JPH09249124A - 鉄道車両構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】窓開口部高さに位置する中空押し出し形材１０
の車外側外板が車体長手方向に対して車外側に対して凹
部を有する構造である場合、連続窓１４を設置しない部
分において車外側に窓部材１５の厚さ相当の段差が生じ
ることから見栄えが悪く、強度的にも不利である。ま
た、吹き寄せ８の別部材を車内側から溶接する方法は、
作業効率及び製作精度の低下、応力集中部である窓隅を
溶接することによる強度的問題が生じていた。 【解決手段】本発明は解決手段として、車体長手方向に
対して一つの部材で構成された側構体の窓開口部高さに
位置する中空押し出し形材１０が、吹き寄せ８では車外
側を削除し、車体特殊部２０では車内側を削除する構造
を持つことにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両構体に関
し、特に側構体を中空押し出し形材で形成し，連続窓を
有する鉄道車両構体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、側構体を中空押し出し形材で形成
し連続窓を有する鉄道車両構体を構成する方法として
は、例えば、特開平５−６６５号公報が挙げられる。こ
れは、窓開口部高さに位置する中空押し出し形材の車外
側外板が車体長手方向に対して一様に車外側に凹部を形
成した上で、吹き寄せでは該凹部に窓部材を挿入する方
法である。また、吹き寄せに使用する部材を車内側から
接合することによって同様の効果を達成する方法もしら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術において、窓
開口部高さに位置する中空押し出し形材の車外側外板が
車体長手方向に対して車外側に凹部を有する構造である
場合、連続窓を設置しない部分において車外側に窓部材
厚さ相当の段差が生じることから見栄えが悪く、強度的
にも不利である。また、別部材を車内側から溶接する方
法は、作業効率及び製作精度の低下、応力集中部である
窓隅を溶接することによる強度的問題が生じていた。

【０００４】本発明の目的とするところは、側構体車外
側の見栄えがよく、作業効率及び製作精度の向上を図
り、連続窓を設置しない部位では車内空間を最大限確保
する鉄道車両構造を提供すること、である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明は、中空押し出し形材の押し出し方向を車体長
手方向とし，該中空押し出し形材で側構体を形成，側構
体の窓を連続窓とする鉄道車両構体において、第１の手
段は，側構体の窓開口部高さに配設する中空押し出し形
材を，車体長手方向に関して１種類の断面形状で形成、
該中空押し出し形材で連続窓を構成する部位である吹き
寄せについては車外側を削除、連続窓を構成しない部位
では車内側を削除して側構体を形成することによって達
成できる。

【０００６】第２の手段は，側構体の窓開口部高さに位
置する中空押し出し形材は，吹き寄せを挟んで連続窓が
形成できる形状，連続窓形成部以外の部位では，中空押
し出し形材の外表面が吹き寄せより車外側となる形状の
部材を用いて側構体を形成することによって達成でき
る。

【０００７】第３の手段は，側構体の窓開口部高さに配
設する中空押し出し形材を，吹き寄せを挟んで連続窓が
形成できる形状で，車両長手方向に対して一様に形成，
連続窓を設置しない部位では側構体の車外側の窓ガラス
設置高さを補充する部材を挿入して側構体を形成するこ
とによって達成できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明における第１の実施
例を，図１から図６によって説明する。図２において、
本実施例を適用した鉄道車両構体１は、長手方向に対し
て左右の面を形成する側構体２、長手方向に対して両端
を閉鎖する面を形成する妻構体３、屋根を形成する屋根
構体４及び床面を形成する台枠５から構成されている。

【０００９】図１において、側構体２は、中空押し出し
形材１０により構成されており、中空押し出し形材１０
の長さは、車体長さに対応する。中空押し出し形材１０
は、溶接１３により接合されている。側構体２は、窓開
口部１９を複数有する。該窓開口部１９には、窓部材１
５を設置する。窓部材１５は、あたかも窓が連続してい
るように見えるように車外側において車体長手方向に対
して連続的に設置され、連続窓１４を形成する。側構体
２は、幕部６、腰部７、吹き寄せ８及び車端一般部９に
より構成されており、使用する部位により前述のような
名称となっている。ここで、車端一般部９のうち、窓部
材１５を設置する高さに存在する部分を車体特殊部２０
と呼ぶ。幕部６は、窓開口部１９の上方位置に配置され
る。一方、前記腰部７は、窓開口部の下方位置に配置さ
れる。また、前記吹き寄せ８は、幕部６及び腰部７の間
において、窓開口部の間に設置される。前記車体特殊部
２０は、側構体２のうち前述の幕部６、腰部７及び吹き
寄せ８を除いた全ての部分である。

【００１０】次に、図３(a)から図３(d)において、本発
明を適用した側構体２の窓部材１５を設置する高さに用
いられる中空押し出し形材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び
１０ｄの加工前の素材の状態における断面図を示し、以
下において詳細に説明する。

【００１１】図３(a)において、幕部６に存在し連続窓
１４の直上部を形成する中空押し出し形材１０ａは、素
材の状態では３枚の面板１１ａ、１１ｂ，１１ｃ及び該
面板を結合する複数のリブ１２により構成された断面形
状を有する。面板１１ａは、側構体２の曲面に対応させ
た形状を有し、最も車外側に配置された平滑な板であ
る。面板１１ｂは、面板１１ａとの距離が一定になるよ
うに、面板１１ａの曲面に沿った形状を有し、リブ１２
ｄ、１２ｅと結合し、面板１１ａと面板１１ｃの間に設
置される。面板１１ｃは、リブ１２ｄ及び面板１１ｂと
の距離が一定になるように、前記３枚の面板のうち最も
車内側に配置された平滑な板である。

【００１２】車体高さ方向の上部においては、該中空押
し出し形材１０ａは幕部６を構成する中空押し出し形材
１０と、面板１１ｃ及び面板１１ａを介して固定する形
状を有する。このため、車体高さ方向の下部において連
続窓１４と接触する部分に存在する面板１１ｂは、該中
空押し出し形材１０ａの車体高さ方向の上部においては
存在しない。

【００１３】中空押し出し形材１０ａのリブ形状につい
て、車体高さ方向の上部においては、負荷によって中空
押し出し形材１０ａが変形しないように１２ｈを配設す
る。次に、車体特殊部２０において、車体高さ方向に対
する負荷を負担するために１２ｅを配設する。１２ｅ
は、面板１１ｂから車体高さ方向の上部に向かって同一
曲面を形成して面板１１ｃと結合する。また、吹き寄せ
８において車体高さ方向に対する荷重を負担するために
リブ１２ｄを配設する。リブ１２ｄは、面板１１ｂから
車体高さ方向の上部に向かって面板１１ｃと平行に配設
され、面板１１ａと結合する。リブ１２ｆ及び１２ｇ
は、負荷によって中空押し出し形材１０の高さが変化し
ないように配設する。一方、車体高さ方向の上部におい
て幕部を形成する中空押し出し形材１０と結合する部分
には、リブ１２ｃを配設する。また、車体高さ方向の下
部において吹き寄せ８または車体特殊部２０を形成する
中空押し出し形材１０ｂと結合する部分には、リブ１２
ａ及び１２ｂを配設する。これは、溶接により発生する
ひずみを防止するためのものである。

【００１４】かかる構成をもつ中空押し出し形材１０ａ
は、使用する部位により加工を行う。まず、吹き寄せ８
においてはリブ１２ａを削除することにより面板１１ａ
と面板１１ｂの間に窓部材１５を挿入する空間を確保す
る。一方、車体特殊部２０においてはリブ１２ｂ、１２
ｇ及び車内側面板１０ａのうち車内側に凸状を形成する
部分を削除することにより、車内側空間を最大限確保す
る。

【００１５】図３(b)において、吹き寄せ８の上半分及
び車体特殊部２０の一部を形成する中空押し出し形材１
０ｂは、素材の状態では３枚の面板１１及び該面板を結
合するリブ１２により構成された断面形状を有する。面
板１１ａは側構体の曲面に対応させた形状を有する。面
板１１ｂ及び面板１１ｃは、面板１１ａとの距離が一定
になるように面板１１ａの曲面に沿った形状を有し、面
板１１ａと面板１１ｃの間に設置される。また、中空押
し出し形材１０ａと結合する部分には、リブ１２ｍ及び
１２ｎを配設する。一方、中空押し出し形材１０ｃと結
合する部分には、１２ｐ及び１２ｑを配設する。これ
は、溶接により発生するひずみを防止するためのもので
ある。

【００１６】かかる構成をもつ中空押し出し形材１０ｂ
は、使用する部位により加工を行う。まず、吹き寄せ８
においては、面板１１ｂ、面板１１ｃ及び両者で囲まれ
る範囲に存在するリブ以外を削除することにより車外側
に対して凹型形状を有し、該空間に窓部材１５を挿入す
る空間を確保する。一方、車体特殊部２０においては面
板１１ｂ、面板１１ａ及び両者で囲まれる範囲に存在す
るリブ以外を削除することにより、車内側空間を最大限
確保する。車体高さ方向の上部においては、該中空押し
出し形材１０ｂと幕部６に存在し連続窓１４直上部を形
成する中空押し出し形材１０ａが面板１１ｃと面板１１
ａをもって固定する形状を有する。車体高さ方向の下部
においては、該中空押し出し形材１０ｂと吹き寄せ８の
下半分及び車体特殊部２０の一部を形成する中空押し出
し形材１０ｃが面板１１ｃと面板１１ａをもって固定す
る形状を有する。

【００１７】図３(c)において、吹き寄せ８の下半分及
び車体特殊部２０の一部を形成する中空押し出し形材１
０ｃは、図３(b)において示した中空押し出し形材１０
ｂと同様の構成である。ここで、車体高さ方向の上部に
おいては、該中空押し出し形材１０ｃと吹き寄せ８の上
半分及び車体特殊部２０の一部を形成する中空押し出し
形材１０ｂが面板１１ｃと面板１１ａをもって固定する
形状を有する。車体高さ方向の下部においては、該中空
押し出し形材１０と腰部７に存在し連続窓１４直下部を
形成する中空押し出し形材１０ｄが面板１１ｃと面板１
１ａをもって固定する形状を有する。

【００１８】図３(d)において、腰部７に存在し連続窓
直下部を形成する中空押し出し形材１０ｄは、図３(a)
において示した中空押し出し形材１０ａと同様の構成で
ある。車体高さ方向の下部においては、該中空押し出し
形材１０ｄと腰部７を構成する中空押し出し形材１０が
面板１１ｃ及び面板１１ａを介して固定する形状を有す
る。このため、車体高さ方向の上部において連続窓１４
と接触する部分に存在する面板１１ｂは、該中空押し出
し形材１０ｄの車体高さ方向の下部においては存在しな
い。

【００１９】かかる構成をもつ中空押し出し形材１０ｄ
は、前記中空押し出し形材１０ａと同様の加工を行う。

【００２０】以上に述べた中空押し出し形材１０を用い
て連続窓１４を有する鉄道車両構体１を製作する。

【００２１】まず、幕部６及び腰部７の中空押し出し形
材１０及び図３(a)〜図３(d)に示した窓設置高さの部位
を形成する中空押し出し形材１０を平行に長手方向に並
べ，相互に溶接１３し，側構体２を形成する。該側構体
２と他の屋根構体４，妻構体３及び台枠５を接合して鉄
道車両構体１が完成する。

【００２２】図４から図６において、本実施例を適用し
た側構体２を示す。図４に示すように、吹き寄せ８にお
いては車外側に凹状を有し、該凹部に窓部材１５を挿入
する。また、面板１１ａ及び窓部材１５により構成され
る側構体２の車外側平面は、一つの曲面で構成する。図
５に、側構体２の窓開口部１９における断面図を示す
が、図４に示したのと同様、面板１１ａ及び窓部材１５
により構成される側構体２の車外側平面は、一つの曲面
で構成する。図６に、車体特殊部２０の断面図を示す。
中空押し出し形材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄ
は、溶接１３により接合され、幕部６及び腰部７を含め
て側構体２の車外側が一つの曲面で構成される。なお、
図５及び図６の図中に示す二点鎖線は、吹き寄せ８にお
ける中空押し出し形材１０の外形線を表す。

【００２３】以上に示したように製作された鉄道車両構
体１に対して、図４及び図５に示すように、窓部材１５
を挿入する。窓部材１５と面板１１ａの間にはパッキン
１６を設置する。その後、窓部材１５とパッキン１６の
間及び窓部材１５と面板１１ｃの間に生じる空間に、シ
ール剤１７を封入する。

【００２４】かかる構成により、車端一般部９において
車外側に段差が生じないことから見栄えが向上する。ま
た、窓設置高さの部位を形成する中空押し出し形材１０
は，車体長手方向に１種類で形成できることから、形材
の種類については、吹き寄せ８と車体特殊部２０で別々
に製作する場合と比較して，コストの低減を図ることが
できる。さらに、車体特殊部２０では、車内側に突出す
る不要部分を削除することにより車内空間を最大限確保
することができる。窓部材１５は、長手方向に対して吹
き寄せ８で分割するので目立たず、乗客に対して不快感
を感じさせない。

【００２５】前記実施例においては、中空押し出し形材
１０ｂと１０ｃの寸法を同一とはしていないが、同一と
することにより、中空押し出し形材１０ｂ及び１０ｃを
製作する際に必要な型材の製作に要する費用を半減させ
ることができる。同様に、中空押し出し形材１０ａと１
０ｄの寸法を同一とすることによっても同等の効果を得
ることができる。さらには、前記二組の中空押し出し形
材の寸法を両方とも同一とすることにより、さらに型材
の製作に要する費用を低減させることができる。また、
断面が直線を有する平坦な窓部材１５を使用することに
より、窓部材１５は強度的に有利となる。

【００２６】本発明の第２の実施例を図７から図８によ
って説明する。本実施例において中空押し出し形材１０
ａ及び１０ｂは、第一の実施例において述べたのと同様
である。このため、以下に中空押し出し形材１０ａと１
０ｂの間に存在する中空押し出し形材１０ｅ、１０ｆ、
１０ｇ及び１０ｈについて説明する。

【００２７】図７は、吹き寄せ８に本発明を適用した図
であり、図１中のａ−ａ断面である。図８は、車体特殊
部２０に本発明を適用した図であり、図１中のｃ−ｃ断
面である。なお、図７及び図８では、説明のため溶接部
において中空押し出し形材１０ｅと１０ｆを分割して描
く。

【００２８】図７において、中空押し出し形材１０ｅ
は、吹き寄せ８に第一の実施例を適用し不要部分を削除
した中空押し出し形材１０ｂと同様の形状である。ま
た、中空押し出し形材１０ｆは、吹き寄せ８に第一の実
施例を適用し不要部分を削除した中空押し出し形材１０
ｃと同様の形状である。

【００２９】図８において、中空押し出し形材１０ｇ
は、吹き寄せ８に第一の実施例を適用し不要部分を削除
した中空押し出し形材１０ｂと同様の形状である。ま
た、中空押し出し形材１０ｈは、吹き寄せ８に第一の実
施例を適用し不要部分を削除した中空押し出し形材１０
ｃと同様の形状である。

【００３０】中空押し出し形材１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ
及び１０ｈは、あらかじめ所定の型材を用いて押し出し
成形される。

【００３１】かかる構成により、側構体２を形成する中
空押し出し形材１０ｂ及び１０ｃの不要部分を削除する
必要がなくなり、作業効率が向上する。

【００３２】また、中空押し出し形材１０ｅと１０ｇ及
び中空押し出し形材１０ｆと１０ｈの寸法を同一とする
ことにより、型材の製作に要する費用を低減させつつ同
様の効果を有することができる。

【００３３】本発明の第３の実施例を図９によって説明
する。図９は、車体特殊部２０における中空押し出し形
材１０ａ、１０ｅ，１０ｆ，１０ｄの断面図である。中
空押し出し形材１０ａ及び１０ｄは、第一の実施例で述
べたものと同一のものである。また、中空押し出し形材
１０ｅ及び１０ｆは、第二の実施例で述べたものと同一
である。また、側構体２の車体長さ全体に対して、中空
押し出し形材１０ｅ及び１０ｆは、吹き寄せ８位置と同
様に車外に対して凹状を形成する。これは、車体特殊部
２０においても吹き寄せ８位置と同様に車外に対して凹
状を形成することを意味する。ここで、吹き寄せ８で
は、該凹部に対して、窓部材を挿入する。一方、車体特
殊部２０では、側構体２を一つの曲面で構成するように
合わせ部材１８を挿入する。

【００３４】かかる構成において、中空押し出し形材１
０の不要部分を削除する必要がなくなり、作業効率が向
上する。また、中空押し出し形材１０を製作するの型材
費製作に要する費用が軽減される。

【００３５】前記実施例において、合わせ部材を高強度
な部材とすることにより、鉄道車両構体１の全体強度の
向上を図ることができる。

【００３６】

【発明の効果】側構体車外側の見栄えがよく、作業効率
及び製作精度の向上を図り、連続窓を設置しない部位で
は車内空間を最大限確保する鉄道車両構造を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の側面図である。

【図２】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の外観図である。

【図３】本発明の一つの実施例を適用した中空押し出し
形材１０の加工前の素材を車体の高さ方向に準じて示し
た断面図である。

【図４】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の窓近傍の断面図である。

【図５】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の窓近傍の断面図である。

【図６】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の窓近傍の断面図である。

【図７】本発明の一つの実施例を適用した中空押し出し
形材１０の断面図である。

【図８】本発明の一つの実施例を適用した中空押し出し
形材１０の断面図である。

【図９】本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体
１の窓近傍の断面図である。

【符号の説明】

１…鉄道車両構体、２…側構体、３…妻構体、４…屋根
構体、５…台枠、６…幕部、７…腰部、８…吹き寄せ、
９…車端一般部、１０…中空押し出し形材、１１…面
板、１２…リブ、１３…溶接、１４…連続窓、１５…窓
部材、１６…パッキン、１７…シール剤、１８…合わせ
部材、１９…窓開口部、２０…車体特殊部。

フロントページの続き (72)発明者 正井 健太郎 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 山地 和文 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 高山 領一 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押し出し方向を車体長手方向とした中空押
   し出し形材を用いて側構体を形成し、該側構体に連続窓
   を有する鉄道車両構体において、 側構体の窓開口部高さに配設する中空押し出し形材は，
   車体長手方向に関して１種類であり、該中空押し出し形
   材で連続窓を構成する部位である吹き寄せについては車
   外側を削除し、連続窓を構成しない部位では車内側を削
   除して側構体を形成したこと、 を特徴とする鉄道車両構体。
2. 【請求項２】押し出し方向を車体長手方向とした中空押
   し出し形材を用いて側構体を形成し、該側構体に連続窓
   を有する鉄道車両構体において、 側構体の窓開口部高さに位置する中空押し出し形材は，
   吹き寄せを挟んで連続窓が形成できる形状，連続窓形成
   部以外の部位では，中空押し出し形材の外表面が吹き寄
   せより車外側となる形状の部材を用いて側構体を形成し
   たこと、 を特徴とする鉄道車両構体。
3. 【請求項３】押し出し方向を車体長手方向とした中空押
   し出し形材を用いて側構体を形成し、該側構体に連続窓
   を有する鉄道車両構体において、 側構体の窓開口部高さに配設する中空押し出し形材を，
   吹き寄せを挟んで連続窓が形成できる形状で，車両長手
   方向に対して一様に形成，連続窓を設置しない部位では
   側構体の車外側の窓ガラス設置高さを補充する部材を挿
   入して側構体を形成したこと、 を特徴とする鉄道車両構体。