JP2012218451A - 鉄道車両のパネル接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内側パネル（天井パネル）と骨部材（天井骨）とにネジ孔を形成する際に発生する切粉が、外板（屋根外板）と骨部材との間に配置された電子機器等に付着することを防止した鉄道車両のパネル接合構造を提供すること。
【解決手段】パネル接合構造ＰＮ１は、屋根外板２１を車内側から支持する天井骨３１に対して、天井パネル４１がビス５０によって車内側から接合されるものである。天井骨３１は、中空パイプ３１Ａの両端部が塞がれ、天井パネル４１側の周壁３１ａにビス５０が螺着するネジ孔５２が形成され、周壁３１ａを車外側に突き抜けるビス５０の先端部分５０ａを囲むようになっている。このように天井骨３１が構成されているため、天井パネル４１及び天井骨３１にネジ孔５２を形成する際に発生する切粉ＣＨは、天井骨３１の内部に閉じ込められる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、鉄道車両における骨部材と内側パネルとのパネル接合構造に関し、特に、内側パネル及び骨部材にネジ孔を形成する際に発生する切粉が外板と骨部材との間に配置された電子機器等に付着することを防止した鉄道車両のパネル接合構造に関する。

鉄道車両の車体の製造においては、外板を車内側から支持する骨部材に対して、内側パネルがビスによって車内側から接合されるようになっている。このような骨部材と内側パネルとのパネル接合構造は、例えば下記特許文献１に記載されている。このパネル接合構造では、図７に示したように、内側パネルとしての天井パネル１４１が骨部材としての天井骨１３１に対して車内側からビス止めされている。即ち、天井パネル１４１と天井骨１３１とがネジ孔加工（孔開け加工及びタップ加工）された後、ビス１５０が天井パネル１４１及び骨部材１３１に形成されたネジ孔１５２に螺着されている。

特開平０５−４５７９号公報

ところで、天井パネル１４１と天井骨１３１とがネジ孔加工されるとき等には、切粉ＣＨが発生する。この切粉ＣＨは、ネジ孔１５２より車内側に落ちたり、ネジ孔１５２より車外側に侵入したりする。ここで、切粉ＣＨがネジ孔１５２より車内側に落ちる場合には、車室内を掃除機等で清掃することによって、切粉ＣＨを除去できる。しかし、切粉ＣＨがネジ孔１５２より車外側に侵入する場合には、屋根外板１２１と天井骨１３１との間で掃除することが難しく、切粉ＣＨが屋根外板１２１と天井骨１３１との間に残り、鉄道車両の走行時の振動等によって飛散する。この結果、切粉ＣＨが屋根外板１２１と天井骨１３１との間に配置された電子機器１６０や配線等に付着して、電子機器１６０の不具合・故障を引き起こすおそれがある。

本発明は、上記した課題を解決すべく、内側パネル及び骨部材にネジ孔を形成する際に発生する切粉が、外板と骨部材との間に配置された電子機器等に付着することを防止した鉄道車両のパネル接合構造を提供することを目的とする。

本発明に係る鉄道車両のパネル接合構造は、外板を車内側から支持する骨部材に対して、内側パネルがビスによって車内側から接合されるものであって、前記骨部材は、中空パイプの両端部が塞がれ、前記内側パネル側の周壁に前記ビスが螺着するネジ孔が形成され、前記周壁を車外側に突き抜ける前記ビスの先端部分を囲むものであることを特徴とする。

また、本発明に係る鉄道車両のパネル接合構造において、前記骨部材及び前記内側パネルは、鉄道車両の天井部に配置された天井骨及び天井パネルであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両のパネル接合構造において、前記骨部材は、接合する前記内側パネルに沿って延びていて、長手方向の任意の位置で前記ネジ孔が複数個形成されるものであることが好ましい。

よって、本発明に係る鉄道車両のパネル接合構造によれば、骨部材は、中空パイプの両端部が塞がれ、内側パネル側の周壁にビスが螺着するネジ孔が形成され、周壁を車外側に突き抜けるビスの先端部分を囲むようになっている。このように、骨部材が構成されているため、内側パネル及び骨部材にネジ孔を形成する際に発生する切粉が、ネジ孔より車外側に侵入しても、骨部材が切粉を内部に閉じ込める。従って、切粉が外板と骨部材との間に配置された電子機器等に付着することを防止でき、電子機器の不具合・故障を防止することができる。

妻構の内部骨組構造を室内側から見た正面図である。 図１に示したＡ−Ａ断面図である。 図１に示したＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ部分を拡大した断面図である。 図１に示した天井骨の両端部を示した斜視図である。 図４に示したＤ−Ｄ断面図である。 従来の天井パネルと天井骨とのパネル接合構造を示した断面図である。

本発明に係る鉄道車両のパネル接合構造について、図面を参照しながら以下に説明する。鉄道車両の車体は、台枠、側構、屋根構、妻構の六面体で構成されている。図１は、妻構の内部骨組構造１を室内側から見た正面図である。この内部骨組構造１では、図１において、台枠１０と、鉄道車両の外面である外板２０と、この外板２０を車内側から支持する骨部材３０とが示されている。ここで、図２は、図１に示したＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１に示したＢ−Ｂ断面図である。

台枠１０は、乗客や車内設備品等の荷重を支えるものであり、図１の仮想線で示した床面パネル１１が敷設されている。外板２０は、図１に示した屋根外板２１及び側外板２２と、図２及び図３に示した妻外板２３とを備えている。屋根外板２１の枕木方向の端部は、側外板２２の上端部と溶接等によって接合されている。また、屋根外板２１のレール方向の端部は、図２及び図３に示したように、当板２４及び継手部材２５を用いて妻外板２３の上端部と溶接等によって接合されている。

骨部材３０は、妻構の骨格を構成し、化粧板である内側パネル４０を組付けるものである。この骨部材３０は、図１に示したように、天井骨３１と、第１側骨３２と、第２側骨３３と、第３側骨３４とを備えている。天井骨３１は、枕木方向に延びていて、枕木方向の端部が斜め下方に延びるようになっている。天井骨３１の下端部は、継手部材３５を介して当板２４に接合されるとともに、第１側骨３２の上端部に接合されている。第１側骨３２、第２側骨３３、第３側骨３４は、それぞれ上下方向に延びている。第１側骨３２の下端部は、コ字状の補強パイプ３８に接合されていて、第２側骨３３の上端部も、補強パイプ３８に接合されている。第３側骨３４の下端部は、台枠１０に接合されている。

また、天井骨３１は、図３に示したように、内骨３６及び補強部材３７を介して当板２４に接合されるとともに、図１に示した支持部材３９を介して屋根骨（図示省略）に支持されている。内骨３６は、天井骨３１の剛性を高めるものであり、天井骨３１に接合されていて、天井骨３１から下方（車内側）に延びている。この内骨３６の下端側と天井骨３１の下側の周壁３１ａとによって、直交する内側パネル４０（後述する天井パネル４１と妻パネル４５）が組付けられるようになっている。また、内骨３６は、第１側骨３２，第２側骨３３，第３側骨３４にもそれぞれ接合されている。

ところで、鉄道車両の車体の製造においては、外板２０を車内側から支持する骨部材３０に対して、内側パネル４０が車内側から接合されるようになっている。内側パネル４０は、天井パネル４１と、第１側パネル４２と、第２側パネル４３と、第３側パネル４４と、妻パネル４５とを備えている。この内側パネル４０と骨部材３０との接合においては、天井部に配置される天井パネル４１と天井骨３１との接合が最後に行われる。

即ち、先ず、図１の仮想線で示したように、第１側パネル４２，第２側パネル４３，第３側パネル４４が、第１側骨３２，第２側骨３３，第３側骨３４に車内側からビス止めされる。また、図６に示したように、妻パネル４５は、ライナー５３が介装された状態で内骨３６に車内側からビス止めされる。この妻パネル４５の車内側（図６左側）は、メラミン樹脂から成る化粧板で構成され、妻パネル４５の車外側（図６右側）は、アルミニウムから成る補強板で構成されている。ライナー５３は、妻パネル４５が正確に鉛直方向に延びるように、妻パネル４５の鉛直度合い（平面度）を調整するとともに、室内の幅を調整するためのものである。

こうして、天井パネル４１以外の内側パネル４０が接合された後に、天井パネル４１は、ライナー５１が介装された状態で天井骨３１に車内側からビス止めされる。この天井パネル４１は、メラミン樹脂から成る化粧板で構成されている。ライナー５１は、天井パネル４１が正確に水平方向に延びるように、天井パネル４１の水平度合い（平面度）を調整するとともに、天井の高さを調整するためのものである。

ところで、天井パネル４１を天井骨３１に組付ける際、天井パネル４１を天井骨３１に配置した状態で、天井パネル４１及び天井骨３１にネジ孔５２を形成するようになっている。これは、仮に天井骨３１及び天井パネル４１に予めネジ孔５２を形成しておく場合、天井パネル４１を天井骨３１に配置する際のズレ等に起因して、ビス５０がネジ孔５２に螺着しないおそれがあるためである。

こうして、天井パネル４１を天井骨３１に配置した状態で、天井パネル４１と天井骨３１とがネジ孔加工（孔開け加工及びタップ加工）されるとき、又は天井パネル４１と天井骨３１とに形成された丸孔（図示省略）にセルフタップビス（図示省略）がネジ込まれるとき等に、切粉ＣＨが発生する。この切粉ＣＨは、ネジ孔５２より車外側に侵入した場合には、屋根外板２１と天井骨３１との間で飛散して、屋根外板２１と天井骨３１との間に配置された電子機器（図示省略）に付着するおそれがある。

そこで、天井パネル４１と天井骨３１とのパネル接合構造ＰＮ１において、上記した問題に対処すべく、天井骨３１は、中空パイプ３１Ａの両端部が塞がれたものになっている。また、第１側パネル４２と第１側骨３２とのパネル接合構造ＰＮ２、第２側パネル４３と第２側骨３３とのパネル接合構造ＰＮ３、第３側パネル４４と第３側骨３４とのパネル接合構造ＰＮ４においても、第１側骨３２，第２側骨３３，第３側骨３４は、中空パイプの両端部が塞がれたものになっている。パネル接合構造ＰＮ１の作用効果と、それ以外のパネル接合構造ＰＮ２〜ＰＮ４の作用効果とは同様であるため、パネル接合構造ＰＮ１を代表して説明する。

ここで、図４は、図１のＣ部分を拡大した断面図であり、図５は、図１の天井骨３１の両端部を示した斜視図である。また、図６は、図４のＤ−Ｄ断面図であって、天井パネル４１を天井骨３１に接合した状態を示した図である。天井骨３１は、断面が矩形形状の中空パイプ３１Ａ及びスポンジ３１Ｂを用いて構成されていて、図５に示したように、両端部にスポンジ３１Ｂが詰められている。なお、中空パイプ３１Ａの両端部に詰める詰め物は、スポンジ３１Ｂに限定されるものではなく、ウレタン、木材、樹脂、プラスチック等、詰め易いものに適宜変更可能である。また、詰め物を用いずに、中空パイプ３１Ａの両端部を溶接、カシメ、折り曲げても良い。こうして、中空パイプ５１の両端部は塞がれていて、中空パイプ５１の内部に侵入した切粉ＣＨは、中空パイプの両端から外部へ逃げることができなくなっている。即ち、天井骨３１は、密閉した内部空間ＳＰを有し、内部に侵入した切粉ＣＨを閉じ込めるようになっている。

このように構成された天井骨３１は、図６に示したように、下側（天井パネル４１側）の周壁３１ａを車外側に突き抜けたビス５０の先端部分５０ａを囲むようになっている。即ち、ネジ孔５２から突出するビス５０の先端部分５０ａが天井骨３１の密閉された内部空間ＳＰに位置するようになっている。このため、ネジ孔５２を形成する際に（セルフタップビスの場合には、丸孔にセルフタップビスを螺着するときに）、切粉ＣＨがネジ孔５２より車外側に侵入しても、天井骨３１が切粉ＣＨを内部に閉じ込める。従って、切粉ＣＨが天井骨３１の外側に飛散することがなく、屋根外板２１と天井骨３１との間に配置された電子機器（図示省略）や配線等に付着することがない。

また、この実施形態において、天井骨３１は、中空パイプ３１Ａで構成されているため、断面がＩ字又はＬ字形状の薄板で構成されている場合に比して、曲げ及び捩れに対する剛性を大きくすることができる。

また、この実施形態において、天井骨３１が、図１に示したように、接合する天井パネル４１に沿って枕木方向に延びていて、枕木方向（長手方向）の任意の位置で複数個のネジ孔５２を形成できるようになっている。このため、この天井骨３１では、天井パネル４１の組付け性が優れていて、更に、複数個全てのネジ孔５２を形成する際に発生する切粉ＣＨを閉じ込めておくことができる。なお、この実施形態では、天井骨３１の枕木方向長さは数ｍであって、天井骨３１の枕木方向に沿って６個のネジ孔５２が形成されるようになっている。また、この天井骨３１では、図６に示したように、幅寸法Ｗ（レール方向長さ）が約３５ｍｍ程度で、高さ寸法Ｈが約１５ｍｍ程度で、厚さ寸法Ｔが２ｍｍ程度になっている。

ところで、上述した内側パネル４０の接合手順の説明から明らかなように、天井パネル４１及び天井骨３１にネジ孔５２を形成する際には、天井パネル４１以外の内側パネル４０が、既に骨部材３０に固定されている。このため、仮に屋根外板２１と天井骨３１との間に侵入した切粉ＣＨを除去するためには、天井パネル４１以外の内側パネル４０を骨部材３０から取り外し、屋根外板２１と天井骨３１との間を視認できる状態にして、掃除する必要がある。即ち、従来においては、屋根外板２１と天井骨３１との間を掃除するためには、多くの内側パネル４０を取り外す必要があって非常に手間がかかる。そこで、従来において、電子機器等を覆うカバーを新たに設けて、切粉ＣＨが電子機器等に付着することを防止していたが、このカバーを設けずに屋根外板２１と天井骨３１との間で切粉ＣＨの電子機器等への付着を防止できることが望まれている。このような事情に鑑みて、この実施形態のパネル接合構造ＰＮ１は天井部に適用されていて、電子機器等にカバーを新たに設けずに、屋根外板２１と天井骨３１との間で切粉ＣＨの電子機器等への付着を防止できるようになっている。

上記のように構成されたパネル接合構造ＰＮ１〜ＰＮ４の作用効果について説明する。
この実施形態のパネル接合構造ＰＮ１によれば、天井骨３１は、中空パイプ３１Ａの両端部が塞がれ、天井パネル４１側の周壁３１ａにビス５０が螺着するネジ孔５２が形成され、周壁３１ａを車外側に突き抜けるビス５０の先端部分５０ａを囲むようになっている。このように、天井骨３１が構成されているため、天井パネル４１及び天井骨３１にネジ孔５２を形成する際に発生する切粉ＣＨが、ネジ孔５２より車外側に侵入しても、天井骨３１が切粉ＣＨを内部に閉じ込める。従って、切粉ＣＨが屋根外板２１と天井骨３１との間に配置された電子機器等に付着することを防止でき、電子機器の不具合・故障を防止することができる。パネル接合構造ＰＮ２〜ＰＮ４の作用効果は、上記したパネル接合構造ＰＮ１の作用効果と同様であるため、その説明を省略する。

以上、本発明に係るパネル接合構造について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態において、天井骨３１は、断面が矩形形状の中空パイプ３１Ａで構成されているが、中空パイプ３１Ａの断面の形状は適宜変更可能であり、例えば中空パイプの断面が三角形であっても良い。
また、本実施形態において、天井骨３１，第１側骨３２，第２側骨３３，第３側骨３４は、中空パイプの両端部が塞がれるものであるが、例えば、骨部材３１のうち天井骨３１のみ、中空パイプの両端部が塞がれるものであっても良い。また、床面パネル１１を組付ける骨部材が、中空パイプの両端部が塞がれるものであっても良い。
また、本実施形態において、パネル接合構造ＰＮ１〜ＰＮ４を妻構の内部骨組構造１に適用したが、パネル接合構造ＰＮの適用箇所は、側構、台枠、屋根構の内部骨組構造であっても良い。

１ 内部骨組構造
１０ 台枠
１１ 床面パネル
２０ 外板
２１ 屋根外板
３０ 骨部材
３１ 天井骨
３１Ａ 中空パイプ
３１Ｂ スポンジ
３１ａ 周壁
３１ 天井骨
４０ 内側パネル
４１ 天井パネル
５０ ビス
５０ａ 先端部分
５１ ライナー
５２ ネジ孔
ＳＰ 内部空間
ＰＮ１ パネル接合構造

Claims (3)

1. 外板を車内側から支持する骨部材に対して、内側パネルがビスによって車内側から接合される鉄道車両のパネル接合構造において、
   前記骨部材は、中空パイプの両端部が塞がれ、前記内側パネル側の周壁に前記ビスが螺着するネジ孔が形成され、前記周壁を車外側に突き抜ける前記ビスの先端部分を囲むものであることを特徴とする鉄道車両のパネル接合構造。
2. 請求項１に記載する鉄道車両のパネル接合構造において、
   前記骨部材及び前記内側パネルは、鉄道車両の天井部に配置された天井骨及び天井パネルであることを特徴とする鉄道車両のパネル接合構造。
3. 請求項１に記載する鉄道車両のパネル接合構造において、
   前記骨部材は、接合する前記内側パネルに沿って延びていて、長手方向の任意の位置で前記ネジ孔が複数個形成されるものであることを特徴とする鉄道車両のパネル接合構造。

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