(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、車体を作りやすく、また低騒音の車体を提供することを目的とする。【解決手段】  車体の床よりも下方に、空間を介してサブフレ−ム４０があり、該サブフレ−ム４０の下方に空間を介して台車３０がある。車体１０とサブフレ−ム４０とは、車体１０から下方に突出した中心ピン５０で連結されており、サブフレ−ム４０と台車３０とは、台車から上方に突出した第２の中心ピン７０で連結されている。第２の中心ピン７０の下端は、台車３０に連結リンク１１０を介して連結されている。【選択図】        図８
2005096748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を空間を介して台車に載せた鉄道車両、又は車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に載せた鉄道車両において、
前記台車と前記サブフレームまたは車体とは、前記車体に垂直な中心ピンで連結しており、
前記中心ピンは環状の緩衝ゴムを介して少なくとも水平方向に移動可能に前記車体または前記サブフレームに設置していること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
請求項１の鉄道車両において、
前記緩衝ゴムは上下に少なくとも２つあり、
前記環状ゴムよりも上方および下方において前記中心ピンから水平方向に突出した板があり、前記サブフレームまたは前記車体に前記板に接触する第２の板を設けていること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項３】
請求項１の鉄道車両において、
前記緩衝ゴムは、垂直方向から見て環状であり、１つの環状ゴムは、前記中心ピンの上部に設置されており、他の１つは、下部にあり、
また、前記サブフレームまたは車体の床面に該中心ピンを上下方向に貫通させたポストがあり、
該ポストの下端部と前記中心ピンとは前記他の１つの緩衝ゴムを介して連結されていること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項４】
請求項１の鉄道車両において、
前記中心ピンは車体の幅方向から見てＴ状であり、
該Ｔ状の水平片の両端は前記台車または前記サブフレームにそれぞれ環状の緩衝ゴムを介して連結されており、
前記Ｔ状の垂直片の先端は緩衝ゴムを介して前記サブフレームまたは前記車体に連結されており、
前記垂直片の先端の前記緩衝ゴムは垂直高さが水平方向の外径よりも大きいこと、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項５】
請求項４の鉄道車両において、
前記Ｔ状の水平片は前記垂直片よりも下方にあること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項６】
請求項４の鉄道車両において、
前記Ｔ状の水平片は前記垂直片よりも上方にあること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項７】
請求項４の鉄道車両において、
前記中心ピンは、台車の中梁と中梁との間を上下方向に貫通しており、前記車体の幅方向において、前記中梁と前記中心ピンとの間で該中心ピンの両側に、第２の緩衝ゴムを配置していること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項８】
車体を空間を介して台車に載せた車両、又は車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に乗せた車両において、
前記台車と前記サブフレームまたは車体とは、前記車体に垂直な中心ピンで連結しており、
前記中心ピンは環状の緩衝ゴムを介して少なくとも水平方向に移動可能に車体またはサブフレームに設置していること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項９】
請求項８の鉄道車両用台車において、
前記緩衝ゴムは上下に少なくとも２つあり、
前記環状ゴムよりも上方および下方において前記中心ピンから水平方向に突出した板があり、前記サブフレームまたは前記車体に前記板に接触する第２の板を設けていること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項１０】
請求項８の鉄道車両用台車において、
前記緩衝ゴムは、垂直方向から見て環状であり、１つの環状ゴムは、前記中心ピンの上部に設置されており、他の１つは、下部にあり、
また、前記サブフレームまたは車体の床面に該中心ピンを上下方向に貫通させたポストがあり、
該ポストの下端部と前記中心ピンとは前記他の１つの緩衝ゴムを介して連結されていること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項１１】
請求項８の鉄道車両用台車において、
前記中心ピンは車体の幅方向から見てＴ状であり、
該Ｔ状の水平片の両端は前記台車または前記サブフレームにそれぞれ環状の緩衝ゴムを介して連結されており、
前記Ｔ状の垂直片の先端は緩衝ゴムを介して前記サブフレームまたは前記車体に連結されており、
前記垂直片の先端の前記緩衝ゴムは垂直高さが水平方向の外径よりも大きいこと、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項１２】
請求項１１の鉄道車両用台車において、
前記Ｔ状の水平片は前記垂直片よりも下方にあること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項１３】
請求項１１の鉄道車両用台車において、
前記Ｔ状の水平片は前記垂直片よりも上方にあること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項１４】
請求項１１の鉄道車両用台車において、
前記中心ピンは、台車の中梁と中梁との間を上下方向に貫通しており、前記車体の幅方向において、前記中梁と前記中心ピンとの間で該中心ピンの両側に、第２の緩衝ゴムを配置していること、
を特徴とする鉄道車両台車。
【請求項１５】
車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に載せた鉄道車両において、
隣接する車両の連結装置に接続する連結装置を前記サブフレームに連結しており、
前記サブフレームは前記車体に、車体の長手方向の他端側において、空気ばねを介して接しており、また、前記サブフレームの前記他端側において、複数個の連結ピンで前記車体の床に結合されていること、
を特徴とする鉄道車両。
【請求項１６】
車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に載せた鉄道車両用台車において、
隣接する車両の連結装置に接続する連結装置を前記サブフレームに連結しており、
前記サブフレームは前記車体に、車体の長手方向の他端側において、空気ばねを介して接しており、また、前記サブフレームの前記他端側において、複数個の連結ピンで前記車体の床に結合されていること、
を特徴とする鉄道車両用台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両及び鉄道車両用台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両のうち、客電車では特許文献１のように、台車の上に空気ばね等の弾性支持機構を介して車体が支持されている。車体の垂直荷重は、弾性支持機構を介して台車によって支持される。前記車体は、二つの側構体、二つの妻構体、屋根構体及び台枠から構成されている。車体の下位部分を構成する台枠の下面には、二つの中心ピンが設置されている。前記中心ピンは、台枠下面の台車中心位置にほぼ一致させて設置されている。前記中心ピンの下端は、台車を構成する台車枠に連結リンクによって連結されている。前記中心ピンと連結リンクとによって、台車と車体との間の偏倚を許容するとともに、両者の車両進行方向の力すなわち推進力あるいは制動力を伝達する構造となっている。前記中心ピンの下端は、台車を構成する台車枠の中心部分に設けられた開口部分を貫通するように、設置されている。前記連結リンクの一端は、台車枠よりも下方に突出した前記中心ピンの下端部に連結されている。前記連結リンクの他端は、台車枠に連結されている。前記車体を複数連結して構成される編成車両においては、隣り合う車体は、連結装置によって連結されている。隣り合う車体の間では、前記連結装置によって、推進力あるいは制動力が伝達される。前記連結装置は、隣り合う車体の間に生じる衝撃力を緩和する為に、弾性体を備えている。また、隣接した車体の間の上下左右方向の偏倚を許容する構造となっている。
【特許文献１】特開平０４ー１７３４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の客電車等の鉄道車両においては、複数の車体を連結して編成車両として運行する場合が多い。編成車両の場合、隣接した車体同士は、軌道の不整或いはポイント部分の影響によって、それぞれが独立して上下方向或いは左右方向に動いたり、また、ローリングしたりする。このような隣接した車体間の偏倚を許容して、車体同士を連結するために、連結装置は直交した二本のピンを備えている。また、前記連結装置は、上記のように弾性体を備えているとともに、隣り合う車体同士を着脱自在に連結するために、フック部分を備えている。このような構造の連結装置においては、前記弾性体の部分或いは前記各ピンの部分に隙間がある。また、連結した二つの連結装置のフック部分にも隙間が設けられている。さらに、連結装置を車体に対して上下方向及び左右方向に移動可能に保持している部分にも隙間を設けている。したがって、連結装置自体の隙間およびこれらの連結装置を支持する部材との間に隙間がある為に、連結した車体間の偏倚に伴って、各部材同士が衝突して振動が発生する。この振動が車体に伝わることにより、車体内で騒音が発生し、乗客に不快感を与えている。
【０００４】
前記連結装置自体に設けた弾性体を除くと、前記連結装置を構成する部材同士、或いは、連結装置を支持する部材と連結装置本体との間には、衝撃を緩和する機構が設けられていない。したがって、連結した車体間の偏倚に伴って連結装置本体とその支持部材が干渉しあう為、連結装置から車体に衝撃的な力が作用する場合がある。前記衝撃的な力は、直接車体に伝わり乗客の乗り心地を阻害していた。
【０００５】
客電車の車体と台車との間で、推進力と制動力を伝達する中心ピンおよび連結リンクは、台車から発生した振動を車体に伝えていた。すなわち、連結リンクの両端には、ゴム製のスリーブが設けられている。このスリーブを構成するゴムは、推進力と制動力を伝達する為に、非常に硬い特性を有していた。この為、前記振動を減衰させることは困難であった。したがって、台車の振動が車体に伝わって車内の騒音となっていた。
【０００６】
前記連結装置の車体への取付け部は、非常に強固な構造となっていた。すなわち、編成車両を牽引する場合、連結装置には非常に大きな力が掛かる。この為、連結装置を車体に支持する中梁、或いは、前記中梁に連結された枕梁は、強固な構造となっており、重量が非常に重い部材となっている。前記中梁および枕梁は、台枠の一部を構成しており、強固な梁を溶接によって組み立てられている。したがって、中梁或いは枕梁の部分は、溶接に伴う歪が発生しやすく、また、台枠の製作も多大な時間と労力を要していた。また、前記枕梁は、連結装置からの牽引力或いは台車からの推進力、制動力を車体に伝える部材であり、高さ寸法が台枠の高さとほぼ同様になっていた。この為、台枠の下面に車体の長手方向に沿って設置される配線或いは配管は、前記枕梁を貫通する穴を介して設置されていた。したがって、枕梁の構造は強固な上に、貫通穴を設置した複雑な構造となっていた。
【０００７】
本発明は、低騒音で、安価な車体を提供することを目的とする。
本発明は、連結装置部分で発生した振動が車体へ伝わりにくい構造として、車内の騒音を低減することを目的とする。
本発明は、車体を構成する台枠の構造を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、車体を空間を介して台車に載せた鉄道車両、又は車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に載せた鉄道車両において、前記台車と前記サブフレームまたは車体とは、前記車体に垂直な中心ピンで連結しており、前記中心ピンは環状の緩衝ゴムを介して少なくとも水平方向に移動可能に前記車体または前記サブフレームに設置していることにより達成できる。
上記目的は、台車上に車体を支持して構成される鉄道車両において、前記台車上に、サブフレームを設置しており、該サブフレームは、前記台車に対して車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直支持手段を介して前記台車に連結されており、該サブフレームは、連結装置を備えており、前記車体は、前記サブフレーム上に設置されており、前記車体とサブフレームは、車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直加重支持手段を介して連結されていることにより達成できる。
【０００９】
前記目的は、台枠、二つの側構体、二つの妻構体、屋根構体から構成させる車体を台車上で支持する鉄道車両において、前記台枠は、サブフレームを介して台車上で支持されており、前記サブフレームは、連結装置を備えているとともに、車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直加重支持手段を介して前記台枠に連結されていることにより達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の一実施例を図１から図９により説明する。図１は、車体１０の床部分を除いた状態で、本発明の主要部材であるサブフレームを示す平面図である。図２は、前記サブフレームの側面図である。図３は、サブフレームのみを示す斜視図である。図４から図７は、図１の各部分の断面図である。
車体１０を構成する台枠９は、車体幅方向の両側位置に、車体長手方向に沿って配置した二本の側梁１２と、前記二本の側梁１２の間に配置される床部材とから構成されている。前記床部材は、車体長手方向に伸びた複数の中空押出し形材を車体幅方向に並べて接合して構成されている。前記台枠９の車体長手方向の両端部には、端梁が設置され、前記側梁１２に接合されている。
【００１２】
前記台枠９と台車３０との間には、サブフレーム４０が設置されている。このサブフレーム４０は、図１に示すように全体が略Ｔ字形に構成されている。前記サブフレーム４０は、そのＴ字形状の横部分４１０が、車体の幅寸法とほぼ同様な長さとなっている。前記横部分４１０は、車体１０と台車３０との間に配置される空気ばね１００に重なる位置まで伸びている。前記横部分４１０は、その長手方向を車体幅方向に沿わせて配置されている。前記サブフレーム４０は、そのＴ字形状の縦部分４２０が台車中央位置近傍から車端側へ伸びている。この縦部分４２０の先端側に連結装置８０が設置されている。このサブフレーム４０は、連結装置８０が受ける力を車体１０に伝える為に、車体１０を構成する部材に比べて板厚が厚いアルミ合金製の板材により構成されている。したがって、サブフレーム４０は、前記台枠９に比べて非常に強固に構成されている。前記サブフレーム４０の連結装置８０を取付ける部分には、前記縦部分４２０に下方に向かって伸びた二つの下部フランジ４２２が設けられている。この二つの下部フランジ４２２の間に、連結装置８０が取付けられている。この下部フランジ４２２の車端側の端部は、後述する連結装置８０のピン９５の位置で切れている。下部フランジ４２２の車体中央よりの端部は、その縦寸法が徐々に短くなっており、連結装置８０からの力を円滑にサブフレーム４０に伝える構造となっている。前記縦部分４２０の車体幅方向の外側部分には、水平フランジ４２４が設けられている。前記水平フランジ４２４は、前記縦部分４２０の両側にそれぞれ設けられている。前記縦部分４２０の車端側先端部には、連結装置８０のフック部分を支持する為の支持腕５７が形成されている。
【００１３】
前記サブフレーム４０と連結装置８０との関係について説明する。連結装置８０は、他の連結装置と連結する為のフック部分と、連結装置自体から車体１０へ伝わる衝撃力を緩和する緩衝器８３を備えた緩衝部分とから構成されている。前記緩衝器８３は、ゴム板と金属板を複数重ね合わせた構造、或いは、コイル状ばねを用いた構造となっている。この緩衝器８３には、該緩衝器自体の垂直方向の外周を取り囲むように構成された外枠が設けられている。この外枠の車端側部分に、垂直方向に配置されたピン９６と水平方向に配置されたピン９５とを介してフック部分が連結されている。前記緩衝器８３の車体長手方向の両端部には、それぞれ支持板が設置されている。前記緩衝器８３の両側面部分には、それぞれガイド５５が設置されており、このガイド５５は、緩衝器８３側へ突出した複数の爪が設けられている。前記爪の間隔は、前記緩衝器８３を所定の圧縮力で加圧した状態で前記二枚の支持板を保持可能な寸法となっている。緩衝器８３は、前記サブフレーム４０の二つの下部フランジ４２２に取付けられた二つのガイド５５の間に設置されている。前記緩衝器８３は、前記二つの下部フランジ４２２の下面に取付けられた受座８５、受座８６によって支持されている。前記連結装置８０のフック部分は、前述のようにピン９５とピン９６によって前記外枠と連結されることにより、連結した車体間の上下左右方向の偏倚を許容する構造となっている。前記フック部分は、ゴム座９３を介して受座９１により支持されている。前記受座９１は、サブフレーム４０の二つの支持腕５７に対して、ばね支持具７８を介して取付けられている。前記ばね支持具７８は、連結した車体間の偏倚が大きくなることに伴ってフック部分が大きく動く場合に、該フック部分を弾性支持する構造となっている。また、前記フック部分は、受座９１の上面にゴム座９３を介して支持されているが、この状態で受座９１の上面を水平方向に移動可能に支持されている。
【００１４】
前記サブフレーム４０は、前記車体１０の台枠９に取付けられており、その支持構造を説明する。サブフレーム４０の各水平フランジ４２４には、垂直方向に貫通する複数の穴４２６が設けられている。この穴４２６は、各水平フランジ４２４の車体長手方向に所定の間隔を設けて二箇所設けられている。台枠９の下面には、台車側へ突出して複数の連結ピン４２が設けられている。各連結ピン４２は、前記サブフレーム４０の水平フランジ４２４に設けられた四箇所の穴４２６に対して軸中心が一致するように配置されている。前記連結ピン４２と穴４２６との間には、リング状の緩衝ゴム４６ａと緩衝ゴム４６ｂが設置される。前記連結ピン４２の先端部には、ゴム押え４２ｂが嵌合して設置される。前記ゴム押え４２ｂは、連結ピン４２の先端に形成されたねじに螺合するナット４３によって、連結ピンに固定される。前記穴４２６の内面は、緩衝ゴム４６ａ、４６ｂと接する部分が円錐状に形成されている。各緩衝ゴム４６ａ，４６ｂに接する前記円錐状の穴部分は、外側へ向かって穴径が大きくなっている。なお、緩衝ゴム４６ａと緩衝ゴム４６ｂとの間の位置に合わせて、穴４２６の内面に支持板を構成してもよい。この支持板によって、緩衝ゴム４６ａ，４６ｂの間隔を保持する。前記支持腕５７は、前記水平フランジ４２４を車端側へ伸ばして構成されている。
【００１５】
台枠９にサブフレーム４０を取付ける場合には、緩衝ゴム４６ａを連結ピン４２に嵌合した状態で、台枠９にサブフレーム４０を取付ける。その時、連結ピン４２は、サブフレーム４０の穴４２６に嵌合している。その後、連結ピン４２の先端部分に緩衝ゴム４６ｂを嵌合し、さらに、ゴム押え４２ｂを連結ピン４２に嵌合した後に、ナット４３によってこれらを固定する。
【００１６】
前記サブフレーム４０の横部分４１０の両端部分には、台枠９との間に配置される空気ばね１００が取付けられる。すなわち、サブフレーム４０の横部分４１０と台枠９の間には、二つの空気ばね１００が設置される。また、前記横部分４１０の車体幅方向中央部分には、後述する中心ピン５０を受ける二つの左右動ストッパー４１５が形成されている。そして、前記横部分４１０の空気ばね１００を設置する位置と前記各左右動ストッパー４１５との間に複数の穴４１６が形成されている。前記穴４１６は、車体長手方向に所定の間隔で二箇所に設置されており、前記各左右動ストッパー４１５の外側に設置されていることから、サブフレーム４０の横部分４１０に全部で四箇所設置されている。この各穴４１６は、前記穴４２５と同様に、前記連結ピン４２、緩衝ゴム４６ａ，４６ｂ、ゴム押え４２ｂ、ナット４３によって、サブフレーム４０を台枠９に支持する為に設けられている。したがって、サブフレーム４０を台枠９に取付ける場合に、前記穴４１６への前記連結ピン４２、緩衝ゴム４６ａ，４６ｂ、ゴム押え４２ｂ、ナット４３等の取付け手順は、前記穴４２６の場合と同様である。但し、サブフレーム４０の横部分４１０と台枠９との間には、空気ばね１００が設置される為、前記横部分４１０の上面に空気ばね１００を構成する部材を設置した状態で、前記サブフレーム４０を台枠９に取付けることになる。ところで、前記緩衝ゴム４６ａ，４６ｂには、柔らかな特性を有するゴムが用いられている。これらの緩衝ゴム４６ａ，４６ｂによって、サブフレーム４０から台枠９に伝わる衝撃的な力を和らげるとともに、サブフレーム４０から台枠９に伝わる振動を減衰させる。
【００１７】
前記サブフレーム４０の横部分４１０は、その車体幅方向の両先端部が台枠９の両側位置に配置された側梁１２の近傍位置まで伸ばして構成されている。すなわち、図１に示すように、横部分４１０の前記先端部は、側梁１２の内面に取付けられた一対のストッパー１３の間に嵌る位置まで伸ばして構成されている。前記一対のストッパー１３は、側梁１２の内面に、強固に取付けられている。前記一対のストッパー１３には、緩衝ゴム１４がサブフレーム４０の横部分４１０に対向した面に取付けられている。連結装置８０を介して隣接する車両の間で伝えられる牽引力或いは制動力は、前記連結装置８０からサブフレーム４０および前記ストッパー１３を介して台枠９に伝えられる。前記連結装置８０を介して隣接する車両間で伝えられる牽引力或いは制動力に対して、前記緩衝ゴム４６ａ，４６ｂは柔らかな特性を有しており、これらの力をサブフレーム４０から台枠９に伝えるのは、主に前記ストッパー１３および緩衝ゴム１４である。なお、前記緩衝ゴム１４とサブフレーム４０の横部分４１０の側面との間には、僅かな隙間を設けるか或いは非常に柔らかなゴムを設置している。このことにより、連結装置８０からサブフレーム４０へ伝わる車体幅方向或いは上下方向の振動が台枠９に伝わるのを抑制することができる。ところで、前記サブフレーム４０を台枠９に対して支持する緩衝ゴム４６ａ，４６ｂは、前記空気ばね１００の上下方向の変位を許容する構成となっている。
【００１８】
前記サブフレーム４０の横部分４１０の車体幅方向中央部分を抱え込むようにして、台枠９の下面にストッパー８８が設置されている。前記ストッパー８８とサブフレーム４０の横部分４１０との間には隙間が設けられており、連結装置８０から過大な力がサブフレーム４０を介して台枠９に掛かる場合に、前記ストッパー１３とともに前記過大な力を台枠９に伝える為のものである。
なお、台枠９の両側に設置されるストッパー１３と台枠９の幅方向中央部に設置されるストッパー８８は、いずれか一方のみで連結装置８０からの力を車体に伝えることが可能であれば両方を設ける必要はない。
【００１９】
前記サブフレーム４０の横部分４１０及び縦部分４２０の一部は、内部に密閉した空間を設けて中空に構成されている。この中空部分は、二つに仕切られており、前記各空気ばね１００の空気溜めを構成している。前記サブフレーム４０の横部分４１０に設置された二つの左右動ストッパー４１５の間には、台枠９の下面に設置された中心ピン５０が挿入されている。該中心ピン５０は、その基端部が台枠９の下面に固定されており、先端部がサブフレーム４０の各左右動ストッパー４１５の間に挿入されるように構成されている。前記各左右動ストッパー４１５の車体幅方向の向いあった面には、緩衝ゴム６１が設けられている。前記中心ピン５０を両側から挟むように前記緩衝ゴム６１を配置している。この中心ピン５０と二つの緩衝ゴム６１及び左右動ストッパー４１５とによって、台枠９すなわち車体１０の左右動をサブフレーム４０で抑制する。前記緩衝ゴム６１は、図８に示したように、緩衝ゴム６１ａと緩衝ゴム６１ｂを重ねて構成されている。中心ピン５０に近い緩衝ゴム６１ｂは、緩衝ゴム６１ａに比べて軟らかく、車体１０とサブフレーム４０との車体幅方向の衝撃力が小さい場合に、この緩衝ゴム６１ｂが撓んで両者の間の衝撃を和らげる。車体１０とサブフレーム４０との車体幅方向の衝撃力が大きく、かつ、揺れ幅が大きい場合に、緩衝ゴム６１ｂと緩衝ゴム６１ａが撓むことにより、車体１０とサブフレーム４０との間の衝撃を和らげる。このように、緩衝ゴム６１ａ、６１ｂは、複数段に構成されていることにより、車体幅方向の衝撃力の大きさ及び揺れ幅の大きさ対応して、車体１０とサブフレーム４０との衝撃を吸収することができる。また、サブフレーム４０に対して、車体幅方向の車体１０の位置を常に中心に位置させることができる。緩衝ゴム６１によって、連結装置８０或いは台車３０からサブフレーム４０に伝わった振動が車体１０へ伝わるのを抑えることができる。
【００２０】
前記サブフレーム４０の横部分４１０の下面には、下方に向けていわゆる台車用の中心ピン７０が設置されている。前記中心ピン７０は、サブフレーム４０の横部分４１０の車体幅方向中央部に設置されている。この中心ピン７０の上部と中間部には、リング状の緩衝ゴム７１及び７２が設置されている。中心ピン７０の中間部に設置された前記緩衝ゴム７２の径は、中心ピン７０の上部に設置された緩衝ゴム７１よりも大きい。緩衝ゴム７１，７２の断面形状は、円形となっている。前記サブフレーム４０の下面には、前記中心ピン７０と軸中心が一致するように、ポスト７３が固定されている。中心ピン７０は、前記ポスト７３を貫通して設置されている。中心ピン７０は、その上端に形成されたボルト７４に、押え座７６を嵌め合わせてナット７５によって締め付けることにより、前記ポスト７３に支持されている。中心ピン７０は、前記ポスト７３に対して、緩衝ゴム７１，７２を介して、回転可能であって、かつ、弾性支持されている。なお、前記押え座７６は、その下面が下方に向けて突出した形状となっており、前記緩衝ゴム７１に接触している。また、押え座７６の外周には、つばが形成されており、中心ピン７０に下方への力が掛かった場合に、該中心ピン７０がポスト７３から下方に抜け落ちるのを防止する構造となっている。
【００２１】
前記中心ピン７０の下端部には、連結リンク１１０が取付けられている。連結リンク１１０は、その長手方向の車体の長手方向に配置しており、該連結リンク１１０の両端には、筒部１１３が構成されている。各筒部１１３には、ゴム製のスリーブ１１２（緩衝ゴム）を介して連結ピン１１１がそれぞれ設置されている。連結リンク１１０の一端に設けられた連結ピン１１１は、前記中心ピン７０の下端に設けられたブラケットにボルトによって固定されている。連結リンク１１０の他端に設けられた連結ピン１１１は、台車３０を構成する台車枠３５に設けられたブラケットにボルトによって固定されている。前記ポスト７３の車体幅方向の両側には、緩衝ゴム３８がそれぞれ配置されている。各緩衝ゴム３８は、台車枠に設置された受け座３６に前記ポスト７３に向き合うように固定されている。各緩衝ゴム３８とポスト７３との間には、隙間が設けられている。
【００２２】
このような構成により、中心ピン７０は、サブフレーム４０に取付けられており、連結リンク１１０を介して台車３０に連結されている。この構造によって、サブフレーム４０に対する台車３０の垂直軸周りの回転を許容するとともに、サブフレーム４０と台車３０との上下動を許容している。さらに、サブフレーム４０と台車３０との車両進行方向の力すなわち推進力或いは制動力を伝える構造となっている。なお、前記台車枠３５は、パイプ状の素材によって構成された横梁である。前記中心ピン７０は、その軸中心を台車３０のほぼ中心位置に配置されているが、台車の回転中心に完全に一致させる必要はない。前記中心ピン５０の配置についても同様である。
【００２３】
前記サブフレーム４０と台車３０とのには、左右の前記空気ばね１００の下方に相当する位置に、垂直加重を支える支持ゴム１５０がそれぞれ設置されている。この支持ゴム１５０は、二層のゴム板から構成されており、台車３０に対してサブフレーム４０を弾性支持するとともに、台車３０とサブフレーム４０との水平方向の偏倚を許容する。したがって、台車３０は、サブフレーム４０に対して垂直軸周り回転することができる。なお、この支持ゴム１５０に代えて、空気ばねを設置してもよい。この場合、設置される空気ばねは、水平方向の偏倚を許容する機能を有するものとする。
【００２４】
このような構成によれば、連結した車体間の偏倚によって発生する連結装置８０の振動は、サブフレーム４０を介して台枠９に伝わることになる。しかし、サブフレーム４０は台枠９に対して複数の緩衝ゴム４６ａ，４６ｂによって支持されており、前記振動は、前記複数の緩衝ゴム４６ａ，４６ｂによって減衰されるため、台枠９すなわち車体１０へ伝わる振動は非常に小さくなる。これにより、車体１０の前記振動に起因する騒音を少なくすることができる。また、隣接した車体から連結装置８０に左右方向の衝撃力が掛かった場合にも、前記サブフレーム４０を支持する緩衝ゴム４６ａ，４６ｂによって前記衝撃力を和らげることができる。このことによって、車体１０における乗り心地の低下を防止することができる。
【００２５】
また、台車３０がポイント（分岐装置）を通過する場合、台車３０に左右方向の力が掛かり、中心ピン７０、サブフレーム４０、中心ピン５０を介して車体１０に伝わって、車体１０がポイント部分の軌道に沿って走行する。この場合、台車３０が軌道から受ける横方向の衝撃力は、緩衝ゴム３８、緩衝ゴム６１によって和らげられる為、車体１０が衝撃的な力を受けることがなく乗り心地の低下を防止できる。
【００２６】
前記サブフレーム４０は、連結装置８０に係る大きな力を車体１０に伝える為、非常に強固に構成されている。一方、台枠９は、連結装置８０からの力を前記サブフレーム４０を介して両側の側梁１２で受ける構造となっている。したがって、台枠９自体を、従来の構造に比べて、構造が簡単であり、かつ、軽量なものとすることができる。このことにより、台枠９の製作にかかる労力と時間を大幅に低減することができる。また、台枠９を構成する床部材１１を、該台枠全長とほぼ同じ長さを有する複数の中空押出し形材を接合して構成することができる為、各中空押出し形材の中空部に、車体長手方向に敷設する配管或いは配線を設置することができる。この点からも、従来の台枠に比べて、前記台枠９は構造の簡略化が図れる。
【００２７】
前記サブフレーム４０は、全体が略Ｔ字状に形成されており、その縦部分４２０の車体幅方向両側に、台車３０を構成する輪軸３３の車輪が配置される。したがって、本車両が軌道の曲線部を通過する際に、台車３０が回転して前記輪軸３３が図１に示すように、相対的に移動したとしても、サブフレーム４０に接触することがない。このことにより、サブフレーム４０を台車３０と車体１０との間に設置しても、該サブフレーム４０の設置位置を極力台車３０に近づけることができる為、台枠９の軌道からの高さを従来の場合とほぼ同様な高さとすることができる。
【００２８】
ところで、前記サブフレーム４０の支持構造は、台枠９に対して振動を伝え難い構造となっている為、例えば、空気圧縮機などのように振動発生する機器をサブフレーム４０に取付けて、該機器からの振動を車体に伝えないようにすることも可能である。
また、前記サブフレーム４０は、中空に構成されていることから、その中空部分に砂まき用の砂溜めや、洗面所又はトイレに使用される水或いは飲料水を溜める水タンクとして利用することも考えられる。さらに、サブフレーム４０の中空部分の内部に、制振材を設置して、振動の伝播を抑えることも考えられる。前記制振材としては、板状の物のほかに球状体が挙げられ、前記中空部分の内部を前記球状体の充填空間として利用することも考えられる。
【００２９】
サブフレーム４０は、台枠９に比べて小さな構造物であり、台枠９の車体１０の床部材とは異なった高強度材料で製作することもできる。高強度材料でサブフレーム４０を構成した場合、該サブフレーム４０自体の振動の伝達を低減できる。
ところで、前記実施例において、サブフレーム４０と台枠９との間に設けられた空気ばねに代えて、ころところ受を左右の空気ばね設置位置に取り付けることも考えられる。二対の前記ころところ受は、車両走行方向の推進力或いは制動力を伝える機能を有するとともに、サブフレーム４０に対して車体を車体幅方向に傾斜させる機能を有している。このような構成によれば、台車３０がポイント部分（分岐装置）で、横方向に移動した場合に、軌道曲線部の内側へ車体を傾斜させて、乗客が軌道曲線の外側へ振られるのを抑制することができる。
【実施例２】
【００３０】
図１０に示した実施例を説明する。この実施例は、緩衝ゴム７１，７２で衝撃を緩和するとともに、中心ピン７０Ｘが水平方向に移動するようにすべり板７７，７８を設けたものである。すべり板７７，７８は緩衝ゴム７１、７２の上下に配置してある。緩衝ゴム７１、７２の間隔は小さい。すべり板７７，７８はサブフレーム４０の上下面に接触している。上端のすべり板７７は、中心ピン７０Ｘの上端に形成されたボルト７４に螺合するナット７５によって固定されている。前記すべり板７７と中心ピン７０Ｘに形成されたすべり板７８によって、サブフレーム４０を挟むように構成されている。擦り板７６は、前記すべり板７７，７８を受けるように設置されている。すべり板７７の下端の凸部は、中心ピン７０Ｘの上端に当接している。
これによれば、中心ピン７０Ｘの形状を簡単なものにできる。
【実施例３】
【００３１】
図１１の実施例を説明する。この実施例は、サブフレーム４０が無く、連結装置８０は、車体１０に固定している。中心ピン７０Ｙは、台車３０と車体１０に固定している。中心ピン７０Ｙは、車体の幅方向から見ると逆Ｔ状である。中心ピン７０Ｙの下端の水平片７０ｃの両端は、台車３０に連結ピン１１１、緩衝スリーブ１１２、筒１１３、ブラケット１１４を介して連結されている。水平片７０ｃは、連結リンク１１０に相当する。３５，３５は、台車３０の側梁を接続する横梁であり、車体の幅方向に沿っている。側梁は台車３０の走行方向に沿っている。この２本の横梁３５、３５は、連結板３６ａ、３６ｂ、３６ｃで接続されている。Ｔ状の垂直片（中心片）７０ｄは、この横梁３５、３５、連結板３６ａ、３６ｂ、３６ｃ等からなる空間を上下方向に貫通している。垂直片７０ｄは、円形の棒状である。垂直片７０ｄの上端は、車体１０に設置した緩衝ゴム４９の中心に挿入されている。垂直片７０ｄは棒状であり、その上端は、図９、図１０と同様に、ボルト７４、ナット７５、押え座７６で固定されている。緩衝ゴム４９は、その外周のホルダー４８と垂直片７０ｄとの間に挿入されている。ホルダー４８は、車体１０の下面に下方からボルトで固定している。緩衝ゴム４９はその縦寸法が外径よりも大きい。緩衝ゴム４９は垂直片７０ｄとホルダー４８との間の形状になる。ホルダー４８は上方に行くに従って内径が小径である。
【００３２】
かかる実施例によれば、中心ピン７０Ｙ（垂直片７０ｄ）と車体１０との連結部は、水平片７０ｃの両端の２箇所であるので、中心ピン７０から台車３０への入力が分散され、台車３０の強度を向上できる。
【００３３】
また、図１２において、横梁３５、３５の位置には、車体の幅方向において、垂直片７０ｄの両側に接触する緩衝ゴム３９，３９がある。
このため、車体１０がポイント（分岐装置）を通過する際のように、車体が幅方向に揺れるとき、垂直片７０ｄが緩衝ゴム３９に接触すると、その緩衝ゴム３９と接触する位置から車体１０が傾斜することになる。このとき、緩衝ゴム４９の位置は、緩衝ゴム３９よりも上方にあるので、図９、図１０の場合に比べて、大きく傾斜しやすい。このため、乗り心地を良くできる。
【００３４】
かかる構成によれば、次の図１３の実施例に比較して、上下高さが大きい水平片７０ｃの部分を台車３０の下面に持ってきたので、台車３０から車体１０までの高さを小さくできる。その他は、次の図１３の場合と同様である。
【００３５】
前記図１１の実施例では、中心ピン７０Ｙを車体１０に固定しているが、中心ピン７０Ｚをサブフレーム４０に固定することができる。サブフレーム４０がない場合は、連結装置８０は車体に固定する。
【実施例４】
【００３６】
図１３の実施例を説明する。中心ピン７０Ｚを車体１０の幅方向から見たとき、Ｔ字状にしたものである。Ｔ字状の上片の水平片７０ｃの両端は、車体１０またはサブフレーム４０の下面に、ステー４１，４１を介して結合している。他の構成は、図１１に同様である。
【００３７】
また、かかる実施例によれば、中心ピン７０Ｚ（垂直片７０ｄ）と車体１０またはサブフレーム４０との連結部は、水平片７０ｃの両端の２箇所であるので、中心ピン７０Ｚから台車３０への入力が分散され、台車３０の強度を向上できる。
【００３８】
本発明の特徴を纏めると以下のとおりとなる。
本発明の特徴は、車体を空間を介して台車に載せた鉄道車両、又は車体を空間を介して載せたサブフレームを空間を介して台車に載せた鉄道車両において、前記台車と前記サブフレームまたは車体とは、前記車体に垂直な中心ピンで連結しており、前記中心ピンは環状の緩衝ゴムを介して少なくとも水平方向に移動可能に前記車体または前記サブフレームに設置していることにある。
【００３９】
本発明の特徴は、台車上に車体を支持して構成される鉄道車両において、前記台車上に、サブフレームを設置しており、該サブフレームは、前記台車に対して車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直支持手段を介して前記台車に連結されており、該サブフレームは、連結装置を備えており、前記車体は、前記サブフレーム上に設置されており、前記車体とサブフレームは、車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直加重支持手段を介して連結されていることにある。なお、台車とサブフレームとを連結する前記推進力伝達手段は、例えば、前記実施例の中心ピン７０及び連結リンク１１０であり、台車とサブフレームとの間に設けた垂直加重支持手段は、例えば、支持ゴム１５０である。車体とサブフレームを連結する推進力伝達手段は、例えば、ストッパー１３或いはストッパー８８であり、車体とサブフレームとの間に設けた垂直加重支持手段は、例えば、空気ばね１００である。
【００４０】
本発明の特徴は、台枠、二つの側構体、二つの妻構体、屋根構体から構成させる車体を台車上で支持する鉄道車両において、前記台枠は、サブフレームを介して台車上で支持されており、前記サブフレームは、連結装置を備えているとともに、車両の進行方向の力を伝達する推進力伝達手段及び垂直加重を支える垂直加重支持手段を介して前記台枠に連結されていることにある。なお、台枠とサブフレームを連結する推進力伝達手段は、例えば、ストッパー１３或いはストッパー８８であり、台枠とサブフレームとの間に設けた垂直加重支持手段は、例えば、空気ばね１００である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例の平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】図１のサブフレームを示す斜視図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】台車とサブフレームと車体の関係を示す車体幅方向の断面図。
【図９】台車とサブフレームとの連結部の詳細縦断面図。
【図１０】他の実施例の図９相当図。
【図１１】他の実施例の図９相当図。
【図１２】図１１の中央縦断面図。
【図１３】他の実施例の図９相当図。
【符号の説明】
【００４２】
９：台枠、１０：車体、１２：側梁、１３：ストッパー、３０：台車、３８：緩衝ゴム、４０：サブフレーム、４９：緩衝ゴム、５０，７０：中心ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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