JP3287580B2 - 壁モジュールおよびその製作方法 - Google Patents
壁モジュールおよびその製作方法Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D31/00—Superstructures for passenger vehicles
- B62D31/02—Superstructures for passenger vehicles for carrying large numbers of passengers, e.g. omnibus
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
-
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Panels For Use In Building Construction (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の上位概念に記載した壁モジュー
ルと、この壁モジュールの製作方法に関する。
ルと、この壁モジュールの製作方法に関する。
車体の場合には、繊維複合材料からなる、予め製作し
た２個の外側の被覆層と、この被覆層の間に接着される
予め製作した格子状フレームとからなる壁モジュールが
使用される（ドイツ連邦共和国特許出願公開第3838686
号公報）。この格子状フレームは互いに垂直で互いに固
定連結されたフレーム部材からなっている。格子領域が
窓用切欠きまたはドア用切欠きのために使用される場所
を除いて、被覆層と個々の格子領域の間の中空室には、
蜂の巣状コア切片が充填されている。蜂の巣状コア板は
両被覆層の内面に接着固定されている。その際、フレー
ム部材の配置は、ドア用切欠きと窓用切欠きに対応して
選択される。この種の構造は、完成した被覆層と格子状
フレームを別々に製作し、別々の製造行程で組み立てる
必要がある。
た２個の外側の被覆層と、この被覆層の間に接着される
予め製作した格子状フレームとからなる壁モジュールが
使用される（ドイツ連邦共和国特許出願公開第3838686
号公報）。この格子状フレームは互いに垂直で互いに固
定連結されたフレーム部材からなっている。格子領域が
窓用切欠きまたはドア用切欠きのために使用される場所
を除いて、被覆層と個々の格子領域の間の中空室には、
蜂の巣状コア切片が充填されている。蜂の巣状コア板は
両被覆層の内面に接着固定されている。その際、フレー
ム部材の配置は、ドア用切欠きと窓用切欠きに対応して
選択される。この種の構造は、完成した被覆層と格子状
フレームを別々に製作し、別々の製造行程で組み立てる
必要がある。
本発明の根底をなす課題は、少なくとも車体縦方向に
おいて大きな強度を有し、簡単に製作可能である、請求
項１の上位概念に記載した壁モジュールを提供すること
である。
おいて大きな強度を有し、簡単に製作可能である、請求
項１の上位概念に記載した壁モジュールを提供すること
である。
この課題の解決は本発明に従い、請求項１記載の特徴
によって解決される。
によって解決される。
本発明に従って壁モジュールを形成すると、車体縦方
向に延び、特に壁モジュールの全長にわたって一体的に
延び、ドア用切欠きと窓用切欠きの範囲においてのみ中
断されるフレーム部材を多数使用することにより、縦方
向強度が高まる。その際、このフレーム部材に対して横
方向にすなわち周方向に延びるフレーム部材は、縦方向
に向いた各々のフレーム部材のところで中断されるがし
かし、嵌め込まれる側方の結節要素によって、縦方向に
向いたフレーム部材に対して三次元的に位置決めされ
る。その際、結節要素は互いに角度をなす少なくとも２
個のアームを備えている。このアームは横断面が、互い
に突き合わせられるフレーム部材の横断面に適合してい
る。その際、フレーム部材は特に、被覆層の材料に適合
した繊維複合材料からなっている。その際、少なくと
も、車体縦方向に延びるフレーム部材は、被覆層よりも
大きな弾性係数を有する材料からなっている。このよう
にして形成された車体は縦方向安定性が高く、かつ運転
中または事故のときに生じる縦方向力を吸収するように
被覆層を設計する必要がない。その際、非常に高価値
で、それによって高価である材料の使用は、縦方向に延
びるフレーム部材に制限される。この場合、上側のフレ
ーム部材または下側のフレーム部材は上側部材または縦
方向部材の形に形成可能である。
向に延び、特に壁モジュールの全長にわたって一体的に
延び、ドア用切欠きと窓用切欠きの範囲においてのみ中
断されるフレーム部材を多数使用することにより、縦方
向強度が高まる。その際、このフレーム部材に対して横
方向にすなわち周方向に延びるフレーム部材は、縦方向
に向いた各々のフレーム部材のところで中断されるがし
かし、嵌め込まれる側方の結節要素によって、縦方向に
向いたフレーム部材に対して三次元的に位置決めされ
る。その際、結節要素は互いに角度をなす少なくとも２
個のアームを備えている。このアームは横断面が、互い
に突き合わせられるフレーム部材の横断面に適合してい
る。その際、フレーム部材は特に、被覆層の材料に適合
した繊維複合材料からなっている。その際、少なくと
も、車体縦方向に延びるフレーム部材は、被覆層よりも
大きな弾性係数を有する材料からなっている。このよう
にして形成された車体は縦方向安定性が高く、かつ運転
中または事故のときに生じる縦方向力を吸収するように
被覆層を設計する必要がない。その際、非常に高価値
で、それによって高価である材料の使用は、縦方向に延
びるフレーム部材に制限される。この場合、上側のフレ
ーム部材または下側のフレーム部材は上側部材または縦
方向部材の形に形成可能である。
その際、大きな強度が要求されるときに、横方向に延
びるフレーム部材と場合によって結節要素を、弾性係数
の大きな材料で製作することができる。フレーム部材は
形材として、特に中空形材として形成されている。この
フレーム部材は特に、座席、荷物置場および類似の組み
込み物を固定すべき場所にも配置することができる。
びるフレーム部材と場合によって結節要素を、弾性係数
の大きな材料で製作することができる。フレーム部材は
形材として、特に中空形材として形成されている。この
フレーム部材は特に、座席、荷物置場および類似の組み
込み物を固定すべき場所にも配置することができる。
このように構成された壁モジュールの製作は特に、壁
モジュールの所望される平らなまたは湾曲した形状に対
応する型に、先ず最初に、繊維強化材料（繊維材料）、
特に織物強化プリフォームまたは平らな繊維強化素材か
らなる乾燥した素材が型の全面に挿入される。そして、
この繊維強化素材の上に、縦方向に設けられたフレーム
部材が載せられ、このフレーム部材の間に、このフレー
ム部材に対して横方向に向いたフレーム部材の個々の部
分が載せられ、突き合わせ個所または交叉個所で、差し
込まれる結節要素によって、これらのフレーム部材の相
互の位置固定が行われる。その際、結節要素は好ましく
は同様に繊維複合材料からなり、差し込み時に既に接着
剤によって固定すべきフレーム部材に静的に支持するよ
うに連結可能である。そして、それぞれ交叉するフレー
ム部材の間に形成される中空室に、適合した硬質発泡板
または蜂の巣状材料が充填される。そして、フレーム部
材と硬質発泡板の露出側の全面に、乾燥した第２の繊維
強化素材が載せられ、続いて構造体全体に注型用樹脂が
含浸され、硬化される。注型用樹脂が繊維強化素材内を
貫通するので、フレーム部材および硬質発泡板との接着
が同時に行われる。この場合、注型用樹脂も自由空間内
に入り込む。その際、含浸は特に、真空バッグ内である
いは真空インジェクション法で行うことができる。それ
によって、中空室の確実な含浸と充填が行われ、かつ型
と反対側の被覆層面が滑らかに形成される。
モジュールの所望される平らなまたは湾曲した形状に対
応する型に、先ず最初に、繊維強化材料（繊維材料）、
特に織物強化プリフォームまたは平らな繊維強化素材か
らなる乾燥した素材が型の全面に挿入される。そして、
この繊維強化素材の上に、縦方向に設けられたフレーム
部材が載せられ、このフレーム部材の間に、このフレー
ム部材に対して横方向に向いたフレーム部材の個々の部
分が載せられ、突き合わせ個所または交叉個所で、差し
込まれる結節要素によって、これらのフレーム部材の相
互の位置固定が行われる。その際、結節要素は好ましく
は同様に繊維複合材料からなり、差し込み時に既に接着
剤によって固定すべきフレーム部材に静的に支持するよ
うに連結可能である。そして、それぞれ交叉するフレー
ム部材の間に形成される中空室に、適合した硬質発泡板
または蜂の巣状材料が充填される。そして、フレーム部
材と硬質発泡板の露出側の全面に、乾燥した第２の繊維
強化素材が載せられ、続いて構造体全体に注型用樹脂が
含浸され、硬化される。注型用樹脂が繊維強化素材内を
貫通するので、フレーム部材および硬質発泡板との接着
が同時に行われる。この場合、注型用樹脂も自由空間内
に入り込む。その際、含浸は特に、真空バッグ内である
いは真空インジェクション法で行うことができる。それ
によって、中空室の確実な含浸と充填が行われ、かつ型
と反対側の被覆層面が滑らかに形成される。
実施の形態の原理図に基づいて本発明を詳しく説明す
る。
る。
図１は軌条車両またはバスの車体の縦断面図、そして 図２は図１の車体のＸ部分の拡大図である。
図１には、窓開口２のほかにドア開口等を備えた、車
体の壁モジュール１の縦方向一部区間だけが示してあ
る。壁モジュールは完成した状態で、車体の外側輪郭と
内側輪郭に一致する一体の管状中空体を形成する。この
中空体は底壁３と側壁４と屋根壁５を備えている。その
際、外側の被覆層６と内側の被覆層７は注型用樹脂を含
浸した繊維材料によって形成されている。
体の壁モジュール１の縦方向一部区間だけが示してあ
る。壁モジュールは完成した状態で、車体の外側輪郭と
内側輪郭に一致する一体の管状中空体を形成する。この
中空体は底壁３と側壁４と屋根壁５を備えている。その
際、外側の被覆層６と内側の被覆層７は注型用樹脂を含
浸した繊維材料によって形成されている。
個々の壁3,4,5は被覆層6,7の間にフレームを備えてい
る。このフレームは支持機構としての働きをし、車両の
運転中に発生する力の大部分が被覆層6,7に作用しない
ようにする。その際、フレームは交叉するフレーム部材
8,9からなっている。この場合、車体の縦方向に対して
平行にかつ水平に延びるフレーム部材８は、窓開口２、
ドア開口などによって中断されない限り、車両全長にわ
たって延びている。このフレーム部材８に対して垂直に
かつ周方向に延びるフレーム部材９は、壁3,4,5内で、
車体縦方向に延びる長方形横断面のフレーム部材８の側
面に対して、外面が面一になるようにかつほとんど段差
がないように接触している。車体縦方向に延びる水平な
フレーム部材８は、被覆層6,7よりも大きな弾性係数を
有する材料からなっている。このフレーム部材８は、運
転中および特に事故の際に必要である、縦方向における
車体の大きな座屈強さを生じる。車体の周方向において
も座屈強さを大きくすべきときには、周方向に延びるフ
レーム部材９も同じ材料で作られる。その際、このフレ
ーム部材を同様に、注型用樹脂を含浸させた繊維強化材
料で作ると特に合目的である。それによって、フレーム
8,9と被覆層6,7とが確実に接着連結される。
る。このフレームは支持機構としての働きをし、車両の
運転中に発生する力の大部分が被覆層6,7に作用しない
ようにする。その際、フレームは交叉するフレーム部材
8,9からなっている。この場合、車体の縦方向に対して
平行にかつ水平に延びるフレーム部材８は、窓開口２、
ドア開口などによって中断されない限り、車両全長にわ
たって延びている。このフレーム部材８に対して垂直に
かつ周方向に延びるフレーム部材９は、壁3,4,5内で、
車体縦方向に延びる長方形横断面のフレーム部材８の側
面に対して、外面が面一になるようにかつほとんど段差
がないように接触している。車体縦方向に延びる水平な
フレーム部材８は、被覆層6,7よりも大きな弾性係数を
有する材料からなっている。このフレーム部材８は、運
転中および特に事故の際に必要である、縦方向における
車体の大きな座屈強さを生じる。車体の周方向において
も座屈強さを大きくすべきときには、周方向に延びるフ
レーム部材９も同じ材料で作られる。その際、このフレ
ーム部材を同様に、注型用樹脂を含浸させた繊維強化材
料で作ると特に合目的である。それによって、フレーム
8,9と被覆層6,7とが確実に接着連結される。
交叉するフレーム部材8,9の位置を固定し、確実に連
結するために、結節要素10が設けられている。縦方向に
延びるフレーム部材８は中断されることなくこの結節要
素を通過している。一方、それに対して横方向に、すな
わち車体の周方向に配置されたフレーム部材９の端部は
それぞれ結節要素に係合している。その際、結節要素10
の個々のアームは閉じた横断面を有する。この横断面は
結節要素に差し込まれるフレーム部材8,9の横断面にで
きるだけ近い形をしている。それによって、差込み継手
は充分な強度でフレーム部材8,9を連結する。フレーム
部材９は好ましくは結節要素10に接着される。その際、
結節要素10を大きな弾性係数を有する材料で作ると合目
的である。
結するために、結節要素10が設けられている。縦方向に
延びるフレーム部材８は中断されることなくこの結節要
素を通過している。一方、それに対して横方向に、すな
わち車体の周方向に配置されたフレーム部材９の端部は
それぞれ結節要素に係合している。その際、結節要素10
の個々のアームは閉じた横断面を有する。この横断面は
結節要素に差し込まれるフレーム部材8,9の横断面にで
きるだけ近い形をしている。それによって、差込み継手
は充分な強度でフレーム部材8,9を連結する。フレーム
部材９は好ましくは結節要素10に接着される。その際、
結節要素10を大きな弾性係数を有する材料で作ると合目
的である。
個々のフレーム部材8,9と被覆層6,7の間の中空室11に
は、硬質発泡板、蜂の巣状コア板等の形をした自己支持
作用を有する断熱手段（充填材、絶縁材）12が充填さ
れ、この断熱手段は周囲の構成要素6,7,8,9に接着され
ている。
は、硬質発泡板、蜂の巣状コア板等の形をした自己支持
作用を有する断熱手段（充填材、絶縁材）12が充填さ
れ、この断熱手段は周囲の構成要素6,7,8,9に接着され
ている。
車体は１個の壁モジュールから作ることができるがし
かし、例えば側壁４と底壁３を一体に製作し、この壁モ
ジュールとは別個に屋根壁５を製作することもできる。
屋根モジュールは槽状の下側モジュール上に置かれ、例
えば接着によって固定連結される。
かし、例えば側壁４と底壁３を一体に製作し、この壁モ
ジュールとは別個に屋根壁５を製作することもできる。
屋根モジュールは槽状の下側モジュール上に置かれ、例
えば接着によって固定連結される。
その際、壁モジュールの製作は好ましくは、第１の繊
維強化素材がモジュール型の全面に挿入されるように行
われる。この繊維強化素材上で、結節要素10を含む交叉
するフレーム部材8,9から、フレームを構成することが
できる。続いて、フレーム部材8,9の間にある中空室11
に、自己支持作用を有する熱およびまたは騒音を遮断す
る絶縁材12が充填される。その後で、第２の繊維強化素
材が絶縁材12を含むフレームの露出側に置かれる。これ
は、それぞれの壁モジュールがシェルの形にまたは平ら
な要素として形成される場合に、第１の繊維強化素材を
被覆すべき面上に適切に置くことができないときに行わ
れる。構造体全体に注型用樹脂を含浸させ、硬化させる
こにより、結節要素を含めて繊維強化素材、フレーム部
材および断熱材が接着連結される。その際、大きな面積
で差し込み継手を接着するために、フレームを組み立て
る際に既に、結節要素10とフレーム部材8,9の間に接着
剤または注型用樹脂を挿入すると合目的である。特に、
構造体全体の含浸は、真空バッグまたは真空インジェク
ション法を用いることによって改善される。それによっ
て、注型用樹脂または材料が中空室と隙間全部に充填さ
れ、空気を封じ込めないようにする。
維強化素材がモジュール型の全面に挿入されるように行
われる。この繊維強化素材上で、結節要素10を含む交叉
するフレーム部材8,9から、フレームを構成することが
できる。続いて、フレーム部材8,9の間にある中空室11
に、自己支持作用を有する熱およびまたは騒音を遮断す
る絶縁材12が充填される。その後で、第２の繊維強化素
材が絶縁材12を含むフレームの露出側に置かれる。これ
は、それぞれの壁モジュールがシェルの形にまたは平ら
な要素として形成される場合に、第１の繊維強化素材を
被覆すべき面上に適切に置くことができないときに行わ
れる。構造体全体に注型用樹脂を含浸させ、硬化させる
こにより、結節要素を含めて繊維強化素材、フレーム部
材および断熱材が接着連結される。その際、大きな面積
で差し込み継手を接着するために、フレームを組み立て
る際に既に、結節要素10とフレーム部材8,9の間に接着
剤または注型用樹脂を挿入すると合目的である。特に、
構造体全体の含浸は、真空バッグまたは真空インジェク
ション法を用いることによって改善される。それによっ
て、注型用樹脂または材料が中空室と隙間全部に充填さ
れ、空気を封じ込めないようにする。
この構造の場合更に、下側または側方で縦方向に延び
る、底壁３と側壁４の間のコーナーの範囲内のフレーム
部材8.1はそれぞれ、連続する縦梁の形に設計可能であ
り、側壁４と屋根壁５の間の移行部に設けたフレーム部
材は連続する上側部材の形に設計可能である。この構造
の場合更に、含浸させた繊維素材は同時に外側の被覆層
６または内側の被覆層７を形成する。この繊維素材は滑
らかな表面を有するようにモジュール型内で製作可能で
あり、従って研削、平滑作業等の機械的な仕上げ作業を
必要としないかあるいは非常に少ししか必要としない。
る、底壁３と側壁４の間のコーナーの範囲内のフレーム
部材8.1はそれぞれ、連続する縦梁の形に設計可能であ
り、側壁４と屋根壁５の間の移行部に設けたフレーム部
材は連続する上側部材の形に設計可能である。この構造
の場合更に、含浸させた繊維素材は同時に外側の被覆層
６または内側の被覆層７を形成する。この繊維素材は滑
らかな表面を有するようにモジュール型内で製作可能で
あり、従って研削、平滑作業等の機械的な仕上げ作業を
必要としないかあるいは非常に少ししか必要としない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プロッカート・ヤン ドイツ連邦共和国、Ｄ―12559 ベルリ ン、オーデルンハイマー・ストラーセ、 75 (72)発明者 リストフ・ルッツ ドイツ連邦共和国、Ｄ−80637 ミュン ヒェン、トリーヴァストラーセ、５ (56)参考文献 特開 平７−329778（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−30414（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−96833（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61D 17/08 B61D 17/04 B61D 17/10
Claims (9)
- 【請求項１】壁が繊維複合材料からなる被覆層（6,7）
を備え、被覆層の間に、車体縦方向に延びるフレーム部
材（８）および車体縦方向に対して横方向に延びるフレ
ーム部材（９）と、充填材（12）とが設けられ、これら
のフレーム部材と充填材が被覆層に固定連結されてい
る、車体用壁モジュールにおいて、車体縦方向に延びる
フレーム部材（８）が３本以上設けられ、車体縦方向に
延びるフレーム部材（８）が窓切欠きまたはドア切欠き
（２）の範囲を除いて、壁モジュール（１）の全長の大
部分にわたって一体的に延び、交叉するフレーム部材
（8,9）が交叉個所でそれぞれ、結節要素（10）によっ
て互いに固定連結され、少なくとも、車体縦方向に延び
るフレーム部材（８）が、被覆層（6,7）よりも大きな
弾性係数を有する材料からなっていることを特徴とする
壁モジュール。 - 【請求項２】フレーム部材（8,9）が繊維複合材料から
なっていることを特徴とする請求項１記載の壁モジュー
ル。 - 【請求項３】すべてのフレーム部材（8,9）と結節要素
（10）の一方または両方が、被覆層（6,7）よりも大き
な弾性係数を有する材料からなっていることを特徴とす
る請求項１または２記載の壁モジュール。 - 【請求項４】フレーム部材（8,9）の間に囲まれた空間
（11）内に、機械的な支持機能を有する適当な寸法の、
充填材としての充填板（12）、硬質発泡板または蜂の巣
状材料が配置されていることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載の壁モジュール。 - 【請求項５】フレーム部材（8,9）が荷重に適した横断
面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
つに記載の壁モジュール。 - 【請求項６】フレーム部材（8,8.1）が壁モジュールの
全長にわたって延びていることを特徴とする請求項１〜
５のいずれか一つに記載の壁モジュール。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれか一つに記載の壁モ
ジュールを製作するための方法において、第１の繊維強
化素材をモジュール型にその全面にわたって挿入し、第
１の繊維強化素材上にフレーム部材を交叉配置し、フレ
ーム部材の交叉個所に結節継手を取付け、交叉するフレ
ーム部材の間に形成された中空室内に、適当な充填板、
硬質発泡板または蜂の巣状材料製板を挿入し、充填板、
硬質発泡板または蜂の巣状材料製板を挿入したフレーム
部材上に、全面にわたって第２の繊維強化素材を載せ、
続いて、繊維強化素材とその間にある自由空間に、注型
用樹脂を含浸させ、その後で注型用樹脂を硬化させるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項８】組み立ての際に既に、結節要素とフレーム
部材の間の連結範囲に、接着剤が塗布されることを特徴
とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】含浸が真空バッグ内でまたは真空インジェ
クション法によって行われることを特徴とする請求項７
または８記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
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