JP5096732B2 - 鉄道車両用構体 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両用構体に関する。

従来のこの種の技術として、側構体の外板の内側に接合され鉄道車両の長手方向に延びる断面ハット形状の補強部材や横支柱に、この補強部材に交わる方向（上下方向）に延びる断面ハット形状の縦支柱が重なるように接合されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２７３６６号公報

ところで、側構体の外板の内側に接合される補強部材や横支柱は、上下方向に複数並んで設けられている。横支柱は、側構体の必要な強度を保つために、補強部材に比べて高さの高いものが設けられることがある。このように高さの異なる補強部材と横支柱とに縦支柱を接合する場合、連続した縦支柱では全ての補強部材と横支柱とにわたって重ねるように接合させることができない。したがって、複数の縦支柱を高さの低い補強部材上に接合させている。しかしながら、縦支柱を上下方向に複数並べて設けると、上下方向における側構体の強度が不足することがある。

そこで本発明では、側構体の強度を高めることができる鉄道車両用構体を提供することを目的とする。

本発明の鉄道車両用構体は、側構体を備える鉄道車両用構体であって、側構体を構成する外板の内側に設けられた第１の支柱と、外板の内側に設けられており、第１の支柱を挟んで第１の支柱に交わる方向にそれぞれ延びる第２の支柱及び第３の支柱と、第１の支柱に接合される第１の継手部分と、第１の支柱から第２の支柱が延びる方向に突出して第２の支柱に接合される第２の継手部分と、第１の支柱から第３の支柱が延びる方向に突出して第３の支柱に接合される第３の継手部分とを有する継手部材と、を備える。

この鉄道車両用構体によれば、継手部材が、第１の支柱から第２の支柱が延びる方向に突出して第２の支柱に接合される第２の継手部分と、第１の支柱から第３の支柱が延びる方向に突出して第３の支柱に接合される第３の継手部分とを有している。したがって、第２の支柱及び第３の支柱のそれぞれに対して、第２の継手部分及び第３の継手部分を重ねるように接合することができるので、第２の支柱及び第３の支柱を強固に連結することができる。加えて、継手部材が、第１の支柱に接合される第１の継手部分を有している。したがって、第２の支柱及び第３の支柱は、第１の支柱にも連結することができる。その結果、側構体の強度を高めることができる。

また、本発明の構体は、第１の支柱が、一対のフランジ部と当該一対のフランジ部に挟まれるチャネル部とを有し、第２の支柱及び第３の支柱のそれぞれの端部がチャネル部の側部に当接されていることが好ましい。この構体によれば、第２の支柱及び第３の支柱のそれぞれの端部が、第１の支柱のチャネル部の側部に当接されるように配置されているので、第２の支柱及び第３の支柱の延びる方向に対する側構体の強度をより高めることができる。

また、本発明の構体は、継手部材は、第１の支柱の高さ方向に沿って屈曲する連結部分を有することが好ましい。この構体によれば、継手部材は、第１の支柱の高さ方向に沿って屈曲する連結部分を有するので、第１の支柱、第２の支柱及び第３の支柱の高さが異なる場合であっても、この段差を吸収して第１の支柱、第２の支柱及び第３の支柱を確実に連結させることができる。

本発明によれば、側構体の強度を高めることができる鉄道車両用構体を提供することができる。

本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用構体を概略的に示す斜視図である。図１に示すように鉄道車両用構体１は、屋根構体２と側構体３と台枠４と妻構体６とが互いに接合されて構成されている。台枠４は矩形状をなし構体１の床部を構成するものである。台枠４の両側部には一対の側構体３が接合され、台枠４の一端部と他端部には、一対の妻構体６が接合されている。屋根構体２は、構体１の屋根を構成しており、側構体３と妻構体６とを覆うように接合されている。なお、本願において、図１に示す状態を基準にして方向を示す用語を用いる。すなわち、長手方向とは鉄道車両の進行方向と同方向であり、幅方向とは長手方向に直交する方向である。また、台枠４に対して屋根構体２が位置する方向が上であり、屋根構体２に対して台枠４が位置する方向が下である。

また、図１に示すように、側構体３は、長手方向に延びた矩形状であり、矩形状の第１の開口７とこの第１の開口７よりも大きな面積であって上下方向に延びた第２の開口８とが長手方向に並んで設けられている。第１の開口７の周縁部には、第１のフレーム９が設けられ、また、第２の開口８の周縁部には、第２のフレーム１１が設けられている。第１のフレーム９で画成された領域が窓部となり、第２のフレーム１１で画成された領域が出入口部となり、窓部には、例えば強化ガラスからなる窓（図示せず）が設置され、出入口部にはドア（図示せず）が設置されることになる。第１のフレーム９及び第２のフレー１１の周囲には、外側面を構成する外板１２が設けられている。

図２は、側構体３を室内側（内側）から見て示す図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図２に示すように、外板１２の内側には、外板１２を補強するための長手方向に延びる複数の補強部材１３が上下方向にほぼ平行に並んで設けられている。

また、図２及び図３に示すように、補強部材１３は、断面波形状で、同一平面に位置する３つのフランジ部１３ｂと、このフランジ部１３ｂに対して同一方向に突出した２つの断面略コの字状のチャネル部１３ａとが交互に連接されている。フランジ部１３ｂのうち、２つのチャネル部１３ａの間に設けられているフランジ部１３ｂは、一方のチャネル部１３ａの開口端縁から他方のチャネル部１３ａの開口端縁に連接されており、各々のチャネル部１３ａの共通のフランジとして機能する。また、各々のチャネル部１３ａは、接合状態で外板とほぼ平行になる基板部１３ｃと、基板部１３ｃの両側縁から開口端縁に向けてフランジ部１３ｂまで延びる側板部１３ｄを有している。この補強部材１３は、そのフランジ部１３ｂが外板１２の内側からレーザー溶接により外板１２に接合されている。

また、外板１２の内側には補強部材１３に並んで外板１２を補強するための複数の横支柱１４（第１の支柱）が設けられている。横支柱１４は、断面ハット形状で、同一平面に位置する２つのフランジ部１４ｂと、このフランジ部１４ｂに対して一方向に突出した断面略コの字状のチャネル部１４ａとが連接されている。チャネル部１４ａは、接合状態で外板とほぼ平行になる基板部１４ｃと、基板部１４ｃの両側縁から開口端縁に向けてフランジ部１４ｂまで延びる側板部１４ｄを有している。この横支柱１４のチャネル部１４ａの高さは、補強部材１３のチャネル部１３ａの高さに比べて高く構成されている。すなわち、補強部材１３の基板部１３ｃと横支柱１４の基板部１４ｃとには互いに段差が設けられている。また、この横支柱１４も補強部材１３と同様に、そのフランジ部１４ｂが外板１２の内側からレーザー溶接により外板１２に接合されている。

また、外板１２の内側には、複数の補強部材１３に重なるように接合され、この補強部材１３及び横支柱１４に交わる方向に延び、外板１２を補強するための縦支柱１６が設けられている。縦支柱１６は、下方に設けられた横支柱１４（１４_２）を挟んで、一方に延びる第１の縦支柱１６_１（第２の支柱）と、他方に延びる第２の縦支柱１６_２（第３の支柱）とを有している。より具体的には、横支柱１４_２の一方の側板部１４ｄから、これに対向するように上方に設けられた横支柱１４（１４_１）の一方の側板部１４ｄまで延びるように設けられた第１の縦支柱１６_１と、横支柱１４_２の他方の側板部１４ｄから、下方に延びるように設けられた第２の縦支柱１６_２とを有している。そして、横支柱１４と縦支柱１６とが交わる部分を覆うように、継手部材１７が設けられている。

続いて、図４及び図５を参照し、横支柱１４と縦支柱１６との継手構造について説明する。図４は、図２におけるＡで示す領域の拡大図である。図５は、図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

縦支柱１６（第１の縦支柱１６_１、第２の縦支柱１６_２）は、断面ハット形状で、同一平面に位置する２つのフランジ部１６ｂと、このフランジ部１６ｂに対して一方向に突出した断面略コの字状のチャネル部１６ａとが連接されている。チャネル部１６ａは、接合状態で外板とほぼ平行になる基板部１６ｃと、基板部１６ｃの両側縁から開口端縁に向けてフランジ部１６ｂまで延びる側板部１６ｄを有している。

また、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２は、長手方向に延びる横支柱１４のチャネル部１４ａの側面（両側板部１４ｄ）に、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２のそれぞれの端部が当接するように配置されている。また、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２それぞれの基板部１６_１ｃ，１６_２ｃは、横支柱１４の基板部１４ｃよりも高く配置されている。

横支柱１４と縦支柱１６とが交わる部分において設けられる継手部材１７は、横支柱１４の延びる方向に沿って設けられ、その両端部が横支柱１４と溶接Ｂ１により接合される第１の継手部分１７ａを有する。また、継手部材１７は、横支柱１４のチャネル部から第１の縦支柱１６_１が延びる方向に突出し、この第１の縦支柱１６_１に溶接Ｂ２により接合されている第２の継手部分１７ｂを有し、横支柱１４のチャネル部から第２の縦支柱１６_２が延びる方向に突出し、この第２の縦支柱１６_２に溶接Ｂ３により接合されている第３の継手部分１７ｃを有する。これにより、第１の縦支柱１６_１、第２の縦支柱１６_２及び横支柱１４は、継手部材１７により連結されることとなる。

なお、図５に示されるように、継手部材１７が接合される横支柱１４の基板部１４ｃの高さと、縦支柱１６の基板部１６ｃの高さとが異なるために、第１の継手部分１７ａは、基板部１４ｃに向かって（横支柱１４の高さ方向、すなわち、フランジ部１４ａの突出する方向に）屈曲する連結部分１７ｄとその先端縁部に基板部１４ｃと平行になるように屈曲する接合部分１７ｆとを有する。ここでは、横支柱１４の基板部１４ｃの高さが、縦支柱１６の基板部１６ｃの高さよりも低いので、第１の継手部分１７ａの連結部分１７ｄが横支柱１４の高さ方向に屈曲しているが、横支柱１４の基板部１４ｃの高さが、縦支柱１６の基板部１６ｃの高さよりも高い場合には、第２の継手部分１７ｂ及び第３の継手部分１７ｃに横支柱１４の高さ方向に屈曲させた連結部分（図示せず）を設けても良い。また、図４に示されるように、接合部分１７ｆは、継手部材１７の強度をより高めるために、連結部分１７ｄに連接する部分から離れるにしたがい狭くなる台形状をなしている。

以上のように、鉄道車両用構体１は、継手部材１７が、横支柱１４から第１の縦支柱１６_１が延びる方向に突出して第１の縦支柱１６_１に接合される第２の継手部分１７ｂと、横支柱１４から第２の縦支柱１６_２が延びる方向に突出して第２の縦支柱１６_２に接合される第３の継手部分１７ｃとを有している。したがって、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２のそれぞれに対して、第２の継手部分１７ｂ及び第３の継手部分１７ｃをそれぞれ重ねるように接合することができるので、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２を強固に連結することができる。加えて、継手部材が、横支柱１４に接合される第１の継手部分１７ａを有している。したがって、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２は、横支柱１４にも連結することができる。その結果、側構体の強度を高めることができる。

また、構体１は、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２のそれぞれの端部が、横支柱１４のチャネル部１４ａの側部に当接されるように配置されているので、第１の縦支柱１６_１及び第２の縦支柱１６_２の延びる方向に対する側構体の強度をより高めることができる。

また、構体１は、継手部材は、横支柱１４の高さ方向に沿って屈曲する連結部分を有するので、横支柱１４と第１の縦支柱１６_１と第２の縦支柱１６_２との高さが異なる場合であっても、この段差を吸収して横支柱１４と第１の縦支柱１６_１と第２の縦支柱１６_２とを確実に連結させることができる。

本発明の実施の形態に係る鉄道車両用構体を概略的に示す斜視図である。 側構体を室内側（内側）から見て示す図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２におけるＡで示す領域の拡大図である。 図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

符号の説明

１…鉄道車両用構体、２…屋根構体、３…側構体、４…台枠、６…妻構体、９…第１のフレーム、１１…第２のフレーム、１２…外板、１３…補強部材、１４…横支柱（第１の支柱）、１４ａ…チャネル部、１６…縦支柱、１６_１…第１の縦支柱（第２の支柱）、１６_２…第２の縦支柱（第３の支柱）１７…継手部材、１７ａ…第１の継手部分、１７ｂ…第２の継手部分、１７ｃ…第３の継手部分。

Claims (3)

1. 側構体を備える鉄道車両用構体であって、
   前記側構体を構成する外板の内側に接合された第１の支柱、及び前記外板の内側に接合され、当該第１の支柱よりもチャネル高さの低い補強部材と、
   前記外板の内側において前記補強部材のチャネル部に接合され、前記第１の支柱を挟んで前記第１の支柱に交わる方向にそれぞれ延び、前記第１の支柱よりも高い第２の支柱及び第３の支柱と、
   前記第１の支柱に接合される第１の継手部分と、前記第１の支柱から前記第２の支柱が延びる方向に突出して前記第２の支柱に接合される第２の継手部分と、前記第１の支柱から前記第３の支柱が延びる方向に突出して前記第３の支柱に接合される第３の継手部分とを有する継手部材と、
   を備える鉄道車両用構体。
2. 前記第１の支柱は、一対のフランジ部と当該一対のフランジ部に挟まれるチャネル部とを有し、前記第２の支柱及び前記第３の支柱のそれぞれの端部が前記チャネル部の側部に当接されている請求項１に記載の鉄道車両用構体。
3. 前記継手部材は、前記第１の支柱の高さ方向に沿って屈曲する連結部分を有する請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。

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