特開 2025-25075 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】P2025025075

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61F 1/00 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

B61F1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129525

(22)【出願日】2023-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】下川 嘉之

(57)【要約】

【課題】簡易な構成で、配管の設置作業の負担を軽減することができる鉄道車両を提供する。
【解決手段】鉄道車両（１００）は、台車（１）と、車体（２）と、接続部材（３）と、配管（４）とを備える。車体（２）は、台車（１）上に支持される。接続部材（３）は、車体（２）の底に取り付けられ、下方に向けて突出し、台車（１）に対して接続される。接続部材（３）は、前後方向（Ｘ）に沿って貫通穴（３３）を有する。配管（４）は、接続部材（３）の貫通穴（３３）を挿通する。接続部材（３）は好ましくは中心ピン（３０）である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車と、
前記台車上に支持された車体と、
前記車体の底に取り付けられ、下方に向けて突出し、前記台車に対して接続される接続部材であって、前後方向に沿って貫通穴を有する前記接続部材と、
前記接続部材の前記貫通穴を挿通する配管と、
を備える、鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両であって、
前記貫通穴は、前記接続部材の上方に開口するように、前記接続部材の上部に設けられている、鉄道車両。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の鉄道車両であって、
前記接続部材は、中心ピンである、鉄道車両。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の鉄道車両であって、
前記接続部材は、ボルスタアンカ用のブラケットである、鉄道車両。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の鉄道車両であって、
前記接続部材は、ヨーダンパ用のブラケットである、鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両（以下、単に「車両」とも言う。）は、台車と、車体とを備える。台車は、通常、車体の前側及び後側にそれぞれ配置されている。車体は、各台車上に配置された左右一対の空気ばねによって支持されている。一般に、複数の車両が連結されて、レール上を走行する。車両同士の連結は、連結器によって維持される。連結器は、車体の前端梁及び後端梁にそれぞれ結合されている。

【0003】

鉄道車両において、空気ばねの動力は圧縮空気である。圧縮空気は、コンプレッサで生成される。生成された圧縮空気は、空気溜めに蓄積される。空気溜め内の圧縮空気が空気ばねに供給される。コンプレッサ及び空気溜めは、例えば、車体下部の前後方向の中央に配置される。空気溜め内の圧縮空気は、車両が備える様々な機器の動力として利用される。例えば、連結器の動力として圧縮空気が利用される。その他に、ドアの開閉、パンタグラフの昇降、及びブレーキ等の動力として圧縮空気が利用される。

【0004】

圧縮空気を利用する機器に圧縮空気を供給するため、圧縮空気を輸送する配管が不可欠である。また、車両は、様々な電子機器に電気や電気信号を伝送する電線を備えるため、電線を保護する配管（電線管）が不可欠である。例えば、車両の前後方向中央に艤装された空気溜めと、車両の端に艤装された連結器とをつなぐ圧縮空気用の配管は、台車と車体との間に形成される隙間に通される。しかしながら、台車と車体との間の隙間は、台車の前後方向の中央部付近で極端に狭くなっている。空気ばね、中心ピン、及び牽引装置などの多くの部品が密集しているからである。台車と車体との間の狭い隙間に配管を通す作業は、作業者にとって慎重さを要する負担の大きい作業である。

【0005】

特開２０２２－１６５４８２号公報（特許文献１）は、そのような配管の設置作業を容易にする技術を開示する。従来の一般的な技術では、車体の台枠は、左右一対の側梁と、前端梁と、後端梁と、各台車に対応する枕梁と含む。これに対して特許文献１の技術では、台枠は、さらに、前後方向に延在する中梁を含む。中梁は、車両の左右方向の中央に配置され、枕梁と交差している。枕梁は、中梁の近傍において台枠の外部に開放された段差部を有している。このように枕梁に形成された段差部により、配管を通すスペースが確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２－１６５４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の技術では、一般的な技術に対し、部品点数が中梁の分だけ増加する。さらに、中梁の追加に伴って、枕梁の設計変更のみならず、台枠そのものの大幅な設計変更が必要となる。

【0008】

本開示の目的は、簡易な構成で、配管の設置作業の負担を軽減することができる鉄道車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係る鉄道車両は、台車と、車体と、接続部材と、配管とを備える。車体は、台車上に支持される。接続部材は、車体の底に取り付けられ、下方に向けて突出し、台車に対して接続される。接続部材は、前後方向に沿って貫通穴を有する。配管は、接続部材の貫通穴を挿通する。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る鉄道車両によれば、簡易な構成で、配管の設置作業の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態に係る鉄道車両の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る鉄道車両において接続部材の単体状態の一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示す接続部材に配管を挿通させた状態を示す斜視図である。

【図4】図４は、第２実施形態に係る鉄道車両の一例を示す模式図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る鉄道車両において接続部材の単体状態の一例を示す斜視図である。

【図6】図６は、図５に示す接続部材に配管を挿通させた状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本開示はそれらの例示に限定されない。

【0013】

本実施形態に係る鉄道車両は、台車と、車体と、接続部材と、配管とを備える。車体は、台車上に支持される。接続部材は、車体の底に取り付けられ、下方に向けて突出し、台車に対して接続される。接続部材は、前後方向に沿って貫通穴を有する。配管は、接続部材の貫通穴を挿通する（第１の構成）。

【0014】

第１の構成に係る鉄道車両を組み立てるとき、接続部材の貫通穴に配管を挿通させ、その状態の接続部材を車体に取り付けることができる。接続部材を車体に取り付けた後、配管と共にその車体を台車に組み付ける。これにより、鉄道車両が組み立てられる。この場合、車体を台車に組み付けた後、台車と車体との間の隙間に配管を通す作業は不要となる。また、従来の一般的な技術と比較して、既存の部品である接続部材に、貫通穴が設けられるだけであるため、部品点数の増加は抑えられ、大幅な設計変更は生じない。したがって、第１の構成に係る鉄道車両によれば、簡易な構成で、配管の設置作業の負担を軽減することができる。

【0015】

上記鉄道車両において、貫通穴は、接続部材の上方に開口するように、接続部材の上部に設けられていることが好ましい（第２の構成）。この場合、接続部材を単体で見ると、貫通穴の上側が外部に開いている。そうすると、接続部材の貫通穴に配管を挿通させるとき、配管を貫通穴の上側から貫通穴に入れることが可能になる。また、車体側に予め配管を艤装しておけば、そのまま接続部材を車体に結合することが可能になる。したがって、第２の構成に係る鉄道車両によれば、貫通穴への配管の挿通を簡単に行うことができる。

【0016】

上記鉄道車両において、接続部材は、好ましくは、中心ピンである。接続部材は、ボルスタアンカ用のブラケットであってもよい。接続部材は、ヨーダンパ用のブラケットであってもよい。

【0017】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

【0018】

＜第１実施形態＞
［鉄道車両の構成］
図１は、第１実施形態に係る鉄道車両１００の一例を示す模式図である。図１には、鉄道車両１００を前後方向Ｘに沿って見たときの様子が示される。本明細書において、前後方向Ｘは、車両１００の進行方向、つまりレールＲの延びる方向を意味する。左右方向Ｙは、車両１００の幅方向、つまり枕木の延びる方向を意味する。上下方向Ｚは、車両１００の高さ方向を意味する。複数の車両１００が前後方向Ｘに連結されて、レールＲ上を走行する。

【0019】

図１を参照して、車両１００は、台車１と、車体２と、接続部材３と、配管４とを含む。台車１は、車体２の前側及び後側にそれぞれ配置されている。台車１は、ボルスタレス台車であってもよいし、ボルスタ付き台車であってもよい。図１には、ボルスタレス台車が示される。

【0020】

各台車１の骨格は、台車枠１１で構成される。台車１は、前側及び後側にそれぞれ輪軸１２を備えている。各輪軸１２の右側及び左側にそれぞれ車輪１３が設けられている。台車１は、右側及び左側にそれぞれ空気ばね１４を備えている。空気ばね１４は、台車枠１１上に配置されている。

【0021】

車体２は、台車１上に支持されている。具体的には、車体２は、空気ばね１４を介して台車１に支持されている。より具体的には、車体２は台枠２１を有する。台枠２１は、車体２の底部の骨格を構成する。台枠２１は、左右一対の側梁２１１と、枕梁２１２とを含む。側梁２１１は、前後方向Ｘに延在する。枕梁２１２は、左右方向Ｙに延在し、側梁２１１間に掛け渡されている。枕梁２１２は、台車１に対応する位置に配置されている。台枠２１の枕梁２１２が、空気ばね１４によって支持されている。また、台枠２１は、いずれも図示しない前端梁と、後端梁とを含む。車両１００同士を連結するための連結器（図示略）が、前端梁及び後端梁にそれぞれ結合されている。

【0022】

接続部材３は、車体２の底に取り付けられ、下方に向けて突出している。車体２に取り付けられた接続部材３は、台車１に対して接続される。本実施形態の例において、接続部材３は、車体２と台車１とを接続する中心ピン３０である。中心ピン３０は、車体２の枕梁２１２に取り付けられている。中心ピン３０は、枕梁２１２の左右方向Ｙの中央に艤装される。

【0023】

図２は、第１実施形態に係る鉄道車両１００において接続部材３である中心ピン３０の単体状態の一例を示す斜視図である。図１及び図２を参照して、中心ピン３０は、ピン本体３１と、取付板３２とを含む。取付板３２は、ピン本体３１の上端に配置され、ピン本体３１に接合されている。中心ピン３０は、前後方向Ｘに沿って貫通穴３３を有する。貫通穴３３は、前後方向Ｘに沿って延在する。具体的には、貫通穴３３は、ピン本体３１に設けられている。このため、貫通穴３３は、その一端がピン本体３１の前面３１ａに開口し、その他端がピン本体３１の後面３１ｂに開口している。

【0024】

本実施形態の例において、貫通穴３３は、中心ピン３０の上下方向Ｚにおける上部に設けられている。また、中心ピン３０は、２つの貫通穴３３を有している。２つの貫通穴３３は、中心ピン３０の左右方向Ｙにおける中央部を挟むように並んでいる。組み立てられた車両１００の状態において、貫通穴３３は、ピン本体３１の前面３１ａ及び後面３１ｂから外部に開いていればよい。

【0025】

取付板３２は、車体２の底、つまり枕梁２１２に取り付けられる。本実施形態の例において、取付板３２は、上方から見た平面で矩形状を有し、その四隅をボルトによって枕梁２１２に固定される。これにより、中心ピン３０は、車体２の底に取り付けられている。

【0026】

ピン本体３１は、その下端部で、いずれも図示しない牽引リンク（牽引装置）及び弾性部材を介して、台車枠１１（具体的には、例えば横ばり）に接続される。これにより、車体２に取り付けられた中心ピン３０は、台車１に対して接続されている。この場合、台車１による牽引力は、中心ピン３０を介して車体２に伝達され、車両１００は走行することができる。

【0027】

図１を参照して、配管４は、中心ピン３０の貫通穴３３を挿通している。本実施形態の例において、配管４は、圧縮空気を輸送する。ここで、圧縮空気は、コンプレッサ（図示略）で生成される。生成された圧縮空気は、空気溜め（図示略）に蓄積される。コンプレッサ及び空気溜めは、車体２の底に取り付けられている。コンプレッサ及び空気溜めは、車体２の前後方向Ｘの中央に艤装されている。すなわち、コンプレッサ及び空気溜めは、車両１００において台車１間に配置されている。一つのコンプレッサが、隣接する車両１００同士で共用される場合もある。この場合、隣接する２つの車両１００のうち、一方の車両１００は、コンプレッサ及び空気溜めの両方を備え、他方の車両１００は、コンプレッサを備えずに空気溜めを備えている。

【0028】

本実施形態の例において、配管４は、圧縮空気を輸送するための配管である。例えば、配管４は、車両１００において空気溜めと連結器とをつなぐ配管である。配管４は、隣接する車両１００の空気溜め間をつなぐ配管であってもよい。配管４は、圧縮空気を利用するその他の機器に圧縮空気を供給するための配管であってもよい。また、配管４は、車両１００が備える電子機器（例：コンピュータ、センサ、電動アクチュエータ）に電気や電気信号を伝送する電線を収容した電線管であってもよい。

【0029】

［鉄道車両の組み立て方法］
以下、図１～図３を参照して、本実施形態に係る鉄道車両１００の組み立て方法を説明する。図３は、図２に示す接続部材３である中心ピン３０に配管４を挿通させた状態を示す斜視図である。車両１００は、以下のように組み立てられる。中心ピン３０を車体２に取り付ける。中心ピン３０が取り付けられた車体２を台車１に組み付ける。台車１への車体２の組み付け時、中心ピン３０を台車１に接続する。

【0030】

その際、図２及び図３を参照して、まず中心ピン３０を車体２に取り付ける前に、中心ピン３０の貫通穴３３に配管４を挿通させる。このとき、中心ピン３０は単体状態であるため、中心ピン３０の貫通穴３３に配管４を挿入することは容易である。これにより、配管４は、貫通穴３３で中心ピン３０に保持された状態となる。

【0031】

次に、貫通穴３３で配管４を保持した状態の中心ピン３０を車体２に取り付ける。そして、配管４と共に中心ピン３０が取り付けられた車体２を台車１に組み付ける。台車１への車体２の組み付け時、中心ピン３０を台車１に接続し、配管４を対象の機器又は対象の機器につながる配管に接続する。これにより、車両１００が組み立てられる（図１参照）。

【0032】

［効果］
本実施形態に係る鉄道車両１００を組み立てるとき、上記したように、接続部材３である中心ピン３０の貫通穴３３に配管４を挿通させ、貫通穴３３で配管４を保持した状態の中心ピン３０を車体２に取り付けることができる。配管４を保持した中心ピン３０を車体２に取り付けた後、配管４と共にその車体２を台車１に組み付ける。これにより、鉄道車両１００が組み立てられる。この場合、車体２を台車１に組み付けた後、台車１と車体２との間の隙間に配管を通す作業は不要となる。また、従来の一般的な技術と比較して、既存の部品である中心ピン３０に、貫通穴３３が設けられるだけであるため、部品点数の増加は抑えられ、大幅な設計変更は生じない。したがって、本実施形態に係る鉄道車両１００によれば、簡易な構成で、配管４の設置作業の負担を軽減することができる。

【0033】

＜第２実施形態＞
図４～図６を参照して、第２実施形態に係る鉄道車両１００Ａについて説明する。図４は、第２実施形態に係る鉄道車両１００Ａの一例を示す模式図である。図５は、第２実施形態に係る鉄道車両１００Ａにおいて接続部材３である中心ピン３０Ａの単体状態の一例を示す斜視図である。図６は、図５に示す接続部材３である中心ピン３０Ａに配管４を挿通させた状態を示す斜視図である。車両１００Ａは、中心ピン３０Ａの構成において第１実施形態に係る車両１００と異なる。

【0034】

図４～図６に示すように、中心ピン３０Ａにおいて、貫通穴３３Ａは、中心ピン３０Ａの上方に開口するように設けられている。この場合、図５を参照して、中心ピン３０Ａを単体で見ると、貫通穴３３Ａの上側が外部に開いている。具体的には、ピン本体３１に設けられている貫通穴３３Ａは、取付板３２の領域まで広がっている。取付板３２は、貫通穴３３Ａによって分割されている。この場合、貫通穴３３の上方に、取付板３２は存在していない。

【0035】

そうすると、中心ピン３０Ａを車体２に取り付ける前に、中心ピン３０Ａの貫通穴３３Ａに配管４を挿通させるとき、配管４を貫通穴３３Ａの上側から貫通穴３３Ａに入れることが可能になる。また、車体２側に予め配管４を艤装しておけば、そのまま簡単に中心ピン３０Ａを車体２に結合することが可能になる。したがって、本実施形態に係る鉄道車両１００Ａによれば、貫通穴３３Ａへの配管４の挿通を簡単に行うことができる。

【0036】

以上、本開示に係る実施形態を説明した。しかしながら、上記した実施形態は例示に過ぎない。したがって、本開示は上記した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上記した実施形態を適宜変更して実施することができる。

【0037】

例えば、上記の各実施形態では、接続部材３に関し、２つの貫通穴３３，３３Ａが中心ピン３０，３０Ａに設けられているが、貫通穴３３，３３Ａの数は、特に限定されない。貫通穴３３，３３Ａの数が１つである場合、貫通穴３３，３３Ａは、例えば、中心ピン３０，３０Ａの左右方向Ｙの中央部に設けられればよい。

【0038】

接続部材３は、中心ピン３０，３０Ａに限定されない。すなわち、接続部材３は、車体２の底に取り付けられ、下方に向けて突出し、台車１に対して接続されていればよい。例えば、接続部材３は、ボルスタアンカ用のブラケット（図示略）であってもよい。ボルスタアンカ（図示略）はボルスタ付き台車に適用され、この場合のブラケットは、車体２の側梁２１１に取り付けられる。このブラケットは、ボルスタアンカを介して、ボルスタ（図示略）に接続される。また、接続部材３は、ヨーダンパ用のブラケット（図示略）であってもよい。ヨーダンパ（図示略）はボルスタレス台車に適用され、この場合のブラケットは、車体２の側梁２１１に取り付けられる。このブラケットは、ヨーダンパを介して、台車枠１１（具体的には、例えば側ばり）に接続される。その他に、接続部材３は、車体２の上昇止め、車体２の左右動ストッパ座等であってもよい。

【符号の説明】

【0039】

１００，１００Ａ：鉄道車両
１：台車
１１：台車枠
１２：輪軸
１３：車輪
１４：空気ばね
２：車体
２１：台枠
２１１：側梁
２１２：枕梁
３：接続部材
３０，３０Ａ：中心ピン
３１：ピン本体
３１ａ：前面
３１ｂ：後面
３２：取付板
３３，３３Ａ：貫通穴
４：配管
Ｒ：レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】