鐵道車輛用轉向架的制作方法

鐵道車輛用轉向架的制作方法
【專利摘要】一種鐵道車輛用轉向架(101)，其使枕簧(130)介于該鐵道車輛用轉向架(101)與鐵道車輛的車體(180)之間，其具有一對側梁(110)，該一對側梁(110)具有用于收納枕簧的凹部(111)，各側梁具有側梁外壁(112)、側梁內壁(113)、側梁下壁(114)以及側梁上壁(115)，該側梁上壁形成有使收納了的枕簧突出的開口(115a)，凹部由側梁外壁、側梁內壁以及側梁下壁形成，且經由開口收納枕簧。
【專利說明】鐵道車輛用轉向架

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鐵道車輛用轉向架。

【背景技術】
[0002]為了抑制鐵道車輛的所謂的搖擺，并且緩和在行駛時對車體的沖擊，在鐵道車輛的轉向架上，在該轉向架與車體之間設置有枕簧。例如，在電力機車上，如圖7和圖8所示，在轉向架10與該電力機車的車體20的底架21之間設置有枕簧30。在該情況下，枕簧30設置為將枕簧30的下端面30a載置在轉向架10的側梁11的上表面Ila的形態。
[0003]專利文獻1:中國實用新型CN201619580號說明書


【發明內容】

_4] 發明要解決的問題
[0005]然而，在如圖7和圖8所示那樣的在轉向架10的側梁11的上表面Ila載置了枕簧30的形態下，枕簧30的上端面30b處于與枕簧30的高度相當的位置。其結果，不得不將車體20的底面設得較高，或者，為了抑制車體20的底面高度的上升，如圖7所示，進行如下設計:只將車體底架21的與枕簧30對應的部分加工成凹狀，以確保枕簧30的設置空間22等。在設置了設置空間22的情況下，車體20內的搭載設備用的空間就縮小，因而這就成為有必要相應地加長車體長度、導致機車的制造費用提高的原因。
[0006]本發明是為了解決這樣的問題而做成，其目的在于提供一種能夠確保車體內的搭載設備用設置空間、并且與以往相比能夠降低車輛制造費用的鐵道車輛用轉向架。
_7] 用于解決問題的方案
[0008]為了達成上述目的，本發明像以下那樣構成。
[0009]S卩，本發明的第I技術方案的鐵道車輛用轉向架是借助枕簧來支承車體的鐵道車輛用轉向架，其特征在于，該鐵道車輛用轉向架具有側梁，其為一對，具有用于收納上述枕簧的凹部，各側梁具有:側梁外壁，其位于車寬方向外側，并且沿車長方向延伸；側梁內壁，其位于比上述側梁外壁靠車寬方向內側的位置，并且沿車長方向延伸；側梁下壁，其沿車長方向延伸，并且用于載置上述枕簧；側梁上壁，其包含使收納了的上述枕簧的上部突出的開口，并且沿車長方向延伸，上述凹部由側梁外壁、側梁內壁以及側梁下壁形成，且經由上述開口收納枕簧，在各個上述側梁上，設置有上述開口的有開口部分的截面積比未設置上述開口的無開口部分的截面積大。
[0010]采用這樣的結構，該鐵道車輛用轉向架構成為，將枕簧收納于轉向架的側梁內的凹部并且使枕簧的上部從側梁上壁的開口突出，因此，與以往相比，能夠降低枕簧的距轉向架的高度。由此，無需像以往那樣在車體側設置凹狀的枕簧用設置空間，與以往相比能夠減少車輛制造費用。
[0011]發明的效果
[0012]采用本發明，能夠提供一種能夠確保車體內的搭載設備用設置空間、且與以往相比能夠降低車輛制造費用的鐵道車輛用轉向架。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發明的實施方式的鐵道車輛用轉向架的一例的側視圖。
[0014]圖2是圖1所示的鐵道車輛用轉向架的俯視圖。
[0015]圖3是圖2所示的A-A部的剖視圖。
[0016]圖4A是表示圖3所示的凹部的一個變形例的剖視圖。
[0017]圖4B是圖4A所示的變形例的俯視圖。
[0018]圖4C是圖3所示的凹部的其他變形例的俯視圖。
[0019]圖5是圖3所示的凹部的另一變形例的俯視圖。
[0020]圖6是表示圖2所示的A-A部和B-B部的各截面積的圖。
[0021]圖7是表示以往的鐵道車輛用轉向架的一例的側視圖。
[0022]圖8是圖7所示的以往的鐵道車輛用轉向架的俯視圖。

【具體實施方式】
[0023]參照附圖，在下面說明實施方式的鐵道車輛用轉向架。另外，在各附圖中，對于同一或者同樣的結構部分標注相同的附圖標記。另外，在以下的說明和圖示中，雖然采用電力機車用的3軸轉向架作為例子，但本實施方式的鐵道車輛用轉向架并不限于此，能夠應用于電車等的2軸用的轉向架也是自不待言。
[0024]圖1和圖2表示相當于本實施方式的鐵道車輛用轉向架的一例的、電力機車用的3軸轉向架101。轉向架101是使枕簧130介于轉向架101與電力機車的車體180的底部之間來支承車體180的轉向架，作為基本結構具有側梁110。
[0025]在轉向架101的在車寬方向191上的左右兩側設有一對側梁，側梁110沿車長方向192延伸，用于支承車軸且具有用于收納枕簧130的凹部111。在本實施方式中，各個側梁110是大致方管狀的鋼材，如圖3所示，通過焊接將側梁外壁112、側梁內壁113、側梁下壁114以及側梁上壁115這4塊板材接合起來形成各個側梁110。由此，由側梁外壁112、側梁內壁113以及側梁下壁114圍成的部分成為凹部111，在凹部內收納有枕簧130。
[0026]在這里，側梁外壁112是位于車寬方向191外側、且沿車長方向192延伸的板材。側梁內壁113是在車寬方向191上與側梁外壁112相面對、位于比側梁外壁112靠內側的位置、且沿車長方向192延伸的板材。側梁下壁114是沿車長方向192延伸、且用于載置所收納的枕簧的板材。側梁上壁115是形成有使收納了的枕簧130的上部131突出的開口115a、且沿車長方向192延伸的板材。在本實施方式中，在各側梁110上，沿著車長方向192設置有兩個開口 115a。由此，在各側梁110上，用于收納枕簧130的凹部111在車長方向192上存在兩處。另外，在本實施方式中，在各凹部111內收納有兩根枕簧130。
[0027]另外，在各側梁110中，用于收納枕簧130的凹部111的數量、換言之、開口 115a的數量以及各個凹部111所收納的枕簧130的根數并未受到本實施方式的限定。
[0028]另外，在本實施方式中，利用側梁外壁112、側梁內壁113、側梁下壁114以及側梁上壁115這4塊板材形成了側梁110和凹部111，但形成方法并不限于此。總之，在側梁110上具有用于收納枕簧130的凹部111即可。
[0029]在轉向架101的側梁110上作用有來自枕簧130的力和扭力，所以要求側梁110具有與此相應的強度。為了確保強度，在例如使側梁110的鋼材整體的板厚增加的情況下，轉向架101的重量就增加。另一方面，盡管是側梁110的作用有來自枕簧130的最大的力的部位，但如上述那樣，在側梁上壁115上形成有開口 115a。
[0030]因此，出于對這些情況的考慮，在本實施方式中，如圖2所示，在用于收納枕簧130的凹部111部分上，側梁外壁112、側梁下壁114以及側梁上壁115具有向車寬方向191的外側突出的凸部117。通過形成該凸部117，側梁110的設置有開口 115a的有開口部分118a(圖2的A-A部)的截面積變得比側梁110的未設置開口 115a的無開口部分118b (圖2的B-B部)的截面積大。在這里，如圖6所示，截面積指的是由包含側梁外壁112、側梁內壁113、側梁下壁114以及側梁上壁115的面積在內的、由側梁外壁112、側梁內壁113、側梁下壁114以及側梁上壁115圍成的方形形狀部分的面積。即、圖6的(a)所示的A-A部的截面積A比圖6的(b)所示的B-B部的截面積B大。
[0031]采用這樣的結構，能夠使有開口部分118a的扭轉強度與無開口部分118b的扭轉強度相同。
[0032]另外，在本實施方式中，為了使截面積A比截面積B大、而使扭轉強度提高，設置向車寬方向191的外側突出的凸部117，但只要在不影響搭載設備用設置空間的范圍內，也可以設置向上方或下方突出的凸部。
[0033]另外，在本實施方式中，雖然根據側梁110和枕簧130的尺寸上的關系如上述那樣設置有凸部117，但在也有時在有開口部分118a上設置后述那樣的加強構件140(圖4A等)來確保強度的情況下，凸部117并非是必須的結構。
[0034]如以上說明那樣，側梁110具有用于收納枕簧130的凹部111，如圖1和圖3所示，在鉛垂方向193上，能夠將枕簧130的一半以上收納于側梁110內。由此，采用本實施方式的轉向架101，與以往相比，能夠將枕簧130的上表面131a從側梁上壁115突出的突出高度設定得格外低。因此，無需將車體的底面高度設定得較高，或者，不需要如下設計:只將車體的底架的與枕簧對應的部分加工成凹狀來確保枕簧的設置空間等。由此，能夠充分確保車體內的搭載設備用的設置空間，因此，也無需延長車體長度，能夠抑制鐵道車輛的制造費用的上升。
[0035]在用于收納枕簧130的凹部111中也可以如圖3所示那樣貫穿側梁下壁114而形成排水用孔116。當然，排水用孔116要設置在不被枕簧130堵塞的位置。
[0036]通過如此設置排水用孔116，能夠防止雨水積存在凹部111內等。
[0037]另外，如圖4(從圖4A到圖4C)所示，也能夠在收納有枕簧130的凹部111內設置加強構件140。加強構件140是與側梁上壁115的開口 115a相對應地設置于凹部111的板材，例如，包含如圖4B所示那樣的第I加強構件141和第2加強構件142，作為其變形例包含圖4C所示的第4加強構件143，還包含如圖5所示那樣的第3加強構件145。
[0038]第I加強構件141是位于側梁外壁112和開口 115a之間、且沿車長方向192延伸的板材，其下端通過焊接與側梁下壁114接合，其上端通過焊接與側梁上壁115接合。第2加強構件142是位于側梁內壁113和開口 115a之間、且沿車長方向192延伸的板材，其下端通過焊接與側梁下壁114接合，其上端通過焊接與側梁上壁115接合。
[0039]另外，在本實施方式中，如圖4A所示，第I加強構件141和第2加強構件142均以與開口 115a的周面相接的方式配置，但并不限于該方式，也可以以比開口 115a的周面靠側梁外壁112、或者靠側梁內壁113的方式配置。
[0040]另外，如圖4C所示，第I加強構件141和第2加強構件142也能夠沿著開口 115a的整周連結起來而一體地形成,從而構成為第4加強構件143。
[0041]如上述那樣，通過在有開口部分118a設置第I加強構件141、第2加強構件142，或者第4加強構件143，如圖4A所示，由側梁外壁112、側梁下壁114、側梁上壁115以及第I加強構件141形成矩形形狀的第I閉合截面151，由側梁內壁113、側梁下壁114、側梁上壁115以及第2加強構件142形成矩形形狀的第2閉合截面152。
[0042]如上述那樣，在側梁110上作用有來自枕簧130的力和扭力，尤其是，擔心在設置有開口 115a的有開口部分118a處強度下降。但是，因為有上述的第I閉合截面151和第2閉合截面152，所以能夠在抑制轉向架101的重量增加的同時，將側梁110的有開口部分118a的扭轉強度設計為與無開口部分118b的扭轉強度相同。
[0043]另外，在轉向架101上設置有用于將沿車寬方向191延伸的左右一對側梁110連結起來的橫梁120。如圖5所示，該橫梁120位于靠近收納有枕簧130的凹部111的位置，并且有時在I個凹部111中沿車長方向192收納有多根枕簧130。在這樣的形態下，對于在側梁上壁115上形成有開口 115a的凹部111而言，作用有來自橫梁120的力。
[0044]因此，也能夠在用于收納枕簧130的凹部111內設置第3加強構件145。
[0045]第3加強構件145是位于配置在凹部111內的各枕簧130之間且沿著車寬方向191延伸的板材，至少被焊接在側梁外壁112和側梁內壁113上而被固定，進一步優選也焊接在側梁下壁114、側梁上壁115上。
[0046]通過設置第3加強構件145，即使在橫梁120靠近收納有枕簧130的凹部111地配置的形態下，也能夠抑制轉向架101的重量增加，同時增加側梁110的作用有來自枕簧130的力的部分的強度。
[0047]另外，在設置了第3加強構件145的情況下，排水用孔116相對于被第3加強構件145分割開的各凹部111例如能夠配置在圖5所示那樣的位置。
[0048]另外，也可以在設置上述的第I加強構件141和第2加強構件142的同時設置第3加強構件145，或者在設置第4加強構件143的同時設置第3加強構件145。
[0049]如以上那樣，采用實施方式的鐵道車輛用轉向架，構成為將枕簧收納于轉向架的側梁內的凹部并且使枕簧的上部從側梁上壁的開口突出，因此，與以往相比，能夠降低枕簧從轉向架突出的高度。由此，無需像以往那樣在車體側設置凹狀的枕簧用設置空間。因此，在車體側能夠確保搭載設備用設置空間，與以往相比，能夠降低車輛制造費用。
[0050]另外，上述有開口部分還具有:第I加強構件，其位于側梁外壁與開口之間，從側梁下壁沿鉛垂方向延伸；第2加強構件，其位于側梁內壁與上述開口之間，從上述側梁下壁沿鉛垂方向延伸。在這里，上述有開口部分還具有:由上述側梁外壁、上述側梁上壁、上述第I加強構件以及上述側梁下壁形成的矩形形狀的第I閉合截面和由上述側梁內壁、上述側梁上壁、上述第2加強構件以及上述側梁下壁形成的矩形形狀的第2閉合截面。
[0051]這樣一來，因為在開口部分的凹部具有第I加強構件和第2加強構件，與使構成轉向架的構件整體的強度提高的情況相比，能夠在實現轉向架的輕量化的同時，提高用于收納枕簧的轉向架部分的強度。另外，擔心在轉向架的側梁設置開口而使側梁的特別是扭轉強度的降低。相對于此，通過設置有第I加強構件和第2加強構件，并且在開口部的左右兩側形成有矩形的第I閉合截面和第2閉合截面，從而能夠確保與側梁的無開口部分的扭轉強度相同的扭轉強度。
[0052]另外，在收納有枕簧的凹部附近配置有轉向架橫梁的結構中，通過在上述凹部具有第3加強構件，能夠提高用于收納枕簧的轉向架部分針對來自橫梁的力的強度。
[0053]另外，因為在收納有枕簧的凹部的側梁下壁具有排水用孔，能夠防止雨水積存在凹部內等。
[0054]另外，通過使上述各個實施方式中的任意實施方式進行適當地組合，能夠發揮各自具有的效果。
[0055]本發明雖然是參照添附的附圖對與優選的實施方式相關的內容進行了充分的記載，但作為本領域技術人員，知曉各種變形和修改。這樣的變形和修改只要未超出權利要求書所限定的本發明的范圍，就應理解為包含在本發明的范圍內。
[0056]另外，2012年5月I日申請的、日本特許出愿N0.特愿2012-104422號的說明書、附圖、權利要求書以及說明書摘要的公開內容均作為參考而編入本說明書中。
[0057]產業h的可利用件
[0058]本發明能夠適用于鐵道車輛用的轉向架，特別是，適用于電力機車用轉向架以及其他的要求確保搭載設備用設置空間的各種鐵道車輛用轉向架。
[0059]附圖標記說明
[0060]101:轉向架、110:側梁、111:凹部、112:側梁外壁、113:側梁內壁、114:側梁下壁、115:側梁上壁、115a:開口、116:排水用孔、118a:有開口部分、118b:無開口部分、130:枕簧、141 --第I加強構件、142:第2加強構件、143:第4加強構件、145:第3加強構件、151:第I閉合截面、152:第2閉合截面、191:車寬方向、192:車長方向、193:鉛垂方向。
【權利要求】
1.一種鐵道車輛用轉向架，其借助枕簧來支承車體，其特征在于，該 鐵道車輛用轉向架具有側梁，其為一對，具有用于收納上述枕簧的凹部， 各側梁具有: 側梁外壁，其位于車寬方向外側，并且沿車長方向延伸； 側梁內壁，其位于比上述側梁外壁靠車寬方向內側的位置，并且沿車長方向延伸； 側梁下壁，其沿車長方向延伸，并且用于載置上述枕簧； 側梁上壁，其包含使收納了的上述枕簧的上部突出的開口，并且沿車長方向延伸， 上述凹部由側梁外壁、側梁內壁以及側梁下壁形成，經由上述開口收納有枕簧， 在各個上述側梁上，設置有上述開口的有開口部分的截面積比未設置上述開口的無開口部分的截面積大。
2.根據權利要求1所述的鐵道車輛用轉向架，其特征在于， 在上述有開口部分還具有: 第I加強構件，其位于上述側梁外壁和上述開口之間，并且從上述側梁下壁沿鉛垂方向延伸； 第2加強構件，其位于上述側梁內壁和上述開口之間，并且從上述側梁下壁沿鉛垂方向延伸。
3.根據權利要求2所述的鐵道車輛用轉向架，其特征在于， 該鐵道車輛用轉向架還具有: 矩形形狀的第I閉合截面，其由上述側梁外壁、上述側梁上壁、上述第I加強構件以及上述側梁下壁形成； 矩形形狀的第2閉合截面，其由上述側梁內壁、上述側梁上壁、上述第2加強構件以及上述側梁下壁形成。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的鐵道車輛用轉向架，其特征在于，在上述開口內至少2個枕簧鄰接地配置， 在各上述枕簧之間，還具有沿車寬方向延伸、且固定于上述側梁外壁和上述側梁內壁的第3加強構件。
5.根據權利要求4所述的鐵道車輛用轉向架，其特征在于， 該鐵道車輛用轉向架還具有: 橫梁，其沿車寬方向延伸，并且將一對上述側梁連結起來， 上述開口沿車長方向設置有多個， 在側梁的多個上述開口中的至少I個開口處的凹部內具有上述第3加強構件， 上述橫梁設置在靠近具有上述第3加強構件的該開口的位置。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的鐵道車輛用轉向架，其特征在于， 載置有上述枕簧的上述側梁下壁還具有排水用孔。
【文檔編號】B61F5/06GK104271427SQ201380023000
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月12日 優先權日:2012年5月1日
【發明者】佐藤與志, 坂元淳一 申請人:川崎重工業株式會社