(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外板の内側に複数の骨部材を配置してなる左右一対の側構体を備えた鉄道車両構体であって、
前記骨部材の内側に水密の中空部が形成され、当該中空部が液体を貯留するタンクとなっており、
前記複数の骨部材は、車両の上下方向を向いた状態で車両の前後方向に配列されており、前後の中空部がパイプによって互いに連結されていることを特徴とする鉄道車両構体。
【請求項２】
前記中空部内には、水密性の袋状体が配置されており、
前記液体は、前記袋状体の内部に貯留されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。
【請求項３】
前記中空部内は、仕切部材によって２以上の領域に仕切られていることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両構体。
【請求項４】
一方の側構体における前記中空部と他方の側構体における前記中空部とがパイプによって互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の鉄道車両構体。
【請求項５】
骨部材は、断面矩形の中空部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の鉄道車両構体。
【請求項６】
骨部材は、断面コの字状のチャネル部と、当該チャネル部の側縁部から張り出す一対のフランジ部とを有するハット型部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の鉄道車両構体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両には、例えば洗面用などの水を貯めるためのタンクを備えたものがある。このようなタンクは、鉄道車両の床下に取り付けられる場合が多いが、床下には電源装置やブレーキ制御装置といった各種の床下装置が取り付けられるので、タンクの設置スペースの確保が課題となっている。そこで、例えば特許文献１に記載の鉄道車両用タンクでは、内部を水密性の可動間仕切り部材を設け、一つのタンクを洗浄水用室と汚水用室とに仕切ることにより、タンクの小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０３５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の鉄道車両用タンクでは、鉄道車両の床下に取り付ける構造自体に変わりはない。そのため、床下装置の配置構成によっては、タンクを小型化しても設置スペースが確保しきれない場合も考えられる。一方、鉄道車両の中には、タンクを床下に設ける代わりに屋根上に設ける方式を採用したものもある。
【０００５】
この場合、床下装置の配置構成に関係なくタンクを配置することはできるが、屋根上に重量物を載せることになるので、床下にタンクを取り付ける場合に比べて車体の強度を高める必要が生じる。また、鉄道車両の重心位置が高くなるので、車両の重量バランスが崩れ易くなるといった問題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、タンクの省スペース化が図られると共に、車両の重量バランスを良好に維持することが可能な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】
【０００７】
上記課題の解決のため、本発明に係る鉄道車両構体は、外板の内側に複数の骨部材を配置してなる左右一対の側構体を備えた鉄道車両構体であって、骨部材の内側に水密の中空部が形成され、当該中空部が液体を貯留するタンクとなっていることを特徴としている。
【０００８】
この鉄道車両構体では、側構体において骨部材の内側に形成された水密の中空部が、液体を貯留するタンクとなっている。通常、側構体における骨部材の内側の領域はデッドスペースであるため、このスペースに液体を貯留することにより、タンクの省スペース化が図られる。この構成によれば、従来のように車両の床下装置の構成に影響を与えることもなく、車両の屋根上に重量物を配置しないことから、車体の強化構造を別途に設ける必要もない。また、骨部材の配列に応じて左右一対の側構体にタンクが複数設けられることから、各タンクにおける液体の量を調整することによって車両の重量バランスを良好に維持することも可能となる。
【０００９】
また、中空部内には、水密性の袋状体が配置されており、液体は、袋状体の内部に貯留されていることが好ましい。この場合、中空部の水密性を一層高めることができる。
【００１０】
また、中空部内は、仕切部材によって２以上の領域に仕切られていることが好ましい。こうすると、洗浄水と汚水、或いは冷却水と液体燃料といった具合に、タンク内に複数種の液体を貯留することができる。
【００１１】
また、複数の骨部材は、車両の上下方向を向いた状態で車両の前後方向に配列されており、前後の中空部がパイプによって互いに連結されていることが好ましい。この場合、車両の前後方向の重量バランスを良好に維持できる。
【００１２】
また、一方の側構体における中空部と他方の側構体における中空部とがパイプによって互いに連結されていることが好ましい。この場合、車両の左右方向の重量バランスを良好に維持できる。
【００１３】
また、骨部材は、断面矩形の中空部材であることが好ましい。このような中空部材を骨部材として用いることにより、骨部材の内側に中空部を確実に形成できる。
【００１４】
また、骨部材は、断面コの字状のチャネル部と、当該チャネル部の側縁部から張り出す一対のフランジ部とを有するハット型部材であることが好ましい。このようなハット型部材を骨部材として用いることにより、骨部材の内側に中空部を確実に形成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、タンクの省スペース化が図られると共に、車両の重量バランスを良好に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】側構体の構成を示す斜視図である。
【図３】図２における要部拡大斜視図である。
【図４】変形例に係る側構体の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る鉄道車両構体の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る鉄道車両構体の一実施形態を示す斜視図である。同図に示すように、鉄道車両構体１は、床構体２と、側構体３と、屋根構体４と、妻構体５とを備え、これらの各構体が相互に接合されることにより、乗客を収容する空間を内部に有する箱型形状をなしている。
【００１９】
床構体２は、車両の床部を構成する構体として鉄道車両構体１の底部に配置されている。床構体２の下部（床下）には、電源装置やブレーキ制御装置といった各種の床下装置が取り付けられている。側構体３及び妻構体５は、車両の側部を構成する構体として、床構体２の左右の縁部及び前後の縁部を囲むように立設されている。側構体３には、乗客・乗員が乗り降りするためのドア部６が等間隔に複数（例えば３ヶ所）設けられている。
【００２０】
また、ドア部６，６間と側構体３の両端部とには、窓部７が設けられている。妻構体５は、乗客・乗員らが車両間を行き来するための出入口部８が設けられている。屋根構体４は、車両の屋根部を構成する構体として鉄道車両の構体の上部に空間に蓋をするように配置されている。車両の屋根構体４には、上部に車内の温度を調整するためのエアコンディショナーやパンタグラフ（図示しない）などを備えている。
【００２１】
次に、上述した側構体３の構成について更に詳細に説明する。図２は、側構体３の構成を示す斜視図である。同図に示すように、側構体３は、外板１１と、複数の骨部材１２とを備えている。外板１１は、車両の外壁部を構成する部材である。外板１１は、例えば厚さ１．２ｍｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）などからなり、長さ１０００ｍｍ程度の矩形状をなしている。
【００２２】
一方、骨部材１２は、頂部１３及び頂部１３の幅方向の端部から起立するウェブ部１４，１４とからなる断面コの字状のチャネル部１５と、ウェブ部１４，１４の先端から外側に張り出すフランジ部１６，１６とを有するハット型部材であり、鉄道車両構体１における柱部材となっている。骨部材１２は、例えば厚さ０．８ｍｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）などからなり、外板１１の高さに応じた長尺状となっている。また、頂部１３の幅は例えば５０ｍｍとなっており、ウェブ部１４の高さは例えば３５ｍｍとなっている。
【００２３】
このような骨部材１２は、頂部１３を車両の内側に向けた状態で、例えば２００ｍｍピッチで車両の前後方向に並列配置され、フランジ部１６，１６に沿って連続的なレーザ溶接部（不図示）によって外板１１に強固に接合されている。これにより、骨部材１２の内側には、外板１１とチャネル部１５とによって囲まれる中空部Ｓが形成されている。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る鉄道車両構体１では、骨部材１２の内側の中空部Ｓの上端及び下端を塞ぐように蓋部材１７が連続的なレーザ溶接部によって固定されており、外板１１とフランジ部１６，１６との間の連続的なレーザ溶接部との協働により、中空部Ｓの水密性が確保されている。そして、この水密の中空部Ｓは、液体を貯留するためのタンク２１として用いられる。
【００２５】
タンク２１としての中空部Ｓ内には、より詳細には、図３に示すように、仕切部材２２と、袋状体２３とが配置されている。仕切部材２２は、例えば骨部材１２と同様に厚さ１．２ｍｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）などからなり、骨部材１２の略中央の位置において連続的なレーザ溶接部によってチャネル部１５及び外板１１に固定されている。これにより、中空部Ｓは、上部タンク２１ａ及び下部タンク２１ｂの２つの領域に仕切られている。
【００２６】
袋状体２３は、例えばゴム、テフロン（登録商標）、ビニールなどによって水密に形成されている。袋状体２３は、上部タンク２１ａ及び下部タンク２１ｂのそれぞれに配置されており、袋状体２３の内部には所定の液体が貯留されている。上部タンク２１ａの袋状体２３と下部タンク２１ｂの袋状体２３とには、それぞれ別の液体を貯留するようにしてもよい。貯留する液体の組み合わせとしては、洗浄水と汚水、或いは冷却水と液体燃料といったものが挙げられる。
【００２７】
また、図２に示すように、骨部材１２の周囲には、車両の前後方向に延在する第１のパイプ３１と、車両の左右方向に延在する第２のパイプ３２とが配置されている。第１のパイプ３１は、骨部材１２の上方及び下方にそれぞれ配置され、第１のパイプ３１の一端は、洗浄装置といった所定の装置に接続されている。
【００２８】
第１のパイプ３１の本体管３１ａからは、骨部材１２側に向かって分岐する支管３１ｂが設けられている。支管３１ｂの先端部分は、蓋部材１７を通って中空部Ｓ内に通され、液体を貯留する袋状体２３が水密に固定されている。支管３１ｂの先端部分と袋状体２３との固定は、例えば袋状体２３の開口部分にパイプを固定し、このパイプの外周と支管３１ｂの先端部分の外周とにネジ溝を形成しておき、これらをねじ込み継手によって連結すればよい。また、支管３１ｂと蓋部材１７との間は、樹脂等によって封止され、水密性が保たれている。これにより、側構体３，３において、前後の上部タンク２１ａ，２１ａ同士及び前後の下部タンク２１ｂ，２１ｂ同士は、第１のパイプ３１を介して互いに連結されている。
【００２９】
一方、第２のパイプ３２は、所定のピッチで車両の床下に配置され、一方の側構体３側において骨部材１２の下側を通る第１のパイプ３１の本体管３１ａと、他方の側構体３側において骨部材１２の下側を通る第１のパイプ３１の本体管３１ａとを連結している。これにより、一方の側構体３における下部タンク２１ｂと他方の側構体３における下部タンク２１ｂとは、第２のパイプ３２を介して左右で互いに連結されている。
【００３０】
以上説明したように、鉄道車両構体１では、左右の側構体３，３において骨部材１２の内側に形成された水密の中空部Ｓが、液体を貯留するタンク２１となっている。通常、側構体３，３における骨部材１２の内側の領域はデッドスペースであるため、このスペースに液体を貯留することにより、タンク２１の省スペース化が図られる。この構成によれば、従来のように車両の床下装置の構成に影響を与えることもなく、車両の屋根上に重量物を配置しないことから、車体の強化構造を別途に設ける必要もない。また、骨部材１２の配列に応じて左右の側構体３，３にタンク２１が複数設けられることから、各タンク２１における液体の量を調整することによって車両の重量バランスを良好に維持することも可能となる。
【００３１】
また、本実施形態では、中空部Ｓ内が仕切部材２２によって上部タンク２１ａ及び下部タンク２１ｂの２つの領域に仕切られており、上部タンク２１ａ及び下部タンク２１ｂの内部には、水密性の袋状体２３がそれぞれ配置されている。これにより、各タンク２１ａ，２１ｂには、洗浄水と汚水、或いは冷却水と液体燃料といった具合に複数種の液体を貯留することができる。また、袋状体２３を用いることにより、中空部Ｓの水密性が更に高められている。
【００３２】
さらに、本実施形態では、前後の上部タンク２１ａ，２１ａ同士及び前後の下部タンク２１ｂ，２１ｂ同士が第１のパイプ３１を介して互いに連結され、一方の側構体３における下部タンク２１ｂと他方の側構体３における下部タンク２１ｂとが第２のパイプ３２を介して左右で互いに連結されている。これにより、各タンク２１ａ，２１ｂに貯留される液体の量を調整することで、車両の前後方向及び左右方向の重量バランスを良好に維持できる。
【００３３】
重量バランスの調整にあたっては、圧縮空気を供給するコンプレッサと、大気開放を制御する電磁弁とを例えば左右の第１のパイプ３１にそれぞれ取り付け、一方の第１のパイプ３１を大気開放した状態で他方の第１のパイプ３１から所定量の圧縮空気を各タンク２１ａ，２１ｂに供給すればよい。また、第２のパイプ３２にポンプを取り付け、左右の第１のパイプ３１をいずれも大気開放した状態で、各タンク２１ａ，２１ｂの液体をポンプで移動させるようにしてもよい。
【００３４】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、骨部材１２としてハット型部材を用いているが、骨部材１２の内側に中空部Ｓが形成されるものであればハット型部材に限られることはなく、例えば図４に示すように、断面矩形の中空部材を骨部材４１として用いてもよい。この場合であっても、骨部材４１の中空部Ｓに液体を貯留することによって上記実施形態と同様の作用効果が得られる。この他、骨部材１２におけるチャネル部１５の寸法を変えることにより、車両の前後方向及び左右方向で各タンク２１ａ，２１ｂの容量が異なるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、第１のパイプ３１を骨部材１２の上下に配置し、第１のパイプ３１の支管３１ｂを中空部Ｓに貫通させているが、骨部材１２のウェブ部１４，１４を貫通するように第１のパイプ３１を配置してもよい。さらに、第２のパイプ３２を屋根上にも配置し、一方の側構体３における上部タンク２１ａと他方の側構体３における上部タンク２１ａとを第２のパイプ３２を介して左右で互いに連結してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…鉄道車両構体、３…側構体、１１…外板、１２，４１…骨部材、１５…チャネル部、１６…フランジ部、２１…タンク、２１ａ…上部タンク、２１ｂ…下部タンク、２２…仕切部材、２３…袋状体、３１…第１のパイプ、３２…第２のパイプ、Ｓ…中空部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005519218.tif 000005