JP4999319B2 - 鉄道車両用構体 - Google Patents
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Description
全体座屈を引き起こす可能性がある。また、外板補強部材(防撓材)に平行な方向の圧縮に対してスポット溶接点間で外板が座屈するおそれがあり、このような局部座屈に対しても理論上の座屈強度より劣る。
縮側)である。
押圧を行うため、押圧力と入熱によりその周囲に歪みを生じ、また打点部には凹状の圧痕も生じるため、これらが外板の美観を損ねている。とくに側外板、妻外板の美観を損ねることは製品価値を低下させることになる。
はそのような特殊ボルト部材を挿入できない。仮に特殊ボルト部材の頭部が進入可能である切り欠きを設けたとしても、レールフランジ部の剛性が低下し、特殊ボルト部材が脱落しやすくなるため安全上不利である。
特に、外板において溶接線の方向を車体長手方向に統一しているので、多少の溶接痕が外板に出ても目立たなくすることができる。また、好ましくは、外板の表面に研磨加工を施してもよく,これによりさらに外板を美麗に仕上げることができる。
を図示すると図2(a)〜(c)のようになる。
(σx,σy,τ)=(130,50,35)[MPa]
程度であると推定される。このとき、前述した(11)式によりピッチbの理論値は
b=min(104,87,255)=87mm
と決まり、やや安全側とするために窓開口部S1の隅部付近の補強部材7Aのピッチを80mmとしている。このことより、レーザ溶接による溶接線Uの間隔によって定義される補強部材7Aのピッチは、補強部材7Aが延びているレール方向において補強部材7Aの
荷重負担が最も厳しくなる個所の座屈強度に基づいて決定されている、といえる。
る座屈強度、剛性を増加させることができる。特に、レーザ溶接などの連続溶接を用いれば、補強部材13の周囲を完全に塞ぐことができ、剛性がさらに増す。
さな補強プレートを外板にあてがう必要がなく、部品点数低減、工数低減に寄与する、(iii) また外板補強の種類が従来に比して格段に少なく、2種類となり、部品製作のコストを下げられる、(iv) さらに部品の種類が少ないので部品の寸法精度向上を図りやすい、
などのメリットを有する。
トの状態で治具に据え付けて連続レーザ溶接を行うので、反力受けの必要がない。また、このような重ね継手だけでなく、図11(b)(c)に示すように、突合せ継手J1、重ね隅肉継手J2による構成も可能である。
このようにすれば、不要な重量増加を抑えつつ水密を保持し、さらに意匠性も高めることができる。またこのようにロール部を構成しておけば、仮に枠+外板+骨材の3枚重ねが必要であっても、貫通のおそれが少ないので、3枚同時に重ね溶接を行うことができる。
[目的]
天井ユニット取付用吊具の引っ張り試験を行い、吊り溝レールが降伏点に達するまでの許容耐荷重を測定する。また、ボルト形状の違いによる許容耐荷重への影響も調べる。
[試験方法]
吊溝を構成するレール部材401を治具により、図32(a)(b)に示すように固定し、レール部材401の中央に設置した特殊ボルト部材402に引っ張り荷重を加える。特殊ボルト部材402が外れるまで荷重F1(荷重負荷点A)を加え、レール部材401の各測定点P11〜P14が降伏したときの荷重及び特殊ボルト部材が外れたときの荷重を測定する。
試験結果は、頭部が34mm×16.5mmの矩形板である特殊ボルト部材(M10)の場合は表3〜表5に、頭部が32mm×32mmの正方形板である特殊ボルト部材(M16)の場合は表6〜表8に示すとおりである。つまり、(i)降伏時の荷重及び特殊ボル
ト部材が外れたときの荷重は、ボルト形状の違いによる大きな差異は認められない。従って、耐荷重はボルト形状に依存しないといえる。(ii)降伏時の耐荷重はいずれも100kgf以上である。従って、従来の構造に比べて、十分に高い強度を有しているといえる。
(1)第1の方法は、図19(a)(b)に示すように、2種類の側ユニット81A,81B、幕板ユニット82、及びドアマスク83を別々に製造し、その後、それらをレーザ溶接にて結合し、側構体84とするものである。この場合、側ユニット81A,81B、幕板ユニット82をレーザ溶接にて組立てるようにしてもよい。
(2)第2の方法は、図20(a)(b)に示すように、幕板部81Ca,81Daを含む側ユニット81C,81Dおよびドアマスク83を別々に製造し、その後、それらをレ
ーザ溶接にて結合し、側溝体85とするものである。
(3)第3の方法は、図21(a)(b)に示すように、幕板部81Ca,81Daを含む側ユニット81C,81Dおよび幕板部まで延びたドアマスク83Aを別々に製造し、その後、それらをレーザ溶接にて結合し、側溝体86とするものである。ドアマスク83Aの幕板部まで延びた部分は、側ユニット81C,81Dの幕板部81Ca,81Daの外側に位置する。
(4)第4の方法は、図22(a)(b)に示すように、幕板部81Ea,81Fa及び半割れドアマスク81Ea,81Faを含む側ユニット81E,81Fを別々に製造し、その後、側ユニット81E,81Fどうしをレーザー溶接にて結合し、側溝体87とするものである。
のとき短尺の溶接線であってもよいし、あるいはリング状の溶接線ならばさらに接合強度が安定する。なお、148はドア枠である。
S2 出入口開口部
U,U1 溶接線
1 鉄道車両用構体
2 側構体
3 屋根構体
4 妻構体
6 外板
6Aa、6Ba 折り曲げ部分
7,7A,7B 外板補強部材
7Aa コ字状部
7Ab,7Ac 取付部
8 縁部材
12 レーザビーム
21 妻外板
22 妻隅柱
22c 閉空間構成部分
27 縁部材
27a ロール部
32 縁部材
32b 切り欠き部
41 縦骨
41a フランジ部
61,65,71,72 レール部材
61a,61b 外側板部
61c 連結板部
61ca 上側部分
Claims (3)
- 外板と、
車体長手方向に配置され、前記外板の内面に対してレーザ溶接により接合される第1の外板補強部材と、
前記第1の外板補強部材に対して略直交するように配置され、前記第1の外板補強部材の上にレーザ溶接により接合される第2の外板補強部材と、
車体長手方向に配置され、前記外板の内面に対しレーザ溶接により接合され、車体長手方向に延在する開口部を有するレール部材とを備え、
各前記レーザ溶接による溶接線の方向が、車体長手方向であり、
内装品・機器類を取付けるための取付ボルトの頭部が、前記レール部材の開口部に回転不能に係合可能である、鉄道車両用構体。 - 屋根構体と、
車体幅方向に設けられ前記屋根構体に接合される横骨と、
車体長手方向に配置され、前記横骨に対して接合され、車体長手方向に延在する開口部を有する屋根側レール部材とをさらに備え、
内装品・機器類を吊り下げるための取付ボルトの頭部が、前記屋根側レール部材の開口部に回転不能に係合可能である、請求項1に記載の鉄道車両用構体。 - 前記レール部材または屋根側レール部材は、板材を折り曲げて、ドロー成形またはロール成形により形成される、請求項2に記載の鉄道車両用構体。
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