JP6196536B2 - 鉄道車両の内装品取付構造及び内装品取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の内装品取付構造及び内装品取付方法に関する。

従来、鉄道車両の内装品取付構造に関する技術として、例えば特許文献１に記載された鉄道車両構体が知られている。この特許文献１に記載された鉄道車両構体では、車両左右方向に長尺状のハット部材からなるアダプタが屋根構体に溶接で予め固定されていると共に、このアダプタに吊溝が溶接で予め固定されている。そして、風道モジュール等の内装品を取り付ける際、この吊溝に内装品がボルトを介して取り付けられている。

特開２０１３−７１４７３号公報

ここで、上記内装品取付構造では、前述のように、屋根構体に溶接固定されたアダプタ及び吊溝を介して内装品を取り付けていることから、部品点数の低減及び作業効率の向上の点で改善の余地がある。さらに、溶接時の熱の影響で屋根構体が歪む可能性があり、当該車両構体の形状を修正する修正作業が要される場合がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、部品点数を低減でき且つ作業効率を向上させることが可能な鉄道車両の内装品取付構造及び内装品取付方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る鉄道車両の内装品取付構造は、鉄道車両において内装品を取り付けるための取付構造であって、屋根構体の垂木に形成された構体孔部と、内装品に形成された内装孔部と、を備え、内装品は、構体孔部及び内装孔部に締結部材が挿通されて締結されることにより、垂木に直接固定されている。

本発明に係る鉄道車両の内装品取付方法は、鉄道車両において内装品を取り付けるための取付方法であって、屋根構体の垂木に構体孔部を形成する孔部形成工程と、内装品を鉄道車両の車両構体外で組み上げる内装品組上工程と、孔部形成工程及び内装品組上工程の後、垂木に形成された構体孔部及び内装品に形成された内装孔部に締結部材を挿通して締結することにより、内装品を垂木に直接固定する内装品固定工程と、を含む。

このような本発明では、構体孔部及び内装孔部に締結部材を挿通して締結することによって垂木に内装品が直接固定される。そのため、屋根構体への内装品の取付けに際して、アダプタ等を介在させる必要がない。また、溶接による熱の影響が屋根構体に及ぶのを回避でき、車両構体の形状を修正する修正作業が不要となる。従って、部品点数を低減でき且つ作業効率を向上させることが可能となる。

また、内装品は、下方側に開口する溝が形成された内装吊溝部材を有し、内装吊溝部材は、内装孔部を含み、締結部材を介して垂木に固定されていてもよい。この場合、例えば内装吊溝部材の溝を利用して吊手モジュール等を簡易に取り付けることが可能となる。

上記作用効果を具体的に奏する構成として、具体的には、内装品は、風道モジュールを有し、風道モジュールは、内装吊溝部材に対して当接されて固定されていてもよい。また、内装品は、吊手モジュールを有し、内装吊溝部材は、垂木における吊手モジュール上と、垂木における車幅方向の外側端部とに、少なくとも配置されていてもよい。

また、垂木に取り付けられ、締結部材の回転を規制する回転規制部材を備えていてもよい。この場合、締結部材の緩みを抑制することができる。

また、屋根構体は、鉄又はステンレスを含む鋼材により形成されていてもよい。屋根構体が鉄又はステンレスを含む鋼材で形成されていると、屋根構体に垂木が含まれる場合が多いところ、垂木に内装品を直接固定できる本発明は特に有効なものとなる。

本発明によれば、鉄道車両の内装品取付構造及び内装品取付方法において、部品点数を低減でき且つ作業効率を向上させることが可能となる。

一実施形態に係る内装品取付構造が適用された鉄道車両の一部を示す横断面図である。 図１の内装品取付構造における一要部を拡大して示す横断面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 （ａ）は図２のIVａ−IVａ線に沿う断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のIVｂ−IVｂ線に沿う断面図である。 図１の内装品取付構造における他の要部を拡大して示す横断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、前後の語は、鉄道車両の前後方向（長手方向又はレール方向とも称される）に対応し、左右の語は、鉄道車両の左右方向（車幅方向又は枕木方向とも称される）に対応する。

図１は、一実施形態に係る内装品取付構造が適用された鉄道車両の一部を示す横断面図である。図１中では、左右方向において鉄道車両が略対称構造を有するため、説明の便宜上、その一方側のみ示している。また、横断面とは、前後方向に対して垂直な断面を意図する。

図１に示すように、鉄道車両の内装品取付構造１０（単に「内装品取付構造１０」ともいう）は、鉄道車両１において内装品１１を取り付けるための取付構造である。鉄道車両１は、乗客を収容する車内空間を内部に有する車両構体２を備えている。車両構体２は、屋根構体３と、側構体４と、不図示の床構体及び妻構体とを有し、これらの各構体が相互に接合されている。車両構体２は、例えば鉄又はステンレスを含む鋼材で形成されている。適応される鉄道車両１としては、特に限定されるものではないが、例えば通勤形車両が挙げられる。

屋根構体３は、鉄道車両１の屋根部を構成する構体であり、曲面状を有し、車両構体２の上部に蓋をするように配置されている。屋根構体３の上部には、車内の温度を調整するためのエアコンディショナーやパンタグラフ（不図示）等が設けられている。側構体４は、車両の側部を構成し、乗客や乗員が乗り降りするためのドア部５が複数設けられている。また、側構体４には、乗客の荷物等を載置するための荷棚６が取り付けられている。

内装品１１は、その少なくとも一部が車両構体２外で予め一体化するよう組み上げられた状態で車両構体２へ取り付けられるものである。内装品１１は、車両構体２を構成せず、例えば車両構体２の剛性に対する直接的寄与を意図しないものである。図示する例では、内装品１１は、風道モジュール１２、吊手モジュール１３、車内照明灯モジュール１４、天井モジュール１５、側天井モジュール１６及び内装吊溝部材２０を少なくとも備えている。なお、「モジュール」とは、例えば、所定機能を実現するためのものとして、１又は複数の要素（部品や機器）が機能上又は構成上において集約されて纏まったものを意味する。

風道モジュール１２は、空調装置からの調和空気を流通させるダクトとしての機能を有するモジュールである。吊手モジュール１３は、乗客が把持する吊手を含んで構成されたモジュールである。車内照明灯モジュール１４、車内の照明灯を含んで構成されたモジュールである。天井モジュール１５は、車内空間における略平面状の天井パネルを含むモジュールである。側天井モジュール１６は、車内空間における左右方向外側（側方）に配置された曲面状の天井パネルを含むモジュールである。

これら各モジュール１２〜１６は、内装吊溝部材２０を介して互いに連結されて内装品１１として一体化されている。そして、当該内装品１１は、内装品取付構造１０によって車両構体２に取り付けられている。具体的には、以下に詳説するように、内装吊溝部材２０が屋根構体３の垂木７に締結されることにより、内装品１１が垂木７に直接固定されている。

図２は図１の内装品取付構造における一要部を拡大して示す横断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４（ａ）は図２のIVａ−IVａ線に沿う断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のIVｂ−IVｂ線に沿う断面図である。図２〜４に示すように、内装品取付構造１０は、屋根構体３における垂木７に形成された第１構体孔部１７ｘと、内装品１１における第１内装吊溝部材２１に形成された第１内装孔部１８ｘと、第１構体孔部１７ｘ及び第１内装孔部１８ｘに挿通された締結部材１９と、を備えている。

垂木７は、Ｚ状断面を有する形材であり、上板７ａ及び下板７ｂを有すると共に、これらを連結する立板７ｃを有している。垂木７は、例えば鉄又はステンレスを含む鋼材で形成されている。垂木７は、屋根８の形状に沿って左右方向に延在すると共に、前後方向に所定間隔で複数配設されている。垂木７は、上板７ａが屋根８の内面に溶接等で接合されて固定されている。また、垂木７は、下板７ｂの端部に立設されたフランジ７ｄを含んでいる。

垂木７の下板７ｂには、貫通孔としての第１構体孔部１７ｘが複数（ここでは、少なくとも４つ）形成されている。第１構体孔部１７ｘは、上方視で左右方向に長尺の長孔とされ、後述の第１内装孔部１８ｘに対応する位置に設けられている。ここでは、第１構体孔部１７ｘは、垂木７の下板７ｂにおいて、吊手モジュール１３上に位置する複数位置に穿設されている。

第１内装吊溝部材２１は、前後方向に延在する角筒状の部材であり、アルミニウム形材が用いられている。第１内装吊溝部材２１は、前後方向から見て、垂木７における吊手モジュール１３上に配置されている。また、第１内装吊溝部材２１は、上方から見て要所のみに配置されるように、車両構体２における前後方向一端から他端に向けて断続的に延設されている。なお、第１内装吊溝部材２１は、車両構体２における前後方向一端から他端に向けて連続的に延設されてもよい。第１内装吊溝部材２１の側壁２１ａには、風道モジュール１２が当接されて接合されている。

第１内装吊溝部材２１は、平面状を呈する下壁２１ｂを有し、当該下壁２１ｂには、前後方向に延在する中空のレール部２３が設けられている。レール部２３は、左右方向に互いに離間するようにして、一対配置されている。各レール部２３は、下方側に開口し且つ前後方向に延びる溝２３ａが形成されている。レール部２３の内部には、四角ボルト等のボルト２４が溝２３ａを挿通して突出する状態で配置されて固定され、このボルト２４により少なくとも吊手モジュール１３が取り付けられる。

第１内装吊溝部材２１は、下壁２１ｂに対して傾斜する平面状を呈する上壁２１ｃを有している。当該上壁２１ｃには、貫通孔としての第１内装孔部１８ｘが複数（ここでは、少なくとも４つ）形成されている。第１内装孔部１８ｘは、前後方向（つまり、第１構体孔部１７ｘの長手方向と直交する方向）に長尺の長孔とされ、第１構体孔部１７ｘに対応する位置に設けられている。

締結部材１９は、内装品１１を垂木７に固定するものであり、第１構体孔部１７ｘ及び第１内装孔部１８ｘに挿通されて締結されている。ここでの締結部材１９としては、六角ボルト及びナットが用いられている。締結部材１９としては、特に限定されるものではなく、例えば四角ボルトやリベット（締鋲）を用いてもよい。この締結部材１９のボルト頭部と垂木７の下板７ｂとの間には、回転止め部材（回転規制部材）Ｍが介在されるように配置されている。

回転止め部材Ｍは、上方に開口する断面コの字状を有する板材であり、垂木７における立板７ｃ及びフランジ７ｄ間に嵌合により取り付けられている。この回転止め部材Ｍは、上方から見て締結部材１９のボルト頭部との間に僅かな隙間を形成し、これにより、締結部材１９の取付け性を確保しつつ回転を規制して緩みを抑制する。

図２に戻り、このような内装品取付構造１０の一要部においては、第１構体孔部１７ｘ及び第１内装孔部１８ｘを互いに連通するようにして第１内装吊溝部材２１をスペーサＳを介して垂木７に当接させ、これら第１構体孔部１７ｘ及び第１内装孔部１８ｘに締結部材１９を挿通して締結することにより、内装品１１が垂木７に直接固定されている。

図５は、図１の内装品取付構造における他の要部を拡大して示す横断面図である。図１及び図５に示すように、内装品取付構造１０は、屋根構体３における垂木７に形成された第２構体孔部１７ｙと、内装品１１における第２内装吊溝部材２２に形成された第２内装孔部１８ｙと、をさらに備えている。

第２構体孔部１７ｙは、貫通孔であり、垂木７の下板７ｂに複数（ここでは、少なくとも４つ）形成されている。第２構体孔部１７ｙは、上方視で左右方向に長尺の長孔とされ、後述の第２内装孔部１８ｙに対応する位置に設けられている。ここでは、第２構体孔部１７ｙは、垂木７の下板７ｂにおいて、左右方向の外側端部の複数位置に穿設されている。

第２内装吊溝部材２２は、前後方向に延在する断面ハット状の部材であり、前後方向から見て、垂木７における左右方向の外側端部に配置されている。第２内装吊溝部材２２は、上記第１内装吊溝部材２１と同様に、上方から見て要所のみに配置されるように、車両構体２における前後方向一端から他端に向けて断続的に延設されている。なお、第２内装吊溝部材２２は、車両構体２における前後方向一端から他端に向けて連続的に延設されてもよい。

第２内装吊溝部材２２は、平面状を呈する下壁２２ａを有し、当該下壁２２ａには、前後方向に延在する中空のレール部２５が設けられている。レール部２５は、下方側に開口し且つ前後方向に延びる溝２５ａが形成されている。レール部２５の内部には、四角ボルト等のボルト２６が溝２５ａを挿通して突出する状態で配置されて固定され、このボルト２６により天井モジュール１５及び側天井モジュール１６が取り付けられる。

第２内装吊溝部材２２は、前後方向から見て外側に突出するように延びる一対のフランジ壁２２ｂを有している。当該一対のフランジ壁２２ｂには、貫通孔としての第２内装孔部１８ｙが複数（ここでは、少なくとも２つずつ）形成されている。第２内装孔部１８ｙは、前後方向（つまり、第２構体孔部１７ｙの長手方向と直交する方向）に長尺の長孔とされ、第２構体孔部１７ｙに対応する位置に設けられている。

このような内装品取付構造１０の他の要部においては、第２構体孔部１７ｙ及び第２内装孔部１８ｙを互いに連通するようにして第２内装吊溝部材２２のフランジ壁２２ｂを垂木７に当接させ、これら第２構体孔部１７ｙ及び第２内装孔部１８ｙに締結部材１９を挿通して締結することにより、内装品１１が垂木７に直接固定されている。

以上に説明した内装品取付構造１０を用いて内装品１１を屋根構体３に取り付ける場合、まず、曲面状を有するように屋根構体３に曲げ加工等が施されて成形された後、当該屋根構体３の垂木７に構体孔部１７ｘ，１７ｙが形成される（孔部形成工程）。これと共に、内装品１１が鉄道車両１の車両構体２外で組み上げられる（内装品組上工程）。その後、第１構体孔部１７ｘと第１内装孔部１８ｘとに締結部材１９が挿通されて締結されると共に、第２構体孔部１７ｙと第２内装孔部１８ｙとに締結部材１９が挿通されて締結され、これにより、内装品１１が垂木７に直接固定される（内装品固定工程）。

以上、本実施形態によれば、締結部材１９を挿通して締結することによって垂木７に内装品１１を直接固定できるため、屋根構体３への内装品１１の取付けに際して、アダプタ等を介在させる必要がない。また、溶接固定が不要となるため、当該溶接による熱の影響が屋根構体３に歪みとして及ぶのを回避でき、車両構体２の形状を修正する修正作業が不要となる。従って、部品点数を低減でき且つ作業効率を向上させることが可能となる。

その結果、取付けの際の構成や自由度を向上させることができる。また、前述のようにアダプタ等を介在させる必要がないことから，その分、天井を高くすることができ、天井形状の自由度も向上できる。また、溶接による熱の影響で屋根構体３が歪みむのを回避できるため、屋根構体３の各位置の精度を高めることもできる。

本実施形態の内装品１１は、内装孔部１８ｘ，１８ｙが形成された内装吊溝部材２０を有しており、この内装吊溝部材２０が締結部材１９を介して垂木７に固定されている。よって、内装吊溝部材２０の溝２３ａ，２５ａを利用して、モジュール１３，１５，１６を簡易に取り付けることが可能となると共に、モジュール１３，１５，１６の取付位置を溝２３ａ，２５ａの長手方向に自由に移動可能となる。

本実施形態の内装吊溝部材２０は、垂木７における吊手モジュール１３上と、垂木７における左右方向外側端部とに、配置されている。このような配置関係を有することにより、内装品１１を固定するための骨組として当該内装吊溝部材２０を兼用させることができ、別途の骨部材を不要にできる。

本実施形態は、回転止め部材Ｍを備えており、回転止め部材Ｍにより締結部材１９の緩みを抑制することができる。また、本実施形態のように、屋根構体３が鉄又はステンレスを含む鋼材で形成されていると、通常は屋根構体３に垂木７を含まれることから、垂木７に内装品１１を直接固定できる内装品取付構造１０は特に有効なものとなる。なお、アルミ合金車両で近年一般的なダブルスキンパネル構体では、押出成形によって骨部材を持たずに成るため、垂木７が含まれていない。

本実施形態では、構体孔部１７ｘ，１７ｙ及び内装孔部１８ｘ，１８ｙが長孔とされ、構体孔部１７ｘ，１７ｙの長手方向と内装孔部１８ｘ，１８ｙの長手方向とが、互いに直交している。これにより、垂木７と内装吊溝部材２０との位置合わせを２次元的に行うことができ、これらを容易に取り付けることが可能となる。

本実施形態では、少なくとも４つの締結部材１９で内装吊溝部材２０が垂木７に取り付けられるため、モーメントの作用による内装吊溝部材２０の位置ずれを抑制することができる。

なお、上述のように、第２内装吊溝部材２２において左右方向に突出するフランジ壁２２ｂに第２内装孔部１８ｙが形成されているため、この第２内装孔部１８ｙを介した締結部材１９の挿通及び締結を容易に行うことができ、作業性が高められている。また、孔部形成工程では、屋根構体３の成形（曲げ加工等）後に構体孔部１７ｘ，１７ｙが形成されるため、成形前に構体孔部１７ｘ，１７ｙが形成される場合に比べ、構体孔部１７ｘ，１７ｙの変形を抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、上記実施形態では、内装吊溝部材２０の配置位置や数は特に限定されるものではなく、垂木７における任意の１又は複数位置に締結してもよい。また、少なくとも４つの締結部材１９を介して内装吊溝部材２０を垂木７に締結したが、３つ以下の締結部材１９を介して締結しても勿論よい。

また、上記実施形態では、第１内装吊溝部材２１を配置した箇所に第２内装吊溝部材２２を配置してもよいし、同様に、第２内装吊溝部材２２を配置した箇所に第１内装吊溝部材２１を配置してもよい。場合によっては、内装吊溝部材２０を備えなくともよく、要は、内装品１１が垂木７に締結部材１９を介して直接固定されればよい。

また、上記実施形態では、第１内装吊溝部材２１の溝２３ａ及び第２内装吊溝部材２２の溝２５ａが前後方向に延在するように構成されているが、左右方向に延在するように構成されてもよい。

１…鉄道車両、３…屋根構体、７…垂木、１０…鉄道車両の内装品取付構造、１１…内装品、１２…風道モジュール、１３…吊手モジュール、１７ｘ…第１構体孔部（構体孔部）、１７ｙ…第２構体孔部（構体孔部）、１８ｘ…第１内装孔部（内装孔部）、１８ｙ…第２内装孔部（内装孔部）、１９…締結部材、２０…内装吊溝部材、２１…第１内装吊溝部材（内装吊溝部材）、２２…第２内装吊溝部材（内装吊溝部材）、２３ａ…溝、Ｍ…回転止め部材（回転規制部材）。

Claims (5)

1. 鉄道車両において内装品を取り付けるための取付構造であって、
   屋根構体の垂木に形成された構体孔部と、
   前記内装品に形成された内装孔部と、を備え、
   前記内装品は、下方側に開口する溝が形成された内装吊溝部材と、前記内装吊溝部材に対して当接されて固定された風道モジュールと、を有し、
   前記内装品は、前記構体孔部及び前記内装孔部に締結部材が挿通されて締結されることにより、前記垂木に直接固定されており、
   前記内装吊溝部材は、前記内装孔部を含み、前記締結部材を介して前記垂木に固定されている、鉄道車両の内装品取付構造。
2. 前記内装品は、吊手モジュールを有し、
   前記内装吊溝部材は、前記垂木における前記吊手モジュール上と、前記垂木における車幅方向の外側端部とに、少なくとも配置されている、請求項１に記載の鉄道車両の内装品取付構造。
3. 前記垂木に取り付けられ、前記締結部材の回転を規制する回転規制部材を備えた、請求項１又は２に記載の鉄道車両の内装品取付構造。
4. 前記屋根構体は、鉄又はステンレスを含む鋼材により形成されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の鉄道車両の内装品取付構造。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の鉄道車両の内装品取付構造を用いて前記鉄道車両において前記内装品を取り付けるための取付方法であって、
   前記垂木に前記構体孔部を形成する孔部形成工程と、
   前記内装品を前記鉄道車両の車両構体外で組み上げる内装品組上工程と、
   前記孔部形成工程及び前記内装品組上工程の後、前記垂木に形成された前記構体孔部及び前記内装品に形成された前記内装孔部に前記締結部材を挿通して締結することにより、前記内装品を前記垂木に直接固定する内装品固定工程と、を含む、鉄道車両の内装品取付方法。

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