WO2014054137A1 - キャンバー付車両構体及びキャンバー付車両構体の製造方法 - Google Patents

キャンバー付車両構体及びキャンバー付車両構体の製造方法 Download PDF

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camber
vehicle
entrance
underframe
roof
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敏彦 用田
忠正 金保
千裕 佐脇
英資 大場
充雄 岩崎
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株式会社 日立製作所
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle structure and a manufacturing method, and more particularly to a vehicle structure with a camber that can easily attach a camber and a method of manufacturing a vehicle structure with a camber.
  • a structure of a railway vehicle is manufactured so as to warp upward at the center in the longitudinal direction (rail direction) when completed.
  • the main purpose of this is to prevent the center part of the vehicle from deflecting downward due to the weight of the passenger when the passenger gets on the board, so that the underfloor equipment does not violate the lower vehicle limit.
  • the vehicle end (gable) side relatively low with respect to the vehicle center, it is possible to improve drainage by preventing rainwater from accumulating on the roof and rain protection. is there.
  • the camber amount (sometimes referred to as camber) is a dimension (amount) measured vertically upward from a line segment connecting two points that support both ends in the longitudinal direction of the vehicle structure.
  • the camber attached to the side structure generally has a dimensional difference between the upper part (roof side) s1 and the lower part (underframe side) s2, and the upper and lower parts are each smoothly curved. It is configured to be connected.
  • it is extremely difficult to attach a camber as designed, and trial (prototype) may be required.
  • Patent Literature 1 is disclosed as a method for facilitating adjustment of a camber.
  • the side structure is configured by a plurality of intermediate blocks and two vehicle end blocks that bear the vehicle end, and the upper curtain plate portion is replaced by the lower blowing plate portion at the joint portion of the vehicle end block and the intermediate block. It is said that the camber can be easily adjusted by making the length longer than that.
  • the fastening hole is usually drilled by a machining machine, but if it is difficult to drill on a curved line due to processing equipment limitations, the machining is performed manually.
  • the present invention provides a vehicle structure in which a camber can be easily attached in a railway vehicle, particularly a vehicle in which the structure is assembled by mechanical fastening means such as bolts and rivets, and a manufacturing method thereof.
  • the vehicle structure and manufacturing method that can easily attach the camber of the present invention is a folding point or inflection point of the camber at the entrance / exit opening portion of the entrance / exit when attaching the camber to the vehicle structure assembled by mechanical fastening such as bolts and rivets. This is achieved by forming a portion where there is no entrance opening and a straight line.
  • the camber-equipped vehicle structure includes a side structure, a roof structure, and a frame, and has a camber that warps upward, and serves as an entrance / exit as a passenger's entrance / exit. 1 or more, and each of the roof structure and the underframe is previously partially curved with a predetermined curvature in the longitudinal direction of the vehicle in at least one set of the entrance / exit openings.
  • the side structure is formed so as to have a straight line between the entrance / exit openings or from the end of the entrance / exit opening to the end of the vehicle, and a joint between the side structure, the roof structure, and the frame is straight. It is characterized in that it is mechanically coupled to each other in a shape.
  • the side structure adjacent to the curved doorway opening is formed in a trapezoidal shape having the roof structure side as a long side and the frame side as a short side.
  • the camber-equipped vehicle structure according to the present invention is characterized in that the curved entrance / exit opening is formed such that the opening on the roof structure side is wider than the opening on the underframe side.
  • the camber-equipped vehicle structure according to the present invention includes a plurality of fastening holes formed on an edge of the side structure facing the roof structure and the frame and an edge of the roof structure and the frame facing the side structure. And it is joined by mechanical fastening using this fastening hole.
  • a method for manufacturing a vehicle structure with a camber is a method for manufacturing a vehicle structure including a side structure, a roof structure, and a frame, and having a camber that warps upward.
  • One or a plurality of entrance / exit openings are formed, and each of the roof structure and the underframe is partially curved with a predetermined curvature in the vehicle longitudinal direction in advance in at least one set of the entrance / exit openings.
  • the side structure includes a step of forming a straight line between the entrance / exit openings or from an end of the entrance / exit opening to the vehicle end, and the side structure, the roof structure, and the underframe. And a step of mechanically coupling each other so that the joint portions thereof are linear.
  • the step of mechanically coupling the side structure, the roof structure, and the underframe to each other such that the joint portion is linear is provided on the side structure.
  • a camber-equipped vehicle structure and a manufacturing method can be easily attached to a roof structure side and a base frame of a side structure when attaching a camber in a vehicle structure assembled by mechanical fastening such as bolts and rivets. What is necessary is just to process linearly along a side edge part, and there exists an advantage that a prior process and a structure assembly are easy.
  • the above advantages are most effective in the vehicle structure in which the side structure is divided at the entrance / exit opening, and can be applied to the case where the vehicle structure in which the side structure is divided at the entrance / exit opening is assembled by welding. It is. Even in the case of welding assembly, it is only necessary to weld a side structure adjacent to a curved roof structure or underframe, instead of welding while applying a load to bend the roof structure or underframe, Processing can be performed easily and the process can be simplified.
  • the longitudinal dimensional difference of the vehicle and the vertical dimensional difference of the side structure generated in the partially curved roof structure and underframe can be made the same. Can be joined.
  • the camber of the vehicle structure can be formed by forming the opening on the roof structure side wider than the opening on the frame side in the corresponding set of openings provided on the roof structure and the frame.
  • the side structure can be rectangular instead of the trapezoid as described above, and the processing can be easily performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a camber applying method to an existing side structure (integrated type).
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a camber imparting method to an existing side structure (opening / dividing type of the side doorway).
  • FIG. 3 is a side view of the vehicle structure with camber in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view showing the shape of a single side structure in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a side view of the vehicle structure with camber in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a side view showing the shape of a single side structure in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a side view of the vehicle structure with camber in the third embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA of the side structure shown in FIGS.
  • FIG. 3 is a view showing an example of a vehicle structure with a camber and a manufacturing method in this embodiment, and is a view showing a side view of the structure after assembly.
  • the structure includes a frame 301, side structures 311, 312, 313, 314, a roof structure 321, and wife structures 331, 332.
  • the side structure is divided into four parts by three entrance / exit openings 371, 372, and 373.
  • the roof structure 321 is provided with openings 321a to 321d corresponding to the upper shape of the entrance / exit opening, and the base frame 301 is partially provided with openings 301a to 301d corresponding to the lower shape of the entrance / exit opening.
  • the underframe 301, the side structures 311 to 314, and the roof structure 321 are fastened in a straight line by machine fastening portions 381 such as bolts and rivets.
  • a line connecting the mechanical fastening portions 381 in the range of the central entrance / exit opening 372 in the longitudinal direction of the vehicle structure is a curved line (in this embodiment, an arc, hereinafter referred to as a curved camber), and the longitudinal center of the vehicle structural body
  • the line connecting the machine fastening portions 381 in the range from the door opening to the vehicle end is a straight line (hereinafter referred to as a straight camber).
  • the straight camber is connected so as to be tangent to the curved camber, and the camber line is configured to be smoothly continuous.
  • the length dimension s1 of the frame 301 and the length dimension s2 of the roof structure 321 are different from each other so that s2 is longer in accordance with the camber.
  • the upper and lower width direction (direction along the longitudinal direction of the vehicle structure) of the upper and lower openings 371, 372, and 373 are configured to be the same.
  • FIG. 4 shows the shape of the side structure 312 near the center before being fastened to the roof structure 321 and the underframe 301.
  • a dimensional difference is provided between the upper dimension y2 and the lower dimension y1 of the side structure 312.
  • FIG. 3 In this side structure 312, aluminum hollow extruded members 441 to 445 in which two opposing face plates are joined by a truss are joined by welding or FSW (friction stir welding), and FIG. 8 (AA in FIG. 4). (Sectional view).
  • the hole for the mechanical fastening portion 381 is provided on an edge that is overlapped with the roof structure 321 of the side structure 312 (for fastening with the roof structure) 471 and an edge that is overlapped with the frame 301 of the side structure 312 (table. 472 provided for fastening to the frame), both of which are arranged linearly. Further, the upper hole portion 471 and the row of the lower hole portions 472 are arranged in parallel. The arrangement of the holes is the same for the embodiments described later.
  • the processing of the holes 471 and 472 for the machine fastening portion 381 and the processing of the side structures 312 and 313 into a trapezoidal shape may be performed by a single aluminum extruded extruded member before joining the aluminum extruded extruded members.
  • the aluminum hollow extruded shapes may be joined together by welding or FSW (friction stir welding). 3 and 4 are exaggerated for easy understanding of the concept of this embodiment, and the dimensional difference ⁇ y between the upper dimension y2 and the lower dimension y1 is about several millimeters.
  • the fastening holes 471 and 472 may be processed in a straight line, and an advantage of easy prior processing and assembly is obtained.
  • the shapes of the entrance / exit openings 371 to 373 can be made the same at three locations, and the dimensional relationship between the door device and door leaf (not shown) and the entrance / exit openings 371 to 373 can be made identical. This provides the advantage that the work for attaching the door device and the door leaf, particularly the work for adjusting the gap with the structure can be unified.
  • FIG. 5 is a view showing an example of a vehicle structure with a camber and a manufacturing method in this embodiment, and is a view showing a side view of the structure after assembly.
  • a difference is provided in the width direction dimension of the upper part 521b and the width direction dimension of the lower part 501b of the central entrance / exit opening 572.
  • the shape of the side structures 512 and 513 closer to the center is made rectangular as shown in FIG. 6 without providing a dimensional difference between the upper part and the lower part, and processing into a trapezoidal shape is not necessary.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the hole 671 for the mechanical fastening portion 381 may be processed in a straight line, and an advantage of easy prior processing and assembly is obtained.
  • the side structure 512 can be rectangular, and there is an advantage that the side structure can be easily manufactured.
  • the advantage which makes the shape of a side entrance / exit all three places the same shape is not acquired.
  • FIG. 7 is a view showing an example of a vehicle structure with a camber and a manufacturing method in the present embodiment, and is a view showing a side view of the assembled vehicle structure.
  • the configuration of Example 1 is a diagram showing a configuration in which there are four entrance / exit openings on one side, whereas the entrance / exit opening has three on one side.
  • the structure includes a frame 701, side structures 711, 712, 713, 714, 715, a roof structure 721, and wife structures 731, 732.
  • the side structure is divided into five parts by four entrance / exit openings 771, 772, 773, and 774.
  • the camber has a curved range (arc in this embodiment) as a part of the range of the roof structure 721 and the base frame 701 that form the entrance / exit openings 772 and 773 at the center of the vehicle structure, and each side structure 711 to other parts.
  • the camber that connects the mechanical fastening portion 381 between 714, the underframe 701, and the roof structure 721 is a straight line.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the hole (not shown) for the mechanical fastening portion 381 has only to be processed in a straight line, and an advantage of easy prior processing and assembly is obtained.
  • the shapes of the entrance / exit openings 771 to 774 can be made the same at all four locations, and the dimensional relationship between the door device and door leaf and the side entrance / exit can be made the same. This provides the advantage that the work for attaching the door device and the door leaf, particularly the work for adjusting the gap with the structure can be unified.
  • the fourth embodiment is a vehicle having four entrance / exit openings shown in the third embodiment in which the camber is added to the vehicle structure having the three entrance / exit openings shown in the second embodiment. It is applied to the structure.
  • the widthwise dimensions of the upper part of the two doorway openings (corresponding to the doorway openings 772 and 773 in FIG. 7) from the longitudinal center of the side structure It is larger than the width direction dimension of the lower part.
  • the side structures 714 and 712 shown in the third embodiment
  • the side structures 512 equivalent shown in the second embodiment are combined. Except for these points, the configuration is the same as that shown in the third embodiment.
  • the hole 671 (see FIG. 6) for the mechanical fastening portion 381 only needs to be processed in a straight line, and an advantage of easy prior processing and vehicle assembly can be obtained.
  • the side structure (see FIG. 6) can be rectangular, and the advantage that the side structure can be easily manufactured can be obtained.
  • the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
  • the structure in which the side structure is divided at the opening of the side doorway is assembled by mechanical fastening such as bolts and rivets.
  • the present invention can also be applied to the case of welding assembly.
  • the opening portion may be a curve, and the welding line connecting the side structure and the roof structure, and the side structure and the underframe may be provided in a straight line. This eliminates the need for the weld line to follow a curve, facilitates welding, and provides the advantages of reducing the number of assembly steps and stabilizing the welding quality.

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Abstract

 キャンバーを容易につけることができる車両構造及びその製造方法を提供する。 台枠(301)の長さ寸法s1と屋根構体(321)の長さ寸法s2は、キャンバーにあわせて、s2の方が長くなるよう寸法差を設ける。一方で、側出入り口(371)、(372)、(373)は、すべて、上部と下部の開口寸法が同一となるよう構成する。中央寄りの側構体(312)の形状を、上部と下部で寸法差を設け、台形形状とする。このような構成によって、締結孔(471)及び(472)は直線状に加工すればよく、事前の加工及び構体組立が容易という利点が得られる。

Description

キャンバー付車両構体及びキャンバー付車両構体の製造方法
 本発明は、車両構体及び製造方法に係わり、特にキャンバーを容易につけることができるキャンバー付車両構体及びキャンバー付車両構体の製造方法に関する。
 従来、鉄道車両の構体は完成時に長手方向(レール方向)の中央部に上方に反るように製造されている。これは、乗客が乗車した時に、乗客の重量によって車両の中央部が下方にたわみ、床下機器が下部の車両限界を侵さないようにすることを主目的とするものである。また、二次的な効果として、車両端部(切妻)側を車両中央に対して相対的に低くすることにより、屋根上及び雨避に雨水などがたまらないようにして、水はけを良くすることがある。
 複数の側構体や屋根構体等を溶接組立する車両においては、はじめに、車両完成時に必要なキャンバー量を設定し、そのキャンバー量から、部材の溶接縮みしろ、部材の精度、艤装品による変形量を考慮したうえで、側構体単体に必要なキャンバー量をつけている。キャンバー量(キャンバーと記す場合もある)は、車両構体の長手方向の両端部を支持する2点を結ぶ線分から鉛直上方に測った寸法(量)である。側構体につけるキャンバーは、一般的には図1及び図2に示すように、上部(屋根側)s1と下部(台枠側)s2で寸法差を設け、また上部下部ともそれぞれ曲線で滑らかに繋がるように構成されている。しかしながら、設計通りのキャンバーを付けることは極めて難しく、試行(試作)を要する場合もある。
 キャンバーの調整を容易にする方法として、例えば特許文献1が開示されている。特許文献1は、側構体を複数の中間ブロックと、車両端部を担う2つの車端ブロックによって構成し、車端ブロックと中間ブロックの接合部分において、上部の幕板部分を下部の吹き寄せ板部分よりも長くすることによって容易にキャンバーを調整することができるとしている。
特開2007-45304号公報
 そこで、キャンバー付き車両構体を容易に製造するために、溶接に代えてボルト・ナットやリベットなどの機械的締結手段を用いることが考えられる。
 そして、ボルトやリベットなど機械締結により組立てられる車両構体にキャンバーをつけるためには、従来方法の溶接での製造方法の考え方を適用して、締結孔をキャンバーに合わせた滑らかに連続する曲線上に穿通する方法がある。しかしながら、この方法では、構体組立の前に、側構体、屋根構体、台枠それぞれで、車両完成時に必要なキャンバーから逆算した曲線上のキャンバーに合わせて締結孔の穿設をする必要がある。この際、側構体と屋根構体、側構体と台枠の機械締結部で締結孔のずれがないよう加工精度に配慮しなければならない。締結孔は通常、機械加工機により穿設するが、加工設備の制約上、曲線上に穿設することが困難な場合は、手動で加工を行うこととなる。
 従来方法を適用する別の方法として、キャンバーを付けて仮組みした状態で合せ締結孔を穿通する方法がある。この方法では、締結孔がずれないという利点がある。しかしながら、仮組した状態で締結孔を穿通するため、専用の大規模な加工設備を用いるか、手動で加工するかのいずれかの方法によらなければならない。また、加工後のバリ取りのため、仮組みをほどいて、側構体、屋根構体、台枠それぞれでバリ取りし、その後、再度、組立てる必要があり、加工工数が膨らんでしまうという課題がある。
 また、特許文献1の方法によると、キャンバーを調整した位置が車両の長手方向の端部よりに位置することから、車両が長くなったりドアの枚数が増えたりすることで、車両の全長に対して相対的に端の方に調整位置が配置されてしまい、キャンバーの管理が困難となる懸念がある。
 本発明は、これらの問題点に鑑みて、鉄道車両、特に構体をボルトやリベットなどの機械締結手段により組立てる車両において、キャンバーを容易につけることができる車両構体及びその製造方法を提供する。
 本発明のキャンバーを容易につけることができる車両構体及び製造方法は、ボルトやリベットなど機械締結により組立てられる車両構体にキャンバーをつける際に、出入り口の出入り口開口部分でキャンバーの折れ点もしくは変曲点を設け、出入り口開口部がない部分は直線で構成することにより達成される。
 即ち、本発明のキャンバー付車両構体は、側構体、屋根構体、台枠からなり、上方に反ったキャンバーを有する車両構体であって、乗客の乗降口たる出入り口として、前記側構体に出入り口開口部を1乃至複数形成し、前記屋根構体及び前記台枠の各々は、前記出入り口開口部の少なくとも1組の箇所において、予め車両長手方向に所定の曲率を持って部分的に湾曲させておき、前記側構体は、前記出入り口開口部間又は前記出入り口開口部の端部から前記車両端部までを直線状となるよう形成するとともに、前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合したことを特徴とする。
 また、本発明のキャンバー付車両構体は、前記湾曲させた出入り口開口部に隣接する側構体は、前記屋根構体側を長辺とし、前記台枠側を短辺とする台形状に形成することを特徴とする。
 また、本発明のキャンバー付車両構体は、前記湾曲させた出入り口開口部は、前記屋根構体側の開口部を前記台枠側の開口部よりも幅広に形成することを特徴とする。
 また、本発明のキャンバー付車両構体は、前記側構体の前記屋根構体及び前記台枠に対向する縁と、前記屋根構体及び前記台枠の前記側構体に対向する縁に複数の締結孔を形成し、該締結孔を用いて機械的締結によって接合されることを特徴とする。
 本発明のキャンバー付車両構体の製造方法は、側構体、屋根構体、台枠からなり、上方に反ったキャンバーを有する車両構体の製造方法であって、乗客の乗降口たる出入り口として、前記側構体に出入り口開口部を1乃至複数形成し、前記屋根構体及び前記台枠の各々を、前記出入り口開口部の少なくとも1組の箇所において、予め車両長手方向に所定の曲率を持って部分的に湾曲させておき、前記側構体は、前記出入り口開口部間又は前記出入り口開口部の端部から前記車両端部までを直線状となるよう形成する工程と、前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合する工程と、からなることを特徴とする。
 更に、本発明のキャンバー付車両の製造方法は、前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合する工程が、前記側構体の前記屋根構体及び前記台枠に対向する縁と、前記屋根構体及び前記台枠の前記側構体に対向する縁に複数の締結孔を形成する工程と、前記側構体に対して前記屋根構体及び前記台枠を、機械締結手段によって前記締結孔を用いて接合する工程と、からなることを特徴とする。
 本発明のキャンバーを容易につけることができるキャンバー付車両構体及び製造方法は、ボルトやリベットなど機械締結により組立てられる車両構体においてキャンバーをつける際に、締結孔は側構体の屋根構体側及び台枠側端部に沿って直線状に加工すればよく、事前の加工及び構体組立が容易という利点がある。また、本発明によれば、従来方法に比べ締結孔のズレが発生しにくく寸法公差が小さくでき、高品質の車両構体が容易に製造できるという利点がある。これらの利点により、製造工数が削減できるという二次効果も得られる。
 上記の利点は、特に、出入り口開口部分で側構体が分割される車両構体において、最も効果が大きく、さらに、出入り口開口部分で側構体が分割される車両構体を溶接組立する場合にも適用が可能である。溶接組立をする場合においても、屋根構体や台枠を曲げるために負荷をかけながら溶接するといったことをせず、予め湾曲した屋根構体や台枠に側構体を隣接させて溶接すればよいため、加工を容易に行え、その工程簡略化できる。
 また、側構体を台形にすることで、一部湾曲した屋根構体と台枠とに生じる車両の長手方向の寸法差と側構体の上下寸法差を同一とすることができ、無理のない車両構体の接合が可能となる。
 同様に、屋根構体と台枠とに設けられた対応する1組の開口部において、屋根構体側開口部を台枠側開口部より幅広に形成することで、車両構体のキャンバーを形成することができると共に、側構体を前述のような台形ではなく矩形とすることができ、その加工を容易に行えるものとすることができる。
図1は、既存の側構体(一体型)へのキャンバー付与方法の例を示した図である。 図2は、既存の側構体(側出入り口の開口部分割型)へのキャンバー付与方法の例を示した図である。 図3は、実施例1におけるキャンバー付き車両構体の側面図である。 図4は、実施例1における側構体単体の形状を示す側面図である。 図5は、実施例2におけるキャンバー付き車両構体の側面図である。 図6は、実施例2における側構体単体の形状を示す側面図である。 図7は、実施例3におけるキャンバー付き車両構体の側面図である。 図8は、図4及び図6に示す側構体の線A-Aにおける断面図である。
 以下、実施例を図に基づいて本発明の具体的実施形態を説明する。
 図3は本実施例におけるキャンバーつき車両構体及び製造方法の一例を示す図であり、組立後の構体の側面図を示す図である。構体は、台枠301、側構体311、312、313、314、屋根構体321、妻構体331、332で構成されている。側構体は3ヶ所の出入り口開口部371、372、373により、4つの部品に分割されている。また、屋根構体321は出入り口開口部の上部形状に合わせて開口部321a~dを、台枠301は出入り口開口部の下部形状に合わせて開口部301a~dを部分的に設けている。台枠301、側構体311~314、屋根構体321はそれぞれ、ボルトやリベットなど機械締結部381により、直線状に締結されている。
 このとき車両構体の長手方向の中央の出入り口開口部372の範囲にある機械締結部381を結ぶ線を曲線(本実施例では円弧。以下、曲線キャンバーと記す)とし、車両構体の長手方向の中央の出入り口開口部から車端までの範囲にある機械締結部381を結ぶ線は直線(以下、直線キャンバーと記す)で構成されている。ここで、直線キャンバーは曲線キャンバーの接線となるよう接続し、キャンバー線が滑らかに連続するように構成されている。台枠301の長さ寸法s1と屋根構体321の長さ寸法s2は、キャンバーにあわせて、s2の方が長くなるよう寸法差を設けている。一方で、出入り口開口部371、372、373の上部と下部の幅方向(車両構体の長手方向に沿う方向)寸法が同一となるように構成されている。
 図4は屋根構体321及び台枠301と締結する前の、中央寄りの側構体312の形状を示したもので、側構体312の上部寸法y2と下部寸法y1とで寸法差を設け、図4に示すように台形形状となっている。この側構体312は、対向する2枚の面板をトラスで結合したアルミ中空押し出し形材441~445を、溶接もしくはFSW(摩擦撹拌接合)で接合しており、図8(図4におけるA-A断面図)に示すように構成されている。ここで、機械締結部381用の孔部は、側構体312の屋根構体321に重ねられる縁に備えられる(屋根構体との締結用)471及び側構体312の台枠301に重ねられる縁(台枠との締結用)に備えられる472であり、これらはともに直線状に配置されている。また、上部の孔部471と下部の孔部472の列とは平行に配置されている。なお、この孔部の配置は、後述する実施例についても同様である。
 機械締結部381用の孔部471及び472の加工及び側構体312及び313の台形形状への加工は、アルミ中空押し出し形材同士の接合前に、アルミ中空押し出し形材単体で加工してもよいし、溶接もしくはFSW(摩擦撹拌接合)でアルミ中空押し出し形材同士を接合した後に加工してもよい。なお、図3、図4は、本実施例の概念を分かり易く説明するために、誇張して表現したもので、上部寸法y2と下部寸法y1の寸法差Δyは数ミリ程度である。
 この構成によれば、締結孔471及び472は直線状に加工すればよく、事前の加工及び構体組立が容易という利点が得られる。また、出入り口開口部371~373の形状を3か所とも同一にでき、図示しないドア装置及びドアリーフと出入り口開口部371~373との寸法関係が同一にできる。このことにより、ドア装置及びドアリーフの取付け作業、特に構体との隙間調整作業が統一できるという利点が得られる。
 図5は本実施例におけるキャンバーつき車両構体及び製造方法の一例を示す図であり、組立後の構体の側面図を示す図である。実施例1の構成に対して、中央の出入り口開口部572の上部521bの幅方向寸法とその下部501bの幅方向寸法で差を設けるようにしている。また、それに伴い、中央寄りの側構体512、513の形状を、その上部と下部で寸法差を設けず、図6に示すように長方形としており、台形形状への加工は必要ない。その他の構成は、実施例1と同様である。
 この構成によれば、実施例1と同様に、機械締結部381用の孔部671は直線状に加工すればよく、事前の加工及び構体組立が容易という利点が得られる。また、側構体512を長方形にすることができ、側構体の製造が容易になるという利点が得られる。なお、本構成においては、側出入り口の形状を3か所とも同一形状にする利点は得られない。
 図7は本実施例におけるキャンバーつき車両構体及び製造方法の一例を示す図であり、組立後の車両構体の側面図を示す図である。実施例1の構成は出入り口開口部が片側3ヶ所であったのに対し、出入り口開口部が片側に4ヶ所ある場合の構成を示す図である。構体は、台枠701、側構体711、712、713、714、715、屋根構体721、妻構体731、732で構成されている。側構体は4ヶ所の出入り口開口部771、772、773、774により、5つの部品に分割されている。このときキャンバーは、車両構体中央の出入り口開口部772、773をなす屋根構体721と台枠701の一部の範囲を曲線(本実施例では円弧)とし、その他の部位である各側構体711~714と、台枠701および屋根構体721との機械締結部381を結ぶキャンバーは直線で構成されている。その他の構成は、実施例1と同様である。
 この構成によれば、機械締結部381用の孔部(図示せず)は直線状に加工すればよく、事前の加工及び構体組立が容易という利点が得られる。また、出入り口開口部771~774の形状を4か所とも同一にでき、ドア装置及びドアリーフと側出入り口との寸法関係が同一にできる。このことにより、ドア装置及びドアリーフの取付け作業、特に構体との隙間調整作業が統一できるという利点が得られる。
 図示しないが、実施例4は、実施例2で示した3カ所の出入り口開口部を有す車両構体にキャンバーを付与した構成を、実施例3で示した4ヶ所の出入り口開口部を有す車両構体に適用したものである。
 側構体に備えられる4ヶ所の側出入り口の内、側構体の長手方向の中央部よりの2ヶ所の出入り口開口部(図7の出入り口開口部772と773に相当)の上部の幅方向寸法をそれらの下部の幅方向寸法より大きくしている。さらに、実施例3で示した側構体714、712(図7参照)に代えて、実施例2で示した側構体512相当(図6参照)を組み合わせたものである。これらの点以外は、実施例3で示した構成と同様である。
 この構成によれば、実施例2と同様に、機械締結部381用の孔部671(図6参照)は直線状に加工すればよく、事前の加工及び車両構体組立が容易という利点が得られる。また、側構体(図6参照)を長方形にすることができ、側構体の製造が容易になるという利点が得られる。
 以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施例1乃至4では、側出入り口の開口部で側構体が分割される構体をボルトやリベットなど機械締結により組み立てるとしたが、溶接組立する場合にも適用が可能で、側出入り口の開口部分を曲線とし、側構体と屋根構体、側構体と台枠を接続する溶接線を直線状に設ければよい。このことにより、溶接線を曲線に沿わせる必要がなく、溶接施工が容易になり、組立工数の低減及び溶接品質が安定するという利点が得られる。
  301、501、701 台枠
  301a~c、501a~c、701a~d 開口部(台枠側)
  311~314、511~514、711~714 側構体
  321、521、721 屋根構体
  321a~c、521a~c、721a~d 開口部(屋根構体側)
  331、531、731 妻構体(前位)
  332、532、732 妻構体(後位)
  371~373、571~573、771~774 出入り口開口部
  381 機械締結部
  471、671 締結孔(屋根構体側)
  472、672 締結孔(台枠側)

Claims (6)

  1.  側構体、屋根構体、台枠を有するとともに、長手方向に沿って上方に反るキャンバーを有する車両構体であって、
     乗客の乗降口たる出入り口として、前記側構体に出入り口開口部を1乃至複数形成し、
     前記屋根構体及び前記台枠の各々は、前記出入り口開口部の少なくとも1組の箇所において、予め車両構体の長手方向に所定の曲率を持って部分的に湾曲させておき、
     前記側構体は、前記出入り口開口部間又は前記出入り口開口部の端部から前記車両構体端部までを直線状となるよう形成し、
     前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合した
    ことを特徴とするキャンバー付車両構体。
  2.  前記湾曲させた出入り口開口部に隣接する側構体は、前記屋根構体側を長辺とし、前記台枠側を短辺とする台形状に形成することを特徴とする請求項1記載のキャンバー付車両構体。
  3.  前記湾曲させた出入り口開口部は、前記屋根構体側の開口部を前記台枠側の開口部よりも幅広に形成することを特徴とする請求項1記載のキャンバー付車両構体。
  4.  前記側構体の前記屋根構体及び前記台枠に対向する縁と、前記屋根構体及び前記台枠の前記側構体に対向する縁とに複数の締結孔を形成し、該締結孔を用いて機械的締結することによって接合されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載のキャンバー付車両構体。
  5.  側構体、屋根構体、台枠を有するとともに、長手方向に沿って上方に反るキャンバーを有する車両構体の製造方法であって、
     乗客の乗降口たる出入り口として、前記側構体に出入り口開口部を1乃至複数形成し、前記屋根構体及び前記台枠の各々を、前記出入り口開口部の少なくとも1組の箇所において、予め車両構体の長手方向に所定の曲率を持って部分的に湾曲させておき、前記側構体は、前記出入り口開口部間又は前記出入り口開口部の端部から前記車両構体端部までを直線状となるよう形成する工程と、
     前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合する工程と、
    からなることを特徴とするキャンバー付車両構体の製造方法。
  6.  前記側構体と前記屋根構体及び前記台枠との接合部が直線状となるようにして相互に機械的に結合する工程が、
     前記側構体の前記屋根構体及び前記台枠に対向する縁と、前記屋根構体及び前記台枠の前記側構体に対向する縁とに複数の締結孔を形成する工程と、
     前記側構体に対して前記屋根構体及び前記台枠を、機械締結手段によって前記締結孔を用いて接合する工程と、
    からなることを特徴とする請求項5記載のキャンバー付車両の製造方法。
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