CN102015408A - 铁道车辆结构体的构造 - Google Patents

Abstract

铁道车辆结构体(1)具备侧外板(11)与端部结构体(3)。侧外板(11)分别设置于底架(2)的车宽方向两端部。端部结构体(3)具有端板(7)与角柱(5)。端板(7)分别设置于底架(2)的前后两端部，角柱(5)分别设置于底架(2)的四个角并连接于端板(7)以及侧外板(11)。又，角柱(5)具有侧板侧接合部(14d)，侧板侧接合部(14d)从车宽方向外侧重合于侧外板(11)并接合于侧外板(11)。

Description

铁道车辆结构体的构造

技术领域

本发明涉及铁道车辆等车辆结构体的构造，特别是实施在偏移冲突时能够缓和冲击的对策的铁道车辆结构体的构造。

背景技术

如图9所示，当对向行驶的2辆铁道车辆31、32中的一车辆（以下也称为“对向车辆”）31从线路中脱轨与另一车辆（以下也称为“行进车辆”）32的一部分冲突被称为偏移冲突，铁道车辆对这种偏移冲突采取了种种对策。作为偏移冲突的对策，例如专利文献1以及专利文献2那样使侧结构体形成双层蒙皮结构，以提高侧结构体的刚性，或在车辆31、32的侧结构体的前端部形成倾斜面，以在冲突时使车辆31、32双方能够分离开是有效的。

专利文献1：日本特许第3955807号公报（0012～0014段以及图4）；

专利文献2：日本特开2008－201313号公报（参照图3、图6）。

发明内容

上述双层蒙皮结构适用于使用比重比较小的铝合金的铝合金制车辆。在使用比铝合金比重大的不锈钢的不锈钢制车辆的情况下，由于车辆重量大，通常使用单层蒙皮构造。在单层蒙皮构造的结构体的情况下，为了使该制造工序容易实施，先在底架上安装接合着角柱的端板，从其后方将侧外板安装于底架上。这时，将侧外板以其前端部从外侧重叠地安装于角柱。因此，侧外板的前端部在外侧露出。由于侧外板的前端部这样露出于外侧，会发生行进车辆32在偏移冲突时挂住侧外板的前端部，挂住前端部后行进车辆32照旧前进，结果侧外板从角柱上脱落的情况。

又，单层蒙皮构造的情况下，不能像双层蒙皮构造那样使侧外板与角柱对接并连续焊接，例如，必须将侧外板点焊接于角柱。即，侧外板与角柱只用点接合。因此，在不锈钢制车辆的情况下，有专利文献1以及专利文献2中所示的与铝合金制车辆相比在偏移冲突中侧外板剥落的问题。

又，该问题看起来是使用单层蒙皮构造的不锈钢制车辆特有的问题。但是，即使是铝合金车辆，如果侧外板与角柱相互重叠焊接，露出侧外板的前后两端部，也会产生同样的问题。

本发明的目的在于，针对偏移冲突提供一种能够提高安全性的铁道车辆结构体的构造。

本发明的铁道车辆结构体的构造是具备位于车体的车宽方向两端部的侧外板、以及包含位于车体的长度方向端部的端板（end plate）和分别配置于所述车体的四角，连接于邻接的所述侧外板与所述端板的角柱的端部结构体，且利用所述角柱从车宽方向外侧覆盖所述侧外板的前端部的铁道车辆结构体的构造。

如果采用本发明，由于利用角柱从外侧覆盖侧外板的前端部，在偏移冲突时侧外板的前端部得到保护，不会直接碰撞到行进车辆。因此，行进车辆不会挂住侧外板的前端部，提高了安全性。

如果采用本发明，可以提供一种提高偏移冲突的情况下的安全性的铁道车辆。

附图说明

图1是从前方看本发明的实施形态的铁道车辆结构体的正视图。

图2是放大表示图1所示的以切断线A－A切断时的切断的结构体的一部分的放大剖面图。

图3是放大表示图2所示的箭头B的方向上看时的结构体的一部分的放大图。

图4是放大表示作为结构体的一部分的图1所示的区域X的放大正视图。

图5是放大表示图4所示的以切断线C－C切断时的切断的结构体的一部分的放大剖面图。

图6是放大表示作为结构体的一部分的图1所示区域Y的放大正视图。

图7是放大表示图6所示的以切断线D－D切断时的切断的结构体的一部分的放大剖面图。

图8是从前方看本发明另一实施形态的铁道车辆的结构体的角柱附近的部分正视图。

图9是相向行进的2辆铁道车辆偏移冲突时的状态图，（a）是从上面看偏移冲突时的铁道车辆的俯视图；（b）是从右侧看偏移冲突时的铁道车辆的图。

符号说明

1   结构体；

2   底架；

5   角柱；

7   端板；

11  侧外板；

12  侧梁；

13  侧柱；

14  导向板；

14c 倾斜部；

14d 侧板侧接合部；

15  支持板；

17  接合构件；

18  第1支持部；

18a 邻接面；

19 第2支持部；

19a 邻接面。

具体实施方式

以下参照上述附图对本发明的实施形态的铁道车辆结构体1进行说明。各实施形态的方向的概念是，将铁道车辆的行进方向作为前方，与向前方时的方向概念一致。以下说明的铁道车辆的结构体1不过是本发明的一实施形态，本发明不限于以下所述实施形态，可以在不超过本发明宗旨的范围内追加、消除、变更。

铁道车辆中，预先将多个车辆加以连接，在前头以及最末尾的车辆间有中间车辆。各车辆具有形成能够行进在线路上的结构的2辆台车（未图示）。2辆台车在各车辆中位于偏向长度方向的位置，在它们上面，隔着未图示的空气弹簧承载结构体1。结构体1大致形成为中空长方体形状，也就是箱型，其里面形成收容旅客或货物的空间。结构体1在其底部具有图1所示那样的底架2。

底架

底架2俯视看来大致形成为矩形，承载于2部台车上。底架2的左右两端部分别竖立设置侧结构体4，底架2的前后两端部分别竖立设置端部结构体3。即，侧结构体4分别位于车体的车宽方向的两端部，端部结构体3分别位于车体的长度方向的两端部。这些端部结构体3与侧结构体4，其彼此邻接的结构体利用下述角柱5连接。而且，在侧结构体4与端部结构体3上，设置顶棚结构体6，利用底架2、2个侧结构体4（参照图2）、2个端部结构体3以及顶棚结构体6构成箱型的结构体1。

侧结构体

侧结构体4如图2所示，具有侧外板11、多支侧梁12、以及多支侧柱13。侧外板11是从左侧或右侧看的侧面看上去大致前后方向上长尺寸的矩形板状构件，从正面看下摆向内侧变窄。侧外板11的下端接合于底架2，上端延伸到顶棚结构体6。侧外板11上形成多个窗（未图示），侧外板11的内侧避开该窗固定多支侧梁12以及侧柱13。侧梁12为窗框上槛或窗台板等骨架构件，在前后方向上延伸。在本实施形态中，在窗的下侧设置3支侧梁12，在窗的上侧设置1支侧梁12。又，侧梁12的数量及位置不限于上述数量及位置。侧柱13在上下方向延伸，跨越多支侧梁12固定。

端部结构体

端部结构体3具有端板7、贯通路柱8、门楣9、支架构件10、弧形梁23以及角柱5。端板7是从前方看即正面看大致为倒U字形的板状构件，竖立设置于底架2上。端板7的上端延伸到下述弧形梁23，端板7的左右方向中央具有的孔形成贯通路7a。贯通路7a的两侧上，沿着贯通路7a分别竖立设有贯通路柱8，贯通路7a的上侧设置门楣9。贯通路柱8从底架2延伸到弧形梁23，门楣9跨越这两支贯通路柱8之间左右延伸。又，在端板7的内侧，从贯通路柱8向外侧分别向左右上下延伸设置剖面为帽状的多个支架构件10。

角柱

在底架2的前后两端部配置各一对角柱5。即角柱5分别位于车体四角。还有，各角柱5构成端部结构体3的一部分，将连结接合于端部构体3的托架16与侧构体4扣紧接合。这些角柱5利用在上下方向上延伸的导向板14与支持板15构成，如下所述，其下端到达底架2下表面（参照图4），其上端到达弧形梁23（参照图6）。

又，铁道车辆中，由于在去路和回路上行进方向相反，因此形成为在去路上位于后侧的2个角柱5在回路上位于前侧。因此，在去路和回路中都为了应对偏移冲突，分别在前后左右对称地在四角设置相同形状的角柱5。以下对前侧两角上配置的角柱5的结构进行说明，对这些角柱，前后对称设置的后侧的2个角柱5的结构的说明省略。又，图2～图7图示配置于前侧左角的角柱5。

作为导向构件的导向板14是在上下方向延伸的板状构件，具有端板侧接合部14a、连结部14b、倾斜部14c以及侧板侧接合部14d。端板侧接合部14a俯视看来在左右方向（即车宽方向）延伸，配设于端板7的后方。端板侧接合部14a在其前面接合托架16，通过该托架16接合于端板7的左端部（右角的角柱5的情况下，接合于右端部）。又，在端板侧接合部14a的外侧的端部与连结部14连结，与连结部14b一起构成俯视为L字形的部分。连结部14b在前后方向上延伸，其前端部比端板7更向前方突出。而且，在连结部14b的前端部连结倾斜部14c。

倾斜部14c从连结部14b的前端向车宽方向外侧延伸，朝侧外板11向后方倾斜。借助于此，在倾斜部14c上，从端板7一侧向侧外板11一侧，向着侧外板11形成向后方倾斜的倾斜面S。而且，在倾斜部14c的外侧的端部上连结侧板侧接合部14d。侧板侧接合部14d大致成平板状，从倾斜部14c的外侧的端部延伸到后方。侧板侧接合部14d除了其下端侧的一部分外，从外侧重合于侧外板11的前端部并接合。即，侧外板11的前端部利用导向板14覆盖，位于比其更内侧的位置。

这样配置的导向板14利用倾斜部14c将端板7与侧外板11之间加以堵塞。该倾斜部14c位于比端板7更前侧，从端板7向侧外板11向后方倾斜。这样将倾斜部14c配置于比端板7更前方，因此在设置下述接合构件17的情况下，也能够防止倾斜部14c压迫结构体1内的空间，能够确保在结构体1内有与不形成倾斜部14c的情况相同大小的空间。

又，倾斜部14c的倾斜面S的斜度设定为与结构体1的前方连接的车辆（以下简称“前方车辆”，参照图9的符号33）左右偏转时结构体1的倾斜部14c与前方车辆的倾斜部14c不接触。又，倾斜面S的宽度最好是设定为使得即使是前方车辆最大限度偏转也在前方只显露倾斜面S，且端板7能够隐藏于前方车辆后面，或设定为更宽。

在导向板14的后面设有支持板15。作为支持构件的支持板15是做得比导向板14更薄的Z形钢，是在上下方向延伸的板状构件。支持板15具有第1凸缘部15a、连接板15b、第2凸缘部15c。第1凸缘部15a粘接于倾斜部14c的后面。第1凸缘部15a的端板7一侧的端部上连结连接板15b。连接板15b与第1凸缘部15a垂直，并且从第1凸缘部15a向后延伸。又，连接板15b的后端部上连结第2凸缘部15c。第2凸缘部15c从连接板15b延伸到端板7一侧，端板7一侧的端部接合于端板侧接合部14a的后面。

这样接合的支持板15，第1凸缘部15a比倾斜部14c短，并且形成第2凸缘部15c比端板侧接合部14a长的结构。因此，连接板15b处于从导向板14的连结部14b向车宽方向离开的位置，支持板15与导向板14之间形成由第2凸缘部15c、连接板15b、倾斜部14c以及连结部14b包围的闭塞空间27。即，支持板15与导向板14构成具有闭塞空间27的封闭剖面结构。

接合构件

支持板15的后面设有多个接合构件17。本实施形态中，分别对应于作为侧外板11的侧梁12之一的窗框上槛以及窗台板设置2个接合构件17。接合构件17为大致中空的板状构件，接合于作为增强构件的侧柱13，又通过该侧柱13连接于侧梁12（窗框上槛或窗台板）。这样，接合构件17介于支持板15与侧梁12之间，从后方支持支持板15。

接合构件17在俯视大致为L字形，内侧设置凹部，大致成长方体状的车辆的内装T的四角不干涉地进行配置。接合构件17具有第1支持部18以及第2支持部19。第1支持部18以及第2支持部19形成剖面为U字形的形状，在前方以及侧外板11一侧开口。第1支持部18配合支持板15的第2凸缘部15c以及连接板15b的形状形成俯视大致成L字形的形状，从第2凸缘部15c到连接板15b进行焊接。又，第2支持部19配合侧柱13的前侧的臂部13a以及连接板13b的形状形成俯视大致为L字形的形状，从前侧的臂部13a到连接板13b进行焊接。作为第1支持部18b的后面的接合面18a以及作为第2支持部19的前面的接合面19a都成平坦状，处于大致垂直于前后方向的位置。即，这两个接合面18a、19a在车宽方向上延伸。将第1支持部18以及第2支持部19使这两个接合面18a、19a相对地加以焊接。

其他结构

具有这样的结构的角柱5的下端，如图4所示达到底架2的下端，该下端部分别覆盖底架2的四角。因此角柱5的下端部的结构与其余部分的结构有若干不同，下面参照图5对该结构进行说明。在下端侧，导向板14的连结部14b在连接于底架2上表面的位置被切断，从该处到端板侧接合部14a的部分欠缺。而且，连结部14b被焊接于底架2。又，支持板15的连接板15b也在连接于底架2上表面的位置被切断，从该处到第2凸缘部15c的部分欠缺。而且，连接板15b被焊接于底架2。又在导向板14以及支持板15的下端分别设有闭塞板20、21，利用各闭塞板20、21将导向板14与底架2之间、以及支持板15与底架2之间加以阻塞。

在角柱5的上端，如图6所示设置堵塞板22。堵塞板22在俯视的情况下大致形成梯形状，在从导向板14的连结部14b到侧外板11的前端部设置。闭塞空间27利用该堵塞板22堵塞，在堵塞板22的上表面接合弧形梁23。弧形梁23形成在弧上，架设在位于左右两侧的角柱5上。又，端板7的上端也形成弧形梁23的形状，因此接合于弧形梁23的下侧。而且，在端板7的左右两肩的外侧，形成利用角柱5、弧形梁23以及端板7包围的大致为三角形状的间隙，形成能与该间隙的形状配合的形状的闭塞板24堵塞着所述间隙设置于端板7上。又，端板7与导向板14的连结部14b之间形成在上下方向延伸的沟25。在该沟25的开口部设置闭塞板26，利用该闭塞板26堵塞沟25的开口部。又，沟25是容纳将端板7与导向板14加以紧固的螺栓等的头部用的锪孔（座ぐり，spot facing）那样的沟。

结构体的组装方法

以下对结构体1的组装方式的大概情况进行说明。首先，在端部结构体3的端板7的左右两端部分别接合角柱5。而且在底架2上安装端部结构体3，其后安装侧结构体4。在这里，在比侧外板更外侧的位置上配置角柱的以往的结构体构造的情况下，在底架2上竖立端部结构体后，再将侧结构体从外侧重合于端部结构体地将其安装于底架2。而且，采用与以往相同的方法，不能如本实施形态那样在比角柱5更内侧的位置上配置侧结构体4。因此，在组装本实施形态的结构体1的情况下，端部结构体3临时组合于底架2后稍微向外侧倾斜，在底架2上竖立安装侧结构体4后再将其竖立。借助于此，在侧板侧接合部14d的内侧配置侧外板11的前端部。

在底架2上竖立端部结构体3以及侧结构体4后，接合侧板侧接合部14d以及侧外板11。还有，将角柱5上预先安装的第1支持部18与侧结构体4上预先安装的第2支持部19加以焊接，在角柱5与侧结构体4之间形成接合构件17。形成后，在端部结构体3以及侧结构体4上承载顶棚结构体6，利用闭塞板20、21、24、26以及堵塞板22堵塞各间隙。这样就组装了结构体1。

这样组装的结构体1中，只将预先分别安装于角柱5以及侧结构体4的第1支持部18与第2支持部19加以焊接，就能够在角柱体5与侧结构体4之间安装接合构件17。因此，接合构件17的安装是容易的。又，第1支持部18以及第2支持部19的接合面18a、19a垂直于车辆的长度方向，在车宽方向上延伸，因此能够对使2个接合面18a、19a对向的位置相应于支持板15与侧柱11的相对位置进行调整。所以2个接合面18a、19a容易对向。

偏移冲突

下面参照图2以及图9对具备结构体1的2台车辆31、32发生偏移冲突的情况进行说明。在路线上对向行进的2台车辆31、32，有两台车辆31、32中的一方（以下简称“对向车辆”）31从线路上脱出，行进在线路上的另一车辆（以下简称“行进车辆”）32与对向车辆31发生偏移冲突的情况。该偏移冲突中，由于各车辆31、32的结构体1的侧板7隐藏于前方车辆33、34之后，各车辆31、32的角柱5相互冲突（参照图9（a））。

由于角柱5相互冲突，大冲突负荷作用于角柱5。角柱5以闭合截面构成，形成中空柱，还利用以接合构件17从后方加以支持予以增强，因此与以往的铁道车辆的结构体相比，具有更高的刚性。由于这个原因，在偏移冲突时能够抑制角柱5的变形，能够防止侧外板11随着角柱5的变形而剥落。

角柱5相互冲突的对向车辆31以及行进车辆32利用倾斜部14c相互使相对侧的车辆朝离开自身车辆的方向避开。即对向车辆31利用行进车辆32的倾斜部14c向离开行进车辆32的方向避开，行进车辆32利用对向车辆31的倾斜部14c向离开对向车辆31的方向避开。通过这样相互避开，能够分别抑制对向车辆31以及行进车辆32受到的冲突负荷，能够在冲突时抑制侧外板11与侧板侧接合部14d的接合部分上作用的剪切力。又，剪切力是利用倾斜部14c使冲突负荷的一部分向车宽方向避开而得到抑制的。这样，倾斜部14c抑制了作用于所述接合部分的剪切力，防止侧外板11从角柱5剥落。

还有，由于使冲突负荷向车宽方向避开，该避开的力使角柱5的导向板14压向车宽方向内侧。由于导向板14被压向车宽方向内侧，使得侧板侧接合部14d按压在侧外板11上。借助于此，更加能够抑制冲突时侧外板11从角柱5剥落的情况的发生。

又，为了达到防止上述剥落的效果，对向车辆31以及行进车辆32最好都具备结构体1，但也可以是对向车辆31以及行进车辆32的至少一方具备本实施形态的结构体1。

冲突后，对向车辆31以及行进车辆32利用倾斜部14c彼此脱离到角柱5不相互碰撞的位置，沿着相对侧车辆31、32的侧板侧接合部14d在相对向的方向上行进。侧外板11的前端部配置于比侧板侧接合部14d更内侧的位置上，并位于结构体1内。借助于此，沿着侧板侧接合部14d行进的对向车辆31以及行进车辆32其前端部得到角柱的保护，不会直接接触对方的侧外板11的前端部。因此不会发生对向车辆31以及行进车辆32挂住对方的侧外板11从角柱5上剥落的情况。即通过将侧板侧接合部14d从外侧重叠于侧外板11的前端部，能够防止对向车辆31以及行进车辆32挂住对方的侧外板11的前端部将其从角柱5上剥落的情况发生，提高安全性。

又，偏移冲突的对向车辆31因为脱线从比行进车辆32低的位置与行进车辆32冲突（参照图9（b））。因此偏移冲突时行进车辆32的底架2位于比对向车辆31的底架2高的位置，但由于使角柱5延长到底架2的下端，因此能够防止刚性高的底架2直接碰到对方的角柱5。借助于此，能够抑制偏移冲突时的对向车辆31的角柱5的损伤。

另一实施形态

本实施形态中，侧结构体4以及角柱5的下摆越往内侧越窄，但也可以是图8所示的结构体1A那样的直线形状。又，本实施形态中，角柱5延长到底架2的下端，但也不一定要延长到下端。还有，本实施形态中，将多个侧梁12设置于侧外板11的内表面以增强侧外板11，但也可以将形成在前后方向上延伸的多个凸条部的内板设置于侧外板11的内侧以增强侧外板11。又，接合构件17也不限于上述形状，只要能够从后方支持角柱5即可。而且，接合构件17接合着的构件也不限于侧柱13以及支持部15，也可以直接接合于侧梁12和导向板14。

本实施形态的结构体1，不仅适用单层蒙皮结构的不锈钢制车辆，也适用于双层蒙皮构造的铝合金制车辆，不管车辆材料如何。又，接合方法也不限于本实施形态的方法。又，在本实施形态中，利用焊接等方法接合各构件，但利用螺栓等紧固构件接合两个构件也可达到同样的作用效果。

工业应用性

本发明是涉及铁道车辆结构体构造的发明，特别是能够适用于有必要采取缓和偏移冲突时的冲击的对策的铁道车辆结构体的构造。

Claims (6)

1.一种铁道车辆结构体的构造，其特征在于，

具备

位于车体的车宽方向两端部的侧外板、以及

包含位于所述车体的长度方向端部的端板及分别位于所述车体的四角，连接于邻接的所述侧外板与所述端板的角柱的端部结构体；且

利用所述角柱从车宽方向外侧覆盖所述侧外板的前端部。

2.权利要求1所述的铁道车辆结构体的构造，其特征在于，所述角柱还具有从所述端板向车宽方向外侧延伸，向着所述侧外板朝长度方向后方倾斜的倾斜部。

3.权利要求1所述的铁道车辆结构体的构造，其特征在于，还具备

设置于所述侧外板内侧，增强所述侧外板的增强构件、以及

与所述增强构件和所述角柱接合，从后方支持所述角柱的接合构件。

4.权利要求3所述的铁道车辆结构体的构造，其特征在于，

所述接合构件具有接合于所述角柱的第1支持部与接合于所述增强构件的第2支持部；

所述第1支持部以及所述第2支持部利用各自具有的接合面接合；

各个所述接合面由在车宽方向上延伸的平面形成。

5.权利要求1所述的铁道车辆结构体的构造，其特征在于，

所述角柱还具有拥有所述倾斜部的导向构件、以及从长度方向后方支持所述导向构件的支持构件；

所述支持构件以及所述导向构件形成为其间具有闭塞空间的封闭剖面结构。

6.权利要求1所述的铁道车辆结构体的构造，其特征在于，所述角柱的倾斜部从所述端板向前方突出。

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