JP2008049360A

JP2008049360A - 溶接治具

Info

Publication number: JP2008049360A
Application number: JP2006226865A
Authority: JP
Inventors: Okuhiro Kimura; 億尋木村; Tadashi Sobagaki; 正側垣
Original assignee: Tokyu Car Corp
Current assignee: Tokyu Car Corp
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】２以上の部材を繋ぎ合わせる場合に、段差が生じにくくかつ簡便に繋ぎ合わせることができる溶接治具を提供すること。
【解決手段】この溶接治具２０は、鉄道車両用構体を構成する第１の部材及び第２の部材を溶接するための溶接治具であって、第１の部材１８ｅと第２の部材１８ｈとを突き合わせて載置する主面２１１を有する定盤２１を備え、主面２１１には、第１の部材１８ｅと第２の部材１８ｈとが突き合わされる領域に沿って溝２１２が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両用構体を構成する部材を溶接するための溶接治具に関する。

鉄道車両用構体として、ステンレス鋼製の車両構体（ステンレス構体）が用いられている（例えば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１に記載されているように、ステンレス鋼によって形成される鉄道車両用構体は、側外板、妻外板といった外板を備えている。
特開２００６−２７３６６号公報

鉄道車両用構体を構成する外板、特に側外板には外観上の美しさも求められている。一方、上記特許文献１に記載されている側外板は、２枚以上の板状材料を繋ぎ合わせて形成される。この繋ぎ合わせは、一方の板状部材に段を付けて、側外板表面側がほぼ同一平面となるように形成するものであって、せぎり又はせぎり継手と呼ばれており、２枚以上の板状部材の一部を重ね合わせて溶接するものである。

このように２枚以上の板状部材の一部を重ね合わせて溶接した場合、水密性の確保のためにシーリングが必要となったり、重ね合わせ部分の折り曲げによる段差が生じたりといった課題が生ずる。

そこで本発明では、２以上の部材を繋ぎ合わせる場合に、段差が生じにくくかつ簡便に繋ぎ合わせることができる溶接治具を提供することを目的とする。

本発明に係る溶接治具は、鉄道車両用構体を構成する第１の部材及び第２の部材を溶接するための溶接治具であって、第１の部材と第２の部材とを突き合わせて載置する主面を有する定盤を備え、主面には、第１の部材と第２の部材とが突き合わされる領域に沿って溝が形成されている。

本発明によれば、主面に第１の部材と第２の部材とが突き合わされる領域に沿って溝が設けられているので、突き合わされた部分を溶接した場合に、第１の部材及び第２の部材が溶けて定盤と接合されてしまうことがなく、第１の部材と第２の部材とを簡便かつ的確に繋ぎ合わせることができる。

また本発明に係る溶接治具では、溝にガスを供給するためのガス供給手段を備えることも好ましい。定盤に形成された溝にガスを供給すると、第１の部材と第２の部材との突き合せ部分にガスをあてることができ、ガスの性質に応じた加工が可能となる。

また本発明に係る溶接治具では、ガス供給手段は、溝が延びる方向に沿って形成された複数の孔を有することも好ましい。溝が延びる方向に沿って形成された複数の孔からガスを溝内に供給できるので、溝の各部分へのガスの供給を容易に行うことができる。

また本発明に係る溶接治具では、複数の孔は、溝の底面及び側面の少なくとも一方に設けられていることも好ましい。複数の孔が、溝を形成する底面や側面に設けられているので、溝の一部を利用して複数の孔を形成することができる。

本発明によれば、２以上の部材を繋ぎ合わせる場合に、段差が生じにくくかつ簡便に繋ぎ合わせることができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施の形態に係る溶接治具は、鉄道車両用構体を構成する第１の部材及び第２の部材を溶接するためのものである。この鉄道車両用構体の一例を図１を参照しながら説明する。

図１は、鉄道車両用構体を概略的に示す斜視図である。なお、本願においては、鉄道車両用構体及びそれを構成する部材を説明する際に、図１に示す状態を基準に方向を示す用語を用いる。即ち、長手方向とは鉄道車両の進行方向と同方向であり、幅方向とは長手方向に直交する方向である。また、台枠に対して屋根構体が位置する方向が上であり、屋根構体に対して台枠が位置する方向が下である。

図１に示す鉄道車両用構体１０は、一対の妻構体１２、屋根構体１４、台枠１６、及び一対の側構体１８を備えている。

妻構体１２、屋根構体１４、台枠１６、及び側構体１８は、相互に接続されている。一
対の妻構体１２は、鉄道車両の長手方向における一端及び他端に設けられている。屋根構
体１４は、構体１０における屋根を構成しており、上記の長手方向に延びている。

構体１０における幅方向の両側には、一対の側構体１８が設けられている。側構体１８は、構体１０の側面を構成しており、長手方向に延在している。

側構体１８には、二つの第１の開口１８ａが、長手方向の一方側及び他方側に設けられている。また、側構体１８には、第１の開口１８ａの間に二つ以上の第２の開口１８ｂが設けられている。第１の開口１８ａ及び第２の開口１８ｂは、構体１０における窓用の開口とされている。また、これらの開口の間には、三つ以上の第３の開口１８ｃが設けられている。第３の開口１８ｃは、構体１０における出入口用の開口とされている。

側構体１８の外板は、複数の区画に分割されている。側構体１８は、外板１８ｄ（第１の部材、第２の部材）、外板１８ｅ（第１の部材、第２の部材）、外板１８ｆ（第１の部材、第２の部材）、外板１８ｇ（第１の部材、第２の部材）、及び外板１８ｈ（第１の部材、第２の部材）によって構成されている。外板１８ｄ、外板１８ｅ、外板１８ｆ、外板１８ｇ、及び外板１８ｈの厚さは、１．０〜２．５ｍｍ程度の厚さとなっている。外板１８ｄ、外板１８ｅ、外板１８ｆ、外板１８ｇ、及び外板１８ｈは、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）である。

本発明の実施の形態に係る溶接治具は、この側構体１８を構成する外板１８ｄ、外板１８ｅ、外板１８ｆ、外板１８ｇ、及び外板１８ｈを、第１の部材及び第２の部材として相互に溶接する際に用いられるものである。

続いて、本発明の実施形態である溶接治具について、図２を参照しながら説明する。図２は、溶接治具２０の平面図である。尚、以下の説明においては、外板１８ｅと外板１８ｈとを溶接する場合を例にとって説明する。

溶接治具２０は、第１の部材としての外板１８ｅと、第２の部材としての外板１８ｈとを載置するための主面２１１を有する定盤２１を備えている。主面２１１には、外板１８ｅと外板１８ｈとが突き合わされる領域に沿って溝２１２が形成されている。溝２１２は、定盤２０の長手方向に沿って形成されており、定盤２０の一方の短辺から他方の短辺に渡って形成されている。

図３に、図２のＡ−Ａ断面図を示す。図３に示すように、溝２１２は外板１８ｅと外板１８ｈとの突き合せ部分に対応して形成されている。レーザ溶接用の溶接トーチ３０を、外板１８ｅと外板１８ｈとの突き合せ部分に沿って移動させながら、外板１８ｅと外板１８ｈとを溶接すると、溶接金属部分Ｐが形成される。溶接金属部分Ｐは、外板１８ｅ及び外板１８ｈの図中上面及び図中下面に突出して形成される。図中下面に突出した溶接金属部分Ｐは定盤２１側に突出することになるが、溝２１２が形成されているので、溶接金属部分Ｐによって、外板１８ｅ及び外板１８ｈと定盤２１とが接合されてしまうことがない。

溶接治具２０の変形例である溶接治具４０について、図４を参照しながら説明する。図４は、図３に対応する溶接治具４０の断面図である。溶接治具４０は定盤４１を備えている。定盤４１は、第１の部材としての外板１８ｅと、第２の部材としての外板１８ｈとを載置するための主面４１１を有する。主面４１１には、外板１８ｅと外板１８ｈとが突き合わされる領域に沿って溝４１２が形成されている。

溝４１２の側壁４１２ａには、孔４２ａ（ガス供給手段）が設けられている。孔４２ａにはガス供給管４３（ガス供給手段）が接続されている。同様に、溝４１２の側壁４１２ｂには、孔４２ｂ（ガス供給手段）が設けられている。孔４２ｂにはガス供給管４５（ガス供給手段）が接続されている。更に、溝４１２の底壁４１２ｃには、孔４２ｃ（ガス供給手段）が設けられている。孔４２ｃにはガス供給管４４（ガス供給手段）が接続されている。

孔４２ａ、孔４２ｂ、孔４２ｃは、溝４１２の延びる方向に沿って複数形成されている。孔４２ｃを例にとって説明すると、図５に示すように、孔４２ｃ及びその孔４２ｃに接続されているガス供給管４４は、溝４１２の底壁４１２ｃに、溝４１２の延びる方向に沿って複数形成されている。本実施形態において溝４１２の三方の壁全てに、孔４２ａ、孔４２ｂ、及び孔４２ｃが形成されているが、溝４１２の三方の壁の少なくとも一つの壁において形成されていても好ましい。

ガス供給管４３，４４，４５は、それぞれガス供給装置（図示しない）に接続されている。ガス供給装置から供給されるガスとしては、Ａｒガスといった不活性ガスが好適に用いられる。不活性ガスを溝４１２に供給すると、溶接金属部分Ｐが溝４１２に臨む部分において酸化反応を抑制することができる。従って、溶接金属部分Ｐの酸化が抑制されて、溶接金属部分Ｐを含む外板１８ｅ及び外板１８ｈの接合部分の仕上がりが綺麗になる。

また、ガス供給装置から供給されるガスとしては、酸素を含むガスを用いることも好ましい。酸化発熱が起こることで、効率的に外板１８ｅと外板１８ｈとを接合することが可能となる。

本実施形態の好適な寸法は次の通りである。定盤２１は、長手方向が７メートル、短手方向が３メートル程度の寸法とし、鉄道車両用構体１０を構成する外板といった部材が載置できる広さを持つことが好ましい。溝２１２，４１２は、１０ミリメートル程度の幅及び深さに形成することが好ましい。

鉄道車両用構体を概略的に示す斜視図である。本実施形態の溶接治具を示す平面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の変形例を示す図である。本実施形態の変形例を示す図である。

符号の説明

２０…溶接治具、２１…定盤、２１１…主面、２１２…溝。

Claims

鉄道車両用構体を構成する第１の部材及び第２の部材を溶接するための溶接治具であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とを突き合わせて載置する主面を有する定盤を備え、
前記主面には、前記第１の部材と前記第２の部材とが突き合わされる領域に沿って溝が形成されていることを特徴とする溶接治具。
前記溝にガスを供給するためのガス供給手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の溶接治具。
前記ガス供給手段は、前記溝が延びる方向に沿って形成された複数の孔を有することを特徴とする、請求項２に記載の溶接治具。
前記複数の孔は、前記溝の底面及び側面の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の溶接治具。