JP2904828B2 - 車両の車体構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両やバス等の車両の車体構造、特に
車体を骨組構造（スケルトン）で構成して車体重量を外
板に負担させないようにした車両の車体構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記車両の車体構造としては、例えば特開昭62
−139752号公報として、複数の縦方向の柱（縦骨）と、
これに直交する方向に複数の横骨を配設して形成される
構体骨組を有する鉄道車両構体において、上記縦方向の
柱（縦骨）と横骨で形成される方形空間に筋交い（斜め
材）を配設して構体骨組を形成し、この構体骨組に外板
を張設することにより、結合時の外板の歪みを無くすと
ともに、外板の取付けを容易にしたものや、実開昭63−
199878号公報として、骨部材に交叉する別の骨部材を結
合して構成される車両用構体の骨組において、上記骨組
のいずれか一方に他方の骨部材を挿通する貫通孔を設
け、この貫通孔に他方の骨部材を挿通して結合するよう
にしたもの等が種々提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特開昭62−139752号公報に記載の
ものは、柱（縦骨）、横骨及び筋交いの断面形状及びそ
れらの相互間の結合手段、さらには外板との結合手段に
ついて具体的に示されていないばかりでなく、車体の側
面はストレートになされ、さらに屋根構造にも応用でき
るとしているが、屋根構造には一般にカーブが付けられ
ており、筋交いをどのように入れるのか不明である。す
なわち、屋根のカーブに沿った斜めの筋交いを成形する
ことはかなり困難であるばかりでなく、斜めにカーブし
た部材はテンションが働くと伸びてしまうし、コンプレ
ッションでは座屈しやすいと考えられるからである。

また、実開昭63−199878号公報に記載のものは、車体
の側面はストレートになされているばかりでなく、外板
の取付け手段については何等言及されておらず、例えば
スポット溶接によって結合するとすると、薄板の角パイ
プが凹んでしまってうまくいかないと考えられ、しかも
縦骨と横骨との間には段差が付いているので、どのよう
に結合するのか不明である。しかも、筋交いの縦骨及び
横骨との結合手段についても何等言及されておらず不明
である。

すなわち、上記従来例は、スケルトンの基本的構成の
開示に止まり、単に上記構成を採用するだけでは、結合
部の精度及び強度を確保することができず、加工も現場
合わせとなって効率が悪く、さらに骨組自体に歪みが発
生することがあるといった問題点があると考えられる。

本発明は上記に鑑み、縦骨、横骨および斜め材（筋交
い）相互間の結合部の精度及び強度を確保するととも
に、外板の取付けを容易となし、さらに骨組自体に歪み
が発生してしまうことがないようにしたものを提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１に記
載の車両の車体構造は、縦方向に延びる複数の縦骨と、
この縦骨に直交する横骨と、この縦骨と横骨とで形成さ
れる方形状の空間内に配設した斜め材で構体骨組を構成
し、この構体骨組に外板を張設した車両の車体構造にお
いて、側面が曲面となる部分の縦骨を該曲面の弦をなす
よう斜めに配設し、この縦骨に横断面略コ字状で底辺を
曲面とした外板支持梁を該曲面を外方に突出させて横方
向に結合し、この外板支持梁の底辺と外板とを接触させ
て外板を湾曲させつつ張設したことを特徴とするもので
ある。

また、請求項２に記載の車両の車体構造は、縦方向に
延びる複数の縦骨と、この縦骨に直交する横骨と、この
縦骨と横骨とで形成される方形状の空間内に配設した斜
め材で構体骨組を構成し、この構体骨組に外板を張設し
た車両の車体構造において、縦骨と横骨との結合部に斜
め材が貫通する通孔を設けた箱形状の継手を溶着し、こ
の通孔の内部に斜め材の端部を挿通させて継手の外周面
と斜め材の通孔との間を溶着したことを特徴とするもの
である。

〔作 用〕

請求項１に記載の発明によれば、側面が曲面を有する
場合に、外板と外板支持梁とを溶接等によって結合する
ことなく接触させ、この状態で外板にテンションを与え
つつ張り付けてこの周囲を固定することにより、凹凸の
ない外板の曲面外観を得るようにすることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、斜め材は長さ
の公差が重要であり、この公差が悪いと溶接後の歪みが
極めて大きくなってしまうが、斜め部材の継手の通孔へ
の挿通量を変化させることにより、製作公差を気にする
ことなく、この長さを調節することができ、しかもこの
継手は縦骨及び横骨に溶着され、継手と斜め材との間も
溶着されているので、この結合部の強度を高めることが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第４図は、第１の実施例を示すもので、第
１図に示す鉄道用車両の車体１の下部に配置された台枠
２上には、第３図に示す構体骨組３が設けられている。

この構体骨組３は、所定間隔離間して縦方向に平行に
延びる複数の縦骨4,5,6と、この縦骨4,5,6に直交する互
いに平行な横骨7,8,9,10と、この縦骨と横骨で形成され
る方形状の空間内に配設した斜め材11,12によって主に
構成されている。

すなわち、上記台枠２の側縁には、ここを挟持した横
断面略コ字状の第１横骨７が配置され、この第１横骨７
の上面には複数の第１縦骨４が立設されているととも
に、この第１縦骨４の上面には、第２横骨８が連結され
ている。この第２横骨８の上面には、窓間柱としての第
２縦骨５が立設され、この第２縦骨５の上面には、第３
横骨９が連結されている。さらにこの第３横骨９の上面
には、第３縦骨６が立設され、この第３縦骨６の上端に
は、第４横骨10が連結されている。

そして、上記互いに隣接する第１縦骨4,4と第１及び
第２横骨7,8で形成される各方形状の空間、及び互いに
隣接する第３縦骨6,6と第３及び第４横骨9,10で形成さ
れる各方形状の空間内に、構体骨組３の長さ方向のほぼ
中央部を境として右下がり、或いは左下がりに各１本の
斜め材11,12がその両端を固着して配設され、これによ
って構体骨組３が構成されている。

さらに、この構体骨組３には、上記第４横骨10の上部
に一対の連結金具13,14を介して連結した屋根骨15が備
えられている。

上記第２横骨８は、底辺8aの上下に下ウェブ部8b及び
上ウェブ部8cを連結した横断面略コ字状に形成されてい
るとともに、この上下ウェブ8b,8cには、上方にほぼ直
角に屈曲したフランジ8dが夫々連接されている。

また、第３横骨９は、底辺9aの上下に下ウェブ部9b及
び上ウェブ部9cを連結した横断面略コ字状に形成されて
いるとともに、この上下ウェブ9b,9cには、下方にほぼ
直角に屈曲したフランジ9dが夫々連接されている。

さらに第４横骨10は、底辺10aの上下に下ウェブ部10b
及び上ウェブ部10cを連結した横断面略コ字状に形成さ
れているとともに、この上下ウェブ10b,10cには、上方
にほぼ直角に屈曲したフランジ10dが夫々連接されてい
る。

さらに、上記第２横骨８の下ウェブ8b、第３横骨の９
の上ウェブ9c及び第４横骨10の下ウェブう10bには、夫
々貫通孔8e,9e,10eが設けられている。なお、これらの
横骨7,8,9,10は、全長に亘る一本の骨（引き抜き材）で
あることが望ましい。

一方、第１及び第３縦骨4,6、さらには斜め材11,12
は、夫々角パイプで構成されているとともに、窓間柱と
しての第２縦骨５は、横断面皿状の薄板開断面のものが
使用されている。なお、この第２縦骨５を角パイプで構
成しても良いことは勿論である。

上記第２横骨８における第１縦骨４及び斜め材11との
結合は、第４横骨10と第３縦材６及び斜め材12との結合
と全く同じ構成であり、また第３横骨９と第２縦骨５と
の結合はこれらの結合を180度回転して上下を逆にした
時と同じ構造である。

すなわち、第２横骨８の下ウェブ8bに設けた貫通孔8e
内に第１縦骨４の上端部を挿通させ、この先端と上ウェ
ブ8cとの当接面、及びこの第１縦骨７の外周面と下ウェ
ブ8bに設けた貫通孔8eの周囲との間に溶接を施し、これ
によって第１縦骨４と第２横骨８とが結合されている。

このように２層に溶接することによって、この結合部
の強度を高めることができるようなされている。

また、斜め材11の端面は、ここを当接させる第２横骨
８と第１縦骨４との結合部、すなわち段部の形状に合わ
せて切り欠かれて、この端面をここを当接させた後、こ
の周囲に溶接を施して結合されている。

ところで、鉄道車両においては、第１図に示すよう
に、車両限界線20の制限により、その側面の下部を裾絞
りにする必要がある場合がある。

この場合には、台枠２の側端面を下方に向かって徐々
に内方に向かって傾斜する傾斜面となすとともに、ここ
にこの傾斜面に合った形状の第１横骨７を取り付ける。
そして、この第１横骨７の直上方よりやや外方に位置す
る第２横骨８との間に、第１縦骨４をこの第１縦骨４が
ここに形成される曲面の弦をなすように配設する。

さらに、第２図に拡大して詳細に示す、横断面略コ字
状で底辺21aを曲率Ｒの曲面とすることによって、距離
Ｌの接触面を設けるとともに、円周方向に上下に逃げ角
γを設けた外板支持梁21を、そのフランジ21bにおい
て、上記第１縦骨４のほぼ長さ方向中央付近に横方向に
結合して第３図に示す構体骨組３を構成する。

そして、第４図に示すように、外板16の一端を固定機
18で固定し、他端をシリンダを備えた引張機19で引張っ
てこれに張力を与え、この状態でスポット溶接すること
により外板16を張設するのであるが、この時、外板支持
梁21と外板16とは接触させるだけとなして、この上下両
縁部において、第１横骨７及び第２横骨８と外板16とを
スポット溶接するようにした点にある。

このように構成することにより、外板16を局部的な変
形を防止しつつ所望の形状に屈曲させながら、歪みをな
くして容易かつ確実に構体骨組３に取り付けることがで
きる。

なお、外板16と外板支持梁21との間に、防蝕或いは接
触等の防止のために、シール材或いはパッキン等を挿入
しても良い。

第５図乃至第９図は、第２の実施例を示すもので、上
記第１の実施例と異なる点は、第５図に示すように、第
１横骨７と第２横骨８との間の斜め材11、及び第３横骨
９と第４横骨10との間の斜め材12を夫々「ハ」の字状に
配置するとともに、この斜め材11,12として丸パイプを
使用し、さらにこの斜め材11、12の端部の連結を以下の
ようにして行った点にある。

すなわち、第７図及び第８図は、第２横骨８と第１縦
骨４の上部との結合部に斜め材11の上部を連結した時の
状態を示すもので、側板22aを略直角三角形となし、こ
の斜辺において矩形状の斜板22bで連結するとともに、
この斜板22bに斜め材11の端部が挿通自在な通孔22cを設
けた箱型の継手22を、その側板22aの端面において、第
２横骨８の下面及び第１縦骨４の上部側面に夫々溶接す
る。そして、上記通孔22c内に斜め材11の端部を挿通さ
せた後、この通孔22cの外周面と斜め材11の周面とを溶
接したものである。

なお、斜め材11の他の連結部、すなわちこの下部も上
記と同様にして連結することができることは勿論であ
り、また他の斜め材12の上部及び下部の少なくとも一方
は、上記と同様にして連結している。

ここに、斜め材11,12は公差が重要で、公差が悪いと
溶接後の歪みが極めて大きくなってしまうが、上記のよ
うに構成することによって、斜め材11,12骨４のほぼ長
さ方向中央付近に横方向に結合して第３図に示す構体骨
組３を構成する。

そして、第４図に示すように、外板16の一端を固定機
18で固定し、他端をシリンダを備えた引張機19で引張っ
てこれに張力を与え、この状態でスポット溶接すること
により外板16を張設するのであるが、この時、外板支持
梁21と外板16とは接触させるだけとなして、この上下両
縁部において、第１横骨７及び第２横骨８と外板16とを
スポット溶接するようにした点にある。

このように構成することにより、外板16を局部的な変
形を防止しつつ所望の形状に屈曲させながら、歪みをな
くして容易かつ確実に構体骨組３に取り付けることがで
きる。

なお、外板16と外板支持梁21との間に、防蝕或いは接
触等の防止のために、シール材或いはパッキン等を挿入
しても良い。

第５図乃至第９図は、第２の実施例を示すもので、上
記第１の実施例と異なる点は、第５図に示すように、第
１横骨７と第２横骨８との間の斜め材11、及び第３横骨
９と第４横骨10との間の斜め材12を夫々「ハ」の字状に
配置するとともに、この斜め材11,12として丸パイプを
使用し、さらにこの斜め材11、12の端部の連結を以下の
ようにして行った点にある。

すなわち、第７図及び第８図は、第２横骨８と第１縦
骨４の上部との結合部に斜め材11の上部を連結した時の
状態を示すもので、側板22aを略直角三角形となし、こ
の斜辺において矩形状の斜板22bで連結するとともに、
この斜板22bに斜め材11の端部が挿通自在な通孔22cを設
けた箱型の継手22を、その側板22aの端面において、第
２横骨８の下面及び第１縦骨４の上部側面に夫々溶接す
る。そして、上記通孔22c内に斜め材11の端部を挿通さ
せた後、この通孔22cの外周面と斜め材11の周面とを溶
接したものである。

なお、斜め材11の他の連結部、すなわちこの下部も上
記と同様にして連結することができることは勿論であ
り、また他の斜め材12の上部及び下部の少なくとも一方
は、上記と同様にして連結している。

ここに、斜め材11,12は公差が重要で、公差が悪いと
溶接後の歪みが極めて大きくなってしまうが、上記のよ
うに構成することによって、斜め材11,12の長さを調整
できるようなし、これによって溶接歪みをなくすように
することができる。

第10図乃至第12図はこの実施例の第１の変形例を示す
もので、箱型の継手23を二つ割りで互いに当接させた時
に上方に開口した略台形状となる一対の部材23a,23aで
構成し、この各部材23aの両側に夫々半円状の切欠き23
b,23bを設けて、この切欠き23b,23bを互いに向かい合わ
せて斜め材11（または12）を挿通させる通孔となすよう
にするとともに、この各部材23bの表面に、第１縦骨４
等の縦骨との溶接を行えるようにするための溶接用孔23
cを設けたものである。

第13図及び第14図は第２の変形例を示すもので、継手
24を互いに当接させた時にその隅部24b,24bで通孔を形
成するように屈曲成形した二つ割りの部材24a,24aで構
成したものである。

なお、上記第１の変形例と第２の変形例とを合わせ
て、第15図に示すように、上記継手24とほぼ同じ構成を
両側部に備えた、すなわち互いに当接させた時にその両
側部の隅部25b,25bで通孔を形成するようにするととも
に、表面に溶接用孔25cを設けた二つ割りの一対の部材2
5a,25aによって継手25を構成するようにすることもでき
る。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、以下のような
効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、側面が曲面を有する
場合に、外板と外板支持梁とを溶接等によって結合する
ことなく接触させ、この状態で外板にテンションを与え
つつ張り付けてこの周囲を固定することにより、凹凸の
ない外板の曲面外観を得るようにすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、斜め材は長さの公差
が重要であり、この公差が悪いと溶接後の歪みが極めて
大きくなってしまうが、斜め部材の継手の通孔への挿通
量を変化させることにより、製作公差を気にすることな
く、この長さを調節することができ、しかもこの継手は
縦骨及び横骨に溶着され、継手と斜め材との間も溶着さ
れているので、この結合部の強度を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は第１の実施例を示し、第１図は車両
の縦断面図、第２図は外板支持梁の拡大横断面図、第３
図は構体骨組を示す側面図、第４図は外板を張設する際
の側面図である。 第５図乃至第９図は第２の実施例を示し、第５図は構体
骨組を示す側面図、第６図は外板を張設する際の側面
図、第７図は縦骨と横骨の結合部の斜視図、第８図は第
７図の側面図、第９図は継手を示す斜視図である。 第10図乃至第12図は継手の変形例を示し、第10図は縦骨
と横骨の結合部の斜視図、第11図は第10図の側面図、第
12図は継手を示す斜視図である。 第13図及び第14図は他の変形例を示し、第13図は縦骨と
横骨の結合部の斜視図、第14図は継手の分解斜視図であ
る。 第15図はさらに他の変形例を示す継手の分解斜視図であ
る。 １……車体、２……台枠,3……構体骨組、4,5,6……縦
骨、7,8,9,10……横骨、11,12……斜め材、16,17……外
板、18……固定機、19……引張機、21……外板支持梁、
22,23,24,25……継手。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−139752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−39898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−22773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−57072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71270（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−95979（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−199878（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−60779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B61D 17/04 - 17/16 B62D 31/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦方向に延びる複数の縦骨と、この縦骨に
   直交する横骨と、この縦骨と横骨とで形成される方形状
   の空間内に配設した斜め材で構体骨組を構成し、この構
   体骨組に外板を張設した車両の車体構造において、側面
   が曲面となる部分の縦骨を該曲面の弦をなすよう斜めに
   配設し、この縦骨に横断面略コ字状で底辺を曲面とした
   外板支持梁を該曲面を外方に突出させて横方向に結合
   し、この外板支持梁の底辺と外板とを接触させて外板を
   湾曲させつつ張設したことを特徴とする車両の車体構
   造。
2. 【請求項２】縦方向に延びる複数の縦骨と、この縦骨に
   直交する横骨と、この縦骨と横骨とで形成される方形状
   の空間内に配設した斜め材で構体骨組を構成し、この構
   体骨組に外板を張設した車両の車体構造において、縦骨
   と横骨との結合部に斜め材が貫通する通孔を設けた箱形
   状の継手を溶着し、この通孔の内部に斜め材の端部を挿
   通させて継手の外周面と斜め材の通孔との間を溶着した
   ことを特徴とする車両の車体構造。