特開 2023-22552 鉄道車両の枕梁構造及び鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023022552

(43)【公開日】2023-02-15

(54)【発明の名称】鉄道車両の枕梁構造及び鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/10 20060101AFI20230208BHJP

【ＦＩ】

B61D17/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021127484

(22)【出願日】2021-08-03

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 宗太

(72)【発明者】

【氏名】中村 英之

(72)【発明者】

【氏名】金保 忠正

(57)【要約】

【課題】車体の組立性向上に寄与するとともに枕梁と台枠の間に所定の空間を確保しながら軽量かつ剛性の高い鉄道車両の枕梁構造及びこのような枕梁構造を備えた鉄道車両を提供することを目的とする。
【解決手段】鉄道車両の構体の床を構成する台枠に備えられる枕梁の枕梁構造であって、前記枕梁は、前記構体の幅方向が押し出し方向となる多層構造の複数の形材を接合して形成され、前記複数の形材は、上側に突出する上部突出部を有し前記構体の幅方向中央に前記上部突出部の層の一部を切り欠いた領域を備える第１の形材と、前記上部突出部を有さない第２の形材とを含み、前記構体の幅方向両端部において前記枕梁の前記第２の形材上に配置される締結用部材を備え、前記締結用部材の締結面を介して前記枕梁を側梁に締結する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両の構体の床を構成する台枠に備えられる枕梁の枕梁構造であって、
前記枕梁は、前記構体の幅方向が押し出し方向となる多層構造の複数の形材を接合して形成され、
前記複数の形材は、上側に突出する上部突出部を有し前記構体の幅方向中央に前記上部突出部の層の一部を切り欠いた領域を備える第１の形材と、前記上部突出部を有さない第２の形材とを含み、
前記構体の幅方向両端部において前記枕梁の前記第２の形材上に配置される締結用部材を備え、
前記締結用部材の締結面を介して前記枕梁を側梁に締結することを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項2】

請求項１に記載の枕梁構造において、
前記上部突出部の上面と、前記締結用部材の上面の高さ方向の位置は略同じであることを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の枕梁構造において、
前記第２の形材は、前後方向の両側面に配置され、前記構体の幅方向の中央の側面の一部を切り欠いていることを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の枕梁構造において、
前記締結用部材の端部に薄板部を有することを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の枕梁構造において、
前記枕梁は、前記構体の幅方向両端部で前後方向中央部に、前記枕梁の締結時の滑りの発生を防止又は低減する板状の部材を備えることを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の枕梁構造において、
前記形材の上面に補強を設けることを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の枕梁構造において、
前記上部突出部が略台形形状の断面を有することを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の枕梁構造において、
前記形材は、前記鉄道車両の構体を構成する形材と同一断面形状を有する形材を機械加工することによって形成されることを特徴とする鉄道車両の枕梁構造。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の枕梁構造を備える台枠構造を有し、前記台枠構造で床を構成する鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両の枕梁構造及び鉄道車両に関し、特に、台枠構造を備える鉄道車両の枕梁構造及び鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、車両構体（以下、構体と記す）は、床面をなす台枠と、台枠の幅方向の両端部に配置される側構体と、台枠の長手方向の両端部に配置される妻構体と、側構体と妻構体の上部に配置される屋根構体とから構成される６面体の構造物である。

【0003】

台枠は、台枠の幅方向の両端部にその長手方向に沿って備えられる側梁と、側梁の長手方向の両端部同士を接続する端梁と、構体の長手方向端部から所定距離の位置に端梁に沿って備えられる枕梁と、端梁と枕梁とを構体に接続するための構体長手方向に沿って配置される中梁とから構成される。

【0004】

枕梁の下面に構体上下方向に沿って備えられる中心ピンは、台車を構成する台車枠に接続される。車両の加速および減速の際、中心ピンを介して台車から枕梁に車両前後方向の荷重が伝達される。

【0005】

一方、鉄道車両の組立性向上の観点から、床下に取り付けられる配線やダクトの取付を容易化することが求められる。取付を容易化する上では、台車に枕梁を取り付けた状態で、台枠と枕梁の間に一定の空間を設けて構体に組み付けることが有効である。このような枕梁を搭載した台車構造として、特許文献１、２では、側梁とのみ、ボルト締結する枕梁を備えた台車が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】欧州特許出願公開第２５００２３１号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第２５４０５９２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

鉄道車両の台枠構造において、枕梁を側梁のみに接続する構造の場合、台車から中心ピンを介して枕梁に伝達されるモーメント荷重により、枕梁には捩り変形が生じる。また、走行時の上下振動によって台車から空気ばねを介して伝達される垂直荷重により、枕梁には曲げ変形が生じる。

【0008】

特許文献１、２に記載の枕梁を備えた台車構造では、枕梁構造が、車両構体の幅方向に沿って一様な断面のリブと面板から構成される。この構成であると、枕梁の重量が増大する蓋然性が高く、枕梁と台枠との間の空間の大きさが制約される場合がある。また、専用のリブと面板から構成される構造であるためコストも高くなる。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みて、車体の組立性向上に寄与するとともに枕梁と台枠の間に所定の空間を確保しながら軽量かつ剛性の高い鉄道車両の枕梁構造及びこのような枕梁構造を備えた鉄道車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、代表的な本発明の鉄道車両の枕梁構造の一つは、鉄道車両の構体の床を構成する台枠に備えられる枕梁の枕梁構造であって、前記枕梁は、前記構体の幅方向が押し出し方向となる多層構造の複数の形材を接合して形成され、前記複数の形材は、上側に突出する上部突出部を有し前記構体の幅方向中央に前記上部突出部の層の一部を切り欠いた領域を備える第１の形材と、前記上部突出部を有さない第２の形材とを含み、前記構体の幅方向両端部において前記枕梁の前記第２の形材上に配置される締結用部材を備え、前記締結用部材の締結面を介して前記枕梁を側梁に締結することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、鉄道車両の枕梁構造及び鉄道車両において、車体の組立性向上に寄与するとともに枕梁と台枠の間に所定の空間を確保しながら軽量かつ剛性の高い枕梁構造とすることができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の実施例１の鉄道車両の側面図である。

【図2】図２は、本発明の実施例１の車両構体の下面斜視図である。

【図3】図３は、本発明の実施例１の枕梁の上面側外観を示す斜視図である。

【図4】図４は、本発明の実施例１の枕梁の下面側外観を示す斜視図である。

【図5】図５は、本発明の実施例１の枕梁の形材の接合を示す切断した拡大斜視図である。

【図6】図６は、図１のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施例１の枕梁で使用する加工前の形材の斜視図である。

【図8】図８は、本発明の実施例１の枕梁で使用する加工前の形材の長手方向に直角な平面で切断した断面図である。

【図9】図９は、本発明の実施例１の枕梁で使用する形材の接続状態を説明するための図である。

【図10】図１０は、本発明の実施例１の枕梁で使用する形材の接続状態を締結用部材及び滑り防止用部材を含めて示した図である。

【図11】図１１は、本発明の実施例１の枕梁における各形材の接合前の状態を示す斜視図である。

【図12】図１２は、本発明の実施例２の枕梁の構成を示す切断した拡大斜視図である。

【図13】図１３は、本発明の実施例３の枕梁で使用する加工前の形材の長手方向に直角な平面で切断した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態を説明する。

【0014】

本発明を実施するための形態を図１～１３を用いて説明する。最初に、各図における各方向を定義する。構体１を備える鉄道車両の進行方向あるいは長手方向（前後方向）をＸ方向、構体１を備える鉄道車両の幅方向（左右方向）をＹ方向、構体１を備える鉄道車両の高さ方向（上下方向）をＺ方向とする。以下、単に、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と記す場合がある。

【0015】

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１の鉄道車両の側面図である。図２は、本発明の実施例１の車両構体の下面側斜視図である。

【0016】

鉄道車両１００は、構体１と、構体１の下側で構体１を支持する台車２を備えている。

【0017】

構体１は、床面をなす台枠１０と、台枠１０の幅方向の両端部に配置される側構体３０と、台枠の長手方向の両端部に配置される妻構体４０と、側構体３０と妻構体４０の上部に配置される屋根構体５０とから構成される６面体の構造物である。

【0018】

台枠１０は、床構体５と、側梁１１と、端梁１２と、枕梁１３とを備えている。床構体５は、鉄道車両１００の床面を形成する。側梁１１は、台枠１０の幅方向（Ｙ方向）の両端部に長手方向（Ｘ方向）に沿って備えられる。端梁１２は、側梁１１の長手方向（Ｘ方向）の両端部同士を接続する。枕梁１３は、構体１の長手方向（Ｘ方向）端部から所定距離の位置に台枠１０の幅方向（Ｙ方向）に沿って備えられる。

【0019】

台車２は、枕梁１３の下側に備えられ、水平面内でＺ方向に沿う中心ピン１４周りに台枠１０に対して旋回可能に備えられる。台車２は、台車枠３と、台車枠３に対して回転可能に保持される車軸の両端部に固定される車輪６とを備えている。台車２は、Ｘ方向中央付近のＹ方向両側に設けられた空気ばね４を介して台枠１０を支持している。

【0020】

枕梁１３の下面に構体１の上下方向に沿って備えられる中心ピン１４は、台車枠３に接続される。車両の加速および減速の際、中心ピン１４を介して台車２から枕梁１３に車両前後方向の荷重が伝達される。

【0021】

図３は、本発明の実施例１の枕梁の上面側外観を示す斜視図である。枕梁１３は、４つの形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５ＤをＸ方向に並べて接合して形成される構造である。これらの形材は押出形材であり、内部に中空部を有している。押出方向がＹ方向となっている。さらに、枕梁１３は、締結用部材２２と滑り防止用部材２３を備えている。

【0022】

Ｘ方向中央の形材１５Ｂ、１５Ｃは、両端の形材１５Ａ、１５Ｄの上面よりも上側に突出する上部突出部２５をＹ方向に沿って形成している。上部突出部２５のＸＺ平面での断面平面での断面形状は上側が短い辺の台形形状である。上部突出部２５のＹ方向の中央部に、上部突出部２５の一部の領域を下側に切り欠いた中央切欠き部２６が形成されている。切り欠いた部分の上面は段差２１を介して上部突出部２５の上面よりも低く形成されており、両端の形材１５Ａ、１５Ｄの上面と同じかそれに近い高さになっている。両端の形材１５Ａ、１５Ｄは、上部突出部２５のような突出部は設けられていない。形材１５Ａ、１５ＤのＸ方向両端部は、側面全体についてＹ方向の両端部以外の部分、特にＹ方向の中央部を切り欠いた側面切欠き部２７を有している。

【0023】

締結用部材２２は、枕梁１３のＹ方向両端の両端に配置して、接合などにより固定する。具体的には、形材１５Ａと形材１５Ｄのそれぞれにおいて、形材１５Ａと形材１５ＤのＹ方向端部のそれぞれの上面に配置する。締結用部材２２のＸＺ平面での断面形状は、上下逆の台形形状であり、長い辺が上側に位置する。このため、締結用部材２２は、形材１５Ａ、１５Ｄの上部突出部２５のＸＺ平面での断面形状に対して、入れ子のような断面形状で配置される。締結用部材２２の上面のＺ方向の位置は、形材１５Ｂと形材１５Ｃの上部突出部２５の上面の位置と略同じである。また、締結用部材２２の上面のＸ方向両端には、薄板部２２ａを設けてある。薄板部２２ａのＸ方向端部は、形材１５Ａと形材１５Ｄの上部突出部２５の上面のＸ方向の外側端部と接合などにより接続される。これにより、締結用部材２２のＸ方向の側面においては、上面で薄板部２２ａを介して上部突出部２５と固定されている。ここで、薄板部２２ａはある程度の弾性変形が可能な部材を適用できる。

【0024】

締結用部材２２を設けることにより、上面側に枕梁１３との締結面が構成される。この締結面を介してボルト等によって枕梁１３は側梁１１に対して固定される。また、締結用部材２２の端部に薄板部２２ａを設けることで、締結用部材２２の端部近傍にて側梁１１に生じる応力集中を低減することが可能となる。

【0025】

滑り防止用部材２３は、枕梁１３のＹ方向両端のＸ方向中央部に配置して、接合などにより固定する。具体的には、形材１５Ｂと形材１５Ｃの上部突出部２５のＺ方向の上面位置において、これらの上面を接続するように設けられる。これにより締結面を多くできる。滑り防止用部材２３の上面は、他の部分（例えば、上部突出部２５の上面や締結用部材２２の締結面）よりも摩擦係数の高い部材を適用するとよい。滑り防止用部材２３のＹ方向の幅は、形材１５Ｂと形材１５ＣのＹ方向端部より、滑り防止に適した所定の幅分だけ設けられる。例えば、締結用部材２２はＹ方向の幅と略同じとしてもよい。滑り防止用部材２３は、枕梁１３を側梁１１に固定する際に、締結面の摩擦が大きくなるため、枕梁１３と側梁１１とのボルト等による締結時の滑りの発生を防止又は低減することが可能となる。

【0026】

図４は、本発明の実施例１の枕梁の下面側外観を示す斜視図である。図４は図３に対して上下をひっくり返した状態の図である。

【0027】

Ｘ方向中央の形材１５Ｂ、１５Ｃは、下面側にＹ方向両側に受け部２８を備えている。受け部２８はＹ方向両端から所定の程度の範囲において、上側に切り欠いて形成されている。受け部２８の切欠きはＹ方向においては、中央切欠き部２６と重ならないようにして強度を保っている。この受け部２８は空気ばね４を受けることができ、切り欠いた分だけＺ方向の厚みを減らすことが可能となる。

【0028】

図５は、本発明の実施例１の枕梁の形材の接合を示す切断した拡大斜視図である。図５は、説明のため枕梁１３の長手方向（Ｙ方向）中央部のＸ－Ｚ平面で切断した図を示す。

【0029】

形材１５Ａと形材１５Ｂ、形材１５Ｂと形材１５Ｃ、形材１５Ｃと形材１５Ｄは、それぞれ溶接部１６で接合される。これらの接合は、それぞれの形材の面板同士を突き合わせて、Ｙ方向に沿って溶接される。

【0030】

図６は、図１のＡ－Ａ断面を示す図である。図６に示すように枕梁１３は、台車２と台枠１０の間に設置される。

【0031】

空間２４は、床構体５と枕梁１３との間に設けられる空間である。枕梁１３に上述した中央切欠き部２６を形成することにより、空間２４を広げることが可能となる。この空間２４は、配管・ダクト・センサ類・防振材など、様々な部材や部品を配置するスペースとして活用することが可能となる。また、強度とのバランスを考慮しながら段差２１の大きさを調整することにより、種々の大きさの空間２４とすることが可能である。

【0032】

枕梁１３の締結用部材２２は、側梁１１を枕梁１３に対してボルト等で固定する部分である。締結用部材２２は、構体１のＹ方向両端部付近に位置しており、Ｙ方向両端の側梁１１とそれぞれ固定する。枕梁１３の受け部２８は、台車２の空気ばね４の上側を受ける。

【0033】

ここで、台車２から垂直荷重が空気ばね４を介して枕梁１３に伝達される。このとき、枕梁１３は、側梁１１と空気ばね４との間で、曲げ応力がかかり、曲げ変形が生じるが、形材１５Ａ～１５Ｄの曲げ剛性によってこれらを低減することが可能となる。さらに、台車２から中心ピン１４を介して枕梁１３にモーメント荷重が伝達され、捩り変形が生じるが、形材１５の捩り剛性によって低減することが可能となる。

【0034】

図７は、本発明の実施例１の枕梁で使用する加工前の形材の斜視図である。図８は、本発明の実施例１の枕梁で使用する加工前の形材の長手方向に直角な平面で切断した断面図である。

【0035】

上述した形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄは、機械加工等による加工前は、同じ断面形状の形材１５を使用することができる。形材１５はＹ方向を長手方向として、図８に示される断面形状を維持して形成される。形材１５は構体１の幅方向（Ｙ方向）に沿って押し出した多層構造のアルミ形材を適用する。

【0036】

図８に示すように、形材１５は、上側から第１面板１５ａ、第２面板１５ｂ、第３面板１５ｃの３つの面板がＺ方向に平行に並んで形成されている三層構造である。第２面板１５ｂと第３面板１５ｃのＸ方向の長さは同じであり、第１面板１５ａのＸ方向の長さは、第２面板１５ｂと第３面板１５ｃよりも短く形成されている。また、第１面板１５ａと第２面板１５ｂのＺ方向の間隔は、第２面板１５ｂと第３面板１５ｃの間隔よりも大きい。

【0037】

第１面板１５ａと第２面板１５ｂの間は、Ｘ方向外側の両側の外側リブ１５ｄと、Ｘ方向内側の２つの内側リブ１５ｅにより接続されている。外側リブ１５ｄ及び内側リブ１５ｅは第２面板１５ｂから第１面板１５ａに行くに従いＸ方向外側が狭まる方向へ傾斜している。これにより第１面板１５ａと第２面板１５ｂの間は全体として断面が台形の形状となる。断面が台形の形状であると、機械加工等による加工はしやすいものとなる。

【0038】

第２面板１５ｂと第３面板１５ｃの間は、Ｘ方向外側の両側の外側リブ１５ｆと、Ｘ方向内側の２つの内側リブ１５ｇとにより接続されている。外側リブ１５ｆ及び内側リブ１５ｇは第２面板１５ｂ及び第３面板１５ｃに対して垂直に形成されている。これにより第２面板１５ｂと第３面板１５ｃの間は全体として断面が矩形の形状となる。

【0039】

図９は、本発明の実施例１の枕梁で使用する形材の接続状態を説明するための図である。

【0040】

図９に示すように、同じ断面形状の形材１５を使用して加工して接合することで、枕梁１３を形成できる。形材１５Ｂ、１５Ｃに対して形材１５Ａ、１５Ｄは、形材１５の上下の向きを逆にして接続する。形材１５Ｂ、１５Ｃの部分では接続範囲Ｐよりも上側に形材１５が突出するようにして、形材１５Ａ、１５Ｄでは、接続範囲Ｐよりも下側に突出する部分は削除する加工を行う。すなわち、形材１５Ａ、１５Ｄに相当する形材１５の第１面板１５ａ、外側リブ１５ｄ、内側リブ１５ｅを切り欠いて形成される。

【0041】

図３で説明した形材１５Ｂ、１５Ｃの上部突出部２５は、形材１５の第１面板１５ａ、外側リブ１５ｄ、内側リブ１５ｅが相当する。一方、中央切欠き部２６は、形材１５Ｂ、１５Ｃに相当する形材１５の第１面板１５ａ、外側リブ１５ｄ、内側リブ１５ｅを切り欠いて形成される。

【0042】

図４で説明した受け部２８は、形材１５Ｂ、１５Ｃに相当する形材１５の第３面板１５ｃ、外側リブ１５ｆ、内側リブ１５ｇを切り欠いて形成される。なお、形材１５Ａ、１５Ｄ側に位置する形材１５Ｂ、１５Ｃの外側リブ１５ｆを切り欠かずに残して強度を上げてもよい。

【0043】

図３で説明した側面切欠き部２７は、形材１５Ａ、１５Ｄに相当する形材１５を切り欠いて形成される。Ｙ方向中央部においては、形材１５Ｂ、１５Ｃとの接続側の外側リブ１５ｆとそれに近い第２面板１５ｂと第３面板１５ｃの部分以外の部分を切り欠いて形成される。

【0044】

形材１５Ａの第３面板１５ｃと第２面板１５ｂは、形材１５Ｂの第２面板１５ｂと第３面板１５ｃとそれぞれ接合される。形材１５Ｂの第２面板１５ｂと第３面板１５ｃは、形材１５Ｃの第２面板１５ｂと第３面板１５ｃとそれぞれ接合される。形材１５Ｃの第２面板１５ｂと第３面板１５ｃは、形材１５Ｄの第３面板１５ｃと第２面板１５ｂとそれぞれ接合される。

【0045】

図１０は、本発明の実施例１の枕梁で使用する形材の接続状態を締結用部材及び滑り防止用部材を含めて示した図である。

【0046】

締結用部材２２は、形材１５Ａ及び形材１５Ｄにおいて、上面となる第３面板１５ｃ上にそれぞれ配置されて固定される。このとき、締結用部材２２の上面は形材１５Ｂ及び形材１５Ｃの上面となる第１面板１５ａと略同じ高さになる。締結用部材２２の上面からＸ方向両端側に延びる薄板部２２ａは、形材１５Ｂ及び形材１５Ｃの第１面板１５ａの（形材１５Ａ側及び形材１５Ｄ側）端部と接続される。

【0047】

滑り防止用部材２３は、形材１５Ｂ及び形材１５Ｃの上面を接続するように設けられる。滑り防止用部材２３は、形材１５Ｂ及び形材１５Ｃの第１面板１５ａの（形材１５Ｃ側及び形材１５Ｂ側）端部とそれぞれ接続される。

【0048】

図１１は、本発明の実施例１の枕梁における各形材の接続前の状態を示す斜視図である。形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄは、図７、８で示した形材１５に機械加工を施しておく。形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄの長手方向は、いずれも同じＹ方向である。

【0049】

形材１５Ｂと形材１５Ｃは、第１の形材として同じ形状に加工したものを使用できる。上述した中央切欠き部２６や受け部２８を形成するように削り加工等を行う。形材１５Ａと形材１５Ｄは、第２の形材として同じ形状に加工したものを対称に配置して使用でき、側面切欠き部２７を形成するように削り加工等を行う。

【0050】

そして、加工後の形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄは、Ｙ方向を同じ位置にそろえてＸ方向に並べて接合する。また、上述した締結用部材２２と滑り防止用部材２３も、形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄの接合と同時又は後で接合することができる。

【0051】

（効果）
上記のように、枕梁１３は、押出形材である形材１５を使用することにより、軽量で剛性のある枕梁１３とすることができる。とりわけアルミ形材として、軽量化と剛性の確保を図れる。また、複層の形材１５であるので剛性の向上を図れる。そして、形材１５を加工することにより、床構体５と枕梁１３の間に空間２４を確保して、配管・ダクト・センサ類・防振材など、様々な部材や部品を配置することが可能となる。このとき、段差２１の大きさを調整することにより空間２４の大きさを調整することができる。

【0052】

枕梁１３は、同一断面形状の形材１５を加工して、これらを組み合わせて接合することで、コストを抑え、軽量で剛性のある枕梁１３とすることができる。そのとき、形材１５の組み合わせ方を工夫することで、剛性の確保や空間を確保等、枕梁１３の機能を高く維持することが可能となる。形材１５は鉄道車両１００の構体１の他の部分で使用する形材と共通化することで、部品点数を低減し車両の低コスト化が可能となる。

【0053】

枕梁１３は、締結用部材２２を用いることで、固定面の高さをそろえて、側梁１１との確実な固定を可能とする。このとき、締結用部材２２に薄板部２２ａを設けることで、応力集中を低減し、締結部の信頼性を向上することが可能となる。さらに、固定面の高さに滑り防止用部材２３を配置することで、枕梁１３と側梁１１とのボルト締結面における滑りの発生を防止することが可能となる。

【0054】

また、枕梁１３の形材１５は、所定の接続範囲Ｐ（図１０）を確保して、複数の面板で接合することで、形材１５同士の確実な接合を可能とし、枕梁１３全体の強度を高めることを可能とする。また、受け部２８を設けることで、台枠１０の位置を高くすることなく、空気ばね４の上下方向の高さを確保することができる。

【0055】

＜実施例２＞
図１２は、本発明の実施例２の枕梁の構成を示す切断した拡大斜視図である。図１２は、説明のため枕梁１３’の長手方向（Ｙ方向）中央部のＸ－Ｚ平面で切断した図を示す。実施例２では、実施例１と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。

【0056】

実施例２の枕梁１３’は、実施例１の枕梁１３に対して補強１７を追加で設けた構成である。補強１７は、形材１５の上面に接合するなどして補強する板状部材である。例えば、形材１５Ｂ、１５Ｃの中央切欠き部２６の上面において、リブ１８（外側リブ１５ｄ、内側リブ１５ｅを切り欠いた残りの部分）の間にＹ方向に沿って設けられる。このとき、補強１７は、中央切欠き部２６のＹ方向の長さもしくは、それより長い長さで補強される。

【0057】

実施例２は、実施例１の効果に加え、補強１７を用いることにより、枕梁１３’の曲げ剛性が増加し、曲げモーメントを受けた際の枕梁１３’の曲げ変形を低減することが可能となる。特に、厚みが薄くなる中央切欠き部２６付近を補強することによって、効果的に曲げ剛性を高めることができる。

【0058】

＜実施例３＞
図１３は、本発明の実施例３の枕梁で使用する加工前の形材の長手方向に直角な平面で切断した断面図である。実施例３では、実施例１と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。

【0059】

実施例３では、形材１５’は、実施例１の形材１５よりも面板を下側に２枚（二層）増やした五層構造である。具体的には、第３面板１５ｃの下側に、第３面板１５ｃと平行で同じ大きさの第４面板１５ｈ及び第５面板１５ｉを追加する。第３面板１５ｃと第４面板１５ｈの間は外側リブ１５ｊ及び内側リブ１５ｋに接続される。第４面板１５ｈと第５面板１５ｉの間は外側リブ１５ｍ及び内側リブ１５ｎに接続される。これらのリブは外側リブ１５ｆ、内側リブ１５ｇと同様の形状である。また、第２面板１５ｂ、第３面板１５ｃ、第４面板１５ｈ、第５面板１５ｉのそれぞれのｚ方向の間隔は同じである。

【0060】

図１３の形材１５’を、図９、１０で示した実施例１の接続をする場合、第２面板１５ｂ、第３面板１５ｃ、第４面板１５ｈ、第５面板１５ｉの４つの面板で接続して枕梁を形成できる。すなわち、形材１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄは、４つの面板で、それぞれ接続される。この場合、形材１５Ａ、１５Ｄの上下方向の向きは逆で適用できる。このため、接続範囲ＰのＺ方向の長さを長くできる。

【0061】

実施例３は、実施例１の効果に加え、実施例１よりも接続範囲ＰのＺ方向の長さを長くできると共に、接続する面板の数を増やすことができる。これにより、形材１５’の曲げ剛性および捩り剛性が増加し、曲げモーメントおよび捩りモーメントを受けた際の枕梁の曲げ変形および捩り変形を低減することが可能となる。

【0062】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0063】

例えば、枕梁１３、１３’に、台車２に取り付けられるヨーダンパからの荷重を受ける部材を取り付ける構成とすることも可能である。

【0064】

また、実施例１の形材１５Ａと１５Ｄは、形材１５Ｃと１５Ｄとは同じ物を使用せずに、もともと第２面板１５ｂと第３面板１５ｃを有する二重構造の形材を使用してもよい。この形材の場合、第１面板１５ａ、外側リブ１５ｄ、内側リブ１５ｅは存在しない。実施例３でも同様に、形材１５Ａと１５Ｄは、もともと第２面板１５ｂ、第３面板１５ｃ、第４面板１５ｈ、第５面板１５ｉを有する四重構造の形材を使用してもよい。

【0065】

また、枕梁に用いる形材の数は４つの例を示した。形材の数は、例えば、２つ以上、３つ以上、４つ以上と、形材や枕梁の形状を考慮して変更して適用することもできる。

【0066】

また、各形材を接合する面板の数は、実施例１では２枚、実施例３では４枚の例を示した。しかし、接合する面板の数は、これに限らず、例えば、２枚以上、３枚以上、４枚以上と、数を増やして剛性を増すことが可能である。

【符号の説明】

【0067】

１…構体、２…台車、３…台車枠、４…空気ばね、５…床構体、６…車輪、１０…台枠、１１…側梁、１２…端梁、１３、１３’…枕梁、１４…中心ピン、１５、１５’、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ…形材、１５ａ…第１面板、１５ｂ…第２面板、１５ｃ…第３面板、１５ｄ…外側リブ、１５ｅ…内側リブ、１５ｆ…外側リブ、１５ｇ…内側リブ、１５ｈ…第４面板、１５ｉ…第５面板、１５ｊ…外側リブ、１５ｋ…内側リブ、１５ｍ…外側リブ、１５ｎ…内側リブ、１６…溶接部、１７…補強、１８…リブ、２１…段差、２２…締結用部材、２２ａ…薄板部、２３…滑り防止用部材、２４…空間、２５…上部突出部、２６…中央切欠き部、２７…側面切欠き部、２８…受け部、３０…側構体、４０…妻構体、５０…屋根構体、１００…鉄道車両、Ｐ…接続範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】