JP7264661B2

JP7264661B2 - 鉄道車両構体

Info

Publication number: JP7264661B2
Application number: JP2019020936A
Authority: JP
Inventors: 貴之鈴木
Original assignee: Japan Transport Engineering Co
Current assignee: Japan Transport Engineering Co
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2039-02-07
Also published as: JP2020128128A

Description

本発明は、鉄道車両構体に関する。

鉄道車両構体の前方の妻構体の側端部が障害物に衝突するオフセット衝突時における強度を向上させた鉄道車両構体が提案されている。例えば、特許文献１には、側構体と妻構体とが隅柱を介して接合されている鉄道車両構体が開示されている。隅柱は、横断面視で直角三角形状である。隅柱の横断面視での直角三角形状の直角を挟む２辺の一方は、側構体と接合される側構体接合面である。隅柱の横断面視での直角三角形状の直角を挟む２辺の他方は、妻構体と接合される妻構体接合面である。隅柱の横断面視での直角三角形状の斜辺は、側構体接合面と妻構体接合面との間のリブとして機能する。

特許第３９５５７７９号公報

ところで、鉄道車両構体において、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度の向上がさらに望まれている。

そこで本発明は、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度が向上する鉄道車両構体を提供することを目的とする。

本発明は、側構体及び妻構体を接合してなる鉄道車両構体であって、側構体と妻構体との間に板材からなる結合部材が架け渡されており、側構体は、側構体の妻構体の側の最端部である側構体端部から離隔し、上下方向に延在する単数又は複数の側柱を有し、結合部材は、妻構体に最も近接した側柱よりも妻構体に近接した側構体の部位と、妻構体との間に架け渡されている鉄道車両構体である。

この構成によれば、側構体及び妻構体を接合してなる鉄道車両構体において、側構体と妻構体との間に板材からなる結合部材が架け渡されており、側構体は、側構体の妻構体の側の最端部である側構体端部から離隔し、上下方向に延在する単数又は複数の側柱を有するため、オフセット衝突時に側構体において側構体端部を介して側柱に衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時における強度が向上する。また、結合部材は、妻構体に最も近接した側柱よりも妻構体に近接した側構体の部位と、妻構体との間に架け渡されているため、結合部材が架け渡される長さを短くすることができ、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度が向上する。

この場合、結合部材は、側構体端部と、妻構体の側構体の側の最端部である妻構体端部との間に架け渡されており、側構体端部と妻構体端部とは互いに離隔していることが好適である。

この構成によれば、結合部材は、側構体端部と、妻構体の側構体の側の最端部である妻構体端部との間に架け渡されており、側構体端部と妻構体端部とは互いに離隔していて、直接には互いに接合されておらず、結合部材を介して互いに接合されており、オフセット衝突時に側構体端部及び妻構体端部には結合部材を介して衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時に妻構体から側構体を剥離させる力が働き難い。そのため、オフセット衝突時における妻構体からの側構体の剥離が低減し、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度がさらに向上する。

この場合、側柱の妻構体の側の端部と一体化した側柱フランジが側構体に接合されており、側構体端部と、側柱フランジと、結合部材の側構体の側の端部とが互いに接合されていることが好適である。

この構成によれば、側柱の妻構体の側の端部と一体化した側柱フランジが側構体に接合されており、側構体端部と、側柱フランジと、結合部材の側構体の側の端部とが互いに接合されているため、側構体と側柱と結合部材との３つの部材を１つの接合箇所で互いに接合することができ、構造を簡略化することができる。

この場合、結合部材、側構体端部及び妻構体端部の鉄道車両構体の外側は、被覆部材により被覆されていることが好適である。

この構成によれば、結合部材、側構体端部及び妻構体端部の鉄道車両構体の外側は、被覆部材により被覆されており、オフセット衝突時の初期に結合部材、側構体端部及び妻構体端部には被覆部材を介して衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度がさらに向上する。

また、側構体及び妻構体にさらに台枠及び屋根構体が接合され、結合部材は、台枠から屋根構体まで延在していることが好適である。

この構成によれば、側構体及び妻構体にさらに台枠及び屋根構体が接合された鉄道車両構体において、結合部材は、台枠から屋根構体まで延在しているため、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度がさらに向上する。

本発明の鉄道車両構体によれば、オフセット衝突時における側構体と妻構体との接合の強度が向上する。

第１実施形態の鉄道車両構体を示す斜視図である。第１実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位を鉄道車両構体の内側から視た斜視図である。第１実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位を鉄道車両構体の外側から視た斜視図である。第１実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位の横断面図である。第２実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位を鉄道車両構体の内側から視た斜視図である。第２実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位を鉄道車両構体の外側から視た斜視図である。第２実施形態の鉄道車両構体の側構体と妻構体との接合部位の横断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る鉄道車両構体について説明する。図１に示すように、本発明の第１実施形態の鉄道車両構体１Ａは、その内部に乗客を収容する空間を有する略箱型の形状をなしており、鉄道車両構体１Ａの両側に位置し、窓部及びドアを有する側構体２と、鉄道車両構体１Ａの前部及び後部に位置する妻構体４と、鉄道車両構体１Ａの上部に位置する屋根構体６と、鉄道車両構体１Ａの底部に位置する台枠８とを備える。鉄道車両構体１Ａは、側構体２及び妻構体４を接合してなる。側構体２及び妻構体４には、さらに台枠８及び屋根構体６が接合されている。

台枠８は略矩形状を有し、鉄道車両構体１Ａの底部に配置されている。台枠８の周縁には、両側に位置する側構体２と、車両の前側及び後側に位置する妻構体４とが台枠８を囲むように立設されている。鉄道車両構体１Ａの上部には、屋根構体６が側構体２と妻構体４とから構成された空間に蓋をするように配置されている。以下、図中でＸ方向は鉄道車両構体１Ａの前後方向を示し、Ｙ方向は鉄道車両構体１Ａの前方に向かって幅方向を示し、Ｚ方向は鉄道車両構体１Ａの上下方向を示す。

図２及び図４に示すように、側構体２と妻構体４との間には、板材からなる結合部材１０が架け渡されている。側構体２は、側構体２の妻構体４の側の最端部である側構体端部２ｅから離隔し、上下方向に延在する複数の側柱２０を有する。なお、側構体２は、単数の側柱２０を有していてもよい。結合部材１０の側構体２の側の端部で側構体２に沿うように屈曲された結合部材フランジ１１が側構体２に接合されている。結合部材１０の妻構体４の側の端部で妻構体４に沿うように屈曲された結合部材フランジ１２が、妻構体４に接合されている。側柱２０の妻構体４の側の端部と一体化した側柱フランジ２１と、側柱の妻構体４とは反対側の端部と一体化した側柱フランジ２２とが、側構体２に接合されている。

各部の接合は溶接により行われる。結合部材１０は、妻構体４に最も近接した側柱２０よりも妻構体４に近接した側構体２の部位と、妻構体４との間に架け渡されている。本実施形態では、側構体２、側柱フランジ２１及び結合部材フランジ１１が順次重ねられ、溶接により側構体２、側柱フランジ２１及び結合部材フランジ１１が互いに接合されている。結合部材１０及び側柱２０は、台枠８から図１及び図３に示す屋根構体６まで延在している。なお、側柱２０とは、側構体２の外板から鉄道車両構体１Ａの内側に突出した部位を意味し、側柱２０を側構体２に接合するための側柱フランジ２１，２２は含まれない。

妻構体４の側構体２の側の最端部である妻構体端部４ｅは、屈曲部４ｃで側構体端部２ｅに沿うように鉄道車両構体１Ａの外側に屈曲され、側構体端部２ｅに溶接により接合されている。図２、図３及び図４に示すように、側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅは、さらに被覆部材３０が溶接により接合され、被覆されている。

本実施形態によれば、側構体２及び妻構体４を接合してなる鉄道車両構体１Ａにおいて、側構体２と妻構体４との間に板材からなる結合部材１０が架け渡されており、側構体２は、側構体２の妻構体４の側の最端部である側構体端部２ｅから離隔し、上下方向に延在する単数又は複数の側柱２０を有するため、オフセット衝突時に側構体２において側構体端部２ｅを介して側柱２０に衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時における強度が向上する。また、結合部材１０は、妻構体４に最も近接した側柱２０よりも妻構体４に近接した側構体２の部位と、妻構体４との間に架け渡されているため、結合部材１０が架け渡される長さを短くすることができ、オフセット衝突時における側構体２と妻構体４との接合の強度が向上する。

また、本実施形態によれば、側構体２及び妻構体４にさらに台枠８及び屋根構体６が接合された鉄道車両構体１Ａにおいて、結合部材１０は、台枠８から屋根構体６まで延在しているため、オフセット衝突時における側構体２と妻構体４との接合の強度がさらに向上する。

以下、本発明の第２実施形態に係る鉄道車両構体について説明する。図５及び図７に示すように、本実施形態の鉄道車両構体１Ｂでは、結合部材１０は、側構体端部２ｅと、妻構体４の側構体２の側の最端部である妻構体端部４ｅとの間に架け渡されており、側構体端部２ｅと妻構体端部４ｅとは互いに離隔している。本実施形態でも、結合部材１０の側構体２の側の端部で側構体２に沿うように屈曲された結合部材フランジ１１が側構体２に接合されている。結合部材１０の妻構体４の側の端部で妻構体４に沿うように屈曲された結合部材フランジ１２が、妻構体４に接合されている。側柱２０の妻構体４の側の端部と一体化した側柱フランジ２１と、側柱の妻構体４とは反対側の端部と一体化した側柱フランジ２２とが、側構体２に接合されている。結合部材１０及び側柱２０は、台枠８から図６に示す屋根構体６まで延在している。

側構体端部２ｅ、側柱フランジ２１及び結合部材フランジ１１が順次重ねられ、溶接により側構体端部２ｅ、側柱フランジ２１及び結合部材フランジ１１が互いに接合されている。つまり、本実施形態では、側構体端部２ｅと、側柱フランジ２１と、結合部材１０の側構体２の側の端部とが互いに接合されている。妻構体端部４ｅに結合部材フランジ１２が重ねられ、溶接により妻構体端部４ｅ及び結合部材フランジ１２が互いに接合されている。側構体２と妻構体４とは、直接には互いに接合されておらず、結合部材１０を介して互いに接合されている。

図５、図６及び図７に示すように、結合部材１０、側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅの鉄道車両構体１Ｂの外側は、被覆部材４０により被覆されている。被覆部材４０は、鉄道車両構体１Ｂの外側から、側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅに溶接により接合されている。被覆部材４０は、平面視において、屈曲部４３で直角に屈曲した板材である。被覆部材４０は、台枠８から屋根構体６まで延在している。被覆部材４０は、平面視において、屈曲部４３を挟んだ両端の一方に被覆部材接合部４１を有し、屈曲部４３を挟んだ両端の他方に被覆部材接合部４２を有する。被覆部材接合部４１は、側構体端部２ｅに溶接により接合されている。被覆部材接合部４２は、妻構体端部４ｅに溶接により接合されている。

本実施形態によれば、結合部材１０は、側構体端部２ｅと、妻構体４の側構体２の側の最端部である妻構体端部４ｅとの間に架け渡されており、側構体端部２ｅと妻構体端部４ｅとは互いに離隔していて、直接には互いに接合されておらず、結合部材１０を介して互いに接合されており、オフセット衝突時に側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅには結合部材１０を介して衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時に妻構体４から側構体２を剥離させる力が働き難い。そのため、オフセット衝突時における妻構体４からの側構体２の剥離が低減し、オフセット衝突時における側構体２と妻構体４との接合の強度がさらに向上する。

また、本実施形態によれば、側柱２０の妻構体４の側の端部と一体化した側柱フランジ２１が側構体２に接合されており、側構体端部２ｅと、側柱フランジ２１と、結合部材１０の側構体２の側の端部とが互いに接合されているため、側構体２と側柱２０と結合部材１０との３つの部材を１つの接合箇所で互いに接合することができ、構造を簡略化することができる。

また、本実施形態によれば、結合部材１０、側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅの鉄道車両構体１Ｂの外側は、被覆部材４０により被覆されており、オフセット衝突時の初期に結合部材１０、側構体端部２ｅ及び妻構体端部４ｅには被覆部材４０を介して衝撃が加わることになるため、オフセット衝突時における側構体２と妻構体４との接合の強度がさらに向上する。

尚、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、本発明の実施形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、結合部材１０及び側柱２０の形状は適宜変更し得る。また、結合部材１０の側構体２及び妻構体４への接合方法及び側柱２０の側構体２への接合方法も適宜変更し得る。

１Ａ，１Ｂ…鉄道車両構体、２…側構体、２ｅ…側構体端部、４…妻構体、４ｅ…妻構体端部、４ｃ…屈曲部、６…屋根構体、８…台枠、１０…結合部材、１１，１２…結合部材フランジ、２０…側柱、２１，２２…側柱フランジ、３０…被覆部材、４０…被覆部材、４１…被覆部材接合部、４２…被覆部材接合部、４３…屈曲部。

Claims

側構体及び妻構体を接合してなる鉄道車両構体であって、
前記側構体と前記妻構体との間に板材からなる結合部材が架け渡されており、
前記側構体は、前記側構体の前記妻構体の側の最端部である側構体端部から離隔し、上下方向に延在する単数又は複数の側柱を有し、
前記結合部材は、前記側構体端部と、前記妻構体の前記側構体の側の最端部であって前記側構体端部と互いに隔離している妻構体端部との間に架け渡されており、
前記側柱の前記妻構体の側の端部と一体化した側柱フランジが前記側構体端部と縁を揃えた状態で前記側構体に接合されており、
前記側構体端部と、前記側柱フランジと、前記結合部材の側構体の側の端部とが互いに接合されている、鉄道車両構体。
前記側構体端部の延長線と、前記妻構体端部の延長線と、前記結合部材とによって、前記上下方向に延在する略三角構造が形成されている、請求項１記載の鉄道車両構体。
前記結合部材、前記側構体端部及び前記妻構体端部の前記鉄道車両構体の外側は、被覆部材により被覆されている、請求項１又は２記載の鉄道車両構体。
前記側構体及び前記妻構体にさらに台枠及び屋根構体が接合され、
前記結合部材は、前記台枠及び前記屋根構体まで延在している、請求項１～３のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。