CN101559775B

CN101559775B - 车身结构

Info

Publication number: CN101559775B
Application number: CN2008101847151A
Authority: CN
Inventors: 中村英之; 川崎健; 山本隆久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2028-12-29
Also published as: EP2110291B1; JP2009255641A; KR20090109048A; EP2110291A3; KR101047523B1; EP2110291A2; CN101559775A

Abstract

提供一种车身结构，其不会引起枕梁刚性和强度的降低，且易于对贯通枕梁的配线或配管进行铺设处理，其避免了零件数的增加和地板下结构的复杂化，能够实现车身制作成本的降低。在底框(1)中使中梁(7、7)相对于枕梁(5)贯通，将该中梁与枕梁交叉的部分作为贯通部(10)，并利用贯通部的内部空间来让配线或配管(其路径(11))通过。在贯通部内部具有能够让足够量的配线及/或配管通过的矩形中空的空间。由于在枕梁上不必设置如现在所使用的配线及/或配管专用的贯通管，另外也没有利用专用贯通管在枕梁上设置空隙，所以不会增加加强部件的零件数，避免了因这种分割而引起的枕梁的刚性和强度的降低，也能够实现制作成本的降低。

Description

车身结构

技术领域

本发明涉及一种在地板下具有枕梁和与该枕梁交叉的中梁，且在该地板下铺设配线或配管的车身结构。

背景技术

近年来，为了用于铁路车辆，开发出一种挤压性、耐蚀性、焊接性都优良的铝材。伴随于此，在铁路车辆中，从轻量化和制作合理化的方面考虑，现在有效利用铝合金制造的大型型材的车身成为主流。尤其提出一种底框(台枠)需要负担很大的车端压缩载荷，利用强度方面有利的铝合金制中空挤压型材(以下称为中空挤压型材)构成地板的车身结构。作为这样的车身结构，例如可以举出非专利文献1所述的车身结构。

车身由侧构体、端构体、屋顶构体和底框构体构成。其中，在底框构体(以下称为底框。)下面的车身长度方向的两端部设有中梁和枕梁，该中梁具有用来连结相邻车辆的连结器，该枕梁利用台车来支承车身的重量。

并且，采用以下一种车身结构，该车身结构为了负担所述的车端压缩载荷而将底框的车身长度方向的两车端部上所具备的中梁和枕梁组合，且具有能够负担通过安装在中梁上的连结器而作用于车身的大载荷的强度。

作为这些车身结构例，例如可举出在中空挤压型材的下面板上焊接中梁的结构(参照专利文献1)。另外，本发明申请人也正提出一种可以有效地制作由多个型材构成的底框的底框制作方法(参照专利文献2)。并且，作为将枕梁接合在中空挤压型材的下面的结构例，例如可举出上述非专利文献1的第308页所述的构体结构。

目前，电源系、控制系、高压空气系等各种仪器都以拥挤的状态被安装在铁路车辆的地板下，在这种情况下，虽然连接这些仪器的配线或配管都被配置在车身地板下，但是尤其在台车周围不能充分地确保用于这些配线及/或配管的空间。布置(這ぅ)并让配线及/或配管通过的贯通管是一种简化地板下结构的有效机构。现在，虽然在枕梁上设有贯通管且使配线及/或配管通过该贯通管而布置，但是并没有充分地考虑针对枕梁强度的降低和零件数的增加等的对策。

图8和图9是表示现有车身结构的一个例子。图8是现有车身结构的仰视图，图9是图8所示的车身结构的D-D剖面图。该车身结构是具有在车身宽度方向上并列的两根中梁47、47的构造。在底框41中，2是地板，3是侧梁，4是端梁，6是空气弹簧支架，9是设置在枕梁45上的抗横摆装置支架9。在底框41的地板2的下面配置有在连接车身端部和车身中央的车身长度方向上延伸的配线或配管，也为了笔直地配置配线或配管且使其在车身高度方向不占体积，有必要使之贯通通过在车身宽度方向上延伸的枕梁45。在枕梁45配线或配管被配置成通过在枕梁45上另外设置的贯通管50。尤其，具有抗横摆装置支架9的枕梁45需要具有高刚性和高强度。因此，优选在枕梁45上不设开口部，但因为通过贯通管50会降低枕梁45的刚性和强度。贯通管50的根数越多，枕梁45的刚性降低的倾向越大，贯通管50的位置越靠近抗横摆装置支架9，则枕梁的强度下降得越大。为了确保枕梁45的刚性和强度而设置有各种加强部件，但是加强部件所引起的结果是零件数和焊接部位增加，同时地板下结构变得复杂，而且地板下高度所占体积大，从而造成车身的制造成本上升。

图10和图11是表示现有的车身结构的其他例子。图10是该其他例子的车身结构的仰视图，图11是图10所示的车身结构的G-G剖面图。与图8和图9所示相同的要素使用对应相同的符号。这种现有的车身结构是：底框51相对于枕梁55交叉且在车身宽度方向中央具有一根中梁57。在枕梁55上，在中梁57的两侧贯通配置有用于让配线及/或配管通过的贯通管60。如果设有贯通管60，则与图8和图9所示的车身结构一样，刚性和强度会降低，在设置加强部件应对时，会产生零件数增加、地板下结构复杂化、车身制作成本上升等问题。

专利文献1：日本实公昭57-56929号公报

专利文献2：日本特许第3624527号公报

非专利文献1：铝合金和车辆的轻量化(平成2年，日本铝联盟发行)，第308页、第320页至第368页

发明内容

本发明的目的在于提供一种车身结构，其是一种将各种仪器和连接这些仪器的配线或配管配置在车身地板下的车身结构，不会引起枕梁刚性的降低，还易于对贯通枕梁的配线或配管进行铺设处理，并且能够解决零件数增加、地板下结构复杂化、车身制作成本上升等现有的车身结构所具有的问题。

为了解决上述课题，本发明的车身结构，其具有枕梁和中梁，该枕梁沿车身宽度方向设置在底框的下表面，该中梁与所述枕梁交叉，且朝向车身端部侧沿车身长度方向延伸设置，所述车身结构的特征在于，所述中梁从所述枕梁的车身端部侧贯通至车身中央部侧，所述中梁具有从所述枕梁的车身端部侧连通向车身中央部侧的空间，将与所述枕梁交叉的所述中梁的部分作为内部通过配线或配管的贯通部。

本发明的车身结构，由于使中梁相对于枕梁贯通，且将枕梁与中梁交叉的部分作为贯通部，并利用贯通部的内部空间以使配线或配管通过，所以不必设置现有的配线及/或配管专用的贯通管，从而避免了利用专用的贯通管在枕梁上设置空隙而引起的该枕梁的刚性和强度的下降。

发明效果

根据本发明的车身结构，因为利用地板结构的主结构即强度部件(中梁)，来设置在配线或配管的配置上能够有效简化地板下结构的机构即贯通部，所以可不必设置贯通枕梁而作为让配线或配管通过的专用部件的贯通管。因此，能够维持车身的地板结构，尤其是枕梁的刚性或强度，能够容易地对贯通枕梁的配线或配管进行铺设处理，作为地板结构，其能够避免零件数的增加、地板下结构的复杂化，同时还能够实现车身制作成本的降低。

附图说明

图1是表示本发明的车身结构的一个实施方式的仰视图；

图2是图1所示的车身结构的A-A剖面图；

图3是图1所示的车身结构的B-B剖面图；

图4是图1所示的车身结构的C-C剖面图；

图5是表示本发明的车身结构的其它实施方式的仰视图；

图6是图5所示的车身结构的E-E剖面图；

图7是图5所示的车身结构的F-F剖面图；

图8是现有的车身结构的底框的仰视图；

图9是图8所示的底框的D-D剖面图；

图10是现有的车身结构的其它底框的仰视图；

图11是图10所示的底框的G-G剖面图；

符号说明：

1-底框；2-地板；3、3-侧梁；4-端梁；5-枕梁；6、6-空气弹簧支架；7、7-中梁；8-连结器支架；9、9-抗横摆装置支架；10、10-贯通部；11-配线或配管的路径；12-开口部；13、13-开口端；21-底框；25-枕梁；27-中梁；30-贯通部；31-配线或配管的路径；32、32-开口部；33-开口端；41-底框；45-枕梁；47-中梁；50-贯通管；51-底框；55-枕梁；57-中梁；60-贯通管。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的车身结构的实施方式进行说明。图1是表示本发明的车身结构的一个实施方式的仰视图(从底框侧观察车身的下面的附图)，图2是图1所示的车身结构的A-A剖面图，图3是图1所示车身结构的B-B剖面图，图4是图1所示车身结构的C-C剖面图。图1～图4所示的车身结构与图8～图9所示的车身结构相同，是具有两根中梁的实施方式。图1和图4作为包括长度方向的一方端部的局部图来表示车身结构。

在图1～图4所示的车身结构中，底框1由以下部分构成：地板2，其将多个板材排列在平面上并接合而构成；侧梁3，其设置在地板2的车身宽度方向的两端部；端梁4，其设置在地板2的车身长度方向的两端部；以及枕梁5和中梁7，它们设置在地板2的下表面。虽未详细图示，但是地板2是通过将由多个中空挤压型材形成的板材的长度方向沿车身的长度方向排列在平面上且将相邻的地板彼此的长度方向的端部相接合而构成的。通常，地板2将相邻的板材的上面和下面，即两面焊接而接合。侧梁3、3沿着车身长度方向被配置在地板2的车身宽度方向两端部。各侧梁3是中空挤压型材，如图2和图3所示，其构成为垂直尺寸比地板2的长(尺寸t1)。端梁4以使其长度方向沿着地板2的车身长度方向端部的方式被配置。端梁4由中空挤压型材构成。

枕梁5被接合在距离地板2的下表面的端梁4离开规定距离的靠向车身长度方向中央的位置。枕梁5被设置在通过台车支承车身的位置，并且在两侧梁3、3之间跨越车身宽度方向的全长。枕梁5在车身长度方向上具有规定的宽度，且在其两端部分配设有空气弹簧支架6、6。车身重量在地板2的下表面设置的枕梁5所具备的空气弹簧支架6、6的位置上通过台车具有的空气弹簧(未图示)而被支承在台车上。

在端梁4和枕梁3之间，两根中梁7、7在相对于车身宽度中心线对称配置的状态下以沿着车身长度方向的方式被设置。各中梁7由内部中空的矩形截面的中空挤压型材构成。在中梁7、7的车身长度方向端部位置设有连结器支架8，连结器支架8安装用于连结相邻车辆的连结器(未图示)。中梁7、7的车体长度方向中央侧的端部交叉结合在枕梁5上。在枕梁5上，在空气弹簧支架6、6附近，在该例中是在空气弹簧支架6、6和中梁7、7之间的空间设有抗横摆装置支架9、9，其用于固定抑制车身横摆的抗横摆装置(未图示)。通过连结器而作用的车端载荷经过保持连结器的中梁7、7而传递至地板2和结合在中梁7、7上的枕梁5。

在本实施方式中，中梁7贯通枕梁5而延伸，其与枕梁5交叉的交叉部分为贯通部10。即，通过中梁7和枕梁5的交叉部分的贯通部10，构成连通枕梁5的车身端部侧和车身中央部侧的空间。中梁7在贯通部10的位置通过焊接而接合在枕梁5上。利用包括贯通部10的部分且中梁7的呈中空的内部空间，布置在车身长度方向被拉伸通过的配线或配管。枕梁5和中梁7的上表面接合于地板2的下表面。并且，为了跨过枕梁5和中梁7两者的下表面而具有中心销支架(未图示)，使枕梁5的厚度尺寸(车身高度方向的尺寸)和中梁7的厚度尺寸(车身高度方向的尺寸)一致而构成平面。这里所示的使中梁7贯通枕梁5的结构，通过接合大致相同的厚度尺寸(车身的高度方向尺寸)的中梁和枕梁，包括枕梁5遍及车身宽度方向全长而构成的状态(图1到图7)。另外，中梁7的截面形状也可以是中空截面、“コ”型截面、“I”型截面形状等。在这种情况下，为了能够在中梁和枕梁的交叉部构成布置配线或配管的贯通部10，而在具有“コ”型或“I”型截面形状的中梁7的上表面和下表面的板之间设置空间。并且，即使在中梁的厚度尺寸(车身高度方向的尺寸)小于枕梁的厚度尺寸的情况下，通过将中梁和枕梁的交叉部形成为上述结构，也能够形成配线或配管通过中梁内部的贯通部。

在上述结构中，由于在枕梁5上没有必要具备配线及/或配管专用的贯通管，所以枕梁5能够维持高刚性和高强度，也能够在这样的高刚性·高强度的枕梁5上设置作用有用来对抗车身横摆的大的力的抗横摆装置支架9、9。在图1和图4中，配线或配管的路径如箭头11、11所示。

如图4所示，在各中梁7上，在枕梁5的车身长度方向端部侧的附近位置上，在侧面形成有开口部12。开口部12通过贯通部10。沿着中梁7布置的配线或配管通过开口部12而被引入中梁7进而贯通部10，然后通过贯通部10，从贯通部10的车身中央侧的开口端13向底框1的车身中央侧延伸设置。即，这些配线及/或配管被布置成通过贯通部10的内部并延伸至枕梁5的车身中央部侧。

图5～图7是表示本发明的车身结构的其他实施方式的附图，图5是表示本发明的车身结构的一个实施方式的仰视图，图6是图5所示的车身结构的E-E剖面图，图7是图5所示的车身结构的F-F剖面图。图5和图7作为包括长度方向的一方端部的局部图来表示车身结构。

图5～图7所示的车身结构与图10～图11所示的车身结构相同，是在车身宽度方向的中央具有一根中梁的实施方式。图5～图7所示的车身结构，由于关于中梁和与其相关的枕梁的结构以外的其他车身结构与图1～图4所示的车身结构没有改变的地方，所以与图1～图4所示的车身结构相同的构成要素和部位标记相同的符号，省略再次的详细说明。

图5～图7所示的底框21，一根中梁27与枕梁25在车身宽度方向中央位置交叉。中梁27贯通枕梁25并延伸，在与枕梁25交叉的部分为贯通部30。中梁27在贯通部30的位置上通过焊接而被结合于枕梁25。利用包括贯通部30的部分且中梁27的呈中空的内部空间来配置配线或配管。即，配线或配管通过贯通部30的内部并进而布置成延伸至枕梁25的车身中央部侧。枕梁25和中梁27的上表面接合在地板(地板2)的下表面。在图5和图7中，配线或配管的路径如箭头31所示。

如图7所示，在中梁27上，在枕梁25的车身长度方向端部侧的附近位置，在其两侧形成有开口部32、32。开口部32、32通过贯通部30。在中梁27的外侧布置的配线或配管通过开口部32、32而被引入贯通部30，然后通过贯通部30，从贯通部30的车身中央侧的开口端33向底框21的车身长度方向中央侧延伸设置。

如图2和图6所示，当月台高度H1比图9和图11所示的月台高度H2低的时候，在车辆侧地板高度也变低。在地板高度低的车辆中，存在无法增大枕梁厚度(车身高度方向的尺寸t1)的倾向。当只在枕梁上设置沿车身长度方向延伸的贯通管时，无法通过足够数量的配线或配管，但根据本发明，可以让配线或配管通过具有足够截面大小的中梁来布置。

Claims

1.一种车身结构，其具有枕梁和中梁，该枕梁沿车身宽度方向设置在底框的下表面，该中梁与所述枕梁交叉，且朝向车身端部侧沿车身长度方向延伸设置，所述车身结构的特征在于，

所述中梁从所述枕梁的车身端部侧贯通至车身中央部侧，

所述中梁具有从所述枕梁的车身端部侧连通向车身中央部侧的空间，

将与所述枕梁交叉的所述中梁的部分作为内部通过配线或配管的贯通部。

2.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，

两根所述中梁在车身宽度方向上排列配置。

3.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，

一根所述中梁配置在车身宽度方向的中央。

4.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，

所述中梁由内部中空的矩形截面的中空挤压型材构成，且在所述中空挤压型材的侧面设有用来引入配线及/或配管的开口部。

5.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，

在所述枕梁上，在车身宽度方向两侧设有空气弹簧支架和抗横摆装置。

6.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，

所述中梁在贯通所述枕梁的位置与所述枕梁接合。