KR20010021995A - Side wall for railway car and corresponding railway car body - Google Patents

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KR20010021995A
KR20010021995A KR1020007000562A KR20007000562A KR20010021995A KR 20010021995 A KR20010021995 A KR 20010021995A KR 1020007000562 A KR1020007000562 A KR 1020007000562A KR 20007000562 A KR20007000562 A KR 20007000562A KR 20010021995 A KR20010021995 A KR 20010021995A
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알스톰 홀딩스
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Abstract

본 발명은 금속의 지지 프레임(framework; 8) 및 상기 프레임에 용접되는 금속의 외부 외판(12)을 포함하는 철도 차량 본체(1)용 측벽(4)에 관한 것이다. 상기 측벽은 상기 철도 차량 본체(1)의 지붕에 결합되도록 설계되는 캔트레일(cantrail; 10)을 포함한다. 지지 프레임(8) 부재(14)는 레이저 용착부(20)에 의해 캔트레일과 결합된다. 금속 지지 프레임(8)은 상기 외부 외판(12) 및 상기 캔트레일을 지지하기 위해 하부 종방향 뼈대(6)로부터 연장된다. 본 발명은 강으로 제작된 철도 차량 본체에 적용가능하다.The present invention relates to a side wall (4) for a railway vehicle body (1) comprising a support frame (8) of metal and an outer shell (12) of metal welded to the frame. The side wall comprises a cantrail 10 which is designed to be coupled to the roof of the railway vehicle body 1. The support frame 8 member 14 is coupled to the can trail by the laser weld 20. The metal support frame 8 extends from the lower longitudinal armature 6 to support the outer shell 12 and the canrail. The present invention is applicable to a railway vehicle body made of steel.

Description

철도 차량용 측벽 및 그 철도 차량 본체 {SIDE WALL FOR RAILWAY CAR AND CORRESPONDING RAILWAY CAR BODY}Side wall for railroad car and body of railroad car {SIDE WALL FOR RAILWAY CAR AND CORRESPONDING RAILWAY CAR BODY}

철도 차량의 시각적 외관을 개선하기 위한 현재의 추세는 매끄러운 외부면을 갖는 측벽을 제작하는 것이다.The current trend to improve the visual appearance of railroad cars is to manufacture sidewalls with smooth exterior surfaces.

알루미늄은 형상이 이루어진 부품 덕택에 만족스러운 시각적 외관을 갖는 상기 측벽이 형성되도록 해준다. 그러나, 철도 차량에 알루미늄을 사용하는 것은 강을 사용하는 것과 비교하여 상당한 제조비용의 증가를 가져온다.Aluminum allows the sidewalls to be formed with a satisfactory visual appearance thanks to the shaped parts. However, the use of aluminum in rail vehicles results in a significant increase in manufacturing costs compared to the use of steel.

이와는 대조적으로, 강의 경우에는, 만족스러운 시각적 외관을 갖는 외판을 얻는데 있어서, 특히 철도 분야에서 통상적으로 사용되는 용접 기술로 인해 여러 가지 문제들을 갖는다. 특히 다량의 에너지를 포함하는 아크 용접을 사용하여 상기 지지 프레임에 외판을 입히기 위해 상기 강판을 용접하는 경우 상기 외판이 시임하게 뒤틀리며, 이것은 상기 뒤틀린 강판을 다시 곧게 펴는데 시간을 낭비하게 되고 상기 철도 차량의 제조 원가에 시임각한 영향을 주게되는 것을 의미한다.In contrast, in the case of steel, there are a number of problems in obtaining a shell with a satisfactory visual appearance, in particular due to the welding techniques commonly used in the railway sector. In particular, when welding the steel sheet to coat the support frame using arc welding, which includes a large amount of energy, the shell is distorted seam, which wastes time in straightening the twisted steel sheet again and the railway vehicle This means that it will have a slight impact on the manufacturing cost of.

또한, 저항 스폿 용접(resistance spot welding)은 상기 강판이 용접봉과 접촉하는 상기 외판의 외부면에 흔적을 남긴다. 또한, 상기 유형의 용접은 특정 국가 및/또는 특정 회사에서는 금지되어 있다.In addition, resistance spot welding leaves traces on the outer surface of the outer plate where the steel sheet contacts the electrode. In addition, this type of welding is prohibited in certain countries and / or in certain companies.

본 발명의 목적은 철도 차량용 측벽을 공급하는데 있어서 상기 문제들을 해결하여 경제적인 방법으로 상기 기술된 시각적 외관 상의 결점을 제거하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above problems in supplying sidewalls for railway vehicles and to eliminate the visual appearance defects described above in an economical way.

그러므로 본 발명의 주제는, 상기 외판을 상기 프레임에 결합시키는 적어도 몇 개의 용착부는 상기 프레임과 외판 사이가 중첩 구역에 이루어지는 레이저 용착부이고, 상기 용착부가 상기 측벽의 내부면으로부터 상기 지지 프레임을 통과하는 투과 용접(transparency-welding)에 의해 얻어지며, 상기 용착부가 상기 측벽의 외부면을 통과하여 나오지 않는 용접의 특징을 갖는, 금속의 지지 프레임 및 상기 프레임에 용접되는 금속의 외판을 포함하는 철도 차량 본체용 측벽에 관한 것이다.Therefore, the subject matter of the present invention is that at least some of the welds joining the shell to the frame are laser welds formed in an overlapping region between the frame and the shell, wherein the weld passes through the support frame from the inner surface of the side wall. A railway vehicle body comprising a support frame of metal and an outer plate of metal welded to the frame, obtained by transmission-welding, characterized by welding in which the weld does not pass through an outer surface of the side wall. It relates to a side wall for.

본 발명은 금속의 지지 프레임(support framework) 및 상기 프레임에 용접된 금속의 외판(external metal skin)을 포함하는 철도 차량 본체용 측벽에 관한 것이다.The present invention relates to a side wall for a railway vehicle body comprising a support framework of metal and an external metal skin welded to the frame.

본 발명은 구체적으로 강(steel)으로 제작된 철도 차량 본체에 적용된다.The present invention is specifically applied to a railway vehicle body made of steel.

도 1은 본 발명에 따른 철도 차량 본체의 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a railway vehicle body according to the present invention.

도 2는 도 1의 본체 측벽의 외측 일부분에 대한 개략적인 사시도.FIG. 2 is a schematic perspective view of an outer portion of the body sidewall of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 측벽에서 일부를 잘라내고 내측으로부터 도시하는 개략적인 사시도.FIG. 3 is a schematic perspective view of a portion cut away from the side wall of FIG. 2 and shown from the inside; FIG.

도 4는 도 3에서 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 개략적인 부분단면도.4 is a schematic partial cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.

도 5는 도 3에서 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 개략적인 부분단면도.FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 3; FIG.

구체적인 실시예에 따르면, 상기 측벽은 하나 이상의 다음 특징들 중에서 단독 또는 조합으로 이루어질 수 있다.According to a specific embodiment, the side wall may be made alone or in combination of one or more of the following features.

상기 측벽은 상기 철도 차량 본체의 지붕에 연결되는 캔트레일(cantrail)을 포함하고, 상기 지지 프레임 부재는 자신과 상기 캔트레일 사이의 중첩 구역에서 가해지는 레이저 용접에 의해 상기 캔트레일과 연결되며, 상기 용착부는 상기 측벽의 내부면으로부터 상기 프레임 부재를 통과하는 투과 용접에 의해 얻어지고, 상기 용착부는 상기 측벽의 외부면을 통과하여 나오지 않는다; 상기 레이저 용착부는 구조상의 하중 전달 용착부(structural load-transmitting weld)이다.The side wall includes a cantrail connected to the roof of the railroad car body, the support frame member is connected to the canrail by laser welding applied at an overlapping region between itself and the canrail, A weld is obtained by permeation welding passing through the frame member from an inner surface of the side wall, and the weld is not passed through an outer surface of the side wall; The laser weld is a structural load-transmitting weld.

본 발명의 또 다른 주제는 상기에서 정의한 바와 같이 두 개의 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 본체에 관한 것이다.Another subject of the invention relates to a railway vehicle body comprising two side walls as defined above.

본 발명은 단지 예시적인 방법으로 설명되는 다음의 기술, 및 첨부되는 도면을 참조하여 보다 잘 이해하게 될 것이다.The invention will be better understood with reference to the following description, which is described by way of example only, and the accompanying drawings.

도 1은 강으로 제작되는 철도 차량 본체(1)를 개략적으로 도시하며, 섀시(2), 상부 또는 지붕(3), 및 본체(1)의 내측과 면하는 오목한 면을 기본적으로 각각 구비하는 두 측벽(4)을 포함한다.FIG. 1 schematically shows a railroad car body 1 made of steel, each basically having a chassis 2, an upper or roof 3, and a concave surface facing the inner side of the body 1. Side walls (4).

상기 두 벽(4)은 본체(1)의 종방향 중시임선에 대하여 서로 대칭이므로, 아래에서는 이들 중 단지 하나만이 기술될 것이다.Since the two walls 4 are symmetric to each other with respect to the longitudinal midline of the body 1, only one of them will be described below.

도 1 내지 도 3에 예시되는 바와 같이, 벽(4)은 하부 종방향 뼈대(longeron; 6)(도 1 및 도 3에서 바닥에 있음), 지지 프레임(8), 구부러진 상부 외판 또는 캔트레일(10), 및 뼈대(6)와 캔트레일(10) 사이에서 연장되고 외부면(13)이 매끄러운 외판(12)을 기본적으로 포함한다.As illustrated in FIGS. 1-3, the wall 4 has a lower longitudinal arm 6 (at the bottom in FIGS. 1 and 3), a support frame 8, a bent upper shroud or canrail ( 10) and a shell 12 which extends between the armature 6 and the canrail 10 and whose outer surface 13 is smooth.

뼈대(6)는 섀시(2)를 벽(4)과 연결시킨다. 캔트레일(10)은 지붕(3)을 측벽(4)과 연결시킨다.The armature 6 connects the chassis 2 with the wall 4. The can trail 10 connects the roof 3 with the side wall 4.

강 프레임(8)은 업라이트 부재(upright; 14), 및 업라이트 부재(14)와 직교하는 종방향 섹션 피스(longitudinal section piece) 또는 세로보(stringer; 16)를 기본적으로 포함한다.The steel frame 8 basically comprises an upright member 14 and a longitudinal section piece or stringer 16 orthogonal to the upright member 14.

업라이트 부재(14)는 매우 두꺼운(3 내지 5 mm의 두께) U자형 단면(도 4 참조)이고, 하부 단부(도 3에서 바닥)는 나중에 기술되는 바와 같이 예를 들어 미그(MIG; 금속 불활성 가스) 용접에 의해 뼈대(6)에 고정된다.The upright member 14 is a very thick (3-5 mm thick) U-shaped cross section (see FIG. 4) and the lower end (bottom in FIG. 3) is for example MIG (metal inert gas) as described later. ) Is fixed to the armature 6 by welding.

업라이트 부재(14)는 측벽(4)을 따라 균일하게, 그리고 대체로 뼈대(6)에 직각으로 배열된다.The upright member 14 is arranged uniformly along the side wall 4 and generally at right angles to the armature 6.

세로보(16)는 Ω자 형상의 단면으로 된 두꺼운(3 내지 4 mm의 두께) 섹션 피스이다.Stringer 16 is a thick (3-4 mm thick) section piece of cross-section in the shape of an Ω.

프레임(8) 부재들(14, 16)은 이들이 서로 만나는 구역에서 예를 들어 미그 용접에 의해 함께 결합되어 노드(node)를 형성한다. 또한, 상기 부재(10, 12)는 상기 어셈블리 노드의 영역으로 밀려 삽입됨으로써 외판(12)이 부착되는 편평한 표면을 제공하게 된다.The frames 8 members 14, 16 are joined together in the region where they meet each other, for example by MIG welding, to form a node. In addition, the members 10 and 12 are pushed into the area of the assembly node to provide a flat surface to which the outer plate 12 is attached.

외판(12)은 예를 들어, 맞대기 용접(butt welding)에 의해 함께 결합되는 얇은 강판을 포함한다. 상기 강판의 두께는 일반적으로 3 mm 미만이다.The outer plate 12 comprises a thin steel plate which is joined together, for example by butt welding. The thickness of the steel sheet is generally less than 3 mm.

외판(12)은 창문용 개구부를 형성하기 위해 미리 절개된다.The outer plate 12 is cut in advance to form an opening for the window.

외판(12)은 프레임(8)의 외측에 놓이며, 레이저 용접 시임(laser-welded seam)에 의해 업라이트 부재(14)에 고정된다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 레이저 용접 시임(20)은 외판(12)과 업라이트 부재(14)의 편평한 중앙 웨브(web; 22) 사이의 중첩 구역(21)에서 이루어진다. 상기 용접 시임(20)은 측벽(4)의 내부면(24)으로부터(도 4에서 바닥) 투과 용접함으로써 얻어진다. 즉, 레이저빔이 업라이트 부재(14)의 웨브(22)를 통과하여 외판(12)을 국부적으로 용융시킴으로써 업라이트 부재(14) 및 외판(12)을 중첩 구역(21)에서 이들의 맞닿는 면을 함께 용접한다. 그러므로, 각 용접 시임(20)은 대응되는 웨브(22)를 완전히 통과한 후 웨브(22)와 중첩되는 외판(12)을 부분적으로 통과한다. 상기 용접 시임(20)은 외판(12)의 외부면(13)을 완전히 통과하지 않는다.The outer plate 12 rests on the outside of the frame 8 and is fixed to the upright member 14 by a laser-welded seam. As shown in FIG. 4, the laser welding seam 20 is made in an overlapping region 21 between the outer plate 12 and the flat central web 22 of the upright member 14. The weld seam 20 is obtained by permeation welding from the inner surface 24 of the side wall 4 (bottom in FIG. 4). That is, the laser beam passes through the web 22 of the upright member 14 to locally melt the outer plate 12, thereby bringing the upright member 14 and the outer plate 12 together with their abutment in the overlapping zone 21. Weld Therefore, each weld seam 20 passes through the corresponding web 22 completely and then partially passes through the outer plate 12 overlapping the web 22. The welding seam 20 does not pass completely through the outer surface 13 of the outer plate 12.

유사한 방법으로, 외판(12)은 세로보(16)의 측부 플랜지(28)와 외판(12) 사이의 중첩 구역(27)에서 형성되는 레이저 용접 시임(26)에 의해 상기 세로보에 고정된다. 도 3에서는 보다 명확하게 하기 위해 플랜지(28)가 확대되었다. 용접 시임(26)은 벽(4)의 내부면(24)으로부터(도 5에서 오른쪽) 투과 용접됨으로써 형성되며, 외판(12)의 외부면(13)으로 완전히 통과하지 않는다.In a similar manner, the shell 12 is secured to the stringer by means of a laser welded seam 26 formed in the overlapping region 27 between the side flange 28 of the stringer 16 and the shell 12. In FIG. 3 the flange 28 is enlarged for clarity. The welding seam 26 is formed by permeation welding from the inner surface 24 of the wall 4 (right in FIG. 5), and does not pass completely to the outer surface 13 of the outer plate 12.

도 3에서 일부를 잘라내어 개략적으로 예시하는 바와 같이, 용접 시임(20)을 연장시킴으로써 업라이트 부재(14)는 캔트레일(10)과 업라이트 부재(14) 사이의 중첩 구역(30)에서 캔트레일(10)에 용접된다.As schematically illustrated by cutting away a portion in FIG. 3, by extending the weld seam 20, the upright member 14 can be moved in the overlap region 30 between the canrail 10 and the upright member 14. Weld on).

최종적으로, 외판(12)은 예를 들어, 미그 용접에 의해 자신의 하부 전체가 뼈대(6)에 용접된다. 상기와 같이 용접함으로써, 프레임(8)에 의해 외판(12)에 부여되는 강성(rigidity) 때문에 외판(12)이 프레임(8)에 용접되고 난 후 발생하는 뒤틀림이 감소된다.Finally, the outer plate 12 is welded to its armature 6 with its entire lower portion by, for example, MIG welding. By welding as described above, the distortion generated after the shell 12 is welded to the frame 8 due to the rigidity imparted to the shell 12 by the frame 8 is reduced.

용접 시임(20) 및 외판(12)을 프레임(8)에 결합하는 것은 구조상의 하중 전달 용접이다. 그러므로, 외판(12)은 프레임(8)과 함께 측벽(4)을 보강하는 역할을 하며, 이로 인해 본체(1)가 보강된다.Coupling the weld seam 20 and the outer plate 12 to the frame 8 is structural load transfer welding. Therefore, the outer plate 12 serves to reinforce the side wall 4 together with the frame 8, thereby reinforcing the main body 1.

상기 기술된 구조는 비교적 경제적인 방법으로 매끄러운 외부면(13)을 갖는 측벽(4)을 얻을 수 있도록 해준다.The structure described above makes it possible to obtain a side wall 4 with a smooth outer surface 13 in a relatively economical way.

특히, 상기 사용된 용접의 유형은 외판(12)이 프레임(8)에 용접되는 동안 발생하는 뒤틀림이 감소될 수 있도록 해준다. 그러므로, 만족스러운 가시적 외관으로 복구하기 위해 필요한 작업이 감소된다. 용접 시임(20, 26)은 모두 관통하지 않고, 벽(4)의 외부면(13)에 흔적을 남기지 않으며, 원하는 가시적 외관을 얻을 수 있도록 해준다. 또한, 측벽(4)을 위해 선택된 상기 구조는 비교적 단 시간에 상기 벽의 자동화된 조립을 허용하며, 레이저 용접은 20 m/min의 속도로 용접하는 것을 가능하게 해준다.In particular, the type of welding used allows the distortion that occurs while the shell 12 is welded to the frame 8 to be reduced. Therefore, the work required to recover to a satisfactory visual appearance is reduced. The weld seams 20, 26 do not penetrate both, leaving no traces on the outer surface 13 of the wall 4, which allows to obtain the desired visible appearance. In addition, the structure selected for the side wall 4 allows for automated assembly of the wall in a relatively short time, and laser welding makes it possible to weld at a speed of 20 m / min.

예시되지 않은 대안적인 형태에서는, 용접 시임(20, 26)이 단절될 수 있으며, 만족스러운 가시적 외관을 보장하기 위해 레이저 용접의 사용이 필요한 구역에 한정될 수 있다.In an alternative form not illustrated, the weld seams 20 and 26 may be disconnected and confined to areas where the use of laser welding is required to ensure a satisfactory visual appearance.

Claims (5)

금속 지지 프레임(8) 및 상기 프레임(8)에 용접되는 금속의 외부 외판(12)을 포함하는 철도 차량 본체(1)용 측벽(4)에 있어서,In a side wall 4 for a railroad vehicle body 1 comprising a metal support frame 8 and an outer shell 12 of metal welded to the frame 8, 상기 철도 차량 본체(1)의 지붕(3)에 결합되는 캔트레일(cantrail; 10)을 포함하고,A cantrail 10 coupled to the roof 3 of the railway vehicle body 1, 상기 지지 프레임(8)의 부재(14)는 레이저 용접(20)에 의해 상기 캔트레일에 결합되며, 상기 금속 지지 프레임(8)은 상기 외부 외판(12) 및 캔트레일(10)을 지지하기 위한 하나의 하부 종방향 뼈대(6)로부터 연장되는The member 14 of the support frame 8 is coupled to the can trail by laser welding 20, the metal support frame 8 for supporting the outer shell 12 and the can trail 10. Extending from one lower longitudinal armature 6 철도 차량 본체용 측벽.Side wall for the body of the railway vehicle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외판(12)을 상기 프레임(8)에 결합시키는 적어도 몇 개의 용착부는 상기 프레임(8)과 외판(12) 사이가 중첩 구역(21, 27)에 이루어지는 레이저 용착부(20, 26)이고,At least some of the welds that couple the outer plate 12 to the frame 8 are laser welds 20, 26 formed between overlapping regions 21, 27 between the frame 8 and the outer plate 12, 상기 용착부(20, 26)는 상기 측벽(4)의 내부면(24)으로부터 상기 지지 프레임의 부재들(14, 16)을 통과하는 투과 용접에 의해 얻어지며,The welds 20, 26 are obtained by permeation welding passing through the members 14, 16 of the support frame from the inner surface 24 of the side wall 4, 상기 용착부(20, 26)는 상기 측벽(4)의 외부면(13)을 관통하지 않는 용착부인The weld portions 20 and 26 are weld portions that do not penetrate the outer surface 13 of the side wall 4. 철도 차량 본체용 측벽.Side wall for the body of the railway vehicle. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 지지 프레임(8)의 부재를 상기 캔트레일(10)에 결합하는 레이저 용착부(20)가 상기 부재(14)와 캔트레일(10) 사이의 중첩 구역에서 형성되고, 상기 용착부는 상기 측벽의 내부면(24)으로부터 상기 프레임 부재를 통과하는 투과 용접이며, 상기 용착부(20)는 상기 측벽(4)의 외부면으로 관통하지 않는 철도 차량 본체용 측벽.A laser weld 20 that couples the member of the support frame 8 to the can trail 10 is formed in an overlapping region between the member 14 and the can trail 10, the weld being of the sidewalls. A side wall for a railway vehicle body, which is permeation welding passing through the frame member from an inner surface (24), and wherein the weld portion (20) does not penetrate to the outer surface of the side wall (4). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 레이저 용착부가 구조상의 하중 전달 용착부(structural load-transmitting weld)인 철도 차량 본체용 측벽.And the laser welded portion is a structural load-transmitting weld. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 측벽(4) 두 개를 포함하는 철도 차량 본체(1).A railway vehicle body (1) comprising two side walls (4) according to any one of the preceding claims.
KR1020007000562A 1998-05-18 1999-05-17 Side wall for railway car and corresponding railway car body KR20010021995A (en)

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