(57)【要約】【課題】溶接時の作業性に優れ、かつ十分な強度を確保できる梁部材の交差結合構造を提供する。【解決手段】この交差結合構造では、側梁１３及び横梁１４の交差軸線Ｐに沿って分割された第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を用いることにより、交差軸線Ｐに沿う第１の溶接部６１と第２の溶接部６２とが交差部分２１Ａにおいて上下に対向して形成されている。したがって、第１の溶接部６１を形成する際と第２の溶接部６２を形成する際とで第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を反転させることで、溶接のワンサイドアクセスを実現できるので、溶接時の作業性に優れる。また、交差軸線Ｐに沿って形成された第１の溶接部６１及び第２の溶接部６２が、交差部分２１Ａにおいて側梁１３と横梁１４の上面の略中央部分及び底面の略中央部分に位置するので、十分な強度を確保できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁部材の交差軸線に沿って分割された複数の分割部材を、互いに対向する第１の溶接部と第２の溶接部とによって前記交差軸線に沿って互いに溶接してなることを特徴とする梁部材の交差結合構造。
【請求項２】
前記交差軸線に沿って延在する補強部材を更に備え、
前記補強部材は、前記第１の溶接部と前記第２の溶接部とによって前記分割部材に結合されていることを特徴とする請求項１記載の梁部材の交差結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両用台車に適用される梁部材の交差結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の梁部材の結合構造として、例えば特許文献１に記載の構造体がある。この構造体は、上下左右の４つに分割されたＬ字形部材を突き合わせて断面矩形の梁部材を形成すると共に、互いに対向する一方の溶接部を梁部材の外側から溶接し、他方の溶接部を梁部材の内側から溶接している。また、例えば特許文献２に記載の台車枠では、左右に分割した分割部材を突き合わせ接合することによって、ばね帽部材を一体化した側梁を形成している。
【特許文献１】特開２００４−１５００１７号公報
【特許文献２】特開２００１−８０５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば鉄道車両用台車における側梁と横梁との連結部分のように梁部材同士が交差する部分では、従来のように側梁の側面に横梁の端面を接合する手法を適用すると、横梁の端面に沿って鉛直方向及び水平方向の溶接を行う必要がある。そのため、溶接方向を変えるたびに溶接トーチ等の取り回しが必要となるが、交差部分での取り回しは梁部材による配置の制限があるため、作業が煩雑化するという問題があった。一方、梁部材の交差部分の強度は、構造体の強度に直結するため、強固な溶接を実現することが要求されている。
【０００４】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、溶接時の作業性に優れ、かつ十分な強度を確保できる梁部材の交差結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題の解決のため、本発明に係る梁部材の交差結合構造は、梁部材の交差軸線に沿って分割された複数の分割部材を、互いに対向する第１の溶接部と第２の溶接部とによって交差軸線に沿って互いに溶接してなることを特徴としている。
【０００６】
この交差結合構造では、梁部材の交差軸線に沿って分割された複数の分割部材を用いることにより、交差軸線に沿う第１の溶接部と第２の溶接部とを交差部分において互いに対向させることができる。したがって、従来のように一方の梁部材の側面に他方の梁部材の端面を接合する場合とは異なり、第１の溶接部を形成する際と第２の溶接部を形成する際とで分割部材を反転させることで、溶接のワンサイドアクセスを実現できるので、溶接時の作業性に優れたものとなる。また、梁部材の交差軸線に沿って溶接部が形成されるので、十分な強度が得られる。
【０００７】
また、交差軸線に沿って延在する補強部材を更に備え、補強部材は、第１の溶接部と第２の溶接部とによって分割部材に結合されていることが好ましい。この場合、溶接時の作業性を担保しつつ、一層の強度を確保できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、溶接時の作業性に優れ、かつ十分な溶接強度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る梁部材の交差結合構造の好適な実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る梁部材の交差結合構造を適用してなる鉄道車両用台車を示す平面図である。図中に示す矢印Ｘは、車両の前後方向を示すものである。同図に示すように、鉄道車両用台車１は、大別して、台車枠２と、台車枠２を支持する輪軸３と、輪軸３を回転駆動させるモータ４と、輪軸３のブレーキ装置９と、走行中の輪軸３からの振動を緩衝する空気ばね１１とを備えている。
【００１１】
台車枠２は、矢印Ｘ方向に延在する一対の側梁１３，１３と、側梁１３，１３に直交して延在する一対の横梁１４、１４と、横梁１４、１４間に掛け渡された一対のつなぎ梁１６，１６とによって構成されている。輪軸３は、台車枠２の前後にそれぞれ一体ずつ軸受を介して配置され、台車枠２を支持している。輪軸３は、車軸１７と一対の車輪１９，１９によって構成され、車軸１７は、矢印Ｘ方向に直交して側梁１３の端部に設置されている。車輪１９，１９は、レール幅に対応する間隔をもって配置され、モータ４は、車輪１９，１９の間で車軸１７に直接取り付けられ、連結部６によって横梁１４の中央部分に連結されている。
【００１２】
続いて、上述した側梁１３と横梁１４との交差結合構造について更に詳細に説明する。図２は、側梁１３と横梁１４との交差部分の要部拡大斜視図である。同図に示すように、側梁１３と横梁１４との交差部分２１Ａは、側梁１３の中心軸線と横梁１４の中心軸線とが交差してなる略Ｔ字状の交差軸線Ｐに沿って分割された第１の分割部材２２、第２の分割部材２３、及び第３の分割部材２４によって形成されている。
【００１３】
第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４は、図３に示すように、いずれも側面部、上面部、及び底面部を有する断面コの字状の部材である。第１の分割部材２２は直線状をなし、第２の分割部材２３と第３の分割部材２４とは、平面視において略Ｌ字状をなし、交差軸線Ｐを挟んで対称となっている。
【００１４】
第１の分割部材２２の側面部３１は、側梁１３における台車枠外側の側面に対応し、第１の分割部材２２の上面部３２は、側梁１３の上面における交差軸線Ｐから台車枠外側の縁部までの半分部分に対応している。また、第１の分割部材２２の底面部３３は、上面部３２と上下に対向し、側梁１３の底面における交差軸線Ｐから台車枠外側の縁部までの半分部分に対応している。
【００１５】
第２の分割部材２３の側面部４１は、側梁１３における台車枠内側の側面に対応する第１の部分４１ａと、横梁１４の一方の側面に対応する第２の部分４１ｂとを有している。また、第２の分割部材２３の上面部４２は、側梁１３の上面における交差軸線Ｐから台車枠内側の縁部までの半分部分に対応する第１の部分４２ａと、及び横梁１４の上面における交差軸線Ｐから側面部４１側の縁部までの半分部分に対応する第２の部分４２ｂとを有している。第２の分割部材２３の底面部４３は、側梁１３の底面における交差軸線Ｐから台車枠内側の縁部までの半分部分に対応する第１の部分４３ａと、横梁１４の底面における交差軸線Ｐから側面部４１側の縁部までの半分部分に対応する第２の部分４３ｂとを有している。
【００１６】
第３の分割部材２４の側面部５１は、側梁１３における台車枠内側の側面に対応する第１の部分５１ａと、横梁１４の他方の側面に対応する第２の部分５１ｂとを有している。また、第３の分割部材２４の上面部５２は、側梁１３の上面における交差軸線Ｐから台車枠内側の縁部までの半分部分に対応する第１の部分５２ａと、横梁１４の上面における交差軸線Ｐから側面部５１側の縁部までの半分部分に対応する第２の部分５２ｂとを有している。第３の分割部材２４の底面部５３は、側梁１３の底面における交差軸線Ｐから台車枠内側の縁部までの半分部分に対応する第１の部分５３ａと、横梁１４の底面における交差軸線Ｐから側面部５１側の縁部までの半分部分に対応する第２の部分５３ｂとを有している。
【００１７】
交差部分２１Ａにおいて、第１の分割部材２２と第２の分割部材２３とは、上面部３２の縁部と上面部４２の第１の部分４２ａの縁部とが当接し、かつ底面部３３の縁部と底面部４３の第１の部分４３ａの縁部とが当接するように配置されている。また、第１の分割部材２２と第３の分割部材２４とは、上面部３２の縁部と上面部５２の第１の部分５２ａの縁部とが当接し、かつ底面部３３の縁部と底面部５３の第１の部分５３ａの縁部とが当接するように配置されている。第２の分割部材２３と第３の分割部材２４とは、上面部４２の第２の部分４２ｂの縁部と上面部５２の第２の部分５２ｂの縁部とが当接し、かつ底面部４３の第２の部分４３ｂの縁部と底面部５３の第２の部分５３ｂの縁部とが当接するように配置されている。
【００１８】
第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４は、上述した当接部分に沿って交差部分２１Ａの上面及び底面にそれぞれ形成された第１の溶接部６１及び第２の溶接部６２によって互いに強固に結合されている。第１の溶接部６１及び第２の溶接部６２は、例えばアーク溶接を用いて形成され、側梁１３と横梁１４との交差軸線Ｐと略一致する略Ｔ字状をなしている。
【００１９】
三つ又となっている交差部分２１Ａのそれぞれの端部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、側梁１３における中間部分１３ａの端部１３ｂ及び横梁１４における中間部分１４ａの端部１４ｂに対して当接している。端部２１ａと端部１３ｂとの当接部分、端部２１ｂと端部１３ｂとの当接部分、及び端部２１ｃと端部１４ｂとの当接部分には、例えばアーク溶接による溶接部６３がそれぞれ形成されている。これにより、交差部分２１Ａと側梁１３の中間部分１３ａと横梁１４の中間部分１４ａとが強固に結合され、側梁１３と横梁１４との交差結合構造が実現されている。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態に係る交差結合構造では、側梁１３及び横梁１４の交差軸線Ｐに沿って分割された第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を用いることにより、交差軸線Ｐに沿う第１の溶接部６１と第２の溶接部６２とが交差部分２１Ａにおいて上下に対向して形成されている。
【００２１】
したがって、従来のように側梁の側面に横梁の端面を接合する場合とは異なり、第１の溶接部６１を形成する際と第２の溶接部６２を形成する際とで第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を反転させることで、溶接のワンサイドアクセスを実現できるので、溶接時の作業性に優れたものとなる。また、本実施形態では、交差軸線Ｐに沿って形成された第１の溶接部６１及び第２の溶接部６２が、交差部分２１Ａにおいて側梁１３と横梁１４の上面の略中央部分及び底面の略中央部分に位置するので、十分な強度を確保できる。
［第２実施形態］
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る梁部材の交差結合構造を示す要部拡大斜視図である。第２実施形態は、交差部分２１Ｂの内側に板状の補強部材７１，７２が設けられている点で、かかる補強部材７１，７２が設けられていない第１実施形態と相違している。
【００２３】
すなわち、図４に示すように、交差部分２１Ｂの内側には、側梁１３の中心軸線に沿って鉛直に配置された第１の補強部材７１と、横梁１４の中心軸線に沿って鉛直に配置された第２の補強部材７２とが設けられており、第１の分割部材２２と第２の分割部材２３及び第１の分割部材２２と第３の分割部材２４とは、第１の補強部材７１を挟むようにして突き合わされ、第２の分割部材２３と第３の分割部材２４とは、第２の補強部材７２を挟むようにして突き合わされている。
【００２４】
第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４と第１の補強部材７１及び第２の補強部材７２とは、上述した当接部分に沿って交差部分２１Ｂの上面及び底面にそれぞれ形成された第１の溶接部８１及び第２の溶接部８２によって互いに強固に結合されている。第１の溶接部８１及び第２の溶接部８２は、例えばアーク溶接を用いて形成され、側梁１３と横梁１４との交差軸線Ｐと略一致する略Ｔ字状をなしている。
【００２５】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、側梁１３及び横梁１４の交差軸線Ｐに沿って分割された第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を用いることにより、交差軸線Ｐに沿う第１の溶接部８１と第２の溶接部８２とが交差部分２１Ｂにおいて上下に対向して形成されている。
【００２６】
したがって、第１の溶接部８１を形成する際と第２の溶接部８２を形成する際とで第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４を反転させることで、溶接のワンサイドアクセスを実現できるので、溶接時の作業性に優れたものとなる。また、交差軸線Ｐに沿って形成された第１の溶接部８１及び第２の溶接部８２が、交差部分２１Ｂにおいて側梁１３と横梁１４の上面の略中央部分及び底面の略中央部分に位置するので、十分な強度を確保できる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、交差部分２１Ｂの内側に交差軸線Ｐに沿って延在する第１の補強部材７１と第２の補強部材７２とが設けられており、第１の補強部材７１と第２の補強部材７２とは、交差軸線Ｐに沿って形成された第１の溶接部８１と第２の溶接部８２とによって第１の分割部材２２〜第３の分割部材２４に結合されている。このような構成により、溶接時の作業性を担保しつつ、交差部分２１Ｂの強度を一層好適に確保できる。
【００２８】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、側梁１３の中間部分１３ａ及び横梁１４の中間部分１４ａとして断面矩形の中空部材を例示したが、図５に示すように、Ｈ型鋼を側梁１３の中間部分７３ａ及び横梁１４の中間部分７４ｂとして適用してもよい。また、本発明に係る交差結合構造を適用する交差部分は、Ｔ字状に限られるものではなく、十字状或いはそれ以上の本数の梁部材の交差部分にも拡張できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る梁部材の交差結合構造を適用してなる鉄道車両用台車を示す平面図である。
【図２】側梁１３と横梁１４との交差部分の要部拡大斜視図である。
【図３】第１の分割部材〜第３の分割部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る梁部材の交差結合構造を示す要部拡大斜視図である。
【図５】変形例に係る梁部材の交差結合構造を示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…鉄道車両用台車、１３…側梁（梁部材）、１４…横梁（梁部材）、２２…第１の分割部材、２３…第２の分割部材、２４…第３の分割部材、６１，８１…第１の溶接部、６２，８２…第２の溶接部、７１…第１の補強部材、７２…第２の補強部材、Ｐ…交差軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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