JPH1111305A

JPH1111305A - 鉄道車両構体

Info

Publication number: JPH1111305A
Application number: JP9162295A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ine; 佳彦稲; Kentaro Masai; 健太郎正井; Toshihisa Yamada; 敏久山田; Kazufumi Yamaji; 和文山地; Yasuhiro Yamaoka; 康宏山岡; Takeshi Kawasaki; 健川崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な強度を有する窓部を構成した鉄道車両構
体を提供することを目的としたものである。【解決手段】軽合金製の中空押出形材を車体長手方向に
沿って複数配置し、それぞれを結合した鉄道車両構体に
おいて、側構体の側窓開口部を構成する中空押出形材２
０ｂ，２０ｃの窓開口部の上縁と下縁に相当する部分
に、窓枠部２３を該中空押出形材の一体成形によって構
成している。前記窓枠部２３は切削によって所定寸法に
形成される。吹寄部の両端には、吹寄部窓枠部材２４を
取付け、前記窓枠部２３に連続した窓枠を構成してい
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、中空押出形材で構
成した鉄道車両構体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両においては、軽量化ある
いは製作性の向上の観点から車体をアルミ合金製の中空
押出形材、あるいは該アルミ合金製中空押出形材とアル
ミ積層材によって構成したものが知られている。前記車
体構造のうち中空押出形材と積層材から成る鉄道車両構
体の例としては、特開平７−３０４４４８号公報に記載
されている構造が挙げられる。この構造において、窓間
の吹寄部に使用された中空押出形材は、その押出方向が
車体の長手方向または上下方向に沿って配置されてお
り、その端部を切削加工し、車外面板を車内面板より長
めにすることによって、窓ユニットを支える支持部を構
成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、窓ガ
ラス部材を受ける支持部が中空押出形材の車外の縁に在
り、窓ガラスを車内側よりはめ込むには適しているが、
作業性向上のために車外側よりはめ込む場合については
配慮されていない。仮に、同様の構造で前記支持部を中
空押出形材の車内側の縁に設けた場合、中空押出形材の
高さ（厚さ）は、構体の強度を確保するためには窓部の
周囲で４０〜５０mm以上は必要と考えられる。したがっ
て、窓ガラスをはめ込むと車体外表面と窓ガラス表面と
の段差が２０〜３０ｍｍ前後となり、窓ガラス表面が車
体表面より大きくへこんだ位置となる。このため、車両
走行中における窓部近傍の気流が乱れ騒音が増加し、ま
た、見栄えも不利等実現性のないものとなる。また、車
両構体における窓隅部が十分な強度を要求される部位で
あり、この窓隅部近傍への溶接部の配置については、応
力集中を考慮に入れた構造が必要となる。

【０００４】本発明の目的は、窓部が十分な強度を有す
る鉄道車両構体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、軽合金製の
中空押出形材を車体長手方向に沿って複数配置し、それ
ぞれを結合した鉄道車両構体において、該構体の側面を
なす側構体に側窓の開口部を設ける際、窓部の上縁と下
縁については、窓部の形材と一体成形で構成した窓枠を
削り出し、また、左右の窓枠については吹寄部の両端に
別部材を設けることにより、達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１〜図
６に基づいて説明する。鉄道車両の構体９０は大別して
屋根構体１０，側構体２０，台枠３０，妻構体４０から
成り、屋根構体１０，側構体２０，台枠３０は、それぞ
れ中空押出形材の押出方向を車体長手方向に沿わせて配
列し、それぞれの形材を溶接することにより前記構体９
０を構成している。前記形材の結合線９９は車体長手方
向に沿って伸びており、応力が集中し易い開口隅部より
離れてた位置となるように構成されている。窓開口部に
配置されている接合部の構造は中空押出形材２０ａ〜２
０ｄまたは中空押出形材２０ｂ，２０ｃのみを接合した
後、機械加工により開口を設ける。穴明けの時期は構体
組立後でも良く、また、出入口や屋根構体１０の空調用
開口についても同様である。中空押出形材２０ｃと中空
押出形材２０ｄは窓隅部より離れたところで接合されて
いる。中空押出形材２０ｃは吹寄部２６と窓下部２７と
に分けられ、その断面形状が異なっている。該中空押出
形材２０ｃの窓下部２７には窓枠部２３が一体成形によ
り設けてあり、また、窓開口間の吹寄部２６の縁には、
中空部２９に水が入らないようにするための塞ぎを兼ね
た吹寄窓枠部材２４を設ている。窓枠部２３は、中空押
出形材２０ｃ自体に一体成形されており、窓をくり抜く
際に窓枠部２３を削り出し、また、その車外側にガラス
をはめ込むスペースを形成する。窓隅部２５は構体の構
造上応力が集中するところであり、窓をくり抜く際には
外板２１，内板２２及び窓枠部２３の窓隅部にあたる部
位に円弧をつけて応力を分散させる。このことを考慮し
て窓枠部２３の長さＬは窓隅部の円弧の半径Ｒよりも少
し長め（Ｌ＞Ｒ）に設定されている。つまり、長め（Ｌ
＞Ｒ）にすることにより窓枠２３と吹寄窓枠部材２４の
溶接部を窓隅部から離すことになり、応力集中部が母材
化され、構体強度上有利である。

【０００７】吹寄窓枠部材２４は、窓受部２４ａ，塞ぎ
部２４ｂから構成されており、これを中空押出形材２０
ｂと中空押出形材２０ｃとによって構成される吹寄部２
６の両端に車体垂直方向（車体周方向）に沿って設ける
ことにより、吹寄部２６の縦曲げに対する強度の向上が
見込まれる。前記吹寄窓枠部材２４の構造については、
塞ぎ部２４ｂの幅を外板２１及び内板２２の端部より多
少吹寄内部に入り込む寸法とし、その隙間を連続溶接ま
たはタップ溶接とシール構造にて接合することにより、
吹寄部の中空部２９へ中空押出形材端面の開口より水が
侵入することを防ぐこともできる。このような構成によ
れば、吹寄部２６に吹寄窓枠部材２４を設けても、車体
の外表面に溶接ビードが露出することがなく、仕上げの
必要もない利点がある。

【０００８】本発明の第２の実施例を図７に示す。上記
第１の実施例における中空押出形材２０ｂと中空押出形
材２０ｃとからなる吹寄部２６への吹寄窓枠部材２４の
接合構造は、中空押出形材２０ｂと中空押出形材２０ｃ
の面板２１，２２の板厚が厚いときには有効である。し
かし、車体の軽量化のために、中空押出形材２０ｂと中
空押出形材２０ｃの面板の厚さを薄くした場合には、前
記構造では吹寄窓枠部材２４を吹寄部２６に溶接する
際、外板２１，内板２２に歪が発生することが予想され
る。したがって、このように中空押出形材２０ｂと中空
押出形材２０ｃの外板２１，内板２２の板厚が薄い場合
には、吹寄窓枠２４に外板２１、内板２２との溶接部の
裏当部材となるバックアップ部２４ｃを設けることによ
り前記予想される不具合を解消する。この構成によっ
て、吹寄部２６の外板２１，内板２２に対して吹寄窓枠
部材２４が溶接可能となり、溶接部のビード表面を仕上
げることにより、外観を保つことができる。

【０００９】前記第１及び第２の実施例はガラスを窓枠
部２３，吹寄窓枠部材２４に貼り付ける方式を想定した
実施例であるが、他の方式を想定した本発明による第３
の実施例を図８，９を用いて説明する。

【００１０】本実施例においては、窓開口部の上縁及び
下縁を構成する中空押出形材の前記窓枠部２３に対して
平行なガラス押え２８が設けられている。前記ガラス押
え２８は、構体の外表面に露出して形成されており、前
記窓枠部２３との間に窓ガラスユニットを挿入可能な溝
が形成されている。窓ガラスユニットは前記溝に差込
れ、シール材によって固定される構成である。前記ガラ
ス押え２８は、中空押出形材２０ｂ，２０ｃの車外側に
位置する外板２１をガラスを支持するのに必要な幅だけ
残して切削加工することにより形成される。一方の前記
溝の底から対向したガラス押え２８の端部までの間隔が
ガラスの縦寸法によりも広くなるように構成されてい
る。なお、上下のガラス押え２８の間隔は、ガラスの縦
寸法よりも狭く構成されている。

【００１１】吹寄部２６については、前記ガラス押え２
８に連続してガラスを支持するフランジ２４ｄが吹寄窓
枠部材２４に形成されている。窓開口部に対向して設置
される吹寄窓枠部材２４の各フランジ先端の間隔は、ガ
ラスの幅寸法よりも狭く構成されてる。したがって、吹
寄窓枠部材２４の溝とガラスとの間に、断面形状がＵ字
形或いはＬ字形の支持補助具を挿入し、隙間にシール材
を充填して固定する。

【００１２】このような構成によれば、構体９０を中空
押出形材により構成することによる内部骨の削減や、中
空押出形材同士の溶接線が車体長手方向を主体に存在す
ることになるため、自動溶接化が可能である。したがっ
て、工数低減が図れる。また、その窓部や出入口等の開
口部については、いくつかの中空押出形材を接合後、ま
たは、構体組立後にその部位をくり抜くことにより寸法
精度が良いなどの利点がある。

【００１３】さらに、窓開口部を構成する中空押出形材
２０ｂ，２０ｃ自体に窓枠部２３を一体に形成すること
により、部品点数の削減が可能となる。また、吹寄部２
６の車体長手方向の両端に、強度部材としての役目を兼
ねた吹寄窓枠２４を設けることによって、吹寄部２６の
強度向上が図れる。さらに、窓隅部２５の近傍に溶接部
を設けず母材化することによって、窓隅部２５への応力
集中による強度低下を防止することができる。

【００１４】本発明の第４の実施例を図１０〜１２に基
づいて以下に説明する。吹寄部形材７０と窓部形材８０
は窓隅部より多少離れた位置で接合リブ８１，８２によ
り接合されている。本実施例の場合においても第１の実
施例と同様に、吹寄部形材７０と窓部形材８０を接合後
に窓開口部をくり抜く際、接合リブ８１，８２及び窓枠
用リブ８３を必要な長さだけ残して切除することによ
り、ガラス押え８４及び窓枠部８５を構成できる。ま
た、窓隅部については、接合リブ８１及び窓枠用リブ８
３を所定の円弧をつけて切り欠くことにより母材化が可
能であり、吹寄部形材７０の車体長手方向の両端は第１
の実施例と同様に、別部材により窓枠を構成する。

【００１５】このような構成によれば、形材同士を接合
するための接合リブ８１、８２は溶接個所に当るため、
その中空押出形材の幅方向中央部の面板よりも厚くなっ
ている。この接合リブ８１、８２によって窓隅部２５を
構成することにより、窓隅部２５における面板の板厚が
増し、強度向上が図れる。また、窓隅部２５の円弧の半
径が小さいほど強度的には厳しいが、面板の板厚を確保
することにより、この円弧の半径を小さくして、車内か
らの眺望や外観のシャープさを向上指せることができ
る。

【００１６】本発明の第５の実施例を図１３〜図１５に
基づいて以下に説明する。窓隅部の円弧の半径がある程
度大きい場合、吹寄部形材７０と窓部形材８０との結合
部において接合リブ８１，８２が長くなり、強度が不足
する懸念がある。そこで、窓部形材８０の接合リブ８
１，８２及び窓枠用リブを吹寄部形材７０との結合に必
要な長さＬ１だけ残して切除し結合する。この場合の吹
寄部形材７０は寸法Ｌ２だけ窓の開口より小さい寸法と
なっており、この寸法Ｌ２の領域には吹寄部窓枠部材取
付けられ、窓枠部８６が設けられている。また、窓隅部
については前記第１〜第４の実施例と同様に、所定の円
弧をつけて接合リブ８１，８２及び窓枠用リブ８３を切
り欠き、その円弧の端より離れた位置にて前述の窓枠部
８６と接合することにより、窓隅部の円弧が多少大きく
なった場合にも窓隅部近傍に溶接部が存在せず、母材化
が可能となり、強度低下を防止することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、窓
枠を窓周りを構成する中空押出形材と一体成形すること
により部品点数の削減が見込め、また、窓隅部を母材化
し、この近傍に溶接部を設けないことにより強度的に有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鉄道車両構体の窓部の構成例を示
す図である。

【図２】鉄道車両構体の構成例を示す図である。

【図３】窓開口部周辺の構造を示す図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ部の断面図である。

【図５】図３におけるＢ−Ｂ部の断面図である。

【図６】図３におけるＣ−Ｃ部の断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例のおける吹寄部の窓枠部
材の一例を示す図６と同一部位の断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例のおける吹寄部の窓枠部
材の一例を示す図６と同一部位の断面図である。

【図９】本発明の第３の実施例の窓部構成を示す垂直断
面図である。

【図１０】本発明の第４の実施例の窓部構成を示す側面
図である。

【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ部の断面図である。

【図１２】図１０におけるＥ−Ｅ部の断面図である。

【図１３】本発明の第５の実施例の窓部構成を示す側面
図である。

【図１４】図１３におけるＦ−Ｆ部の断面図である。

【図１５】図１３におけるＧ−Ｇ部の断面図である。

【符号の説明】

１０…屋根構体、２０…側構体、３０…台枠、４０…妻
構体、２０ａ〜２０ｄ…中空押出形材、２１…形材の車
外面板、２２…形材の車内面板、２３…窓枠、２４…吹
寄窓枠、２４ａ…窓受け部、２４ｂ…塞ぎ、２４ｃ…バ
ックアップ部、２４ｄ…フランジ、２５…窓隅部、２６
…吹寄部、２７…窓下部、２８…ガラス押え、２９…中
空部、７０…吹寄部形材、８０…窓部形材、８１，８２
…接合リブ、８３…窓受け用リブ、８４…ガラス押え、
８５，８６…窓枠、９０…鉄道車両構体、９９…接合
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)発明者山岡康宏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)発明者川崎健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

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体長手方向に沿って配置された複数の中
空押出形材を溶接することにより構成される鉄道車両構
体において、前記構体の前記中空押出形材を貫通して窓
開口部が構成されており、前記窓開口部の車体長手方向
に沿った縁を構成する前記中空押出形材の端面に、窓開
口部の縁に沿って窓枠部が形成されており、前記窓開口部の車体周方向に沿った縁を構成する前記中
空押出形材の端面に、前記窓枠部に一致した位置に吹寄
窓枠部材を設けたことを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項２】請求項１に記載の鉄道車両構体において、
前記吹寄窓枠部材は前記窓開口部を構成する中空押出形
材の車体周方向の端面を覆う塞ぎ部が一体に構成されて
おり、前記塞ぎ部が前記中空押出形材の端面に溶接され
ていることを特徴とした鉄道車両構体。
【請求項３】請求項２記載の鉄道車両構体において、前
記塞ぎ部の車外側及び車内側の端に、前記中空押出形材
の外板及び内板に接するフランジ部を設けたことを特徴
とする鉄道車両構体。