JPH03243459A

JPH03243459A - 鉄道車両用構体

Info

Publication number: JPH03243459A
Application number: JP2040436A
Authority: JP
Inventors: Yukio Minowa; 箕輪　行雄
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1991-10-30
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2868572B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、鉄道車両用の車体を構成する鉄道車両用構体
に関する。

〔従来の技術〕

上記鉄道車両用構体としては、台枠上に先ず骨組を立設
し、この骨組に外板を一体に強固に溶接接合して張殻構
造となし、これによって充分な強度を持たせるようにし
た構成が一般に採用されていた。

しかしながら、このように骨組と外板を一体に溶接接合
したものでは、熱的な歪が数多く発生してしまい、外観
性が著しく損なわれてしまうばかりでなく、歪の発生防
止も含めて製作工程が多大となってしまっていた。

このため、例えば特開昭６３−２０７７６３号として、
断面中空の部材からなる縦部材と、これに直交する断面
中空の部材からなる複数の横部材とを接合して構体を形
成することにより、外板無しで必要な剛性を有し、かつ
軽量な骨組を得て外板の取付けを容易となすとともに、
外板に熱歪が発生しないようにしたものが、また実開昭
６３２０７７６４号公報として、複数の縦部材と、これ
に直交する複数の横部材とを接合して骨組を形成し、こ
の骨組の縦部材と横部材とに囲繞されて形成された方形
空間内に外板ユニットを挿嵌して機械的結合により固着
して構体を構成することにより、外板の取付けを容易と
なすとともに、外板に熱歪が発生しないようにしたもの
等が種々提案されている。

一方、車体の機能としては、強度及び外観性の他に、外
気との断熱、防音及び防振等を図ることが乗客の居住性
を高めるために重要な要件となっているが、従来の一般
的な車体構造においては、ガラス綿（グラスウール）を
銀紙等で包んで袋状とした断熱材を外板の裏側に貼付け
て断熱を行うことが通常行われ、車体壁面の防音や防振
に対する対策は、何等施されていないのが現状であった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、車両の高速化に伴って、車体形状はより
流線形となりつつあり、曲面の多い形状が要求されるこ
とになるが、上記従来例においては、外板を湾曲させる
必要がある等、これに対応するための加工がかなり面倒
であるばかりでなく、皺や段差を無くして、空気抵抗を
少なくすることがかなり困難であると考えられる。

更に、車両の高速化のためには、車体の軽量化が必須の
要件であるが、外板として鋼板を使用した場合には、こ
の板厚の減少には限界があり、この要求に十分に答える
ことができないといった問題点があった。

本発明は上記に鑑み、曲面の多い形状に対しても、比較
的簡易に構築することができるとともに、段差等を発生
を極力防止して空気抵抗をより減少させ、しかも外板の
より軽量化を図ることができ、同時に外板に断熱効果も
兼ね備えることができるようにしたものを提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係る鉄道車両用構体
は、台枠側縁に取付けた側梁に立設した複数の柱部材と
、台座を挾んで互いに向い合う柱部材間上端に掛け渡し
た垂木部材と、柱部材に直交して車体の長手方向に延び
る上下２本の縦桁と、柱部材の上端で車体の長さ方向に
延びる長桁で骨組を構成した鉄道車両用構体において、
上記側梁と下縦桁との間、上縦桁と長桁との間及び屋根
両側の両長桁との間に、２枚の薄板間にコアを挿入して
構成したサンドイッチパネルからなる外皮を、上下両長
桁間に、ガラスと窓枠からなる窓枠ユニットを夫々接合
したものである。

〔作　用〕

上記のように構成した本発明によれば、外板をなす外皮
の表面に所望の車体形状に沿った曲面を持たせるととも
に、これを予め構築された骨組に結合して車体を組立て
ることができ、これによって、特に曲面を有する車体の
組立ての容易化と段差の発生の防止による空気抵抗の減
少を図ることができるとともに、この外皮を鋼板の外板
より遥かに軽量に構成することができ、しかもこれに断
熱効果を持たせることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

台枠１の側縁には、この端面を覆って側梁２が取付けら
れているとともに、この側梁２の上面には、所定間隔毎
に柱部材３が立設されている。

この各柱部材３は、必要な強度及び剛性を得るために、
中空の角バイブ材で構成され、車体の所望の曲面形状に
合わせて、はぼ中央で外方に最も突出した略「＜」の字
状に屈曲成形されている。

この柱部材３の上端には、これと同様に中空の角パイプ
材で構成された垂木４が、台枠１を挾んで互いに向い合
う各柱部材３，３間を掛け渡して連結されている。この
垂木４は、上記柱部材３と同様、車体曲面に合わせて、
中央部がやや盛り上がった山形形状に屈曲形成されてい
る。

また、上記柱部材３と直交して、車体の長手方向に延び
る上下２本の縦桁、即ちこの柱部材３の屈曲部に位置し
て下縦桁５が、これより上方に上縦桁６が夫々柱部材３
に溶接により溶着されて配設されているとともに、柱部
材３の上端にも、車体の長手方向に延びる長桁７が柱部
材３に溶接により溶着されて配設され、更に垂木４の上
面にも、車体の長手方向に沿って延びる屋根縦桁８が溶
接によって溶着されて配設され、これによって構体骨組
が構成されている。

この柱部材３、垂木４、縦桁５，６、長桁７及び屋根縦
桁８で構築された骨組は、外板なして十分な強度及び剛
性を有するように構成され、溶接結合により強固に結合
されている。

そして、上記側梁２と下縦桁５との間には外板としての
腰外皮９か、上縦材６と長桁７との間には同しく幕外皮
１０か、屋根両側の長桁７，７の間には同しく屋根外皮
１１が、更に下縦桁５と上縦桁６との間には窓枠ユニッ
ト１２が夫々結合されている。

これらの外板をなす外皮９，１０．１１は、２枚の薄板
間にコアを挿入して構成したサンドイッチパネルからな
る。

即ち、腰外皮９は、２枚の薄板９ａ、９重間に発泡材や
ハニカムコア等のコア９ｂを挿入接着した、幕外皮１０
も、２枚の薄板１０ａ、１０ａ間に上記と同様なコア１
０ｂを挿入接着した、更に屋根外皮１１も、２枚の薄板
１１ａ、ｌｌａ間に上記と同様なコア１１ｂを挿入接着
したサンドイッチ構造のものであり、上記取付は箇所に
合わせて、所定の形状に予め成形された後、骨組に対し
てスポット溶接によって結合されている。

なお、ここに薄板９ａ、１０ａ、ｌｌａとして、アルミ
ニウム、ステンレス又は鋼板等の極薄金属板の他に、ガ
ラスファイバ、カーボンファイバ又はその他の強化材に
よるＦＲＰ等を使用することができる。

また、上記窓枠ユニット１２は、矩形状の窓枠１４の内
部に２枚のガラス１３．１３を所定間隔離間させて２重
に保持して構成したものである。

そして、上記骨組と各外皮９，１０．１１及び窓枠ユニ
ット１２との結合は、以下のようになされている。

即ち、側梁２への腰外皮９の下縁の結合は、側梁２の上
に腰外皮９の下縁を重合させた状態でこの重合部にスポ
ット溶接を施すことによって行われ、下縦桁５への腰外
皮９の上縁及び窓枠ユニット１２の下縁の結合は、第２
図に示すように、下縦桁５の上面に腰外皮９の上縁及び
窓枠ユニット１２の下縁を順次重合させ、この重合部に
スポット溶接を施すことによって行われ、更に腰外皮９
と窓枠ユニット１２との間の継ぎ目に生じる段部には、
シール１５が施され、ここを滑らかにして空気抵抗の減
少が図られている。

なお、この結合と同様にして、上縦桁６へ幕外皮１０の
下縁及び窓枠ユニット１２の上縁が結合されている。

更に、長桁７への幕外皮１０の上縁及び屋根外皮１１の
側縁の結合は、第３図に示すように、長桁７の上面に幕
外皮１０の上縁及び屋根外皮１１の側縁を順次重合させ
、この重合部にスポット溶接を施すことによって行われ
、更に腰外皮９と屋根外皮１１との間の継ぎ目に生じる
段部には、シール１６が施され、ここを滑らかにして空
気抵抗の減少が図られている。

また、窓枠ユニット１２．１２同志の側縁の結合は、第
４図に示すように、柱部材３に平行に窓受柱１７を立設
し、この窓受柱１７の表面に両窓枠ユニット１２．１２
の側縁を隙間を開けて夫々重合させるとともに、この各
重合部をボルト１８を通すことによって行われ、更に両
窓枠ユニット１２．１２間に生じる上記隙間には、ここ
を滑らかにして空気抵抗を減少させるためにシール１９
が施されている。

このように、各外皮９，１．０．１１及び窓枠ユニット
１２を予め別に組立ておき、最後に骨組に取付けること
により、構体骨組を溶接によって組立てる時の熱歪の影
響を外板（各外皮９．　１０゜１１）に与えないと同時
に、組立ての容易化を図ることができるようなされてい
る。

また、外皮９，１０．１１をサンドイッチパネルで構成
することにより、所望の車体形状に沿った曲面を持った
外板（外皮９，１０．１１）を容易に成形できるように
なすとともに、より軽量化を図り、更に外板自体に断熱
効果を持たせているのである。

そして、第５図に示すように、車体の前頭部及び後面に
、上記と同様サンドイッチパネルで構成した前頭外皮２
０及び後妻外皮２１を結合して、車体を構成する。

なお、上記骨組への各外皮９，１０．１１及び窓枠ユニ
ット１２の結合は、スポット溶接に限ることなく、例え
ばねし止めやブラインドリベット等で行うことができ、
特に骨組と各外皮とが異種材料の場合等、スポット溶接
を行うことができない場合には、このような方法による
ことになる。

〔発明の効果〕

本発明は、上記のような構成であるので、骨組と外板と
を別体とし、スポット溶接等によって強固に結合するこ
とができ、これによって外板に歪が発生してしまうこと
を最小限に抑えるとともに、組立て加工の簡易化を可能
となして、組立てコストの低減を図ることができる。

しかも、外板としての外皮の表面を、例えば流線的な３
次元曲面を有するような所望の曲面を持つようになすこ
とができ、これによって曲面の多い外形形状にも容易に
対処することができるとともに、段差の発生を極力防止
して、空気抵抗の減少を図ることができる。

更に、外板をなす外皮を極めて薄い板を使用して構成す
ることができ、これによってびびりがなく、外観が平滑
な外皮のより軽量化を図ることができるとともに、この
外皮は断熱性を有するので、別に断熱材を設ける必要を
なくすことができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】図面は本発明の一実施例を示し、第１図は横断面図（第
５図のＩ−１線断面図）、第２図は第１図の■部拡大図
、第３図は同じく■部拡大図、第４図は窓枠ユニット同
志の結合を示す断面図（第５図のＩＶ−ＩＶ線断面図）
、第５図は車体の側面図である。１・・・台枠、２・・・側梁、３・・・柱部材、４・・
・垂木、５．６・・・縦桁、７・・・長桁、９・・・腰
外皮、９ａ・・・薄板、９ｂ・・・コア、１０・・・幕
外皮、１０ａ・・・薄板、１０ｂ・・・コア、１１・・
・屋根外皮、ｌｌａ・・・薄板、１１ｂ・・・コア、１
２・・・窓枠ユニット、１３・・・ガラス、１４・・・
窓枠、１７・・・窓受柱、２０・・・前頭外皮、２１・
・・後妻外皮。

Claims

【特許請求の範囲】

台枠側縁に取付けた側梁に立設した複数の柱部材と、台
座を挟んで互いに向い合う柱部材間上端に掛け渡した垂
木部材と、柱部材に直交して車体の長手方向に延びる上
下２本の縦桁と、柱部材の上端で車体の長さ方向に延び
る長桁で骨組を構成した鉄道車両用構体において、上記
側梁と下縦桁との間、上縦桁と長桁との間及び屋根両側
の両長桁との間に、２枚の薄板間にコアを挿入して構成
したサンドイッチパネルからなる外皮を、上下両長桁間
に、ガラスと窓枠からなる窓枠ユニットを夫々接合した
ことを特徴とする鉄道車両用構体。