JPH05213189A - 車両構体 - Google Patents
車両構体Info
- Publication number
- JPH05213189A JPH05213189A JP1877792A JP1877792A JPH05213189A JP H05213189 A JPH05213189 A JP H05213189A JP 1877792 A JP1877792 A JP 1877792A JP 1877792 A JP1877792 A JP 1877792A JP H05213189 A JPH05213189 A JP H05213189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- fiber reinforced
- vehicle body
- reinforced resin
- reinforcing ribs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両構体の軽量化を図る。
【構成】 引抜き成形により一体的に複数の補強リブ５
を突設した炭素繊維強化樹脂製の外板２を複数枚接合
し、さらに、炭素繊維強化樹脂製の横骨３と縦骨４を接
合して車両構体１を構成する。
を突設した炭素繊維強化樹脂製の外板２を複数枚接合
し、さらに、炭素繊維強化樹脂製の横骨３と縦骨４を接
合して車両構体１を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両並びに磁気浮
上式車両等の特に軽量化を目指す高速車両の構体に関す
る。
上式車両等の特に軽量化を目指す高速車両の構体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉄道車両用構体は、車両の高速化
に対応するために、ステンレス鋼、アルミニウム合金等
を用いて軽量化が図られている。
に対応するために、ステンレス鋼、アルミニウム合金等
を用いて軽量化が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの材料
を使用しても従来の鋼製車両の約１／２程度の軽減にと
どまり、軽量化には限界があった。特に浮上式車両は、
浮上力に限界があるため軽量化が最優先の課題となって
いる。
を使用しても従来の鋼製車両の約１／２程度の軽減にと
どまり、軽量化には限界があった。特に浮上式車両は、
浮上力に限界があるため軽量化が最優先の課題となって
いる。
【０００４】そこで本発明は、軽量で強度が高く、高速
走行により適した車両構体を提供することを目的として
いる。
走行により適した車両構体を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、比強度では鉄鋼の６倍、比弾性率は３倍もあり、軽
量構造用材料として優れた特性を有するとともに、熱膨
張係数が小さいため寸法安定性にも優れ、耐腐蝕性、振
動減衰性等にも優れている炭素繊維強化樹脂に着目し、
第１発明の車両構体は、引抜き成形により一体的に複数
の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂製の外板からな
り、第２発明の車両構体は、引抜き成形により一体的に
複数の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣
接する外板同士を互いに接合してなり、第３発明の車両
構体は、引抜き成形により一体的に複数の補強リブを突
設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣接する外板同士を互
いに接合するとともに、該外板に炭素繊維強化樹脂製縦
骨を接合してなり、第４発明の車両構体は、引抜き成形
により一体的に複数の補強リブを突設した炭素繊維強化
樹脂製外板の隣接する外板同士を互いに接合するととも
に、該外板に炭素繊維強化樹脂製横骨及び／または縦骨
を接合してなる。
め、比強度では鉄鋼の６倍、比弾性率は３倍もあり、軽
量構造用材料として優れた特性を有するとともに、熱膨
張係数が小さいため寸法安定性にも優れ、耐腐蝕性、振
動減衰性等にも優れている炭素繊維強化樹脂に着目し、
第１発明の車両構体は、引抜き成形により一体的に複数
の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂製の外板からな
り、第２発明の車両構体は、引抜き成形により一体的に
複数の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣
接する外板同士を互いに接合してなり、第３発明の車両
構体は、引抜き成形により一体的に複数の補強リブを突
設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣接する外板同士を互
いに接合するとともに、該外板に炭素繊維強化樹脂製縦
骨を接合してなり、第４発明の車両構体は、引抜き成形
により一体的に複数の補強リブを突設した炭素繊維強化
樹脂製外板の隣接する外板同士を互いに接合するととも
に、該外板に炭素繊維強化樹脂製横骨及び／または縦骨
を接合してなる。
【０００６】
【作 用】炭素繊維強化樹脂は、軽量構造用材料として
優れた特性を有しており、弾性定数及び強度の面で設計
自由度が高く、また、成形性もよく、外板及びリブの肉
厚、断面形状等が自由に選定できるため、最適な強度や
弾性率を持った軽量構造物を、しかも一体的に成形する
ことが可能であり、従来のアルミニウム合金製の外板よ
りも軽量で強度の高い構体を容易に得ることができる。
優れた特性を有しており、弾性定数及び強度の面で設計
自由度が高く、また、成形性もよく、外板及びリブの肉
厚、断面形状等が自由に選定できるため、最適な強度や
弾性率を持った軽量構造物を、しかも一体的に成形する
ことが可能であり、従来のアルミニウム合金製の外板よ
りも軽量で強度の高い構体を容易に得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【０００８】次世代新幹線車両やリニアモータカーに使
用される車両構体１は、炭素繊維を強化繊維とし、フェ
ノール樹脂をマトリックスとする繊維含有率５５％の炭
素繊維強化樹脂製の外板２を複数枚接合するとともに、
炭素繊維強化樹脂製の横骨３と縦骨４を外板２に接合し
ている。
用される車両構体１は、炭素繊維を強化繊維とし、フェ
ノール樹脂をマトリックスとする繊維含有率５５％の炭
素繊維強化樹脂製の外板２を複数枚接合するとともに、
炭素繊維強化樹脂製の横骨３と縦骨４を外板２に接合し
ている。
【０００９】各外板２は、引抜き成形により、例えば板
厚２mmで構体を構成する部分に合わせてそれぞれ所要の
曲率や幅等を有する形状に成形され、その内側面に、車
体の長手方向に例えば肉厚２mm、高さ２５mmの複数の補
強リブ５をピッチ１００mmで一体的に成形している。
厚２mmで構体を構成する部分に合わせてそれぞれ所要の
曲率や幅等を有する形状に成形され、その内側面に、車
体の長手方向に例えば肉厚２mm、高さ２５mmの複数の補
強リブ５をピッチ１００mmで一体的に成形している。
【００１０】このように成形された各外板２を、隣接す
る外板２同士及び横骨３、縦骨４とをそれぞれリベット
及びエポキシ系接着剤により接着接合して車両構体１を
構成する。
る外板２同士及び横骨３、縦骨４とをそれぞれリベット
及びエポキシ系接着剤により接着接合して車両構体１を
構成する。
【００１１】上記のように成形された外板２の重量は
３．６kg／ｍ2 で、この外板２と同一の断面形状、曲げ
剛性を有するアルミニウム合金製の外板の重量は６．５
kg／ｍ2 で、約４５％の軽量化が図れた。
３．６kg／ｍ2 で、この外板２と同一の断面形状、曲げ
剛性を有するアルミニウム合金製の外板の重量は６．５
kg／ｍ2 で、約４５％の軽量化が図れた。
【００１２】また、上記のように構成された車両構体１
は、同様に構成されたアルミニウム合金製の車両構体に
比較して約３０％の軽量化が図れた。
は、同様に構成されたアルミニウム合金製の車両構体に
比較して約３０％の軽量化が図れた。
【００１３】尚、上記実施例では、外板２に横骨３と縦
骨４を接合したもので説明したが、例えば小型の車両の
場合には、外板２だけで車両構体を構成してもよく、横
骨３や縦骨４は、所要の強度を確保するために必要に応
じて接合すればよい。
骨４を接合したもので説明したが、例えば小型の車両の
場合には、外板２だけで車両構体を構成してもよく、横
骨３や縦骨４は、所要の強度を確保するために必要に応
じて接合すればよい。
【００１４】また、上記実施例では、マトリックスとし
てフェノール樹脂を用いたが、エポキシ、熱可塑性樹脂
等を用いてもよく、さらに、強化繊維としてガラス、ア
ラミド、ＳｉＣ繊維等を使用することも可能である。
てフェノール樹脂を用いたが、エポキシ、熱可塑性樹脂
等を用いてもよく、さらに、強化繊維としてガラス、ア
ラミド、ＳｉＣ繊維等を使用することも可能である。
【００１５】また、成形方法としては、オートクレー
プ、ＲＴＭ、ハンドレイアップ成形等があるが、引抜き
成形は、一般に車両は同一断面形状を有しているため、
車両の長手方向に引抜く場合に特に効率的に成形でき
る。
プ、ＲＴＭ、ハンドレイアップ成形等があるが、引抜き
成形は、一般に車両は同一断面形状を有しているため、
車両の長手方向に引抜く場合に特に効率的に成形でき
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上のように、引抜き成形によ
り一体的に複数の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂
製の外板を用い、所要の強度を確保するために必要に応
じて横骨や縦骨を接合して車両構体を構成するので、大
幅な軽量化が図れるとともに、車両構体の組立も高能率
に行うことができる。
り一体的に複数の補強リブを突設した炭素繊維強化樹脂
製の外板を用い、所要の強度を確保するために必要に応
じて横骨や縦骨を接合して車両構体を構成するので、大
幅な軽量化が図れるとともに、車両構体の組立も高能率
に行うことができる。
【図１】 本考案の一実施例を示す車両構体の斜視図
【図２】 同じく外板の断面図
１…車両構体、２…外板、３…横骨、４…縦骨、５…補
強リブ
強リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 潔 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 大西 博 愛媛県伊予郡松前町筒井1515 東レ株式会 社愛媛工場内 (72)発明者 岡本 博明 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 引抜き成形により一体的に複数の補強リ
ブを突設した炭素繊維強化樹脂製の外板からなる車両構
体。 - 【請求項２】 引抜き成形により一体的に複数の補強リ
ブを突設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣接する外板同
士を互いに接合してなる車両構体。 - 【請求項３】 引抜き成形により一体的に複数の補強リ
ブを突設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣接する外板同
士を互いに接合するとともに、該外板に炭素繊維強化樹
脂製縦骨を接合してなる車両構体。 - 【請求項４】 引抜き成形により一体的に複数の補強リ
ブを突設した炭素繊維強化樹脂製外板の隣接する外板同
士を互いに接合するとともに、該外板に炭素繊維強化樹
脂製横骨及び／または縦骨を接合してなる車両構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1877792A JPH05213189A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 車両構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1877792A JPH05213189A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 車両構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05213189A true JPH05213189A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=11981067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1877792A Pending JPH05213189A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 車両構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05213189A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06263029A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Railway Technical Res Inst | 車両構体 |
| WO2010116677A1 (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両構体及びその製造方法 |
| WO2010143365A1 (ja) | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両構体の補強方法及び鉄道車両構体 |
| CN105107692A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-02 | 青岛罗美威奥新材料制造有限公司 | 一种高铁列车侧墙板的自动化粘接生产线及生产工艺 |
| WO2020253356A1 (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种轨道车辆的车体结构 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP1877792A patent/JPH05213189A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06263029A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Railway Technical Res Inst | 車両構体 |
| WO2010116677A1 (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両構体及びその製造方法 |
| US8424462B2 (en) | 2009-03-30 | 2013-04-23 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Railcar bodyshell and method for manufacturing the same |
| WO2010143365A1 (ja) | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両構体の補強方法及び鉄道車両構体 |
| US8464643B2 (en) | 2009-06-10 | 2013-06-18 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Railcar bodyshell reinforcing method and railcar bodyshell |
| CN105107692A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-02 | 青岛罗美威奥新材料制造有限公司 | 一种高铁列车侧墙板的自动化粘接生产线及生产工艺 |
| WO2020253356A1 (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种轨道车辆的车体结构 |
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