(57)【要約】【課題】任意長さの中空パネルを容易に製作できる中空パネルおよびその製造方法を得る。【解決手段】第１のパネルシート１と、この第１のパネルシート上に等間隔をおいて直線状に配列した複数個のＬ字形支持板２１〜２５と、このＬ字形支持板２１〜２５に沿って分割され、その分割部において突き合わせ接合された複数個の分割パネルシート３１〜３５で形成した第２のパネルシート３とで中空パネル１０１を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のパネルシートと、前記第１のパネルシート上に一辺を固着して配列された複数個の支持板と、前記複数個の支持板の他辺に固着された第２のパネルシートとを備えた中空パネルにおいて、
前記第２のパネルシートは、前記支持板の他辺に沿って分割され、且つその分割部において突き合わせ接合された複数個の分割パネルシートで形成したことを特徴とする中空パネル。
【請求項２】
支持板は、等間隔に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の中空パネル。
【請求項３】
支持板は、第１のパネルシート及び第２のパネルシートの両端部にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中空パネル。
【請求項４】
第１のパネルシートは、その両端部から屈曲され、且つその先端部が第２のパネルシートに固着された屈曲部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中空パネル。
【請求項５】
少なくとも一つの分割パネルシートは、他の分割パネルシートより板厚が大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中空パネル。
【請求項６】
少なくとも一つの支持板は、他の支持板よりも板厚が大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の中空パネル。
【請求項７】
第１のパネルシートと、前記第１のパネルシート上に一辺を固着して配列された複数個の支持板と、前記複数個の支持板の他辺に固着された第２のパネルシートとを備え、前記第２のパネルシートは、前記支持板の他辺に沿って分割され、且つその分割部において突き合わせ接合された複数個の分割パネルシートで形成したことを特徴とする中空パネルの製造方法において、
前記分割パネルシート上に前記支持板をその一部が重なるように配置し、前記分割パネルシートと前記支持板の一辺を接合して分割パネル構造体を形成する第１工程と、
前記分割パネル構造体の支持板の他辺と第１のパネルシートとを接合する第２工程と、
前記分割パネル構造体の分割パネルシートと、前記第１工程によって形成された他の分割パネル構造体の分割パネルシートを前記分割部で突き合わせ、前記突き合わせ部を接合して第２のパネルシートを形成する第３工程と
を備えたことを特徴とする中空パネルの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された中空パネルを用いて少なくとも一面を構成し、前記中空パネルの第１のパネルシートによって外表面を形成したことを特徴とするパネル構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、鉄道車両に搭載される空気調和装置の筐体を構成する中空パネルおよびその製造方法、中空パネルから構成されるパネル構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パネルの剛性を高くするために、一枚の板材をプレス加工して波形に成形した波形支持部材を２枚のパネルシートの間に挟み、パネルシートと波形支持部材の谷部および山部との接触部を溶接により接合して形成されたダブルスキン構造の中空パネルが知られている。この中空パネルは、第１のパネルシートの上に波形支持部材を載置し、第１のパネルシートと波形支持部材の接触部を上方すなわち支持部材の側から溶接して接合した後、第２のパネルシートを波形支持部材の上に載置し、その上方すなわち第２のパネルシートの側から第２のパネルシートと波形支持部材の接触部を溶接して接合することにより製造される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４７２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような中空パネルでは、それぞれ一枚の板材をプレス加工等してパネルシートおよび支持部材を製作しているため、任意長さを得るには金型等の生産設備をその都度交換しなければならず、任意長さの中空パネルを製作することが困難であるという問題がある。
また、このような中空パネルの製造方法では、平板状のパネルシートと波形支持部材を重ね合わせた後、その上方からパネルシートと波形支持部材の接触部を溶接しているため、接触部の接合状態を目視できず、接合状態を確認するためには超音波探傷等の非破壊検査装置を用いなければならないという問題がある。
【０００５】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、第１の目的は任意長さの中空パネルを容易に製作できる中空パネルを得るものである。
また、第２の目的はパネルシートと支持部材の接合状態を目視によって容易に確認することのできる中空パネルの製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る中空パネルは、第１のパネルシートと、前記第１のパネルシート上に一辺を固着して配列された複数個の支持板と、前記複数個の支持板の他辺に固着された第２のパネルシートとを備えた中空パネルにおいて、前記第２のパネルシートは、前記支持板の他辺に沿って分割され、且つその分割部において突き合わせ接合された複数個の分割パネルシートで形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明に係る中空パネルの製造方法は、第１のパネルシートと、前記第１のパネルシート上に一辺を固着して配列された複数個の支持板と、前記複数個の支持板の他辺に固着された第２のパネルシートとを備え、前記第２のパネルシートは、前記支持板の他辺に沿って分割され、且つその分割部において突き合わせ接合された複数個の分割パネルシートで形成したことを特徴とする中空パネルの製造方法において、前記分割パネルシート上に前記支持板をその一部が重なるように配置し、前記分割パネルシートと前記支持板の一辺を接合して分割パネル構造体を形成する第１工程と、前記分割パネル構造体の支持板の他辺と第１のパネルシートとを接合する第２工程と、前記分割パネル構造体の分割パネルシートと、前記第１工程によって形成された他の分割パネル構造体の分割パネルシートを前記分割部で突き合わせ、前記突き合わせ部を接合して第２のパネルシートを形成する第３工程とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、支持板および分割パネルシートの個数を変更するだけで、任意長さの中空パネルを容易に製作することができる。
また、この発明によれば、パネルシートと支持部材の接合状態を目視により確認でき、接合品質を容易に確保できる中空パネルの製造方法を得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による中空パネルを示す斜視図であり、図２および図３は本実施の形態による中空パネルの製造工程の一部を示す斜視図である。
図１において中空パネル１０１は、第１のパネルシート１と、この第１のパネルシート１上に等間隔をおいて直線状に配列された同一の支持板２１〜２５と、第２のパネルシート３とから構成されている。支持板２１〜２５は断面がＬ字形に形成され、その一辺が第１のパネルシート１と、他辺が第２のパネルシート３とそれぞれ溶接によって固着されている。第２のパネルシート３は前記支持板２１〜２５に沿って同一長さの複数の分割パネルシート３１〜３５に分割され、その分割部３１ａ〜３４ａで突き合わせ接合されている。支持板２１〜２５と分割パネルシート３１〜３５はそれぞれが一対一で対応するように同数で構成され、前記支持板２１〜２５上に分割部が配置されている。
【００１０】
ここで、第１のパネルシート１、Ｌ字形支持板２１〜２５および分割パネルシート３１〜３５は、例えば、ステンレス鋼やＪＩＳ−Ａ６０００系のアルミニウム合金等のように溶接が可能な金属材料で形成される。また、支持板２１〜２５の断面はＬ字形以外の形状、例えば、Ｉ字形、Ｔ字形やＨ字形のように、分割パネルシート３１〜３５を載置できる面がある形状であれば何でもよい。なお、支持板２１〜２５の断面をＬ字形にする場合、屈曲部２１ａの角度は鋭角にも鈍角にもすることができるが、中空パネルの組立性を考慮すると極力直角に近いことが望ましい。
【００１１】
次にこの中空パネル１０１の製造方法について説明する。
まず、プレス金型を用いて断面をＬ字形に成形した支持板２１を、図２に示すように、その一辺の一部が分割パネルシート３１の表面に重なるように配置し、支持板２１の屈曲部２１ａと分割パネルシート３１の分割部３１ａとの間にはみ出し面２１ｂを形成する。そして、分割パネルシート３１とＬ字形支持板２１とをＬ字形支持板２１の一辺２１ｃで隅肉溶接して接合し、第１の分割パネル構造体４１を形成する（第１工程）。
【００１２】
次に、このように形成された第１の分割パネル構造体４１を、図３に示すように、Ｌ字形支持板２１の端面２１ｄが第１のパネルシート１の表面に接するように配置する。このとき、第１のパネル構造体４１の分割パネルシート３１が第１のパネルシート１と平行になるように治具等を用いて第１の分割パネル構造体４１の設置角度を調整する。その後、Ｌ字形支持板２１の一辺２１ｅを隅肉溶接して第１のパネルシート１と第１の分割パネル構造体４１とを接合する（第２工程）。
【００１３】
そして、前記第１工程と同様の工程で製作した第２の分割パネル構造体４２を、図３に示すように、Ｌ字形支持板２２の端面２２ｄが第１のパネルシート１の表面に接するように配置し、さらに分割パネルシート４２を第１の分割パネル構造体４１のはみ出し部２１ｂ上に載せながら、分割パネルシート３１と分割パネルシート３２の分割部３１ａで短面を突き合せて配置する。そしてこの状態で、前記第２工程と同様に、接合部２２ｅを隅肉溶接して第１のパネルシート１と第２の分割パネル構造体４２とを接合する。
【００１４】
その後、図３に示すように、分割パネルシート３１と分割パネルシート３２の突き合わせ部３１ｂを溶接して、分割パネルシート３１と３２を接合して、第２のパネルシート３を形成する（第３工程）。
以降、上記第１工程ないし第３工程を中空パネル部が所望の長さに達するまで順次繰り返し、図１に示すような中空パネル１０１を形成する。
【００１５】
上記各工程の溶接を点溶接ではなく連続溶接で行うことにより、溶接箇所の気密性を確保することができる。溶接にはＴＩＧやＭＩＧのような一般的なアーク溶接を用いることができるが、接合部の熱歪みを最低限に抑制するため、できるだけ入熱量が少なくてすむ方式、例えばアークろう付けやレーザ溶接などが好ましい。また、溶接に当たっては部材の位置決めを正確且つ容易にするような治具を用いることが好ましい。
【００１６】
本実施の形態によれば、第１のパネルシート１と、この第１のパネルシート１上に等間隔に配列された同一の支持板２１〜２５と、この支持板２１〜２５に沿って分割され、その分割部３１ａ〜３４ａにおいて突き合わせ接合された同一長さの分割パネルシート３１〜３５で形成した第２のパネルシート３とで中空パネル１０１を構成したので、分割パネルシートおよび支持板の標準化が可能となり、これらの個数を変更するだけで任意長さの中空パネルを容易に製作できる。また、支持板は一種類のプレス金型を用いて容易に成形できるので、生産性を向上させることができる。
【００１７】
また、第１および第２のパネルシート１、３と支持板２１〜２５の接合状態を目視で確認することができるので、非破壊検査装置を用いることなく容易に接合品質の確保を図ることができる。
また、全ての接合箇所を目視できるので、接合時の位置決めも容易となり、生産性をさらに向上させることができる。
【００１８】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２による中空パネルを示す斜視図であり、図５は本実施の形態による中空パネルの製造工程の一部を示す斜視図である。
図４において中空パネル１０２は、第１のパネルシート１と、複数個の支持板２１〜２５と、第２のパネルシート３とから構成されている。第１のパネルシート１の長手方向両端部にはコ字形断面を有する支持板６１および６２がその開口部を対向するように設けられており、この支持板６１および６２の一辺は第１のパネルシート１と、他辺は第２のパネルシート３とそれぞれ溶接により接合されている。そして第２のパネルシート３は、実施の形態１と同様に同一長さの複数個の分割パネルシート３１〜３５と１個の寸法調整用の分割パネルシート３０１とから構成され、寸法調整用の分割パネルシート３０１は第２のパネルシート３の一端部に配置されている。その他の構成については、実施の形態１と同一であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００１９】
次にこの中空パネル１０２の製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、コ字形断面を有する支持板６１および６２を、その開口部が対向するように第１のパネルシート１の長手方向両端面に配置した後、コ字形支持板６１の一辺６１ａおよびコ字形支持板６２の一辺６２ａで、それぞれ第１のパネルシート１とコ字形支持板６１、６２を隅肉溶接して接合する。
次に、実施の形態１に示した第１工程と同一の工程で形成された第１の分割パネル構造体４１を、図４に示すように、分割パネルシート３１がコ字形支持板６１上に載るように配置し、さらにＬ字形支持板２１の端面２１ｄが第１のパネルシート１の表面に接するように配置する。そして、接合部２１ｄおよび接合部３１ｃを隅肉溶接して各部材を接合する。
その後、実施の形態１に示した第１工程ないし第３工程を中空パネル部が所定の長さに達するまで順次繰り返す。
そして最後に、寸法調整用の分割パネルシート３０１を、コ字形支持板６２と分割パネル構造体４５のはみ出し面２５ｂとに跨るように載置し、接合部３５ｂと接合部３０１ａを溶接して接合する。
【００２０】
本実施の形態によれば、中空パネル１０２の第１のパネルシート１および第２のパネルシート３の長手方向両端部にそれぞれ支持板６１、６２を設けたので、中空パネル端部の剛性を高めることができる。
また、第２のパネルシート３の一端に寸法調整用の分割パネルシート３０１を配置したので、この分割パネルシート３０１を寸法調整代として用いることができ、中空パネルの長さの変更に容易に対応することができる。
さらに、製造工程の最初に第１のパネルシート１の長手方向端部にコ字形支持板６１を固着しておくことにより、第１の分割パネル構造体４１を第１のパネルシート１に設置する際に本実施の形態１のように設置角度調整用の治具を使用する必要がなく、中空パネルの組立性が向上する。
【００２１】
なお、上記実施の形態では、第１のパネルシート１および第２のパネルシート３の長手方向両端部にコ字形の支持板６１、６２を設置しているが、長手方向と直交する側の両端部に支持板６１、６２を設置することもできる。また、図６に示すように、コ字形支持部材６２に替えて一端をＬ字形支持板２５で構成してもよい。
【００２２】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３による中空パネルを示す斜視図であり、図８は本実施の形態による中空パネルの製造工程の一部を示す斜視図である。
図７において中空パネル１０４は、第１のパネルシート１と、複数個の支持板２１〜２５と、第２のパネルシート３とから構成されている。ここで、第１のパネルシート１は、その長手方向両端が屈曲され、且つその屈曲部１ａおよび１ｂの先端が第２のパネルシート３に溶接により接合されたものである。その他の構成要素については、実施の形態２と同一であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
このような中空パネル１０４は、図８に示すように、第１のパネルシート１の長手方向両端部を曲げ加工して屈曲部１ａおよび屈曲部１ｂを形成した後、この屈曲部１ａ、１ｂの間に、図７に示すように、実施の形態２と同様の工程で分割パネル構造体４１〜４５を順に据え付けて溶接し、最後に寸法調整用の分割パネルシート３０１をＬ字形支持板２５と第１のパネルシート１の屈曲部１ｂとに跨って載せて据え付け、これら溶接して接合することにより製造される。
【００２４】
本実施の形態によれば、中空パネル１０４の第１のパネルシート１の両端部に屈曲部１ａおよび１ｂを設けたので、実施の形態２で述べたコ字形支持板６１および６２が不要となり、部品点数を削減することができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、第１のパネルシート１の長手方向両端部に屈曲部１ａ、１ｂを設けているが、長手方向と直交する方向の両端部に屈曲部を設けてもよいし、第１のパネルシート１のいずれかの一端のみに屈曲部を設け、他端にはコ字形またはＬ字形等の支持板を配置してよい。
【００２６】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４による中空パネルを示す斜視図である。
図９において中空パネル１０５は、対向する両端部に屈曲部１ａおよび１ｂを有する第１のパネルシート１と、複数個のＬ字形支持板２１、２２１、２３１、２４、２５と、複数個の分割パネルシート３１、３２、３３１、３４１、３５と、寸法調整用分割パネルシート３０１を分割部で突き合わせ接合して形成される第２のパネルシート３とから構成される。ここで、Ｌ字形支持板２２１および２３１は等しい板厚であり、他のＬ字形支持板２１、２４および２５に比べて板厚が大きく形成されている。また、分割パネルシート３３１および３４１は等しい板厚であり、他の分割パネルシート３１、３２および３５に比べて板厚が大きく形成されている。その他の構成については実施の形態３と同様である。
【００２７】
本実施の形態によれば、分割パネルシート３３１、３４１および支持板２２１、２３１の板厚を他よりも厚くしたので、中空パネルの剛性を局所的に高めることができる。
【００２８】
また、図１０に示すように、第１のパネルシート１００と第２のパネルシート３００とを支持部材で結合して中空部を設けた構造の中空パネルにおいて、第２のパネルシート３００の幅ａの範囲について板厚をｃ倍に上げて中空パネルの剛性を確保する必要があるとき、本実施の形態に示した手法を用いることにより、幅ａの範囲のみに板厚がｃ倍厚い分割パネルシートを適用することで、幅ｂ（ｂ＞ａ）の第２のパネルシート３００全体をｃ倍厚くした場合に比べ、中空パネルの重量増加をａ／ｂに抑えることが可能となる。したがって、必要な剛性を確保しながら中空パネルの重量増加を最小限に抑えることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、板厚が厚い分割パネルシートおよび支持板をそれぞれ２個ずつ用いたが、これらのいずれか一方のみを用いてもよいし、また必要に応じて個数を変更してもよい。また、上記実施の形態では、板厚の厚い分割パネルシートおよび支持板をそれぞれ等しい厚さで形成したが、板厚の異なるものを任意に組み合わせてもよい。
【００３０】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５によるパネル構造体を示す斜視図である。
図１１においてパネル構造体１０６は、底板７と、３枚の側板８１〜８３と、パネル構造体の上部を覆う塞ぎ板９と、パネル構造体の前面を覆うサービス板１０と、底板７と側板８とを接続する接続体１１と、取付部１２とから構成され、例えば、鉄道用車両の床下に搭載される空気調和装置の筐体として用いられる。
【００３１】
底板７と側板８１〜８３は、実施の形態１ないし実施の形態４のいずれかに記載した中空パネルで構成されたものであり、分割部のない第１のパネルシートによってパネル構造体の外表面を形成するように組み立てられている。底板７と側板８は接続体１１を介して溶接により接合されており、底板７の端部は接続体１１によって全面が覆われているため、底板７の中空部は外部に露出しない構造となっている。また、側板８１〜８３はいずれも端部が底板７と塞ぎ板９によって覆われているため、いずれの側板８１〜８３についても中空部が外部に露出しない構造になっている。なお、中空パネルの中空部に断熱材や遮音材等を挿入してもよい。
【００３２】
塞ぎ板９には車内等のパネル構造体外部からパネル構造体内部に空気を取り入れる穴１３と、パネル構造体内部から再び車内等のパネル構造体外部に温度調節された空気を送り込む穴１４とが備えられている。また、サービス板１０は、パネル構造体内部に設置された機器をメンテナンスするために着脱可能となっており、このサービス板１０には、熱交換のために空気を通せるようグリル状の通気孔１５が設けられている。取付部１２は、例えば、鉄道用車両の床部に接続するための部品であり、側板８１および８３に溶接にて接合されている。
【００３３】
本実施の形態によれば、実施の形態１ないし実施の形態４のいずれかに示した中空パネルを用いてパネル構造体１０６の底面７および側面８１〜８３の計４面を構成したので、剛性が高いパネル構造体を容易に得ることができる。また、分割部のない第１のパネルシートによってパネル構造体の外表面を形成したので、優れた外観を得ることができる。さらに、中空パネルの中空部が隣接する部材によって覆われ外部に露出しない構造としたので、その中空部への異物侵入を防止することができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては、実施の形態１ないし実施の形態４のいずれかに記載した中空パネルを用いて底板７と３枚の側板８１〜８３の計４枚の板を構成したが、少なくともパネル構造体の１面に用いられていればよく、底板のみもしくは側板の一部のみ等、任意の面に適用することができる。
また、上記実施の形態においては、空気調和装置の筐体として鉄道車両の床下に設置されるものについて示したが、鉄道車両の天井部に設置してもよい。また、空気調和装置以外の装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における中空パネルを示す斜視図である。
【図２】同中空パネルの一部を構成する分割パネル構造体を示す斜視図である。
【図３】同中空パネルにおける一部の製造工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２における中空パネルを示す斜視図である。
【図５】同中空パネルにおける一部の製造工程を示す斜視図である。
【図６】同中空パネルの変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３における中空パネルを示す斜視図である。
【図８】同中空パネルにおける一部の製造工程を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態４における中空パネルを示す斜視図である。
【図１０】ダブルスキン構造の中空パネルを模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態５におけるパネル構造体の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  第１のパネルシート、  ３  第２のパネルシート、  ２１〜２５  支持板、  ３１〜３５  分割パネルシート、  ４１〜４５  分割パネル構造体、  １０１〜１０５  中空パネル、  １０６  パネル構造体。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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