(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向外側に位置する外側面板部と、内側に位置する内側面板部と、前記外側面板部と前記内側面板部とを繋ぐウエブ板部と、前記ウエブ板部より下方であって前記内側面板部及び前記外側面板部の下端を繋ぐ下面部とを有する側はりと、
その下方に空気ばねが配置される一対の側部と、前記側部の間に設けられる中央部とを有し、車幅方向に延びる枕はりと、を備えた鉄道車両の台枠構造であって、
前記枕はりの前記側部の下面は、車両上下方向において、前記枕はりの前記中央部の下面よりも高い位置にあり、かつ前記空気ばねの上面に配置され、
前記側はりの前記内側面板部は、その一端が前記枕はりの前記側部の下面端部が接合されるとともに、その他端に前記側はりの前記ウエブ板部が位置し、前記側部の下面位置と前記ウエブ板部の下面位置とが車体上下方向において略一致する、鉄道車両の台枠構造。
【請求項２】
前記枕はりの前記側部と前記中央部とは、傾斜面により接続され、
さらに、前記枕はりが、
その車両長手方向端部において車両上下方向に延びる前面板部及び後面板部と、
前記枕はりの前記前面板部及び前記後面板部の前記傾斜面に対応する位置において、前記枕はりの前記側部の下面と前記中央部の下面とを繋ぐ補強部材と、
を備える、請求項１に記載の鉄道車両の台枠構造。
【請求項３】
前記補強部材の水平面に対する傾斜角は、前記傾斜面の水平面に対する傾斜角よりも小さい、請求項２に記載の鉄道車両の台枠構造。
【請求項４】
前記枕はりは、押し出し方向が車幅方向となる押し出し形材により形成され、
前記枕はりの前記側部の下面は、前記押し出し形材の下面が切除されて下当て板が設けられることにより形成される、請求項１−３のいずれか１つに記載の鉄道車両の台枠構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の台枠構造、特に台枠の枕はり構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道車両においては、床面とプラットホームの上面との段差を小さくし、バリアフリーの要求を満たすという観点から、床面高さが低くなる傾向にある。その一方、台車の枕ばねである空気ばねの上面高さを低くするには限界がある。とくに、ダイレクトマウント方式（ボルスタアンカ方式）の台車などでは空気ばね上面の高さが比較的高くなるので、空気ばね上部を車体の枕はり内に配置させなければならないことがある。
【０００３】
そこで、これまでは、車体枕はりに空気ばねの上部が嵌まり込む筒状の凹部を設けることで、干渉を避けるとともに、剛性・強度を確保していた。
【０００４】
前記車体の枕はりに筒状の凹部を設ける構造では、凹部を形成するために部品点数及び溶接箇所が多くなり、コストアップの原因となる。溶接することなく、削り出しで凹部を形成するにしても、コストは改善しない。また、そのような凹部は、強度を維持するために板厚を厚くする必要があるので、重量面でも不利である。
【０００５】
そこで、左右一対の側はりの少なくとも枕はり接合部を車両内側が開口したチャンネル形状とし、前記枕はりは枕木方向中央部の底面に対して前記空気ばね受けから枕はりの枕木方向両端部にわたる部分の底面を上方に平行にオフセットさせて枕はりの枕木方向両端部の上下寸法を枕木方向中央部の上下寸法より小さく、かつ側はりの上下寸法より小さく形成するとともに、該枕はりの枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で枕はりの枕木方向両端部を前記側はりの枕はり接合部に挿入して側はりと枕はりとを接合することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３０３２０号公報（段落００１０〜００１１及び図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１記載のものでは、側はりを３つのチャンネル部材と補強部材とで形成し、この側はりの枕はり接合部に、枕はりの枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で挿入して側はりと枕はりとを接合するので、溶接箇所も多く、構造が複雑になる。
【０００８】
そこで、発明者は、そのようなチャンネル部材を用いることなく、押し出し形材で形成される側はりであれば、内部にウエブ板部を有することに着目し、枕はりの下面板部を、側はりのウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続すれば、枕はりからの荷重を、側はりのうち強度が高いウエブ板部が設けられている部位に伝達できることに着想し、本発明をなしたものである。このようにすれば、側はりが押し出し形材にて形成されている場合に限らず、内部に単数または複数のウエブ板部を有する側はりであれば、同様に適用することができることも見出した。
【０００９】
本発明は、構造が簡単で、製造コストおよび重量が低減されバリアフリーに対応した鉄道車両の台枠構造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】
請求項１の発明は、車幅方向外側に位置する外側面板部と、内側に位置する内側面板部と、前記外側面板部と前記内側面板部とを繋ぐウエブ板部と、前記ウエブ板部より下方であって前記内側面板部及び前記外側面板部の下端を繋ぐ下面板部とを有する側はりと、その下方に空気ばねが配置される一対の側部と、前記側部の間に設けられる中央部とを有し、車幅方向に延びる枕はりと、を備えた鉄道車両の台枠構造であって、前記枕はりの前記側部の下面は、車両上下方向において、前記枕はりの前記中央部の下面よりも高い位置にあり、かつ前記空気ばねの上面に配置され、前記側はりの前記内側面板部は、その一端が前記枕はりの前記側部の下面端部が接合されるとともに、その他端に前記側はりの前記ウエブ板部が位置し、前記側部の下面位置と前記ウエブ板部の下面位置とが車体上下方向において略一致する、ことを特徴とする。
【００１１】
このようにすれば、前記枕はり中央部下面が車体上下方向において台車の空気ばねの上面よりも下側に配置する場合であっても、筒状の凹部を設ける必要がなく、枕はりの左右側部分の端部の下面板部を、側はりの、ウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続するだけであるので、簡単な構造で床面高さを低くでき、バリアフリーに対応できる。それに加えて、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減される。
【００１２】
この場合、請求項２に記載のように、前記枕はりの前記側部と前記中央部とは、傾斜面により接続され、さらに、前記枕はりが、その車両長手方向端部において車両上下方向に延びる前面板部及び後面板部と、前記枕はりの前記前面板部及び前記後面板部の前記傾斜面に対応する位置において、前記枕はりの前記側部の下面と前記中央部の下面とを繋ぐ補強部材と、を備える、ことが望ましい。
【００１４】
請求項３に記載のように、前記補強部材の水平面に対する傾斜角は、前記傾斜面の水平面に対する傾斜角よりも小さい、ことが望ましい。
【００１５】
このようにすれば、剛性が低下するおそれがある傾斜部分（傾斜面に対応する部分）が、補強部材によって補強される。
【００１６】
この場合、請求項４に記載のように、前記枕はりは、押し出し方向が車幅方向となる押し出し形材により形成され、前記枕はりの前記側部の下面は、前記押し出し形材の下面が切除されて下当て板が設けられることにより形成される、ことができる。
【００２１】
このようにすれば、下当て板を設けることで、台車の空気ばねを前記下当て板によって受けることが可能になり、さらに、下面側の部分が切除あるいは切削されることによる剛性の低下が回避される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、上記のように、床面高さを低くするために枕はりの左右側部分の端部の下面板部を、側はりの、ウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続しているので、構造が簡単になり、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減する。そして、バリアフリーに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る鉄道車両の台枠構造の一実施の形態を示し、（ａ）は枕はり、側はり及び側構体の関係を示す断面図、（ｂ）は台枠の枕はり部分の一部拡大図である。
【図２】枕はりを示す図で、（ａ）は下方から見た斜視図、（ｂ）は上方から見た斜視図である。
【図３】枕はりの上方より見た平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】図３のＢ―Ｂ線における断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は下当て板を示す正面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００２５】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、車体台枠１は、車体前後方向に延びる閉断面構造の左右の側はり２と、車体左右方向に延び前記左右の側はり２に結合される枕はり３とを有する。側はり２は、車体上下方向に延びる内側面板部２ａおよび外側面板部２ｂと、両面板部２ａ，２ｂを連結し水平方向に延びるウエブ板部２ｃとを有する。この側はり２の上側に、車体上下方向に延びる側構体１１が設けられている。
【００２６】
枕はり３は、中央部３Ａの下面３Ａａが車体上下方向において側はり２の下面２ｄと略同じ位置で台車（図示せず）の空気ばね４の上面４ａよりも下側に配置されている。また、中央部３Ａの下面３Ａａには、中央ストッパゴム取付金１２が設けられている。
【００２７】
枕はり３は、図２（ａ）（ｂ）および図３〜図５に示すように，押し出し方向が車体左右方向に対応する押し出し形材の一部を切除あるいは切削して形成されるものである。
【００２８】
つまり、枕はり３は、前後面板部３ａ，３ｂと、上下面板部３ｃ，３ｄと、上下面板部３ｃ，３ｄを連結するウエブ板部３ｅ，３ｆと、前後面板部３ａ，３ｂの下端縁より前後方向に延びる前後フランジ部３ｇ，３ｈとを有する形状であるが、中央部３Ａの左右両側に位置する左右の側部３Ｂ，３Ｂは下側部分が切除あるいは切削されている。この切除あるいは切削により枕はり３の中央部３Ａと左右の側部３Ｂ，３Ｂとは左右の傾斜部３Ｃ，３Ｃを介して接続され、中央部３Ａから左右の側部３Ｂ，３Ｂにかけて、車体上下方向の長さが徐々に小さくなるようになっている。
【００２９】
これにより、左右の側部３Ｂ，３Ｂの下面３Ｂａが、中央部３Ａの下面３Ａａよりも高い位置となっている。側部３Ｂの下面３Ｂａは、車体上下方向において、空気ばね４の上面４ａと同じ高さとされている。空気ばね４の下部は、中央部３Ａの下面３Ａａより下方に位置している。このような各面の位置関係を利用して、左右の側部３Ｂ，３Ｂの下側に空気ばね４，４が配置され、空気ばね４の上面４ａを側はり２の下面２ｄよりも上方に位置させることができ、低床化を図る上で有利な構造とすることができる。
【００３０】
また、図４及び図５を比べると明らかなように、側部３Ｂ，３Ｂにおいては、前後面板部３ａ，３ｂ、ウエブ板部３ｅ，３ｆ及び前後フランジ部３ｇ，３ｈが切除あるいは切削により取り除かれ、中央部３Ａよりも長さ（車体上下方向の長さ）が短くなっている。そして、この左右の側部３Ｂ，３Ｂから左右の傾斜部３Ｃ，３Ｃにかけて、図２（ａ）（ｂ）に示すように、下面側には、下当て板５，５が溶接により取り付けられている。
【００３１】
下当て板５は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、側部３Ｂに対応する水平板部５ａに対して、傾斜部３Ｃに対応する傾斜板部５ｂが一定の角度をなすように折れ曲がっている。なお、下当て板５には、２列に溶接穴５ｃが形成され、この溶接穴５ｃを通じて、下当て板５が、枕はり３の車体上下方向に延びるウエブ板部３ｅ，３ｆに溶接されることで、下当て板５が枕はり３の一部（下面板部）を構成することになる。
【００３２】
下当て板５の、傾斜部３Ｃに対応する部位には、切り欠き部５ｄ，５ｄが形成されている。これにより、下当て板５が枕はり３の下側に取り付けられた状態では、水平板部５ａと傾斜板部５ｂとの連接部分付近から傾斜板部５ｂにかけて、下当て板５は、枕はり３（押し出し形材）の前後面板部３ａ，３ｂの間に挿入されることになる（図１（ｂ）参照）。また、傾斜部３Ｃを設けたことによる、枕はり３の剛性低下を補うために、傾斜部３Ｃの部位において、前後面板部３ａ，３ｂの下端縁に対し矩形板状の補強部材７が車体前後方向に突出するように設けられている（図５に後側の補強部材７のみ図示参照）。
【００３３】
この補強部材７は、枕はり３の前後面板部３ａ，３ｂに設けられている。この補強部材７が設けられている部分の前後面板部３ａ，３ｂの下面は、傾斜面（傾斜部３Ｃ）の傾斜角よりも小さい傾斜部となっており、その傾斜部に補強部材７が設けられている、よって、補強部材７は、枕はり３の中央部３Ａの下面と左右の側部３Ｂの下面とを、傾斜面（傾斜部３Ｃ）の傾斜角よりも小さい傾斜角でつなぐ板状部材となっている。
【００３４】
このように下当て板５は、枕はり３の左右の側部３Ｂおよび傾斜部３Ｃ（切除あるいは切削により下側の一部が取り除かれている部分）において、枕はり３の下面板部として機能することになる。
【００３５】
そして、枕はり３（側部３Ｂ）の下面板部となり水平方向に延びる水平板部５ａは、それの外側端部が、側はり２の内側面板部２ａに溶接により接続されている。この内側面板部２ａの、下当て板５が接続される部位は、ウエブ板部２ｃの端部が連結されている部位である。これにより、枕はり３の下当て板５から、側はり２に入力される荷重は、側はり２のうちウエブ板部２ｃが設けられ剛性が高くなっている部分で受けられる。
【００３６】
枕はり３は、図５に示すように、押し出し形材である前側部材３Ｆと後側部材３Ｒとが接合されて形成され、中央部３Ａの内部の底面には、当り止め金具及び異常上昇止め金具を取り付けるためのねじ座６Ａ，６Ｂが設けられ、左右の側部３Ｂの内部には、車体上下方向の補強部材８Ａ，８Ｂが設けられている。また、左右の側はり２と枕はり３（前側部材３Ｆ）との接続部分には、ボルスタアンカ受取付座１３が設けられている。
【００３７】
上記のように構成すれば、枕はり中央部３Ａの下面３Ａａが車体上下方向において側はり２の下面と同じ位置で台車の空気ばね４の上面４ａよりも低い位置に配置する場合であっても、従来構造のように筒状の凹部を設ける必要がなく、下当て板５の水平板部５ａの端部（枕はり３の左右の側部３Ｂ，３Ｂの下面板部を構成する）を、側はり２の、ウエブ板部２ｃが設けられている位置に合わせて接続するだけであるので、構造が簡単になり、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減される。そして、このように簡単な構造で床面高さを低くすることができ、バリアフリーにも対応することができる。
【００３８】
本発明は，前記実施の形態のほか、次のように変更して実施することができる。
【００３９】
(i)前記実施の形態では、枕はり３の下面板部（下面３Ｂａ）を接続する側はり２のウエブ板部２ｃは水平方向に延びるものであるが、それに制限されず、水平方向に傾斜して延びているウエブ板部とすることも可能である。
【００４０】
(ii)前記実施の形態では、枕はり３の下当て板５の水平板部５ａの板厚は、側はり２のウエブ板部２ｃの板厚よりも厚く、接続状態では、水平板部５ａの下面位置とウエブ板部２ｃの下面位置とが車体上下方向において一致するようにしているが、本発明はそれに制限されることなく、水平板部５ａからの荷重を側はり２のウエブ板部２ｃで受けることができる位置関係であればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１    車体台枠
２    側はり
２ａ    内側面板部
２ｂ    外側面板部
２ｃ    ウエブ板部
２ｄ    側はりの下面
３    枕はり
３Ａ    枕はりの中央部
３Ａａ    中央部の下面
３Ｂ    側部
３Ｂａ    下面
３ａ    前面板部
３ｂ    後面板部
４    空気ばね
４ａ    空気ばねの上面
５    下当て板
５ａ    水平板部（下面板部）
５ｂ    傾斜板部
７    補強部材
【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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