JP2002523287A - 鉄道車両の車体外殻の少なくとも一部を形成するように構成された構造部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、鉄道車両の車体外殻の少なくとも一部を形成するように構成された構造部材２に関するものである。構造部材２は、金属材料製の外層５と、断熱層を形成するように構成された中間層６と、内層７とを含んでいる。中間層６は外層６および内層７に固定接合され、それにより一体の構造部材が形成されている。構造部材２は、前記車体の支持部材となるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の技術分野と従来技術） 本発明は、鉄道車両の車体外殻の少なくとも一部を形成するように構成された
構造部材であって、該構造部材が、金属材料から成る外層と、断熱層を形成する
ように構成された中間層と、内層とを含む形式のものに関する。 鉄道車両の車体側壁を従来式に製造する場合、金属薄板の剛度を高めるために
、内側ビーム上に外側金属薄板が取り付けられる。金属薄板に座屈が生じるのを
防止するためには、支持部材が、溶接によって金属薄板に接合される。更に、通
気層が金属薄板と、断熱層と、最後に内パネルとに接合される。車体用のこのよ
うな側壁は、高価かつ製造が複雑である上に、厚さが大であることで、車体の内
部容積を侵食することになっている。更に、例えば溶接による内部処理の結果と
して、薄板への前記支持部材の取り付け中に、薄板に凹凸や不揃いの箇所が発生
しやすい。

【０００２】 ＤＥ３８３８６８６、ＥＰ５４４４７８、ＤＥ１９５３３５３２により公知の
構造部材は、鉄道車両の車体外殻を形成するのに使用する目的のものである。こ
れらの文書に記載された構造部材は、冒頭に挙げた３つの層に加えて、通しビー
ムまたは囲みビームの形式での強化部材をも含んでいる。これらの強化部材の影
響により、構造部材の構造が比較的複雑となり、そのことで製造費が増大する。
これらの強化ビームのために、また構造部材の重量が増し、構造部材の扱いが、
より難しくなる。 ＤＥ２９６０８６４３Ｕ１に示された構造部材は、鉄道車両の側壁、屋根、床
の一部を含んでいる。この構造部材は、繊維強化プラスチック材料によって形成
された外層と内層とを含んでいる。これらの外層と内層とは、構造部材の縁部に
沿って互いに結合され、しかも中間層を囲んでいる。この構造部材は、その屋根
と床との部分に長手方向の強化ビームを含んでいる。これらの強化ビームのため
に、またこの場合も、構造部材の構成が比較的複雑になる。更に、繊維強化プラ
スチック材料の場合、完全に均一で滑らかな外層を得ることが困難になる。

【０００３】 （発明の要約） 本発明の目的は、冒頭に述べた種類の構造部材、それも製造費が安価で、車両
への迅速かつ簡単な取り付けが可能である同時に、高品質の外表面および内表面
を有する構造部材を得ることにある。 この目的は、冒頭に述べた構造部材、それも、中間層が外層と内層とに固定接
合されることで構造部材が一体に形成され、しかも車体の支持部材となるように
構成されていることを特徴とする構造部材により達成された。この設計により、
該構造部材には、通しビームまたは強化囲みビームが不要となり、しかも構造部
材の製造がかなり簡単化される。このような構造部材は、また重量に関しては、
従来技術によるよりも著しく軽量に製造できると同時に安価に製造することがで
きる。きわめて有利な点は、この構造部材が断熱材料製の中間層を有する点であ
る。これによって、別の断熱材を車両内部に取り付ける必要がなくなる。またそ
れにより、壁部構造物を従来の構造物より著しく薄手に製造でき、このため、車
両内部の容積が侵食される度合いがほとんどない。

【０００４】 本発明の一好適実施例によれば、また内層が金属材料製である。この金属材料
は鋼またはアルミニウムでよい。外層および内層は、双方とも金属薄板製にされ
、中間層と協働して、車体の支持部材となり得る剛度を有する構造部材を形成す
るのが好ましい。あるいはまた外層のみを金属材料製としてもよい。その場合、
外層は、構造部材の主荷重を支えるように寸法付けされ、同時に残りの層によっ
て補強され支持されるようにし、そうすることで問題なしに構造部材が支持部材
として使用可能になる。 本発明の好適実施例によれば、前記中間層は、前記内層および外層より著しく
厚手である。内層と外層とに安定性を与えるために、中間層は、前記構造部材に
剛度を与えるような剛性材料から成っている。この剛性的な中間層により、また
比較的薄手の外層および内層に発生する座屈や変形が効果的に防止される。した
がって、この中間層は２つの機能、すなわち外層および内層の補剛と断熱との機
能を有している。

【０００５】 本発明の好適実施例によれば、前記中間層は、各層を実質的にその全表面に沿
って互いに接合する働きを有するように配置された結合材によって、外層および
内層と固定接合されている。前記各層相互の、実質的に全表面にわたる接合によ
って、加重下における各層間のずれの発生が防止される。それにより、構造部材
は、負荷される荷重が実質的に構造物全体にわたって分配される極めて安定的で
剛直な（ｓｔｉｆｆ）ユニットを形成する。前記結合材は、良好な接着特性を有
する接着剤から成っている。これにより外層および内層には、座屈や変形に抗す
る十分な強さを有する極めて均一かつ申し分のない表面が得られる。

【０００６】 本発明の好適実施例によれば、前記構造部材の外層と内層とは、少なくとも１
つの湾曲部を含んでいる。通常、望まれるのは、車両の外殻が湾曲部分を有する
ように製造され、それにより例えば車両の空気抵抗を減少させ、利用可能な荷重
分布を使用して、見た目に魅力的な感じを与えることである。本発明による、補
剛ビームを有さない構造部材は、湾曲部を有するように、どちらかと言えば簡単
に製造できるが、また平らな表面を有するようにも製造できる。比較的薄手の前
記外層および内層は、それぞれ個別に、または中間層との接合工程中に、問題な
しに所望の形状に湾曲させることができる。中間層は、適切な材料を選択するこ
とで、問題なしに所望の形状に製造できる。適切な材料としてはプラスチック材
料が挙げられる。その後、前記各層は適当な接着剤によって接合され、所望の湾
曲面を有する構造部材が形成される。

【０００７】 本発明の一好適実施例によれば、構造部材は車両内設備用の固定器具を含んで
いる。構造部材の内層は、加重にも耐えられる平らな表面を有しているので、車
両の内部設備は、構造部材に固定することができる。例えば、座席固定用の溝形
材は構造部材に取り付けることができ、その場合、溝形材は内層に固定するか、
または溝形材が中間層内へも延びるようにすることもできる。それにより支持部
材が不要になるため、その種の内部設備用の別の材料が節約される。

【０００８】 本発明の別の好適実施例によれば、前記構造部材は、鉄道車両の側壁の少なく
とも１部または屋根の１部を形成している。この構造部材は、鉄道車両、例えば
地下鉄車両や乗客輸送用の鉄道車両等に使用するのに極めて好都合である。この
構造部材に含まれるのが適しているのは、まず第１に車体の側壁である。側壁を
より薄手にすることで、乗客を収容するための内部容積を、より大きくすること
ができる。また車両は、それによって従来よりはるかに軽量となり、このことが
とりわけエネルギー消費に好影響を与えることになる。この構造部材を車体の屋
根に使用することも好ましい。それにより軽量で簡単な構成が可能になる。ある
いはまた、この構造部材を鉄道車両の床構成に使用することも、除外し得ない別
の選択肢である。 以下で、本発明の好適実施例を添付図面につき実例として説明する。

【０００９】 （発明の好適実施例の詳細な説明） 図１には、本発明による構造部材２を含む、鉄道車両の車体１が示されている
。構造部材２は、車体１の側壁の少なくとも一部を形成し、窓用の開口３を有し
ている。構造部材２は、例えば２つのドア用開口４の間に延在しており、図１に
は、該ドア用開口４の１つのみが示されている。構造部材２は、第１の金属材料
からなる第１の材料片である外層５と、断熱材料からなる他の第２の材料片であ
る中間層６と、第３の材料片である内層７とを含んでいる。中間層６は、接着剤
により外層５および内層７と接合するように構成されることで、３つの材料片が
一体の構造部材２を形成する。この構造部材２は、構造部材２の適切な部分に適
用し得る固定手段によって車両に取り付ける目的のものである。例えば、リベッ
ト継手結合またはボルト継手結合でよい固定手段によって、構造部材２をその頂
部において鉄道車両の屋根に結合し、底部において下部フレーム９に結合する。
恐らく、また固定手段は、構造部材２を隣接側壁に結合するためにも適用し得る
。

【００１０】 内部設備用の固定装置は、構造部材２を車両に取り付ける前に、構造部材２に
取り付け得る。例えば、内部の細かな備品のそうした取付は、構造部材を車両に
取り付ける前に行うほうがかなり簡単である。車両内部で取り付ける場合には、
常に、取付空間が制限されるからである。構造部材２の内部に固定し得る設備品
は、例えば座席の固定用溝形材や吸音パネルである。

【００１１】 図２には、本発明による構造部材２の断面が略示されている。構造部材２は、
外層５と、中間層６と、内層７とを含んでいる。外層５と内層７とは、例えば、
鋼製またはアルミニウム製の金属薄板で作るのが好ましい。これらの層が、実質
的に構造部材２に支持特性を与えている。しかし、内層７を別の材料、例えば繊
維強化プラスチック材料で製造することも可能である。内層７は、またより柔軟
な材料、例えば、合板で製造することも可能だが、その場合には、外層５を、例
えば鋼等の著しく剛度に勝る材料で製造するのが条件となる。中間層６は、剛性
断熱材料で構成するのが好ましい。その種の材料には、発泡プラスチック材料、
例えばＰＶＣ，ＰＭＩ，ＰＥＩ，ＰＵＲが含まれる。中間層６用の他の材料とし
ては、良好な断熱特性を有するバルサ材その他の材料が挙げられる。これらの断
熱材料はハニカム構造に形成するのが好ましい。中間層６は、外層５および内層
７より著しく厚手であり、構造部材２に対して剛度と断熱および遮音特性との双
方を与えるように構成される。

【００１２】 構造部材２の縁部からは、中間層６の材料が丸見えでもよいが、また例えばプ
ラスチック材料１０で縁部を被覆して、例えば、湿気から中間層６の材料を保護
してもよい。 本発明は、既述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の枠内で
変形および変更することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による構造部材を有する、鉄道車両の車体の平面図である。

【図２】 本発明による構造部材の略示断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年９月４日（２０００．９．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 フォルスベルグ、ペル スウェーデン国 カルマル、メルクリウス ベーゲン ６ ビー (72)発明者 スヨバック、コニイ スウェーデン国 カルマル、スケップスゴ ッセベーゲン ９ (72)発明者 カルルソン、ステファン スウェーデン国 カルマル、ノルリドスベ ーゲン 94

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両の車体外殻の少なくとも一部を形成するように構成
   された構造部材（２）であって、該構造部材（２）が、金属材料から成る外層（
   ５）と、断熱層を形成するように構成された中間層（６）と、内層（７）とを含
   む形式のものにおいて、 前記中間層（６）が前記外層（６）と前記内層（７）とに固定接合されること
   で一体の構造部材が形成されており、しかも該構造部材（２）が前記車体の支持
   部材をなすように構成されていることを特徴とする、鉄道車両の車体外殻の少な
   くとも一部を形成するように構成された構造部材。
2. 【請求項２】 前記内層（７）が金属材料から成ることを特徴とする、請求
   項１に記載された構造部材。
3. 【請求項３】 前記中間層（６）が前記外層（５）及び内層（７）より、著
   しく厚いことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された構造部材。
4. 【請求項４】 前記中間層（６）が、前記構造部材（２）に対し剛度を与え
   るような剛性材料から成ることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいず
   れか１項に記載された構造部材。
5. 【請求項５】 前記各層を実質的にそれらの全表面に沿って互いに接合する
   働きを有するように配置された結合材によって、前記中間層（６）が、外層（５
   ）および内層（７）と固定接合されていることを特徴とする、請求項１から請求
   項４までのいずれか１項に記載された構造部材。
6. 【請求項６】 前記結合材が接着剤であることを特徴とする、請求項５に記
   載された構造部材。
7. 【請求項７】 前記構造部材（２）の外層（５）と内層（７）とが少なくと
   も１つの湾曲部を含むことを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか
   １項に記載された構造部材。
8. 【請求項８】 前記構造部材（２）が前記車両内設備用の固定装置を含むこ
   とを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された構造部
   材。
9. 【請求項９】 前記構造部材（２）が、前記車体側壁の少なくとも一部を含
   むように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれ
   か１項に記載された構造部材。
10. 【請求項１０】 前記構造部材（２）が、前記車体の屋根の少なくとも一部
    を含むように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項９までのい
    ずれか１項に記載された構造部材。