(57)【要約】【課題】鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車であって、その台車の側梁を管材によって形成することが可能な台車を提供すること。【解決手段】この台車を構成する台車枠ＦＲは、一対の輪軸ＷＡが所定の間隔をおいて配置される進行方向に沿った一対の側梁ＦＲ１と、一対の側梁ＦＲ１を互いに連結する横梁６と、を有し、側梁ＦＲ１は、第一管材によって形成される金属製の第一層と、第一層の内側に第二管材によって形成される金属製の第二層とを少なくとも有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車であって、
車輪と車軸とからなり、所定の間隔をおいて互いに平行に配置される少なくとも一対の輪軸と、
前記一対の輪軸を保持すると共に、前記車体の重量を前記一対の輪軸それぞれを構成する前記車軸に伝える台車枠と、を備え、
前記台車枠は、
前記一対の輪軸が所定の間隔をおいて配置される進行方向に沿った一対の側梁と、
前記一対の側梁を互いに連結する横梁と、を有し、
前記側梁は、第一管材によって形成される金属製の第一層と、前記第一層の内側に第二管材によって形成される金属製の第二層とを少なくとも有することを特徴とする台車。
【請求項２】
前記第一層と前記第二層とは前記側梁の一端から他端に渡って重なり合うように積層されていることを特徴とする請求項１に記載の台車。
【請求項３】
前記第二層の一部に穴が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の台車。
【請求項４】
前記第二層の前記横梁に相当する位置に前記穴が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の台車。
【請求項５】
前記第一層と前記第二層とは、互いの相対的な位置が変化しないように接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の台車。
【請求項６】
前記第一層と前記第二層とは、前記第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されていることを特徴とする請求項５に記載の台車。
【請求項７】
前記第一層と前記第二層とは、少なくとも前記側梁の一端近傍から他端近傍にかけて、前記側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合されていることを特徴とする請求項６に記載の台車。
【請求項８】
前記第一層と前記第二層とは、更に、前記中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されていることを特徴とする請求項７に記載の台車。
【請求項９】
鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車の製造方法であって、
車輪と車軸とからなる少なくとも一対の輪軸を準備する輪軸準備工程と、
前記一対の輪軸を保持する台車枠を構成する一対の側梁を形成するための、金属製の第一管材及び金属製の第二管材を準備する管材準備工程と、
前記第一管材及び前記第二管材を前記側梁に沿った形状とするための型を準備する型準備工程と、
前記第一管材及び前記第二管材に内圧を付与して前記型に沿った形状と成すための加圧装置を準備する装置準備工程と、
前記第一管材を前記型の内部に配置し、前記加圧装置によって前記第一管材に内圧を付与して前記型に沿った形状と成して金属製の第一層を形成する第一形成工程と、
前記第二管材を前記第一層の内側に配置し、前記加圧装置によって前記第二管材に内圧を付与して前記第一層に密着させ金属製の第二層を形成する第二形成工程と、
前記第一層及び前記第二層を有する前記一対の側梁を、横梁によって連結して台車枠を形成する枠形成工程と、
前記台車枠に前記輪軸を所定の間隔をおいて互いに平行に取り付けて前記台車を形成する組立工程と、を備えることを特徴とする台車の製造方法。
【請求項１０】
前記管材準備工程において、略同じ長さの前記第一管材及び前記第二管材を準備し、
前記第二形成工程において、前記第二管材の一端及び他端を前記第一層の一端及び他端と揃えて配置し、前記加圧装置によって前記第二管材に内圧を付与して前記第一層に密着させ金属製の第二層を形成し、
前記第一層と前記第二層とを、前記側梁の一端から他端に渡って重なり合うように積層することを特徴とする請求項９に記載の台車の製造方法。
【請求項１１】
前記管材準備工程と前記第二形成工程との間に、前記第二管材の一部に穴を形成する穴形成工程を備えることを特徴とする請求項１０に記載の台車の製造方法。
【請求項１２】
前記穴形成工程において、前記第二層の前記横梁に相当する位置に前記穴が形成されるように、前記第二管材の一部に穴を形成することを特徴とする請求項１１に記載の台車の製造方法。
【請求項１３】
前記第二形成工程と前記枠形成工程との間に、前記第一層と前記第二層とを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する接合工程を備えることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の台車の製造方法。
【請求項１４】
前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、前記第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されることを特徴とする請求項１３に記載の台車の製造方法。
【請求項１５】
前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、少なくとも前記側梁の一端近傍から他端近傍にかけて、前記側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合されることを特徴とする請求項１４に記載の台車の製造方法。
【請求項１６】
前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、更に、前記中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されることを特徴とする請求項１５に記載の台車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、旅客や貨物や動力源を載せるための略箱状の車体と、走行のための機構部である走り装置とを備えている。走り装置は、車軸に車輪を固定して一体と成した輪軸を有するものである。走り装置としては、鉄道車両の長大化や重量の増大による輪軸数の増加と、曲線線路の通過をより円滑にすることを目的として、ボギー台車と呼ばれる複数の輪軸を有する台車が用いられている。
【０００３】
このような台車は、一般的に二つの輪軸を有するように構成されている。また、鉄道車両一両に対して、二軸の台車を二つ設けるのが一般的である。台車は、車体の重量を車輪を介してレールに伝えることで、車体を保持し車体をレールに沿って安定して高速に走行させる役割を果たすものである。従って、鉄道車両一両に対して二つの台車が設けられていれば、一つの台車は車体の略半分の重量を二つの輪軸に分配して伝達する必要がある。
【０００４】
台車の荷重伝達順序は、車体から受けた荷重を車体支持装置が受けて、台車枠、軸ばね、軸箱、軸受けを経由して輪軸に伝達し、輪軸の車輪からレールへと伝達される。従って、二軸の台車では、車体支持装置から台車枠へと伝達された荷重を、台車枠が二つの輪軸へと分配することになるので、台車枠は強固なものとする必要がある。
【０００５】
台車枠は、輪軸からの反力をその両端で受けるように配置される一対の側梁と、その一対の側梁を繋ぐように接合される一対の横梁とを有している。側梁は、車体から受けた荷重を、それぞれの略中央近傍で受け止めるように構成される。従って、側梁は大きな荷重が加わる三点曲げ梁としての強度が求められる。
【０００６】
このような強度が求められる側梁は、中央近傍の断面積が比較的大きく両端の断面積が比較的小さくなるような、断面形状が矩形の中空部材として形成される。具体的には、鉄板をそれぞれの面の形状に応じて４枚準備し、それらをアーク溶接といった手法で溶接接合し、側梁を形成している。また別の手法では、側梁を縦方向に左右対称となるように２分割し、それぞれをプレス成形によって形成して互いに溶接接合することで側梁を形成している。いずれにしても、部品を溶接接合することで側梁を形成しているので、組立作業の手間がかかり、コストアップの要因となっていた。
【０００７】
そこで、下記特許文献１に記載されているように、内圧を付与してパイプ状の材料を膨らませ、側梁形状となっている型の内側に押し付けることで側梁を形成する技術が提案されている。より具体的には、外形を構成する金型の中にパイプ状の成形対象部材を装荷し、パイプの内部に水圧、油圧等の液体の圧力を負荷し、成形対象部材を膨張させることで、外形の金型へ密着させ成形するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２１３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように鉄道車両に用いられる台車の台車枠は大きな荷重を伝達するものであるから、台車枠を構成する側梁は厚さが９〜１２ｍｍ程度の鉄板を用いるものである。また、側梁の全長は、一対の輪軸を支える距離を確保する必要があるため、２３００ｍｍ程度の長さが必要とされる。このように、長さが２ｍを超え、厚みが１０ｍｍ程度のものを成形するにあたって、パイプ状の成形対象部材を外形を構成する金型の内部に納め、パイプ状の成形対象部材の内部に液体によって圧力を加えても、成形対象部材を膨張させて金型へ密着させることは実質的に困難である。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車であって、その台車の側梁を管材によって形成することが可能な台車を提供することにある。また本発明は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車の製造方法であって、その台車の側梁を管材によって形成することが可能な台車の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る台車は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車であって、車輪と車軸とからなり、所定の間隔をおいて互いに平行に配置される少なくとも一対の輪軸と、前記一対の輪軸を保持すると共に、前記車体の重量を前記一対の輪軸それぞれを構成する前記車軸に伝える台車枠と、を備え、前記台車枠は、前記一対の輪軸が所定の間隔をおいて配置される進行方向に沿った一対の側梁と、前記一対の側梁を互いに連結する横梁と、を有し、前記側梁は、第一管材によって形成される金属製の第一層と、前記第一層の内側に第二管材によって形成される金属製の第二層と、を少なくとも有する。
【００１２】
本発明に係る台車では、台車枠を構成する側梁を、第一管材及び第二管材によって形成しているので、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接接合する必要がなくなる。従って、筒状の側梁を形作る際の溶接工程が不要になるので、容易に側梁を形成することができコストダウンに資することもできる。また、溶接した部分の欠陥を考慮する必要がなくなるので、第一層及び第二層からなる厚みを薄くしながらも、必要な強度は確保することができる。
【００１３】
更に本発明に係る台車では、第一管材及び第二管材によって形成される金属製の第一層及び第二層を積層することで側梁を形成しているので、第一層及び第二層それぞれは薄く形成することができる。従って、第一管材及び第二管材に薄肉の管材を用いることができ、それらを用いて金属製の第一層と金属製の第二層とをハイドロフォーミングといった内圧を付与する加工方法によって形成することができる。そのため、台車枠を構成する側梁に求められる形状を、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接することなく容易に形成することができる。更には、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁を、管材を重ね合わせて厚みを確保するという簡単な手法で形成することができる。
【００１４】
また本発明に係る台車では、前記第一層と前記第二層とは前記側梁の一端から他端に渡って重なり合うように積層されていることも好ましい。
【００１５】
この好ましい態様によれば、側梁の一端から他端に渡って第一層と第二層とが重なり合うように構成しているので、側梁の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保することができる。従って、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁であっても、必要な強度を確実に確保することができる。
【００１６】
また本発明に係る台車では、前記第二層の一部に穴が形成されていることも好ましい。
【００１７】
この好ましい態様によれば、側梁の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保する一方で、第二層の一部に穴を形成するという簡単な手法で容易に部分的な薄肉化加工を施すことができ、軽量化を図ったり必要な部位に薄肉部を形成したりすることができる。
【００１８】
また本発明に係る台車では、前記第二層の前記横梁に相当する位置に前記穴が形成されていることも好ましい。
【００１９】
この好ましい態様によれば、横梁に相当する位置における第二層に穴が形成されているので、側梁の横梁が取り付けられる位置を簡便な手法で薄肉化することができる。従って、側梁の薄肉化した部分を取り除いて横梁を取り付けることができ、側梁への横梁の取り付け加工が容易なものとなる。
【００２０】
また本発明に係る台車では、前記第一層と前記第二層とは、互いの相対的な位置が変化しないように接合されていることも好ましい。
【００２１】
この好ましい態様では、第一層と第二層とを互いの相対的な位置が変化しないように接合することで、側梁に大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かっても、第一層と第二層とがずれることがない。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避し、第一層及び第二層の厚みを必要以上に厚くすることなく、大きな荷重を支えることができ、側梁の軽量化を図ることができる。
【００２２】
また本発明に係る台車では、前記第一層と前記第二層とは、前記第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されていることも好ましい。
【００２３】
この好ましい態様では、電子ビーム溶接やレーザービーム溶接といったエネルギービーム溶接を用いることで、第一層と第二層とを接合する際の入熱を抑制して強度低下を抑制することができる。また、溶接後の冷却速度が十分に速いので、ハイドロフォーミングといった内圧付与加工を行って第一層及び第二層を形成した場合にも、その加工による加工硬化を阻害することがない。
【００２４】
また本発明に係る台車では、前記第一層と前記第二層とは、少なくとも前記側梁の一端近傍から他端近傍にかけて、前記側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合されていることも好ましい。
【００２５】
この好ましい態様では、第一層と第二層とを側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合しているので、側梁に三点曲げのような荷重が加わっても、軸力が発生しないか発生しても極めて小さい領域で溶接接合している。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避すると共に、溶接接合部分における軸力の発生を抑制することで、溶接部分に不要な力が加わることなく、各層を一体化することができる。
【００２６】
また本発明に係る台車では、前記第一層と前記第二層とは、更に、前記中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されていることも好ましい。
【００２７】
この好ましい態様では、第一層と第二層とを中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合しているので、第一層と第二層との一体感をより高めることができ、いわゆる重ね梁の状態となることをより確実に回避することができる。
【００２８】
本発明に係る台車の製造方法は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車の製造方法であって、車輪と車軸とからなる少なくとも一対の輪軸を準備する輪軸準備工程と、前記一対の輪軸を保持する台車枠を構成する一対の側梁を形成するための、金属製の第一管材及び金属製の第二管材を準備する管材準備工程と、前記第一管材及び前記第二管材を前記側梁に沿った形状とするための型を準備する型準備工程と、前記第一管材及び前記第二管材に内圧を付与して前記型に沿った形状と成すための加圧装置を準備する装置準備工程と、前記第一管材を前記型の内部に配置し、前記加圧装置によって前記第一管材に内圧を付与して前記型に沿った形状と成して金属製の第一層を形成する第一形成工程と、前記第二管材を前記第一層の内側に配置し、前記加圧装置によって前記第二管材に内圧を付与して前記第一層に密着させ金属製の第二層を形成する第二形成工程と、前記第一層及び前記第二層を有する前記一対の側梁を、横梁によって連結して台車枠を形成する枠形成工程と、前記台車枠に前記輪軸を所定の間隔をおいて互いに平行に取り付けて前記台車を形成する組立工程と、を備える。
【００２９】
本発明に係る台車の製造方法では、第一形成工程及び第二形成工程において、台車枠を構成する側梁を、第一管材及び第二管材によって形成しているので、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接接合する必要がなくなる。従って、筒状の側梁を形作る際の溶接工程が不要になるので、容易に側梁を形成することができコストダウンに資することもできる。また、溶接した部分の欠陥を考慮する必要がなくなるので、第一層及び第二層からなる厚みを薄くしながらも、必要な強度は確保することができる。
【００３０】
更に本発明に係る台車の製造方法では、第一形成工程及び第二形成工程において、第一管材及び第二管材によって形成される金属製の第一層及び第二層を積層することで側梁を形成しているので、第一層及び第二層それぞれは薄く形成することができる。従って、管材準備工程において準備する第一管材及び第二管材に薄肉の管材を用いることができる。そして、第一形成工程及び第二形成工程において、それらを用いて金属製の第一層と金属製の第二層とをハイドロフォーミングといった内圧を付与する加工方法によって形成することができる。そのため、台車枠を構成する側梁に求められる形状を、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接することなく容易に形成することができる。更には、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁を、管材を重ね合わせて厚みを確保するという簡単な手法で形成することができる。
【００３１】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記管材準備工程において、略同じ長さの前記第一管材及び前記第二管材を準備し、前記第二形成工程において、前記第二管材の一端及び他端を前記第一層の一端及び他端と揃えて配置し、前記加圧装置によって前記第二管材に内圧を付与して前記第一層に密着させ金属製の第二層を形成し、前記第一層と前記第二層とを、前記側梁の一端から他端に渡って重なり合うように積層することも好ましい。
【００３２】
この好ましい態様によれば、管材準備工程において、略同じ長さの第一管材及び第二管材を準備し、第二形成工程において、第二管材の一端及び他端を第一層の一端及び他端と揃えて配置し、加圧装置によって第二管材に内圧を付与して第一層に密着させ金属製の第二層を形成しているので、確実に側梁の一端から他端に渡って第一層と第二層とが重なり合うように構成することができる。このように構成することで、側梁の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保することができる。従って、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁であっても、必要な強度を確実に確保することができる。
【００３３】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記管材準備工程と前記第二形成工程との間に、前記第二管材の一部に穴を形成する穴形成工程を備えることも好ましい。
【００３４】
この好ましい態様によれば、管材準備工程と前記第二形成工程との間に、前記第二管材の一部に穴を形成する穴形成工程を備えるので、第二層の一部に容易に穴を形成することができる。従って、側梁の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保する一方で、第二層の一部に穴を形成するという簡単な手法で容易に部分的な薄肉化加工を施すことができ、軽量化を図ったり必要な部位に薄肉部を形成したりすることができる。
【００３５】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記穴形成工程において、前記第二層の前記横梁に相当する位置に前記穴が形成されるように、前記第二管材の一部に穴を形成することも好ましい。
【００３６】
この好ましい態様によれば、穴形成工程において、第二層の横梁に相当する位置に穴が形成されるように、第二管材の一部に穴を形成するので、横梁に相当する位置における第二層に容易に穴を形成することができる。そのため、側梁の横梁が取り付けられる位置を簡便な手法で薄肉化することができる。従って、枠形成工程において側梁の薄肉化した部分を取り除いて横梁を取り付けることができ、側梁への横梁の取り付け加工が容易なものとなる。
【００３７】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記第二形成工程と前記枠形成工程との間に、前記第一層と前記第二層とを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する接合工程を備えることも好ましい。
【００３８】
この好ましい態様では、第二形成工程と枠形成工程との間に、第一層と第二層とを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する接合工程を備えるので、第一層と第二層とを互いの相対的な位置が変化しないように接合することができる。そのため、側梁に大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かっても、第一層と第二層とがずれることがない。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避し、第一層及び第二層の厚みを必要以上に厚くすることなく、大きな荷重を支えることができ、側梁の軽量化を図ることができる。
【００３９】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、前記第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されることも好ましい。
【００４０】
この好ましい態様では、接合工程において電子ビーム溶接やレーザービーム溶接といったエネルギービーム溶接を用いることで、第一層と第二層とを接合する際の入熱を抑制して強度低下を抑制することができる。また、溶接後の冷却速度が十分に速いので、ハイドロフォーミングといった内圧付与加工を行って第一層及び第二層を形成した場合にも、その加工による加工硬化を阻害することがない。
【００４１】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、少なくとも前記側梁の一端近傍から他端近傍にかけて、前記側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合されることも好ましい。
【００４２】
この好ましい態様では、接合工程において第一層と第二層とを側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合しているので、側梁に三点曲げのような荷重が加わっても、軸力が発生しないか発生しても極めて小さい領域で溶接接合している。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避すると共に、溶接接合部分における軸力の発生を抑制することで、溶接部分に不要な力が加わることなく、各層を一体化することができる。
【００４３】
また本発明に係る台車の製造方法では、前記接合工程において、前記第一層と前記第二層とは、更に、前記中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されることも好ましい。
【００４４】
この好ましい態様では、接合工程において第一層と第二層とを中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合しているので、第一層と第二層との一体感をより高めることができ、いわゆる重ね梁の状態となることをより確実に回避することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、台車の側梁を管材によって形成することが可能な台車を提供することができる。また、本発明によれば、台車の側梁を管材によって形成することが可能な台車の製造方法を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態である台車の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態である台車の製造方法の手順を示す図である。
【図３】図２に示す管材準備工程において準備する管材を概略的に示す斜視図である。
【図４】図３に示す管材を加工した例を示す斜視図である。
【図５】図２に示す型準備工程及び装置準備工程において準備する型及び加圧装置を示す断面図である。
【図６】図２に示す最外層形成工程における管材の挙動を示す断面図である。
【図７】図２に示す中間層形成工程における管材の挙動を示す断面図である。
【図８】図２に示す最内層形成工程における管材の挙動を示す断面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図１０】図２に示す接合工程における接合箇所を説明するための図である。
【図１１】図２に示す接合工程における接合箇所を説明するための図である。
【図１２】図２に示す枠形成工程において形成した台車枠を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００４８】
本発明の実施形態である台車について、図１を参照しながら説明する。図１は、台車ＲＴの外観を示す斜視図である。本実施形態の台車ＲＴは、一つの車体に対して一対取り付けられるボギー台車である。図１に示されるように、台車ＲＴは、一対の側梁ＦＲ１，ＦＲ１を含む台車枠ＦＲと、一対の輪軸ＷＡ，ＷＡとを備えている。輪軸ＷＡは、一対の車輪を一本の車軸で固定したものである。
【００４９】
それぞれの側梁ＦＲ１，ＦＲ１には、まくらばねＰＳが設けられている。まくらばねＰＳは、台車ＲＴが取り付けられる車体を支えるように配置されている。車体の重量はまくらばねＰＳを介して、側梁ＦＲ１に伝達されている。
【００５０】
側梁ＦＲ１の両端には、ばね帽ＦＲ２が取り付けられている。ばね帽ＦＲ２の内部には、軸ばねＢＳが納められている。軸ばねＢＳは、一端がばね帽ＦＲ２の内面に当接され、他端が軸箱体ＡＢ１に当接されている。軸箱体ＡＢ１は、軸受ＢＥを保持している。軸受ＢＥは、輪軸ＷＡの両端に取り付けられている。軸箱体ＡＢ１は、アーム部ＡＢ２によって側梁ＦＲ１と繋がれている。軸箱体ＡＢ１とアーム部ＡＢ２とは一体的に構成されており、アーム部ＡＢ２の先端には緩衝ゴムＧＢが設けられている。
【００５１】
このように構成することで、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車ＲＴが形成される。台車ＲＴは、一対の輪軸ＷＡ，ＷＡと、台車枠ＦＲと、を備えている。輪軸ＷＡ，ＷＡは、車輪と車軸とからなり、所定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。台車枠ＦＲは、一対の輪軸ＷＡ，ＷＡを保持すると共に、車体の重量を一対の輪軸ＷＡ，ＷＡそれぞれを構成する車軸に伝えるものである。
【００５２】
続いて、本発明の実施形態である台車ＲＴの製造方法について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施形態である台車ＲＴの製造方法の手順を示す図である。図２に示されるように、台車ＲＴの製造方法は、輪軸準備工程Ｓ０１と、管材準備工程Ｓ０２と、穴形成工程Ｓ０３と、型準備工程Ｓ０４と、装置準備工程Ｓ０５と、最外層形成工程Ｓ０６と、中間層形成工程Ｓ０７と、最内層形成工程Ｓ０８と、接合工程Ｓ０９と、枠形成工程Ｓ１０と、組立工程Ｓ１１と、を備えている。
【００５３】
輪軸準備工程Ｓ０１では、輪軸ＷＡを一対準備する。管材準備工程Ｓ０２では、側梁ＦＲ１となる管材を準備する。管材準備工程Ｓ０２で準備する管材の例を図３に示す。図３は、管材準備工程Ｓ０２で準備する管材の例を示す斜視図である。図３に示されるように、準備する管材は、大径管材ＴＭａ（第一管材）、中径管材（第一管材、第二管材）、及び小径管材（第二管材）である。
【００５４】
大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ、及び小径管材ＴＭｃは、厚みが３ｍｍ程度の鉄製の管材である。大径管材ＴＭａの長さＬａ、中径管材ＴＭｂの長さＬｂ、及び小径管材ＴＭｃの長さＬｃは、同じ長さになるように構成されている。
【００５５】
大径管材ＴＭａの外径ｄａ１は、後述する金型に入れることが可能な寸法に設定されている。中径管材ＴＭｂの外形ｄｂ１及び小径管材ＴＭｃの外形ｄｃ１は、その外側に位置する層を形成する管材（中径管材ＴＭｂに対しては大径管材ＴＭａ、小径管材ＴＭｃに対しては中径管材Ｔｍｂ）を用いた各形成工程後に、それらの内部に挿入可能であればよいものである。具体的には、中径管材ＴＭｂの外径ｄｂ１は，大径管材ＴＭａの最外層形成工程後の内径と同一もしくは小径となるように形成されている。小径管材ＴＭｃの外径ｄｃ１は，中径管材ＴＭｂの中間層形成工程後の内径と同一もしくは小径となるように形成されている。小径管材ＴＭｃの内径ｄｃ２は、後述する水供給シリンダーの水路から水が供給できるような径となるように形成されている。
【００５６】
図２に戻って説明を続ける。管材準備工程Ｓ０２に続く穴形成工程Ｓ０３では、管材準備工程Ｓ０２で準備した小径管材ＴＭｃに穴を形成する。小径管材ＴＭｃに穴を形成した例を図４に示す。図４に示されるように、小径管材ＴＭｃに穴ＣＨを片側に三ヶ所形成することで、穴開きの小径管材ＴＭｃ１が形成される。穴ＣＨは、図では明示しない裏側にも三ヶ所形成されている。
【００５７】
図２に戻って説明を続ける。穴形成工程Ｓ０３に続く型準備工程Ｓ０４では、大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ、及び小径管材ＴＭｃ１を、側梁ＦＲ１に沿った形状とするための金型を準備する。型準備工程Ｓ０４に続く装置準備工程Ｓ０５では、大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ、及び小径管材ＴＭｃ１に内圧を付与して金型に沿った形状と成すための加圧装置を準備する。
【００５８】
型準備工程Ｓ０４で準備する金型及び装置準備工程Ｓ０５で準備する加圧装置の一例を図５に示す。図５は、金型１２，１４及び加圧装置としての水供給シリンダー１６，シリンダー１８を示す断面図である。
【００５９】
金型１２は、側梁ＦＲ１の上半分の形状を成す凹部１２１が形成されている。凹部１２１は、金型１４との当接面１２２から彫り込まれるように形成されている。金型１４は、側梁ＦＲ１の下半分の形状を成す凹部１４１が形成されている。凹部１４１は、金型１２との当接面１４２から彫り込まれるように形成されている。
【００６０】
加圧装置としての水供給シリンダー１６は、その内部に水路１６１が形成されている。シリンダー１８は、水供給シリンダー１６とは反対側に配置されるものである。水供給シリンダー１６及びシリンダー１８を挟み込むように、金型１２と金型１４とを当接させると、凹部１２１及び凹部１４１によって側梁ＦＲ１の外形に倣った内部空間が形成される。
【００６１】
図２に戻って説明を続ける。最外層形成工程Ｓ０６では、側梁ＦＲ１の最も外側の層を形成する。図６は、最外層形成工程Ｓ０６を説明するための図であって、（Ａ）は金型１２，１４の内部に大径管材ＴＭａを配置した図であり、（Ｂ）は大径管材ＴＭａ内部に圧力を付与した状態を示す図である。
【００６２】
図６の（Ａ）に示すように、金型１２，１４を互いに当接させて閉じ、凹部１２１及び凹部１４１によって側梁ＦＲ１の外形に倣った内部空間を形成し、大径管材ＴＭａを配置する。大径管材ＴＭａを長手方向に挟むように、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とを配置する。
【００６３】
続いて、図６の（Ｂ）に示すように、水供給シリンダー１６の水路１６１から水を供給し、大径管材ＴＭａの内部に水圧を付与する。大径管材ＴＭａは、水圧によって凹部１２１及び凹部１４１によって形成される側梁ＦＲ１の外形に倣った内部空間に沿って広がり、側梁ＦＲ１の外形に倣った形状となる。この際に、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とによって圧縮方向に力が加わっているので、大径管材ＴＭａの厚みを略維持したまま側梁ＦＲ１の最外層ＦＲ１ａ（第一層）が形成される。
【００６４】
図２に戻って説明を続ける。最外層形成工程Ｓ０６に続く中間層形成工程Ｓ０７では、側梁ＦＲ１の最外層ＦＲ１ａの内側に密接する層を形成する。図７は、中間層形成工程Ｓ０７を説明するための図であって、（Ａ）は金型１２，１４の内部に中径管材ＴＭｂを配置した図であり、（Ｂ）は中径管材ＴＭｂ内部に圧力を付与した状態を示す図である。
【００６５】
図７の（Ａ）に示すように、金型１２，１４を互いに当接させて閉じ、凹部１２１及び凹部１４１によって側梁ＦＲ１の外形に倣った内部空間を形成し、最外層ＦＲ１ａの内側に中径管材ＴＭｂを配置する。中径管材ＴＭｂを長手方向に挟むように、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とを配置する。
【００６６】
続いて、図７の（Ｂ）に示すように、水供給シリンダー１６の水路１６１から水を供給し、中径管材ＴＭｂの内部に水圧を付与する。中径管材ＴＭｂは、水圧によって最外層ＦＲ１ａの内側に沿って広がり、最外層ＦＲ１ａに倣った形状となる。この際に、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とによって圧縮方向に力が加わっているので、中径管材ＴＭｂの厚みを略維持したまま側梁ＦＲ１の中間層ＦＲ１ｂ（第一層、第二層）が形成される。
【００６７】
図２に戻って説明を続ける。中間層形成工程Ｓ０７に続く最内層形成工程Ｓ０８では、側梁ＦＲ１の中間層ＦＲ１ｂの内側に密接する層を形成する。図８は、最内層形成工程Ｓ０８を説明するための図であって、（Ａ）は金型１２，１４の内部に小径管材ＴＭｃを配置した図であり、（Ｂ）は小径管材ＴＭｃ内部に圧力を付与した状態を示す図である。
【００６８】
図８の（Ａ）に示すように、金型１２，１４を互いに当接させて閉じ、凹部１２１及び凹部１４１によって側梁ＦＲ１の外形に倣った内部空間を形成し、中間層ＦＲ１ｂの内側に小径管材ＴＭｃを配置する。小径管材ＴＭｃを長手方向に挟むように、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とを配置する。
【００６９】
続いて、図８の（Ｂ）に示すように、水供給シリンダー１６の水路１６１から水を供給し、小径管材ＴＭｃの内部に水圧を付与する。小径管材ＴＭｃは、水圧によって中間層ＦＲ１ｂの内側に沿って広がり、中間層ＦＲ１ｂに倣った形状となる。この際に、水供給シリンダー１６とシリンダー１８とによって圧縮方向に力が加わっているので、小径管材ＴＭｃの厚みを略維持したまま側梁ＦＲ１の最内層ＦＲ１ｃ（第二層）が形成される。
【００７０】
図８のＡ−Ａ断面図を図９の（Ａ）に、図８のＢ−Ｂ断面図を図９の（Ｂ）にそれぞれ示す。図９の（Ａ）に示されるように、小径管材ＴＭｃの穴ＣＨが形成されていなかった領域は、最外層ＦＲ１ａ、中間層ＦＲ１ｂ、最内層ＦＲ１ｃが積層され、全周において略同じ厚みとなっている。
【００７１】
一方、図９の（Ｂ）に示されるように、小径管材ＴＭｃの穴ＣＨが形成されていた領域には、凹部ＣＨｃが形成されている。凹部ＣＨｃは、小径管材ＴＭｃの穴ＣＨが、小径管材ＴＭｃの膨張に伴って広がりながら中間層ＦＲ１ｂに当接することによって形成されるものである。従って、凹部ＣＨｃが形成されている領域は、側梁ＦＲ１の薄肉部となっている。
【００７２】
図２に戻って説明を続ける。最内層形成工程Ｓ０８に続く接合工程Ｓ０９では、最外層ＦＲ１ａと、中間層ＦＲ１ｂと、最内層ＦＲ１ｃとを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する。具体的には、第一層である最外層ＦＲ１ａと、最外層ＦＲ１ａに対しては第二層として機能する中間層ＦＲ１ｂと、を溶接によって接合する。更に、第二層である最内層ＦＲ１ｃと、最内層ＦＲ１ｃに対しては第一層として機能する中間層ＦＲ１ｂと、を溶接によって接合する。
【００７３】
最外層ＦＲ１ａと中間層ＦＲ１ｂとの溶接接合と、中間層ＦＲ１ｂと最内層ＦＲ１ｃとの溶接接合とは、同じ溶接作業によって同時に接合することが好ましいものである。また、溶接接合には、電子ビーム溶接やレーザービーム溶接といったエネルギービーム溶接を用いることが好ましいものである。
【００７４】
最外層ＦＲ１ａと中間層ＦＲ１ｂとを溶接接合する部位、及び中間層ＦＲ１ｂと最内層ＦＲ１ｃとの溶接接合する部位は、側梁ＦＲ１の中立軸に沿った部位であることが好ましい。図１０に示されるように、側梁ＦＲ１は、車体側からの荷重Ｌｄを中央近傍で受けると共に、輪軸側からの反力Ｒａを両端で受ける。そのため、側梁ＦＲ１は三点曲げのように大きな荷重が掛かるので、中立軸ＮＬ近傍で溶接することが好ましいものである。中立軸ＮＬ近傍で、最外層ＦＲ１ａと中間層ＦＲ１ｂとを溶接接合し、中間層ＦＲ１ｂと最内層ＦＲ１ｃとを溶接接合することで、軸力が発生しない安定した部位での各層の接合を行うことができる。
【００７５】
具体的にどの部分で溶接接合するかについて、図１１を参照しながら説明する。図１１に示されるように、側梁ＦＲ１の溶接接合部位は、中立軸ＮＬに沿った横接合部Ｗｈと、横接合部Ｗｈに交わるように形成された縦接合部Ｗｖとが好ましい。中立軸ＮＬに沿った横接合部Ｗｈに加えて、縦接合部Ｗｖでも各層を接合するのは、最外層ＦＲ１ａと中間層ＦＲ１ｂと最内層ＦＲ１ｃとをより強固に接合することで一体感を高め、重ね梁の問題を回避するためである。
【００７６】
図２に戻って説明を続ける。接合工程Ｓ０９に続く枠形成工程Ｓ１０では、一対の側梁ＦＲ１，ＦＲ１を横梁６によって連結して台車枠ＦＲを形成する。図１２に、台車枠ＦＲの概略斜視図を示す。
【００７７】
図１２に示されるように、台車枠ＦＲは、一対の側梁ＦＲ１，ＦＲ１と、４つのばね帽ＦＲ２，ＦＲ２，ＦＲ２，ＦＲ２と、一対の横梁６，６と、一対の補強部８，８と、４つの支持部１０，１０，１０，１０と、を備える。図１２において、ｘ軸は鉄道車両の幅方向を示し、ｙ軸は鉄道車両の長さ方向を示し、ｚ軸方向は鉄道車両の高さ方向を示す。
【００７８】
一対の側梁ＦＲ１は、ｙ軸方向に沿って延びるとともに、ｘ軸方向に対向配置されている。各側梁ＦＲ１は、角筒状を呈している。各側梁ＦＲ１の中央部分には、ｘ軸方向に貫通する２つの貫通孔３が形成される。
【００７９】
各側梁ＦＲ１の両端部には、ばね帽ＦＲ２がそれぞれ接合される。ばね帽ＦＲ２は、軸ばね（図１参照）を収容する部分である。ばね帽ＦＲ２は５つの面を有する箱体であって、ｚ軸の負方向側に開口している。
【００８０】
一対の側梁ＦＲ１の間には、一対の円筒状の横梁６が接合される。横梁６はｘ軸方向に延びている。各横梁６の一端部は一方の側梁ＦＲ１の貫通孔３に挿通され、各横梁６の他端部は他方の側梁ＦＲ１の貫通孔３に挿通される。
【００８１】
横梁６と横梁６との間には、一対の角筒状の補強部８が接合される。各補強部８の一端部は一方の横梁６の周面と接合され、各補強部８の他端部は他方の横梁６の周面と接合される。
【００８２】
各横梁６には、支持部１０が一対ずつ接合される。支持部１０は、主電動機や歯車部材（ともに図示せず）を支持する部分である。支持部１０は、各横梁６の周面に、側梁ＦＲ１の端部に向かって突出するように設けられる。
【００８３】
図２に戻って説明を続ける。枠形成工程Ｓ１０に続く組立工程Ｓ１１では、台車枠ＦＲに輪軸ＷＡを所定の間隔をおいて互いに並行に取り付けて台車ＲＴを形成する（図１参照）。
【００８４】
上述したように本実施形態に係る台車ＲＴは、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車である。台車ＲＴは、一対の輪軸ＷＡと、台車枠ＦＲとを備えている。輪軸ＷＡは、車輪と車軸とからなり、所定の間隔をおいて互いに平行に配置される。台車枠ＦＲは、一対の輪軸ＷＡを保持すると共に、車体の重量を一対の輪軸ＷＡそれぞれを構成する車軸に伝えるものである。台車枠ＦＲは、一対の輪軸ＷＡが所定の間隔をおいて配置される進行方向に沿った一対の側梁ＦＲ１と、一対の側梁ＦＲ１を互いに連結する横梁６と、を有する。側梁ＦＲ１は、第一管材としての大径管材ＴＭａによって形成される金属製の第一層である最外層ＦＲ１ａと、第一層である最外層ＦＲ１ａの内側に第二管材としての中径管材ＴＭｂによって形成される金属製の第二層である中間層ＦＲ１ｂと、を有する。また、第二管材として小径管材ＴＭｃを把握すれば、側梁ＦＲ１は、第一管材としての中径管材ＴＭｂによって形成される金属製の第一層である中間層ＦＲ１ｂと、第一層である中間層ＦＲ１ｂの内側に第二管材としての小径管材ＴＭｃによって形成される金属製の第二層である最内層ＦＲ１ｃと、を有する。
【００８５】
本実施形態に係る台車ＲＴでは、台車枠ＦＲを構成する側梁ＦＲ１を、第一管材（大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ）及び第二管材（中径管材ＴＭｂ、小径管材ＴＭｃ）によって形成しているので、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接接合する必要がなくなる。従って、筒状の側梁を形作る際の溶接工程が不要になるので、容易に側梁ＦＲ１を形成することができコストダウンに資することもできる。また、溶接した部分の欠陥を考慮する必要がなくなるので、第一層（最外層ＦＲ１ａ、中間層ＦＲ１ｂ）及び第二層（中間層ＦＲ１ｂ、最内層ＦＲ１ｃ）からなる厚みを薄くしながらも、必要な強度は確保することができる。
【００８６】
更に本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一管材（大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ）及び第二管材（中径管材ＴＭｂ、小径管材ＴＭｃ）によって形成される金属製の第一層（最外層ＦＲ１ａ、中間層ＦＲ１ｂ）及び第二層（中間層ＦＲ１ｂ、最内層ＦＲ１ｃ）を積層することで側梁ＦＲ１を形成しているので、第一層及び第二層それぞれは薄く形成することができる。従って、第一管材及び第二管材に薄肉の管材を用いることができ、それらを用いて金属製の第一層と金属製の第二層とをハイドロフォーミングといった内圧を付与する加工方法によって形成することができる。そのため、台車枠ＦＲを構成する側梁ＦＲ１に求められる形状を、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接することなく容易に形成することができる。更には、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁を、管材を重ね合わせて厚みを確保するという簡単な手法で形成することができる。
【００８７】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一層と第二層とは側梁ＦＲ１の一端から他端に渡って重なり合うように積層されている。
【００８８】
このように、側梁ＦＲ１の一端から他端に渡って第一層と第二層とが重なり合うように構成しているので、側梁ＦＲ１の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保することができる。従って、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁ＦＲ１であっても、必要な強度を確実に確保することができる。
【００８９】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第二層の一部である最内層ＦＲ１ｃに穴ＣＨｃ（凹部）が形成されている。
【００９０】
このように、側梁ＦＲ１の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保する一方で、第二層の一部に穴ＣＨｃ（凹部）を形成するという簡単な手法で容易に部分的な薄肉化加工を施すことができ、軽量化を図ったり必要な部位に薄肉部を形成したりすることができる。
【００９１】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第二層の横梁６に相当する位置に穴ＣＨｃ（凹部）が形成されていることも好ましい。
【００９２】
この好ましい態様によれば、横梁６に相当する位置における第二層に穴ＣＨｃ（凹部）が形成されているので、側梁ＦＲ１の横梁６が取り付けられる位置を簡便な手法で薄肉化することができる。従って、側梁ＦＲ１の薄肉化した部分を取り除いて横梁６を取り付けることができ、側梁ＦＲ１への横梁６の取り付け加工が容易なものとなる。
【００９３】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一層と第二層とは、互いの相対的な位置が変化しないように接合されている。
【００９４】
このように、第一層と第二層とを互いの相対的な位置が変化しないように接合することで、側梁ＦＲ１に大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かっても、第一層と第二層とがずれることがない。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避し、第一層及び第二層の厚みを必要以上に厚くすることなく、大きな荷重を支えることができ、側梁ＦＲ１の軽量化を図ることができる。
【００９５】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一層と第二層とは、第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されている。
【００９６】
このように、電子ビーム溶接やレーザービーム溶接といったエネルギービーム溶接を用いることで、第一層と第二層とを接合する際の入熱を抑制して強度低下を抑制することができる。また、溶接後の冷却速度が十分に速いので、ハイドロフォーミングといった内圧付与加工を行って第一層及び第二層を形成した場合にも、その加工による加工硬化を阻害することがない。
【００９７】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一層と第二層とは、少なくとも側梁ＦＲ１の一端近傍から他端近傍にかけて、側梁ＦＲ１の中立軸に沿って互いに溶接接合されている。
【００９８】
このように、第一層と第二層とを側梁ＦＲ１の中立軸に沿って互いに溶接接合しているので、側梁ＦＲ１に三点曲げのような荷重が加わっても、軸力が発生しないか発生しても極めて小さい領域で溶接接合している。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避すると共に、溶接接合部分における軸力の発生を抑制することで、溶接部分に不要な力が加わることなく、各層を一体化することができる。
【００９９】
また本実施形態に係る台車ＲＴでは、第一層と第二層とは、更に、中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されている。
【０１００】
このように、第一層と第二層とを中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合しているので、第一層と第二層との一体感をより高めることができ、いわゆる重ね梁の状態となることをより確実に回避することができる。
【０１０１】
本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法は、鉄道車両の車体の下部に回動可能なように取り付けられる台車の製造方法である。台車ＲＴの製造方法は、（１）車輪と車軸とからなる少なくとも一対の輪軸ＷＡを準備する輪軸準備工程Ｓ０１と、（２）一対の輪軸ＷＡを保持する台車枠ＦＲを構成する一対の側梁ＦＲ１を形成するための、金属製の第一管材及び金属製の第二管材を準備する管材準備工程Ｓ０２と、（３）第一管材及び第二管材を側梁ＦＲ１に沿った形状とするための型を準備する型準備工程Ｓ０４と、（４）第一管材及び第二管材に内圧を付与して型に沿った形状と成すための加圧装置（水供給シリンダー１６、シリンダー１８）を準備する装置準備工程Ｓ０５と、（５）第一管材を型の内部に配置し、加圧装置によって第一管材に内圧を付与して型に沿った形状と成して金属製の第一層を形成する第一形成工程としての最外層形成工程Ｓ０６（中間層形成工程Ｓ０７）と、（６）第二管材を第一層の内側に配置し、加圧装置によって第二管材に内圧を付与して第一層に密着させ金属製の第二層を形成する第二形成工程としての中間層形成工程Ｓ０７（最内層形成工程Ｓ０８）と、（７）第一層及び第二層を有する一対の側梁ＦＲ１を、横梁６によって連結して台車枠ＦＲを形成する枠形成工程Ｓ１０と、（８）台車枠ＦＲに輪軸ＷＡを所定の間隔をおいて互いに平行に取り付けて台車ＲＴを形成する組立工程Ｓ１１と、を備える。
【０１０２】
本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、第一形成工程としての最外層形成工程Ｓ０６（中間層形成工程Ｓ０７）及び第二形成工程としての中間層形成工程Ｓ０７（最内層形成工程Ｓ０８）において、台車枠ＦＲを構成する側梁ＦＲ１を、第一管材及び第二管材によって形成しているので、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接接合する必要がなくなる。従って、筒状の側梁を形作る際の溶接工程が不要になる（各層を一体化するための溶接工程は設けることが好ましい）ので、容易に側梁ＦＲ１を形成することができコストダウンに資することもできる。また、溶接した部分の欠陥を考慮する必要がなくなるので、第一層及び第二層からなる厚みを薄くしながらも、必要な強度は確保することができる。
【０１０３】
更に本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、第一形成工程（最外層形成工程Ｓ０６、中間層形成工程Ｓ０７）及び第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）において、第一管材及び第二管材によって形成される金属製の第一層及び第二層を積層することで側梁ＦＲ１を形成しているので、第一層及び第二層それぞれは薄く形成することができる。従って、管材準備工程Ｓ０２において準備する第一管材及び第二管材に薄肉の管材を用いることができる。そして、第一形成工程及び第二形成工程において、それらを用いて金属製の第一層と金属製の第二層とをハイドロフォーミングといった内圧を付与する加工方法によって形成することができる。そのため、台車枠ＦＲを構成する側梁ＦＲ１に求められる形状を、板状の部品やプレスによって折り曲げた部品を組み合わせて溶接することなく容易に形成することができる。更には、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁ＦＲ１を、管材を重ね合わせて厚みを確保するという簡単な手法で形成することができる。
【０１０４】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、管材準備工程Ｓ０２において、略同じ長さの第一管材（大径管材ＴＭａ、中径管材ＴＭｂ）及び第二管材（中径管材ＴＭｂ、小径管材ＴＭｃ）を準備し、第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）において、第二管材の一端及び他端を第一層の一端及び他端と揃えて配置し、加圧装置によって第二管材に内圧を付与して第一層に密着させ金属製の第二層を形成し、第一層と第二層とを、側梁ＦＲ１の一端から他端に渡って重なり合うように積層する。
【０１０５】
このように、管材準備工程Ｓ０２において、略同じ長さの第一管材及び第二管材を準備し、第二形成工程において、第二管材の一端及び他端を第一層の一端及び他端と揃えて配置し、加圧装置によって第二管材に内圧を付与して第一層に密着させ金属製の第二層を形成しているので、確実に側梁ＦＲ１の一端から他端に渡って第一層と第二層とが重なり合うように構成することができる。このように構成することで、側梁ＦＲ１の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保することができる。従って、大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かり高い強度が求められる側梁ＦＲ１であっても、必要な強度を確実に確保することができる。
【０１０６】
また本実施形態に係る台車の製造方法では、管材準備工程Ｓ０２と第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）との間に、第二管材の一部に穴を形成する穴形成工程Ｓ０３を備えている。
【０１０７】
このように、管材準備工程Ｓ２と第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）との間に、第二管材の一部に穴を形成する穴形成工程Ｓ０３を備えるので、第二層の一部に容易に穴を形成することができる。従って、側梁ＦＲ１の全体に渡って比較的薄い金属層の積層によって厚みを確保する一方で、第二層の一部に穴を形成するという簡単な手法で容易に部分的な薄肉化加工を施すことができ、軽量化を図ったり必要な部位に薄肉部を形成したりすることができる。
【０１０８】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、穴形成工程Ｓ０３において、第二層の横梁６に相当する位置に穴が形成されるように、第二管材の一部に穴を形成することも好ましい。
【０１０９】
この好ましい態様によれば、穴形成工程Ｓ０３において、第二層の横梁に相当する位置に穴が形成されるように、第二管材の一部に穴を形成するので、横梁６に相当する位置における第二層に容易に穴を形成することができる。そのため、側梁ＦＲ１の横梁６が取り付けられる位置を簡便な手法で薄肉化することができる。従って、枠形成工程Ｓ１０において側梁ＦＲ１の薄肉化した部分を取り除いて横梁６を取り付けることができ、側梁ＦＲ１への横梁６の取り付け加工が容易なものとなる。
【０１１０】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）と枠形成工程Ｓ１０との間に、第一層と第二層とを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する接合工程Ｓ０９を備えている。
【０１１１】
このように、第二形成工程（中間層形成工程Ｓ０７、最内層形成工程Ｓ０８）と枠形成工程Ｓ１０との間に、第一層と第二層とを、互いの相対的な位置が変化しないように接合する接合工程Ｓ０９を備えるので、第一層と第二層とを互いの相対的な位置が変化しないように接合することができる。そのため、側梁ＦＲ１に大きな荷重が三点曲げのような状態で掛かっても、第一層と第二層とがずれることがない。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避し、第一層及び第二層の厚みを必要以上に厚くすることなく、大きな荷重を支えることができ、側梁ＦＲ１の軽量化を図ることができる。
【０１１２】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、接合工程Ｓ０９において、第一層と第二層とは、第一層側からエネルギービーム溶接によって溶接接合されている。
【０１１３】
このように、接合工程Ｓ０９において電子ビーム溶接やレーザービーム溶接といったエネルギービーム溶接を用いることで、第一層と第二層とを接合する際の入熱を抑制して強度低下を抑制することができる。また、溶接後の冷却速度が十分に速いので、ハイドロフォーミングといった内圧付与加工を行って第一層及び第二層を形成した場合にも、その加工による加工硬化を阻害することがない。
【０１１４】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、接合工程Ｓ０９において、第一層と第二層とは、少なくとも側梁ＦＲ１の一端近傍から他端近傍にかけて、側梁ＦＲ１の中立軸に沿って互いに溶接接合されている。
【０１１５】
このように、接合工程Ｓ０９において第一層と第二層とを側梁の中立軸に沿って互いに溶接接合しているので、側梁ＦＲ１に三点曲げのような荷重が加わっても、軸力が発生しないか発生しても極めて小さい領域で溶接接合している。従って、いわゆる重ね梁の状態となることを確実に回避すると共に、溶接接合部分における軸力の発生を抑制することで、溶接部分に不要な力が加わることなく、各層を一体化することができる。
【０１１６】
また本実施形態に係る台車ＲＴの製造方法では、接合工程Ｓ０９において、第一層と第二層とは、更に、中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合されている。
【０１１７】
このように、接合工程Ｓ０９において第一層と第二層とを中立軸に交わる縦方向に沿っても互いに溶接接合しているので、第一層と第二層との一体感をより高めることができ、いわゆる重ね梁の状態となることをより確実に回避することができる。
【０１１８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１９】
ＲＴ：台車
ＰＳ：まくらばね
ＦＲ：台車枠
ＦＲ１：側梁（台車枠）
ＦＲ１ａ：最外層
ＦＲ１ｂ：中間層
ＦＲ１ｃ：最内層
ＦＲ２：ばね帽（台車枠）
ＷＡ：輪軸
ＢＥ：軸受
ＢＳ：軸ばね
ＡＢ１：軸箱体
ＡＢ２：アーム部
ＧＢ：緩衝ゴム
ＴＭａ：大径管材
ＴＭｂ：中径管材
ＴＭｃ：小径管材
ＣＨ：穴
１２：上金型
１２１：凹部
１２２：当接面
１４：下金型
１４１：凹部
１４２：当接面
１６：水供給シリンダー
１６１：水路
１８：シリンダー
３：貫通穴
６：横梁
８：補強部
１０：支持部
Ｗｈ：横接合部
Ｗｖ：縦接合部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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