JPH0885452A - 鉄道車両の床構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】台枠１の床板２をハニカムパネル９で形成、床
板２の車内側に内床６を配設する鉄道車両の床構造にお
いて、内床６を支持方法を容易にすると共に、車外から
の振動、騒音及び熱伝達の抑制に有利な鉄道車両の床構
造を提供することを目的とする。 【構成】台枠１の床板２が第１のハニカムパネル９を主
体に形成、該第１のハニカムパネル製床板の車内側に内
床を配設する鉄道車両の床構造において、内床と第１の
ハニカムパネル製床板の間に、第２のハニカムパネル
を、強度、剛性、防音及び伝熱特性が異なる複数枚のハ
ニカムパネルを積層して形成、配設し、前記内床を支持
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の床構造に係
り、特に台枠の床板がハニカムパネルを主体に形成し、
該ハニカムパネル製床板の車内側に配設する内床を支
持、車外からの防音及び断熱を図るのに好敵な鉄道車両
の床構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄道車両において、台枠の床板が
ハニカムパネルを主体に形成される場合の床構造は、例
えば特願平５−２３２８０７に見られるように、台枠の
床板を第１のハニカムパネルで形成、該床板の車内側に
床受け桁を配設し、該床受け桁の上に内床を取付けてい
た。ここで、床受け桁は、台枠の床板を形成するハニカ
ムパネル同士の接合部分の形材に、締結ボルトによって
支持固定されている。台枠の床板と内床の間には、換気
空調用ダクトが断熱材と共に設置、台枠の床板の形材部
分に固定されている。内床の車内側には、腰掛脚が固定
されている。

【０００３】また、台枠の床板と内床で床構造を形成す
る構造は、特開平５−２５４４２９に実施例が示されて
いる。本実施例では、台枠の床板をアルミ中空形材で形
成し、該床板の車内側に床受け桁（床根太とも言われて
いる）を兼ねる横梁を車体長手方向にほぼ直行する方向
に配設し、横梁の上に内床を取付けている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
台枠の床板をハニカムパネルで形成、該床板の車内側に
床受け桁を配設し、該床受け桁の上に内床を取付けて床
構造を構成する場合、床受け桁は、床板を形成するハニ
カムパネル同士の接合部分の形材に配設しており、取付
け位置が制約される。床受け桁をハニカムパネルの一般
部に配設しようとすると、集中荷重が作用してハニカム
パネルが局部的に変形しやすくなり、材料強度的に問題
が生じやすくなる。また、台枠の床板からの振動、熱な
どが床受け桁を介して内床に直接伝わるため、車内環境
を保持するうえで課題となることがある。また、台枠の
床板をアルミ中空形材で形成し、該床板の車内側に床受
け桁を兼ねる横梁を車体長手方向にほぼ直行する方向に
配設し、横梁の上に内床を取付ける構造では、ハニカム
パネルで床板を形成する構造に比較して、横梁の配設位
置に関する制約は少ない。しかし、台枠の床板からの振
動、熱などが横梁を介して内床に直接伝わり、車内環境
を保持するうえで課題となることがある点では前記の従
来技術と同一である。また、台枠の床板と内床の空間に
換気空調用ダクトを配設する場合は、横梁が車体の幅方
向の全長に存在するため、前記の空間を自由に活用する
ことがでず、制約を受けるなどの課題を有する。

【０００５】本発明の目的とするところは、台枠の床板
をハニカムパネルで形成、該床板の車内側に内床を配設
する鉄道車両の床構造において、内床を支持方法を容易
にすると共に、車外からの防音及び断熱を図るのことが
できる鉄道車両の床構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、第１の手段
では、内床と第１のハニカムパネル製床板の間に、第２
のハニカムパネルを、強度、剛性、防音及び伝熱特性が
異なる複数枚のハニカムパネルを積層して形成、配設
し、前記内床を支持することにより達成される。

【０００７】第２の手段では、内床とハニカムパネル製
床板の間に、複数枚の波板を重ねて配設、波板の凹凸部
に断熱及び防音に効果のある詰物を取付け、前記内床を
支持したことにより達成される。

【０００８】第３の手段では、内床と第１のハニカムパ
ネル製床板の間に、第２のハニカムパネルと波板を組合
せて配設、波板の凹凸部に断熱及び防音に効果のある詰
物を取付け、前記内床を支持することにより達成され
る。

【０００９】

【作用】本発明の第１の手段によれば、内床と台枠の第
１のハニカムパネル製床板との間に配設した内床支持用
の第２のハニカムパネルが、床下から車内に伝達される
振動、音及び熱を、第２のハニカムパネルを形成する複
数枚の積層ハニカムパネル、該積層ハニカムパネル間に
配設する防音、断熱材を適正なものに選定することによ
り、それぞれ従来の床受け桁方式と比較して低下させる
ことができるため、全体としても効果的に低下させるこ
とができる。

【００１０】第２の手段によれば、内床とハニカムパネ
ル製床板の間に複数枚重ねて配設した波板及び波板に取
付けた詰物が、床下から車内に伝達される振動、音及び
熱を、波板自身の剛性及び材料特性、波板に取付けた詰
物の材料特性を適正なものに選定することにより、従来
の床受け桁方式と比較して効果的に低下させることがで
きる。

【００１１】また、第３の手段によれば、内床と第１の
ハニカムパネル製床板の間に配設した第２のハニカムパ
ネルと波板及び波板に取付けた詰物が、床下から車内に
伝達される振動、音及び熱を、第２のハニカムパネル及
び波板自身の剛性と材料特性、波板に取付けた詰物の材
料特性を適正なものに選定することにより、従来の床受
け桁方式と比較して効果的に低下させることができる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を、図１乃至図４によって
説明する。図１は本発明を適用した鉄道車両の床構造の
部分断面図、図２は台枠の床板と内床の間に換気用ダク
ト及び内床支持部を取付けた状態の部分拡大図、図３は
図２のIII−III視図、図４は台枠の床板と内床の間に換
気用ダクト及び内床支持部を配設した平面図である。

【００１３】図において、１は台枠、２及び３は台枠１
を形成する床板及び側梁、４は側構体、５は側構体４の
車内に配設した内張り板、６は台枠の車内側に配設した
内床、７及び８は床板２と内床６の間に配設した本発明
の内床支持部及び換気用ダクト、９は内床支持部７を構
成するハニカムパネル、１０は同じく波板、１１は同じ
く断熱材、１２はハニカムパネル、１３は内床支持部７
及び換気用ダクト８を固定するボルト、１４は床板に配
設したねじ部、１５は腰掛、１６は腰掛１５を内床６の
上面に取付けるための支持具、１７及び１８は支持具１
６を内床６に取付けるためのボルト及び内床６内に配設
したナット部である。

【００１４】本実施例では、図１に示すように台枠１
は、アルミニウム合金製押出し形材で製作した側梁３の
側面の凸部３ａに、アルミハニカム材で形成した床板２
を配設し、該床板２の縁材２ａを溶接して製作する。

【００１５】台枠１は、必要に応じて側梁３間に横梁
（図示せず）を配設する。また、図１に示した台枠１
は、車体中央の一般部を示したものであり、枕梁、中梁
及び端梁（共に図示せず）も配置される。側構体４は、
一般部がアルミハニカム材で形成されており、台枠１と
は側構体４の端部４ａで溶接により接合する。側構体４
と屋根（図示せず）、台枠１及び側構体４と妻構体（図
示せず）の接合も同様に行い、構体を組立てる。

【００１６】車体の艤装は、側面に関しては側構体４の
車内側に内張り板５を配設して行う。床に関しては、内
床６、内床支持部７及び換気用ダクト８を製作した後、
全体を組立てる。ここで、内床６はアルミハニカム材で
形成する。内床支持部７は、ハニカムパネル９、波板１
０と断熱材１１で構成した中間部及び、ハニカムパネル
１２を順次接着剤で接合しながら重ね合わせて製作す
る。内床支持部７の防振性、断熱特性及び防音特性は、
ハニカムパネル９、波板１０と断熱材１１及びハニカム
パネル１２を選択し、目的とする特性が得られるように
組合せる。尚、本実施例では内床支持部７は３層で形成
したが、３層以外の複数層で形成してもよい。また、波
板１０は、金属或いは非金属、例えばステンレス鋼或い
は繊維強化複合材料で製作する。換気用ダクト８はアル
ミニウム合金の薄板を利用して製作する。次に、内床支
持部７及び換気用ダクト８を所定の位置に配設した後、
図２及び３に示したように内床支持部７の床板２側に位
置するハニカムパネル１２及び換気用ダクト８を一緒に
ボルト１３で固定する。内床６は、内床支持部７の上に
配設し、予め内床６及び内床支持部７に配設していた、
それぞれ貫通穴及びねじ部（共に図示せず）を合わせ、
ねじにより固定する。貫通穴及びねじ部はそれぞれの内
床６及び内床支持部７に接着剤で固定しておく。

【００１７】腰掛１５は、図１に示したように支持具１
６を内床６との間に取付け、内床６にねじ部１８にボル
ト１７で固定する。内床６と換気用ダクト８及び内床支
持部７の間にできる空間Ａには、断熱材を配設する。内
床支持部７は、図４に示したように台枠１の床面２の換
気用ダクト８の位置を除いた全面に配設する。尚、床板
２と内床６の間に換気用ダクト８以外のものが配設され
るときは、内床支持部７はその位置も除いて配設する。

【００１８】これにより、台枠１の床板２及び内床６に
ハニカムパネルを用いた鉄道車両の床構造において、ハ
ニカムパネルに作用する荷重は、従来のブラケット式床
根太構造に対して面荷重となる。したがって、局所的な
集中荷重に対して弱いハニカムパネルにおいても、内床
支持部７は配設位置を自由に選定できる。このため、内
床６は乗客及び腰掛１５などの作用荷重に対して必要な
剛性、強度を小さくすることができる。即ち、内床６を
安価に製作することができる。内床支持部７を、台枠１
の床板２と内床６の間に配設する部品、例えば換気用ダ
クト位置以外の個所の全面に配設するため、従来のブラ
ケット式床根太構造と比較して、床板２と内床６の間に
配設する断熱材の量を大幅に低下することができる。ま
た、内床６が防振性、断熱特性及び防音特性に優れた内
床支持部７で支持されていることから、台枠１の床板２
からの振動、熱及び騒音の伝達を大幅に抑制することが
でき、車内の居住性が向上する。

【００１９】次に、図５、６及び図７を用いて、内床支
持部に関する第２、３及び４実施例について説明する。
図５は３種類のハニカムパネルの間にゴム板及び断熱材
を配設して形成した内床支持部の断面図、図６は２種類
のハニカムパネル間にゴムで成形した緩衝材を配設して
形成した内床支持部の断面図、図７は繊維強化複合材料
で成形した２種類の角パイプの間及びに角パイプと床板
への固定用面板の間にそれぞれゴム板及び断熱材を配設
して形成した内床支持部の断面図である。

【００２０】図において、１９、２０及び２１はハニカ
ムパネル、２２はゴム板、２３は断熱材、２４及び２５
はハニカムパネル、２６はゴムで成形した緩衝材、２７
及び２８は繊維強化複合材料で成形した角パイプ、２９
は断熱材、３０は面板である。前記実施例と同一符号は
同一部材を示す。

【００２１】図５に示した第２実施例では、台枠１の床
板２側及び内床６側に配設する第１及び第２のハニカム
パネル１９、２１の間に、第３のハニカムパネル２０、
ゴム板２２及び断熱材２３を配設して内床支持部７’を
形成する。

【００２２】図６に示した第３実施例では、台枠１の床
板２側及び内床６側に配設する第１及び第２のハニカム
パネル２４、２５の間に、ゴムで成形した緩衝材２６を
配設して内床支持部７’’を形成する。

【００２３】図７に示した第４実施例では、繊維強化複
合材料で成形した角パイプ２７、２８と、該角パイプ２
７、２８の間に断熱材２９を配設、角パイプ２８の台枠
１の床板２と接合部に面板３０を取付けて内床支持部
７’’’を形成する。

【００２４】これらの第２乃至第４実施例の内床支持部
の構造は、それぞれ構造は異なるものの、基本的には図
１ないし図２に示した第１実施例と同一である。即ち、
内床支持部７’、７’’及び７’’’に必要な防振性、
断熱特性及び防音特性は、第２実施例では３種類のハニ
カムパネル１９、２０、２１とゴム板２２及び断熱材２
３を、第３実施例では２種類のハニカムパネル２４、２
５とゴムで成形した緩衝材２６を、第４実施例では２種
類の角パイプ２７、２８と断熱材２９を、それぞれ組合
せて目的とする特性が得られるようにする。また、第２
乃至第４実施例を組合せてもよい。このような構造にお
いても、第１実施例と同様な効果を得ることができる。

【００２５】次に、図８乃至図１０を用いて第５、６及
び７実施例を説明する。図８は内床の支持を内床支持部
と換気用ダクトを併用して行うようにした鉄道車両の床
構造の部分断面図、図９及び図１０は換気用ダクトに関
する他の実施例の断面図である。

【００２６】図において、３１は内部に補強部を有する
換気用ダクト、３２は換気用ダクト３１の内床側に配設
するハニカムパネル、３３は換気用ダクト３１’を形成
する繊維強化複合材料製の角パイプ、３４及び３５は角
パイプ３３のそれぞれ台枠１の床板２側及び内床６側に
配設するハニカムパネル、３６は繊維強化複合材料で一
体成形した内部に縦リブを有する中空形材である。前記
実施例と同一符号は同一部材を示す。

【００２７】第５実施例では、換気用ダクト３１は内部
に補強部３１ａを配設した構造とし、長手方向に成形加
工ができるアルミ合金製の押出し形材で製作する。ここ
で、換気用ダクト３１はアルミ合金製の薄板を使用し、
外枠部及び内部補強材を個別に製作した後、組合せて製
作してもよい。換気用ダクト３１以外の、例えば、台枠
１の床板２、内床６及び内床支持部７は、第一実施例と
同一に製作する。換気用ダクト３１は、台枠１の床板２
側及び内床６側に内床支持部７と高さが同一となるよう
にハニカムパネル３５、３４を接着により接合する。次
に、台枠１及び側構体４などを組合せて構体を製作した
後、台枠１の床板２に内床支持部７及び換気用ダクト３
１を図２に示した第一実施例と同様の方法で取付ける。
内床６は、内床支持部７及び換気用ダクト３１のハニカ
ムパネル３４の上面に配設し、第一実施例と同様の方法
で取付ける。これにより、本実施例では換気用ダクト３
１の位置でも、内床６を支持ことになる。即ち、内床６
は、床のほぼ全面で支持することになり、部分的な支持
方法と比較して容易に支持することができる。また、内
床６は、剛性、強度を低下させることができ、製作費が
安価となる。

【００２８】第６実施例では、換気用ダクト３１’を繊
維強化複合材料製の角パイプ３３を車体の長手方向に複
数個配列し、該角パイプ３３の台枠１の床面２及び内床
６側に、内床支持部７と高さが同一となるようにハニカ
ムパネル３５、３４を接着により接合する。本換気用ダ
クト３１’の台枠１床板２への取付けは、第５実施例と
同様に行う。これにより、換気用ダクト３１’は繊維強
化複合材料製角パイプ３３及びハニカムパネル３４、３
５の剛性を調整し、内床支持部７の防振性、断熱特性及
び防音特性を適正なものに近づけることができる。ま
た、内床６は、ほぼ全面で支持すると共に、防振性、断
熱特性及び防音特性がほぼ一様な状態にに近づけること
ができる。

【００２９】第７実施例では、換気用ダクト３１’’
は、繊維強化複合材料で一体成形で製作した中空形材３
６の台枠１の床板２側及び内床側に、それぞれ内床支持
部７と高さが同一となるようにハニカムパネル３５、３
４を接着により接合する。これにより、本実施例の換気
用ダクト３１’’は内床支持部７’としての強度安定製
が向上する。また、繊維強化複合材料製の換気用ダクト
３１’’の組立てが容易になる。尚、図８乃至図１０に
示した第５乃至第７実施例の換気用ダクト３１、３１’
及び３１’’では、車体の長手方向において適度の間隔
で空気の仕切り板がないダクト部を設け、空気の取り出
し時及びダクト内を流れる空気が均一になるように配慮
する。

【００３０】次に、図１１用いて第８実施例を説明す
る。図１１は内床支持部を台枠の床板に分散させて配設
した状態の平面図である。図において、３７は台枠の床
板の一部に配設する内床支持部である。前記実施例と同
一符号は同一部材を示す。本実施例では、図１１に示し
たように換気用ダクト８を図４に示した第１実施例と同
様に配設すると共に、適度の平面の大きさにした内床支
持部３７を台枠１の床板２に接着により接合する。ここ
で、内床支持部３７は、平面の大きさ、作用する単位面
積当たりの荷重及び必要な防振性、断熱特性及び防音特
性を考慮し、第１実施例乃至第７実施例をもとに、ハニ
カムパネル、断熱材及び防音材などを組合せて形成す
る。また、内床支持部３７の台枠１の床板２への固定
は、図３に示した第１実施例と同一の方法でも良い。内
床支持部３７を配設していない台枠１の床板２と内床６
の空間Ｂには、断熱材を配設する。必要に応じて防音材
を配設する。本実施例では、内床支持部３７の寸法を標
準的なものを設定し、量産することができる。また、内
床支持部３７は適度な寸法とすることにより、配設位置
を効果的に選定することができるようになる。

【００３１】

【発明の効果】本実施例によれば、台枠の床板をハニカ
ムパネルで形成、該床板の車内側に内床を配設する鉄道
車両の床構造において、台枠の床板及び内床に作用する
分散させ、ハニカムパネルに集中荷重が作用するのを抑
制、内床の支持方法を容易にすると共に、車外からの振
動、騒音及び熱伝達を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の内床支持構造を適用し
た鉄道車両の床構造の部分断面図である。

【図２】本発明による一実施例の内床支持構造を適用し
た鉄道車両の床構造において、台枠の床板と内床の間に
換気用ダクト及び内床支持部を取付けた状態の部分拡大
図である。

【図３】図２のIII−III視図で、換気用ダクト及び内床
支持部を取付けた状態の部分平面図である。

【図４】台枠床板と内床の間に換気用ダクト及び内床支
持部を配設した平面図である。

【図５】３種類のハニカムパネルの間にゴム板及び断熱
材を配設して形成した内床支持部の断面図である。

【図６】２種類のハニカムパネル間にゴムで成形した緩
衝材を配設して形成した内床支持部の断面図である。

【図７】繊維強化複合材料で成形した２種類の角パイプ
の間及びに角パイプと床板への固定用面板の間にそれぞ
れゴム板及び断熱材を配設して形成した内床支持部の断
面図である。

【図８】内床の支持を内床支持部と換気用ダクトを併用
して行うようにした床構造の部分断面図である。

【図９】内床の支持ができるようにした換気用ダクトの
断面図である。

【図１０】内床の支持ができるようにした換気用ダクト
の断面図である。

【図１１】内床支持部を台枠の床板に分散させて配設し
た状態の平面図である。

【符号の説明】

１…台枠、２…床板、３…側梁、４…側構体、５…内張
り板、６…内床、７、３７…内床支持部、８、３１…換
気用ダクト、９、１０、１１、１２、１９、２０、２
１、２４、２５、３２、３４、３５…ハニカムパネル、
１３、１７…ボルト、１４…ねじ部、１５…腰掛、１６
…ブラケット、１８…ナット部、２２…ゴム板、２３、
２９…断熱材、２６…緩衝材、２７、２８…角パイプ、
３０…面板、３３…繊維強化複合材料製の角パイプ、３
６…繊維強化複合材料製の中空形材。

フロントページの続き (72)発明者 岡崎 正人 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 山田 敏久 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 田中 稔 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸エンジニアリング株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側構、台枠、屋根構及び妻構で構成され、
   前記台枠の床板が第１のハニカムパネルを主体に形成、
   該第１のハニカムパネル製床板の車内側に内床を配設す
   る鉄道車両の床構造において、内床と第１のハニカムパ
   ネル製床板の間に第２のハニカムパネルを配設し、前記
   内床を支持したことを特徴とする鉄道車両の床構造。
2. 【請求項２】請求項１に記載の鉄道車両の床構造におい
   て、第２のハニカムパネルを、複数枚のハニカムパネル
   を積層して形成したことを特徴とする鉄道車両の床構
   造。
3. 【請求項３】請求項２に記載の鉄道車両の床構造におい
   て、積層した複数枚のハニカムパネルの強度、剛性、音
   及び伝熱特性が２種類以上であることを特徴とする鉄道
   車両の床構造。
4. 【請求項４】請求項１に記載の鉄道車両の床構造におい
   て、第２のハニカムパネルを、複数枚のハニカムパネル
   と、該複数枚のハニカムパネルの間に制振材、或いは断
   熱材、或いは制振材及び断熱材料を積層して形成したこ
   とを特徴とする鉄道車両の床構造。
5. 【請求項５】請求項１又は２又は３又は４に記載の鉄道
   車両の床構造において、第２のハニカムパネルを、第１
   のハニカムパネル製床板と内床の空間の全面に配設し、
   内床を支持するようにしたことを特徴とする鉄道車両の
   床構造。
6. 【請求項６】請求項１又は２又は３又は４に記載の鉄道
   車両の床構造において、第２のハニカムパネルを、第１
   のハニカムパネル製床板と内床の空間の一部に配設し、
   内床を支持するようにしたことを特徴とする鉄道車両の
   床構造。
7. 【請求項７】側構、台枠、屋根構及び妻構で構成され、
   前記台枠の床板がハニカムパネルを主体に形成、該ハニ
   カムパネル製床板の車内側に内床を配設する鉄道車両の
   床構造において、内床とハニカムパネル製床板の間に波
   板を配設し、前記内床を支持したことを特徴とする鉄道
   車両の床構造。
8. 【請求項８】請求項７に記載の鉄道車両の床構造におい
   て、内床とハニカムパネル製床板の間に複数枚の波板を
   重ねて配設し、前記内床を支持したことを特徴とする鉄
   道車両の床構造。
9. 【請求項９】側構、台枠、屋根構及び妻構で構成され、
   前記台枠の床板が第１のハニカムパネルを主体に形成、
   該第１のハニカムパネル製床板の車内側に内床を配設す
   る鉄道車両の床構造において、内床と第１のハニカムパ
   ネル製床板の間に第２のハニカムパネルと波板を組合せ
   て配設し、前記内床を支持したことを特徴とする鉄道車
   両の床構造。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の鉄道車両の床構造にお
    いて、波板を複合材料で形成したことを特徴とする鉄道
    車両の床構造。
11. 【請求項１１】請求項９又は１０に記載の鉄道車両の床
    構造において、波板をハニカムパネル製床板と内床の空
    間の全面に配設し、内床を支持するようにしたことを特
    徴とする鉄道車両の床構造。
12. 【請求項１２】請求項９又は１０に記載の鉄道車両の床
    構造において、波板をハニカムパネル製床板と内床の空
    間の一部に配設し、内床を支持するようにしたことを特
    徴とする鉄道車両の床構造。