JP2002187544A

JP2002187544A - 構造体の製作方法および構造体

Info

Publication number: JP2002187544A
Application number: JP2000386259A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Okada; 智仙岡田; Masaki Yono; 正樹与野; Wataru Kawamura; 渉川村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-02
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: KR100529714B1; US20020073888A1; CN1208214C; KR100529715B1; AU769433B2; DE60125706D1; KR20020050147A; US7089869B2; JP3675714B2; DE60125706T2; EP1216909A2; EP1216909B1; ES2274858T3; KR20050083587A; TW531508B; EP1216909A3; CN1359820A; AU9513901A

Abstract

(57)【要約】【課題】板から曲げてフランジを設けた２つの板を接合
した場合に、接合部に空間が生じることを防止する。【解決手段】板５０に、板を曲げたフランジ５２ｂと、
これに実質的に直交するものであって、板を曲げたフラ
ンジ５２ｃと、両者の間のフランジを除いた凹部を設け
る。板６０に、板を曲げたフランジ６２ｃと、フランジ
６２ｃの長手方向の端部およびその近傍において、フラ
ンジ６２ｃに平行な辺６２ｂよりも突出した凸部と、か
らなる。フランジ５２ｃの長手方向の端部とフランジ６
２ｃの長手方向の端部とを突き合わせ、板５０からフラ
ンジ５２ｂへの円弧部の外側に、板６０の端部を突き合
わせ、前記凸部を前記凹部に入れて突き合わせ、突き合
わせた部分のそれぞれを溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板の端部にフラン
ジを有する複数の成形品と他の板とを隙間なく接合して
一つの構造体を製作する方法に関する、特に、鉄道車両
の車体の長手方向の端部を構成する妻の製作に好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】特許２６９２４５９号（ＵＳＰ５４８８
７７０）のように、鉄道車両の車体は６面体である。車
体の長手方向の端部は妻と呼ばれる。妻には、隣接する
車両に行き来するための通路がある。このため、妻は、
通路の左右を構成する板，通路の上部を構成する板を必
要とする。この３つの板は車体の屋根構体，側構体に接
合するので、３つの板の外側の端部にはそれぞれフラン
ジを有する。また、通路側の３つの板の端部にも補強用
のフランジを有する。

【０００３】従来、板の端部にフランジを有する成形品
は、雌型と雄型との間に板を置いて、プレスすることに
よって製作している。雌，雄の金型が必要なため、高価
である。

【０００４】このため、それぞれ板の端部にＬ状の板を
スポット溶接して、Ｌ状の１辺を前記フランジとしてい
る。

【０００５】金型を少なくする手段として、特開平１１
−３１０３７１号の図１８から図２０のような逐次成形
方法が提案されている。これは、雌型に素材の外周部を
固定し、棒状の工具で素材を押し、雌型の内周面に沿っ
て移動させて、逐次的に板を張り出し加工するものであ
る。一方、特開平１０−７６３２１号は逐次的に絞り加
工するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３の構成を考え
る。３つの板１，２，３にそれぞれフランジ１ｂ，１
ｃ，１ｄ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，３ｂ，３ｃ，３ｄを設け
た後、左右の板１，２のフランジ１ｂ，２ｂと中央の板
のフランジ３ｂ，３ｂとを重ね、このフランジをスポッ
ト溶接して一体にする。フランジは板１，２，３を曲げ
て一体に設ける。さらに、フランジ１ｃ，３ｃ，２ｃを
屋根構体３０に重ね、溶接することを考える。７は乗員
の通路である。３つの板１，２，３のそれぞれにおい
て、フランジ同士は隣接するフランジに連続しており、
連続部は円弧状である。この場合、左右の板１，２と中
央の板３と屋根構体３０との接合部には、空間が生じ
る。この空間は雨水等の浸入防止のため、他の板で閉鎖
しなければならない。この閉鎖作業は高価になる。ま
た、身栄えが悪くなる。

【０００７】また、フランジは板から曲げたので、その
断面は円弧状である。このため、左右の板の間に溝がで
き、身栄えが悪くなる。

【０００８】逐次成形方法は金型を一つにできるので、
安価にできる。しかし、前記特開平１１−３１０３７１
号の方法で板の端部にフランジを形成した場合は、フラ
ンジの外周部に板が残る。この板が不要な場合は、フラ
ンジの外周部を切断除去することが必要である。

【０００９】また、この加工方法によってフランジを形
成する場合は、フランジと底板とが成す角度を直角にし
たくても直角にできない。例えば、筒をフランジに重ね
て接合した場合に、フランジが直角でない場合は重ね接
合ができにくい。また、高さの高いフランジの形成が困
難である。このため、このフランジに他の部材や他の部
材のフランジを重ねることが困難である。

【００１０】一方、前記特開平１０−７６３２１号の加
工方法によってフランジを加工する場合は、フランジと
フランジとの接合部にしわが発生しやすい。

【００１１】本発明の目的は、フランジを有する２つの
板と第３の板とを接合した場合に接合部に空間が生じる
ことを防止することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、第１の板と
これに突き合わせ溶接する第２の板とを製作し、第１の
板は、板の第１の辺を曲げた第１のフランジと、これに
実質的に直交する第２の辺を曲げた第２のフランジと、
前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第２のフラ
ンジの長手方向の端部との間のフランジを除いた凹部
と、からなり、前記第２の板は、板の第１の辺を曲げた
ものであって、前記第１のフランジの長手方向の端部に
接続する第３のフランジと、前記第１の辺に実質的に平
行な第２の辺と、前記第３のフランジの長手方向の端部
およびその近傍において、前記第１の辺に実質的に直交
する第３の辺よりも突出した凸部と、からなり、次に、
前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３のフラ
ンジの長手方向の端部とを突き合わせ、前記第１の板か
ら前記第２のフランジへの円弧部の外側に、前記第３の
辺を突き合わせ、前記凸部を前記凹部に入れて突き合わ
せ、前記突き合わせた部分のそれぞれを溶接すること、
によって達成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１〜図
１２により説明する。図１は主として左半分を示す。車
体は床を構成する台枠１０，側面を構成する側構体２
０，屋根を構成する屋根構体３０，車体の端部を閉鎖す
る妻構体４０からなる。

【００１４】妻構体４０は、乗員の通路４５、その左右
を構成する板５０，６０、通路４５の上部を構成する板
７０からなる。

【００１５】左右の板５０，６０はほぼ四角形で、板の
下端の辺を除いて板の端部にフランジ５２ｂ，５２ｃ，
５２ｄ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを有する。フランジ５
２ｂ（６２ｂ）は通路４５側のフランジである。フラン
ジ５２ｃ（６２ｃ）は屋根構体３０に重なるフランジで
ある。フランジ５２ｄ，５２ｅ（６２ｄ，６３ｅ）が側
構２０に重なるフランジである。

【００１６】縦のフランジ５２ｂ（６２ｂ）の上端と上
辺のフランジ５２ｃ（６２ｃ）との接合部にはフランジ
が無い。フランジは不連続になっている。この部分はフ
ランジが無いばかりか、底板５１（６１）の部分も除か
れ、四角形の凹部５３（６３）を設けている。凹部５３
（６３）の大きさは後述する。

【００１７】乗員の通路４５の上部を構成する板７０は
ほぼ四角形で、下辺と上辺にフランジ７２ｂ，７２ｃを
有する。フランジ７２ｃは屋根構体３０に重なるフラン
ジである。板７０の左右の辺７１ｂ，７１ｃの端部は、
板５０（６０）の底板５１（６１）からフランジ５２ｂ
（６２ｂ）が突出するために曲がった円弧部の外面に突
き合わせられている。この突き合わせ部を溶接してい
る。板５０（６０）の底板５１（６１）と板７０の底板
７１とは同一面にある。なお、この突き合わせ溶接は隅
肉溶接ともいえる。

【００１８】フランジ７２ｃの左右の端部とその近傍の
板は、板５０（６０）の凹部５３（６３）に入る凸部７
３，７３を設けている。凹部５３（６３）と凸部７３，
７３との突き合わせ部は溶接している。凸部７３，７３
の上辺はフランジ７２ｃになっている。フランジ５２ｃ
（６２ｃ）とフランジ７２ｃの長手方向の端部とは突き
合わせられ、溶接している。

【００１９】板７０の下辺７２ｂの長手方向の端部はフ
ランジ５２ｂ，６２ｂに突き合わせられ、溶接してい
る。凸部７３とフランジ７２ｂとの間の底板７１の端部
はフランジ７２ｂの長手方向の端部よりも突出してい
る。

【００２０】以上の突き合わせた部分は連続して溶接さ
れ、水漏れが無いようになっている。溶接部はグライン
ダで切削され、平滑になっている。

【００２１】フランジ５２ｃ（６２ｃ）とフランジ５２
ｄ（６２ｄ）との接続部のフランジ５２ｅ（６２ｅ）は
円弧状でである。

【００２２】フランジ５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２
ｅ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，７０ｂ，７０ｃ
の突出方向は底板５１，６１，７１の面に対して実質的
に直交している。このため、フランジ５２ｃ，５２ｄ，
５２ｅ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，７０ｃに側構体２
０，屋根構体３０の端部の内側に重ねたとき、平行に重
なり、良好な溶接ができる。左右の板５０，６０の下端
は台枠１０に重なり、溶接している。

【００２３】板５０，６０，７０は車内側または車外側
に補強用のリブを多数有するが、図示していない。例え
ば、リブは板５０，６０，７０とは別部材であって、ス
ポット溶接している。または、板５０，６０，７０を塑
性加工して一体に設けている。

【００２４】これによれば、板７０，板６０（６０）お
よび屋根構体３０との接合部には隙間がなく、接合でき
るものである。また、板７０と板５０（６０）との接合
部にフランジの円弧部の溝もなく、身栄えをよくできる
ものである。

【００２５】次に、板５０，６０，７０を製作する方法
について、図７〜図１０によって説明する。この製作方
法は逐次成形方法による。図７は装置の左端部のみを示
している。他の部分も適宜同様の構成になっている。

【００２６】板５０の成形について説明する。金型１２
０は雌型（外型）である。雌型１２０は水平に置かれて
いる。雌型２０の上面に素材の板５０ｂが載っている。
雌型１２０の内部に棒状の工具１３０が入る。工具１３
０は雌型１２０の垂直面に沿って下降し、次に、雌型１
２０の内周面に沿って移動する。雌型１２０の内周面の
形状は板５０の外径形状と同一である。工具１３０が１
周すると、工具１３０は前記を繰り返す。これによっ
て、素材の平板５０ｂを絞り加工する。なお、工具１３
０を下降させることを絞り加工方向に移動させるとい
う。これは実質的に工具１３０の軸方向の移動であり、
成形品の深さ方向への移動である。

【００２７】工具１３０の先端は平らである。先端から
側面への角部は円弧状である。この円弧が板５０の底板
５１とフランジ５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとが成す円弧と
なる。工具１３０は上方の移動体（図示せず）から回転
自在に吊り下げられている。工具１３０は雌型１２０の
内周面（フランジ５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの部分に相当
する。）に沿って移動する。工具１３０が素材５０ｂに
接触して移動することによって、工具１３０は従動的に
回転（自転）する。これによって、工具１３０は素材５
０ｂに一点で接しないので、焼き付きを防止できる。ま
た、素材５０ｂの上面には潤滑油を塗っている。

【００２８】雌型１２０の上面には素材５０ｂの位置決
め用のピン（ガイド）１２３を複数立てている。素材５
０ｂの平板を雌型１２０の上端に置いたとき、ピン１２
３は素材５０ｂの外周部に接する。これで位置決めされ
る。雌型１２０の内周側の上端（肩部という。）は円弧
状である。この円弧は雌型１２０の全周に沿ってある。
この円弧によって素材５０ｂの外周部は滑らかに雌型１
２０の内周側に移動する。なお、雌型１２０の肩部の円
弧部の位置等については後述する。

【００２９】雌型１２０の内部の底はない。雌型１２０
の内部には素材５０ｂを載せる座１４０がある。座１４
０は高さ位置を制御できる装置１５０で支えられてい
る。座１４０は工具１３０の先端（下端）に対向した部
分にもある。座１４０は工具１３０の周方向の移動軌跡
に対応した個所にある。つまり、工具１３０の先端と座
１４０とによって素材５０ｂを挟んでいる。さらに、座
１４０は雌型１２０の中央部にもある。このため、素材
５０ｂの中央部を固定することができる。

【００３０】座１４０は素材５０ｂを載せて固定してい
る。この固定は、座１４０に電磁石を設けて磁力で行
う。または、座１４０の上面に真空吸着パットを設け
て、真空吸着することによって行う。固定位置は座１４
０の中央部等である。素材５０ｂは鉄系，ステンレス
系，アルミニウム合金系である。

【００３１】座１４０を昇降させる装置１５０について
説明する。装置１５０は複数のネジ機構１５１で構成さ
れている。図７にはネジ機構を１組示す。座１４０の下
端の座１４５をネジ機構１５１のネジ棒１５２で支えて
いる。座１４５には回転自在なナットがある。駆動装置
１５５が回転することによって、ネジ棒１５２が回転
し、座１４０が昇降する。また、座１４０または座１４
５と基礎との間には、座１４０が垂直に昇降するための
ガイド(図示せず)を複数設けている。装置１５０及び雌
型１２０は基礎に設置している。

【００３２】成形方法を説明する。素材５０ｂは成形後
の形状を基に展開した平板である。前記展開は角筒の絞
り加工成形と同様に成形品の表面積や体積を基に展開寸
法を算出する。或いは実験によって定める。この展開寸
法を基にターレットパンチプレス等によって板を切断す
る。フランジ５２ｂとフランジ５２ｃとの接続部は分離
している。また、凹部５３がある。素材５０ｂの展開形
状はこれを考慮して定める。

【００３３】次に、素材５０ｂを雌型１２０の上端に載
せる。この時、素材５０ｂは上昇した座１４０にも載
る。素材５０ｂはピン１２３で位置決めさせる。

【００３４】次に、素材５０ｂを座１４０に固定する。
固定位置および手段は前記のとおりである。

【００３５】次に、座１４０を下降させ、次に、工具１
３０を下降させる。工具１３０の下降位置は、工具１３
０の側面と雌型１２０の垂直面（内周面，直線部）との
間に素材５０ｂが位置できる位置である。つまり、雌型
１２０の内周面と工具１３０の側面との間に素材５０ｂ
を挟むようにする。この状態で、工具１３０を下降さ
せ、後述のように雌型１２０の内周面に沿って周方向に
移動させる。工具１３０の下降量は、工具１３０の先端
が下降した素材５０ｂに接する位置である。例えば、座
１４０が下降する以前に座１４０の上面が雌型１２０の
上面（素材５０ｂの端部が載った位置）と同一面にある
とき、工具１３０の先端が素材５０ｂの上面に接してい
れば、座１４０と工具１３０の下降量は同一である。両
者を同時に下降させることができる。

【００３６】この実施例のように底板５１が広く、板厚
が薄く、底板５１の中央部を固定している場合は、底板
５１が撓むのみで外周部が雌型１２０によって曲がる必
要はない。続いて工具１３０を下降させた際に曲がる。
このため、素材５０ｂが傾斜する恐れがある。また、後
述するように、工具１３０を周方向に移動させる際に、
素材５０ｂが回転する恐れがある。このため、素材５０
ｂを座１４０へ固定している。

【００３７】工具１３０の下降位置は工具１３０の側面
と雌型１２０の内周面との間にフランジ５２ｂ，５２
ｃ，５２ｄが位置できる位置である。また、フランジ５
２ｂ，５２ｃ，５２ｄの直角度を考慮する。直角度を考
慮する場合は、工具１３０の側面と雌型１２０の内周面
との間に素材５０ｂを挟むように工具３０を位置させ
る。

【００３８】次に、工具１３０を雌型２０の内周面に沿
って移動させる。工具３０は従動的に回転する。素材５
０ｂは工具１３０の移動によって逐次的に成形される。

【００３９】次に、工具１３０が１周する毎に、前記の
ように、座１４０を下降させ、工具１３０を下降させ
る。両者の下降量、工具１３０の下降位置は前記のとお
りである。次に、工具１３０を雌型の内周面に沿って周
方向に移動させる。

【００４０】以後、座１４０と工具１３０の下降と、工
具３０の周方向の移動とを繰り返す。上記工程の繰り返
しによって素材５０ｂの外周部は雌型１２０の内周面に
移動する。これによって絞り加工が行われる。工具１３
０の軸方向が絞り加工方向である。雌型１２０の内周面
に沿った工具１３０の移動方向は工具１３０の半径方向
である。

【００４１】これによれば、素材５０ｂは雌型１２０と
工具１３０との狭い部分で変形され、逐次的に小さく均
等な歪しか与えないので、底板５１の平面度が良好に保
たれる。

【００４２】加えて、雌型１２０でフランジ５２ｂ，５
２ｃ，５２ｄを全周に亘り拘束しながら成形するので、
フランジが外側に膨らまず、平板部とフランジ部の直角
度に優れた成形品を製造できる。特に、角部のフランジ
５２ｃとフランジ５２ｄとの接続部の円弧状のフランジ
は成形によって外側に広がろうとするが、このフランジ
は雌型１２０によって外方から拘束されているので、垂
直なフランジとなる。つまり、絞り工程の最初から最終
までの全範囲において、フランジは雌型１２０の内周面
と工具１３０の側面とで挟まれているので、フランジを
内外から拘束して絞り加工を行うことができる。したが
って、直角度などの精度のよい加工ができるものであ
る。

【００４３】このように雌型１２０を用いた逐次成形に
おいて、雌型１２０の内周側に座１４０を設け、この座
１４０に素材５０ｂを固定するようにしているので、素
材５０ｂを固定でき、所定の成形ができるものである。
なお、成形が進んで、フランジが雌型１２０の垂直面に
位置した場合も同様である。また、素材５０ｂの端部を
雌型１２０の内周面に向けて移動させつつ絞り加工を行
い、また、素材50ｂの端部を雌型１２０の内周面に位置
させて絞り加工をしている。このため、フランジと底面
５１とが成す直角度をよくすることができる。また、フ
ランジの高さを大きくできる。また、フランジの板厚の
減少を抑制できる。また、素材５０ｂの端部を雌型１２
０内に移動可能に絞り加工しているので、成形後の形状
を考慮した素材５０ｂにしておけば、成形後、フランジ
の端部を切断する必要がない。

【００４４】プレス成形のように高荷重を必要としない
ため、雌型１２０は一般の鋼材等による簡易的なもので
良く、焼入れ等の熱処理や、プレス金型のような綿密な
表面仕上げも必要としない。

【００４５】工具１３０の移動について詳細に説明す
る。板５０は実質的に四角形の３辺にフランジ５２ｂ，
５２ｃ，５２ｄを有するが、他の１辺にはフランジが無
い。このため、雌型１２０の肩部の円弧部はこの３辺に
沿ってある。素材５０ｂの他の１辺は雌型１２０の他の
１辺に載っていない。両者の間には隙間がある。

【００４６】工具１３０はフランジ５２ｂの一端側から
フランジ５２ｃに向けて移動し、フランジ５２ｃを経由
してフランジ５２ｄの端部に向けて移動する。凹部５３
の部分の工具１３０の移動軌跡を図７に示す。

【００４７】図８において、工具１３０がフランジ５２
ｄに沿って移動してきて、フランジ５２ｄの長手方向の
端部を通過させる。次に、工具１３０の下方に素材５０
ｂが位置するように若干逆に移動させる。次に、座１４
０および工具１３０を下降させる。次に、工具１３０を
フランジ５２ｃ，５２ｅ，５２ｃを順次経由してフラン
ジ５２ｂの長手方向の端部に至るように、移動させる。

【００４８】フランジ５２ｂの端部を通過したら、図８
で説明したように、工具１３０の下方に素材５０ｂが位
置するように若干逆に移動させる。次に、座１４０およ
び工具１３０を下降させる。次に、工具１３０をフラン
ジ５２ｂ，５２ｅ，５２ｄを順次経由してフランジ５２
ｄの長手方向の端部に至るように、移動させる。以後、
これを繰り返す。

【００４９】なお、板５０のフランジは３辺にしかない
ので、このように工具１３０は往復動させている。当初
の説明の「工具１３０を雌型１２０の内周面に沿って周
方向に沿って移動させる」等の説明は、この３辺の場合
も含む。また、３辺のみにフランジがある場合でも、往
復動させなくて、周回させてもよい。

【００５０】フランジ５２ｄ，５２ｂの長手方向の端部
を通過させた後も工具１３０を移動させるのは、工具１
３０の側面と雌型１２０の内周面との間にフランジ５２
ｄ，５２ｂの長手方向の端部を挟んで、フランジの長手
方向の端部を所定の形状にするためである。フランジの
長手方向の途中で工具１３０の移動を停止すると、それ
よりも端部側が直線状にならないためである。フランジ
の無い素材５０ｂの端部と雌型１２０の端部との間には
工具１３０の半径以上の隙間がある。前記凹部６３の大
きさは工具１３０が通過できる大きさが必要である。

【００５１】フランジ５２ｂとフランジ５２ｃとの接続
部は分離している。また、凹部５３がある。フランジ５
２ｂとフランジ５２ｃとの距離、すなわち凹部６３の大
きさは、この部分のフランジ５２ｂ，５２ｃの長手方向
の端部を雌型１２０の内周面に工具１３０の側面で押さ
えることができるように定めている。工具１３０はフラ
ンジ５２ｂ，５２ｃの長手方向の端部を押さえるように
移動する。

【００５２】フランジ５２ｂからフランジ５２ｃに工具
を移動させる際に、工具１３０の下端が底板５１の端面
に接触する場合は、工具１３０を若干上昇させてフラン
ジ５２ｃ側に移動させ、加工させ、フランジの長手方向
に沿って移動させる。すなわち、図８のように移動させ
る。

【００５３】板６０も同様に製作する。板７０も同様に
製作する。フランジ７２ｂ，７２ｃの長手方向の端部に
おける工具１３０の移動も前記と同様に行う。

【００５４】この逐次成形を実施する加工機は数値制御
式加工装置、例えは、ＮＣフライス盤やマシニングセン
ターである。数値制御式加工装置の主軸に工具１３０を
設置している。主軸を雌型２０の内周面に沿って、ま
た、垂直方向に、数値制御で移動させる。工具１３０を
有する主軸は垂直方向および一方向の水平方向に移動で
きる。雌型１２０および座１４０はテーブル（基礎）に
載っている。テーブルは主軸の水平方向の移動方向に対
して直角方向の水平方向に移動できる。この２つの移動
によって工具１３０を雌型１２０の内周面に沿って移動
させることができる。昇降装置１５０はテーブルに載っ
ている。工具１３０の垂直方向の移動に替えて、テーブ
ルを昇降させることができる。

【００５５】例を説明する。工具１３０の径：２５mm，
素材１０ｂの板厚：０.５mmから４mm程度，雌型１２０
の内周面から工具１３０の側面までの距離：板厚の０.
８倍から２倍程度，工具１３０の１回当たりの押し込
み深さ（座１４０の１回当たりの下降量）：素材５０ｂ
の板厚の０.５倍から２倍程度，フランジの高さ：素材
５０ｂの板厚の５倍から２０倍程度である。また、フラ
ンジの高さ：２０mm，雌型１２０の円弧部（肩部）の半
径：５.５〜１３.５mm，工具１３０の径２５mm，工具１
３０の先端の半径：５.５mm から１０mm，円弧部５２ｅ
の半径：１００mmである。

【００５６】素材５０ｂの大きさについて説明する。図
７のように、素材５０ｂの端部は雌型１２０の肩部の円
弧Ｒの中心の上方にあるかまたは前記中心の上方よりも
雌型１２０の中心側に位置する大きさである。これより
も大きい場合はフランジ１２の円弧部１２ａにおいて、
フランジ１２と底板１１との接続部に割れが発生しやす
い。

【００５７】上記実施例では座１４０を下降させた後
に、工具１３０を下降させているが、同時に下降させる
ことができる。また、工具１３０の先端は平らでなく、
球状でもよい。また、工具１３０は回転しなくてもよ
い。

【００５８】座１４０を固定して、雌型１２０を上昇さ
せて、絞り加工ができる。工具130も成形途中では垂直
方向には移動しない。座１４０は工具１３０の軸方向の
位置であって、雌型１２０の内周面に沿ってある。

【００５９】また、雌型１２０の肩の円弧部に沿って工
具１３０を周回させ、次に、工具１３０を雌型の内周面
に向けて移動させ、次に、工具１３０を周回させ、素材
の端部を円弧状にした後、雌型１２０の内周面に沿って
工具１３０を下降させると、よりフランジの高さを大き
くできる。

【００６０】図１１，図１２の実施例を説明する。板５
０（６０）に相当する板２５０（２６０）を押し出し形
材で構成している。押し出し形材２５０（２６０）は複
数のリブ２５５（２６５）を有する。この押し出し形材
を逐次成形する。このため、押し出し形材の上下端部の
リブ２５５（２６５）を切削して除いている。押し出し
形材の上下端部および車体の側面側の部分（フランジ２
５２（２６２）を設ける部分）の板の厚さが厚ければ、
リブ２５５（２６５）側の面を切削して、逐次成形する
に適した板厚にする。

【００６１】板２７０側および通路４５側の端部には端
部に沿ってリブ２５７（２６７）がある。板２７０の端
部に溶接する板２７０の端部２５９の部分は切削して溶
接用の開先を設けている。

【００６２】リブ２５７（２６７）の突出代はリブ２５
５（２６５）の突出代よりも小さい。リブ２６７（２６
７）は板に沿って溝２５８がある。リブ２６７（２６
７）の通路４５側の端面よりも板の端部２５９の方が通
路４５側にある。溝２５８は内装材（図示せず）の端部
を挿入するものである。リブ２５７（２６７）によって
通路４５側の端部の板厚は厚くなっており、フランジ２
５５（２６５）に相当する強度を確保するようにしてい
る。このため、端部はリブ２５７（２６７）ではなく、
板厚を厚くしたものでもよい。また、フランジを押し出
し加工によって設けてもよい。このリブ２５７（２６
７）、板厚を厚くしたもの、フランジを総称して厚肉部
という。

【００６３】これによれば、フランジ５２ｂ（６２ｂ）
に相当するフランジを板から曲げて設ける必要が無い。
また、凹部５３も設ける必要が無い。このため、容易に
成形できるものである。

【００６４】板７０は板２５０と同様に押し出し形材に
できる。押し出し方向は車体の幅方向である。フランジ
７２ｂは板２５０(２６)の厚肉部にできる。また、板２
２０と板２７０の組み合わせは、板５０と板７０との組
み合わせにできる。

【００６５】板２５０を１つの押し出し形材で構成でき
ない場合は複数の押し出し形材を接合して大きくする。
この接合は例えば摩擦攪拌接合によって行う。板２７０
も押し出し形材にできる。

【００６６】雄型に素材を載せ、素材の外周部を雄型の
外周面に沿って工具で曲げてフランジを作ることができ
る。また、プレス加工によって板５０，６０，７０を製
作することができる。

【００６７】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項の記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にもおよぶものである。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、板の端部にフランジを
有する２つの成形品と第３の板とを隙間なく接合できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の車体の妻の裏面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】図１のIII−III断面図である。

【図４】図１のIV部の拡大図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本発明の一実施例の妻を備えた車体の斜視図で
ある。

【図７】逐次成形装置の要部の縦断面図である。

【図８】成形途中のフランジ５２ｂと５２ｃとの間の平
面図である。

【図９】成形途中のフランジの長手方向の端部の平面図
である。

【図１０】成形途中の円弧部の平面図である。

【図１１】本発明の他の実施例の車体の妻の正面図であ
る。

【図１２】図１１のIII−III断面図である。

【図１３】従来の図１相当図である。

【符号の説明】

７…通路、５０，６０，７０，２５０，２６０，２７０
…板、５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，６０ｂ，６０
ｃ，７０ｂ，７０ｃ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ，
２５０ｅ，２５０ｄ，２６０ｂ，２６０ｃ，２７０ｂ，
２７０ｃ…フランジ、５１，６１，７１，２５１，２６
１，２７１…底板、５３，６３…凹部、７３…凸部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川村渉山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸事業所内Ｆターム(参考） 4E067 BG00 EA08 EB00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の板とこれに突き合わせ溶接する第２
の板とを製作し、第１の板は、板の第１の辺を曲げた第１のフランジと、
これに実質的に直交する第２の辺を曲げた第２のフラン
ジと、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第２
のフランジの長手方向の端部との間のフランジを除いた
凹部と、からなり、前記第２の板は、板の第１の辺を曲げたものであって、
前記第１のフランジの長手方向の端部に接続する第３の
フランジと、前記第１の辺に実質的に平行な第２の辺
と、前記第３のフランジの長手方向の端部およびその近
傍において、前記第１の辺に実質的に直交する第３の辺
よりも突出した凸部と、からなり、次に、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３
のフランジの長手方向の端部とを突き合わせ、前記第１
の板から前記第２のフランジへの円弧部の外側に、前記
第３の辺を突き合わせ、前記凸部を前記凹部に入れて突
き合わせ、前記突き合わせた部分のそれぞれを溶接すること、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項２】請求項１の構造体の製作方法において、前
記凹部は前記第１の板の底板の部分を含んでおり、前記
凸部は前記第２の板の底板の部分を含んでいること、を
特徴とする構造体の製作方法。
【請求項３】請求項１の構造体の製作方法において、前記第２の板は、該第２の板の前記第１の辺に実質的に
平行な第２の辺を曲げた第４のフランジを有しており、
該第４のフランジの長手方向の端部は前記第３の辺より
も後退した位置にあり、前記第４のフランジの長手方向の端部を前記第２のフラ
ンジに突き合わせ、該突き合わせた部分を溶接するこ
と、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項４】請求項１の構造体の製作方法において、前記第２の板には前記第２の辺に沿って厚肉部があり、前記第２の辺の長手方向の端部は前記第３の辺よりも後
退した位置にあり、前記厚肉部の長手方向の端部を前記第２のフランジに突
き合わせ、該突き合わせた部分を溶接すること、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項５】第１の板とこれに突き合わせ溶接する第２
の板とを製作し、前記第１の板は、押し出し形材であり、押し出し方向に
沿った複数のリブと、前記押し出し方向に対して直交す
る方向の端部である辺に沿って設けた厚肉部と、前記押
し出し方向の端部の前記リブおよび前記厚肉部を除いた
板部と、前記板部の端部を前記リブ側に曲げた第１のフ
ランジと、からなり、前記第２の板は第１の辺を曲げた第３のフランジからな
り、次に、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３
のフランジの長手方向の端部とを突き合わせ、前記第２
のフランジに実質的に直交する前記第２の板の第３の辺
を前記第１の板の前記厚肉部の端部に突き合わせ、前記突き合わせた部分のそれぞれを溶接すること、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項６】請求項５の構造体の製作方法において、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記厚肉部の長
手方向の端部との間において、前記第１のフランジおよ
び前記厚肉部側の前記板部を除いた凹部を設けた前記第
１の板を製作し、前記第３のフランジの長手方向の端部およびその近傍を
前記第３の辺よりも突出させた凸部を有する第２の板を
製作し、前記凸部を前記凹部に入れて突き合わせ、該突き合わせた部分を溶接すること、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項７】請求項６の構造体の製作方法において、前
記凹部は前記第１の板の前記板部の底板を含んでおり、
前記凸部は前記第２の板の底板の部分に相当する部分を
含んでいること、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項８】請求項５の構造体の製作方法において、前記第２の板は前記第１の辺に実質的に平行な第２の辺
を曲げた第４のフランジを有しており、該４のフランジの長手方向の端部を前記第１の板の前記
厚肉部に突き合わせ、該突き合わせた部分を溶接するこ
と、を特徴とする構造体の製作方法。
【請求項９】請求項５の構造体の製作方法において、前記第２の板は押し出し形材であり、その押し出し方向
は前記第３のフランジの長手方向であり、前記第２の板の前記第１の辺に実質的に平行な第２の辺
は厚肉部になっており、前記第２の板の厚肉部の長手方向の端部を前記第１の板
の前記厚肉部に突き合わせ、該突き合わせた部分を溶接すること、を特徴とする構造
体の製作法方法。
【請求項１０】第１の板と第２の板とを溶接で接合して
おり、前記第１の板は、板の第１の辺を曲げた第１のフランジ
と、これに実質的に直交する第２の辺を曲げたフランジ
と、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第２の
フランジの長手方向の端部との間のフランジを除いた凹
部と、からなり、前記第２の板は、板の第１の辺を曲げて前記第１のフラ
ンジの長手方向の端部に接続する第３のフランジと、前
記第３のフランジの長手方向の端部およびその近傍にお
いて、前記第１の辺に実質的に直交する第３の辺よりも
突出した凸部と、からなり、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３のフラ
ンジの長手方向の端部とを突き合わせた部分、前記第１
の板から前記第２のフランジへの円弧部の外側に、前記
第３の辺を突き合わせた部分、および、前記凸部を前記
凹部に入れて突き合わせた部分、をそれぞれ溶接してい
ること、を特徴とする構造体。
【請求項１１】請求項１０の構造体において、前記凹部
は前記第１の板の底板の部分を含んでおり、前記凸部は
前記第２の板の底板の部分を含んでいること、を特徴と
する構造体。
【請求項１２】請求項１０の構造体において、前記第２の板には前記第１の辺に実質的に平行な第２の
辺を曲げた第４のフランジがあり、該第４のフランジの長手方向の端部は前記第２のフラン
ジに溶接していること、を特徴とする構造体。
【請求項１３】請求項１０の構造体において、前記第２の板には前記第２の辺に沿って厚肉部があり、前記厚肉部の長手方向の端部を前記第２のフランジに溶
接していること、を特徴とする構造体。
【請求項１４】押し出し形材と第２の板とを溶接してお
り、前記押し出し形材は、押し出し方向に沿った複数のリブ
と、前記押し出し方向に対して直交する方向の端部であ
る辺に沿って設けた厚肉部と、前記押し出し方向の端部
の前記リブおよび前記厚肉部を除いた板部と、前記板部
の端部を前記リブ側に曲げた第１のフランジと、からな
り、前記第２の板は第１の辺を曲げた第３のフランジからな
り、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３のフラ
ンジの長手方向の端部とを突き合わせた部分、および、
前記第２のフランジに実質的に直交する前記第２の板の
第３の辺と前記第１の板の前記厚肉部の端部とを突き合
わせた部分、をそれぞれ溶接していること、を特徴とす
る構造体。
【請求項１５】請求項１４の構造体において、前記押し出し形材は、前記第１のフランジの長手方向の
端部と前記厚肉部の長手方向の端部との間において、前
記第１のフランジおよび前記厚肉部側の前記板部を除い
た凹部を有しており、前記第２の板は、前記第３のフランジの長手方向の端部
およびその近傍を前記第３の辺よりも突出させた凸部を
有しており、前記凸部を前記凹部に入れて、突き合わせた部分を溶接
していること、を特徴とする構造体。
【請求項１６】請求項１５の構造体において、前記凹部
は前記押し出し形材の前記板部の底板を含んでおり、前
記凸部は前記底板の部分に相当する部分を含んでいるこ
と、を特徴とする構造体。
【請求項１７】請求項１４の構造体において、前記第２の板には前記第１の辺に実質的に平行な第２の
辺を曲げた第４のフランジを有しており、該４のフランジの長手方向の端部を前記第１の板の前記
厚肉部に溶接していること、を特徴とする構造体。
【請求項１８】請求項１４の構造体において、前記第２の板は押し出し形材であり、その押し出し方向
は前記第３のフランジの長手方向であり、前記第２の板
の前記第１の辺に実質的に平行な第２の辺は厚肉部にな
っており、前記第２の板の前記厚肉部の長手方向の端部を前記押し
出し形材の前記厚肉部に溶接していること、を特徴とす
る構造体。
【請求項１９】鉄道車両の車体の妻は、第１の板，第２
の板、および第３の板からなり、前記第２の板は乗員用通路の上部と車体の屋根との間を
構成するものであって、前記屋根に溶接しており、前記第１の板、前記第３の板は前記第２の板の左右にあ
って、前記第２の板にそれぞれ溶接されており、前記第１の板および前記第３の板は、前記乗員用通路と
前記車体の側面との間を構成するものであり、前記第１の板および前記第３の板は前記車体の側面およ
び前記屋根に重ねて溶接しており、前記第１の板および前記第３の板は、前記屋根および前
記車体の側面に沿って板を曲げた第１のフランジと、前
記乗員用通路に沿って板を曲げた第２のフランジと、前
記屋根に沿った前記第１のフランジの長手方向の端部と
前記第２のフランジの長手方向の端部との間のフランジ
を除いた凹部と、からなり、前記第２の板は、前記屋根に沿って設けられ、前記第１
のフランジの長手方向の端部に接続する第３のフランジ
と、前記第３のフランジの長手方向の端部およびその近
傍において、前記第１の辺に実質的に直交する第３の辺
よりも突出した凸部と、からなり、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３のフラ
ンジの長手方向の端部とを突き合わせた部分、前記第１
の板から前記第２のフランジへの円弧部の外側に、前記
第３の辺を突き合わせた部分、および、前記凸部を前記
凹部に入れて突き合わせた部分、をそれぞれ溶接してい
ること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２０】請求項１９の鉄道車両の車体において、
前記凹部は前記第１の板および前記第３の板の底板の部
分を含んでおり、前記凸部は前記第２の板の底板の部分
を含んでいること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２１】請求項１９の鉄道車両の車体において、前記第２の板には前記第３のフランジに実質的に平行な
第２の辺を曲げた第４のフランジがあり、該第４のフランジの長手方向の端部は前記第２のフラン
ジに溶接していること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２２】請求項１９の鉄道車両の車体において、前記第２の板には前記第３のフランジに実質的に平行な
第２の辺に沿って厚肉部があり、前記厚肉部の長手方向の端部を前記第２のフランジに溶
接していること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２３】鉄道車両の車体の妻は、第１の板，第２
の板、および第３の板からなり、前記第２の板は乗員用通路の上部と車体の屋根との間を
構成するものであって、前記屋根に溶接しており、前記第１の板、前記第３の板は前記第２の板の左右にあ
って、前記第２の板にそれぞれ溶接されており、前記第１の板および前記第３の板は、前記乗員用通路と
前記車体の側面との間を構成するものであり、前記第１の板および前記第３の板は前記車体の側面およ
び前記屋根に重ねて溶接しており、前記第１の板および前記第３の板は、押し出し形材から
なり、押し出し方向を前記車体の鉛直方向としており、前記第１の板および前記第３の板は、該押し出し形材
は、押し出し方向に沿った複数のリブと、前記押し出し
方向に対して直交する方向の端部である辺に沿って設け
た厚肉部と、前記押し出し方向の端部の前記リブおよび
前記厚肉部を除いた板部と、前記屋根および前記車体の
側面に沿った前記板部の端部を前記リブ側に曲げた第１
のフランジと、からなり、前記第２の板は第１の辺を曲げた第３のフランジからな
り、前記第１のフランジの長手方向の端部と前記第３のフラ
ンジの長手方向の端部とを突き合わせた部分、および、
前記第２のフランジに実質的に直交する前記第２の板の
第３の辺と前記第１の板の前記厚肉部の端部とを突き合
わせた部分、をそれぞれ溶接していること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２４】請求項２３の鉄道車両の車体において、前記押し出し形材は、前記第１のフランジの長手方向の
端部と前記厚肉部の長手方向の端部との間において、前
記第１のフランジおよび前記厚肉部側の前記板部を除い
た凹部を有しており、前記第２の板は、前記第３のフランジの長手方向の端部
およびその近傍を前記第３の辺よりも突出させた凸部を
有しており、前記凸部を前記凹部に入れて、突き合わせた部分を溶接
していること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２５】請求項２４の鉄道車両の車体において、
前記凹部は前記押し出し形材の前記板部の底板を含んで
おり、前記凸部は前記底板の部分に相当する部分を含ん
でいること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２６】請求項２３の鉄道車両の車体において、前記第２の板には前記第１の辺に実質的に平行な第２の
辺を曲げた第４のフランジを有しており、該４のフランジの長手方向の端部を前記押し出し形材の
前記厚肉部に溶接していること、を特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２７】請求項２３の鉄道車両の車体において、前記第２の板は押し出し形材であり、その押し出し方向
は前記第３のフランジの長手方向であり、前記第２の板
の前記第１の辺に実質的に平行な第２の辺は厚肉部にな
っており、前記第２の板の前記厚肉部の長手方向の端部を前記押し
出し形材の前記厚肉部に溶接していること、を特徴とす
る鉄道車両の車体。