(57)【要約】【課題】断面積が一様な構体と先頭部ブロックとの間に、部品点数の少ない簡易な構成で先頭部ブロックとの結合部分の断面積を小さくした構体を設けて、先頭部ブロックの小型化を図る。【解決手段】車体幅方向の断面積が一様な標準構体３の途中から一方の車端方向に向けて、傾斜側構体１０及び傾斜屋根構体１２を車体幅方向の断面積が小さくなるよう漸次傾斜させ、傾斜側構体１０と傾斜屋根構体１２とを結合する傾斜肩部材１１の幅を一方の車端方向に向けて漸次狭くするとともに円弧状断面の曲率を一方の車端方向に向けて漸次大きく形成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体幅方向断面形状が円弧状に形成されている肩部材にて、側構体と屋根構体とを結合してなる鉄道車両用構体において、前記側構体と前記屋根構体のいずれか一方又は双方を構体の車体長手方向所定位置から少なくとも一方の車端方向に向けて車体幅方向の断面積が漸次小さくなるよう傾斜させ、当該傾斜部における前記肩部材の幅を一方の車端方向に向けて漸次狭くするとともに円弧状断面の曲率を一方の車端方向に向けて漸次大きく形成したことを特徴とする鉄道車両用構体。
【請求項２】
前記側構体及び屋根構体は、車体幅方向の断面が直線状であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用構体。
【請求項３】
前記側構体及び屋根構体の少なくとも一方は、車体幅方向の断面が円弧状であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用構体。
【請求項４】
前記肩部材は、車体長手方向に一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用構体。
【請求項５】
前記肩部材は、車体長手方向で複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用構体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構体の途中から一方の車端方向に向けて車体幅方向の断面積を小さくする形状の鉄道車両用構体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の構体では、土台となる台枠上に、側壁となる側構体と、前後端の壁となる妻構体とを構築し、側構体と屋根構体との間に、車体幅方向断面を円弧状に形成した肩部材を車体長手方向に配置し、該肩部材を介して側構体と屋根構体とを結合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この構体の車体幅方向の断面積は車体長手方向に沿って一様であるが、近年、走行時の空気抵抗の低減やデザイン上の要求から、例えば、新幹線の先頭車両のように、構体の途中から一方の車端方向に向けて車体幅方向の断面積を小さくした形状の構体がある。
【０００４】
新幹線の先頭車両は、先頭部分が複雑な三次元形状をしているため、各部位によって形状がそれぞれ異なる車両輪切り方向の周方向骨部材とこれらに交差する車体長手方向骨部材とで骨組みを組み、その上に外板を張って先頭部ブロックを製作し、この先頭部ブロックを車体幅方向の断面積が一様な構体に直接結合している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２６１０７号公報（第１〜８頁、図１，４）
【０００６】
【特許文献２】
特許第３３０８８５１号掲載公報（第１〜４頁、図１〜７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の先頭部ブロックは、結合側の断面積が大きいことから、デザイン上の制約で、先頭までの距離が長くなって、先頭部ブロックが大型化し、多数の骨部材が必要で、製作工程が長時間に亘るものとなる。
【０００８】
そこで本発明は、断面積が一様な構体と先頭部ブロックとの間に、部品点数の少ない簡易な構成で先頭部ブロックとの結合部分の断面積を小さくした構体を設けることにより、先頭部ブロックの小型化が図れる鉄道車両用構体を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、車体幅方向断面形状が円弧状に形成されている肩部材にて、側構体と屋根構体とを結合してなる鉄道車両用構体において、前記側構体と前記屋根構体のいずれか一方又は双方を構体の車体長手方向所定位置から少なくとも一方の車端方向に向けて車体幅方向の断面積が漸次小さくなるよう傾斜させ、当該傾斜部における前記肩部材の幅を一方の車端方向に向けて漸次狭くするとともに円弧状断面の曲率を一方の車端方向に向けて漸次大きく形成した（曲率半径を小さく形成した）ことを特徴としている。また、前記側構体及び屋根構体は、車体幅方向の断面が直線状でも、少なくとも一方の車体幅方向の断面が円弧状でもよく、前記肩部材は、車体長手方向に一体に形成されていても、複数に分割されていてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示される一実施形態例に基づいて説明する。車両用構体１は、台枠２上に、車体幅方向の断面積は車体長手方向に沿って一様な標準構体３と、該標準構体３の車体長手方向所定位置に結合されて一方の車端方向に向けて車体幅方向の断面積が小さくなる傾斜構体４とを設けている。
【００１１】
台枠２は、両側部の間隔を平行とした部分２ａと、台枠２の両側部の間隔を一方の車端方向に向けて漸次狭くした部分２ｂとを有し、標準構体３は、台枠２の両側部の間隔を平行とした部分２ａに設けられる両側構体５（一方は図示せず）と、台枠２の他方の車端部に設けられる妻構体６と、両側構体５と屋根構体７とを結合する肩部材８とで構成されている。両側構体５は、車体幅方向の断面が直線状で、台枠２の両側に平行に設けられ、屋根構体７は、車体幅方向の断面が直線状で、台枠２と平行に設けられ、肩部材８は、車体幅方向断面形状が円弧状に形成され、車体長手方向に亘って同じ幅に形成されている。
【００１２】
傾斜構体４は、台枠２の両側部の間隔を一方の車端方向に向けて漸次狭くした部分２ｂに設けられた傾斜側構体１０，１０と、各傾斜側構体１０の上部に結合される傾斜肩部材１１と、各傾斜肩部材１１に結合される傾斜屋根構体１２と、一方の車端に設けられた妻構体１３とで構成されている。
【００１３】
傾斜側構体１０，１０は、内外一対の面板１０ａ，１０ｂ間に車体長手方向の補強リブ１０ｃをトラス状に設けたいわゆるダブルスキン構造の板材からなり、前記標準構体３の側構体５に結合されて、一方の車端方向に向けて両者の間隔を漸次狭くするように傾斜して設けられている。傾斜屋根構体１２は、内外一対の面板１２ａ，１２ｂ間に車体長手方向の補強リブ１２ｃをトラス状に設けたダブルスキン構造の板材からなり、前記標準構体３の屋根構体７に結合されて、一方の車端方向に向けて台枠２との間隔を漸次狭くするように傾斜して設けられている。妻構体１３は、前記妻構体６と平行に設けられ、傾斜側構体１０，１０、傾斜肩部材１１及び傾斜屋根構体１２の端部に結合されている。
【００１４】
傾斜肩部材１１は、前記側構体５側から一方の車端方向に向けて配置される３本の円弧状をした車体幅方向骨部材１４，１５，１６と、該車体幅方向骨部材１４，１５，１６に交差する５本の直線状の車体長手方向骨部材１７，１８，１９，２０，２１とからなる骨組み２２に外板２３を張り付けて構成されている。
【００１５】
前記３本の車体幅方向骨部材１４，１５，１６は、前記側構体５に結合される車体幅方向骨部材１４の曲率よりも車体幅方向骨部材１５の曲率が大きく、該車体幅方向骨部材１５の曲率よりも車体幅方向骨部材１６の曲率が大きく形成され、前記５本の車体長手方向骨部材１７，１８，１９，２０，２１は、一方の車端方向に向けてそれぞれの間隔を狭くして各車体幅方向骨部材１４，１５，１６に結合されて骨組み２２を構成している。外板２３は、その幅を一方の車端方向に向けて漸次狭くするとともに骨組み２２に沿って円弧状に湾曲されて骨組み２２に結合されている。
【００１６】
これにより、傾斜肩部材１１は、あたかも、中空円錐体の壁部を先端方向に向けて切り欠いたように、その幅を一方の車端方向に向けて漸次狭くするとともに円弧状断面の曲率を一方の車端方向に向けて漸次大きく、すなわち、曲率半径を小さく形成される。
【００１７】
この構成により、傾斜構体４は、標準構体３の途中から次第に車体形状が幅及び高さにおいて狭くなり、標準構体３に結合された部分の車体幅方向断面積よりも一方の車端側である妻構体１３の車体幅方向断面積が小さくなる。したがって、図３に示されるように、傾斜構体４の妻構体１３に結合される先頭部ブロック２４を従来よりも小型化でき、先頭部ブロック２４の部品点数の削減と製作時間の短縮が図れる。
【００１８】
しかも、傾斜構体４は、傾斜側構体１０，１０及び傾斜屋根構体１２の標準構体３との結合部分を、傾斜角度に合わせて削正加工するとともに、傾斜側構体１０，１０と傾斜屋根構体１２との間隔に合わせて傾斜肩部材１１の幅と曲率を設定するだけの部品点数の少ない簡易な構成で作成できるから、先頭部ブロック２４の小型化と相俟って製作コストの低減が図れる。
【００１９】
なお、上記実施形態例では、傾斜側構体１０と傾斜屋根構体１２の双方を一方の車端方向に向けて漸次傾斜させた構造で説明したが、傾斜側構体１０又は傾斜屋根構体１２のいずれか一方を傾斜させる構造にも本発明は適用可能である。また、傾斜側構体１０及び傾斜屋根構体１２をいわゆるダブルスキン構造のもので説明したが、傾斜側構体１０及び傾斜屋根構体１２の構造は、これに限定されるものではなく、例えば、内外一対の面板間にハニカム構造の補強部材を配置したいわゆる積層パネル構造や、骨部材に外板を張り付けた従来周知の構造、あるいは、これらの組み合わせによる構造でもよい。さらに、標準構体の構造も同様に各種の構造が可能である。また、側構体１０及び屋根構体１２は、車体幅方向の断面が直線状のものに限らず、傾斜側構体１０と傾斜屋根構体１２のいずれか一方の車体幅方向の断面が円弧状のものや、双方が円弧状のものでもよい。
【００２０】
さらに、傾斜肩部材１１を骨組み２２に外板２３を張り付けて一体化した構成で説明したが、これに限らず、例えば、機械による削りだし加工によるもの、ダブルスキン構造の押し出し又は引き抜き加工によるもの、ハニカム構造の成型加工によるもの等の各種の加工により一体化したものであればよい。また、傾斜肩部材１１は、車体長手方向に一体に形成されていても、複数に分割されていてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、断面積が一様な構体と先頭部ブロックとの間に、部品点数の少ない簡易な構成で先頭部ブロックとの結合部分の断面積を小さくした構体を設けることにより、先頭部ブロックの小型化が可能となり、部品点数の削減、製作時間の短縮、製作コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例の車両用構体の斜視図
【図２】傾斜側構体、傾斜屋根構体及び傾斜肩部材を車体内側から見た拡大斜視図
【図３】先頭部ブロックの結合を示す車両用構体の側面図
【符号の説明】
１…車両用構体、２…台枠、３…標準構体、４…傾斜構体、５…標準構体３の側構体、７…標準構体３の屋根構体、８…標準構体３の肩部材、１０…傾斜構体４の傾斜側構体、１１…傾斜構体４の傾斜肩部材、１２…傾斜構体４の傾斜屋根構体、２４…先頭部ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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