JPS6358461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は輸送機器体たとえば鉄道車両の車体な
どの如く、骨材とその上に張られた板材とから成
る構造物の組立装置および組立方法に関するもの
である。

鉄道車両等の屋根構は第２図に示す如く、カー
リン１（註、カーリンとは構造物の垂木などの骨
材の通称名である。）、長桁２、軒桁３により構成
される骨組体と、その上に張られた屋根外板４と
により成るものと、第３図に示す如くカーリン
１、軒桁３で構成される骨組体とその上に張られ
た屋根外板４とにより構成されるものが一般的で
ある。前者の構成による屋根構の一般的な組立方
法の例示を第１５図乃至第１９図にしめし、後者
の構成による屋根構の一般的な組立方法の例示を
第２０図乃至第２２図にしめす。

ここで図面に基づいて従来の組立方法を略述す
ると、前者について、治具４，４′上に予め位置
決め具５，６およびハンドバイス７，７′が配置
されており、この位置決め具５，６に各カーリン
１を当接しハンドバイス７，７′で各カーリン１
を拘束したのちカーリン１と長桁２を溶接して一
体の骨組体とし次にこれを治具より外し、クレー
ン等にて反転させて第１７図にしめす受台８に設
置し、骨組体の裏面の溶接をおこない骨材の組立
を完成させる。次に第１８図にしめす屋根外板受
台９，１０上に屋根外板３を設置したのちに、上
記骨組体を屋根外板３上に乗せ、屋根外板３と骨
組体を仮溶接して一体としたものを、再び第１９
図にしめす受台１１に移動して固定し、溶接機１
２にて溶接し、屋根構を完成させる。

また後者の屋根構の組立方法について述べる
と、治具２４，２４′上には予め位置決め具２５，
２６、ハンドバイス２７，２８が配置されてお
り、先ず治具２４上に軒桁２３を設置し、これを
ボルト２９にて締着し、次にカーリン２２を位置
決め具２５，２６に当接しハンドバイス２７，２
８で固定したのちカーリン２２と軒桁２３を溶接
する。続いて屋根外板２１を被せ、ターンバツク
ル等の張り具３０にて屋根外板２１を展張させて
カーリン２２と屋根外板２１を密着させ、次に屋
根外板下面より上向き姿勢３１にて屋根外板２１
とカーリン２２の仮溶接をおこなう。この際カー
リン２２と屋根外板２１を完全に密着させるため
に屋根上面より人手にて重錘３２で押え込む作業
をおこなう。以上の仮組立が終了すればこれをク
レーン等にて反転し第２２図にしめす受台３４に
乗せ、カーリン２２と屋根外板２１を溶接機３３
にて溶接し、屋根構を完成させる。

しかし、上記従来の組立方法には次の如き欠点
があつた。即ち、(イ)屋根構の構成部材に長桁、軒
桁があるものは骨組体の状態にて反転や運搬が容
易であるが、屋根外板とカーリンのみで構成され
長桁および軒桁のない屋根構にあつては骨組体の
みでの仮組立が出来ないために反転および運搬に
その手段がなかつた。(ロ)多数のカーリンを１本毎
に設置拘束する作業に多くの時間を費していた。
(ハ)後者の組立方法ではカーリンと屋根外板の仮溶
接が上向き作業になり作業性が悪く、またその際
にカーリンと屋根外板を密着させるために屋根外
板上面より押しつけねばならず、これが２人作業
となり余分の人手がかかる。(ニ)カーリンと屋根外
板とを仮付溶接する必要があり、これらは一般に
薄板であるため、溶接アークで屋根外板を溶融貫
通させるなど品質上の問題が発生する。(ホ)屋根外
板をカーリンに沿わせるために屋根外板の両側よ
り片側５乃至６個所にて張り具で引張つており、
この引張作業はカーリンと屋根外板の夫々中心を
合せ調整しながら引張る必要があり、人手がかか
り作業性が悪い。(ヘ)骨組体や屋根構の反転時に、
これにロープを掛け天井クレーンを使用しておこ
なうため骨組体や屋根構に変形をおこし易く、又
その作業には４乃至５名の人手を要し時間のかか
る作業であるとともに安全性にも問題があつた。

とくに、第３図の屋根構では、構造と作業上の
問題から最初にカーリンを屋根外板に取付けた
後、車体組立時に軒桁３と結合する場合があり、
個々のカーリンを屋根外板４の所定位置にセツト
するには多くの困難がある。

この発明は従来技術の有する上記の種々の欠点
を解決しようとするものであり、組立作業の作業
性の改善、品質の向上、安全性の向上と更に省人
化、組立時間の短縮を図ることを目的とするもの
で、とくに、屋根外板とカーリンのみで構成され
る屋根構に有効である。

本発明に係る装置は上記目的を達成するため、
（特許請求の範囲１項）と骨材とからなる構造物
の組立装置である。また、本発明に係る方法は、
（特許請求の範囲５項）である。

これを実施例にて詳細に説明すると、第４図乃
至第６図は骨材拘束装置４０に関し、４１は枠体
であり長形の枠組構造で作られており、その長さ
は対象とする車両などの屋根構を組立てる充分の
長さを有している。その両端にはこの構造体を支
える支持棒４２が夫々２本づつ枠体を水平に支持
するに適した位置に設けられる。また支持台４４
を介して回転軸４３が取付けられる。枠体４１の
水平方向両側には枠体４１の長手方向と平行に支
持枠４６，４６′を介して長梁４５が取付けられ
る。枠体４１上面の中心線上にはその枠体の長手
方向にそつて所定の間隔を保つて骨組構成部材、
たとえばカーリンの上部を拘束する上部拘束治具
４７が並べ取付けられる。第７図、第８図はこの
上部拘束治具４７の詳細図であり、支持具４８、
受具４９、押具５０からなり受具４９は支持具４
８を介して枠体４１に取付けられ、押具５０は受
具４９に対して回動自在となるようピン５１にて
結合されているとともに、更にピン５２を介して
枠体４１上を縦通している連結棒５４に嵌着され
ている環５３に取付けられている。なお環５３は
連結棒５４に対して摺動する構造となつており、
片側は連結棒５４に植設された止め具５５に係止
され、他端はバネ５６を介して連結棒５４に植設
された止め具５７にて係止される構造となつてい
る。ここで部材、たとえばカーリンを拘束する場
合には、第７図において連結棒５４が図に矢印で
示す左方向に移動し、止め具５７はバネ５６を介
して環５３を押圧し、押具５０はピン５１を支点
として回転し受具４９との間で部材を拘束するよ
うになつている。

この場合バネ５６は部材を無理に押え込まない
ように緩衝機能をもたせるために取付けられてい
る。次に部材の拘束を解く場合は、第８図のごと
く連結棒５４が図に矢印で示す右方向に移動し、
止め具５５により環５３は押圧され押具５０はピ
ン５１を支点として回転し部材の拘束を解く構成
となつている。なお連結棒５４は枠体４１の一端
に取付けられた空圧または液圧にて作動するシリ
ンダ５８に結合されており、このシリンダ５８の
作動により一連の上部拘束装置４７を一斉に拘束
または解放できるようになつている。また長梁４
５には上部拘束治具４７と同様に同じ間隔を保ち
ながら端部拘束治具５９が並べ取付られる。第９
図、第１０図は端部拘束治具５９の詳細図であ
り、支持具６０、受具６１、押具６２からなり、
受具６１は長梁４５にとりつけられており、押具
６２はピン６３を介して長梁４５にとりつけられ
るとともにピン６４および支持具６０を介して環
６５に取付けられる。環６５は長梁４５の下面を
縦通している連結棒６６に摺動自在に嵌着され、
その環６５の片側は連結棒６６に植設された止め
具６７に係止され、他端はバネ６８を介して同じ
く連結棒６６に植設された止め具６９にて係止さ
れる構造となつており、ここで部材例えばカーリ
ン１０１の端部を拘束する場合には、第１０図に
おいて部材１０１の端部を長梁４５と受具６１に
当接させて配置し連結棒６６を図に矢印示す左方
向に移動すれば、止め具６９はバネ６８を介して
環６５を押圧し、更に支持具６０を介して押具６
２を押圧する。押具６２はピン６３を支点として
回転し長梁４５および受具６１との間で部材１０
１（ここでは取付部材１０１ａ）を拘束する。こ
の場合バネ６８は上部拘束治具のバネ５６と同様
部材拘束時の緩衝機能をはたしている。次に部材
の拘束を解く場合は、第９の如く連結棒６６を図
に矢印で示す右方向に移動すれば、止め具６７に
より環６５は押圧され押具６２は部材の拘束を解
く。連結棒６６は長梁４５の一端に取付けられた
空圧または液圧にて作動するシリンダー７０に結
合されており、このシリンダー７０の作動により
一連の端部拘束治具５９を一斉に拘束または解放
できるようになつている。ここで両側の長梁４５
の相互間隔、上部拘束治具４７と端部拘束治具５
９の相互の関係位置、上部拘束治具４７，５９の
取付けられる数、間隔はこの装置にて組立てられ
る骨組体の設計により夫々定められるものであ
る。また回転軸４３は、本装置に骨材などを組上
げ、この回転軸４３を中心として反転させる場
合、その回転時の装置の平衡を考慮して装置の重
心線の位置近くに設けられる。

次に構造物組立装置７１について説明すると第
１１図、第１２図において、７２は受板であり、
これはここで組立てられる構造物、例えば屋根板
の形状に合致するような形状に予め加工されてお
り、また屋根に骨組体を溶接する場合などに使用
する作業用の長穴７３が多数設けられている。こ
の受板７２の突面側中央部（第１１図下側中央
部）には受板７２の長手方向に適当間隔にて展張
治具７４が設けられている。展張治具７４は支持
具７５に把持されたターンバツクル７６と、その
両端には連結棒７７を介して受板７２の長手方向
両端部に設けている板張り具７８に固着され、板
張り具７８はターンバツクル７６に取付けられた
ラチエツト式ハンドル７９を操作することによ
り、両側の板張り具７８を受板７２に対して対称
に突出させうる構造となつている。

第６図において８０は上記骨材拘束装置４０の
反転装置であり架台８１上に２個のローラ８２が
設置されておりこのローラ８２には駆動装置８３
が設けられており、またこの装置８０は２基にて
１組として使用されるもので、骨材拘束装置４０
の両端に設けられている回転軸４３をローラ８２
上に横架させ、ローラ８２上にて四点支持して、
骨材拘束装置４０を反転させるためのものであ
り、ローラ８２面は回転軸４３との摩擦力を増す
ためにゴムライニングなどが施こされている。

第１３図および第１４図は総組立装置８４であ
り、第１３図はその平面図、第１４図は正面図を
あらわし、骨材拘束装置支持台８５、構造物組立
装置支持台８６、溶接機８７、溶接機用軌条８８
から構成されており、骨材拘束装置支持台８５、
構造物組立装置支持台８６は基台８９の上に設け
られ、前者は骨材拘束装置４０を支持棒４２を介
して横架させこれを支持するものであり、支持台
８５上端の支持棒挿入部は漏斗状にし、挿入容易
にするとともに挿入設置後の設置精度を保つよう
にされている。構造物組立装置支持台８６は基台
８９上に構造物組立装置７１を支持するものであ
り、骨材拘束装置４０との組立精度を維持するた
めに相互関係位置と受板７２の形状を考慮し、そ
の寸法形状は正確に作られ設置されている。なお
基台８９の周辺には骨材および屋根板等を溶接を
おこなうための溶接機８７と、この溶接機８７を
総組立装置８４の周囲に移動させるための軌条８
８が設けられている。

次に本発明に係る組立方法の一例として、第３
図に示す鉄道車両の屋根構の組立を上記の装置に
より行う場合の実施例を、図面に基づいて詳細に
説明する。先ず第４図ないし第６図に示す骨材拘
束装置４０の上部拘束治具４７、および端部拘束
治具５９を夫々解放の位置、即ち第７図および第
９図に図示する状態に設置しておき、カーリン等
の骨材１０１を所定の数拘束治具上に順次配設す
る。この場合骨材１０１は上部拘束治具４７およ
び端部拘束治具５９の受具４９，６１の少なくと
も３個所（要すれば支持枠４６′を含め５個所）
において正確に治具に副つている必要がある。つ
いでシリンダ５８，７０を作動させることにより
骨材１０１は一斉に拘束治具４７および５９に拘
束され骨材１０１の定着は完了する。なおこの骨
組体に長桁がある場合には骨材１０１の定着が完
了した時点にて取付けをおこなえばよく、軒桁が
ある場合は骨材拘束装置を取外した後に行えばよ
い。ついでこの骨材拘束装置４０をクレーン等に
て釣り上げ反転装置８０上に配置し反転をおこな
う。なお、骨材１０１等を装置に定着する前に骨
材拘束装置４０を反転装置８０上に設置してお
き、骨材拘束装置４０が自重などにより反転しな
いように安全措置を講じたのち、骨材１０１の配
設作業をおこなつてもよく、この場合は反転の場
合にクレーン等にて釣上げる必要はない。

つぎに屋根外板等の板材１０２を、第１３図、
第１４図示す総組立装置８４の構造物組立装置支
持台８６の所定位置に正確に設置された構造物組
立装置７１上に配設し、屋根外板両端の曲部１０
３を展張治具７４の板張り具７８に抱持させ、つ
いでターンバツクル７６により連結棒７７を介し
て板張り具７８を展張させることにより板張り具
７８は双方同量づつ突出し屋根外板１０２は双方
より引張られるとともに受板７２の中心に正確に
中心を合せて設置することができる。

屋根外板の端部に曲部１０３がない場合は、板
張り具７８にバイスを設けて端部を直接つかんで
引張る。

ついで第１図の総組立斜視図にしめすごとく骨
組体がセツトされ反転させた骨材拘束装置４０を
屋根外板１０２がセツトされた構造物組立装置７
１上に運搬し、支持棒４２を支持台８５に装入設
置する。この場合骨材拘束装置４０の支持棒４２
と支持台が確実に嵌合することにより構造物組立
装置７１の中心と骨材拘束装置４０の中心が一致
するとともに支持台８５の高さは屋根外板と骨材
が適当な面圧を保つように保たれている。以上の
如く設置したのちに溶接機８７により屋根外板１
０２と骨材１０１の溶接作業をおこない屋根構を
完成させる。なおこの溶接作業をおこなう場合
に、溶接機に下部側の電極の屋根外板への当接に
支障がないよう、受板７２には長穴７３が適宜設
けられている。またこの溶接機８７が装置の周囲
を周動できるよう、装置を周回する軌条が設けて
あり、装置の両側を１台もしくはそれ以上の溶接
機で溶接作業ができるようになつている。

なお、上記骨材拘束装置４０における上部拘束
治具４７および端部拘束治具５９を上記構成の機
械的締付け治具に代り、電磁石または永久磁石を
使用することで、骨材拘束装置４０を反転した状
態でも骨材などをこの装置に設置することがで
き、組立作業における反転作業を省略することが
できるものである。

また上記実施例においては拘束治具４７，５９
等は枠体４１または長梁４５に所定の間隔で固定
されているが、これを長手方向に可動にすること
により、並列する骨材と骨材の間隔を自由に設定
することもできる。

更には反転装置８０の架台８１を昇降可能な構
造とし、これを総組立装置の基台８９上に設置す
ることにより骨材拘束装置４０、構造物組立装置
７１、反転装置８０、総組立装置８４の一体化が
可能である。このようにすることによつて同一装
置内にて骨材の拘束、反転および屋根構の組立作
業ならびに骨組体との結合作業ができ、クレーン
等による運搬作業を省略することができる。

なお本装置ならびに本組立方法は単に鉄道車両
の屋根構の組立に止まらず同様な形状寸法の部材
を連続して並べこれに板材を取付けて組立をおこ
なつている輸送機体の胴体、船舶の構造体、建屋
等の組立にも適用出来るものである。

以上説明したように本発明に係る組立装置なら
びに組立方法によれば、従来の技術では多くを要
した仮組作業の手数を大幅に減らすことができる
とともに、治具装置により骨材間隔などの精度の
維持向上が図ることができ、また骨材を本組立装
置に設置した場合装置上の少なくとも３点におい
て支持され、従つてその曲がり状態や副い具合を
目視で確認することが容易となり骨材等の曲がり
不良品を早期に発見することができる。更に骨材
の配設、溶接作業が下向き姿勢となり作業性もよ
くなり、１人作業が可能である。また反転作業も
容易となり、反転作業時における変形も生せず、
安全であり、省人化、作業性の改善、安全性の向
上と共に製品の品質の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の総組立斜視図、第２図および
第３図は従来の鉄道車両等の屋根構、第４図乃至
第６図は骨材拘束装置、第７図および第８図は骨
組構成部材拘束治具、第９図および第１０図は端
部拘束治具の詳細図、第１１図および第１２図は
構造物組立装置、第１３図および第１４図は総組
立装置、第１５，１６，１７，１８，１９図およ
び第２０，２１，２２図は夫々鉄道車両等の屋根
構の従来例を示す。 ４０……骨材拘束装置、４１……枠体、４２…
…支持棒、４３……回転軸、４５……長梁、４
６，４６′……支持枠、４７……上部拘束治具、
５９……端部拘束治具、５８，７０……シリン
ダ、５４，６６……連結棒、７１……構造物組立
装置、７２……受板、７３……長穴、７４……展
張治具、７６……ターンバツクル、７８……板張
り具、８０……反転装置、８１……架台、８２…
…ローラ、８３……駆動装置、８４……総組立装
置、８５，８６……支持台、８７……溶接機、８
８……軌条、８９……基台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 枠体と、支持部材を介してその両側に平行に
   設けられた長梁と、 骨材を互いに所定の位置に位置決めして拘束す
   る骨材拘束治具を前記枠体と長梁とに配設した骨
   材拘束装置と、 上面が板材の形状に合致する受台と、該受台に
   添設され板材を展張する展張治具とを設けた構造
   物組立装置と、 前記骨材がセツトされた骨材拘束装置を、前記
   板材がセツトされた構造物組立装置上に当接する
   手段と、 前記骨材と板材とを溶接する手段から成ること
   を特徴とする板材と骨材からなる構造物の組立装
   置。 ２ 溶接する手段が移動できるよう、周囲に軌条
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲１項記
   載の板材と骨材からなる構造物の組立装置。 ３ 押具が連結棒により骨材を一斉に拘束あるい
   は解放することを特徴とする特許請求の範囲１項
   記載の板材と骨材からなる構造物の組立装置。 ４ 展張治具の動きがターンバツクルによること
   を特徴とする特許請求の範囲１項記載の板材と骨
   材からなる構造物の組立装置。 ５ 枠体および長梁上に設けた骨材拘束治具によ
   り、骨材を骨材拘束装置の所定の位置に位置決め
   して拘束し、 構造物組立装置に設けられた受台に板材を配設
   し、展張治具にて展張するとともに、 前記骨材と前記板材とが対応当接するよう骨材
   拘束装置と構造物組立装置とを互いに当接する手
   段を介して嵌合させ、 こののち、溶接手段によつて骨材と板材とを溶
   接することを特徴とする板材と骨材からなる構造
   物の組立方法。 ６ 拘束治具による骨材の拘束後に骨材相互間の
   組立接合を行うことを特徴とする特許請求の範囲
   ５項記載の板材と骨材からなる構造物の組立方
   法。