JP6925992B2 - 軌条車両 - Google Patents

Description

本発明は、軌条車両に関する。

敷設される軌道に沿って運行される軌条車両は、床面をなす台枠と、台枠の長手方向の両端部に立設される妻構体と、台枠の幅方向の両端部に立設される側構体と、妻構体および屋根構体の上端部に載置される屋根構体からなる６面体の軌条車両構体(単に、構体ともいう）を有する。台枠の上面には上床が備えられ、この上床の上面に座席等が備えらえる。側構体および屋根構体の車内側には、断熱材や遮音材が備えられ、これら断熱材や遮音材を覆う態様で、それぞれ側内装材と天井内装材が備えられる。

走行中の軌条車両は、軌条車両を支持する台車に加振されたり、台枠の下面に備えられる各種機器の振動や騒音などに曝される。さらに、軌条車両が高速で移動する場合、軌条車両の周囲の空気の流れの乱れに伴う圧力変動によって、軌条車両の周りに騒音が発生するとともに、軌条車両（特に、側構体や屋根構体）の加振も発生することがある。このため、これら圧力変動に起因する騒音や加振に起因して、軌条車両の車内騒音が大きくなるという問題がある。

これに対し特許文献１には、車両外部から固体伝播により車室内に伝わる音を低減して高防音化を図ることが可能な軌条車両の車体構造を提供するために、アルミニウム製押出し成形品からなる屋根構体の車内側に第１接着層を形成し、この第１接着層が、断熱性を有する弾性支持材（メラミン樹脂系弾性フォーム）を支持し、さらにこの弾性支持材の車内側に第２接着層を備え、この第２接着層が天井パネルを弾性支持することによって、車内騒音を低減する技術が開示されている。

特開２００２−１６０６３１号公報

ところで、側構体および屋根構体の車内側に、弾性部材を介して側内装材や天井内装材を接着によって備える内装材の防振支持構造においては、接着剤を塗布する前の構体表面の脱脂処理や、接着剤を良好に乾燥させる温湿度等を最適に維持できる作業環境が必要と考えられる。このため、側構体や屋根構体に側内装材や天井内装材を防振支持する構成においては、製作工数を低減するという解決すべき課題がある。

本発明の目的は、作業性が良く、少ない製作工数で取り付けることができる内装材を用いた、走行時の車内騒音レベルを低減できる軌条車両を提供することである。

上記課題を解決するために、代表的な本発明の軌条車両構体の一つは、
台枠と、前記台枠の上面に備えられるとともに床部をなす上床と、前記台枠の幅方向の端部に立設される側構体と、前記側構体の上端部に載置される屋根構体と、を有する構体と、
前記側構体の車内側に備えられる側内装材と、
前記屋根構体の車内側に備えられる天井内装材と、
を有する軌条車両において、
前記側内装材および前記天井内装材は、支持部に固定されて前記構体の長手方向に沿って配置されており、
前記支持部と前記構体とは防振部を介して接続されており、
前記支持部は、天井支持部と、軒桁支持部と、腰下支持部であり、
前記天井内装材は、前記天井支持部と前記軒桁支持部とに架け渡される態様で固定されており、
前記側内装材は、前記軒桁支持部と前記腰下支持部とに架け渡される態様で固定されており、
前記軌条車両の車内を区画する一対の仕切り壁を有し、
前記一対の仕切り壁は、前記台枠に固定された前記上床に支持され、前記支持部は、前記一対の仕切り壁に対して防振部を介して接続され、あるいは
前記一対の仕切り壁は、前記台枠に対して防振部を介して接続され、前記支持部は、前記一対の仕切り壁に対して固定されていること、により達成される。

本発明は、以上の構成を備えるため、作業性が良く、少ない製作工数で取り付けることができる内装材を用いた、走行時の車内騒音レベルを低減できる軌条車両を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

軌条車両の一例である鉄道車両の側面図である。 軌条車両の一例である鉄道車両に備えられる仕切り壁と、この仕切り壁に防振支持される各支持部を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。 仕切り壁に防振支持される軒桁支持部および腰下支持部に固定される側内装材の正面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。 仕切り壁に防振支持される天井支持部および軒桁支持部に固定される天井内装材の正面図（図２のＣ−Ｃ断面図）である。 防振支持される上床の上面に備えられる側内装材兼天井内装材である。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態を説明する。まず、説明に供する各方向を定義する。軌条車両の長手方向またはレール方向をＸ方向、軌条車両の幅方向または枕木方向をＹ方向、軌条車両の高さ方向をＺ方向とし、以下、単にＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と記す。軌条車両は敷設される軌道に沿って運行される車両であり、鉄道車両、モノレール車両、路面電車、新交通車両等を含む。軌条車両の代表例として、鉄道車両を取り上げて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、鉄道車両の側面図である。鉄道車両１は、６面体をなす構体７のＸ方向の両端部近傍を、軌道（レール）３の上を転動する車輪を有する台車５（片側のみ図示）に支持されている。構体７の側面に備えられる側構体２０には、乗客等が鉄道車両１に乗降する際に使用する側引き戸２４や、複数の窓２５が設けられている。

構体７は、側引き戸２４を含むデッキ部８と、座席等が備えられる客室部９を有する。デッキ部８と客室部９とは、仕切り壁２２で区画される。図１にて片側のみ図示する仕切り壁２２は、鉄道車両１のＸ方向の両端部近傍に対をなす態様で備えられる。

図２は、鉄道車両に備えられる仕切り壁と、この仕切り壁に防振支持される各支持部を示す断面図である（図１のＡ−Ａ断面図）である。構体７は、床面をなす台枠１０と、台枠１０のＹ方向の両端部に立設される側構体２０と、台枠１０のＸ方向の両端部に立設される妻構体（図示なし）と、側構体２０と妻構体との上端部に載置される屋根構体３０からなる６面体である。

台枠１０の上面には上床１２が載置され、上床１２の上面にはデッキ部８と客室部９とを区画する仕切り壁２２が備えられる。仕切り壁２２には、デッキ部８と客室部９とを乗客等が行き来するための仕切り壁引戸２３が備えられる。

構体７に備えられる一対の仕切り壁２２の間には、天井支持部５１と、軒桁支持部５２と、腰下支持部５３が架け渡される。天井支持部５１は、仕切り壁２２のＹ方向の中央部におけるＺ方向の上端部に備えられる。軒桁支持部５２は、仕切り壁２２のＹ方向の両端部におけるＺ方向の上端部に、対称的に対をなす態様で備えられる。腰下支持部５３は、仕切り壁２２のＹ方向の両端部におけるＺ方向の下端部に、対称的に対をなす態様で備えられる。

天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３は、Ｘ方向に沿う長尺部材であり、高い剛性が要求されるため、対向する２枚の面板とこれら面板とを接続する複数のリブを長手方向に一体に押し出し成型してなる中空押し出し形材から構成してもよい。これら天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３は、仕切り壁２２に防振支持されている。より具体的には、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３と、仕切り壁２２との間に、ゴムや樹脂製の防振材を介在させつつ両者がボルト等により締結されている。ただし、防振支持はかかる態様に限られない。かかる防振支持により、仕切り壁２２が振動する場合であっても、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３へ、仕切り壁２２の振動が伝達することを抑制できる。ここで、上記防振材のように振動伝達を抑制する機能を有するものを、防振部という。

図３は、仕切り壁に防振支持される軒桁支持部および腰下支持部に固定される側内装材の正面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。側内装材４１は、構体７をなす側構体２０のＺ方向の上端部に備えられる軒桁支持部５２と、側構体２０のＺ方向の下端部に備えられる腰下支持部５３とに架け渡される態様で備えられる。側内装材４１は窓２５に対応する開口部を備える。

図２に示すように、軒桁支持部５２は、その下端に接合するようにして荷棚部５２ａを一体に備えても良いし、別部品の荷棚部５２ａを準備して、ボルト等の機械締結で軒桁支持部５２に固定してもよい。軒桁支持部５２に荷棚部５２ａを一体に備える場合は、軒桁支持部５２のＸ方向の曲げ剛性を更に高めることができる。

従来、側内装材４１は、側構体２０の車内側に離散的に備えられる複数の受け部に、直に（すなわち防振支持なく）固定されていた。このため、鉄道車両が高速で走行する際の鉄道車両１の周囲を流れる空気の乱れ等に伴う圧力変動や、トンネル通過時に増大する音響（車外騒音）によって、側構体２０が加振される結果、この側構体２０に固定される側内装材４１も側構体２０と共に振動していた。この結果、側構体２０の振動が受け部を介して側内装材４１に伝わって側内装材４１も振動し、振動する側内装材４１から鉄道車両１の車内に騒音が放射されていた。

これに対し本実施の形態によれば、軒桁支持部５２および腰下支持部５３が仕切り壁２２に防振支持されているので、側構体２０の振動が伝わって仕切り壁２２が振動する場合であっても、仕切り壁２２から軒桁支持部５２および腰下支持部５３への振動の伝達を抑制することができる。この結果、軒桁支持部５２および腰下支持部５３に直に固定されている側内装材４１の振動も抑制されるので、結果的に側内装材４１から鉄道車両１の車内に騒音を放射することを抑制できる。

さらに、仕切り壁２２に軒桁支持部５２および腰下支持部５３を防振支持する工程や、軒桁支持部５２および腰下支持部５３に側内装材４１を固定する工程に接着工程が含まれないようにすることで、作業性が良く少ない製作工数で内装材を取り付けることができ、特に高速走行時の車内騒音レベルを低減できる鉄道車両を提供することができる。

図４は、仕切り壁に防振支持される天井支持部および軒桁支持部に固定される天井内装材の正面図（図２のＣ−Ｃ断面図）である。天井内装材４２は、構体７をなす屋根構体３０のＹ方向の中央部にＸ方向に沿って備えられる天井支持部５１と、側構体２０のＺ方向の上端部に備えられる軒桁支持部５２に架け渡される態様で備えられる。必要に応じて、天井内装材４２は照明装置４４等を備える。

従来、天井内装材４２は、屋根構体３０の車内側に離散的に備えた受け（支持部）を介して、屋根構体３０に防振支持を介することなく直に固定されていた。このため、鉄道車両が高速で走行する際の車体周りの圧力変動が屋根構体３０を加振したり、トンネル通過時に増大する音響（車外騒音）が屋根構体３０を加振したりする結果、屋根構体３０が振動して、この振動が受け（支持部）を介して天井内装材４２を振動させて、鉄道車両１の車内に騒音を放射していた。

これに対し本実施の形態によれば、仕切り壁２２に防振支持される天井支持部５１および軒桁支持部５２に天井内装材４２が固定されているので、仕切り壁２２から天井内装材４２への振動の伝達を抑制することができる。この結果、天井内装材４２の振動に伴って鉄道車両１の車内に放射される騒音を抑制することができるので、特に高速走行時の車内騒音レベルを低減できる鉄道車両を提供することができる。

なお、仕切り壁２２は、台枠１０またはその上面に備えられる上床１２にＹ方向に沿って立設されている。このため、仕切り壁２２は、側構体２０および屋根構体３０に交差する態様で構体７に備えられるので、高速で走行する鉄道車両１の周囲の流れの乱れが側構体２０および屋根構体３０を加振して、側構体２０および屋根構体３０が振動する場合であっても、その振動の方向は仕切り壁２２が振動しやすい仕切り壁２２の法線方向に加振するのではなく、仕切り壁２２が振動しにくい面内方向に加振することになる。

このように、仕切り壁２２は、側構体２０および屋根構体３０の振動が伝わりにくい態様で、構体７に備えられている。加えて、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３は、振動しにくい態様で備えられる仕切り壁２２に防振支持されているので、これら支持部に固定される側内装材４１および天井内装材４２の振動をより効果的に抑制して、特に高速走行時の車内騒音レベルを低減できる鉄道車両を提供することができる。なお、天井支持部５１と、軒桁支持部５２と、腰下支持部５３のうち、少なくとも１つの支持部が防振支持されていれば効果がある。

さらに、仕切り壁２２に天井支持部５１および軒桁支持部５２を防振支持する工程や、天井支持部５１および軒桁支持部５２に天井内装材４２を固定する工程に接着工程が含まれないようにすることで、作業性が良く少ない製作工数で内装材取り付けることができる鉄道車両を提供することができる。

なお、図３および図４に構成において、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３と、仕切り壁２２と、の間を防振支持している例（天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が仕切り壁２２に直接的に防振支持される例）を説明した。

しかしながら、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３は、必ずしも仕切り壁２２に直接的に防振支持される必要はなく、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が、台枠１０に防振支持される仕切り壁２２に直に（防振支持なく）固定されていても良い。かかる防振支持として、仕切り壁２２と、台枠１０に支持された上床１２との間に防振部を介在させつつ、両者がボルト等により締結される態様がある。これは、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が間接的に防振支持される一例である。

あるいは、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が、台枠１０に防振支持される上床１２に、直に（防振支持なく）固定される仕切り壁２２に（防振支持なく）固定されていても良い。かかる防振支持として、仕切り壁２２を固定する上床１２と台枠１０との間に防振部を介在させつつ、両者がボルト等により締結される態様がある。これは、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が間接的に防振支持される別な例である。台枠１０と上床１２との間、および上床１２と仕切り壁２２の間、の双方において防振部を介在させてもよい。

このように、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３が間接的、直接的を問わず防振支持されていれば、これらの部材の間に架け渡される態様で備えられる側内装材４１および天井内装材４２が振動することを抑制できるので、側内装材４１および天井内装材４２の振動に起因する車内騒音を抑制することができる。

更に上記では、仕切り壁２２に防振支持される天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３に側内装材４１および天井内装材４２が直に固定される例を示したが、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３は、必ずしも仕切り壁２２に直接的に防振支持される必要はない。たとえば、仕切り壁２２に取り付ける代わりに、構体７に中継部材（図示なし）を介して、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３を間接あるいは直接的に防振支持するようにしてもよい。この場合、中継部材と、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３との間に防振部が配置される態様、または構体７と中継部材との間に防振部が配置される態様とがある。

また、一対の仕切り壁２２のＸ方向のスパン（間隔）が大きい場合、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３のＸ方向の寸法も大きくなり、構体７の内部におけるこれら支持部の取り扱いが難しくなることも予想される。このような場合は、天井支持部５１のＸ方向の両端部を、防振部を介在させつつ屋根構体３０に接続し、且つ軒桁支持部５２及び腰下支持部５３のＸ方向の両端部を、防振部を介在させつつ側構体２０に接続した後、その天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３に架け渡される形態で、側内装材４１および天井内装材４２を直に固定しても良い。

さらに、天井支持部５１、軒桁支持部５２、腰下支持部５３のＸ方向の一方の端部を、防振部を介在させつつ仕切り壁２２に接続する（または構体７に防振部を介して取り付けられた仕切り壁２２に固定する）とともに、天井支持部５１のＸ方向の他方の端部を、防振部を介在させつつ屋根構体３０に接続し、且つ軒桁支持部５２及び腰下支持部５３のＸ方向の他方の端部を、防振部を介在させつつ側構体２０に接続して、これら支持部に架け渡される態様で、側内装材４１および天井内装材４２を備えても良い。

以上述べたように、防振支持が直接的であるか間接的であるかに関わらず、側内装材４１及び天井内装材４２が、支持部及び防振部を介して構体７に支持されていれば、所定の騒音低減効果があるといえる。

図５は、防振支持される上床の上面に備えられる側内装材兼天井内装材を示す図であり、別の実施形態を示す。上述した実施の形態と同様な構成については、説明を省略する。構体７を構成する台枠１０は、その上面に、ゴムや樹脂などの防振支持部（防振部）１４で防振支持される上床（支持部とする）１２を有する。上床１２の上面（Ｙ方向の両端部）には、アーチ状の側内装材兼天井内装材（一体とする）４０が載置されている。側内装材兼天井内装材４０は、側構体２０および屋根構体３０に離散的に備えられる受け等を介さず、直に側構体２０および屋根構体３０に接していない。

この構成によって、鉄道車両が高速で走行する際の車体周りの圧力変動が側構体２０および屋根構体３０を加振したり、トンネル通過時に増大する音響（車外騒音）が側構体２０および屋根構体３０を加振したりする結果、側構体２０および屋根構体３０が振動しても、受けを介して側内装材兼天井内装材４０に伝わらないので、側内装材兼天井内装材４０が振動することを抑制し、側内装材兼天井内装材４０が鉄道車両１の車内に騒音を放射することを抑制できる。

本実施形態によれば、側内装材兼天井内装材４０の振動が抑制されるので、結果的に側内装材兼天井内装材４０が鉄道車両１の車内に騒音を放射することを抑制できる。また上述した構成によって、作業性が良く少ない製作工数で内装材を取り付けることができ、特に高速走行時の車内騒音レベルを低減できる鉄道車両を提供することができる。台枠４０と上床１２との間に防振支持部１４を設ける代わりに、側内装材兼天井内装材４０と上床１２の間に防振支持部１４を配置してもよい。

なお、図３から図５で説明した本発明の構成において、側構体２０および屋根構体３０と、側内装材４１、天井内装材４２、または側内装材兼天井内装材４０と、の間には、遮音材および断熱材等を必要に応じて施工すれば、側構体２０および屋根構体３０を透過して鉄道車両１の車内へ入り込む騒音を抑制できるので、車内騒音がより小さい鉄道車両を提供することができる。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態における構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態における構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１…鉄道車両、 ３…軌道、
５…台車、 ７…構体、
８…デッキ部、 ９…客室部、
１０…台枠、 １２…上床、
１４…防振支持、 ２０…側構体、
２２…仕切り壁、 ２３…仕切り壁引戸、
２４…側引き戸、 ２５…窓、
３０…屋根構体、 ４０…側内装材兼天井内装材、
４１…側内装材、 ４２…天井内装材、
４４…照明装置、 ５１…天井支持部、
５２…軒桁支持部、 ５３…腰下支持部、
Ｘ…長手方向（レール方向）、 Ｙ…幅方向（枕木方向）、
Ｚ…高さ方向

Claims (5)

1. 台枠と、前記台枠の上面に備えられるとともに床部をなす上床と、前記台枠の幅方向の端部に立設される側構体と、前記側構体の上端部に載置される屋根構体と、を有する構体と、
   前記側構体の車内側に備えられる側内装材と、
   前記屋根構体の車内側に備えられる天井内装材と、
   を有する軌条車両において、
   前記側内装材および前記天井内装材は、支持部に固定されて前記構体の長手方向に沿って配置されており、
   前記支持部は、天井支持部と、軒桁支持部と、腰下支持部であり、
   前記天井内装材は、前記天井支持部と前記軒桁支持部とに架け渡される態様で固定されており、
   前記側内装材は、前記軒桁支持部と前記腰下支持部とに架け渡される態様で固定されており、
   前記軌条車両の車内を区画する一対の仕切り壁を有し、
   前記一対の仕切り壁は、前記台枠に固定された前記上床に支持され、前記支持部は、前記一対の仕切り壁に対して防振部を介して接続され、あるいは
   前記一対の仕切り壁は、前記台枠に対して防振部を介して接続され、前記支持部は、前記一対の仕切り壁に対して固定されている
   ことを特徴とする軌条車両。
2. 請求項１に記載の軌条車両において、
   前記天井支持部は前記屋根構体に防振部を介して支持されており、
   前記軒桁支持部および前記腰下支持部は前記側構体に防振部を介して支持されること
   を特徴とする軌条車両。
3. 請求項１に記載の軌条車両において、
   前記一対の仕切り壁は、前記台枠に前記防振部を介して接続された前記上床に支持されていること
   を特徴とする軌条車両。
4. 請求項１に記載の軌条車両において、
   前記天井支持部および前記軒桁支持部および前記腰下支持部の長手方向の一方の端部は、前記台枠に固定された前記仕切り壁に前記防振部を介して接続されているか、または前記台枠に前記防振部を介して接続された前記仕切り壁に固定されており、
   前記天井支持部の長手方向の他方の端部は、前記屋根構体に防振部を介して支持されており、
   前記軒桁支持部および前記腰下支持部の長手方向の他方の端部は、前記側構体に防振部を介して支持されること
   を特徴とする軌条車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の軌条車両において、
   前記軒桁支持部は、荷物を載置する荷棚部を一体に備えること
   を特徴とする軌条車両。

Images