JPH05262227A

JPH05262227A - 構造体の構造

Info

Publication number: JPH05262227A
Application number: JP4061997A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kodaira; 裕明小平; Isamu Kasai; 勇河西; Tokio Onishi; 登喜夫大西; Riyouichi Oonami; 亮一大南; Koji Kadota; 浩次門田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JP2763983B2

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数が少なく、部品加工が容易で、組立
作業が簡単になり、歪みが少なく、しかも必要な剛性の
確保ができ、重量も軽くなる車両や囲い式陸橋等を構成
する構造体を提供することを目的としている。【構成】構造体を適当に分割して複数の区画としての
腰部骨組２１、戸袋部骨組２２、幕部骨組２３及び入口
上部骨組２４を形成し、各区画に千鳥に配置された複数
の孔２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを穿設すると共に
各孔の周囲にリブ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂを縦
横に形成し、各区画を接合して外板２８を張りつけてい
る。かかる構成により、部材全体にわたって平均した強
度を得ることができ、外板２８の局部的な面外変形を防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両あるいは囲い
式陸橋等のうち、特にプレス加工によって成形された骨
組を用いて構成する構造体の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周囲を囲った構造体には、陸橋やボーデ
ィングブリッジのほか図５及び図６に示す鉄道車両の車
体等がある。本願では、この車体を構成する側構体を例
に説明する。

【０００３】これらの図に示すように、従来の構造体
は、水平に置かれた長土台１を基準として、その上部に
側出入口柱２、戸尻柱３、側柱４等の各種の柱が垂直に
立てられ、これらの柱間には、窓部腰帯５、戸袋部腰帯
６、幕帯７、鴨居８等の部材が水平に配置され、さらに
この水平に配置された部材を基準として戸袋柱９、幕部
柱１０が垂直に立てられ、これらの各部材を溶接接合し
て構造体の骨組を形成している。こうして形成された構
造体の骨組のほぼ全面には、予め補強部材１１，１２が
溶接された腰部外板１３、戸袋部外板１４、及び幕部外
板１５が張り付けられ、これら全体で窓部１６を有する
構造体を構成する。

【０００４】また、別の従来例として、特開昭６１−２
２０９６２号公報に記載の車両の構造体も知られてい
る。これは、構造体を平面状の側外板と凹凸部のある補
償板とを張り合わせて構成したものである。そして、補
償板には、断面が三角で比較的小さな凸部としてビード
が横方向に形成され、断面がＵ字形の凸部が縦方向に形
成されている。または、矩形状の凹凸を形成し、側外板
との間に芯材を充填する構成としている。

【０００５】さらに別の従来例としては、特開昭６１−
２２０９６３号公報に記載のものがある。これは、構造
体のうち、側柱と横さんに囲まれた吹寄部に、剪断力の
方向に合わせてビードを形成したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構造体では、側構体を構成する部材の種類や
部材点数が多く、部材加工の際の段取り替えが増え、加
工そのものも複雑である。また、組立段階においても、
部品調達が複雑で、しかも各部材の位置決めのために多
くの治具を必要とする。さらに溶接箇所が多く、歪みの
発生が増加し、寸法精度の低下をもたらす、といった種
々の問題があった。

【０００７】また、上記特開昭６１−２２０９６２号
や、特開昭６１−２２０９６３号に記載のものは、凹凸
としてビードを利用しており、比較的小さな凹凸である
から、その補強効果も小さい。本発明は、上記の問題点
を解決するためになされたもので、部品点数が少なく、
部品加工が容易で、組立作業が簡単になり、歪みが少な
く、しかも必要な剛性の確保ができ、重量も軽くなる構
造体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】上記の目的を達成するた
めに本発明は、所定の大きさと数に分割して複数の区画
を形成し、各区画毎に千鳥状に配設した複数の孔の周囲
にリブを成形し、相互に接合した区画の集合体に外板を
張り付けてなる構成を特徴としている。また、少なくと
も一か所以上で区画相互間がスライド自在で、所望の位
置で接合可能な構成とし、構造体に骨組としての柱部材
を設け、該柱部材が前記区画相互のスライド可能な接合
部材を兼ねている構成とする。

【０００９】

【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の構造体として形成された車両の側構
体を示している。同図に示すように本発明では、構造体
としての側構体を適当な区画に分割している。すなわ
ち、これら各区画としては、図１(a) の中央に描かれた
窓２０を中心として、その下方に配置された腰部骨組２
１と、窓の左右両側に配置されて窓２０の反対側に入口
２０′を形成する戸袋部骨組２２と、窓の上方に配置さ
れた幕部骨組２３及び、入口２０′の上方に配置された
入口上部骨組２４とがある。

【００１０】腰部骨組２１は、従来例に示す長土台１、
側柱４、窓部腰帯５及び補強部材１１を、たとえば鋼や
ステンレス鋼等の金属板で一体形成した区画である。そ
して重量の軽減を図るために、水平方向又は垂直方向
に、複数の長い孔２１ａを千鳥に穿設すると共に、その
周囲には区画の剛性を上げるために縦横にリブ２１ｂを
形成している。

【００１１】図２は腰部骨組２１のリブ２１ｂの詳細な
構成を示す図である。ただし、ここではリブの別の形状
を例示するために、リブ２１ｂが台形の断面を有するも
のとして描かれている。リブ２１ｂは、頂部にある外板
２８と平行な補強部（イ）と、この補強部（イ）の両端
から外板２８に向かって屈曲形成されたウェブ（ロ）
と、ウェブ（ロ）の端部から千鳥状に穿設された孔２１
ａの周囲にかけて形成されたフランジ（ハ）とからな
る。なお、リブの断面形状は、図示の矩形ないし台形
に限定されるものではなく、所望の強度が確保できる範
囲で、サインカーブ等の他の断面形状とすることができ
る。

【００１２】戸袋部骨組２２は、従来例に示す側出入口
柱２、戸尻柱３、戸袋柱９、補強部材１１，１２、戸袋
部腰帯６をまとめて一つの区画とし、腰部骨組２１と同
様の金属板で一体形成され、千鳥に穿設された複数の孔
２２ａと、その周囲に、上記のリブ２１ｂと同様にして
形成された縦横のリブ２２ｂとを有している。幕部骨組
２３は、従来例に示す幕帯７及び幕部柱１０をまとめて
一区画としたもので、他の区画と同様の構成で、孔２３
ａ，縦横のリブ２３ｂを有する。入口上部骨組２４は、
幕部骨組２３に準じて一区画とされたものである。

【００１３】各区画における縦方向のリブ２１ｂ，２２
ｂ，２３ｂ，２４ｂは、従来例で示した戸尻柱９、側柱
４、幕部柱１０及び補強部材１２等の代わりとなるもの
であり、横方向のリブ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ
は、同じく窓部腰帯５や補強部材１１の代わりとなるも
のである。

【００１４】このように別々に形成された上記の各区画
２１，２２，２３，２４は、各接合部２５，２６，２７
を溶接等により接続され、さらに外側に外板２８を張り
合わせ、フランジ（ハ）（図２）部分との間をスポット
溶接等で固定して構造体が形成される。

【００１５】ここで、各区画の孔２１ａ，２２ａ……の
配置を、図示のように千鳥に配置したのは、若しも、こ
れらの孔をマトリックス状（碁盤目状）に配置すると、
図１に例示するリブ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ…
…を全く含まない連続箇所ができてしまい、外板２８が
局部的に面外変形を生じ易くなるからである。したがっ
て、上記にいう孔２１ａ，２２ａ……の千鳥の配置に
は、図示の例に限定されるものではなく、面外変形を生
じない様々の孔の配置総てが含まれる。

【００１６】次に、各区画２１〜２３の接合部２５，２
６，２７であるが、この実施例では、各区画の接合部に
おいて、一方の区画に形成されたリブが他方の区画に形
成されたリブと重なってスライドできるようになってい
る。そのため、構造体を組み立てる場合に生じる寸法誤
差をここで吸収できる。また、スライドすることによっ
て入口２０′や窓部２０の幅を変更することも可能とな
り、同一の区画群２１，２２，２３，２４を使用して異
なる大きさの構造体を形成でき、延いては異なる形式種
別の車体等を作ることが可能となる。

【００１７】図３に示す実施例は、図１と同様な各区画
２１〜２４で構成されているが、さらに柱部材２９，３
０を設けて構造体全体の強度を向上させたものである。
そして、これら柱部材２９，３０のところに各区画の接
合部が来るようにし、柱部材２９，３０を接合部の継手
として併用している。かかる構成とすることにより、接
合部の強度を上げることができ、部材の自重や乗客等の
荷重が負荷されたときに、自重や荷重による外板の面外
の折れを防止することができる。

【００１８】なお、図３の実施例において、柱部材２９
を使用した場合、柱部材の２９のフランジ２９ａ部と、
各区画との接続部をスライド自在に接続することがで
き、図１の実施例の接合部２５，２６，２７と同様に、
寸法誤差の吸収や、車体の大きさの変更等をすることが
可能である。

【００１９】以上は、車両の側構体を例示したが、車両
の構体を構成する他の部分、すなわち妻構体、屋根、床
等についても、同様に構成できるものである。また、横
方向のリブと縦方向のリブは、実施例のように相互につ
ながって（クロスして）いるものに限らず、一つの区画
の一部に横方向リブのみを形成し、他の部分に縦方向の
リブのみを形成する構成としてもよい。

【００２０】図４は、腰部骨組２１を例にして、孔２１
ａとリブ２１ｂの詳細を示した図で、各区画に共通した
事項である。図１〜３に示すリブは、プレスの絞り加工
により形成されることとなるが、孔２１ａの周囲に均一
幅のフランジ（ハ）を形成するのは、材料の展性にもよ
るが、クラックやしわが出来易く、困難な場合が多い。
そこで、フランジ（ハ）の所々に切欠４０を形成する。
これによって、絞り加工が容易にできるようになる。図
示の例では、円弧の部分に切欠４０を形成したが、この
部分が最もクラックやしわができ易いためである。した
がって、必要に応じて直線部分にも切欠を形成してもよ
い。符号４１は、フランジと外板とのスポット溶接部を
示す。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
構造体を適当に分割して複数の区画を形成し、各区画に
千鳥に配置された複数の孔を穿設すると共に各孔の周囲
にリブを形成した構成なので、部材全体にわたって平均
した強度を得ることができ、外板の局部的な面外変形を
防止することができる。

【００２２】また、各区画の接合部を重ね合わせてスラ
イド自在な構成としたので、組み立て時の誤差の吸収が
できると共に、出入口幅や窓幅等の寸法を変えることも
でき、同一の区画群から異なる大きさの構造体を形成す
ることができる。さらに各区画の接合部に柱部材を設
け、これを継手として併用することにより、当該接合部
に必要な強度を得ることができ、自重や荷重による外板
の面外の折れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構造体を示すもので、(a) は正面図、
(b) は(a) のＤ−Ｄ断面図である。

【図２】リブの断面が台形の場合の図１のＥ−Ｅ断面に
相当する断面図である。

【図３】本発明において柱部材を使用した実施例を示す
図で、(a) は正面図、(b) は側面図、(c) は(a) のＦか
ら見た図、(d) は(a) のＧから見た図である。

【図４】フランジに切欠を設けた実施例の、孔周辺の要
部を示す正面図である。

【図５】従来の車両における構造体を示す図で、(a) は
室内側から見た図、(b) は室外側から見た図である。

【図６】(a) は図５のＡ−Ａ断面図、(b) は図５のＢ−
Ｂ断面図、(c) は図５のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

２１，２２，２３，２４区画２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ孔２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂリブ２５，２６，２７接合部２８外板２９，３０柱部材

フロントページの続き (72)発明者大西登喜夫兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番18 号川崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者大南亮一兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)発明者門田浩次兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の大きさと数に分割して複数の区画
を形成し、各区画毎に千鳥状に配設した複数の孔の周囲
にリブを成形し、相互に接合した区画の集合体に外板を
張り付けてなることを特徴とする構造体の構造。
【請求項２】少なくとも一か所以上で区画相互間がス
ライド自在で、所望の位置で接合可能なことを特徴とす
る請求項１記載の構造体の構造。
【請求項３】構造体に骨組としての柱部材を設け、該
柱部材が前記区画相互のスライド可能な接合部材を兼ね
ていることを特徴とする請求項１又は２記載の構造体の
構造。