(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記補強材において、前記第1板部及び前記第2板部の各々が、前記一の方向に交互に配置されることにより、前記補強材の長手方向に直交する断面が、コルゲート状に形成されている、請求項1に記載の鉄道車両の内装パネル構造。
前記第1板部及び前記第2板部は、互いに対向配置され、前記補強材は、前記第1板部と前記第2板部とをその対向方向で連結するように、前記一の方向に並設された複数の連結部をさらに含み、
隣接する2つの前記連結部と前記第1板部と前記第2板部とで囲まれる空間が形成されることにより、前記補強材の長手方向に直交する断面が、中空状に形成されている、請求項1に記載の鉄道車両の内装パネル構造。
前記補強材は、第1補強材であり、前記パネル材の前記一方の板面には、前記第1補強材の長手方向と交差する方向に延びる板状の第2補強材が設けられ、前記第1補強材は、前記第2補強材と接続されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の鉄道車両の内装パネル構造。
前記第1補強材は、その長手方向に前記第2板部より延設された第3板部をさらに含み、前記第3板部が前記第2補強材と重ね合わされて接続されている、請求項5に記載の鉄道車両の内装パネル構造。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の各実施形態を、各図を参照して説明する。
【0013】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る鉄道車両1の戸袋2とその周辺とを示す正面図である。
図2は、内装パネル構造4の車内側の構造を示す斜視図である。
図3は、内装パネル構造4の戸袋内面側の構造を示す斜視図である。
【0014】
図1に示すように、戸袋2は、鉄道車両1の両引戸3で開閉される側出入口1aの両側に一対設けられる。各々の戸袋2は、それに収納された両引戸3に車内側から間隔をおいて対向する内装パネル構造を備える。内装パネル構造4は、その全体が矩形状に形成され、上辺4a、下辺4b、第1側辺4c及び第1側辺4cと反対側に位置する第2側辺4dを有する。内装パネル構造4は、上辺4a、下辺4b及び第1側辺4cの三辺で鉄道車両構体14に連結され、第2側辺4dが、鉄道車両構体14と離隔される。
【0015】
図2及び3に示すように、内装パネル構造4は、パネル材6、第1補強材7、第2補強材8、手摺取付部9、手摺10、取付金具11、指保護材12及び構体取付部13を備える。パネル材6は、複数の板材を積層してなる複合パネル材であって、一例として、非発泡かつ中実の熱可塑性樹脂からなる樹脂板6iを中間層として用い、この樹脂板6iの両面に金属板6j、6kを積層して構成される(
図4参照)。金属板6kは、車内側に面する第1板面6e側に配置される。また金属板6jは、戸袋2の内側に面する第2板面6f側に配置される。樹脂板6iと金属板6j、6kは、溶着により貼り合わせられる。一般に、鉄道車両の内装材は、アルミ板の片面に印刷紙と樹脂板とを積層接着したアルミベースの化粧板等や、アルミ塗装板等で構成される。パネル材6は、これらの従来の内装材よりも板厚が厚く、かつ比重が軽い。このため、パネル材6は、高剛性であって比較的軽量であり、反りが発生しにくい特性を有する。
【0016】
パネル材6は、所定の厚みD1(
図4参照)を有し、矩形状に形成されている。パネル材6は、内装パネル構造4の上辺4a、下辺4b、第1側辺4c及び第2側辺4dのそれぞれに順に対応する上辺6a、下辺6b、第1側辺6c及び第2側辺6dを有する。パネル材6の厚みD1は、一例として、後述する第1補強材7の第2板部7a3の厚みD2以下に設定される。パネル材6は、第1板面6eと、第2板面6fと、第2側辺6dの近傍で、他方の戸袋2における内装パネル構造4と対向する端面6gとを有する。なお、ここで言う「離隔」とは、第2側辺6dの全域が鉄道車両構体14と離隔される場合と、第2側辺6dにおいて、その長手方向の両端付近の一部(例えば、第2側辺6dの上下方向長さのうちの数%〜十数%程度の長さの部分)が鉄道車両構体14に連結され、かつ残余の部分が鉄道車両構体14と離隔される場合との両方を含む。パネル材6は、一例として、樹脂板の両面に金属板を重ねた複合材である。
【0017】
第1補強材7は、全体として長尺板状に形成され、板面被覆部7a、端面被覆部7b及び突出部7cを有する。板面被覆部7aは、パネル材6の第2板面6fの第2側辺6dの近傍領域を、パネル材6の長手(上下)方向にわたって被覆する。
【0018】
図4は、内装パネル構造4の断面図である。
図5は、第1補強材7と第2補強材8との配置関係を示す内装パネル構造4の断面図である。
図4及び5は、内装パネル構造4をその長手方向と直交する断面でそれぞれ示す。
図5では、第3板部7a4及びそれに重ねられる第2補強材8の下部を断面で示す。
図4に示すように、板面被覆部7aは、第1板部7a1、連結部7a2及び第2板部7a3をそれぞれ複数含む。第1板部7a1は、パネル材6の第2板面6fと面接触する。連結部7a2は、第1板部7a1と第2板部7a3との間に位置し、第1板部7a1と第2板部7a3とを接続する。第2板部7a3は、連結部7a2と連続して、パネル材6の第2板面6fと一定の距離Gの間隙をおいて対向する。
【0019】
第1板部7a1及び第2板部7a3の各々は、第1補強材7の長手方向に延びるとともに、第1補強材7の長手方向と直交し、かつ第2板面6fに沿う一の方向(例えば、鉄道車両1の長手方向であって、第1補強材7の短手方向)に交互に繰り返し配置される。これにより、板面被覆部7aは、コルゲート状の断面を有する。
図3及び5に示すように、第1補強材7は、複数の第2板部7a3から第1補強材7の長手方向一方側より延設された第3板部7a4をさらに有する。
【0020】
パネル材6の厚み方向における第2板部7a3の厚みD2は、第1板部7a1の厚みD3よりも厚く設定される。第2板部7a3の厚みD2は、適宜設定が可能であるが、例えば戸袋2において、引戸3と第1補強材7とが接触しない範囲に設定される。パネル材6の厚み方向におけるパネル材6の第2板面6fと第2板部7a3との間の距離Gは、第1板部7a1の厚みD3と同一の距離に設定される。また、パネル材6の厚み方向におけるパネル材6の第2板面6fと第3板部7a4との間の距離Gも、第1板部7a1の厚みD3に相当する距離に設定される。前記一の方向において、隣接する第1板部7a1間のピッチ(隣接する第1板部7a1の中心P1同士の間隔)と、隣接する第2板部7a3間のピッチ(隣接する第2板部7a3の中心P2同士の間隔)とは、一例として略同一であるが、これに限定されず、互いに異なっていてもよい。第1補強材7の長手方向に直交する断面を見ると、連結部7a2は、第1板部7a1の上面の一部から傾斜して延びて第2板部7a3と連続している。このように、第1板部7a1の上面に連結部7a2を設けたことで、板面被覆部7aは厚み方向に圧縮されにくい構造を有し、その構造的強度が高められている。
【0021】
第1補強材7は、第1板部7a1に挿通した複数のブラインドリベットRでパネル材6に固定される。内装パネル構造4では、一例として、各ブラインドリベットRの挿通側の先端頭部は第1板面6eを貫通せず、パネル材6の内部(ここでは樹脂板6i内)に留まる。ブラインドリベットRの長さは、例えば、第1板部7a1の厚みD3と、パネル材6の第2板面6f側に位置する金属板6jの厚みと、樹脂板6iの厚みとによって規定される。このため、ブラインドリベットRは、第1板面6eの表面に影響を与えにくい。
【0022】
ブラインドリベットRを設ける際には、例えばドリルを用い、その切削深さを規定しながら、車内側から見えないパネル材6の片面(第2板面6f)に所定の深さの不図示の孔を形成する。この孔の深さは、例えば金属板6jから樹脂板6i内までの深さとする。この孔にブラインドリベットRを打ち込み、樹脂板6iの内部で前記先端頭部を拡径させて固定する。
【0023】
端面被覆部7bは、板面被覆部7aと連続して形成される。端面被覆部7bは、内部に肉抜きを有する中空の柱状に形成され、パネル材6の第2側辺6d側の端面6gを被覆しながら補強する戸先柱として用いられる。第1補強材7の長手方向に直交する断面を見ると、端面被覆部7bは、板面被覆部7aの前記一の方向の一端から、パネル材6の厚み方向に延び、さらに、パネル材6の第1板面6eに沿う方向に延びることにより、パネル材6の端面6gと、第1板面6eの第2側辺6dの一部とをそれぞれ被覆する。板面被覆部7aと端面被覆部7bとの間には、板面被覆部7aと端面被覆部7bとが直交してなる直交角部7dが形成される。直交角部7dを形成することで、板面被覆部7aと端面被覆部7bとの連続部における第1補強材7の構造的強度が高められている。
【0024】
突出部7cは、端面被覆部7bから、他方側の戸袋2の内装パネル構造4に向けて突出する。各突出部7cには、第1補強材7の長手方向両端付近において、手摺取付部9が固定される。
【0025】
第1補強材7は、一例としてアルミニウムからなり、押出加工により一体的に形成される。第1板部7a1及び第2板部7a3の各数は限定されず、適宜調整できる。第1板部7a1及び第2板部7a3の各数を増やすと、第1補強材7による補強効果の増大を図れる。第1板部7a1及び第2板部7a3の各数を減らすと、第1補強材7の軽量化及び簡素化を図れる。
【0026】
なお、前記一方向における板面被覆部7aの幅は、適宜設定が可能であるが、例えば、前記一方向におけるパネル材6の幅に対して1/10以上1/2以下の範囲に設定できる。また、第1補強材7の長手方向における板面被覆部の長さも、適宜設定が可能であるが、例えば、パネル材6の長手(上下)方向における長さの60%以上100%以下の範囲に設定できる。
【0027】
第2補強材8は、第1補強材7の長手方向と交差する方向に延びる長尺板状の部材である(
図3参照)。第2補強材8は、パネル材6の上辺6a付近において、パネル材6の第1板面6e及び第2板面6fを挟むように設けられる。
図5に示すように、第2補強材8の一部は、第2板部7a3から延設された第3板部7a4と重ね合わされる。この重ね合わせ部分16において、第1補強材7と第2補強材8とは、一例として、締結部材B(皿ボルトB1とナットB2との組み合わせ)による機械締結により接続される。第2補強材8と第3板部7a4との重ね合わせ部分16における第2補強材8の厚みD4は、第1板部7a1の厚みD3及び距離Gと同一である。このように厚みD4を設定することで、第2補強材8を、第2板面6fと第3板部7a4との両方に面接触させて、第1補強材7と第2補強材8とを固定するための重ね合わせ部分16が形成される。
【0028】
手摺取付部9は、第1補強材7の突出部7cに対し、一例として、ネジ等の締結部材により固定される(
図2参照)。手摺10は、金属パイプを曲げ加工してなる長尺部材であり、その長手方向の両端付近において、各手摺取付部9に対し、ネジ等の締結部材により固定される。
【0029】
取付金具11は、指保護材12を取り付けるための金具である。取付金具11は、第1補強材7の長手方向に延び、端面被覆部7bと突出部7cとの間に配置される。取付金具11は、突出部7cに対し、一例として、ネジ等の締結部材により固定される。指保護材12は、例えばゴムなどの弾性部材からなり、取付金具11と同様に、第1補強材7の長手方向に延びている。指保護材12は、取付金具11に対し、一例として、接着材等により固定される。
【0030】
構体取付部13は、板金部材を曲げ加工してなり、鉄道車両構体14に内装パネル構造4を取り付けるための固定部として用いられる(
図1参照)。構体取付部13は、パネル材6の上辺6aの端面6gに近接する部分から上方に延びている。構体取付部13は、第2補強材8に対し、一例として、ネジまたはリベット等の締結部材により固定される。また、構体取付部13は、鉄道車両構体14に対し、一例として、ネジまたはリベット等の締結部材により固定される。
【0031】
内装パネル構造4では、第1補強材7の板面被覆部7aにおいて、パネル材6の第2板面6fに面接触する第1板部7a1と、第1板部7a1と接続され、パネル材6の第2板面6fと間隙をおいて対向する第2板部7a3とが、長手方向に延び、かつ前記一の方向に交互に並設される。これにより、内装パネル構造4の第2板部7a3と第2板面6fとが対向する部分において、パネル材6と第1補強材7とにより中空構造が形成され(
図4参照)、パネル材6が第1補強材7で強固に補強される。よって例えば、パネル材6を、長手(上下)方向で弓なりに湾曲して撓むのを阻止するように補強できる。また、第1補強材7は、板面被覆部7aと端面被覆部7bとが一体的に連続する連続部が形成されることで、高い構造的強度を有しているので、パネル材6の端面6g付近を強固に補強できる。
【0032】
また、鉄道車両構体14と離隔されるパネル材6の第2側辺6dに沿って、パネル材6の第2板面6fの一部領域に第1補強材7を設けるとともに、パネル材6の上辺6aに沿って、第2補強材8を設けることで、パネル材6の補強が必要な部分を第1補強材7及び第2補強材8で適切に補強できる。従って、パネル材6の補強を図るために、パネル材6の全体の厚みを増大させなくてもよく、パネル材6の余分な厚みを減らせる。よって、パネル材6の軽量化及び薄型化を図れる。これにより、パネル材6として利用可能な部材の選択幅を拡げることができるので、例えば、市販されている部材を用いて、パネル材6のコストを低減できる。さらに、第1補強材7の第1板部7a1の厚みD3を第2板部7a3の厚みD2よりも薄くして、第1補強材7の軽量化及び薄型化を図れる。よって、内装パネル構造4において、パネル材6を第1補強材7及び第2補強材8で強固に補強しながら、内装パネル構造4の軽量化及び薄型化を図れる。
【0033】
また、第1補強材7を薄く形成することで、両引戸3とパネル材6との離隔距離をそれほど大きく取れない場合でも、パネル材6を第1補強材7で良好に補強できる。なお、第1板部7a1は、パネル材6の第2板面6fと面接触するため、第1板部7a1とパネル材6の合計厚みをある程度確保できる場合には、第1板部7a1の厚みD3を多少薄くしても、内装パネル構造4が強度不足になるおそれは低いと考えられる。
【0034】
また、第1補強材7は、板面被覆部7aと端面被覆部7bとが一体的に形成され、板面被覆部7aと端面被覆部7bとの連続部が形成されることにより高い構造的強度を有している。具体的に、第1補強材7では、板面被覆部7aと端面被覆部7bとを一体的に形成し、かつ板面被覆部7aと端面被覆部7bとを直交角部7dにおいて直交するように連続させているため、第1補強材7は、長手方向及び短手方向の両方で座屈しにくい。このため、第1補強材7でパネル材6の端面6gとその近傍領域とを強固に補強できる。
【0035】
なお、内装パネル構造4では、第1補強材7の長手方向と交差する方向(本実施形態では水平方向)に延びるように第2補強材8を設けたことにより、パネル材6を、水平方向で弓なりに湾曲して撓むのを阻止するようにも補強できる。
【0036】
また、第1補強材7は、板面被覆部7aと端面被覆部7bと突出部7cとが一体化された簡素な構造を有するので、容易に製造できる。このように、第1補強材7の板面被覆部7aと端面被覆部7bと突出部7cとを一体化することで、内装パネル構造4の構成部品の数を削減し、内装パネル構造4を効率よく製造できる。
【0037】
また、押出加工または鍛造加工により第1補強材7を一体的に形成する場合、例えば、複数の部材を溶接した骨組で補強材を構成する場合よりも容易に第1補強材7を形成できる。また、この場合は、骨組を形成した後にその溶接歪等を修正する手間を無くすこともできる。また、ブラインドリベットR等の締結部材を用いて、第1補強材7をパネル材6に容易に固定できる。
【0038】
なお、従来の鉄道車両の戸袋構造では、一般に、複数の骨材を溶接で接合してなる補強材を用いてパネル材を補強していたが、このように溶接構造を主体として構成される補強材では溶接歪を生じることが多く、内装パネル構造を製造する際の溶接歪取り作業に多大な時間が掛かる等の負担があった。これに対して本実施形態では、第1補強材7と第2補強材8とを締結部材Bによる機械締結により接続するので、第1補強材7と第2補強材8との接続部分に溶接歪が生じない。また、パネル材6に対して第1補強材7と第2補強材8とをブラインドリベットRによる機械締結により固定するので、パネル材6に対する第1補強材7及び第2補強材8の各固定部分に溶接歪が生じない。これにより、内装パネル構造4を製造する際の溶接歪取り作業を不要にできる。
【0039】
また、第1補強材7の第2板部7a3とパネル材6の第2板面6fとの間の距離Gと、第2補強材8の厚みD4とを同一にしたことにより、例えば、第1補強材7を第2補強材8と組み合わせるために切削加工する際の加工範囲及び加工量を低減できる。また、第1補強材7の第2板部7a3とパネル材6の第2板面6fとの間の距離Gと、第2補強材8の厚みD4とを同一にしたことにより、第1補強材7と第2補強材8とを固定し、かつ第1補強材7と第2補強材8とをパネル材6に固定する際に用いる皿ボルトB1及びブラインドリベットRとして、それぞれ同じ長さかつ同一種類のものを使用でき、作業効率を高めることができる。また、パネル材6を剛性の高い複合パネル材で構成することで、パネル材6を補強するための補強材の数を少なくできる。
【0040】
また、内装パネル構造4では、手摺10が第1補強材7及び第2補強材8等の構成部品とは別に構成されており、その設計の自由度が高められている。このため、例えば、手摺10をその断面形状が長手方向で変化するように設計できる。また、手摺10をその下端部が乗客の足元から一定の高さの位置になるように設計して、出入口近傍において、乗客の脚が手摺10に当たるのを防止できる。また、手摺10を例えばステンレス等の材質で構成することで強度を向上させ、かつ表面を清浄に保つように図ることもできる。
【0041】
以下、本発明の別の実施形態について、第1実施形態との差異を中心に説明する。
【0042】
(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る内装パネル構造40の断面図である。第1補強材17は、互いの板面を間隔をおいて対向配置させた第1板部17a1及び第2板部17a3を有する。さらに第1補強材17は、第1板部17a1と第2板部17a3とを対向方向で連結するように、前記1の方向に並設された複数の連結部17a2を有する。第1補強材17の内部には、隣接する2つの連結部17a2と、第1板部17a1及び第2板部17a3とで囲まれる空間Sが形成される。これにより第1補強材17は、その長手方向に直交する断面が中空状に形成されることにより、中空構造を有する。第1補強材17は、連結部17a2を挿通するように設けられたブラインドリベットRにより、パネル材6に固定されている。
【0043】
第1補強材17は、中空構造を有するように形成されることにより、高い構造的強度を有しているので、長手(上下)方向に弓なりに変形して撓みにくく、また、厚み方向にも変形しにくい。従って、このような中空構造を有する第1補強材17を用いてパネル材6を補強することで、パネル材6をより強固に補強できる。
【0044】
(その他)
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除できる。前記各実施形態は、互いに任意に組み合わせてもよく、例えば1つの実施形態中の一部の構成を他の実施形態に適用してもよい。
【0045】
上記各実施形態では、鉄道車両1の出入口の両側に設けられた戸袋2の内装パネル構造4、40を示したが、本発明の鉄道車両の内装パネル構造は、これに限定されない。例えば、鉄道車両の運転室と客室との間、または、2つの客室の間等、隣接する部屋の間において、引戸を出し入れ可能に収容するように設けられた戸袋の内装パネル構造であってもよい。
【0046】
パネル材6は、例えば、樹脂板の一方の板面のみに金属板を重ねた複合材で構成してもよいし、単一の板材で構成してもよい。パネル材6には、1以上の窓が形成されていてもよい。また、第1補強材7、17は、パネル材6に対し、第2板面6f側に設ける構成のみに限定されず、第1板面6e側に設けてもよい。第2補強材8は、1のパネル材6に1本のみ設ける構成に限定されず、パネル材6に2本以上設けてもよい。
【0047】
第1補強材7、17は、押出加工により製造する場合に限定されず、鍛造加工または切削加工により製造してもよい。第1補強材7の材質は、アルミニウムに限定されず、アルミニウム合金またはステンレス、或いはこれら以外の材質でもよい。
【0048】
第1補強材7と第2補強材8とを接続する締結部材Bは、皿ボルトB1とナットB2との組み合わせに限定されず、例えばボルト、通常のリベット、またはブラインドリベットRのいずれか等であってもよい。また、第1補強材7及び第2補強材8のいずれかをパネル材6に固定する方法は、ブラインドリベットR等のリベットを用いる方法に限定されず、例えば強固な接着が可能な接着材を用いた方法でもよい。
【0049】
パネル材6の金属板6j、6k及び中間層の樹脂板6iは、接着により貼り合わせてもよい。パネル材6は、金属板6j、6k及び樹脂板6iからなる構成に限定されず、これ以外の材質からなる板材を貼り合わせて構成してもよい。また、パネル材6において、金属板6j、6kに挟まれる樹脂板6iは、中実の非発泡板に限定されず、発泡板またはハニカム状の板でもよい。また、金属板6j、6kに挟まれる前記中間層は、樹脂板6iに限定されず、セラミック板または金属板でもよい。この場合は、前記中間層として、発泡セラミック板または発泡金属板を用いることもできる。パネル材6は、3枚の板材を貼り合わせる構成に限定されず、これ以外の枚数の板材を貼り合わせて構成してもよい。