(57)【要約】【課題】最小限のスペースで接合可能としつつ当該接合箇所における接合強度を向上させることが可能な交通車両の構体同士の接合構造を提供する。【解決手段】交通車両の構体同士の接合構造１は、一方の構体に設けられた凸形状の第一突合せ部２２、及び他方の構体に設けられた凸形状で、前記第一突合部２２と突き合わせた第二突合せ部３２と有し、前記第一突合せ部２２と前記第二突合せ部３２とにより基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成された嵌合凸部１１と、前記嵌合凸部１１が嵌合した嵌合凹部を有するクリップ部材５１とを備え、前記第一突合せ部２２は、前記第二突合せ部３２に向けて開口する第一嵌合穴２５を有し前記第二突合せ部３２は、前記第一突合せ部２２に向かって突出し、前記第一嵌合穴２５に嵌合する突出部３５を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構体同士を接合して構成された交通車両の構体同士の接合構造であって、
一方の構体に設けられた凸形状の第一突合せ部、及び他方の構体に設けられた凸形状で、前記第一突合部と突き合わせた第二突合せ部と有し、前記第一突合せ部と前記第二突合せ部とにより基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成された嵌合凸部と、
前記嵌合凸部が嵌合した嵌合凹部を有するクリップ部材とを備え、
前記第一突合せ部は、前記第二突合せ部に向けて開口する第一嵌合穴を有し
前記第二突合せ部は、前記第一突合せ部に向かって突出し、前記第一嵌合穴に嵌合する突出部を有すること
を特徴とする交通車両の構体同士の接合構造。
【請求項２】
前記第二突合せ部は、前記突出部の基端が嵌合されて固定される第二嵌合穴を有すること
を特徴とする請求項１記載の交通車両の構体同士の接合構造。
【請求項３】
前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部は、対応する前記構体と一体に成形されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の交通車両の構体同士の接合構造。
【請求項４】
複数の構体を備え、これら複数の構体が請求項１乃至３のいずれか一項に記載の接合構造で接合されていること
を特徴とする交通車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の構体同士を接合して構成された交通車両の構体同士の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、交通車両の構造は、大別すると、水平方向に沿う床構体及び屋根構体と、鉛直方向に沿う側構体２枚及び妻構体２枚の構体６枚による六面体構造である（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００３】
従来、構体同士の接合構造として、溶接接合（例えば、下記特許文献２参照）がとられていた。又、他の接合構造としては、ボルトとナットによる接合（例えば、下記特許文献１、３参照）がとられていた。該ボルトとナットによる接合では、ボルトのネジ部分にナットを締め付けることにより、ボルトの軸方向に作用する力に対しては、ボルトの引張強度又は圧縮強度によって支持し、ボルトの軸方向と直交する二方向に作用する力に対しては、主にボルトのせん断強度によって支持することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−４５７９号公報
【特許文献２】実開昭４８−６４９１０号公報
【特許文献３】特開２００４−１８９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶接接合では、熱によって構体が収縮、変形するため、内装部材は構体を溶接接合した後に取り付けなければならなかった。しかし、構体を接合した後での作業では、作業スペースが構体内部に限定されて無理な姿勢で作業する必要も生じるために作業性が低下してしまう問題があった。又、溶接接合では、設備上の制限や気象上の制限から現地作業が困難なため、工場にて接合した後に現地に輸送することになるため、輸送費が増大してしまうという問題点があった。
一方、特許文献２、３のようなボルトとナットによる接合では、ボルトの軸方向に作用する力に対しては、ボルトの引張強度又は圧縮強度によって、結合強度を得ることになる。又、ボルトの軸方向と直交する二方向に作用する力に対しては、主にボルトのせん断強度によって結合強度を得ることとなる。このため、高い結合強度を得るためには、ボルトの軸部の断面積を拡大した上で、当該ボルトと接合するナットで締付ける必要があるが、ボルト及び対応するナットの大型化は、作業上、又規格上も問題があった。又、ボルトとナットによる接合では、強度上の有効断面積に対して、ボルトを挿通させる孔、ボルト頭部、及びナットをさらに大きくする必要があり、限られた接合スペースにおいて必要な強度を得る大きさにすることには限界があった。
【０００６】
本発明は、前述の従来技術における問題を解決するために、最小限のスペースで接合可能としつつ当該接合箇所における接合強度を向上させることが可能な交通車両の構体同士の接合構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る交通車両の構体同士の接合構造は、複数の構体同士を接合して構成された交通車両の構体同士の接合構造であって、一方の構体に設けられた凸形状の第一突合せ部、及び他方の構体に設けられた凸形状で、前記第一突合部と突き合わせた第二突合せ部と有し、前記第一突合せ部と前記第二突合せ部とにより基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成された嵌合凸部と、前記嵌合凸部が嵌合した嵌合凹部を有するクリップ部材とを備え、前記第一突合せ部は、前記第二突合せ部に向けて開口する第一嵌合穴を有し前記第二突合せ部は、前記第一突合せ部に向かって突出し、前記第一嵌合穴に嵌合する突出部を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、嵌合凸部とクリップ部材とが嵌合される方向の力に対しては、嵌合凸部とクリップ部材の間に生じる摩擦力に加えて、嵌合凸部とクリップ部材とが互いに係合することにより作用する拘束力、更には突出部のせん断強度によって結合強度を得ることができる。
又、嵌合される方向に直交する二方向のうち一方向であって、第一突合せ部と第二突合せ部とが突き合わされる方向の力に対しては、嵌合凸部とクリップ部材とが互いに係合することにより、嵌合凸部及びクリップ部材それぞれを構成する部材のせん断強度によって結合強度を得ることができる。
嵌合される方向に直交する二方向のうち他方向であって、嵌合凸部が延設される方向の力に対しては、嵌合凸部とクリップ部材の間に生じる摩擦力に加えて、突出部のせん断強度によって結合強度を得ることができる。
又、前記接合構造は、簡易な作業により成されるものなので、現地作業が可能である。
【０００９】
又、前記の交通車両の構体同士の接合構造において、前記第二突合せ部は、前記突出部の基端が嵌合されて固定される第二嵌合穴を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成では、嵌合凸部とクリップ部材とが嵌合される方向の力及び嵌合される方向に直交する二方向のうち他方向であって嵌合凸部が延設される方向の力に対しては、前述のとおり、突出部のせん断強度によって結合強度を得るが、突出部が第二突合せ部にも嵌合されることにより、より強いせん断強度を得ることができる。
【００１１】
又、前記の交通車両の構体同士の接合構造において、前記第一突合せ部及び前記第二突合せ部は、対応する前記構体と一体に成形されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成では、接合構造に係る接合部材である第一突合せ部及び第二突合せ部は、それぞれ対応する構体と一体で成形することができるので、接合部材の製造が容易となり、構体と接合部材との接触面における接合強度も十分に確保することができる。
【００１３】
又、本発明の交通車両は、複数の構体を備え、これら複数の構体が前記の接合構造で接合されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、交通車両は、前記本発明の構体同士の接合構造を備えているので、強固な接合により各構体が形成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る交通車両の構体同士の接合構造によれば、最小限のスペースで接合可能としつつ当該接合箇所における接合強度を向上させることができる。
また、本発明に係る交通車両によれば、強固な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態の交通車両を側方視した断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の交通車両を正面視した断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の交通車両において、接合構造の詳細を示す正面視した断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の交通車両において、接合構造の詳細を示す側面図である。
【図５】本発明の第一実施形態の交通車両において、接合前の状態の詳細を示す斜視図である。
【図６】本発明の第二実施形態の交通車両において、接合構造の詳細を示す正面視した断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の交通車両において、接合構造の詳細を示す水平視した断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態の交通車両において、接合構造の詳細を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第一実施形態について説明する。
図１及び図２に示すように、交通車両１０１は、車両本体１０１Ａと、車両本体１０１Ａの下部に設けられて車両本体１０１Ａを支持し、走行車輪を有する車台（不図示）とを備える。交通車両１０１の車両本体１０１Ａは、複数の構体１１２が互いに組み付けられて構成されている。本実施形態の交通車両１０１は、構体１１２として、水平方向に延設され、それぞれ下部及び上部を構成する床構体１０２及び屋根構体１０３と、鉛直方向に延設された側部を構成する２枚の側構体１０４及び前部、後部を構成する２枚の妻構体１０５とを有する六面体構造である。そして、各構体１１２は、端部にて、隣接する他の構体１１２と、本実施形態の後述する嵌合凸部１１と、クリップ部材５１とを有する接合構造１によって接合されている。
【００１８】
以下、側構体１０４と床構体１０２との接合箇所を例として本実施形態の接合構造１について説明する。また、以下においては、水平方向のうち、交通車両１０１の前後方向をＹ方向、幅方向をＸ方向、また、鉛直方向をＺ方向として説明する。
図３に示すように、側構体１０４は、本体部１０４ａと、本体部１０４ａの下端部にＹ方向に沿って延設された接合構造１を構成する第一突合せ部２２とを有する。本体部１０４ａは、本実施形態では、内面及び外面を構成する２枚の板１０４ｂ、１０４ｃと、板同士の間に配設されたリブ１０４ｄとからなるダブルスキン構造となっている。リブ１０４ｄは、Ｙ方向に沿って延設されている。
また、第一突合せ部２２は、本体部１０４ａより下向きに凸形状である第一凸条部２３と第一凸条部２３の下端よりクリップ部材５１に嵌合される方向となるＸ方向に突出した第二凸条部２４から構成される。第二凸条部２４は、基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成されている。また、第一凸条部２３の下端部には突き合わされる方向となるＺ方向下方に向けて開口する第一嵌合穴２５が設けられている。
本体部１０４ａと第一突合せ部２２とは、本体部１０４ａのリブ１０４ｄ及び第一突合せ部２２が延設されるＹ方向に沿って押出し成形されることで、一体的に成形されている。
【００１９】
又、床構体１０２は、本体部１０２ａと、本体部１０２ａのＸ方向端部にＹ方向に沿って延設された側梁１２１と、側梁１２１の上面にＹ方向に沿って延設された接合構造１を構成する第二突合せ部３２とを有する。本体部１０２ａは、本実施形態では、下面及び上面を構成する２枚の板１０２ｂ、１０２ｃと、板同士の間に配設されたリブ１０２ｄとからなるダブルスキン構造となっている。リブ１０２ｄは、Ｙ方向に沿って延設されている。
また、第二突合せ部３２は、本体部１０２ａより上方向に凸形状である第三凸条部３３と第三凸条部３３の上端よりクリップ部材５１に嵌合される方向となるＸ方向に突出した第四凸条部３４から構成される。第四凸条部３４は、基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成されている。また、第三凸条部３３の上端部には突き合わされる方向となるＺ方向上方に向かって突出する突出部３５を設けられている。該突出部３５は、第一嵌合穴２５と対応した大きさとなっており、第一嵌合穴２５に嵌合されている。
本体部１０２ａと第二突合せ部３２とは、本体部１０２ａのリブ１０２ｄ及び第二突合せ部３２が延設されるＹ方向に沿って押出し成形されることで、一体的に成形されている。
【００２０】
嵌合凸部１１は、第一突合せ部２２と第二突合せ部３２を、第一凸条部２３と第三凸条部３３、また第二凸条部２４と第四凸条部３４をそれぞれ突合せることにより形成されている。上述のとおり、第二凸条部２４及び第四凸条部３４が基端から先端に向かうに従って幅が広くなるように形成されているので、嵌合凸部１１も突合せ面に則して一端から他端である嵌合される方に向かうに従って次第に幅が広くなるように形成される。
【００２１】
第一突合せ部２２又は第二突合せ部３２は、構体１１２がアルミ等の金属成形品の場合は、それぞれ対応する構体１１２と一体に成形されることができる。これにより、第一突合せ部２２又は第二突合せ部３２の製造が容易となり、第一突合せ部２２又は第二突合せ部３２の基端部分における接合強度も十分に確保することができる。尚、第一突合せ部２２又は第二突合せ部３２は金属製品に限らず、十分な強度を得ることができれば樹脂製品等でもよい。
【００２２】
クリップ部材５１は、先端の開口から基端に向かうに従って幅が大きくなるような凹形状であり、嵌合凸部１１に対応する形状として、嵌合凸部１１と嵌合されている。
【００２３】
次に、本実施形態の接合構造１の組み立て手順について説明する。
図５に示すように、まず、側構体１０４を床構体１０２の上方から下方へと移動させる。この際、第一突合せ部２２に設けられた第一嵌合穴２５に第二突合せ部３２に設けられた突出部３５が嵌合されるようにして、第一突合せ部２２と第二突合せ部３２を突き合わせる。これにより、嵌合凸部１１が形成される。
【００２４】
そして、嵌合凸部１１がクリップ部材５１の凹形状の部分に納まるように、嵌合凸部１１のＹ方向における一端より、クリップ部材５１を嵌合する。これにより、第一突合せ部２２、第二突合せ部３２、及びクリップ部材５１が密着するように嵌合され、接合構造１が構成され、側構体１０４と床構体１０２とか組み立てられる。
【００２５】
ここで、溶接接合の場合は、工場での溶接作業を必要とするので、構体同士を接合した後に現地に輸送するため、輸送費が増大していた。しかし、接合構造１は、簡易な作業により成されるものなので、現地作業が可能であるため、溶接接合の場合と比較して輸送費を低廉な価格におさえられる。
又、ボルトとナットによる接合の場合と比較すると、ボルトの締め付けを必要としないので、作業時間を短縮することができる。
【００２６】
本実施形態の接合構造１では、嵌合凸部１１とクリップ部材５１とが嵌合されるＸ方向の力に対しては、嵌合凸部１１とクリップ部材５１の接触面にＸ方向に働く摩擦力によって結合強度を得ることができる。加えて、嵌合凸部１１とクリップ部材５１とが互いに係合することにより作用する拘束力によっても結合強度を得ることができる。更には、突出部３５のＸ方向に沿う断面積に応じて生じるせん断強度によっても結合強度を得ることができる。
【００２７】
また、嵌合される方向に直交する二方向のうち一方向であって、第一突合せ部２２と第二突合せ部３２とが突き合わされる方向のＺ方向の力に対しては、嵌合凸部１１とクリップ部材５１とが互いに係合することにより嵌合凸部１１とクリップ部材５１をそれぞれ構成する部材のＺ方向に沿う断面積に応じて生じるせん断強度によって結合強度を得ることができる。
【００２８】
また、嵌合される方向に直交する二方向のうち他方向であって、嵌合凸部１１が延設される方向のＹ方向の力に対しては、嵌合凸部１１とクリップ部材５１の接触面にＹ方向に働く摩擦力によって結合強度を得ることができる。更に、突出部３５のＹ方向に沿う断面積に応じて生じるせん断強度によって結合強度を得ることができる。
【００２９】
更に、Ｘ方向の力及びＹ方向の力に対しては、第一嵌合穴２５の断面積分だけ有効にせん断強度を発揮することができる。図４に示すように、第一嵌合穴２５と突出部３５とは、想定される外力に応じて、所定ピッチで所定の数だけ設けることにより、必要な接合強度を得ることができる。
以上のように、本実施形態の接合構造１では、最小限のスペースで接合可能としつつ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれにおいても接合強度を向上することができ、構体１１２同士を強固に接合することが可能となる。
【００３０】
そして、接合構造１により構体１１２同士を接合すれば、交通車両１０１は、強固な接合により構体が形成されるので、強固な構造とすることが可能となる。
【００３１】
尚、突出部３５は第一突合せ部２２の下端部より下向きに設けられていてもよく、その場合は第二突合せ部３２の上端部に突き合わされる方向に向けて開口する第一嵌合穴２５が設けられることとなる。
【００３２】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態である接合構造１Ｘについて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
図６に示すように、本実施形態の接合構造１Ｘでは、第一突合せ部２２Ｘの第二凸条部２４Ｘの下端には突き合わされる方向に向けて開口する第一嵌合穴２５Ｘが設けられている。また、第二突合せ部３２Ｘの第四凸条部３４Ｘの上端にも突き合わされる方向に向けて開口し、第一嵌合穴２５Ｘと連通するように第二嵌合穴３６Ｘが設けられている。
【００３４】
連通する第一嵌合穴２５Ｘと第二嵌合穴３６Ｘに、突出部３５Ｘが嵌合されている。そして、第一突合せ部２２と第二突合せ部３２Ｘが突き合わされることにより形成される嵌合凸部１１Ｘに、クリップ部材５１Ｘが嵌合されることにより、接合構造１Ｘが形成されている。
【００３５】
このように本発明の接合構造１Ｘでは、嵌合凸部１１Ｘとクリップ部材５１Ｘとが嵌合される方向のＸ方向の力及び嵌合される方向に直交する二方向のうち他方向であって嵌合凸部１１Ｘが延設される方向のＹ方向の力に対しては、前述のとおり、突出部３５Ｘのせん断強度によって結合強度を得ることができる。ここで、突出部３５Ｘが第一嵌合穴２５Ｘと第二嵌合穴３６Ｘに挿通されることにより、第一嵌合穴２５Ｘに加えて第二嵌合穴３６Ｘの断面積分に応じたせん断強度を得ることができるので、接合強度を向上させることができる。
【００３６】
また、上記実施形態の各接合構造は、側構体１０４と床構体１０２について示したものだが、側構体１０４と屋根構体１０３等いずれの構体同士の間でも同様の接合構造をとることができる。
【００３７】
尚、図７及び図８に示すように、側構体１０４を分割した場合にも同様の接合構造をとることができる。即ち、側構体１０４のＹ方向の端部には凸形状の第一突合せ部２２Ｙを設ける。一方の側構体１０４の第一突合せ部２２Ｙと、隣接する他方の側構体１０４の第二突合せ部３２Ｙとを突合せることにより形成される嵌合凸部１１Ｙに、クリップ部材５１Ｙを嵌合することにより、隣接する側構体１０４の接合が可能となる。
又、側構体１０４のＹ方向の端部に、第一突合せ部２２Ｙ及び第二突合せ部３２Ｙを設けることにより、第一突合せ部２２Ｙ及び第二突合せ部３２Ｙが縦梁として機能し、側構体１０４の曲げ剛性を増大させることができる。
【００３８】
尚、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１、1Ｘ…接合構造
１１、１１Ｘ、１１Ｙ…嵌合凸部
２２、２２Ｘ、２２Ｙ…第一突合せ部
２５、２５Ｘ…第一嵌合穴
３２、３２Ｘ、３２Ｙ…第二突合せ部
３５…突出部
３６Ｘ…第二嵌合穴
５１、５１Ｙ…クリップ部材
１０１…交通車両
１１２…構体
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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