JP4071269B1 - 鉄道車両用の天井ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、先付け方式であるか後付け方式であるかを問わず、側天井と骨部との固定部を、客室側から見ても美観を損なわないように被覆することができ、取付けが容易な鉄道車両用の天井ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、屋根構体の天井面に沿う上板と、この上板と連結され、側天井の骨部への固定部を覆う耳部を備える本体と、を有する鉄道車両用の天井ユニットにおいて、前記耳部が、前記固定部を覆う被覆部と、前記本体に着脱可能に接合する取付け部とを有し、前記本体が、この取付け部を接合する受け部を有し、この受け部は、客室側に屈曲する屈曲部を境界として、車体幅方向において、それよりも前記本体の端部側の部分であり、前記取付け部が、前記屈曲部の内角側から前記受け部に重ねられ、前記取付け部の先端が、前記屈曲部の内角側に当接する位置となる状態で前記受け部に接合された鉄道車両用の天井ユニットである。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両用の天井ユニットに関する。

鉄道車両の車体の屋根構体２０には、天井ユニット１が取付けられる。この天井ユニットは、図６に示すように、車体の屋根構体２０の客室側である天井面７に沿う上板８と、この上板８と合体することにより、空調からの冷暖気を通す風道を構成する本体６とを有するものが知られている。この本体６は、車体の幅方向の両端に近い位置に、客室側に屈曲した屈曲部１２を有し、さらにその先に耳部５を有している。本体６が耳部５の手前で客室側に屈曲することで、屋根構体２０に設けられた骨部３と側天井２との固定部４との干渉を避けている。また、この固定部４の下側を覆うように耳部５が設けられることで、固定部４が客室側に露出しないようにして、見た目の美しさを確保している。

車体の側構体（図示しない。。）には、側天井２が取付けられる。この側天井２は、図６に示すように、車体の幅方向の両端に、側構体（図示しない。。）を覆うように設けられる。側天井２の車体中央側の端部は、骨部３にボルト等（図示しない。。）で固定され、この固定部４を耳部５で覆うように、天井ユニット１が屋根構体２０の骨部３に固定される。

このような天井ユニットや側天井としては、車体構体や側構体に取付け易くするため、上板と本体とを分離して別々に屋根構体に取付けるようにしたもの（特許文献１）、灯具とダクトを本体に一体化して取り付けるようにしたもの（特許文献２）、側天井に本体を嵌め込みによって取付けるようにしたもの（特許文献３）がある。
実開平６−６０５７１号公報 特開２００５−３２９８６５号公報 特開２００２−０３７０６１号公報

しかしながら、天井ユニットと側天井の取付け方法としては、天井ユニットの方を先に屋根構体に固定した後に、側天井を側構体に固定する、いわゆる先付け方式と、側天井を側構体に固定した後に、天井ユニットを屋根構体に固定する、いわゆる後付け方式があるが、特許文献１から３は、何れも、これらの両者の取付け方式への対応を考慮したものではなかった。

つまり、特許文献１は、本体の耳部が側天井の固定部を客室側から覆っているため、先付け方式の場合、側天井の固定部が本体の耳部に干渉し、側天井を側構体に取付けることができない。特許文献２は、灯具とダクトを本体に一体化したものであり、先付け方式や後付け方式の場合に対応するための、本体と側天井との取付け方法については、触れられていない。特許文献３は、後付け方式の場合にのみ適用できるものであり、先付け方式には対応できない。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、先付け方式であるか後付け方式であるかを問わず、側天井と骨部との固定部を、本体に設けた耳部によって、客室側から見ても美観を損なわないように被覆することができ、先付け方式と後付け方式の何れによっても取付けが容易な鉄道車両用の天井ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、以下に関するものである。
（１） 屋根構体の客室側である天井面に沿う上板と、この上板と連結され、側天井の骨部への固定部を覆う耳部を備える本体と、を有する鉄道車両用の天井ユニットにおいて、前記耳部が、前記固定部を覆う被覆部と、前記本体に着脱可能に接合する取付け部とを有し、前記本体が、この取付け部を接合する受け部を有し、この受け部は、客室側に屈曲する屈曲部を境界として、車体幅方向において、それよりも前記本体の端部側の部分であり、前記取付け部が、前記屈曲部の内角側から前記受け部に重ねられ、前記取付け部の先端が、前記屈曲部の内角側に当接する位置となる状態で前記受け部に接合された鉄道車両用の天井ユニット。
（２） （１）において、取付け部と受け部との接合が、この取付け部と受け部に下穴を設け、これらの下穴に客室側からネジを挿入して貫通させ、この貫通したネジをネジ座のネジ穴に螺合することによって行われ、前記取付け部の下穴が、取付け部の客室側表面に向って穴径が拡大した皿穴となっており、ネジ座がネジ穴に対応する位置に前記下穴に挿入するバーリングを有する鉄道車両用の天井ユニット。
（３） （１）、又は、（２）において、取付け部の先端のうち、受け部に面する側の角が、屈曲部の内角側と同じＲを有し、受け部に面しない側の角が、０．３から２．０のＲを有する鉄道車両用の天井ユニット。

本発明によれば、先付け方式であるか後付け方式であるかを問わず、側天井と骨部との固定部を、本体に設けた耳部によって、客室側から見ても美観を損なわないように被覆することができ、先付け方式と後付け方式の何れによっても取付けが容易な鉄道車両用の天井ユニットを提供することができる。

本発明の鉄道車両用の天井ユニットの実施形態の一例を図１から図５に示す。本発明は、一般的な鉄道車両用の天井ユニット１であって、空調（図示しない。）からの冷暖気を通す通路となる風道２１や灯具（図示しない。）等の設置スペースを構成するとともに、客室側から見た目の美しさを提供するものに適用される。

図１に示すように、本発明の天井ユニット１は、車体の屋根構体２０の天井面７に面する上板８と、この上板８と一体化され、車体の側構体（図示しない。）を覆う側天井２の骨部３への固定部４を覆う耳部５を備える本体６とを有する。これらの上板８及び耳部５を備える本体６は、何れもガラス繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」と言う。）のＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄの略である。）成形等で成形される。そして、複数の天井ユニット１を鉄道車両の車体の長さ方向につなげて、屋根構体２０の全体に取付けることにより、鉄道車両の車体の天井が形成される。

上板８と本体６を連結することによる天井ユニット１の組立は、以下の２つの方法を採ることが可能である。第一の方法は、まず上板８を屋根構体２０に取付けた後、次にこの上板８に本体６を取付けて、上板８と本体６とを連結することにより天井ユニット１を組み立てる方法である。第二の方法は、予め、上板８と本体６とを連結して天井ユニットを組み立てた後、屋根構体２０に取付ける方法である。第一の方法は、上板８と本体６とを別々に取付けるので、取付ける部材を軽量化でき、作業性がよい利点がある。第二の方法は、予め、上板８と本体６とが一体化しているため、屋根構体２０への取付けが一回で済み、作業工数が低減できる利点がある。これらの何れの方法を採るかは、状況に応じて選択可能であるが、本発明のように、上板８及び本体６の何れもＦＲＰのＳＭＣ成形品の場合には、比較的軽量であるため、第二の方法をとることが、作業工数低減の点から望ましい。

車体の屋根構体２０は、鉄道車両の屋根を構成するものであり、側構体（図示しない。）や床構体（図示しない。）等とともに、鉄道車両の車体の外形を構成する。天井面７は、この屋根構体２０の内側、即ち客室側に向いた面である。

上板８は、本体６と一体化されることにより、天井ユニット１を構成するものである。上板８は、天井面７に沿う部分と、仕切り壁部２３とを有し、骨部３に固定される。

仕切り壁部２３は、その先端が本体６と接合され、本体６及び仕切り板２２とともに、空調（図示しない。）からの冷暖気を通す通路となる風道２１を構成する。

仕切り板２２は、図１に示すように、下端が本体６に取付けられており、上端は上板８に当接するように設けられる。上端には、弾性材料を用いたパッキンが設けられる。これにより、上板８に本体６を連結すると同時に、仕切り板２２の上端を上板８に密着させることができる。なお、この仕切り板２２の上端に取付けるパッキンとしては、弾性体と金属の複合部材を使用するのが望ましい。これにより、長期間の使用やメンテナンス時の着脱による弾性材料の変形を抑制することが可能となり、仕切り板２２の上端と上板８との密着性を確保できる。

仕切り板２２には、冷暖気が通過できるように、例えば小孔（図示しない。）が設けられる。この小孔を通り抜けた冷暖気は、吹出し用開口２５を通り、客室側に吹出しされて客室内の空調がなされる。

側天井２は、屋根構体２０の車体幅方向の両端付近から側構体（図示しない。）にかけての部分を覆う部材であり、上板８や本体６と同様に、ＦＲＰのＳＭＣ成形等で成形される。

骨部３は、屋根構体２０の天井面７の車体幅方向の両端付近に、車体の長さ方向に伸びるように設けられる。骨部３は屋根構体２０に溶接等によって取付けられている。この骨部３には、天井ユニット１の上板８と本体６、及び、側天井２が、ボルト等（図示しない。）によって取付けられる。

固定部４は、側天井２が骨部３にボルト等（図示しない。）で取付けられた箇所であり、後述する天井ユニット１の本体６の耳部５によって、客室側からは見えないように覆われる。

本体６は、天井ユニット１の一部で、上板８と仕切り板２２とともに風道２１を構成する部材であるとともに、上板８や上述した固定部４が客室側から見えないように覆う部材でもあり、客室側から見た見た目の美しさを提供する。

この本体６は、車体の幅方向の両端に近い位置に、客室側に屈曲した屈曲部１２を有し、この屈曲部１２を境界として、その先に後述する耳部５の取付け部１０を接合する受け部１１を有する。つまり、この受け部１１は、客室側に屈曲する屈曲部１２を境界として、車体幅方向において、それよりも本体６の端部側の部分である。本体６は、さらに、この受け部１１に着脱可能に接合した耳部５を有している。客室側に屈曲した屈曲部１３が、本体６の耳部５の手前に設けられることで、屋根構体２０に設けられた骨部３と側天井２との固定部４との干渉を避けている。受け部１１が、屈曲部１３の先に設けられることで、固定部４との干渉を避けた状態で耳部５が着脱可能に接合される。また、耳部５が、この固定部４の下側を覆うように設けられることで、固定部４が客室側に露出しないようにして、見た目の美しさを確保している。

耳部５は、後述する天井ユニット１の本体６の一部であり、車体幅方向の両端に位置し、上述した固定部４を覆うように設けられる。耳部５は、固定部４を覆い略水平な被覆部９と、本体６の受け部１１に着脱可能に接合する取付け部１０とを有する。

上述したように、天井ユニット１と側天井２の取付け方式としては、天井ユニット１を先に取付ける先付け方式、及び、先に側天井２を取付けてから天井ユニット１を取付ける後付け方式があるが、本発明によれば、この何れの方式にも対応可能であり、しかも美観を損なうことがない。

先付け方式の場合は、図２に示すように、車体の屋根構体２０に天井ユニット１を取付ける前に、予め、本体６の耳部５を取り外しておく。この耳部５を取り外した状態で、屋根構体２０に天井ユニット１を取付ける。もちろん、本体６に耳部５を取付けたままの状態で天井ユニット１を屋根構体２０に取付けてから、耳部５を取り外してもよい。このとき、本体６の耳部５がないため、側天井２の固定部４は、天井ユニット１に干渉しないので、先付け方式の場合でも、側天井２を側構体（図示しない。。）に取付けることができる。そして、このように側天井２を取付けた後で、本体６に耳部５を取付けることにより、固定部４が客室側に露出することがなく、美観を確保できる。

後付け方式の場合は、側天井２の固定部４と天井ユニット１の本体６の耳部５が干渉しないので、側構体（図示しない。。）に側天井２が取付けられた後に、予め、本体６に耳部５を取付けたままの状態で天井ユニット１を屋根構体２０に取付けることができる。

耳部５の取付け部１０を、本体６の受け部１１に接合する際の位置合わせは、以下のように行なう。まず、取付け部１０が、屈曲部１２の内角側１３から受け部１１に重ねられる。つまり、屈曲部１２の内角側１３は、客室側を向いているため、耳部５の取付け部１０が、受け部１１を客室側から覆うように重ねられる。次に、この取付け部１０と受け部１１との重ね合わせ位置は、耳部５の取付け部先端１４が、屈曲部１２の内角側１３に当接する位置となるようにする。つまり、取付け部先端１４が、屈曲部１２に、ぴったり合うようにする。そして、この状態で、取付け部１０は、受け部１１に接合される。

これにより、客室側から見た場合、もともと屈曲部１２には折り目が見えるが、この折り目と耳部５の取付け部先端１４とが、ぴったりと合っているため、接合した継ぎ目であることがわかり難く、車体の天井の美観を損ねることがない。また、取付け部先端１４が屈曲部１２の内角側１３に当接する位置で接合するため、取付け部１０と受け部１０との接合位置の合わせが容易であり、作業性が向上する。

取付け部１０と受け部１１との接合は、図３に示すように、客室側から、耳部５の取付け部１０、本体６の受け部１１、ネジ座１７の順に重ねた後、ネジ１６を用いて行う。詳細には、取付け部１０と受け部１１に下穴１５を設け、これらの下穴１５に客室側からネジ１６を挿入して貫通させ、この貫通したネジ１６をネジ座１７のネジ穴１８に螺合することによって行われる。ネジ１６とネジ座１７は金属製であるため、しっかりとした接合が可能となる。

図３に示すように、取付け部１０に設けられた下穴１５は、客室側に穴径が拡大した皿穴となっている。これにより、皿ネジと組み合わせることにより、耳部５の取付け部１０の客室側の表面と面一とすることができ、ネジによって接合したことが目立たず、美観を損なわずに済む。

図５に示すように、ネジ座１７にはネジ穴１８に対応する位置に下穴１５に挿入するバーリング１９が設けられる。バーリング１９は、本体６の受け部１１と重ねる面の側に突出するように設けられる。本体６の受け部１１に設けられた下穴１５の内径は、このバーリング１９の外径よりも大きく設定される。これにより、ネジ座１７のバーリング１９が受け部１１の下穴１５に入って位置決めされるため、ネジ座１７と受け部１１の位置合せが容易となり、作業性が改善される。

図４に示すように、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面する側の角には、屈曲部１２の内角側１３と同様のＲを設ける。これにより、取付け部１０と受け部１１を重ね、取付け部先端１４を屈曲部１２の内角側１３に当接させて位置合せする際に、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面する側の角が、屈曲部１２の内角側１３にぴったりと突き当てられ位置決めされるため、位置合せが容易となる。

図４に示すように、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面しない側の角は、０．３から２．０のＲが設けられる。ＦＲＰのＳＭＣ成形による天井ユニット１の場合、取付け部先端１４が当接する屈曲部１２の内角側１３の面精度を、ミリオーダー未満とすることは困難である。このため、取付け部先端１４が屈曲部１２の内角側１３にぴったりと当接する部分と、すき間を有する部分が生じる場合があり、目地が一定にならないため、見た目がよくない場合がある。そこで、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面しない側の角は、０．３から２．０のＲを設けることで、受け部１１に面しない側の角の部分に、このＲの分のすき間２４が設けられ、全体が少なくともすき間２４を有するようにするのが望ましい。これにより、目地のばらつきを目立たなくすることができ、美観が改善される。また、客室側から見たときの取付け部先端１４の境界が滑らかになるため、目地のばらつきを目立たなくすることができ、美観が改善される。

本発明に係る鉄道車両用の天井ユニットの実施例を、図１から図５に示す。まず、図１に示すように、本実施例の天井ユニット１は、車体の屋根構体２０の客室側である天井面７に面する上板８と、この上板８と一体化され、車体の側構体（図示しない。）を覆う側天井２の骨部３への固定部４を覆う耳部５を備える本体６とを有する。これらの上板８及び耳部５を備える本体６は、何れもＦＲＰのＳＭＣ成形で成形した。そして、複数の天井ユニット１を鉄道車両の車体の長さ方向につなげて、屋根構体２０の全体に取付けることにより、鉄道車両の車体の天井を形成した。

上板８と本体６とを連結することによる天井ユニット１の組立は、予め上板８と本体６とを連結して天井ユニット１を組み立てた後、屋根構体２０に取付ける方法を採った。本実施例の天井ユニット１は、上板８及び本体６の何れもＦＲＰのＳＭＣ成形品であるため、比較的軽量であり、人手で持ち上げて、屋根構体２０に取付け作業を行なうのに支障はなかった。このように、天井ユニット１を組み立てて、上板８と本体６とを一体化した状態で、屋根構体２０に取付けることで、上板８と本体６を個々に取付ける組立方法に比べて、作業工数が大幅に低減した。

天井ユニット１の内部の仕切り板２２は、図１に示すように、下端を本体６にネジで固定し、上端が上板８に当接するように設けた。上端には、弾性材料を用いたパッキンを設けた。この仕切り板２２の上端に取付けるパッキンとしては、弾性体と金属の複合部材であるタキゲン製造株式会社製ＦＣ−７７９−２−３を使用した。

仕切り板２２には、冷暖気が通過できるように、小孔（図示しない。）を設けた。この小孔を通り抜けた冷暖気は、吹出し用開口２５を通り、客室側に吹出しされて客室内の空調がなされた。

側天井２は、屋根構体２０の車体幅方向の両端付近から側構体（図示しない。）にかけての部分を覆う部材であり、上板８や本体６と同様に、ガラス繊維強化プラスチックのＳＭＣ成形品である。

骨部３は、屋根構体２０の天井面７の車体幅方向の両端付近に、車体の長さ方向に伸びるように設けられる。骨部３は屋根構体２０に溶接等によって取付けられている。側天井２は、骨部２の固定部４にボルト（図示しない
。）で固定した。

この本体６には、車体の幅方向の両端に近い位置に、客室側に屈曲した屈曲部１２を設け、この屈曲部１２を境界として、その先に後述する耳部５の取付け部１０を接合する受け部１１を設けた。つまり、この受け部１１は、客室側に屈曲する屈曲部１２を境界として、車体の幅方向において、それよりも本体６の端部側の部分とした。本体６には、さらに、この受け部１１に着脱可能に接合した耳部５を設けた。

耳部５は、後述する天井ユニット１の本体６の一部であり、車体幅方向の両端に位置し、上述した固定部４を覆うように設けた。耳部５には、固定部４を覆い略水平な被覆部９と、本体６の受け部１１に着脱可能に接合する取付け部１０とを設けた。

本実施例では、先付け方式を採用した。つまり、図２に示すように、車体の屋根構体２０に天井ユニット１を取付ける前に、予め、本体６の耳部５を取り外しておいた。そして、この耳部５を取り外した状態で、屋根構体２０に天井ユニット１を取付けた。このとき、本体６の耳部５がないため、側天井２の固定部４は、天井ユニット１に干渉しないので、先付け方式の場合でも、側天井２を側構体（図示しない。）に取付けることができた。その後、本体６に耳部５を取付けることにより、固定部４が客室側に露出することがなく、美観を確保できた。

本体６への耳部５の接合のための位置合わせは、以下のように行なった。まず、耳部５の取付け部１０を、屈曲部１２の内角側１３から受け部１１に重ねた。つまり、屈曲部１２の内角側１３は、客室側を向いているため、耳部５の取付け部１０を、受け部１１が客室側から覆われるように重ねた。次に、この取付け部１０と受け部１１との重ね合わせ位置を、耳部５の取付け部先端１４が、屈曲部１２の内角側１３に当接する位置となるようにした。つまり、取付け部先端１４が、屈曲部１２に、ぴったり合うようにした。そして、この状態で、取付け部１０を、受け部１１にネジで接合した。

取付け部１０と受け部１１との接合は、図３に示すように、客室側から、耳部５の取付け部１０、本体６の受け部１１、ネジ座１７の順に重ねた後、ネジ１６を用いて行った。詳細には、取付け部１０と受け部１１に下穴１５を設け、これらの下穴１５に客室側からネジ１６を挿入して貫通させ、この貫通したネジ１６をネジ座１７のネジ穴１８に螺合することによって行った。ネジ１６とネジ座１７は金属製であるため、しっかりとした接合が可能であった。

図３に示すように、取付け部１０に設けられた下穴１５は、取付け部１０の客室側の表面に向って穴径が拡大した皿穴とした。これにより、皿ネジと組み合わせることにより、耳部５の取付け部１０の客室側の表面と面一とすることができ、ネジによって接合したことが目立たず、美観を確保することができた。

図５に示すように、ネジ座１７にはネジ穴１８に対応する位置に下穴１５に挿入するバーリング１９を設けた。バーリング１９は、本体６の受け部１１と重ねる面の側に突出するように設けた。本体６の受け部１１に設けられた下穴１５の内径は、このバーリング１９の外径よりも大きく設定した。これにより、ネジ座１７のバーリング１９が受け部１１の下穴１５に入って位置決めされるため、ネジ座１７と受け部１１の位置合せが容易となり、作業性が改善した。

図４に示すように、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面する側の角には、屈曲部１２の内角側１３と同様に４．０のＲを設けた。これにより、取付け部１０と受け部１１を重ね、取付け部先端１４を屈曲部１２の内角側１３に当接させて位置合せする際に、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面する側の角が、屈曲部１２の内角側１３にぴったりと突き当てられ位置決めされるため、位置合せが容易となった。

図４、図５に示すように、取付け部先端１４のうち、受け部１１に面しない側の角は、１．０のＲを設けた。これにより、受け部１１に面しない側の角の部分に、このＲの分のすき間２４が設けられ、全体がすき間を有するようになり、また、取付け部先端１４の角が取れることで、目地のばらつきを目立たなくすることができ、美観が改善された。

本発明の実施例である天井ユニットの屋根構体への取付け状態を表わす車体幅方向の断面図の左側半分である（耳部を接合した状態）。 本発明の実施例である天井ユニットの屋根構体への取付け状態を表わす車体幅方向の断面図の左側半分である（耳部を取外した状態）。 本発明の実施例である天井ユニットの耳部近傍の断面図である。 本発明の実施例である天井ユニットの耳部近傍の拡大断面図である。 本発明の実施例である天井ユニットの受け部とネジ座の拡大断面図である。 従来例である天井ユニットの屋根構体への取付け状態を表わす車体幅方向の断面図の左側半分である。

符号の説明

１…天井ユニット、２…側天井、３…骨部、４…固定部、５…耳部、６…本体、７…天井面、８…上板、９…被覆部、１０…取付け部、１１…受け部、１２…屈曲部、１３…内角側、１４…取付け部先端、１５…下穴、１６…ネジ、１７…ネジ座、１８…ネジ穴、１９…バーリング、２０…屋根構体、２１…風道、２２…仕切り板、２３…仕切り壁部、２４…すき間、２５…吹出し用開口

Claims (2)

1. 屋根構体の客室側である天井面に沿う上板と、この上板と連結され、側天井の骨部への固定部を覆う耳部を備える本体と、を有する鉄道車両用の天井ユニットにおいて、
   前記耳部が、前記固定部を覆う被覆部と、前記本体に着脱可能に接合する取付け部とを有し、
   前記本体が、この取付け部を接合する受け部を有し、
   この受け部は、客室側に屈曲する屈曲部を境界として、車体幅方向において、それよりも前記本体の端部側の部分であり、
   前記取付け部が、前記屈曲部の内角側から前記受け部に重ねられ、
   前記取付け部の先端が、前記屈曲部の内角側に当接する位置となる状態で前記受け部に接合された鉄道車両用の天井ユニット。
2. 請求項１において、
   取付け部と受け部との接合が、この取付け部と受け部に下穴を設け、これらの下穴に客室側からネジを挿入して貫通させ、この貫通したネジをネジ座のネジ穴に螺合することによって行われ、
   前記取付け部の下穴が、取付け部の客室側表面に向って穴径が拡大した皿穴となっており、
   ネジ座がネジ穴に対応する位置に前記受け部に設けられた下穴に挿入するバーリング部を有する鉄道車両用の天井ユニット。

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