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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】フレーム及びボギー、鉄道車両
(51)【国際特許分類】
B61F 5/00 20060101AFI20240905BHJP
【ＦＩ】
B61F5/00 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024518827
(86)(22)【出願日】2022-09-26
(85)【翻訳文提出日】2024-05-24
(86)【国際出願番号】 CN2022121225
(87)【国際公開番号】W WO2023046139
(87)【国際公開日】2023-03-30
(31)【優先権主張番号】202111129773.6
(32)【優先日】2021-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516183897
【氏名又は名称】中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＣＲＲＣ ＱＩＮＧＤＡＯ ＳＩＦＡＮＧ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８８ Ｊｉｎｈｏｎｇｄｏｎｇ Ｒｏａｄ， Ｃｈｅｎｇｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｑｉｎｇｄａｏ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ， ２６６１１１， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100224672
【弁理士】
【氏名又は名称】深田 孝徳
(72)【発明者】
【氏名】ディン サンサン
(72)【発明者】
【氏名】ガオ ユロン
(72)【発明者】
【氏名】スン ホウリ
(72)【発明者】
【氏名】ワン シャオミン
(72)【発明者】
【氏名】チャン ションフェイ
(72)【発明者】
【氏名】チェン ドンファン
(72)【発明者】
【氏名】ワン シ
(72)【発明者】
【氏名】チャン リャンヘ
(72)【発明者】
【氏名】シャオ ペン
(72)【発明者】
【氏名】チャン イ
(72)【発明者】
【氏名】ルアン ダウェイ
(57)【要約】
【課題】ボギーのフレーム設計を改善してフレームの構造を簡略する。
【解決手段】フレームは２本の側梁、及び２本の側梁の間に接続される２本の横梁を含んでおり、側梁にはボギーの空気バネが取り付けられ、２本の横梁の間には１本の補助梁が接続され、補助梁のキャビティは第１キャビティと第２キャビティに仕切られ、第１キャビティは、一方の横梁のキャビティに連通しており、共同で１つの空気バネの付加気室とし、第２キャビティは、他方の前記横梁のキャビティに連通しており、共同で他の空気バネの付加気室とする。ボギーフレームの補助梁は前、後の２本の横梁を接続するための接続部材とするだけでなく、仕切られるように第１キャビティと第２キャビティが形成され、横梁のキャビティと連通を確立することで、ボギーフレームに取り付けられる空気バネの付加気室となり、付加気室の容積を大きくして、フレームの構造を簡略化する。
【解決手段】フレームは２本の側梁、及び２本の側梁の間に接続される２本の横梁を含んでおり、側梁にはボギーの空気バネが取り付けられ、２本の横梁の間には１本の補助梁が接続され、補助梁のキャビティは第１キャビティと第２キャビティに仕切られ、第１キャビティは、一方の横梁のキャビティに連通しており、共同で１つの空気バネの付加気室とし、第２キャビティは、他方の前記横梁のキャビティに連通しており、共同で他の空気バネの付加気室とする。ボギーフレームの補助梁は前、後の２本の横梁を接続するための接続部材とするだけでなく、仕切られるように第１キャビティと第２キャビティが形成され、横梁のキャビティと連通を確立することで、ボギーフレームに取り付けられる空気バネの付加気室となり、付加気室の容積を大きくして、フレームの構造を簡略化する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２本の側梁（１）、及び２本の前記側梁（１）の間に接続される２本の横梁（２）を含んでおり、前記側梁（１）にはボギーの空気バネが取り付けられるフレームであって、２本の前記横梁（２）の間には少なくとも１本の補助梁（３）が接続されており、前記補助梁（３）のキャビティは第１キャビティ（３ａ）と第２キャビティ（３ｂ）に仕切られ、前記第１キャビティ（３ａ）は、一方の前記横梁（２）のキャビティに連通して、共同で１つの空気バネの付加気室とし、前記第２キャビティ（３ｂ）は、他方の前記横梁（２）のキャビティに連通して、共同で他の空気バネの付加気室とすることを特徴とするフレーム。
【請求項2】
前記補助梁（３）には、内部及び外部を貫通して、前記第１キャビティ（３ａ）、前記第２キャビティ（３ｂ）にそれぞれ連通する第１差圧弁インタフェース（３１ｂ）及び第２差圧弁インタフェース（３１ｃ）がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項3】
前記側梁（１）は、一体型箱状構造であり、繊維複合材料又は軽量金属材料から製造されることを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項4】
前記側梁（１）は箱状の主梁本体（１１）、及び前記主梁本体（１１）の両端に位置する端部梁本体（１２）を含み、前記端部梁本体（１２）と前記主梁本体（１１）とは一体又は別体として配置され、前記端部梁本体（１２）は板状構造であることを特徴とする請求項１に記載のボギーのフレーム。
【請求項5】
前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは、一体として製造されており、何れも繊維複合材料であり、又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは一体として製造され、前記端部梁本体（１２）は繊維複合材料から製造され、前記主梁本体（１１）はそれとマッチングするコア型、及び前記コア型の外周に巻回される繊維複合材料層を含み、
又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは別体として配置され、前記主梁本体（１１）は繊維複合材料から製造され、前記端部梁本体（１２）は金属から製造されることを特徴とする請求項４に記載のフレーム。
【請求項6】
前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは一体として製造され、前記端部梁本体（１２）は、ストリップ状板であり、その幅が前記主梁本体（１１）の幅よりも大きく、又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは別体として配置され、前記端部梁本体（１２）と前記主梁本体（１１）の端部とは接続スリーブ（１３）によって互いに嵌合するとともに、固定されて接続され、前記接続スリーブ（１３）と前記端部梁本体（１２）とは一体構造であることを特徴とする請求項５に記載のフレーム。
【請求項7】
前記側梁（１）の、横梁（２）に接続される位置に対応する内側は内部へ突出して、１段目段差部（１１１）を形成し、前記主梁本体（１１）内側の中間部は前記１段目段差部（１１１）に対して外部へ突出して、２段目段差部（１１２）を形成することを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項8】
前記側梁（１）には横梁接続孔（１１３）が設けられ、前記側梁（１）のキャビティ壁には、突出する第１補強部（１１８）が一体的に設けられ、前記第１補強部（１１８）は前記横梁接続孔（１１３）を取り囲むように設けられ、及び／又は、前記側梁（１）には、ブレーキキャリパー取付台（１４）を取り付ける取付インタフェース（１１５）が設けられ、前記側梁（１）のキャビティ壁には、突出する第２補強部（１１９） が一体的に設けられ、前記第２補強部（１１９）は前記取付インタフェース（１１５）を包むことを特徴とする請求項７に記載のフレーム。
【請求項9】
前記横梁（２）は、繊維複合材料から製造される主梁本体（２１）、及び繊維複合材料から製造されて、前記主梁本体（２１）一体的に成形されるとともに、前記主梁本体（２１）の長さ方向に沿って延在する補強リブ（２２）を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項10】
前記側梁（１）は、下に凹むように設けられ、沈下セクションを形成し、２本の前記横梁（２）は前記沈下セクションの両端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１～９何れか１項に記載のフレーム。
【請求項11】
前記側梁（１）、前記横梁（２）、前記補助梁（３）の少なくとも１つの少なくとも一部は繊維複合材料、又は軽量金属材料から製造されることを特徴とする請求項１～９何れか１項に記載のフレーム。
【請求項12】
フレームを含むボギーであって、前記フレームは請求項１～１１の何れか１項に記載のフレームであることを特徴とするボギー。
【請求項13】
ボギーを含む鉄道車両であって、前記ボギーは請求項１２に記載のボギーであることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は鉄道車両の技術分野に関わり、具体的にフレーム及びボギー、鉄道車両に関わっている。
【0002】
本出願は２０２１年０９月２６日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２１１１１２９７７３.６であり、発明名称が「フレーム及びボギー、鉄道車両」である中国特許出願の優先権を主張して、その全ての内容は本出願に援用されている。
【背景技術】
【0003】
現在、鉄道車両、例えば地下鉄、ユニット式列車、高速鉄道などにおいて、ボギーフレームの側梁、横梁は一般的に何れも金属材質から製造され、ボギーの横梁の一部として、ボギーの補助梁は２本の横梁の間に溶接される。ボギーの側梁中間部には空気バネが設けられ、側梁のキャビティは空気バネの付加気室を形成し、容積が不足である場合、付加気室として外部に空気ポンプが設けられ、その構造が複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
これに鑑みると、ボギーのフレーム設計を如何に改善するかということは、当業者にとって解決しようとする技術問題である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明が提供するフレームは２本の側梁、及び２本の前記側梁の間に接続される２本の横梁を含んでおり、前記側梁にはボギーの空気バネが取り付けられ、２本の前記横梁の間には少なくとも１本の補助梁が接続され、前記補助梁のキャビティは第１キャビティと第２キャビティに仕切られ、前記第１キャビティは、一方の前記横梁のキャビティに連通して、共同で１つの空気バネの付加気室とし、前記第２キャビティは、他方の前記横梁のキャビティに連通して、共同で他の空気バネの付加気室とする。
【0006】
好ましくは、前記補助梁には、内部及び外部を貫通して、前記第１キャビティ、前記第２キャビティにそれぞれ連通する第１差圧弁インタフェース及び第２差圧弁インタフェースがさらに設けられる。
【0007】
好ましくは、前記側梁は、一体型箱状構造であり、繊維複合材料又は軽量金属材料から製造される。
【0008】
好ましくは、前記側梁は箱状の主梁本体、及び前記主梁本体の両端に位置する端部梁本体を含み、前記端部梁本体と前記主梁本体とは一体又は別体として配置され、前記端部梁本体は板状構造である。
【0009】
好ましくは、前記主梁本体と前記端部梁本体とは、一体として製造され、何れも繊維複合材料であり、
又は、前記主梁本体と前記端部梁本体とは一体として製造され、前記端部梁本体は繊維複合材料から製造され、前記主梁本体は、それとマッチングするコア型、及び前記コア型の外周に巻回される繊維複合材料層を含み、
又は、前記主梁本体と前記端部梁本体とは別体として配置され、前記主梁本体は繊維複合材料から製造され、前記端部梁本体は金属から製造される。
又は、前記主梁本体と前記端部梁本体とは一体として製造され、前記端部梁本体は繊維複合材料から製造され、前記主梁本体は、それとマッチングするコア型、及び前記コア型の外周に巻回される繊維複合材料層を含み、
又は、前記主梁本体と前記端部梁本体とは別体として配置され、前記主梁本体は繊維複合材料から製造され、前記端部梁本体は金属から製造される。
【0010】
好ましくは、前記主梁本体と前記端部梁本体とは一体として製造され、前記端部梁本体は、ストリップ状板であり、その幅が前記主梁本体の幅よりも大きく、又は、前記主梁本体と前記端部梁本体とは別体として配置され、前記端部梁本体と前記主梁本体の端部とは接続スリーブによって互いに嵌合するとともに、固定されて接続され、前記接続スリーブと前記端部梁本体とは一体構造である。
【0011】
好ましくは、前記側梁の、横梁に接続される位置に対応する内側は内部へ突出して、１段目段差部を形成し、前記主梁本体内側の中間部は前記１段目段差部に対して外部へ突出して、２段目段差部を形成する。
【0012】
好ましくは、前記側梁には横梁接続孔が接続され、前記側梁のキャビティ壁には、突出する第１補強部が一体的に設けられ、前記第１補強部は前記横梁接続孔を取り囲むように設けられ、及び／又は、前記側梁にはブレーキキャリパー取付台を取り付ける取付インタフェースが設けられ、前記側梁のキャビティ壁には、突出する第２補強部が一体的に設けられ、前記第２補強部は前記取付インタフェースを包む。
【0013】
好ましくは、前記横梁は、繊維複合材料から製造される主梁本体、及び繊維複合材料から製造されて、前記主梁本体に一体的に成形されるとともに、前記主梁本体の長さ方向に沿って延在する補強リブを含む。
【0014】
好ましくは、前記側梁は、下に凹むように設けられ、沈下セクションを形成し、２本の前記横梁は、前記沈下セクションの両端にそれぞれ接続される。
【0015】
好ましくは、前記側梁、前記横梁、前記補助梁のうちの少なくとも１つの少なくとも一部は繊維複合材料、又は軽量金属材料から製造される。
【0016】
本発明はフレームを含むボギーをさらに提供し、前記フレームは上記何れか１項に記載のフレームである。
【発明の効果】
【0017】
本発明において、ボギーフレームの補助梁は前、後の２本の横梁を接続するための接続部材であるだけでなく、仕切られるように第１キャビティと第２キャビティが形成され、横梁のキャビティと連通を確立することで、ボギーフレームに取り付けられる空気バネの付加気室となり、付加気室の容積を大きくして、フレームの構造を簡略化する。
【0018】
さらなる技術案において、本発明において側梁の内側は２段の段差になるように設けられ、１段目段差部は側梁の対応する位置の厚さを増やして、横梁との接続位置の強度を向上し、２段目段差部はさらに内部に凸むことで、十分な支持面積を提供して、偏心された空気バネを補助して支持し、空気バネが偏心されるように設けられることで、ボギーの安定性に寄与し、また、１段目段差部は２段目段差部と端部梁本体との間で遷移段差部を形成して、これによって、工程成形を容易にして、一体成形工程において中間部断面の急変の成形の困難さを低減する。
【0019】
さらなる技術案において、主な構造耐荷重部材として、側梁の主梁本体は中間部が中空である箱状構造として配置され、主梁本体が所在する位置の空間が大きく、繊維複合材料から製造される主梁本体が十分な強度及び剛度を具備するために、ニーズに応じて箱状のサイズを設計し、当該位置でのフレームの高さ空間の制限に適応するために、端部梁本体は板状構造として配置され、また、板状構造によって端部梁本体は一定の弾性を備え、剛度設計によって、一次バネ、一次垂直方向制振装置とともに、一次サスペンションとして機能し、垂直方向の剛度を提供して、又は直接的に一次サスペンションとする。
【0020】
さらなる技術案において、横梁の内部には、主梁本体と一体的に成形される補強リブが設けられることで、繊維複合材料から製造される横梁の強度及び機械的性質を保証できる。また、補強リブの端部には少なくとも１つの切り欠きが設けられ、補強リブは内部が中空であり、両端が開口した長円筒形の中空梁構造であり、切り欠きは補強リブの開口端部エッジに形成され、これによって、接続部材は補強リブの端部に当接された場合、補強リブの端部を塞ぐことなく、補強リブと主梁本体との間の空胴は切り欠きによって連通し、そうすれば、横梁の空胴は十分に利用可能であり、空気バネの付加気室として機能する。このように、側梁と取り付けられて締め付けられる前、接続部材が補強リブの端部に当接されることで、事前位置決めの作用を発揮して、接続部材が適切な位置にあることを保証し、締付具によって側梁と締め付けられた後、接続部材の両端は補強リブ及び側梁にそれぞれ当接され、接続部材の位置も非常に安定であり、相応的に、側梁との接続の確実性を保障できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明が提供する実施例１におけるボギーフレームの構造模式図である。
【図15】横梁の、補強リブ端部位置での模式図である。
【図20】本発明が提供する実施例２のボギーフレームの構造模式図である。
【図21】本発明が提供する実施例３のボギーフレームの側梁構造模式図である。
【図22】本発明が提供する実施例４のボギーフレームの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
当業者が本発明の解決策をよりよく理解するために、以下、図面及び具体的な実施形態を結合して本発明をさらに詳しく説明する。
【0023】
【0024】
ボギーのフレームは縦方向に延在している２本の側梁１、及び２本の側梁１の間に設けられる２本の横梁２を含み、本発明が提供する補助梁３はボギーフレームの２本の横梁３の間に設けられ、補助梁３の両側は２本の横梁３にそれぞれ固定されることで、２本の横梁３を接続して、２本の横梁３の接続の確実性を強化させて、フレームの全体的な強度を向上する。補助梁３の具体的な構造について、以下の実施例１、２を参照して理解すればよい。
【0025】
図２は図１の補助梁３の構造模式図であり、図３は図２の正面図であり、図４は図３の右面図であり、図５は図４の左面図であり、図６は図３の平面図であり、図７は図３のＡ－Ａ方向の断面図であり、図８は図５のＢ－Ｂ方向の図面であり、図９は図５のＣ－Ｃ方向の図面である。
【0026】
図２、７に示すように、当該実施例の補助梁３は密閉キャビティを形成するハウジング３１を含み、ハウジング３１のキャビティには仕切板３１３が設けられ、仕切板３１３によってキャビティは第１キャビティ３ａと第２キャビティ３ｂに仕切られる。図２に示すように、実施例１のハウジング３１は略方形構造であり、図３はハウジング３１の天井部を示し、図３においてハウジング３１の上、下の両側はそれぞれハウジング３１の前側、後側であり、前側、後側はフレームの縦方向に沿う前、後であり、図３において紙面に垂直して外部、内部へ向いてそれぞれはハウジング３１の天井部、底部であり、左右の両側はハウジング３１の水平方向の左側、右側であり、フレームの横方向に対応する。図１に示すように、ハウジング３１の前側、後側は前後の２本の横梁３の周壁にそれぞれ接続され、例えば、図１のハウジング３１の前側板の端部エッジには締付孔３１１ａが設けられ、締付具を挿入することで横梁３と締め付けられる。図７、９に示すように、仕切板３１３によってハウジング３１のキャビティを仕切ることで形成された第１キャビティ３ａと第２キャビティ３ｂとは前後に沿って分布され、第１キャビティ３ａは一方の横梁３に近接し、第２キャビティ３ｂは他方の横梁３に近接する。
【0027】
本実施例において、ハウジング３１の底部には２つの気室インタフェースがさらに設けられ、引き続いて図７を参照し、ハウジング３１には、内部及び外部を貫通している第１気室インタフェース及び第２気室インタフェースが設けられ、第１気室インタフェース及び第２気室インタフェースはそれぞれ第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂを外部に連通する。具体的に、管路によって第１気室インタフェース、第２気室インタフェースと２本の横梁３のキャビティとをそれぞれ連通させ、例えば、第１キャビティ３ａに対応する第１気室インタフェースと、それに接近する１本の横梁３のキャビティとを連通させ、第２キャビティ３ｂに対応する第２気室インタフェースと、それに接近する他方の横梁３のキャビティとを連通させ、図７において、２つの気室インタフェースは何れもシールジョイント３５を取り付けることで、外部管路によって外部に連通する。ここで、第１気室インタフェース及び第２気室インタフェースは直接的に横梁２と突き合わせられてもよく、外接続管路を配置する必要がないが、外接続管路を配置することで、接続がより容易になり、且つ接続の気密性をより容易に保証できる。また、２つの気室インタフェースの配置位置はハウジング３１の底部に限定されず、天井部又は他の位置に設けられてもよく、ここで、底部に設けられることで、他の部材と干渉していなく、前後の両側の横梁２と接続を確立し、図１において補助梁３３の天井部には横方向ストッパ台３３が設けられる。
【0028】
このように、本実施例において、補助梁３は前、後の横梁３を接続する接続部材である上に、横梁３のキャビティと連通を確立することで、ボギーフレームに取り付けられる空気バネの付加気室として、付加気室の容積を大きくし、図１において側梁１の中間部には空気バネを取り付けるための空気バネ取付台１３が設けられる。本実施例において、２本の横梁３の間には１つ又は１つ以上の補助梁３が設けられ、図１において、２つの補助梁３が設けられることを例として、そうすれば、２本の補助梁３の第１キャビティ３ａと１本の横梁３のキャビティとは共同で一方の空気バネの付加気室とし、２本の補助梁３の第２キャビティ３ｂと他方の横梁３のキャビティとは共同で他方の空気バネの付加気室とする。補助梁３のキャビティはさらに、側梁１のキャビティとともに付加気室を構成し、又は横梁２、側梁１のキャビティと共同で付加気室を構成し、これによって、付加気室の容積要求を満たして、外部部材の配置を減少して、フレームの構造を簡略化する。
【0029】
シールジョイント３５を配置することで、ハウジング３１のキャビティの付加気室としての気密性要求を満たし、図７に示すように、シールジョイント３５はシール筒３５３、ナット３５２及びガスケット３５１を含み、シール筒３５３の筒部は第１気室インタフェース又は第２気室インタフェースを貫通し、シール筒３５３は具体的にＴ字状であり、筒部の、ハウジング３１のキャビティに位置する一端は径方向に沿って延在して環状突縁を形成し、環状突縁は第１キャビティ３ａ又は第２キャビティ３ｂの内壁に貼合され、筒部の、ハウジング３１の外部から張り出した一端はナット３５２にネジ固定され、ガスケット３５１はナット３５２とハウジング３１の外壁との間に位置し、シールジョイント３５とハウジング３１とはシーラント及び／又はシールリングによってシールされ、具体的に、シール筒３５３と気室インタフェースの内壁とはシーラントによって接着され、環状突縁と第１キャビティ３ａの内壁とはシーラントによって接着され、又はシールリングが設けられ、ガスケット３５１とハウジング３１の外壁との間にはシールリング又はシーラントが設けられてもよく、ガスケット３５１は直接的にシールワッシャ構造として配置されてもよい。この場合、シール筒３５３のチャンバは通路を形成して、対応する第１キャビティ３ａ又は第２キャビティ３ｂと外部との連通を実現し、外部管路はシール筒３５３に挿着される。
【0030】
その同時、補助梁３の第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂはそれぞれ２つの空気バネの付加気室の一部とするため、ハウジング３１には、第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂにそれぞれ連通する第１差圧弁インタフェース３１ｂ及び第２差圧弁インタフェース３１ｃが同時に設けられる。図２、３に示すように、補助梁３の左側には差圧弁を取り付けるための差圧弁取付台３２が設けられ、図９に示すように、差圧弁取付台３２には第１差圧弁連通孔３２ａ、第２差圧弁連通孔３２ｂが開けられ、ハウジング３１にそれぞれ開けられる第１差圧弁インタフェース３１ｂ、第２差圧弁インタフェース３１ｃによって第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂに連通し、このように、差圧弁を取り付けた後、第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂは差圧弁に連通でき、差圧弁は第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂの圧力を感知でき、２つの空気バネの圧差を取得して、圧力を調整して、システムのバランス及び安定さを保持する。
【0031】
図２、９に示すように、差圧弁取付台３２は底板、及び底板中間部に位置する突起３２１を含み、底板はハウジング３１に固定され、第１差圧弁連通孔３２ａ、第２差圧弁連通孔３２ｂは突起３２１に開けられることで、長い通路を形成する。
【0032】
本実施例において、ハウジング３１は繊維複合材料、例えば炭素繊維から製造され、炭素繊維及びガラス繊維を含んでもよく、本実施例において炭素繊維を例として説明し、一々贅言していない。ハウジング３１は一体型構造であり、仕切板３１３はハウジング３１の一部であり、ハウジング３１と一体として成形され、炭素繊維構造の補助梁３はフレームの軽量化の実現に寄与して、腐食防止に対してより多くの優勢を備える。複合材料から製造される補助梁３は締付具によって横梁２に締め付けられ、取り外しが容易である。
【0033】
この場合、第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂの気室としての気密性を向上するために、引き続いて図９を参照し、第１キャビティ３ａ及び第２キャビティ３ｂの内壁は第１ライナ３６１、第２ライナ３６２をそれぞれ有し、ライナはコア型として、炭素繊維を敷設し、又は編んで巻回する場合、直接的にライナと炭素繊維のハウジング３１とを一体として形成することで、ハウジング３１のキャビティの気密性をよりよく保証できる。第１ライナ３６１及び第２ライナ３６２は具体的にステンレス鋼、チタン合金、ＰＥ又は超高分子量ポリエチレンなどの耐腐食性が優れた材質であり、ライナの腐食を回避する。
【0034】
この場合、炭素繊維から製造される補助梁３の外部部材の取り付けについて、通常の金属梁の溶接接続方式に適していないため、本実施例において、特別に相応的な接続台を配置することで炭素繊維から製造される補助梁３の外部部材の取り付けを実現し、その同時、気密性要求も配慮する。
【0035】
引き続いて図９を参照し、接続台はシールボックスを含み、シールボックスの周壁の一部はシールされるようにライナの内壁に固定され、図９において第１シールボックス３４１、第２シールボックス３４２及び第３シールボックス３４３を含み、シールボックスは何れも矩形ボックス体であり、ボックス体の１つの側面は第１キャビティ３ａ又は第２キャビティ３ｂのライナの内壁に貼合され、シールボックスは、例えば、射出成形、溶接などの方式によってライナと一体として形成され、ライナとの貼合位置のシール性を保証する。
【0036】
外部部材の取り付けニーズに応じて、ハウジング３１には、内部及び外部を貫通する複数の取付孔３１ａが開けられ、シールボックスは、相応的な位置でライナの内壁に貼合される時、対応するように少なくとも１つの取付孔３１ａを覆って、シールボックスの取付孔３１ａを覆う位置には、取付孔３１ａに連通する開孔が開けられる。図９に示すように、第１シールボックス３４１の、第１ライナ３６１に貼合される側には開孔３４１ａが開けられ、外部部材を取り付ける場合、締付具によって外部部材の取付台又は外部部材を直接的に取付孔３１ａの位置に締め付け、締付具は例えばボルトであり、ボルトは取付孔３１ａに挿入され、開孔３４１ａを通って対応するシールボックス内に挿入され、この際、シールボックスは締付空間を締付具に提供するとともに、取付孔３１ａと第１キャビティ３ａ又は第２キャビティ３ｂとの間の気密性を確保する。シールボックスは１つの取付孔３１ａを覆ってもよいし、複数の取付孔３１ａを覆ってもよく、複数の締付具は相応的な外部部材を締め付けるとともに、１つのシールボックス内に挿入され、シール性をより容易に保証し、無論、それぞれの締付具、取付孔３１ａは１つのシールボックスに対応してもよい。
【0037】
図９の左端に位置する第１シールボックス、対応する取付孔３１ａ、天井部に位置する第２シールボックス３４２、及び相応的な取付孔３１ａは、図１の横方向ストッパ台３３を接続して、横方向ストッパを取り付け、図７に示すように、横方向ストッパ取付台３３には差込み口３３ａが開けられ、締付具は差込み口３３ａに挿入されてから、第２シールボックス３４２内に入る。引き続いて図７、９を参照し、差圧弁取付台３２の取り付けもシールボックスを配置ことで行われ、ハウジング３１の第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂには何れも、差圧弁取付台３２の底板の上、下の両端をそれぞれ接続する２つの第３シールボックス３４３が設けられ、図７を視野角とし、第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂには、左右方向に沿って２つの第３シールボックス３４３が設けられる。図７、９に示すように、ハウジング３１の第１キャビティ３ａ、第２キャビティ３ｂの、差圧弁取付台３２に対応する一端のキャビティ壁には第１窓３１ｄ、第２窓３１ｅがそれぞれ開けられ、差圧弁取付台３２の底板は補助梁３の端部全体をほとんど覆うとともに、第１窓３１ｄ、第２窓３１ｅを覆って、シール性を保証するために、底板と差圧弁取付台３２の端部との間にはシールリング３７が設けられる。ここで、ハウジング３１には窓が設けられなくてもよく、差圧弁取付台３２の底板は小さく設計され、差圧弁連通孔の配置空間を保留すればよい。
【0038】
図２、９を結合して理解し、本実施例におけるハウジング３１は略方形であり、ハウジング３１の天井部及び底部はそれぞれ両端に延在してＵ字状フランジ３１１を形成し、相応的に、前側、後側も両端に延在してストリップ状の延在フランジ３１２を形成し、横梁３に接続される締付孔３１１ａは当該延在フランジ３１２に設けられることで、横梁２との接続操作を容易にする。延在フランジ３１２はＵ字状フランジ３１１の外端と整合して、組み合わせてフランジ型の補助梁３のハウジング構造を形成し、Ｕ字状フランジ３１１構造はハウジング３１の左右の両側に分布され、ハウジング３１構造全体を覆って、Ｕ字状フランジ３１１構造によって横梁３に接続され、複合材料のフランジハウジング構造に対して全体的な構造支持を提供するとともに、複合材料の補助梁３の着脱を実現できる。当該複合材料の補助梁３は、同じように炭繊維複合材料から製造される横梁２と取り立てられてＨ字状の横梁構造全体を構成し、最後、その全体はボギーの側梁１と取り立てられる。
【0039】
【0040】
図１２、１３に示すように、横梁２は矩形梁であり、無論、Ｏ状梁、即ち、円形梁であってもよいし、又は他の断面形状の梁本体であってもよく、横梁２は等断面であってもよいし、不等断面であってもよく、本発明において限定していない。
【0041】
本実施例において、横梁２は繊維複合材料から製造される主梁本体２１、及び同じように繊維複合材料から製造されて、主梁本体２１のキャビティに一体的に成形される補強リブ２２を含む。補強リブ２２は主梁本体２１の長さ方向に沿って延在しており、内部が中空であり、両端が開口した長円筒形構造である。具体的に、実施例において、図１０に示すように、補強リブ２２の長さは主梁本体２１の長さよりも小さく、補強リブ２２は横梁２の端部まで延在していなく、その両端と横梁２の対応する端部との間はピッチを有し、これによって、横梁２の両端には空胴が保留され、空胴内には接続部材２４が設けられ、接続部材２４は側梁と確実な接続を確立する。
【0042】
【0043】
具体的に、接続部材２４は横梁２の端部キャビティに嵌着され、接続部材２４には差込み口２４１が設けられ、側梁１内には接続台が設けられ、接続台にも差込み口が設けられ、締付具は接続台及び接続部材２４の差込み口２４１に同時に挿入されることで、接続部材２４と接続台とをロックしており、これによって、横梁２と側梁１とを締め付けるという目的を達成し、接続部材は金属接続台であり、締付具と係合されて締め付けられる。接続部材２４は横梁２の端部に嵌着され、リベットによって横梁２に固定される。接続部材２４は横梁２に固定された後、その一端は補強リブ２２の端部に当接され、他端は側梁１の外周に当接され、また、接続部材２４と側梁とは上記締付具によって締め付けられて接続される。図５において、接続部材２４は筒形の金属接続台であり、軸方向に沿って横梁２の端部内に嵌着され、複数の差込み口２４１は接続部材２４の環状端部に分布される。
【0044】
このように、側梁１と取り付けられて締め付けられる前、接続部材２４が補強リブ２２の端部に当接されることで、事前位置決めの作用を発揮して、接続部材２４が適切な位置にあることを保証し、締付具によって側梁１と締め付けられた後、接続部材２４の両端は補強リブ２２及び側梁１にそれぞれ当接され、接続部材２４の位置も相当に安定であり、相応的に、側梁１との接続の確実性を保証し、また、接続部材２４が補強リブ２２に当接されることで、側梁、横梁２の受けた力の伝達、分散に寄与して、全体的な受力性能を向上する。
【0045】
これを前提として、補強リブ２２の端部には少なくとも１つの切り欠き２２１がさらに設けられ、図１４に示すように、補強リブ２２は内部が中空であり、両端が開口した長円筒形の中空梁構造であり、切り欠き２２１は補強リブ２２の開口端部エッジに形成されることで、接続部材２４は補強リブ２２の端部に当接される場合、補強リブ２２の端部を塞ぐことなく、補強リブ２２と主梁本体２１との間の空胴は切り欠き２２１によって連通する。
【0046】
図１５に示すように、補強リブ２２は中空梁構造であり、主梁本体２１内に位置し、横梁２のキャビティを補強リブ２２のキャビティ、及び補強リブ２２の外壁と主梁本体２１の内壁との間の空胴に仕切って、接続部材２４は住補強リブ２２の端部を塞ぐと、補強リブ２２のキャビティ及び横梁２のキャビティの他の部分は遮断され、この場合、切り欠き２２１を配置することで、接続部材２４が補強リブ２２の端部に当接されても、横梁２のキャビティの仕切られた各部分は依然的に、互いに連通する状態に保持される。切り欠き２２１の大きさ、数及び分布位置について、補強リブ２２のサイズ、具体的な換気状況に応じて設定すればよく、本実施例において限定していない。
【0047】
この場合、横梁２のキャビティは互いに連通して、大きな容積を有するため、ボギーの空気バネの付加気室とする場合、容積を大きくし、以上のように、横梁２及び補助梁３の空胴は何れも付加気室として機能できる。横梁２の主梁本体２１には、補助梁３のキャビティに連通する気室インタフェースが加工される。本明細書において、補助梁３及び横梁２のキャビティを付加気室とすることを記載しているが、側梁１のキャビティを同時に付加気室とする状況、又は補助梁３及び横梁２のキャビティのみを付加気室とする状況も含む。
【0048】
本実施例における横梁２は繊維複合材料から製造され、外部部材との接続を容易に実現するために、本実施例において、横梁２には、接続するための接続台が設けられ、接続台の構造について、上記の補助梁３内の接続台の構造を参照して理解すればよい。
【0049】
図１１において、横梁２の天井部には横方向制振装置台２５が設けられ、外側にはオイルタンク取付台２３が設けられ、横方向制振装置台２５及びオイルタンク取付台２３には何れも差込み口が設けられ、締付具は差込み口に挿入されるとともに、対応する接続台の接続孔内に挿入され、接続孔はネジ孔であり、締付具はボルトである。このような接続台構造によって、繊維複合材料から製造される横梁２は外部部材と確実な接続を確立でき、横梁２の内部と外部とのシール性に影響していない。
【0050】
【0051】
図１６に示すように、側梁１は一体型箱状構造であり、ここで、記載を容易にするために、それを主梁本体１１と端部梁本体１２に分け、具体的に、本実施例において、主梁本体１１は下に凹むように設けられており、沈下セクション、及び沈下セクションの両端に位置する傾斜セクションを含み、端部梁本体１２は傾斜セクションに接続される。図１に示すように、側梁１の内側にはブレーキキャリパー取付台１４が設けられ、底部には位置決め回転アーム台１５が設けられる。
【0052】
図２に示すように、側梁１の主梁本体１１には横梁接続孔１１３が開けられ、具体的に、側梁１の内、外の両側には何れも横梁接続孔１１３が設けられ、前後位置の対応する２つの横梁接続孔１１３は１組の横梁接続孔１１３を構成し、側梁１には、２本の横梁２を接続する２組の横梁接続孔１１３が設けられ、横梁接続孔１１３の周囲には人工操作工程孔１１４がさらに設けられることで、横梁２と側梁１とを接続する接続部材の取り付け及び取り外しを容易にする。
【0053】
引き続いて図１６、１７を参照し、主梁本体１１の、横梁２に接続される位置に対応する内側は内部へ突出し、１段目段差部１１１を形成し、主梁本体１１の内側の中間部は１段目段差部１１１に対して継続的に外部へ突出して、２段目段差部１１２を形成する。本明細書において、側梁１の両側を内側及び外側にそれぞれ定義し、明細書において特に指摘しない限り、内、外方向はボギーフレームを基準とし、ボギーフレームの中間部に接近する方向は内方向であり、ボギーの中間部から離れた方向は外方向であり、即ち、２本の側梁１の対向する側は内側であり、相応的に、２本の側梁１の背中合わせた側は外側である。
【0054】
図１７を結合して理解し、主梁本体１１の厚さは長さ方向に沿って略一致であり、長さ方向は図１７の左右方向であり、厚さは図１７の上下方向のサイズであり、厚さは主梁本体１１の幅である。主梁本体１１の位置で、相対に突出する１段目段差部１１１及び２段目段差部１１２が存在するため、主梁本体１１の厚さが大きくなる。応力集中を回避するために、図１６、１７に示すように、１段目段差部１１１と隣接する傾斜セクションの内側との間、及び１段目段差部１１１と２段目段差部１１２との間は何れもスムーズに遷移する。１段目段差部１１１は横梁２に接続される位置に対応し、図１６に示すように、横梁接続孔１１３は１段目段差部１１１の段差面に設けられ、また、２段目段差部１１２の天井部は偏心された空気バネを支持する。図１に示すように、空気バネ取付台１３はボギーの中間部に接近して偏心されるように設けられ、偏心された空気バネはボギーの受けた力状況を改善でき、この場合、突出する２段目段差部１１２を配置することで、横梁２構造と協働して、偏心された空気バネに全体的な支持を提供する。
【0055】
本実施例において、側梁１の内側は２段の段差になるように設けられ、１段目段差部１１１によって側梁１の対応する位置の厚さを増やして、横梁２との接続位置の強度を向上し、２段目段差部１１２はさらに内部に凸むことで、十分な支持面積を提供して、偏心された空気バネを補助して支持し、１段目段差部１１１は２段目段差部１１２と主梁本体１１の他の内側面との間の遷移段差部を形成して、工程成形を容易にして、一体成形工程で主梁本体１１の中間部断面の急変の成形の困難さを低減する。
【0056】
引き続いて図１、１６、１７を参照し、主梁本体１１の中間部の天井部には換気インタフェース１１１０が設けられ、主梁本体１１の天井部には空気バネ取付台１３が取り付けられ、空気バネが空気バネ取付台１３に取り付けられた後、換気インタフェース１１１０は空気バネと主梁本体１１のキャビティとを連通させ、この場合、主梁本体１１のキャビティの一部又は全ては空気バネ気室とし、さらに、上記横梁２、補助梁３と共同で付加気室とする。ここで、設けられる換気インタフェース１１１０は偏心された空気バネに対応し、換気インタフェース１１１０も主梁本体１１の縦方向中心線に対して偏心されるように設けられ。ここで、縦方向中心線は同一の縦方向平面に位置する。
【0057】
さらに、図１９を参照し、図１９は図１６の縦方向断面図である。
横梁２に接続される位置に対応するように、主梁本体１１のキャビティ壁には、突出した、炭素繊維から製造される第１補強部１１８が設けられ、本明細書に記載のキャビティ壁の「キャビティ」は側梁１の中空キャビティであり、側梁１の外部環境と区別して、以上の内側と同一参照に属していない。図１９に示すように、主梁本体１１の沈下セクションの両端には横梁接続孔１１３が設けられ、横梁２の受けた力が複雑であり、且つ荷重が大きく、第１補強部１１８は横梁接続孔１１３を取り囲むように設けられることで、横梁２との接続位置の強度を向上する。また、図１９に示すように、第１補強部１１８は人工操作工程孔１１４を包む。
横梁２に接続される位置に対応するように、主梁本体１１のキャビティ壁には、突出した、炭素繊維から製造される第１補強部１１８が設けられ、本明細書に記載のキャビティ壁の「キャビティ」は側梁１の中空キャビティであり、側梁１の外部環境と区別して、以上の内側と同一参照に属していない。図１９に示すように、主梁本体１１の沈下セクションの両端には横梁接続孔１１３が設けられ、横梁２の受けた力が複雑であり、且つ荷重が大きく、第１補強部１１８は横梁接続孔１１３を取り囲むように設けられることで、横梁２との接続位置の強度を向上する。また、図１９に示すように、第１補強部１１８は人工操作工程孔１１４を包む。
【0058】
同じように、ブレーキキャリパー取付台１４に接続される位置に対応するように、主梁本体１１のキャビティ壁には、突出した、炭素繊維から製造される第２補強部１１９が設けられる。図４に示すように、端部梁本体１２にはブレーキキャリパー取付台１４を取り付ける取付インタフェース１１５が設けられ、第２補強部１１９は取付インタフェース１１５を包んで、即ち、取付インタフェース１１５は第２補強部１１９に開けられることで、取付インタフェース１１５の位置で補強して、ブレーキキャリパーの大きなブレーキ反力に適応する。
【0059】
本実施例において、以上のように、側梁１の主梁本体１１は、中間部が下に凹む逆の「几」字状であり、端部梁本体１２は一次バネを取り付けるために用いられるので、一定の高さを有する必要があり、主梁本体１１の、横梁２に接続される位置が低く、主梁本体１１は傾斜セクションによって下へ一定角度だけ傾斜することで高さを低減して、車体との干渉を回避して、横梁２との接続を完成し、このように、当該凹む配置方式は空間を十分に利用でき、繊維複合材料の引張強度が高いため、このような構造設計に適する。
【0060】
図１６を参照し、主梁本体１１の沈下セクションの内側の上エッジ、下エッジは大きなフィレット１１６として配置され、主梁本体１１の傾斜セクションの内側の上エッジ、下エッジは小さなフィレット１１７であり、大きなフィレット１１６と小さなフィレット１１７との間はスムーズに遷移し、大きなフィレット１１６及び小さなフィレット１１７は相対的な概念であり、側梁１の構造サイズ、取立ニーズなどに応じて設計する。主梁本体１１の大きなフィレット１１６の構造は炭素繊維工程成形に寄与し、傾斜セクションの内側には、ブレーキキャリパーを取り付けて固定するブレーキキャリパー取付台１４が設けられ、この場合、主梁本体１１の大きなフィレット１１６は小さなフィレット１１７になるように、徐々に両側へ遷移することで、ブレーキキャリパー取付台１４の取付インタフェース１１５への適用要求を満たしている。
【0061】
また、本実施例において、端部梁本体１２は連結している円筒構造１２１’と角筒構造１２２’と、を含み、角筒構造１２２’は円筒構造１２１’の外端に位置し、円筒構造１２１’は主梁本体１１に連結され、その底部が開口するように、一次サスペンションにおける一次バネの取付インタフェース１２１’ａが形成され、一次サスペンションは一次鉄筋コイルバネ及び一次垂直方向制振装置を含み、円筒構造１２１’の天井部には、鉄筋コイルバネを取り外す工程口１２ａ、例えば図１６の円形工程口１２ａが設けられ、角筒構造１２２’は円筒構造１２１’の下方に近接して、一次垂直方向制振装置に接続される。
【0062】
以下、上記実施例における側梁１の成形工程を記載する：
まず、コア型を準備し、コア型は例えば、金属から製造され、ニーズに応じて側梁１の形状設計を成形し、例えば、コア型も内側及び外側を含み、内側は第１段差部１１１、第２段差部１１２に対応する第１コア型段差部、第２コア型段差部を形成する；
そして、コア型に炭素繊維プリプレグを敷設し、敷設される炭素繊維プリプレグは内部コアを形成し、この場合、内部コアの厚さは、成形対象となる側梁１の厚さよりも小さい；
コア型の長さ方向に沿って内部コアを切断して、コア型を取り出し、切断方式は異形構造のコア型の脱型に寄与する；
切断後の内部コアは両方の半分を含み、この場合、切断された内部コアを改めて接合して完全な中空梁本体状の内部コアを形成し、この場合、内部コアは薄く、そして、改めて接合される内部コアの外側にドライ炭素繊維を引き続いて敷設し、ドライ炭素繊維を敷設する際、定形剤を使用して、局所耐荷重能力を強化させ、ドライ炭素繊維を敷設する際、ドライ炭素繊維の連続性を向上するために、３次元編み技術を結合してドライ炭素繊維の積層構造を実現し、側梁１の全体的な厚さ要求を満たした後、ドライ炭素繊維を引き続いて敷設していなく、成形工程１は同様な編み巻回方式を採用する。
まず、コア型を準備し、コア型は例えば、金属から製造され、ニーズに応じて側梁１の形状設計を成形し、例えば、コア型も内側及び外側を含み、内側は第１段差部１１１、第２段差部１１２に対応する第１コア型段差部、第２コア型段差部を形成する；
そして、コア型に炭素繊維プリプレグを敷設し、敷設される炭素繊維プリプレグは内部コアを形成し、この場合、内部コアの厚さは、成形対象となる側梁１の厚さよりも小さい；
コア型の長さ方向に沿って内部コアを切断して、コア型を取り出し、切断方式は異形構造のコア型の脱型に寄与する；
切断後の内部コアは両方の半分を含み、この場合、切断された内部コアを改めて接合して完全な中空梁本体状の内部コアを形成し、この場合、内部コアは薄く、そして、改めて接合される内部コアの外側にドライ炭素繊維を引き続いて敷設し、ドライ炭素繊維を敷設する際、定形剤を使用して、局所耐荷重能力を強化させ、ドライ炭素繊維を敷設する際、ドライ炭素繊維の連続性を向上するために、３次元編み技術を結合してドライ炭素繊維の積層構造を実現し、側梁１の全体的な厚さ要求を満たした後、ドライ炭素繊維を引き続いて敷設していなく、成形工程１は同様な編み巻回方式を採用する。
【0063】
最後、圧力及び／又は真空作用で、樹脂を注入してドライ炭素繊維を硬化させて、板状構造の端部梁本体１２を形成するように両端を押し潰し、そして、構造ニーズに応じて上記の各種のインタフェース、接続孔などを機械加工して、側梁１を形成する。
【0064】
上記成形工程は樹脂注入、硬化を行う場合、ＲＴＭ工程＋オートクレーブによって側梁１の全体的な成形を行って、最後、炭素繊維材質の側梁１を成形する。機械加工によるインタフェース及び接続孔などは主に機械加工の形態で側梁１の横梁接続孔１１３、工程口１２ａ、取付インタフェース１１５、人工操作工程孔１１４などの位置を加工する。取付インタフェース１１５、人工操作工程孔１１４は第１補強部１１８、第２補強部１１９の位置で加工され、形成された取付インタフェース１１５、人工操作工程孔１１４はそれぞれ第１補強部１１８、第２補強部１１９によって包まれる。
【0065】
上記第１補強部１１８、第２補強部１１９を形成するために、横梁２の接続位置、ブレーキキャリパー取付台１４の接続位置に対応するように、コア型の外面には窪みが設けられ、上記炭素繊維プリプレグを敷設する前、窪み内に補強層又は補強ブロックを事前に敷設して、対応する第１補強部１１８、第２補強部１１９を形成する。
【0066】
上記成形工程は、まず、内部コアを製造して、切断してコア型を取り出してから、内部コアを接合した後、ドライ炭素繊維を引き続いて敷設し及び／又は編んで、これによって、異形コア型の取り出しを実現する。本実施例において側梁１の形状が複雑であり、板状構造、２段段差設計、グラデーションフィレットなどを含み、編む＋敷設＋ＲＴＭの成形方式を総合的に使用することで、側梁１の複雑な形状の成形問題を効果的に解決する。
【0067】
【0068】
実施例２は実施例１のフレーム構造と基本的に同様であり、相違点は単に側梁１の端部梁本体１２の構造にあり、同様な部分について、贅言していない。
【0069】
図２０に示すように、実施例２の側梁１は箱状の主梁本体１１を含み、即ち、主梁本体１１は中空の箱状構造であり、実施例１と違って、実施例２の端部梁本体１２は板状構造であり、具体的に、図２０の端部梁本体１２はストリップ状板構造である。
【0070】
側梁１の、端部が板状である端部梁本体１２は一次バネに接続され、一次バネは端部梁本体１２の下方に位置する。このように配置すれば、主な構造耐荷重部材として、側梁１の主梁本体１１は中間部が中空である箱状構造になるように設計され、主梁本体１１が所在する位置の空間が大きく、ニーズに応じて箱状サイズを設計することで、繊維複合材料から製造される主梁本体１１は十分な強度及び剛度を有し、当該位置でのフレームの高さ空間の制限に適応するために、端部梁本体１２は板状構造として配置され、また、板状構造によって端部梁本体１２は一定の弾性を有し、剛度設計によって、一次バネ、一次垂直方向制振装置とともに、一次サスペンションとして機能し、垂直方向の剛度を提供しており、又は直接的に一次バネ及び一次垂直方向減震器をなくして、端部梁本体１２は直接的に一次サスペンションとして機能する。端部梁本体１２の天井部には一次バネを取り外す工程口１２ａが設けられる。
【0071】
図２０に示すように、側梁１の端部梁本体１２はストリップ状板であり、その幅は主梁本体１１の幅よりも大きく、幅は図２０の上、下方向のサイズである。主梁本体１１は端部梁本体１２へスムーズに遷移し、大きな幅を有する端部梁本体１２は十分な面積を提供して一次バネとの接続を完成し、端部梁本体１２の、主梁本体１１に接近する一端の下方には一次バネが接続され、主梁本体１２から離れた一端の下方には一次垂直方向制振装置が接続される。
【0072】
図２０に示すように、空間ニーズに応じて、端部梁本体１２の端部は下へ湾曲して一定角度だけ傾斜して、アヒルのくちばし先端状の端部梁本体１２を形成し、車体との干渉を回避する。
【0073】
実施例２の側梁１の成形工程は実施例１と基本的に同様であるが、端部梁本体１２は板状構造であるため、側梁１の基本的な構造を成形した後、端部に対して押し潰し処理を行う。また、実施例２の側梁１に対して以下の成形工程をさらに採用してもよい。
【0074】
まず、コア型を準備し、コア型は例えば金属から製造され、主コア型及び端部コア型を含み、主コア型はニーズに応じて側梁１の主梁本体１１の形状設計を成形し、例えば、主コア型も内側及び外側を含み、内側は第１段差部１１１、第２段差部１１２に対応する第１コア型段差部、第２コア型段差部を形成する；
そして、主コア型と端部コア型とを完全なコア型に接合し、コア型に炭素繊維を巻回する；
その後、圧力及び／又は真空作用で、樹脂を注入して炭素繊維を硬化させる；
最後、端部コア型を除去して、主コア型を保留して、板状構造の端部梁本体１２を形成するように両端を押し潰し、そして、構造ニーズに応じて上記の各種のインタフェース、接続孔などを機械加工して、必要な側梁１を取得する。この場合、側梁１の主梁本体１１は、それとマッチングする主コア型及び主コア型に巻回される炭繊維複合材料層を含む。
そして、主コア型と端部コア型とを完全なコア型に接合し、コア型に炭素繊維を巻回する；
その後、圧力及び／又は真空作用で、樹脂を注入して炭素繊維を硬化させる；
最後、端部コア型を除去して、主コア型を保留して、板状構造の端部梁本体１２を形成するように両端を押し潰し、そして、構造ニーズに応じて上記の各種のインタフェース、接続孔などを機械加工して、必要な側梁１を取得する。この場合、側梁１の主梁本体１１は、それとマッチングする主コア型及び主コア型に巻回される炭繊維複合材料層を含む。
【0075】
【0076】
実施例２と基本的に同様であり、相違点は単に、端部梁本体１２は湾曲処理が行われず、平らなストリップ状板であることにあり、端部梁本体１２は短く設計される場合、湾曲処理を必要とせず、車体との干渉を回避できる。成形工程について実施例２を参照して理解すればよい。
【0077】
【0078】
実施例２は実施例２～３のフレーム構造と基本的に同様であり、相違点は端部梁本体１２の構造、及び端部梁本体１２と主梁本体１１とが別体として配置されることにあり、同様な部分について贅言していなく、以下、主に異なる部分を記載する。
【0079】
図２３に示すように、実施例４の主梁本体１１と端部梁本体１２とは別体として配置され、主梁本体１１は繊維複合材料から製造され、端部梁本体１２は金属から製造される。端部梁本体１２は同じように板状構造であり、その作用は実施例２、３の板状の端部梁本体１２と同様である。
【0080】
図２３において、端部梁本体１２には、金属から製造される接続スリーブ１３が一体的に形成され、接続スリーブ１３によって端部梁本体１２と主梁本体１１の端部とは互いに嵌合するとともに、固定されて接続され、具体的に、接続スリーブ１３は主梁本体１１の端部に外嵌され、締付具、例えばリベット又はボルトによって接続される。主梁本体１１は箱状構造であり、端部梁本体１２は板状構造であり、端部梁本体１２と主梁本体１１とが別体として配置されることで側梁１の全体的な成形の困難さを低減できる。また、金属製造の端部梁本体１２に対してニーズに応じて剛度を設計することも容易に実現し得て、一次バネ、一次垂直方向制振装置との取り付けも容易である。
【0081】
具体的に、図２３に示すように、端部梁本体１２は一体として接続される円状取付板１２１とストリップ状延在板１２２とを含み、円状取付板１２１の下方には一次バネ、例えば鉄筋バネが接続され、円状取付板１２１は一次バネの端部の形状に合わせ、工程口１２ａは円状取付板１２１に設けられる。十分な取り付け面積を提供するために、端部梁本体１２の幅も主梁本体１１の幅よりも大きく、図２３の円状取付板１２１及びストリップ状延在板１２２の幅方向のサイズは何れも主梁本体１１の幅よりも大きく、ストリップ状延在板１２２の幅は円状取付板１２１の幅よりも小さく、ストリップ状延在板１２２の下方には一次垂直方向制振装置が接続される。
【0082】
また、円状取付板１２１の両側は下へ延在して弧状延在辺１２１ａを形成し、ストリップ状延在板１２２の両側は下へ延在してストリップ状延在辺１２２ａを形成し、弧状延在辺１２１ａとストリップ状延在辺１２２ａとは一体として形成され、即ち、端部梁本体１２の断面は略Ｕ字状に配置されることで、耐屈曲能力を向上する。図２３において、端部梁本体１２の長さは長く、延在板１２２の端部は下へ湾曲し、これによって、ボギーが車体に対して回動する時、長い端部梁本体１２２が車体と干渉することを回避する。
【0083】
実施例４の側梁１の成形工程は実施例１と基本的に同様であり、押し潰し操作を必要とせず、最後、成形して、製造された主梁本体１１与金属部材の端部梁本体１２とを再接続すれば、側梁１を形成する。実施例１～３において主梁本体１１と端部梁本体１２とは一体式構造であり、構造の安定性がよりよく、実施例４において主梁本体１１と端部梁本体１２とは別体式構造であり、加工工程は相対的に簡単である。
【0084】
上記の全ての実施例において、繊維複合材料以外、フレームはチタン合金又は他の軽量金属材料から製造されてもよく、同じように減量効果を実現できる。
【0085】
本明細書において具体的な例を使用して本発明の原理及実施形態を記載し、以上の実施例の説明は、単に本発明の方法及びその主旨を理解するためのものである。ここで、当業者にとって、本発明の原理から逸脱しないことを前提として、本発明に対していくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良及び修飾も本発明の請求項の保護範囲に属している。
【符号の説明】
【0086】
１ ・・・側梁；
１１ ・・・主梁本体；
１１１ ・・・１段目段差部；
１１２ ・・・２段目段差部；
１１３ ・・・横梁接続孔；
１１４ ・・・人工操作工程孔；
１１５ ・・・取付インタフェース；
１１６ ・・・大きなフィレット；
１１７ ・・・小さなフィレット；
１１８ ・・・第１補強部；
１１９ ・・・第２補強部；
１１１０ ・・・換気インタフェース；
１２ ・・・端部梁本体；
１２ａ ・・・工程口；
１２１’ ・・・円筒構造；
１２１’ａ ・・・取付インタフェース；
１２２’ ・・・角筒構造；
１２１ ・・・円状取付板；
１２１ａ ・・・弧状延在辺；
１２２ ・・・ストリップ状取付板；
１２２ａ ・・・ストリップ状延在辺
１３ ・・・空気バネ取付台；
１４ ・・・ブレーキキャリパー取付台；
１５ ・・・位置決め回転アーム台；
２ ・・・横梁；
２１ ・・・主梁本体；
２１１ ・・・取付孔；
２２ ・・・補強リブ；
２２１ ・・・切り欠き；
２３ ・・・オイルタンク取付台；
２４ ・・・接続部材；
２５ ・・・横方向制振装置台；
３ ・・・補助梁；
３１ ・・・ハウジング；
３１１ ・・・Ｕ字状フランジ；
３１１ａ ・・・締付孔；
３１２ ・・・延在フランジ；
３１３ ・・・仕切板；
３１ａ ・・・取付孔；
３１ｂ ・・・第１差圧弁インタフェース；
３１ｃ ・・・第２差圧弁インタフェース；
３１ｄ ・・・第１窓；
３１ｅ ・・・第２窓；
３ａ ・・・第１キャビティ；
３ｂ ・・・第２キャビティ；
３２ ・・・差圧弁取付台；
３２１ ・・・突起；
３２ａ ・・・第１差圧弁連通孔；
３２ｂ ・・・第２差圧弁連通孔；
３２ｃ ・・・ボルト；
３３ ・・・横方向ストッパ台；
３３ａ ・・・差込み口；
３４１ ・・・第１シールボックス；
３４１ａ ・・・開孔；
３４２ ・・・第２シールボックス；
３４３ ・・・第３シールボックス；
３５ ・・・シールジョイント；
３５１ ・・・ガスケット；
３５２ ・・・ナット；
３５３ ・・・シール筒；
３６１ ・・・第１ライナ；
３６２ ・・・第２ライナ；
３７ ・・・シールリング；
３８１ａ ・・・第１接続板；
３８１ｂ ・・・第１内部突起；
３８１ｃ ・・・第１外部突起；
３８１ｄ ・・・第１接続孔；
３８２ａ ・・・第２接続板；
３８２ｂ ・・・第２内部突起；
３８２ｃ ・・・第２外部突起；
３８２ｄ ・・・第２接続孔；
３８３ａ ・・・第３接続板；
３８３ｂ ・・・第３内部突起；
３８３ｃ ・・・第３外部突起；
３８３ｄ ・・・第３接続孔。
１１ ・・・主梁本体；
１１１ ・・・１段目段差部；
１１２ ・・・２段目段差部；
１１３ ・・・横梁接続孔；
１１４ ・・・人工操作工程孔；
１１５ ・・・取付インタフェース；
１１６ ・・・大きなフィレット；
１１７ ・・・小さなフィレット；
１１８ ・・・第１補強部；
１１９ ・・・第２補強部；
１１１０ ・・・換気インタフェース；
１２ ・・・端部梁本体；
１２ａ ・・・工程口；
１２１’ ・・・円筒構造；
１２１’ａ ・・・取付インタフェース；
１２２’ ・・・角筒構造；
１２１ ・・・円状取付板；
１２１ａ ・・・弧状延在辺；
１２２ ・・・ストリップ状取付板；
１２２ａ ・・・ストリップ状延在辺
１３ ・・・空気バネ取付台；
１４ ・・・ブレーキキャリパー取付台；
１５ ・・・位置決め回転アーム台；
２ ・・・横梁；
２１ ・・・主梁本体；
２１１ ・・・取付孔；
２２ ・・・補強リブ；
２２１ ・・・切り欠き；
２３ ・・・オイルタンク取付台；
２４ ・・・接続部材；
２５ ・・・横方向制振装置台；
３ ・・・補助梁；
３１ ・・・ハウジング；
３１１ ・・・Ｕ字状フランジ；
３１１ａ ・・・締付孔；
３１２ ・・・延在フランジ；
３１３ ・・・仕切板；
３１ａ ・・・取付孔；
３１ｂ ・・・第１差圧弁インタフェース；
３１ｃ ・・・第２差圧弁インタフェース；
３１ｄ ・・・第１窓；
３１ｅ ・・・第２窓；
３ａ ・・・第１キャビティ；
３ｂ ・・・第２キャビティ；
３２ ・・・差圧弁取付台；
３２１ ・・・突起；
３２ａ ・・・第１差圧弁連通孔；
３２ｂ ・・・第２差圧弁連通孔；
３２ｃ ・・・ボルト；
３３ ・・・横方向ストッパ台；
３３ａ ・・・差込み口；
３４１ ・・・第１シールボックス；
３４１ａ ・・・開孔；
３４２ ・・・第２シールボックス；
３４３ ・・・第３シールボックス；
３５ ・・・シールジョイント；
３５１ ・・・ガスケット；
３５２ ・・・ナット；
３５３ ・・・シール筒；
３６１ ・・・第１ライナ；
３６２ ・・・第２ライナ；
３７ ・・・シールリング；
３８１ａ ・・・第１接続板；
３８１ｂ ・・・第１内部突起；
３８１ｃ ・・・第１外部突起；
３８１ｄ ・・・第１接続孔；
３８２ａ ・・・第２接続板；
３８２ｂ ・・・第２内部突起；
３８２ｃ ・・・第２外部突起；
３８２ｄ ・・・第２接続孔；
３８３ａ ・・・第３接続板；
３８３ｂ ・・・第３内部突起；
３８３ｃ ・・・第３外部突起；
３８３ｄ ・・・第３接続孔。
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２本の側梁（１）、及び２本の前記側梁（１）の間に接続される２本の横梁（２）を含んでおり、前記側梁（１）にはボギーの空気バネが取り付けられるフレームであって、２本の前記横梁（２）の間には少なくとも１本の補助梁（３）が接続されており、前記補助梁（３）のキャビティは第１キャビティ（３ａ）と第２キャビティ（３ｂ）に仕切られ、 前記第１キャビティ（３ａ）は、一方の前記横梁（２）のキャビティに連通して、共同で１つの空気バネの付加気室とし、前記第２キャビティ（３ｂ）は、他方の前記横梁（２）のキャビティに連通して、共同で他の空気バネの付加気室とし、
前記補助梁（３）には、内部及び外部を貫通して、前記第１キャビティ（３ａ）、前記第２キャビティ（３ｂ）にそれぞれ連通する第１差圧弁インタフェース（３１ｂ）及び第２差圧弁インタフェース（３１ｃ）がさらに設けられており、
前記第１キャビティ（３ａ）、前記第２キャビティ（３ｂ）は、前記第１差圧弁インタフェース（３１ｂ）と前記第２差圧弁インタフェース（３１ｃ）によって差圧弁に連通しており、
前記第１キャビティ（３ａ）及び前記第２キャビティ（３ｂ）の内壁は、いずれもコア型としてのライナを有し、前記フレームは、さらに接続台を含み、前記接続台は、シールボックスを含み、前記シールボックスの周壁の一部は、前記ライナの内壁にシールされるように固定され、前記横梁（２）は、繊維複合材料から製造される主梁本体（２１）を含み、前記補助梁（３）は、締付具によって前記横梁（２）に締め付けられることを特徴とするフレーム。
【請求項2】
前記側梁（１）は、一体型箱状構造であり、繊維複合材料又は軽量金属材料から製造されることを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項3】
前記側梁（１）は箱状の主梁本体（１１）、及び前記主梁本体（１１）の両端に位置する端部梁本体（１２）を含み、前記端部梁本体（１２）と前記主梁本体（１１）とは一体又は別体として配置され、前記端部梁本体（１２）は板状構造であることを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項4】
前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは、一体として製造されており、何れも繊維複合材料であり、又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは一体として製造され、前記端部梁本体（１２）は繊維複合材料から製造され、前記主梁本体（１１）はそれとマッチングするコア型、及び前記コア型の外周に巻回される繊維複合材料層を含み、
又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは別体として配置され、前記主梁本体（１１）は繊維複合材料から製造され、前記端部梁本体（１２）は金属から製造されることを特徴とする請求項３に記載のフレーム。
【請求項5】
前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは一体として製造され、前記端部梁本体（１２）は、ストリップ状板であり、その幅が前記主梁本体（１１）の幅よりも大きく、又は、前記主梁本体（１１）と前記端部梁本体（１２）とは別体として配置され、前記端部梁本体（１２）と前記主梁本体（１１）の端部とは接続スリーブ（１３）によって互いに嵌合するとともに、固定されて接続され、前記接続スリーブ（１３）と前記端部梁本体（１２）とは一体構造であることを特徴とする請求項４に記載のフレーム。
【請求項6】
前記側梁（１）の、横梁（２）に接続される位置に対応する内側は内部へ突出して、１段目段差部（１１１）を形成し、前記主梁本体（１１）内側の中間部は前記１段目段差部（１１１）に対して外部へ突出して、２段目段差部（１１２）を形成することを特徴とする請求項３に記載のフレーム。
【請求項7】
前記側梁（１）には横梁接続孔（１１３）が設けられ、前記側梁（１）のキャビティ壁には、突出する第１補強部（１１８）が一体的に設けられ、前記第１補強部（１１８）は前記横梁接続孔（１１３）を取り囲むように設けられ、及び／又は、前記側梁（１）には、ブレーキキャリパー取付台（１４）を取り付ける取付インタフェース（１１５）が設けられ、前記側梁（１）のキャビティ壁には、突出する第２補強部（１１９） が一体的に設けられ、前記第２補強部（１１９）は前記取付インタフェース（１１５）を包むことを特徴とする請求項６に記載のフレーム。
【請求項8】
前記横梁（２）は、繊維複合材料から製造されて、前記主梁本体（２１）一体的に成形されるとともに、前記主梁本体（２１）の長さ方向に沿って延在する補強リブ（２２）を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【請求項9】
前記側梁（１）は、下に凹むように設けられ、沈下セクションを形成し、２本の前記横梁（２）は前記沈下セクションの両端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１～８何れか１項に記載のフレーム。
【請求項10】
前記側梁（１）、前記横梁（２）、前記補助梁（３）の少なくとも１つの少なくとも一部は繊維複合材料、又は軽量金属材料から製造されることを特徴とする請求項１～８何れか１項に記載のフレーム。
【請求項11】
フレームを含むボギーであって、前記フレームは請求項１～８の何れか１項に記載のフレームであることを特徴とするボギー。
【請求項12】
ボギーを含む鉄道車両であって、前記ボギーは請求項１１に記載のボギーであることを特徴とする鉄道車両。
【国際調査報告】