[发明专利]铁路车辆的转向架构架

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车辆的转向架构架，特别涉及这样的铁路车辆的转向架构架：着眼于用于将主电动机、齿轮装置、制动装置等功能部件安装于转向架构架的支座，谋求提高将该支座焊接接合于转向架构架时的焊接施工性并且提高功能部件的安装位置的设计自由度。

背景技术

通常，铁路车辆由车体和支承该车体的转向架构成，在转向架的转向架构架安装有作为功能部件的主电动机、齿轮装置、制动装置等。主电动机的动力借助齿轮装置传递给轮轴，从而使铁路车辆在轨道上行进，随着制动装置工作、例如通过抑制轮轴旋转来对铁路车辆进行制动。

图1是表示以往的转向架构架的俯视图。图2是示意性地表示以往的转向架构架的功能部件的安装构造的一例的横梁的横剖视图。在图2中示出了沿着轨道方向的截面，为了能够理解该构造，还明确示出了车体5和自车体侧起的中心销6。

如图1所示，转向架构架包括沿轨道方向配置的左右一对侧梁1以及用于连接所述侧梁1的横梁2。如图2所示，横梁2是通过并列配置两根横截面为圆形的圆管而构成的，它们的两端分别通过焊接与侧梁1焊接接合在一起。在圆管的横梁2之间以张设在该圆管的横梁2之间的方式焊接接合有上下一对加强板2a、2b，以用来确保整体的刚性。

在横梁2的外周面分别通过焊接接合有主电动机安装用支座3a、齿轮装置安装用支座3b和制动装置安装用支座3c这样的功能部件安装用支座3。在图2中示出了这样的状态：在两根圆管的横梁2中的一根横梁2的靠外侧的一半外周面焊接接合有支座3，在该支座3安装有作为功能部件4的主电动机。支座3是通过以焊接的方式组合多块钢板材而成的。

在此，主电动机、齿轮装置、制动装置等功能部件给转向架构架(横梁)带来较高的负载，因此功能部件安装用支座必须坚固且具有较高的疲劳强度。然而，在通过焊接组合多块钢板材而成的支座的情况下，支座与横梁之间的焊接部以及构成支座的钢板材之间的焊接部相比钢板材自身的母材部而言疲劳强度(例如，根据日本工业标准JIS－E－4207)较低。因此，要求想办法抑制支座的疲劳强度出乎意料地降低。

作为应对该要求的现有技术，在专利文献1中公开了这样的技术：改变构成支座的钢板材的形状，使应力降低。另外，在专利文献2中公开了这样的技术：改变构成支座的钢板材的形状，并且优化组装支座时的焊接顺序，使焊接接头质量提高。

然而，包括专利文献1、2所公开的技术在内，在图1和图2所示的以往的转向架构架的情况下，支座3是通过以焊接的方式组合多块钢板材而构成的，并且在由圆管构成的横梁2的外周面焊接支座3，因此存在许多较短的焊缝和曲线状的焊缝。结果，焊接施工的效率较低，基于焊接机器人的自动焊接也变得难以实现。

另外，实际上，根据铁路车辆的规格的不同，功能部件的种类也不同，重量、性能(作用力、载荷等)也不同。因此，功能部件安装于转向架构架(横梁)的安装位置并非同样，需要针对各种铁路车辆的规格单独地设计。在这一点上，在以往的设计中，为了同与铁路车辆的规格相对应的功能部件的安装位置相匹配，而通过改变支座的尺寸形状、即构成支座的钢板材的尺寸形状来进行应对。不言而喻，在进行设计变更时，为了不使支座的疲劳强度降低，需要将支座做成牢固的形状。

然而，在以往的转向架构架中，可能出现难以安装功能部件的情况。以下说明该情况。

图3是示意性地表示在以往的转向架构架中难以安装功能部件的情况的一例的横梁的横剖视图。在该图中，与所述图2同样地示出了沿着轨道方向的截面。

如图3所示，根据铁路车辆的规格，在功能部件4的安装位置位于比两根圆管的横梁2中的一根横梁2的最顶部靠下方且是靠近该一根横梁2的位置的情况下，没有用于设置支座的空间，成为功能部件4与横梁2相干涉的情况。在该情况下，无论怎样改变支座的尺寸形状，也不可能完成功能部件4的安装，因此不得不包括横梁2在内地重新研究转向架构架整体的尺寸结构。因此，在以往的转向架构架中，功能部件的安装位置的设计自由度明显较低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4292980号公报

专利文献2：日本特许第3873659号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于所述问题而做成的，其目的在于提供一种能够提高功能部件安装用支座的焊接施工性并且能够提高功能部件的安装位置的设计自由度的铁路车辆的转向架构架。