JP2009132210A - Railroad vehicle body structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シングルスキンタイプの外板を有し、外板に内側配置材との溶接接合部を持った鉄道車両構体に関するものである。 The present invention relates to a railway vehicle structure having a single skin type outer plate and having a welded joint with an inner arrangement member on the outer plate.
外板には通常、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板が用いられ、特に、鋼板、ステンレス鋼板では内側配置材としての骨材などとの溶接接合部を有している。溶接方法はスポット溶接やレーザ溶接が採用されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
A steel plate, a stainless steel plate, and an aluminum plate are usually used for the outer plate. Particularly, the steel plate and the stainless steel plate have a welded joint portion with an aggregate as an inner arrangement member. Spot welding or laser welding is employed as the welding method (see, for example,
特許文献1はスポット溶接の場合電極の押圧による圧痕や大電流を通すことによる高温酸化が原因した変色が生じるとし、内側からの外板外面に溶け込みが及ばない線状のレーザ重ね溶接によってそれらの問題を回避する技術を開示し、併せ、レーザ溶接時に外板などの歪み矯正とレーザ重ね合わせ溶接部の密着性向上を図る技術を提案している。
ところで、特許文献1に記載のレーザ溶接では、ステンレス鋼板の外板の板厚が2mmを切ると、例えば図9に示すような外板aと骨材などの内側配置材bとのレーザ溶接接合部cのラインに沿う部分において、この溶接ラインを境に両側近傍がその周辺の内側への面外変形を伴い内向きに屈曲する例えば角折れと称される図示するような変形が生じ始め、板厚が小さくなるほど変形量が増す。これは、内側からのレーザ溶接による外板途中までの溶け込み部が凝固する際の凝縮が原因しており、その屈曲が大きくなるほど、外面が鏡面であるほど、平滑な外板での屈曲部からの正反射によって目立つことを経験している。塗装もされず鏡面のままとされるステンレス鋼板の外板において特に著しい。
By the way, in the laser welding described in
一方、従来から走行している実車で多く見られるベルトグラインディング仕上げやヘアライン仕上げをした外板において、それらの研磨目の向きに沿う線状に行ったレーザ溶接による屈曲部は目立ちにくく、直交する向きに行ったレーザ溶接による屈曲部が目立つことを本発明者は経験しているし、知られてもいる。これは、研磨目が持っている研磨目に直交する方向への乱反射による視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果といえる。 On the other hand, in the outer plate with belt grinding finish and hairline finish that are often seen in actual vehicles that have been running in the past, the bent parts by laser welding performed linearly along the direction of the polished eyes are not noticeable and are orthogonal The present inventor has experienced and is known to have a conspicuous bent portion by laser welding performed in the direction. This can be said to be a visual blurring effect or burial effect by irregular reflection in a direction perpendicular to the polishing eye.
しかし、外板aとレーザ溶接される内側配置材bは、車両の上下方向および長手方向に向く縦横に配置されるので、縦向きの骨材bの長手方向にレーザ溶接すると目立ってしまうが、一方向にしか仕上げ加工できないベルトグラインディング仕上げやヘアライン仕上げの研磨目によっては、縦横のレーザ溶接ラインに沿って生じる縦横の屈曲部双方に対応できない。また、スポット溶接痕には有効ではなく、目立たなくするには溶接後の表面加工によるしかない。 However, since the inner arrangement material b laser welded to the outer plate a is arranged vertically and horizontally in the vertical direction and longitudinal direction of the vehicle, it becomes noticeable when laser welding is performed in the longitudinal direction of the vertical aggregate b. Depending on the belt grinding and hairline finishes that can only be finished in one direction, both vertical and horizontal bends that occur along the vertical and horizontal laser welding lines cannot be accommodated. Further, it is not effective for spot welding marks, and the only way to make it inconspicuous is by surface processing after welding.
本発明の目的は、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果と、それらの組み合わせを含め、溶接後の後仕上げなしに、レーザ溶接による縦横に走る屈曲部やスポット溶接痕であっても、目立ちにくくできる鉄道車両構体を提供することにある。 The object of the present invention includes a visual blur effect, a buried effect, an assimilation effect that increases the degree of assimilation with the surroundings, and a combination thereof, and a bending portion that runs vertically and horizontally by laser welding without post-finishing after welding. Another object of the present invention is to provide a railway vehicle structure that can hardly stand out even if it is a spot welding mark.
上記のような目的を達成するために、本発明の鉄道車両構体は、外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、少なくとも側構体の外板は、外面に、エンボス加工またはおよびエッチング加工による、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の粗面パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列で、凹部および凸部の少なくとも一方に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターン、定形、非定形な凹凸模様・パターン、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様・パターン、の少なくとも1つが形成されていることを1つの特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the railway vehicle structure of the present invention is a railway vehicle structure having a welded joint with an inner arrangement material or a laminated material on the outer plate, at least the outer plate of the side structure is On the outer surface, a rough rough line pattern oriented in the longitudinal direction and / or up and down direction of the vehicle by embossing or etching process, fine width shape and dense arrangement with the longitudinal direction and / or up and down direction of the vehicle Fine concavo-convex pattern / pattern, fine width shape and dense arrangement with the longitudinal direction and / or vertical direction of the vehicle, at least one of the concave portion and the convex portion is linear or oriented in the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle or Fine irregular patterns / patterns with a non-linear rough surface pattern, regular, irregular irregular patterns / patterns, regular, irregular, longitudinal or up / down direction of the vehicle Is set to one, characterized in that the linear or uneven pattern pattern having a non-linear rough surface facing the, at least one of which is formed.
このような構成では、外板の外面に形成してあるパターンがエンボス加工やエッチングによるものであるため、どのようなパターンでも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果と、それらの組み合わせが得られる。 In such a configuration, since the pattern formed on the outer surface of the outer plate is by embossing or etching, any pattern can be formed, and a different pattern can be formed for each section. Corresponding to the difference in welding direction and the mixture of laser and spot welding areas, the welding traces such as bends and spot traces are enhanced by visual blurring effect, burial effect, as well as the degree of assimilation with the surroundings Assimilation effects and combinations thereof are obtained.
特に、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の粗面パターンであると、入射光を線状の粗面パターンの向きに直交する方向にランダムに散乱させるが、この散乱方向は、車両の長手方向の線状の粗面パターンでは、車両の長手方向に多用されるレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。また、車両の上下方向の線状の粗面パターンでは、柱材などの車両の上下方向に配される内側配置材に沿った上下方向のレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。これら両方向の線状の粗面パターンを異なった溶接域ごとに個別に施して対応することもでき、その違いを車両全体での模様付けとすることもできるが、車両の長手方向および上下方向に向いた線状の粗面パターンを合成したパターンとすることもでき、これにより、車両の長手方向に多用されるレーザ溶接による屈曲部と、柱材などに沿った上下方向のレーザ溶接による屈曲部との双方に対し、視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。 In particular, in the case of a linear rough surface pattern oriented in the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle, incident light is randomly scattered in a direction perpendicular to the direction of the linear rough surface pattern. The linear rough surface pattern in the longitudinal direction of the vehicle has a bending direction with respect to the bent portion by laser welding that is frequently used in the longitudinal direction of the vehicle, and has almost the same appearance as the background portion without regular reflection from the bent surface. A visual blurring effect or buried effect can be obtained. Moreover, in the linear rough surface pattern in the vertical direction of the vehicle, it becomes the bending direction with respect to the bent portion by the vertical laser welding along the inner arrangement material arranged in the vertical direction of the vehicle such as a pillar material, A visual blurring effect or an embedding effect is obtained that has almost the same appearance as the background without regular reflection from the bent surface. The linear rough surface patterns in both directions can be individually applied to different welding areas, and the difference can be set as a pattern for the entire vehicle. It is also possible to create a pattern that is a combination of facing linear rough surface patterns. This makes it possible to use a bent portion by laser welding frequently used in the longitudinal direction of the vehicle and a bent portion by laser welding in the vertical direction along the pillar material. In both cases, a visual blurring effect or burial effect is obtained.
また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンであると、その微細度、密集度に応じた方向性のある外観は、それに一致する方向のレーザ溶接による屈曲部を周りの背景に視覚的に同化させる同化効果および、凹凸面の傾斜や曲がりなどの形状も含めた入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られる。レーザ溶接の方向の違いに対する対応は線状の粗面パターンの場合と同様にできる。 Also, if the vehicle has a fine width shape and densely arranged fine uneven pattern / pattern with longitudinal or vertical directionality, the appearance with direction according to the fineness and denseness matches that. The effect of assimilating the bent part by laser welding in the direction of the laser beam to the surrounding background visually and the incident light including shapes such as the inclination and bending of the uneven surface are distributed and reflected in the bending direction of the bent part by laser welding. The effect of blurring and burying is somewhat obtained. Corresponding to the difference in the direction of laser welding can be performed in the same manner as in the case of a linear rough surface pattern.
また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列で、凹部および凸部の少なくとも一方に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターンであると、上記、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンと同様な作用に、線状または非線状の粗面パターンによる入射光の方向性があるか方向性のない散乱作用が複合するので、レーザ溶接による屈曲部を周りの背景へのぼかし効果や埋没効果をさらに高められる。 Further, in a narrow width shape and a dense arrangement having the longitudinal direction and / or vertical direction of the vehicle, at least one of the concave portion and the convex portion is linear or non-linear oriented in the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle. The fine concavo-convex pattern / pattern having a rough surface pattern has the same effect as the fine concavo-convex pattern / pattern having the fine width shape and the dense arrangement with the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle described above. Since the incident light has a directivity or non-directional scattering action due to the rough or non-linear rough surface pattern, the effect of blurring or burying the bent portion of the laser welding on the surrounding background can be further enhanced.
また、定形、非定形な凹凸模様・パターンであると、その凹凸の大きさや形などに応じて、スポット溶接痕を同化させ易いし、形状の類似度によっては埋没効果も幾分得られる。 In addition, if the irregular pattern / pattern is regular or irregular, it is easy to assimilate the spot welding traces depending on the size or shape of the irregularities, and a burial effect can be obtained somewhat depending on the similarity of the shapes.
定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様・パターンであると、レーザ溶接による連続した屈曲部を視覚的に分断するのに併せ、線状の粗面、凹凸面によっては線状に直交する方向への入射光の微細散乱作用にて直線のレーザ溶接に沿った屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、非線状の粗面、凹凸面によっては入射光の方向性のない微細散乱によってレーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が幾分得られる。 If the rugged pattern has a linear or non-linear rough surface facing the longitudinal or vertical direction of the vehicle, it will visually divide the continuous bent part by laser welding. In addition, depending on the line rough surface and uneven surface, the effect of blurring or burying of the bent part along the straight line laser welding can be obtained by the fine scattering action of the incident light in the direction orthogonal to the line. Depending on the linear rough surface and the uneven surface, the effect of blurring or burying of the bent portion can be obtained somewhat by the fine scattering without directivity of incident light regardless of the direction of laser welding.
本発明の鉄道車両構体は、また、外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、側構体の外板は、鉄道車両の長手方向に向いてレーザ溶接接合する内側配置材の配置域を少なくともカバーした範囲で、1500〜10000mmの曲率半径を持って上下方向に湾曲していることを別の特徴としている。 The railway vehicle structure of the present invention is also a railway vehicle structure in which the outer plate has a welded joint with an inner arrangement member or a laminated material, and the outer plate of the side structure is laser welded toward the longitudinal direction of the rail vehicle. Another feature is that it is curved in the vertical direction with a radius of curvature of 1500 to 10,000 mm within a range that covers at least the arrangement area of the inner arrangement material to be joined.
このような構成では、外板が内側配置材と鉄道車両の長手方向に向いてレーザ溶接してできる屈曲部の突出向きと、外板が1500〜10000mmの曲率半径を持った湾曲の突出向きが一致することで、入射光の拡散反射特性の点で共通し、屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率を、平板に対するよりは低減し、かつ、外板の湾曲形状はレーザ溶接部を境にその両側がその周辺部の内側への面外変形を伴って内側に屈曲する変形力を、外側に凸の湾曲方向から内側に凸への反転に対する突っ張り抵抗にて抑えることによっても、レーザ溶接による屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率を低減するので、湾曲した外板の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えて、鉄道車両の長手方向にレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。 In such a configuration, the protruding direction of the bent portion formed by laser welding the outer plate toward the inner arrangement member and the longitudinal direction of the railway vehicle, and the protruding direction of the curve having a curvature radius of 1500 to 10,000 mm of the outer plate. By matching, it is common in terms of the diffuse reflection characteristics of incident light, the bending rate and the protruding rate of the outer surface of the bent portion with respect to the outer surface of the outer plate are reduced as compared with the flat plate, and the curved shape of the outer plate is the laser welded portion. By suppressing the deformation force that bends inward with out-of-plane deformation to the inside of the peripheral part at the boundary, the tension resistance against the inversion from the convex curve direction to the convex inside, Since the bending rate and protrusion rate of the outer surface of the bent portion by laser welding with respect to the outer surface of the outer plate are reduced, the difference in the diffusion characteristics of incident light where the directions of the outer surface of the curved outer plate and the outer surface of the bent portion by laser welding are the same Hold down, iron Blur effect or buried effects on the background of the bent portion by laser welding in the arrangement region of the inner arrangement material laser welding is performed in the longitudinal direction of the vehicle is obtained.
本発明の鉄道車両構体は、また、外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、少なくとも側構体の外板は、外面に、エンボス加工またはおよびエッチング加工による、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の粗面パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列で、凹部および凸部の少なくとも一方に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターン、定形、非定形な凹凸模様・パターン、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様・パターンの1つが形成され、かつ、溶接接合する内側配置材の配置域を少なくともカバーした範囲で、1500〜10000mmの曲率半径を持って上下方向に湾曲していることを他の特徴としている。
このような構成では、前記1つの特徴による作用と、前記別の特徴による作用とを複合して得られるので、溶接部の背景とのぼかし効果ないしは埋没効果、同化効果を高められる。
The railway vehicle structure of the present invention is also a railway vehicle structure having a welded joint with an inner arrangement material or a laminated material on the outer plate. At least the outer plate of the side structure is embossed or etched on the outer surface. According to, linear rough surface pattern oriented in the longitudinal direction and / or up and down direction of the vehicle, fine width shape and densely arranged fine uneven pattern / pattern having directionality in the longitudinal direction and / or up and down direction of the vehicle, longitudinal direction of the vehicle It has a fine width shape and a dense arrangement with directionality and / or vertical directionality, and has a linear or non-linear rough surface pattern oriented in the longitudinal direction or vertical direction of the vehicle in at least one of the concave and convex portions Fine irregular patterns / patterns, regular, non-uniform irregular patterns / patterns, regular, irregular, linear or non-linear in the longitudinal or vertical direction of the vehicle One of the concavo-convex patterns / patterns having a surface is formed and is curved in the vertical direction with a radius of curvature of 1500 to 10000 mm within a range that covers at least the arrangement area of the inner arrangement material to be welded. It has other features.
In such a configuration, since the action by the one feature and the action by the other feature are obtained in combination, the blurring effect or the burying effect and the assimilation effect with the background of the welded portion can be enhanced.
粗面の凹凸度合は、砥粒の粒度で見て、60〜220番に相当するものとすることができる。 The unevenness degree of the rough surface can correspond to Nos. 60 to 220 in terms of the grain size of the abrasive grains.
このような構成では、外板の外観を損なわない程度の粗面、凹凸によって、溶接部の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果、同化効果が十分に得られる。 In such a configuration, a roughening effect or a burying effect or an assimilation effect with respect to the background of the welded portion can be sufficiently obtained by a rough surface and irregularities that do not impair the appearance of the outer plate.
外板は、各種パターンが予め形成されたパターン加工材よりなるものとすることができる。このような構成では、長尺な外板に対してエンボス加工やエッチングによって、どのようなパターンでも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、後仕上げなしに視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果と、それらの組み合わせが得られる。 The outer plate can be made of a pattern processing material in which various patterns are formed in advance. In such a configuration, any pattern can be formed on a long outer plate by embossing or etching, and a different pattern can be formed for each section. Corresponding to the mixture of welded areas and spot welded areas, welding marks such as bends and spot marks can be visualized without post-finishing, as well as an assimilation effect that increases the degree of assimilation with the surroundings, as well as visual blurring effect A combination of them is obtained.
本発明の鉄道車両構体の1つの特徴によれば、外板の外面のパターンがエンボス加工やエッチングによりどのようにも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成してレーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応した、それらに溶接による各種溶接痕を視覚的に背景からぼかし、埋没させ、同化させ、またそれらの組み合わせによって、後仕上げなしに目立たなくすることができる。 According to one characteristic of the railway vehicle structure of the present invention, the pattern of the outer surface of the outer plate can be formed in any way by embossing or etching, and different patterns are formed for each section, and the difference in the direction of laser welding It is possible to mix laser welding areas and spot welding areas, and various welding marks caused by welding are visually blurred, buried, assimilated, and combined to make them inconspicuous without finishing. it can.
特に、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の粗面パターンによっては、車両の長手方向の線状の粗面パターンでは車両の長手方向に多用されるレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向に入射光を散乱させ、車両の上下方向の線状の粗面パターンによっては、柱材などの車両の上下方向に配される内側配置材に沿った上下方向のレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向に入射光を散乱させて、いずれの場合も、レーザ溶接による連続した屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができ、これら両方向の線状の粗面パターンを異なった溶接域ごとに個別に施して対応してもよく、その外観の違いを車両全体での模様付けとすることもでき、車両の長手方向および上下方向に向いた線状の粗面パターンを合成したパターンとして、前記区分なく車両の長手方向および上下方向のレーザ溶接による屈曲部双方を目立たないか、目立ち難くすることができる。 In particular, depending on the linear rough surface pattern oriented in the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle, the linear rough surface pattern in the longitudinal direction of the vehicle may be used for a bent portion by laser welding that is frequently used in the longitudinal direction of the vehicle. Incident light is scattered in the bending direction, and depending on the linear rough surface pattern in the vertical direction of the vehicle, the bent portion by the vertical laser welding along the inner arrangement material arranged in the vertical direction of the vehicle such as a pillar material On the other hand, incident light is scattered in the bending direction, and in any case, the continuous bending portion by laser welding can be made inconspicuous or inconspicuous, and the linear rough surface pattern in both directions can be differently welded. It can be applied individually to each other, and the difference in the appearance can be set as a pattern on the entire vehicle, and a pattern composed of linear rough surface patterns oriented in the longitudinal direction and vertical direction of the vehicle Te, or inconspicuous bends both by laser welding in the longitudinal direction and the vertical direction of the segment without the vehicle, can be made inconspicuous.
また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンでは、その凹凸による装飾外観を得ながら、凹凸の微細度、密集度に応じた方向性のある装飾外観となるし、その方向性に一致する方向のレーザ溶接による屈曲部を周りとの同化効果に加え、入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られて、屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができ、レーザ溶接の方向の違いに対する対応は線状の粗面パターンの場合と同様にできる。 In addition, in the case of a fine uneven pattern / pattern with a fine width shape and dense arrangement with the vehicle's longitudinal direction and vertical directionality, the direction according to the fineness of the unevenness and the density while obtaining a decorative appearance by the unevenness In addition to the assimilation effect of the bent part by laser welding in the direction that matches the directionality, the blurring effect by dispersing and reflecting incident light in the bending direction of the bent part by laser welding The embedding effect can be obtained to some extent, the bent portion can be made inconspicuous or inconspicuous, and the response to the difference in the direction of laser welding can be made in the same manner as in the case of the linear rough surface pattern.
また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列で、方向性のある凹凸による装飾外観を得ながら、凹部および凸部の少なくとも一方に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターンでは、上記、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンと同様な効果に、線状または非線状の粗面パターンによる入射光の方向性があるか方向性のない散乱による効果が複合するので、レーザ溶接による屈曲部をより目立たないか、目立ち難くすることができる。
また、定形、非定形な凹凸模様・パターンでは、それによる装飾外観を得ながら、凹凸の大きさや形などに応じて、スポット溶接痕を同化させ易いし、形状の類似度によっては埋没効果も幾分得られ、目立たないか、目立ち難くすることができる。
Further, with a fine width shape and a dense arrangement having a direction in the longitudinal direction and the vertical direction of the vehicle, while obtaining a decorative appearance with directional irregularities, at least one of the concave direction and the convex portion in the longitudinal direction of the vehicle and / or In the fine uneven pattern / pattern having a linear or non-linear rough surface pattern oriented in the vertical direction, the fine irregularities in the above-mentioned fine width shape and densely arranged in the longitudinal direction and the vertical direction of the vehicle. The effect similar to the pattern / pattern is combined with the effect of the incident light directionality due to the linear or non-linear rough surface pattern, or the effect of non-directional scattering, so the laser welding bend is less noticeable. , Can be inconspicuous.
In addition, with regular and atypical concavo-convex patterns and patterns, it is easy to assimilate spot weld marks according to the size and shape of the concavo-convex while obtaining the decorative appearance, and depending on the similarity of the shape, the burial effect can be varied. It can be made inconspicuous or inconspicuous.
また、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様・パターンでは、それによる装飾外観を得ながら、レーザ溶接による連続した屈曲部の視覚的な分断に、線状の粗面、凹凸による入射光の方向性のある微細散乱が複合して、直線のレーザ溶接に沿った屈曲部をより目立たないか、目立ち難くすることができ、非線状の粗面による入射光の方向性のない微細散乱が複合しては、レーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができ、レーザ溶接の向きの違いや非直線なレーザ溶接による屈曲部に有効である。 In addition, for irregular shapes / patterns with linear or non-linear rough surfaces oriented in the longitudinal or vertical direction of the vehicle in a regular or non-standard shape, continuous decoration by laser welding is achieved while obtaining a decorative appearance. The visual division of the bent part is combined with a linear rough surface and fine scattering with directivity of the incident light due to the unevenness, making the bent part along the straight line laser welding less noticeable or less noticeable. In combination with fine scattering without directivity of the incident light due to the non-linear rough surface, the bent portion can be made inconspicuous or inconspicuous regardless of the direction of laser welding. This is effective for the difference in the direction of bending and the bent portion by non-linear laser welding.
本発明の鉄道車両構体の別の特徴によれば、外板のレーザ溶接による屈曲部の突出向きと外板の湾曲の突出向きが同じで、それらの屈曲方向、湾曲方向への入射光の拡散反射特性が共通すること、屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率が、平板の場合より低減すること、外板の湾曲形状がレーザ溶接部を境にした両側におけるさらにその周辺部の内側への面外変形を伴った屈曲を抑えること、の複合によって、湾曲した外板の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えられ、鉄道車両の長手方向にレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部を目立ち難くすることができる。 According to another feature of the railway vehicle structure of the present invention, the protruding direction of the bent portion by laser welding of the outer plate and the protruding direction of the curved outer plate are the same, and the diffusion of incident light in the bent direction and the bent direction. The reflection characteristics are common, the bending rate and the protrusion rate of the outer surface of the bent portion with respect to the outer surface of the outer plate are reduced compared to the case of a flat plate, and the curved shape of the outer plate is further increased on both sides of the laser welded portion. By suppressing the bending with the out-of-plane deformation to the inside, it is possible to suppress the difference in the diffusion characteristics of the incident light in which the direction of the outer surface of the curved outer plate and the outer surface of the bent portion by laser welding match, A bent portion by laser welding can be made inconspicuous in the arrangement region of the inner arrangement material in which laser welding is performed in the longitudinal direction of the railway vehicle.
本発明の鉄道車両構体の他の特徴によれば、前記1つの特徴による効果と、前記別の特徴による作効果とが複合して、溶接部をより目立たないか、目立ち難くすることができる。 According to another feature of the railway vehicle structure of the present invention, the effect of the one feature and the effect of the other feature are combined to make the welded portion less noticeable or less noticeable.
前記粗面の凹凸度合が、砥粒の粒度で見て、60〜220番に相当することにより、外板の外観を損なわない程度の粗面、凹凸によって、溶接部を十分に目立たなくすることができる。 The degree of unevenness of the rough surface is equivalent to No. 60 to 220 in terms of the grain size of the abrasive grains, so that the welded portion is made sufficiently inconspicuous by the rough surface and unevenness that do not impair the appearance of the outer plate. Can do.
前記外板は、各種パターンが予め形成されたパターン加工材よりなるものとすることにより、長尺な外板に対してエンボス加工やエッチングによって、どのようなパターンでも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、後仕上げなしに目立たないか、目立ち難くすることができる。 The outer plate can be formed in any pattern by embossing or etching a long outer plate by using a pattern processing material in which various patterns are formed in advance. In response to differences in laser welding orientation and laser welding areas and spot welding areas, welding marks such as bending and spot marks are not noticeable without post-finishing, It can be inconspicuous.
以下、本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体について図1〜図8を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。 Hereinafter, a railway vehicle structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 for understanding of the present invention. The following description and illustration are specific examples of the present invention, and do not limit the description of the scope of the claims.
本実施の形態は、主としてステンレス鋼板よりなる外板2に、図1、図2、図4に示す鉄道車両の長手方向に配した骨材としての内側配置材3、図2に示すような縦向きの柱材としての内側配置材4や補強材としての内側配置材5、あるいは各種の重ね材との溶接接合部6を持った鉄道車両構体1を対象としている。しかし、これに、限られることはなく、例えば外板2は塗装仕上げされる普通鋼板製のものでも有効であるし、溶接接合部6はレーザ溶接に限らずスポット溶接にも対応できる。
In the present embodiment, an
本実施の形態の鉄道車両構体1は、特に、図1、図2、図4に示す少なくとも側構体11の外板2が、外面に、エンボス加工またはおよびエッチング加工による、図2、図3に示すような車両の長手方向Aまたはおよび上下方向Bに向いた線状の粗面パターンP1、P2、P3、図1に示すような車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンP4、図5、図6に示すような車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列で、凹部および凸部の少なくとも一方に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターンP5、P6、P7、P8、P9、図7に示すような定形(図示せず)、非定形な凹凸模様・パターンP10、図7に示すような定形(図示せず)、非定形な形状で密集し、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様パターンP11、P12、P13、P14、の少なくとも1つが形成されているものとしている。
The
このように、外板2の外面に形成してあるパターンP1〜P14がエンボス加工やエッチングによるものであるため、どのようなパターンでも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果と、それらの組み合わせが得られる。
Thus, since the patterns P1 to P14 formed on the outer surface of the
特に、図2、図3に示す車両1の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の粗面パターンP1〜P3であると、入射光を線状の粗面パターンの線状向きに直交する方向にランダムに微細散乱させるが、この散乱方向は、車両1の長手方向Aの線状の粗面パターンP1では、車両1の長手方向Aに多用されるレーザ溶接による屈曲部に対してその屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、横向きの屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができる。また、車両1の上下方向Bの線状の粗面パターンP2では、それによる入射光の散乱方向が、柱材や補強材などの車両1の上下方向Bに配される内側配置材4、5に沿った上下方向Bのレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、縦向きの屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができる。これらA、B両方向の線状の粗面パターンP1、P2を異なった溶接域ごとに個別に施して対応することもでき、その違いを車両1全体での模様付けとすることもできるが、車両1の長手方向Aおよび上下方向Bに向いた線状の粗面パターンP1、P2を図2、図3に示すように合成したパターンP3とすることもでき、これにより、車両1の長手方向Aに多用される横向きのレーザ溶接による屈曲部と、上下方向のレーザ溶接による屈曲部との双方に対し、視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、縦横の屈曲部双方を目立たないか、目立ち難くすることができるし、外板2の全表面を同一の意匠にすることができる。
In particular, in the case of the linear rough surface patterns P1 to P3 oriented in the longitudinal direction or the vertical direction of the
また、図1に凸部または凹部を破線で模して示すように、車両1の長手方向Aの方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細凹凸模様・パターンP4であると、その微細度、密集度に応じた方向性のある外観は、それに一致する横方向のレーザ溶接による屈曲部を周りの背景に視覚的に同化させる同化効果および、凹凸面の傾斜や曲がりなどの形状も含めた入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られるので、横向きのレーザ溶接による屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができる。縦向きのレーザ溶接による屈曲部に対しては、微細凹凸模様・パターンP4を縦向きに設けることで対応できるし、縦横に合成して縦横のレーザ溶接による屈曲部双方に対し線状の粗面パターンの場合とほぼ同様に対応できる。ここで、微細凹凸模様・パターンP4は、連続したもの、不連続なものを含み、不連続な場合の方向性は、方向性を持たせる向きの凹部または凸部の間隔が、これに直交する方向の間隔よりも小さいこと、凹部または凸部の方向性を持たせる向きの大きさが、これに直交する向きの幅よりも大きいこと、の少なくとも一方によって得られる。しかし、レーザ溶接による屈曲部に対する視覚的な同化ないしは埋没を効果的に図るには、方向性を強める方がよく連続性が好適で方向性を与える向きに直角な方向に線状凹部と線状凸部とが交互に並ぶパターンになる。また、線状凹部と線状凸部はレーザ溶接による屈曲部の幅と同等程度で同化が図れるが、屈曲部に複数の線状凹凸部が載る太さ程度未満の微細幅として入射光を幅方向に乱して視覚的なぼかし効果、埋没効果をも幾分得て、より目立たないか、目立ち難くすることができる。この場合も幅方向の傾斜や湾曲を併用することによって幅方向への入射光の散乱度をさらに高められる。
Further, as shown in FIG. 1 by simulating a convex portion or a concave portion with a broken line, the fine width shape having a directivity in the longitudinal direction A of the
また、図示しないが、前記方向性を持った微細凹凸模様・パターンP4の凹部および凸部の少なくとも一方に、方向性が一致する線状または非線状の粗面パターンを持った微細凹凸模様・パターンにすると、微細凹凸模様・パターンP4と同様な作用、効果に、線状または非線状の粗面パターンによる入射光の方向性があるか方向性のない散乱作用が複合するので、レーザ溶接による屈曲部の周りの背景へのぼかし効果や埋没効果をさらに高められるので、屈曲部がさらに目立ち難くすることができる。 Further, although not shown in the drawing, the fine concavo-convex pattern having a linear or non-linear rough surface pattern having the same directivity in at least one of the concave and convex portions of the pattern P4. When the pattern is used, laser welding is performed because the action and effect similar to those of the fine concavo-convex pattern / pattern P4 are combined with the directional or non-directional scattering action of the incident light by the linear or non-linear rough surface pattern. Since the blurring effect and the burying effect on the background around the bent portion can be further enhanced, the bent portion can be made more inconspicuous.
また、図5、図6に示すような定形、図7に示すような非定形な凹凸模様・パターンP5、P10であると、その凹凸の大きさや形などに応じて、スポット溶接痕を同化させ易いし、形状の類似度によっては埋没効果も幾分得られる。しかし、本発明者の実験によれば、図5、図6、図7に示すサイズの凹凸模様・パターンP5、P10では模様付け効果は得られても、その凹部および凸部の鏡面による正反射がレーザ溶接による屈曲部の形状を外観させてしまい凸部の丸みのある外面によっても目立ち難くすることができなかった。図7に示すような凹凸模様・パターンP10を図8に示すサイズまで小さくすると、鏡面の連続性が大きく崩れてレーザ溶接による屈曲部の目立ち程度が半減し始め、さらにサイズを1/2に小さくすると模様付け効果に加え、レーザ溶接による屈曲部を目立ち難くする効果も得られる。 Further, if the irregular shape / patterns P5 and P10 as shown in FIGS. 5 and 6 and the irregular shape as shown in FIG. 7 are used, the spot welding marks are assimilated according to the size and shape of the irregularities. It is easy, and depending on the similarity of the shape, a burying effect can be obtained somewhat. However, according to the experiments of the present inventor, although the patterning effect is obtained with the concavo-convex patterns / patterns P5 and P10 having the sizes shown in FIGS. 5, 6, and 7, regular reflection by the mirror surfaces of the concave and convex portions is obtained. However, the shape of the bent part by laser welding was made to appear and it was not possible to make it inconspicuous even by the rounded outer surface of the convex part. When the concavo-convex pattern / pattern P10 as shown in FIG. 7 is reduced to the size shown in FIG. 8, the continuity of the mirror surface is greatly lost, the conspicuous degree of the bent portion by laser welding starts to be halved, and the size is further reduced by half. Then, in addition to the patterning effect, the effect of making the bent part due to laser welding inconspicuous is also obtained.
しかし、このような定形、非定形な凹凸模様・パターンP5、P10を、図5、図6、図7に示すような車両1の長手方向Aまたはおよび上下方向Bに向いた線状または非線状の粗面を持った凹凸模様・パターンP6〜P9、P11〜P14にすると、レーザ溶接による連続した屈曲部を凹凸模様によって視覚的に分断するのに併せ、線状の粗面、凹凸面によっては線状に直交する方向への入射光の微細散乱作用にて直線のレーザ溶接に沿った屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、非線状の粗面、凹凸面によっては入射光の方向性のない微細散乱によってレーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が幾分得られるので、凹凸模様による模様付けに併せ、レーザ溶接による屈曲部を目立たないか、目立ち難くすることができる。
However, such regular and non-uniform concavo-convex patterns / patterns P5, P10 are linear or non-linear oriented in the longitudinal direction A or the vertical direction B of the
ところで、本発明者の実験によれば、粗面の凹凸度合は、砥粒の粒度で見て、60〜220番に相当るのが好適であり、外板2の外観を損なわない程度の粗面、凹凸面によって、溶接接合部6における溶接痕の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果、同化効果が十分に得られ、目立たなくすることができる。
By the way, according to the experiment by the present inventors, the roughness degree of the rough surface is preferably equivalent to Nos. 60 to 220 in terms of the grain size of the abrasive grains, and is rough enough not to impair the appearance of the
また、外板2は、各種パターンが予め形成されたパターン加工材よりなるものとして、長尺な外板2に対してエンボス加工やエッチングによって、どのようなパターンでも形成できるし、区分ごとに異なったパターンを形成することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、後仕上げなしに視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果と、それらの組み合わせが得られる。
Further, the
図4に示す鉄道車両構体1は、側構体11の外板2が、鉄道車両1の長手方向に向いてレーザ溶接接合する内側配置材3の配置域を少なくともカバーした範囲で、1500〜10000mmの曲率半径を持った上下方向に湾曲している。このようにすると、外板2が内側配置材3と鉄道車両1の長手方向に向いてレーザ溶接してできる屈曲部の突出向きと、外板2が1500〜10000mmの曲率半径を持った湾曲の突出向きが一致することで、入射光の拡散反射特性の点で共通し、屈曲部外面の外板2外面に対する屈曲率および突出率を、平板に対するよりは低減し、かつ、外板2の湾曲形状はレーザ溶接接合部6を境にその両側がその周辺部の内側への面外変形を伴って内側に屈曲する変形力を、外側に凸の湾曲方向から内側に凸への反転に対する突っ張り抵抗にて抑えることによっても、レーザ溶接による屈曲部外面の外板2外面に対する屈曲率および突出率を低減するので、湾曲した外板2の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えて、鉄道車両1の長手方向Aにレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、目立ち難くすることができる。
The
もっとも、この側構体11の外板2の湾曲形状は、上記した各種のパターンP1〜P14などと併用することにより、レーザ溶接やスポット溶接による溶接痕をより目立たないか、目立ち難くすることができる。
However, the curved shape of the
本発明は、鉄道車両構体の内側配置材などとの溶接接合部を持った外板に実用でき、溶接痕を目立たないか、目立ち難くすることがでる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be practically used for an outer plate having a welded joint portion with an inner arrangement material of a railway vehicle structure, and welding marks are not noticeable or difficult to notice.
1 鉄道車両構体
2 外板
3、4、5 内側配置材
4 側梁
6 溶接接合部
11 側構体
A 車両の長手方向
B 車両の上下方向
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