JP2002316639A - 鉄道車両の先頭部構体構造 - Google Patents

鉄道車両の先頭部構体構造

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JP2002316639A
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plate
aluminum alloy
vehicle
bracket
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Yasunari Takino
康成 瀧野
Yasushi Matsuoka
康司 松岡
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Nippon Sharyo Ltd
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Nippon Sharyo Ltd
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突事故に対して十分な強度を確保しつつ
も、部品点数及び製作工程の削減による製作コストの低
減と軽量化を可能にする。 【解決手段】 鉄道車両先頭部の台枠12の前端面両側
に立設した隅柱13,13間に、外側板14aと内側板
14bとの間に複数の補強リブ14cを一体形成したア
ルミ合金製中空形材からなる外板14を設け、衝突事故
に対する強度を外板14で負担させる。外板14の車内
側に機器取付用のブラケット18を一体形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の先頭部
構体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両の先頭部構体は、鉄道車両の先
頭形状を形成し、その車両を特徴づけるとともに、踏切
等での衝突事故において、乗客や乗務員を守るための十
分な強度を保持するという役割を有している。
【0003】このため、従来の先頭部構体構造は、図7
乃至図9に示されるように、台枠1の前端面両側に立設
した隅柱2,2間に、鋼材又はアルミ合金材からなる複
数の横骨部材3と複数の縦骨部材4とを組み合わせて溶
接接合して骨組5を形成し、この骨組5に同じく鋼材又
はアルミ合金材の1枚板からなる外板6を溶接貼り付け
しており、骨組5によって前面部の強度を確保してい
る。
【0004】通常、鋼材の先頭部構体では、骨部材3は
4.5mm厚の50〜60mm角材が、外板5は4.5
mm厚のものが用いられ、アルミ合金製の先頭部構体で
は、骨部材3は6mm厚の65mm角材が、外板5は1
0mm厚のものが用いられる。また、室内側には、運転
台機器等を取り付けるための機器取付用のブラケット7
を骨組5や外板6に溶接して取り付けておくのが一般的
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構造で
は、部品点数が多く、骨部材や外板を溶接接合するの
で、製作コストが嵩むうえ、溶接による歪みが発生しや
すく、寸法精度の管理に手間と時間を要する。また、衝
突に対して十分な強度を確保するため、先頭部構体の重
量が増加しやすく、省エネルギーや軌道への負荷の面で
不利であった。
【0006】そこで本発明は、衝突事故に対して十分な
強度を確保しつつも、部品点数及び製作工程の削減によ
る製作コストの低減と軽量化を可能にする鉄道車両の先
頭部構体構造を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、台枠の前端面両側に立設した隅柱間に
外板を設けた鉄道車両の先頭部構体構造において、前記
外板を、内外2枚の板間に複数の補強リブを一体形成し
たアルミ合金製中空形材としたことを特徴としている。
また、前記外板には、車内側に機器取付用のブラケット
が一体形成されていることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1乃至図6に示
される各実施形態例に基づいて説明する。図1乃至図4
は、本発明の第1実施形態例を示すもので、鉄道車両の
先頭部構体11は、アルミ合金製の台枠12の車体前端
面両側にアルミ合金製の隅柱13,13を立設し、両隅
柱13,13間の下部にアルミ合金製中空形材で構成し
た平板状の外板14を設け、該外板14上部に平板状の
窓ガラス15を設けている。
【0009】外板14の車内側には、隅柱13,13に
両端を溶接接合された1本の横骨部材16と、前記台枠
12に下端を、前記横柱16に上端をそれぞれ溶接接合
された2本の縦骨部材17とが設けられ、外板14は、
両端を隅柱13,13に溶接接合されるとともに、車内
側を横骨部材16と縦骨部材17,17とに溶接接合さ
れている。
【0010】外板14は、内外2枚の板14a,14b
間に、車体幅方向に延びる複数の補強リブ14cをトラ
ス状に一体に形成して、押し出し又は引き抜きにより成
形されている。この外板14は、例えば、全体の厚さ6
0mm、外側板14aの厚さ6mm、内側板14bの厚
さ2mm、補強リブ14cの厚さ1.8mmに形成され
ている。
【0011】また、外板14には、車内側に機器取付用
のブラケット18と窓ガラス15の支持枠19とが一体
形成されている。前記ブラケット18は、車内側の開口
部を狭くした吊り溝状で、車体幅方向に設けられてい
る。さらに、外板14の下部両側には、前照灯用窓部2
0が形成されている。
【0012】このブラケット18への機器の取り付け
は、溝形状に合わせた角形頭部を有する特殊ボルト21
を、ブラケット18の前面開口部18aから挿入し、所
定の位置へ特殊ボルト21をセットし、例えば、運転台
機器ユニット22を取り付ける場合には、スペーサ23
を介して固定する。
【0013】このように構成した先頭部構体11と、前
記従来例の鋼材又はアルミ合金材からなる骨組と外板と
からなる先頭部構体について、質量及び衝突時の剛性を
比較した結果は以下の通りである。なお、衝突時の剛性
は、レール上面から1,850mm付近の車両中心線上
に5tonfの前後方向の荷重を負荷させたものであ
る。
【0014】 質量(kg) 最大変位(mm) 鋼材の骨組と外板構造 284.1 16.71 アルミ合金材の骨組と外板構造 181.3 30.06 本実施形態例の構造 183.5 8.61 この結果からも明らかなように、本実施形態例の先頭部
構体11は、従来のような縦横に組み合わせて溶接接合
した骨部材の数を少なくしても、衝突事故に対する強度
を外板14で負担できるから、従来の鋼材の骨組と外板
構造の先頭部構体よりも格段に軽量化ができるだけでな
く、その剛性も優れたものであり、また、従来のアルミ
合金材の骨組と外板構造の先頭部構体よりも大幅に剛性
を向上させることができる。したがって、部品点数及び
製作工程の削減による製作コストの低減と軽量化が可能
となる。
【0015】図5は第2実施形態例を示すもので、上下
方向に湾曲形成した両隅柱13に合わせて外板14を車
体上下方向に湾曲形成し、先頭部構体11の前面を車体
上下方向の曲面状に形成したものである。
【0016】図6は第3実施形態例を示すもので、外側
板14aと内側板14b間の補強リブ14cを車体上下
方向に形成した外板14を、車体幅方向に湾曲形成して
先頭部構体11の前面を車体幅方向の曲面状に形成した
ものである。
【0017】なお、これら第2,第3実施形態例の構造
でも、前記第1実施形態例の構造と同様の効果を奏す
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉄道車両
の先頭部構体構造は、台枠の前端面両側に立設した隅柱
間に、内外2枚の板間に複数の補強リブを一体形成した
アルミ合金製中空形材からなる外板を設けたので、衝突
事故に対する強度を外板で負担することができ、骨部材
の数を少なくしても従来以上の剛性を確保して、部品点
数及び製作工程の削減による製作コストの低減と軽量化
が可能となる。また、外板の車内側に機器取付用のブラ
ケットを一体形成することにより、運転室内の艤装工程
も簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の先頭部構体構造の第1実施形態例を
示す断面斜視図
【図2】 同じく一部断面正面図
【図3】 同じく一部断面側面図
【図4】 運転台機器ユニットの取付状態を示す断面図
【図5】 第2実施形態例を示す断面斜視図
【図6】 第3実施形態例を示す断面斜視図
【図7】 従来の先頭部構体構造の正面図
【図8】 同じく一部断面側面図
【図9】 同じく断面斜視図
【符号の説明】
11…先頭部構体、12…台枠、13…隅柱、14…外
板、14a…外側板、14b…内側板、14c…補強リ
ブ、18…ブラケット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台枠の前端面両側に立設した隅柱間に外
    板を設けた鉄道車両の先頭部構体構造において、前記外
    板を、内外2枚の板間に複数の補強リブを一体形成した
    アルミ合金製中空形材としたことを特徴とする鉄道車両
    の先頭部構体構造。
  2. 【請求項2】 前記外板には、車内側に機器取付用のブ
    ラケットが一体形成されていることを特徴とする請求項
    1記載の鉄道車両の先頭部構体構造。
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