JPH0561140B2 - - Google Patents

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JPH0561140B2
JPH0561140B2 JP62087248A JP8724887A JPH0561140B2 JP H0561140 B2 JPH0561140 B2 JP H0561140B2 JP 62087248 A JP62087248 A JP 62087248A JP 8724887 A JP8724887 A JP 8724887A JP H0561140 B2 JPH0561140 B2 JP H0561140B2
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bending support
support
bending
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Eefuneru Uaruteru
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Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
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    • B61F5/52—Bogie frames
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に
述べた種の、特に軌道車両の台車枠用の曲げ支持
体に関する。
繊維結合構造の軌道車両の台車枠は知られてお
り（西ドイツ特許公報第2952182号）、それらの台
車枠では横支柱を介して互いに結合され車輪組み
を支承する長手支持体が求められる支持機能と並
んで一次弾性の課題を一緒に引き受け、予め決め
た強度特性及び長手方向に変わり、比較的弾性の
ある長手支持体端部によつて支持体中央に向かつ
て増すような比較的高い剛性特性及び同時に大き
なねじり抵抗を備えていなければならない。
それぞれ単一指向性の繊維配向を有する上部ベ
ルト及び下部ベルトと、これらベルト間で間隔保
持体として設けられた繊維結合押しウエブとを有
する型輪郭形式により形成されている周知の繊
維曲げ支持体はしかし相変わらず高い曲げ強度と
曲げ剛性を有し且つ非常に低いねじり抵抗を有し
ている。その様な曲げ支持体においては更に、と
りわけ高い力学的な負荷がいちいち曲げ支持体内
に導入される時に、単一指向性の強化繊維の充分
確実な結合を互いに且つ押しウエブに対して達成
する困難が生ずる。
更に繊維ストランドの中に埋め込まれた繊維層
を有する単一指向性の１つの繊維ストランドから
できているか（西ドイツ特許公開公報第3119856
号）、さもなくば上部及び下部の単一指向性ベル
トとその間に位置する繊維結合間隔層でもつて多
層的に形成されている繊維結合材料製の曲げばね
が知られており、この間隔層には側方に突出する
力導入接目板が設けられている（西ドイツ特許公
報第3238099号）。このような曲げばねは勿論曲げ
支持体としては使用されず、これらに比べてその
曲げ強度及びねじり強度に関して非常に高い自重
を有するものである。
本発明の課題は、繊維結合材料でできた上述し
た種の曲げ支持体を、重量的に適した材料の利用
及び分配によつて高いねじり強度及び支持体長手
方向に変わる予め決めうる曲げ強度並びに大きな
負荷安全性が達成されるように形成することであ
る。
この課題は本発明によれば特許請求の範囲第１
項で特徴付けた曲げ支持体によつて解決される。
本発明に従う曲げ支持体によれば繊維結合芯体
の特別な形成に基づいて上部及び下部の単一指向
性の繊維ストランドにおける押しウエブ装置の非
常に大面積の結合や負荷を受けてぱつくり開かな
いようにこの繊維ストランドの有効な確実性が保
証され、そして同時に上部ベルトと下部ベルトと
の間の範囲で互いに列を成して並んだねじりボツ
クスの種類により構成され、それ相応に高直線的
によじりに強い曲げ支持体構造を達成され、しか
も個々の押しウエブ間の中空室内に、従つてねじ
りボツクスの内部に逐一の力の導入に対して問題
なく場所的な補強が固定されうるような特別性を
もつて達成される。
本発明に従う繊維結合曲げ支持体でもつてとり
わけ軌道車両の高速台車枠においても設定される
強度及び剛性に対する要求が全範囲で且つ繊維結
合に合つた重量的に好ましい製造技術的に簡単な
方法で満たされるものである。
本発明は更に有利な形態においては、中空室が
特に発泡材の如き充填材で充填され、それにより
押しウエブ装置が曲げ支持体の幅の方向で何倍も
成層されたサンドイツチ構造により形成され、そ
して曲げ支持体の負荷吸収特性がほとんど重量が
重くなることなくはつきりと改良される。改良さ
れた負荷吸収特性の理由から同様に押しウエブは
本発明の別の態様に従う押しウエブが特に好まし
いようにほぼ等方性の繊維層構造を有するもので
あり、即ちこれらの押しウエブは各押しウエブ平
面のあらゆる方向でほぼ同じ強度特性及び剛性特
性を有するものである。
特に簡単で負荷確実な力の導入のために本発明
の別の態様によれば押しウエブにおける上部及び
下部繊維ストランドの間の曲げ支持体の各負荷接
続個所を次の様に形成することを奨励するもので
ある、即ち押しウエブがウエブ側に貼り付けら
れ、中空室を橋渡しする繊維結合挿入部材によつ
て場所的に強化されている様に形成することを奨
励するものである。ねじボルト固定のため特に充
分確実に張つた挿入部材の形成に鑑みて本発明の
別の態様に従う挿入部材はより目的に叶うように
支持体長手方向に対して横方向ほぼ押しウエブの
平面の広がりに対して垂直に延びる繊維配向を有
している。
曲げ支持体のねじり強度を更に高めるために、
繊維ストランド及び押しウエブ装置は特に有利に
は、曲げ支持体外側にもたらされ繊維ストランド
結合材料でできたねじりに強い被覆外皮によつて
取り囲まれており、その外皮はねじり応力に合わ
せた補強作用に鑑みて支持体長手軸に関し±45°
で交差する繊維配向を有している。
非常に簡単で重さを節約する方法で予め決めた
長手方向に変わる弾性特性であつて、曲げ支持体
の中央の範囲で比較的高い曲げ強度を有する弾性
特性を曲げ支持体に与えるために、更に別の態様
に従うウエブ装置はそれ相応に同一形状でなく曲
げ支持体端部の方へ向かつて減少するウエブ高さ
を有し、一方他のものでは上部及び下部の単一指
向性繊維ストランドが曲げ支持体長手方向にほぼ
一定の断面を有し、従つて曲げ応力は支持体の全
長に渡つてほぼ等しくなる。
高い負荷確実性に鑑み本発明の更に本質的な形
態は、互いに平行で繊維ストランドの長さに渡つ
て横に向いていて押しウエブの間に延び且つ押し
ウエブの平面の広がりに対してほぼ垂直の繊維配
向を有する組織ストリツプが単一指向性の繊維ス
トランドの中に敷かれている。これにより単一指
向性の繊維ストランド内で既にその前に硬化され
発泡材充填によつてある間隔に保持された押しウ
エブに対して垂直に生ずる硬化サイクルの間、樹
脂マトリツクスの収縮が効果的に阻止され、そし
て繊維ストランドと押しウエブとの間の確実で大
面積の結合が保証されるが、これはウエブの推進
伝達のために極めて重要なことである。同じ理由
から選択的にまたは、とりわけ押しウエブ間隔が
大きい時には、付加的に別の態様に従いウエブに
はフオイル接着剤が与えられ、そのため押しウエ
ブと単一指向性の繊維ストランドとの間の各境界
面に弾性層が維持される。単一指向性の繊維スト
ランドと押しウエブの間の収縮を起こすことによ
り薄層の裂ける現象を阻止する別の可能性が示さ
れるが、押しウエブは繊維ストランドに係合する
その縁部領域にウエブ上方縁乃至下部縁から長手
方向にスリツトが設けられ、それによりウエブの
厚み方向に弾性的に形成されているものである。
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説
明することにする。
繊維結合材料製の第１図に示された台車フレー
ムはクロスメンバー４により相互に結合された２
つの曲げ支持体６から出来ており、この支持体は
その端部で図示していない車輪軸を軸受してお
り、その支持体中央部には貫通口８（第２図）の
形をした負荷導入個所が設けられており、それら
の貫通口の所で車体支承部及び車体枢着部から生
ずる負荷が例えば同じく図示していない金属金具
及び引つ張りボルドを介して支持体６に導入され
る。曲げ支持体６によつて支持機能と並んで付加
的に一次弾性の課題も一緒に引き受けられる、即
ち支持体は予め決めた強度特性以外にも限定され
た剛性特性も有していなければならず、即ち非常
にねじり強さがあり、台車フレームの平面で曲げ
強さがなければならず、そして同時に垂直方向
に、従つて台車平面に垂直に、曲げ支持体６の長
さに渡つて予め決めた方法で変わる弾性特性を備
えており、しかも支持体が曲げ支持体端部で比較
的曲げ弾性があり、曲げ支持体中央の範囲でそれ
に反して非常に曲げ強く形成されている様に弾性
特性を備えている。
これら強度に対する要求及び剛性に対する要求
に繊維結合を取り入れ重量を軽くする方法で応ず
るために、支持体６は個々に第３〜６図に示した
内部構造を有している。支持体はそれぞれ一定断
面を持ち、単一指向性の繊維配向を持つて支持体
全長に渡つて延びる繊維ストランドの形をした上
部ベルト及び下部ベルト１０，１２並びに上下ベ
ルト１０，１２をある間隔に保つ押しウエブ装置
１４を含み、その装置は、支持体６の幅に渡つて
薄板状に配分され垂直に立ち曲げ支持体端部の間
に貫通して延びる薄壁状の個別ウエブ１６で出来
ており、それらのウエブはそれぞれ全方向の繊維
層構造を備えている。即ち第４図で十字状しま−
ハツチングで現した0°、90°、及び±45°の繊維配
向を有している。
曲げ支持体の所望の弾性特性に応じて曲げ支持
体の長手方向におけるウエブ装置１４の高さが変
わる。即ち個々のウエブ１６は曲げ支持体端部に
向かつて減少するウエブ高さを有しており、繊維
ストランド１０，１２に対して押しウエブ装置１
４の良好な結合および負荷を受けてぱつくり開か
ないようにストランドの有効な保護を得るため
に、ウエブ１６の上方及び下方の縁部領域が単一
指向性のストランド１０，１２に差し込まれてお
り、これらストランドと平面的に貼り付けられて
いる。ウエブ１６によつて制限された中空室１８
が、例えば耐熱性のポリイミド発泡体で出来た発
泡体ストリツプ２０で充填されている。
外側で繊維ストランド１０，１２及び押しウエ
ブ装置１４がねじりに強い繊維結合体の被覆外皮
２２によつて取り囲まれており、その外皮は上方
および下方のＵ字形の皿状部材２４，２６と、こ
れらの曲で繋がれた側方のねじり外皮部材２８か
ら出来ており、これらの中に曲げ支持体長手方向
に関する繊維が±45°で延びており、それは第４
図に再度付属する十字しま−ハツチングによつて
示されている。
第５図及び第６図に示されている様に、負荷導
入口８は中空室１８の範囲内押しウエブ１６に形
成されており、その際押しウエブ１６の場所によ
る強化のために繊維結合挿入部材３０が設けら
れ、その部材は中空室１８を貫通し、両側に付属
した押しウエブ１６で貼り付けられている。挿入
部材３０の属構造は、それが負荷導入金具のねじ
止めによつて生ずる押圧力を吸収する様に選択さ
れている。この目的のために挿入部材３０は第５
図に示し押しウエブ１６の平面の広がりに対して
垂直に延びる繊維配向を有している。
曲げ支持体６を製造するためにまず個々の発泡
体ストリツプ２０が輪郭に合わせて切り整えら
れ、ある厚みに加工され、次に力導入個所に切欠
部が設けられ、この切欠部の中に前以て硬化され
個々の発泡体ストリツプ２０の厚みに切られた挿
入部材３０が挿入される。引き続いて同じく既に
強化され切断された押しウエブ１６が発泡体スト
リツプ２０とこれらの中に配設された挿入部材３
０で貼り付けられる。そのようにして生じた部分
組み立て体は多層のサンドイツチ構造の方法で組
織され、曲げ支持体６の繊維結合芯体を形成し、
その際上方および下方の押しウエブ縁部領域は繊
維結合芯体を越えて自由に突出する。
自由に突出する押しウエブ縁部領域の間に次に
上方と下方の単一指向性の繊維ストランド１０，
１２がまだ硬化していない状態で挿入され、引き
続いて同じくまだ硬化していない繊維結合材料か
らなるねじり外皮２２が取り付けられる。繊維ス
トランド１０，１２とねじり外皮２２とを同時に
硬化した後負荷導入個所８は孔が開けられ、しか
も穿孔過程の間挿入部材３０をねじれないように
確保するために、挿入部材の中心軸に対して偏心
して開けられる。
第４図によれば単一指向性の繊維ストランド１
０（および１２も）の中に規則的な間隔を置いて
互いに平行で繊維ストランド１０，１２の全長に
渡つて押しウエブ１６の間横方向に延びる組織ス
トリツプ３２が挿入されており、それらのストリ
ツプは繊維ストランド１０，１２と一緒に硬化さ
れ、その強化繊維は主に押しウエブ１６の平面の
広がりに対して垂直に向けられており、これは第
４図において従属する十字しま−ハツチングのこ
の方向でより高い繊維密度により示されている。
この組織ストリツプ３２によつて単一指向性の繊
維ストランド１０，１２の樹脂マトリツクスの収
縮は硬化サイクルの間既にその前に硬化され且つ
発泡材料ストリツプ２０及び挿入部材３０により
固定した間隔で互いに並んで保持された押しウエ
ブ１６に対して垂直に阻止され、押しウエブ縁部
領域の位置限定する単一指向性の繊維部分ストラ
ンドとの良好で大面積の薄片に裂けることのない
貼り付けが保証される。選択的にまたは−押しウ
エブ１６の間の間隔が比較的大きい場合−また付
加的に同じ目的のために押しウエブ縁部領域と位
置限定する繊維部分ストランドとの間にフオイル
接着剤３４（第４図）も挿入され、この接着剤は
押しウエブの横方向に弾性的な中間層を形成し、
それによつて硬化サイクルの間収縮される剥離現
象が阻止され、および／または押しウエブ１６は
それら発泡体ストリツプ２０を越えて突出する縁
部領域で収縮のバランスを採るために中央のウエ
ブ上部縁乃至は下部縁に対して一側に開く長手ス
リツト３６がウエブ厚み方向に可撓性に形成され
うるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は繊維結合構造をした台車枠の図面であ
り、第２図は第１図の台車枠の曲げ支持体の側面
図であり、第３図は第２図の線−に沿つた曲
げ支持体の断面図であり、第４図は単一指向性の
繊維ストランドの範囲における第３図の拡大部分
断面図であり、第５図は第２図の線−に沿つ
た曲げ支持体の部分断面図であり、第６図は第５
図の線−に沿つた部分断面図である。 図中参照番号、２……台車枠、４……クロスメ
ンバー、６……曲げ支持体、８……貫通口（負荷
挿入孔）、１０，１２……上部および下部ベルト
（繊維ストランド）、１４……押しウエブ装置、１
６……押しウエブ、１８……中空室、２０……発
泡体ストリツプ、２２……ねじり外皮、２４，２
６……皿状部分、２８……ねり外皮部分、３０…
…挿入部材、３２……組織ストリツプ、３４……
フオイル接着剤、３６……長手スリツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも曲げ支持体中央で比較的曲げ強い
    曲げ支持体の端部部分に弾性的に形成された繊維
    結合構造体から出来ており、それが上部ベルト乃
    至下部ベルトとしてそれぞれ支持体長手方向に単
    一指向性の繊維方向をして形成され且つ曲げ支持
    体全長に渡つて延びる上方及び下方の繊維ストラ
    ンドと、前記繊維ストランド間に間隔保持体とし
    て設けた繊維結合芯体とを有する特に軌道車両の
    台車枠用の曲げ支持体において、 (a) 繊維結合芯体が、曲げ支持体の幅に渡つて薄
    片状に分配され、それぞれ支持体長手方向に延
    びる中空室１８間を限定し且つ支持体長手方向
    に対して傾いた繊維配向を有する繊維結合押し
    ウエブ１６から構成されており、 (b) 前記押しウエブが縁部側で上部及び下部繊維
    ストランド１０，１２内に延び、そしてこの中
    に次の様にはめられていること、 即ち (c) 繊維ストランドを有する押しウエブ縁部領域
    はフオイル接着剤３４の形で押しウエブの横方
    向に弾性接着剤結合部により結合されている様
    にしてはめられていることを特徴とする曲げ支
    持体。 ２ (a) 繊維結合芯体が、曲げ支持体の幅に渡つ
    て薄片状に分配され、それぞれ支持体長手方向
    に延びる中空室１８間を限定し且つ支持体長手
    方向に対して傾いた繊維配向を有する繊維結合
    押しウエブ１６から構成されており、 (b) 前記押しウエブが縁部側で上部及び下部繊維
    ストランド１０，１２内に延び、そしてこの中
    にはめられており、 (c) 繊維ストランド内には、それぞれ互いに平行
    で繊維ストランドの長さに渡つて押しウエブの
    間で横を向くよう延びる組織ストリツプ３２が
    押しウエブの平面広がりに対して垂直な繊維配
    向を持つて敷かれていることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の曲げ支持体。 ３ (a) 繊維結合芯体が、曲げ支持体の幅に渡つ
    て薄片状に分配され、それぞれ支持体長手方向
    に延びる中空室１８間を限定し且つ支持体長手
    方向に対して傾いた繊維配向を有する繊維結合
    押しウエブ１６から構成されており、 (b) 前記押しウエブが縁部側で上部及び下部繊維
    ストランド１０，１２内に延び、そしてこの中
    にはめられており、 (c) 押しウエブ縁部領域がこれらの中央に取り付
    けられ、ウエブ上方縁乃至ウエブ下方縁に対し
    て一側に開く長手スリツト３６がウエブの厚み
    方向に可撓性に形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    曲げ支持体。 ４ 押しウエブ１６が十字状のほぼ等方性の繊維
    配向を有していることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項〜第３項のうちの１項に記載の曲げ支持
    体。 ５ 押しウエブ１６の繊維配向が支持体長手方向
    に関して0°、90°及び±45°を向いていることを特
    徴とする特許請求の範囲第４項に記載の曲げ支持
    体。 ６ 上方及び下方の繊維ストランド１０及び１２
    間で曲げ支持体６の少なくとも２、３の負荷接続
    個所８が押しウエブ１６に形成されており、その
    際押しウエブがウエブ側で貼り付けられ中空室１
    ８を橋渡しする繊維結合挿入部材３０によつて場
    所的に強化されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項〜第５項のうちの１項に記載の曲げ
    支持体。 ７ 挿入部材３０が押しウエブ１６の平面の広が
    りに対してほぼ垂直に延びる繊維配向を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
    の曲げ支持体。 ８ 押しウエブ１６は曲げ支持体６の剛性特性に
    応じて変わり且つ曲げ支持体中央に向かつて増加
    するウエブ高さを有することを特徴とする特許請
    求の範囲第１項〜第７項のうちの１項に記載の曲
    げ支持体。 ９ 中空室１８が特に発泡材２０のような充填材
    で充填されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項〜第８項のうちの１項に記載の曲げ支持
    体。
JP62087248A 1986-04-11 1987-04-10 曲げ支持体 Granted JPS62244755A (ja)

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