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鉄道車両へのFSW実用化

日本車輌製造株式会社
宮道 知典 / 須田 俊之

1. はじめに

日本車輌製造(株)は、創業から124年目を迎えており、新幹線電車をはじめとして特急電車、通勤電車、地下鉄電車など様々なタイプの車両を製作し、昨年8月にはN700A新幹線車両の製造の時点において0系新幹線から累計4,000両を達成している。

本解説では、新幹線車両、地下鉄車両などアルミニウム合金製車両の製作に適用される接合技術の中から、摩擦攪拌接合(FSW)について車両への実用化例とFSWツール開発例を紹介する。

2. アルミニウム合金製車両

主構造部を構体(こうたい)と言い、アルミニウム合金製車両構体の素材は5000系合金の板材、6000系合金および7000系合金の押出形材である。このうち最も多く使用されるのは6000系合金(JIS A 6005C相当材)の中空形材となる。

構体の構造を図1に示す。1両分の長さの形材を並べて接合し、パネル状にした部材を箱型に組み立てるのが一般的である。


図1 アルミニウム合金製構体の構造

図から分かる通り、接合部が直線で構成されるシンプルなものとなっているため、溶接設備の自動化に適しており、当社はFSWで接合を行っている。