特許 6041700 鉄道車両構体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041700

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】鉄道車両構体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/00 20060101AFI20161206BHJP

   B61D 17/04 20060101ALI20161206BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   B61D17/00 C

   B61D17/04

   B23K26/20 310N

   B23K26/20 310G

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-32203(P2013-32203)

(22)【出願日】2013年2月21日

(65)【公開番号】特開2014-162254(P2014-162254A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2016年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】712004783

【氏名又は名称】株式会社総合車両製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】浅賀 哲也

(72)【発明者】

【氏名】須田 剛慈

(72)【発明者】

【氏名】室橋 強

(72)【発明者】

【氏名】及川 昌志

【審査官】 諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−００４２３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−０４５２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００２０３２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７９３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０６８７９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８４５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８４８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４６４６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｄ １７／００

Ｂ６１Ｄ １７／０４

Ｂ２３Ｋ ９／０２

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の板状部材、第２の板状部材及び骨部材からなり、前記第１及び第２の板状部材にわたって前記骨部材が配置された接合体を備える鉄道車両構体の製造方法であって、
前記第２の板状部材と重ね合わされる背切り部を有する前記第１の板状部材を準備する工程と、
前記第１の板状部材において、前記背切り部を含み且つ前記第１及び第２の板状部材と前記骨部材とを溶接する溶接予定線上の位置に貫通穴を形成する工程と、
前記第１の板状部材の前記背切り部と前記第２の板状部材とを重ね合わせると共に前記骨部材を配置し、前記第１の板状部材の前記貫通穴、前記第２の板状部材及び前記骨部材により画成される空隙を接合部材で埋めて埋設部を形成する工程と、
前記第１及び第２の板状部材と前記骨部材とを、前記埋設部を通るようにレーザ溶接する工程と、を含むことを特徴とする鉄道車両構体の製造方法。

【請求項2】

前記貫通穴は、前記背切り部が前記第２の板状部材に重ね合されたときに、重ね合わせ方向から見て前記第２の板状部材の端面が内側に位置する大きさに形成することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両構体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の鉄道車両構体の製造方法として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の鉄道車両構体の製造方法では、一方の板状部材の端部に他方の板状部材の厚み分だけ段差を有する背切り部を設け、一方の板状部材の背切り部を他方の板状部材に重ね合わせて、一方の板状部材の背切り部と他方の板状部材とが重なる部分を溶接している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１７９３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記特許文献に記載の方法では、背切り部により接合された一対の板状部材を骨部材に接合するとき、一対の板状部材の配置方向（突き合わせ方向）に沿って背切り部を通って溶接部を形成すると、板状部材の背切り部の段差部分と骨部材との間に空隙が生じる。そのため、板状部材と骨部材との密着性（気密性、水密性）を確保できないといった問題がある。

【0005】

本発明は、密着性の向上を図ることができる鉄道車両構体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る鉄道車両構体の製造方法は、第１の板状部材、第２の板状部材及び骨部材からなり、第１及び第２の板状部材にわたって骨部材が配置された接合体を備える鉄道車両の製造方法であって、第２の板状部材と重ね合わされる背切り部を有する第１の板状部材を準備する工程と、第１の板状部材において、背切り部を含み且つ第１及び第２の板状部材と骨部材とを溶接する溶接予定線上の位置に貫通穴を形成する工程と、第１の板状部材の背切り部と第２の板状部材とを重ね合わせると共に骨部材を配置し、第１の板状部材の貫通穴、第２の板状部材及び骨部材により画成される空隙を接合部材で埋めて埋設部を形成する工程と、第１及び第２の板状部材と骨部材とを、埋設部を通るようにレーザ溶接する工程と、を含むことを特徴とする。

【0007】

この鉄道車両構体の製造方法では、第１の板状部材において、背切り部を含み且つ第１及び第２の板状部材と骨部材とを溶接するレーザの照射予定線上の位置に貫通穴を形成する。そして、鉄道車両構体の製造方法では、第１の板状部材の貫通穴、第２の板状部材及び骨部材により画成される空隙を接合部材で埋めて埋設部を形成し、埋設部を通るようにレーザ溶接を行う。これにより、鉄道車両構体の製造方法では、埋設部を形成して埋設部を通るようにレーザ溶接を行うことにより、溶接部を形成したときに背切り部の部分に空隙が生じることを防止できる。したがって、鉄道車両構体の製造方法では、密着性の向上を図ることができる。

【0008】

一実施形態においては、貫通穴は、背切り部が第２の板状部材に重ね合されたときに、重ね合わせ方向から見て第２の板状部材の端面が内側に位置する大きさに形成することが好ましい。これにより、鉄道車両構体の製造方法では、空隙をより密に埋める埋設部を形成することができる。したがって、鉄道車両構体の製造方法では、密着性の向上を更に図ることができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、密着性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る鉄道車両構体の製造方法により製造された鉄道車両構体を示す斜視図である。

【図2】接合体を示す斜視図である。

【図3】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図4】鉄道車両構体の製造方法の工程を示す図である。

【図5】鉄道車両構体の製造方法の工程を示す図である。

【図6】鉄道車両構体の製造方法の工程を示す図である。

【図7】鉄道車両構体の製造方法の工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0012】

図１は、一実施形態に係る鉄道車両構体の製造方法により製造された鉄道車両構体を示す斜視図である。図１に示すように、鉄道車両構体１０は、床構体１１と、側構体１２と、屋根構体１３と、妻構体１４とを備え、これらの各構体が相互に接合されることにより、乗客を収容する空間を内部に有する箱型形状をなしている。

【0013】

床構体１１は、車両の床部を構成する構体として鉄道車両構体１０の底部に配置されている。側構体１２及び妻構体１４は、車両の側部を構成する構体として、床構体１１の左右の縁部及び前後の縁部を囲むように立設されている。側構体１２には、乗客・乗員が乗り降りするためのドア部１５が複数（例えば３ヶ所）設けられている。

【0014】

また、ドア部１５，１５間と側構体１２の両端部とには、窓部１６が設けられている。妻構体１４は、乗客・乗員らが車両間を行き来するための出入口部１７が設けられている。屋根構体１３は、車両の屋根部を構成する構体として鉄道車両の構体の上部に空間に蓋をするように配置されている。車両の屋根構体１３には、上部に車内の温度を調整するためのエアコンディショナーやパンタグラフ（図示しない）などを備えている。

【0015】

続いて、鉄道車両構体１０の側構体１２、屋根構体１３、及び妻構体１４などを構成する接合体１について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、接合体を示す斜視図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【0016】

図２及び図３に示すように、接合体１は、第１の板状部材３と、第２の板状部材５と、骨部材７と、を備えている。接合体１は、第１の板状部材３、第２の板状部材５及び骨部材７が接合されてなる。

【0017】

第１の板状部材３及び第２の板状部材５は、例えばステンレス（ＳＵＳ３０１）板等の鋼板であり、例えば略同等の厚みを有している。第１の板状部材３及び第２の板状部材５は、例えば外板パネルを構成する。骨部材７は、例えばステンレスからなり、例えば断面ハット形状を呈している。骨部材７の構造は、特に限定されず、例えば断面がＬ字形状を呈していてもよいし、断面がＵ字形状を呈してしてもてもよい。

【0018】

第１の板状部材３は、主面部３ａと、第２の板状部材５と重ね合わされる背切り部３ｂと、を有する。主面部３ａと背切り部３ｂとは、一体に設けられている。背切り部３ｂは、主面部３ａの一辺に沿って設けられている。背切り部３ｂは、例えば背切り加工により形成される。

【0019】

図３に示すように、背切り部３ｂは、主面部３ａよりも第２の板状部材５の厚み分だけ（本実施形態では、主面部３ａの厚み分だけ）高い位置に位置している。背切り部３ｂは、主面部３ａと略平行に延在している。背切り部３ｂの厚みは、例えば主面部３ａの厚みと略同等である。

【0020】

接合体１において、背切り部３ｂは、図３に示すように、第２の板状部材５の主面５ｓと対向する。背切り部３ｂの長さ（第２の板状部材５と重なる部分の長さ）は、設計に応じて適宜設定されればよい。

【0021】

接合体１では、第１の板状部材３、第２の板状部材５及び骨部材７が、第１溶接部Ｗ１、第２溶接部Ｗ２、及び埋設部Ｗ３により接合されている。第１溶接部Ｗ１は、第１の板状部材３と第２の板状部材５とを接合する連続溶接部である。第１溶接部Ｗ１は、第１の板状部材３の背切り部３ｂの延在方法に沿って（第１の板状部材３と第２の板状部材５との重ね合わせ部分に沿って）形成されている。

【0022】

第２溶接部Ｗ２は、第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とを接合する連続溶接部である。第２溶接部Ｗ２は、例えば、第１の板状部材３及び第２の板状部材５の一端部側において骨部材７の延在方向に沿って形成されており、第１溶接部Ｗ１と交差（略直交）する。

【0023】

埋設部Ｗ３は、第１の板状部材３の背切り部３ｂに対応する位置に設けられている。埋設部Ｗ３は、第１の板状部材３に設けられた貫通穴Ｈ、第２の板状部材５及び骨部材７により画成される空隙Ｓ（図５（ｂ）参照）が接合部材により埋められて形成されている。貫通穴Ｈは、第２溶接部Ｗ２が通過する位置に形成されている。すなわち、第２溶接部Ｗ２は、埋設部Ｗ３と交差する。

【0024】

続いて、接合体１の組立て手順（鉄道車両構体１０の製造方法）について、図４〜図７を参照しながら説明する。図４〜図７は、鉄道車両構体の製造方法の工程を示す図である。

【0025】

最初に、背切り部３ｂを有する第１の板状部材３、第２の板状部材５及び骨部材７を準備する。次に、図４に示すように、第１の板状部材３の背切り部３ｂに貫通穴Ｈを形成する。具体的には、貫通穴Ｈは、背切り部３ｂを含み、且つ、第２溶接部Ｗ２が形成される部分、すなわちレーザＬ（図７参照）が通過する溶接予定線ＷＬ上に形成される。貫通穴Ｈは、第２の板状部材５と重ね合されたときに、この重ね合わせ方向から見て、第２の板状部材５の端面５ａが内側に位置すると共に、第１の板状部材３の主面部３ａの一部を含む大きさに形成する。

【0026】

次に、図５に示すように、第１の板状部材３、第２の板状部材５及び骨部材７を組み立てる。具体的には、第１の板状部材３の背切り部３ｂと第２の板状部材５とを重ね合わせると共に、例えば第１及び第２の板状部材３，５の一端側に、第１及び第２の板状部材３，５の配置方向に骨部材７が延在するように配置する。すなわち、第１の板状部材３と第２の板状部材５とにわたって骨部材７を配置する。そして、本実施形態では、第１の板状部材３と第２の板状部材５とをスポット溶接により溶接して第１スポット溶接部ＳＷ１を形成すると共に、第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とをスポット溶接により溶接して第２スポット溶接部ＳＷ２を形成する。

【0027】

続いて、図６に示すように、第１の板状部材３に形成された貫通穴Ｈ、第２の板状部材５及び骨部材７により画成される空隙Ｓを埋める。具体的には、空隙Ｓに例えばフィラーワイヤー（接合部材）を投入するアーク溶接を行い、空隙Ｓに埋設部Ｗ３を形成する。埋設部Ｗ３は、第２の板状部材５及び骨部材７の少なくとも一部を溶融して形成されることが好ましい。

【0028】

続いて、図７に示すように、第１の板状部材３と第２の板状部材５とをレーザＬによるレーザ溶接により連続溶接し、第１溶接部Ｗ１を形成する。具体的には、第１スポット溶接部ＳＷ１を通るようにレーザ溶接を行い、第１溶接部Ｗ１を形成する。これにより、第１の板状部材３と第２の板状部材５とが接合される。

【0029】

最後に、第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とをレーザＬによるレーザ溶接により連続溶接し、第２溶接部Ｗ２を形成する。具体的には、第２スポット溶接部ＳＷ２及び埋設部Ｗ３と通るようにレーザ溶接を行い、第２溶接部Ｗ２を形成する。これにより、第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とが接合される。

【0030】

以上説明したように、本実施形態の鉄道車両構体１０の製造方法では、第１の板状部材３において、背切り部３ｂを含み且つ第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とを溶接する溶接予定線ＷＬ上の位置に貫通穴Ｈを形成する。そして、鉄道車両構体１０の製造方法では、第１の板状部材３の貫通穴Ｈ、第２の板状部材５及び骨部材７により画成される空隙Ｓを接合部材で埋めて埋設部Ｗ３を形成し、埋設部Ｗ３を通るようにレーザ溶接を行う。これにより、鉄道車両構体１０の製造方法では、埋設部Ｗ３を形成して埋設部Ｗ３を通るようにレーザ溶接を行うことにより、溶接部を形成したときに背切り部３ｂの部分に空隙が生じることを防止できる。したがって、鉄道車両構体１０の製造方法では、密着性の向上を図ることができる。その結果、鉄道車両構体１０では、水密性及び気密性を確保できる密閉構造を実現できる。

【0031】

本実施形態では、貫通穴Ｈは、背切り部３ｂが第２の板状部材５に重ね合されたときに、重ね合わせ方向から見て第２の板状部材５の端面５ａが内側に位置する大きさとしている。これにより、鉄道車両構体１０の製造方法では、空隙Ｓをより密に埋めることができる。したがって、鉄道車両構体１０の製造方法では、密着性の向上を更に図ることができる。

【0032】

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0033】

上記実施形態では、第１の板状部材３と第２の板状部材５とをスポット溶接により溶接して第１スポット溶接部ＳＷ１を形成すると共に、第１及び第２の板状部材３，５と骨部材７とをスポット溶接により溶接して第２スポット溶接部ＳＷ２を形成しているが、スポット溶接部は形成しなくてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１…接合体、３…第１の板状部材、３ｂ…背切り部、５…第２の板状部材、５ａ…端面、７…骨部材、１０…鉄道車両構体、Ｈ…貫通穴、Ｗ３…埋設部、ＷＬ…溶接予定線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】