JP3183102B2 - 鉄道車両構体の補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムパネルを用い
た鉄道車両構体の補修方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コア及び内臓骨の表裏両面に面板を、か
つ、端部に縁材を配置し、該部材間をろう付により接合
されたパネルを外板部材として用いた鉄道車両構体にお
いて、走行中に石の跳ね上げなどにより、パネルに損傷
が生じることがある。このような場合の補修方法とし
て、一対の面板に貫通する穴を設け、この穴に補修する
部材を挿入する。その後、補修部材と表裏両面の面板と
を溶接することが知られている。（特願平０４−２２２
５１４号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鉄道車両の高速化に伴
って、車体を軽量化する要求がとみに高まっている。そ
のため、パネルの構成材料として、鉄鋼材料に比べ比強
度の高いＡｌ合金を採用した車体が注目されている。し
かし、前記補修方法では、前記補修部材と前記面板とを
溶接する構造であるため、前記面板に時効硬化型のＡｌ
合金を用いた場合、溶接熱影響部が軟化するという問題
があった。そのため、補修後の信頼性が低かった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、コア及び内臓骨
の表裏両面に面板を、かつ、端部に縁材を配置し、該部
材間をろう付により接合されたパネルを溶接によって組
立てた鉄道車両構体の補修において、信頼性の高い補修
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、コアおよ
び内蔵骨の表裏両面に面板を、かつ、端部に縁材を配置
し、該部材間をろう付により接合されたパネルを用い
て、溶接によって組み立てた鉄道車両構体の補修におい
て、前記縁材と前記内蔵骨とにより囲まれた範囲で、損
傷パネルを除去し、コアおよび縁材を表裏両面の面板の
間にろう付けした代替パネルを前記除去によって得られ
た穴に挿入し、代替パネルの前記縁材を鉄道車両構体側
のパネルの前記内臓骨および前記縁材に溶接すること、
によって達成できる。

【０００６】

【作用】前記手段によれば、損傷したパネルを除去し
て、代替パネルを挿入し、縁材および内臓骨を相互に溶
接するので、溶接部の板厚が面板より厚くなるため、溶
接熱影響部が軟化しても、板厚の増加により溶接継手の
強度を確保することができ、信頼性のある補修をするこ
とができる。

【０００７】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１〜図７を用いて
説明する。図２及び図３に示すように、ハニカムパネル
１の構造は、六角形のコア２および内蔵骨３の表裏両面
に面板を、かつ、端部に縁材５を配置し、該部材間をろ
う付により接合した構造となっている。材質はいずれも
時効硬化型のＡｌ合金である。例えば、コア２及び面板
４はＡ６９５１，内臓骨３及び縁材５はＡ６Ｎ０１であ
る。これらの材料を溶接することにより、溶接熱影響部
が軟化して、溶接継ぎ手の強度は、母材に比べて低下す
る。

【０００８】図４に示すように、ハニカムパネル１を屋
根、側、床に外板部材として使用する車両構体６におい
て、走行中に石が衝突するなどした場合、ハニカムパネ
ル１に凹みが生じる。そのとき、小さな凹みに対しては
パテなどで埋めて補修することになるが、大きく凹ん
で、亀裂などが生じた場合、損傷部を代替のハニカムパ
ネルに取り替える必要がある。

【０００９】図５に示すように、縁材５及び内臓骨３で
囲まれた範囲に損傷がある場合の補修について説明す
る。ここで、補修するハニカムパネル１は、その縁材部
で隣接するハニカムパネル９の縁材部と車体製作時に溶
接されている。そこで、まず、この溶接ビ−ド８と内臓
骨３に囲まれた範囲で、図６に示すように、グラインダ
−により損傷部を除去する。その後、図７に示すよう
に、吸盤を用いて除去部に代替ハニカムパネル１０を挿
入する。その後、仮付け溶接により代替ハニカムパネル
１０を隣接するハニカムパネル９に固定する。この代替
ハニカムパネル１０は、損傷したハニカムパネル１と形
状、及び寸法を同等にするのが、補修後の信頼性を確保
するという観点から望ましい。ただし、補修部の強度向
上という点から、代替ハニカムパネル１０における面板
４、コア２、内臓骨３、及び縁材５の板厚を、補修する
ハニカムパネルの各部材より厚くしてもよい。また、コ
ア２のセルサイズを狭くしてもよい。

【００１０】さらに、図１に示すように、補修するハニ
カムパネルパネル１の縁材部及び内臓骨部と、代替ハニ
カムパネル１０の縁材部とを表裏両面から溶接する。そ
の結果、縁材部または内臓骨部で溶接するため、溶接部
の板厚は、面板４より厚くなり、溶接熱影響部が軟化し
ても、補修部の信頼性を確保することができる。

【００１１】本発明の第２の実施例を図８〜図１２を用
いて説明する。図８に示すように、側及び床にハニカム
パネル１が配置され、パイ型々材１５が車体長手方向及
び車体周方向に配置された車体構造において、損傷が生
じている場合の補修方法について説明する。図９に示す
ように、縁材５により囲まれた範囲で損傷が生じてい
る。なお、パイ型々材１５が縁材部の面板１に溶接によ
り取付られている。そのため、図１０に示すように、補
修部のパイ型々材１５を取り外して、縁材部の溶接ビ−
ド８により囲まれた範囲で、損傷したハニカムパネルを
グラインダ−などにより除去する。

【００１２】その後、図１１に示すように、両端に縁材
５が配置された代替ハニカムパネル１０を挿入し、仮付
け溶接により固定する。この場合、溶接ビ−ドの溶込み
不良を防止するため、補修溶接部の開先加工をしてか
ら、代替ハニカムパネル１０を挿入する。この代替ハニ
カムパネル１０の補修溶接部も挿入前に開先加工する。
そして、図１２に示すように、代替ハニカムパネル１０
の縁材部と、補修するハニカムパネルの縁材部におい
て、ハニカムパネルの表裏両面から溶接する。その結
果、溶接部の板厚が面板４より厚くなり、溶接熱影響部
が軟化しても、補修後の信頼性を確保できる。さらに、
溶接部の開先加工をすることにより、安定した溶込みを
確保することができ、高品質の溶接部を得ることができ
る。

【００１３】本発明の第３の実施例を図１３〜図１６を
用いて説明する。図８に示したような構造の車体では、
ハニカムパネルの縁材部にパイ型々材１５が溶接により
取り付けられている。この車体構造において、図１３に
示すように縁材５と内臓骨３により囲まれた範囲で損傷
が生じた場合の補修方法を説明する。

【００１４】図１４に示すように、縁材部と内蔵骨部に
より囲まれた範囲で、損傷したハニカムパネルを除去す
る。なお、縁材部の切断は、パイ型々材１５を取付た状
態で補修できるように、補修するハニカムパネルのコア
２側の縁材部で行なう。

【００１５】その後、図１５に示すように、除去部に代
替ハニカムパネル１０を挿入し、仮付け溶接により固定
する。この代替ハニカムパネル１０は周囲に縁材３を配
置した構造である。そして、図１６に示すように、代替
ハニカムパネル１０の縁材部と、補修するハニカムパネ
ルの縁材部及び内臓骨部とを表裏両面からそれぞれ溶接
する。その結果、溶接部の板厚が面板４より厚くなるの
で、溶接熱影響が軟化しても、補修部の信頼性を確保す
ることができる。さらに、パイ型々材１５を取り外すこ
となく補修できるので、補修施工が容易になる。

【００１６】本発明の第４の実施例を図１７〜図１９を
用いて説明する。本実施例は、第２の実施例と同様にハ
ニカムパネル１の縁材部で損傷したハニカムパネルを除
去して、代替ハニカムパネル１０を挿入して溶接により
取り付ける補修方法であるが、第２の実施例と異なる点
は溶接部に裏当て板１６を取り付けて溶接することであ
る。

【００１７】図１７に示すように、損傷したハニカムパ
ネルを除去した後に、吸盤などにより代替ハニカムパネ
ル１０を一部挿入した状態で固定して、裏当て板１６を
取り付ける。裏当て板１６はパネルを除去した穴に挿入
できるように複数に分割している。この時、裏当て板１
６は、代替ハニカムパネル１０の縁材５と、補修するハ
ニカムパネルの縁材５に、仮付け溶接により取り付け
る。また、裏当て板１６の取り付け位置は、代替ハニカ
ムパネル１０の片側と、補修するハニカムパネルのもう
一方の側である。その結果、図１８に示すように、代替
ハニカムパネル１０を完全に挿入した状態では、ハニカ
ムパネルの表裏両面の溶接部に裏当て板１６が取り付け
られた構造になる。

【００１８】その後、図１９に示すように、ハニカムパ
ネルの表裏両面の縁材部を溶接する。その結果、裏当て
を取り付けた状態で溶接できるため、安定した溶込みを
確保することができ、高品質の溶接部を得ることができ
る。

【００１９】本発明の第５の実施例を図２０及び図２１
を用いて説明する。図２０に示すように、本実施例は、
補修するハニカムパネルを縁材部で除去した後に、二枚
の代替ハニカムパネル１０を除去部に挿入する方法であ
る。この代替ハニカムパネル１０は、周囲に縁材を配置
した構造である。図２１に示すように、この代替ハニカ
ムパネル１０の縁材部と、補修するハニカムパネルの縁
材部で溶接した後、代替ハニカムパネル１０どうしを溶
接する。その結果、代替ハニカムパネル１０の大きさを
半分にできるため、溶接施工が容易になる。

【００２０】本発明の第６の実施例を図２２を用いて説
明する。本実施例は、第２の実施例と同様にハニカムパ
ネル１の縁材部で損傷ハニカムパネルを除去して、代替
ハニカムパネルを挿入して溶接により取り付ける補修方
法であるが、第２の実施例と異なる点は、内臓骨、縁
材、面板から構成されている代替ハニカムパネルを用い
ることである。

【００２１】図２２に示すように、損傷部のハニカムパ
ネルを縁材部で除去した後に、代替ハニカムパネル１０
を除去部に挿入して、補修するハニカムパネルの縁材部
と、代替ハニカムパネル１０の縁材部で溶接する。その
結果、代替ハニカムパネル１０は複数の内臓骨３を内部
に配置した構造であるため、代替ハニカムパネル１の強
度を向上することが可能なため、補修部の強度をする場
合に有効である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、損傷部のハニカムパネ
ルを縁材部、内臓骨部で除去して、除去部に周囲に縁材
を配置した代替ハニカムパネルを挿入し、溶接により取
り付けることにより、補修するハニカムパネルの縁材部
及び内臓骨部と、代替ハニカムパネルの縁材部を突合せ
て、溶接する継手構造にすることができる。その結果、
補修後の溶接部の板厚を、面板より厚くできる。そのた
め、溶接部の板厚の増加により溶接継手の強度を確保す
ることができ、信頼性のある補修をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】補修後のハニカムパネルの断面図である。

【図２】健全なハニカムパネルの分解斜視図である。

【図３】健全なハニカムパネルの平面図である。

【図４】鉄道車両構体の外観を示す斜視図である。

【図５】損傷したハニカムパネルのＡ−Ａ断面図であ
る。

【図６】損傷部のハニカムパネルを除去した後のハニカ
ムパネルの断面図である。

【図７】代替ハニカムパネルを挿入後の断面図である。

【図８】鉄道車両構体の外観を示す斜視図である。

【図９】損傷したハニカムパネルのＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図１０】損傷部のハニカムパネルを除去した後のハニ
カムパネルの断面図である。

【図１１】代替ハニカムパネルを挿入後の断面図であ
る。

【図１２】補修後のハニカムパネルの断面図である。

【図１３】損傷したハニカムパネルの断面図である。

【図１４】損傷部のハニカムパネルを除去した後のハニ
カムパネルの断面図である。

【図１５】代替ハニカムパネルを挿入後の断面図であ
る。

【図１６】補修後のハニカムパネルの断面図である。

【図１７】裏当て板取付後のハニカムパネルの断面図で
ある。

【図１８】代替ハニカムパネルを挿入後のハニカムパネ
ルの断面図である。

【図１９】補修後のハニカムパネルの断面図を示す。

【図２０】代替ハニカムパネルを挿入後の外観図であ
る。

【図２１】補修後のハニカムパネルの断面図を示す。

【図２２】補修後のハニカムパネルの断面図を示す。

【符号の説明】

１…ハニカムパネル、２…コア、３…内臓骨、４…面
板、５…縁材、６…車体構造、７…損傷部、８…溶接ビ
−ド、９…隣接するハニカムパネル、１０…代替ハニカ
ムパネル、１２…屋根板、１５…パイ型々材、１６…裏
当て板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 久宣 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 舟入 征夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平７−172304（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−237667（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−80080（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−33016（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−132471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61D 17/00 - 17/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアおよび内蔵骨の表裏両面に面板を、か
   つ、端部に縁材を配置し、該部材間をろう付により接合
   されたパネルを用いて、溶接によって組み立てた鉄道車
   両構体の補修において、 前記縁材と前記内蔵骨とにより囲まれた範囲で、損傷パ
   ネルを除去し、 コアおよび縁材を表裏両面の面板の間にろう付けした代
   替パネルを前記除去によって得られた穴に挿入し、 代替パネルの前記縁材を鉄道車両構体側のパネルの前記
   内臓骨および前記縁材に溶接すること、 を特徴とする補修方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記縁材部は、構体を
   組立てる時に形成された縁材部の溶接ビ−ドで有ること
   を特徴とする補修方法。
3. 【請求項３】請求項１または２において、代替パネルを
   一部挿入した状態で、溶接部となる位置に裏当て板を取
   り付けた後、前記代替パネルを完全に挿入し、該代替パ
   ネルと前記鉄道車両構体との溶接を行うこと、を特徴と
   する補修方法。
4. 【請求項４】請求項１または２または３において、前記
   代替パネルは複数であることを特徴とする補修方法。