JPH05262227A - 構造体の構造 - Google Patents

構造体の構造

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JPH05262227A
JPH05262227A JP4061997A JP6199792A JPH05262227A JP H05262227 A JPH05262227 A JP H05262227A JP 4061997 A JP4061997 A JP 4061997A JP 6199792 A JP6199792 A JP 6199792A JP H05262227 A JPH05262227 A JP H05262227A
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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
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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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
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