(57)【要約】  【課題】  車両組立工程における構体の形成に要する工数を削減し、短工期で仕上がりが良く、製造コストの低減を達成することのできる鉄道車両の製造方法を提供する。  【解決手段】  鉄道車両の側面を形成する外板に代わり、樹脂製の車両外装板と車両内装板とを一体に形成した側板パネルユニットを締結手段により構体フレームに固着する。この構成により、従来必要であった外板の溶接と溶接後の作業を省略することができ、内面部材を施工する必要が無いため作業工数を低減することができる。また、構体フレームに取り付ける前に、あらかじめ窓ガラスおよび内装部品を取り付けておけば、工期の短縮を図ることが可能となる。更に，この側板パネルユニットを、モジュール設計対応として鉄道車両の設計を行うことで、量産効果による車両の製造コストの低減を達成することができる。【選択図】  図１
2004256109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両台枠上に構体フレームを構築した後、その構体フレームの車両両側部に、あらかじめ樹脂製の車両外装板と車両内装板とを一体形成した側板パネルユニットを、締結手段を用いて固着することを特徴とする鉄道車両の製造方法。
【請求項２】
前記側板パネルユニットには、構体フレームに固着する前に、その所要部位に設けられた窓枠に窓ガラスを嵌め入れておくこと、および各種内装部品を先取付しておくことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用構体の製造方法に関し、特に、ＬＲＶを中心とする小型車両に適した鉄道車両の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な鉄道車両は、その構体の側面を図５に例示するように、台枠２０，側構２１および屋根構２２とで形成される。これらの台枠２０，側構２１および屋根構２２は、通常、タテ骨とヨコ骨との組み合わせからなる構体フレーム２６と薄鋼板からなる外板２３，屋根板（図示せず）を溶接結合して構成され、全体として略筒状の構体を形成している（例えば、特許文献１〜３等を参照。）。
【０００３】
すなわち、台枠２０の両側部の上に、それぞれ複数の側部構体フレーム２６ｂ，２６ｂ，・・・が車両上下方向に固定されている。これら側部構体フレーム２６ｂの上端には、車両長手方向に各側部構体フレーム２６ｂを接続する上部構体フレーム２６ｃが車両両側に固定されているとともに、側部構体フレーム２６ｂの間には、外板２３を補強する複数の内部フレーム２６ｄ，２６ｄ・・・が掛け渡されている。そして、両側の上部構体フレーム２６ｃどうしの間には、図示しない屋根構フレームが車両を横断する方向（図面背後方向）に掛け渡されている。側構２１および屋根構２２は、これら格子状に連結されてなる構体フレーム２６に複数の外板２３，２３，・・・および図示しない屋根板を張り渡して形成される。
【０００４】
車両の種類により差異はあるが、一般に側構２１は、側部構体フレーム２６ｂ，内部フレーム２６ｄおよび上部構体フレーム２６ｃと外板２３とが溶接結合にて一体化されたもので、ドア取付用の開口部２１ｄ，２１ｄを有し，外板２３の所定の位置には、窓ガラスを嵌め入れるための窓枠２３ｗ，２３ｗ，・・・が設けられている。
【０００５】
次に、上述した鉄道車両の側面構造を詳細に説明する。
図６は図５のＣ−Ｃ矢視拡大断面図であり、この車両の側面構造は、台枠２０の上側に構築された側部構体フレーム２６ｂと、車両最外側となる塗装された外板２３と、その内側に施工される断熱材２４，２４と、車両内側に断熱材２４を覆うようにして施工される内張材（化粧板）２５とからなる。車両の窓ガラス３０，３０は、その周囲に取り付けられるキセゴム３１ｂ，３１ｂを介して、側構２１の所定の位置に形成された窓枠２３ｗに挿入される。また、図示しない各種内装部品も、スペーサーなどを介して内張材２５に取り付けられる。
【０００６】
上記車両の側構２１は、構体フレーム２６を溶接にて組み上げ、その両側面に外板２３を同じく溶接にて貼り付けて形成される。その後、外板２３の歪取りを行い、車両外面を塗装して外装を完成させる。そして、この外板２３の車両内面側に断熱材２４を貼り付けした後、さらにその内面側に断熱材２４を挟み込むように内張材２５を貼り付けすることで、車両側面の壁面構造とされる。
【０００７】
車両細部の構造により異なるが、窓ガラス３０および内張材２５への各種内装部品は、上記した車両内部の仕上げの前工程または後工程にて、製作途中の車両内部に作業員が入り込んで取り付けられる。また、車両開口部のドアも、その開口部の出来具合に合わせて調整の上、取り付けを行うのが一般的である。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−６６５号公報
【特許文献２】特開平６−１５６２７２号公報
【特許文献３】特開平７−４７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで，以上のような従来の鉄道車両の製造方法においては、次のような問題点がある。
【００１０】
（１）外板を構体フレームに溶接するため、外板に歪が発生し、その除去のために作業員が外板を矯正するのに多くの工数が必要とされ、仕上がり面も平滑になりにくい。また、溶接カスが発生するため、その除去の手間もかかる。
（２）外板の歪除去が終了した後、外面の塗装作業を行うが、高所での作業が含まれるため余分な手間と工数が必要になる。
（３）構体完成後に、その車両内側に断熱材および内張材を施工する必要があるため、部品点数と作業量が増加する。
（４）構体完成後に、車両製作現場にて窓ガラスおよび他の内装部品を取り付けねばならないため、無理な姿勢での作業を余儀なくされる。また、この作業にかかる工数も必要になる。
（５）外板の補修・取り替えが必要な場合、交換が必要な部分を切り取って、新たな外板を溶接せねばならず、歪除去や塗装等の作業が必要となる。
【００１１】
以上のように、車両の側面構造の形成には非常に多くの手間と工数が必要とされ、構体完成後の外面塗装作業も絶対必要となる。しかし、構体が組み上がった状態での作業は、足場等の問題もあり、無理な姿勢で時間のかかる作業が多くなるという欠点がある。
【００１２】
本発明は、このような諸問題点を一挙に解決すべくなされたもので、車両組立工程における構体の形成に要する工数を削減し、短工期で仕上がりが良く、製造コストの低減を達成することのできる鉄道車両の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両台枠上に構体フレームを構築した後、その構体フレームの車両両側部に、あらかじめ樹脂製の車両外装板と車両内装板とを一体形成した側板パネルユニットを、締結手段を用いて固着することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、従来、車両の組立現場にて行っていた構体フレームに対する外板の溶接止め、その内側への断熱材と内張材の取り付け等による車両の側面構造の構築作業を、内外装が一体化されてなる側板パネルユニットの構体フレームに対する締結手段による固着に変更することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１５】
すなわち、本発明においては、あらかじめ製造しておいた内外装一体の側板パネルユニットを、構体フレームに対して締結手段を用いて固着することにより、従来の車両製造方法において必要であった外板の溶接および溶接後の歪取りや溶接のカス取りといった作業を省略することができ、しかも歪の発生を防止することができる。
【００１６】
また、側板パネルユニットを締結手段にて構体フレームに固着するので、その外面側にあらかじめ表面仕上を施しておくことが可能であり、取り付け後の外面塗装作業が不要となる。更に、この側板パネルユニットは、内装となるその車両内側面にも、構体フレームへの取り付け前にあらかじめ表面仕上を施しておけば、内張材（化粧板）といった内面部材を施工する必要が無くなるというメリットもある。
【００１７】
そして、既に稼動中の鉄道車両の側板を交換する必要が生じた場合でも、その交換作業は、古い側板パネルユニットを取り外し、新たな側板パネルユニットと交換して締結するだけで済むため、従来の方法に比べ大幅に工期を短縮することができる。
【００１８】
なお、本発明に用いる締結手段としては、ねじもしくはリベットが好適に採用される。
【００１９】
また、本発明の製造方法においては、側板パネルユニットには、構体フレームに固着する前に、その所要部位に設けられた窓枠に窓ガラスを嵌め入れておくこと、および各種内装部品を先取付しておくことが好ましい（請求項２）。
【００２０】
このように、側板パネルユニットを構体フレームに固着する前に、あらかじめ窓ガラスの嵌め入れと各種内装部品の先取付をしておくことにより、車両の組立作業の更なる簡素化と、工数削減を達成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、車両組立工程とは別の工程であらかじめ製造された側板パネルユニットを構体フレームに対して締結手段を用いて固着することにより、従来、車両の組立現場にて行っていた構体フレームに対する外板の溶接作業、溶接後の歪取り作業および断熱材および内張材といった内面部材の施工作業等を省略することが可能となり、工数の削減と製造コストの低減を達成することができる。また、この側板パネルユニットは、締結手段による取り付けのために交換も容易となる。
【００２２】
また、この側板パネルユニットに対し、構体フレームに締結手段を用いて固着する前にあらかじめ窓ガラスを嵌め入れ、各種内装部品を先取付しておくことにより、車両の組立作業の更なる簡素化と、工期の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について述べる。
図１は本発明の実施の形態を示す鉄道車両の側面図で、側板パネルユニットを構体フレームに取り付ける状態を表す。図２は側板パネルユニット取り付け後の図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図、図３は図２のＰ部拡大図である。また、図４は図２のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態の側板パネルユニット１０は、車両の下部構体フレーム２６ａ，側部構体フレーム２６ｂおよび上部構体フレーム２６ｃによって形成された開口部２１ａ，２１ａ，・・・に嵌まり込むように、車両外側からねじ止めにて取り付けられる。
【００２５】
この側板パネルユニット１０は、車両上下方向の断面を図２に示すように、車両外側から順に、外面仕上材１，樹脂製外装板２，金属板３，発泡材４，樹脂製内装板５，内面仕上材６で構成されている。
【００２６】
側板パネルユニット１０の構造を以下に詳述する。
図３の要部拡大図に示すように、車両外側にあたる樹脂製外装板２（以下、外装板２とする）は、所定の位置に設けられる窓枠１０ｗ部分を除き、その内部に金属板３を被覆するように形成され、平坦に成形されて車両の外観の一部を構成する。金属板３は、例えば厚さ０．６ｍｍ程度の薄いステンレス鋼板を積層したものが好適に使用される。この金属板３は、側板パネルユニット１０の強度メンバとして機能する。
【００２７】
外装板２の周縁部には、外装板２の本体部分より突出してフランジ部２ａが形成されている。このフランジ部２ａの内部には、外装板２の本体部分より続く金属板３が内包されており、また、フランジ部２ａの所定の位置には、上部構体フレーム２６ｃとのねじ止めに用いられる貫通孔（図示せず）が設けられている。
【００２８】
外装板２の外側表面は、外面仕上材１となる表面皮膜が形成されている。この外面仕上材１は、例えばゲルコート仕上げ等により形成され、車両外観とパネルの耐久性を向上させている。
【００２９】
次に、樹脂製外装板２と一体に成形される樹脂製内装板５（以下、内装板５とする）は、外装板２から膨出するように形成され、外装板２との間の内部空間に発泡材４を挟み込むサンドイッチ構造をとる。この内装板５の膨出部分は、所定位置に窓枠１０ｗを設けるように形成され、側板パネルユニット１０の車両への取り付け時には、下部構体フレーム２６ａ，側部構体フレーム２６ｂおよび上部構体フレーム２６ｃの間に形成される開口部２１ａに嵌まり込む。また、外装板２と同様に、車両最内側となる内装板５の内側表面には、内面仕上材６となるゲルコート仕上げが施されており、従来の車両で必要であった内張材（化粧板）を不要としている。
【００３０】
上記の外装板２と内装板５とは、例えば繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等の同じ素材を用いて窓枠１０ｗを有する形状に一体成形される。樹脂で一体成形されたパネルは、表面平滑性が良く、精度良く加工することができ、耐久性に富むものとなる。尚，パネルの一体成形後に、外装板２および内装板５の表面にそれぞれ形成される外面仕上材１と内面仕上材６は、その要求品質により他の方法を用いたり省略したりすることができる。
【００３１】
発泡材４は、前記外装板２と内装板５との間の略方形の部位に発泡樹脂層として形成されている。側板パネルユニット１０は、この発泡材４と金属板３とを被覆し、外装板２と内装板５とが一体となって形成されているため、軽量で強度の高いパネルとすることができ、しかも車両側面の断熱と遮音の効果を合わせて発揮する。
【００３２】
図３に示す上部構体フレーム２６ｃの取付部２６ｔは、このフレームより突出して下方に折れ曲がるように形成されている。この上部構体フレーム２６ｃと取付部２６ｔとの間に形成される略コの字部分に、側板パネルユニット１０のフランジ部２ａの上部が挿入され、ねじ１１を用いて締め付けされることにより、この側板パネルユニット１０は上部構体フレーム２６ｃに固着される。また、この側板パネルユニット１０を上部構体フレーム２６ｃに固着する時に、ねじ１１部までを覆う樹脂カバー３２ａを、側板パネルユニット１０と共に取付部２６ｔに挿入しておくことで、水密構造を形成し車両内部への雨水等の侵入を最小限に防ぐことができる。更に、樹脂カバー３２ａは、側板パネルユニット１０の繋ぎ目やねじ頭が隠されを隠すことで、車両の美観を高めることができる。
【００３３】
次に、側板パネルユニット１０の構体フレーム２６への固着方法を説明する。
図１に示すように、本発明の鉄道車両は、台枠２０の上側両側部にそれぞれ下部構体フレーム２６ａが固定され、この両下部構体フレーム２６ａの上に、それぞれ複数の側部構体フレーム２６ｂが車両上下方向に固定されている。これら各側部構体フレーム２６ｂの上端には、車両長手方向に各側部構体フレーム２６ｂを接続する上部構体フレーム２６ｃが両側に固定されている。
【００３４】
これらの構体フレーム２６は、例えばアルミニウム合金形材を使用して溶接により形成され、側面に側板パネルユニット１０を嵌め入れることのできる開口部２１ａと出入口（ドア取付部）となる開口部２１ｄとを有する。
【００３５】
本発明の車両の側面構造の製作は、従来の車両で取り付けられていた外板に代わり、側板パネルユニット１０をねじ１１により構体フレーム２６に締め付けすることによって行われる。この側板パネルユニット１０は、ここに示す車両本体の組立工程とは別の工程であらかじめ形成されたものである。側板パネルユニット１０は、後述するように、内外装および窓ガラスや内装部品が既に組み付けられた状態で搬入することも可能である。
【００３６】
図２に示すように、側板パネルユニット１０は、周縁部に形成されたフランジ部２ａの所定の位置に設けられた貫通孔（図示せず）にねじ１１を挿通して、構体フレーム２６に締結される。この締結は，車両への雨水等の侵入を防止するため、側板パネルユニット１０と構体フレーム２６の接触面に、ここでは図示しないパッキンを挟み込んだ状態で行われる。また仮に、この側板パネルユニット１０と構体フレーム２６とのねじ止め部分から雨水等が侵入した場合でも、締結に使用される下部側構フレーム２６ａ，側部構体フレーム２６ｂおよび上部構体フレーム２６ｃが中空角柱形状をしているため、ドレインダクトとして機能し、侵入した雨水等は排出される。
【００３７】
側板パネルユニット１０と側板パネルユニット１０間の繋ぎ目部分の構造を図４に示す。側板パネルユニット１０は、水密パッキン３３を介して、ねじ止めにより側部構体フレーム２６ｂに締結される。水密パッキン３３の車外突出部には、パネルの繋ぎ目とねじ１１部を覆うように樹脂キャップ３２ｂが被せられ、水密構造を形成すると共に車両外部見栄を向上させている。
【００３８】
なお、側板パネルユニット１０は、構体フレーム２６にねじ止めされる前に、その所定の位置に設けられた窓枠１０ｗに、キセゴム３１ａを介して窓ガラス３０を嵌め入れておくこともできる。車両の仕様によって必要となる内装部品等も、このとき同時に取り付け作業を行っておけば、側板パネルユニット１０を車両構体へ取り付けた後の作業を軽減することができる。
【００３９】
以上詳述した本発明の側板パネルユニットは、上記した実施の形態の形状に限らず、取り付ける車両構体の形状に合わせて変更することが可能で、複数の構体側面開口部を跨ぐ大きなパネルとすることもできる。また、取り付ける構体フレームの形状に合わせ、樹脂製外装板，樹脂製内装板，金属板および発泡材の形状も任意とできることは言うまでもない。
【００４０】
また、以上の実施の形態では、側板パネルユニットをねじで固着する例を示したが、本発明の固着方法はこれに限られることなく、リベットなどの他の締結手段を用いうることはもちろんである。
【００４１】
また更に、本発明を適用した鉄道車両の設計は、側板パネルユニットの構体フレームへの締結手段による固着を採用したことで、モジュール設計に対応することができることから、種々の形式の車両へ適応およびパネルユニットの量産効果による製造コストの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態における鉄道車両の側面構造を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図３】側板パネルユニットの取付部を示す図２のＰ部拡大図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図５】従来の鉄道車両の側面構造を示す図である
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    外面仕上材
２    樹脂製外装板
２ａ  フランジ部
３    金属板
４    発泡材
５    樹脂製内装板
６    内面仕上材
１０  側板パネルユニット
１０ｗ  窓枠
１１  ねじ
２０  台枠
２１  側構
２１ａ，２１ｄ  開口部
２２  屋根構
２３  外板
２３ｗ  窓枠
２６  構体フレーム
２６ａ  下部構体フレーム
２６ｂ  側部構体フレーム
２６ｃ  上部構体フレーム
２６ｄ  内部フレーム
２６ｔ  取付部
３０  窓ガラス
【図１】
2004256109.tif 000003
【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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