WO2015015809A1 - 空気ばね及び鉄道車両 - Google Patents

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WO2015015809A1
WO2015015809A1 PCT/JP2014/004030 JP2014004030W WO2015015809A1 WO 2015015809 A1 WO2015015809 A1 WO 2015015809A1 JP 2014004030 W JP2014004030 W JP 2014004030W WO 2015015809 A1 WO2015015809 A1 WO 2015015809A1
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WO
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vehicle body
air spring
wiring
vehicle
pipe
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PCT/JP2014/004030
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English (en)
French (fr)
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武宏 西村
泰史 奥村
一弘 大西
千裕 岡山
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04—Bolster supports or mountings
    • B61F5/10—Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/002—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising at least one fluid spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/05—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall the flexible wall being of the rolling diaphragm type

Definitions

  • the present invention relates to a structure of an air spring and a structure of a railway vehicle including the air spring as a pillow spring.
  • the vehicle body of a railway vehicle is supported by a carriage via a vehicle body support device including a pillow spring.
  • the pillow spring is a spring provided between the bogie frame of the bogie and the vehicle body, and has a function of reducing the impact transmitted from the bogie to the vehicle body and improving the riding comfort.
  • an air spring is used as a pillow spring.
  • Railway vehicles have piping and wiring that straddle the car body and bogie.
  • One of the pipes straddling the vehicle body and the carriage is a brake pipe.
  • the brake pipe is a pipe connecting a compressor provided on the vehicle body side and a brake device provided on each wheel of the carriage, and compressed air is supplied from the compressor to each brake device through the brake pipe.
  • the lead wire of an electric motor is wired up from the electric motor provided on the cart side directly to the vehicle body side, and when it is wired up at the center of the cart once and then up to the vehicle body side. It has been.
  • Piping and wiring straddling the car body and the carriage must be separated into the car body side and the car side when separating the car body and the car during maintenance. Since the work for separating and connecting the vehicle body and the carriage includes the work for separating and connecting the wiring and pipes straddling the vehicle body and the carriage, a lot of work is required and is complicated. Thus, techniques for simplifying the work of separating and combining the vehicle body and the carriage have been proposed.
  • an interposition member is provided between the air spring and the vehicle body.
  • a brake connection pipe connected to a brake mechanism provided on the carriage via a hose is provided, and this brake connection pipe is provided with a positioning pin provided on the upper surface of the insertion member. It is communicated.
  • a connecting pipe for supplying compressed air to the air chamber of the air spring and a height adjusting valve are provided in the insertion member, and this connecting pipe communicates with a positioning pin provided on the upper surface of the insertion member.
  • the wiring and piping between the vehicle body and the carriage make the work of separating and combining the vehicle body and the carriage complicated.
  • the wiring and piping straddling the vehicle body and the carriage are large in number, arranged in the center of the vehicle to suppress the amount of displacement, and contact due to vehicle displacement must be avoided. This restricts the vehicle and makes it difficult to design the vehicle.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide wiring and piping straddling the vehicle body and the carriage in a railway vehicle in which the vehicle body is supported by the carriage via a vehicle body support device including an air spring. In addition to facilitating the work of separation and coupling, it is to facilitate the design of a vehicle including wiring and piping straddling the vehicle body and the carriage.
  • An air spring according to the present invention forms an air chamber therein by airtightly connecting an upper surface plate, a lower surface plate opposed to the upper surface plate, and a peripheral portion of the upper surface plate and a peripheral portion of the lower surface plate. And an elastic stopper connected to the lower surface plate, and at least one of an internal pipe and an internal wiring laid from the upper surface of the upper surface plate to the side surface of the elastic stopper.
  • the railway vehicle includes a vehicle body, a carriage, an interface plate provided on the vehicle body, and the air spring provided between the interface plate and the carriage frame of the carriage. Is.
  • the air spring having the above configuration, at least one of the internal piping and the internal wiring is laid, and the air spring can be effectively used as a piping space and / or a wiring space.
  • wiring and / or piping straddling the vehicle body and the carriage are concentrated on the air spring, so that by connecting the interface plate provided on the vehicle side and the air spring, It becomes easy to configure a railway vehicle so that wiring and piping straddling the vehicle body and the carriage are connected.
  • bogie can be easily implement
  • the wiring and / or piping straddling the railway vehicle body and the carriage is neatly summarized,
  • the portion of the wiring and piping that is easily contacted when the vehicle body is displaced with respect to the carriage is passed through the air spring. Therefore, contact of piping and / or wiring due to vehicle displacement is avoided.
  • the wiring and / or piping routing between the vehicle body and the carriage is determined at the time of designing the railway vehicle, so that the degree of freedom in designing the vehicle is increased and the vehicle design can be facilitated.
  • the inside of the air spring can be effectively used as piping and / or wiring space.
  • an air spring as a pillow spring in a railway vehicle, it is possible to easily realize a structure in which the work of separating and connecting wiring and / or piping straddling the vehicle body and the carriage is easy.
  • contact of piping or wiring due to vehicle displacement is avoided.
  • the design of the vehicle can be facilitated by determining the wiring and piping routing between the vehicle body and the carriage as described above at the time of designing the railway vehicle.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a bogie among rail cars according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the carriage.
  • FIG. 3 is a sectional view of the air spring and the interface plate.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a connection structure of wiring and piping straddling a bogie and a vehicle body of a railway vehicle.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a carriage 1 in a railway vehicle 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the carriage 1 for a railway vehicle
  • FIG. It is a figure which shows the connection structure of the wiring straddling and the vehicle body 11, and piping.
  • the railway vehicle 100 includes a carriage 1 and a vehicle body 11 supported by the carriage 1 through a vehicle body support device including an air spring 2 as a pillow spring.
  • the carriage 1 is provided with a carriage frame 3 that receives the vehicle body 11.
  • the carriage frame 3 includes a pair of parallel side beams 31 extending in the longitudinal direction of the vehicle, a pair of lateral beams 32 connecting these side beams 31 in the vehicle width direction (sleeper direction), and a pair of lateral beams 32 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the air spring 2 is placed across the auxiliary beam 34 and the side beam 31.
  • a pair of front and rear axles 5 is disposed between the pair of side beams 31, and wheels 6 are fixed to both sides of the axle 5 in the vehicle width direction. Both ends of the axle 5 in the vehicle width direction are supported by the measuring beam via the axle box support device 7.
  • the axle box support device 7 connects the bearing 71 that rotatably supports the axle 5 outside the wheel 6 in the vehicle width direction, the axle box 72 that houses the bearing 71, and the upper part of the axle box 72 and the side beam 31. It is composed of a shaft spring 73 and the like.
  • the electric beam 9 and the gear box 10 are attached to the horizontal beam 32.
  • the output shaft of the electric motor 9 is connected to a reduction gear housed in the gear box 10, and the output of the electric motor 9 is transmitted to the axle 5 through the reduction gear.
  • a plurality of carriage-side lead wires 91 (an example of carriage-side wiring) are led out from the upper portion of the electric motor 9, and the plurality of carriage-side lead wires 91 are, as will be described later, a vehicle body-side lead wire 15 (an example of the vehicle-body side wiring). , See FIG. 8).
  • the lateral beam 32 is provided with a tread brake device 8 for braking the rotation of the wheel 6.
  • the tread brake device 8 is applied to the brake cylinder 81 attached to the cross beam 32, the power transmission mechanism 82 that operates the push rod 84 by receiving the output of the brake cylinder 81, and the tread of the wheel 6 attached to the tip of the push rod 84.
  • the brake cylinder 81 is an air cylinder and operates with compressed air supplied from an air source 85 provided on the vehicle body 11 side.
  • the parking brake device 12 includes a cylinder 13 for the parking brake device (see FIG. 8), and a restrictor (not shown) that presses against the wheel 6 with the force of a spring.
  • compressed air is introduced into the cylinder 13 so that the spring force is not applied to the brake device during normal operation.
  • the brake device is pressed against the wheel 6 by the spring force. Then, air is extracted from the cylinder 13 so as to obtain a braking force.
  • FIG. 3 is a sectional view of the air spring 2 and the interface plate 90
  • FIG. 4 is a sectional view taken along arrow IV-IV in FIG. 3
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the arrow VII-VII in FIG.
  • the air spring 2 is airtightly connected to the upper surface plate 21, the lower surface plate 22 opposed to the upper surface plate 21, and the peripheral edge portion of the upper surface plate 21 and the peripheral edge portion of the lower surface plate 22.
  • An elastic film 23 that is connected to form an air chamber 24 inside, and an elastic stopper 25 connected to the lower surface plate 22 are provided.
  • the air spring 2 is provided with an internal pipe 45 and an internal wiring 55 that are laid from the upper surface of the upper surface plate 21 through the inside thereof to the side surface of the elastic stopper 25.
  • the upper surface plate 21 of the air spring 2 has a substantially circular shape in a plan view, and a truncated conical connection pin 42 projects from the center of the upper surface.
  • An air supply / exhaust port 41 that penetrates the upper surface plate 21 and communicates with the air chamber 24 is provided at the center of the connection pin 42.
  • An O-ring that is a seal member 43 is fitted around the connection pin 42.
  • a plurality of conical shaft-shaped guide pins 44 project from the upper surface of the upper surface plate 21.
  • two guide pins 44 are provided symmetrically with respect to the connection pin 42 as a center.
  • a frustoconical connection pin 46 projects from the upper surface of the upper surface plate 21.
  • An O-ring that is a seal member 47 is fitted around the connection pin 46.
  • One end of the internal pipe 45 opens at the protruding end of the connection pin 46.
  • the upper surface plate 21 according to the present embodiment is provided with two connection pins 46 having a small diameter and a large diameter, of which the small diameter side is an internal pipe for the parking brake device 12 and the large diameter side is the tread brake device 8.
  • a passage 48 is formed in the upper surface plate 21 to connect the connection pin 46 and the joint 49 provided on the side surface of the upper surface plate 21 exposed to the air chamber 24.
  • two joints 49 are provided on the side surface of the upper surface plate 21 in accordance with the number of internal pipes 45.
  • a socket 51 is provided on the upper surface of the upper surface plate 21.
  • the socket 51 is provided with a number of pinholes 51 a corresponding to the carriage-side lead wires 91 of the electric motor 9.
  • the socket 51 according to the present embodiment is provided with three pin holes 51a.
  • a transmission path 57 from the pinhole 51 a to the connector 58 provided on the side surface of the upper surface plate 21 exposed in the air chamber 24 is formed by a conductive wire.
  • a part of the internal wiring 55 is formed by the transmission path 57.
  • three connectors 58 are provided on the side surface of the upper surface plate 21 in accordance with the number of lead wires 91.
  • the lower surface plate 22 of the air spring 2 has a substantially circular shape in plan view, and a throttle that communicates the air chamber 24 with the auxiliary air chamber 60 inside the elastic stopper 25 at the center thereof.
  • a hole 59 is provided.
  • the throttle hole 59 is a mechanism that limits the flow rate of air between the air chamber 24 and the auxiliary air chamber 60.
  • a joint 61 of the internal pipe 45 and a connector 63 of the internal wiring 55 are provided on the side surface of the lower surface plate 22 exposed to the air chamber 24.
  • the joint 61 of the internal pipe 45 is connected to a passage 62 that is provided inside the lower surface plate 22 and is a part of the internal pipe 45.
  • the connector 63 of the internal wiring 55 is connected to a transmission path 64 that is provided inside the lower surface plate 22 and is a part of the internal wiring 55.
  • the joint 49 of the upper surface plate 21 and the joint 61 of the lower surface plate 22 are connected by a flexible pipe 65 such as a tube or a hose, for example.
  • the flexible pipe 65 is passed through the air chamber 24 in a bent state so as to draw an arc.
  • the joint 49 of the upper surface plate 21 and the joint 61 of the lower surface plate 22 are arranged so as to have different phases around the central axis of the air spring 2.
  • the joint 49 of the upper surface plate 21 and the joint 61 of the lower surface plate 22 are arranged with a phase of 90 ° to 270 ° apart from the central axis of the air spring 2.
  • the flexible pipe 65 is pulled and broken. A sufficient length is secured.
  • the flexible wiring 67 connects between the connector 58 of the upper surface plate 21 and the connector 63 of the lower surface plate 22. As described above, the flexible pipe 65 and the flexible wiring 67 are arranged in the air spring 2 so that the spring characteristics of the air spring 2 are not affected.
  • the elastic stopper 25 includes an upper substrate 26 fixed to the lower surface plate 22 with a bolt, and a communication cylinder portion 27 a serving as an air supply port to the auxiliary air chamber 60 formed inside the cross beam 32.
  • the lower substrate 27 and the cylindrical rubber laminate 28 that connect the upper substrate 26 and the lower substrate 27 are provided.
  • the rubber laminate 28 is composed of annular rubbers 28a and annular intermediate plates 28b that are alternately stacked.
  • a passage 68 that is a part of the internal pipe 45 is formed inside the elastic stopper 25 so as to be continuous with the passage 62 inside the lower surface plate 22.
  • An end portion of the passage 68 is open to the side surface of the rubber laminate 28, and a joint 70 is provided at the end portion of the passage 68.
  • the passage 68 is formed through the rubber 28a and the intermediate plate 28b of the rubber laminate 28, and is formed through the rubber 28a or the intermediate plate 28b after passing through the central cavity of the rubber laminate 28. Also good.
  • two joints 70 are provided on the side surface of the rubber laminate 28 of the elastic stopper 25 in accordance with the number of internal pipes 45.
  • the joint 70 is connected to a truck-side brake pipe 79 (an example of the truck-side pipe, see FIG. 8) from the brake cylinder 81 of the tread brake device 8 or the cylinder 13 of the parking brake device 12. Further, in the elastic stopper 25, a transmission path 75, which is a part of the internal wiring 55, is formed by a conducting wire continuously to the transmission path 64 in the lower surface plate 22. The transmission path 75 is connected to a connector 76 provided on the side surface of the rubber laminate 28. A cart side lead wire 91 from the electric motor 9 is connected to the connector 76.
  • connection pin 46 provided at the top of the upper surface plate 21 is used as one end, and the joint 70 provided at the side of the elastic stopper 25 is used as the other end.
  • Internal piping 45 is laid.
  • the internal pipe 45 is formed by a passage 48 inside the upper surface plate 21, a flexible pipe 65 inside the air chamber 24, a passage 62 inside the lower surface plate 22, and a passage 68 inside the elastic stopper 25.
  • the pin hole 51a of the socket 51 provided at the upper part of the upper surface plate 21 is used as one end, and the connector 76 of the elastic stopper 25 provided at the side of the elastic stopper 25 is connected to the other.
  • the internal wiring 55 is laid as an end of the line.
  • the internal wiring 55 is formed by a transmission path 57 inside the upper surface plate 21, a flexible wiring 67 in the air chamber 24, a transmission path 64 inside the lower surface plate 22, and a transmission path 75 inside the elastic stopper 25. ing.
  • FIG. 8 is a diagram showing a wiring and piping connection structure straddling the bogie 1 and the vehicle body 11 of the railway vehicle 100.
  • the vehicle body 11 and the air spring 2 are connected via an interface plate 90.
  • the interface plate 90 is provided on the lower surface of the vehicle body 11 at a position facing the air spring 2.
  • a guide hole 93 into which the guide pin 44 can be inserted is provided on the lower surface of the interface plate 90 at a position facing the guide pin 44 provided on the upper surface plate 21 of the air spring 2.
  • the guide hole 93 is a bottomed hole having a shape that complementarily corresponds to the conical shaft-shaped guide pin 44.
  • the interface plate 90 is connected to a vehicle body side air pipe 87 (an example of a vehicle body side pipe) that supplies compressed air from an air source 85 provided on the vehicle body 11 side.
  • vehicle body side air pipe 87 is provided with an air supply valve 87a and an exhaust valve 87b.
  • a connection hole 92 into which the connection pin 42 can be inserted is provided on the lower surface of the interface plate 90 at a position facing the connection pin 42 provided on the upper surface plate 21 of the air spring 2.
  • the connection hole 92 is a bottomed hole having a shape that complementarily corresponds to the frustoconical connection pin 42, and a communication path 97 is opened at the bottom of the hole.
  • connection path 97 is provided inside the interface plate 90, and the connection hole 92 and the vehicle body side air pipe 87 are connected through the connection path 97.
  • the connection pin 42 fits into the connection hole 92, and the connection path 97 and the connection path 97 are supplied by the shape of the connection pin 42 and the connection hole 92 and the seal member 43.
  • the exhaust port 41 is connected to the outside in a sealed state. Thereby, the air source 85 provided on the vehicle body 11 side and the air chamber 24 of the air spring 2 are connected through the vehicle body side air pipe 87 and the communication path 97 of the interface plate 90.
  • connection hole 94 into which the connection pin 46 can be inserted is provided on the lower surface of the interface plate 90 and at a position facing the connection pin 46 provided on the upper surface plate 21 of the air spring 2.
  • the connection pin 46 is a connection part on the air spring 2 side
  • the connection hole 94 is a connection part on the interface plate 90 side.
  • the connection hole 94 is a bottomed hole having a shape corresponding to the frustoconical shape of the connection pin 46 in a complementary manner, and a communication path 99 is opened at the bottom of the connection hole 94.
  • the connecting path 99 passes through the inside of the interface plate 90 and is connected to the vehicle body side brake pipe 86 on the side surface of the interface plate 90.
  • the vehicle body side brake pipe 86 forms part of a brake pipe for supplying compressed air from the air source 85 provided on the vehicle body 11 side to the tread brake device 8 or the parking brake device 12 provided on the carriage side. Yes.
  • the vehicle body side brake pipe 86 is provided with a control valve 88 for controlling the supply of compressed air to the tread brake device 8.
  • the air source 85 provided on the vehicle body 11 side and the brake cylinder 81 of the tread brake device 8 or the cylinder 13 of the parking brake device 12 provided on the cart 1 side are connected to the vehicle body side brake pipe 86 and the interface plate 90.
  • the connection path 99, the internal pipe 45 of the air spring 2, and the carriage side brake pipe 79 are connected.
  • a socket 96 is provided on the lower surface of the interface plate 90 at a position facing the socket 51 provided on the upper surface plate 21 of the air spring 2.
  • the socket 96 is provided with a plug pin 96 a that can be inserted into the pin hole 51 a of the socket 51.
  • the pin hole 51a of the socket 51 is a connection part on the air spring 2 side
  • the plug pin 96a of the socket 96 is a connection part on the interface plate 90 side.
  • a vehicle body side lead wire 15 from an electric motor drive device 14 provided on the vehicle body 11 side is connected to a side surface of the interface plate 90.
  • the plug pin 96 a of the socket 96 and the vehicle body side lead wire 15 are connected by a communication path (transmission path) 17 inside the interface board 90.
  • the plug pin 96a of the socket 96 of the interface plate 90 is inserted into the pin hole 51a of the socket 51 provided on the upper surface plate 21 of the air spring 2. Inserted.
  • the motor driving device 14 on the vehicle body 11 side and the motor 9 on the cart 1 side connect the vehicle body side lead wire 15, the connection path 17 of the interface plate 90, the internal wiring 55 of the air spring 2, and the cart side lead wire 91. Connected through.
  • the vehicle body 11 when it is necessary to separate the vehicle body 11 and the carriage 1 for inspection or maintenance inspection, the vehicle body 11 is removed after disconnecting a traction mechanism (not shown) and the center pin.
  • a traction mechanism (not shown) and the center pin.
  • the guide pin 44 and the guide hole 93, the connection pin 42 and the connection hole 92, the connection pin 46 and the connection hole 94, and the pin hole 51a and the plug pin 96a are separated from each other.
  • the upper surface plate 21 of the air spring 2 is pulled away. Thereby, the connection between the air spring 2 and the air source 85 is disconnected, the connection between the tread brake device 8 and the parking brake device 12 and the air source 85, and the connection between the motor driving device 14 and the motor 9 are also disconnected. .
  • the operation of separating the vehicle body 11 and the bogie frame 3 is simple and easy.
  • the vehicle body 11 and the carriage 1 when the vehicle body 11 and the carriage 1 are connected, the vehicle body 11 is lifted so that the upper surface plate 21 of the air spring 2 attached to the carriage frame 3 and the interface plate 90 are aligned. Then, the guide pin 44 and the guide hole 93, the connection pin 42 and the connection hole 92, the connection pin 46 and the connection hole 94, and the pin hole 51a and the plug pin 96a are respectively connected.
  • the air spring 2 and the air source 85 are connected, the tread brake device 8 and the parking brake device 12 are connected to the air source 85, and the motor driving device 14 and the motor 9 are also connected.
  • the railway vehicle 100 includes the air spring 2 in which the internal piping 45 and the internal wiring 55 are laid.
  • the air spring 2 only needs to be laid at least one of the internal piping 45 and the internal wiring 55.
  • the air spring 2 is effectively used as a piping space and / or a wiring space.
  • the railway vehicle 100 can be configured so as to simplify the work of separating and connecting the wiring and / or piping straddling the vehicle body 11 and the carriage 1. It becomes easy.
  • the piping and wiring on the vehicle body 11 side are concentrated on the interface plate 90, and the piping and wiring on the cart 1 side are concentrated on the air spring 2. These pipes and wires are connected by the operation of placing the interface plate 90.
  • the wiring and piping collected on the interface board 90 are neatly organized by being connected to connectors and joints provided on the side surface of the interface board 90.
  • the wiring and piping concentrated on the air spring 2 are arranged in an orderly manner by being connected to a connector or a joint provided on the side surface of the elastic stopper 25 of the air spring 2.
  • the portion that is particularly easily contacted by the displacement of the vehicle in the conventional vehicle is passed through the interface plate 90 and the air spring 2.
  • the vehicle body support device of the above embodiment is a bolsterless vehicle body support device, but is not limited thereto.
  • a bolster body support device indirect mount method, direct mount method may be used.
  • the cart 1 of the above embodiment is a driving vehicle on which the electric motor 9 is mounted, but may be a driven vehicle.
  • the cart 1 is a driven vehicle, wiring of the conductors (the vehicle body-side lead wire 15, the cart-side lead wire 91, and the internal wiring 55 that connects them) that connects the electric motor 9 and the electric motor drive device 14 is unnecessary.
  • the air spring 2 according to the embodiment includes both the internal wiring and the internal piping, but may include at least one of the internal wiring and the internal piping.
  • other conductors straddling the carriage 1 and the vehicle body 11 such as a grounding wire and sensor cables can be further wired to the railway vehicle 100 of the above embodiment, following the lead wire of the electric motor 9. That is, a conductor connecting the motor driving device 14 and the motor 9, a conductor connecting a control device (not shown) provided on the vehicle body 11 side and sensors provided on the carriage 1 side, and grounding the vehicle body 11 side.
  • the internal wiring of the air spring 2 may be used as a part of at least one of the conducting wires.

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Abstract

空気ばね（２）が、上面板（２１）、下面板（２２）、上面板（２１）の周縁部と下面板（２２）の周縁部とを気密的に連結して内部に空気室（２４）を形成する弾性膜（２３）、下面板（２２）と接続された弾性ストッパ（２５）、及び、上面板（２１）の上面から弾性ストッパ（２５）の側面まで敷設された内部配管（４５）及び内部配線（５５）のうち少なくとも一方とを備えている。鉄道車両（１００）は、車体（１１）、台車（１）、車体（１１）に設けられたインターフェース板（９０）、及び、インターフェース板（９０）と台車（１）の台車枠（３）との間に設けられた空気ばね（２）を備えている。そして、鉄道車両（１００）の車体（１１）と台車（１）に跨る配管及び／又は配線の一部が、空気ばね（２）の内部配管（４５）及び／又は内部配線（５５）により構成されている。

Description

空気ばね及び鉄道車両
　本発明は、空気ばねの構造と、その空気ばねを枕ばねとして備えた鉄道車両の構造とに関する。
　鉄道車両の車体は、枕ばねを含む車体支持装置を介して台車に支持されている。枕ばねは、台車の台車枠と車体の間に設けられるバネであり、台車から車体に伝わる衝撃を緩和し、乗り心地を向上させる働きを有する。枕ばねとして、一般に、空気ばねが用いられている。
　鉄道車両には、車体と台車に跨る配管及び配線がある。車体と台車に跨る配管の一つに、ブレーキ配管がある。ブレーキ配管は車体側に設けられたコンプレッサと台車の各車輪に設けられたブレーキ装置とを接続する配管であり、ブレーキ配管を通じてコンプレッサから各ブレーキ装置へ圧縮空気が供給される。また、車体と台車に跨る配線に、電動機のリード線、接地線、及びセンサ線などがある。電動機のリード線は、台車側に設けられた電動機から直接的に車体側へ立ち上げて配線される場合と、一旦台車中央部でまとめてから車体側へ立ち上げて配線される場合とが知られている。
　車体と台車に跨る配管及び配線は、メンテナンス時に車体と台車を分離する際に、車体側と台車側とに分離されねばならない。車体と台車を分離・結合する作業は、車体と台車を跨る配線及び配管を分離・結合する作業を含むことから多くの手間が発生し、煩雑なものとなっている。そこで、車体と台車を分離・結合する作業を簡易とするための技術が従来提案されている。例えば、特許文献１に示される鉄道車両では、空気ばねと車体の間に介装部材が設けられている。この介挿部材内には、台車に設けられたブレーキ機構とホースを介して接続されたブレーキ用接続管が設けられており、このブレーキ用接続管は介挿部材の上面に設けられた位置決めピンと連通されている。さらに、介挿部材内には、空気ばねの空気室へ圧縮空気を供給する接続管及び高さ調節弁が設けられており、この接続管は介挿部材の上面に設けられた位置決めピンと連通されている。そして、介挿部材に車体が載置されると、車体に設けられた空気圧源とブレーキ機構とがブレーキ用接続管及びホースを介して接続され、車体に設けられた空気圧源と空気ばねの空気室が接続管を介して接続される。
特開平７－１７３９９号公報
　上述の通り、車体と台車を跨る配線及び配管は、車体と台車の分離作業と結合作業を煩雑なものとしている。加えて、車体と台車を跨る配線及び配管は、数が多いこと、変位量を抑えるために車両中央部に配置されること、及び車両の変位による接触を回避せねばならないことなどの設計段階での拘束条件があり、これが車両の設計を難しくしている。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、空気ばねを含む車体支持装置を介して車体が台車に支持されて成る鉄道車両において、車体と台車を跨る配線及び配管の分離と結合の作業の容易化を実現することに加えて、車体と台車を跨る配線及び配管を含む車両の設計を容易化することにある。
　本発明に係る空気ばねは、上面板と、上面板と対向配置された下面板と、前記上面板の周縁部と前記下面板の周縁部とを気密的に連結して内部に空気室を形成する弾性膜と、前記下面板と接続された弾性ストッパと、前記上面板の上面から前記弾性ストッパの側面まで敷設された内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方とを備えているものである。
　また、本発明に係る鉄道車両は、車体と、台車と、前記車体に設けられたインターフェース板と、前記インターフェース板と前記台車の台車枠との間に設けられた前記空気ばねとを備えているものである。
　上記構成の空気ばねによれば、内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方が敷設されており、空気ばねを配管スペース及び／又は配線スペースとして有効に利用することができる。また、このような空気ばねを備えた鉄道車両では、車体と台車を跨る配線及び／又は配管が空気ばねに集約されるので、車両側に設けられたインターフェース板と空気ばねとを接続することによって車体と台車を跨る配線及び配管が接続されるように鉄道車両を構成することが容易となる。そして、鉄道車両がこのような構成をとることにより、車体と台車を跨る配線及び／又は配管の分離と結合の作業が容易な構造を容易に実現化することができる。また、車体と台車を跨る配線及び／又は配管の一部として空気ばねの内部配管及び／又は内部配線が用いられることにより、鉄道車両の車体と台車を跨る配線及び／又は配管が整然と纏められ、加えて、台車に対して車体が変位するときに接触しやすかった配線及び配管の部分が空気ばね内を通される。ゆえに、車両の変位による配管及び／又は配線の接触が回避される。そして、鉄道車両の設計時に上記のように車体と台車を跨る配線及び／又は配管の取り回しが決まることで、車両の設計の自由度が高まり、車両の設計を容易化することができる。
　本発明によれば、空気ばね内を配管及び／又は配線スペースとして有効に利用することができる。そして、このような空気ばねが枕ばねとして鉄道車両に備えられることで、車体と台車を跨る配線及び／又は配管の分離と結合の作業が容易な構造を容易に実現化することができる。さらに、上記のような空気ばねを枕ばねとして備えた鉄道車両では、車両の変位による配管又は配線の接触が回避される。このように鉄道車両の設計時に上記のように車体と台車を跨る配線及び配管の取り回しが決まることで、車両の設計を容易化することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る鉄道車両のうち台車の概略構成を示す側面図である。 図２は、台車の概略構成を示す平面図である。 図３は、空気ばねとインターフェース板の断面図である。 図４は、図３におけるIV－IV矢視断面図である。 図５は、図４におけるＶ－Ｖ端面断面図である。 図６は、図３におけるVI－VI矢視断面図である。 図７は、図３におけるVII－VII矢視断面図である。 図８は、鉄道車両の台車と車体に跨る配線及び配管の接続構造を示す図である。
　以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係る鉄道車両１００のうち台車１の概略構成を示す側面図、図２は鉄道車両用台車１の概略構成を示す平面図、図８は鉄道車両１００の台車１と車体１１に跨る配線及び配管の接続構造を示す図である。
　はじめに、本実施形態に係る鉄道車両１００の概略構成から説明する。図１，２に示されるように、鉄道車両１００は、台車１と、枕ばねとしての空気ばね２を含む車体支持装置を介して台車１に支持された車体１１とで構成されている。台車１には、車体１１を受ける台車枠３が備えられている。台車枠３は、車両長手方向に延びる一組の平行な側梁３１、これらの側梁３１を車幅方向（枕木方向）に結ぶ一組の横梁３２、一組の横梁３２を車両長手方向に結ぶ複数の補強梁３３、及び、一組の横梁３２を車両長手方向に結ぶ一組の補助梁３４などで構成されている。補助梁３４と側梁３１に跨って空気ばね２が載置されている。
　一組の側梁３１間には、前後一対の車軸５が配置されており、車軸５の車幅方向両側には車輪６が固定されている。車軸５の車幅方向両端部は、軸箱支持装置７を介して測梁に支持されている。軸箱支持装置７は、車輪６よりも車幅方向外側において車軸５を回転自在に支持する軸受７１、軸受７１を収容した軸箱７２、及び、軸箱７２の上部と側梁３１とを繋ぐ軸ばね７３などで構成されている。
　横梁３２には、電動機９とギヤボックス１０が取り付けられている。電動機９の出力軸は、ギヤボックス１０に収容された減速ギアと接続されており、電動機９の出力が減速ギアを介して車軸５へ伝達される。電動機９の上部には複数の台車側リード線９１（台車側配線の一例）が導出されており、これら複数の台車側リード線９１は後述するように車体側リード線１５（車体側配線の一例、図８参照）と接続される。
　横梁３２には、車輪６の回転を制動するための踏面ブレーキ装置８が設けられている。踏面ブレーキ装置８は、横梁３２に取り付けられたブレーキシリンダ８１、ブレーキシリンダ８１の出力を受けて押棒８４を動作させる動力伝達機構８２、及び、押棒８４の先端に取り付けられた車輪６の踏面に対して圧接・離間する制輪子８３などで構成されている。ブレーキシリンダ８１はエアシリンダであって、車体１１側に設けられた空気源８５より供給される圧縮空気で動作する。
　台車１が先頭車両の前位寄り台車である場合に、台車１には、駐車ブレーキ装置１２（図８、参照）が更に装備されている。駐車ブレーキ装置１２は、駐車ブレーキ装置用のシリンダ１３（図８、参照）と、ばねの力で車輪６に押し付ける制輪子（図示せず）などで構成されている。駐車ブレーキ装置１２では、通常運転中は制輪子にばねの力が加わらないようにシリンダ１３に圧縮空気が込められ、駐車ブレーキを作動させる際には、ばねの力で制輪子を車輪６に押し付けて制動力を得るようにシリンダ１３から空気が抜かれる。
　次に、空気ばね２の構造について詳細に説明する。図３は空気ばね２とインターフェース板９０の断面図、図４は図３におけるIV－IV矢視断面図、図５は図４におけるＶ－Ｖ端面断面図、図６は図３におけるVI－VI矢視断面図、図７は図３におけるVII－VII矢視断面図である。図３では、複数の内部配管及び内部配線のうち一本の内部配管４５のみが示され、余の内部配管及び内部配線は省略されている。図３～８に示されるように、空気ばね２には、上面板２１、上面板２１と対向配置された下面板２２、上面板２１の周縁部と下面板２２の周縁部とを気密的に連結して内部に空気室２４を形成する弾性膜２３、及び、下面板２２と接続された弾性ストッパ２５などが備えられている。空気ばね２には、上面板２１の上面からその内部を通って弾性ストッパ２５の側面まで敷設された内部配管４５及び内部配線５５設けられている。
　図３～６に示されるように、空気ばね２の上面板２１は、平面視略円形状を有し、その上面の中央部に円錐台状の接続ピン４２が突設されている。接続ピン４２の中央部には、上面板２１を貫いて空気室２４と連通する給排気口４１が設けられている。接続ピン４２の周囲には、シール部材４３であるＯリングが嵌着されている。また、上面板２１の上面には、円錐軸状の複数のガイドピン４４が突設されている。本実施形態に係る上面板２１には、２つのガイドピン４４が接続ピン４２を中心として点対称に設けられている。
　上面板２１の上面には、円錐台状の接続ピン４６が突設されている。接続ピン４６の周囲には、シール部材４７であるＯリングが嵌着されている。接続ピン４６の突出端部に、内部配管４５の一方の端部が開口している。本実施形態に係る上面板２１には、小径と大径の２つの接続ピン４６が設けられており、そのうち小径側が駐車ブレーキ装置１２のための内部配管であり、大径側が踏面ブレーキ装置８のための内部配管である。上面板２１内には、接続ピン４６と、空気室２４に露出している上面板２１の側面に設けられたジョイント４９とを繋ぐ通路４８が形成されている。本実施形態においては、内部配管４５の数に合わせて２つのジョイント４９が上面板２１の側面に設けられている。
　さらに、上面板２１の上面には、ソケット５１が設けられている。このソケット５１には、電動機９の台車側リード線９１に対応する数のピンホール５１ａが設けられている。本実施例に係るソケット５１には、３つのピンホール５１ａが設けられている。上面板２１内には、ピンホール５１ａから、空気室２４に露出している上面板２１の側面に設けられたコネクタ５８までの、伝送路５７が導線により形成されている。この伝送路５７により、内部配線５５の一部が形成されている。本実施形態においては、リード線９１の数に合わせて３つのコネクタ５８が上面板２１の側面に設けられている。
　図３及び６に示されるように、空気ばね２の下面板２２は、平面視略円形状を有し、その中央部に空気室２４と弾性ストッパ２５内部の補助空気室６０とを連通する絞り孔５９が設けられている。絞り孔５９は、空気室２４と補助空気室６０の間の空気の流量を制限する機構である。下面板２２の空気室２４に露出している側面には、内部配管４５のジョイント６１と、内部配線５５のコネクタ６３とがそれぞれ設けられている。内部配管４５のジョイント６１は、下面板２２の内部に設けられた、内部配管４５の一部分である通路６２と接続されている。また、内部配線５５のコネクタ６３は、下面板２２の内部に設けられた、内部配線５５の一部分である伝送路６４と接続されている。
　上面板２１のジョイント４９と下面板２２のジョイント６１の間は、例えば、チューブやホースなどの可撓配管６５で接続されている。可撓配管６５は空気室２４内を円弧を描くように撓んだ状態で通されている。上面板２１のジョイント４９と、下面板２２のジョイント６１は、空気ばね２の中心軸を中心として異なる位相となるように配置されている。本実施例においては、上面板２１のジョイント４９と下面板２２のジョイント６１は、空気ばね２の中心軸を中心として９０°～２７０°離れた位相で配置されている。これにより、上面板２１と下面板２２の相対的な回転方向、横方向、又は上下方向への移動によりジョイント４９，６１間の距離が変化したときに、可撓配管６５が引っ張られて破断することのない十分な長さが確保される。同様にして、上面板２１のコネクタ５８と下面板２２のコネクタ６３の間が可撓配線６７で接続されている。以上の通り、空気ばね２のバネ特性が影響を受けないように、空気ばね２内に可撓配管６５や可撓配線６７が配置されている。
　図３に示されるように、弾性ストッパ２５は、下面板２２にボルトで固定された上基板２６、横梁３２の内部に形成された補助空気室６０への給気口となる連通筒部２７ａを一体的に備えた下基板２７、及び、上基板２６と下基板２７との間を繋ぐ円筒状のゴム積層体２８で構成されている。ゴム積層体２８は、交互に重ねられた環状のゴム２８ａと環状の中間板２８ｂにより構成されている。
　図３及び７に示されるように、弾性ストッパ２５の内部には、下面板２２内部の通路６２に連続して、内部配管４５の一部分である通路６８が形成されている。この通路６８の端部がゴム積層体２８の側面に開口しており、この通路６８の端部にジョイント７０が設けられている。通路６８は、ゴム積層体２８のゴム２８ａと中間板２８ｂとを貫いて形成されているが、ゴム積層体２８の中央空洞部を通ってからゴム２８ａ又は中間板２８ｂを貫いて形成されていてもよい。本実施例においては、内部配管４５の数に合わせて２つのジョイント７０が弾性ストッパ２５のゴム積層体２８の側面に設けられている。ジョイント７０には、踏面ブレーキ装置８のブレーキシリンダ８１又は駐車ブレーキ装置１２のシリンダ１３からの台車側ブレーキ配管７９（台車側配管の一例、図８参照）が接続される。さらに、弾性ストッパ２５の内部には、下面板２２の内部の伝送路６４に連続して、内部配線５５の一部分である伝送路７５が導線により形成されている。この伝送路７５は、ゴム積層体２８の側面に設けられたコネクタ７６と接続されている。このコネクタ７６には、電動機９からの台車側リード線９１が接続される。
　以上の通り、空気ばね２の内部には、上面板２１の上部に設けられた接続ピン４６を一方の端部とし、弾性ストッパ２５の側部に設けられたジョイント７０を他方の端部とする、内部配管４５が敷設されている。この内部配管４５は、上面板２１の内部の通路４８、空気室２４内の可撓配管６５、下面板２２の内部の通路６２、及び、弾性ストッパ２５の内部の通路６８によって形成されている。また、空気ばね２の内部には、上面板２１の上部に設けられたソケット５１のピンホール５１ａを一方の端部とし、弾性ストッパ２５の側部に設けられた弾性ストッパ２５のコネクタ７６を他方の端部とする、内部配線５５が敷設されている。この内部配線５５は、上面板２１の内部の伝送路５７、空気室２４内の可撓配線６７、下面板２２の内部の伝送路６４、及び、弾性ストッパ２５の内部の伝送路７５によって形成されている。
　ここで、車体１１と空気ばね２との接続部について説明する。図８は鉄道車両１００の台車１と車体１１に跨る配線及び配管の接続構造を示す図である。図１，３，及び８に示されるように、車体１１と空気ばね２はインターフェース板９０を介して連結される。インターフェース板９０は、車体１１の下面であって、空気ばね２と対向する位置に設けられている。インターフェース板９０の下面であって、空気ばね２の上面板２１に設けられたガイドピン４４と対向する位置には、ガイドピン４４を挿嵌可能なガイド穴９３が設けられている。ガイド穴９３は、円錐軸形状のガイドピン４４と相補的に対応した形状の有底穴である。空気ばね２のガイドピン４４と、インターフェース板９０のガイド穴９３とが位置合わせされた状態で、空気ばね２にインターフェース板９０が載置されることにより、空気ばね２とインターフェース板９０とが連結される。
　インターフェース板９０には、車体１１側に設けられた空気源８５から圧縮空気を供給する車体側エア配管８７（車体側配管の一例）が接続されている。車体側エア配管８７には、給気弁８７ａと排気弁８７ｂとが設けられている。インターフェース板９０の下面であって、空気ばね２の上面板２１に設けられた接続ピン４２と対向する位置には、接続ピン４２を挿嵌可能な接続穴９２が設けられている。接続穴９２は、円錐台形状の接続ピン４２と相補的に対応する形状の有底穴であって、穴の底に連絡路９７が開口している。この連絡路９７はインターフェース板９０の内部に設けられており、この連絡路９７を通じて接続穴９２と車体側エア配管８７が接続されている。上記構成において、前述の通り空気ばね２とインターフェース板９０とが連結されると、接続ピン４２が接続穴９２に嵌り、接続ピン４２と接続穴９２の形状及びシール部材４３によって連絡路９７と給排気口４１とが外部に対し密閉された状態で接続される。これにより、車体１１側に設けられた空気源８５と空気ばね２の空気室２４とが、車体側エア配管８７及びインターフェース板９０の連絡路９７を通じて接続される。
　また、インターフェース板９０の下面であって、空気ばね２の上面板２１に設けられた接続ピン４６と対向する位置には、接続ピン４６を挿嵌可能な接続穴９４が設けられている。接続ピン４６は空気ばね２側の接続部であり、接続穴９４はインターフェース板９０側の接続部である。接続穴９４は、接続ピン４６の円錐台形状に相補的に対応する形状の有底穴であって、接続穴９４の底に連絡路９９が開口している。この連絡路９９は、インターフェース板９０の内部を通って、インターフェース板９０の側面で車体側ブレーキ配管８６と接続されている。車体側ブレーキ配管８６は、車体１１側に設けられた空気源８５から台車側に設けられた踏面ブレーキ装置８又は駐車ブレーキ装置１２へ圧縮空気を供給するためのブレーキ配管の一部を形成している。車体側ブレーキ配管８６には、踏面ブレーキ装置８への圧縮空気の供給を制御する制御弁８８が設けられている。上記構成において、前述の通り空気ばね２とインターフェース板９０とが連結されると、接続ピン４６が接続穴９４と嵌合し、接続ピン４６と接続穴９４の形状及びシール部材４７によって連絡路９９と空気ばね２の内部配管４５が外部に対し密閉された状態で接続される。これにより、車体１１側に設けられた空気源８５と、台車１側に設けられた踏面ブレーキ装置８のブレーキシリンダ８１又は駐車ブレーキ装置１２のシリンダ１３とが、車体側ブレーキ配管８６、インターフェース板９０の連絡路９９、空気ばね２の内部配管４５、及び台車側ブレーキ配管７９を介して接続される。
　さらに、インターフェース板９０の下面であって、空気ばね２の上面板２１に設けられたソケット５１と対向する位置に、ソケット９６が設けられている。ソケット９６には、ソケット５１のピンホール５１ａへ挿入可能なプラグピン９６ａが設けられている。ソケット５１のピンホール５１ａは空気ばね２側の接続部であり、ソケット９６のプラグピン９６ａはインターフェース板９０側の接続部である。インターフェース板９０の側面には、車体１１側に設けられた電動機駆動装置１４からの車体側リード線１５が接続されている。ソケット９６のプラグピン９６ａと車体側リード線１５とは、インターフェース板９０内部の連絡路（伝送路）１７により接続されている。上記構成において、前述の通り空気ばね２とインターフェース板９０とが連結されると、空気ばね２の上面板２１に設けられたソケット５１のピンホール５１ａに、インターフェース板９０のソケット９６のプラグピン９６ａが挿入される。これにより、車体１１側の電動機駆動装置１４と台車１側の電動機９とが、車体側リード線１５、インターフェース板９０の連絡路１７、空気ばね２の内部配線５５、及び台車側リード線９１を介して接続される。
　上記構成の鉄道車両１００において、検査や保守点検のために、車体１１と台車１とを分離する必要が生じた場合には、図示しない牽引機構と中心ピンとの連結を外した後、車体１１をクレーン等を用いて持ち上げることにより、ガイドピン４４とガイド穴９３、接続ピン４２と接続穴９２、接続ピン４６と接続穴９４、及び、ピンホール５１ａとプラグピン９６ａがそれぞれ離れて、インターフェース板９０と空気ばね２の上面板２１とが引き離される。これにより、空気ばね２と空気源８５との接続が切り離されるとともに、踏面ブレーキ装置８及び駐車ブレーキ装置１２と空気源８５との接続、並びに、電動機駆動装置１４と電動機９との接続も切り離される。これらの接続の切り離しのために、従来のような、台車１と車体１１に跨る配線及び配管による機械的な結合を解除する特別な操作や作業は必要とされない。このように、本実施形態に係る鉄道車両用台車１では、車体１１と台車枠３とを分離する操作が単純且つ容易である。
　また、上記構成の鉄道車両１００において、車体１１と台車１を接続する場合は、台車枠３に取り付けた空気ばね２の上面板２１とインターフェース板９０が位置合わせされるように、車体１１を持ち上げて台車枠３に載せることにより、ガイドピン４４とガイド穴９３、接続ピン４２と接続穴９２、接続ピン４６と接続穴９４、及び、ピンホール５１ａとプラグピン９６ａが、それぞれ接続される。これにより、空気ばね２と空気源８５とが接続されるとともに、踏面ブレーキ装置８及び駐車ブレーキ装置１２と空気源８５との接続、並びに、電動機駆動装置１４と電動機９との接続も行われる。これらの接続のために、従来のような、台車１と車体１１に跨る配線及び配管による機械的な結合のための特別な操作や作業は必要とされない。このように、本実施形態に係る鉄道車両用台車１では、車体１１と台車枠３とを接続する操作が単純且つ容易である。
　以上説明したように、本実施形態に係る鉄道車両１００は、内部配管４５と内部配線５５が敷設された空気ばね２を備えている。但し、空気ばね２は、内部配管４５及び内部配線５５のうち少なくとも一方が敷設されていればよい。これにより空気ばね２は、配管スペース及び／又は配線スペースとして有効に利用される。そして、このような空気ばね２を鉄道車両１００に採用することで、車体１１と台車１を跨る配線及び／又は配管の分離と接続の作業を単純化できるように鉄道車両１００を構成することが容易となる。その好適な一例として、本実施形態に係る鉄道車両１００は、車体１１側の配管及び配線がインターフェース板９０に集約され、台車１側の配管及び配線が空気ばね２に集約され、空気ばね２にインターフェース板９０を載置する動作でこれらの配管及び配線が接続されるように構成されている。
　そして、インターフェース板９０へ集約された配線及び配管は、インターフェース板９０の側面に設けられたコネクタやジョイントと接続されることにより、整然と纏められている。同様に、空気ばね２へ集約された配線及び配管は、空気ばね２の弾性ストッパ２５の側面に設けられたコネクタやジョイントと接続されることにより、整然と纏められている。さらに、台車１と車体１１に跨る配線及び配管は、従来車両で車両の変位により特に接触しやすかった箇所がインターフェース板９０内部と空気ばね２の内部を通される。上記のような配管及び配線の取り回しにより、車両の変位による配管又は配線の接触が回避される。そして、鉄道車両の設計時に上記のように配管及び配線の取り回しが決まることで、車両の設計の自由度が高まり、車両の設計を容易化することができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
　例えば、上記実施形態の車体支持装置はボルスタレス式車体支持装置であるが、これに限定されない。ボルスタレス式車体支持装置に代えて、ボルスタ式車体支持装置（インダイレクトマウント方式、ダイレクトマウント方式）であっても構わない。
　また、例えば、上記実施形態の台車１は電動機９が搭載された駆動車であるが、従動車であってもよい。台車１が従動車である場合は、電動機９と電動機駆動装置１４とを結ぶ導線（車体側リード線１５、台車側リード線９１、及びこれらを接続する内部配線５５など）の配線が不要である。つまり、上記実施形態に係る空気ばね２は、内部配線と内部配管の両方を備えているが、内部配線と内部配管のうち少なくとも一方を備えていてもよい。
　また、例えば、上記実施形態の鉄道車両１００に、電動機９のリード線に倣って、接地線やセンサケーブル類などの、台車１と車体１１に跨る他の導線を更に配線することもできる。つまり、電動機駆動装置１４と電動機９とを接続する導線、車体１１側に設けられた図示しない制御装置と台車１側に設けられたセンサ類とを接続する導線、及び、車体１１側を接地させる導線のうち少なくとも一つの一部分として、空気ばね２の内部配線が用いられていてもよい。
１００　鉄道車両
１　台車
２　空気ばね
　２１　上面板
　２２　下面板
　２３　弾性膜
　２４　空気室
　２５　弾性ストッパ
３　台車枠
５　車軸
６　車輪
７　軸箱支持装置
８　踏面ブレーキ装置
　８１　ブレーキシリンダ
９　電動機
　９１　台車側リード線
１０　ギヤボックス
１１　車体
１２　駐車ブレーキ装置
１３　シリンダ
１４　電動機駆動装置
１５　車体側リード線
１７　連絡路
４１　給排気口
４２，４６　接続ピン
４３，４７　シール部材
４４　ガイドピン
４５　内部配管
４８，６２，６８　通路
４９，６１，７０　ジョイント
５１，９６　ソケット
５５　内部配線
５７，６４，７５　伝送路
５８，６３，７６　コネクタ
５９　絞り孔
６０　補助空気室
６５　可撓配管
６７　可撓配線
８５　空気源
９０　インターフェース板
９２，９４　接続穴
９３　ガイド穴
９４　接続穴
９７，９９　連絡路

Claims (8)

  1. 　上面板と、
    　上面板と対向配置された下面板と、
    　前記上面板の周縁部と前記下面板の周縁部とを気密的に連結して内部に空気室を形成する弾性膜と、
    　前記下面板と接続された弾性ストッパと、
    　前記上面板の上面から前記弾性ストッパの側面まで敷設された内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方とを備えている、空気ばね。
  2. 　前記内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方が、前記上面板、前記空気室、前記下面板、及び前記弾性ストッパを通されている、請求項１に記載の空気ばね。
  3. 　前記内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方の一部分が、前記空気室を円弧を描いて通された可撓配管又は可撓配線で構成されている、請求項１又は２に記載の空気ばね。
  4. 　前記空気ばねが鉄道車両の枕ばねであって、
    　前記内部配管が、前記鉄道車両の車体側に設けられた空気源から前記鉄道車両の台車に設けられたブレーキ装置へ圧縮空気を送るブレーキ配管の一部分である、請求項１～３のいずれか一項に記載の空気ばね。
  5. 　前記空気ばねが鉄道車両の枕ばねであって、
    　前記内部配線が、前記鉄道車両の車体側に設けられた電動機駆動装置と前記鉄道車両の台車に設けられた電動機とを接続する導線、前記鉄道車両の車体側に設けられた制御装置と前記鉄道車両の台車に設けられたセンサとを接続する導線、及び、前記鉄道車両の車体側を接地させる導線のうち少なくとも１つの一部分である、請求項１～４のいずれか一項に記載の空気ばね。
  6. 　車体と、
    　台車と、
    　前記車体に設けられたインターフェース板と、
    　前記インターフェース板と前記台車の台車枠との間に設けられた、請求項１～５のいずれか一項に記載の空気ばねとを備えている、鉄道車両。
  7. 　前記車体と前記台車に跨る配管及び配線のうち少なくとも一方を更に備え、
    　前記車体と前記台車に跨る配管が、車体側配管、前記インターフェース板、前記空気ばねの内部配管、及び台車側配管を含んで成り、
    　前記車体と前記台車に跨る配線が、車体側配線、前記インターフェース板、前記空気ばねの内部配線、及び台車側配線を含んで成る、請求項６に記載の鉄道車両。
  8. 　前記空気ばねが、前記内部配管及び内部配線のうち少なくとも一方の端部が設けられた第１接続部を上面に有し、
    　前記インターフェース板が、前記第１接続部と嵌合により接続される第２接続部を下面に有し、前記第２接続部と前記車体側配管又は前記車体側配線が接続されている、請求項７に記載の鉄道車両。
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