DE112012006977B4 - Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung - Google Patents

Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung Download PDF

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Abstract

Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung, die eine Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715), eine Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und ein Untergestell (301, 501, 701) umfasst und entlang einer Längsrichtung nach oben gewölbt ist, wobeieine oder mehrere Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) an den Seitenkörperstrukturen (311-314, 511-514, 711-715) als Eingänge für Passagiere ausgebildet sind;die Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und das Untergestell (301, 501, 701) jeweils zumindest in einer Menge von Bereichen der Eingangsöffnung (372, 572, 772, 773) mit einer vorgegebenen Krümmung in der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur im Voraus teilweise gekrümmt sind;die Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) so ausgebildet ist, dass der Bereich zwischen den Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) oder der Bereich von einem Ende der Eingangsöffnung (371, 373, 571, 573, 771, 774) zu dem Ende der Fahrzeugkörperstruktur linear ist; undVerbindungssektionen zwischen der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und Verbindungssektionen zwischen der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und dem Untergestell (301, 501, 701) jeweils linear ausgebildet sind und mechanisch miteinander verbunden sind,wobei eine Seitenkörperstruktur (311-314, 711- 715), die neben der gekrümmten Eingangsöffnung (372, 772, 773) angeordnet ist, in einer Trapezform ausgebildet ist, wobei eine Dachkörperstrukturseite (471) als lange Seite ausgebildet ist und eine Untergestellseite (472) als kurze Seite ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkörperstruktur und ein Verfahren zu ihrer Herstellung und betrifft insbesondere eine Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung, die leicht gewölbt werden kann.
  • Herkömmlicherweise wird eine Körperstruktur eines Schienenfahrzeugs so hergestellt, dass sie an einem Mittelabschnitt in einer Längsrichtung (Schienenrichtung) nach oben gewölbt ist, wenn sie fertiggestellt ist. Die Hauptaufgabe dieser Anordnung ist es, zu verhindern, dass der Mittelabschnitt des Fahrzeugs durch das Gewicht der Passagiere an Bord des Fahrzeugs nach unten gebogen wird und verursacht, dass eine Unterbodeneinrichtung in die untere Fahrzeugkörperstrukturgrenze eindringt. Der zweite Effekt dieser Anordnung ist, dass der Fahrzeugkörper an beiden Enden des Fahrzeugs (Endkörperstrukturen) relativ zu der Mitte des Fahrzeugs niedriger ausgebildet ist, so dass verhindert wird, dass Regenwasser und dergleichen sich auf dem Dach und den Dachüberhängen sammelt, und eine gute Wasserabführung verwirklicht wird.
  • Bei einem Fahrzeug, das durch Schweißen und Zusammenbauen mehrerer Seitenkörperstrukturen, einer Dachkörperstruktur und dergleichen gefertigt wird, wird zunächst der Wölbungsbetrag bestimmt, der erforderlich ist, wenn das Fahrzeug fertiggestellt ist, und basierend auf dem bestimmten Wölbungsbetrag der notwendige Wölbungsbetrag, der bei einer einzelnen Seitenkörperstruktur bereitgestellt werden muss, bestimmt, wobei eine Schweißschrumpfungstoleranz der Elemente, eine Genauigkeit der Elemente und die Verformung, die durch die Einpassung verursacht wird, berücksichtigt werden. Der Wölbungsbetrag (manchmal nur als Wölbung bezeichnet) ist eine Größe (ein Betrag), der von einem Liniensegment, das zwei Punkte verbindet, die die beiden Enden der Fahrzeugkörperstruktur in Längsrichtung tragen, in der senkrechten Richtung nach oben gemessen wird. Die Wölbung, mit der eine Seitenkörperstruktur versehen wird, ist im Allgemeinen wie in 1 und 2 gezeigt ausgebildet, wobei ein Größenunterschied zwischen einem oberen Abschnitt (Dachseite) s2 und einem unteren Abschnitt (Untergestellseite) s1 vorgesehen ist und der obere Abschnitt und der untere Abschnitt jeweils glatt über gekrümmte Linien verbunden sind. Es ist aber extrem schwierig, eine Wölbung genau dem Entwurf entsprechend zu formen und manchmal ist ein Versuch (eine Versuchsherstellung) notwendig.
  • Ein Verfahren zum Erleichtern einer Einstellung der Wölbung ist beispielsweise in JP 2007 - 45 304 A offengelegt. Diese Druckschrift zeigt auf, wie eine Seitenkörperstruktur aus mehreren Zwischenblöcken und zwei Fahrzeugendblöcken, die die Enden des Fahrzeugs bilden, ausgebildet wird, wobei an den Verbindungssektionen zwischen den Fahrzeugendblöcken und den Zwischenblöcken Friesplatten, die an dem oberen Abschnitt angeordnet sind, länger als Verschiebungsplatten, die an dem unteren Abschnitt angeordnet sind, ausgebildet sind, und dementsprechend ist angegeben, dass eine Wölbung leicht eingestellt werden kann.
  • Um das Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung zu erleichtern, kann daher in Betracht gezogen werden, mechanische Befestigungsmittel wie etwa Bolzen, Muttern oder Nieten anstelle des Schweißens zu verwenden.
  • Um eine Fahrzeugkörperstruktur, die durch eine mechanische Befestigung mittels Bolzen und Nieten zusammengebaut wird, mit einer Wölbung zu versehen, kann das Konzept des Verfahrens des Standes der Technik, bei dem der Fahrzeugkörper mittels Schweißen hergestellt wird, angewendet werden und können Befestigungslöcher entlang einer glatten und durchgehenden gekrümmten Linie gebohrt werden, die der Wölbung entspricht. Gemäß dieses Verfahrens wird es aber notwendig, Befestigungslöcher zu bohren, die der Wölbung auf einer gekrümmten Linie entsprechen, die vor dem Zusammenbau der Körperstruktur durch Rückschluss von der Krümmung, die für das vollständige Fahrzeug für die Seitenkörperstrukturen, die Dachkörperstruktur und das Untergestell erforderlich ist, berechnet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Verarbeitungsgenauigkeit zu bedenken, damit keine Abweichung der Befestigungslöcher für die mechanischen Befestigungsteile zwischen der Seitenkörperstruktur und der Dachkörperstruktur, und der Seitenkörperstruktur und dem Untergestell auftritt. Befestigungslöcher werden normalerweise mittels maschineller Vorrichtungen gebohrt, aber wenn es durch die Beschränkungen der Verarbeitungsanlage schwierig ist, Löcher entlang einer gekrümmten Linie zu bohren, muss die Verarbeitung manuell ausgeführt werden.
  • Ein weiteres Verfahren zum Anwenden des Verfahrens des Standes der Technik ist ein Verfahren, bei dem die Elemente vorübergehend miteinander mit einer Krümmung zusammengebaut werden und die Befestigungslöcher in diesem Zustand gebohrt werden. Dieses Verfahren ist insofern vorteilhaft, dass die Befestigungslöcher nicht ab- weichen werden. Um aber die Befestigungslöcher in dem vorübergehend zusammengebauten Zustand in die Elemente zu bohren, muss entweder eine großräumige Verarbeitungsanlage verwendet werden oder die Befestigungslöcher müssen manuell verarbeitet werden. Um die Elemente nach dem Verarbeiten zu entgraten, müssen die Seitenkörperstruktur, die Dachkörperstruktur und das Untergestell, die vorübergehend zusammengebaut sind, ferner auseinandergenommen, entgratet und dann wieder zusammengebaut werden, so dass der Nachteil auftritt, dass die Anzahl der Verarbeitungsschritte steigt.
  • Gemäß dem in JP 2007 - 45 304 A gezeigten Verfahren ist die Wölbungseinstellungsposition nahe an den Enden in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet, so dass die Wölbungseinstellungsposition dann, wenn die Länge des Fahrzeugkörpers verlängert wird oder die Anzahl der Türen an dem Fahrzeug erhöht wird, relativ nahe an den Enden mit Bezug auf die Gesamtlänge des Fahrzeugs angeordnet sein wird, und die Wölbungshandhabung kann dementsprechend schwierig werden.
  • EP 1 894 661 A2 zeigt ein Verfahren zum Rührreibschweißen einer Edelstahlplatte an ein Formelement aus einer extrudierten Aluminiumlegierung. Eine Seitenstruktur einer Autokarosserie wird durch Rührreibschweißen von extrudierten hohlen Formelementen aus einer Aluminiumlegierung von der Innenseite der Autokarosserie her gebildet. An der Außenseite der Seitenstruktur sind rostfreie Stahlplatten durch Reibrührschweißen an den Stoßabschnitt zwischen hohlen Formelementen von der Innenseite der Autokarosserie her angeschweißt. Nach dem Reibrührschweißen des Stoßabschnitts zwischen den Hohlformelementen werden die inneren Stirnplatten der Hohlformelemente über ein Verbindungselement verbunden.
  • Im Hinblick auf diese Probleme stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkörperstruktur eines Schienenfahrzeugs, speziell eines Fahrzeugs, dessen Körperstrukturen über mechanische Befestigungsmittel wie etwa Bolzen und Nieten zusammengebaut werden, die leicht gewölbt werden können, und ein Verfahren zum Herstellen von dieser bereit.
  • Die Fahrzeugkörperstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Wölbung leicht bereitstellen kann, und das Verfahren zum Herstellen von dieser wird erreicht, indem ein Biegepunkt oder ein Knickpunkt der Wölbung an dem Bereich, der der einen oder den mehreren Eingangsöffnungen entspricht, bereitgestellt wird und die Abschnitte außer der einen oder den mehreren Eingangsöffnungen dann, wenn die Fahrzeugkörperstruktur, die durch mechanische Befestigungsmittel wie etwa Bolzen und Nieten zusammengebaut wird, gewölbt wird, durch gerade Linien gebildet werden.
  • Das heißt, dass die Fahrzeugkörperstruktur bei der vorliegenden Erfindung mit einer Wölbung gemäß der vorliegenden Erfindung aus Seitenkörperstrukturen, einer Dachkörperstruktur und einem Untergestell besteht und entlang einer Längsrichtung nach oben gewölbt ist, wobei eine oder mehrere Eingangsöffnungen an den Seitenkörperstrukturen als Eingänge für Passagiere ausgebildet sind, die Dachkörperstruktur und das Untergestell jeweils zumindest in einer Menge von Bereichen der Eingangsöffnung im Voraus teilweise mit einer vorgegebenen Krümmung in der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur gekrümmt sind, die Seitenkörperstruktur so ausgebildet ist, dass der Bereich zwischen den Eingangsöffnungen oder der Bereich von einem Ende der Eingangsöffnung zu dem Ende der Fahrzeugkörperstruktur linear ist, und Verbindungssektionen der Seitenkörperstruktur mit der Dachkörperstruktur und mit dem Untergestell linear ausgebildet sind und mechanisch miteinander verbunden sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung eine Seitenkörperstruktur neben der gekrümmten Eingangsöffnung, die in einer Trapezform ausgebildet ist, wobei eine Dachkörperstrukturseite als lange Seite ausgebildet ist und eine Untergestellseite als kurze Seite ausgebildet ist.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Eingangsöffnung der Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung so ausgebildet, dass eine Öffnung auf der Dachkörperstrukturseite breiter als eine Öffnung auf der Untergestellseite ausgebildet ist.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung mehrere Befestigungslöcher auf, die an Rändern der Seitenkörperstruktur ausgebildet sind, die der Dachkörperstruktur und dem Untergestell gegenüberliegen, und mehrere Befestigungslöcher sind an Rändern der Dachkörperstruktur und des Untergestells ausgebildet, die der Seitenkörperstruktur gegenüberliegen, wobei die Elemente durch mechanisches Befestigen mittels der Befestigungslöcher verbunden sind.
  • Das Verfahren dient zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung gemäß der vorliegenden Erfindung, die aus einer Seitenkörperstruktur, einer Dachkörperstruktur und einem Untergestell besteht und entlang einer Längsrichtung nach oben gewölbt ist, wobei das Verfahren den Schritt des Ausbildens einer oder mehrerer Eingangsöffnungen an den Seitenkörperstrukturen als Eingänge für Passagiere, des teilweisen Krümmens jeweils der Dachkörperstruktur und des Untergestells zumindest in einer Menge von Bereichen der Eingangsöffnung mit einer vorgegebenen Krümmung in der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur im Voraus, und des Ausbildens der Seitenkörperstruktur derart, dass der Bereich zwischen den Eingangsöffnungen oder der Bereich von einem Ende der Eingangsöffnung zu dem Ende der Fahrzeugkörperstruktur linear ist, und einen Schritt des mechanischen Miteinander-Verbindens der Seitenkörperstruktur mit der Dachkörperstruktur und dem Untergestell derart, dass die Verbindungssektionen linear ausgebildet werden, umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung den Schritt des mechanischen Miteinander-Verbindens der Seitenkörperstruktur mit der Dachkörperstruktur und dem Untergestell, so dass die Verbindungssektionen linear ausgebildet werden, der ferner einen Schritt des Ausbildens von mehreren Befestigungslöchern an Rändern der Seitenkörperstruktur, die der Dachkörperstruktur und dem Untergestell gegenüberliegen, und an Rändern der Dachkörperstruktur und des Untergestells, die der Seitenkörperstruktur gegenüberliegen und einen Schritt des Verbindens der Dachkörperstruktur und des Untergestells mit der Seitenkörperstruktur durch mechanische Befestigungsmittel unter Verwendung der Befestigungslöcher umfasst.
  • Die Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung, die leicht gewölbt werden kann, und das Verfahren zum Herstellen von dieser gemäß der vorliegenden Erfindung sind insofern vorteilhaft, dass beim Wölben der Fahrzeugkörperstruktur, die mittels mechanischer Befestigungsmittel wie etwa Bolzen oder Nieten zusammengebaut wird, die Befestigungslöcher einfach linear entlang der Enden der Seitenkörperstruktur, die jeweils der Dachkörperstruktur und dem Untergestell gegenüberliegen, verarbeitet werden sollten, so dass das vorläufige Verarbeiten und das Zusammenbauen der Körperstruktur vereinfacht werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es weiterhin den Vorteil, dass Befestigungslöcher im Vergleich mit dem Verfahren des Standes der Technik nicht leicht abweichen, so dass die Abmessungstoleranz klein wird und eine hochqualitative Fahrzeugkörperstruktur leicht hergestellt werden kann. Durch diese Vorteile kann ein sekundärer Effekt erzielt werden, dass die Anzahl der Verarbeitungsschritte gesenkt werden kann.
  • Speziell haben die oben beschriebenen Vorteile bei einer Fahrzeugkörperstruktur den größten Effekt, bei der die Seitenkörperstruktur durch die Eingangsöffnungen aufgeteilt ist, und die Konfiguration kann auch auf eine Anordnung angewendet werden, bei der die Seitenkörperstruktur der Fahrzeugkörperstruktur, die durch EingangsÖffnungen aufgeteilt ist, durch Schweißen zusammengebaut wird. Selbst während des Schweißprozesses sollte die Seitenkörperstruktur einfach neben der Dachkörperstruktur und dem Untergestell, die bereits gekrümmt sind, angeordnet sein und an diese geschweißt werden, ohne dass das Schweißen ausgeführt werden muss, während eine Belastung ausgeübt wird und die Dachkörperstruktur und das Untergestell gebogen werden, so dass das Verarbeiten leicht ausgeführt werden kann und die Verarbeitungsschritte vereinfacht werden können.
  • Ferner kann der Größenunterschied in der Längsrichtung, der durch die Dachkörperstruktur und das Untergestell, die teilweise gekrümmt sind, verursacht wird, durch Ausbilden der Seitenkörperstruktur mit einer Trapezform gleich dem oberen und dem unteren Größenunterschied der Seitenkörperstruktur festgelegt werden, so dass ein vernünftiges Schweißen der Fahrzeugkörperstruktur möglich ist.
  • Ebenso ist hinsichtlich eines Satzes der entsprechenden Öffnungen, die an der Dachkörperstruktur und dem Untergestell ausgebildet sind, die Öffnung an der Dachkörperstrukturseite so ausgebildet, dass die eine größere Breite als die Öffnung auf der Untergestellseite besitzt, wodurch die Fahrzeugkörperstruktur gewölbt werden kann, und gleichzeitig kann durch Ausbilden der Seitenkörperstruktur mit einer Rechteckform anstelle einer Trapezform das Verarbeiten davon erleichtert werden.
    • 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Wölbens einer Seitenkörperstruktur im Stand der Technik (Struktur eines integrierten Typs) darstellt.
    • 2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Wölbens einer Seitenkörperstruktur im Stand der Technik (aufgeteilt durch Seiteneingangsöffnungen) darstellt.
    • 3 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung gemäß der Ausführungsform 1.
    • 4 ist eine Seitenansicht, die die Form einer einzelnen Seitenkörperstruktur gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
    • 5 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung gemäß der Ausführungsform 2.
    • 6 ist eine Seitenansicht, die die Form einer einzelnen Seitenkörperstruktur gemäß der Ausführungsform 2 zeigt.
    • 7 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung gemäß der Ausführungsform 3.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A der Seitenkörperstruktur genommen ist, die in 4 und 6 gezeigt ist.
  • Im Weiteren ist die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und das Verfahren zum Herstellen davon gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, wobei die Ansicht eine Seitenansicht der Körperstruktur nach dem Zusammenbau zeigt. Die Körperstruktur ist aus einem Untergestell 301, Seitenkörperstrukturen 311, 312, 313 und 314, einer Dachkörperstruktur 321 und Endkörperstrukturen 331 und 332 zusammengebaut. Die Seitenkörperstruktur ist durch Eingangsöffnungen 371, 372 und 373, die in drei Bereichen vorgesehen sind, in vier Teile aufgeteilt. Ferner besitzt die Dachkörperstruktur 321 Öffnungen 321a bis 321c, die den Formen der oberen Abschnitte der Eingangsöffnungen, die dort vorgesehen sind, entsprechen, und das Untergestell 301 besitzt Öffnungen 301a bis 301c, die den Formen der unteren Abschnitte der Eingangsöffnungen, die dort vorgesehen sind, entsprechen. Das Untergestell 301, die Seitenkörperstrukturen 311 bis 314 und die Dachkörperstruktur 321 sind jeweils linear über mechanische Befestigungsteile 381 wie etwa Bolzen und Nieten aneinander befestigt.
  • Hierbei sind Linien, die die mechanischen Befestigungsteile 381 innerhalb des Bereichs der Eingangsöffnung 372 in der Mitte einer Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur verbinden, als eine gekrümmte Linie (ein Bogen gemäß der vorliegenden Erfindung: hiernach als krummlinige Wölbung bezeichnet) ausgelegt und Linien, die die mechanischen Befestigungsteile 381 innerhalb des Bereichs von der Eingangsöffnung in der Mitte einer Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur bis zu dem Ende des Fahrzeugs verbinden, als eine gerade Linie (hiernach als geradlinige Wölbung bezeichnet) ausgelegt. In der Ausführungsform ist die geradlinige Wölbung so ausgelegt, dass sie als eine zu der krummlinigen Wölbung tangentiale Linie mit der Wölbungslinie verbindet, die glatt anknüpft. Ein Größenunterschied ist zwischen einer Längenabmessung s1 des Untergestells 301 und einer Längenabmessung s2 der Dachkörperstruktur 321 vorgesehen, so dass s2 entsprechend der Wölbung größer als s1 wird. Andererseits sind die Abmessungen in der Breitenrichtung (der Richtung entlang der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur) so ausgelegt, dass sie für die unteren und die oberen Abschnitte der Eingangsöffnungen 371, 372 und 373 gleich sind.
  • 4 ist eine Ansicht, die die Form der Seitenkörperstruktur 312 nahe dem Mittelbereich zeigt, bevor sie an der Dachkörperstruktur 321 und dem Untergestell 301 befestigt wird, wobei ein Größenunterschied zwischen einer oberen Abmessung y2 und einer unteren Abmessung y1 der Seitenkörperstruktur 312 vorgesehen ist, wodurch sie wie in 4 gezeigt eine Trapezform bildet. Diese Seitenkörperstruktur 312 wird ausgebildet, indem Aluminiummaterialien mit hohler, extrudierter Form 441 bis 445, die zwei gegenüberliegende Frontplatten aufweisen, die durch Streben verbunden sind, entweder durch Schweißen oder durch FSW (Reibrührschweißen) verbunden werden, und ist wie in 8 (A-A-Querschnitt von 4) gezeigt ausgebildet. Hierbei sind die Lochabschnitte für die mechanischen Befestigungsteile 381 Löcher, die an dem Rand der Seitenkörperstruktur 312 ausgebildet sind, der mit der Dachkörperstruktur 321 (zum Befestigen an der Dachkörperstruktur) überlappt werden soll, und Löcher, die an dem Rand der Seitenkörperstruktur 312 ausgebildet sind, der mit dem Untergestell 301 (zum Befestigen an dem Untergestell) überlappt werden soll, die jeweils auf geraden Linien angeordnet sind. Ferner sind die Linien der oberen Lochabschnitte 471 und der unteren Lochabschnitte 472 parallel angeordnet. Diese Anordnung der Lochabschnitte gilt auch für nachfolgende Ausführungsformen.
  • Das Verarbeiten der Lochabschnitte 471 und 472 an den mechanischen Befestigungsteilen 381 und das Verarbeiten der Seitenkörperstrukturen 312 und 313 zu Trapezformen kann entweder bei jeder der Aluminiummaterialien mit hohler, extrudierter Form vor dem Zusammenbauen der Aluminiummaterialien mit hohler, extrudierter Form oder nach dem Verbinden der Aluminiummaterialien mit hohler, extrudierter Form durch Schweißen oder durch FSW (Reibrührschweißen) ausgeführt werden. 3 und 4 sind übertrieben dargestellt, um das Konzept der vorliegenden Ausführungsform verständlich zu machen, und der Größenunterschied Δy zwischen der oberen Abmessung y2 und der unteren Abmessung y1 liegt tatsächlich ungefähr bei einigen Millimetern.
  • Gemäß dieser Konfiguration sollten die Befestigungslöcher 471 und 472 einfach linear verarbeitet werden, so dass das vorläufige Verarbeiten und das Zusammenbauen der Körperstrukturen vorteilhafterweise erleichtert werden. Ferner können die Formen der Eingangsöffnungen 371 bis 373 für alle drei Bereiche gleich gestaltet werden und das Größenverhältnis zwischen den nicht gezeigten Türvorrichtungen, Türflügeln und den Eingangsöffnungen 371 bis 373 kann gleich gestaltet werden. Daher kann der Vorteil erzielt werden, dass der Montagevorgang der Türvorrichtung und des Türflügels und speziell der Einstellvorgang der Lücke mit Bezug auf die Körperstruktur integriert werden können.
  • Ausführungsform 2
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und ein Verfahren zum Herstellen davon gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, wobei die Ansicht eine Seitenansicht der Körperstruktur nach dem Zusammenbau zeigt. Mit Bezug auf die Konfiguration von Ausführungsform 1 sieht die vorliegende Konfiguration einen Unterschied in der Breitenrichtungsabmessung eines oberen Abschnitts 521b der mittleren Eingangsöffnung 572 und der Breitenrichtungsabmessung eines unteren Abschnitts 501b davon vor. Damit einhergehend sind die Formen der Seitenkörperstrukturen 512 und 513 nahe der Mitte wie in 6 gezeigt als Rechteckform ausgebildet, ohne dass ein Größenunterschied zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt davon vorgesehen ist, so dass es nicht erforderlich ist, die Strukturen zu Trapezformen zu verarbeiten. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie bei Ausführungsform 1.
  • Gemäß dieser Konfiguration sollten ebenso wie bei Ausführungsform 1 die Lochabschnitte 671 für die mechanischen Befestigungsteile 381 linear verarbeitet werden, so dass der Vorteil verwirklicht wird, dass das vorläufige Verarbeiten und das Zusammenbauen der Körperstrukturen erleichtert werden. Zusätzlich wird, da die Seitenkörperstruktur 512 in Rechteckform ausgebildet werden kann, der Vorteil verwirklicht, dass die Herstellung der Seitenkörperstruktur vereinfacht wird. Gemäß der vorliegenden Konfiguration kann aber der Vorteil, dass alle drei Seiteneingänge die gleiche Form aufweisen, nicht erreicht werden.
  • Ausführungsform 3
  • 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung und ein Verfahren zum Herstellen davon gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, wobei die Ansicht eine Seitenansicht der Fahrzeugkörperstruktur nach dem Zusammenbau ist. Die Konfiguration von Ausführungsform 1 besitzt drei Eingangsöffnungen auf einer Seite, wogegen die vorliegende Ansicht eine Konfiguration darstellt, bei der vier Eingangsöffnungen auf einer Seite vorgesehen sind. Die Körperstruktur wird von einem Untergestell 701, Seitenkörperstrukturen 711, 712, 713, 714 und 715, einer Dachkörperstruktur 721 und Endkörperstrukturen 731 und 732 gebildet. Die Seitenkörperstruktur wird durch vier Eingangsöffnungen 771, 772, 773 und 774 in fünf Teile geteilt. In dieser Konfiguration ist die Krümmung ausgebildet, indem ein Abschnitt der Dachkörperstruktur 721 und ein Abschnitt des Untergestells 701, die die Eingangsöffnungen 772 und 773 in der Mitte der Fahrzeugkörperstruktur bilden, als gekrümmte Linien (Bögen in der vorliegenden Ausführungsform) ausgebildet sind, und die Wölbungen, die die mechanischen Befestigungsteile 381 verbinden, die die anderen Teile verbinden, die die jeweiligen Seitenkörperstrukturen 711 bis 714 und das Untergestell 701 oder die Dachkörperstruktur 721 sind, sind als gerade Linien ausgelegt. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie bei Ausführungsform 1.
  • Gemäß dieser Konfiguration sollten die Lochabschnitte (nicht gezeigt) für die mechanischen Befestigungsteile 381 linear verarbeitet werden, so dass der Vorteil erzielt wird, dass das vorläufige Verarbeiten und das Zusammenbauen der Körperstrukturen erleichtert werden können. Ferner können die Formen aller vier Eingangsöffnungen 771 bis 774 identisch gestaltet werden, so dass die Größenverhältnisse zwischen der Türvorrichtung, dem Türflügel und den Seiteneingängen identisch gestaltet werden können. Daher kann der Vorteil erzielt werden, dass der Montagevorgang der Türvorrichtungen und der Türflügel und speziell der Einstellvorgang der Lücken mit Bezug auf die Körperstruktur integriert werden können.
  • Ausführungsform 4
  • Obwohl nicht dargestellt wird bei Ausführungsform 4 die Konfiguration, die bei Ausführungsform 2 gezeigt ist, angewendet, wobei das Wölben, das bei der Fahrzeugkörperstruktur mit drei Eingangsöffnungen vorgesehen ist, auf eine Fahrzeugkörperstruktur mit vier Eingangsöffnungen, die in Ausführungsform 3 gezeigt ist, angewendet wird.
  • Unter den vier Seiteneingängen, die an der Seitenkörperstruktur vorgesehen sind, ist bei den zwei Eingangsöffnungen nahe dem Mittelabschnitt in der Längsrichtung der Seitenkörperstruktur (entsprechend den Eingangsöffnungen 772 und 773 in 7) deren jeweilige obere Breitenrichtungsabmessung größer als deren jeweilige untere Breitenrichtungsabmessung festgelegt. Ferner integriert die vorliegende Ausführungsform eine Seitenkörperstruktur, die der Seitenkörperstruktur 512 von Ausführungsform 2 (siehe 6) entspricht, anstelle der Seitenkörperstrukturen 714 und 712 von Ausführungsform 3 (siehe 7). Abgesehen von diesen Eigenschaften ist die vorliegende Konfiguration der Konfiguration von Ausführungsform 3 ähnlich.
  • Gemäß dieser Konfiguration können ebenso wie bei Ausführungsform 2 die Lochabschnitte für die mechanischen Befestigungsteile 381 linear verarbeitet werden, so dass der Vorteil erzielt wird, dass das vorläufige Verarbeiten und das Zusammenbauen der Körperstrukturen erleichtert werden können. Ferner kann die Seitenkörperstruktur 512 in Rechteckform gestaltet werden, so dass der Vorteil erzielt wird, dass die Herstellung der Seitenkörperstruktur vereinfacht werden kann.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben im Einzelnen beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und zahlreiche Abwandlungen sind im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise wird gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 4 die Körperstruktur, deren Seitenkörperstruktur durch die Öffnungen der Seiteneingänge aufgeteilt wird, durch mechanisches Befestigen wie etwa mit Bolzen oder Nieten zusammengebaut, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Beispiel anwendbar, bei dem das Zusammenbauen durch Schweißen verwirklicht wird, wobei die Öffnungen, die den Seiteneingängen entsprechen, durch gekrümmte Linien gebildet sind und die Schweißnähte, die die Seitenkörperstrukturen mit der Dachkörperstruktur und die Seitenkörperstrukturen mit dem Untergestell verbinden, linear ausgebildet sein können. Gemäß dieser Anordnung müssen die Schweißnähte nicht entlang gekrümmter Linien ausgebildet sein, so dass der Vorteil erzielt wird, dass der Schweißvorgang erleichtert wird, die Anzahl der Schritte verringert wird und die Schweißqualität stabilisiert wird.
  • 301, 501, 701
    Untergestell
    301a-c, 501a-c, 701a-d
    Öffnung (Untergestellseite)
    311-314, 511-514, 711-715
    Seitenkörperstruktur
    321, 521, 721
    Dachkörperstruktur
    321a-c, 521a-c, 721a-d
    Öffnung (Dachkörperstrukturseite)
    331, 531, 731
    Endkörperstruktur (Vorderseite)
    332, 532, 732
    Endkörperstruktur (Rückseite)
    371-373, 571-573, 771-774
    Eingangsöffnung
    381
    Mechanische Befestigungsteile
    471, 671
    Befestigungsloch (Dachkörperstrukturseite)
    472, 672
    Befestigungsloch (Untergestellseite)

Claims (4)

  1. Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung, die eine Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715), eine Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und ein Untergestell (301, 501, 701) umfasst und entlang einer Längsrichtung nach oben gewölbt ist, wobei eine oder mehrere Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) an den Seitenkörperstrukturen (311-314, 511-514, 711-715) als Eingänge für Passagiere ausgebildet sind; die Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und das Untergestell (301, 501, 701) jeweils zumindest in einer Menge von Bereichen der Eingangsöffnung (372, 572, 772, 773) mit einer vorgegebenen Krümmung in der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur im Voraus teilweise gekrümmt sind; die Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) so ausgebildet ist, dass der Bereich zwischen den Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) oder der Bereich von einem Ende der Eingangsöffnung (371, 373, 571, 573, 771, 774) zu dem Ende der Fahrzeugkörperstruktur linear ist; und Verbindungssektionen zwischen der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und Verbindungssektionen zwischen der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und dem Untergestell (301, 501, 701) jeweils linear ausgebildet sind und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei eine Seitenkörperstruktur (311-314, 711- 715), die neben der gekrümmten Eingangsöffnung (372, 772, 773) angeordnet ist, in einer Trapezform ausgebildet ist, wobei eine Dachkörperstrukturseite (471) als lange Seite ausgebildet ist und eine Untergestellseite (472) als kurze Seite ausgebildet ist.
  2. Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung nach Anspruch 1, wobei mehrere Befestigungslöcher an Rändern der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) ausgebildet sind, die der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und dem Untergestell (301, 501, 701) gegenüberliegen, und mehrere Befestigungslöcher an Rändern der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und des Untergestells (301, 501, 701) ausgebildet sind, die der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) gegenüberliegen, und wobei die Elemente durch mechanisches Befestigen mittels der Befestigungslöcher verbunden sind.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung nach Anspruch 1, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen Schritt des Ausbildens einer oder mehrerer Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) an den Seitenkörperstrukturen (311-314, 511-514, 711-715) als Eingänge für Passagiere, des teilweisen Krümmens von jeweils der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und des Untergestells (301, 501, 701) zumindest bei einer Menge von Bereichen der Eingangsöffnung (372, 572, 772, 773) mit einer vorgegebenen Krümmung in der Längsrichtung der Fahrzeugkörperstruktur im Voraus und des Ausbildens der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) so, dass der Bereich zwischen den Eingangsöffnungen (371-373, 571-573, 771-774) oder der Bereich von einem Ende der Eingangsöffnung (371, 373, 571, 573; 771, 774) zu dem Ende der Fahrzeugkörperstruktur linear ist, und einen Schritt des mechanischen Miteinander-Verbindens der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und des Untergestells (301, 501, 701) jeweils so, dass die Verbindungssektionen linear ausgebildet werden.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkörperstruktur mit Wölbung nach Anspruch 3, wobei der Schritt des mechanischen Miteinander-Verbindens der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) und des Untergestells (301, 501, 701) jeweils so, dass die Verbindungssektionen linear ausgebildet werden, ferner umfasst: einen Schritt des Ausbildens mehrerer Befestigungslöcher an Rändern der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715), die der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und dem Untergestell (301, 501, 701) gegenüberliegen, und an Rändern der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und des Untergestells (301, 501, 701), die der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) gegenüberliegen; und einen Schritt des Verbindens der Dachkörperstruktur (321, 521, 721) und des Untergestells (301, 501, 701) mit der Seitenkörperstruktur (311-314, 511-514, 711-715) durch mechanische Befestigungsmittel (381) unter Verwendung der Befestigungslöcher.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6382671B2 (ja) * 2014-10-01 2018-08-29 日本車輌製造株式会社 アルミ側構体製造方法
JP6682240B2 (ja) * 2015-11-12 2020-04-15 日本車輌製造株式会社 鉄道車両用ブロック結合構造及びそれを用いた鉄道車両用構体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0672567A1 (de) 1994-03-18 1995-09-20 Hitachi, Ltd. Wagenkästen von Schienenfahrzeugen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2007045304A (ja) 2005-08-09 2007-02-22 Tokyu Car Corp 鉄道車両構体及びその製造方法
EP1894661A2 (de) 2006-08-30 2008-03-05 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe und eine solche Baugruppe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213564A (ja) * 1984-04-05 1985-10-25 川崎重工業株式会社 車両構体
JP2722995B2 (ja) * 1992-07-17 1998-03-09 株式会社日立製作所 鉄道車両
JPH0826107A (ja) * 1994-03-18 1996-01-30 Hitachi Ltd 鉄道車両車体およびその製作方法
JP3754115B2 (ja) * 1995-09-22 2006-03-08 日本車輌製造株式会社 鉄道車両の製作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0672567A1 (de) 1994-03-18 1995-09-20 Hitachi, Ltd. Wagenkästen von Schienenfahrzeugen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2007045304A (ja) 2005-08-09 2007-02-22 Tokyu Car Corp 鉄道車両構体及びその製造方法
EP1894661A2 (de) 2006-08-30 2008-03-05 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe und eine solche Baugruppe

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