(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏の板間が複数の連結板によって連結されて中空とされた中空形材を一対組合せ備え、それらの表裏の板どうしを互いに突き合わせて面直角方向からの回転子の押し当てにより摩擦接合される接合端部を有し、
それら接合端部における表板どうしの突き合わせ部と、裏板どうしの突き合わせ部との間で、一方の中空形材の一方側突っ張り部と他方の中空形材の他方側突っ張り部とが組合わさって各突き合わせ部に及ぶ摩擦接合負荷を受け止める組み合わせ突っ張り部、
を設けたことを特徴とする摩擦接合用の中空形材対。
【請求項２】
組み合わせ突っ張り部は、摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に位置し、これら突き合わせ部にて一方の中空形材の接合端部における表板および裏板から内側に延びて対向し合う対向リブ対である一方側突っ張り部と、他方の中空形材の接合端部から延びて一方の中空形材側に向き前記対向リブ対間に嵌り合うように突出した突設リブである他方側突っ張り部との組み合わせよりなる請求項１に記載の摩擦接合用の中空形材対。
【請求項３】
組み合わせ突っ張り部は、摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に位置し、これら突き合わせ部の一方側に振れて位置する表板および裏板間の連結板および、他方側に振れて位置して内向きに対向し合うように前記連結板から延びた対向リブ対よりなる一方側突っ張り部と、他方の中空形材の接合端部から延びて一方の中空形材側に向き前記対向リブ対間に嵌り合うように突出した突設リブよりなる他方側突っ張り部との組み合わせよりなる請求項１に記載の摩擦接合用の中空形材対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広域な壁面構造体、例えば、鉄道車両の各部構体をダブルスキン構造にて形成するのに好適な摩擦接合用の中空形材対に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、一層の高速化のための軽量化と、安全などに対応するための高剛性化とが要求され、併せ低コスト化も望まれている。これに応えるのに、表板と裏板との間が複数の連結板によって連結されたアルミニウム製の中空形材が採用され、これを摩擦接合によって接合し所定の広さの構体がダブルスキン構造にて形成されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。摩擦接合は主としてＦｒｉｃｔｉｏｎ  Ｓｔｉｒ  Ｗｅｌｄｉｎｇと称されるもので、摩擦攪拌接合ないしは摩擦攪拌溶接と和訳されている。その具体的な方法は先端にプローブといわれる突起物のあるツールを回転させながら突き合わせた接合部に押し込み、摩擦熱によって軟化した材料を攪拌（塑性流動化）し接合する。つまり、溶解溶接でなく固相接合なので金属組織は強加工された微細化した組織となり機械的性質に優れている。例えば、材料を溶かさない低歪み接合ができ、作業環境も改善され、省エネが図れる。また、熟練が不要である。
【０００３】
しかし、このような接合方法を採用して中空形材の表板どうし、裏板どうしを突合せて摩擦接合するには、表板どうし、裏板どうしを突き合わせて、その突き合わせ部に外面側からプローブを持ったツールを回転させながら押し付けながら、突き合わせ部に沿って互いを相対移動させることになるが、表板どうし、裏板どうしの突き合わせ部に逃げがあると十分な摩擦効果、攪拌効果が得られない。そこで、特許文献１〜４はいずれも、中空形材の表板どうし、裏板どうしを突き合わせて摩擦接合するのに、それら突き合わせ部を中空形材の表板および裏板間を連結する連結板の突っ張り、つまり座屈強度によって支えるようにした摩擦接合用の中空形材を提供している。
【特許文献１】特許第３２２８４６８号公報
【特許文献２】特許第３２２８４６７号公報
【特許文献３】特許第３２８２７２５号公報
【特許文献４】特許第３４５９１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、連結板が正立三角形と倒立三角形が交互に並ぶトラス構造に配列された中空形材では、表板どうしの突き合わせ部と、裏板どうしの突き合わせ部とが摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う場合、連結し合う中空形材対の接合端部に設けられる前記三角形をなす連結板の中間に、特許文献１に記載のように一方の中空形材の接合端部に摩擦接合負荷支持用の連結板を設けるか、特許文献２に記載のように各中空形材の接合部端部双方に摩擦接合負荷支持用の連結板を設けるかするのでは、局部的な高剛性が要求される部分以外では全体の剛性バランスが崩れやすい。また、特許文献３、４に記載のように双方の中空形材の通常配置された連結板を有する接合端部どうしをつき合わせて摩擦接合する場合も同様であり、そのような局部的に高剛性を要する特殊な部分を選択して適用するしか有効に利用できないことになる。
【０００５】
しかも、特許文献２〜４に記載のように連結板を接合端部双方に有した中空形材どうしを突き合わせて摩擦接合するのでは、中空形材双方での表板のつき合わせ端および裏板の突合せ端間の極く近くに連結板が位置して、表板どうしのつき合わせ部および裏板どうしの突き合わせ部を支持板や連結板によって支持しやすくするための嵌合部での嵌め合わせをするのにばね性が得られにくく、嵌合が困難になるか、嵌合部に隙間ができて摩擦接合に影響しかねない問題がある。特許文献１に記載のものでは、接合端部における一対ずつの表板および裏板における連結板を持たない１つがばね性を示す自由端片となるが、残る３つは連結板を持ったばね性のない部分となるので、弾性変形を利用した嵌合ができても、弾性変形による形状や接合状態に偏りが生じやすい問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、摩擦接合のための嵌合時のばね性をバランスよく確保して、しかも、徒に部分的な高剛性部分となるようなことなく、摩擦接合が首尾よく行える摩擦接合用の中空形材対を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を達成するために、本発明の摩擦接合用の中空形材対は、表裏の板間が複数の連結板によって連結されて中空とされた中空形材を一対組合せ備え、それらの表裏の板どうしを互いに突き合わせて面直角方向からの回転子の押し当てにより摩擦接合される接合端部を有し、それら接合端部における表板どうしの突き合わせ部と、裏板どうしの突き合わせ部との間で、一方の中空形材の一方側突っ張り部と他方の中空形材の他方側突っ張り部とが組合わさって各突き合わせ部に及ぶ摩擦接合負荷を受け止める組み合わせ突っ張り部、を設けたことを１つの特徴としている。
【０００８】
このような構成では、一対の中空形材の表板どうしの接合端部における表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に組み合わせ突っ張り部、を有することになる。
【０００９】
組み合わせ突っ張り部によっては、一対の中空形材の表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間を、一方の中空形材の一方側突っ張り部と他方の中空形材の他方側突っ張り部とが組合わさって、表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部とのいずれの摩擦接合負荷をも協働して受け止め十分な摩擦接合を保証しながら、例えば、表板および裏板間のそれらに直角な、または傾斜した自由な向きでの１つの非連結支持板として、他の連結板との配置バランスをどのようにも図れる。また、その非連結構造上表板および裏板間の引き離し方向に拘束し合わない関係から、一方の中空形材の接合端部における表板および裏板双方、または一方の中空形材の接合端部における裏板と他方の中空形材の表板との双方、が、少なくとも突っ張り構造上の拘束なしにばね性を発揮できる自由端片となり、組み合わせ突っ張り部が表板どうしの突き合わせ部および裏板どうしの突き合わせ部双方での摩擦接合負荷を受け止めるための接合端部間の嵌合部における、ばね性を利用した容易な嵌め合わせが、表裏バランスのよい弾性変形をもって達成することができる。しかも、この嵌め合い時に組み合わせ突っ張り部における一方側突っ張り部および他方側突っ張り部の突っ張り合い位置への進入動作を利用して、組み合わせ突っ張り部を表板および裏板間で拡張し前記嵌め合わせに隙間が生じていてもそれを解消し摩擦接合時に逃げが生じるようなことを防止することができる。
【００１０】
また、単独突っ張り部によっては、一方の中空形材の表板の途中部にある一方側単独突っ張り部が裏板どうしの突っ張り部との間でそこに掛かる摩擦接合負荷を単独で受止め、他方の中空形材の裏板の途中部にある他方側単独突っ張り部が表板どうしの突き合わせ部との間でそこに掛かる摩擦接合負荷を単独で受け止めるように、個々の突き合わせ部に対し分担し合って働き、表裏での摩擦接合時のいずれの場合にも十分な摩擦接合を保証しながら、その摩擦接合のための表板どうしの突き合わせ部、裏板どうしの突き合わせ部が摩擦接合負荷が働く方向に対してずれて位置できることにより、他の連結板との配置バランスをとりやすい。また、一方の中空形材の表板の途中部にある一方側単独突っ張り部は、接合端部における表板に、表板どうしの突き合わせ部まで延びてばね性を発揮する自由端片であることを確保し、他方の中空形材の裏板の途中部にある他方側単独突っ張り部は、接合端部における裏板に、裏板どうしの突き合わせ部まで延びてばね性を発揮する自由端片であることを確保することができるので、各単独突っ張り部が表板どうしの突き合わせ部および裏板どうしの突き合わせ部双方での摩擦接合負荷を単独で分担し合って受け止めるための接合端間の嵌合部での、ばね性を利用した容易な嵌め合わせが表裏バランスのよい弾性変形をもって達成することができる。
【００１１】
さらに、このような組み合わせ突っ張り部と単独突っ張り部とを併用していると、それらが表板どうしの突き合わせ部、および裏板どうしの突き合わせ部を境にしたＶ字型の配置とすることで、正立三角形または倒立三角形のトラス構造をなす連結板との配列の形態および位置とのバランスを採ってそれぞれの前記特性を発揮することができる。
【００１２】
前記の組み合わせ突っ張り部は、摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に位置し、これら突き合わせ部にて一方の中空形材の接合端部における表板および裏板から内側に延びて対向し合う対向リブ対よりなる一方側突っ張り部と、他方の中空形材の接合端部から延びて一方の中空形材側に向き前記対向リブ対間に嵌り合うように突出した突設リブよりなる他方側突っ張り部との組合せとすることができる。
【００１３】
このような構成では、一方の中空形材における一方側突っ張り部である対向リブ対が、摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に位置して、他方の中空形材における他方側突っ張り部である他方の中空形材からの突設リブとの嵌まり合いによって前記摩擦接合負荷を受け止めるもので、互いが表板および裏板間で離れる方向に拘束されない条件を満足していることにより、一方の中空形材の接合端部にばね作用をする表板側の自由端片および裏板側の自由端片を設けることができ、他方の中空形材の接合端部から延びた突設リブ対は、表裏板どうしを連結する連結板なしにも設けられるので、一対の中空形材の表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間を局部的に高剛性化するようなことがない。
【００１４】
また、前記の組み合わせ突っ張り部は、摩擦接合負荷が働く方向に対向し合う表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部との間に位置し、これら突き合わせ部の一方側に振れて位置する表板および裏板間の連結板および、他方側に振れて位置して内向きに対向し合うように前記連結板から延びた対向リブ対よりなる一方側突っ張り部と、他方の中空形材の接合端部から延びて一方の中空形材側に向き前記対向リブ対間に嵌り合うように突出した突設リブである他方側突っ張り部との組合せとすることができる。
【００１５】
このような構成では、一方の中空形材に設けた一方側突っ張り部が、直近の連結板から延びて、直近の連結板と共に摩擦接合部の両側に均等に外れて位置し、他方突っ張り部とで組合せ突き合わせ部をなしたときに、直近の連結板と協働して摩擦接合負荷を受け止めるホロー部を形成するので、摩擦接合時に蓄熱して摩擦接合に悪影響するような蓄熱構造部ができるようなことなく高い受け止め強度が得られる。また、対向リブ対と直近の連結板との組合せは、２つの連結板が隣接場合よりは局部的な高剛性化は軽減されるし、それが有益でなく、問題な場合は、それらの組合せ位置を、それらと隣接する連結板から適度に離れた位置とすることで対応できる。
【００１６】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限りにおいて種々な組合せで複合して用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の摩擦接合用の中空形材対によれば、組み合わせ突っ張り部によっては、表裏板各突き合わせ部での摩擦接合負荷を受けて十分な摩擦接合を保証しながら、表板および裏板間の自由な向きでの１つの連結板として、他の連結板との配置バランスを図れて、強度上無駄に位置して徒に構造が複雑化したり重量化したり、局部的な高剛性部分ができたりするのを防止することができる。また、表板および裏板間の引き離しを拘束せず各中空形材の接合端の表板および裏板の少なくとも表裏１つずつにばね性のある自由端片を得て、摩擦接合負荷を受け止めやすくする嵌合部を嵌め合わせるのに、表裏バランスのよい弾性変形をもって強度分布や形状的な片寄りなしに容易に達成することができる。しかも、この嵌め合いでの一方側突っ張り部および他方側突っ張り部が突っ張り合う位置に進入する際に組み合わせ突っ張り部に表板および裏板間の拡張作用を得て前記嵌め合わせでの隙間をなくして摩擦接合時の逃げになるのを回避し摩擦接合が首尾よく達成されるようにすることができる。
【００１８】
また、単独突っ張り部によっては、一方の中空形材の表板の途中部にある一方側単独突っ張り部が裏板どうしの突き合わせ部に対し、他方の中空形材の裏板の途中部にある他方側単独突っ張り部が表板どうしの突き合わせ部に対し、摩擦接合負荷を単独で受け止めるように働き合って十分な摩擦接合を保証しながら、表板どうしの突き合わせ部と裏板どうしの突き合わせ部が表裏板の面方向にずれて分散し他の連結板との配置バランスをとりやすく、強度上無駄に位置して徒に構造が複雑化したり重量化したりし、また、局部的な高剛性部分ができたりするのを防止することができる。また、一方の中空形材はその一方側単独突っ張り部で表板にばね性のある接合端片を、他方の中空形材はその他方側単独突っ張り部で裏板にばね性のある接合端片を、それぞれ確保して、摩擦接合負荷を受け止めやすくするための嵌合部を嵌め合わせるのに表裏バランスのよい弾性変形をもって強度分布や形状的な片寄りなしに容易に達成することができる。
【００１９】
さらに、組み合わせ突っ張り部と単独突っ張り部との併用では、それらが表板側突き合わせ部や裏板側突き合わせ部を境にしたＶ字型の配置として、正立三角形または倒立三角形のトラス構造をなす連結板との配列の形態および位置とのバランスを採って、局部的な高剛性部や重量化部なしにそれぞれの前記特性を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の摩擦接合用の中空形材対に係る実施の形態につき、図１〜図５を参照しながら具体的に説明し、本発明の理解に供する。
【００２１】
本実施の形態の摩擦接合用の中空形材対は、図１に示す例、図２に示す例、図３に示す例、図４に示す例、図５に示す例のように、表裏の板１、２間が複数の連結板３によって連結されて１つ以上の中空部４を有する各種の中空形態とされた一対の中空形材１１、１２を備えている。一対の中空形材１１、１２は、互いの接合端部１１ａ、１２ａどうしを摩擦接合、つまり摩擦攪拌接合ないしは摩擦攪拌溶接されるものどうしをいい、順次に摩擦接合して多数継ぎ足されていくときの摩擦接合される一対ずつを指している。従って、互いに同じものである必要もない。主としてそれら中空形材１１、１２はアルミニウム系金属、つまりアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる押出し形材であるが、特に、これに限られることはない。中空形材１１、１２は概ね表裏の板１、２が３〜５ｍｍ程度、連結板３が１．８〜２ｍｍ程度とするのが通常であるが、これに限られることはない。
【００２２】
図１に示す例、図２に示す例、図３に示す例、図５に示す例のそれぞれは、一方の中空形材１１および他方の中空形材１２はそれらにおける表裏の板１、２どうしを互いに突き合わせてそれらの矢印で示す面直角方向Ａからの図示しない回転子の押し当てにより摩擦接合される前記接合端部１１ａ、１２ａを有している。これら接合端部１１ａ、１２ａにおける表板１どうしの突き合わせ部１３と、裏板２どうしの突き合わせ部１４との間で、一方の中空形材１１の一方側突っ張り部１５ａと他方の中空形材１２の他方側突っ張り部１５ｂとが組合わさって各突き合わせ部１３、１４に及ぶ摩擦接合負荷を受け止める組み合わせ突っ張り部１５を設けている。
【００２３】
このような組み合わせ突っ張り部１５によっては、一対の中空形材１１、１２の表板１、１どうしの突き合わせ部１３と裏板２、２どうしの突き合わせ部１４との間を、一方の中空形材１１側の一方側突っ張り部１５ａと他方の中空形材１２側の他方側突っ張り部１５ｂが組合わさって、表板１，１どうしの突き合わせ部１３と裏板２，２どうしの突き合わせ部１４とのいずれの摩擦接合負荷をも協働して受け止めて十分な摩擦接合を保証することができる。しかも、組み合わせ突っ張り部１５は、例えば、図１に示す例、図３に示す例、図５に示す例のように、表板１および裏板２間のそれらに直角な向き、または図２に示す例のように表板１および裏板２に傾斜した向きとするなど、自由な向きでの１つの非連結支持板３ａとして機能することができ、他の連結板３との配置バランスをどのようにも図れる。
【００２４】
また、そのような向きに関係なく一方側突っ張り部１５ａ、他方側突っ張り部１５ｂの互いが、表板１および裏板２間の引き離し方向には拘束し合わない関係から、それらの組合せ形式に応じ、図１に示す例の一方の中空形材１１の接合端部１１ａにおける表板１および裏板２双方、図３に示す例の他方の中空形材１２の接合端部１２ａにおける表板１および裏板２双方、図２に示す例のように、一方の中空形材１１の接合端部１１ａにおける裏板２と他方の中空形材１２の接合端部１２ａにおける表板１との双方が、組み合わせ突っ張り部１５の少なくとも突っ張り構造上の拘束なしにばね性を発揮できる自由端片２１となり、組み合わせ突っ張り部１５が表板１、１どうしの突き合わせ部１３および裏板２、２どうしの突き合わせ部１４双方での、摩擦接合負荷を受け止めるための接合端部１１ａ、１２ａどうしの表板１、裏板２の面方向での嵌合部１８、１９での、それら自由端片２１のばね性を利用した容易な嵌め合わせが、表裏自由端片２１による表裏バランスのよい弾性変形をもって達成することができる。図１に示す例では、特に、一方の中空形材１１の接合端部１１ａにおける表板１、裏板２の双方と、他方の中空形材１２における表板１、裏板２の双方との、いずれもが突き合わせ構造上の拘束を受けずにばね性を発揮することができる自由端片２１となるので、嵌合部１８、１９の嵌め合わせに特に有利である。
【００２５】
しかも、この嵌合部１８、１９での面方向での嵌め合い時に、組み合わせ突っ張り部１５の一方側突っ張り部１５ａおよび他方側突っ張り部１５ｂの突っ張り合う位置への進入動作を利用して、組み合わせ突っ張り部１５を表板１および裏板２間で拡張し前記嵌合部１８、１９での嵌め合わせに隙間が生じていてもそれを解消し摩擦接合時に逃げが生じるようなことを防止することができる。
【００２６】
これらの結果、組み合わせ突っ張り部１５によっては、表裏板１、２各突き合わせ部１３、１４での摩擦接合負荷を受けて十分な摩擦接合を保証しながら、表板１および裏板２間の自由な向きでの１つの連結板３として、他の連結板３との配置バランスを図れて、強度上無駄に位置して徒に構造が複雑化したり重量化したりし、また、局部的な高剛性部分ができたりするのを防止することができる。また、表板１および裏板２間の引き離しを拘束せず各中空形材１１、１２の接合端部１１ａ、１２ａの表板１および裏板２の少なくとも表裏１つずつにばね性のある自由端片２１を得て、摩擦接合負荷を受け止めやすくする嵌合部１８、１９の嵌め合わせに自由端片２１による表裏バランスのよい弾性変形をもって強度分布や形状的な片寄りなしに容易に達成することができる。しかも、この嵌め合いでの一方側突っ張り部１５ａおよび他方側突っ張り部１５ｂが突っ張り合う位置に進入する際に組み合わせ突っ張り部１５に表板１および裏板２間の拡張作用を得て前記嵌合部１８、１９の嵌め合わせでの隙間をなくして摩擦接合時の逃げになるのを回避し摩擦接合が首尾よく達成されるようにすることができる。
【００２７】
このような拡張をもたらしやすくするために図１に示す例、図２に示す例、図３に示す例、図５に示す例では一方側突っ張り部１５ａと他方側突っ張り部１５ｂとの突っ張り合い位置への進入境界部に、表板１および裏板２の面に平行な進入方向に対して傾斜した傾斜部１５ｃを設けて、突っ張り合う位置への進入にさいして楔作用を営み組み合わせ突っ張り部１５を拡張させるようにしている。また、この楔作用は一方側突っ張り部１５ａおよび他方側突っ張り部１５ｂの突っ張り合い位置への進入初期の引っ掛かりや干渉無しに容易に突っ張り合い位置に進入できるようにして、しかも、その後の一層の進入によって前記組み合わせ突っ張り部１５の拡張を生んで嵌合部１８、１９の隙間をなくす圧入状態が得られるようにする。特に、図２に示す例では、一方側突っ張り部１５ａおよび他方側突っ張り部１５ｂは突っ張り位置への進入し合って後、突っ張り位置ではその進入方向に対して斜めの方向に突っ張り合う関係から、鉤型の突っ張り端部１５ｄ、１５ｅを設けて、突っ張り合い位置から外れるのを防止している。
【００２８】
一方、図１に示す例での、他方の中空形材１２に設けた他方側突っ張り部１５ｂは、表板１、裏板２の連結板３の途中から突出した突起部としてあるが、表板１、裏板２の一方、具体的には図３に見られるような表板１の裏面から断面鉤型に突出した部分として形成すれば、他方の中空形材１２の接合端部１２ａの表板１および裏板２の双方に自由端片２１が得られるようになる。しかし、突起状の他方側突っ張り部１５ｂを持った連結板３を図１の実線位置から破線で示す位置に後退させることにより表板１および裏板２に破線引出し線を付して示す自由端片２１が得られているので、嵌合部１８、１９での嵌合を困難にすることはない。また、仮想線で示すような位置の連結板３を組み合わせ突っ張り部１５と併せても、２つの連結板３が隣接場合よりは局部的な高剛性化は軽減されるし、例え、それが有益でなく、問題になる程度の局部的な高剛性部をなす場合はそのような問題にならない位置にある破線や実線で示すような摩擦接合位置から適度に離れた連結板３から他方側突っ張り部１５ｂを延ばすなどすれば対応できる。
【００２９】
また、図３に示す例での、一方の中空形材１１に設けた一方側突っ張り部１５ａは、連結板３の一面側上下から延びて設けられて、連結板３と共に摩擦接合部の両側に均等に外れて位置し、他方側突っ張り部１５ｂと組合せ突き合わせ部１５をなしたときに、連結板３と協働して摩擦接合負荷を受け止めるホロー部２２を形成するようになっている。このような摩擦接合負荷をホロー部２２で受け止める構成では、摩擦接合時に蓄熱して摩擦接合に悪影響するような蓄熱構造部ができるようなことなく高い受け止め強度が得られる。また、このような連結板３と組合せ突き合わせ部１５との組合せは、２つの連結板３が隣接場合よりは局部的な高剛性化は軽減されるし、例え、それが有益でなく、問題になる程度の局部的な高剛性部をなす場合は、局部的な高剛性部分をなし、それが有益でなく、問題な場合は隣接する連結板３から適度に離れた位置とすることで対応できる。
【００３０】
さらに、必要なら、自由端片２１の弾性を利用して、嵌合部１８、１９において抜け止めとなる抜け方向への引っ掛かりとなる各種係合形状を与えた仮止め状態に嵌め合わせておき、仮止めのための仮溶接や仮摩擦接合を不要とすることもできる。
【００３１】
最後に、図２に示す例、図４に示す例では、一方の中空形材１１と他方の中空形材１２との各接合端部１１ａ、１２ａにおけるそれぞれの表裏板１、２間に、表板１、１どうしの突き合わせ部１３に及ぶ摩擦接合負荷を、一方の中空形材１１の接合端部１１ａにおける表裏板１、２の突き合わせ部１３および途中部１３ｂ間で単独に受け止める一方側単独突っ張り部１６と、裏板２、２どうしの突き合わせ部１４に及ぶ摩擦接合負荷を、他方の中空形材１２の接合端部１２ａにおける表裏板１、２の突き合わせ部１４および途中部１４ｂ間で単独に受け止める他方側単独突っ張り部１７を設けている。これによると、一対の中空形材１１、１２の接合端部１１ａ、１２ａにおける表板１、１どうしの突き合わせ部１３と裏板２、２どうしの突き合わせ部１４との間に、組み合わせ突っ張り部１５、および、一方の中空形材１１側の表裏板１、２における、例えば突き合わせ部１３および途中部１３ｂ間と、他方の中空形材１２側の表裏板１、２における、例えば突き合わせ部１４および途中部１４ｂ間との、一方側単独突っ張り部１６、他方側単独突っ張り部１７、の少なくとも一方を有することになる。図２に示す例では組み合わせ突っ張り部１５と一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７との双方を備え、突き合わせ部１３の摩擦接合負荷を組み合わせ突っ張り部１５と一方側単独突っ張り部１６とが分担して受け止め、突き合わせ部１４の摩擦接合負荷は組み合わせ突っ張り部１５と他方側単独突っ張り部１７とが分担して受け止めるものとなり、いずれも他の連結板３と同程度の強度のものでよく、全体のバランスを採るのに特に有利になる。図４に示す例では一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７のみを備えている。この場合一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７を図示するように表板１、裏板２の面方向直角に設けるのが通常形態となるが、正立三角形と倒立三角形が交互に並ぶバランスあるトラス構造は採りにくいが、配列位置によって連結板３の配列バランスは容易に採れる。しかし、場合によっては傾斜させて配置してもよい。
【００３２】
図２に示す例、図４に示す例のような一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７は、また、一方の中空形材１１の裏板２の途中部１３ｂにある一方側単独突っ張り部１６が表板１、１どうしの突き合わせ部１３との間でそこに掛かる摩擦接合負荷を受止め、他方の中空形材１２の表板１の途中部１４ｂにある他方側単独突っ張り部１７が裏板２、２どうしの突き合わせ部１４との間でそこに掛かる摩擦接合負荷を受け止めるように分担し合って働き、表裏での摩擦接合時のいずれの場合にも十分な摩擦接合を保証しながら、その摩擦接合のための表板１、１どうしの突き合わせ部１３、裏板２、２どうしの突き合わせ部１４が摩擦接合負荷が働く方向に対向せず表裏板１、２の面方向にずれて位置していることにより、他の連結板３との配置バランスをとりやすい。また、一方の中空形材１１の裏板２の途中部１３ｂにある一方側単独突っ張り部１６は、裏板２が途中部分１３ｂから裏板２、２どうしの突き合わせ部１４まで延びてばね性を持つ自由端片２１となることを確保し、他方の中空形材１２の表板１の途中部１４ｂにある他方側単独突っ張り部１７は、表板１が途中部分から表板１、１どうしの突き合わせ部１３まで延びてばね性のある自由端片２１となることを確保するので、一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７が表板１、１どうしの突き合わせ部１３および裏板２、２どうしの突き合わせ部１４双方での摩擦接合負荷を分担し合って受け止めるための接合端部１１ａ、１２ａどうしの嵌合部１８、１９におけるばね性を利用した容易な嵌め合わせが表裏バランスのよい弾性変形をもって達成することができる。
【００３３】
さらに、図２に示す例のように、表板１、１どうしの突き合わせ部１３、裏板２、２どうしの突き合わせ部１４のそれぞれにおいて、組み合わせ突っ張り部１５と一方側、他方側各単独突っ張り部１６、１７の一方とを併用していると、それらが表板１、１どうしの突き合わせ部１３、および裏板２、２どうしの突き合わせ部１４を境にしたＶ字型の配置とすることで、正立三角形または倒立三角形のトラス構造をなす連結板３との配列の形態および位置とのバランスを採ってそれぞれの前記特性を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は鉄道車両の構体などを形成するのに有効な摩擦接合用の中空形材対を提供し、その設計および摩擦接合作業に便宜を与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態における摩擦接合用の中空形材対の１つの接合構造例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における摩擦接合用の中空形材対の別の接合構造例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における摩擦接合用の中空形材対の他の接合構造例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における摩擦接合用の中空形材対の今１つの接合構造例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における摩擦接合用の中空形材対のさらに別の接合構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  表板
２  裏板
３  連結板
３ａ  非連結支持板
１１  一方の中空形材
１２  他方の中空形材
１１ａ、１２ａ  接合端部
１３、１４  突き合わせ部
１３ｂ、１４ｂ  途中部
１５  組合せ突っ張り部
１５ａ  一方側突っ張り部
１５ｂ  他方側突っ張り部
１６  一方側単独突っ張り部
１７  他方側単独突っ張り部
１８、１９  嵌合部
２１  自由端部
２２  ホロー部
Ａ  面直角方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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