JP2020011700A - Junction structure, structure module on railway vehicle side and railway vehicle structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対面する接合部材同士の接合において、熟練した技術を必要とすることなく高強度を備える接合構造と鉄道車両構体に関する。
BACKGROUND OF THE
近年、鉄道車両の構体は、モジュール化が図られている。車両を部位ごとにモジュール化することで、鉄道会社が希望する先頭部分の形状、ドアの枚数、ドアの形状、窓の枚数又は窓の形状などの仕様を自由に選択し組み合わせて車両を構成することができる。一方、製造側としては、多品種少量生産や現地生産化に対応できる利点がある。また、納入後もモジュールのみを交換が可能であるなど、メンテナンスが向上するほかリニューアルが容易で、改造費用を削減することができる。分解、分別が容易な車体構造はリサイクル、リユース又はライフサイクル性も向上させることができる。 In recent years, the structure of railway vehicles has been modularized. By modularizing the vehicle for each part, the railway company can freely select and combine specifications such as the shape of the top part, the number of doors, the number of doors, the number of windows or the shape of windows desired by the railway company and configure the vehicle be able to. On the other hand, on the manufacturing side, there is an advantage that it can cope with high-mix low-volume production and local production. In addition, it is possible to replace only the module after delivery, so maintenance is improved, renewal is easy, and remodeling costs can be reduced. The body structure that can be easily disassembled and separated can also be improved in recycling, reuse or life cycle.
鉄道車両構体は、一対の側構体の上端に屋根構体を接合し、下端に台枠を接合し、車両前後端部に妻構体を接合することにより、箱状に組み立てられる。 A railway vehicle structure is assembled in a box shape by joining a roof structure to the upper ends of a pair of side structures, joining an underframe to the lower end, and joining a wife structure to the front and rear ends of the vehicle.
これら各構体のうち、側構体を縦方向に切断していくつかのブロックに分割するモジュール化が一般的である。具体的には、運転台モジュール、車端窓モジュール、中間窓モジュール、側壁モジュールそして各窓モジュールの間に位置する複数組の入口モジュールなどに形成されたモジュールを選択し長手方向に結合して構成される。これは、各々のモジュールの大きさを小さくすることができ、異なる生産現場に分散させやすく大きく生産の効率化が図れるためである。さらに、細かい部位に分割される場合もある。 Of these structures, it is common to modularize the side structure by cutting the side structure in the vertical direction and dividing it into several blocks. Specifically, a module formed in a driver's cab module, a car end window module, an intermediate window module, a side wall module, and a plurality of sets of entrance modules located between the window modules, and the like are selected and longitudinally coupled. Is done. This is because the size of each module can be reduced, and it is easy to disperse the modules at different production sites, and the efficiency of production can be greatly increased. Further, there are cases where the image is divided into small parts.
また、鉄道車両の構造は、構体外皮のみのシングルスキン構体から、安全性、静粛性、快適性などの要求に応えるため、内皮と外皮を備えたダブルスキン構体へと変わってきているものもある。ダブルスキン構体は、シングルスキン構体に比べて構造体として圧縮強度が高く、車端過重負荷時の破壊強度に優れている。 In some cases, the structure of railway vehicles has changed from a single-skin structure with only the outer skin of the structure to a double-skin structure with inner skin and outer skin to meet demands for safety, quietness, and comfort. . The double-skin structure has a higher compressive strength as a structure than the single-skin structure, and is superior in breaking strength when the vehicle end is overloaded.
ダブルスキン構体が採用された鉄道車両構体においてモジュール化を図った場合、接合方法が課題となる。接合の構造によっては、車両が走行する際の振動に耐え得る強度が得られるか否かが問題となる。また、接合部分に段差が生じると、見栄えが良くない。近年では、広告宣伝等を印刷したフィルムが鉄道車両側構体に貼られたラッピング車両が増えているが、ラッピングの際に段差の部分の処理に手間が掛かるなどの支障をきたすことがある。 When modularizing a railway vehicle structure employing a double skin structure, the joining method becomes an issue. Depending on the structure of the joint, there is a problem whether or not a strength enough to withstand vibration when the vehicle travels is obtained. Also, if a step occurs at the joint, the appearance is not good. In recent years, the number of wrapping vehicles in which a film on which an advertisement or the like is printed is affixed to a railway vehicle-side structure has increased.
また、シングルスキン構体の場合であっても、外皮の裏面に取り付ける補強部材を工夫することによってモジュール化を図りつつ強度を確保している場合がある(特許文献2)。いずれの場合であっても、鉄道用車両構体は所定の厚みを有している。 Further, even in the case of a single skin structure, there is a case where the strength is secured while achieving modularization by devising a reinforcing member attached to the back surface of the outer skin (Patent Document 2). In any case, the railway vehicle structure has a predetermined thickness.
従来、接合部材同士の接合においては、部材同士を溶接、リベット又はボルト及びナットなどの締結部材によって固定される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in joining joining members, the members are welded to each other and fixed by fastening members such as rivets or bolts and nuts.
接合部の段差を生じさせないために溶接が行われることが多いが、溶接の場合は、アーク溶接、レーザ溶接などによって接合部分すべてにおいて溶接を行い、接合部の強度を確保することが多かった。また、接合しろ(溶接しろ)を設けてスポット溶接することによって接合部の強度を確保する場合もある。 Welding is often performed in order to prevent a step at the joint, but in the case of welding, welding is often performed at all joints by arc welding, laser welding, or the like, thereby ensuring the strength of the joint. In some cases, the strength of the joint is ensured by providing a joining margin (welding margin) and performing spot welding.
締結部材で固定する場合、接合部の強度を確保するために硬い材質の締結部材を使用するか、大きなサイズの締結部材を使用するか、又は、締結部材を数多く使用する必要があった。したがって、コストが増加する傾向にあった。また、車両が走行する際の振動による緩みの発生を防止する必要があるなど課題も多かった。 When fixing with a fastening member, it was necessary to use a fastening member of a hard material, to use a fastening member of a large size, or to use many fastening members in order to secure the strength of the joint. Therefore, costs tended to increase. In addition, there are many problems such as the necessity of preventing the occurrence of loosening due to vibration when the vehicle travels.
最近では、溶接の新しい方法である摩擦撹拌接合(FSW法)が鉄道車両構体の接合に採用されている。FSW法は、接合部同士を同一面に合わせて接合を行うことができ段差ができ難く、接合の際の変形や収縮が少なく歪みが少ない車両の製造が可能であるとされている。 Recently, friction stir welding (FSW method), a new method of welding, has been adopted for joining railway vehicle structures. According to the FSW method, it is said that the joining portions can be joined together on the same surface and joining can be performed, a step is hardly formed, and a vehicle with little deformation or shrinkage at the time of joining and little distortion can be produced.
特許文献1には、モジュール同士の間に所定の結合部材を介して、レーザ溶接を行うことにより、モジュール間の段差を抑制して簡単にモジュールの外皮同士又は内皮同士を結合できる鉄道車両用のモジュール結合構造が開示されている。特許文献1には、鉄道車両側構体が、窓開口部を形成した車端窓モジュールと中間窓モジュールが各2組と、そして各窓モジュールの間に位置する3組の側入口モジュールによって構成されている例が記載されている。
ここで、鉄道車両は、車両構体の両端寄りの下側において車台で支持されるため、走行状態において、車両構体の自量により中央部分が下がる方向に変形する。そのため、車両構体が長方形を維持するためには、予め、側構体が変形することを予定した扇形状などに形成する必要があった。走行状態における側構体の形状精度を確保するためには、特許文献1の側構体においては、接合するモジュール間に結合部材を精度良く配設する必要があった。そのためには、位置合わせ冶具などが必要となり、製造コストが上昇する。
Here, since the railroad vehicle is supported by the undercarriage near both ends of the vehicle structure, in the traveling state, the railroad vehicle is deformed in a direction in which the central portion is lowered by the own weight of the vehicle structure. Therefore, in order to maintain the rectangular shape of the vehicle structure, it is necessary to form the side structure in advance into a fan shape or the like in which the side structure is expected to be deformed. In order to ensure the shape accuracy of the side structure in the running state, in the side structure of
溶接接合による精度及び強度は、溶接技術の熟練度に依存するため、現在では溶接ロボットなどの自動化機械で行うことが主流である。特許文献1においても、レーザ溶接を推奨しているため、車両側構体モジュールの溶接には大型のレーザ溶接機が必要となる。したがって、安易に生産現場を変更することができない課題が生じる。
Since the accuracy and strength of the welding process depend on the skill of the welding technique, it is now mainstream to use an automated machine such as a welding robot.
特許文献2には、外皮の裏側に補強部材を溶接するとともに、接合するパネル同士の接合端部を、凹凸を組み合わせた形状に構成して、溶接距離を長くし、かつ、凹凸の組合せによって接合部の強度及び精度を高める接合の構造が開示されている。
特許文献2に開示された技術は、レーザ加工とレーザ溶接によって実現可能であり、特許文献1と同様に、大型の設備が必要であり、安易に生産現場を変更することができない課題が生じる。たとえ摩擦撹拌接合を行う場合であっても、大型の設備が必要であることは同じである。
The technology disclosed in
一方、締結部材による接合を検討してみると、平面同士の接合においては、すべての負荷が接合面方向、すなわち、ボルト等の回転軸に対して垂直方向に掛かるため、ボルトが破断する可能性があった。また、平面板同士を接合するとボルトの頭やナットが突出するため、平坦な接合を行うことができなかった。 On the other hand, when examining the joining with fastening members, when joining flat surfaces, all loads are applied in the direction of the joining surface, that is, in the direction perpendicular to the rotation axis of the bolt etc., so the bolt may break. was there. Further, when the flat plates are joined together, the heads and nuts of the bolts protrude, so that flat joining cannot be performed.
金属以外の材質の接合では、凹凸を組み合わせた接合構造にすることによって、接合部の強度や剛性を高める先行技術文献が開示されている。 In the case of joining materials other than metal, prior art documents that increase the strength and rigidity of a joint by forming a joint structure combining unevenness are disclosed.
特許文献3においては、凹凸を組み合わせた接合構造によって木材同士の接合強度を高めることが開示されている。木材においては弾性があり、凹凸が連続する接合構造であっても、多少の加工誤差を吸収することができる。
特許文献4においては、凹凸形状の補強部材は、履面パッドの弾性部材の弾性機能を充分発揮させるとともに、履面パッド自体の長手方向の剛性を維持することを目的としている。補強部材を挟む両側のパッドが弾性部材であるため、凹凸が連続する接合構造であっても、多少の加工誤差を吸収することが可能である。
In
最近では、金属同士、カーボン繊維同士、ガラス繊維同士、カーボン繊維対金属、または、ガラス繊維対金属の接合なども行われる。
しかしながら、各々の接合においては、凹凸を連続させて組み合わせる接合構造にするためには精密な加工精度を必要としたため、特許文献3や特許文献4のように容易に凹凸を組み合わせる接合構造を採用することができない問題があった。
Recently, bonding between metals, between carbon fibers, between glass fibers, between carbon fiber and metal, or between glass fiber and metal has been performed.
However, in each joining, since a precise processing accuracy is required in order to form a joining structure in which irregularities are continuously combined, a joining structure in which irregularities are easily combined as in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、鉄道車両構体の厚み部分をカーボン繊維、ガラス繊維又は金属の各々を異種又は同種に組み合わせて接合するような場合において、精密加工技術、溶接技術や熟練した技術及び大型の溶接設備を用いることなく、容易に接合ができ、かつ、高い強度と精度を有する接合構造を提供することを目的とする。
また併せて、該接合構造を活用した鉄道車両の側構体を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and in a case where the thickness portion of a railway vehicle structure is joined by combining each of carbon fiber, glass fiber, or metal with different types or the same type, a precision processing technique, welding An object of the present invention is to provide a joining structure that can be easily joined without using any technique, skilled technique, or large-scale welding equipment, and that has high strength and accuracy.
In addition, it is another object of the present invention to provide a side structure of a railway vehicle utilizing the joint structure.
上記課題を解決するために、本発明の接合構造は、凸部と凹部を相対させて締結部材を用いてカーボン繊維、ガラス繊維又は金属の各々を異種又は同種に組み合わせる接合構造において、凸部が、頂上方向に向かって縮小する形状に形成され、凹部が、前記凸部と密着可能に底方向に向かって縮小し、最底近傍の形状が前記凸部と接合させた際に最頂上近傍との間に隙間を生じさせる形状に形成されて、接合させた凸部と凹部の最頂上と最底とを貫く位置を任意に選択し締結部材を用いて固定すること、を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the joining structure of the present invention is a joining structure in which each of carbon fibers, glass fibers, or metals is combined with a different type or the same type using a fastening member with a convex portion and a concave portion facing each other. , Formed in a shape that decreases toward the top, the recess is reduced toward the bottom so as to be able to adhere to the protrusion, and the shape near the bottom is near the top when the shape near the bottom is bonded to the protrusion. The shape is such that a gap is formed between them, and a position penetrating the top and bottom of the joined projections and recesses is arbitrarily selected and fixed using a fastening member.
また、本発明の接合構造は、前記凸部が、頂上方向に向かって縮小する傾斜部を有し頂上に平坦な頂上部が形成され、前記凹部が、前記凸部の傾斜部と沿うように底方向に向かって縮小する傾斜部を有し底に平坦な底部が形成されて、前記頂上部の形状が、前記底部の形状に対して大きい相似形に形成されたこと、を特徴とする。 Further, in the bonding structure of the present invention, the convex portion has an inclined portion that decreases toward the apex, a flat apex is formed on the apex, and the concave portion is along the inclined portion of the convex portion. A flat bottom is formed at the bottom with an inclined portion that decreases toward the bottom, and the shape of the top is formed to be similar to the shape of the bottom.
また、本発明の接合構造は、前記凸部と前記凹部とが隣り合って交互に現れるよう配置した第一接合部材と、前記凹部と前記凸部とが隣り合って交互に現れるよう配置した第二接合部材とを、接合させる際に、前記第一接合部材の前記凸部には前記第二接合部材の前記凹部を、前記第一接合部材の前記凹部には前記第二接合部材の前記凸部を、相対させて接合すること、を特徴とする。 Further, the joining structure of the present invention is a first joining member arranged so that the convex portions and the concave portions appear alternately next to each other, and a second joint member arranged such that the concave portions and the convex portions appear alternately next to each other. When joining the two joining members, the convex portion of the first joining member has the concave portion of the second joining member, and the concave portion of the first joining member has the convex portion of the second joining member. The parts are joined to face each other.
また、本発明の接合構造は、前記凸部と前記凹部を接合させた際の前記頂上部と前記底部との隙間の距離が、締結部材によって予め定められた最適な締め付け力で固定された際にも前記頂上部と前記底部とが当接しない距離であること、を特徴とする。 Further, in the joint structure of the present invention, the distance between the gap between the top and the bottom when the convex portion and the concave portion are joined is fixed with a predetermined optimal tightening force by a fastening member. Also, the distance is such that the top and the bottom are not in contact with each other.
また、本発明の接合構造は、前記凸部及び前記凹部が軸対称であること、を特徴とする。 Further, the joint structure of the present invention is characterized in that the convex portion and the concave portion are axially symmetric.
本発明の鉄道車両側構体モジュールは、本発明に係る接合構造を備えたこと、を特徴とする。 A railway vehicle-side structure module according to the present invention includes the joining structure according to the present invention.
本発明の鉄道車両側構体は、前記鉄道車両側構体モジュールを任意に組み合せて接合されたこと、を特徴とする。 The railway vehicle-side structure according to the present invention is characterized in that the railway vehicle-side structure module is arbitrarily combined and joined.
凸部の頂と凹部の底との間に微小な隙間を設けることによって、凸部及び凹部のすべての面を接触させる場合のような接合部の精密な加工精度を必要としない効果を奏する。また、前記微小な隙間を設けることによって、締結部材による締付の際に、締付トルクの制御を行うことができる利点がある。前記頂及び前記底を接触させて接合する場合には加工精度が要因となって締結箇所毎によって締付トルクのバラつきが生じる問題を解消することができる。 By providing a minute gap between the top of the projection and the bottom of the recess, an effect is obtained that does not require precise processing accuracy of the joint as in the case where all surfaces of the projection and the recess are brought into contact. In addition, by providing the small gap, there is an advantage that the tightening torque can be controlled when tightening by the fastening member. In the case where the top and the bottom are brought into contact with each other and joined, it is possible to solve a problem that a variation in tightening torque occurs at each fastening position due to processing accuracy.
接合面に凹凸がない平坦な場合と比較して、締結部材であるボルトに集中して掛かる負荷を、凸部及び凹部の密着部に分散させることができる効果を奏する。また、密着部は、対称的かつ交互に現れるため、接合部全体に係る負荷を分散させる効果がさらに高まる。 As compared with the case where the joint surface is flat without unevenness, an effect that the load concentrated on the bolt as the fastening member can be dispersed to the contact portion between the convex portion and the concave portion is exerted. Further, since the contact portions appear symmetrically and alternately, the effect of dispersing the load on the entire joint portion is further enhanced.
締結部材に硬度が高い材質の締結部材を使用したり、必要以上の大きなサイズの締結部材を使用したり、又は、締結部材を数多く使用することなく、溶接による接合と同等以上の接合強度と耐久性を得ることができる効果を奏する。 The joining strength and durability are equal to or greater than those of welding without using a fastening member of high hardness for the fastening member, using a fastening member of a larger size than necessary, or using many fastening members. This has the effect of obtaining the property.
手作業の溶接による接合と比較すると、締結部材の締付トルクを制御することは容易であり他に熟練した技術を必要としない。したがって、通常の組み立て技術を有していれば所定の接合強度と耐久性を確保する作業ができる効果を奏する。 As compared with manual welding, it is easier to control the tightening torque of the fastening member and does not require any other skilled technique. Therefore, if an ordinary assembling technique is used, there is an effect that an operation for securing a predetermined bonding strength and durability can be performed.
凸部の頂上部と凹部の底部との隙間を可能な限り小さくすることによって、傾斜部の接触面積を広く確保することができ、負荷を分散できる効果が高まる。 By making the gap between the top of the protrusion and the bottom of the recess as small as possible, a large contact area of the inclined portion can be ensured, and the effect of distributing the load increases.
凸部の傾斜部の形状に対し、凹部の傾斜部の形状が密着して嵌め合いが可能な凸部を反転させた窪み形状とすることによって、負荷の分散を均等にすることができる効果を奏する。 By making the shape of the inclined portion of the concave portion in close contact with the shape of the inclined portion of the convex portion, the concave portion is formed by inverting the convex portion that can be fitted and fitted. Play.
凸部は頂上部を通る軸線に対して線対称形に形成する。一方、凹部は底部を通る軸線に対して線対称形に形成し、互いの傾斜部を密着させることによって、高い接合面の強度を確保することができる効果を奏する。
特に、凸部の対称軸線と傾斜部の平均斜度を表す直線とによって挟まれる角度、及び、凹部の対称軸線と傾斜部の平均斜度を表す直線とによって挟まれる角度は、同じα度に設定し形成して、互いの傾斜部を密着させることが好ましい。角度αは、傾斜部にかかる負荷の方向を傾斜部の面に対して垂直に近づける角度に設定することによって、高い接合面の強度を確保することができる効果を奏する。
The projection is formed symmetrically with respect to an axis passing through the top. On the other hand, the concave portion is formed in a line-symmetrical shape with respect to the axis passing through the bottom portion, and by bringing the inclined portions into close contact with each other, there is an effect that a high joint surface strength can be secured.
In particular, the angle between the symmetric axis of the convex portion and the straight line representing the average inclination of the inclined portion, and the angle between the symmetric axis of the concave portion and the straight line representing the average inclination of the inclined portion are the same α degrees. It is preferable to set and form such that the inclined portions are in close contact with each other. By setting the angle α to an angle that makes the direction of the load applied to the inclined portion approach perpendicular to the surface of the inclined portion, there is an effect that a high strength of the joint surface can be secured.
モジュール化した鉄道車両側構体に、本発明に係る接合構造を採用することによって、各部モジュールを異なる工場に分散させて容易に製造することができる効果を奏する。
また、接合の際には手作業による溶接のように特段熟練した技術を必要とせず、大型の溶接設備や冶具も必要としない効果を奏する。
By employing the joint structure according to the present invention in the modularized railway vehicle-side structure, there is an effect that each module can be easily distributed to different factories and easily manufactured.
In addition, when joining, there is an effect that special skill is not required unlike manual welding, and large welding equipment and jigs are not required.
また、車両の改造工事を行う場合に溶接接合を行うと現場施工の要素が大きく加わることになり、同じ設計のモジュールを交換する場合であっても、改造工事前と改造工事後において、例えば、ドアが開かなくなるなど状態が異なることがある。本発明に係る接合構造をモジュール化した鉄道車両側構体に採用する場合には、締結部材を予め定められた条件にしたがって使用し組み立てを行う限りは設計通りの組み立てが可能であり、高い再現性を確保することができる。 Also, when performing welding and joining when performing vehicle remodeling work, elements of site construction will be greatly added, even when replacing modules of the same design, before and after remodeling work, for example, The state may be different, such as the door not opening. When the joining structure according to the present invention is employed in a modularized railway vehicle-side structure, assembling as designed is possible as long as the fastening member is used and assembled in accordance with predetermined conditions, and high reproducibility is achieved. Can be secured.
鉄道車両側構体は長いため、複数のモジュールの溶接を行う際には離れた箇所において溶接による歪みが生じ易くなるが、本発明に係る鉄道車両側構体モジュールによると、接合面を合わせてボルト等によって締め付けるだけで各部のモジュール同士を結合できるので、設計段階において設定した精度はそのまま鉄道車両構体の組み立て後の精度に反映させることができる。したがって、車両構体の組み立て後に長方形を維持することを予定して扇形状などにモジュールを形成する場合においても、溶接のように接合による歪みや誤差が生じ難く、組み立てが容易である。 Since the railcar side structure is long, when welding a plurality of modules, distortion due to welding is likely to occur at distant locations. However, according to the railroad vehicle side structure module according to the present invention, bolts and the like are joined together by joining the joint surfaces. Since the modules of each part can be connected only by tightening, the accuracy set at the design stage can be directly reflected on the accuracy after assembling the railway vehicle structure. Therefore, even when the module is formed in a fan shape or the like in order to maintain a rectangular shape after assembling the vehicle structure, distortion or error due to joining unlike welding is unlikely to occur, and assembly is easy.
本発明に係る接合構造を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。 An embodiment for implementing a joint structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る接合構造を示した斜視図である。接合構造の理解を容易にするために、一例として金属角柱の端部から凸部20で始まる第一接合部材6と、凹部26で始まる第二接合部材8とを接合させる模式図とした。接合部材1は、カーボン繊維、ガラス繊維又は金属の各々を異種又は同種に組み合わせることが考慮されるが、特に、素材の相性による耐久性を考慮すると、金属同士、カーボン繊維同士、ガラス繊維同士、または、ガラス繊維対金属の接合が好適である。固定には一例としてボルト38を締結部材として用いる。締結部材は、ボルト、ナット、小ねじ、タッピンねじ、リベット、ピンなど当該技術分野において通常知識を有する者が想定可能な、締め付けたり、押さえつけたりして接合し固定する部材が含まれる。図1は、凸部20と凹部26の傾斜部32を接合させる前の状態を示している。
FIG. 1 is a perspective view showing a joining structure according to the present invention. In order to facilitate understanding of the joining structure, as an example, a schematic diagram in which the first joining
図2は、図1の接合前の状態から、第一接合部材凸部20に対し第二接合部材の凹部26を、第一接合部材凹部26に対し第二接合部材の凸部20を接合させた状態を示している。ボルト38が適切な締付トルクで締め付けた際には、凸部20の傾斜部32と凹部26の傾斜部32が各々密着することになる。この場合、凸部20の頂上部22と凹部26の底部28との間には微小な隙間36が生じる。
FIG. 2 shows the state before the joining of FIG. 1 in which the
図1及び図2において、第一接合部材6は端部を凸部20の最も低い位置と同じ平面にしているために凸部20のみが現れていると見ることができる。また、第二接合部材8では、端部を凹部26の最も高い位置と同一の平面にしているため、凹部26のみが現れていると見ることができる。しかし、端部の高さを凸部20の頂上と最も低い位置との中間に設定した場合、又は、端部の高さを凹部26の底と最も高い位置との中間に設定した場合には凸部20と凹部26は交互に現れると見ることができる。本明細書においては、傾斜部32に挟まれた突起は凸部20とし、傾斜部32に挟まれた底は凹部26とする。この場合、凸部20と凹部26とは傾斜部32を共有することになる。凸部20において傾斜部32に挟まれた頂上部分には、鋭利な先端ではなく、平坦部分や曲面部分を設けて頂上部22と呼び、凹部26において傾斜部32に挟まれた底部分には、鋭利な底ではなく、平坦部分や曲面部分を設けて底部28と呼ぶ。
In FIG. 1 and FIG. 2, it can be seen that only the protrusion 20 appears because the end of the first joining
図1及び図2において、相対する凸部20及び凹部26の一つ置きにボルト38を装着し固定を図っているが、当該接合構造を採用した対象に対して掛かる負荷が大きい場合には、相対する凸部20及び凹部26のすべてをボルト38で固定してもよい。一方、負荷が小さい場合には、二つ置き又は三つ置きにボルト38で固定してもよい。負荷が掛かる部位によって、ボルト38の配置を選択することも可能である。
In FIGS. 1 and 2, the
図3は、図2におけるA−A’断面図である。図左側のボルトは省略した。また、説明に必要な寸法線を記入したため断面を表す平行斜線は省略した。凸部20が、頂上方向に向かって縮小する傾斜部32を有し頂上部分に平坦の頂上部22が設けられ、凹部26が、凸部20の傾斜部32と沿うように底方向に向かって縮小する傾斜部32を有し最底部分に平坦の底部28が設けられる。第一接合部材6の凸部20及び第二接合部材8の凸部20、第一接合部材6の凹部26及び第二接合部材8の凹部26は、両部材を接合線JLの方向に合わせて相対させて接合した場合には、第一接合部材6の凸部20と第二接合部材8の凹部26の傾斜部32同士が、又は、第一接合部材6の凹部26と第二接合部材8の凸部20の傾斜部32同士が、密着するように配置する。第一接合部材6の凸部20及び第二接合部材8の凸部20、第一接合部材6の凹部26及び第二接合部材8の凹部26は同一形状であってもよい。接合部材1に負荷が掛かった際の力の分散を均等にするためには、凸部20又は凹部26は、頂上部22又は底部28を通る軸線に対して線対称形であることが好ましい。また、互いの傾斜部32を密着させることによって、高い接合面の強度を確保することができる。
図3は、理解を容易にするために、脚が同角度かつ同じ長さで対称台形状の凸部20とした。凹部26は、凸部20の形状を凹形状に反転させて傾斜部32のみが密着する形状とする。
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG. The bolt on the left side of the figure is omitted. In addition, since the dimension lines necessary for the description are entered, parallel oblique lines representing the cross section are omitted. The convex portion 20 has an inclined
In FIG. 3, in order to facilitate understanding, the symmetrical trapezoidal projections 20 have the same angle and the same length as the legs. The
特に、凸部20の対称軸線と傾斜部32の平均斜度を表す直線とによって挟まれる角度、及び、凹部26の対称軸線と傾斜部32の平均斜度を表す直線とによって挟まれる角度は、同じα度に設定し形成して、互いの傾斜部32を密着させることが好ましい。角度αは、傾斜部32にかかる負荷の方向を傾斜部32の面に対して垂直に近づける角度に設定することによって、高い接合面の強度を確保することができる。
In particular, the angle between the symmetric axis of the convex portion 20 and the straight line representing the average inclination of the
頂上部22及び底部28が、平坦に形成される場合には、L2は、頂上部22の一方端から他方端までの長さである。また、L1は、底部28の一方端から他方端までの長さである。
凸部20と凹部26の傾斜部32のみを密着させるために、図3中の頂上部22の長さL2は、底部28の長さL1よりも長く設定する。
When the top 22 and the bottom 28 are formed flat, L2 is the length from one end to the other end of the top 22. L1 is the length from one end to the other end of the bottom 28.
The length L2 of the
頂上部22及び底部28が、曲面に形成される場合において、凸部20の頂上部22の平均曲率半径をR2とし、凹部26の底部28の平均曲率半径をR1とすれば、数式2の関係が成り立つように設定する。
In the case where the top 22 and the bottom 28 are formed as curved surfaces, if the average radius of curvature of the top 22 of the projection 20 is R2 and the average radius of curvature of the bottom 28 of the
これにより、接合面が外部から受ける負荷を略均等に分散させることが可能となり、ボルト38に係る負担が軽減され耐久性が向上する。隙間36は、本発明において最も重要な構成要素の一つであるので、負荷が軽減する機構について後に詳述する。
This makes it possible to substantially evenly distribute the load applied to the joint surface from the outside, thereby reducing the load on the
図1から図3においては、傾斜部32、頂上部22及び底部28は直線状に示しているが、曲線状に形成されていてもよい。しかしながら、接合した際に凸部20及び凹部26の接合各部が一定の隙間36を形成するためには、現在の金属、カーボン繊維及びガラス繊維の加工精度を考慮すると頂上部22及び底部28は平坦に形成することが好適である。また、凸部20の傾斜部32が斜面の中央部分を膨らませて湾曲していてもよい。凹部26の傾斜部32は、凸部20の傾斜部32と密着する必要があるため、傾斜部32の中央部分は窪ませて湾曲させる。また、凸部20は円錐台や角錐台などでもよい。その際、凹部26は円錐台や角錐台を反転させた鍋底状に形成される。
Although the
凸部20と凹部26とは、ボルト38などの締結部材によって固定する。図3では、第二接合部材8から第一接合部材6に向けてボルト38を差し込んで固定を図っている。接合部材1の加工の容易さやボルト38の寸法を考慮すると、接合部材1において凹部26の底部28の裏面から底部28、頂上部22の順に貫いてボルト38を差し込むように設計することが好ましい。ボルト38の挿通孔は長さを短くすることができる凹部部分に設けることが好ましい。また、ねじ穴の深さを長くすることによって、高い締結力を保持できることを考慮すると、深いねじ穴を設けることができる高さを有する凸部20にねじ穴を設けることが好ましい。したがって、凹部26の接合部材裏面から凸部20及び凹部26を接合させた際の対称軸AS方向を底部28に向かってボルト38を挿通させる凹部挿通孔30を形成する。一方、相対する凸部20においては頂上部22から対称軸AS方向を接合部材裏面に向かってねじ穴を設ける。ねじ穴の長さは限定されないが、凹部挿通孔30の長さと同等以上であることが好ましい。
The protrusion 20 and the
逆に、凸部20に挿通孔を設ける場合には、凸部挿通孔24の長さは凹部挿通穴の二倍程度になり加工に無駄が生じる。一方、凹部26底部18から接合部材裏側に向かってねじ穴を設けることになるが、ねじ穴の長さを凸部挿通孔24の長さに対して十分に設けることができず、高い締結力を得ることができない。
Conversely, when an insertion hole is provided in the projection 20, the length of the
頂上部22と底部28との間の隙間36は、締結部材によって予め定められた最適な締め付け力で固定された際に頂上部22と底部28とが当接しない程度の微小な間隔Dが好適である。これによって、頂上部22と底部28とを接触させて接合する場合には加工精度によって締結箇所毎に接触ムラが生じ締付トルクが不安定になる問題を解消することができる。隙間36の間隔Dを大きく設定した場合には、凸部20の傾斜部32と凹部26の傾斜部32の接触面積が小さくなる。すなわち、外部からの負荷を受ける面積も小さくなり力が集中する度合が大きくなり耐久性が下がることになる。
The gap 36 between the
図4は、本発明に係る接合部10において締結部材軸線垂直方向から負荷が掛かった場合の力の伝わり方を示した概念図である。締結部材軸線は凸部20及び凹部26の対称軸ASと同じ方向である。図4の左端から右水平方向に加えられた負荷は、接合している凸部20及び凹部26の最初の傾斜部32に対して略垂直方向に伝わる。一例として、凸部20の対称軸線と、傾斜部32を延長する直線とによって挟まれる角度を30度に設定し形成し、凹部26の対称軸線と、傾斜部32を延長する直線とによって挟まれる角度を同じ30度に設定した窪み形状の凹部26に形成した場合には、最初の凸部20及び凹部26の傾斜部32に加わった負荷は水平方向から30度下向きに伝わることになる。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing how a force is transmitted when a load is applied from the direction perpendicular to the axis of the fastening member in the joint 10 according to the present invention. The axis of the fastening member is in the same direction as the symmetry axis AS of the projection 20 and the
二番目の凸部20及び凹部26の傾斜部32に対しても略垂直方向に伝わる。したがって、傾斜部32の角度が上の例示と同じ条件においては、凸部20及び凹部26の傾斜部32に加わった負荷は水平方向から30度上向きに伝わることになる。
The light is also transmitted substantially perpendicularly to the second convex portion 20 and the
凸部20及び凹部26の傾斜部32を接触させることによって、各々の傾斜部32に対して、その角度に応じた方向に力が伝わり緩衝作用を備えるので、締結部材軸線垂直方向からボルト38に対して直接負荷を受けることがないためボルト38の劣化の進行を遅らせることができ、接合部分の耐久性が向上する。
By contacting the
図には示していないが、凸部20の頂上部22と凹部26の底部28とが密着している場合には、第一接合部材6と第二接合部材8とが一体化した状態にあり、図4のように左端から右水平方向に加えられた負荷は、両接合部材各部分において水平方向に伝わる。接合面が凸凹の曲面であるため緩衝作用が働きボルト38をせん断する力が直接伝わることはないが、力の分散が少なく、接合部材1の素材の疲労を軽減することはできない。また、連続する頂上部22、底部28及び傾斜部32のすべてを均一に密着させるためには、傾斜部32のみを密着させる場合と比較して厳しい加工精度が要求される。均一に密着できない場合には、負荷が任意の部分に集中するなど接合面の強度にも大きな影響を与える。
Although not shown in the figure, when the
一方、頂上部22と底部28との間に隙間36を設ける本発明に係る接合構造では、傾斜部32の角度と、凸部20及び凹部26のピッチの加工精度とにのみ留意すればよく、連続する頂上部22、底部28及び傾斜部32のすべてを密着させる場合と比較して加工が容易である。
On the other hand, in the joint structure according to the present invention in which the gap 36 is provided between the
図5は、平面の接合部を備えた接合部材同士を締結部材で接合した場合の断面図である。図左端から右水平方向に加えられた負荷は、第一平板接合部材56と第二平板接合部材58との間には負荷を受け止める緩衝部分がないため、締結部材軸線垂直方向からボルト38をせん断する方向に直接負荷を受けるので、ボルト38の劣化の進行が早い。したがって、接合部分の耐久性が低い。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a case where joining members having flat joining portions are joined with a fastening member. The load applied in the horizontal direction from the left end of the figure to the right horizontal direction has no shock absorbing portion between the first flat
図6は、本発明に係る接合部10において締結部材軸線方向から負荷が掛かった場合の力の伝わり方を示した概念図である。接合部材外部から凸部20頂上部22及び凹部26底部28に向かって力が伝わる。一例として、傾斜部32の角度が先と同じ凸部20の対称軸線と、傾斜部32を延長する直線とによって挟まれる角度を30度に設定し形成し、凹部26の対称軸線と、傾斜部32を延長する直線とによって挟まれる角度を同じ30度に設定した窪み形状の凹部26に形成した場合、凸部20の頂上部22の周囲の傾斜部32には、凸部20の中心方向に向かって水平方向から30度下向きに力が働く。これらの力は凸部20の中心において相殺される方向成分が存在するため負荷を接合部材内で吸収することができる効果を有する。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing how a force is transmitted when a load is applied from the axial direction of the fastening member in the
頂上部22と底部28との間の間隔Dは、各部において必ずしも一定である必要はない。しかし、間隔Dが一定でない場合には、凸部20の傾斜部32と凹部26の傾斜部32との接触面積にバラつきが生じ力の伝わり方が均一にならない。一部が均一でない場合であっても、力の分散は多少減少するのみで耐久性への影響は小さいが、力の伝わり方が均一である方が耐久性への影響はより小さくできるため、隙間36の間隔Dは一定であることが好ましい。
The distance D between the top 22 and the bottom 28 does not need to be constant in each part. However, when the interval D is not constant, the contact area between the
図7は、本発明に係る接合構造の他の実施例について、図3と同様に示した断面図である。凸部20と接合させた凹部26の対称軸ASの位置に凸部20の頂上部22から接合部材裏面までボルト38を挿通させる凸部挿通孔24を設けて、対応する凹部26の底部28の位置から接合部材裏面まで同様にボルト38を挿通させる凹部挿通孔30を設けて、凸部20と凹部26を接合させた際に頂上部22と底部28との間に隙間36を生じさせた状態で、接合部材において凹部26の底部28の裏面から底部28、頂上部22の順に貫いてボルト38を第一接合部材6裏面にまで差し込む。第一接合部材6裏面において、ナット39を用いてボルト38と締め付けて凸部20及び凹部26を固定する。
FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the joint structure according to the present invention, similarly to FIG. At the position of the symmetry axis AS of the
図8は、本発明に係る接合構造を鉄道車両側構体入口モジュール110に用いた場合を示した図である。図14に示したように鉄道車両側構体100は垂直方向に切断していくつかのブロックに分割してモジュール化される。具体的には、運転台モジュール140、車端窓モジュール、中間窓モジュール、側壁モジュール、そして、各窓モジュールの間に位置する複数組の入口モジュール110などに形成されたモジュールを選択し長手方向に結合して構成される。図8は、入口モジュール110の一例である。入口モジュール110は、戸袋部114、入口天板部116及び入口底板部118を接合させて構成される。
FIG. 8 is a diagram showing a case where the joining structure according to the present invention is used for a railway vehicle-side
図9は、入口モジュール110の各々の構成部位を示した。図9aは、入口モジュール110の構成部位である戸袋部114を示した図である。戸袋部114はドア112を挟んで両側に配置される。したがって、入口モジュール110には左右対称の戸袋部114が一対必要となる。他の部位又は他のモジュールと接合される端部には、他の部位又は他のモジュールと接合される端部に配設された第一接合部材又は第二接合部材に相対する第一接合部材又は第二接合部材のいずれか一方が配設される。左右の他のモジュールと接合する接合部材は、入口天板部116の高さまでの長さを備えることが好ましい。戸袋部114と入口天板部116とに接合部材を分割した場合、隣接するモジュールとの接合強度が低下するため一体化した構造とした。図9bは、入口モジュール110の構成部位である入口天板部116を示した図である。戸袋部114と接合する端部には、戸袋部114の端部に配設された第一接合部材又は第二接合部材に相対する第一接合部材又は第二接合部材のいずれか一方が配置される。また、上端には屋根構体と接合するために、第一接合部材又は第二接合部材のいずれか一方が配置される。図9cは、入口モジュール110の構成部位である入口底板部118を示した図である。戸袋部114と接合する端部には、入口天板部116と同様に戸袋部114に配設された接合部材と相対する接合部材が配設される。
FIG. 9 shows each component of the
図10は、本発明に係る接合構造を鉄道車両側構体窓モジュールa132の窓部124に用いた場合を示した正面図である。他の部位又は他のモジュールと接合される端部には、他の部位又は他のモジュールと接合される端部に配設された第一接合部材又は第二接合部材に相対する第一接合部材又は第二接合部材のいずれか一方が配設される。図13に示されるように、窓部124上端は窓天板部126が接合される。また、窓部124下端は窓底板部128が接合される。左右の他のモジュールと接合する接合部材は、窓天板部126の高さまでの長さを備えることが好ましい。窓部124と窓天板部126とに接合部材を分割した場合、隣接するモジュールとの接合強度が低下するため一体化した構造とした。窓部124には入口モジュール110と異なり開口したドア部分が存在しないため窓天板部126との接合は窓部124上端全範囲に亘る。
FIG. 10 is a front view showing a case where the joining structure according to the present invention is used for the
図11は、本発明に係る接合構造を他の鉄道車両側構体窓モジュールb134の窓部124に用いた場合を示した正面図である。その他にも様々な窓のバリエーションを設定することが可能である。
FIG. 11 is a front view showing a case where the joining structure according to the present invention is used for the
図12は、本発明に係る接合構造を備えた入口モジュール110に他のモジュールを接合し固定した正面図である。図では、一例として窓モジュール120を接合している。隣接するモジュール間の接合はボルトを使用する。ボルトを配置する間隔は各々の部分の負荷が掛かる状況などによって決定することができる。図では、垂直方向の接合部に関しては、負荷の影響が少ない中央部分のボルトの本数を減らしている。一方、水平方向の接合部に関しては、重力や乗客の重量の影響を大きく受けるため、一の接合部材の凸部20又は凹部26のいずれか一方すべてにボルトを配置している。ボルトの締め付けは適正の締付力を制御できる工具を用いることによって熟練した技術を必要としないため、品質管理は容易に行うことができる。
FIG. 12 is a front view in which another module is joined and fixed to the
鉄道車両側構体100は長いため、複数のモジュールの接合を溶接によって行う際には離れた箇所において溶接による歪みが生じ易くなるが、本発明に係る鉄道車両側構体モジュールによると、接合面を合わせてボルト等によって締め付けるだけで各部のモジュール同士を結合できるので、設計段階において設定した精度はそのまま鉄道車両構体の組み立て後の精度に反映させることができる。また、カーボン繊維やガラス繊維を用いた接合部材では、溶接による接合を行うことができない。 Since the railway vehicle-side structure 100 is long, when welding a plurality of modules by welding, distortion due to welding is likely to occur at distant locations. However, according to the railway vehicle-side structure module according to the present invention, the joining surfaces are aligned. Since the modules of each part can be connected only by tightening with a bolt or the like, the accuracy set in the design stage can be directly reflected on the accuracy after assembly of the railway vehicle structure. Further, a joining member using carbon fiber or glass fiber cannot be joined by welding.
図13は、本発明に係る接合構造を備えた入口モジュール110と窓モジュールを接合し固定した正面図である。図では、三枚の窓を備えた窓モジュールa132を入口モジュール110の両側に配設したが、一方の窓モジュールを、二枚の窓を備えた窓モジュールb134に交換することも容易である。
FIG. 13 is a front view in which the
接合がボルトなどの締結部材を使用して行われるため、接合部分の段差を解消する調整が容易である。また、近年の加工機械の精度は100分の1mmオーダ以下まで向上するとともに、CADなどで設計した数値をそのまま加工機械にダウンロードするコンピュータ数値制御が可能であるため、複数の凸部20と凹部26を備える場合であっても、各々の傾斜部32を密着させる程度の精密加工を行うことが可能となった。ただし、頂上部及び底部並びに傾斜部32のすべてを均一に密着させる加工は理論的には可能であっても、現実には困難であることが分かっている。
Since the joining is performed using a fastening member such as a bolt, adjustment for eliminating a step at the joining portion is easy. In addition, the accuracy of recent processing machines has been improved to the order of 1/100 mm or less, and computer numerical control for downloading numerical values designed by CAD or the like to the processing machine as it is is possible. , It is possible to perform precision processing to the extent that each
また、一定期間鉄道車両を走行させた後の車両の改造工事が容易である。鉄道車両は、走行する際の振動や負荷によって、一番大きくダメージを受けるのが、開口部分が大きい入口モジュール110である。したがって、入口モジュール110を容易に交換することができれば、一車両そのものを交換する必要がなく、車両維持費の低コスト化を図ることができる。しかし、接合方法が溶接である場合には、現場施工の要素が大きく加わることになり、溶接を切り取っても切断部分の形状が安定しない。たとえ同じ設計による同形の新しい入口モジュール110であっても嵌め込むことができない場合が生じたり、取り付けができた場合であってもドア112が開かなくなる状態が生じたりするなど、改造工事前と状態が異なることがある。本発明に係る接合構造をモジュール化した鉄道車両側構体100に採用する場合には、締結部材を予め定められた条件にしたがって使用し組み立てを行う限りは設計通りの組み立てが可能である。
Further, it is easy to carry out the remodeling work of the vehicle after the railway vehicle has been running for a certain period. In a railway vehicle, the
本発明に係る接合構造によれば、使用によって経年劣化した入口モジュール110の取外しはボルトを緩めることによって容易に行うことができ、また取り外した跡は前回組み立てた際の形状に近く同形の新しい入口モジュール110を嵌め込むことが容易に行うことができる。したがって、車両の維持費を低く抑えることができる。
According to the joint structure of the present invention, the
また、車端過重負荷時には、図4及び図6の説明の通り負荷の分散を図ることができ、破壊強度に優れている。 In addition, when the vehicle end is overloaded, the load can be dispersed as described with reference to FIGS. 4 and 6, and the breaking strength is excellent.
溶接に代わる接合方法として、大型機械設備、建築などの接合に活用することが可能である。 As a joining method instead of welding, it can be used for joining large machinery, buildings and the like.
1 接合部材
6 第一接合部材
8 第二接合部材
10 接合部
20 凸部
22 頂上部
24 凸部挿通孔
26 凹部
28 底部
30 凹部挿通孔
32 傾斜部
36 隙間
38 ボルト
39 ナット
56 第一平板接合部材
58 第二平板接合部材
100 側構体
110 入口モジュール
112 ドア
114 戸袋部
116 入口天板部
118 入口底板部
120 窓モジュール
124 窓部
126 窓天板部
128 窓底板部
132 窓モジュールa
134 窓モジュールb
136 窓モジュールc
140 運転台モジュール
152 床面
AS 対称軸
D 隙間の距離
L1 底部の幅長
L2 L1に対応する頂上部の幅長
JL 接合線
α 凸部又は凹部対称軸線と傾斜部とによって挟まれる角度
REFERENCE SIGNS
134 window module b
136 Window module c
140 cab module 152 floor
AS Symmetry axis D Distance L1 of gap L1 Width length of bottom L2 Width length of top corresponding to L1 JL Joining line α Angle between the symmetric axis of convex or concave portion and inclined portion
上記課題を解決するために、本発明の接合構造は、凸部と凹部を相対させて締結部材を用いてカーボン繊維、ガラス繊維又は金属の各々を異種又は同種に組み合わせる接合構造において、凸部が、頂上方向に向かって縮小する傾斜部を有し、頂上部が平坦な形状に形成され、凹部が、前記凸部と密着可能に底方向に向かって縮小する傾斜部を有し、底部が前記凸部と接合させた際に前記頂上部との間に隙間を生じさせる平坦な形状に形成されて、接合させた凸部と凹部の前記頂上部と前記底部とを貫く位置を任意に選択し締結部材を用いて固定すること、前期隙間の距離が、締結部材によって予め定められた最適な締め付け力で固定された際にも前記頂上部と前記底部とが当接せず各部において一定距離であること、を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the joining structure of the present invention is a joining structure in which each of carbon fibers, glass fibers, or metals is combined with a different type or the same type using a fastening member with a convex portion and a concave portion facing each other. Has an inclined portion that decreases toward the top, the top is formed in a flat shape, and the recess has an inclined portion that decreases toward the bottom so as to be in close contact with the protrusion , and the bottom is It is formed into a flat shape that creates a gap between the top and the top when it is joined to the projection, and the position where the joined top and bottom of the joined projection and recess penetrate the top and bottom is arbitrarily selected. Fixing using a fastening member, the distance of the gap is a fixed distance in each part without contacting the top and the bottom even when fixed with an optimal tightening force predetermined by the fastening member. There is a feature.
また、本発明の接合構造は、前記凸部及び前記凹部が軸対称であること、を特徴とする。
Further, the joint structure of the present invention is characterized in that the convex portion and the concave portion are axially symmetric.
また、本発明の接合構造は、予め想定される負荷が前記傾斜部に加わる方向に、前記凸部及び前記凹部が、配設されること、を特徴とする。
Further, the joint structure according to the present invention is characterized in that the convex portion and the concave portion are provided in a direction in which a load assumed in advance is applied to the inclined portion.
本発明の鉄道車両側構体モジュールは、本発明にかかる接合部を備え、鉄道車両側構体において上下方向に接合を行う場合には、前記傾斜部を鉄道車両の前後方向に向けて、又は、鉄道車両側構体において前後方向に接合を行う場合には、前記頂上部及び前記底部を鉄道車両の前後方向に向けて、前記凸部及び前記凹部が配設されること、を特徴とする鉄道車両側構体モジュール。
The railway vehicle-side structure module of the present invention includes the joining portion according to the present invention , and when joining in the vertical direction in the railway vehicle-side structure, the inclined portion is directed toward the front-rear direction of the railway vehicle, or When joining in the front-back direction in the vehicle-side structure, the top portion and the bottom portion are oriented in the front-back direction of the railway vehicle, the convex portion and the concave portion are provided, Structure module.
Claims (7)
凸部が、
頂上方向に向かって縮小する形状に形成され、
凹部が、
前記凸部と密着可能に底方向に向かって縮小し、最底近傍の形状が前記凸部と接合させた際に最頂上近傍との間に隙間を生じさせる形状に形成されて、
接合させた凸部と凹部の最頂上と最底とを貫く位置を任意に選択し締結部材を用いて固定すること、
を特徴とする接合構造。 In a joining structure in which each of the carbon fiber, glass fiber, or metal is combined with a different kind or the same kind by using a fastening member with the convex part and the concave part facing each other,
The protrusion is
It is formed in a shape that shrinks toward the top,
The recess is
The convex portion is reduced in the bottom direction so that it can be in close contact with the convex portion, and the shape near the bottom is formed into a shape that creates a gap between the convex portion and the vicinity near the top when joined to the convex portion,
Arbitrarily selecting a position penetrating the top and bottom of the joined convex and concave portions and fixing it using a fastening member,
The joining structure characterized by the above.
頂上方向に向かって縮小する傾斜部を有し頂上に平坦な頂上部が形成され、
前記凹部が、
前記凸部の傾斜部と沿うように底方向に向かって縮小する傾斜部を有し底に平坦な底部が形成されて、
前記頂上部の形状が、
前記底部の形状に対して大きい相似形に形成されたこと、
を特徴とする請求項1に記載する接合構造。 The protrusion is
A flat top is formed on the top with a slope that decreases toward the top,
The recess is
A flat bottom is formed at the bottom having an inclined portion that decreases toward the bottom so as to be along the inclined portion of the convex portion,
The shape of the top is
Being formed in a shape similar to the shape of the bottom part,
The joint structure according to claim 1, wherein:
前記凹部と前記凸部とが隣り合って交互に現れるよう配置した第二接合部材とを、
接合させる際に、
前記第一接合部材の前記凸部には前記第二接合部材の前記凹部を、
前記第一接合部材の前記凹部には前記第二接合部材の前記凸部を、
相対させて接合すること、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載する接合構造。 A first joining member arranged so that the convex portion and the concave portion appear alternately next to each other,
A second joining member arranged so that the concave portion and the convex portion appear alternately next to each other,
When joining
The convex portion of the first joining member the concave portion of the second joining member,
The convex portion of the second joining member in the concave portion of the first joining member,
Joining together,
The joining structure according to claim 1 or 2, wherein:
締結部材によって予め定められた最適な締め付け力で固定された際にも前記頂上部と前記底部とが当接しない距離であること、
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載する接合構造。 The distance of the gap between the top and the bottom when the protrusion and the recess are joined,
It is a distance that the top and the bottom do not come into contact even when the top and the bottom are fixed with a predetermined optimal tightening force by a fastening member,
The joining structure according to any one of claims 1 to 3, wherein:
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載する接合構造。 The convex portion and the concave portion are axially symmetric,
The joining structure according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
を特徴とする鉄道車両側構体モジュール。 Having the joining structure according to any one of claims 1 to 5,
A railway vehicle-side structural module characterized by the above-mentioned.
を特徴とする鉄道車両側構体。
That the railcar side structure module is arbitrarily combined and joined,
A railway vehicle-side structure.
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- 2018-07-21 JP JP2018137295A patent/JP6544841B1/en active Active
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