JPS5845382B2 - 機関車用車体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機関車用車体の設計上の基本理念に係り、とく
に設計、生産準備等の間接コストの低減を可能ならしめ
る機関車用車体の製造方法に関する。

機関車用車体は従来から、国内、外とも、発注者の要求
する機関車の性能（たとえば用途、電気方式、容量、軸
配置など）に適合するように、発注者の設計部門、また
は製造者、あるいは両者協同の思想方針に基き、詳細設
計が行なわれ、歴史的に各国各様の標準形式というべき
ものが確立されている。

ディーゼル機関車の場合は機関出力縁が規定されると主
機、補機ともほとんど固定化されるため、それらを塔載
する車体の構造もほとんど固定化されやすく、製作数量
が圧倒的に多い米国メーカの系列にその典型的な例がみ
られる。

方電気機関車においては、各国における電化方式の利点
の主張、それに伴う電力変換方式の多様性と可能性が、
まだ拡大の一途にあるため、機関車を構成する電気装置
の多様性から、おのずからそれらを塔載する車体の構造
、とくに長さにあられれる多様性を固定化の方向へ向わ
せることは仲々困難な実情にある。

この背景となるもう一つの事情は、発注者はその機関車
の仕様に最適の車体内空間を有する車体長さを要求し勝
ちであり、一方製造者においても、製作数量が連続して
漠大でない限り、必要最小限の材料、作業工数の投入で
これをまかなおうとするため、おのずからその都度車体
長さをまちまちに設定し、これに伴う変更点を消化する
ためにその都度新しい製作図面を作成することになり勝
ちである。

製造部門に於いても、新しい製作図に伴う治工具、雇類
の新製又は改修をその都度行う必要に迫られ勝ちである
。

こういう背景にあっても標準化、固定化を目指すゆき方
は決してないわけではなく、外形完成状態に関しては、
形状、構造、寸法的に同一もしくは系列化された実例が
多くみられる。

その背景となる思想は俗に云う１大は小を兼ねる式が根
底となっており、もつとも複雑なケースに適合する車体
構造、寸法に的を絞り、それ以下のケースでは、十分す
ぎる空間の残存を許すか、或は重量バランスの観点から
その空間に特別の機能を有さない、たマ空間と重量を占
めるだけの死荷重を塔載することを便宜的に許す方法が
とられている。

上記の方策を講じている典型的な例がフランスに見られ
る。

たマしこの方策の欠点は、結果的には不必要な重量を運
搬するエネルギー消費のロスが考えられること、結果的
に“間のぬけた機器配置”の様相を呈すること、ならび
に材料とその工作工数が常にもつとも複雑なケースとは
ゾ同等に投入されることからみて、よほど長期的に連中
する需要予測（多様性要求の限度とそれぞれの所要数量
の見通し）に基かない限り、長期的な利得は保証されな
いおそれがある。

こ＼に重大に注目すべき要点は、上記した”犬は小を兼
ねる”思想によらず、完成品としてはその機関車仕様に
必要十分に適合する空間を与える構造、寸法であり、か
つ生産途上のロスも最小限にとゾめるところの多称性吸
収能力をもたせた標準化手法を見出すことにある。

本発明の目的は前記した現存する或種の標準化車体の欠
点を排除し、上記せる新たな標準化手法に基く機関車用
車体を提供するにある。

第１図ａに、２軸台車１を２台有する４軸機関車車体の
一般的な例を示す。

台枠２は両端部に連結器３と、それを強固に支持する端
梁４、および前記２軸台車（以下台車と称する）と前記
台枠とを所定の相対関係を維持しつＳ連結する枕梁５を
、一般に前後対称に配置して設けられている。

また台枠の上部に構成される構体６は、両端部に運転室
７と、構体内部８に所要の機器９と、機器の周辺に必要
な空間１０を維持しっ＼外部からの水分、鳳塵埃等の侵
入を防ぐ目的をもつ機械室１１とから構成されている。

上記の運転室の所要長さをｔｌ、機械室の所要長さをｔ
２とすると、機関車車体の全長Ｌ１は、 で定まることは第１図ａから明らかである。

こ＼に於いて運転室の有するべき機能の多様性によって
ｔｌが、また機械室の有するべき機能の多様性によって
ｔ２が、それぞれ異なる寸法に選ばれる時、全長りは機
関車全体に要求される多様性から、千差万別の寸法とな
りうろことも、第１図ａから明らかである。

第１図すは、第１図ａより仕様的により複雑で容量の大
きい機関車に採用される車体の一例を示す。

たとえば機関車全体の重量が増大しても軌道１２に負担
される重量を分散させる目的で、第１図ａ１と同様の２
軸台車を３台設けて６軸機関車を構成した場合を示して
いる。

この場合、台枠には、中央付近に設けられる中間台車１
３と台枠とを所定の相対関係を維持しっＳ連結する中間
枕梁１４を設ける必要が生じ、台枠全体の構造、寸法が
前記４軸機関車と異ることは第１図ａとｂとを比較すれ
ば明らかである。

一方台枠の上部に構成される構体に関しても、内部塔載
機器の大きさ、数量、形状等によって機械室の長さｔ３
は前記４軸機関車のｔ２と異なった寸法となる可能性は
十分考えられるところである。

したがって仮に運転室の寸法ｔ１が両種機関車で共通に
ｔｌど設定できた場合でも、機関車の全長Ｌ２は となり、前記Ｌ１とは異なる寸法となることが十分認知
される。

従来の多くの実施例によればｔｌが種々異なることも多
いし、とりわけ、４ 、 ｔ３・・・・・・のどとく機
械室の所要寸法に到ってはほとんど同一のものがないと
いえる程多種多様の寸法が選定されてきた。

したがって全長は必然的にＬｌ、Ｌ２・・・・・・とほ
とんど同一のものがないといえる程多種多様の寸法とな
らざるをえなかった。

本発明の提供する新しい設計理念に於いては、車体をま
す台枠と構体の２つに分離し、さらにそれぞれを両端部
と中間部に分離して、それぞれについて機能を分析する
ことに着想の端を発する。

第２図を用いて、この新しい設計理念による実施例につ
いて具体的に説明する。

第２図は上記理念に基く分割機能分析による発明の過程
をわかりやすく説明する目的で随所にすきまδを以って
画かれているが、最終的にはこれらのすきまは密着状態
となり、車体完成状態では第１図と比較して例等変わる
ところはない。

第２図ａは、第１図ａと同じ仕称の４軸機関車を例とし
て、前記分割機能分析による発明の過程を具体的に説明
するものである。

端部台枠１５は、前記連結器の装着をなしつると同時に
連結器から盗人するすべての外部荷重に耐えうる強固な
前記端梁、および前記台車と該端部台枠とを所定の相対
関係を維持しつＳ連結する前記枕梁とを備えそれらを適
切な寸法間隔を以って配置連結することによって構成さ
れている。

従って該端部台枠の寸法は本実施例においては枕梁、い
いかえれば台車取付位置の、前記端梁からの寸法によっ
て決定される性質を有する。

中間台枠１６は本実施例単独で考える場合はむしろ後述
する構体の長さの設定理由に支配されて決定される全長
から、上記端部台枠の２倍の寸法を差引いた寸法として
決まるが如く理解される。

端部構体１７は本実施例では、前記運転室と称する区分
と同一概念で区分されているが、必ずしもこの区分法の
みに拘束されるものではない。

しかし乍ら前記運転室の有すべき機能は運転に必要な機
器（図示せず）と、運転者が該機器を操作したり、その
他所定の動作を行ないうるに足る空間を有し、かつ運転
業務に所定の時間従事するに適切な居住性を確保された
ものでなければならない。

これらの必要機能は、次に述べる機械室とは性格を異に
しかつ安全環境上からも機械室とは空間的に隔離される
方が好ましい性質を要することより、端部構体は運転室
と同義として区分する方が、最終目的とする区分ごとの
標準化の上で取扱いが容易であることが示唆される。

ところで、上記のとおり端部構体は、内容的にはある程
度多様性を要求されるとはいうものの、構造、寸法に於
いてほとんど固定化を意図できる程、その機能は限定さ
れている。

従って第２図ａ、ｂに示した本発明の実施例では、端部
構体を、４軸機関車、６軸機関車の差別なく同一構造、
寸法をとることを特徴として提案されている。

中間構体１８は、上記端部構体を運転室と同義に区分す
る場合、前記機械室と同義に区分することに対応する。

機械室は機関車の仕様の多称性に応じて、その内部に塔
載すべき機器とそれらの配置上、それらを外包する上記
中間構体の構造、寸法上著しい多様性を要求されるもの
である。

第２図ａは、図示した４軸機関車の実施例に於いてはた
ゾ単に所要長さｔ２を２等分して設定されているかの如
く見られるが、第２図すの６軸機関車の実施例かられか
る通り、４軸機関車の実施例における中間構体は、６軸
機関車の実施例において、それを３ユニツト用いること
によって６軸機関車の中間構体を完成する如く設定され
ている。

以上で、機関車車体を、端部台枠、中間台枠、端部構体
および中間構体に分割して、各部の有すべき機能の概要
をのべるとともに、端部台枠と端部構体は比較的、要求
の多様性にも拘ず、構造、寸法を固定化しやすい性質を
有する点に言及した。

又中間台枠、中間構体が、機関車仕様の多称性に順応す
べく適切に分割され、個々の中間構体の基本寸法の設定
の仕方如何で多様性に対する順応の範囲が拡大されるこ
とが示唆された。

このことを更に次の変形実施例を説明することによって
立証する。

第３図ａ ＝ ｈは、上記端部台枠を４ｍに、上記端部
構体を２ｍに設定し、かつ中間構体１９゜１９′として
５７７１と４ｍの２種を予め設定した場合について、実
現しうる機関車車体の多様性を示している。

（図中、部品番号以外の数字は長さく単位ｍ）を示す。

）こ＼に掲げた変形実施例では端部台枠、端部構体およ
び中間構体２種類を予め設定し、中間台枠を、それらの
関係寸法から必然的に定まる寸法にその都度設定するや
り方をとっているが、端部台枠、中間台枠、端部構体お
よび中間構体の４者のうちいずれか３者を予め固定的あ
るいは分割したのち固定的に予め設定して組合わせるこ
とも当然可能である。

上記した如く端部台枠、端部構体は要求される機能大手
め固定して設定することが容易であり、また実際の工作
上中間構体の分割単位寸法をいくつか予め設定し、中間
台枠寸法に自由度をもたせてその都度寸法設定するとい
う上記変形実施例がもつとも実用的かつ工作面の利点を
多く有する。

こ＼に第３図ａ ＝ ｈで実現しうる機関車全長の多様
性を下表にまとめて示す。

本発明のもつとも注目すべき効果は、端部台枠、中間台
枠、端部構体および中間構体の４者の構造、寸法を１単
独仕様の機関車に最適な構造、寸法として把えることで
なく、需要と、技術の発展性との予測を第一の基本とし
て、所望されるであろう機関車車体の構造、寸法を予め
概略想定し、それら所望の概略寸法を、できるだけ少い
種類の単位寸法の選定で、なるべく多く構成しうるよう
な単位寸法を設定し、予め準備されたそれら単位の台枠
、構体をそのま５組合せることによって実現する寸法以
外には、機関車車体全長寸法を求めない、という標準化
体制を作りあげることにより、発注者は買上価格と運用
、保守コストの低減というオＵ益を得、製作者は材料の
固定的特寸常備、製造工程の画一化ひいては量産効果の
回収等を通じて生産コストの低減という利得を上げうろ
ことにある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは従来の車体構造の実施例を示す側面図、
第２図ａ、ｂは本発明の実施例を示す側面図、第３図ａ
−ｈは本発明の変形実施例を示す概念図である。 符号の説明、１５・・・・・・端部台枠、１６・・・・
・・中間台枠、１７・・・・・・端部構体、１８・・・
・・・中間構体、Ｌｌ・・・・・・全長。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体台枠とこの車体台枠に設置される構体とから成
   る機関車用車体において、前記車体台枠を、等しい長さ
   の端部台枠と中間台枠の３分割構成とし、かつ、前記構
   体を、等しい長さの端部構体と４ｍおよび５ｍの２種類
   の長さの中間構体の分割構成とし、しかして、前記分割
   された車体台枠と構体とを組合せて所望の長さの車体を
   構成したことを特徴とする機関車用車体の製造方法。