JP2010260550A - 鉄道車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】雨水が妻構体側に浸入することを防止でき、妻構体に設けられる空調制御盤等の電装品を雨水から保護することができる鉄道車両を提供する。
【解決手段】妻外板12の両側端部縦方向に、隣接する側構体33の側外板34内面に沿う方向の側外板接合用の補強部12fを折曲形成し、該補強部12fの外面に側外板34の端部内面を接合する。
【選択図】図11
【解決手段】妻外板12の両側端部縦方向に、隣接する側構体33の側外板34内面に沿う方向の側外板接合用の補強部12fを折曲形成し、該補強部12fの外面に側外板34の端部内面を接合する。
【選択図】図11
Description
本発明は、鉄道車両に関し、特に、ステンレス鋼製の鉄道車両に適した構体構造に関する。
鉄道車両の構体は、台枠、側構体、妻構体及び屋根構体とで構成されており、各構体は、一般的に、骨組の外側に外板を接合することによって形成されている。例えば、妻構体の構造として、アーチ状の上部フレーム部材の両側に隅柱フレームの上端を、また、上部フレーム部材の中央部に出入口(貫通路)の幅に相応する間隔をあけて一対の妻柱フレーム部材の上端をそれぞれ連結し、両側の妻柱フレーム部材の下端と隅柱フレームの下端間を底部フレーム部材でそれぞれ連結するとともに、一対の妻柱フレーム部材の上部間及び妻柱フレーム部材と隅柱フレームの上部間を横方向フレーム部材によりそれぞれ連結して骨組を形成し、この骨組の外側に、横方向ビード又は縦方向ビードを多数形成した複数枚の外板を固着した妻構体が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、従来の妻構体の構造では、先に上部フレーム部材や妻柱フレーム部材等の主構造材となる複数の骨部材を所定位置に配置して互いに接合することにより骨組を製造しているため、各骨部材を所定位置に設置する治具を車種毎に用意しなければならず、治具の交換に手間が掛かるという問題があった。また、接合強度を確保するために、各部材の接合部にガセットを使用することもある。
前記特許文献1に記載された妻構体は、多数のビードを有する外板を使用することによって骨組の簡素化を図っているが、ビードの少ない妻外板や、平板状の妻外板を使用する場合には適用できないという問題がある。
さらに、妻構体の車体外側には、足掛け、銘板、立ち上がり配管等が取り付けられ、貫通路に扉を設ける場合には、妻引き戸レール等を設ける必要もある。これらの設備品は、同一系統の車種であっても、編成中の車輌位置や車輌の向き、パンタグラフの有無等の条件によって異なるため、これらの設備品を取り付ける部分の補強を図るための取付座を骨組の所定位置に接合しなければならず、その接合のための治具やゲージをそれぞれ用意し、妻構体の製造条件に応じて治具等を交換する必要があった。また、妻構体の車体内側には、電装品、例えば空調制御盤や放送用機器等が設けられることがあるため、この部分に雨水が浸入しないような構造とする必要があった。
したがって、取付座やガセット等の部品までを含めると、骨組を構成する部品点数が多くなり、部品製作コストや部品同士の組立コスト、さらに、治具やゲージを含めた管理コストが多大なものとなっていた。また、部品点数が多いことから、それぞれの部品の精度のばらつきにより、妻構体を総組立したときの寸法精度や意匠上の品質等にばらつきが生じやすいという問題もあった。
そこで本発明は、部材同士の接合にスポット溶接が用いられるステンレス鋼製の鉄道車両においても、妻構体の車体内側に雨水が浸入することを確実に防止でき、妻構体に設けられる空調制御盤等の電装品を雨水から保護することができる鉄道車両を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の鉄道車両は、妻外板と、該妻外板の車体内側に設けられる補強部材とを有する鉄道車両において、前記妻外板の両側端部縦方向に、隣接する側構体の側外板内面に沿う方向の側外板接合用の補強部を折曲形成し、該補強部の外面に側外板の端部内面を接合したことを特徴としている。
さらに、本発明の鉄道車両は、妻構体の構造として、妻外板と、該妻外板の車体内側に設けられる補強部材とを有する鉄道車両において、前記妻外板の中心部縦方向に入口柱を折曲形成し、該入口柱の基部に妻柱を接合したことを特徴としている。
本発明の鉄道車両によれば、妻構体において、妻外板の両側端部縦方向に側外板接合用の補強部を妻外板と一体に折曲形成しておくことにより、妻構体と側構体との接合を容易に行えるとともに、雨水が妻構体側に浸入することを防止でき、妻構体の内側に配置される電装品を保護することができる。また、貫通扉を設ける場合の妻引き戸レール等の設備品も内板に固着することにより、これらを所定位置に確実に組み付けることができる。
図は本発明の一形態例を示すもので、図1は組立後の妻構体を室内側から見た正面図、図2は妻外板の正面図、図3は妻内板の正面図、図4は補強部材等の配置状態を示す正面図、図5は妻構体の背面図、図6は妻外板の要部を示す断面平面図、図7は妻内板と補強部材とを示す要部の断面平面図、図8は妻構体の要部を示す断面平面図、図9は妻構体の断面側面図、図10は妻構体における中央部の出入口部分を示す断面側面図、図11は妻構体に各種設備品を取り付けて側構体を接合した状態を示す断面平面図である。
妻構体11は、妻外板12と、該妻外板12の車体内側に設けられる妻内板13と、該妻内板13の車体内側に設けられる複数の補強部材及び部品として、左右一対の妻柱14,15、鴨居16、戸袋横桟17、戸当り横桟18、横骨19,20、転落防止幌取付座21が配置されている。さらに、各補強部材及び各部品の所定位置には、上レール取付金22,23、取手取付座24、空調制御盤取付座25等が設けられ、妻内板13の所定位置には、足掛け取付孔26が複数箇所にあらかじめ形成されている。
また、図4に示すように、妻内板13には、前記妻柱14,15、鴨居16、戸袋横桟17、戸当り横桟18、横骨19,20、転落防止幌取付座21といった各補強部材や、図3に示すように、各種部品の固着部13a、足掛け取付孔26のような妻外板12の車体外側から取り付けられる設備品の取付部13b、妻内板外縁部13c及び開口形成部周縁13dを除く部分の所定位置に大小複数の開口部13eがそれぞれ設けられており、開口部13eの縁部13fを補強部材や部品の設置位置を示す設置基準として利用している。さらに、妻内板13の両側部分には、補強用リブ13gが縦方向に屈曲形成されている。
図2に示すように、妻外板12は、成形性や加工性等を考慮して両側及び中央上部の3枚の板材12a,12b,12cを組み合わせて形成されており、中央部には貫通路を形成するための開口12dが設けられている。また、図5に示すように、妻外板12の上縁部には、アーチ状の上部フレーム部材12eが接合され、妻外板12の外面には、開口12dを囲うようにして幌取付枠27が固着されている。さらに、図6に示すように、妻外板12の両側端部には、隣接する側構体の側外板内面に沿う方向の側外板接合用補強部12fが縦方向に折曲形成され、開口12dの両側部分にも入口柱となる開口補強部12gが縦方向に折曲形成されている。
また、妻内板13も、妻外板12と同様に両側及び中央上部の3枚の板材を組み合わせて形成されており、妻外板12の車体内側形状に対応した形状で、妻外板12よりも僅かに小さな形状に形成されている。
上記構成の妻構体11をステンレス鋼で製造するときの製造手順を説明する。まず、側外板接合用補強部12f及び開口補強部12g,12hを含む妻外板12の各板材12a,12b,12cをプレス加工等で所定形状にそれぞれ成形し、各板材を溶接で連結することにより妻外板12を組み上げ、上縁部に上部フレーム部材12eを、車体外面部に幌取付枠27を溶接にて接合する。また、補強用リブ13gを含む妻内板13をプレス加工等で所定形状に成形するとともに、NC加工機を使用して前記開口部13eや足掛け取付孔26を形成する。さらに、前記各補強部材及び各部品をそれぞれ作成する。
次に、妻内板13を、その車体内側面を上向きにして溶接台に設置した状態で、妻内板13に設けられた設置基準、すなわち、開口部13eの縁部13fを基準にして各補強部材及び各部品を配置するとともに、これらと妻内板13とを溶接にて固着する。例えば、図1における右下部分に配置される横骨20は、最下段の開口部13eの上部の縁部13fと、その上段の開口部13eの下部の縁部13fとの間に水平方向に配置して溶接を行い、この横骨20の上方に隣接配置される転落防止幌取付座21は、小さな開口部13eの下部の縁部13fに沿わせて配置した状態で溶接を行う。また、妻柱14,15は、開口補強部12gの根元である基部に沿うように配置して溶接する。この作業を順次行うことにより、治具やゲージを使用することなく、各補強部材及び各部品を妻内板13の所定位置に配置して固着することができる。そして、各補強部材及び各部品を固着した状態の妻内板13と妻外板12とを溶接して接合することにより、妻構体11が組み上がる。
このようにして形成された妻構体11は、その下部を台枠31の端枠に当接させた状態で台枠31に固着され、上部フレーム部材12eの上面に屋根外板32の端部が固着され、さらに、側外板接合用補強部12fの外面に、側構体33を構成する側外板34の端部内面を当接させた状態で溶接にて接合されて固着される。
また、妻構体11の車体外部側には、図11に示すように、転落防止幌41の基板部を、妻外板12及び妻内板13を貫通して転落防止幌取付座21に螺合するボルト42により取り付け、足掛け43の基部から突出して妻外板12及び妻内板13の足掛け取付孔26を貫通して突出する雄ねじ部材44にナット45を螺着して取り付け、その他の縦樋46等の設備品も同様にして所定位置に取り付ける。また、車室内側には、取手取付座24を利用して取手47が、空調制御盤取付座25を利用して空調制御盤(図示せず)が、下方に設けられた横骨19に消火器収納箱48がそれぞれ取り付けられ、さらに、上レール取付金22,23に取り付けられた上レールに貫通扉49が装着され、その他のドアクローザ50等の各種設備品が所定位置に取り付けられた後、内装材51が取り付けられる。
このように、妻外板12と略同じ大きさの妻内板13を使用し、妻内板13に設けられた設置基準を利用して各補強部材や各部品を配置し、これらを溶接してそれぞれ固着することにより、治具やゲージを使用せずに、各補強部材や各部品を設定された位置に正確に配置して固着することができる。これにより、従来に比べて妻構体11を製造する際の作業効率が向上し、製造コストの低減が図れる。また、妻内板13に開口部13eを形成し、この開口縁部13fを設置基準とすることにより、妻内板13の軽量化が図れるとともに、設置基準の明確化も図れる。なお、設置基準は、通孔やスリット、溝等で形成することもでき、これらと開口縁部13fとを併用して設置基準を形成してもよい。
さらに、妻内板13の加工は、NC加工機を利用することによって各部の形状や設置基準を確実に形成することができ、加工データをデータベース化しておくことにより、製造する妻構体の形状や構造が異なる場合でも、対応するデータを用いれば容易かつ確実に所定形状の妻内板13を形成することができる。したがって、NC加工機を利用することにより、治具の交換や配置換えなどの面倒な作業を省略することができ、再生産時の再現性を高めることができる。しかも、治具を保管管理する必要もなくなるので、保管場所の確保や管理の手間も省くことができ、管理コストも大幅に削減できる。
なお、妻外板12と妻内板13との二重構造となるため、従来の一般的な妻構体に比べて重量増となるが、妻内板13を設けることによって従来の骨部材やガセット等の部品の数を減らしたり、薄肉化したりすることができるため、重量増も僅かで済み、多数のビードを有する妻外板を使用する場合と同等、あるいはそれ以下の重量で妻構体を形成することができる。
また、妻外板12の両側端部に側外板接合用補強部12fを一体に形成し、この外面に側外板34の端部を接合することにより、雨水が妻構体側に浸入することを防止でき、特に、部材同士の接合にスポット溶接が用いられるステンレス鋼製の鉄道車両においても、妻構体11の車体内側に雨水が浸入することを確実に防止できるので、妻構体11に設けられる空調制御盤等の電装品を雨水から保護することができる。なお、車体端部の必要強度に応じて、側外板接合用補強部12fの内側に隅柱を設けることもできる。さらに、妻外板12に開口補強部12g,12hを設けておくことにより、妻外板12の強度向上や妻柱14,15の簡略化等を図ることができる。
このように、妻内板13を使用することにより、部品点数の削減が図れるとともに、各部品の位置精度が大幅に向上するので、妻構体11を総組立したときの寸法精度や意匠上の品質を確保することができる。
11…妻構体、12…妻外板、12a,12b,12c…板材、12d…開口、12e…上部フレーム部材、12f…側外板接合用補強部、12g,12h…開口補強部、13…妻内板、13a…固着部、13b…設備品の取付部、13c…妻内板外縁部、13d…開口形成部周縁、13e…開口部、13f…縁部、13g…補強用リブ、14,15…妻柱、16…鴨居、17…戸袋横桟、18…戸当り横桟、19,20…横骨、21…転落防止幌取付座、22,23…上レール取付金、24…取手取付座、25…空調制御盤取付座、26…足掛け取付孔、27…幌取付枠、31…台枠、32…屋根外板、33…側構体、34…側外板、41…転落防止幌、42…ボルト、43…足掛け、44…雄ねじ部材、45…ナット、46…縦樋、47…取手、48…消火器収納箱、49…貫通扉、50…ドアクローザ、51…内装材
Claims (3)
- 妻外板と、該妻外板の車体内側に設けられる補強部材とを有する鉄道車両において、前記妻外板の両側端部縦方向に、隣接する側構体の側外板内面に沿う方向の側外板接合用の補強部を折曲形成し、該補強部の外面に側外板の端部内面を接合したことを特徴とする鉄道車両。
- 前記妻外板の中心部縦方向に入口柱を折曲形成し、該入口柱の基部に妻柱を接合したことを特徴とする請求項1記載の鉄道車両。
- 妻外板と、該妻外板の車体内側に設けられる補強部材とを有する鉄道車両において、前記妻外板の中心部縦方向に入口柱を折曲形成し、該入口柱の基部に妻柱を接合したことを特徴とする鉄道車両。
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