JP6190752B2 - Manufacturing method of bogie frame for railway vehicles - Google Patents
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Description
本発明は鉄道車両用台車枠の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a bogie frame for a railway vehicle.
鉄道車両用台車枠は、車両の長手方向に沿って互いに平行に配された一対の側梁と、一対の側梁の間において、各側梁を接続するように車両の幅方向に沿って配された横梁とを備える。 The railcar bogie frame is arranged along the width direction of the vehicle so as to connect each side beam between a pair of side beams arranged in parallel with each other along the longitudinal direction of the vehicle and the pair of side beams. A horizontal beam.
横梁の構成要素として、金属パイプからなる横梁パイプを用いて軽量化を図った鉄道車両用台車枠が知られている。この場合、側梁と横梁パイプとは溶接にて連結される。また複数の横梁パイプを用いる場合、隣接する横梁パイプを例えば長尺部材である繋梁(「補強梁」とも称する。)で溶接にて連結することにより、鉄道車両用台車枠の補強が図られる。 2. Description of the Related Art A railcar bogie frame that is lightened by using a horizontal beam pipe made of a metal pipe is known as a component of the horizontal beam. In this case, the side beam and the cross beam pipe are connected by welding. Further, when a plurality of cross beam pipes are used, the rail car bogie frame is reinforced by connecting adjacent cross beam pipes by welding, for example, by connecting beams (also referred to as “reinforcement beams”) which are long members. .
以下、横梁パイプと繋梁との溶接方法を図8を用いて例示する。まず図8(a)に示すように、上板51Y及び下板52Yと、上板51Y及び下板52Yの間に配された一対の側板(不図示)とを有する長尺部材5Yを用意する。上板51Yは長尺状の本体部510Yと、本体部510Yの長手方向一端から幅方向両側に向けて突出された裾基部511Yとを有する。長尺部材5Yの裾基部511Yが形成された長手方向一端の端辺L4を、横梁パイプ4の長手方向に沿って横梁パイプ4の側部40と接触するように配置する(図8(a))。端辺L4と側部40との間にビード(溶接部)56を形成して横梁パイプ4と長尺部材5Yとを溶接する(図8(b))。その後、本体部510Yに対する裾基部511Yの突出方向端部から横梁パイプ4の長手方向に沿ってさらに溶接を行い、ビード56と連続するように新たな溶接部(追加ビード57)を形成する(図8(c))。その後、追加ビード57を仕上げ、裾基部511Yの突出方向に向かって幅が漸減する形状の裾先端部58を形成する(図8(d))。これにより、裾基部511Yと裾先端部58とからなる裾部59を有する繋梁5Aを形成する。裾部59は、横梁パイプ4と繋梁5Aとの溶接部分を補強する部位として用いられる。
Hereinafter, the welding method of a horizontal beam pipe and a connecting beam is illustrated using FIG. First, as shown in FIG. 8A, a
横梁は上記した横梁パイプ4と繋梁5Aの他に、横梁パイプの側部に溶接にて連結される歯車受や主電動機受等の複数の長尺部材をさらに備える場合がある。従って、歯車受及び主電動機受の横梁パイプとの各溶接部分においても上記した繋梁5Aと同様に裾部を形成して、各溶接部分の補強が図られることがある。
In addition to the
前記した鉄道車両用台車枠は、複数の横梁パイプに上記した複数の長尺部材を溶接で連結して製造される。このため、前記各長尺部材と各横梁パイプとの溶接部分に裾部を効率よく形成できれば、鉄道車両用台車枠の製造効率の向上が図れるので有利である。 The above-described railcar bogie frame is manufactured by connecting a plurality of long members to a plurality of transverse beam pipes by welding. For this reason, it is advantageous to improve the manufacturing efficiency of the bogie frame for a railway vehicle if the skirt portion can be efficiently formed at the welded portion between each of the long members and the cross beam pipes.
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、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を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a method for manufacturing a bogie frame for a railway vehicle capable of efficiently forming a skirt portion at a welded portion between a long member and a metal pipe. For the purpose.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る鉄道車両用台車枠の製造方法は、第1方向に延びる本体部と、前記本体部の前記第1方向一端側から前記第1方向と直交する第2方向に沿って前記本体部の両側より突出した一対の突出部とを有する長尺部材を用い、前記長尺部材の前記一端側における前記各突出部の端辺を、前記第2方向に延びる長尺状の金属パイプの長手方向の側部に沿って配置する配置ステップと、前記端辺を含む前記長尺部材の前記一端と前記金属パイプの前記側部とを溶接により連結する溶接ステップと、前記本体部の前記第1方向に沿った両側部と隣接する前記各突出部の側部を仕上げる仕上げステップとを備え、前記仕上げステップでは、前記本体部の前記両側部から前記各突出部の突出方向に向かって前記各突出部の前記第1方向における幅を漸減させることにより、前記本体部と連続し且つ仕上げ後の前記各突出部の突出方向末端を先端とする裾部を形成する。 In order to solve the above problem, a method for manufacturing a railcar bogie frame according to an aspect of the present invention includes a main body extending in a first direction, and orthogonal to the first direction from one end side in the first direction of the main body. A long member having a pair of projecting portions projecting from both sides of the main body along the second direction, and the end sides of the projecting portions on the one end side of the long member are defined in the second direction. An arrangement step of arranging along a longitudinal side portion of a long metal pipe extending in the direction, and welding for connecting the one end of the long member including the end side and the side portion of the metal pipe by welding And a finishing step of finishing the side portions of the projecting portions adjacent to both side portions along the first direction of the main body portion, and in the finishing step, the projecting portions from the both side portions of the main body portion. Said each toward the protruding direction of the part By gradually decreasing the width in the first direction of the detection section, to form a skirt for the tip of the projecting direction end of each projection portion after continuous to and finish and the body portion.
上記一態様の製造方法によれば、長尺部材の本体部の第1方向に沿った両側部と隣接する前記各突出部の側部を仕上げることで、本体部と連続し且つ仕上げ後の各突出部の突出方向末端を先端とする裾部を形成するので、従来のように裾基部の端部に追加ビードを形成して裾部を形成する溶接工程が不要である。 According to the manufacturing method of the above aspect, by finishing the side portions of the projecting portions adjacent to both side portions along the first direction of the main body portion of the long member, Since the skirt having the end in the protruding direction of the protrusion is formed, a welding process for forming the hem by forming an additional bead at the end of the skirt base as in the prior art is unnecessary.
また長尺部材の一対の突出部は、本体部の第1方向一端側から第1方向と直交する第2方向に沿って本体部より突出されているので、その突出方向に沿って長尺部材の第1方向一端側における端辺と、金属パイプの側部とを直線的に溶接できる。従って長尺部材と金属パイプとの溶接部分を比較的容易に形成することが可能である。 Moreover, since a pair of protrusion part of a long member is protruded from the main-body part along the 2nd direction orthogonal to a 1st direction from the 1st direction one end side of a main-body part, a long member is along the protrusion direction. It is possible to linearly weld the end side on the one end side in the first direction and the side portion of the metal pipe. Therefore, it is possible to relatively easily form the welded portion between the long member and the metal pipe.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、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を提供できる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a bogie frame for a railway vehicle that can efficiently form a skirt at a welded portion between a long member and a metal pipe.
以下、本発明の実施形態を各図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1と図2とに実施形態に係る鉄道車両台車(以下、「台車」と称する。)の構成を示す。鉄道車両用台車は、鉄道車両用台車枠1(以下、「台車枠1」と称する。)と、これに回転自在に軸支された一対の輪軸2とを備える。台車の上方には、不図示の車体が枕ばねを介して積載される。
FIG. 1 and FIG. 2 show the configuration of a railway vehicle bogie (hereinafter referred to as “bogie”) according to the embodiment. The railcar bogie includes a railcar bogie frame 1 (hereinafter referred to as “
台車枠1は互いに間隔をおいて並設された一対の側梁3と、一対の側梁3の間において、各側梁3を接続するように並設された横梁とを備える。横梁は、横梁パイプ4と、横梁パイプ4の間において各横梁パイプ4を接続するように配された繋梁5と、各横梁パイプ4の側部40に配された歯車箱吊受6及び主電動機受7とを有する。
The
輪軸2は、車軸20と、車軸20に設けられた一対の車輪21とを有する。各側梁3は車両の長手方向に沿って配され、その各長手方向両端付近において、一対の側梁3間で車両の幅方向に配された各車軸20を回転自在に軸支する。
The axle 2 has an
横梁パイプ4は金属パイプ(例えば鋼管)で構成され、その長手方向の両端付近において一対の側梁3と連結される。尚、横梁パイプ4の断面形状は円形に限定されず、多角形状や楕円状の断面形状であってもよい。
The
繋梁5は図3に示すように、互いに対向して配置された同一形状の上板51及び下板52と、上板51及び下板52の間において左右に対向して配置された一対の側板53とを有してなる。
As shown in FIG. 3, the
上板51及び下板52のそれぞれは、第1方向(前後方向:車両長手方向)に延びる長尺状の本体部510と、本体部510の第1方向両端から第1方向と直交する第2方向(左右方向:台車幅方向)に沿って本体部510の両側より突出された4つの裾部511(「板コバ」とも称する。)とを有する。本体部510の第1方向における両端辺と、各裾部511の端辺とは、第2方向に沿って直線状に連続する。これにより繋梁5は、本体部510の第1方向における両端辺と裾部511の各端辺とにわたり、第2方向に沿って延びる直線状の4つの端辺L1を有する。繋梁5において、端辺L1は横梁パイプ4の長手方向に沿って配置され、側部40と溶接により連結される溶接線となる部位である。上板51及び下板52はそれぞれ金属板(例えば鋼板)を用いて一体的に構成される。
Each of the
側板53は短冊状の板体であって、上板51及び下板52の各長さよりも若干長さが短く、長手方向両端の形状が横梁パイプ4の側部40と溶接できるように側部40の外面に沿った形状(例えば円弧形状)である。側板53は上板51及び下板52と同材料からなる金属板を用いて構成される。
The
繋梁5は、上板51及び下板52が対向して配置され、上板51及び下板52の間において、左右に対向して配置された一対の側板53の上下方向両端が上板51及び下板52における各本体部510と溶接により連結されてなる。これにより繋梁5は全体として略角筒状に構成される。
In the connecting
尚、図3では繋梁5を単体で示しているが、一対の繋梁5の裾部511は台車枠1において、繋梁5を一対の横梁パイプ4の各側部40と溶接により連結した状態で形成されている。
Although the connecting
歯車箱吊受6及び主電動機受7はいずれも金属板により形成されている。歯車箱吊受6には歯車装置が連結される。主電動機受7には鉄道車両の主電動機が連結される。歯車箱吊受6及び主電動機受7は図2に示すように、それぞれ端辺L1と同様に直線状の端辺L2、L3を有している。台車枠1において、端辺L2、L3は一対の横梁パイプ4の長手方向に沿うように配置され、各横梁パイプ4の側部40とそれぞれ溶接される。
Both the gear box suspension receiver 6 and the
次に、本実施形態に係る台車枠1の製造方法を図4〜図7を用いながら説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず、図4に示す構成の長尺部材5Xを用意する。長尺部材5Xは繋梁5の元となる部材であって、互いに対向して配置された同一形状の上板51X及び下板52Xと、上板51X及び下板52Xの間に左右に対向して配置された一対の側板53とを有してなる。上板51X及び下板52Xは同一形状であるため、以下、代表して上板51Xの構成について説明する。上板51Xは、図3に示した裾部511を形成するための4つの突出部511Xを有する。突出部511Xは、一定幅を有する帯状領域と、本体部510に向かって幅を漸増させながら連なるR状領域とを有し、本体部510の第1方向における両端から第2方向の両側に突出されている。上板51Xの端辺L1は、突出部511Xの端辺を含む長尺部材5Xの長手方向一端であって、本体部510の第1方向における両端辺と、これに直線状に連続する突出部511Xの端辺とにわたって延びている。尚、図示しないが、長尺部材5Xの端辺L1における端面は、開先を形成するために厚み方向に対して傾斜するように形成されている。
First, a
次に上記構成を有する長尺部材5Xを用い、図5に示す各ステップを順次経ることで、一対の横梁パイプ4と溶接により連結した一対の繋梁5を形成する。
Next, using the
具体的には、配置ステップとして、図6(a)と図7(a)とに示すように、横梁パイプ4をその長手方向が第2方向を向くように配置する。その後、第2方向に沿って長尺部材5Xの端辺L1を横梁パイプ4の側部40に接するように配置する(図5のステップS1)。
Specifically, as a placement step, as shown in FIGS. 6A and 7A, the
次に溶接ステップとして、図6(b)と図7(b)とに示すように、長尺部材5Xの第1方向における一端と横梁パイプ4の側部40とを溶接し、端辺L1と側部40との間にビード55を形成する。また図示しないが、同様の溶接方法で下板52Xの端辺と側部40との間にもビード55を形成する。これにより長尺部材5Xと横梁パイプ4とを連結する(図5のステップS2)。このときの溶接方法としては、例えばMAG溶接等、公知のアーク溶接法を用いることができるが、この溶接方法に限定されない。
Next, as a welding step, as shown in FIG. 6B and FIG. 7B, one end of the
溶接ステップの実施後、図5の第1仕上げステップとして、図6(c)と図7(c)とに示すように、本体部510の第1方向に沿った一対の側部M1と隣接する各突出部511Xの側部を仕上げる(図5のステップS3)。これにより、本体部510から遠ざかるにつれて各突出部511Xの幅を大まかに漸減する。このときの仕上げ方法としては、例えばガウジングを実施することができる。ガウジングにより、アーク熱を利用して突出部511Xの金属を部分的に溶融し、溶融した金属を圧縮空気で飛ばして除去する。尚、図6(c)と図7(c)では、ガウジングにより突出部511Xの側部が仕上げられて形成された加工面G1の様子を模式的に示す。ガウジングによる仕上げは、不要な部分を少しずつ削り取って行うため、「はつり」とも言う。
After the welding step, as a first finishing step in FIG. 5, as shown in FIGS. 6C and 7C, the
第1仕上げステップの実施後、図5の第2仕上げステップとして、図6(d)と図7(d)とに示すように、各突出部511Xの加工面G1をさらに仕上げる(図5のステップS4)。この仕上げ方法としては、例えばグラインダを使用することができる。第2仕上げステップでは、第1仕上げステップの仕上げ処理をさらに進めることによって、本体部510の各側部M1から各突出部511Xの突出方向に向かって第1方向に沿った各突出部511Xの幅を漸減させる。これにより、仕上げ後の各突出部511Xの突出方向末端を先端P1とし、本体部510に対してR形状をなして連続する裾部511を形成する。グラインダによる仕上げも不要な部分を少しずつ削り取って行うため、ガウジングによる仕上げと同様、「はつり」とも言う。
After the first finishing step, as the second finishing step in FIG. 5, the processed surface G1 of each
尚、第1仕上げステップと第2仕上げステップとを実施することで、各突出部511Xは長手方向長さが若干短くなる程度に切削され、裾部511の先端P1が形成される。
Note that, by performing the first finishing step and the second finishing step, each
次に、各ステップS1〜S4と同様の各ステップを長尺部材5Xの残余の突出部511Xについても同様に行い、他方の横梁パイプ4の側部40と溶接により連結された各裾部511を形成する。これにより長尺部材5Xを用いて繋梁5を形成すると同時に、繋梁5を横梁パイプ4に溶接で連結することができる。
Next, the same steps as the respective steps S1 to S4 are similarly performed on the remaining
このように本実施形態の溶接方法によれば、ステップS3とステップS4とにおいて、例えば本体部510から遠ざかるにつれて突出部511Xの各幅を漸減させて仕上げることにより、追加ビード57(図8(c)参照)を形成しなくても突出部511Xの突出方向末端C1の近傍の位置に先端P1を有し、本体部510と連続する裾部511を効率よく形成することができる。従って図8(c)と図8(d)とに示したように、裾基部511Yの端部に追加ビード57を形成して裾部59を形成する溶接工程が不要であるため、工程の削減を図ることができる。
As described above, according to the welding method of the present embodiment, in step S3 and step S4, the additional bead 57 (FIG. 8 (c) is obtained by gradually decreasing each width of the protruding
さらに長尺部材5Xでは各突出部511Xが本体部510の第1方向一端から本体部510の第2方向両側より突出されているので、ステップS2では突出部511Xの突出方向に沿って端辺L1と側部40とを直線的に溶接できる。従って、横梁パイプ4と繋梁5との溶接を比較的容易且つ迅速に実施することが可能であり、場合によってはロボット溶接等を用いてステップS2の実施を自動化することも可能である。
Further, in the
また図8(c)と図8(d)とに示したように、従来は裾基部511Yの突出方向端部に形成した追加ビード57を加工して裾先端部58を形成し、裾基部511Yと裾先端部58とで裾部59を構成していたため、裾基部511Yと裾先端部58とで材料及び構造が不均一になるおそれがあるが、本実施形態では長尺部材5Xで一体的に裾部511を構成するので、その材料及び構造を比較的均一にできる。これにより裾部511の強度の均一化を図ることができる。
Further, as shown in FIGS. 8C and 8D, conventionally, an
次に上記とは別の長尺部材5Xを用意し、ステップS1〜S4と同様の各ステップを実施することにより、一対の横梁パイプ4の各側部40に対して溶接により連結された他方の繋梁5を形成する。
Next, a
さらにステップS1〜S4と同様の各ステップを実施することで、一対の横梁パイプ4の各側部40に溶接により連結された各歯車箱吊受6及び各主電動機受7を形成する。
Furthermore, each gear box suspension receiver 6 and each
具体的には、第1方向に延びる本体部を有し、第1方向の一端側より第2方向に沿って本体部の両端より突出する各突出部(突出部511Xと同様のもの)を有する不図示の長尺部材(加工前の歯車箱吊受及び主電動機受)を用意する。一対の横梁パイプ4を各長手方向が第2方向に沿うように配置する。加工前の歯車箱吊受及び主電動機受の各第1方向一端側の端辺L2、L3(図2参照)を第2方向に沿って一対の横梁パイプ4の各側部40と接するように配置する。端辺L2、L3を各側部40と直線的に溶接し、端辺L2、L3と各側部40との間にビード(図6(b)及び図7(b)に示すビード55を参照)を形成する。加工前の歯車箱吊受及び主電動機受の各突出部に対して第1仕上げステップ及び第2仕上げステップを実施する。これにより仕上げ後の各突出部の突出方向末端を先端とし、歯車箱吊受6の本体部に対してR形状をなして連続する裾部60と、これらと同様に主電動機受7の本体部に対してR形状をなして連続する裾部70(図2参照)とをそれぞれ形成する。以上で各横梁パイプ4に溶接により連結された各歯車箱吊受6及び各主電動機受7を形成する。
Specifically, it has a main body portion extending in the first direction, and each protrusion portion (similar to the
その後、各横梁パイプ4の長手方向両端付近を各側梁3と溶接により連結することで、台車枠1が完成する。
Then, the
なお、本発明は前述した実施形態に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でその構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、例えば1つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration can be changed, added, or deleted without departing from the spirit of the present invention. The above embodiments may be arbitrarily combined with each other. For example, some configurations or methods in one embodiment may be applied to other embodiments.
上記実施形態において台車枠1に配する横梁パイプ4及び繋梁5の本数はそれぞれ2本ずつとしたが、横梁パイプ4と繋梁5の各本数はこれ以外(例えば各1本や、各3本以上)であってもよい。
In the above embodiment, the number of the
繋梁5において用いる側板53は2枚としたが、1枚または3枚以上の側板53を用いて繋梁5を構成してもよい。
Although the number of
図5に示した各ステップS1〜S4は、いずれかの横梁パイプ4と一対の繋梁5との各溶接部分と、いずれかの横梁パイプ4と歯車箱吊受6及び主電動機受7の各溶接部分との中から選ばれたいずれかの溶接部分に実施してもよい。また、横梁パイプ4に対してその他の長尺部材(例えばブレーキ受等)を溶接により連結する際に各ステップS1〜S4を実施してもよい。
Each step S1 to S4 shown in FIG. 5 is performed by welding each of the
以上のように、本発明に係る鉄道車両用台車枠の製造方法は、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優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できる鉄道車両用台車枠の製造方法として広く適用すると有益である。 As described above, the method for manufacturing a railcar bogie frame according to the present invention has an excellent effect of being able to efficiently form a skirt at a welded portion between a long member and a metal pipe. Therefore, it is beneficial to apply widely as a method for manufacturing a bogie frame for a railway vehicle that can demonstrate the significance of this effect.
L1〜L3 端辺
1 鉄道車両用台車枠
4 横梁パイプ
5 繋梁
5X 長尺部材
6 歯車箱吊受
7 主電動機受
51、51X 上板
52、52X 下板
53 側板
511 裾部
510 本体部
511X 突出部
L1 to
Claims (2)
前記端辺を含む前記長尺部材の前記一端と前記金属パイプの前記側部とを溶接により連結する溶接ステップと、
前記本体部の前記第1方向に沿った両側部と隣接する前記各突出部の側部を仕上げる仕上げステップとを備え、
前記仕上げステップでは、前記本体部の前記両側部から前記各突出部の突出方向に向かって前記各突出部の前記第1方向における幅を漸減させることにより、前記本体部と連続し且つ仕上げ後の前記各突出部の突出方向末端を先端とする裾部を形成する、鉄道車両用台車枠の製造方法。 A long body having a main body extending in a first direction and a pair of protrusions protruding from both sides of the main body along a second direction orthogonal to the first direction from one end of the main body in the first direction. Using a member, and arranging the end sides of the protruding portions on the one end side of the long member along the longitudinal side portions of the long metal pipe extending in the second direction;
A welding step for connecting the one end of the elongated member including the end side and the side portion of the metal pipe by welding;
A finishing step of finishing both side portions of the main body portion along the first direction and side portions of the adjacent projecting portions;
In the finishing step, the width in the first direction of each protrusion is gradually reduced from the both side portions of the main body toward the protrusion direction of the protrusions, thereby being continuous with the body portion and after finishing. The manufacturing method of the bogie frame for rail vehicles which forms the bottom part which makes the front-end | tip the protrusion direction of each said protrusion part.
前記各突出部の一部をガウジングで仕上げる第1ステップと、
前記第1ステップ後、前記各突出部の一部をグラインダで仕上げる第2ステップとを有する、請求項1に記載の鉄道車両用台車枠の製造方法。
The finishing step includes
A first step of finishing a part of each protrusion by gouging;
The method for manufacturing a bogie frame for a railway vehicle according to claim 1, further comprising a second step of finishing a part of each of the protrusions with a grinder after the first step.
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