JPH0313113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、鉄道車両構体に係り、特に各骨組を
立体骨組継手を介して結合するものに好適な鉄道
車両構体に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の鉄道車両構体を第１図ないし第５図によ
つて説明する。第１図は車両構体の側面図、第２
図は第１図におけるＡ部の室内側から見た側面図
である。同図において、１は車両の側構体の外
板、２は立体骨組継手、３は側柱、４は腰帯を示
す。第３図および第４図は、第２図のＢ部におけ
る継手部の詳細を示したもので、第３図は継手部
の各部品を分解した状態、第４図は第３図の各部
品を組合せた状態である。図において、５および
６は立体骨組継手２のウエブおよび室外側のフラ
ンジ、７は側柱３の室外側フランジ、８は腰帯４
の室外側フランジ、９はスポツト溶接である。し
かして、骨組の継手部は、外板１に側柱３および
腰帯４などの骨組のフランジ７および８を密着さ
せ、さらに、立体骨組継手２のフランジ６を側柱
３と腰帯４の両方にまたがるように重ね合せ、外
板１から立体骨組継手２のフランジ６までを３枚
重ねのスポツト溶接９で結合して組立てていた。

この場合、側柱３と腰帯４は立体骨組継手２を
介して結合するため、組合せ作業が容易に行える
ように適度の間隙ａおよびｂ（第３図参照）を設
けて取付けている。しかし、スポツト溶接９の位
置は、第４図に示すように立体骨組継手２のウエ
ブ５に曲面があるために打点個所に制限があつ
た。たとえば、立体骨組継手２の室外側フランジ
６では、腰帯４のフランジ８から側柱３のフラン
ジ７にかけて一直線に打点できない。このような
継手部に曲げ荷重Ｍなどが作用した場合、荷重は
外板１を主体に流れるが、側柱３および腰帯４に
おいては板厚が通常１mm前後と薄く継面変形を起
しやすいため、継手部近傍では室内側と室外側の
フランジの変形状態が異なる。たとえば、第５図
ａに示すように室外側では、腰帯４のフランジ８
は側柱３のフランジ７のうち腰帯４のフランジ８
に最も近いスポツト溶接９ａを支点に二点鎖線の
ように変形する。これに対し、第５図ｂに示すよ
うに室内側では、腰帯４のフランジ８′はこのフ
ランジ８′のスポツト溶接線上にある側柱３のス
ポツト溶接９ｂを支点に二点鎖線のように変形す
る。したがつて、室内側ではアーク溶接継手とほ
ぼ同等の継手剛性となるのに対し、室外側ではア
ーク溶接継手のように腰帯４と側柱３のフランジ
７および８を溶接する場合に比較して継手剛性が
低下することになる。このため、この継手部にお
ける外板の局部応力が増加することになり、応力
レベルによつて強度上問題となることがあつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、薄内骨組同士の
継手部分における曲げ剛性を向上させて軽量化し
た鉄道車両構体を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、外板が接合されるフランジを有する
一方の骨組の側面に、外板が接合されるフランジ
を有する他方の骨組を、該両骨組の前記フランジ
の外板接合面が同一平面となるようにして立体骨
組継手のフランジを前記両骨組の各フランジ面に
密着させ該立体骨組継手により結合して成る鉄道
車両構体において、前記他方の骨組の結合端のフ
ランジに背切り部を設け、該背切り部を前記一方
の骨組のフランジに重ね合せて結合し、かつ、前
記両骨組と立体骨組継手とを結合したことを特徴
とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例および他の実施例を第
６図ないし第１０図によつて説明する。第６図は
本発明による車両構体の一実施例における腰帯と
側柱の部分を示し、各部品を分離した状態の斜視
図である。同図において、前記従来例と同一符号
は同一部材を示すものである。１０は腰帯であつ
て、側柱３へ結合する端部の室外側フランジ８に
背切り部１１が形成されている。該腰帯１０は前
記室外側フランジ８の背切り部１０を側柱３の室
外側フランジ７に重ね合せスポツト溶接１２によ
り接合される。腰帯１０の前記結合端面すなわち
室外側フランジ８、ウエブおよび室内側フランジ
の長手方向端面と側柱３のウエブとの間には、製
作上の寸法誤差を許容するためあるいは側柱３の
室外側フランジ７とウエブとの間に形成されたア
ール部を避けるために、該腰帯１０の長手方向に
ついて間隙を設けている。しかし、この間隙は必
須ではなく、各部材の寸法精度の向上あるいは前
記側柱３のアール部に対応させて腰帯１０の端面
を切欠くことによりなくすことも可能である。

本発明を適用した場合の製作手順は、第６図に
示すような各部品を下ごしらえ作業で製作した
後、腰帯１０の背切り部１１を側柱３の室外側フ
ランジ７に重ね合せ、スポツト溶接１２を行う。
この場合、背切り部１１の深さは側柱３のフラン
ジ７の板厚寸法とし、前記スポツト溶接後におい
ても外板１に接触する面は側柱３と腰帯１０のフ
ランジ面が同一になるように配慮する。次に、室
外側から外板１、室内側から立体骨組継手２をそ
れぞれ重ね合せ、前記した第４図に示すような位
置にスポツト溶接９を行う。

ここで、立体骨組継手２の室外側フランジ６
は、腰帯１０の背切り部１１と重ならないように
立体骨組継手２のウエブ５の曲率半径あるいは背
切り部１１の形状を変更する。第７図はウエブ５
の曲率半径Ｒを幾分大きくした場合、第８図は腰
帯１０の背切り部１１の表面積をスポツト溶接部
の強度が問題とならない範囲で減少させ、ウエブ
５の曲率半径Ｒを第７図の例より小さくした場
合、第９図は腰帯１０の背切り部１１を交差する
立体骨組継手２のフランジ部６に、腰帯１０の背
切り高さ以上の凹部１３を設けた場合を示す。第
１０図は本発明の応用例として、腰帯１０の端部
に背切り個所を設ける代りに、第３図に示す従来
の腰帯の状態でフランジ８より板厚の厚い小片の
補強板１４を外板１および立体骨組継手２を重ね
合せる以前に取付けた状態を示したものである。

このように、立体骨組継手２を用いた腰帯１０
と側柱３との継手構造において、該腰帯１０の室
外側フランジ８を側柱３の室外側フランジ７に直
接結合することにより、第５図に示した従来構造
の変形を大幅に減少させることができる。すなわ
ち、腰帯１０と側柱３の室外側において、スポツ
ト溶接１２を行なうことにより強度上有効な打点
が増え、かつ、打点が従来のものよりも直線状態
に近くなることから、剛性が向上する。そして、
室外側と室内側において、継手剛性が同等になる
ことと相まつて継手部全体の剛性を向上させるこ
とができる。また、従来の各骨組同士のアーク溶
接によつて結合する継手部の剛性に近づけること
ができ、継手剛性の低下による車両構体の窓隅部
などの局部応力の増加を防止することができる。
この継手部は、車両構体全体の強度上重要な箇所
であり、このような部分の強度信頼性を向上させ
ることは、各骨組例えば腰帯１０あるいは側柱３
さらには外板１についても薄肉化することにつな
がる。したがつて、車両構体の軽量化を図ること
ができる。

なお、前記実施例においては、腰帯と側柱との
結合部について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、外板が接合されるフランジ
を有した骨組を立体骨組継手によつて結合する構
造であれば同様な効果を達成できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、薄肉骨組同士の継手部分にお
ける曲げ剛性を向上させて軽量な鉄道車両構体を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両構体の側面図、第２図は第
１図のＡ部を室内側から見た側面図、第３図イは
第２図のＢ部を拡大し各部品を分離して示した斜
視図、第３図ロは第３図イの腰帯と側柱との関係
を示す平面図、第４図は第２部のＢ部を拡大した
斜視図、第５図ａ，ｂは第４図における室外側お
よび室内側フランジ部における変形状態を示す側
面図、第６図は本発明による車両構体の一実施例
の第２図Ｂ部と同様な部分の斜視図、第７図、第
８図、第９図および第１０図は本発明による他の
実施例を示す室外側フランジ部の側面図である。 １……外板、２……立体骨組継手、３……側
柱、５……立体骨組継手のウエブ、６……立体骨
組継手の室外側フランジ、７……側柱の室外側フ
ランジ、８……腰帯の室外側フランジ、１０……
腰帯、１１……背切り部、１２……背切り部のス
ポツト溶接。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外板が接合されるフランジを有する一方の骨
   組の側面に、外板が接合されるフランジを有する
   他方の骨組を、該両骨組の前記フランジの外板接
   合面が同一平面となるようにして立体骨組継手の
   フランジを前記両骨組の各フランジ面に密着させ
   該立体骨組継手により結合して成る鉄道車両構体
   において、前記他方の骨組の結合端のフランジに
   背切り部を設け、該背切り部を前記一方の骨組の
   フランジに重ね合せて結合し、かつ、前記両骨組
   と立体骨組継手とを結合したことを特徴とする鉄
   道車両構体。