CN104718120B - 铁道车辆的侧构体 - Google Patents

Abstract

铁道车辆的侧构体（1）具备：形成有窗用开口的外板（2）；排列于窗用开口的下方，且与外板（2）接合的多个横架（3A）；和通过窗用开口的侧方的嵌镶板部（2a或2b）并与横架（3A）交叉的纵架（4A）。纵架（4A）具有在嵌镶板部（2a或2b）上与外板（2）接合的第一凸缘部（43）、和以与第一凸缘部（43）之间形成段差的形式在第一凸缘部（43）的下方与外板（2）相隔开，且与横架（3A）接合的第二凸缘部（44）。

Description

铁道车辆的侧构体

技术领域

本发明涉及在外板的内侧配置有横架以及纵架的铁道车辆的侧构体。

背景技术

以往，已知有使外板与横架接合，在该横架上架设纵架的所谓的浮动式骨架结构的侧构体。例如，在专利文献1中公开了使窗用开口和出入口用开口在车辆的长度方向上交替地形成的外板与高度（从外板向车宽方向内侧突出的尺寸）不同的两种横架接合而成的铁道车辆的侧构体。

具体而言，在专利文献1公开的侧构体中，在紧邻形成于外板的窗用开口的上侧以及下侧分别配置有高度较高的第一横架，在这些第一横架之间（窗用开口和出入口用开口之间的嵌镶板部）以及第一横架的上下外侧排列有高度较低的多个第二横架。而且，与这些横架交叉的纵架在与一对第一横架对应的位置上分割为上侧纵架部、中间纵架部以及下侧纵架部，这些纵架部之间通过接头构件相连接。

各纵架部的截面形成为帽子状，其两个凸缘部与第二横架接合。另一方面，连接纵架部之间的接头构件以从车宽方向内侧覆盖纵架部之间的间隙的形式沿着第一横架在车辆的长度方向上延伸，其两端部与第一横架接合。

又，专利文献2公开了将横架优先配置在纵架上，并且使纵架与横架抵接后焊接接合而形成的铁道车辆的构体骨架结构。借助于此，专利文献2可以使横架在未分断的状态下在车辆长度方向上连续设置于纵架，从而与无需分断相应地可以形成为最少的数量。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2008-126758号公报；

专利文献2：日本特开2006-347358号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在专利文献1公开的侧构体中，由于纵架与外板相隔开，因此在靠近窗用开口等的开口部的狭窄的外板的嵌镶板部上，存在外板的面外方向和剪切方向的强度不足的情况。又，在将横架配置在狭窄的嵌镶板部上时，还存在其接合作业变得繁杂，并且部件数量增加的问题。

又，专利文献2公开了以纵架与横架焊接接合作为基本结构，并且在开口部附近的横架的端部，使纵架的一侧凸缘与横架接合，使另一侧的凸缘与外板接合而形成的结构。然而，专利文献2是以使横架配置在嵌镶板部上的结构为前提。

因此，本发明的目的是提供无需分断纵架而形成为简单的结构，能够改善嵌镶板部上的外板的强度的铁道车辆的侧构体。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的铁道车辆的侧构体具备：形成有窗用开口的外板；排列于所述窗用开口的下方，且与所述外板接合的多个横架；和通过所述窗用开口的侧方的嵌镶板部并与所述多个横架交叉的纵架；所述纵架具有在所述嵌镶板部上与所述外板接合的第一凸缘部、和以与所述第一凸缘部之间形成段差的形式在所述第一凸缘部的下方与所述外板相隔开，且与所述多个横架接合的第二凸缘部。

根据上述结构，在嵌镶板部上纵架与外板接合，因此可以改善嵌镶板部上的外板的强度。

发明效果：

根据本发明，可以提供形成为无需分断纵架的简单的结构且能够改善嵌镶板部上的外板的强度的铁道车辆的侧构体。

附图说明

图1是从车宽方向内侧观察根据一种实施形态的铁道车辆的侧构体的图；

图2中的图2A是沿着图1的IIA-IIA线剖切的侧构体的剖视图，图2B是未排列有窗用开口的部分上的侧构体的剖视图；

图3是沿着图1的III-III线剖切的侧构体的剖视图；

图4中的图4A是示出图1的要部的图，图4B是从侧方观察所述要部的剖视图，图4C是从下方观察所述要部的剖视图；

图5是使用于图1所示的侧构体的增强构件的立体图；

图6是示出变形例的纵架的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。

图1～图3示出根据一种实施形态的铁道车辆的侧构体1。该侧构体1具备形成有多个窗用开口21以及出入口用开口22的外板2。

在本实施形态中，侧构体1具有至少一对窗用开口21是相互靠近地形成的结构。在这里，“靠近”是指窗用开口21之间的距离达到可以配置一个或两个左右的纵架的宽度。另外，纵架只要具有发挥作为外板的增强构件的功能的弯曲强度就可以适当地变更板厚度或宽度等。作为一个示例，纵架以使水平轴周围的截面系数达到4000～8000mm²左右的形式规定板厚度或宽度等。在本实施形态中，窗用开口21以稍微大于该窗用开口21的宽度的间距排列，位于端部的窗用开口21还靠近出入口用开口22。因此，在窗用开口21之间的第一嵌镶板部2a以及窗用开口21与出入口用开口22之间的第二嵌镶板部2b上未配置有横架。另外，在外板2上如图3所示安装有对窗用开口21进行镶边的框构件25。

在窗用开口21的下方排列有多个（在图例中为四个）下侧横架3A，在窗用开口21的上方排列有多个（在图例中为三个）上侧横架3B。另外，图1仅示出侧构体1中的排列有窗用开口21的部分，在未排列有窗用开口21的部分上，如图2B所示，在与窗用开口21对应的区域排列有多个（在图例中为四个）中间横架3C。这些横架3A～3C与外板2接合。又，在本实施形态中，侧构体1具备多个出入口用开口22，窗用开口21配置在出入口用开口22之间。而且，下侧横架3A在出入口用开口22之间的中途未分断而连续延伸。在这里，“连续延伸”是指下侧横架3A为无接缝的一体结构，或者是指多个下侧横架3A通过具有相同程度的截面系数的接头相连接。

第一纵架4A通过第一嵌镶板部2a以及第二嵌镶板部2b，第二纵架4B（参照图2B）通过上述以外的部分。即，第一纵架4A与下侧横架3A以及上侧横架3B交叉，第二纵架4B与下侧横架3A、中间横架3C以及上侧横架3B交叉。第一纵架4A在第一嵌镶板部2a上配置有二个，在第二嵌镶板部2b上配置有一个。

如图2A以及图2B所示，外板2形成为其腰部向车宽方向内侧偏移的S字状的轮廓形状（外廓形状）。第一纵架4A以及第二纵架4B的下部与外板2相同地以向车宽方向内侧偏移的形式弯曲成S字状。即，外板2以及第一纵架4A和第二纵架4B在从中央向下端的方向上向车宽方向内侧暂时弯曲后向下方弯曲。

在本实施形态中，所有的横架3A～3C以及纵架4A、4B的截面均形成为帽子状。然而，也可以是横架3A～3C以及纵架4A～4B中的一部分或全部的截面形成为曲柄状或者Z字状。

第二纵架4B在全长上具有不变的截面形状，并且仅与下侧横架3A、中间横架3C以及上侧横架3B接合而未与外板2接合。另一方面，各第一纵架4A形成为中间部与下部以及上部相比向车宽方向外侧凸出的形状。而且，第一纵架4A的下部以及上部分别与下侧横架3A以及上侧横架3B接合，中间部在嵌镶板部2a、2b上与外板2接合。

更详细而言，各第一纵架4A如图2A所示具有在第一嵌镶板部2a或第二嵌镶板部2b上与外板2接合的一对（参照图3）第一凸缘部43、与下侧横架3A接合的一对第二凸缘部44、和与上侧横架3B接合的一对第三凸缘部45。另外，第三凸缘部45与第二凸缘部44只是接合对象不同，对于第三凸缘部45本身的结构以及第三凸缘部45与第一凸缘部43之间的关系与第二凸缘部44相同，因此以下参照图4A～图4C以第一凸缘部43与第二凸缘部44之间的关系为中心进行说明。

如图4A～图4C所示，第二凸缘部44以与第一凸缘部43之间形成段差的形式在第一凸缘部43的下方与外板2相隔开。从第二凸缘部44至外板2的距离等于下侧横架3A的高度。

各下侧横架3A具有与外板2接合的一对凸缘部33、与外板2隔着空间相向的主壁31、和从主壁31的上下两端部延伸至凸缘部33的一对侧壁32。而且，第一纵架4A的第二凸缘部44与各下侧横架3A的主壁31在面接触的状态下接合。另外，侧壁32相对于主壁31的角度可以是直角，也可以是钝角。

第一纵架4A除了第一凸缘部～第三凸缘部43～45以外，还具有超过所有的横架3A、3B与外板2平行延伸的主壁41、和从主壁41的左右两端部延伸至第一凸缘部～第三凸缘部41～43的一对侧壁42。另外，主壁41无需一定在全长范围内与外板2完全平行，只要与外板2实质上平行即可。例如主壁41与外板2之间的距离在某一处可以稍有变化。

在本实施形态中，在主壁41延伸的方向上在第一凸缘部43和第二凸缘部44之间形成有间隙6，并且在侧壁42上设置有从间隙6向主壁41凹入的缺口部49。因此，第一纵架4A可以通过金属板的折弯加工（例如压弯成型）制造。

又，在本实施形态中，通过点焊接进行第一纵架4A的第一凸缘部43与外板2的接合、下侧横架3A的凸缘部33与外板2的接合、以及第一纵架4A的第二凸缘部44与下侧横架3A的主壁31的接合。例如，也可以在从两侧用电极夹住下侧横架3A和外板2并进行点焊接后，使第一纵架4A置于下侧横架3A上，并且使电极从一侧仅与第一纵架4A接触并进行点焊接（单面点焊（series spot））。然而，在该情况下，由于单面点焊时较大的载荷施加于下侧横架3A，因此需要以能够承受该载荷的形式使下侧横架3A的板厚度变厚。相对于此，首先，从两侧用电极夹住第一纵架4A和下侧横架3A并进行点焊接而制作骨架体，之后，只要将该骨架体置于外板2上并从两侧用电极夹住下侧横架3A和外板2后进行点焊接便可以使下侧横架3A的板厚度变薄。在本实施形态中，即使在首先制作骨架体的情况下，也同样采用用于能够从两侧用电极夹住下侧横架3A和外板2并进行点焊接的结构。

具体而言，在第一纵架4A的主壁41上，在该主壁41与各下侧横架3A的凸缘部33重叠的位置上形成有点焊接用电极可插通的贯通孔4a。又，在第一纵架4A的第二凸缘部44上设置有用于在第一嵌镶板部2a上相邻的第一纵架4A之间形成点焊接用电极可插通的开口的缺口部46。而且，利用这些贯通孔4a以及缺口部46进行下侧横架3A的凸缘部33与外板2之间的点焊接。又，对于位于最上方的下侧横架3A的上侧的凸缘部33，在与缺口部46对应的位置上，利用第一纵架4A的第一凸缘部43和第二凸缘部44之间的间隙6进行凸缘部33与外板2之间的点焊接。根据这样的结构，可以防止因第一纵架4A的存在而下侧横架3A与外板2之间的点焊接的间距不合理地变宽。另外，将本实施形态中的点焊接的位置在图4A中表示为×符号且在图4B中表示为短实线。

上述第一凸缘部43与第二凸缘部44之间的间隙6以及设置于侧壁42的缺口部49降低第一纵架4A的截面系数。因此，在第一纵架4A的内侧配置有补偿该第一纵架4A的截面系数的降低的增强构件5。

增强构件5形成为在车宽方向内侧开口的截面“コ”字状，从缺口部49向上下两侧延伸。更具体而言，增强构件5具有与第一纵架4A的主壁41相向且以横跨第一凸缘部43和第二凸缘部44的形式延伸的增强壁50、和从该增强壁50的左右两端部沿着第一纵架4A的侧壁42竖立的一对引导壁54。

在第一纵架4A的各侧壁42上，在缺口部49的上方以及下方设置有使增强构件5的引导壁54露出的开口47、48。对于增强构件5，通过使对侧壁42中的各开口47、48镶边的周缘部中至少一部分与引导壁54进行角焊，以此固定于第一纵架4A。

如图5所示，增强壁50由与第一凸缘部43位于同一表面上的第一平面部51、与第二凸缘部44位于同一表面上的第二平面部53、和连接第一平面部51的下边与第二平面部53的上边的倾斜部52构成。第一平面部51的下边与第一凸缘部的下端位于大致相同的高度，第二平面部53的上边与第二凸缘部44的上端位于大致相同的高度。又，增强壁50在与设置于第一纵架4A的主壁41上的贯通孔4a相对应的位置上设置有点焊接用电极可插通的缺口部55以及长孔56。

如上所述，与上侧横架3B接合的第三凸缘部45形成为与第二凸缘部44相同的结构，因此如图2A所示，增强构件5不仅配置在第一凸缘部43与第二凸缘部44的边界部分，而且还配置在第一凸缘部43与第三凸缘部45的边界部分。

如上所述，在本实施形态的侧构体1中，在第一嵌镶板部2a以及第二嵌镶板部2b上第一纵架4A与外板2接合，因此可以改善第一嵌镶板部2a以及第二嵌镶板部2b上的外板2的强度。即，可以发挥使浮动式骨架结构的横架以及纵架两者连续的优点的同时强化嵌镶板部。

尤其是，如本实施形态那样，在嵌镶板部上未配置有横架的情况下，通过第一纵架4A与外板2的接合能够充分确保嵌镶板部上的侧构体1的刚性。换而言之，因第一纵架4A与外板2的接合而变得无需设置嵌镶板部的横架。

然而，在窗用开口21和出入口用开口22之间的第二嵌镶板部2b上有时会配置门袋柱或门挡柱等。然而，在窗用开口21之间的第一嵌镶板部2a上很少配置这样的柱。因此，第一纵架4A的结构特别对第一嵌镶板部2a有效。

又，在本实施形态的侧构体1中，第一纵架4A的截面形成为帽子状，第一凸缘部～第三凸缘部43～45以及侧壁42设置于主壁41的两侧，因此可以在第一嵌镶板部2a以及第二嵌镶板部2b上以高强度支持外板2。

又，在本实施形态的侧构体1中，在第一纵架4A的主壁41上设置有贯通孔4a，因此即使在第一纵架4A与下侧横架3A重叠的位置上也可以将下侧横架3A与外板2进行点焊接。

又，如本实施形态所示，外板2的腰部形成为向车宽方向内侧偏移的S字状的轮廓结构，并且使横架以及纵架连续的浮动式骨架结构，因此可以充分确保外板的强度，并且可以实现制作更加容易的侧构体。尤其是，本实施形态的侧构体是以横架为优先的结构，不会因纵架的存在而使横架被分断，因此相对于车端压缩载荷具有足够的强度。

（变形例）

本发明不限于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。

例如，窗用开口21无需一定靠近出入口用开口22，也可以与出入口用开口22相隔开该窗用开口21的宽度的一半以上。在该情况下，也可以在第二嵌镶板部2b上配置有中间横架3c（参照图2B）。

又，例如在窗用开口21较大的情况下也可以省略上侧横架3B，也可以取代上侧横架3B仅配置有檐梁。即，也可以是第一纵架4A不具有第三凸缘部45，第一凸缘部43延伸至第一纵架4A的上端。

又，下侧横架3A、第一纵架4A以及外板2之间的接合方法不限于点焊接，也可以是激光焊接。

此外，在第一纵架4A的第一凸缘部43与第二凸缘部44之间无需一定在主壁41延伸的方向上形成有间隙6。例如，也可以是如图6所示在第一纵架4A上设置有连接第一凸缘部43与第二凸缘部44的连接部40。连接部40是只要在通过折弯加工形成第一凸缘部43以及第二凸缘部44后，将它们进行焊接即可。或者，如果是可成型的材料以及板厚度，则也可以使它们通过一体引伸压缩加工成型来形成。如果是这样的结构，则可以省略增强构件5。然而，如上述实施形态那样在第一凸缘部43和第二凸缘部44之间形成有间隙6，则仅通过折弯加工便可以制造第一纵架4A。

符号说明：

1 侧构体；

2 外板；

2a 第一嵌镶板部；

2b 第二嵌镶板部；

21 窗用开口；

3A～3C 横架；

31 主壁；

32 侧壁；

33 凸缘部；

4A、4B 纵架；

4a 贯通孔；

41 主壁；

42 侧壁；

43 第一凸缘部；

44 第二凸缘部；

5 增强构件；

50 增强壁；

6 间隙。

Claims (7)

1.一种铁道车辆的侧构体，具备：

形成有窗用开口的外板；

排列于所述窗用开口的下方且与所述外板接合的多个下侧横架；

排列于所述窗用开口的上方且与所述外板接合的多个上侧横架；和

通过所述窗用开口的侧方的嵌镶板部并与所述多个下侧横架及所述多个上侧横架交叉的纵架；

所述纵架具有与所述外板平行在上下方向上连续延伸的主壁、配置于所述主壁的两侧且在所述嵌镶板部上与所述外板接合的一对第一凸缘部、和在所述第一凸缘部各自的下方配置于所述主壁的两侧并以与所述第一凸缘部之间形成段差的形式与所述外板相隔开且与所述多个下侧横架接合的一对第二凸缘部，

在所述外板上还形成有至少两个出入口用开口；

所述窗用开口配置在所述出入口用开口之间；

所述下侧横架整体从一侧的所述出入口用开口连续延伸至另一侧的所述出入口用开口。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

在所述外板上，至少一对所述窗用开口相互靠近形成，所述嵌镶板部是所述一对窗用开口之间的部分。

3.根据权利要求1或2所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

在所述嵌镶板部上未配置有横架。

4.根据权利要求1或2所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

所述纵架具有从所述主壁的两端部延伸至所述第一凸缘部以及所述第二凸缘部的一对侧壁；

在所述主壁延伸的方向上，在所述第一凸缘部与所述第二凸缘部之间形成有间隙。

5.根据权利要求4所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

在所述纵架上固定有具有与所述主壁相向且以横跨所述第一凸缘部和所述第二凸缘部的形式延伸的增强壁的增强构件。

6.根据权利要求1或2所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

所述多个下侧横架及所述多个上侧横架分别具有与所述外板接合的凸缘部、与所述外板隔着空间相向的主壁、和从所述主壁的端部延伸至所述凸缘部的侧壁；

在所述纵架的主壁上，在该主壁与所述多个下侧横架及所述多个上侧横架中的每一个横架的所述凸缘部重叠的位置上形成有贯通孔。

7.根据权利要求1或2所述的铁道车辆的侧构体，其特征在于，

所述外板以及所述纵架的下部以向车宽方向内侧偏移的形式弯曲。