JPH02279457A - 車両の構体ブロック製作方法および構体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の構体ブロック製作方法および車両構体
ａ；ｔｉに係り、特に押出型材によって構成されろ車体
に好適な車両の構体ブロック製作方法および車両構体構
造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の鋼材によって構成される車両の構体プロ１り製作
方法は、側窓等の開口部を予め構成した薄板を治具上に
セプトし、該薄板外板の上に直接縦方向および横方向の
骨部材を載せ、前記薄外板と縦方向および横方向の骨部
材とを接合していた。

なお、この種の製作方法として関連するものには例えば
特公昭６３−１２０２７号等が挙げられる。

一方、軽合金製押出型材によって構成される車両構体に
おいては、該型材自体に骨組を一体に形成しているため
、各部位に前記型材を車体長手方向あるいは周方向に配
置して互いに接合する構造となっていた。なお、この種
の構造として関連するものｌこは例えば、社団法人日本
＃道車輛工業会昭和５３年９月１５日発行「軽金属車両
委員会報告書　屋３　昭和４９−昭和５０年」第７０頁
ないし第７２頁等が挙げられる。

〔発明が解決しようとするａｍ） 上記従来技術のうち鋼製の車両構体の場合は、薄外板の
表面に歪が生じ易く、車両構体完＃：（＆に前記歪の除
去作業を行なう必要があった。したがって、歪を除去す
るために多大な時間と労力を必要としていた。また、車
両構体製作時に前記歪が生じないようにするために、薄
外板に張力を与えた状態で骨部材と接合することが考え
られるが、張力付与のための装置が必要となり、かつ、
薄外板の設置に多くの工数を必要とすることが考えられ
る。

一方、押出型材によって！ｌ＃：される構体にあっては
、各押出型材同士の接合が複雑になり作業の自動化が図
れないという問題があった。特に、従来の軽合金製押出
型材は、互いの接合部を重ね合わせる構造であり、該押
出型材の両面で接合のための溶接作業を行なわなければ
ならず、多大な時間と労力が必要であった。

また、車両構体表面に歪を生じさせないためには押出型
材自体の板厚を厚くすることが考えられるが、蛙合金製
とは言え車両構体全体での重置が増大するという問題が
あった。

本発明の第１の目的は、軽合金製車両の構体ブロックを
短時間で容易に製作できる車両の構体ブロック製作方法
を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、軽合金製車両の台枠ブロ
ダクを短時間で容易ｉこ製作できる車両の台枠ブロック
製作方法を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、車両構体表面に生じる歪
を低減し得る車両の構体構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的は、構体プロザクの外表面に部材支持面
を一致させて構成した治具上に、長手方向にリブを設け
た押出型材からなる外板部材を、その幅方向に複数並べ
、該複数の外板部材を拘束した状態で該外板部材の内側
から溶接接合し、その後、前記外板部材の各リブ上に骨
部材を配置し、該背部材と外板部材とを拘束した状態、
溶接接合することにより、達成される。

次に、本発明の弗２の目的は、台枠上部に設けられる床
版部材表面に一致させた部材支持面を有する治具上に、
台枠の長手方向に引通され、その長手方向にリブを設け
た押出型材力）らなる床板を、その幅方向１こ複数並べ
、該複数の床板を拘束した状態で該床板内面から溶接接
合し、その後、両端を側梁に接合した横梁の上面に前記
禾＆部材を設けて溶接接合することにより、達成される
。

次に、本発明の第３の目的は、側構体、尾根構体、妻構
体および台枠ｐ）ら構成される車両構体構造において、
少なくとも前記側構体および尾根構体を、＊体長手方向
に引通して配置され、その内面に長手方向に伸びたリブ
を一体成形した押出型材によって構成される外板部材と
、該外板部材のリブ（こ！Ａ合される骨部材とから構成
することによリ、達成される。

〔作　　　用〕

前記構体ブロック製作方法にあっては、治具上に並べた
押出型材を、該押出型材の内側から接合するため、作業
が容易で弗り、自動化も可能であり、接合作業が９ｒ１
時間に、かつ、容易に行なえる。

また、前記複数の押出型材を接合した同−治具上で、該
押出型材に骨部材を接合するため、該骨部材の接合作業
も短時間に、かつ、容易に行なえる。

次に、前記台枠ブロフク製作方法にあっては、治具上で
床板の接合部が台枠長手方向に伸びているため、自動化
して短時間で容易に床部材が製作できる。また、治具上
で前記接合作業を行なうため、床部材の寸法精度の向上
も図れる。

さらに、前記車両の構体構造にあっては、外板部材のリ
ブ上面に骨部材を接合するため、該骨部材の溶接接合に
伴う溶接熱によって生じる歪を低減できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一＊施例を第１図および第２図によって
説明する。同図において、ｌは側構体。

屋根構体の外表面に一致した部材支持面を有した治具で
ある。すなわち、前記部材支持面は側構体および屋根構
体の表面を構成する外板部材を支持し、その幅方向断面
形状は車両構体完成時の表面形状に一致した形状となっ
ている。２，３，４゜５は側構体を構成する外板部材で
、車体長手方向に引通して配置され、その内面には長手
方向に伸びたリブＩ３が一体に形成された軽合金製押出
型材から１ｉ４成される。６，７．８は前記屋根構体な
構成する外板部材で、車体長手方向に引通して配置され
、その内面には長手方向に伸びたリブが一体に形成され
た軽合金製押出型材から構成される。

９は前記外板部材２．　３．　４．　５の内面側すなわ
ちリブ１３を形成している側に配置される骨部材に相当
する側柱である。該側柱９の下端は長土台あるいは台枠
の側梁に接合される。１０は前記外板部材６，７．８の
内面側すなわちリブを形成している側に配置されている
骨部材に相当する垂木である。

次に、前記各部材の組立状況を側溝体を例に説明する。

まず、前記部材支持面を側構体の外板表面に一致させて
構成した前記治具１の上に、側構体を構成する外板部材
２，３，４．５をその幅方向１こ並べて配置する。該洛
外板部材２．　３．　４゜５をそれぞれ位置決めした後
、これらを拘束する。

前記拘束は前記外板部材２．　３．　４．　５の接合端
部分を重点に行なう。このように拘束した状態で、前記
外板部材２．３，４．５を車体長手方向に連続した溶接
線１１を形成することにより接合する。

なお、前記外板部材２．　３．　４．　５の溶接線１１
の溶接は、該外板部材２，３．４．５の内側すなわちリ
ブ１３を形成している側から行なわれ、隣合う接合端が
完全に溶着するように行なわれる。すなわち、溶接方向
の裏面にビートを出して溶接し、該ビート部は後で表面
を平滑に仕上げる。この時、前記溶接部に未溶着部やブ
ローホール等の砿認を行なう二とができを。また、前記
外板部材２と外板部材３．外板部材３と外板部材４．外
板部材４と外板部材５の各接合部は、その溶接作業を同
時に行なうこともできる。すなわち、前記各外板部材間
の溶接線１１はすべて車体長手方向に平行に伸びている
ため、自動化して同時に行なうことができる。前記外板
部材２．　３．　４．　５の溶接接合作業が終了した時
点で、該外板の内面側すなわち上面に骨部材である側柱
９をその接合位置に載せる。

この状態で、外板部材２．　３．　４．　５と側柱９を
拘束し、該洛外板部材２，３，４．５の各リブ１３と側
柱９とを溶接線１．１　ａを形成することにより接合す
る。

このような製作方法によれば、各外板部材２゜３．４．
５の接合部分は車体長手方向に直線状に伸びているため
、容易に自動化でき、また、前述のように複数の接合部
分の溶接を同Ｒ１こ行なうことも可能である。したがっ
て、側構体すなわち構体ブロフク製作時における作業工
数を低減でき、短時間に容δに構体ブロフクを製作する
ことができる。

また、前記外板部材２，３，４．５と側柱９との接合は
、リブ１３の上面を介して行なわれるため、溶接線１１
　ａを構成する際の溶接熱によって、外板表面に生じる
歪を低減できる。

さらに、各外板部材２．　３．　４．　５間の接合およ
び該外板部材を接合した外板と側柱９との接合は、全て
外板部材２．　３．　４．　５の内側から行なえるため
、同一の治具１上で前記各構成部材を移動あるいは反転
させることなく行なえる。したがって、前記外板の移動
１反転に伴う工数を削減でき、かつ、変形に伴う外板表
面の歪発生等の不具合も生じることがない。

ところで、屋根構体の組立作業は、前記側構体と同様に
屋根構体の外板表面に一致した部材支持面を有する治具
上で行なわれる。したがって、屋根構体についても同様
な効果が達成できる。

次に、前記側構体の窓開口部については、外板部材４の
該窓開口部に相当する箇所を切欠いて構成する。前記窓
開口部の加工は、後述する第５図ないし第８図のように
行なわれる。すなわち、外板部材４単体の時点で窓開口
部の縁に相当する位置に形成されているリブ１３を所定
の喝で切除する。

前記リブ１３を切除する幅は、窓開口部の周囲に窓ガラ
ス等を設置するために必要な幅および窓開口部の加工に
伴う寸法公差を考慮したものとなっている。このリブエ
３の切除作業と同時に、窓開口部の形状に沿って断続的
に切目をいれる。そして、前述のように他の外板部材２
，３．５と接合し、さらに、側柱９を接合して側構体が
完成した時点で、前記窓開口部の切目に沿って不要な部
分を完全に除去する。なお、前記切目の幅は外板部材４
が他の外板部材と接合される際、骨部材との接合時およ
び側構体、屋根構体１台枠相互の接合時の溶接入熱によ
る変形に耐え得るようその強度を考慮して決定する。ま
た、窓開口部の加工については、構体全体が完成した後
に行なっても良い。

このように窓開口部縁のリブ１３を事前に切除すること
により、作業性の向上が図れる。また、窓開口部の加工
については、側構体あるいは車両構体全体が完成した状
態で行なうことにより、外板４と他の外板との接合時、
骨部材との接合時および＠構体、屋根構体２台枠相互の
接合時における溶接入熱による影響を受けにくく変形を
防止できる。

一方、前記側構体における窓開口部の加工は、前記切目
を設けることな（実行してもよい。

また、前述のように外板４の窓開口部の縁に相当する部
分のリブ１３を除去することにより、窓を構成する部材
例えば窓ガラスまたは窓枠等の設置が容易に行なえる。

さらに、窓部周囲のシールも容易に行なえる。

次に、台枠上に設けられる床板部材しについて説明する
。第２図に示すように床板部材しは、台枠上面に設置さ
れ、その幅方向断面については円弧状すなわち曲率を設
けた構成となっている。該床板部打球な構成する床板１
４も、その内面側すなわち客室内側にリブ１３を一体に
形成した軽合金製押出型材で構成されている。この床板
１４は車体長手方向に引通して配置され、その幅方向に
複数並べて互に接合して床板部材枝を構成している。ま
た、床板１４のリブ１３を形成した面の反対側の面には
、該床板部材り自体を横梁１６に固定するためのフラン
ジｂがそれぞれに形成されている。

このような床板１４をその幅方向に並べて接合するため
の治具は、その部材支持面を床板部材丘のリブ１３側の
面に一致した曲面を有している。また、該治具の部材支
持面には、前記リブ１３を挿入可能な凹部が形成されて
いる。

このような治具の部材支持面に、複数の床板１４を、リ
ブ１３が形成された面を下にして載せ、該各床板１４の
接合端を重点的に拘束した状態で溶接接合する。そして
、前記床板部材１２の上に台枠を構成する横梁あるいは
横梁と側梁を載せ拘束した状態で、双方を接合する。こ
のようにして台枠ブロックを構成することによって、該
台枠ブロックについても、同−治具上で一方向側からの
溶接で製作できるため、作業性の向上が図れる。

なお、前述のようにして台枠ブロックを構成する以外に
、横梁に床板支持面を事前に構成しておき、該横梁と側
梁とを治具上で組立てた後、前記横梁上面を治具として
活用することも考えられる。

ところで、萌記構体ブロックおよび台枠ブロプりを構成
する治具は、各ブロックの板部材表面形状に一致した部
材支持面を有しているため、各板部材相互の曲率を精度
よ鳴対応させて接合することができる。したがって、車
両構体の外表面を精度よく構成でき、見栄えを向上でき
る。また、各板部材表面の寸法精度を保った状態で、鏡
板部材に骨部材を接合することにな１ハ　この点からも
車両構体表面の見栄えを向上できる。

なお、前記構体ブロックと同様に妻構体についても、リ
ブを有する板部材によって構成すれば、同様な効果が得
られる。

次に、本発明による車両構体の他の実施例を第３図によ
って説明する。図中、（９）は車両構体の幅方向中心線
であり、同図は左側のみの断面を示している。床板部材
冴は複数の床板２１ａから構成され、その幅方向端部に
は側梁ｎが接合されている。

前記床板２１ａには客室床材ｎを支持するためのフラン
ジ々およびリブ５が一体に形成され、該床板２１　ａは
軽合金製押出型材である。側外板るは複数の外板部材２
３ｍから構成され、該外板部材２３ａにもリブδが一体
に形成されている。屋根外板囚は複数の外板部材２４ａ
から構成され、該外板部材冴ａにもリブδが一体に形成
されている。

ところで、前記床板２１ａ、外板部材Ｚ３ａ、２４ａ同
士の接合部Ｗは、それぞれの−刃側ｐ）ら行なわれる１
、該接合部Ｗについて、外板部材２３ａの場合について
第４図により説明する。該外板部材Ｚ３ａの接合端酋は
、他の部分よりもその板厚が厚（なっており、その端面
には内側へ向けてｖ型の溶接開先が形成されている。す
なわち、Ｍ記接合端四は外板部材２３ａのリブδを設け
た側力）ら溶接接合する構成となっている。なお、前記
開先形状は、イ乞 Ｖ型に限らずＵ型等新の形状としてもよい。

また、側梁ｎにおける接合部Ｗ′および側外板ｎと屋根
外板Ｕとの接合部Ｗ′は重ね溶接によって接合される。

すなわち、側構体、屋根構体および台枠等の各ブロック
の接合部に相当する部分については、重ね溶接によって
接合する。

前記車両構体は、客室を囲む外板部材Ｚ３ａ、　２４ａ
および床板２１ａがリブ５を有しているため、＊両が高
速でトンネル内を通過する際に生じる圧力変動に対して
十分な剛性を確保できる。したがって、前記外板部材Ｚ
３ａ、２４ａおよび床板Ｚｌａ自体の板厚を薄（して、
車両構体全体の軽量化を図ることもできる。

次に、第５図によって前記外板部材あるいは床部材の窓
開口部あるいは他の開口部の加工状況について説明する
。同図において、リブな有した板部材３１は、ベツドη
の上に固定され、切削加工機＆によって、リブの切除お
よび切欠きｆｓ３４が加工される。なお、リブの切除お
よび切欠き溝あは窓開口部あるいは他の開口部の位置お
よび形状に対応させて行なわれる。また、切欠き溝Ｕは
断続して形成され、つなぎ部あを形成している。このつ
なぎ部あは、続版部材３１を他の板部材あるいは骨部材
と接合する際あるいは各構体ブロックの接合時に生じる
力によって、該板部材３１が変形するのを防止するため
に必要な幅を有して形成される。

次に、第６図ないし第８図は＠配板部材３１を治具あ上
で接合する状況を段階的に示したものである。第６図に
おいて、各板部材３１は治具謁の部材支持面上で、位置
決めし拘束されている。該治具あの両側には自動溶接機
ｒが走行するためのレール関が設けられている。該自動
溶接機荀によって前記複数の板部材３１を接合する。次
に、第７図に示すように前記板部材３１上に骨部材□□
□を載せて、両者を接合する。そして、第８図に示すよ
うに前記骨部打器の接合が完Ｔした時点で、前記窓開口
部あるいは他の開口部を開口させる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、軽合金製車両の構体ブロックを短時間
で容易に製作することができる。

また、本発明によれば、軽合金製車両の台枠ブロックを
短時間で容易に製作することができる。

また、本発明によれば車両構体表面に生じる歪を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による構体ブロック製作方法の一実施例
によって製作された構体の一部分を示す斜視図、・第２
図は第１図に示した構体の全体を示す斜視図、第３図は
本発明による他の実施例の構体の断面図、第４図は第３
図における外板部材接合部の拡大断面図、！＠５図は板
部材の加工状況を示す斜視図、第６図、第７図および第
８図は構体ブロックの製作状況の一例を示！斜視図であ
る。 １・・・・・・治具、 ２゜ ３．４・・・・・・外板部材、 側柱、’Ｌｌｌａ・・−・・溶接線、１３・・曲リブ矛
２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、構体ブロックの外表面に部材支持面を一致させて構
   成した治具上に、長手方向にリブを設けた押出型材から
   なる外板部材を、その幅方向に複数並べ、該複数の外板
   部材を拘束した状態で該外板部材の内側から溶接接合し
   、その後、前記外板部材の各リブ上に骨部材を配置し、
   該骨部材と外板部材とを拘束した状態で溶接接合するこ
   とを特徴とする車両の構体ブロック製作方法。 ２、請求項１記載の車両の構体ブロック製作法において
   、該構体ブロックに設けられる開口部を、対応する外板
   部材単体に加工して構成することを特徴とする車両の構
   体ブロック製作方法。 ３、台枠上部に設けられる床板部材表面に一致させた部
   材支持面を有する治具上に、台枠の長手方向に引通され
   、その長手方向にリブを設けた押出型材からなる床板を
   、その幅方向に複数並べ、該複数の床板を拘束した状態
   で該床板内面から溶接接合し、その後、両端を側梁に接
   合した横梁に前記床板部材を溶接接合することを特徴と
   する車両の台枠ブロック製作方法。 ４、側構体、屋根構体、妻構体および台枠から構成され
   る車両構体構造において、少なくとも前記側構体および
   屋根構体を、車体長手方向に引通して配置され、その内
   面に長手方向に伸びたリブを一体成形した押出型材によ
   って構成される外板部材と、該外板部材のリブに接合さ
   れる骨部材とから構成したことを特徴とする車両の構体
   構造。 ５、請求項４記載の車両構体構造において、前記台枠を
   、車体長手方向に引通して配置され、その内面に長手方
   向に伸びたリブを一体成形した押出型材によって構成さ
   れる床板と、該台枠前側位置に配置される側梁と、該側
   梁間に設けられ端部を前記側梁に接合され上面に前記床
   板が設置される横梁とから構成したことを特徴とする車
   両の構体構造。