JP4054290B2 - 鉄道車両用構体の製作方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用構体の製作方法に関し、特に先頭部の構体の製作に好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の構体には、車両輪切り方向の周方向骨部材を車体前後方向に所定間隔を存して複数配置し、複数の長手方向骨部材を車体幅方向に所定間隔を存して前記周方向骨部材と交差させて車体前後方向に配置し、前記両骨部材の交差部を溶接して骨組みを構成した後、該骨組みに外板を溶接にて張り付けて製作する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の製作方法により、例えば、屋根構体を製作する場合は、先ず各周方向骨部材を組立台に配置するための治具を設計・製作し、製作された該治具を組立台に所定間隔を存して車体前後方向に配設し、各治具にて支持した周方向骨部材に長手方向骨部材を交差させて、該交差部を溶接して構成した骨組みに外板を溶接にて張り付けた後、外板付骨組みを治具から外して、屋根構体を製作している（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献】
特許第３３０８８５１号掲載公報（第２頁、図１）
【０００５】
【非特許文献】
鉄道ジャーナル社「鉄道ジャーナル１２」２００２ＮＯ．４３４平成１４年１２月１日発行第４２頁
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の治具を用いた構体の製作方法では、同一形状の構体を大量に製作するには適しているが、設計変更への対応には、治具を設計・製作し直す等時間を要することになる。また、構体の製作量が少量の場合は、治具の製作コストが製品価格に大きく影響する。
【０００７】
そこで本発明は、骨組みを構成する骨部材に、該骨部材を組立台に配置する治具を一体に形成して、外板張り付け後に各骨部材から治具を切り離す手法により、設計変更に迅速に対応できるとともに、少量の構体の製作コストの低減を図った鉄道車両用構体の製作方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、周方向骨部材を車体前後方向に所定間隔を存して複数配置し、車体幅方向に所定間隔を存して配設される複数の長手方向骨部材を前記周方向骨部材と交差させて車体前後方向に配置し、前記両骨部材の交差部を溶接して骨組みを構成し、該骨組みに外板を張り付ける鉄道車両用構体の製作方法において、前記周方向骨部材の反外板側に周方向治具を一体に設けた周方向部材を形成し、前記長手方向骨部材の反外板側に長手方向治具を一体に設けた長手方向部材を形成し、前記周方向治具を車体前後方向に所定間隔を存して組立台に複数配置するとともに、前記組立台又は周方向治具に前記長手方向治具を車体幅方向に所定間隔を存して複数配置し、両治具の配置により交差した周方向骨部材と長手方向骨部材との交差部を溶接し、両骨部材に外板を張り付けた後に、それぞれの治具からそれぞれの骨部材を切り離すことを特徴としている。
【０００９】
また、前記周方向部材の周方向骨部材と周方向治具との間、及び前記長手方向部材の長手方向骨部材と長手方向治具との間に、それぞれの治具からそれぞれの骨部材を切り離すための細長孔からなる切り取り孔又は細長溝からなる切り取り用薄肉部が形成されていること、両骨部材の外板側には、溶接後に製品形状に削正するための削り代が設けられていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を鉄道車両の先頭部構体のボンネットブロックに適用した一実施形態例を図面に基づいて説明する。先頭部構体１は、図１１，１２に示されるように、車体長手方向線に沿って分割された４つのブロックを結合したボンネットブロック２に、先頭部カバー３を結合して構成されている。
【００１１】
ボンネットブロック２は、図１１に示されるように、車体右側上部ブロック４、車体右側側部ブロック５、車体左側上部ブロック６及び車体左側側部ブロック７から構成されている。車体右側上部ブロック４と車体左側上部ブロック６及び車体右側側部ブロック５と車体左側側部ブロック７とはそれぞれ対称形状なので、車体右側上部ブロック４及び車体右側側部ブロック５の製作方法について説明する。
【００１２】
車体右側上部ブロック４及び車体右側側部ブロック５は、平らな組立台１０に複数の周方向部材１１を車体前後方向に所定間隔を存して配置し、各周方向部材１１に車体幅方向に所定間隔を存して複数の長手方向部材１２を交差させて骨組み１３を組立て、該骨組み１３に外板１４を張り付けて製作される。
【００１３】
周方向部材１１は、図２に示されるように、外板１４が張り付けられる周方向骨部材１５と、該周方向骨部材１５の反外板側に一体形成された周方向治具１６と、周方向骨部材１５の外板側に一体形成された削り代１７とで構成され、削り代１７及び周方向骨部材１５には、長手方向部材１２を嵌合する複数のスリット１８が外板側から周方向骨部材１５の途中に亘って形成されている。また、周方向骨部材１５と周方向治具１６との間には、周方向治具１６から周方向骨部材１５を切り離すための細長孔状の切り取り孔１９が複数形成されている。さらに、周方向治具１６には、作業用の開口部２０が複数形成されている。なお、切り取り孔１８に代えて細長溝からなる切り取り用薄肉部を形成してもよい。
【００１４】
長手方向部材１２は、図３に示されるように、外板１４が張り付けられる長手方向骨部材２１と、該長手方向骨部材２１の反外板側に一体形成された長手方向治具２２と、長手方向骨部材２１の外板側に一体形成された削り代２３とで構成され、長手方向治具２２と長手方向骨部材２１には、周方向骨部材７を嵌合する複数のスリット２４が反外板側から長手方向骨部材２１の途中に亘って形成されている。また、長手方向骨部材２１と長手方向治具２２との間には、長手方向治具２２から長手方向骨部材２１を切り離すための細長孔状の切り取り孔２５が複数形成されている。なお、切り取り孔２５に代えて細長溝からなる切り取り用薄肉部を形成してもよい。
【００１５】
車体右側上部ブロック４の各周方向部材１１は、図５に示されるように、組立台１０に周方向治具１６の底部を溶接されて配置され、スペーサー２６にて各周方向部材１１の間隔を保持される。各長手方向部材１２は、先ず、図６に示されるように、各周方向部材１１の端部に交差して結合される長手方向部材１２が組立台１０に長手方向治具２２の底部を溶接されて配置され、続いて、図７に示されるように、各周方向部材１１の中間部に交差して結合される長手方向部材１２がスリット２４をスリット１８に嵌合して配置される。
【００１６】
そして、各周方向骨部材１５と各長手方向骨部材２１の交差部が溶接される。この段階で、溶接によって発生した歪みを削り代１８及び削り代２３を削正して骨組み１３としての製品形状に補正する。続いて、骨組み１３に外板１４を溶接により張り付け、各周方向骨部材１５と各周方向治具１６及び各長手方向骨部材２１と各長手方向治具２２とが、それぞれ切り取り孔１９及び切り取り孔２５部分で切り離されて、車体右側上部ブロック４が製作される。
【００１７】
車体右側側部ブロック５は、図８に示されるように、車体右側上部ブロック４に結合される各周方向骨部材１５の端部を組立台１０側に向けて、各周方向部材１１を車体前後方向に所定間隔を存して組立台１０に配置し、その後は、車体右側上部ブロック４と同様に、各周方向部材１１に車体幅方向に所定間隔を存して複数の長手方向部材１２を交差させて骨組み１３を組立て、該骨組み１３に外板１４を張り付け、各周方向骨部材１５と各周方向治具１６及び各長手方向骨部材２１と各長手方向治具２２とを、それぞれ切り取り孔１９及び切り取り孔２５部分で切り離して製作される。
【００１８】
次に、図１０に示されるように、上述のようにして製作された車体右側上部ブロック４と車体右側側部ブロック５とを溶接結合し、さらに、同様に製作された車体左側上部ブロック６及び車体左側側部ブロック７を車体右側上部ブロック４に溶接結合してボンネットブロック２が製作され、該ボンネットブロック２に先頭ブロック３を結合して先頭部構体１が製作される。
【００１９】
このように、骨部材と治具とを一体に形成した周方向部材１１と長手方向部材１２とで組み立てられた骨組み１３を用いてボンネットブロック２を製作することにより、設計変更があっても、周方向部材１１及び長手方向部材１２の形状を変更することで迅速に対応できる。また、例えば、１編成車両中に２両しかない新幹線の先頭車両のように、構体の製作台数が少量のような場合には、従来のような治具の設計・製作がないので、構体の製作コストを低減することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、骨組みを構成する骨部材に、該骨部材を組立台に配置する治具を一体に形成して、外板張り付け後に各骨部材から治具を切り離す手法により、設計変更に迅速に対応できるとともに、少量の構体の製作コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車体右側上部ブロックの完成状態を示す一部切り欠き斜視図
【図２】 周方向部材の正面図
【図３】 長手方向部材の斜視図
【図４】 組立台の斜視図
【図５】 車体右側上部ブロックの周方向部材を組立台に配置した状態の斜視図
【図６】 車体右側上部ブロックの長手方向部材の一部を周方向部材に交差させた状態の斜視図
【図７】 車体右側上部ブロックの長手方向部材の全部を周方向部材に交差させた状態の斜視図
【図８】 車体右側側部ブロックの周方向部材と長手方向部材とを組立台に配置した状態の斜視図
【図９】 車体右側側部ブロックの完成状態を示す一部切り欠き斜視図
【図１０】 車体右側上部ブロックと車体右側側部ブロックとの結合状態を示す一部切り欠き斜視図
【図１１】 ボンネットブロックの斜視図
【図１２】 先頭部構体の斜視図
【符号の説明】
１…先頭部構体、２…ボンネットブロック、３…先頭部カバー、４…車体右側上部ブロック、５…車体右側側部ブロック、１０…組立台、１１…周方向部材、１２…長手方向部材、１３…骨組み、１４…外板、１５…周方向骨部材、１６…周方向治具、１７…削り代、１８…スリット、１９…切り取り孔、２１…長手方向骨部材、２２…長手方向治具、２３…削り代、２４…スリット、２５…切り取り孔

Claims (4)

1. 周方向骨部材を車体前後方向に所定間隔を存して複数配置し、車体幅方向に所定間隔を存して配設される複数の長手方向骨部材を前記周方向骨部材と交差させて車体前後方向に配置し、前記両骨部材の交差部を溶接して骨組みを構成し、該骨組みに外板を張り付ける鉄道車両用構体の製作方法において、前記周方向骨部材の反外板側に周方向治具を一体に設けた周方向部材を形成し、前記長手方向骨部材の反外板側に長手方向治具を一体に設けた長手方向部材を形成し、前記周方向治具を車体前後方向に所定間隔を存して組立台に複数配置するとともに、前記組立台又は周方向治具に前記長手方向治具を車体幅方向に所定間隔を存して複数配置し、両治具の配置により交差した周方向骨部材と長手方向骨部材との交差部を溶接し、両骨部材に外板を張り付けた後に、それぞれの治具からそれぞれの骨部材を切り離すことを特徴とする鉄道車両用構体の製作方法。
2. 前記周方向部材の周方向骨部材と周方向治具との間、及び前記長手方向部材の長手方向骨部材と長手方向治具との間に、それぞれの治具からそれぞれの骨部材を切り離すための切り取り孔又は切り取り用薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用構体の製作方法。
3. 前記切り取り孔又は切り取り用薄肉部は、それぞれの骨部材とそれぞれの治具との間に沿って形成された細長孔又は細長溝であることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用構体の製作方法。
4. 両骨部材の外板側には、溶接後に製品形状に削正するための削り代が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の鉄道車両用構体の製作方法。

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