前回の記事で、本当に「世界は鉄でできている」ことを学び、鉄の世界にハマった響くん。電車で移動中に鉄のことを考えていて、ふと気がついた
![]() | 電車って鉄の塊だ! |
そこで今回は、鉄から鉄道車両品がつくられる過程を知りたくなった響くんが、製鉄所に見学に行く様子をレポート。なんと国内を走る新幹線、電車に使用されている車輪と車軸のすべてが、日本製鉄の関西製鉄所大阪地区(大阪)でつくられているらしい!?
![]() | 電車はもちろん、車輪やレールも鉄でできているよね! 日本製鉄では電車の車輪、車軸、台車、レールもつくっているんだ! その中でも車輪と車軸はシェア100%を誇っているよ。いまからその車輪と車軸をつくっている関西製鉄所大阪地区(大阪)を見に行こう! |
![]() | え、日本全国すべての車輪と車軸を手がけているの!? |
![]() | そう! そして海外にも輸出しているんだよ。 |
響くんとハガネロウが見学に訪れたのは、大阪にある関西製鉄所大阪地区(大阪)。日本最初の民間鋳鋼工場として1901年に開所した歴史を有し、 鉄道車両品のほか、車のエンジンの重要部品であるクランクシャフトなど、交通に関する重要部品や産業機械品など、様々な製品がつくられています。その中でも鉄道用車輪・車軸をつくっている日本で唯一の製鉄所なんです。
![]() | さっそく日本で唯一の鉄道車輪をつくる製鉄所を見てみよう~! |
![]() | 電車にとって大切な足となる鉄道用車輪。車輪と一言でいっても、様々な種類があるんだよ! |
![]() | たしかに地下鉄と新幹線では車両のサイズも違うし、走るスピードも違う……。どれだけの種類があるんだろう? |
製鉄所に潜入すると、敷地内のあちこちにずらっと並んだ様々な種類の車輪を発見。
鉄道用車輪は、世界に先駆けて開発された優れた耐久性能を持つ「HT車輪」や、さらに軽量化を図った「新波打車輪」、車輪にゴムを装着することでカーブ走行時のきしり音を抑制した「防音車輪」などがあります。また地下鉄や在来線、新幹線など、車両に合わせてつくられているため大きさや形も様々あり、現在つくられている車輪の種類はなんと300種類以上!
![]() | えー、300も?? 車輪ってどれも同じように見えるけれど、何が違うんだろう? |
こんなにもたくさんの種類がある理由は、車輪が車両の安全性を支える最も重要な部品のひとつで、走行中に発生する様々な荷重に耐えられるように車両に合わせて設計・製造しているから。たとえば新幹線なら時速300kmのスピードでも安全に走行できるように、地下鉄なら都市部の地下をくねくね曲がりながらスムーズに走行できるように、様々な工夫が施されています。
その工夫のひとつがレールと接する面(踏面)の傾斜。実は鉄道用の車輪は、自動車の車輪のような円筒形ではなく円錐形になっており、レールに接する面に勾配(こうはい)を設けることで、カーブに差し掛かっても、内側の車輪は径の小さな部分、外側の車輪は径の大きな部分がレールに接し、 内外輪差でレールに沿ってスムーズに走行できるようになっているんです。この踏面の傾斜も、車両によってミリ単位で角度が異なるというから驚き!
![]() | ミリ単位!! この徹底したこだわりが、安全性と乗り心地の良さを生み出しているんだね! |
![]() | 日本製鉄の高い製鉄技術は世界的にも有名で、北米や欧州にも、現地のニーズに合わせた車輪を製造して輸出しているんだ。 国によって規定が異なるため、ほぼオーダーメイド! |
車輪に合わせて車軸も製造され、車輪と車軸を組み立てる工場には、出荷の順番を待つ輪軸(車輪と車軸を組み合わせたもの)が天井いっぱいにストックされ圧巻の一言。
工場内に展示された輪軸のモデル展示をまじまじと観察した響くんは、車軸の中が空洞になっていることを発見!
![]() | 正解! 空洞にすることで1本あたり約50kgもの軽量につながっているんだよ。それに空洞にすることで定期点検もしやすくなり、メンテナンス性や安全性の向上にもつながっているから一石二鳥!! |
次はいよいよ車輪の製造工場へ。鉄の塊から車輪がつくられる様子を見学。ガラス越しとはいえ、鉄が熱され真っ赤になっている光景を間近に眺められて響くんのテンションは最高潮!
![]() | す、すごい迫力! |
![]() | ここでは1日約1000個の車輪がつくられているんだって! 製造過程を解説するね。 |
車輪の材料となる鉄の塊は、和歌山の製鉄所から船で運ばれてきます。棒形状で搬入され、それを車輪1個分の重量に切断し、約1200℃で熱します。その後、10,000トン油圧プレスという大きな機械を使って鍛造(金属を叩いて成形すること)を2回行います。1回目で座布団のようにぺたんこに叩き、金型を変えて、もう1度プレスすると、車輪のような形に!
次に「ホイールミル」という車輪専用の圧延機を用いて、ローラーでひきのばしていくとともに、外形を整えていきます。圧延したら、次に回転鍛造という方法で、車輪に通す穴をあけたら車輪のできあがり!
![]() | あ! 僕がさっき製鉄所内で見たずらっと並べられた車輪のことだね。あれは鍛造されたあとの車輪だったんだ! |
![]() | 日本製鉄の車輪は、優れた製鋼技術により、世界一級の清浄度との高い評価を得ているんだよ! |
![]() | 日本中の鉄道の車輪がこうやってつくられていたとは! すごいね、安心安全に僕たちを運んでくれていたのは日本製鉄の技術のおかげなんだ! |
![]() | 安心安全なのはもちろん、世界にも誇る技術で毎日の暮らしを支えているよね! じゃあ今度は台車を見てみよう! |
![]() | 鉄道台車って車両を支えている部分? |
![]() | そうだよ! 輪軸や基礎ブレーキ装置などを一体的に収め、車両の下に取り付けられている走行装置のことを「台車」というんだ! |
何十トンもある車体を支える台車。ここ関西製鉄所大阪地区(大阪)では、100年間にわたり鉄道台車がつくられ続けてきた地です。台車は当初、アメリカなどからの輸入品に頼っていましたが、第一次世界大戦によって輸入が難しくなったことで、国産化に舵を切り、国内で初めて製造したのが、この関西製鉄所大阪地区(大阪)なんです。それをして第1号台車が製鉄所内に展示されています。
![]() | 関西製鉄所大阪地区(大阪)に展示されている「KS45L台車」はいまから約100年前、1924年(大正13年)に誕生、国産初の鋳鋼製台車なんだ! |
![]() | 高度経済成長に入り、東海道新幹線が開通し、新幹線用の台車も日本製鉄が大きく貢献したんだよ! |
![]() | 新幹線に乗っていて大きく揺れたりしないのは、100年もの年月をかけて進化してきた台車のおかげなんだ! |
さらに製鉄所には、「DT9004台車」(左)と「SS101台車」(右)が展示されています。「DT9004台車」は、東海道新幹線の台車開発に大きく貢献した新幹線試作用の台車で、様々な試験が行われ、1963年(昭和38年)の走行試験では世界最高時速256kmを記録し、日本の台車技術を世界中に示しました。「SS101台車」は帝都高速度交通営団(現在の東京メトロ)と1980年(昭和55年)に共同開発され、従来台車の揺れ枕(ボルスタ)を省略し、構造の簡素化や軽量化を図った日本初の空気ばねボルスタレス台車で、現在の台車の主流をつくったことで知られています。
![]() | そういえば先日、北海道新幹線のレールが九州から北海道まで列車で運ばれたってニュースを見たよ! あれもたしか日本製鉄でつくられたものだったよね? |
![]() | 響くん、ますます鉄への関心が高まっていきているね~! |
CHECK
関西製鉄所大阪地区(大阪)をチェック2030年末を目標に札幌延伸を目指す北海道新幹線。新函館北斗~札幌間の約212㎞に新しく敷かれるレールも日本製鉄が手がけています。九州製鉄所は、1901年(明治34年)からレールをつくり続けている歴史ある製鉄所で、世界最長の150mのロングレールをつくる設備が整っています。そこで今年4月、北海道新幹線用のレールを150mのまま貨車に積載。これまでの輸送実績は宮城県仙台付近が北限でしたが、青函トンネルを通過して、北海道に150mレールを輸送するのは今回が初の取り組みでした。
従来は長すぎて輸送が困難なため、25mに切断して船やトレーラーで運んでいましたが、今回初めて製造時の状態のまま鉄道で輸送。在来線を走行して輸送される映像が流れるやいなや話題を集めました。
![]() | 150mのレールってすごく長いのに、輸送中もくねくねのカーブを難なく曲がっていて驚いた! |
![]() | 鉄は硬いけれど、普段から利用している電車はくねくね曲がったりしているよね? |
その理由は、レールの構造にあります。日本製鉄がつくるレールは、縦方向には曲がりにくいが、横方向にはしなやかに曲がるような構造になっています。だから運ぶ時も線路のカーブに沿って自然に曲がることができるんです。
![]() | 北海道新幹線のレールは、今後3年間で400本ほどが順次輸送されていくっていうから完成が楽しみだよね。それに今回、レールを製造時の150mのまま鉄道で運べたことは、とても大きな進歩! 今後、工期短縮や乗り心地の向上など様々な効果が期待されているんだ。 |
![]() | 線路は続くよどこまでも~。車輪、車軸、台車、レール……。僕をいつもいろんなところに運んでくれる電車を足元から支えてくれていたのも鉄だったんだね。今度電車に乗る時は、足元に注目して、車輪の違いをチェックしそうだよ! |
![]() | 安心安全なのはもちろん、世界にも誇る技術で日本製鉄は毎日の暮らしを支えているよね! |
製鉄所を存分に見学した響くんとハガネロウは、日本製鉄の誇るべき技術を体感し、そのレベルの高さに感服した様子。100年以上前から車輪と車軸をつくり続け、常に技術改良を重ねながら、日本の高速輸送時代を支えてきたことが、国内シェア100%につながっている。そんな高い技術力は、世界にも認められており、多くの国で日本製鉄の鉄道車両品は使われています。
また最近、また最近、日本製鉄は1年半かけてUSスチールの買収を成立させた。世界展開への準備が整い、ますますグローバルに社会の発展に貢献していきそうで、ますます目が離せません。
CHECK
日本製鉄
日本で最大手、世界でもトップクラスの鉄鋼メーカーであり、日本国内および世界15カ国以上に製造拠点を展開する日本製鉄グループ。常に世界最高の技術とものづくりの力を追求し、優れた製品・サービスの提供を通じて、社会の発展に貢献しています。また2050年カーボンニュートラルの実現に向け、超革新技術の他国に先駆けた開発・実機化に真摯に取り組んでいます。「世界は鉄でできている」をさらに実感したいなら、日本製鉄の製鉄所に見学に行くのもあり! 国内に複数の製鉄所があり、事前予約すれば見学できる製鉄所もあるので、鉄に興味がある方はサイトをチェックしてみては。
CHECK
日本製鉄[PR]提供:日本製鉄
※本記事は掲載時点の情報であり、最新のものとは異なる場合があります。予めご了承ください。
日本製鉄は「24時間365日」鉄を製造中で、きょうも世界中に鉄を供給中。また未来に向けて新しい機能を持った鉄を開発中で、今も鉄は進化中。