JP2005231576A - 鉄道車両構体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 摩擦攪拌接合される2つの押出し形材100,120は、その接合端部が突合わされて継手部の接合面140を形成する。第1の押出し形材100は、摩擦攪拌接合用の工具50が挿入される側に平板部上面から突出する突部110を有する。突部110の側面112は、平板部の上面102に対して、小さな円弧R2と大きな円弧R3で結ばれる。同様に、第2の押出し形材120も同様の構造を有する。摩擦攪拌用工具50は、先端部に小径部52を有し、小径部52の中心を接合面140に合わせて摩擦攪拌接合する(b)。接合された部材100,120の継手部は、上面が平坦面150を形成し、その両端部にバリB1が残される。このバリB1を切削して除去し、継手部が完成する(c)。連結部は大きな曲率をもつ円弧R3で結ばれ、応力集中は発生しない。また、継手部の板厚を厚くし平板部を極力薄くできるので鉄道車両構体の軽量化が図れる。
【選択図】 図1
Description
摩擦攪拌接合を利用して、鉄道車両用の構体を製造する技術は、例えば、下記の特許文献1に記載されている。
図5は、従来の摩擦攪拌接合用継手構造を示す説明図である。
摩擦攪拌接合される2つの押出し形材10,20は、その接合端部が突合わされて、継手部の接合面30を形成する。
突部12の上面14は平坦面に形成され、突部12の側面13は、押出し形材10の平板部の上面11に対して小さな円弧R1で結ばれている。
接合された押出し形材10,20の継手部は、上面が平坦面40を形成し、その両端部にバリB1が残される。このバリB1を切削して除去し、継手部が完成する(c)。
この段付部は、ノッチ41を形成する。
本発明の目的は、上述した問題を解決する鉄道車両構体を提供するものである。
摩擦攪拌接合される2つの押出し形材100,120は、その接合端部が突合わされて継手部の接合面140を形成する。
突部110の上面114は平坦面に形成され、突部110の側面112は、押出し形材100の上面102に対して、第1の円弧R2と第2の円弧R3を有する連結部で結ばれている。第1の円弧R2は小さな曲率を有し、第2の円弧R3は大きな曲率を有する。
突部130の上面134は平坦面に形成され、突部130の側面132は、押出し形材120の平板部の上面122に対して、第1の円弧R2と第2の円弧R3を有する連結部で結ばれている。第1の円弧R2は小さな曲率を有し、第2の円弧R3は大きな曲率を有する。これらの押出し形材100,120は、鉄道車両構体の外板として用いられ、前記突部110,130が形成されている面が車内側となるように用いられている。
接合された押出し形材100,120の継手部は、上面が平坦面150を形成し、その両端部にバリB1が残される。このバリB1を切削して除去し、継手部が完成する(c)。
このような構成によれば、接合部分の板厚Tcは、突部110,130の円弧R3を残して仕上げられることにより、応力集中を発生させることなく、その板厚Tcを十分確保することができる。したがって、押出し形材100,130の接合部以外の板厚Tを鉄道車両構体の外板として必要以上に厚くするする必要がないため、鉄道車両構体全体の軽量化を図ることができる。
摩擦攪拌接合される2つの押出し形材200,220は、その接合端部が突合わされて継手部の接合面240を形成する。
突部210の上面214は平坦面に形成され、突部210の側面212は、押出し形材200の平板部の上面202に対して、楕円の一部D1を有する連結部で結ばれている。前記楕円の一部D1は、平板部側が曲率が大きく、突部210の側面部212側が曲率が小さくなっている。
突部230の上面234は平坦面に形成され、突部230の側面232は、押出し形材220の上面222に対して、楕円の一部D1を有する連結部で結ばれている。前記楕円の一部D1は、平板部側が曲率が大きく、突部210の側面部212側が曲率が小さくなっている。
これらの押出し形材200,220は、鉄道車両構体の外板として用いられ、前記突部210,230が形成されている面が車内側となるように用いられている。
接合された押出し形材200,220の継手部は、上面が平坦面250を形成し、その両端部にバリB1が残される。このバリB1を切削して除去し、継手部が完成する(c)。
本実施例は、車両の側構をアルミ合金の中空押出形材で製作する例を示す。
継手部を構成する第1の中空押出し形材400はその断面が中空形状をなしており、平行する2枚の平板410,420がトラス460で連結された構造を有する。
そこで、第1の中空部材400と第2の中空部材500の突合わせ部には、間隙G1,G2が形成される。
この際に、摩擦攪拌接合用工具が発生する押圧力は、主として、第2の中空押出し形材の剛性の高いトラス560で受けられる。
両継手面600,650の両側部には、バリB1が残される。
この継手面610は、前記実施例1と同様に第1の中空押出し形材の平板410と第2の中空押出し形材の平板510から突出した面を形成するが、この連結部は大きな曲率を有する円弧R3で結ばれ、応力集中は発生しない。車内側S1の側構体には、内装が施されるので、継手面610を突出された状態でも不都合はない。また、前記継手面610が第1の中空押出し形材の平板410と第2の中空押出し形材の平板510から突出した面を形成することにより、接合部分の板厚を十分確保することができるため、平板410、510を厚くする必要がないため、鉄道車両構体の軽量化を図ることができる。
車外側S2は、同一平面を形成するので、応力集中は発生せず、また、美観の高い側構体を得ることができる。
なお、車内側S1の継手面の突部に実施例2で説明した楕円形状を適用することも当然に可能である。
52 摩擦攪拌接合用工具の小径部
100 押出し形材
102 押出し形材の上面
110 押出し形材の突部
120 押出し形材
122 押出し形材の上面
130 押出し形材の突部
140 接合面
150 接合された平坦面
152 バリを切削した平坦面
Claims (4)
- 複数の押出し形材を摩擦攪拌接合して構成される鉄道車両構体において、
摩擦攪拌接合される前記各押出し形材は平板部とリブとから構成されており、
前記平板部の接合端部に、該平板部の表面より摩擦攪拌接工具が挿入される側へ突出した突部を備え、該突部の側面と平板部の上面部の間には、平板部の表面側に形成される大きな曲率を有する円弧と、突部の側面側に形成される小さな曲率を有する円弧とで構成される連結部を備えており、
前記各押出し形材を鉄道車両構体の外板として用い、各押出し形材の突部側を車内側に配置たこと、
を特徴とする鉄道車両構体。 - 複数の押出し形材を摩擦攪拌接合して構成される鉄道車両構体において、
摩擦攪拌接合される前記各押出し形材は平板部とリブとから構成されており、
前記平板部の接合端部に、該平板部の表面より摩擦攪拌接工具が挿入される側へ突出した突部を備え、該突部の側面と平板部の上面部の間には、楕円で構成される連結部を備えており、
前記各押出し形材を鉄道車両構体の外板として用い、各押出し形材の突部側を車内側に配置たこと、
を特徴とする鉄道車両構体。 - 複数の中空押出し形材を摩擦攪拌接合して構成される鉄道車両構体において、
摩擦攪拌接合される前記中空各押出し形材は二枚の平板部とトラスとから構成されており、
前記二枚の平板部のうち少なくとも一方の平板部の接合端部に、該平板部の表面より摩擦攪拌接工具が挿入される側へ突出した突部を備え、該突部の側面と平板部の上面部の間には、平板部の表面側に形成される大きな曲率を有する円弧と、突部の側面側に形成される小さな曲率を有する円弧とで構成される連結部を備えており、
前記各中空押出し形材を鉄道車両構体の外板として用い、各中空押出し形材の突部側を車内側に配置したこと、
を特徴とする鉄道車両構体。 - 複数の中空押出し形材を摩擦攪拌接合して構成される鉄道車両構体において、
摩擦攪拌接合される前記中空各押出し形材は二枚の平板部とトラスとから構成されており、
前記二枚の平板部のうち少なくとも一方の平板部の接合端部に、該平板部の表面より摩擦攪拌接工具が挿入される側へ突出した突部を備え、該突部の側面と平板部の上面部の間には、楕円で構成される連結部を備えており、
前記各中空押出し形材を鉄道車両構体の外板として用い、各中空押出し形材の突部側を車内側に配置したこと、
を特徴とする鉄道車両構体。
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