JP6743481B2 - 鉄道車両用台車枠およびそれを備える鉄道車両用台車 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両用台車枠およびそれを備える鉄道車両用台車に関する。

鉄道車両に用いられる台車枠は、一般的に、前後方向に延びる一対の側ばりと、それらに接合される横ばりとを備え、ブレーキ装置、主電動機または歯車装置等を支持するための受座が横ばりに溶接接合された構造となっている。

特に、受座と横ばりとの接合箇所には高い荷重が付与されることから、十分な強度を確保するとともに、局所的に応力が集中しにくいような形状にする必要がある。そのため、受座と横ばりとの接合箇所は、溶接接合させたのち、グラインダー等を用いて溶接止端部が滑らかな形状になるよう仕上げ加工を施す必要がある。このようなことから、台車枠の製造効率を上げるうえで、受座の溶接施工性は重要な要素となる。

例えば、特許文献１では、長尺部材と金属パイプとの溶接部分において、裾部を効率よく形成することが可能な鉄道車両用台車枠の製造方法が開示されている。

特開２０１５−２０２７４３号公報

しかしながら、台車枠には複数の受座が設けられ、各受座が２つの溶接止端部を有するため、仕上げ加工を施さねばならない箇所は多く、特許文献１に記載の方法を用いたとしても、製造効率が抜本的に改善したとは言い難い。

本発明は、製造効率を大幅に改善することが可能な鉄道車両用台車枠およびそれを備える鉄道車両用台車を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の鉄道車両用台車枠およびそれを備える鉄道車両用台車を要旨とする。

（１）前後方向に延びる一対の側ばりと、
前記一対の側ばりに接合される横ばりと、
前記横ばりの前部および後部の一方に設けられ、かつ、制動装置および駆動装置の少なくとも一方を支持する複数の受座部と、を備え、
各受座部は、前記横ばりに溶接接合される接合部を有し、
前記複数の受座部のうち、隣り合う少なくとも２つの前記受座部の前記接合部が互いに一体となった状態で、横ばりに接合されている、
鉄道車両用台車枠。

（２）前記横ばりの前部および後部の両方に、それぞれ、複数の受座部が設けられ、
前記横ばりの前部および後部の両方において、それぞれ、前記隣り合う少なくとも２つの前記受座部の前記接合部が互いに一体となった状態で、横ばりに接合されている、
上記（１）に記載の鉄道車両用台車枠。

（３）隣り合う少なくとも２つの前記受座部は、溶接接合された状態で前記横ばりに接合されている、
上記（１）または（２）に記載の鉄道車両用台車枠。

（４）隣り合う少なくとも２つの前記受座部は、一体成形された状態で前記横ばりに接合されている、
上記（１）または（２）に記載の鉄道車両用台車枠。

（５）隣り合う少なくとも２つの前記受座部は、共通の溶接ビードによって前記横ばりに接合されている、
上記（１）から（４）までのいずれかに記載の鉄道車両用台車枠。

（６）前記共通の溶接ビードによって、前記横ばりと前記一対の側ばりとが溶接接合されている、
上記（５）に記載の鉄道車両用台車枠。

（７）上記（１）から（６）までのいずれかに記載の鉄道車両用台車枠を備える、
鉄道車両用台車。

本発明によれば、ブレーキ装置、主電動機または歯車装置等を支持するための受座を横ばりに溶接接合する際に生じる溶接ビードの溶接止端部の数を減らすことができるため、台車枠の製造効率を大幅に向上させることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る鉄道車両用台車枠を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る鉄道車両用台車の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る鉄道車両用台車枠における隣り合う２つの受座部およびその周辺を拡大して示す斜視図である。 従来の鉄道車両用台車枠を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る鉄道車両用台車枠を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る鉄道車両用台車枠における隣り合う２つの受座部およびその周辺を拡大して示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る鉄道車両用台車枠を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る鉄道車両用台車の構成を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用台車枠およびそれを備える鉄道車両用台車について、各図を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る鉄道車両用台車枠１００（以下、「台車枠１００」ともいう。）を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る台車枠１００を備える鉄道車両用台車１０００（以下、「台車１０００」ともいう。）の構成を概略的に示す図である。なお、図２において、台車１０００のうち台車枠１００以外の部分については、破線で示している。

図１および２を参照して、台車１０００は、台車枠１００と複数の車輪２００と複数の車軸３００と制動装置４００とを備えている。また、台車枠１００は、一対の側ばり１０と横ばり２０と複数の受座部３０とを備えている。

一対の側ばり１０は、前後方向に延び、一対の車輪２００の回転軸となる車軸３００を回転可能に支持する。また、横ばり２０は、一対の側ばり１０に接合される。図１および２に示す構成では、横ばり２０は、一対の側ばり１０を貫通するように左右方向に延びる一対のパイプ部材２１と、それらに接合される複数の補強部材２２とを含む。

さらに、複数の受座部３０は、横ばり２０の前部２０ａに設けられ、かつ、制動装置４００を支持する。制動装置４００は複数の構成要素を含む。本実施形態においては、制動装置４００は複数の構成要素として、複数のディスクブレーキ４１０を含む。

図３は、本実施形態における２つの受座部３０およびその周辺を拡大して示す斜視図である。各受座部３０は、横ばり２０に溶接接合される接合部３０ａを有する。そして、図１〜３に示すように、横ばり２０の前部２０ａに設けられる隣り合う２つの受座部３０の接合部３０ａは、互いに一体となった状態で横ばり２０に接合されている。具体的には、隣り合う２つの受座部３０を、溶接接合させた状態で横ばり２０に接合させることができる。

ここで、本実施形態の効果を説明するために、従来の台車枠の構成について簡単に説明する。図４は、従来の鉄道車両用台車枠を示す斜視図である。図４に示す従来の構成では、各受座部３０が個別に横ばり２０に接合されているため、溶接ビード４０の溶接止端部４０ａが、各受座部３０に２つずつ存在することとなる。

一方、図１に示す構成では、隣り合う２つの受座部３０の接合部３０ａが互いに一体となった状態で、横ばり２０に接合されているため、溶接ビード４０の溶接止端部４０ａの数を減らすことが可能になる。その結果、グラインダー等によって仕上げ加工を施す箇所が減るため、台車枠の製造効率が大幅に向上する。

なお、図１に示す構成においては、受座部３０が横ばり２０の前部２０ａに２つ設けられているが、図５に示すように、受座部３０が、横ばり２０の前部２０ａおよび後部２０ｂの両方に、それぞれ２つずつ設けられていてもよい。そして、図５に示す構成においては、横ばり２０の前部２０ａおよび後部２０ｂの両方において、それぞれ、隣り合う２つの受座部３０の接合部３０ａが互いに一体となった状態で、横ばり２０に接合されていることが好ましい。

また、図６に示すように、隣り合う２つの受座部３０は、一体成形された状態で横ばり２０に接合されていてもよい。ここで、本発明における受座部３０は、上記の複数の構成要素のうちの１つを支持するものを指す。したがって、図６に示す構成のように、２つの構成要素を支持する部材は、一体成形された場合であっても２つの受座部を含むものとする。

さらに、溶接施工性および接合部における強度向上の観点から、図１および５に示すように、隣り合う少なくとも２つの受座部３０は、共通の溶接ビード４０によって横ばり２０に接合されていることが好ましい。

また、図７に示すように、隣り合う２つの受座部３０を接合する共通の溶接ビード４０によって、横ばり２０と一対の側ばり１０とが溶接接合されていてもよい。走行中において、横ばりと側ばりとの間にはねじれの力が加わる。上記のように、溶接ビード４０によって、横ばり２０と側ばり１０とが溶接接合される構成にすることによって、ねじれ剛性を向上させることが可能になる。

図８は、本発明の他の実施形態に係る台車枠１００’を備える台車１０００’の構成を概略的に示す図である。なお、図８においても図２と同様に、台車１０００’のうち台車枠１００’以外の部分については、破線で示している。

図８を参照して、台車１０００’は、台車枠１００’と複数の車輪２００と複数の車軸３００と制動装置４００と駆動装置５００とを備えている。なお、以下の台車枠１００’の説明では、台車枠１００と異なる部分について主に説明する。本実施形態においては、複数の受座部３０は、横ばり２０の前部２０ａおよび後部２０ｂの両方に、それぞれ設けられ、かつ、制動装置４００および駆動装置５００の少なくとも一方を支持する。

駆動装置５００も制動装置４００と同様に複数の構成要素を含む。本実施形態においては、駆動装置５００は複数の構成要素として、主電動機５１０および歯車装置５２０を含む。

そして、図８に示す構成においては、主電動機５１０および歯車装置５２０のそれぞれを支持する隣り合う２つの受座部３０の接合部３０ａが互いに一体となった状態で、横ばり２０に接合されている。

なお、図８においては、駆動装置５００を支持する隣り合う２つの受座部３０の接合部３０ａが互いに一体となっているが、制動装置４００および駆動装置５００の両方に含まれる２つ以上の構成要素をそれぞれ支持する隣り合う２つ以上の受座部３０の接合部３０ａが互いに一体となっていてもよい。

本発明によれば、ブレーキ装置、主電動機または歯車装置等を支持するための受座を横ばりに溶接接合する際に生じる溶接ビードの溶接止端部の数を減らすことができるため、台車枠の製造効率を大幅に向上させることが可能になる。

１０．側ばり
２０．横ばり
２０ａ 前部
２０ｂ 後部
２１．パイプ部材
２２．補強部材
３０．受座部
３０ａ 接合部
４０．溶接ビード
４０ａ 溶接止端部
１００．台車枠
２００．車輪
３００．車軸
４００．制動装置
４１０．ディスクブレーキ
５００．駆動装置
５１０．主電動機
５２０．歯車装置
１０００．台車

Claims (4)

1. 前後方向に延びる一対の側ばりと、
   前記一対の側ばりに接合される横ばりと、
   前記横ばりの前部および後部の一方に設けられ、かつ、制動装置および駆動装置の少なくとも一方を支持する複数の受座部と、を備え、
   各受座部は、前記横ばりに溶接接合される接合部を有し、
   前記複数の受座部のうち、隣り合う少なくとも２つの前記受座部の前記接合部が互いに溶接接合された状態で、横ばりに接合されており、
   隣り合う少なくとも２つの前記受座部は、共通の溶接ビードによって前記横ばりに接合されている、
   鉄道車両用台車枠。
2. 前記横ばりの前部および後部の両方に、それぞれ、複数の受座部が設けられ、
   前記横ばりの前部および後部の両方において、それぞれ、前記隣り合う少なくとも２つの前記受座部の前記接合部が互いに溶接接合された状態で、横ばりに接合されている、
   請求項１に記載の鉄道車両用台車枠。
3. 前記共通の溶接ビードによって、前記横ばりと前記一対の側ばりとが溶接接合されている、
   請求項１または２に記載の鉄道車両用台車枠。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の鉄道車両用台車枠を備える、
   鉄道車両用台車。
   

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