JP2007050741A - Railway vehicle structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋根構体や側構体などを接合して組み立てられる鉄道車両構体に関し、特に側構体を構成するブロックの上部外板と下部外板との段差をなくした鉄道車両構体に関する。 The present invention relates to a railway vehicle structure that is assembled by joining a roof structure, a side structure, and the like, and more particularly to a railway vehicle structure that eliminates a step between an upper outer plate and a lower outer plate of a block constituting the side structure.
新幹線車両などの高速鉄道車両ではアルミ製車両が採用され、車体全長に対応した20mもの押出型材を接合して鉄道車両構体が構成されている。一方、在来線を走行する鉄道車両は、メンテナンスの省力化を主目的に無塗装車両が多く使われており、アルミ製構体は傷や汚れの点で劣ることからステンレス製構体の車両が採用されている。その場合、ステンレス製構体は、押出型材ではなく側構体ブロックなどのパーツを接合して組み合わせる構造の車両構体が採用されている。 High-speed railway vehicles such as Shinkansen vehicles employ aluminum vehicles, and a 20 m extruded mold material corresponding to the entire length of the vehicle body is joined to form a railway vehicle structure. On the other hand, railway cars traveling on conventional lines are often used with unpainted vehicles mainly for labor-saving maintenance, and aluminum structures are inferior in terms of scratches and dirt. Has been. In that case, a vehicle structure having a structure in which parts such as a side structure block are joined and combined instead of the extrusion mold material is adopted as the stainless steel structure.
近年、ステンレス製の外板に芯材を溶接して一体にした構体ブロックによって組み立てる鉄道車両構体が開発され、例えば特開2002−104180号公報に開示されている。ここで、図8は、同公報に開示された鉄道車両構体の側面図である。そして、図9は、その車両構体を構成する構体ブロックを示した図である。
鉄道車両構体は、側構体の上部に屋根構体が接合され、側構体の下部は台枠に接合されて構成されている。そうした鉄道車両構体を構成する同公報に記載された一車両分の側構体100は、2組の車端窓ブロック101と2組の中間窓ブロック102、そして各窓ブロック101,102の間に位置する3組の側入口ブロック103を接合して構成されている。
In recent years, a railway vehicle structure has been developed that is assembled by a structure block in which a core member is welded and integrated with a stainless steel outer plate, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-104180. Here, FIG. 8 is a side view of the railway vehicle structure disclosed in the publication. FIG. 9 is a diagram showing structure blocks constituting the vehicle structure.
The railway vehicle structure is configured such that the roof structure is joined to the upper part of the side structure, and the lower part of the side structure is joined to the underframe. A
車体前後に配置される車端窓ブロック101は、骨組みに幕板部分を含む外板110を貼って作成されているものである。その外板110は、上部外板111と下部外板112とに分けられており、全体は骨組みより大きく構成されている。上部外板111は、窓開口部12cが形成されて腰帯部材から上部に貼られ、下部外板112は腰板部分に貼られている。一方、各中間窓ブロック102は、骨組みに幕板部分を含む外板120を貼って作成されているものであり、上部外板121と下部外板122とに分けられ、全体は骨組みよりも大きく構成されている。上部外板121には窓開口部123が形成され、腰帯部材から上部の幕板部分と吹き寄せ板部分に貼られており、下部外板112は腰板部分に貼られている。そして、側入口ブロック103は、幕板部分を含む入口枠板130が上部枠部材、下部枠部材及び側枠部材で構成して入口用開口部131が形成されている。
The vehicle
こうした2組の車端窓ブロック101と中間窓ブロック102、そして3組の側入口ブロック103は溶接接合によって接合される。すなわち、図9に示されるように、所定間隔に並べられた車端窓ブロック101と中間窓ブロック102との間に側入口ブロック103が挟まれるように配置され、それぞれが溶接接合される。各側入口ブロック103は、車端窓ブロック101の外板110外面及び中間窓ブロック102の外板22外面に枠板31を重ねてスポット溶接される。
よって、各ブロック101,102,103を接合して構成される側構体を有する従来の鉄道車両構体は、各ブロックを個々に作成するので長手方向の寸法が小さくなって、外板の取り扱いが容易になるなどの効果を奏する。
Therefore, in the conventional railway vehicle structure having a side structure formed by joining the
ところで、こうした従来の鉄道車両構体では、車端窓ブロック101や中間窓ブロック102を構成する上部外板111,121と下部外板112,122は、いわゆるマチ取りと称する段差加工を施した構造となっていた。これは、ミグ溶接などで接合したのでは過剰入熱による接合部の歪みが生じるので、それを避けるため重ね合わせ部分をスポット溶接で接合するようにしているからである。しかし、これにより車端窓ブロック101や中間窓ブロック102の外板110,120に段差ができてしまい、外観を損なって見栄えが良くなかった。
また、上部外板111,121と下部外板112,122との接合部をスポット溶接しているため、その接合部には更にシール材を用いた水密処理が必要であった。しかし、接合部におけるシール材は、経年劣化によって取り替える必要が生じたり、洗車に使用する洗剤との相性が悪い場合にはシールを劣化させてしまい、そのための取り替えも必要であった。従って、従来の鉄道車両構体は、上部外板111,121と下部外板112,122との間に設けられたシール材に関するメンテナンスが面倒であった。
By the way, in such a conventional railway vehicle structure, the upper
In addition, since the welded portions of the upper
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、側構体の外板を平面化した鉄道車両構体を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a railway vehicle structure in which the outer plate of the side structure is flattened in order to solve such a problem.
本発明に係る鉄道車両構体は、側構体が窓開口部を備える窓ブロックと入口開口部を備える側入口ブロックとが接合されたものであり、その側構体の他、屋根構体、妻構及び台枠を接合することによりなるものであって、前記窓ブロックは、骨部材が接合されてなる外板が幕板部を含む上部外板と腰板部を含む下部外板とを有し、その上部外板と下部外板とを上下に配置して突き合わせた端部同士をレーザ溶接にて連続的に接続したものであることを特徴とする。
また、本発明に係る鉄道車両構体は、前記上部外板と下部外板とをレーザ溶接した接合線が当該窓ブロックに形成される窓開口部の高さにあることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両構体は、断面がハット形状の骨部材であって、その骨部材のツバ部が車体内側から前記接合線に重ねて接合されたものであることが好ましい。
A railcar structure according to the present invention is a structure in which a side structure includes a window block provided with a window opening and a side entrance block provided with an entrance opening. In addition to the side structure, a roof structure, a wife structure, and a stand. The window block is formed by joining a frame, and the outer plate to which the bone member is joined has an upper outer plate including a curtain plate portion and a lower outer plate including a waist plate portion. End portions where the outer plate and the lower outer plate are arranged vertically and are abutted to each other are continuously connected by laser welding.
In the railway vehicle structure according to the present invention, it is preferable that a joining line obtained by laser welding the upper outer plate and the lower outer plate is at the height of the window opening formed in the window block.
In addition, the railway vehicle structure according to the present invention is preferably a bone member having a hat-shaped cross section, and a brim portion of the bone member is joined to the joint line from the inside of the vehicle body.
よって、本発明の鉄道車両構体によれば、側入口ブロックを構成する窓ブロックの外板を、上部外板と下部外板とを突き合わせた端部同士をレーザ溶接にて連続的に接続するので、外板をフラットにすることができ、しかもレーザ溶接によってビードも目立たないため、側構体の外板を平面化して見栄えを良くすることができる。そして、上部外板と下部外板との接合部をレーザ溶接によって連続的に溶接することで、当該接合部の水密性を確保することができる。そのため、スポット溶接の場合に必要であったシール材を不要とし、シール材を交換するためのメンテナンスが必要なくなる。
また、本発明によれば、上部外板と下部外板との接合線が当該窓ブロックに形成される窓開口部の高さにあるため、溶接による接合領域を少なくなすることで、その接合部をより目立たなくすることができる。
更に、上部外板と下部外板との突き合わせ部分に骨部材を重ねて接合することにより、接合部の強度を保つことができる。
Therefore, according to the railway vehicle structure of the present invention, the end plates of the window block constituting the side entrance block are continuously connected by laser welding at the ends where the upper outer plate and the lower outer plate are butted together. Since the outer plate can be made flat and the beads are not conspicuous by laser welding, the outer plate of the side structure can be flattened to improve the appearance. And the watertightness of the said junction part is securable by welding the junction part of an upper outer plate and a lower outer plate continuously by laser welding. This eliminates the need for the sealing material required for spot welding and eliminates the need for maintenance to replace the sealing material.
Further, according to the present invention, since the joining line between the upper outer plate and the lower outer plate is at the height of the window opening formed in the window block, the joining area is reduced by reducing the joining area by welding. The part can be made less noticeable.
Furthermore, the strength of the joint portion can be maintained by overlapping and joining the bone member at the abutting portion between the upper outer plate and the lower outer plate.
次に、本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の鉄道車両構体は、図7及び図8を示して説明した従来例のものと同様に、側構体の上部には屋根構体が、側構体の下部には台枠が接合されたものであり、更に前後には妻構が接合されている。そして、その側構体は、車端や中間の窓ブロックの間に配置された側入口ブロックが接合され一体になるものである。 Next, an embodiment of a railway vehicle structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The railcar structure of the present embodiment is similar to the conventional example described with reference to FIGS. 7 and 8, in which the roof structure is joined to the upper part of the side structure and the frame is joined to the lower part of the side structure. Furthermore, the wife structure is joined before and after. The side structure is formed by joining and integrating the side entrance blocks arranged between the vehicle end and the intermediate window block.
図1及び図2は、そうした側構体を構成する中間窓ブロックと側入口ブロックとが分離した状態を示した斜視図であって、特に図1には車体外側から見た図を示し、図2には車体内側から見た図を示している。また図3は、中間窓ブロックの両端に側入口ブロックを接合した状態を車内側から示した図である。図1及び図2は、側入口ブロック20の全体を示し中間窓ブロック10の半分が示されている。一方、図3は、中間窓ブロック10の全体を示し、その両側に接合された側入口ブロック20の半分が示されている。
1 and 2 are perspective views showing a state in which the intermediate window block and the side entrance block constituting such a side structure are separated. In particular, FIG. 1 shows a view from the outside of the vehicle body, and FIG. Shows a view from the inside of the vehicle body. FIG. 3 is a view showing a state in which the side inlet blocks are joined to both ends of the intermediate window block from the vehicle interior side. 1 and 2 show the entire
中間窓ブロック10は、幕板や腰板を含む外板11に骨部材を接合して作成されたものである。骨部材は、例えば図3のA−A断面を表した図4に示すように、断面がハット形の骨部材12などが外板11裏面に縦横に接合されている。具体的には、外板11に形成された窓開口部19の左右縦2辺に沿って2本の側柱12が、そして外板11の左右両端部に位置する各2本ずつの側柱12の合計6本が側構体の高さに合わせて形成されている。一方、窓開口部19の上下横2辺には幕帯部材13と腰帯部材14とが形成されている。そして、その窓開口部19の上下には幕骨15が縦方向に形成され、縦方向の各骨部材12,15の間には横向きに複数の補強骨16が接合されている。更に外板11の下端部分には、その底辺に沿って太い長土台部材17が接合されている。
The
ところで、本実施形態の中間窓ブロック10は、外板11が幕板部を含む上部外板11Aと、腰板部を含む下部外板11Bとから構成されており、特に窓開口部19の高さで上下に分割されている。そのため、上部外板11Aと下部外板11Bは、ともに窓開口部19の半分を形作るように下端側と上端側とがそれぞれ切り欠かれている。そして、そうした切欠き部分を除く上部外板11Aの下端と下部外板11Bの上端とが突き当てられ、窓開口部10の高さで接合線18ができる。ここで、図5は、接合線18部分を示した上部外板11Aと下部外板11Bとの断面図である。中間窓ブロック10の車内側は、その接合線18と重なるように、断面がハット形の外板補強骨16が設けられ、そのツバ部16aが接合線18に重ねられている。
By the way, the
そして、本実施形態では、こうして上下端が突き合わされた上部外板11Aと下部外板11Bは、その接合線18に沿って移動するレーザによる連続溶接によって車体外側から接合される。従って、車体外側から突き当てられた端部同士に向けてレーザビームを集束させて照射し、上部外板11Aと下部外板11Bを加熱溶融させながら接合線18に沿って連続的に移動させる。こうすることにより上部外板11Aと下部外板11Bとの突き当て部分に溶接線が形成されて接合される。
In this embodiment, the upper
次に、側入口ブロック20は、入口枠21をメインにして構成されている。その入口枠21は、入口開口部29を形成するものであって左右の縦フレーム部22と、入口開口部29下方の腰板部23と、上方の幕板部24とから構成されている。特に幕板部24は櫛歯状に形成され、縦フレーム部22から延長した2本の櫛歯板24aと、その間に2本の櫛歯板24bとの計4本がある。そして、こうした櫛歯板24a,24bを含む膜板部24の表面に外板25が貼り付けられている。櫛歯板24a,24bの間にはそれぞれ断面ハット形の補強骨26が外板25内側に接合され、入口開口部29下の腰板部23には、その底辺に沿って太い長土台部材27が設けられている。
Next, the
側入口ブロック20を構成する入口枠21は、縦フレーム部22の左右両側の辺が起立した立ち上がり21a,21bが形成されている。ここで図6は、図3のB−B断面を示した図である。入口枠21の縦フレーム部22は、左右の立ち上がり21a,21bによって断面がコの字形に形成されている。そして、内側の立ち上がり21aは、入口開口部29の形状に沿って環状に形成され、外側の立ち上がり21bは、櫛歯板24a上方の曲線部を除く直線部にまで形成されている。
入口開口部29の上下には、その立ち上がり21aに連結され補強材を形成する補強骨31,32が接合され、特に補強骨32は、櫛歯板24a,24bに沿って延びた櫛歯形状になっている。
The
Reinforcing
ところで、本実施形態の鉄道車両構体では、図1及び図2を見て分かるように、その側構体上部が不図示の屋根構体側にまで延びて湾曲している。従って、中間窓ブロック10や側入口ブロック20は、同じように外板11,25が上方において湾曲形状を有している。そして、中間窓ブロック10では、側柱12や幕骨15の延長上に外板11の湾曲形状に沿った継ぎ手部材35が設けられ、側入口ブロック20では、補強骨32の櫛歯板24a,24bに沿った櫛歯部分に、外板25の湾曲形状に沿った継ぎ手部材36が設けられている。そして、その曲面部分には長手方向に断面ハット形状の補強材37,38が継ぎ手部材35,36をそれぞれつなぐように設けられている。
By the way, in the railway vehicle structure of this embodiment, as can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, the upper part of the side structure extends to the roof structure side (not shown) and is curved. Therefore, the
こうして構成された中間窓ブロック10と側入口ブロック20とが接合して鉄道車両構体の側構体を構成する。その際、本実施形態では側入口ブロック20を中間窓ブロック10に対して車体内側がら当てて接合する。ここで、図7は中間窓ブロック10と側入口ブロック20との入口上部の接合部を示した外観斜視図である。
側入口ブロック20は、図6に示すように中間窓ブロック10の外板11に対して入口枠21の特に縦フレーム部22及びその上下延長線上部分が内側から当てられる。すなわち、縦フレーム部22の他、側入口ブロック20の上端まで延びている幕板部24の櫛歯板24aや腰板部23の端部が当てられる。
The
As shown in FIG. 6, the
そして、こうして車体内側から当てられた側入口ブロック20の入口枠21と中間窓ブロック10の外板11とが接合される。本実施形態では、特にレーザを使用した溶接が行われ、図6に示すように、入口枠21の車体表面と中間窓ブロック10の外板11端部との段になった隅部Pに沿ってレーザによる連続溶接が行われる。従って、車体外側から隅部Pに向けてレーザビームが集束して照射され、外板11と入口枠21とを加熱溶融しながら外板11端部に沿って連続的に移動することになる。こうすることにより外板11と入口枠21との重なり部分に線状の溶接線が形成される。
Then, the
よって、本実施形態の鉄道車両構体によれば、上部外板11Aと下部外板11Bとの突き合わせた端部同士をレーザ溶接にて連続的に接合するので、外板11をフラットにすることができ、しかもレーザ溶接によってビードも目立たないため、側構体の外板を平面化して見栄えを良くすることができる。そして、上部外板11Aと下部外板11Bとの接合部をレーザ溶接によって連続的に溶接することで、その接合線18部分の水密性を確保することができる。そのため、スポット溶接の場合に必要であったシール材を不要とし、シール材を交換するためのメンテナンスが必要なくなる。
Therefore, according to the railway vehicle structure of the present embodiment, the butted ends of the upper
また、上部外板11Aと下部外板11Bとの突き合わせ部分が窓ブロック10に形成される窓開口部19の高さにあるため、溶接による接合領域を少なくなすることで、その接合線18をより目立たなくすることができる。
更に、上部外板11Aと下部外板11Bとの突き合わせ部分に骨部材16を重ねて接合することにより、接合部分の強度を保つことができる。
In addition, since the abutting portion between the upper
Furthermore, the strength of the joined portion can be maintained by overlapping the
以上、本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、中間窓ブロック10の外板11について説明したが、この他にも上下に分割した上部外板と下部外板とを接合する車端窓ブロックにおける外板についても同様である。
また、前記実施形態では接合線18を窓開口部19の高さに設けたが、その下の腰板部に接合線を設けるようにしてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of the railway vehicle structure concerning this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
In the above-described embodiment, the
Moreover, in the said embodiment, although the joining
10 中間窓ブロック
11 外板
11A 上部外板
11B 下部外板
12 側柱
13 幕帯部材
14 腰帯部材
16 骨部材
18 接合線
19 窓開口部
20 側入口ブロック
21 入口枠
22 縦フレーム部
23 腰板部
24 幕板部
25 外板
29 入口開口部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記窓ブロックは、骨部材が接合されてなる外板が幕板部を含む上部外板と腰板部を含む下部外板とを有し、その上部外板と下部外板とを上下に配置して突き合わせた端部同士をレーザ溶接にて連続的に接続したものであることを特徴とする鉄道車両構体。 A side structure is a railway block formed by joining a window structure having a window opening and a side entrance block having an entrance opening, and joining the roof structure, the end structure and the underframe in addition to the side structure. In the vehicle structure,
The window block has an upper outer plate including a curtain plate portion and a lower outer plate including a waist plate portion, and an upper plate and a lower outer plate arranged vertically. A railway vehicle structure characterized in that end portions that are butted together are continuously connected by laser welding.
前記上部外板と下部外板とをレーザ溶接した接合線が当該窓ブロックに形成される窓開口部の高さにあることを特徴とする鉄道車両構体。 In the railway vehicle structure according to claim 1,
A railway vehicle structure characterized in that a joining line obtained by laser welding the upper outer plate and the lower outer plate is at the height of a window opening formed in the window block.
断面がハット形状の骨部材であって、その骨部材のツバ部が車体内側から前記接合線に重ねて接合されたものであることを特徴とする鉄道車両構体。 In the railway vehicle structure according to claim 1 or claim 2,
A railway vehicle structure having a hat-shaped bone member having a cross-section, wherein a brim portion of the bone member is joined to the joint line from the inside of the vehicle body.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090303 |