CN109154318A - 框架及框架的组装方法 - Google Patents

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Abstract

框架(1)包括具有侧壁部(11)的第一构件(10)和具有侧壁部(21A、21B)的第二构件(20)。在第一构件(10)形成第一通孔(12A、12B)。在侧壁部(21A、21B)设有狭缝(25A、25B)和卡定部，其中，上述狭缝(25A、25B)供侧壁部(11)插入，且第一通孔(12A、12B)在狭缝(25A、25B)的内部开口，上述卡定部突出到第一通孔(12A、12B)内并在第一通孔(12A、12B)中卡定。

Description

框架及框架的组装方法
技术领域
本发明涉及框架及框架的组装方法。
背景技术
在框架中存在将形成为H型、U字形状或L字状的多个金属构件组合而成的结构。
例如，在专利文献1中公开有一种由第一构件和第二构件组合而成的框架，其中，上述第一构件形成为截面呈U字形状，并具有底板和两个侧板，上述第二构件形成为截面呈L字状，并具有侧板和底板。在专利文献1所记载的框架中，在第一构件的侧板的底部和前端处分别形成有卡定部，在第二构件的侧板和底板分别形成有卡定孔。此外，通过将第一构件的卡定部插入到第二构件的卡定孔，从而组装成框架。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/173087号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所记载的框架中，第一构件的卡定部仅插入第二构件的卡定孔中。因而，第一构件与第二构件的接合强度低，第一构件容易从第二构件脱开。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种框架，使第一构件不易从第二构件脱开。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的，本发明的框架包括：第一构件，上述第一构件具有第一板状部；以及第二构件，上述第二构件具有第二板状部。在第一板状部形成有第一通孔。在第二板状部形成有狭缝和卡定部，其中，上述狭缝供第一板状部插入，且第一通孔在狭缝的内部开口，上述卡定部突出到第一通孔内并卡定于第一通孔。
发明效果
在本发明中，卡定部突出到插入狭缝的第一板状部的第一通孔内并卡定于第一通孔。因而，根据本发明，能提供第一构件不易从第二构件脱开的框架。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的框架的部件结构的立体图。
图2是表示本发明实施方式1的框架的剖视图。
图3是表示本发明实施方式1的框架的第一构件的第一通孔及第二通孔与第二构件之间的位置关系的俯视图。
图4是表示本发明实施方式1的框架的组装方法中的、将第二构件与第一构件组合的工序的剖视图。
图5是表示本发明实施方式2的框架的立体图。
图6是表示本发明实施方式2的框架的第一构件的立体图。
图7是表示本发明实施方式2的框架的第二构件的立体图。
图8是图5的VIII－VIII剖视图。
图9是放大表示本发明实施方式2的框架的第二构件的狭缝部分的主视图。
图10是表示本发明实施方式2的框架的组装方法中的、将第二构件与第一构件组合的工序的立体图。
图11是表示本发明实施方式3的框架的立体图。
图12是表示本发明实施方式3的框架的制造方法中的、将第二构件与框架的第一构件组合的工序的立体图。
图13是放大表示本发明实施方式3的框架的第二构件的狭缝部分的主视图。
图14是表示本发明实施方式4的框架的立体图。
图15是表示本发明实施方式4的框架的制造方法中的、将第二构件与框架的第一构件组合的工序的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明实施方式的框架及框架的组装方法进行详细说明。另外，在图中，对于相同或等同部分标注相同的符号。
另外，在图示的正交坐标系XYZ中，第一构件延伸的方向是X轴方向，上下方向是Z轴方向，与X轴及Z轴正交的方向是Y轴方向。以下，适当地引用上述坐标系进行说明。
(实施方式1)
实施方式1的框架是轨道车中使用的T字状的框架。以下，参照图1～图4对框架的结构进行说明。
如图1所示，框架1由第一构件10和第二构件20构成，其中，上述第一构件10沿X方向延伸，上述第二构件20的前端、即+Y端安装于第一构件10的X方向中间部。
第一构件10由YZ截面形成为L字状的山形钢构成。第一构件10具有：底部15，上述底部15构成山形钢的底；以及侧壁部11，上述侧壁部11构成山形钢的侧壁。底部15呈板状，并被配置成与XY平面平行。侧壁部11也呈板状，侧壁部11配置成与XZ平面平行。为了组装第二构件20的+Y端，在侧壁部11形成有第一通孔12A、12B和第二通孔14A、14B，上述第二通孔14A、14B与第一通孔12A、12B分隔部13A、13B隔开。
第一通孔12A、12B和第二通孔14A、14B是用于供第二构件20的+Y端的后述的钩状部29A、29B钩挂的孔。通过使钩状部29A、29B钩挂于第一通孔12A、12B和第二通孔14A、14B，从而装配出第二构件20的+Y端。第一通孔12A和第二通孔14A沿Z方向排列，使得在钩挂有钩状部29A、29B时，将第二构件20的后述的侧壁部21A与Z方向平行设置。此外，第一通孔12B和第二通孔14B也沿Z方向排列。
另一方面，第二构件20由XZ截面形成为U字形状的槽形钢构成。第二构件20具有构成槽形钢的侧壁的两个侧壁部21A、21B和构成槽形钢的底的底部22。两个侧壁部21A和底部22呈板状，侧壁部21A与YZ平面平行，底部22与XY平面平行。
如图2所示，为了防止底部22与第一构件10的底部15发生干涉，侧壁部21A的+Y端部比底部22朝+Y侧延伸出长度L1。长度L1比第一构件10的底部15在Y方向上的宽度大。
另外，虽然未在图2中示出，但侧壁部21B的+Y端部也比底部22朝+Y侧延伸出长度L1。
为了将第二构件20装配于第一构件10，在侧壁部21A的+Y端部且侧壁部21A的+Z侧的侧端部处，形成有供第一构件10的分隔部13A插通的狭缝25A。此外，侧壁部21A的+Y端部的一部分因狭缝25A而分离，从而使侧壁部21A的+Y端部形成为具有钩状部29A的形状。
为了将侧壁部21A装配于第一构件10的侧壁部11，使钩状部29A钩挂于侧壁部11的第一通孔12A和第二通孔14A。详细而言，钩状部29A具有朝+Y侧延伸的钩基部26A，钩基部26A贯穿第一构件10的第二通孔14A。此外，钩状部29A具有钩前端部23，上述钩前端部23从钩基部26A朝－Y侧且朝+Z侧延伸，钩前端部23从+Y侧穿过第一通孔12A。上述钩前端部23卡定于第一通孔12A的+Z侧内表面。由此，钩前端部23作为卡定部23A发挥作用。
另外，在钩状部29A中，为了便于组装而将卡定部23A的－Y端部倒角。通过对钩基部26A的－Z端部与+Y端部之间的角落部分进行斜切，从而形成倒角部24A。
为了将侧壁部21A的+Y端设为钩状，狭缝25A形成为从侧壁部21A的+Z侧的侧端部向－Z侧且向侧壁部21A的+Y端倾斜地延伸的槽的形状。此外，狭缝25A在与钩状部29A的+Y端分开距离D1的位置处开口。在此，为使钩前端部23稳定地卡定于第一通孔12A的+Z侧内表面，使距离D1比第一构件10的厚度T1大。此外，狭缝25A的宽度W1比第一构件10的厚度T1大。
在狭缝25A的纵深侧、即－Z端侧处，朝+Y侧延伸的内表面的倾斜平缓地形成，并进一步朝－Y侧延伸。由此，在狭缝25A的－Z端处形成有朝+Z侧突出的凸部28A。
如上所述，在狭缝25A中插通有第一构件10的分隔部13A。如后所述，在使第二构件20相对于第一构件10倾斜且将卡定部23A、23B插入到第二通孔14A、14B中的状态下，在狭缝25A中插入分隔部13A。随后，通过使第二构件20与第一构件10平行，从而使分隔部13A配置在狭缝25A内。因而，狭缝25A相对于分隔部13A的+Y面和－Y面倾斜地延伸。此外，狭缝25A的+Y侧的内表面部27A与分隔部13A的处于+Y面与+Z面之间的角落部抵接。此外，内表面部27A将分隔部13A朝－Y侧且朝－Z侧按压。另一方面，凸部28A与分隔部13A的－Y面抵接。此外，凸部28A将分隔部13A朝+Y侧按压。由此，内表面部27A和凸部28A将分隔部13A夹持并固定。此外，如上所述，卡定部23A卡定于第一通孔12A的+Z侧内表面。因而，分隔部13A被牢固地固定。其结果是，第二构件20被牢固地装配于第一构件10。
另外，虽未图示，但侧壁部21B也是与侧壁部21A相同的结构。在侧壁部21B中，内表面部27B和凸部28B也将分隔部13B夹持并固定。此外，卡定部23B卡定于第一通孔12B的+Z侧内表面。由此，分隔部13B被更牢固地固定。
另一方面，为了将第二构件20牢固地装配于第一构件10，如图3所示，在侧壁部21A和侧壁部21B的前端处，使侧壁部21A的+X侧的壁面和侧壁部21B的－X侧的壁面之间的距离D2与第一通孔12A及第二通孔14A的+X侧的内表面和第一通孔12B及第二通孔14B的－X侧的内表面之间的距离D3相同。由此，在侧壁部21A、21B的钩状部29A、29B贯穿第二通孔14A并进一步从前端侧穿过第一通孔12A的情况下，钩状部29A、29B不易晃动。
接着，对框架1的制造方法进行说明。首先，将山形钢和槽形钢各准备一个。接着，在山形钢的侧壁部以图1至图3所示的尺寸形成第一通孔12A、12B及第二通孔14A、14B，以制作出第一构件10。
另一方面，将槽形钢的底部22的前端侧去除上述的长度L1，并将槽形钢形成为侧壁部21A、21B的前端部比底部22伸出的形状。此外，在槽形钢的侧壁部21A、21B的前端侧且底部侧的角落部形成倒角部24A、24B。倒角部24A、24B形成为如下的大小，即在将后述的钩状部29A、29B的卡定部23A、23B插入到第一构件10的第二通孔14A、14B时，侧壁部21A、21B的底部22侧的侧端部不会与第一构件10的底部15发生干涉。
接着，在槽形钢的侧壁部21A、21B的前端侧以图1至图3所示的尺寸形成狭缝25A、25B和凸部28A、28B。由此，在槽形钢形成钩状部29A、29B，以制作出第二构件20。
接着，将第二构件20安装于第一构件10。详细而言，首先，使第二构件20的侧壁部21A、21B的上端面相对于第一构件10的底部15倾斜。接着，将钩状部29A插入到第一构件10的第二通孔14A、14B。接着，如图4所示，使钩状部29A朝上、即朝+Z侧移动，以将第一构件10的分隔部13A插入到钩状部29A的后表面侧的狭缝25A。另外，虽未图示，但分隔部13B也插入到第二构件20的狭缝25B。
接着，使第二构件20朝+Z侧移动，以使分隔部13A位于狭缝25A的－Z侧、即狭缝25A的纵深处。接着，使第二构件20的侧壁部21A的+Z侧端面与第一构件10的底部15平行，并将钩状部29A的卡定部23A压入到第一构件10的第一通孔12A。由此，将卡定部23A卡定于第一通孔12A。此外，使狭缝25A的凸部28A与分隔部13A抵接。另外，虽未图示，但通过上述装配，分隔部13B也位于狭缝25B的纵深处。此外，使侧壁部21A的上端面与底部15平行，并将卡定部23B压入到第一通孔12B。
此时，由于卡定部23A、23B被压入到第一通孔12A、12B，因此，在卡定部23A、23B和第一通孔12A、12B的+Z侧内表面施加有压缩力。由此，卡定部23A、23B和第一通孔12A、12B的+Z侧内表面会发生弹性变形。此外，狭缝25A的凸部28A与分隔部13A抵接，因此，在凸部28A的+Y面和分隔部13A的－Y面施加有压缩力。由此，凸部28A的+Y面和分隔部13A的－Y面发生弹性变形。其结果是，第一构件10与第二构件20被牢固地装配。此外，第一构件10和第二构件20以高接合强度被装配。通过以上的工序完成框架1。
如上所述，在实施方式1的框架1中，形成于第一构件10侧壁部11的分隔部13A、13B被插入到形成于第二构件20侧壁部21A、21B的狭缝25A、25B。此外，钩状部29A、29B的卡定部23A、23B卡定于形成于第一构件10侧壁部11的第一通孔12A、12B，其中，上述钩状部29A、29B是通过在第二构件20的侧壁部21A、21B设置狭缝25A、25B而形成的。因而，能将第一构件10和第二构件20以高接合强度装配。此外，由于仅将分隔部13A、13B插入到狭缝25A、25B，并将卡定部23A、23B卡定于第一通孔12A、12B，因此，第一构件10与第二构件20的组装容易。
此外，第一通孔12A、12B仅形成于第一构件10的侧壁部11，而并未形成于底部15。换言之，第一通孔12A、12B并未以跨过截面形成为L字状的第一构件10的弯曲部的方式形成。因而，第一通孔12A、12B不会因弯曲部而发生歪斜。其结果是，在框架1中，能提高第二构件20相对于第一构件10的位置精度。
在侧壁部11除了形成第一通孔12A、12B之外还形成有第二通孔14A、14B。第二通孔14A、14B也与第一通孔12A、12B同样地，不会因上述弯曲部而发生歪斜，其结果是，在框架1中，能提高第二构件20相对于第一构件10的位置精度。
形成于狭缝25A、25B内的凸部28A、28B与形成于第一构件10侧壁部11的分隔部13A、13B抵接。由此，第一构件10与第二构件20被牢固地装配。因而，在框架1中，第一构件10与第二构件20的接合强度高。其结果是，能防止第二构件20从第一构件10脱开。
卡定部23A、23B由侧壁部21A、21B的钩状部29A的+Z端部构成，并卡定于第一通孔12A的+Z侧的内表面。在侧壁部21A、21B因自身重力及来自+Z侧、即来自上方的力的作用下欲朝下移动时，卡定部23A、23B更牢固地卡定于第一通孔12A。因而，在框架1中，第二构件20不易从第一构件10脱开。
(实施方式2)
实施方式2的框架2是十字状的框架。以下，参照图5至图10对实施方式2的框架2的结构进行说明。在实施方式2中，对与实施方式1不同的结构进行说明。
如图5所示，框架2由第一构件30和第二构件40构成，其中，上述第一构件30沿X方向延伸，上述第二构件40在X方向的中间部处装配于第一构件30，并沿Y方向延伸，且与第一构件30交叉。
第一构件30由YZ截面形成为帽形的帽形钢构成。如图6所示，第一构件30具有被称作帽形钢的腹板的、与XY平面平行的上表面部39；被称作帽形钢的凸缘的、与XZ平面平行的侧壁部31；以及被称作帽形钢的臂的、与XY平面平行的底部35。此外，在第一构件30形成有缺口部350和第一通孔32A、32B，其中，上述缺口部350从底部35挖到侧壁部31的Z方向中间处，上述第一通孔32A、32B形成于侧壁部31，并位于比缺口部350更靠+Z侧的位置处。
另外，虽未图示，但第一构件30具有：配置于上表面部39的+Y端的、与XZ平面平行的另一个侧壁部；以及从另一个侧壁部向+Y方向延伸的、与XY平面平行的另一个底部。此外，在未图示的另一个侧壁部和另一个底部也形成有相同形状的缺口部。此外，在未图示的另一个侧壁部也形成有两个第一通孔。
缺口部350是为了在将第一构件30装配于第二构件40时将第二构件40嵌合而形成的。因而，缺口部350在X方向上的宽度W2与第二构件40的后述的上表面部49的、图7所示的X方向上的宽度W3相同。为了将位于缺口部350的+Z侧的侧壁部31的一部分嵌入到第二构件40的后述的狭缝45A、45B，图6所示的缺口部350在Z方向上的高度H1比图7所示的第二构件40在Z方向上的高度H2小。
另一方面，虽未图示，但第一通孔32A、32B形成于当第二构件40被嵌入到缺口部350且侧壁部31被嵌入到第二构件40的狭缝45A、45B时，狭缝45A、45B内的、从Y方向观察时与后述的卡定部43A、43B重叠的位置处。此外，第一通孔32A、32B形成为沿Y方向观察时比卡定部43A、43B小的矩形的形状。此外，第一通孔32A、32B贯穿侧壁部31。由此，在侧壁部31嵌入到第二构件40的狭缝45A、45B时，狭缝45A、45B内的卡定部43A、43B能卡定于第一通孔32A、32B。
第二构件40由XZ截面形成为帽形的帽形钢构成。如图7所示，第二构件40具有：被称作腹板的、与XY平面平行的上表面部49；被称作凸缘的、与YZ平面平行的侧壁部41A、41B；以及被称作臂的、与XY平面平行的底部42。此外，在第二构件40中形成有狭缝45A、45B和两个缺口部420，其中，上述狭缝45A、45B沿X方向横穿上表面部49，并沿Z方向贯穿上表面部49，且从上表面部49延伸至侧壁部41A、41B的Z方向中间处，上述两个缺口部420是将底部42挖空而成的。
另外，虽未图示，但第二构件40具有从侧壁部41B向+X方向延伸的另一个底部。在上述另一个底部也形成有两个与缺口部420相同形状的缺口部。
如上所述，狭缝45A、45B是在将第一构件30装配于第二构件40时供第一构件30的侧壁部31嵌入的结构物。如图8所示，为了使侧壁部31易于嵌入，狭缝45A、45B在Y方向上的宽度W4比侧壁部31的厚度T2稍大。另一方面，在狭缝45A和45B中，为了使被嵌入的侧壁部31处于不摇晃的状态，使从狭缝45A的－Y侧的内表面部47A至狭缝45B的+Y侧的内表面部47B的距离D4与第一构件30的两个侧壁部31的外壁面之间的距离D5相等。此外，为了防止侧壁部31的摇晃并且防止侧壁部31从狭缝45A、45B脱开，在狭缝45A的内表面部47A形成有卡定部43A。此外，在狭缝45B的内表面部47B形成有卡定部43B。
如图8和图9所示，卡定部43A形成为从狭缝45A的－Y侧的内表面部47A向+Y侧突出的凸状。卡定部43A形成为沿XZ平面观察时呈矩形，其大小比侧壁部31的第一通孔32A的沿XZ平面观察时的矩形小。此外，如图8所示，卡定部43A在第一构件30安装于第二构件40的状态下朝侧壁部31的第一通孔32A内突出，并且卡定部43A的－Z面与第一通孔32A的－Z侧的内表面部抵接。另一方面，卡定部43B形成为从狭缝45B的+Y侧的内表面部向－Y侧突出的凸状。卡定部43B的沿XZ平面观察时的形状与卡定部43A的沿XZ平面观察时的形状相同，且两者的大小也相同。此外，卡定部43B在第一构件30装配于第二构件40的状态下突出到侧壁部31的第一通孔32B内，并且卡定部43B的－Z面与第一通孔32B的－Z侧的内表面部47B抵接。由此，卡定部43A、43B卡定于第一通孔32A、32B的－Z侧的内表面部，并且将第一构件30的两个侧壁部31夹持，从而将第一构件30牢固地装配于第二构件40。
此外，在比卡定部43A、43B更靠－Z侧形成有凹部430A、430B，上述凹部430A、430B与卡定部43A、43B在Z方向上相邻。凹部430A朝－Y侧凹陷，凹部430B朝+Y侧凹陷。由此，在向卡定部43A、43B施加Z方向的力时，凹部430A、430B容易使卡定部43A、43B弹性变形。如后所述，在将第一构件30装配于第二构件40时，第一构件30的侧壁部31被压入到狭缝45A、45B。此时，从侧壁部31对卡定部43A、43B施加有－Z方向的力。此时，凹部430A、430B使卡定部43A、43B的弹性变形变得容易。此外，通过卡定部43A、43B发生弹性变形，从而容易将卡定部43A、43B卡定于第一通孔32A、32B，并进一步将卡定部43A、43B牢固地卡定于第一通孔32A、32B。
返回至图7，缺口部420是为了将第一构件30装配于第二构件40时，防止第一构件30的底部35与第二构件40的底部42发生干涉而形成的。因而，缺口部420在Y方向上的宽度W5与图6所示的第一构件30的底部35在Y方向上的宽度W6相同。
另外，为了更可靠地防止底部35的干涉，缺口部420形成为除了第二构件40的底部42之外，与底部42连续的侧壁部41A的－Z端部也挖空的形状。
接着，对实施方式2的框架2的制造方法进行说明。首先，准备两个帽形钢。去除一个帽形钢的底部的一部分，以形成图6所示形状、尺寸的缺口部350。此外，在缺口部350的+Z侧的侧壁部31的一部分形成上述第一通孔32A、32B。在形成第一通孔32A、32B时，为了维持位置精度，从一个侧壁部31向另一个侧壁部31进行开孔加工。由此，能通过一次开孔加工在两个侧壁部31上分别形成第一通孔32A、32B。由此，制作出第一构件30。
另一方面，在另一个帽形钢上形成图7至图9所示形状、尺寸的缺口部420、狭缝45A、45B和卡定部43A、43B，以制作出第二构件40。在此，狭缝45A、45B是通过切削出从第二构件40的上表面部49向－Z方向延伸的直线状的槽而形成的。
如图10所示，使第一构件30在制作出的第二构件40的+Z侧处呈十字状交叉。此时，使第一构件30的底部35位于第二构件40的缺口部420的+Z侧处。此外，使第一构件30的缺口部350位于第二构件40的上表面部49和侧壁部41A、41B的+Z侧处。接着，将位于缺口部350的+Z侧处的侧壁部31的一部分压入到第二构件40的狭缝45A、45B。
虽未图示，当将侧壁部31的一部分压入到狭缝45A、45B时，形成于狭缝45A、45B的卡定部43A、43B被侧壁部31按压而发生弹性变形。接着，当侧壁部31的一部分被进一步压入到狭缝45A、45B时，侧壁部31的第一通孔32A、32B会朝－Z方向移动，其结果是，变成卡定部43A、43B位于第一通孔32A、32B内的状态。此时，卡定部43A、43B恢复原来的形状并对第一通孔32A、32B卡定。由此，第一构件30的侧壁部31固定于第二构件40的侧壁部41A、41B。通过以上的工序完成框架2。
如上所述，在实施方式2的框架2中，第一构件30的侧壁部31插入到第二构件40的狭缝45A、45B，并且在狭缝45A、45B内，卡定部43A、43B卡定于第一构件30的第一通孔32A、32B。因而，在框架2中，能将第一构件30和第二构件40以高接合强度装配。
在实施方式2中，卡定部43A、43B从狭缝45A、45B的内表面部47A、47B向Y方向突出。因而，即使在施加使第一构件30朝Z方向移动的力的情况下，第一构件30因卡定部43A、43B而不易从第二构件40脱开。只要不施加使卡定部43A、43B发生弹性变形的力，第一构件30就不会从第二构件40脱开。
第一通孔32A、32B仅形成于第一构件30的侧壁部31，并未形成于底部35。因而，与实施方式1同样地，能提高第二构件40相对于第一构件30的位置精度。
狭缝45A、45B与XZ方向平行，且从第二构件40的上表面部49向－Z方向延伸。因而，能容易地将第一构件30的侧壁部31压入到第二构件40的狭缝45A、45B。根据实施方式2，框架2的装配变得容易。
狭缝45A、45B除了形成于第二构件40的侧壁部41A、41B之外，还形成于上表面部49。接着，通过将第一构件30的侧壁部31插入到狭缝45A、45B，从而使得第一构件30与第二构件40进行接合。因而，第一构件30与第二构件40接合的面积大。其结果是，能提高框架2的强度。
(实施方式3)
在实施方式2的框架2中，从第二构件40的+Z侧、即上方装配第一构件30。然而，在本发明中，也可以相反从第一构件30上方装配第二构件40。
在实施方式3的框架3中，第二构件40被从第一构件30上方装配，并将第二构件40与第一构件30组装成十字状。以下，参照图11至图13对实施方式3的框架3的结构进行说明。在实施方式3中，对与实施方式1和实施方式2不同的结构进行说明。
如图11所示，实施方式3的框架3由第一构件30和第二构件40构成，其中，上述第一构件30沿Y方向延伸，上述第二构件40装配在第一构件30的Y方向中间处，沿X方向延伸并且与第一构件30交叉。第一构件30和第二构件40与实施方式2同样地，由帽形钢构成。因而，第一构件30与实施方式2同样地，具有上表面部36、侧壁部31和底部35。此外，第二构件40与实施方式2同样地，具有上表面部49、侧壁部41A、41B和底部42。
如图12所示，在第一构件30的侧壁部31形成有缺口部350和第一通孔32A。此外，在上表面部36形成有上表面狭缝37。另外，虽未图示，在第一构件30的位于上表面部36的+X端设有另一个侧壁部，在上述另一个侧壁部也形成有缺口部和第一通孔。另一个侧壁部的缺口部和第一通孔是与以下说明的缺口部350及第一通孔32A相同的结构，因此，省略说明。
缺口部350是为了当将第二构件40装配于第一构件30时，将第二构件40的底部42嵌入到第一构件30的底部35而形成的。因此，缺口部350将第一构件30的侧壁部31的－Z端和从上述－Z端连续的底部35挖空。此外，缺口部350在Y方向上的宽度W5与第二构件40的底部42在Y方向上的宽度W6相同。
第一通孔32A形成于缺口部350的+Y侧的内表面部的+Z方向延长线上。此外，第一通孔32A形成于比缺口部350更靠+Z侧的位置处。上述第一通孔32A的位置相当于第二构件40的底部42嵌入到缺口部350时的第二构件40的后述的卡定部43A的位置。另外，第一通孔32A的形状、大小与实施方式2相同。
另一方面，上表面狭缝37是将第二构件40装配于第一构件30时供第二构件40的后述的加强部451嵌入的结构物。因而，上表面狭缝37形成为与加强部451的Z方向观察时的矩形相同的形状、朝向。此外，上表面狭缝37位于将第二构件40装配于第一构件30时在Z方向上重叠的位置处。
与此相对的是，在将第二构件40装配于第一构件30时，为了嵌入第一构件30，在第二构件40的侧壁部41A形成有缺口部48。
缺口部48在X方向上的宽度W7形成为与第一构件30的上表面部36在X方向上的宽度相同。此外，缺口部48保持上述宽度，从侧壁部41A的+Z端侧向－Z方向延伸。此外，缺口部48从侧壁部41A的+Z端侧挖空至侧壁部41A的－Z端和底部42。
在缺口部48的X方向中央处设有板状的加强部451，上述加强部451从上表面部49的－Y端向－Z方向延伸。此外，在缺口部48的－X侧的内表面部与加强部451的－X端面之间形成有狭缝45A。在缺口部48的+X侧的内表面部与加强部451的+X端面之间形成有狭缝45B。
加强部451是通过嵌入到上述上表面狭缝37从而对第一构件30与第二构件40的接合进行加强的部分。加强部451的XY截面形成为矩形。加强部451以该截面形状在Z方向上延伸。此外，加强部451的－Z端为了容易嵌入到上表面狭缝37，而对角部进行倒角。为了使加强部451向上表面狭缝37的嵌入稳定，加强部451在Z方向上的长度L2形成得比第一构件30的上表面部36的板的厚度大。加强部451在X方向上的宽度W8比缺口部48在X方向上的宽度W7小，由此，在加强部451与缺口部48之间形成有上述的狭缝45A、45B。
狭缝45A、45B从第二构件40的上表面部49向－Z方向延伸。此外，如图13所示，在狭缝45A的内表面部47A形成有实施方式2中说明的卡定部43A和凹部430A。在实施方式2的框架2中，将第一构件30从第二构件40的+Z侧装配，但在实施方式3的框架3中，与实施方式2相反，将第二构件40从第一构件30的+Z侧装配。因而，实施方式3的卡定部43A的形状是与实施方式2的卡定部43A在Z方向上相反的形状、即相对于XY平面对称的形状。此外，凹部430A与实施方式21相反，与卡定部43A的+Z侧相邻。由此，在将第二构件40从第一构件30的+Z侧装配时，一旦卡定部43A被第一构件30的侧壁部31按压，则卡定部43A容易发生弹性变形。在第二构件40中，通过使卡定部43A发生弹性变形，从而能使卡定部43A卡定于第一构件30的第一通孔32A。由此，第二构件40被牢固地装配于第一构件30。
另外，虽未图示，在狭缝45B的内表面部也形成有与卡定部43A及凹部430A相同形状、大小的卡定部及凹部。此外，虽未图示，在第二构件40的侧壁部41B也与侧壁部41A同样地，形成有缺口部和加强部。在图12中仅图示了一部分，但在侧壁部41B形成有狭缝45C、45D，在上述狭缝45C、45D也形成有与卡定部43A和凹部430A相同形状、大小的卡定部及凹部。
接着，对实施方式3的框架3的制造方法进行说明。准备两个帽形钢，在一个帽形钢上形成图12所示形状、尺寸的缺口部350、第一通孔32A和上表面狭缝37，以制作出第一构件30。此外，在另一个帽形钢上形成图12及图13所示形状、尺寸的卡定部43A、凹部430A、狭缝45A、45B、45C、45D。接着，将狭缝45A与狭缝45B之间以及狭缝45C与狭缝45D之间挖空，以形成加强部451。由此，制作出第二构件40。
接着，如图12所示，将第二构件40配置于第一构件30的+Z侧的位置，并进一步使第二构件40相对于第一构件30呈十字状交叉。此时，将第二构件40配置成使第一构件30位于第二构件40的狭缝45A与狭缝45B之间以及狭缝45C与狭缝45D之间，并且使第二构件40的加强部451位于第一构件30的上表面狭缝37上方的状态。
接着，在上述状态下将第二构件40的加强部451压入到第一构件30的上表面狭缝37。若将加强部451压入到上表面狭缝37，则狭缝45A的卡定部43A会被第一构件30的侧壁部31按压而发生弹性变形。未图示的狭缝45B、45C、45D的卡定部也同样发生弹性变形。此外，一旦将加强部451压入到上表面狭缝37，则卡定部43A到达侧壁部31的第一通孔32A，卡定部43A卡定于第一通孔32A。此外，狭缝45B、45C、45D的卡定部也卡定于侧壁部31的第一通孔。由此，第二构件40装配于第一构件30，另外第二构件40固定于第一构件30。通过以上的工序完成框架3。
如上所述，在实施方式3的框架3中，第二构件40的侧壁部41A、41B的卡定部43A卡定于第一构件30的侧壁部31的第一通孔32A，因此，第二构件40的侧壁部41A、41B被牢固地装配于第一构件30的侧壁部31。因而，在框架3中，与实施方式2同样地，第一构件30与第二构件40以高接合强度装配。
卡定部43A、43B从狭缝45A、45B的内表面部47A、47B向Y方向突出。因而，与实施方式2同样地，在框架3中，第一构件30与第二构件40不易脱开。
第一通孔32A、32B仅形成于第一构件30的侧壁部31，而并未形成于底部35，因此，在框架3中，能提高第二构件40相对于第一构件30的位置精度。
在框架3中，加强部451嵌入到第一构件30的上表面狭缝37，因此，第一构件30与第二构件40接合的部分的面积大。其结果是，框架3的强度大。
(实施方式4)
在实施方式3的框架3中，在第一构件30形成有上表面狭缝37，在第二构件40形成有加强部451。此外，将第二构件40从第一构件30上方装配，并将加强部451嵌插到上表面狭缝37。然而，在本发明中，在第一构件30形成有上表面狭缝37，在第二构件40形成有加强部451的情况下，也可以将第一构件30从第二构件40上方装配，并将上表面狭缝37嵌插到加强部451。
实施方式4的框架4是在实施方式2的框架2所包括的第一构件30形成有上表面狭缝37，在实施方式2的框架2所包括的第二构件40形成有加强部451的框架。以下，参照图14至图15对实施方式4的框架4的结构进行说明。在实施方式4中，对与实施方式1至3不同的结构进行说明。
如图14所示，框架4通过从+Z侧将上表面狭缝37嵌插到加强部451上，从而第一构件30装配于第二构件40。
如图15所示，在第一构件30的上表面部39上形成有两个上表面狭缝37。上表面狭缝37分别形成为长边方向朝向Y方向、短边方向朝向X方向的矩形的形状。上表面狭缝37的长边方向的长度与加强部451的沿Z方向观察时的长边方向的长度相同，上表面狭缝37的短边方向的长度比加强部451的沿Z方向观察时的短边方向的长度稍大。此外，上表面狭缝37保持上述形状贯穿上表面部39。
另一方面，加强部451分别形成于侧壁部41A、41B。详细而言，通过将实施方式2所说明的狭缝45A与狭缝45B之间的上表面部49切削并去除来形成加强部451。因而，加强部451与侧壁部41A、41B相同，呈板状。此外，加强部451的厚度与侧壁部41A、41B的厚度相同。加强部451的+Z端为了容易嵌入到上表面狭缝37而进行倒角。此外，如图14所示，将加强部451嵌入到上表面狭缝37。由此，如上所述，将第一构件30装配于第二构件40。
接着，对实施方式4的框架4的制造方法进行说明。与实施方式2同样地，在帽形钢形成缺口部350和第一通孔32A、32B。此外，通过切削加工形成上表面狭缝37，以制作出第一构件30。
此外，与实施方式2同样地，在另一个帽形钢形成缺口部420和狭缝45A、45B。将上述帽形钢的上表面部中的、由侧壁部41A的狭缝45A和侧壁部41B的狭缝45A、以及侧壁部41A的狭缝45B和侧壁部41B的狭缝45B围成的区域去除，以形成开口部。由此，制作出形成有加强部451的第二构件40。
接着，使第一构件30在制作出的第二构件40上方呈十字状交叉。接着，将第一构件30的缺口部350上方的侧壁部31压入到第二构件40的狭缝45A、45B，并使卡定部43A、43B卡定于第一通孔32A、32B。此时，第一构件30的上表面狭缝37嵌插到第二构件40的加强部451上。通过以上的工序完成框架4。
另外，最好使第二构件40的加强部451与第一构件30的两个上表面狭缝37的内表面部抵接。此时，能提高框架4的接合强度。
如上所述，在实施方式4的框架4中，在第一构件30形成有上表面狭缝37，在第二构件40形成有加强部451。此外，在上表面狭缝37中插入有加强部451。因而，与实施方式3同样地，第一构件30与第二构件40接合的部分的面积大。其结果是，框架4的强度大。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式。在实施方式1至实施方式4中，第一构件10、30以及第二构件20、40由山形钢、槽形钢、帽形钢形成。然而，本发明并不局限于此。在本发明中，只要第一构件10、30具有第一板状部，第二构件20、40具有第二板状部即可。因而，第一构件10、30和第二构件20、40也可以由平板形成。此外，也可以是弯折成I字形状或Z字形状的板。另外，实施方式1至实施方式4的侧壁部11、31相当于本发明的第一板状部。此外，侧壁部21A、21B、41A、41B相当于本发明的第二板状部。
此外，在实施方式1至实施方式4中，第一构件10、30和第二构件20、40由钢材形成，但在本发明中，第一构件10、30及第二构件20、40的材质是任意的。因而，第一构件10、30、第二构件20、40中的至少一个也可以由钢材以外的金属材料、树脂材料等形成。例如，也可以由铝合金、合成树脂形成。
在实施方式1至实施方式4中，在第一构件10、30的侧壁部11、31形成有第一通孔12A、12B、32A、32B。此外，在第二构件20、40的侧壁部21A、21B、41A、41B形成有狭缝25A、25B、45A、45B、45C、45D。然而，本发明并不局限于此。在本发明中，只要第一通孔12A、12B、32A、32B形成于第一构件10、30的第一板状部即可，狭缝25A、25B、45A、45B、45C、45D形成于第二构件20、40的第二板状部即可。因而，也可以在侧壁部11、31之外的板状部例如底部15形成第一通孔12A、12B、32A、32B。在这种情况下，在底部15装配有第二构件20、40的侧壁部21A、21B、41A、41B。同样地，也可以在侧壁部21A、21B、41A、41B之外的板状部形成狭缝25A、25B、45A、45B、45C、45D。
在实施方式1至实施方式4中，框架1至4呈T字状或十字状。然而，本发明并不局限于此。在本发明中，只要框架1至4由第一构件10、30和第二构件20、40构成即可，框架1至4整体的形状是任意的。框架1至4也可以呈例如L字状、I字状的形状。
此外，在实施方式1至实施方式4中，框架1至4用于轨道车，但本发明能应用于所有的机械框架。
本发明能在不脱离本发明的广义的精神和范围的情况下，实现各种实施方式及变形。此外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不限定本发明的范围。也就是说，本发明的范围是由权利要求书来表示的，而不是由实施方式来表示的。此外，在权利要求书的范围内及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形视为落在本发明的范围内。
本申请基于2016年5月11日提交申请的日本专利申请特愿2016－095602号。将日本专利申请特愿2016－095602号的说明书、权利要求书及附图整体以参见的形式纳入本说明书中。
(符号说明)
1、2、3、4框架；10第一构件；11侧壁部；12A、12B第一通孔；13A、13B分隔部；14A、14B第二通孔；15底部；16上表面部；20第二构件；21A、21B侧壁部；22底部；23钩前端部；23A、23B卡定部；24A、24B倒角部；25A、25B狭缝；26A、26B钩基部；27A、27B内表面部；28A、28B凸部；29A、29B钩状部；30第一构件；31侧壁部；32A、32B第一通孔；35底部；36上表面部；37上表面狭缝；39上表面部；40第二构件；41A、41B侧壁部；42底部；43A、43B卡定部；45A、45B、45C、45D狭缝；47A、47B内表面部；48缺口部；49上表面部；350缺口部；420缺口部；430A、430B凹部；451加强部；L1、L2长度；D1、D2、D3、D4、D5距离；L3深度；L4、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7宽度；T1、T2厚度；H1、H2高度。

Claims (8)

1.一种框架，其特征在于，包括：
第一构件，所述第一构件具有第一板状部，所述第一板状部形成有第一通孔；以及
第二构件，所述第二构件具有第二板状部，所述第二板状部形成有狭缝和卡定部，所述狭缝供所述第一板状部插入，且所述第一通孔在所述狭缝的内部开口，所述卡定部突出到所述第一通孔内并卡定于所述第一通孔。
2.如权利要求1所述的框架，其特征在于，
所述狭缝形成为从所述第二板状部的侧端部向所述第二板状部的前端部倾斜地延伸的槽的形状，
所述第二板状部的一部分因所述狭缝而分离，使得所述第二板状部形成为钩状的形状，
所述卡定部是形成为所述钩状的形状的所述第二板状部的钩前端部。
3.如权利要求2所述的框架，其特征在于，
在所述第一构件形成有第二通孔和分隔部，所述分隔部将所述第二通孔与所述第一通孔隔开，
所述分隔部配置在所述狭缝内，
在所述第一通孔插通有所述钩前端部，
在所述第二通孔插通有形成为所述钩状的形状的所述第二板状部的钩基部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的框架，其特征在于，
通过使所述第一板状部与所述狭缝的内表面部抵接，使得所述第一板状部固定于所述第二板状部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的框架，其特征在于，
所述第二构件具有截面弯折成U字形的形状，
所述第二板状部由所述截面为U字形的两个侧壁部构成，
所述狭缝和所述卡定部分别形成于所述两个侧壁部的前端部，
在所述第一板状部形成有两个所述第一通孔，两个所述第一通孔分别供所述卡定部卡定。
6.如权利要求1至4中任一项所述的框架，其特征在于，
所述第二构件具有截面弯折成帽形的形状，
所述第二板状部由所述截面为帽形的两个侧壁部构成，
所述狭缝从所述截面为帽形的上表面部延伸至所述两个侧壁部。
7.如权利要求1所述的框架，其特征在于，
所述卡定部由从所述狭缝的内表面部突出的凸部构成。
8.一种框架的组装方法，所述框架包括：
第一构件，所述第一构件具有第一板状部，所述第一板状部形成有第一通孔；以及
第二构件，所述第二构件具有第二板状部，所述第二板状部形成有狭缝和卡定部，
所述框架的组装方法的特征在于，包括：
将所述第一板状部插入到所述狭缝的工序；以及
使所述第一板状部相对于所述狭缝移动，以使所述第一通孔在所述狭缝的内部开口，并且成为所述卡定部突出到所述第一通孔内的状态，使所述卡定部卡定于所述第一通孔的工序。
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