KR960007042B1 - 구조체의 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

구조체의 구조

제1도는 본 발명의 구조체를 도시하는 정면도.

제2a도는 제 1 도의 선D-D에 따라 절취한 단면도.

제2b도는 제 1 도의 선 E-E에 따라 절취한 단면도.

제2c도는 제 1 도의 선 F-F에 따라 절취한 단면도.

제2d도는 제 1 도의 선 G-G에 따라 절취한 단면도.

제2e도는 제 1 도의 선 H-H에 따라 절취한 단면도.

제2f도는 제 1 도의 선 I-I에 따라 절취한 단면도.

제2g도는 제 1 도의 선 J-J에 따라 절취한 단면도.

제2h도는 제 1 도의 선 K-K에 따라 절취한 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 구조체의 다른 실시예를 도시하는 정면도.

제4도는 리브의 단면이 부등변사각형인 실시예를 도시하는 단면도.

제5도는 플랜지에 형성된 너치를 둘러싸는 주요부를 도시하는 정면도.

제6a도는 종래의 구조체로서 실내쪽으로 본 측면구조를 도시하는 측면도.

제6b도는 종래의 구조체로서 실외쪽으로 본 측면구조를 도시하는 측면도.

제7a도는 제 6 도의 선 A-A에 따라 절취한 단면도.

제7b도는 제 6 도의 선 B-B에 따라 절취한 단면도.

제7c도는 제 6 도의 선 C-C에 따라 절취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 베이스 2,3,4,9,10 : 기둥

5,6,7,8 : 거어더 21,23,24,25 : 부위

21a,23a,24a,25a : 구멍 21b,23b,24b,25b : 리브

26,27,28,29,30,31 : 기둥부재 27b,28b,29b,30b : 오목부

33,34 : 부위 33a,34a : 구멍

33b,34b : 리브

[발명의 분야]

본 발명은 철도차량 또는 밀폐식 육교에 사용된 구조체의 구조, 더욱 상세하게는 프레스 가공에 의하여 성형된 골조를 사용해서 구성되는 구조체의 구조에 관한 것이다.

[종래기술의 설명]

주위가 둘러싸인 구조체인 육교나 보오딩 브릿지뿐만 아니라 제 6 도와 제 7 도에 도시된 철도차량도 포함한다. 본 명세서는 이 철도차량을 구성하는 측면구조물을 예로서 다음에 설명한다.

이들 도면에서 도시된 바와 같이 종래의 구조체는 수평으로 놓여 기준으로 사용된 긴 베이스(1), 측면 출입구 기둥(2), 슬라이드문 정지기둥(3), 및 측면기둥(4) 등의 모든 기둥이 긴 베이스(1) 상에 수직으로 세워진 각종 기둥, 창문 거어더(5), 슬라이드 문상자 베이스 거어더(6), 스크린 거어더(7)와 상인방(8) 등의 모든 부재가 이들 기둥에 수평으로 배치된 부재, 및 기준으로된 수평부재에 수직으로 세워진 슬라이드 문상자 기둥(9)과 스크린 기둥(10)으로 구성되어 있다.

이들 구성부재는 용접접합되어 구조체의 골조를 형성한다.

이와 같이 형성된 구조체의 골조의 대부분의 면(planes)에는 창문부(16)와 출입구부(17)를 가진 구조체를 형성하기 위하여 보강부재(11,12)가 용접된 베이스부분외판(13), 슬라이드 문상자 외판(14) 및 스크린 외판(15)이 붙여져 있다.

다른 종래의 예로서 일본국의 특개소 쇼오와 61-220962호 공보에 개시된 철도차량구조체도 포함된다.

이 구조물은 편평한 측면외판과 파형 보상판을 함께 붙여서 구성된 것이다. 보상판은 단면이 삼각형인 가로방향으로 돌출되는 비이드와 단면이 U-형상인 수직방향으로 돌출되는 조각으로 형성되어 있다. 또는 구형 형상의 파형부가 보상판내에 형성되어 있으며 코어부재가 보상판과 측면외판 사이에 끼워져 있다.

또 하나의 종래의 예로서는 일본국 특개소 쇼오와 61-220963호 공보에 개시된 것이다. 이 구조물에는 비이드는 측면기둥과 빗장에 의하여 둘러싸인 표류부에 전단력 방향으로 형성되어 있다.

그러나 이종래의 구조체는 여러가지 결점을 가지고 있다. 측면 구조물은 여러 종류의 부재와 부재의 개수가 많고 부재가공시 공정준비 교체가 증가된다. 그위에 가공자체도 복잡하다. 또 조립단계에 있어서도 부품의 조달이 복잡하고 많은 지구(Jig)를 필요로 한다. 용접부위가 많아서 변형의 발생이 증가되며 치수정밀도를 저하시킨다.

더욱이 일본국 특개소 61-220962호와 특개소 61-220963호의 구조체는 파형부를 형성함에 있어서 비이드를 이용하고 있으므로 형성된 파형부는 비교적 작으며 따라서 그 보강효과는 필연적으로 적다.

[발명의 요약]

본 발명은 위의 결점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로 본 발명의 목적은 부품계수가 적고 부품가공이 용이하며 조립작업이 간단하게 되고 중량은 가벼우나 필요한 강도를 가진 구조체를 제공하는데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 구조체의 구조는 각각의 부위가 소정의 크기를 가지고 있으며 파형판재의 중량을 경감하기 위하여 복수의 리브와 복수의 구멍을 가진 상기 파형판재를 일체로 성형된 소정수량의 부위, 파형부 또는 리브를 횡단교차하는 방향으로 각각의 부위에 설치되며 리브와의 간섭을 피하기 위하여 오목부를 가진 복수의 보강부재 및 함께 접합된 상기 부위표면에 붙여놓은 외판부재로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 구조체의 구조는 각각의 부위가 소정의 크기를 가진 소정수량의 부위, 복수의 리브와 파형판재료의 중량을 경감하기 위하여 복수의 구멍을 가진 상기 파형판재가 일체로 성형되어 있는 상기 부위의 일부분, 중량 경감을 위하여 뚫은 구멍과 이 구멍 주위에 있는 성형된 리브를 가진 판재료로 성형된 나머지, 부위, 파형부 또는 리브를 횡단교차하는 방향으로 각각의 부위에 구비되며 리브와의 간섭을 피하기 위하여 오목부를 가진 복수의 보강부재, 및 함께 접합된 상기 부위표면에 붙여놓은 외판부재로 구성될 수도 있다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조함으로써 설명될 것이다.

제1도는 본 발명에 의한 구조체의 하나의 실시예로써 철도차량의 측면 구조물을 도시하고 있다. 본 발명에 의하면 측면 구조물은 적당한 부위로 분할되어 있다. 이들 각 부위는 창문부(20)밑에 배열되어 중앙에 2개로 분할된 베이스 부분 골조(21), 창문의 좌우 양측에 배열되어 창문의 대향측에 형성된 출입구(22)를 가진 슬라이드 문상자부 골조(23), 창문위에 배열된 스크린 판부 골조(24), 및 출입구(23)위에 배열된 상인방부 골조(25)를 표시한다.

베이스 부분 골조(21)는 종래의 예에서 표시된 긴 베이스(1), 측면기둥(4), 창문 베이스 거어더(5), 및 보강부재(11)가 결합되어 일체구조물로 형성된 부위이다. 제 2a도에 표시된 바와같이 종래의 경감을 위하여 성형된 구멍(21a)와 리브(21b)로 된 강재료 또는 스테인레스강 재료의 파형판재료로 되어 있다.

슬라이드문 골조(23)은 종래의 예에서 표시된 측면 출입구 기둥(2), 슬라이드문 정지기둥(3), 슬라이드 문상자 기둥(9), 보강부재(11,12) 및 슬라이드 문상자 베이스 거어더(6)가 결합되어 일체구조물로 형성되고 더욱이 베이스 부분 골조(21)과 동종의 금속제의 파형판재로 일체형성된 부위이다. 슬라이드문 골조(23)는 구멍(23a)과 리브(23b)로 형성되어 있다.

스크린판 골조(24)는 종래의 예에서 표시된 스크린 거어더(7)와 스크린 기둥(10)을 결합하여 일체구조물로 형성된 부위이다. 제2b도에 단면으로 도시되어 있는데, 이 골조는 베이스 부분 골조(21)와 같은 구멍(24a)와 리브(24b)를 가지고 있다.

상인방 골조(25)는 스크린판 골조(24)와 유사한 방식으로 형성된 부위이며 구멍(25a)과 리브(25b)를 가지고 있다. 제2c도는 상인방 골조(25)의 단면을 도시하는 도면이다.

제2a도 내지 제2c도에서 이해될 수 있는 바와 같이 위에서 설명된 부위를 형성하는 파형판재는 동종의 재료로 성형된다. 각각의 파형판재로 성형되는 리브의 크기는 리브가 슬라이드문 정지기둥(9), 측면기둥(4), 스크린 기둥(10), 보강부재(12), 창문 베이스 거어더(5), 및 보강부재(11)를 대치하기에 충분한 강도를 구비할 수 있도록 결정되어 있다. 파형판재는 각각의 부위로 절단되며 뚫려야 할 구멍의 위치는 결정되고 그후 파형부위는 요망된 부위를 생산하기 위하여 프레스 가공에 의하여 구멍이 뚫린다.

이 부위는 구멍을 뚫은 후 파형가공해도 실현될 수 있다.

이와같이 따로따로 성형된 부위(21,23,24,25)는 파형부를 횡단하는 방향의 강도가 작고 면외변형을 일으키기 쉽다. 이것을 방지하기 위하여 중간 기둥(26), 베이스 부분 기둥(27), 슬라이드 문상자 보강부(28), 스크린판 기둥(29) 및 상인방 보강부(30)가 강도향상을 위하여 구비되어 있다. 제2d도에 도시된 바와 같이, 중간기둥(26)과 베이스 부분 기둥(27)은 단면이 U-형상으로된 채널이다. 취부가장자리(26a 또는 27a)는 U-형상 채널의 양쪽 끝으로부터 외측으로 향해서 뻗어서 성형되어 있으며 베이스 부분 골조(21)에 체결되어 있다. 베이스 부분 기둥(27)은 제 2e도에 도시된 바와 같이 베이스 부분 골조(21)상의 베이스 부분 기둥(27)을 건너서 리브(21b)에 대응하는 위치에서 복수의 오목부(27b)로 형성되어 있다. 이 오목부(27b)에 의하여 베이스 부분 기동(27)은 리브(21b)와 간섭되지 않고 용접에 의하여 베이스 부분 골조(21)에 연결될 수 있다. 중간기둥(26)은 베이스 부분 기둥(27)과 유사한 구조이지만 베이스 부분 골조(21)와 스크린 판부 골조(24) 쌍방을 보강하기 위하여 구조체의 상단으로부터 하단에 걸쳐서 설치된다. 중간기둥(26)은 창문(20)을 좌우로 2분할하는 창문틀로서 또한 사용된다. 창문부분에는 중간기둥(26)내에 오목부(27b)를 성형할 필요가 없다.

제2f도와 제2g도에 스크린 기둥(29)과 상인방 보강부(30)를 각각 도시한다. 이들 기둥과 보강부는 기본적으로는 베이스 부분 기둥(27)과 동일 구조이다. 슬라이드 문상자 보강부(28)는 수평방향을 하고 있으나 베이스 부분 기둥(27)과 동일구조이다.

제2h도에 슬라이드 문상자 골조(23)에 고정된 슬라이드 문상자 보강부(28)를 도시한다. 슬라이드 문상자 골조(23)의 리브(23b)는 슬라이드 문상자 보강부(28)에 형성된 오목부(28b)에 끼워진다. 슬라이드 문상자 보강부(28)의 좌측끝은 슬라이드 문상자 기둥(31)과 맞물려서 위치가 정해져 있다. 슬라이드 문상자 기둥(31) 중간기둥(26)과 같이 구조체의 상단으로부터 하단까지 뻗어있다. 이 기둥이 상인방 골조(25)를 겹치는 부분에서 슬라이드 문상자 기둥(31)은 다른 기둥부재와 같이 오목부로 성형되어 있다. 그러나 대부분에서는 슬라이드 문상자 기둥(31)은, 중간기둥과 달리 슬라이드 문상자 골조(23)의 리브(23b)와 평행으로 배열고정되어 있다. 슬라이드 문상자 기둥(31)은 제2h도에 도시된 바와같이 Z-형상의 단면으로 되어 있으며 슬라이드 문상자 골조(23)의 경계를 명확하게 하며 또한 창문틀과 도시되지 않은 문의 스톱퍼 역할을 한다.

각각의 부위(21,23,24,25)는 용접에 의하여 연결된 경계부분을 가지고 있으며 그후 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와같이 하나의 구조체로서 측면 구조물로 형성될 외판(32)이 붙여져 있다. 외판(32)은 한장의 금속판으로 형성되거나 또는 분할된 것을 함께 결합된 구성으로 해도 좋다.

이와같은 방법에서 추녀, 마루 및 지붕뿐아니라 좌우측 구조물은 형성되며 이들은 조립되어 하나의 차량 구조물이 완성된다.

앞의 구조에 있어서, 모든 부위(21,23,24,25)는 동종의 파형판재로 형성될 수 있으며 부위의 상이한 형상으로부터 발생되는 치수의 차이를 취급함에 있어서 고도의 범용성 또는 신축성을 구비하게 된다. 부위의 길이방향의 치수가 차량의 형식종별에 따라 변화될 때라도 폭방향의 치수는 변경되지 않으므로 보강용 기둥부재(26 내지 31)는 동일규격의 것을 사용할 수 있으며 제조상의 범용성을 향상시킨다. 각 부위에는 수직수평방향으로 리브와 기둥부재가 구비되어 있으므로 이 부위는 면외변형이 발생되기 어렵게 된다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 이 실시예는 제 1 도와 제 2 도에 도시된 실시예와 동일한 구성부품이 많으므로 상이점만이 설명될 것이다. 슬라이드 문상자 골조(33)와 상인방 골조(34)는 다른 부위와 같이 파형판재로 형성된 것이 아니다. 제 3 도에 알 수 있는 바와같이 이 골조는 복수의 긴 구멍(33a,34b)이 수직 및 수평방향으로 뚫려 있으며 그 주위에 프레스 성형등에 의하여 리브(33b,34b)로 형성된 한장의 편평한 금속판으로 되어있다. 상인방 골조(34)에는 수평방향의 리브만이 있으나 제1도의 제1실시예에서와 동일한 방식으로 배열되어 있는 슬라이드 문상자 기둥(31)은 수직방향의 리브 역할을 한다.

각 부위가 결합된 후 제 1 도의 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로 외판(32)은 구조물 표면에 붙여지게 된다.

이 구성에 있어서, 슬라이드 문상자 골조(33)와 상인방 골조(34)는 다른 부위와 같이 동종의 파형판재만으로 형성될 수 없다. 철도차량의 구조체는 형성할 때 차량의 형식 종별에 따라서 변경되어야 할 것은 베이스 부분 골조(21)와 스크린판 골조(24)의 길이인 경우가 종종 있다. 슬라이드 문상자 골조의 출입구위에 위치한 상인방 골조의 형상은 차량의 형식 종류에 관계없이 동종의 경우가 종종 있다. 그러므로 범용성 재료, 즉 파형판재는 차량의 형식 종류에 따라서 변경이 요구될 수 있는 구조물의 그 부분에 사용된다. 치수가 차량의 형식 종류에 따라서 변경되지 않는 슬라이드 문상자 골조와 상인방 골조에 관해서는 전용재료가 실제로 범용성을 잃지 않고서도 사용될 수 있다.

제4도는 단면이 부등변 사각형인 리브의 실시예를 도시하는 도면이다. 리브(33b)는 외판(32)에 평행한 상부에 위치한 보강부분(a), 보강부분의 각각의 끝으로부터 외판(32)으로 굴곡형송된 웨브(b), 웨브(b)의 끝으로부터 지그재그형 배열로 뚫린 구멍(33a) 주위로 뻗어서 성형된 플랜지(C)로 구성되어 있다.

제5도는 슬라이드 문상자 골조(33)내에 성형된 구멍(33a) 및 리브(33b)의 상세도이다. 이 구성은 철도차량의 측면 구조체의 다른 부위에 공통으로 사용된다. 제 3 도에 도시된 리브(33b,34b)는 프레스 기계의 드로윙 공정에 의하여 성형된다. 그러나 구멍(33a 또는 34a) 주위에 균일한 폭의 플랜지(C)를 성형하는 것은 균열과 주름이 발생되기 쉽기 때문에 재료의 전성여하에 따라 종종 곤란하다. 이 문제를 피하기 위하여 노치(40)가 플랜지(C) 내의 적절한 위치에 형성된다. 이것에 의하여 플래지는 드로윙 가공이 쉽게 된다. 도시된 예에서는 플랜지의 원호부분에 노치(40)가 형성되어 있는데 이 부분이 가장 균열이나 주름이 발생되기 쉽기 때문이다. 그러므로 필요에 따라 노치는 플랜지의 직선부분에도 형성될 수 있다. 참조번호(41)는 플랜지와 외측판 사이의 스푯용접부분을 표시한다.

제1도 및 제 3 도에 도시된 리브의 단면형상은 위에서 도시된 구형이나 부등변 사각형에 한정되는 것이 아니라 요망된 강도가 확보되는 범위내에서 사인곡선 등의 다른 단면형상으로 할 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이 본 발명의 특허청구범위 제 1 항에 의하면(특허청구의 범위 1), 측면 구조체의 모든 부위는 동종의 파형판재료로 성형될 수 있을 뿐만 아니라 구조체의 상이한 형식 종류에 따른 상이한 치수에도 또한 신축성있게 대응할 수 있다. 이 신축성은 본 발명의 구조체의 대량생산뿐만 아니라 소량생산에도 적용될 수 있도록 한다. 더욱이 구조물 전체에 걸쳐서 균일한 강도를 얻을 수 있으므로 구조체의 국부적 면외변형이 방지될 수 있다.

본 발명의 특허청구 제 2 항에 의하면(특허청구의 범위 2), 구조체의 각각의 부위의 일부분은 중량을 경감하기 위하여 판재료내에 뚫은 구멍과 프레스 가공에 의하여 구멍주위에 성형된 리브로 형성되어 있으므로 강도와 치수상의 제약조건에 대하여 설계의 자유도가 크게 증대된다.

Claims (2)

1. 구조체의 각가의 부위 및 횡단부(21,23,24,25)가 구조체의 구획의 소정 개수중의 하나를 형성하며 소정의 크기를 가지고 있고 파형판재료 일체 성형되어 있으며, 상기 파형판재는 복수의 리브(21b,23b,24b,25b)와 이 파형판재의 중량을 경감시키기 위한 복수의 구멍(21a,23ba,24a,25a)를 갖추고 있는 소정 개수의 구조체 부위 및 횡단부(21,23,24,25); 파형부 또는 리브(21b,23b,24b,25b)에 횡단교차하는 방향으로 각각의 부위에 구비되어 있으며, 리브(21b,23b,24b,25b)와의 간섭을 피하기 위하여 오목부(21b 내지 30b)를 갖춘 복수의 보강부재(26 내지 30); 및 함께 접합된 상기 부위(21,23 내지 25)의 표면에 붙이어져 있는 외판부재(32)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조체의 구조.
2. 각각의 부위(21,24,33,34)가 소정의 크기를 가진 소정 개수의 부위(21,24,33,34); 파형판재로 일체성형되어 있으며, 상기 파형판재는 복수의 리브(33b,34b)와 이 파형판재의 중량을 경감시키기 위하여 복수의 구멍(33a,33b)을 갖추고 있는 상기 부위(33,34)의 일부; 중량을 경감시키기 위하여 내부에 뚫은 구멍(21a,24a)과 이들 구멍(21a,24a) 주위에 형성된 리브(21b,24b)를 갖추고 있는 판재로 형성되어 있는 나머지 부위(21,24); 파형부(33,34) 또는 리브(33b,34b)에 횡단교차하는 방향으로 각각의 상기 부위의 일부에 구비되어 있으며, 리브(33b,34b)와의 간섭을 피하기 위하여 오목부를 갖춘 복수의 보강부재(31); 및 함께 접합된 상기 부위(21,24,33,34)의 표면에 붙이어져 있는 외판부재(32)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조체의 구조.