JP5931677B2 - 端部ふさぎ板を備えた鉄道車両 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両に関し、より詳細には車体床下に設けられた機器収納部の車両長手方向端部を塞ぐ端部ふさぎ板を備えた鉄道車両に関する。

一般に、鉄道車両の車体の床下には、制御機器等の各種機器が収納された機器収納部が設けられている。このような機器収納部は、機器の損傷防止や着雪防止、特に高速鉄道車両の場合には空気抵抗を低減する観点から、その前面・後面及び側面には、ふさぎ板が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
一方、先頭車両の骨組構造に関し、金属の薄板からなる外板と骨組と断面Ｌ字状の横骨で構成された骨組構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−１９６０５４号公報 特開平７−２１００号公報

特許文献２に記載された骨組構造は、先頭車両だけでなく、端部ふさぎ板にも適用可能である。例えば、高速鉄道車両においては、所望の形状を確保しつつ、十分な強度と軽量化を確保するため、アルミ製の骨材を溶接して骨組構造体とした端部ふさぎ板が用いられることがある。
しかしながら、このような端部ふさぎ板は、アルミ材の溶接を必要とし、また溶接による熱歪みが生じるために、組立精度の確保が困難であり、かつ、熱歪みを除去するための作業に時間と手間を要するという問題があった。
また、鉄道車両の車種等によって車両の内部構造が異なり、端部ふさぎ板の取付位置が異なる場合があるため、その取付位置の調整作業が必要である。しかしながら、上述のように、上記骨組構造体の端部ふさぎ板は、精度確保が困難であり、取付位置の調整作業も容易ではない。

本発明は、溶接を用いることなく組み立てることができ、取付位置の調整が容易な端部ふさぎ板を備えた鉄道車両を提供することを目的とする。

本発明に係る鉄道車両は、台枠下方であって台車の長手方向前方あるいは後方に設けられた機器収納部の端部を塞ぎ、前記台枠から下方に延びる取付柱部材に取り付けられる端部ふさぎ板を備える鉄道車両であって、前記端部ふさぎ板は、車幅方向両側に配置された一対の端板部と、車幅方向略中央に配置された中央板部と、前記端板部と前記中央板部との間に配置される一対の中間板部と、車幅方向に延在し、その上面が前記取付柱部材の下端部に取り付けられ、その下面が前記端板部及び前記中間板部の上縁部に取り付けられる連結部材とを有し、前記取付柱部材と前記連結部材、前記端板部及び前記中間板部と前記連結部材は、それぞれ、車幅方向における相対位置を調整可能に締結具により締結されている。

このようにすれば、溶接を用いずに、締結作業により端部ふさぎ板を組み立てることができるので、作業量を低減することができるとともに、溶接歪みが生じることがないので品質を向上させることができる。
また、台枠から下方に延びる取付柱部材と前記連結部材と、前記連結部材と前記端板部及び前記中間板部とは、それぞれ、車幅方向における相対位置を調整可能に締結具により締結されているので、取付柱部材を介して台枠に取り付ける際に車幅方向における相対位置の調整が可能である。すなわち、車体に対する端部ふさぎ板の取付位置を容易に調整することができ、寸法精度の向上を図るとともに調整管理が容易となる。

本発明により、溶接を用いることなく、取付位置の調整が容易な端部ふさぎ板を備えた鉄道車両を提供することができる。

実施の形態に係る鉄道車両の概略構成を示す側面図である。 端部ふさぎ板の構成を示す正面図である。 図２の端部ふさぎ板のうち、中央板部を除く左半分を拡大して示す一部正面図である。 取付柱部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 端部ふさぎ板の左側面図である。 中央板部を除き、中間板部に取付ブラケットを取り付けた状態の端部ふさぎ板の右側面図である。 中央板部を除き、中間板部に取付ブラケットを取り付けた状態の端部ふさぎ板の平面図である。 図３のＡ−Ａ線における断面図である。 図３のＢ−Ｂ線における断面図である。 図３のＣ−Ｃ線における断面図である。

以下、実施の形態を図面に沿って説明する。
[１．実施の形態]

[１−１．全体構成]
図１は鉄道車両の概略構成を示す側面図である。
図１に示すように、鉄道車両１は、その車体の床下に制御機器等の各種機器が収納された機器収納部４Ａ〜４Ｃを備え、その各端部が端部ふさぎ板５にて塞がれている。すなわち、端部ふさぎ板５は、車幅方向に延び、台車３の長手方向前方あるいは後方に設けられた機器収納部４Ａ〜４Ｃの端部を覆っている。

［１−２．端部ふさぎ板５の構成］
図２は端部ふさぎ板の正面図、図３は端部ふさぎ板の左半分を、中央板部を除き、拡大して示す一部正面図である。
図２及び図３に示すように、端部ふさぎ板５は、車幅方向端部に配置された一対の端板部１１と、車幅方向略中央部に配置された中央板部１２と、端板部１１と中央板部１２との間に配置された一対の中間板部１３と、車幅方向に延在する連結部材１４とを概略備え、台枠２から下方に延びる取付柱部材６に取り付けられる。

取付柱部材６は、車体と端部ふさぎ板５との結合部分であり、必要な剛性を有するものであればよく、例えば鋼製、アルミ製とすることができるが、材質は特に制限されない。取付柱部材６の上端部は、台枠２から吊り下げられるボルト１５Ｃにより締結スペーサ２５を介して台枠２に固定されている（図３参照）。かかるスペーサ２５の厚さを調整することにより、端部ふさぎ板５の高さ方向の位置や、取付柱部材６の取付面の位置を調整可能である。

連結部材１４は、端板部１１から中間板部１３に亘って車幅方向に延在し、端部ふさぎ板構造のメインフレームとなる部材であり、例えばアルミ製である。連結部材１４は、端板部１１及び中間板部１３の上縁部に対してボルト１５Ｂ（締結具）により締結されるとともに、取付柱部材６の下端部に対してもボルト１５Ｂにより締結されている。
なお、ボルト１５Ｂ、取付柱部材６及び連結部材４の詳細については後述する。

端板部１１、中央板部１２および中間板部１３は、例えばアルミ製であり、それぞれ周縁部の一部が折り曲げ加工され、必要な強度が確保されている。なお、端板部１４、中間板部１３および中央板部１２は、それぞれ隣接する端縁同士がボルト１５Ａ（締結具）により締結されている。
中間板部１３は、中央に矩形状の開口１３Ａが形成され、この開口が蓋部材２１にて閉塞されている（図３参照）。蓋部材２１は、中間板部１２に形成されたボス部１２ａにボルト１５Ａを用いて取り付けられる。メンテナンス等を行う作業者は、蓋部材２１を取り外すことにより、開口１３Ａから機器収納部に設置された各種機器にアクセス可能である。
このように、本実施の形態に係る端部ふさぎ板５は、端板部１１、中間板部１３及び中央板部１２の各板部と、メインフレームとなる連結部材１４とを、それぞれボルト１５Ｂにより締結し、溶接を用いない組立構造体（いわゆる溶接レス構造体）となる。
また、取付柱部材６と連結部材１４、端板部１１及び中間板部１３と連結部材１４とをボルト１５Ｂを用いた組立構造とし、後述するように台枠２に取り付ける際に車幅方向において、それらの相対位置を調整可能となる構造を実現している。

[１−２．取付柱部材６の構成]
次に、取付柱部材６の詳細な構成について説明する。図４（ａ）は、取付柱部材６の平面図、図４（ｂ）は、取付柱部材６の正面図である。
図４（ａ）（ｂ）に示すように、取付柱部材６は、鉛直方向に延びる支持部６Ａと、この支持部６Ａの下端に設けられる断面略Ｌ字形状の取付部６Ｂとを有する。
取付部６Ｂは、水平方向に延在する水平面部６Ｂａと、この水平面部６Ｂａから鉛直方向に延在する鉛直面部６Ｂｂとを含む。すなわち、鉛直面板部６Ｂｂは、機器収納部４Ａ（または４Ｂ，４Ｃ）の端部に対向する面となる。水平面部６Ｂａ及び鉛直面部６Ｂｂには、取付孔６Ｂａａ，６Ｂｂａが設けられ、端板部１１及び中間板部１３や連結部材１４に対してボルト締結が可能である。

一方、支持部６Ａは、平面視において断面略Ｌ字形状の本体部６Ａａと、この本体部分６Ａａの上側に設けられ、水平方向に延在する水平上側部６Ａｂと、本体部分６Ａａの下端から取付部６Ｂａに延び、取付部６Ｂａの鉛直面部６Ｂｂに接合される延長部６Ａｃとを含む。水平上側部６Ａｂには、取付孔６Ａａａが設けられ、台枠２に対してボルト締結が可能である。

[１−３．連結部材１４の構成]
次に連結部材１４の詳細な構成について説明する。図５及び図６は、端部ふさぎ板５の側面図、図７は、端部ふさぎ板５の平面図である。
図５及び図６に示すように、連結部材１４は、断面矩形状で、４つの面部つまり上面部１４Ａ（第１の被取付部）、後面部１４Ｂ（第２の被取付部）、前面部１４Ｃ（第３の被取付部）及び下面部１４Ｄを有する。

各面部１４Ａ〜１４Ｄには、連結部材１４の延在方向（すなわち車幅方向）に沿って、レール溝１４Ａａ〜１４Ｄａが形成されている。これらのレール溝には、ボルト１５Ｂの頭部が係合可能である。ここで、ボルト１５Ｂは、その頭部がレール溝内でスライド可能であるが、回転が規制される。例えば、ボルト１５Ｂの頭部は、長方形の四隅を切り欠いた形状であり、任意の位置で締結されたときに十分な強度を有する。なお、ボルト１５Ｂの形状はこれに限定されるものではなく、レール溝内でスライド可能であり、かつ回転規制される形状であればよい。

連結部材１４の上面部１４Ａは、取付柱部材６の水平面部６Ｂａに対して平行であり、互いに接触した状態でボルト１５Ｂにより締結される（図７参照）。また同様に、連結部材１４の後面部１４Ｂは、取付柱部材６の鉛直面部６Ｂａに対して平行であり、互いに接触した状態でボルト１５Ｂにより締結される。上述のように、連結部材１４の上面部１４Ａ及び後面部１４Ｂには、レール溝が形成されているので、連結部材１４と取付柱部材６（すなわち台枠２）との車幅方向における相対位置を調整しながら、連結部材１４を取付柱部材６に対して締結固定することができる。

また、連結部材１４の前面部１４Ｃは、端板部１１及び中間板部１３に対して平行であり、端縁部１１及び中間板部１３の上縁部に接触した状態でボルト１５Ｂにより締結される。連結部材１４の前面部１４Ｃにはレール溝が形成されているので、連結部材１４と端縁部１１及び中間板部１３との車幅方向における相対位置を調整しながら、端縁部１１及び中間板部１３を連結部材１４に対して締結固定することができる。
なお、連結部材１４の各端部は、端板部１１（後述する外側鉛直部１１ｂ）と中間板部１３（後述する中央板部側鉛直縁部１３ｂ）とにそれぞれ皿ビス３４を用いて固定されている。

[１−４．端板部１１、中央板部１２及び中間板部１３の取付、補強部材３１〜３３]
端板部１１と中間板部１３とは、次のように締結固定される。すなわち、図８及び図９に示すように、端板部１１は、その車幅方向内方側の端部が折り曲げられ、機器収納部４Ａ（または４Ｂ，４Ｃ）側に突出する端板部側鉛直縁部１１ａを有する。一方、中間板部１３は、その車幅方向外方側及び内方側の端部が折り曲げられ、機器収納部４Ａ（または４Ｂ，４Ｃ）側に突出する中間板部側鉛直縁部１３ａ及び中央板部側鉛直部１３ｂをそれぞれ有する。端板部１１の端板部側鉛直縁部１１ａと、中間板部１３の中間板部側鉛直縁部１３ａとは、スペーサ１６を介して接しており、ボルト１５Ｃにより締結され、その結果、端板部１１と中間板部１３とが組み立てられる。なお、スペーサ１６の厚さを調整することにより、端部ふさぎ板５の車幅方向の寸法や、車体の車幅方向の寸法との誤差を調整することができる。

また、中間板部１３と中央板部１２とは、次のように締結固定される。すなわち、図８に示すように、中央板部１２には、水平断面略Ｌ字形状であって鉛直方向に延在する取付ブラケット２２が設けられ、かかる取付ブラケット２２と中間板部１３の中央板部側鉛直部１３ｂがボルト１５Ｃにより締結され、その結果、中間板部１３と中央板部１２とが組み立てられる。

なお、図３及び図８に示すように、中間板部１３の上側部分の左右隅部には断面略Ｌ字形状の補強ステー１７が取り付けられている。補強ステー１７は、その上側端部が連結部材１４の下面部１４Ｄにボルト１５Ｃを用いて締結され、その下側端部が中間板部１３の鉛直縁部１３ａ，スペーサ１６及び端板部１１の鉛直縁部１１ａにボルト１５Ｃを用いて締結されている。

また、図３及び図１０に示すように、必要な強度を確保するために、中間板部１３及び端板部１１にも補強部材３１〜３３が設けられている。すなわち、中間板部１３の下側部分の左右隅部には断面Ｌ字形状の補強部材３１、端板部１１には補強部材３２，３３が締結固定されている。

以上のように、実施の形態に含まれる端部ふさぎ板５は、一対の端板部１１、中央板部１２、一対の中間板部１３及び連結部材１４とを有する組立構造体とすることで、溶接を行わずに端部ふさぎ板を提供することができる。これにより、溶接による熱歪みを除去するための作業が必要なくなり品質を向上させることができる。特に、各板部がアルミ製である場合、従来の構造ではアルミ溶接が必要となり、作業者の溶接技量や設備の確保が必要であったが、本実施の形態に含まれる端部ふさぎ板５は、そのような制約がない。

また、台枠２から下方に延びる取付柱部材６と連結部材１４と、連結部材１４と端板部１１及び中間板部１３とは、それぞれ、車幅方向における相対位置を調整可能にボルト１５Ｂを用いて締結されているので、車体に対する端部ふさぎ板の位置を容易に調整することができる。

実施形態において、連結部材１４は、上面部１４Ａ及び後面部１４Ｂ（第１及び第２の被取付部）に第１及び第２係止凹部１４Ａａ，１４Ｂａをそれぞれ設けているが、第１及び第２の係止凹部１４Ａａ，１４Ｂａの一方を省略し、鉛直方向あるいは水平方向においてのみ取り付けるようにすることもできる。

実施形態において、端板部１１、中間板部１３及び中央板部１２は、それぞれアルミ製としたが、材質はこれに限られず、鋼等のアルミ以外の金属や、ＣＦＲＰ等の複合材料も適用可能である。

１ 鉄道車両
２ 台枠
３ 台車
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 機器収納部
５ 端部ふさぎ板
６ 取付柱部材
６Ａ 支持部
６Ｂ 取付部
６Ｂａ 水平面部
６Ｂｂ 鉛直面部
１１ 端板部
１１ａ，１１ｂ 鉛直縁部
１２ 中央板部
１３ 中間板部
１３ａ，１３ｂ 鉛直縁部
１４ 連結部材
１４Ａ 上面部（第１の被取付部）
１４Ｂ 後面部（第２の被取付部）
１４Ｃ 前面部（第３の被取付部）
１４Ａａ 第１の係止凹部
１４Ｂａ 第２の係止凹部
１４Ｃａ 第３の係止凹部
１５Ａ，１５Ｂ ボルト（締結具）

Claims (6)

1. 台枠下方であって台車の長手方向前方あるいは後方に設けられた機器収納部の端部を塞ぎ、前記台枠から下方に延びる取付柱部材に取り付けられる端部ふさぎ板を備える鉄道車両であって、
   前記端部ふさぎ板は、
   車幅方向両側に配置された一対の端板部と、
   車幅方向略中央に配置された中央板部と、
   前記端板部と前記中央板部との間に配置される一対の中間板部と、
   車幅方向に延在し、その上面が前記取付柱部材の下端部に取り付けられ、その下面が 前記端板部及び前記中間板部の上縁部に取り付けられる連結部材とを有し、
   前記取付柱部材と前記連結部材、前記端板部及び前記中間板部と前記連結部材は、それぞれ、車幅方向における相対位置を調整可能に締結具により締結される、端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。
   
2. 前記連結部材は、上面部と下面部と前面部と後面部とを有する断面矩形状であり、
   前記上面部及び前記後面部は、それぞれ車幅方向に延びる第１及び第２レール溝をさらに有し、各前記レール溝内でスライド可能でかつ回転規制された締結具により前記取付柱部材に締結される、請求項１に記載の端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。
   
3. 前記取付柱部材は、
   鉛直方向に延びる支持部と、
   この支持部の下端に設けられ、水平方向に延在する水平面部と、前記水平面部から鉛 直方向に延在し前記機器収納箱の端部に対向する側に設けられる鉛直面部とを含む取付 部とを有し、
   前記連結部材の前記上面部と前記取付部の前記水平面部とは、それぞれが接触した状態で前記締結具により締結され、
   前記連結部材の前記後面部と前記取付部の前記鉛直面部とは、それぞれが接触した状態で前記締結具により締結されている、請求項２記載の端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。
   
   
4. 前記連結部材は、上面部と下面部と前面部と後面部とを有する断面矩形状であり、
   前記下面部及び前記前面部は、それぞれ車幅方向に延びる第３及び第４レール溝をさらに有し、各前記レール溝内でスライド可能でかつ回転規制された締結具により前記端板部及び前記中間板部に締結される、請求項１〜３にいずれか１つに記載の端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。
   
   
5. 各前記端板部は、車幅方向内方の端部に、前記機器収納部の端部側に向けて突出する端板部側鉛直縁部をさらに有し、
   各前記中間板部は、車幅方向外方の端部に、前記端板部側鉛直縁部に対応した中間板部側鉛直縁部を有し、
   端板部側鉛直縁部と中間板部側鉛直縁部とが、締結具により締結固定される、請求項１〜４のいずれか１つに記載の端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。
   
6. 前記中央板部の車幅方向側縁部にそれぞれ、一側面部と他側面部とを有する平面視Ｌ字形状の取付具をさらに備え、
   各前記取付具の一側面部と前記中央板部の前記側縁部とが、締結具による締結され、
   各前記取付具の他側面部と前記中間板部の車両中央側の鉛直縁部とが締結具による締結される、請求項１〜５のいずれか１つに記載の端部ふさぎ板を備えた鉄道車両。

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