JPWO2014010001A1 - 鉄道車両 - Google Patents

Abstract

本発明に係る鉄道車両（１００）は、車両長手方向端部に端梁（１１）を有する台枠（１０）と、側構体（２０）と、屋根構体（３０）とを備えた鉄道車両であって、車幅方向両端部に設けられ、側構体（２０）を構成する側外板（２１）と、端梁（１１）から屋根構体（３０）に向けて延びる隅柱（４０）と、側外板（２１）と隅柱（４０）とを連結し、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さな中間連結部材（５０）とを備える。

Description

本発明は、衝突による衝撃荷重を吸収する隅柱を備えた鉄道車両に関する。

鉄道車両の四隅に配置された隅柱は、衝突が起きても室内を保護できるよう高い強度が求められる。例えば特許文献１には、隅柱（５３）に対応する位置に隅柱補強部材（５８）を備えた鉄道車両が開示されている。

特開２０１１−２３５７３０号公報

このように隅柱は強固であることが第一であるが、これに加え車両が衝突した際の衝撃荷重を吸収できることが望ましい。衝撃荷重は隅柱が変形することで吸収することができる（衝突エネルギーを変形エネルギーに変換することができる）が、隅柱が変形すると、これに伴って隅柱に連結された側外板も変形してしまう。側外板が大きく変形すると、室内空間が圧迫されるため好ましくなく、また、衝突後の修理が大掛りになるという問題がある。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、衝突によって隅柱が変形したとしても、これに伴う側外板の変形を抑えることができる鉄道車両を提供することを目的としている。

本発明のある形態に係る鉄道車両は、車両長手方向端部に端梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備えた鉄道車両であって、車幅方向両端部に設けられ、前記側構体を構成する側外板と、前記端梁から前記屋根構体に向けて延びる隅柱と、前記側外板と前記隅柱とを連結し、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さな中間連結部材とを備える。

かかる構成によれば、車両が衝突して隅柱が変形したとしても、側外板と隅柱の間に位置する中間連結部材が変形することで、隅柱の変位を吸収し、側外板の変形を抑えることができる。しかも、この中間連結部材は車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さい。すなわち、中間連結部材の鉛直方向の剛性を大きくできるため、側外板を介して屋根構体をしっかりと支えることができる。

上記のように、本発明によれば、衝突によって隅柱が変形したとしても、これに伴う側外板の変形を抑えることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両の斜視図である。 図２は、図１に示す隅柱周辺の切断斜視図である。 図３は、図２の変形例である。 図４は、図２の他の変形例である。 図５は、図１に示す隅柱周辺の水平断面図である。 図６は、図５に先頭マスクを加えた図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る鉄道車両の隅柱周辺の水平断面図である。 図８は、本発明の第３実施形態に係る鉄道車両の隅柱周辺の水平断面図である。 図９は、図８に目隠し外板を加えた図である。 図１０は、本発明の第４実施形態に係る鉄道車両の隅柱周辺の水平断面図である。 図１１は、本発明の第５実施形態に係る鉄道車両の隅柱周辺の水平断面図である。 図１２は、本発明の第６実施形態に係る鉄道車両の隅柱周辺の水平断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
まず、図１乃至図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両１００について説明する。図１は、本実施形態に係る鉄道車両１００の斜視図であって、妻外板を取り外した状態の図である。図１に示すように、本実施形態に係る鉄道車両１００は、車両長手方向端部に端梁１１を有する台枠１０、側構体２０、及び屋根構体３０の基本構成を備えている。また、鉄道車両１００は、その四隅周辺に注目すると、側外板２１と、隅柱４０と、中間連結部材５０と、を備えている。以下、これら側外板２１、隅柱４０、及び中間連結部材５０を中心に説明する。

側外板２１は、鉄道車両１００の車幅方向両端部に設けられた部材である。ここで、図２は、本実施形態に係る鉄道車両１００の隅柱４０周辺の切断斜視図である。図２において、紙面右下が鉄道車両１００の長手方向端面側（妻面側）であり、紙面左側が車幅方向外方であり、紙面右側が車両幅方向内方（客室側）である（図３及び図４も同様）。以下では、便宜上、図２の紙面右下を「前方」と称し、紙面左上を「後方」と称して説明する。図２に示すように、側外板２１は、鉄道車両１００のうち車幅方向の最も外方に位置しており、側外板２１の車幅方向内方に位置する骨組み（図示せず）とともに側構体２０を構成している。

隅柱４０は、台枠１０の端梁１１から屋根構体３０に向けて延びる部材である（図１参照）。隅柱４０は、図示していないものも含め、鉄道車両１００の四隅に設けられている。隅柱４０の形状は特に限定されないが、本実施形態の隅柱４０は断面が矩形枠状の筒形である。隅柱４０の材料、形状、及び寸法は要求される強度等（鉄道車両を使用する国、環境、及び使用目的）によって異なる。本実施形態の隅柱４０は、鉄道車両１００が所定の条件で衝突したとき、変形して一定の衝撃荷重を吸収できるよう適切な材料、形状、及び寸法が選定されている。

中間連結部材５０は、側外板２１と隅柱４０とを連結する部材である。本実施形態の中間連結部材５０は、隅柱４０に沿うように鉛直方向に延びており（図１参照）、一枚の板材によって形成されている。図２に示すように、中間連結部材５０は、隅柱４０に固定される隅柱固定部５１と、側外板２１に固定される側外板固定部５２と、隅柱固定部５１及び側外板固定部５２の間に位置する収縮部５３とを有している。隅柱固定部５１は中間連結部材５０のうち前方（一端）に位置し、側外板２１は中間連結部材５０のうち後方（他端）に位置している。また収縮部５３は、いわゆるコルゲート板状（矩形波状）に形成されている。すなわち、本実施形態の収縮部５３は、一枚の板材を断面視において、直角に複数回曲げた形状を有している。本実施形態では、中間連結部材５０には、（車幅方向外方及び内方のいずれから見ても）鉛直方向に延びる２つの溝が形成されている。ただし、中間連結部材５０の溝が１つとなるように形成してもよい。

ここで、図３及び図４は、本実施形態の変形例に係る鉄道車両１００の隅柱４０周辺の切断斜視図である。図２では中間連結部材５０の収縮部５３はコルゲート板状に形成されていたが、収縮部５３を例えば図３又は図４に示すように形成してもよい。すなわち、図３に示すように、中間連結部材５０の収縮部５３は板材をＳ字形に複数回曲げて波板状に形成してもよい。また、図４に示すように、中間連結部材５０の収縮部５３は板材をＶ字形に複数回曲げて形成してもよい。なお、図３に示す中間連結部材５０には鉛直方向に延びる溝が２つ形成されており、図４に示す中間連結部材５０には鉛直方向に延びる溝が３つ形成されている。

中間連結部材５０は、以上のように構成されているため、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さくなっている。具体的には、中間連結部材５０は側外板２１を介して屋根構体３０を支持しなければならないため、中間連結部材５０は屋根構体３０から受ける荷重で変形しない程度の鉛直方向の剛性を有している。一方、車両長手方向の剛性はそこまで必要なく、むしろ車両長手方向にはすみやかに変形できるよう剛性は小さく抑えられている。さらに、中間連結部材５０は、車両長手方向の剛性が車幅方向の剛性よりも小さい。車幅方向の剛性は、中間連結部材５０の側面に加わる荷重に耐えることができるよう大きくする必要がある。

ここで、図５は、本実施形態に係る鉄道車両１００の隅柱４０周辺の水平断面図である。図５において、紙面左側が鉄道車両１００の前方であり、紙面上側が車幅方向外方であり、紙面下側が車両幅方向内方（客室側）である（図６以降も同様）。図５に示すように、本実施形態では、中間連結部材５０は側外板２１よりも車幅方向内方に位置し、隅柱４０は中間連結部材５０よりもさらに車幅方向内方に位置している。そして、隅柱４０と中間連結部材５０の車両長手方向位置は、ほぼ一致している。すなわち、中間連結部材５０は、隅柱４０の真横に位置している。また、隅柱４０の後端と側外板２１の前端は、車両長手方向位置がほぼ一致している。

また、隅柱固定部５１は隅柱４０の車幅方向外方の面のうち前方部分に固定されている。そして、側外板固定部５２は側外板２１の車幅方向内方の面のうち前方部分に固定されている。なお、図５に示すように、隅柱固定部５１だけでなく収縮部５３も隅柱４０に接触しているが、収縮部５３と隅柱４０は固定されていない。また、中間連結部材５０と隅柱４０の固定及び中間連結部材５０と側外板２１の固定は、図２等に示す固定ポイント５１ａ又は固定ポイント５１ｂにおいて、抵抗スポット溶接、ＦＳＷ、レーザ溶接、及びアーク溶接などの溶接によって行ってもよく、ボルト締結、及びリベット締結など機械的締結によって行ってもよい。

以上では、鉄道車両１００の構成が理解しやすいように最小限の構成に絞って説明したが、実際には図６に例示すように、中間連結部材５０を覆うようにして先頭マスク２２を取り付けるのが望ましい。先頭マスク２２はＦＲＰやステンレス鋼で形成することができるが、材料は特に限定されない。この先頭マスク２２を鉄道車両１００に取り付けることで、中間連結部材５０が外部から見えなくなるため美観が損なわれず、また、走行中における空気抵抗を減らすこともできる。なお、先頭マスク２２の剛性は隅柱４０の剛性に比べるとはるかに小さい。すなわち、衝突による衝撃荷重が先頭マスク２２を介して側外板２１に伝わって、これが原因で側外板２１が変形するようなことはない。

続いて、鉄道車両１００が障害物又は他の鉄道車両と衝突したときの各部材の変形について説明する。以下では、鉄道車両１００の衝突によって隅柱４０の鉛直方向中央部分に前方から大きな荷重がかかった場合を例にとって説明する。図１及び図６で示すように、本実施形態では隅柱４０は鉄道車両１００の最前端に位置していないが、鉄道車両１００が障害物等と衝突すると、隅柱４０よりも前方に位置する先頭マスク２２等は衝撃荷重に耐えることができず、実質的に隅柱４０が衝突による衝撃荷重を支えることになる。上述したように、本実施形態の隅柱４０は、衝撃荷重を吸収できるように一定以上の荷重がかかると変形するよう構成されている。そのため、隅柱４０の鉛直方向中央部分に前方から大きな荷重がかかると、その鉛直方向中央部分が後方に変位する。一方、隅柱４０の上端部分及び下端部分は衝撃荷重をほとんど受けず、変位量もわずかである。つまり、隅柱４０は、鉛直方向中央部分を中心に折れ曲がるようにして変形する。

隅柱４０が上記のように変形すると、この変形に伴って中間連結部材５０が車両長手方向に潰れる。ここで、中間連結部材５０の隅柱固定部５１、収縮部５３、及び側外板固定部５２の各部分に着目する。まず、隅柱固定部５１は、隅柱４０が折れ曲がるのに伴って、隅柱４０と同じようにして鉛直方向中央部分を中心に折れ曲がる。すなわち、隅柱固定部５１の鉛直方向中央部分は後方に変位する。次に、収縮部５３は、この隅柱固定部５１の変形によって、鉛直方向中央部分が潰れる。すなわち、収縮部５３の鉛直方向中央部分のうち、隅柱固定部５１に近い部分は大きく後方に変位するが、側外板固定部５２に近い部分はほとんど変位しない。また、収縮部５３の上端部分及び下端部分は、隅柱固定部５１に近い部分及び側外板固定部５２に近い部分のいずれもほとんど変位しない。このようにして収縮部５３が潰れるため、側外板固定部５２は中間連結部材５０の一部ではあるが、収縮部５３の後方に位置していることから、ほとんど変位（変形）することはない。以上の結果、側外板固定部５２に固定されている側外板２１は、ほとんど変形することはない。

このように、本実施形態によれば、鉄道車両１００が衝突すると、隅柱４０を介して伝達された衝撃荷重により中間連結部材５０は車両長手方向に潰れ、これにより衝撃荷重による側外板２１の変形を抑制することができる。その結果、鉄道車両１００の客室の空間は確保され、また、衝突後の鉄道車両１００の修理が大掛りになるのを防ぐことができる。さらに、本実施形態のように中間連結部材５０を隅柱４０の真横に配置すれば、中間連結部材５０の設置位置を確保する必要が無く、先頭マスク２２の大きさを比較的小さくすることができる。

なお、側外板２１の変形を抑えるという観点では、中間連結部材５０のうち後方に位置する側外板固定部５２の変位量を抑えることができれば足りる。しかしながら、中間連結部材５０が潰れる際に衝突荷重を吸収できるように構成されていれば、隅柱４０で吸収する衝突荷重を軽減できるため有効である。例えば、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を高め、かつ、側外板固定部５２を骨組みに固定するなど大きな荷重がかかっても変位しないように構成すれば、中間連結部材５０においても衝撃荷重を吸収することができる。このように、中間連結部材５０は、衝撃荷重のうち少なくとも車両長手方向の力を吸収できるように構成されていてもよい。いずれにしろ、中間連結部材５０は、隅柱４０を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、その衝撃荷重が側外板２１及び屋根構体３０に伝達することを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る鉄道車両２００について説明する。図７は、第２実施形態に係る鉄道車両２００の隅柱４０周辺の水平断面図である。本実施形態に係る鉄道車両２００は、中間連結部材５０の位置の点で、第１実施形態に係る鉄道車両１００と構成が異なる。それ以外の点は、基本的に同じ構成である。図７に示すように、本実施形態の隅柱４０、中間連結部材５０、及び側外板２１の位置関係は、車幅方向に関しては第１実施形態の場合と同じであるが、車両長手方向位置に関しては第１実施形態のように中間連結部材５０が隅柱４０の真横に位置しておらず、中間連結部材５０は隅柱４０の後方に位置している。また、側外板２１の先端部分は隅柱４０の後端部分よりも後方に位置している。本実施形態に係る鉄道車両２００は以上のような構成を備えているが、第１実施形態の場合と同様に、鉄道車両２００の衝突によって隅柱４０が変形したとしても、これに伴う側外板２１の変形を抑えることができる。

（第３実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、本発明の第３実施形態に係る鉄道車両３００について説明する。図８は、第３実施形態に係る鉄道車両３００の隅柱４０周辺の水平断面図である。本実施形態に係る鉄道車両３００は、隅柱４０の形状、及び隅柱４０とその周辺の部材の位置関係の点で、第１実施形態に係る鉄道車両１００と構成が異なる。それ以外の点は、基本的に同じ構成である。本実施形態の隅柱４０は、断面が矩形枠状に形成されておらず、後方に開口する形状を有している。隅柱４０は、主に側面部４１と、この側面部４１につながる前面部４２とによって構成されている。このうち側面部４１は隅柱４０の車幅方向外方側に位置する部分であって、車両長手方向に延びている。また、前面部４２は隅柱４０の前方側に位置する部分であって、断面視において略Ｓ字状に形成されている。

本実施形態の隅柱４０は、鉄道車両３００の車両長手方向の前端であって、かつ車幅方向の外端に位置している。隅柱４０の後方には中間連結部材５０が位置しており、中間連結部材５０のさらに後方には側外板２１が位置している。また、隅柱４０と中間連結部材５０は車幅方向位置がほぼ一致している。さらに、隅柱４０の側面部４１と側外板２１は同一平面上にある。つまり、隅柱４０は、側外板２１の外方の面と面一となるように車幅方向の両端部に配置されている。中間連結部材５０の隅柱固定部５１（一端）は、隅柱４０のうち側面部４１の車幅方向内方の面に固定されている。また、中間連結部材５０の側外板固定部５２（他端）は、側外板２１の車幅方向内方の面に固定されている。なお、隅柱４０の前面部４２には妻外板６０が固定されている。

本実施形態では、図９に示すように、目隠し外板２３を隅柱４０と側外板２１の間に配置すれば、中間連結部材５０を外部から見えなくすることができる。この目隠し外板２３は、中間連結部材５０に固定されている。ここでは、目隠し外板２３と中間連結部材５０は、互いに接触する中央部分の２箇所で固定されている。なお、目隠し外板２３と側外板２１の間、及び目隠し外板２３と隅柱４０は、直接固定されておらず、これらの間（隙間）にはシール材を充填してシール部２４が形成されている。このように目隠し外板２３を隅柱４０及び側外板２１に固定しないのは、鉄道車両３００が衝突した際に目隠し外板２３が車幅方向外方にずれるようにし、隅柱４０からの衝撃荷重を側外板２１に伝えないようにするためである。なお、これに代えて又はこれに加えて、側外板２１よりも目隠し外板２３の方が先に変形するように、目隠し外板２３の剛性を小さくしてもよい。

（第４実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第４実施形態に係る鉄道車両４００について説明する。図１０は、第４実施形態に係る鉄道車両４００の隅柱４０周辺の水平断面図である。本実施形態に係る鉄道車両４００は、中間連結部材５０の形状の点で、第１実施形態に係る鉄道車両１００と構成が異なる。ここで、本実施形態の側外板２１は押出成形された、いわゆるアルミのダブルスキンパネルである。そのため、図１０に示すように、側外板２１は車両幅方向に一定の厚みを有している。なお、側外板２１は、押出成形時の押出方向が車両長手方向と一致するように配置されている。

また、中間連結部材５０もダブルスキンパネルであって、車幅方向内方に位置する内面板部５４と、車幅方向外方に位置する外面板部５５と、両面板部を結合するウエブ部５６とを有している。そして、中間連結部材５０は、押出方向が鉛直方向（紙面に対して垂直方向）と一致するように配置されている。すなわち、中間連結部材５０は、ウエブ部５６が鉛直方向に延びる方向に配置されている。このように、中間連結部材５０がスキンパネルであって、ウエブ部５６が鉛直方向に延びる方向に配置されれば、隣接するウエブ部５６の間の空洞が鉛直方向に延びることになる。これにより、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

ここで、図７と図１０を対比すれば理解できるように、本実施形態の内面板部５４は第２実施形態の中間連結部材５０に相当する。つまり、本実施形態の中間連結部材５０は、第２実施形態の中間連結部材５０に平板状の外面板部５５を取り付けたような形状を有している。本実施形態の中間連結部材５０は、車幅方向外方側に溝は形成されていないが、車両幅方向内方側には鉛直方向に延びる溝が形成されている。このように少なくとも一方側に鉛直方向に延びる溝が形成されていれば、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

上記のとおり、本実施形態の中間連結部材５０は、ウエブ部５６が鉛直方向に延びるスキンパネルとし、これに加え鉛直方向に延びる溝が形成されているため、これらが相まってより一層車両長手方向の剛性を小さくすることができる。なお、本実施形態では、内面板部５４がコルゲート板状に形成されているが、内面板部５４は平面状に形成されていてもよい。この場合であっても、中間連結部材５０がスキンパネルであることに変わりなく、内面板部５４と外面板部５５の間には鉛直方向に延びる空洞が形成される。そのため、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

（第５実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第５実施形態に係る鉄道車両５００について説明する。図１１は、第５実施形態に係る鉄道車両５００の隅柱４０周辺の水平断面図である。本実施形態に係る鉄道車両５００は、中間連結部材５０が外面板部５５（図１０参照）を有しておらず、これに代えて中間連結部材５０には目隠し外板２３が取り付けられている点で、第４実施形態に係る鉄道車両４００と構成が異なる。それ以外の点は、基本的に同じ構成である。つまり、本実施形態の中間連結部材５０は、押出成形により成形されるが、その収縮部５３は内面板部５４のみで構成されている。また、内面板部５４の車幅方向外側には目隠し外板２３が取り付けられている。なお、目隠し外板２３は、固定ポイント５３ａ、５２ａにおいて、ボルトやリベットなどによって中間連結部材５０に固定されている。

（第６実施形態）
次に、図１２を参照して、本発明の第６実施形態に係る鉄道車両６００について説明する。図１２は、第６実施形態に係る鉄道車両６００の隅柱４０周辺の水平断面図である。本実施形態に係る鉄道車両６００は、ガイド部材７０を有する点で、第１実施形態に係る鉄道車両１００と構成が異なる。それ以外の点は、基本的に同じ構成である。ガイド部材７０は、隅柱４０の前方に配置されており、断面が略三角形の筒状の形状を有している。またガイド部材７０は、車幅方向端部に傾斜面部７１を有している。傾斜面部７１は側外板２１に向かって車両長手方向後方に傾斜している。

本実施形態に係る鉄道車両６００は、上記のガイド部材７０を備えているため、例えば鉄道車両６００同士がオフセット衝突して互いのガイド部材７０が接触すると、両鉄道車両６００は互いに車幅方向に離れる方向に力がかかり、少なくとも一方の鉄道車両６００の進行方向が変わる。その結果、鉄道車両６００に加わる衝撃荷重を低減することができる。このように、本実施形態に係る鉄道車両６００は、上述した中間連結部材５０とガイド部材７０の両方を採用することで、より安全な運行が可能である。

以上が本発明の実施形態についての説明である。このように、上述した鉄道車両は、車両長手方向端部に端梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備えた鉄道車両であって、車幅方向両端部に設けられ、側構体を構成する側外板と、端梁から屋根構体に向けて延びる隅柱と、側外板と前記隅柱とを連結し、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さな中間連結部材とを備える。そのため、車両が衝突して隅柱が変形したとしても、側外板と隅柱の間に位置する中間連結部材が変形することで、隅柱の変位量を吸収し、側外板の変形を抑えることができる。

また、上述した鉄道車両では、中間連結部材は、さらに、車両長手方向の剛性が車幅方向の剛性よりも小さくなるよう形成されている。これにより、中間連結部材に一定の車両幅方向の荷重がかかったとしても耐えることができる。

また、上述した鉄道車両では、中間連結部材は、隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、衝撃荷重による側外板の変形を抑制する。このように、中間連結部材が車両長手方向に潰れることで、確実に衝撃荷重による側外板の変形を抑制することができる。

また、上述した鉄道車両において、中間連結部材は、隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、衝撃荷重のうち少なくとも車両長手方向の力を吸収するように構成してもよい。これにより、隅柱で吸収する衝突荷重を軽減することができる。

また、上述した鉄道車両において、中間連結部材は、隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、衝撃荷重が側外板及び屋根構体に伝達することを抑制する。これにより、側外板及び屋根構体の変形を抑制することができる。

また、上述した鉄道車両では、中間連結部材には、鉛直方向に延びる溝が形成されている。このような溝を形成することで、中間連結部材の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

また、第１実施形態に係る鉄道車両では、隅柱は、側外板よりも車幅方向内方に配置され、中間連結部材は、その一端が隅柱の車幅方向外方の面に固定され、他端が側外板の車幅方向内方の面に固定されている。これにより、中間連結部材を配置する空間を最小限に抑えることができる。

また、第３実施形態に係る鉄道車両では、隅柱は、側外板の外方の面と面一となるように車幅方向両端部に配置され、中間連結部材は、その一端が隅柱の車幅方向内方の面に固定され、他端が側外板の車幅方向内方の面に固定される。隅柱の形状や配置によっては、このように構成するのが望ましい場合がある。

また、第４実施形態に係る鉄道車両では、中間連結部材は、２つの面板部と各面板部を結合して鉛直方向に延びるウエブ部とを有するダブルスキンパネルである。鉄道車両がダブルスキンパネル構造である場合には、中間連結部材もダブルスキンパネルとし、ウエブ部が鉛直方向に延びる方向に配置すれば、中間連結部材の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

また、第６実施形態に係る鉄道車両では、隅柱の車両長手方向外方に配置され、車幅方向端部において、側外板に向かって車両長手方向後方に傾斜するガイド部材をさらに有している。これにより、例えば鉄道車両同士が衝突したとき衝撃荷重を低減することができるため、より確実に鉄道車両の室内空間を確保することができる。

以上、本発明の実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明によれば、衝突によって隅柱が変形したとしても、これに伴う側外板の変形を抑えることができる。よって、本発明は、鉄道車両の技術分野において有益である。

１０ 台枠
１１ 端梁
２０ 側構体
２１ 側外板
３０ 屋根構体
４０ 隅柱
５０ 中間連結部材
５４ 内面板部
５５ 外面板部
５６ ウエブ部
７０ ガイド部材
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 鉄道車両

鉄道車両の四隅に配置された隅柱は、衝突が起きても室内を保護できるよう高い強度が求められる。例えば特許文献１には、隅柱（５４）に対応する位置に隅柱補強部材（５８）を備えた鉄道車両が開示されている。

本発明のある形態に係る鉄道車両は、車両長手方向端部に端梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備えた鉄道車両であって、車幅方向両端部に設けられ、前記側構体を構成する側外板と、前記端梁から前記屋根構体に向けて延びる隅柱と、前記側外板と前記隅柱の車幅方向側面とを連結し、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さな中間連結部材とを備える。

以上では、鉄道車両１００の構成が理解しやすいように最小限の構成に絞って説明したが、実際には図６に例示するように、中間連結部材５０を覆うようにして先頭マスク２２を取り付けるのが望ましい。先頭マスク２２はＦＲＰやステンレス鋼で形成することができるが、材料は特に限定されない。この先頭マスク２２を鉄道車両１００に取り付けることで、中間連結部材５０が外部から見えなくなるため美観が損なわれず、また、走行中における空気抵抗を減らすこともできる。なお、先頭マスク２２の剛性は隅柱４０の剛性に比べるとはるかに小さい。すなわち、衝突による衝撃荷重が先頭マスク２２を介して側外板２１に伝わって、これが原因で側外板２１が変形するようなことはない。

また、中間連結部材５０もダブルスキンパネルであって、車幅方向内方に位置する内面板部５４と、車幅方向外方に位置する外面板部５５と、両面板部を結合するウエブ部５６とを有している。そして、中間連結部材５０は、押出方向が鉛直方向（紙面に対して垂直方向）と一致するように配置されている。すなわち、中間連結部材５０は、ウエブ部５６が鉛直方向に延びる方向に配置されている。このように、中間連結部材５０がダブルスキンパネルであって、ウエブ部５６が鉛直方向に延びる方向に配置されれば、隣接するウエブ部５６の間の空洞が鉛直方向に延びることになる。これにより、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

上記のとおり、本実施形態の中間連結部材５０は、ウエブ部５６が鉛直方向に延びるダブルスキンパネルとし、これに加え鉛直方向に延びる溝が形成されているため、これらが相まってより一層車両長手方向の剛性を小さくすることができる。なお、本実施形態では、内面板部５４がコルゲート板状に形成されているが、内面板部５４は平面状に形成されていてもよい。この場合であっても、中間連結部材５０がダブルスキンパネルであることに変わりなく、内面板部５４と外面板部５５の間には鉛直方向に延びる空洞が形成される。そのため、中間連結部材５０の車両長手方向の剛性を鉛直方向の剛性よりも小さくすることができる。

Claims (10)

1. 車両長手方向端部に端梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備えた鉄道車両であって、
   車幅方向両端部に設けられ、前記側構体を構成する側外板と、
   前記端梁から前記屋根構体に向けて延びる隅柱と、
   前記側外板と前記隅柱とを連結し、車両長手方向の剛性が鉛直方向の剛性よりも小さな中間連結部材とを備える、鉄道車両。
2. 前記中間連結部材は、さらに、車両長手方向の剛性が車幅方向の剛性よりも小さい、請求項１に記載の鉄道車両。
3. 前記中間連結部材は、前記隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、前記衝撃荷重による前記側外板の変形を抑制する、請求項１または２に記載の鉄道車両。
4. 前記中間連結部材は、前記隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、前記衝撃荷重のうち少なくとも車両長手方向の力を吸収する、請求項１または２に記載の鉄道車両。
5. 前記中間連結部材は、前記隅柱を介して伝達された衝撃荷重により車両長手方向に潰れることで、前記衝撃荷重が前記側外板及び前記屋根構体に伝達することを抑制する、請求項１または２に記載の鉄道車両。
6. 前記中間連結部材には、鉛直方向に延びる溝が形成されている、請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の鉄道車両。
7. 前記隅柱は、前記側外板よりも車幅方向内方に配置され、
   前記中間連結部材は、その一端が前記隅柱の車幅方向外方の面に固定され、他端が前記側外板の車幅方向内方の面に固定される、請求項１乃至６のうちいずれか一の項に記載の鉄道車両。
8. 前記隅柱は、前記側外板の外方の面と面一となるように車幅方向両端部に配置され、
   前記中間連結部材は、その一端が前記隅柱の車幅方向内方の面に固定され、他端が前記側外板の車幅方向内方の面に固定される、請求項１乃至６のうちいずれか一の項に記載の鉄道車両。
9. 前記中間連結部材は、２つの面板部と各面板部を結合して鉛直方向に延びるウエブ部とを有するダブルスキンパネルである、請求項１乃至８のうちいずれか一の項に記載の鉄道車両。
10. 前記隅柱の車両長手方向外方に配置され、車幅方向端部において、前記側外板に向かって車両長手方向後方に傾斜するガイド部材をさらに有する、請求項１乃至９のうちいずれか一の項に記載の鉄道車両。

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