JP7464414B2 - Railway vehicle body structure and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP7464414B2 JP2020042265A JP2020042265A JP7464414B2 JP 7464414 B2 JP7464414 B2 JP 7464414B2 JP 2020042265 A JP2020042265 A JP 2020042265A JP 2020042265 A JP2020042265 A JP 2020042265A JP 7464414 B2 JP7464414 B2 JP 7464414B2
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Description

本開示は、鉄道車両構体及び鉄道車両構体の製造方法に関する。 This disclosure relates to a railway vehicle body structure and a method for manufacturing a railway vehicle body structure.

例えば鉄道車両には、客室を構成する車両のほか、運転室が設けられた車両(いわゆる先頭車両)が連結されている。先頭車両において、運転室には、運転台や当該運転台に付随する各種機器類が配置されている。また、先頭車両を構成する鉄道車両構体には、万一の障害物等との衝突に備え、運転室を保護するための衝突柱が設けられている。例えば特許文献1に記載の鉄道車両構体では、鉄道車両の底部を構成する台枠の車両長手方向の端部に、屋根構体に向かって延びる柱部材が設けられている。柱部材と台枠との接合部付近には、所定以上の荷重によって接合部の破断よりも前に曲げ変形を開始するヒンジ部が設けられている。 For example, a railway vehicle is coupled with a car (a so-called leading car) that is provided with a driver's cab, in addition to the cars that make up the passenger compartment. In the leading car, the driver's cab and various devices associated with the cab are arranged in the driver's cab. The railway vehicle structure that makes up the leading car is also provided with a collision pillar to protect the driver's cab in case of a collision with an obstacle or the like. For example, in the railway vehicle structure described in Patent Document 1, a pillar member that extends toward the roof structure is provided at the end of the frame that forms the bottom of the railway vehicle in the longitudinal direction of the vehicle. A hinge portion is provided near the joint between the pillar member and the frame, which begins to bend before the joint breaks when a load equal to or greater than a predetermined value is applied.

特開2019-111928号公報JP 2019-111928 A

近年では、先頭車両を構成する鉄道車両構体の製造効率の向上のため、当該鉄道車両構体のモジュール化が検討されている。先頭車両のモジュール化にあたっては、例えば主として客室部分を構成する本体部と、当該本体部との間で運転室を構成する先頭部とを形成し、本体部に先頭部を結合することにより先頭車両を形成することが考えられる。この場合、モジュール化された先頭車両では、上述した衝突に対する十分な安全性が求められるほか、先頭部を本体部に接合するに際しては、運転室に配置される運転台等の各種機器類の設置作業等に悪影響を及ぼさないような工法を採用する必要がある。 In recent years, modularization of the railway vehicle structure that constitutes the lead car has been considered in order to improve the manufacturing efficiency of the said structure. When modularizing the lead car, for example, it is possible to form a main body that mainly constitutes the passenger compartment and a leading section that constitutes the driver's cab between the main body, and form the lead car by joining the leading section to the main body. In this case, the modularized lead car is required to have sufficient safety against the above-mentioned collisions, and when joining the leading section to the main body, it is necessary to adopt a construction method that does not adversely affect the installation work of various equipment such as the driver's cab located in the driver's cab.

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、先頭車両の製造効率の向上が図られると共に、衝突に対する安全性を担保できる鉄道車両構体及び鉄道車両構体の製造方法を提供することを目的とする。 This disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a railway car body structure and a manufacturing method for a railway car body structure that can improve the manufacturing efficiency of the leading car and ensure safety against collisions.

本開示の一側面に係る鉄道車両構体は、運転室が設けられる先頭車両を構成する鉄道車両構体であって、側構体を含む車両構体を台枠上に形成してなる本体部と、本体部における車両前端側に接合され、本体部への接合によって運転室を構成する先頭部と、を備え、本体部の台枠は、柱を差し込み可能なポケットを有し、先頭部は、運転室よりも車両前端側で車両高さ方向に延びる衝突柱を有し、衝突柱をポケットに差し込んだ状態で本体部に対してボルト固定されている。 A railway vehicle structure according to one aspect of the present disclosure is a railway vehicle structure constituting a leading car in which a driver's cab is provided, and includes a main body section formed by forming a vehicle structure including side structures on an underframe, and a leading section which is joined to the front end side of the vehicle in the main body section and forms the driver's cab by joining to the main body section, the underframe of the main body section has a pocket into which a pillar can be inserted, and the leading section has a collision pillar extending in the vehicle height direction on the front end side of the vehicle relative to the driver's cab, and is bolted to the main body section with the collision pillar inserted into the pocket.

この鉄道車両構体では、本体部と先頭部とをモジュール化することにより、先頭部の接合前に本体部において、運転台を含む機器類の搬入及び設置スペースを広く確保できる。したがって、運転台を含む機器類の設置作業性を十分に確保でき、製造効率の向上が図られる。また、この鉄道車両構体では、本体部と先頭部との接合をボルト固定とすることで、溶接の場合と比較して、既に設置された運転台を含む機器類に悪影響が及ぶことを回避できる。本体部と先頭部との接合にあたって、先頭部側の衝突柱を台枠側のポケットに差し込むため、衝突の際の荷重を衝突柱と台枠とに効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を十分に担保できる。 In this railway vehicle structure, by modularizing the main body and the front end, a large space can be secured in the main body for transporting and installing equipment, including the cab, before the front end is joined. This ensures sufficient ease of installation of equipment, including the cab, and improves manufacturing efficiency. In addition, in this railway vehicle structure, the main body and the front end are joined with bolts, which prevents adverse effects on equipment, including the cab, that has already been installed, compared to welding. When joining the main body and the front end, the collision pillar on the front end side is inserted into a pocket on the underframe side, so the load during a collision can be efficiently distributed between the collision pillar and the underframe. This ensures sufficient safety against collisions.

台枠は、側構体よりも車両前端側に張り出す張出部分を有し、ポケットは、張出部分に設けられていてもよい。この場合、衝突の際の荷重を衝突柱と台枠とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 The underframe may have a protruding portion that protrudes further toward the front end of the vehicle than the side structure, and the pocket may be provided in the protruding portion. In this case, the load during a collision can be more efficiently distributed between the collision pillar and the underframe. This makes it possible to more fully ensure safety against a collision.

先頭部を車両正面から見た場合に、衝突柱の下端部は、台枠と交差する位置まで延びていてもよい。これにより、衝突の際の荷重を衝突柱と台枠とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 When the front end is viewed from the front of the vehicle, the lower end of the collision pillar may extend to a position where it intersects with the underframe. This allows the load during a collision to be more efficiently distributed between the collision pillar and the underframe. This further ensures safety against collisions.

ポケットは、台枠から車両前端側に突出するように設けられており、ポケットの車両前端部分と台枠とが補強部材によって連結されていてもよい。これにより、衝突の際の荷重を衝突柱と台枠とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 The pocket is provided so as to protrude from the underframe toward the front end of the vehicle, and the front end portion of the pocket and the underframe may be connected by a reinforcing member. This allows the load during a collision to be more efficiently distributed between the collision pillar and the underframe. This makes it possible to more fully ensure safety against collisions.

衝突柱は、ポケットに対して非固定となっていてもよい。この場合、衝突柱とポケットとの固定を省略する分、製造工程の簡単化が図られる。 The collision post may be unfixed relative to the pocket. In this case, the manufacturing process is simplified by eliminating the need to fix the collision post to the pocket.

先頭部は、運転室よりも車両前端側で少なくとも車両幅方向に延びる運転室柱を有し、衝突柱は、運転室柱に対して溶接されていてもよい。この場合、衝突柱の強度が向上し、衝突に対する安全性を更に向上できる。 The front end has a cab pillar that extends at least in the vehicle width direction, closer to the front end of the vehicle than the cab, and the collision pillar may be welded to the cab pillar. In this case, the strength of the collision pillar is improved, further improving safety against collisions.

本開示の一側面に係る鉄道車両構体の製造方法は、上記鉄道車両構体の製造方法であって、本体部において前記運転室となるスペースに運転台を含む機器類を搬入及び設置する工程と、機器類の設置後、先頭部の衝突柱をポケットに差し込み、台枠上に先頭部を設置する工程と、台枠上に設置した先頭部を本体部に対してボルト固定する工程と、を備える。 A manufacturing method for a railway vehicle body according to one aspect of the present disclosure is a manufacturing method for the above railway vehicle body, and includes the steps of: carrying and installing equipment including a driver's cab in the space in the main body that will become the driver's cab; after the equipment is installed, inserting the collision pillar of the front end into a pocket and installing the front end on the frame; and bolting the front end installed on the frame to the main body.

この鉄道車両構体の製造方法では、本体部と先頭部とをモジュール化することにより、先頭部の接合前に本体部において、運転台を含む機器類の搬入及び設置スペースを広く確保できる。したがって、運転台を含む機器類の設置作業性を十分に確保でき、製造効率の向上が図られる。また、この鉄道車両構体の製造方法では、本体部と先頭部との接合をボルト固定とすることで、溶接の場合と比較して、既に設置された運転台を含む機器類に悪影響が及ぶことを回避できる。本体部と先頭部との接合にあたって、先頭部側の衝突柱を台枠側のポケットに差し込むため、衝突の際の荷重を衝突柱と台枠とに効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を十分に担保できる。 In this manufacturing method for railway vehicle body structure, by modularizing the main body section and the front section, a large space can be secured in the main body section for transporting and installing equipment, including the cab, before the front section is joined. This ensures sufficient ease of installation of equipment, including the cab, and improves manufacturing efficiency. In addition, in this manufacturing method for railway vehicle body structure, by fixing the main body section and the front section with bolts, it is possible to avoid adverse effects on equipment, including the cab, that has already been installed, compared to welding. When joining the main body section and the front section, the collision pillar on the front section side is inserted into a pocket on the underframe side, so that the load during a collision can be efficiently distributed between the collision pillar and the underframe. Therefore, safety against collisions can be fully guaranteed.

本開示によれば、先頭車両の製造効率の向上が図られると共に、衝突に対する安全性を担保できる。 This disclosure improves the manufacturing efficiency of lead cars and ensures safety against collisions.

鉄道車両構体の一実施形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a railway car body structure. 図1に示した鉄道車両構体の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the railway car body structure shown in FIG. 1 . 図1の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG. 1 . 図1の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG. 1 . 衝突柱とポケットとの結合部分を示す要部拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main portion showing a joining portion between the collision post and the pocket. (a)は、図5の平面図であり、(b)は、図5の正面図である。5A is a plan view of FIG. 5, and FIG. 5B is a front view of FIG. 鉄道車両構体の製造工程の一例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of a manufacturing process for a railway vehicle body structure. 図7の後続の工程を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a step subsequent to that shown in FIG. 7; 図8の後続の工程を示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing a step subsequent to that shown in FIG. 8 . 運転室構体の変形例を示す正面図である。FIG. 13 is a front view showing a modified example of the cab structure. ポケットの変形例を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a modified example of the pocket.

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る鉄道車両構体及び鉄道車両構体の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Below, a preferred embodiment of a railway vehicle body structure and a manufacturing method for a railway vehicle body structure according to one aspect of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、鉄道車両構体の一実施形態を示す斜視図である。また、図2は、図1に示した鉄道車両構体の分解斜視図である。図3は、図1の正面図であり、図4は、図1の側面図である。図1~図4に示す鉄道車両構体1は、運転室R(図4参照)が設けられる先頭車両2を構成する金属製の構体である。「先頭車両」は、客室のみで構成される他の車両との区別のための便宜的な称呼である。先頭車両2は、例えば複数の車両が連結される場合には、複数の車両の先頭及び最後尾にそれぞれ編成され、車両の進行方向に応じていずれかの車両が先頭となる。先頭車両2は、編成によっては、複数の車両の中間に連結され得る。 Figure 1 is a perspective view showing one embodiment of a railway vehicle body structure. Figure 2 is an exploded perspective view of the railway vehicle body structure shown in Figure 1. Figure 3 is a front view of Figure 1, and Figure 4 is a side view of Figure 1. The railway vehicle body structure 1 shown in Figures 1 to 4 is a metal body structure constituting a leading car 2 in which a driver's cab R (see Figure 4) is provided. The "leading car" is a convenient name to distinguish it from other cars which are composed only of passenger compartments. For example, when multiple cars are connected, the leading car 2 is arranged at the front and rear of the multiple cars, and one of the cars becomes the leading car depending on the direction of travel of the cars. Depending on the formation, the leading car 2 may be connected in the middle of the multiple cars.

図1~図4に示すように、先頭車両2を構成する鉄道車両構体1は、主として客室部分を構成する本体部3と、本体部3における車両前端側に接合され、本体部3への接合によって運転室Rを構成する先頭部4とを備え、これらの本体部3及び先頭部4によってモジュール化されている。運転室Rは、運転士などの乗員が車両の運転を行うスペースであり、運転台M1及びこれに付随する各種機器類M2(図7参照)が配置されている。 As shown in Figures 1 to 4, the railway vehicle structure 1 that constitutes the leading car 2 comprises a main body 3 that mainly constitutes the passenger compartment, and a front section 4 that is joined to the front end of the car in the main body 3 and constitutes the driver's cab R by joining to the main body 3, and is modularized by the main body 3 and the front section 4. The driver's cab R is the space where the driver and other crew members operate the car, and contains the driver's cab M1 and various associated equipment M2 (see Figure 7).

本体部3は、側構体11と、屋根構体12とを含む車両構体13を台枠14上に形成することによって構成されている。側構体11は、先頭車両2の側面を構成する構体であり、台枠14の幅方向の両端部にそれぞれ立設されている。側構体11には、運転室Rの出入口となる扉が設けられる開口部11aのほか、客室の出入口となる扉が設けられる開口部、客室の窓が取り付けられる開口部などが設けられている。屋根構体12は、先頭車両2の屋根部を構成する構体であり、例えば上方に向かって緩やかに凸状に湾曲し、台枠の幅方向の両端部の側構体11,11の上端同士を繋ぐように設けられている。屋根構体12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、パンタグラフなどが設置されている。 The main body 3 is constructed by forming a vehicle structure 13 including a side structure 11 and a roof structure 12 on an underframe 14. The side structure 11 is a structure that constitutes the side of the leading car 2, and is erected at both ends of the underframe 14 in the width direction. The side structure 11 is provided with an opening 11a where a door that serves as an entrance and exit to the driver's cab R is provided, as well as an opening where a door that serves as an entrance and exit to the passenger compartment is provided, and an opening where a window for the passenger compartment is installed. The roof structure 12 is a structure that constitutes the roof of the leading car 2, and is provided so as to be, for example, gently convexly curved upward and connect the upper ends of the side structures 11, 11 at both ends of the underframe in the width direction. An air conditioner for adjusting the temperature inside the car, a pantograph, etc. are installed on the roof structure 12.

台枠14は、先頭車両2の床面を構成する構体であり、台枠14の幅方向の両端部の側構体11,11の上端同士を繋ぐように、屋根構体12と対向して設けられている。台枠14は、例えば図2及び図4に示すように、側構体11よりも車両前端側に張り出す張出部分15を有している。張出部分15の張り出し量は、先頭部4における車両長手方向の長さに応じて適宜調整されている。張出部分15には、柱を差し込み可能なポケット16が設けられている。本実施形態では、ポケット16は、先頭車両2の幅方向の中心を挟んで左右にそれぞれ1体ずつ配置されている。 The underframe 14 is a structure that constitutes the floor surface of the leading car 2, and is provided opposite the roof structure 12 so as to connect the upper ends of the side structures 11, 11 at both ends of the underframe 14 in the width direction. The underframe 14 has a protruding portion 15 that protrudes further toward the front end of the car than the side structures 11, as shown in Figures 2 and 4, for example. The protruding amount of the protruding portion 15 is appropriately adjusted according to the length of the leading section 4 in the longitudinal direction of the car. The protruding portion 15 is provided with a pocket 16 into which a pillar can be inserted. In this embodiment, the pockets 16 are provided on each side of the center of the leading car 2 in the width direction.

先頭部4は、運転室Rを画成する運転室構体21と、先頭車両2の万一の衝突の際に運転室Rを保護する衝突柱22とを有している。先頭部4の外面側には、例えば繊維強化プラスチックなどで形成した前面覆いなどが更に取り付けられるが、説明の簡略化のため、図1等では前面覆いを省略している。運転室構体21は、運転室Rの前面を構成する前面部分23と、運転室Rの側面前方側を構成する側面部分24と、運転室Rの天面を構成する天面部分25とを有している。 The leading section 4 has a cab structure 21 that defines the cab R, and a collision pillar 22 that protects the cab R in the unlikely event of a collision of the leading car 2. A front cover made of, for example, fiber-reinforced plastic is further attached to the outer surface of the leading section 4, but for simplicity of explanation, the front cover is omitted in Figure 1 and other figures. The cab structure 21 has a front portion 23 that forms the front of the cab R, a side portion 24 that forms the front side of the cab R, and a top portion 25 that forms the top of the cab R.

前面部分23には、運転室Rの前面窓が取り付けられる開口部23aや、貫通路(先頭車両に連結される車両と往来するための通路)用の扉が設けられる開口部23bなどが設けられている。前面部分23の両脇下部には、本体部3との接合に用いられる板状の垂下部26がそれぞれ設けられている。垂下部26は、例えば台枠14の車両高さ方向の厚さよりも小さい長さで前面部分23の下端から下方に突出している。また、前面部分23の側面部分24及び天面部分25における本体部3側の端部には、垂下部26と共に本体部3との接合に用いられる内向きフランジ部27(図3及び図4参照)が連続的に設けられている。 The front portion 23 is provided with an opening 23a where the front window of the driver's cab R is attached, and an opening 23b where a door for a passageway (a passageway for travel to and from cars connected to the leading car) is provided. Plate-shaped hanging parts 26 used for joining to the main body 3 are provided on both sides of the front portion 23. The hanging parts 26 protrude downward from the lower end of the front portion 23 with a length smaller than the thickness of the frame 14 in the vehicle height direction, for example. In addition, inward flange parts 27 (see Figures 3 and 4) used for joining to the main body 3 together with the hanging parts 26 are continuously provided on the ends of the side portions 24 and top portion 25 of the front portion 23 on the side of the main body 3.

衝突柱22は、例えば断面矩形の中空の金属部材によって形成されている。本実施形態では、衝突柱22は、図3に示すように、台枠14のポケット16の形成位置と対応するように先頭車両2の幅方向の中心を挟んで左右にそれぞれ1本ずつ配置され、運転室構体21の前面側に溶接によって固定されている。衝突柱22は、いずれも車両高さ方向に延びている。衝突柱22の上端部22aは、開口部23aに設けられる前面窓に衝突柱22が被らないように、前面部分23の開口部23aの下縁よりも下方に位置している。また、衝突柱22の下端部22bは、先頭部4を車両正面から見た場合に、台枠14と交差する位置まで延びている。本実施形態では、衝突柱22の下端部22bは、台枠14の車両高さ方向の厚さと同程度で前面部分23の下端から下方に突出し、台枠14の底面14a付近となる位置まで延びている。 The collision pillars 22 are formed, for example, from hollow metal members having a rectangular cross section. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the collision pillars 22 are arranged on the left and right sides of the center in the width direction of the leading car 2 so as to correspond to the formation positions of the pockets 16 of the underframe 14, and are fixed to the front side of the cab structure 21 by welding. All of the collision pillars 22 extend in the vehicle height direction. The upper end 22a of the collision pillar 22 is located below the lower edge of the opening 23a of the front part 23 so that the collision pillar 22 does not cover the front window provided in the opening 23a. In addition, the lower end 22b of the collision pillar 22 extends to a position where it intersects with the underframe 14 when the leading part 4 is viewed from the front of the vehicle. In this embodiment, the lower end 22b of the collision pillar 22 protrudes downward from the lower end of the front part 23 by approximately the same amount as the thickness of the underframe 14 in the vehicle height direction, and extends to a position near the bottom surface 14a of the underframe 14.

次に、上述した本体部3と先頭部4との接合構造について更に詳細に説明する。 Next, we will explain in more detail the joining structure between the main body 3 and the front end 4 described above.

本体部3と先頭部4との接合にあたり、図5及び図6に示すように、台枠14の張出部分15には、上述したポケット16が設けられている。ポケット16は、例えば金属部材によって形成され、衝突柱22の形状に対応して上面側が開口した有底の箱型形状をなしている。本実施形態では、ポケット16は、張出部分15の前面側に溶接によって固定され、台枠14から車両前端側に突出した状態となっている。 When joining the main body 3 and the front end 4, as shown in Figures 5 and 6, the above-mentioned pocket 16 is provided in the protruding portion 15 of the underframe 14. The pocket 16 is formed, for example, from a metal member, and has a bottomed box shape with an open top side corresponding to the shape of the collision post 22. In this embodiment, the pocket 16 is fixed by welding to the front side of the protruding portion 15, and protrudes from the underframe 14 toward the front end of the vehicle.

また、本実施形態では、ポケット16の車両前端部分16aと台枠14とが補強部材31によって連結されている。補強部材31は、例えば金属製の板状部材であり、ポケット16の車両前端部分16aの角部Kと、張出部分15の前面側とにそれぞれ溶接されている。補強部材31は、ポケット16の側面部分24との間に平面視で三角形状の空間が形成されるように、側面部分24に対して傾斜して配置されている(図5及び図6(a)参照)。 In this embodiment, the vehicle front end portion 16a of the pocket 16 and the underframe 14 are connected by a reinforcing member 31. The reinforcing member 31 is, for example, a metal plate-shaped member, and is welded to the corner K of the vehicle front end portion 16a of the pocket 16 and to the front side of the protruding portion 15. The reinforcing member 31 is disposed at an angle to the side portion 24 of the pocket 16 so that a triangular space is formed between the reinforcing member 31 and the side portion 24 of the pocket 16 in a plan view (see Figures 5 and 6(a)).

このポケット16には、先頭部4側の衝突柱22が差し込まれている。衝突柱22の下端部22bは、ポケット16の底面部分16bに突き当てられており、これにより、ポケット16に対して衝突柱22が位置決めされている。ポケット16に差し込まれた衝突柱22は、ポケット16に対して溶接もボルト等による固定もなされておらず、ポケット16に対して非固定となっている。 The collision post 22 on the front end 4 side is inserted into this pocket 16. The lower end 22b of the collision post 22 abuts against the bottom surface portion 16b of the pocket 16, thereby positioning the collision post 22 relative to the pocket 16. The collision post 22 inserted into the pocket 16 is not fixed to the pocket 16 by welding or bolts or the like, and is not fixed to the pocket 16.

ポケット16に対して衝突柱22が差し込まれた状態において、図4に示すように、先頭部4の垂下部26は、台枠14の張出部分15の前面側に当接し、且つ先頭部4の内向きフランジ部27は、側構体11及び屋根構体12の車両前端側に当接する。先頭部4の垂下部26と台枠14の張出部分15との当接部分、及び先頭部4の内向きフランジ部27と側構体11及び屋根構体12との当接部分には、ボルトBを挿通させる挿通孔及び当該挿通孔に対応するボルト孔が一定の間隔をもって設けられている。そして、挿通孔を通してボルト孔にボルトBをそれぞれ螺合することにより、先頭部4は、衝突柱22をポケット16に差し込んだ状態で本体部3に対して強固に固定されている(図1及び図4参照)。 When the collision post 22 is inserted into the pocket 16, as shown in FIG. 4, the hanging portion 26 of the front section 4 abuts against the front side of the overhanging portion 15 of the underframe 14, and the inward flange portion 27 of the front section 4 abuts against the front end side of the vehicle of the side structure 11 and the roof structure 12. The abutting portion between the hanging portion 26 of the front section 4 and the overhanging portion 15 of the underframe 14, and the abutting portion between the inward flange portion 27 of the front section 4 and the side structure 11 and the roof structure 12, are provided with insertion holes for inserting bolts B and bolt holes corresponding to the insertion holes at regular intervals. Then, by screwing bolts B into the bolt holes through the insertion holes, the front section 4 is firmly fixed to the main body 3 with the collision post 22 inserted into the pocket 16 (see FIG. 1 and FIG. 4).

次に、鉄道車両構体1の製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method for the railway vehicle body 1.

図7は、鉄道車両構体の製造工程の一例を示す側面図である。同図に示すように、鉄道車両構体1を製造する場合、側構体11及び屋根構体12等を組み立てることにより台枠14上に車両構体13を形成し、予め本体部3を形成する。また、運転室構体21に衝突柱22を固定し、予め先頭部4を形成する。本体部3を形成した時点では、車両構体13の車両前方側が開口した状態となっている。この開口を利用し、運転室RとなるスペースRaに運転台M1及びこれに付随する各種機器類M2を搬入する。搬入後、運転台M1及び各種機器類M2を運転室RとなるスペースRaに設置し、必要な配線、配管、内装の取付作業を実施する。 Figure 7 is a side view showing an example of the manufacturing process of a railway car body structure. As shown in the figure, when manufacturing a railway car body structure 1, the side structure 11, roof structure 12, etc. are assembled to form the car body structure 13 on the underframe 14, and the main body portion 3 is formed in advance. In addition, a collision pillar 22 is fixed to the cab structure 21, and the front portion 4 is formed in advance. When the main body portion 3 is formed, the front side of the car body structure 13 is open. This opening is used to carry the driver's cab M1 and various associated equipment M2 into the space Ra that will become the driver's cab R. After carrying them in, the driver's cab M1 and various equipment M2 are installed in the space Ra that will become the driver's cab R, and the necessary wiring, piping, and interior installation work is carried out.

次に、図8に示すように、先頭部4の衝突柱22を台枠14側のポケット16に差し込み、台枠14の張出部分15上に先頭部4を設置する。また、先頭部4の垂下部26を台枠14の張出部分15の前面側に当接させ、先頭部4の内向きフランジ部27を側構体11及び屋根構体12の車両前端側に当接させる。台枠14に先頭部4を設置した後、図9に示すように、当該当接部分同士をボルト固定することにより、先頭部4を本体部3に対して固定する。これにより、運転室Rが構成され、図1に示した鉄道車両構体1が形成される。 Next, as shown in FIG. 8, the collision post 22 of the leading section 4 is inserted into the pocket 16 on the underframe 14 side, and the leading section 4 is installed on the overhanging portion 15 of the underframe 14. The hanging portion 26 of the leading section 4 is abutted against the front side of the overhanging portion 15 of the underframe 14, and the inward flange portion 27 of the leading section 4 is abutted against the front end side of the vehicle of the side structure 11 and the roof structure 12. After installing the leading section 4 on the underframe 14, the leading section 4 is fixed to the main body 3 by bolting the abutting portions together, as shown in FIG. 9. This forms the driver's cab R, and the railway vehicle structure 1 shown in FIG. 1 is formed.

以上説明したように、この鉄道車両構体1及び鉄道車両構体1の製造方法によれば、本体部3と先頭部4とをモジュール化することにより、先頭部4の接合前に本体部3において、運転台M1を含む各種機器類M2の搬入及び設置スペースを広く確保できる。したがって、運転台M1を含む各種機器類の設置作業性を十分に確保でき、製造効率の向上が図られる。また、鉄道車両構体1では、本体部3と先頭部4との接合をボルト固定とすることで、溶接の場合と比較して、既に設置された運転台M1を含む各種機器類M2に悪影響が及ぶことを回避できる。本体部3と先頭部4との接合にあたって、先頭部4側の衝突柱22を台枠14側のポケット16に差し込むため、衝突の際の荷重を衝突柱22と台枠14とに効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を十分に担保できる。 As described above, according to the railway vehicle body structure 1 and the manufacturing method of the railway vehicle body structure 1, by modularizing the main body 3 and the front end 4, it is possible to secure a large space for carrying in and installing various devices M2 including the driver's cab M1 in the main body 3 before joining the front end 4. Therefore, the installation workability of various devices including the driver's cab M1 can be sufficiently ensured, and manufacturing efficiency can be improved. In addition, in the railway vehicle body structure 1, the connection between the main body 3 and the front end 4 is fixed with bolts, which makes it possible to avoid adverse effects on the various devices M2 including the driver's cab M1 that have already been installed, compared to the case of welding. When joining the main body 3 and the front end 4, the collision pillar 22 on the front end 4 side is inserted into the pocket 16 on the underframe 14 side, so that the load during a collision can be efficiently distributed between the collision pillar 22 and the underframe 14. Therefore, safety against collisions can be sufficiently guaranteed.

本実施形態では、台枠14が側構体11よりも車両前端側に張り出す張出部分15を有し、ポケット16は、張出部分15に設けられている。このような構成により、衝突の際の荷重を衝突柱22と台枠14とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 In this embodiment, the underframe 14 has a protruding portion 15 that protrudes further toward the front end of the vehicle than the side structure 11, and the pocket 16 is provided in the protruding portion 15. This configuration allows the load during a collision to be more efficiently distributed between the collision pillar 22 and the underframe 14. This makes it possible to more fully ensure safety against a collision.

本実施形態では、先頭部4を車両正面から見た場合に、衝突柱22の下端部22bが台枠14と交差する位置まで延びている。これにより、衝突の際の荷重を衝突柱22と台枠14とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 In this embodiment, when the leading end 4 is viewed from the front of the vehicle, the lower end 22b of the collision pillar 22 extends to a position where it intersects with the underframe 14. This allows the load during a collision to be more efficiently distributed between the collision pillar 22 and the underframe 14. This ensures even more sufficient safety against collisions.

本実施形態では、ポケット16が台枠14から車両前端側に突出するように設けられており、ポケット16の車両前端部分16aと台枠14とが補強部材31によって連結されている。これにより、衝突の際の荷重を衝突柱22と台枠14とにより効率的に分散させることができる。したがって、衝突に対する安全性を一層十分に担保できる。 In this embodiment, the pocket 16 is provided so as to protrude from the underframe 14 toward the front end of the vehicle, and the vehicle front end portion 16a of the pocket 16 is connected to the underframe 14 by a reinforcing member 31. This allows the load during a collision to be more efficiently distributed between the collision pillar 22 and the underframe 14. Therefore, safety against a collision can be more fully ensured.

本実施形態では、衝突柱22がポケット16に対して非固定となっている。この場合、衝突柱22とポケット16との固定を省略する分、製造工程の簡単化が図られる。 In this embodiment, the collision post 22 is not fixed to the pocket 16. In this case, the manufacturing process is simplified by omitting the fixation between the collision post 22 and the pocket 16.

本開示は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、断面矩形の2本の衝突柱22を運転室Rよりも車両前端側に配置しているが、衝突柱22の形状及び本数は、要求される強度に応じて適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、ポケット16に対して衝突柱22が非固定となっているが、ポケット16に対して衝突柱22を溶接やボルトによって固定してもよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the two collision pillars 22 with a rectangular cross section are arranged closer to the front end of the vehicle than the driver's cab R, but the shape and number of the collision pillars 22 can be changed as appropriate depending on the required strength. Also, in the above embodiment, the collision pillars 22 are not fixed to the pocket 16, but the collision pillars 22 may be fixed to the pocket 16 by welding or bolts.

また、図10に示すように、先頭部4において、運転室Rよりも車両前端側で少なくとも車両幅方向に延びる運転室柱41を設け、衝突柱22を運転室柱41に対して溶接した構成を採用してもよい。図10の例では、運転室柱41は、一又は複数の横骨42と縦骨43とによって構成されている。横骨42及び縦骨43は、例えば断面コの字状の鋼材によって形成されている。横骨42は、運転室Rの前面窓が取り付けられる開口部23aの下縁よりも下方となる位置で、運転室構体21の一方の端部と貫通路用の扉が設けられる開口部23bとを結ぶように車両幅方向に延在している。縦骨43は、運転室構体21の一方の端部と貫通路用の扉が設けられる開口部23bとの間で所定の間隔で配列され、横骨42と台枠14とを結ぶように車両高さ方向に延在している。衝突柱22は、横骨42及び縦骨43の前面側にそれぞれ溶接又はボルトによって固定されている。この場合、衝突柱22の強度が向上し、衝突に対する安全性を更に向上できる。 As shown in FIG. 10, a configuration may be adopted in which a cab pillar 41 is provided at the front end 4 on the vehicle front end side of the cab R and extends at least in the vehicle width direction, and the collision pillar 22 is welded to the cab pillar 41. In the example of FIG. 10, the cab pillar 41 is composed of one or more cross bones 42 and vertical bones 43. The cross bones 42 and the vertical bones 43 are formed of steel material having a U-shaped cross section, for example. The cross bone 42 extends in the vehicle width direction so as to connect one end of the cab structure 21 and the opening 23b in which the through passage door is provided, at a position lower than the lower edge of the opening 23a in which the front window of the cab R is attached. The vertical bones 43 are arranged at a predetermined interval between one end of the cab structure 21 and the opening 23b in which the through passage door is provided, and extend in the vehicle height direction so as to connect the cross bone 42 and the underframe 14. The collision pillar 22 is fixed to the front side of the cross bone 42 and the vertical bone 43 by welding or bolts, respectively. In this case, the strength of the collision pillar 22 is improved, further improving safety against collisions.

また、ポケット16の補強部材31は、必ずしも設ける必要はなく、補強部材31を省略してもよい。また、貫通路用の扉が設けられる開口部23bの縁に補強柱(貫通路柱)を設ける場合には、ポケット16を貫通路柱に接合してもよい。また、上記実施形態では、ポケット16が台枠14の張出部分15の前面側に溶接によって固定され、台枠14から車両前端側に突出した状態となっているが、図11に示すように、ポケット16を台枠14の張出部分15内に形成してもよい。この場合、ポケット16が台枠14から車両前端側に突出しない分、先頭部4の車両長手方向の長さを抑制することができる。 The reinforcing member 31 of the pocket 16 is not necessarily required, and may be omitted. If a reinforcing column (passage column) is provided at the edge of the opening 23b where the passage door is provided, the pocket 16 may be joined to the passage column. In the above embodiment, the pocket 16 is fixed to the front side of the overhanging portion 15 of the underframe 14 by welding and protrudes from the underframe 14 toward the front end of the vehicle, but as shown in FIG. 11, the pocket 16 may be formed within the overhanging portion 15 of the underframe 14. In this case, the length of the leading portion 4 in the vehicle longitudinal direction can be reduced by the amount that the pocket 16 does not protrude from the underframe 14 toward the front end of the vehicle.

1…鉄道車両構体、2…先頭車両、3…本体部、4…先頭部、11…側構体、14…台枠、15…張出部分、16…ポケット、16a…車両前端部分、22…衝突柱、22b…下端部、31…補強部材、41…運転室柱、B…ボルト、M1…運転台、M2…機器類、R…運転室、Ra…スペース。 1...railroad vehicle body structure, 2...leading vehicle, 3...main body, 4...leading end, 11...side body structure, 14...frame, 15...projection, 16...pocket, 16a...front end of vehicle, 22...collision pillar, 22b...lower end, 31...reinforcing member, 41...cab pillar, B...bolt, M1...driver's cab, M2...equipment, R...driver's cab, Ra...space.

Claims (8)

運転室が設けられる先頭車両を構成する鉄道車両構体であって、
側構体を含む車両構体を台枠上に形成してなる本体部と、
前記本体部における車両前端側に接合され、前記本体部への接合によって前記運転室を構成する先頭部と、を備え、
前記本体部の前記台枠は、少なくとも上面側が開口した筒状のポケットを有し、
前記先頭部は、前記運転室よりも車両前端側で車両高さ方向に延びる衝突柱を有し、前記衝突柱を前記ポケットに差し込んだ状態で前記本体部に対してボルト固定されており、
前記衝突柱は、前記ポケットに対して非固定となっている鉄道車両構体。
A railway car body structure constituting a leading car in which a driver's cab is provided,
a main body portion formed by forming a vehicle structure including a side structure on an underframe;
a front end portion that is joined to a vehicle front end side of the main body portion and that constitutes the driver's cab by being joined to the main body portion,
The frame of the main body has a cylindrical pocket that is open at least on the upper surface side ,
the front end portion has a collision pillar extending in a vehicle height direction on a vehicle front end side relative to the driver's cab, and the collision pillar is inserted into the pocket and is fixed to the main body portion with a bolt ,
The collision post of the railway car structure is not fixed to the pocket .
前記台枠は、前記側構体よりも車両前端側に張り出す張出部分を有し、
前記ポケットは、前記張出部分に設けられている請求項1記載の鉄道車両構体。
The underframe has a protruding portion that protrudes toward a front end side of the vehicle further than the side structure,
The railroad car body structure according to claim 1 , wherein the pocket is provided in the protruding portion.
前記先頭部を車両正面から見た場合に、前記衝突柱の下端部は、前記台枠と交差する位置まで延びている請求項1又は2記載の鉄道車両構体。 The railway vehicle structure according to claim 1 or 2, wherein the lower end of the collision pillar extends to a position where it intersects with the underframe when the leading end is viewed from the front of the vehicle. 前記ポケットは、前記台枠から車両前端側に突出するように設けられており、
前記ポケットの車両前端部分と前記台枠とが補強部材によって連結されている請求項1~3のいずれか一項記載の鉄道車両構体。
The pocket is provided so as to protrude from the underframe toward a front end side of the vehicle,
4. The railway vehicle body structure according to claim 1, wherein a front end portion of the pocket and the underframe are connected by a reinforcing member.
前記先頭部は、前記運転室よりも車両前端側で少なくとも車両幅方向に延びる運転室柱を有し、
前記衝突柱は、前記運転室柱に対して溶接されている請求項1~のいずれか一項記載の鉄道車両構体。
The front end portion has a cab pillar extending at least in the vehicle width direction on a vehicle front end side relative to the cab,
The railway car body structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the collision pillar is welded to the cab pillar.
前記衝突柱は、中空部材によって形成されている請求項1~5のいずれか一項記載の鉄道車両構体。The railway car body structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the collision post is formed of a hollow member. 前記先頭部を前記本体部に固定するボルトは、前記先頭車両の前後方向に沿う向きに取り付けられている請求項1~6のいずれか一項記載の鉄道車両構体。7. The railway car body structure according to claim 1, wherein the bolts that secure the front portion to the main body portion are attached in a direction along the fore-and-aft direction of the front car. 請求項1~のいずれか一項記載の鉄道車両構体の製造方法であって、
前記本体部において前記運転室となるスペースに運転台を含む機器類を搬入及び設置する工程と、
前記機器類の設置後、前記先頭部の前記衝突柱を少なくとも上面側が開口した筒状の前記ポケットに差し込み、前記台枠上に前記先頭部を設置する工程と、
前記台枠上に設置した前記先頭部を前記本体部に対してボルト固定する工程と、を備え
前記台枠上に前記先頭部を設置する工程では、前記衝突柱を前記ポケットに対して非固定とする鉄道車両構体の製造方法。
A method for manufacturing a railway car body structure according to any one of claims 1 to 7 ,
A step of carrying in and installing equipment including a cab in a space that will become the cab in the main body;
a step of inserting the collision post of the front end portion into the cylindrical pocket having an opening at least on an upper surface side thereof after the installation of the equipment, and installing the front end portion on the underframe;
and a step of fixing the leading end portion installed on the underframe to the main body portion with a bolt ,
The method for manufacturing a railway car body structure , wherein in the step of installing the front end on the underframe, the collision post is not fixed to the pocket .
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