JP2010083215A - 鉄道車両 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図りつつ耐久性を確保することができる鉄道車両を提供すること。
【解決手段】一対の側保持面２２は、鉄道車両１００の走行状態において、鉛直方向（図３上下方向）を結ぶ仮想直線に対して対称に配設され、鉛直方向下側（図３下側）ほど互いに近接するように構成されており、横当接面３２が当接される。そのため、横バリ３０に構体１０の重量が掛かって横バリ３０の嵌合部３１が嵌合凹部２１の底側（図３下側）に押圧されるほど、側保持面２２に横当接面３２が押圧される。よって、横バリ３０に構体１０の重量が掛かって横バリ３０の嵌合部３１が嵌合凹部２１の底側（図３下側）に押圧されるほど、側保持面２２に後述する横当接面３２が押圧される。その結果、嵌合凹部２１と嵌合部３１との嵌合を強固とすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄道車両に関し、特に、軽量化を図りつつ耐久性を確保することができる鉄道車両に関するものである。

従来の鉄道車両は、長尺状に構成されその両端が車輪を軸支する軸箱を介して支持される一対の側バリと、それら一対の側バリを連結すると共に構体を支持する横バリとを備えている。その横バリと側バリとは、溶接にて接合されている。また、側バリの中央の部位には、横バリが溶接されており、その横バリを介して構体の重量が作用する。横バリは、側バリと構体との間に狭持されている（特許文献１）。

よって、側バリには、せん断力、曲げモーメント、圧縮力、引っ張り力などが作用し、横バリには、主に圧縮力が作用する。そのため、同一の素材にて側バリと横バリとを構成すると横バリは側バリに比べて強度に余裕があった。
特開平５−２６２２２５号（「段落０００２」、「段落０００９」）

しかしながら、上述した従来の鉄道車両では、側バリと横バリとが溶接にて接合されていたので、側バリと横バリとを異なる素材にて構成することが難しく、軽量化を図るために、強度に余裕のある横バリを鉄からアルミニウムなどへ変更することができなかった。そのため、鉄道車両の軽量化を図ることが困難であるという問題点があった。

その問題点を解決するために、側バリと横バリとをボルトで締結することで、溶接を排除し側バリと横バリとを異なる素材にて構成することが可能となるが、ボルトの貫通穴から亀裂が発生するという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、軽量化を図りつつ耐久性を確保することができる鉄道車両を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の鉄道車両は、車輪と、その車輪を軸支する軸箱と、その軸箱に支持される台車枠と、その台車枠に支持される構体とを備えるものであって、前記台車枠は、長尺状に形成されその長手方向の両端部が一対の前記軸箱によってそれぞれ支持される一対の側バリと、それら一対の側バリを連結すると共に前記構体を支持する横バリとを備え、前記側バリは、前記横バリが配設される凹みである嵌合凹部を備え、前記横バリは、長尺状に形成されると共に、その長手方向の両端部に前記嵌合凹部へ嵌合される嵌合部を備え、前記嵌合凹部は、走行状態において、鉛直方向下側ほど互いに近接する面として構成される一対の側保持面を備え、前記嵌合部は、前記側保持面に当接される面として構成される一対の横当接面を備え、前記構体の重量が前記横バリを介して前記側バリに作用されることで、前記一対の横当接面が前記一対の側保持面に押圧される。

請求項２記載の鉄道車両は、請求項１記載の鉄道車両において、前記嵌合部は、前記嵌合凹部に配設される本体部材と、その本体部材と前記側保持面との間に配設される先細り形状に構成されたくさび部材とを備え、前記一対の横当接面の内の少なくとも一方が前記くさび部材に形成されている。

請求項３記載の鉄道車両は、請求項１又は２に記載の鉄道車両において、前記側保持面と前記横当接面との間に挟持される磨耗部材を備え、その磨耗部材の硬さは、前記側保持面の硬さ及び前記横当接面の硬さより柔らかい硬さに構成されている。

請求項４記載の鉄道車両は、請求項２又は３に記載の鉄道車両において、前記横バリを前記側バリへ締結する一対の締結部材と、それら一対の締結部材にそれぞれ取着される一対の連結部材とを備え、前記側バリは、前記側保持面の外縁の内の鉛直方向上側の外縁に連成される側上面を備え、前記側上面は、その側上面から突出して形成される突起部を備え、前記連結部材は、前記突起部に係止されるつめ部を備え、前記突起部と前記締結部材とを結んだ仮想直線が前記側バリの長手方向に沿って位置し、前記一対の連結部材の内の一方の連結部材が前記側バリの長手方向の一方側への前記締結部材の移動を規制し、他方の連結部材が他方側への前記締結部材の移動を規制する。

請求項５記載の鉄道車両は、請求項４記載の鉄道車両において、前記くさび部材は、先細り形状に構成された先端が鉛直方向下側へ向けられて配設されており、前記連結部材は、前記くさび部材の先細り形状に構成された先端と、その先端の反対側の端部である後端とを結んだ仮想直線上であって、前記後端側に配設されている。

請求項６記載の鉄道車両は、請求項１から５のいずれかに記載の鉄道車両において、前記側保持面には、突起または凹みが形成され、前記横当接面には、前記側保持面に形成される突起または凹みのそれぞれに対応した形状の凹みまたは突起が形成され、前記凹みは、前記側バリの長手方向に延設される一対の内壁面を有し、それら内壁面にて前記突起が前記長手方向に対して直交する方向へ移動することを規制し、前記一対の内壁面は、鉛直方向下側に向かうほど互いに近接して配設されている。

請求項１記載の鉄道車両によれば、車輪を軸支する軸箱によって台車枠が支持され、その台車枠が構体を支持する。台車枠は、軸箱に支持される側バリと、構体を支持する横バリとにて構成されており、側バリの嵌合凹部に横バリの嵌合部が嵌合され、嵌合凹部に形成される一対の側保持面に一対の横当接面が当接されている。そして、構体の重量が横バリを介して側バリに作用されることで、一対の横当接面が一対の側保持面に押圧されるので、横当接面が側保持面に固定される。そのため、側バリと、横バリとを一体とすることができる。したがって、側バリと横バリとの間の溶接を不要とすることができ、側バリと横バリとを異なる材料にて構成することができる。その結果、側バリを構成する鉄より軽量なアルミニウムなどで横バリを構成することにより、台車枠を軽量化して、鉄道車両の軽量化を図ることができるという効果がある。

また、側バリと、横バリとが面にて構成される横当接面と側保持面とにて当接されるので、押圧力を分散させて、横当接面と側保持面とに生じる圧力を低減することができる。よって、側バリ及び横バリの接合強度を確保して、鉄道車両の耐久性の向上を図ることができるという効果がある。

即ち、横当接面と、側保持面とを構成させることで、鉄道車両の軽量化を図りつつ耐久性を確保することができるという効果がある。

請求項２記載の鉄道車両によれば、請求項１記載の鉄道車両の奏する効果に加え一対の横当接面の内の少なくとも一方がくさび部材に形成されているので、横当接面を側保持面に対向した状態とすると共に先端部分を嵌合凹部のその先細り形状の先端を対向させて配設し、その先端側に向かって押圧することで、側保持面と横当接面との間の圧力を高めることができる。よって、横バリと側バリとの固定を強固とすることができるという効果がある。

請求項３記載の鉄道車両によれば、請求項１又は２に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、磨耗部材の硬さが側保持面の硬さ及び横当接面の硬さより柔らかい硬さに構成されているので、側バリと横バリとが相対変位した場合に、磨耗部材を磨耗させることで、側バリと横バリとの磨耗を防止することができる。よって、側バリと横バリとの耐久性の向上を図ることができるという効果がある。また、磨耗部材は、側バリ及び横バリに比べて構造が簡易であり、側バリ及び横バリに比べて製造コストを低く抑えることができる。その結果、磨耗部材を交換することで、側バリまたは横バリを交換する場合に比べて鉄道車両のメンテナンスコストの削減を図ることができるという効果がある。

請求項４記載の鉄道車両によれば、請求項２又は３に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、横バリを側バリへ締結する一対の締結部材を備えているので、横バリが側バリの嵌合凹部から抜けることを防止することができる。また、側バリが側保持面の外縁の内の鉛直方向上側の外縁に連成される側上面を備え、側上面がその側上面から突出して形成される突起部を備え、連結部材が突起部に係止されるつめ部を備え、突起部と締結部材とを結んだ仮想直線が側バリの長手方向に沿って位置しているので、一対の連結部材の内の一方の連結部材が側バリの長手方向の一方側への締結部材の移動を規制し、他方の連結部材が他方側への締結部材の移動を規制することができる。よって、横バリに側バリの長手方向へ力が作用しても締結部材の変位を規制して横バリまたは側バリに亀裂が入ることを防止することができるという効果がある。

請求項５記載の鉄道車両によれば、請求項４記載の鉄道車両の奏する効果に加え、くさび部材は、先細り形状に構成された先端が鉛直方向下側へ向けられて配設されており、連結部材は、くさび部材の先細り形状に構成された先端と、その先端の反対側の端部である後端とを結んだ仮想直線上であって、後端側に配設されているので、くさび部材が先端側から後端側に向けて移動した場合に連結部材に当接される。よって、くさび部材の脱落を防止することができるという効果がある。

また、鉄道車両の台車枠には、脱輪を防止するために適度なしなりが必要とされる。これに対し請求項５記載の鉄道車両によれば、台車枠を構成する側バリと横バリとが相対変位（しなり）し、側保持面と横当接面との間からくさび部材が押し出されて、くさび部材の後端側が連結部材に当接されると、連結部材が変形されて、くさび部材の変位を受け止める。

そして、側バリと横バリとの相対変位（しなり）が小さくなると、連結部材が変形された分、くさび部材を、側保持面とを横当接面との間に再び移動させることができる。

即ち、連結部材が弾性変形されることで、側バリと横バリとが相対変位（しなり）した際には、側保持面と横当接面とへの押圧力の集中を防ぎ、相対変位（しなり）が解除された場合には、連結部材が元の形状に戻って、側保持面と横当接面との押圧力を保持することができる。

よって、側バリと横バリとが相対変位（しなり）した場合でも、側保持面と横当接面への押圧力が安定するので、側バリと横バリとの接合の安定を図ることができる。その結果、適度なしなりを確保しつつ側バリと横バリとの接合強度を安定させることができるという効果がある。

請求項６記載の鉄道車両によれば、請求項１から５のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、内壁面にて突起が長手方向に対して直交する方向へ移動することを規制するので、横バリが側バリの長手方向に対して直交する方向へ移動することを規制することができる。よって、別部材を追加することなく横バリの移動を規制することができるので、鉄道車両の製品コストの削減を図ることができるという効果がある。

また、一対の内壁面が鉛直方向下側に向かうほど互いに近接して配設されているので、突起が一対の内壁面間に挿入されることで、突起を一対の内壁面にて挟んで保持することができる。よって、側バリの長手方向に対して直交する方向へのがたつきを低減することができる。その結果、側保持面と横当接面との磨耗を抑えて、鉄道車両の耐久性の向上を図ることができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、鉄道車両１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における鉄道車両１００の側面図である。

図１に示すように、鉄道車両１００は、乗員および乗客を収容する構体１０と、その構体１０を支持する台車１とを備えている。

次いで、図２を参照して、台車１の構成について説明する。図２（ａ）は、台車１の上面図であり、図２（ｂ）は、台車１の側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、台車１は、レール上を転動する車輪３と、その車輪３を軸支する軸箱４と、その軸箱４にスプリング２を介して支持される台車枠６と、その台車枠６と構体１０（図１参照）との間に配設され構体１０を支持する空気ばね５とを備えている。

台車枠６は、台車１の基体を構成する部材であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、一対の側バリ２０と、それら一対の側バリ２０を連結する横バリ３０とを備えている。

側バリ２０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、長尺状に構成されると共に、両端がスプリング２を介して一対の軸箱４にそれぞれ支持されており、その両端の間の部位に凹設される嵌合凹部２１を備えている。よって、後述する嵌合部３１を介して構体１０の重量が嵌合凹部２１へ作用すると一対の軸箱４を支点とする曲げモーメント、せん断力、圧縮力、引っ張り力などが側バリ２０に対して作用する。

横バリ３０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、一対の側バリ２０の嵌合凹部２１にそれぞれ嵌合される一対の嵌合部３１を両端に備え、それら嵌合部３１の鉛直方向上側（図２（ｂ）上側）には、空気ばね５がそれぞれ配設されている。よって、嵌合部３１には、嵌合凹部２１と空気ばね５との間に挟持されることによる圧縮力が主に作用する。

なお、金属材料は、せん断力や曲げモーメントより圧縮力に対する強度を有しており、上述したように、主に、圧縮力が作用する横バリ３０を側バリ２０と同一素材にて構成した場合、横バリ３０は、側バリ２０に比べて強度に余裕がある。

例えば、側バリ２０と横バリ３０とを溶接にて接合する場合には、異なる金属間の溶接が困難であるため、強度が必要とされる側バリ２０と同一の素材で横バリ３０を構成する必要があり、側バリ２０を構成する素材に比べて軽量な素材にて横バリ３０を構成し、軽量化を図ることが困難であった。

これに対し、本実施の形態では、側バリ２０の嵌合凹部２１に横バリ３０の嵌合部３１を嵌合させることで、台車枠６が一対の側バリ２０と横バリ３０とから組み立てられるので、側バリ２０と横バリ３０とを溶接することを不要とすることができる。そのため、側バリ２０と横バリ３０とを異なる材料にて構成することができる。なお、側バリ２０の嵌合凹部２１に横バリ３０の嵌合部３１が嵌合される構成については、図３を参照して後述する。

例えば、側バリ２０を鉄にて構成し、その側バリ２０を構成する鉄より軽量なアルミニウムなどで横バリ３０を構成することにより、側バリ２０及び横バリ３０を鉄にて構成する場合と比較して台車枠６を軽量化して、鉄道車両１００の軽量化を図ることができる。

次いで、図３を参照して、嵌合凹部２１、嵌合部３１、締結部材４０及び連結部材５０の構成について説明する。図３は、図２（ｂ）に示す嵌合凹部２１、嵌合部３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図である。

嵌合凹部２１は、上述したように、嵌合部３１が嵌合される部位であり、図３に示すように、側面視（図３紙面垂直方向視）鉛直方向上側（図３上側）に向けて拡大開口すると共に、一対の側保持面２２と、底面２３と、一対の締結穴２４と、側上面２５と、突起部２６とを備えている。

一対の側保持面２２は、鉄道車両１００の走行状態において、鉛直方向（図３上下方向）を結ぶ仮想直線に対して対称に配設され、鉛直方向下側（図３下側）ほど互いに近接する平坦面として構成されており、後述する横当接面３２が当接される。

よって、横バリ３０に構体１０の重量が掛かって横バリ３０の嵌合部３１が嵌合凹部２１の底側（図３下側）に押圧されるほど、側保持面２２に後述する横当接面３２が押圧される。その結果、嵌合凹部２１と嵌合部３１との嵌合を強固とすることができる。その結果、側バリ２０及び横バリ３０の接合強度を確保して、鉄道車両１００の耐久性の向上を図ることができる。

また、側保持面２２及び後述する横当接面３２は、平坦面として構成されているので、押圧力を均一に分散させ、側保持面２２と後述する横当接面３２との磨耗を低減することができる。よって、側バリ２０及び横バリ３０の接合強度を確保して、鉄道車両１００の耐久性の向上を図ることができる。

また、一対の側保持面２２の一方から他方を結んだ方向（図３左右方向）が側バリ２０の長手方向（図３左右方向）と一致している。また、一対の側保持面２２は、上述したように、鉛直方向下側（図３下側）ほど互いに近接する。即ち、一対の側保持面２２は、鉛直方向上側（図３上側）ほど互いに離間する。よって、嵌合凹部２１に嵌合部３１を介して構体１０の重量が作用すると、側バリ２０は長手方向の両側が軸箱４に支持されているので、嵌合凹部２１が鉛直方向下側（図３下側）へ移動することで、側バリ２０が鉛直方向下側に凸形状に変形する。それに伴い、嵌合凹部２１の拡大開口が小さくなる。即ち、一対の側保持面２２の間隔（図３左右方向寸法値）が狭くなるよって、側保持面２２と後述する横当接面３２との間の押圧力が増大されるので、嵌合凹部２１と嵌合部３１との嵌合を強固とすることができる。

底面２３は、図３に示すように、側保持面２２の鉛直方向下側（図３下側）の外縁に連成され一対の側保持面２２を連接する面である。締結穴２４は、内周面にねじ山が切られためねじであり、後述するボルト４１が螺着される。

例えば、底面２３に後述する下面３３を直に当接させる場合には、嵌合凹部２１と後述する嵌合部３１との寸法誤差により、側保持面２２と横当接面３２との間に隙間ができて嵌合部３１が嵌合凹部２１によって保持されないという問題点が生じる。

これに対し、本実施の形態では、底面２３と後述する嵌合部３１の下面３３との間には、横バリ３０が側バリ２０へ組み付けられた状態において、隙間が形成され、その隙間にはゴムシートＧが配設されているので、ゴムシートＧが弾性変形されることで、側保持面２２と後述する横当接面３２とを確実に当接させることができる。よって、側保持面２２と後述する横当接面３２との間に作用する押圧力を安定させることができる。その結果、嵌合凹部２１と嵌合部３１との嵌合状態を安定させることができる。

側上面２５は、図３に示すように、一対の側保持面２２の鉛直方向上側（図３上側）の外縁にそれぞれ連成される面である。突起部２６は、側上面２５に形成される突出部位であり、後述するつめ部５１を係止する。

嵌合部３１は、上述した嵌合凹部２１に嵌合される部位であり、図３に示すように、側保持面２２に当接される平坦面として構成される横当接面３２と、底面２３に対向して配設される下面３３とを備え、内部が中空に構成されている。

横当接面３２は、平坦面として構成されているので、上述したように、側保持面２２との間の押圧力を均一に保って、横当接面３２と側保持面２２との磨耗の低減を図ることができる。よって、側バリ２０及び横バリ３０の接合強度を確保して、鉄道車両１００の耐久性の向上を図ることができる。

締結部材４０は、横当接面３２と側保持面２２との間の押圧力により生じる摩擦力より大きな力が側バリ２０と横バリ３０との間に作用して嵌合部３１が嵌合凹部２１から抜け出そうとした場合に、側バリ２０と横バリ３０とが分離することを防止するための部材であり、図３に示すように、ボルト４１と、カラー４２とを備えている。

ボルト４１は、嵌合部３１を鉛直方向に貫通すると共に貫通した一端側の端部を上述した締結穴２４に螺着するおねじであり、カラー４２は、ボルト４１によって貫通された嵌合部３１がボルト４１の発生する軸力によってつぶされることを防止するための部材であり、ボルト４１に外嵌される。

連結部材５０は、上述したボルト４１の傾きを防止するためのものであり、図３に示すように、つめ部５１と、取り付け部５２とを備えている。

つめ部５１は、上述した突起部２６に係止される部位であり、連結部材５０を組み付けた状態で、側上面２５に向けて突出して形成されている。取り付け部５２は、ボルト４１にて嵌合部３１と共締めされている。

よって、ボルト４１を締結穴２４に螺着させることで連結部材５０が固定されるので、連結部材５０を固定する工程を省くことができる。その結果、台車枠６の組み立ての工程を省くことができるので、鉄道車両１００の製造コストの削減を図ることができる。

また、一対の突起部２６の間に一対のボルト４１が配設されており、一対の突起部２６と一対のボルト４１とは側バリ２０の長手方向（図３左右方向）に沿って配設されている。よって、一対の連結部材５０によって、横バリ３０が側バリ２０の長手方向に変位することによるボルト４１の倒れを防止することができる。その結果、ボルト４１が螺着される嵌合凹部２１の底面２３の破損およびボルト４１が貫通される嵌合部３１の破損を防止することができる。

次いで、図４を参照して、第２実施の形態について説明する。図４（ａ）は、第２実施の形態における嵌合凹部２２１、嵌合部２３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図であり、図３の右側半分に対応する。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における嵌合部２３１及び嵌合凹部２２１の断面図である。

第１実施の形態では、平坦面として構成される側保持面２２及び横当接面３２を備えた構成としたが、第２実施の形態では、側溝部２２２ａが凹設される側保持面２２２と、横壁部２３２ａが凸設される横当接面２３２とを備える構成とされている。なお、上記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第２実施の形態では、図４に示すように、側溝部２２２ａが凹設される側保持面２２２と、横壁部２３２ａが凸設される横当接面２３２とを備え、側溝部２２２ａは、側保持面２２２の鉛直方向下側（図４上下方向下側）の外縁から側上面２５へ向けて延設されている。側溝部２２２ａは、一対の互いに対向した面である内壁面２２２ｂを備え、それら一対の内壁面２２２ｂは、側バリ２０（図２（ａ）参照）の長手方向（図４左右方向）に延設されている。

よって、横壁部２３２ａが長手方向に対して直交する方向へ移動することを内壁面２２２ｂに横壁部２３２ａが当接されることで規制するので、横バリ３０（図２（ａ）参照）が側バリ２０（図２（ａ）参照）の長手方向に対して直交する方向（図２（ａ）上下方向）へ移動することを規制することができる。よって、別部材を追加することなく横バリ３０の移動を規制することができるので、別部材の組み付け工程を省略して鉄道車両１００の製品コストの削減を図ることができる。

また、一対の内壁面２２２ｂの対向間隔（図４（ｂ）上下方向寸法値）は、側溝部２２２ａの底面側（図４（ｂ）右側）に近接するほど狭く設定されている。そのため、横壁部２３２ａが一対の内壁面２２２ｂの間に挿入されることで、横壁部２３２ａを一対の内壁面２２２ｂにて挟んで保持することができる。よって、側バリ２０（図２（ａ）参照）の長手方向に対して直交する方向（図４紙面垂直方向）へのがたつきを低減することができる。その結果、側保持面２２２と横当接面２３２との磨耗を抑えて、鉄道車両の耐久性の向上を図ることができる。

次いで、図５（ａ）を参照して、第３実施の形態について説明する。図５（ａ）は、第３実施の形態における嵌合凹部２１、嵌合部３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図であり、図３の右側半分に対応する。

第１実施の形態では、側保持面２２に横当接面３２が当接される構成としたが、第３実施の形態では、側保持面２２と横当接面３２との間に黄銅にて形成された摩耗部材７が挟持される構成とされている。なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第３実施の形態では、図５（ａ）に示すように、側保持面２２と横当接面３２との間に黄銅にて平板状に形成された摩耗部材７が挟持されている。そのため、側バリ２０（図２（ａ）参照）を鉄にて構成し横バリ３０（図２（ａ）参照）をアルミニウムにて構成することで、側バリ２０と横バリ３０とが相対的に変位することにより側保持面２２と横当接面３２とが変位した場合には、摩耗部材７を磨耗させることができる。よって、側保持面２２及び横当接面３２の磨耗を防止して側バリ２０と横バリ３０との耐久性の向上を図ることができる。

また、摩耗部材７は、平板状に形成されているので、側バリ２０（図２（ａ）参照）及び横バリ３０（図２（ａ）参照）に比べて構造が簡易である。そのため、側バリ２０及び横バリ３０の製造コストに比べて摩耗部材７の製造コストを低く抑えることができる。その結果、摩耗部材７を交換することで、側バリ２０または横バリ３０を交換する場合と比較して鉄道車両のメンテナンスコストの削減を図ることができる。

次いで、図５（ｂ）を参照して、第４実施の形態について説明する。図５（ｂ）は、第４実施の形態における嵌合凹部２１、嵌合部３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図であり、図３の右側半分に対応する。

第１実施の形態では、連結部材５０がボルト４１と側上面２５とを連結してボルト４１の倒れを防止することで、ボルト４１及び締結穴２４の破損を防止する構成としたが、第４実施の形態では、側保持面２２と横当接面３２とを溶接する構成とされている。なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第４実施の形態では、図５（ｂ）に示すように、連結部材５０を省略すると共に側保持面２２の一部であって側上面２５側（図５（ａ）上側）の部位である溶接部４２２ｃと横当接面３２の一部であって側上面２５側（図５（ａ）上側）の部位である溶接部４３２ｃとが溶接されているので、連結部材５０を省略しても側バリ２０（図２（ａ）参照）と横バリ３０（図２（ａ）参照）とが相対的に変位することを効果的に防止することができる。よって、鉄道車両１００を構成するボルト４１の倒れを防いで、ボルト４１及び締結穴２４の破損を防止することができる。

なお、側バリ２０（図２（ａ）参照）が鉄にて構成され、横バリ３０（図２（ａ）参照）がアルミニウムにて構成されている場合は、鉄とアルミニウムの溶接を可能とする半導体レーザー溶接機を用いることで側バリ２０と横バリ３０とを溶接することができる。この半導体レーザー溶接機による鉄とアルミニウムの溶接は、本件出願時点では、実用上の実績が無いため、溶接が取れても直接、鉄道車両１００の走行上の安全に影響しない部分（補助的な取り付け）に使用している。

次いで、図６（ａ）を参照して、第５実施の形態について説明する。図６（ａ）は、第５実施の形態における嵌合凹部２１、嵌合部５３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図であり、図３の右側半分に対応する。

第１実施の形態では、嵌合部３１が横当接面３２を備える構成としたが、第５実施の形態では、嵌合部５３１が嵌合凹部２１に嵌合され一対の側バリ２０（図２（ａ）参照）を連結する本体部材５３１ａと、その本体部材５３１ａと側保持面２２との間に押し込まれたくさび形状に形成されるくさび部材５３１ｂとから構成され、そのくさび部材５３１ｂに側保持面２２に当接する横当接面５３２が形成されている。なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第５実施の形態では、図６（ａ）に示すように、嵌合凹部２１に本体部材５３１ａに緩嵌された状態で、くさび部材５３１ｂの横当接面５３２が側保持面２２に当接される。くさび部材５３１ｂは、先細り形状の先端部位を側バリ２０（図２（ａ）参照）の底面２３側（図６（ａ）下側）に向けて配設されおり、そのくさび部材５３１ｂがくさび部材５３１ｂの先端部位の反対側（図６（ａ）上側）である後端部位から先端部位側（図６（ａ）下側）へ向けて押圧されることで、横当接面５３２が側保持面２２に押圧される力が増加される。

よって、本体部材５３１ａが底面２３上に配設されるゴムシートＧ上に当接させた後で、くさび部材５３１ｂを押し込むことで、横当接面５３２と側保持面２２との間の押圧力を増加させることができる。

そのため、本体部材５３１ａの側バリ２０（図２（ａ）参照）に対する配設高さ（図６（ａ）上下方向寸法値）をゴムシートＧの厚さや硬度によって決めることができ、横当接面５３２と側保持面２２との間の押圧力をくさび部材５３１ｂの押し込み量によって決めることができる。その結果、嵌合部５３１の側バリ２０に対する配設位置と、横当接面５３２と側保持面２２との間の押圧力とを独立して調整することができる。

また、くさび部材５３１ｂは、連結部材５０の側バリ２０（図２（ａ）参照）の底面２３との間に配設されくさび部材５３１ｂの後端部位が連結部材５０に当接されている。よって、くさび部材５３１ｂが先端部位側（図６（ａ）下側）から後端部位側（図６（ａ）上側）へ移動しようとした場合に連結部材５０によってその移動が規制され、くさび部材５３１ｂの脱落を防止することができる。

また、台車枠には、脱輪を防止するために適度なしなりが必要とされる。これに対し、第５実施の形態の鉄道車両１００によれば、台車枠を構成する側バリ２０（図２（ａ）参照）と横バリ５３０とが相対変位（しなり）し、側保持面２２と横当接面５３２との間からくさび部材５３１ｂが押し出されて、連結部材５０が変形されることでくさび部材５３１ｂの変位を受け止める。

そして、側バリ２０（図２（ａ）参照）と横バリ５３０との相対変位（しなり）が小さくなると、連結部材５０が変形された分、くさび部材５３１ｂを側保持面２２とを横当接面５３２との間に再び移動させることができる。

即ち、連結部材５０が弾性変形されることで、側バリ２０（図２（ａ）参照）と横バリ５３０とが相対変位（しなり）した際には、側保持面２２と横当接面５３２への押圧力の集中を防ぎ、相対変位（しなり）が解除された場合には、連結部材５０が元の形状に戻って、側保持面２２と横当接面５３２との押圧力を保持することができる。

よって、側バリ２０（図２（ａ）参照）と横バリ５３０とが相対変位（しなり）した場合でも、側保持面２２と横当接面５３２とへの押圧力が安定するので、側バリ２０と横バリ５３０との接合の安定を図ることができる。その結果、適度なしなりを確保しつつ側バリ２０と横バリ５３０との接合強度を安定させることができる。

次いで、図６（ｂ）を参照して、第６実施の形態について説明する。図６（ｂ）は、第６実施の形態における嵌合凹部６２１、嵌合部５３１、締結部材４０及び連結部材５０を拡大した拡大部分断面図であり、図３の右側半分に対応する。

第５実施の形態では、底面２３と下面３３との間にゴムシートＧを挟持する構成としたが、第６実施の形態では、底溝部６２３ａが凹設される底面６２３と、下壁部６３３ａが凸設される下面６３３とを備える構成とされている。なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第６実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、嵌合凹部６２１に本体部材５３１ａが緩嵌された状態で、下壁部６３３ａが底溝部６２３ａに嵌合されるので、本体部材５３１ａの嵌合凹部６２１に対する位置決めを行うことができる。

また、底溝部６２３ａは一対の側保持面２２を結ぶ方向（図６（ｂ）左右方向）に延設されている。よって、下壁部６３３ａを底溝部６２３ａに嵌合させた後で、くさび部材５３１ｂを押し込んでも、下壁部６３３ａが底溝部６２３ａの延設方向へ移動することができるので、くさび部材５３１ｂが本体部材５３１ａを押圧する方向への動きを規制することを防止することができる。よって、一対の側保持面２２と一対の横当接面５３２との間に作用する押圧力を安定させることができる。その結果、嵌合部５３１と嵌合凹部６２１との接合強度を安定させることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記各実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量や寸法・角度など）は一例を示すものであり、他の数値を採用することは当然可能である。

上記第３実施の形態では、摩耗部材７を黄銅にて形成した場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、摩耗部材７をゴム状弾性体にて形成しても良い。

この場合、摩耗部材７を黄銅にて形成することにより奏する効果に加え、側バリ２０（図２（ａ）参照）から横バリ３０（図２（ａ）参照）に伝達される振動を減衰することができる。よって、構体１０に不要な振動が伝わることを防止して、乗客が感じる乗車感の向上を図ることができる。

上記第６実施の形態では、底溝部６２３ａに下壁部６３３ａを嵌合させる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、底溝部６２３ａの形状を第２実施の形態における側溝部２２２ａの形状と同様に構成し、下壁部６３３ａの形状を第２実施の形態における横壁部２３２ａの形状と同様に構成しても良い。即ち、底溝部６２３ａの一対の内壁面の対向間隔（図６（ｂ）紙面垂直方向寸法値）は、底溝部６２３ａの底面側（図６（ｂ）下側）に近接するほど狭く設定されているので、下壁部６３３ａが一対の内壁面の間に挿入されることで、下壁部６３３ａを一対の内壁面にて挟んで保持することができる。

よって、側バリ２０（図２（ａ）参照）の長手方向に対して直交する方向（図６（ｂ）紙面垂直方向）へのがたつきを低減することができる。その結果、くさび部材５３１ｂの磨耗を抑えて、鉄道車両の耐久性の向上を図ることができる。

上記第２実施の形態では、側保持面２２２に側溝部２２２ａを凹設し、横当接面２３２に横壁部２３２ａを凸設する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、側保持面２２２に側溝部２２２ａを凸設し、横当接面２３２に横壁部２３２ａを凹設する構成としても良い。この場合、第２実施の形態と同様の効果を奏する。

また、上記第６実施の形態では、底面６２３に底溝部６２３ａを凹設し、下面６３３に下壁部６３３ａを凸設する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、底面６２３に底溝部６２３ａを凸設し、下面６３３に下壁部６３３ａを凹設する構成としても良い。この場合、第６実施の形態と同様の効果を奏する。

本発明の第１実施の形態における鉄道車両の側面図である。 （ａ）は、台車の上面図であり、（ｂ）は、台車の側面図である。 図２（ｂ）に示す嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図である。 （ａ）は、第２実施の形態における嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における嵌合部及び嵌合凹部の断面図である。 （ａ）は、第３実施の形態における嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図であり、（ｂ）は、第４実施の形態における嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図である。 （ａ）は、第５実施の形態における嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図であり、（ｂ）は、第６実施の形態における嵌合凹部、嵌合部、締結部材及び連結部材を拡大した拡大部分断面図である。

符号の説明

１００ 鉄道車両
１０ 構体
３ 車輪
４ 軸箱
６ 台車枠
７ 磨耗部材
２０ 側バリ
２１，２２１，６２１ 嵌合凹部
２２，２２２ 側保持面
２２２ａ 側溝部（凹み）
２２２ｂ 内壁面
２４ 締結穴（締結部材の一部）
２５ 側上面
２６ 突起部
３０ 横バリ
３１，２３１，５３１ 嵌合部
５３１ａ 本体部材
５３１ｂ くさび部材
３２，２３２，５３２ 横当接面
２３２ａ 横壁部（突起）
４０ 締結部材（締結部材）
４１ ボルト（締結部材の一部）
５０ 連結部材
５１ つめ部

Claims (6)

1. 車輪と、その車輪を軸支する軸箱と、その軸箱に支持される台車枠と、その台車枠に支持される構体とを備える鉄道車両において、
   前記台車枠は、
   長尺状に形成されその長手方向の両端部が一対の前記軸箱によってそれぞれ支持される一対の側バリと、
   それら一対の側バリを連結すると共に前記構体を支持する横バリとを備え、
   前記側バリは、前記横バリが配設される凹みである嵌合凹部を備え、
   前記横バリは、長尺状に形成されると共に、その長手方向の両端部に前記嵌合凹部へ嵌合される嵌合部を備え、
   前記嵌合凹部は、走行状態において、鉛直方向下側ほど互いに近接する面として構成される一対の側保持面を備え、
   前記嵌合部は、前記側保持面に当接される面として構成される一対の横当接面を備え、
   前記構体の重量が前記横バリを介して前記側バリに作用されることで、前記一対の横当接面が前記一対の側保持面に押圧されることを特徴とする鉄道車両。
2. 前記嵌合部は、
   前記嵌合凹部に配設される本体部材と、
   その本体部材と前記側保持面との間に配設される先細り形状に構成されたくさび部材とを備え、
   前記一対の横当接面の内の少なくとも一方が前記くさび部材に形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
3. 前記側保持面と前記横当接面との間に挟持される磨耗部材を備え、
   その磨耗部材の硬さは、前記側保持面の硬さ及び前記横当接面の硬さより柔らかい硬さに構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両。
4. 前記横バリを前記側バリへ締結する一対の締結部材と、
   それら一対の締結部材にそれぞれ取着される一対の連結部材とを備え、
   前記側バリは、
   前記側保持面の外縁の内の鉛直方向上側の外縁に連成される側上面を備え、
   前記側上面は、その側上面から突出して形成される突起部を備え、
   前記連結部材は、前記突起部に係止されるつめ部を備え、
   前記突起部と前記締結部材とを結んだ仮想直線が前記側バリの長手方向に沿って位置し、
   前記一対の連結部材の内の一方の連結部材が前記側バリの長手方向の一方側への前記締結部材の移動を規制し、他方の連結部材が他方側への前記締結部材の移動を規制することを特徴とする請求項２又は３に記載の台鉄道車両。
5. 前記くさび部材は、先細り形状に構成された先端が鉛直方向下側へ向けられて配設されており、
   前記連結部材は、前記くさび部材の先細り形状に構成された先端と、その先端の反対側の端部である後端とを結んだ仮想直線上であって、前記後端側に配設されていることを特徴とする請求項４記載の鉄道車両。
6. 前記側保持面には、突起または凹みが形成され、
   前記横当接面には、前記側保持面に形成される突起または凹みのそれぞれに対応した形状の凹みまたは突起が形成され、
   前記凹みは、前記側バリの長手方向に延設される一対の内壁面を有し、
   それら内壁面にて前記突起が前記長手方向に対して直交する方向へ移動することを規制し、
   前記一対の内壁面は、鉛直方向下側に向かうほど互いに近接して配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鉄道車両。

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