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発明の名称 鉄道車両の車体構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−153106(P2007−153106A)
公開日 平成19年6月21日(2007.6.21)
出願番号 特願2005−350504(P2005−350504)
出願日 平成17年12月5日(2005.12.5)
代理人 【識別番号】100068618
【弁理士】
【氏名又は名称】萼 経夫
発明者 今岡 憲彦 / 荒木 雅之 / 西垣 昌司 / 麻生 和夫
要約 課題
鉄道車両の車体に横方向から外力が加わった場合の車体の変形を、より効果的に制限する。

解決手段
車体外板18の内側に固定されたハット材20とCチャネル材22とによって、日の字状断面が形成された側柱24と、側梁14とを、補強部材34によって固定する。車体10に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱から補強部材34を介して側梁へと効率的に伝えることで、その外力を側梁14でも受け止め、車体10の断面形状の変化を抑制することが可能となる。
特許請求の範囲
【請求項1】
車体外板の内側に固定されて閉断面を形成するハット材により構成された側柱の、下端部近傍を取囲むように固定され、なおかつ、車体の台枠を構成する側梁の上面に対し、直接的に若しくは床板を介して固定される補強部材を備えることを特徴とする鉄道車両の車体構造。
【請求項2】
前記側柱には、前記ハット材に重なるようにCチャネル材が固定されて閉断面を形成していることを特徴とする請求項1記載の鉄道車両の車体構造。
【請求項3】
前記補強部材は、さらに、前記側梁の上面に直接的に、若しくは床板を介して前記側柱よりも車体の内側に固定されたホルダに対し固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の鉄道車両の車体構造。
【請求項4】
前記補強部材は、さらに、前記側梁の側面に固定され前記側梁の上方へと延びるブラケットに対し固定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の鉄道車両の車体構造。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道車両の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
在来線における鉄道車両の車体は、一般的に、台枠と、側壁と、屋根とが、各々独立した梁や柱を備えることによって、各々に必要な強度が確保された構造を有している。例えば、図5、図6に示されるように、車体10の台枠12は、車幅方向両端部に配置された側梁14によって、台枠12の前後方向の必要強度が確保されている。又、側壁16は、車体外板18の内側に固定されて閉断面を形成するハット材20と、必要に応じ選択的にハット材20に重なるように固定されて閉断面を形成するCチャネル材22が使用されてなる側柱24により、側壁16の高さ方向の必要強度が確保されている。
【0003】
そして、台枠12と側壁16とは、側梁14の側面に固定され側梁14の上方へと延びるブラケット(長土台)26に対し、断面コ字状の結合材28を介して固定されている。ブラケット26及び結合材28の機能は、主として台枠12と側壁16とを固定するものであるが、台枠12及び側壁16の強度向上にも役立っている。
なお、図6に符号30で示された部材は、内張を固定するためのホルダ(内張受)であり、台枠12の車幅方向両端部に配置された側梁14の上面に固定された床板32の上面に、側柱24よりも車体の内側に位置するように固定されている。上記の各部材にはステンレス鋼が用いられており、各部材同士の固定は、溶接によって行われている。
以上のごとく、鉄道車両の車体強度は、台枠、側壁、屋根といった各部材に必要な強度が確保された状態で、各々固定されることにより構成されたものであり、衝突事故等、車体に外力が加わるような事態においても、車体の変形が最小限に抑えられるように、種々の取り組みがなされている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】特開2001−26268号公報
【特許文献2】特開2000−168551号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明においては、必要な強度が確保された構造を各々有している台枠、側壁、屋根を組み合わせて構成される鉄道車両の、車体強度、特に、車体に横方向から外力が加わった場合の車体の変形を、効果的に制限することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための、本発明に係る鉄道車両の車体構造は、車体外板の内側に固定されて閉断面を形成するハット材により構成された側柱の、下端部近傍を取囲むように固定され、なおかつ、車体の台枠を構成する側梁の上面に対し、直接的に若しくは床板を介して固定される補強部材を備えることを特徴とするものである。
本発明によれば、車体に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱から補強部材を介して側梁へと効率的に伝え、その外力を側梁でも受け止めることにより、車体の断面形状の変化を抑制することが可能となる。
【0007】
又、本発明において、前記側柱には、前記ハット材に重なるようにCチャネル材が固定されて閉断面を形成しているものであっても良い。
この構成によれば、車体外板の内側に固定されたハット材とCチャネル材とによって日の字状断面が形成された側柱と、側梁とを、補強部材によって固定することにより、車体に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱から補強部材を介して側梁へと効率的に伝えてその外力を側梁でも受け止め、車体の断面形状の変化を抑制することが可能となる。
【0008】
又、本発明において、前記補強部材は、更に、前記側梁の上面に直接的に、若しくは床板を介して前記側柱よりも車体の内側に固定されたホルダに対し固定されていることが望ましい。
この構成により、車体に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱から補強部材を介してホルダへも伝えることで、その外力をホルダでも受け止め、車体の断面形状の変化を、更に抑制することが可能となる。
【0009】
又、本発明において、前記補強部材は、更に、前記側梁の側面に固定され前記側梁の上方へと延びるブラケットに対し固定されていることとしても良い。
この構成によれば、車体に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱から補強部材を介してブラケットへも伝えることで、その外力をブラケットでも受け止め、車体の断面形状の変化を、更に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【0010】
本発明はこのように構成したので、必要な強度が確保された構造を各々有している台枠と、側壁と、屋根とを組み合わせて構成される鉄道車両の車体強度、特に、車体に横方向から外力が加わった場合の車体の変形を、より効果的に制限することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【0012】
本発明の実施の形態に係る鉄道車両の車体構造は、基本構造を従来の車体構造(図5)と同じくしているが、図1〜図3に示されるように、台枠12と側壁16とが、補強部材34を介して強固に固定されている点で相違する。ここで、図1、図2は、車体10の腰帯部38(図5のA−A断面部)を示しており、図3は、車体10の戸尻柱部40(図5のB−B断面部)を示すものである。
側柱24は、車体外板18の内側に固定されて閉断面を形成するハット材20に、更に、Cチャネル材22が重なるように固定されて閉断面をなすことにより、日の字状断面が形成されたものである。補強部材34は、側柱24を構成するCチャネル材22の、更に外側を覆うことが可能な寸法を有するCチャネル材により構成され、断面形状は一定となっている。この補強部材34は、側柱24の下端部近傍を取囲むように固定され、なおかつ、車体の台枠12を構成する側梁14の上面に対し、床板32を介して固定されている。補強部材34とCチャネル材22との固定は、符号36で示される栓溶接により行われている。又、補強部材34の下端部34aと床板32(及び側梁14)との固定は、補強部材34のC字状端縁形状の全体に渡って、連続溶接されている。加えて、結合材28がブラケット26に対して溶接により固定されている点は、従来(図6)と同様である。なお、補強部材34の下端部34aが当接する部分については床板32を切り欠くことにより、補強部材34と側梁14とを直接的に当接させ、連続溶接することとしても良い。
又、図示の例では、補強部材34は、ホルダ30に対しても、栓溶接により固定されている。
【0013】
前述のごとく、図1、図2は、車体10の腰帯部38を示しており、図3は、車体10の戸尻柱部40を示すものであるが、図3の戸尻柱部40は、腰帯部38と異なり、上下に開閉する窓枠の影響を受けないことと関連して、Cチャネル部材22は下端部まで一定断面で、なおかつ、ブラケット26を受け入れるための切欠き22aが形成されている。
【0014】
更に、図4(a)には、車体10の出入口柱部42(図5参照)に用いられる補強部材44を例示している。出入口柱部42の側柱24は、ハット材20のみにより構成されており、補強部材44は、このハット材20の外側を覆うことが可能な寸法を有するCチャネル材により構成されている。そして、この補強部材44の断面形状は、ブラケット26を避けるように途中から平坦に開かれ、その下端部44aがバチ状に広がって床板32(及び側梁14)との溶接面積を十分に確保している。更に、補強部材44の下端部44aは、ブラケット26に対しても栓溶接36により固定されている。
【0015】
一方、図4(b)には、車体10の一般部の側柱に用いられる補強部材46を例示している。一般部の側柱24も、ハット材20のみにより構成されており、補強部材46は、このハット材20の外側を覆うことが可能な寸法を有するCチャネル材により構成されている。そして、この補強部材44の断面形状は、その途中からブラケット26の車体内側へと向かうように平坦に開かれ、その下端部46aがコ字状に折り曲げられて、床板32(及び側梁14)及びブラケット26に対する溶接面積を十分に確保している。更に、補強部材46の下端部46aは、ホルダ30に対しても栓溶接36により固定されている。
【0016】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、車体外板18の内側に固定されたハット材20とCチャネル材22とによって、日の字状断面が形成された側柱24と、側梁14とを、補強部材34によって固定することにより、車体10に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱24から補強部材34を介して側梁14へと効率的に伝えることで、その外力を側梁14でも受け止め、車体10の断面形状の変化を抑制することが可能となる。
又、補強部材44、46によって側柱24と側梁14とを固定することにより、車体10に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱24から補強部材44、46を介して側梁へと効率的に伝え、外力を側梁14でも受け止め、車体10の断面形状の変化を抑制することが可能となる。
【0017】
又、補強部材34、44、46をホルダ30に対しても固定することにより、車体10に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱24から補強部材34、44、46を介してホルダ30へも伝え、その外力をホルダ30でも受け止めることで、車体10の断面形状の変化を、更に効果的に抑制することが可能となる。
加えて、補強部材34、44、46をブラケット26に対し固定することにより、車体10に横方向から外力が加わった場合に、その外力を側柱24から補強部材34、44、46を介してブラケット26へも伝え、その外力をブラケット26でも受け止めることで、車体10の断面形状の変化を、更に効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施の形態に係る、車体の腰帯部の構造を示す斜視図である。
【図2】図1に示す車体の腰帯部の構造を示すものであり、(a)は横断面図、(b)は車体の内側から見たときの正面図、(c)は同側面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る、車体の戸尻柱部の構造を示すものであり、図1(c)に相当する側面図である。
【図4】(a)は本発明の実施の形態に係る、車体の出入口柱部の構造を示す斜視図であり、(b)は、本発明の実施の形態に係る、一般部の構造を示す斜視図である。
【図5】従来の在来専用鉄道車両の車体構造における、ドア開口の間に設けられた側窓開口の下方部分の構造を、車体内側から見た図である。
【図6】図5のA−A断面図である。
【符号の説明】
【0019】
10:車体、12:台枠、14:側梁、16:側壁、18:車体外板、20:ハット材、22:Cチャネル材、24:側柱、26:ブラケット、30:ホルダ、32:床板、 34、44、46:補強部材、 34a、44a、46a:下端部、38:腰帯部、40:戸尻柱部、42:出入口柱部





 

 


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