JP2022026186A - 鉄道車両 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の問題点)
従来技術に係る鉄道車両1Dにおいては、上述の通り、床板パネル8の損傷防止のために横梁54を用いている。しかし、横梁54の厚みは、例えば約200mmあるため、構造床53の厚みと横梁54の厚みを合計した厚みt21がかさんでしまう。厚みt21がかさむため、客室5の居住性を確保するためのスペース(客室高さH13)や、軌道の上端面(二点鎖線R)から横梁54の下端面までの高さ(軌道上高さH23)を確保することが困難となり、床上艤装や床下艤装のためのスペース確保が困難となっていた。
上記の通り、床上艤装や床下艤装のためのスペース確保が困難であるため、横梁54に、貫通孔541を設け、配管16を通すことが行われている。この貫通孔541を設けるためには、横梁54を加工しなければならない。また、構造床53と横梁54との溶接は、床下での溶接作業を要するため、自動溶接を行うことができず、手溶接で行うこととなる。以上の横梁54の加工や、手溶接を要することにより、製造コストがかさむおそれがあった。
(1)客室の床部を構成する構造床と、構造床の客室とは反対側に配設される床下機器と、を備え、構造床は、複数の押出形材を結合した構造を用いて構成される鉄道車両において、構造床の、少なくとも一部において、複数の押出形材のそれぞれは、鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有しており、鉄道車両の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、を特徴とする。
出願人は、押出形材は、押出方向に平行な方向の軸(以下、平行軸という)まわりの曲げ剛性に比べ、押出方向に垂直な方向の軸(以下、垂直軸という)まわりの曲げ剛性の方が、20%程度大きいことを確認した。そこで、構造床の、少なくとも一部において、鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有する複数の押出形材を、鉄道車両の軌道方向に隣接して並べ、相互に結合することで、構造床を構成する。そうすれば、上述の通り、平行軸まわりの曲げ剛性よりも、垂直軸まわりの曲げ剛性の方が強いため、横梁を用いずとも、床下機器の質量や客室からの荷重によって構造床が変形するおそれが低減される。横梁を用いなければ、その分、床上艤装または床下艤装のためのスペース確保が容易となる。また、構造床が変形するおそれが低減されることで、横梁を用いずに、構造床が直接床下機器を吊り下げ保持することも可能となる。
また、横梁が必要なく、スペース確保が容易となることで、横梁に艤装のための配管等を保持する貫通孔を設ける加工が必要無くなった。さらに、従来行っていた構造床と横梁とを結合するための溶接作業が不要である。よって、製造コストの増大を抑えることが可能である。
構造床7Aは、例えばアルミ合金からなる、複数の押出形材71A,72により構成されている。押出形材71A,72は中空状であり、内部にはトラス状のリブを備えている。複数の押出形材71A,72のそれぞれは、一対の側梁21の間を横架する長さを有している。そして、複数の押出形材71A,72は、軌道方向に複数並び、相互に溶接されている。なお、この複数の押出形材71A,72同士の溶接は、自動溶接により行われるものであり、例えば、摩擦攪拌接合や溶接棒を用いたアーク溶接により行われる。また、押出形材71A,72のそれぞれは、押出方向D11が、鉄道車両1Aの枕木方向に平行である。なお、押出形材71A,72は、トラス状の断面を有するものであるが、ハモニカ状の断面を有するものとしても良い。
艤装用スペースの確保がより容易となる。
(1)客室5の床部51を構成する構造床7A(7B,7C)と、構造床7A(7B,7C)の客室5とは反対側に配設される床下機器6と、を備え、構造床7A(7B,7C)は、複数の押出形材71A(71B,71C,71D),72を結合した構造を用いて構成される鉄道車両1A(1B,1C)において、構造床7A(7B,7C)の、少なくとも一部において、複数の押出形材71A(71B,71C,71D),72のそれぞれは、鉄道車両1A(1B,1C)の枕木方向と平行な方向に押出方向D11を有しており、鉄道車両1A(1B,1C)の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、を特徴とする。
出願人は、押出形材は、押出方向に平行な方向の軸(以下、平行軸という)まわりの曲げ剛性に比べ、押出方向に垂直な方向の軸(以下、垂直軸という)まわりの曲げ剛性の方が、20%程度大きいことを確認した。そこで、鉄道車両1A(1B,1C)の枕木方向と平行な方向に押出方向D11を有する複数の押出形材71A(71B,71C,71D),72を、鉄道車両1A(1B,1C)の軌道方向に隣接して並べ、相互に結合することで、構造床7A(7B,7C)を構成すれば、上述の通り、平行軸まわりの曲げ剛性よりも、垂直軸まわりの曲げ剛性の方が強いため、横梁54を用いずとも、床下機器6の質量や客室5からの荷重によって構造床7A(7B,7C)が変形するおそれが低減される。横梁54を用いなければ、その分、床上艤装または床下艤装のためのスペース確保が容易となる。また、構造床7A(7B,7C)が変形するおそれが低減されることで、横梁54を用いずに、構造床7A(7B,7C)が直接床下機器6を吊り下げ保持することも可能となる。
また、横梁54が必要なく、スペース確保が容易となることで、横梁54に艤装のための配管16等を保持する貫通孔541を設ける加工が必要無くなった。さらに、従来行っていた構造床53と横梁54とを結合するための溶接作業が不要である。よって、製造コストの増大を抑えることが可能である。
2 台枠
5 客室
6 床下機器
7A 構造床
21 側梁
51 床部
71A 押出形材
72 押出形材
D11 押出方向
Claims (6)
- 客室の床部を構成する構造床と、前記構造床の前記客室とは反対側に配設される床下機器と、を備え、前記構造床は、複数の押出形材を結合した構造を用いて構成される鉄道車両において、
前記構造床の、少なくとも一部において、前記複数の押出形材のそれぞれは、前記鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有しており、前記鉄道車両の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項1に記載の鉄道車両において、
前記床下機器は、前記構造床に吊り下げ保持されること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項1または2に記載の鉄道車両において、
前記複数の押出形材のそれぞれは、前記床下機器の荷重および客室側からの荷重の、少なくともいずれか一方に対して要求される耐荷重に応じ、前記鉄道車両の高さ方向の厚みが設定されること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項3に記載の鉄道車両において、
前記複数の押出形材のうち、厚みが最も薄い押出形材よりも厚い厚みを備える押出形材は、前記客室の側とは反対側から、前記客室に向かって切り欠かれた艤装用切欠きを備えること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の鉄道車両において、
前記押出形材は、少なくとも前記客室側の面または前記床下機器側の面のいずれか一方に、押出方向と平行な方向に延伸する、艤装用の固定溝を備えること、
を特徴とする鉄道車両。 - 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の鉄道車両において、
前記構造床は、枕木方向の両端部を、前記鉄道車両の車体に挟持固定されていること、
を特徴とする鉄道車両。
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