説明

鉄道車両の内装構造

【課題】 全体として軽量であるうえ、曲げ加工や小口処理が容易で、変形等を起こしがたく、しかも外観上有利な態様でリベットやブラインドリベットやボルトを使用できるという、鉄道車両における好ましい内装構造を提供する。
【解決手段】 2枚の金属板2・3の間に非発泡の樹脂4を積層し一体化した複合板1を鉄道車両の車体に取り付けることにより、客室の内壁を構成する。複合板1の反客室側の面にブラインドリベット11で支持用金具12を固定したうえ、当該支持用金具12をネジで車体部材F1・F2・F6に取り付ける。ただし、上記のブラインドリベット11は、先端が客室側の金属板2に達しない長さのものを用い、反客室側の金属板3および樹脂4のみにホールドさせる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道車両における客室の内壁に係る内装構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
鉄道車両の内装には、従来、アルミニウムベースでその上に色柄を印刷した紙とメラミン層を積層した厚さ約1.4mm等または約1.6mm等の不燃性のアルミニウムベースメラミン化粧板が主に使用されてきた。ただし、それのみでは剛性が不足してたわみやすいため、図6(a)のように、メラミン化粧板71は、形鋼等を溶接してなる骨組72に接着し、いわゆる骨皮パネルとして使用される。なお、図6(a)の内装構造は鉄道車両の戸袋付近に使用するもので、符号72aは側天井の骨組部分である。
【0003】
また、メラミン化粧板の裏側に、芯材としての塩ビ発泡材やウレタン発泡材、樹脂系発泡材やペーパーハニカム等のハニカム材等を芯材として使用し、裏板としてのアルミニウム基板とをこの順に接着剤で積層したサンドイッチパネルも、鉄道車両の内装構造として使用されている。芯材の塩ビ発泡材等として10mm以上の厚さのものを使用するため、サンドイッチパネルの厚さは15mm前後である。
【0004】
先行技術文献としてたとえば下記の特許文献1がある。同文献1には、表面板および裏面板としての金属板と芯材としての樹脂系発泡材等とを接着剤で接合した、サンドイッチ構造の化粧パネルが記載されている。各部の厚さについては示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−75054号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
メラミン化粧板を溶接構造の骨組に接着した骨皮パネルを鉄道車両の内装材とする場合は、金属製の骨組を一体に有することから内装材が重量物となり、ハンドリングや取付けが容易でないうえ、車両の軽量化が妨げられる。メラミン化粧板のメラミン樹脂層が硬いことから、同化粧板を外側とする曲げ加工(外曲げ)を施すことができないほか、同化粧板を内側にする加工(内曲げ)も、その曲げ半径を180mm程度以下にすることが不可能である。メラミン化粧板を切断して使用する場合、メラミン樹脂層が硬く脆いためその切断面がきわめて粗くなるため、当該面を覆う十分な小口処理を施す必要がある。また、同化粧板は表面と裏面とで構成に差があることから、温度変化等によって歪みを生じることがある。
【0007】
メラミン化粧板と塩ビ発泡材等の芯材とアルミニウム基板とを接着剤で積層したサンドイッチパネルについては、接着について十分な強度と耐久性とを付与できないことがあり、各層の熱膨張率に差があることから、数十年の使用期間中に化粧板がはがれる場合がある。芯材が発泡材等であって十分な強度を有しないので、別の部材と結合等するために同パネルにリベットやボルトを付けるときには、それらを必ず同パネルの全体に貫通させねばならず、したがって客室内にリベット等の一部が突出してしまうという外観上の不利が生じるだけでなく、安全上の問題がある。そのためリベット等の突出部分は化粧カバー等にて覆う必要がある。そのほか、メラミン化粧板を含むため、上記骨皮パネルと同様に、曲げ加工が難しいほか、パネルを切断して使用する場合の小口処理が容易でなく、また、温度変化等によって歪みを生じやすいといった課題がある。
【0008】
上記の特許文献1に記載されたパネルに関しても、芯材が発泡材等であるため、当該パネルにリベットやボルトを付けるときには、それらを芯材にて保持させることが不可能なため、必ず当該パネルの表裏間に貫通させる必要がある。そうすると、上記のとおり客室内にリベット等の一部が出ることになり、安全上、外観上の問題からカバー等にて覆う必要がある。
【0009】
請求項に係る発明は、以上のような課題を解決するためにしたもので、全体として軽量であるうえ、曲げ加工や小口処理が容易で、変形等を起こしがたく、しかも安全上及び外観上有利な態様でリベットやブラインドリベットやボルトを使用できるという、鉄道車両における好ましい内装構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
発明による鉄道車両の内装構造は、2枚の金属板の間に非発泡の樹脂(たとえばポリプロピレンやポリエステルを使用し、またはポリオレフィン系の合成樹脂に水酸化アルミニウム等の金属水酸化物を配合したものを使用するとよい)を積層し一体化した複合板を、鉄道車両の車体に取り付ける(車体に支持される部材に取り付ける場合、つまり間接的に車体に取り付ける場合を含む。以下も同様)ことにより、客室の内壁を構成することを特徴とする。
【0011】
上記の複合板は、芯材としての非発泡の樹脂をはさんで2枚の金属板を積層一体化したものであるため、それのみで前記発泡プラスチック等を芯材としたサンドイッチパネルと同等以上の剛性をもたせることができる。そのため、前記骨皮パネルのように溶接構造の骨組に対し接着、ネジ止め、リベット止め、ブラインドリベット止め、面ファスナー、または軸状のプラスチック製ファスナー等により一体化してその複合板を使用するとしても、骨組を簡素化・軽量化し溶接量を減らすことができる。車両内の取付け位置等によっては、上記のような複合板を骨組と一体にすることなく単独で使用することも可能である。したがって、発明の内装構造によれば、コストの低減、取扱い作業の容易化、車両の軽量化等に利点がもたらされる。
上記複合板は、芯材である非発泡樹脂をはさんで表裏が対称的な構造を有するため、温度や湿度の変化があっても歪みを生じがたい。そのため、鉄道車両に組み付けられて数十年にわたり使用される場合にも、各層のはがれや変形が生じがたい。
上記の樹脂としてメラミンのような硬質のものを使用する必要がないうえ、その樹脂を金属板ではさんだ構造であることから、当該複合板を切断した場合にも切断面における粗さは甚だしくなく、したがって、小口処理はヤスリがけ程度の簡単なもので足りる。
芯材が非発泡の樹脂であって一定以上の強度を有するため、当該複合板にリベットやブラインドリベットやボルトを取り付けるとき、一方の金属板と芯材とでそのブラインドリベット等を保持させることができる。すなわち、複合板の表裏間にリベット等を貫通させなくても、十分な取付け強度をもたせることができる。そのため、別の部材と結合等するために複合板にブラインドリベットやボルトを付けるとき、客室内からはそれらが全く見えないという、安全上及び外観上好ましい状態に仕上げることが可能である。ブラインドリベットやボルトが客室内から全く見えないことが安全上好ましいのは、鉄道車両は乗車中車体が揺動するため、乗客がいろんな場所に手を触れて体を支えるという特殊性があるからである。つまり、出っ張りや引っ掛かりになる部分がない方が、揺動時にそれに手を触れる可能性のある乗客にとって、安全上好適なのである。
【0012】
上記の内装構造については、上記複合板における各金属板を厚さ0.1〜1.0mm(望ましくは0.2〜0.6mm)のアルミニウムまたはアルミニウム合金の板とし、それらを含む複合板の厚さ(全厚)を2〜10mm(望ましくは3〜5mm)とし、そうした複合板を、接着、ネジ止め、リベット止め、ブラインドリベット止め、または面ファスナーによって車体に取り付けるのがよい。各金属板の厚さおよび材質を、複合板の中央に関して対称(表側と裏側とで同一)となるようにすると、変形等を防止するうえでさらに好ましい。
【0013】
各金属板がアルミニウムまたはアルミニウム合金であれば、複合板および内装構造を軽量にするうえでとくに有利である。各金属板および複合板全体の厚さを上記のようにすれば、強度や剛性、軽量化に関して有利であるほか、曲げ加工の点でも有利である。たとえば、各層間の接合強度が十分であれば外曲げ・内曲げとも曲げ半径150mm程度まで可能となる。
【0014】
客室の内壁を構成すべく上記複合板を車体に取り付ける方法については、
・ 上記複合板の反客室側(客室の外になる側)の面にブラインドリベットで支持用金具(たとえば前記溶接構造の骨組)を固定したうえ、当該支持用金具をネジで車体に取り付けることとし、
・ 上記ブラインドリベットは、先端が客室側(客室内になる側)の金属板に達しない長さのものを用い、反客室側の上記金属板および上記樹脂にホールドさせる
ようにするととくに好ましい。
図2(a)・(b)には、ブラインドリベット11や支持用金具12等をそのように使用して複合板1(1A・1B・1C)を車体部材F1・F2・F6に取り付けた例を示している。
【0015】
上のようにすると、客室側の表面に露出させずに使用するブラインドリベットによって上記複合板の反客室側に支持用金具を固定し、同金具を介して上記複合板を車体に取り付けることができる。客室内からブラインドリベット等が一切見えない状態となるので、前述のとおり安全上および外観上きわめて有利である。このようにする場合、芯材が非発泡の樹脂であって一定以上の強度を有するため、反客室側の金属板と芯材とで上記ブラインドリベットをしっかりと保持させ得るのである。
複合板と支持用金具とを接着や溶接により固定する場合とは違って、上の場合には、将来、ブラインドリベットを取り除いて容易に複合板を交換等することができる。また、上のようにブラインドリベットを使用する場合には、複合板と支持用金具とを面ファスナーにより固定する場合とは違って、固定の安定性・信頼性にすぐれ、長期間にわたる安定した固定状態が実現される。
【0016】
上記のようにブラインドリベットを使用するにあたっては、ブラインドリベットのために上記複合板に形成する下穴を、
・ 基部の径が不連続に拡大した部分を有する段付きのドリルと、当該ドリルが先端部から上記の段までのみ挿入される穴を有するストッパー治具とを用い、上記複合板の反客室側から、客室側の金属板に達しない深さに形成する
のがよい。たとえば図3(a)のように段付きのドリル22とストッパー治具23とを使用して複合板1Aに下穴を形成し、そのうえで、適切な長さのブラインドリベット11を図3(b)のように打ち込むのである。
【0017】
上のようなドリルおよびストッパー治具を使用すると、下穴が客室側の金属板に達することを確実に防止できる。そしてそれにより、客室側の金属板に穴があいたり凹凸ができたりすることがなく、複合板における客室側の表面が平坦に保たれて、安全上及び外観のすぐれた内装構造が実現する。
【0018】
1の(1枚の)複合板の端部付近に固定される1の(一つの)支持用金具に、その複合板の表面と平行に対向面を有する取付け溝を形成しておき、上記1の複合板に隣接する他の複合板の端部付近に固定される他の支持用金具の一部を、上記取付け溝に挿入するようにすると、さらに好ましい。
図4(a)にはそのような例を示している。すなわち、1の支持用金具31に取付け溝31cを形成しておき、隣接する他の複合板1Eの端部付近の支持用金具33の一部をその取付け溝31cに挿入する。他の複合板1Eについての他方(図の右方)の端部付近の支持用金具(図示せず)は、図示左方の複合板1D用の支持用金具31と同様にネジで車体に取り付けることとし、同様の取付け溝を形成しておくとよい。
【0019】
上のようにすると、車体への複合板の取り付けが容易になる。複合板の両方の端部付近にそれぞれ固定した支持用金具のうち一方の端部付近のものは、ネジによって車体に取り付ける必要がなくなり、隣接する複合板用の支持用金具に形成された取付け溝に一部を挿入するだけでよいからである。他方の端部付近の支持用金具を車体にネジ止めする以上、上記一方の端部付近の支持用金具が上記取付け溝から外れる恐れがないので、複合板の取付けは十分に安定したものとなる。
【0020】
あるいは、上記複合板の反客室側の面に溶接または接着により支持用金具を固定するとともに、当該支持用金具をネジで車体に取り付ける(それにより上記複合板を車体に取り付けて客室の内壁を構成する)こととし、
1の(1枚の)複合板の端部付近に固定される1の(一つの)支持用金具に、その複合板の表面と平行に対向面を有する取付け溝を形成しておき、上記1の複合板に隣接する他の複合板の端部付近に固定される他の支持用金具の一部を、上記取付け溝に挿入するのもよい。
すなわち、前記のように複合板の反客室側の面にブラインドリベットで支持用金具を固定するのではなく、複合板の同じ側の面に溶接または接着によって支持用金具を固定するわけである。1の支持用金具に取付け溝を形成しておいて、隣接する他の複合板用の支持用金具の一部をそこに挿入する点は、前記の構成と同じである。
【0021】
このように溶接または接着によって複合板に支持用金具を固定する場合にも、前記と同様の理由により、車体への複合板の取り付けが容易になる。
【0022】
あるいは、上記複合板を面ファスナーによって車体(車体上に支持される部材を含む)に取り付けることとし、上記複合板の反客室側の面にフックタイプの面ファスナーを固着するとともに、車体側の面にループタイプの面ファスナーを固着するのも好ましい。
図7には、面ファスナー41を使用する上記のような内装構造の一例を示している。なお、面ファスナーによる複合板の取り付けは、図8に例示するようにネジ等による取付けと併用するのが、安定性・信頼性の点で好ましい。
【0023】
接合強度の高いものを選定して面ファスナーを使用すれば、それによって複合板を車体に取り付けることが可能である。ただしその際には、上記のように複合板にフックタイプのものを固着するとともに車体側にループタイプのものを固着したうえ、両者を重ねて接合するのがよい。隣接する複合板同士の間には、各複合板の位置調整を可能にすべく多少の隙間を設けることが多く、その場合には図7のように車体側の面ファスナーの一部が客室側から見えることになるが、ループタイプの面ファスナーには、フックタイプに比べて塵埃が付着しにくいからである。そのため、客室内から見える複合板の取付け面にはループタイプの面ファスナーを用い、複合板同士の隙間から入るごみや埃が溜まることが避けられ、外観および清潔度において好ましい内装構造が構成される。
【0024】
さらには、上記複合板を軸状のプラスチック製ファスナーによって車体(車体上に支持される部材を含む)に取り付けるのもよい。すなわち、図10に例示するように、
・ 上記複合板の縁部を挿入できる溝部を形成するよう対向配置した2枚の帯状部材を車体に設け、
・ それら2枚の帯状部材を貫く円形貫通孔を設けるとともに、上記複合板に、上記縁部に沿う方向に延びた長穴を形成し、上記の円形貫通孔と長穴とに軸状のプラスチック製ファスナー(適切な長さをもつもの)を挿通することによって、上記複合板を車体に取り付ける。
【0025】
そのようにすると、プラスチック製ファスナーによって車体側に複合板を取り付けることができる。複合板に長穴を形成するので、上記縁部に沿った方向への複合板の位置調整を容易に行える。なお、帯状部材における客室側の面にプラスチック製ファスナーの頭部が露出することにはなるが、複合板の長穴は外には現れない。
【0026】
上記複合板における各金属板と樹脂とは、接着剤によらず熱溶着によって積層一体化したものであると、とくに好ましい。
接着剤によって積層した場合には、接着剤が揮発して各層の材料間で膨張するいわゆる接着膨れが生じることがあるが、熱溶着によって積層した場合にはそれがない。したがって、接着膨れによって複合板の客室側金属板が変形することにより内装の外観が低下するという不都合が発生しなくなるわけである。
【0027】
上記複合板における客室側となる表面にフッ素樹脂またはポリエステル樹脂またはアクリル塗装等の塗装を施したうえ、その複合板にロールによる曲げ加工を施し、そうした複合板を車体に取り付けることとするのも好ましい。
フッ素樹脂またはポリエステル樹脂またはアクリル樹脂等の塗装は、メラミン樹脂ほどの表面硬度を有してはいないが、柔軟であるため、複合板が曲げ加工を受ける場合にもその表面に追随し、剥離したり割れたりする不都合が避けられる。たとえば曲げ半径が150mmまでの曲げ加工であれば、内曲げの場合にも外曲げの場合にも塗装面が健全に保たれる。
【0028】
上記複合板における客室側となる表面にメラミン樹脂化粧板またはメラミン樹脂化粧シートを接着し、そうした複合板を車体に取り付けることとしてもよい。
メラミン樹脂は硬いため、曲げ加工によって表面に割れが生じやすいものの、長期間使用しても傷が付きにくいという利点がある。またプリント層を有することで、単なる単色でなく柄付き印刷や複数色による印刷も可能であるため意匠性を高められる利点もある。そのため、曲げ加工を施さずに使用される複合板や、曲げ半径が十分に大きい加工のみを行う複合板に対しては、その客室側金属板の表面に上記のとおりメラミン樹脂化粧板や同化粧シートを接着して使用するのが有意義である。
【発明の効果】
【0029】
発明に係る鉄道車両の内装構造によれば、溶接構造の骨組を簡素化・軽量化し溶接量を減らすことができ、コストの低減、取扱いの容易化、車両の軽量化等といった効果がもたらされる。温度変化等による変形が生じがたいことや、切断面に対する小口処理が簡単であるといった利点もある。(表1参照)
また、車体に取り付ける支持用金具等の部材に対して、リベットやボルト、とくにブラインドリベットにより複合板や複合板補強や設備品裏地を固定するとき、客室内からはブラインドリベット等が見えないようにすることができ、外観のすぐれた内装構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】発明の内装構造に用いる複合板を例示する図であって、図(a)は斜視図、図(b)はその複合板の断面図、図(c)は他の複合板の断面図である。
【図2】発明の内装構造の一例を示す図であって、ブラインドリベットや支持用金具等を用いて複合板を車体に取り付けた部分の断面図である。図(a)・(b)・(c)はそれぞれ一例である。
【図3】図2のようにブラインドリベットを用いて複合板を支持用金具に固定する場合の要領を示す図であって、図(a)・(b)はそれぞれ、下穴の加工要領およびブラインドリベットの打ち込み要領を示す。図(c)は取付金具と別に設備品取付用裏地も取付けられる例を示す。
【図4】複合板を車体に取り付けることに関する他の形態を示す図であって、図(a)は断面図、図(b)は図(a)の支持用金具を示す斜視図、図(c)・図(d)は、他の例を示す断面図である。
【図5】戸袋付近における内装構造を示す断面図(水平断面)である。図(a)・(b)はそれぞれ一例である。図(c)は発明の内装構造に用いる複合板を用いた内装構造を模式的に示す斜視図である。
【図6】従来の内装構造を模式的に示す斜視図である。
【図7】面ファスナーを用いて複合板を車体側の部材に取り付ける例を示す断面図である。
【図8】ネジおよび面ファスナーを用いて複合板を車体側の部材に取り付ける例を示す図であって、図(a)は断面図、図(b)は背面図(反客室側から見た図)である。
【図9】端部カバーを使用すると、複合板の端面を客室側から見えないようにし両者間の隙間を隠すことができて、内装構造を外観よく仕上げることができる例を示す図である。
【図10】軸状のプラスチック製ファスナーを用いて複合板を車体側の部材に取り付ける例を示す図であり、図(a)は断面図、図(b)は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
図1(a)に、鉄道車両の客室における側壁Xおよび側天井Yに配置される複合板1を示す。その複合板1は図1(b)に示す横断面を有するもので、アルミニウム板2・3の間に非発泡の樹脂(ソリッドプラスチック板)4が積層された、積水樹脂プラメタル株式会社製の「プラメタルFRK405」または「プラメタルFRK305」(「プラメタル」は同社の登録商標。以下同じ)である。アルミニウム板2・3の厚さは0.5mm、芯材としての樹脂の厚さは3.0mmまたは2.0mm、全厚が4.0mmまたは3.0mmである。装飾のために、客室側となるアルミニウム板2の表面にフッ素樹脂またはポリエステル樹脂またはアクリル樹脂等の塗装を施すのもよい。特に、耐磨耗性向上のため、アクリル樹脂等の塗装を施すのもよい。全厚3.0mmの場合は、塗装済みの複合板1に曲げ半径150mmまでのローラ曲げを行っても、塗装のはがれや割れは生じないので、より意匠性を有する曲面へも適用できる。
また、曲げ加工を施さない場合には、図1(c)のように、複合板1の客室側アルミニウム板2の表面にメラミン樹脂化粧板5を接着するのもよい。
【0032】
上記の複合板1を内装構造として鉄道車両に組み付けるためには、接着、ネジ止め、リベット止め、ブラインドリベット止め、または面ファスナー等によって車体部材(車体またはそれに支持される他の部材)に取り付けることになる。
図2(a)の例では、複合板1(1A・1B・1C)をブラインドリベット11によって支持用金具12に固定し、その支持用金具12を、車体部材であるグリッドパネルF1および下地F2に対してネジ13により取り付けている。複合板1は、外側にアルミニウム板2・3を有し、芯材も非発泡の樹脂4であってそれぞれが十分な強度を有することから、一方のアルミニウム板(反客室側となるアルミニウム板3)と芯材とのみによってブラインドリベット11をしっかり保持することができる。そのため、複合板1に対し、客室側のアルミニウム板に達しないよう反客室側の表面からブラインドリベット11を打ち込み、それによって複合板1を支持用金具12に結合させるのである。図2(b)の例では、アルミニウム構体吊溝が支持金具の機能を有している。
【0033】
図2(a)・(b)の例で使用する支持用金具12は、中央部の奥にネジ13の挿通孔を有し、手前両側にブラインドリベット11の装着孔を有するものである。隣接する複合板1を、当該装着孔を利用して図示のとおり多少の隙間をあけて支持用金具12に固定すると、つぎにその隙間から支持用金具12の中央部にネジ13を差し入れて車体部材F1・F2・F6への取り付けを行う。ネジ13の締め付けが完了すると、スポンジ等の柔軟な充填部材14を上記隙間に詰め込んでその隙間を隠すのがよい。なお、複合板1のいずれかに直角の(またはそれに近い)コーナー部がある場合には、図示のように補強用のアルミニウムピース15を当該コーナー部の反客室側に接着もしくはブラインドリベット止めとするとよい。
以上のほか、図2(a)・(b)と同様の支持用金具12等を使用しながら、図2(c)のように、車体部材を介さず直接構体に複合板を取り付けてもよい。
【0034】
ブラインドリベット11を用いて行う支持用金具12への複合板1(1A・1B等)の固定は、図3(a)・(b)の手順で行う。すなわち、
1) まず、表面の平滑な硬い作業台21上に、客室側表面を下にして複合板1を載せ、さらにその上に支持用金具12を仮固定する。作業台には、段差21aを含む位置決め用の部分を設けておき、それを利用して複合板1等の位置を定めるとよい。
2) 支持用金具12におけるブラインドリベット装着孔12aの上に円筒形のストッパー治具23を重ね、その上から段付きドリル22を下向きに送って、複合板1にブラインドリベット用の下穴をあける(図3(a)参照)。ストッパー治具23の穴には、段付きドリル22の先端から当該段までの所定長さ分だけを通せるため、複合板1の客室側アルミニウム板には達しない深さの下穴をミスなくあけることができる。
3) 上記のドリル22と治具23とを取り外し、下穴に残る切粉等を取り除いたうえ、その下穴にブラインドリベット11をセットし、エアーリベッター24によってそれを打設する(図3(b)参照)。
4) 取付金具と別に、室内設備品取付用の裏地を取付けることも考えられる(図3(c)参照)。接着代用により、作業時間を短縮できる。
【0035】
車体への複合板の取り付けは、図2や図3のものとは異なる支持用金具を用いて行うこともできる。たとえば図4(a)に示す支持用金具31・33を使用するなら、複合板1の取り付け作業を簡単化することが可能である。
図4(a)の例では、複合板1D・1Eを互いに隣接配置するのに対応づけて、支持用金具31・33を以下のように構成している。まず、一方の複合板1Dの図示右側の端部付近に固定する支持用金具31に、複合板1Dの固定面31aとブラインドリベット11の装着孔31b、複合板1Dの表面に平行な対向面を有する取付け溝31c、車体部材F3・F4への取り付け面31dおよび取付けネジ32の挿通孔31eを形成している。そして、他方の複合板1Eの図示左側の端部付近に固定する他の支持用金具33には、上記の取付け溝31cに挿入できる部分33aを設けている。その複合板1Eの他方(図の右側)の端部付近の支持用金具(図示せず)は、複合板1D用の図示の支持用金具31と同様にネジで車体に取り付けることとし、同様の取付け溝を形成しておく。つまり、いずれの複合板1も、複合板1Eと同様に、図の右方の端部は支持用金具31と同様の支持用金具にて取り付け、図の左方の端部は支持用金具33と同様の支持用金具で取り付けることとする。
【0036】
上のようにすると、複合板1の両方の端部付近にそれぞれ固定した支持用金具のうち一方の端部付近のもの(支持用金具33およびそれと同形式のもの)は、一部を他方の支持用金具(支持用金具31およびそれと同形式のもの)の取付け溝に挿入するだけで足り、取り付けが容易になる。上記他方の支持用金具を車体にネジ止めするうえ、取付け溝の向き(複合板1に平行)が適切であることから、一方の支持用金具が取付け溝から外れて複合板が不安定になる恐れはない。
なお、図4(a)では複合板1と支持用金具31とをブラインドリベット11により固定しているが、それらを溶接や接着によって固定することもできる。その場合にも、支持用金具のうち一方の端部付近のものについて取り付けが容易になる、という利点は失われない。
【0037】
図4(a)において使用する支持用金具31は、図4(b)のように形成し、つぎのような配慮を加えておく。すなわち、まず、装着孔31bを通して複合板1に下穴をあけたりブラインドリベット11を打設したりすることができるように、その真下に相当する部分では車体への取り付け面31dを大きく切り欠く。また、ネジ32を複合板1D・1Eの隙間から締め込むことができるように、その挿通孔31eは、複合板1Dの固定面31aの先端部の真下からやや外へ出た位置に設ける。また図4(a)のように複合板間の隙間にスポンジ等を詰めることによって、紙や薄いプラスチック等の板を差し込まれる悪戯を防止することが可能になるとともに、指先等がこの隙間に入ることを防止する効果が期待できる。
【0038】
支持用金具31は、アルミニウムの押し出し成型等で製造する場合には、図4(a)・(b)のように取付け溝31cをも一体的に形成するのがよい。しかし、鋼板等の曲げや溶接によって製造する場合には、図4(c)のように取付け溝31fを別体にて形成し、ネジやスポット溶接によってそれを支持用金具31に一体化するとよい。またその場合、図4(d)のように、取付け溝31gをバネ材のような弾性に富んだ材料で形成し、支持用金具33(図4(a))の一部をはさんで保持するようにするのもよい。
【0039】
図5は、鉄道車両の戸袋付近の内装構造を示す水平断面図である。車体部材に取り付ける支持用金具61に対し図示のようにブラインドリベット11にて複合板1を固定し、その支持用金具61と複合板1等によって車両の内装構造を構成している。支持用金具61には、複合板1の一部を挿入できる溝部61aを設け、ここに複合板1の端部を挿入してブラインドリベット11により双方間を連結する。下穴を開けたりブラインドリベット11を打設したりすることが可能なように、支持用金具61の適所には作業穴61bを設けてある。
【0040】
この図5(a)・(b)に示す支持用金具61はアルミニウムの型材であり、図示のように横断面内に空洞を囲む閉じた枠が形成されているため、軽量でありながら高い強度と剛性を有している。そして複合板1も、適度な厚さを有する2枚のアルミニウム板と芯材の樹脂とを積層したものであって高い強度・剛性を有することから、この内装構造は、車両の出口付近という、乗客から最も圧力を受けやすい部分にありながらも、その圧力に十分に抗し得るものとして構成される。また、図5(b)に示す通り、SUS骨組65をブラインドリベットにて複合板1に固定することも考えられる。この場合、作業穴61bは不要となる。
なお、図5(a)において符号63はドア(引戸)であり、符号64は保護のためのゴム板である。
【0041】
鉄道車両の内装には、従来、アルミニウムベースでその上に色柄を印刷した紙とメラミン層を積層した不燃性のアルミニウムベースメラミン化粧板が主に使用されてきた。ただし、それのみでは剛性が不足してたわみやすいため、図6(a)のように、メラミン化粧板71は、形鋼等を溶接してなる骨組72に接着し、いわゆる骨皮パネルとして使用される。また、メラミン化粧板の裏側に、芯材としての塩ビ発泡材やウレタン発泡材、樹脂系発泡材やペーパーハニカム等のハニカム材等を芯材として使用し、裏板としてのアルミニウム基板とをこの順に接着剤で積層したサンドイッチパネルも、鉄道車両の内装構造として使用されている。なお、図6(a)・(b)の内装構造は鉄道車両の戸袋付近に使用するもので、符号72aは側天井の骨組部分である。
【0042】
図7の例では、車体部材F3・F4への複合板1の取り付けに面ファスナー41(マジックテープ(登録商標))を使用している。接合強度の高いものを選択して使用し、複合板1の反客室側の面にはフックタイプの面ファスナー41Aを固着し、車体部材F3側の面にはループタイプの面ファスナー41Bを固着するのがよい。ループタイプの面ファスナー41Bには塵埃が付着しにくいため、そのようにすると、複合板1間の隙間から入るごみや埃が、客室側から見える範囲に溜まることが避けられる。
【0043】
面ファスナーによる複合板の取り付けは、リベットやブラインドリベットやネジ、接着、溶接等による場合に比べるとやや安定性を欠き、長期間の使用によって取り付け位置がずれたり取り付け強度が低下したりすることがある。そのため図8(a)・(b)の例では、面ファスナーによる取り付けをネジ止めによって補うこととしている。すなわち、複合板1は、下端部をネジ43によって車体部材F5・F6に取り付けるとともに、その反客室側に面ファスナー42A(たとえばフックタイプ)を固着している。なお、複合板1の上端部は溝形の枠体45に挿入するようにし、その枠45には、複合板1の厚さ方向の位置調整を可能にする幅の大きな溝が形成している。
【0044】
図9のように2枚の複合板1D・1Eが隙間をはさんで隣接する部分では端部カバー34を取り付けることによって、図4(a)のような2枚の複合板1D・1Eが隙間をはさんで隣接する構造の部分の代りとしても良い。端部カバー34は、ブラインドリベット11によって一方の複合板1Dの反客室側の端部付近に固定し、客室側に延びた部分により、双方の複合板1D・1Eの端部付近を覆う。こうした端部カバー34を使用すると、複合板1D・1Eの端面を客室側から見えないようにし両者間の隙間を隠すことができて、内装構造を外観よく仕上げることができる。34にはスポンジ等を取付けておき、他方のパネルへ押しつけることで振動によるビビリ防止を図る。
【0045】
図10(a)・(b)は、車体側に取り付けられる支持用金具52に対し、軸状のプラスチック製ファスナー51によって複合板1を固定した例を示す。この例ではまず、支持用金具52に図のように2枚の帯状部材53・54を一体に設け、それら帯状部材53・54が形成する溝部に複合板1の縁部を挿入できるようにする。帯状部材53・54の複数箇所には、双方を厚さ方向に貫く円形貫通孔53h・54hを設け、複合板1の複数箇所には上記縁部に沿う方向に延びた長穴1hを形成しておく。帯状部材53・54の間に複合板1の縁部を挿入し、その上下方向への位置調整を行ったうえ、上記の円形貫通孔53h・54hと長穴1hとを貫くようにプラスチック製ファスナーを挿通すると、複合板1を適切に取り付けることができる。
【0046】
鉄道車両の内装構造(側戸袋)に発明によってプラメタルを使用する場合、従来のように骨皮パネル又はサンドイッチパネルを使用する場合に比べて効果面でどのようなメリットがあるかを、下記の表1に示す。部品点数の削減、重量の軽減、コストの低減といった面でメリットがある。
表1に比較表を作成したが、下記に説明を追加する。
「骨皮パネル構造」で使用されるアルミベースメラミン樹脂化粧板は、鉄道車両用の注文生産品であり、発注から納入まで期間がかかりコスト的にも問題がある。また骨構造は前記したように溶接によるハンドメイド的な方法で生産されるため、トータルでコストも高く重量も重いものとなる。
「サンドイッチパネル構造」は、「骨皮パネル構造」より構造も簡単であり重量も軽いが、「サンドイッチパネル」自体が、注文製作品であるアルミベースメラミン樹脂化粧板と発泡芯材と裏板をプレス接着した注文生産品であるため、発注から納入まで期間かかりトータルでコストも高いものとなる。
表1の説明に記載した「芯材」は、たとえば、独立気泡タイプの塩化ビニル発泡体によるものである。
その点本願で例示の「プラメタル構造」は、積水樹脂プラメタル株式会社の鉄道車両やその他の分野にも使用できる汎用品であるため、その入手性もよいためその特長を活かして、鉄道車両の内装材料に適した構造を検討したため、比較した構造よりコスト面・重量面・構造のシンプルさ、及びトータルでの生産期間の短縮が可能な面でも優れている。
表では側引戸の戸袋構造で3タイプの構造を比較したが、これは戸袋に限定される特徴でなく、鉄道車両の内装全般においても共通する特徴である。
【表1】

【符号の説明】
【0047】
1(1A〜1E) 複合板
2・3 アルミニウム板(金属板)
4 樹脂
5 メラミン樹脂化粧板
11 ブラインドリベット
12・31・33・52・61 支持用金具
13・32・43 ネジ
22 段付きドリル
23 ストッパー治具
41(41A・41B・42A) 面ファスナー
51 プラスチック製ファスナー
53・54 帯状部材
F1〜F6 車体部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2枚の金属板の間に非発泡の樹脂を積層し一体化した複合板を、鉄道車両の車体に取り付けることにより、客室の内壁を構成することを特徴とする鉄道車両の内装構造。
【請求項2】
上記複合板における各金属板を厚さ0.1〜1.0mmのアルミニウムまたはアルミニウム合金の板とし、それらを含む複合板の厚さを2〜10mmとし、そうした複合板を、接着、ネジ止め、リベット止め、ブラインドリベット止め、または面ファスナーによって車体に取り付けることを特徴とする請求項1に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項3】
上記複合板の反客室側の面にブラインドリベットで支持用金具を固定するとともに、当該支持用金具をネジで車体に取り付けることとし、
上記ブラインドリベットは、先端が客室側の金属板に達しない長さのものを用い、反客室側の上記金属板および上記樹脂にホールドさせることを特徴とする請求項1または2に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項4】
上記ブラインドリベットのために上記複合板に形成する下穴を、基部の径が不連続に拡大した部分を有する段付きのドリルと、当該ドリルが先端部から上記の段までのみ挿入される穴を有するストッパー治具とを用い、上記複合板の反客室側から、客室側の金属板に達しない深さに形成していることを特徴とする請求項3に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項5】
互いに隣接する複合板にブラインドリベットによってそれぞれ支持用金具を固定するとともに、それら二つの支持用金具を共通のネジで車体に取り付けたうえ、隣接する上記複合板間の隙間に充填部材を詰め込むことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項6】
互いに隣接する二枚の複合板のそれぞれを、両端部にブラインドリベットで固定した支持用金具を介して車体に取り付けるにあたり、
一方の複合板の一方の端部付近に固定する支持用金具に、その複合板の固定面とブラインドリベットの装着孔、その複合板の表面に平行な対向面を有する取付け溝、車体への取り付け面および取付けネジの挿通孔を形成し、
他方の複合板のうち上記一方の複合板に近い側の端部付近に固定する支持用金具に、上記一方の複合板の支持用金具における上記取付け溝に挿入できる部分を設け、
上記他方の複合板における他方の端部付近に固定する支持用金具に、当該他方の複合板の固定面とブラインドリベットの装着孔、当該他方の複合板の表面に平行な対向面を有する取付け溝、車体への取り付け面および取付けネジの挿通孔を形成し、
各複合板の両端部に固定する上記支持用金具を、一方のものは取付けネジで車体に取り付け、他方のものは隣接する複合板の支持用金具における取付け溝に挿入して取り付ける
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項7】
上記複合板に固定される支持用金具を戸袋付近に設けていて、当該支持用金具は、上記複合板の一部を挿入できる溝部を有するアルミニウム型材であり、その溝部に挿入された複合板をブラインドリベットで連結するものである
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項8】
上記複合板を面ファスナーによって車体に取り付けることとし、上記複合板の反客室側の面にフックタイプの面ファスナーを固着するとともに車体側の取り付け面にループタイプの面ファスナーを固着したことを特徴とする請求項1または2に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項9】
上記複合板を面ファスナーによって車体に取り付けるとともに、当該複合板の下端部をネジによっても車体に取り付け、当該複合板の上端部を、厚さ方向の位置調整を可能にする幅を有する溝形の枠体内に挿入したことを特徴とする請求項8に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項10】
間隔をおいて互いの端部を突き合わせた状態に隣接する二枚の複合板に対し、一方の複合板の反客室側の端部付近にブラインドリベットで固定されるとともに客室側に延びた部分にて双方の複合板の端部付近を覆う端部カバーを取り付けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項11】
車体に取り付けられる支持用金具に2枚の平行な帯状部材を含め、それら帯状部材が形成する溝部に複合板の縁部を挿入できるようにし、
上記2枚の帯状部材に両者を厚さ方向に貫く円形貫通孔を設ける一方、上記複合板に、当該複合板を厚さ方向に貫くとともに上記縁部に沿う方向に延びた長穴貫通孔を形成し、
帯状部材の溝部に複合板の縁部を挿入し、その上下方向への位置調整を行ったうえ、上記の円形貫通孔と長穴貫通孔とにプラスチック製ファスナーを挿通することにより、上記複合板を車体に取り付ける
ことを特徴とする請求項1または2に記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項12】
上記複合板における各金属板と樹脂とを、接着剤によらず熱溶着によって積層一体化したことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項13】
上記複合板の客室側となる表面にフッ素樹脂またはポリエステル樹脂またはアクリル樹脂等の塗装を施したうえ、その複合板にロールによる曲げ加工を施し、そうした複合板を車体に取り付けることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。
【請求項14】
上記複合板の客室側となる表面にメラミン樹脂化粧板またはメラミン樹脂化粧シートを接着し、そうした複合板を車体に取り付けることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載した鉄道車両の内装構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−131628(P2011−131628A)
【公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−290416(P2009−290416)
【出願日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【出願人】(000000974)川崎重工業株式会社 (1,710)
【Fターム(参考)】