JP3219278B2 - モジュール要素及び製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に請求の範囲第１項の前提部分の特徴を
持つ大型の本体又はコンテナを製造するためのモジュー
ル要素に関し、また独立方法クレームである請求の範囲
第14項に従うその製造方法に関する。

DE−Ａ−44 10 998は、車両又はコンテナ構造におけ
るモジュール要素のための、迅速に組み立てができる縁
形材の対を記載しており、該縁形材は別々に相補的な確
実的締結ストリップを含み、これにより、モジュール要
素は互いに中心合わせされ、一時的に接合される。モジ
ュール要素間の明確な接合は、摩擦式締結要素又は確実
的締結要素（冷間可能可能なクリンチボルト）により形
成され、これら締結要素はあらかじめ接合された縁形材
の当接ウェブを通過し、剪断力に耐えるように互いに縁
形材を固定し、横方向に移動しないようにする。ボルト
と相補的確実的な締結縁要素との相互作用により、モジ
ュール間の耐トルク性接合が形成される。鉄道乗客車両
のような大型の車体の建設のために提供されるモジュー
ル要素は、もっぱら外側から有利に接合される。従っ
て、接合前のモジュールの完成に対して制限はない。す
なわち、内部作業をモジュールで完了させることができ
る。しかし、フレーム端に溶接された剛性のスチール縁
側材はモジュール要素をかなり重いものとする。

溶接によりあらかじめ製造されたものと同様、固有の
堅い壁モジュールを冷間接合させることができ、EP−Ａ
−0 573 384に開示されている鉄道乗客車両用車体構造
は、最初に述べた従来技術の予備段階とみなすことがで
きる。同様に、クリンチボルトが壁モジュールを互いに
接合するために使用される。この場合、モジュールの長
手方向に延びる縁形材は、シェルから屈曲した部分によ
り一体的に形成され、上記クリンチボルトの挿入のため
に孔の列が設けられる。これら縁形材は曲がりと、壁部
分に対する座屈剛性とを生じさせる。また、これら縁形
材は、冷間接合法のための基準、及び種々のモジュール
を互いに接合するときの接合端及び接合面を形成する。

負荷支持フレーム構造のＺ字状外形のフレームは縁形
材と同じ高さ位置で突き当たる。各場合において、２つ
のフレーム端は互いに対向して配置される。２つのモジ
ュール間の接合を介して、フレームはクリンチボルトに
より互いに直接接合され、該クリンチボルトはフレーム
の２つのフランジを通過し、かつ各場合において屈曲し
た縁形材の一方の脚部を通過する。

クリンチボルトはシェルの後ろ側に配置されるので、
ツールを内側から取り付けるためには、モジュールの接
合の間、車体の内側からアクセスしなければならない。
ツール挿入のために要求される自由空間はモジュールの
内部作業の完了を妨げる。

これら公知の解決策の縁形材は相補的な形材で対をな
して構成しなければならず、その結果、モジュール要素
の対向する縁部分は異なって設計される。モジュール要
素間の合わせジョイント中の力のフラックスは実質的に
縁形材を介して延び、そこで負荷支持用フレーム又はコ
ラムはそれらの端部により同じ高さ位置に接合される。

本発明の目的は、上記従来技術を出発点とし、迅速に
組立られるモジュール要素をその製造及び取り扱い性に
関して改良するとともに、この改良されたモジュール要
素を製造する方法を特定することにある。

この目的は、本発明に従う請求の範囲第１項の特徴に
より、また請求の範囲第14項の独立クレイムの特徴によ
り達成される。

独立クレイムに従属する各クレイムの特徴は、有利な
展開を特定化する。

序論において言及した従来技術を出発点として考慮す
ると、本発明では、２つの隣接したモジュール要素は、
フレーム脚を介して確実的な締結方法で直接的及び／又
は摩擦式締結方法で互いに接合され、該フレーム脚は、
フレームの端部を縁形材に間接的に接合させる。

溶接接合が大幅に省略されたため熱に関係するストレ
スがなくなったモジュール構造体が、少なくともモジュ
ール要素のシート状部品が造形接合（Shaping joinin
g）又は打ち抜きリベット（punching riveting）のみに
より互いに接合される、提案する特徴により提供され
る。

造形接合、スタンプ接合（stamping joining）又は圧
力接合は、ここでは２つの異なり合った比較的薄い壁の
部品又は部品表面の間の“autogenous"な接合法を言
う。接合は、重なり合った領域において、雄型及び雌型
等の手段で、共通の局所的なバルジ又は突起を導入する
ことにより、形成される。ある種のプッシュボタン構造
が部品間の局所的な冷間加工により形成される。

打ち抜きリベットは、あらかじめドリル孔を形成する
ことなく、２つの重なり合った比較的薄い壁の部品（例
えばフレームのフランジ及びシェル）を通して、適当な
リベットを押し込む／打ち込む接合方法のことを言い、
冷間加工及び部分的貫通により、永久的にそれらが互い
に固定的に接合される。またここで見えない側をしっか
り固定させる必要があるが、打ち抜きリベットは見えな
い側まで貫通させる必要はない。

モジュール要素は、好ましくは大型本体の側壁、スト
リップウィンドウ、屋根の腰部及び屋根等への使用を意
図しており、25メートルまでの長さで、基本的に同一又
は同様な構造で、あらかじめ形成されたフレーム形材及
びストリンガー形材のフレーム構造の上に構築され、適
当であれば該フレーム形材及びストリンガー形材は冷間
接合により格子状に接合される。ストリンガー形材は、
大型のシート状メタルパネルとした結果、座屈を防止し
なければならない場合に、必要に応じて挿入されるもの
である。

重量を最小化する目的で、モジュールの長手方向の縁
部分における縁形材が、好ましくはカーボンファイバー
又はグラスファイバー材料から形成される（ハイブリッ
ド構造）が、もちろん金属材料で構成してもよい。モジ
ュール要素のシェルをシート状メタルサンドイッチ構造
体（２つの薄い耐腐食性シート状金属層の間に、プラス
チック製シートを介在させたもの）で構成することは好
ましいが、これは絶対的に必要なものではない。この材
料は、雑音を減少させかつ腐食から保護する機能的統合
を達成する。

着色すること及びさらに腐食に対する保護を高めるこ
とは、最後に保護フィルムを設けることにより好ましく
達成される。該保護フィルムは、シェル表面に配置さ
れ、これまで見えていた打ち抜きリベットのヘッドを、
スムーズな表面で覆いかくす。表面を充填したり、耐ノ
イズ部品で内側を被覆したりすることは、もはや不要と
なり、その結果、従来のシェルのデザインに比べ、かな
り費用の節約が達成できる。

これらの開発を行う過程で、閉じた断面、特に矩形管
状の断面のフレーム又はコラムを備えたモジュール要素
のデザインは特に有利であることが判明した。下記のよ
うに多くの利点が組み合わされる。

−機械的カーリングにより、長さ切断されたフレーム
形材の長手方向の進捗をプログラム制御により調整する
ための最適化された断面形状、これにより、所望に湾曲
した大型の本体のための外形輪郭がきわめて短時間で柔
軟に製造できる。

−レーザーカッティングにより、シェルに対して横方
向に延びる壁領域に、孔を開けること及び／又は格子構
造を形成することにより、重量を最適化することが可能
となる。

−負荷が小さい領域の壁部分を十分に切り欠くことに
より、端部において均一な閉じた接合断面を維持しなが
ら、断面積及び重量の明確な低減が可能となる。

−溶接シーム、好ましくはレーザー溶接シームによ
り、全周囲にわたり、隣接するモジュール要素間の合わ
せジョイントに配置された接合要素のための、フレーム
端に締結されたフレーム脚の良好な取り付け。

−シェルのパネルを適所に配置し、該パネルを冷間加
工（例えば打ち抜きリベット）により締付固定させ、適
当であればフレームに対して横方向に延びる、耐座屈手
段（ストリンガー）を取り付けるための幅広いベース。

モジュール要素自身の構造に加え、フレームから縁形
材への移行領域、及び互いに接合されるべき隣接したモ
ジュール要素の縁形材間の接合に特に注意が払われてい
る。このモジュール要素構造に特に好適な接合法を使用
し、モジュールの（長手方向の）縁部分の標準化するこ
とにより、従来技術よりもきわめてシンプルとなり、か
つ迅速化され、少なくとも同様な機械的強度が接合に対
して維持される。また、この接合法はモジュール要素を
金属のアンダーフレーム構造に接合するためにも好適で
ある。さらに、床及び側壁部分を持つＨ字型断面を有す
る、二重深さの車両の中間床要素を、側壁側において同
様な縁側接合をもつモジュール全体構造に一体化させる
ことも可能である。

一旦、２つのモジュール要素を互いに接合すると、接
合手段は同じ方向から全て接合できる。乗客車両車体の
構造において、序論で述べた従来技術において既に記載
したように、車体の外側からこれを行うことができる。
あらかじめ製造したモジュールを互いに接合する他の全
ての接合作業もまた、外側から行える。その結果、全て
の骨組みが仕上がったモジュールが準備可能となり、例
えば内側パネル、ライニング、ウィンドウ等の設備が内
側において整うことになる。

この構造及びこれらの構成要素の利点は次の通りであ
る。

−完全に又は部分的に分解された車体を配送するオプ
ション、及び顧客にそれらが届いてからの最終的な組立
のオプションにより、再度の作業なしに、迅速に組立が
できること。

−修理又はリサイクルのためにモジュールを除去又は
分離できること（冷間接合される接合手段は、露出した
外側のクローズヘッドを取り去るか切り取ることによ
り、かなり低コストで解除できる。ボルトは内側に排出
され、モジュールはそれぞれ分離される。）。

シェルの内側のノイズ防止部品を除去した結果、費用
及び重量の低減、並びにリサイクルの際に環境に適する
改良がなされる。

少なくとも、組立状態において外側に設けられる部品
側において、合わせジョイント縁部分はそれ自体公知の
方法で主表面に対して引っ込むように配置され、その結
果、接合要素の（クローズ）ヘッドは突出しない。接合
要素は、表面高さを同じにするカバーストリップ等によ
り視界から覆いかくすことができる。適切な形態の場
合、このストリップは合わせジョイント領域において力
やモーメントのフラックスに関してある機能、例えば合
わせジョイントに沿って生じる剪断力に対する補強、を
行う。

水平方向の合わせジョイントを持つ側壁の構造に加
え、関連するモジュール接合原理は、側壁部分、側壁と
終端壁、全車両終端ユニットの終端側接合のための垂直
合わせジョイントにおいても使用可能である。これらの
位置で、場合によっては一旦接合要素を解除して全部品
を簡便に除去することも可能である。しかし、合わせジ
ョイント内には、軸方向にクランプされる、クランプ片
のクランプ力を促進するために、垂直方向の負荷を支持
しうる確実的締結要素を設ける必要がある。

本発明の主題によるさらに別の利点は次に続く実施例
及び詳細な説明から引き出すことにより集めることがで
きる。大型本体を製造するための異なった構造（differ
ential construcition）を有するモジュール要素に関し
て、図面において、 図１は、本体の内側から、２つの隣接するモジュール
要素の合わせジョイント領域の詳細を簡潔化して斜視的
に示す図であり、 図２は、図１に従う詳細を示す図であって、２つのモ
ジュール要素が冷間接合を説明するため互いから引き離
されている図であり、 図３は、フレーム及び接合要素が異なるデザインを有
するモジュール要素の変形例の斜視図であり、 図４は、図３に従う２つのモジュール要素間の接合領
域における断面図である。

図１によれば、各モジュール要素１は、実質的に、縁
側の屈曲部分2Zを有するシェル２と、シェル支持フレー
ム形材３と、適切には該フレーム形材と横方向に接合さ
れ、かつ座屈に対してシェルを補鋼するストリンガー形
材４と、長手方向の縁形材５から構成される。

上記フレームはＺ字状断面又は帽子状断面をもつ形状
としてもよい。第１の場合には、複数のＺ−フランジの
うちの１つが、当該モジュールのシェルのための支持面
として、公知の方法で設けられる。第２の場合−ここで
図示している場合−には、帽子状外形の中央フランジの
所定位置にシェルが配置される。中央フランジから遠ざ
かるように延びるフレーム形材フランジは、形材ウェブ
により決定される距離だけシェル２より離間して、シェ
ル２に平行に延びている。これらフランジは内部要素を
締結する目的で、後の段階において使用することができ
る。

変形例（図３参照）では、フレーム形材３は閉じた断
面を有し、好ましくは、少なくとも縁形材５に当接する
合わせジョイントの領域における端部では、矩形管の形
状をなす。

正確に長さが切断された真っ直ぐなフレーム形材３
は、必要であれば、適当な曲げ方法を用い、好ましくは
CNC制御手法により、機械加工を行い、所望の湾曲形状
としてもよい。該湾曲形状は、後で車体断面の外側輪郭
又は包絡線を描くことになる。しかる後に、好ましくは
レーザーカッティングにより、シェル２に対して垂直方
向に延びるフレームウェブに、重量を軽減させる目的で
切欠3Bを設けることができる。必要であれば、ストリン
ガー形材４の輪郭と同様な隙間3Aが、後にシェルと面す
るフレーム部の処理と同様にして切り欠かれる。平行配
置の後に、適当であればフレーム形材３がシンプルな支
持装置において長手方向の縁形材５に仮に締め付け固定
された後に、フレームに対して垂直に延びるストリンガ
ー形材４が適切にシェル側のフレーム隙間3Aに導かれ
る。

図２に明らかなように、ラグ3Lが、シェルと面するウ
ェブ又はフランジからフレーム隙間3A内に突出したまま
となっており、かつ該ラグ3Lは、ここで円によって示さ
れているように、スタンプ接合又は打ち抜きリベットに
よりストリンガー形材４のフランジ4Fに接合される。ラ
グ3Lはストリンガーフランジ4Fの厚みだけわずかに折り
曲げられている。その結果、交差点においてフレームと
ストリンガー形材との間に、ゆがみがなくかつシェルに
段差がない接合が行われ、縁形材５とともに、負荷支持
フレーム構造を形成する。

フレームとストリンガー形材との間の上記連結は、多
目的に使用できる道具を用いることにより非常に迅速に
かつ信頼性よく形成させることができる。

モジュール要素１のフレーム形材３と縁形材５との間
の接合は、パネル形状であるか又は横方向に曲がったも
のであるが、いわゆるフレーム脚（frame feet）の助け
により形成される。

フレーム脚６はフレーム端を押し続けた後、図示はし
ていないが、詳しくは冷間接合可能な高度に機械化され
た接合手段（造形接合）、スタンプ接合又は打ち抜きリ
ベット）のいずれかにより、フレーム端に締結される。
フレーム形材３を長手方向に見ると、フレーム形材３は
モジュール間の移行領域において固定化接合を行うため
の接合面を形成している。

１つのモジュールの範囲内でフレーム外形輪郭は常に
同じままであるので、要求されるデザインのフレーム脚
６は、安価にかつ多数の製造が可能な標準的な大量生産
品である。これらフレーム脚６は、例えばレーザーカッ
ティングにより、必要な全ての空隙を備えて、シート状
メタルパネルからボックスとして正確に切り出すことが
でき、その後、冷間加工により最終的な形状に曲げら
れ、高度の機械化が達成される。

図２によれば、フレーム脚６は上ベース７と下ベース
８を有し、好ましくはこれら２つのベースは数センチメ
ートルの距離だけ離間した平行な平面をなす。モジュー
ルの縁に近いそれぞれの下ベース８は縁形材５の上に位
置し、好ましくは縁形材５にリベット接合される。この
接合はフレーム脚６の中心面の中央に配置されていても
よいし、その中央部の両側に対称的に配置されていても
よい。

縁形材５は、閉じた矩形のガラスファイバー又はカー
ボンファイバーボックス形材として形成され、それらの
壁のうちの１つと同じ直線をなすように突出するリブ5R
を備えた形状であることが好ましい。この基本的な形状
から出発すると、より高精度の機械加工ユニットを使用
することができ、所望のモジュール長さに切断する作業
の後、縁形材５に次々と孔もしくは貫通通路が導入でき
る。強度的な理由のため、これら孔を塞がないように断
面領域において連続的なカーボンファイバー補強材を優
位的に設けることが行われる。冷間接合を用いた、選択
された別の構造は、強度基準及び軽量構造基準に従って
要求されるように材料が選択できる利点と組み合わせる
ことができ、また別の材料及び別の半最終製品が接合位
置において自由に組み合わせることができる。

シート状メタルサンドイッチ構造体は、コイル体から
正確に長さが切断され、平行な片を持つように調整さ
れ、長手方向の縁において屈曲部分2Zが設けられる。一
方、該屈曲部分2Zは長手方向の縁においてモジュール要
素又はシェルを補鋼し、他方、各場合において２つのモ
ジュールが一旦互いに連結されると、それらは長手方向
の合わせ接合溝形材（parting−joint channel）を形成
する。これらについては本明細書の後の段階でより詳細
に説明する。

次に、シェル２はフレーム形材３のシェルに面するフ
ランジ又はウェブの上の適所に載置される。屈曲部2Zは
縁形材５のリブ5Rの上まで引き寄せられる。実際のシェ
ルの外形輪郭に対して引っ込んでいる縁領域において、
シェルのシート状メタルの長手方向縁部分はリベットに
より縁形材５に直接接合される。シェル２の縁部分が縁
形材５の半月状孔5Aの上にかぶさる位置で、シェルに対
応する孔を設けることも必要である。これらの孔は、調
整作業中にレーザーカッティング設備を用いて形成する
ことができる。最後に、シェルはフラットヘッドの打ち
抜きリベットによりフレーム及びストリンガーに締結固
定させることが好ましい。

一旦、このモジュールの骨組みが完成すると、冷間接
合により車体構造の更なる構築が実行できるので、内部
でさらに作業を行うことが可能である。モジュール間に
特別なインターフェース（例えばリード線の貫通等）が
必要ならば、これらはモジュール要素の終端領域に設け
るか、あるいは合わせジョイント内における適当な差込
型接続により実現できる。好ましい外側からの組立て
（そして、適当であれば分解）の場合、内部に存在する
あらゆる工作物はいずれの面からも影響を与えず、その
結果、該工作物は接合領域において制限をうけないまま
となる。必要であれば、小さな自由空間を設けると、分
解を行う場合、接合要素及び確実的締結手段を支障なく
排出させることができる。

同様に図３によれば、冷間接合された異なった構造
（differential construction）の各モジュール要素１
は、シェル２を支持する複数のフレーム形材３、及び合
わせジョイントＴに沿って互いに突き合わされる長手方
向の縁形材５から構成される。必要であれば、各要素
は、フレームに対して横方向にかつ縁形材と平行に配置
され、かつ上記と同様にフレーム形材及びシェルに接合
されるストリンガー又は耐座屈手段を含む。

詳しく図示しているものは、単一フレーム接合を構成
しており、この単位置フレーム接合は、設計負荷に対応
する分だけ合わせジョイントＴの長さにわたって配置さ
れる。合わせジョイントの長さは、接合される要素のサ
イズによって決定され、鉄道乗客用車体側壁の場合、20
メートルｍの長さを持たせることができる。

上述のCNC制御カーリング方法は、閉じた対称フレー
ム形材断面を用いてゆがみなしに最も良好に実施するこ
とができるので、フレーム形材３の連続した矩形管断面
とするのに好ましく、また、これにより、同時に、シェ
ルの取付及び適当であればストリンガーの取付のための
十分な支持面が提供される。次に、隙間又は孔3Cがシェ
ルから遠い側で打ち抜きリベット位置と反対側の壁に形
成され、打ち抜きリベット用ツールが安定的に導入でき
るようになる。かかる孔はリベット位置と軸方向に並ん
で配置される。

シェルに対して垂直に向くフレーム形材壁部分又はウ
ェブの隙間3Bは、ここでは角に丸みが付けられた三角形
にデザインされているが、これにより、重量及び強度に
関して最適化された表面領域の残りの部分が格子状とな
る。しかし図１に従う円形の形態に加えて、都合が良い
ようであれば隙間として他の多角形形状（例えば台形、
菱形）を付与することも可能である。追加的な費用はレ
ーザーカッティングを用いた製造において無視すること
ができる。隙間3Bに関連した孔3Cの配置により、リベッ
ト位置は、シェルの近傍の側面フレームウェブの材料が
集積した領域内であることが好ましいことがわかる。さ
らに、受ける負荷が小さいフレーム形材３の領域におい
て、断面及び重量の明確な減少が、端部において均一な
閉じた接続断面を維持しながら、ウェブ又は壁部分を十
分に切り取ることにより達成することができる。長手方
向のシームがシェルから遠い側に設けられている、溶接
された矩形管を使用することが可能である。

また、縁形材５は複数の壁のうちの１つと同じ直線と
なるように突出したリブ5Rを備えたボックス形のグラス
ファイバー又はカーボンファイバー形材である。フレー
ム形材と縁形材が交差する領域において、孔又は通し通
路5Aが順次形成される。

また、修飾された形状のフレーム脚６が、合わせジョ
イントＴの両側にてフレーム端に固定的に接合される。
モジュール要素間の好ましい接合形態の断面を示す図４
によれば、各フレーム脚６は、フレームの方向に突出
し、フレーム端の閉じた管断面に挿着しうる短いカラー
又はスタブ９を有する。ここでスタブ９は、溶接シーム
により、全周囲にわたり、永久的に各フレームと接合さ
れる。しかし、別の実施例においては、再び冷間接合法
を用いて、比較的大きな材料のオーバーラップにより、
フレーム脚とフレーム形材に接合させることも考えられ
る。さらに、ある場合には（図３）、スタブ９又はフレ
ーム形材３の両側において、穴11を有するフランジ10を
フレーム脚６から垂直に突出させ、好ましくはリベット
により、フレーム脚６を縁形材５と、該縁形材５に形成
された通し通路の両側の上で、接合させるために使用さ
れる。

フレームの外形輪郭は１つのモジュール範囲内で常に
同じままであるので、要求されたデザインのフレーム脚
６は標準的な大量生産部品となり、適当であれば、標準
的な工場部品となり、多量にかつ低コストで製造するこ
とが可能である。例えば、これらは非常に高精度の注型
品として製造することもできる。

フレーム形材２の平行配置のため及びフレーム脚６を
長手方向の線形材３に締結させるためには、シンプルな
支持装置の使用で十分であり、該支持装置においては、
最初に各縁形材を導入し、次にフレーム形材を導入する
ことができ、縁形材に既に形成されている孔5Aはフレー
ム位置をあらかじめ規定する。

図４から容易にわかるように、モジュール要素は、軸
方向にクランプ可能な接合要素（例えば分離しうる押さ
えつけ締付リングを備えた締付リングボルト）により、
合わせジョイントＴにおける一対のフレーム脚６を介し
て、互いに接合することができる。クランプ可能な接合
要素は、フレーム脚６の通路より取り込まれる。該通路
はハーフ・ブッシュから形成される。接合要素は、実質
的にアップセット・ヘッドを有する円筒形シャンクと締
付リングとから構成される。接合を形成する前に、各締
付リングボルトに、ここで図示していない分離用引き抜
きシャンクを持たせてもよい。接合要素12は、合わせジ
ョイントに装架されている確実的な締付要素13、14と相
互に作用し、これら締付要素13、14は、接合要素12が軸
方向にクランプされたときに、くさび作用により合わせ
ジョイントにおいて大きなプレストレスを生成する。

接合要素の突出量調整ヘッド及び締付リングは、シェ
ル２の縁側屈曲部2Zにより縁形材５のリブ5Rの間に形成
される溝部分において、全体として、シェルの外形輪郭
に対して引っ込むように、モジュール間に収容される。
最後に、突出量調整ヘッド及び締付リングは、（ここで
二点鎖線で示しているように、そして好ましくはＵ字形
断面断面を持つ）カバー形材15により覆われ、該カバー
形材15はシェルの表面と同じ高さ位置で溝部分を閉じ
る。カバー形材15自身は、長手方向の剪断力に対して、
モジュール間の合わせジョイントを安定化させるため
に、さらに寄与することができる。カバー形材15は合わ
せジョイントの溝部分に正確に挿着され、その脚部は、
当接するシェルのシート状メタルの屈曲部分に接着固定
される。必要であれば、カバー形材15は屋根から側壁ま
での移行領域における側溝と組み合わせることもでき
る。

合わせジョイントの長さに応じて、上述したように、
図４に従う複数の接合ポイントを形成し、これらを２つ
の当接するフレーム部分の端部に順次接合させる。これ
らは、輸送車体又は大型コンテナの場合、全体として、
所定距離だけ離間して平行に延びる環状の周囲フレーム
を形成するために使用可能である。乗客輸送車体の場
合、フレーム間の距離は実質的にウィンドウの間隔によ
り影響を受ける。均一な距離を付与することは、通常こ
こでは可能でない。むしろ２つのフレームは、通常、ウ
ィンドウピラーを閉じ込めるウィンドウ切欠よりも狭い
幅のウィンドウピラーの縁部分に設けられる。

上述のフレーム脚接合部分間の領域における合わせジ
ョイント面において、さらに確実的な締付要素（ここで
は図示していない）を設けることも可能である。該締付
要素は、合わせジョイント面に沿った力のフラックスに
おいて、剪断力を吸収することができ、適当ならば該合
わせジョイント面に対して横方向に向かう座屈させよう
とする力を吸収することができる。上記の乗客輸送車体
の場合、ウィンドウ切欠の上及び下の領域において、該
締付要素が配置されることが好ましい。

上述の接続位置間において、縁形材５にさらに切欠を
形成することが可能である。これら切欠は、最もシンプ
ルな場合、略半円筒状の輪郭を有し、かつ互いに対とな
って、合わせジョイント面において−自由なギャップを
持つ−さらに別の通路を取り囲む。例えば実質的に円筒
形のさらに別の確実的な締付要素であって、その両端に
おいて、切欠かれた縁形材５の壁ウェブ上に設けられる
ものを、この通路内に挿入させてもよい。これにより、
合わせジョイントＴに沿う剪断力に対してさらに支持が
できるようになる。分解の間、インサートされた要素は
簡単に排出される。インサートされた要素が縁形材５の
自由なボックス空間内に大きな径を有している場合、そ
の端部側のカラーは剪断力に対して縁形材をさらに支持
することができる。しかし、このような形状は、分解の
間においてのみ使用することができ、それに接合される
部品は主要面に対して垂直に引き出す必要はなくなる。

例えば修理を目的として、上述した構造の本体を分解
すべきとき、又は個々の部品を相互接合した配置から取
り外すときには、いったんカバーストリップを除去し
て、締付リングを破壊しなければならない。

しかる後、締付リングボルト12をアップセットヘッド
の方向において通路から内側に排出する。もしこれが助
ジュール要素の接合位置で全て行われるとすると、後者
は適当な手段により、その表面領域が延びる方向に対し
て垂直に引き出すことができる。もちろん、あらかじめ
適当な支持策が本体内において採られなければならな
い。

また、例えば修理が必要な場合、古い部品の代わり
に、対応する寸法の新しい部品を装備することが短時間
で可能となる。このように、例えばわずかな衝突の後、
わずかにシート状メタルの損傷を受けただけの車両が、
従来の修理方法で可能であったよりもより迅速に回復可
能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロイツ・ハンス−ディーテル ドイツ国、デー−52146 ビュールゼレ ン、ゴウレイシュトラーセ 30 (72)発明者 シュトラウヒ・ハンス−ウィルヘルム ベルギー国、ビー−4731 エユナテン、 アム レーメンベーク 17 (72)発明者 デデリチス・アウグスツ ドイツ国、デー−52072 アーヒェン、 アン デル ベインガス 36 (72)発明者 ズィマーマン・ミカエル ドイツ国、デー−52066 アーヒェン、 ミッデルドルフシュトラーセ 33 (56)参考文献 特開 平６−80076（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8820（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−81556（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99174（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−46695（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 17/08

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道輸送車体又はコンテナのように大きな
   ボディを製造するためのモジュール要素（１）であっ
   て、 シェル（２）と、 所定の長さを有し、シェル（２）に対する支持表面を形
   成し、かつ各々互いに横方向に離間して配置される複数
   のフレーム形材（３）と、 各々が、同じ側に設けられたフレーム形材（３）の端部
   と接合するとともに、冷間接合可能な接合手段（12）の
   挿入のためのアパーチャ（5A）を有する、２つの縁形材
   （５）であって、２つの隣接するモジュール要素（１）
   を接合するため、それぞれ２つの縁形材（５）が合わせ
   ジョイント（Ｔ）に沿って対をなし互いに対向して配置
   されうる２つの縁形材（５）とからなるモジュール要素
   （１）において、 互いに対向配置されうる縁形材（５）におけるアパーチ
   ャ（5A）がそれぞれ互いに対向し、かつ関連するフレー
   ム形材（３）の延長上に設けられ、各アパーチャ（5A）
   の領域において、フレーム脚（６）が取り込まれ、該フ
   レーム脚（６）は冷間接合可能な要素（10、11）によ
   り、縁形材（５）及び関連するフレーム形材（３）の端
   部と固定的に接合されるとともに、冷間接合可能な接合
   手段（12）により隣接するモジュール要素（１）の対応
   しかつ対向するフレーム脚（６）に対する、確実的な直
   接締結接合及び摩擦式締結接合の少なくともいずれか一
   方の接合を形成する役割をすることを特徴とするモジュ
   ール要素。
2. 【請求項２】さらにフレーム形材（３）が断面オーバー
   ラップ（3L、4F）においてストリンガー形材（４）と接
   合され、該ストリンガー形材（４）は冷間接合可能な接
   合により、フレーム形材の隙間（3A）内に導入可能であ
   る請求の範囲第１項記載のモジュール要素。
3. 【請求項３】シェル（２）がフレーム形材（３）、縁形
   材（５）及びストリンガー形材（４）に、打ち抜きリベ
   ットにより、締結されている請求の範囲第１項又は第２
   項記載のモジュール要素。
4. 【請求項４】シェル（２）が耐腐食性シート状スチール
   のサンドイッチ構造体からなる請求の範囲第１項〜第３
   項のいずれかに記載のモジュール要素。
5. 【請求項５】縁形材（５）がファイバー補強プラスチッ
   クからなる請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載
   のモジュール要素。
6. 【請求項６】アパーチャ（5A）により遮断されない長手
   方向の領域における縁形材（５）のファイバー補強材が
   カーボンファイバーからなる請求の範囲第５項記載のモ
   ジュール要素。
7. 【請求項７】縁形材（５）がリブ（5R）を備えたボック
   ス状断面を有し、該リブ（5R）はそこから自由に延び、
   かつその自由端はシェル（２）に突き当たる請求の範囲
   第１項〜第６項のいずれかに記載のモジュール要素。
8. 【請求項８】シェル（２）が縁形材（５）のリブ（5R）
   の領域でＺ字状に内側に屈曲し、これにより、接合すべ
   き２つのモジュール要素（１）の組立の際、該シェルが
   該モジュール要素の主表面に対して引っ込んでいる溝状
   部を形成し、該溝状部において冷間接合可能な接合手段
   （12）のシェル側ヘッドが引っ込んだ状態で位置決めで
   き、かつカバーストリップ（15）により段差のない状態
   でカバーされうる請求の範囲第７項記載のモジュール要
   素。
9. 【請求項９】シェル（２）が保護フィルムにより覆わ
   れ、該保護フィルムはスムーズな表面で、シェル表面内
   に設けられる打ち抜きリベットのヘッドを覆う請求の範
   囲第１項〜第８項のいずれかに記載のモジュール要素。
10. 【請求項１０】縁形材（３）は、少なくとも、フレーム
    脚（６）を締結固定する目的で設けられた端部におい
    て、矩形管状の断面を有し、その中に各フレーム脚
    （６）のスタブ（９）が挿着されうる請求の範囲第１項
    〜第９項のいずれかに記載のモジュール要素。
11. 【請求項１１】フレーム脚（６）が精密鋳造により製造
    され、かつ全周囲にわたって、接シームにより、各フレ
    ーム端に固定的に接合される請求項10記載のモジュール
    要素。
12. 【請求項１２】フレーム形材（３）が、シェルに対して
    垂直に配向するウェブ又は壁部分に重量軽減用アパーチ
    ャ（3B）を有する請求の範囲第１項〜第11項のいずれか
    に記載のモジュール要素。
13. 【請求項１３】フレーム形材（３）のアパーチャ（3B）
    が、関連する壁部分の表面領域の残りの部分を格子状に
    形成する目的で、角が丸みを帯びた多角形に形成されて
    いる請求の範囲第12項記載のモジュール要素。
14. 【請求項１４】請求の範囲第１項によるモジュール要素
    を製造する方法であって、 多数の造形フレーム形材をレーザーカッティングで所定
    長さに切断するステップと、 モジュール要素の各長手方向の縁部分に対し、縁形材を
    長さカットし、カッティング形材に接合するポイントに
    おいてアパーチャを設けるステップと、 各ケースにて、１つの縁形材を、フレーム端部に接合し
    たフレーム脚により平行に配置された複数のフレームの
    同じ端部に、冷間加工で締結させ、かつ該フレーム脚は
    互いにモジュール要素を接合させる役割を行うステップ
    と、 レーザーカッティングにより平行な辺を有するように調
    整されたシェルをフレームのシェルに面する支持面上の
    適所に載置し、冷間加工、フラットヘッドの打ち抜きリ
    ベットにより、これら支持面及び縁形材に、永久的に接
    合させるステップとからなることを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】各モジュール要素の要求される外形輪郭
    に従い、閉じられた管状形材からなる造形され、長さが
    カットされたフレームが、冷間加工により、所定のアー
    ク状にされる請求の範囲第14項記載の方法。
16. 【請求項１６】冷間加工に次いで、シェルに対して垂直
    に延びるフレーム形材ウェブが重量軽減用の隙間を設け
    る請求の範囲第14項又は第15項記載の方法。
17. 【請求項１７】前記隙間を囲む残りのフレーム形材が格
    子形状を形成し、そのシェルに面する材料が集積する部
    分が、所定の打ち抜きリベット位置の領域に配置される
    請求の範囲第16項の方法。
18. 【請求項１８】冷間加工に次いで、フレーム形材のシェ
    ルに面する側に、耐座屈手段としてのストリンガーの通
    路のための切欠を形成し、該切欠は、レーザーカッティ
    ングにより形成され、かつその残っている領域において
    残っているラグにより、ストリンガーが冷間加工でフレ
    ームに接合される請求の範囲第14項〜第17項のいずれか
    の方法。
19. 【請求項１９】縁形材に締付固定されるべきシェル縁部
    分を、全体としてシェル表面に対して引っ込んだ溝状部
    を形成するように、Ｚ字状に屈曲させる請求の範囲第14
    項〜第18項のいずれかの方法。