2025-27398 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】P2025027398

(43)【公開日】2025-02-27

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61F 5/52 20060101AFI20250219BHJP

   B61F 5/26 20060101ALI20250219BHJP

【ＦＩ】

B61F5/52

B61F5/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023132175

(22)【出願日】2023-08-14

(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】配管の設置作業の負担を軽減することのできる鉄道車両を提供する。
【解決手段】鉄道車両（１）は、台車（２０）と、台車（２０）上に支持された車体（１０）と、を備える。台車（２０）は、台車枠（２１）と、第１配管（２５）と、第２配管（２６）と、を含む。第１配管（２５）は、台車枠（２１）の前後方向中央よりも前側に設けられた第１接続部（２５１）と接続され、第１接続部（２５１）から前方に向かって延びる。第２配管（２６）は、台車枠（２１）の前後方向中央よりも後側に設けられた第２接続部（２６１）と接続され、第２接続部（２６１）から後方に向かって延びる。第１接続部（２５１）から第２接続部（２６１）までの間、台車枠（２１）の内部は連続している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車枠と、前記台車枠の前後方向中央よりも前側に設けられた第１接続部と接続され、前記第１接続部から前方に向かって延びる第１配管と、前記台車枠の前記前後方向中央よりも後側に設けられた第２接続部と接続され、前記第２接続部から後方に向かって延びる第２配管と、を含む台車と、
前記台車上に支持された車体と、を備え、
前記第１接続部から前記第２接続部までの間、前記台車枠の内部は連続している、鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両であって、
前記台車枠は、
各々が前後方向に延びる２本の側ばりと、
各々が左右方向に延び、前記２本の側ばりの両方に接合される２本の横ばりと、
前記２本の横ばりの両方に接合され、前記２本の横ばりの各々と内部同士が連続した中継管と、を含み、
前記第１接続部は、前記２本の横ばりのうち前方の横ばりに設けられ、
前記第２接続部は、前記２本の横ばりのうち後方の横ばりに設けられる、鉄道車両。

【請求項3】

請求項１に記載の鉄道車両であって、
前記台車枠は、
各々が前後方向に延びる２本の側ばりと、
左右方向に延び、前記２本の側ばりの両方に接合される横ばりと、を含み、
前記第１接続部は、前記２本の側ばりのうち一方の側ばりの前端部に設けられ、
前記第２接続部は、前記一方の側ばりの後端部に設けられ、
前記第１接続部から前記第２接続部までの間、前記一方の側ばりの内部は連続している、鉄道車両。

【請求項4】

請求項３に記載の鉄道車両であって、
前記台車は、
前記２本の側ばりのうち他方の側ばりの前端部に設けられた第３接続部と接続され、前記第３接続部から前方に向かって延びる第３配管と、
前記他方の側ばりの後端部に設けられた第４接続部と接続され、前記第４接続部から後方に向かって延びる第４配管と、をさらに含み、
前記第３接続部から前記第４接続部までの間、前記他方の側ばりの内部は連続している、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、骨格として台車枠を含む台車と、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、ドア開閉、パンタグラフの昇降、連結器の動力として圧縮空気が利用される。その他に、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。例えば、空気溜めと連結器とをつなぐ配管は、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、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】

従来、そのような配管の設置作業を容易にする技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、台車枠内に各種配管を設置した鉄道車両の台車が開示されている。特許文献１では、台車枠は２本の側ばり及び横ばりを含む。側ばりは中空であり、側ばりの内部に各種配管が設置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭５９－１０２５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述した通り、台車の前後方向の中央部付近において、台車と車体との間の狭い隙間に配管を通すのは、作業者にとって負担が大きい。特許文献１に記載の技術を用いたとしても、中空の側ばりの内部に配管を設置するために、大掛かりな作業が必要となる。

【0008】

本開示の目的は、配管の設置作業の負担を軽減することの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、台車上に支持された車体と、を備える。台車は、台車枠と、第１配管と、第２配管と、を含む。第１配管は、台車枠の前後方向中央よりも前側に設けられた第１接続部と接続され、第１接続部から前方に向かって延びる。第２配管は、台車枠の前後方向中央よりも後側に設けられた第２接続部と接続され、第２接続部から後方に向かって延びる。第１接続部から第２接続部までの間、台車枠の内部は連続している。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る鉄道車両によれば、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全体構成を示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態の鉄道車両の台車の上面図である。

【図3】図３は、第２実施形態の鉄道車両の台車の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施形態に係る鉄道車両は、台車と、台車上に支持された車体と、を備える。台車は、台車枠と、第１配管と、第２配管と、を含む。第１配管は、台車枠の前後方向中央よりも前側に設けられた第１接続部と接続され、第１接続部から前方に向かって延びる。第２配管は、台車枠の前後方向中央よりも後側に設けられた第２接続部と接続され、第２接続部から後方に向かって延びる。第１接続部から第２接続部までの間、台車枠の内部は連続している（第１の構成）。

【0013】

第１の構成に係る鉄道車両の台車枠には、第１配管及び第２配管が接続されている。第１配管が接続された第１接続部から第２配管が接続された第２接続部までの間、台車枠の内部は連続している。そのため、台車枠のうち第１接続部から第２接続部までの間の部分を、圧縮空気を輸送するための配管として用いることができる。例えば、第１の構成に係る鉄道車両において空気溜めと連結器とをつなぐ場合、第１配管を空気溜めと接続し、第２配管を連結器と接続することができる。すると、空気溜め内の圧縮空気は、台車枠内を通じて連結器に輸送される。この場合、台車の前後方向の中央部付近において、台車と車体との間の隙間に配管を設置する作業は発生しない。したがって、第１の構成に係る鉄道車両によれば、配管の設置作業の負担を軽減することができる。また、台車枠のうち圧縮空気の輸送に寄与する部分の体積を大きくとることで、その部分を空気タンクとして使用することができる。

【0014】

第１の構成に係る鉄道車両は、好ましくは下記の構成を有する。台車枠は、２本の側ばりと、２本の横ばりと、中継管と、を含む。２本の側ばりの各々は、前後方向に延びる。２本の横ばりの各々は、左右方向に延び、２本の側ばりの両方に接合される。中継管は、２本の横ばりの両方に接合され、２本の横ばりの各々と内部同士が連続する。第１接続部は、２本の横ばりのうち前方の横ばりに設けられる。第２接続部は、２本の横ばりのうち後方の横ばりに設けられる（第２の構成）。第２の構成の鉄道車両では、第１接続部が設けられた前方の横ばり、中継管、及び第２接続部が設けられた後方の横ばりを、圧縮空気を輸送するための配管として用いることができる。

【0015】

第１の構成に係る鉄道車両において、台車枠は、２本の側ばりと、横ばりと、を含むことが好ましい。２本の側ばりの各々は、前後方向に延びる。横ばりは、左右方向に延び、２本の側ばりの両方に接合される。第１接続部は、２本の側ばりのうち一方の側ばりの前端部に設けられる。第２接続部は、当該一方の側ばりの後端部に設けられる。第１接続部から第２接続部までの間、当該一方の側ばりの内部は連続している（第３の構成）。第３の構成の鉄道車両では、一方の側ばりにおいて第１接続部から第２接続部までの間の部分を、圧縮空気を輸送するための配管として用いることができる。

【0016】

第３の構成に係る鉄道車両は、好ましくは下記の構成を有する。台車は、第３配管と、第４配管と、をさらに含む。第３配管は、２本の側ばりのうち他方の側ばりの前端部に設けられた第３接続部と接続され、第３接続部から前方に向かって延びる。第４配管は、当該他方の側ばりの後端部に設けられた第４接続部と接続され、第４接続部から後方に向かって延びる。第３接続部から第４接続部までの間、当該他方の側ばりの内部は連続している（第４の構成）。第４の構成の鉄道車両では、第１接続部及び第２接続部が設けられた一方の側ばりとは別に、他方の側ばりにおいて第３接続部から第４接続部までの間の部分を、圧縮空気を輸送するための配管として用いることができる。要するに、第４の構成の鉄道車両によれば、２本の側ばりの両方を、圧縮空気の輸送経路として用いることができる。

【0017】

以下、本開示の実施形態に係る鉄道車両について、図面を参照しながら説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0018】

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る鉄道車両１の全体構成を示す模式図である。図１には、鉄道車両１を進行方向に沿って見たときの様子が示される。本明細書において、鉄道車両１の進行方向を前後方向と称し、鉄道車両１の幅方向を左右方向と称し、鉄道車両１の高さ方向を上下方向と称する場合がある。

【0019】

図１を参照して、鉄道車両１は、車体１０と、台車２０とを備える。車体１０は、台車２０上に支持される。台車２０は、車体１０の前側と後側にそれぞれ配置される。本実施形態の例では、台車２０はボルスタレス台車である。

【0020】

台車２０は、台車枠２１と、台車枠２１の左右に配置される空気ばね２２と、輪軸２３とを含む。台車枠２１は、台車２０の骨格を構成する。空気ばね２２は、車体１０と台車枠２１との間に配置されて車体１０を支持する。輪軸２３は、台車枠２１の前側と後側にそれぞれ配置される。輪軸２３は、左右に一対の車輪２３１と、左右方向に延びる車軸２３２とを有する。左右の車輪２３１は、それぞれ車軸２３２の両端部に固定される。輪軸２３の左右にそれぞれ軸箱２４が配置されている。車軸２３２は、軸箱２４内に設けられた軸受（図示略）によって回転可能に支持される。

【0021】

図２は、台車２０の上面図である。なお、図２において、空気ばね２２及び輪軸２３の図示は省略している。図１及び図２を参照して、台車枠２１は、２本の側ばり３０と、２本の横ばり４０と、２本の中継管５０と、を含む。２本の側ばり３０は、左右方向に並んで設けられる。２本の側ばり３０の各々は、前後方向に延びる。２本の横ばり４０は、左右の側ばり３０の間に、前後方向に並んで設けられる。２本の横ばり４０の各々は、左右方向に延び、２本の側ばり３０の両方に接合される。２本の中継管５０の各々は、前後の横ばり４０の間に、左右方向に並んで設けられる。２本の中継管５０の各々は、前後方向に延び、２本の横ばり４０の両方に接合される。

【0022】

側ばり３０は、前後方向に延びる本体３１と、本体３１の前端及び後端にそれぞれ接続されたばね帽３２と、を含む。前後のばね帽３２の各々には、軸ばね３３（図１）が収容されている。側ばり３０は、軸ばね３３を介して軸箱２４に支持されている。つまり、台車枠２１は、前後の輪軸２３によって支持されている。

【0023】

側ばり３０及び横ばり４０は、それぞれ閉断面を有する。本実施形態の例では、横ばり４０は、側ばり３０の表面に接続されている。要するに、側ばり３０と横ばり４０とは、内部同士が連続しておらず、互いに空気の輸送ができないようになっている。各側ばり３０は、閉された内部空間を有する。各横ばり４０は、閉された内部空間を有する。本実施形態の例では、左右の空気ばね２２は、それぞれ、左右の側ばり３０上に設置され、側ばり３０のそれぞれと接続される。つまり、左右の側ばり３０の各々が空気ばね２２の補助空気室としての役割を担う。

【0024】

台車２０は、第１配管２５と、第２配管２６と、をさらに含む。第１配管２５及び第２配管２６の各々は、例えば主材料がゴムのホースである。第１配管２５及び第２配管２６の各々は、金属管であってもよい。第１配管２５は、台車枠２１の前後方向中央よりも前側に設けられた第１接続部２５１と接続され、第１接続部２５１から前方に向かって延びる。第１接続部２５１は、２本の横ばり４０のうち前方の横ばり４０に設けられる。第１接続部２５１は、例えば前方に向かって開口した孔である。第１配管２５は、第１接続部２５１により前方の横ばり４０の内部空間と連通する。

【0025】

第２配管２６は、台車枠２１の前後方向中央よりも後側に設けられた第２接続部２６１と接続され、第２接続部２６１から後方に向かって延びる。第２接続部２６１は、２本の横ばり４０のうち後方の横ばり４０に設けられる。第２接続部２６１は、例えば後方に向かって開口した孔である。第２配管２６は、第２接続部２６１により後方の横ばり４０の内部空間と連通する。横ばり４０において、第１接続部２５１及び第２接続部２６１が設けられる位置は特に限定されるものではないが、例えば左右方向の中央である。

【0026】

２本の中継管５０は、それぞれ、２本の横ばり４０の各々と内部同士が連続する。言い換えれば、前方の横ばり４０の内部空間は、中継管５０により後方の横ばり４０の内部空間と連通する。この場合、第１接続部２５１から第２接続部２６１までの間、台車枠２１の内部は連続している。そのため、台車枠２１のうち第１接続部２５１から第２接続部２６１までの間の部分を、空気を輸送するための配管として用いることができる。具体的には、台車枠２１のうち２本の横ばり４０及び２本の中継管５０を、空気の輸送経路として利用することができる。さらに、２本の横ばり４０及び２本の中継管５０は、鉄道車両１の空気タンクとして扱うこともできる。

【0027】

本実施形態の例において、２本の横ばり４０及び２本の中継管５０は、圧縮空気を輸送するための配管として利用される。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１０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１０の前後方向の中央に配置されている。すなわち、コンプレッサ及び空気溜めは、鉄道車両１において台車２０間に配置されている。一つのコンプレッサが、隣接する鉄道車両１同士で共用される場合もある。この場合、隣接する２つの鉄道車両１のうち、一方の鉄道車両１は、コンプレッサ及び空気溜めの両方を備え、他方の鉄道車両１は、コンプレッサを備えずに空気溜めを備えている。

【0028】

例えば、横ばり４０及び中継管５０は、鉄道車両１において空気溜めと連結器とをつなぐための配管として用いることができる。横ばり４０及び中継管５０は、隣接する鉄道車両１の空気溜め間をつなぐための配管として用いられてもよい。横ばり４０及び中継管５０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として用いられてもよい。

【0029】

２本の横ばり４０及び２本の中継管５０を配管として用いる一例として、本実施形態に係る鉄道車両１において空気溜めと連結器とをつなぐ場合について述べる。例えば、台車２０が、車体１０の前側と後側に配置される台車のうち、後側の台車の場合、台車２０の前方が車体１０の前後方向中央側であり、台車２０の後方が車体１０の車端側（後端側）である。この場合、第１配管２５を空気溜めと接続し、第２配管２６を連結器と接続する。空気溜め内の圧縮空気は、第１配管２５から台車枠２１内（２本の横ばり４０及び２本の中継管５０内）に導入される。この圧縮空気は、図２に点線矢印で示す通りの輸送経路を流動し、第２配管２６を通じて連結器に導入される。

【0030】

台車２０がボルスタレス台車の場合、通常、側ばり３０と横ばり４０のいずれかが空気ばね２２の補助空気室として用いられる。ここで、側ばり３０及び横ばり４０のうち、空気ばね２２の補助空気室として用いられている方に圧縮空気が導入されると、空気ばね２２の高さに影響を与えてしまう。そのため、側ばり３０及び横ばり４０のうち、空気ばね２２の補助空気室として用いられていない方が、圧縮空気の輸送経路として用いられる。本実施形態の例では、上述した通り、側ばり３０が空気ばね２２の補助空気室として用いられるため、横ばり４０（及び中継管５０）が圧縮空気の輸送経路として利用される。

【0031】

［効果］
本実施形態に係る鉄道車両１の台車枠２１には、第１配管２５及び第２配管２６が接続されている。第１配管２５が接続された第１接続部２５１から第２配管２６が接続された第２接続部２６１までの間、台車枠２１の内部は連続している。そのため、台車枠２１のうち第１接続部２５１から第２接続部２６１までの間の部分を、圧縮空気を輸送するための配管として用いることができる。具体的には、第１接続部２５１が設けられた前方の横ばり４０、２本の中継管５０、及び第２接続部２６１が設けられた後方の横ばり４０を、空気を輸送するための配管として用いることができる。この場合、台車２０の前後方向の中央部付近において、台車２０と車体１０との間の隙間に配管を設置する作業は発生しない。したがって、本実施形態に係る鉄道車両１によれば、配管の設置作業の負担を軽減することができる。

【0032】

［第２実施形態］
図３は、本実施形態の鉄道車両１の台車２０の上面図である。図３を参照して、本実施形態の鉄道車両１の台車枠２１では、２本の横ばり４０の各々は、２本の側ばり３０をそれぞれ貫通する。貫通した２本の横ばり４０の各々は、２本の空気ばね用台座６０の両方に接続される。２本の空気ばね用台座６０は、２本の側ばり３０の左右方向外側にそれぞれ設けられる。２本の空気ばね用台座６０は、それぞれ、２本の横ばり４０の各々と内部同士が連続する。本実施形態の場合でも、側ばり３０と横ばり４０とは、内部同士が連続しておらず、互いに空気の輸送ができないようになっている。

【0033】

本実施形態の例では、左右の空気ばね２２（図１）は、それぞれ、左右の空気ばね用台座６０上に設置され、空気ばね用台座６０のそれぞれと接続される。つまり、横ばり４０及び空気ばね用台座６０が空気ばね２２の補助空気室としての役割を担う。

【0034】

第１接続部２５１は、２本の側ばり３０のうち、一方の側ばり３０の本体３１の前端部に設けられる。第２接続部２６１は、一方の側ばり３０（前端部に第１接続部２５１が設けられた側ばり３０）の本体３１の後端部に設けられる。第１接続部２５１及び第２接続部２６１の各々は、例えば上方に向かって開口した孔である。第１接続部２５１から第２接続部２６１までの間、一方の側ばり３０の内部は連続している。

【0035】

本実施形態に係る鉄道車両１において、台車２０は、第３配管２７と、第４配管２８と、をさらに含む。第３配管２７及び第４配管２８の各々は、例えば主材料がゴムのホースである。第３配管２７及び第４配管２８の各々は、金属管であってもよい。第３配管２７は、台車枠２１の前後方向中央よりも前側に設けられた第３接続部２７１と接続され、第３接続部２７１から前方に向かって延びる。第３接続部２７１は、２本の側ばり３０のうち、他方の側ばり３０（第１接続部２５１及び第２接続部２６１が設けられていない側ばり３０）の本体３１の前端部に設けられる。第４配管２８は、台車枠２１の前後方向中央よりも後側に設けられた第４接続部２８１と接続され、第４接続部２８１から後方に向かって延びる。第４接続部２８１は、他方の側ばり３０の本体３１の後端部に設けられる。

【0036】

第３接続部２７１及び第４接続部２８１の各々は、例えば上方に向かって開口した孔である。第３接続部２７１から第４接続部２８１までの間、他方の側ばり３０の内部は連続している。

【0037】

本実施形態に係る鉄道車両１では、一方の側ばり３０の第１接続部２５１から第２接続部２６１までの間の部分を、空気を輸送するための配管として用いることができる。さらに、他方の側ばり３０の第３接続部２７１から第４接続部２８１までの間の部分も、空気を輸送するための配管として用いることができる。要するに、本実施形態に係る鉄道車両１によれば、２本の側ばり３０の両方を、空気の輸送経路として用いることができる。

【0038】

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の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述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

【0039】

上記実施形態では、台車２０はボルスタレス台車である。しかしながら、台車２０は枕ばり（ボルスタ）を有するボルスタ付き台車であってもよい。この場合、枕ばりが空気ばね２２の補助空気室としての役割を担う。つまり、側ばり３０及び横ばり４０はいずれも補助空気室として用いられない。そのため、側ばり３０及び横ばり４０の両方を、空気の輸送経路として用いることができる。この場合、側ばり３０と横ばり４０とは、内部同士が連続しており、互いに空気の輸送が可能になっている。

【0040】

上記実施形態では、台車枠２１は２本の横ばり４０を含む。しかしながら、台車枠２１において、横ばり４０は１本であってもよい。この場合、横ばり４０に第１接続部２５１及び第２接続部２６１の両方が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0041】

１：鉄道車両
１０：車体
２０：台車
２１：台車枠
２５：第１配管
２５１：第１接続部
２６：第２配管
２６１：第２接続部
２７：第３配管
２７１：第３接続部
２８：第４配管
２８１：第４接続部
３０：側ばり
４０：横ばり

【図1】

【図2】

【図3】