鉄道車両構体

【課題】側構体と屋根構体との接合部分にできる段差や樋をホームに立った乗客から見えないようにした鉄道車両構体を提供すること。
【解決手段】側構体１、屋根構体２、妻構及び台枠を接合することによりなるものであって、側構体１は、その上部が湾曲して屋根構体２側に延び、その端部１１ａが低い位置にある屋根構体２の端部と接続板４１によって接合され、その接続板４１によってできた車体長手方向に連続する側構体１と屋根構体２との段差が樋４２を構成する鉄道車両構体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根構体や側構体などを接合することにより組み立ててなる鉄道車両構体に関し、特に屋根構体と側構体との接合部における段差をなくした鉄道車両構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、側構体が台枠の長手方向に沿って左右両側に接合され、その前後には妻構体が、そして上部には屋根構体が接合された鉄道車両構体から構成されている。そうした鉄道車両構体に関しては、その一例として本出願人が提案した特開２００３−１９１８４２号公報に開示されたものを挙げることができる。これはステンレス製構体の車両であって、側構体ブロックなどのパーツを接合して組み合わせる構造の鉄道車両構体である。図８は、同公報に開示された鉄道車両構体の側面図である。
【０００３】
鉄道車両構体１００は、側構体１０１の上部に屋根構体１０２が接合され、側構体１０１の下部が台枠１０３に接合されている。そうした鉄道車両構体を構成する同公報に記載された一車両分の側構体１０１は、２組の車端窓ブロック１１１と３組の中間窓ブロック１１２、そして各窓ブロック１１１，１１２の間に位置する４組の側入口ブロック１１３を接合して構成されている。各ブロック１１１〜１１３は、骨組みに側外板が貼られて作成されている。そして、各ブロック１１１〜１１３が接合してできた側構体１０１には上部に屋根構体１０２が載せられて接合されている。図９は、その側構体１０１と屋根構体１０２との接合部分を示した断面図である。
【０００４】
屋根構体１０２は、屋根外板１２１の下面に車体幅方向に延びた垂木１２２が複数設けられている。その屋根外板１２１は、車体幅方向中央部分が波形に形成され、幅方向両端の角部にかけては垂木１２２と離れるように外形形状が形成され、そこには凹形状の樋１２３が車体長手方向の全長にわたって形成されている。そうした屋根構体１０２は、垂木１２２の端部が長桁１２５に接合され、その長桁１２５に側構体１０１の柱１２７が接合されている。このとき屋根外板１２１は、樋１２３の外側が湾曲して下向きに下がり、端部１２４が垂直になって側構体１０１の側外板１２８に対して外側から重ねられる。そして、その外板同士が重なり合った部分がスポット溶接によって接合される。
【特許文献１】特開２００３−１９１８４２号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】特開平５−４５７９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の鉄道車両構体は、前述したように屋根構体１０２の屋根外板１２１が側構体１０１の側外板１２８に外側から重ねられて接合していたため、その部分に段差ができてしまい、外観を損なって見栄えが良くなかった。
一方、前記特許文献２には、屋根構体と側構体の接合部に図１０に示すような樋を構成したものが開示されている。具体的には、屋根構体２０１の屋根外板２１１が、幅方向の端部を上方に折り曲げて樋２１２が形成され、側構体２０２の側外板２１３が樋２１２を構成する屋根外板の折り曲げ部分に外側から重ねて接合されている。従って、こうした鉄道車両構体では屋根外板２１１と側外板２１３との段差が側構体２０２の側面に現れないが、樋２１２ｂの存在がホームに立った乗客からも良く確認でき、その点で見栄えが良くなかった。
【０００６】
また、屋根外板１２１と側外板１２８の重なり部分をスポット溶接にて接合する場合、その接合部には更にシール材を用いた水密処理が必要であった。しかし、その接合部におけるシール材は、経年劣化によって取り替える必要が生じたり、洗車に使用する洗剤との相性が悪い場合にはシールを劣化させてしまい、そのための取り替えも必要であった。従って、従来の鉄道車両構体は、側構体１０１と屋根構体１０２との間のシール材に関するメンテナンスが面倒であった。
【０００７】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、側構体と屋根構体との接合部分にできる段差や樋をホームに立った乗客から見えないようにした鉄道車両構体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鉄道車両構体は、側構体、屋根構体、妻構及び台枠を接合することによりなるものであって、前記側構体は、その上部が湾曲して前記屋根構体側に延び、その端部が低い位置にある前記屋根構体の端部と接続板によって接合され、その接続板によってできた車体長手方向に連続する側構体と屋根構体との段差が樋を構成するものであることを特徴とする。
また、本発明に係る鉄道車両構体は、前記側構体および屋根構体と接続板とがＭＩＧ溶接又はＴＩＧ溶接によって連続的に溶接されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両構体は、前記側構体および屋根構体と接続板とがレーザ溶接にて連続的に溶接されたものであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る鉄道車両構体は、前記側構体が窓開口部を備える窓ブロックと入口開口部を備える側入口ブロックとが接合されたものであって、各ブロックを構成する外板が湾曲して前記屋根構体側に延び、前記接合板を介して前記屋根構体に接合されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両構体は、各ブロックを構成する外板の車体内側には、その曲面に沿って設けられた継ぎ手部材が設けられ、前記接続板はその継ぎ手部材によって位置決めされるようにして接合されたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
よって、本発明の鉄道車両構体によれば、側構体が屋根構体側に湾曲して延びており、側構体端部がホームに立った乗客から見ることのできない位置にある。そして、側構体がその位置で屋根構体と接続板を介して接合されているため、その接合部分を見ることができず、更にはその接続板によってできた樋も乗客からは確認できなくなって見栄えが良くなる。
また、側構体と屋根構体側との接合部分が乗客からは見えない位置にあるため、その部分をＭＩＧ溶接又はＴＩＧ溶接によって連続的に溶接しても、そこにできるビードを後処理する必要もないため加工が簡単になる。
また、こうしたＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接、更にはレーザ溶接などによって連続的に溶接することによって接合部の水密性を確保することができ、スポット溶接の場合に必要であったシール材を不要とし、シール材を交換するためのメンテナンスが必要なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の鉄道車両構体は、図７を示して説明した従来例のものと同様に、側構体の上部には屋根構体が、側構体の下部には台枠が接合されたものであり、更に前後には妻構が接合されている。そして、その側構体は、車端や中間の窓ブロックの間に配置された側入口ブロックが接合され一体になるものである。
【００１２】
図１及び図２は、そうした側構体を構成する中間窓ブロックと側入口ブロックとが分離した状態を示した斜視図であって、特に図１には車体外側から見た図を示し、図２には車体内側から見た図を示している。また図３は、中間窓ブロックの両端に側入口ブロックを接合した状態を車内側から示した斜視図である。図１及び図２は、側入口ブロック２０の全体を示し中間窓ブロック１０の半分が示されている。一方、図３は、中間窓ブロック１０の全体を示し、その両側に接合された側入口ブロック２０の半分が示されている。
【００１３】
中間窓ブロック１０は、幕板や腰板を含む外板１１に骨部材を接合して作成されたものである。骨部材は、例えば図３のＡ−Ａ断面を表した図４に示すように、断面がハット形の骨部材１２などが外板１１裏面に縦横に接合されている。具体的には、外板１１に形成された窓開口部１９の左右縦２辺に沿って２本の側柱１２が、そして外板１１の左右両端部に位置する各２本ずつの側柱１２の合計６本が側構体の高さに合わせて形成されている。一方、窓開口部１９の上下横２辺には幕帯部材１３と腰帯部材１４とが形成されている。そして、その窓開口部１９の上下には幕骨１５が縦方向に形成され、縦方向の各骨部材１２，１５の間には横向きに複数の補強骨１６が接合されている。更に外板１１の下端部分には、その底辺に沿って太い長土台部材１７が接合されている。
【００１４】
側入口ブロック２０は、入口枠２１をメインにして構成されている。その入口枠２１は、入口開口部２９を形成するものであって左右の縦フレーム部２２と、入口開口部２９下方の腰板部２３と、上方の幕板部２４とから構成されている。特に幕板部２４は櫛歯状に形成され、縦フレーム部２２から延長した２本の櫛歯板２４ａと、その間に２本の櫛歯板２４ｂとの計４本がある。そして、こうした櫛歯板２４ａ，２４ｂを含む膜板部２４の表面に外板２５が貼り付けられている。櫛歯板２４ａ，２４ｂの間にはそれぞれ断面ハット形の補強骨２６が外板２５内側に接合され、入口開口部２９下の腰板部２３には、その底辺に沿って太い長土台部材２７が設けられている。
【００１５】
側入口ブロック２０を構成する入口枠２１は、縦フレーム部２２の左右両側の辺が起立した立ち上がり２１ａ，２１ｂが形成されている。ここで図５は、図３のＢ−Ｂ断面を示した図である。入口枠２１の縦フレーム部２２は、左右の立ち上がり２１ａ，２１ｂによって断面がコの字形に形成されている。そして、内側の立ち上がり２１ａは、入口開口部２９の形状に沿って環状に形成され、外側の立ち上がり２１ｂは、櫛歯板２４ａ上方の曲線部を除く直線部にまで形成されている。
入口開口部２９の上下には、その立ち上がり２１ａに連結され補強材を形成する補強骨３１，３２が接合され、特に補強骨３２は、櫛歯板２４ａ，２４ｂに沿って延びた櫛歯形状になっている。
【００１６】
ところで、本実施形態の鉄道車両構体では、図１及び図２を見て分かるように、その側構体上部が不図示の屋根構体側にまで延びて湾曲している。従って、中間窓ブロック１０や側入口ブロック２０は、同じように外板１１，２５が上方において湾曲形状を有している。そして、中間窓ブロック１０では、側柱１２や幕骨１５の延長上に外板１１の湾曲形状に沿った継ぎ手部材３５が設けられ、側入口ブロック２０では、補強骨３２の櫛歯板２４ａ，２４ｂに沿った櫛歯部分に、外板２５の湾曲形状に沿った継ぎ手部材３６が設けられている。そして、その曲面部分には長手方向に断面ハット形状の補強材３７，３８が継ぎ手部材３５，３６をそれぞれつなぐように設けられている。
【００１７】
ここで図６は、側構体上部すなわち外板上部の湾曲部分を示した断面図である。外板１１（外板２５も同じ）は、図示するように上部が湾曲し、その先の平面部１１ａに接続板４１が接合されている。この接続板４１は、一車両分の長さの長尺な板材であって、幅方向の両端は逆向きに折れ曲がって折端４１ａ，４１ｂが形成されている。そして、この接続板４１は、車端や中間の窓ブロック及び側入口ブロックが互いに接合してできた側構体と、屋根構体との連結に使用される。
【００１８】
このとき一方の折端４１ａは、外板１１上端の平面部１１ａに下から接合され、他方の折端４１ｂには屋根側接続板４３の端部が載せられて接合される。従って、側構体１と屋根構体２との接続部分は、湾曲した側構体先端よりも屋根構体端部が低い位置になるように段差が形成される。本実施形態の鉄道車両構体では、こうして接続板４１の段差面４１ｃによって形成された段差が屋根に降った雨がホームに居る乗客にかからないように水を集めて通す樋４２となる。この樋４２は、車体上部の湾曲部の先にあって、ホームなどから乗客が車両を見た場合でもその存在が分からない位置にある。
【００１９】
次に図７は、側構体１と屋根構体２との連結部分について詳細な構造を示した断面図であり、特に継ぎ手部材３５の箇所を示したものである。側構体１では外板１１の湾曲面内側に継ぎ手部材３５が設けられ、その継ぎ手部材３５下方には側柱１２などが縦方向に設けられている。接続板４１は、その段差面４１ｃが継ぎ手部材３５に当てられるようにして位置決めされている。継ぎ手部材３５は、図２にも示すように顎部３５ａが突き出され、その顎部３５ａに沿って接続板４１の折端４１ｂが配置されている。そして、折端４１ｂに接合された屋根側接続板４３と留め金具４４との間には、先端を入れるようにして垂木４５が設けられ、車体幅方向中央部分が波形に形成された屋根外板４６が屋根側接続板４３に接合され、垂木４５の上に配置されている。
【００２０】
以上のようにして構成される鉄道車両構体を構成する各部は、次のようにして接合される。先ず、中間窓ブロック１０と側入口ブロック２０とは、外板１１の車体内側面に対して入口枠２１は左右の縦側辺が上下にわたって当てられ、車体外側からレーザによる連続溶接が行われる。
また、中間窓ブロック１０は、外板１１が幕板部を含む上部外板１１Ａと、腰板部を含む下部外板１１Ｂとから構成されており、特に窓開口部１９の高さで上下に分割されている。そのため、上部外板１１Ａと下部外板１１Ｂは、互いが上下に突き当てられ、窓開口部１０の高さで現れた接合線１８がレーザによる連続溶接によって接合される。
【００２１】
そして、側構体１と屋根構体２との接合は、接続板４１とその折端４１ａ，４１ｂに重ねられた外板１１や屋根側接続板４３とが溶接接続される。具体的には、図６に示す外板１１先端と接続板４１との隅部ｐ１と、屋根側接続板４３先端と接続板４１との隅部ｐ２とが連続溶接される。ここでは、前述した入口枠２１や外板１１のようにレーザを使用しれ連続溶接する他、仕上がりが乗客から見える位置にないのでビードの後処理が不要なことからＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接によって連続的に接合するようにしてもよい。また、この他の接合部についても適宜レーザ溶接などの接合が行われる。
【００２２】
よって、本実施形態の鉄道車両構体によれば、側構体１が屋根構体２側に湾曲して延びており、側構体１端部がホームに立った乗客から見ることのできない位置にある。そして、側構体１がその位置で屋根構体２と接続板３５を介して接合されているため、その接合部分を見ることができず、更にはその接続板３５によってできた樋３６も乗客からは確認できないため見栄えが良くなる。また、側構体１と屋根構体２との接合部分が乗客からは見えない位置にあるため、その部分をＭＩＧ溶接又はＴＩＧ溶接によって連続的に溶接しても、そこにできるビードを後処理する必要もないため加工が簡単になる。
更に、こうしたＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接、更にはレーザ溶接などによって連続的に溶接することによって接合部の水密性を確保することができ、スポット溶接の場合に必要であったシール材を不要とし、シール材を交換するためのメンテナンスが必要なくなる。
【００２３】
以上、本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、側構体１を中間窓ブロック１０や側入口ブロック２０からなるものを示して説明したが、この他に押出し中空型材で構成するようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の鉄道車両構体を構成する側構体の中間窓ブロックと側入口ブロックについて分離した状態を車体外側から示した斜視図である。
【図２】実施形態の鉄道車両構体を構成する側構体の中間窓ブロックと側入口ブロックについて分離した状態を車体内側から示した斜視図である。
【図３】実施形態の鉄道車両構体を構成する側構体の一部であって、中間窓ブロックの両端に側入口ブロックを接合し状態を車内側から示した斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示した図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面を示した図である。
【図６】側構体上部に当たる外板上部の湾曲部分を示した断面図である。
【図７】側構体と屋根構体との連結部分について詳細な構造を示した断面図である。
【図８】従来の鉄道車両構体を示した側面図である。
【図９】従来の側構体と屋根構体との接合部分を示した断面図である。
【図１０】従来の屋根構体と側構体との接合部に設けられた樋の構成した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１側構体
２屋根構体
１０中間窓ブロック
１１外板
１２側柱
１３幕帯部材
１４腰帯部材
１９窓開口部
２０側入口ブロック
２１入口枠
２２縦フレーム部
２３腰板部
２４幕板部
２５外板
２９入口開口部
２１ａ，２１ｂ立ち上がり
４１接続板
４２樋

【特許請求の範囲】
【請求項１】
側構体、屋根構体、妻構及び台枠を接合することによりなる鉄道車両構体において、
前記側構体は、その上部が湾曲して前記屋根構体側に延び、その端部が低い位置にある前記屋根構体の端部と接続板によって接合され、その接続板によってできた車体長手方向に連続する側構体と屋根構体との段差が樋を構成するものであることを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項２】
請求項１に記載する鉄道車両構体において、
前記側構体および屋根構体と接続板とがＭＩＧ溶接又はＴＩＧ溶接によって連続的に溶接されたものであることを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項３】
請求項１に記載する鉄道車両構体において、
前記側構体および屋根構体と接続板とがレーザ溶接にて連続的に溶接されたものであることを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する鉄道車両構体において、
前記側構体は、窓開口部を備える窓ブロックと入口開口部を備える側入口ブロックとが接合されたものであって、各ブロックを構成する外板が湾曲して前記屋根構体側に延び、前記接合板を介して前記屋根構体に接合されたものであることを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項５】
請求項４に記載する鉄道車両構体において、
各ブロックを構成する外板の車体内側には、その曲面に沿って設けられた継ぎ手部材が設けられ、前記接続板はその継ぎ手部材によって位置決めされるようにして接合されたものであることを特徴とする鉄道車両構体。

【図１】