特許 7495839 鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-28

(45)【発行日】2024-06-05

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/10 20060101AFI20240529BHJP

   B61C 17/12 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

B61D17/10

B61C17/12 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020129533

(22)【出願日】2020-07-30

(65)【公開番号】P2022026186

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】市位 卓久

(72)【発明者】

【氏名】大島 聡

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 恭平

(72)【発明者】

【氏名】成瀬 功

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 哲郎

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３３５４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－００８８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０３１５４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６５７２０２（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２０３１３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ １７／１０

Ｂ６１Ｃ １７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

客室の床部を構成する構造床と、前記構造床の前記客室とは反対側に配設される床下機器と、を備え、前記構造床は、複数の押出形材を結合した構造を用いて構成される鉄道車両において、
前記構造床の、少なくとも一部において、前記複数の押出形材のそれぞれは、前記鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有しており、前記鉄道車両の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、
前記複数の押出形材は、前記床下機器を保持する重量物保持用押出形材と、前記重量物保持用押出形材よりも厚みの薄い押出型材と、を含むこと、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両において、
前記床下機器は、前記構造床に吊り下げ保持されること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項3】

請求項１または２に記載の鉄道車両において、
前記複数の押出形材のそれぞれは、前記床下機器の荷重および客室側からの荷重の、少なくともいずれか一方に対して要求される耐荷重に応じ、前記鉄道車両の高さ方向の厚みが設定されること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項4】

請求項３に記載の鉄道車両において、
前記複数の押出形材のうち、厚みが最も薄い押出形材よりも厚い厚みを備える押出形材は、前記客室の側とは反対側から、前記客室に向かって切り欠かれた艤装用切欠きを備えること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１つに記載の鉄道車両において、
前記押出形材は、少なくとも前記客室側の面または前記床下機器側の面のいずれか一方に、押出方向と平行な方向に延伸する、艤装用の固定溝を備えること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１つに記載の鉄道車両において、
前記構造床は、枕木方向の両端部を、前記鉄道車両の車体に挟持固定されていること、
を特徴とする鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、客室の床部を構成する構造床と、構造床の客室とは反対側に配設される床下機器と、を備え、構造床は、複数の押出形材を結合することで構成される鉄道車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

通勤電車、特急電車等の鉄道車両は、特許文献１に示すように、台枠に結合されることで、客室の床部を構成する構造床を備えている。この構造床は、側梁、横梁、枕梁、端梁等からなる台枠の上面に取り付けられ、車両構体の気密を保つために用いられている。そして、この構造床は、例えばアルミ合金製の、複数の押出形材からなっており、該押出形材の押出方向は、鉄道車両の軌道方向に平行となっている。

【0003】

従来技術に係る鉄道車両としては、例えば、図１１および図１２に示すような鉄道車両１Ｄのような構成を有する。なお、図１１中の二点鎖線Ｒは、軌道の上端面の位置を表したものである。

【0004】

鉄道車両１Ｄは、台枠２００を有しており、台枠２００は、台枠２００の枕木方向の両端部をなす一対の側梁２１を有している。台枠２００の枕木方向の両端部には、側構体３が立設されており、側構体３は、鉄道車両１Ｄの側面部をなしている。また、台枠２００の軌道方向の両端部には、妻構体（不図示）が立設され、鉄道車両１Ｄの前面部または後面部をなしている。さらにまた、側構体３および妻構体の上端部には、屋根構体４が接続されており、屋根構体４は、鉄道車両１Ｄの屋根部をなしている。

【0005】

鉄道車両１Ｄは、内部に客室５を有しており、客室５は床部５５を有している。この床部５５は、以下のようにして構成されている。台枠２００の側梁２１と側梁２１との間には、横梁５４が横架されている。なお、横梁５４の枕木方向の両端部は、側梁２１に溶接されている。そして、横梁５４の上面には、複数の押出形材５３１が相互に溶接されてなる構造床５３が溶接されている。押出形材５３１のそれぞれは、押出方向Ｄ２１が、軌道方向に平行である。構造床５３の上方には、客室５の床面を形成する床板パネル８が配設されており、床板パネル８は、構造床５３の上面に設けられた床受９Ａによって支えられている。

【0006】

横梁５４は、構造床５３を下方から支持するとともに、構造床５３の客室５の反対側に配設される床下機器６を、取付金（結合部材の一例）１０により吊り下げ保持している。

【0007】

もし、横梁５４を用いないこととすると、例えば図１１に示す構造床５３が、客室５側から床部５５に負荷される荷重や、床下機器６の質量により、側梁２１と結合されている箇所を支点として、下方へ膨出するようにして、弓なり状に変形するおそれがある（図１１中の二点鎖線Ｆ参照）。構造床５３が変形すると、床板パネル８が、構造床５３に引っ張られ、構造床５３と同様に、弓なり状に変形する。すると、床板パネル８にひび割れ等の損傷が生じ、客室５の機能に支障を来すおそれがある。よって、従来、構造床５３の支えとして、横梁５４が用いられてきた。なお、客室５側から床部５５に負荷される荷重とは、例えば、鉄道車両１Ｄがトンネルに突入する時またはトンネルから脱出する時に、鉄道車両１Ｄ内外の圧力差により生じる気密荷重などである。

【0008】

また、鉄道車両１Ｄは艤装のための配管１６（または配線）を有しており、配管１６は、横梁５４を軌道方向に貫通する貫通孔５４１や、横梁５４の下面の枕木方向の両端部に備えられた保持部材１５によって、保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１７－４３２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
（第１の問題点）
従来技術に係る鉄道車両１Ｄにおいては、上述の通り、床板パネル８の損傷防止のために横梁５４を用いている。しかし、横梁５４の厚みは、例えば約２００ｍｍあるため、構造床５３の厚みと横梁５４の厚みを合計した厚みｔ２１がかさんでしまう。厚みｔ２１がかさむため、客室５の居住性を確保するためのスペース（客室高さＨ１３）や、軌道の上端面（二点鎖線Ｒ）から横梁５４の下端面までの高さ（軌道上高さＨ２３）を確保することが困難となり、床上艤装や床下艤装のためのスペース確保が困難となっていた。

【0011】

（第２の問題点）
上記の通り、床上艤装や床下艤装のためのスペース確保が困難であるため、横梁５４に、貫通孔５４１を設け、配管１６を通すことが行われている。この貫通孔５４１を設けるためには、横梁５４を加工しなければならない。また、構造床５３と横梁５４との溶接は、床下での溶接作業を要するため、自動溶接を行うことができず、手溶接で行うこととなる。以上の横梁５４の加工や、手溶接を要することにより、製造コストがかさむおそれがあった。

【0012】

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、艤装のためのスペース確保を容易にするとともに、製造コストを抑えることが可能な鉄道車両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】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の鉄道車両は次のような構成を有している。
（１）客室の床部を構成する構造床と、構造床の客室とは反対側に配設される床下機器と、を備え、構造床は、複数の押出形材を結合した構造を用いて構成される鉄道車両において、構造床の、少なくとも一部において、複数の押出形材のそれぞれは、鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有しており、鉄道車両の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、複数の押出形材は、床下機器を保持する重量物保持用押出形材と、重量物保持用押出形材よりも厚みの薄い押出型材と、を含むこと、を特徴とする。

【0014】

（２）（１）に記載の鉄道車両において、床下機器は、構造床に吊り下げ保持されること、を特徴とする。

【0015】

（１）または（２）に記載の鉄道車両によれば、艤装のためのスペース確保を容易にするとともに、製造コストを抑えることが可能となる。

【0016】

（第１の問題点について）
出願人は、押出形材は、押出方向に平行な方向の軸（以下、平行軸という）まわりの曲げ剛性に比べ、押出方向に垂直な方向の軸（以下、垂直軸という）まわりの曲げ剛性の方が、２０％程度大きいことを確認した。そこで、構造床の、少なくとも一部において、鉄道車両の枕木方向と平行な方向に押出方向を有する複数の押出形材を、鉄道車両の軌道方向に隣接して並べ、相互に結合することで、構造床を構成する。そうすれば、上述の通り、平行軸まわりの曲げ剛性よりも、垂直軸まわりの曲げ剛性の方が強いため、横梁を用いずとも、床下機器の質量や客室からの荷重によって構造床が変形するおそれが低減される。横梁を用いなければ、その分、床上艤装または床下艤装のためのスペース確保が容易となる。また、構造床が変形するおそれが低減されることで、横梁を用いずに、構造床が直接床下機器を吊り下げ保持することも可能となる。

【0017】

（第２の問題点について）
また、横梁が必要なく、スペース確保が容易となることで、横梁に艤装のための配管等を保持する貫通孔を設ける加工が必要無くなった。さらに、従来行っていた構造床と横梁とを結合するための溶接作業が不要である。よって、製造コストの増大を抑えることが可能である。

【0018】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両において、複数の押出形材のそれぞれは、床下機器の荷重および客室側からの荷重の、少なくともいずれか一方に対して要求される耐荷重に応じ、鉄道車両の高さ方向の厚みが設定されること、を特徴とする。

【0019】

（３）に記載の鉄道車両によれば、構造床を構成する押出形材のうち、例えば、床下機器（例えば、変圧器、空調機、コンバータ・インバータ、バッテリ、エンジン、水タンク、汚物タンク、燃料タンク、ごみ箱など）を吊り下げ保持する部分を構成する押出形材は、その他の部分の押出形材よりも厚くするなど、必要に応じて厚みの異なる押出形材を用いることで、最小限の質量で構造床を構成することができるようになる。

【0020】

（４）（３）に記載の鉄道車両において、複数の押出形材のうち、厚みが最も薄い押出形材よりも厚い厚みを備える押出形材は、客室の側とは反対側から、客室に向かって切り欠かれた艤装用切欠きを備えること、を特徴とする。

【0021】

（４）に記載の鉄道車両によれば、複数の押出形材のうち、厚みが最も薄い押出形材よりも厚い厚みを備える押出形材は、艤装用のスペースを侵食するおそれがあるが、艤装用切欠きを設けることで、艤装のためのスペースを確保することがより容易となる。

【0022】

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の鉄道車両において、押出形材は、少なくとも客室側の面または床下機器側の面のいずれか一方に、押出方向と平行な方向に延伸する、艤装用の固定溝を備えること、を特徴とする。

【0023】

（５）に記載の鉄道車両によれば、艤装用の固定溝は、押出方向と平行な方向に延伸するものであるため、押出形材を押出成形する際に、成形可能である。よって、例えば、床下機器側の面に固定溝を設ければ、横梁等の別途の部材を要することなく、構造床が、直接に床下機器を吊り下げ保持することが可能である。構造床が、別途の部材を要することなく、床下機器を吊り下げ保持することができれば、艤装用のスペース確保が容易となる。また、例えば、客室側の面に固定溝を設ければ、別途の部材を要することなく、床上艤装部品を構造床に固定可能である。

【0024】

（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の鉄道車両において、構造床は、枕木方向の両端部を、鉄道車両の車体に挟持固定されていること、を特徴とする。

【0025】

（６）に記載の鉄道車両によれば、構造床の枕木方向の両端部が挟持固定されるため、従来のように台枠と構造床を溶接するよりも、構造床の固定を強固に行うことができる。よって、客室側から床部に負荷される荷重や、床下機器の質量によって、構造床が変形することを、より確実に抑えることが可能となる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の鉄道車両によれば、艤装のためのスペース確保を容易にするとともに、製造コストを抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本実施形態に係る鉄道車両の、枕木方向に切断した断面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図２のＸ部分の部分拡大図である。

【図4】押出形材の変形例を示す図であり、図３に対応する図である。

【図5】第１の変形例に係る鉄道車両の、枕木方向に切断した断面図である。

【図6】第２の変形例に係る鉄道車両の、枕木方向に切断した断面図である。

【図7】構造床と側梁との結合部分の変形例を表す図である。

【図8】構造床と側梁との結合部分の変形例を表す図である。

【図9】構造床と側梁との結合部分の変形例を表す図である。

【図10】鉄道車両１両分の構造床の平面図である。

【図11】従来技術に係る鉄道車両の、枕木方向に切断した断面図である。

【図12】図１１のＢ－Ｂ断面図である。

【図13】押出形材に圧力荷重を負荷した場合の変位量を解析した結果を表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明に係る鉄道車両の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0029】

図１は、本実施形態に係る鉄道車両１Ａの、枕木方向に切断した断面図である。なお、図１中の二点鎖線Ｒは、軌道の上端面の位置を表したものである。また、図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図３は、図２のＸ部分の部分拡大図である。

【0030】

鉄道車両１Ａの車体１００は、台枠２、側構体３、屋根構体４、不図示の妻構体からなる。台枠２は、台枠２の軌道方向両端部をなす端梁（不図示）と、台車に支えられる枕梁（不図示）と、台枠２の枕木方向の両端部をなす一対の側梁２１を有している。台枠２の枕木方向の両端部には、側構体３が立設されており、側構体３は、鉄道車両１Ａの側面部をなしている。また、台枠２の軌道方向の両端部には、妻構体が立設され、鉄道車両１Ａの前面部または後面部をなしている。さらにまた、側構体３および妻構体の上端部には、屋根構体４が接続されており、屋根構体４は、鉄道車両１Ａの屋根部をなしている。

【0031】

鉄道車両１Ａは、内部に客室５を有しており、客室５は床部５１を有している。この床部５１は、構造床７Ａと、床受９Ａと、床板パネル８とにより構成されている。構造床７Ａは、台枠２の側梁２１と側梁２１との間に横架されている。なお、構造床７Ａの枕木方向の両端部は、側梁２１に溶接され、台枠２の一部をなすようにされている。構造床７Ａの客室５側に、客室５の床面を形成する床板パネル８が配設されており、床板パネル８は、構造床７Ａの客室５側の面に設けられた床受９Ａによって支えられている。

【0032】

また、構造床７Ａの客室５の反対側には、床下機器６や、艤装用の配管（または配線）１４が配設されている。床下機器６は、取付金１０によって構造床７Ａに吊り下げ保持されている。この床下機器６は、例えば、変圧器、空調機、コンバータ・インバータ、バッテリ、エンジン、水タンク、汚物タンク、燃料タンク、ゴミ箱等である。また、配管１４は、構造床７Ａの軌道側の面の、枕木方向の両端部に備えられた保持部材１３によって、保持されている。

【0033】

次に、構造床７Ａの構成について、より詳細に説明する。
構造床７Ａは、例えばアルミ合金からなる、複数の押出形材７１Ａ，７２により構成されている。押出形材７１Ａ，７２は中空状であり、内部にはトラス状のリブを備えている。複数の押出形材７１Ａ，７２のそれぞれは、一対の側梁２１の間を横架する長さを有している。そして、複数の押出形材７１Ａ，７２は、軌道方向に複数並び、相互に溶接されている。なお、この複数の押出形材７１Ａ，７２同士の溶接は、自動溶接により行われるものであり、例えば、摩擦攪拌接合や溶接棒を用いたアーク溶接により行われる。また、押出形材７１Ａ，７２のそれぞれは、押出方向Ｄ１１が、鉄道車両１Ａの枕木方向に平行である。なお、押出形材７１Ａ，７２は、トラス状の断面を有するものであるが、ハモニカ状の断面を有するものとしても良い。

【0034】

押出形材７１Ａの厚みｔ１１と、押出形材７２の厚みｔ１２とは、異なる厚みとなっており、厚みｔ１１は約１００ｍｍ、厚みｔ１２は、約６０ｍｍである。押出形材７１Ａと押出形材７２の厚みが異なるものとされているのは、構造床７Ａの軌道方向の位置によって、構造床７Ａに負荷される荷重（例えば、床下機器６の荷重や客室５側からの荷重）が異なるためである。つまり、当該荷重に対して要求される耐荷重に応じて、押出形材７１Ａと押出形材７２の厚みが設定されるため、構造床７Ａは、構造床７Ａの軌道方向の位置によって厚みが異なるように構成される。

【0035】

押出形材７１Ａは、構造床７Ａを構成する押出形材のうち、床下機器６を吊り下げ保持するための重量物保持用押出形材であるため、剛性確保のために、構造床７Ａを構成する押出形材のうちでも最も厚い厚みを有するものとされている。

【0036】

床下機器６の吊り下げ保持は、取付金１０が押出形材７１Ａに結合されることで行われる。この結合は、押出形材７１Ａの軌道側の面に設けられた吊り溝（固定溝の一例）７１１を備えており、ボルト１１の頭部が吊り溝７１１に挿入されるとともに、ボルト１１のねじ部が取付金１０の中空部１０１に挿入され、中空部１０１において、ボルト１１にナット１２が螺合されることで行われる。なお、吊り溝７１１は、押出方向Ｄ１１と平行な方向に延伸するものであるため、押出形材７１Ａを押出成形する際に、成形可能である。また、図４に示す押出形材７１Ｂのように、押出形材７１Ｂの下端面に凸部７１２を設け、凸部７１２に吊り溝７１３を設けることとしても良い。さらには、押出形材７１Ａや、押出形材７２の、客室５側の面に吊り溝７１１と同様の固定溝を設け、床受９Ａなどの床上艤装用の部品を、押出形材７１Ａ，７２に固定するものとしても良い。

【0037】

上述の通り、押出形材７１Ａは、押出方向Ｄ１１が、鉄道車両１Ａの枕木方向に平行であるため、従来用いられていた横梁５４を用いずに、構造床７Ａによって床下機器６を吊り下げ保持したとしても、側梁２１との結合箇所を支点として、下方へ膨出するようにして、弓なり状に変形してしまうおそれが低減される。これは、押出形材は、押出方向に平行な方向の軸（以下、平行軸という）まわりの曲げ剛性に比べ、押出方向に垂直な方向の軸（以下、垂直軸という）まわりの曲げ剛性の方が、２０％程度大きいためである。

【0038】

押出形材の、平行軸まわりの曲げ剛性よりも、垂直軸まわりの曲げ剛性の方が大きいと言う点は、出願人が、以下の通り解析を行うことにより確認した。 図１３は、押出形材に圧力荷重を負荷した場合の変位量を解析した結果を表した図である。図中Ｘ軸は、軌道方向に平行な軸であり、図中Ｙ軸は、枕木方向に平行な軸である。解析用モデル２０１は、従来技術に係る鉄道車両１Ｄに用いられている構造床５３を模したものであり、押出方向が軌道方向に平行になっている。解析用モデル２０２は、本実施形態に係る構造床７Ａを模したものであり、押出方向が枕木方向に平行になっている。解析用モデル２０３は、本実施形態に係る構造床７Ａを模したものであり、押出方向が枕木方向に平行になっている。解析用モデル２０２と異なる点は、解析用モデル２０２はトラス状の断面形状を有するのに対し、解析用モデル２０３は、ハモニカ状の断面形状とした点である。解析用モデル２０１，２０２，２０３は、全て厚みを４０ｍｍとしている。そして、解析用モデル２０１，２０２，２０３のそれぞれの端部２０１ａ，２０２ａ，２０３ａは、台枠２を構成する側梁２１に結合されている部分と仮定し、さらに、解析用モデル２０１，２０２，２０３のそれぞれの端部２０１ｂ，２０２ｂ，２０３ｂは、構造床７Ａ，５３の枕木方向の中央部と仮定し、解析用モデル２０１，２０２，２０３のそれぞれの上面に圧力荷重１０ＫＰａを負荷し、図中Ｚ方向の変位量を解析した。

【0039】

構造床７Ａ，５３の枕木方向の中央部と仮定した端部２０１ｂ，２０２ｂ，２０３ｂが、解析用モデル２０１，２０２，２０３のそれぞれにおいて最も変位量が大きくなる部分である。図１３に示すように、変位後の端部２０１ｂに基準線Ｌ１１を引き、端部２０１ｂ，２０２ｂ，２０３ｂの変位量を比べると、変位後の端部２０２ｂ，２０３ｂのＺ方向の高さは、変位後の端部２０１ｂのＺ方向の高さよりも高い位置にある。よって、解析用モデル２０２，２０３は、解析用モデル２０１よりも変位量が小さいことが分かる。正確には、端部２０２ｂの変位量は、端部２０１ｂの変位量に比べて約１３％小さく、端部２０３ｂの変位量は、端部２０１ｂの変位量に比べて約１７％小さい結果となっている。よって、上述の通り、押出形材７１Ａは、押出方向Ｄ１１が、鉄道車両１Ａの枕木方向に平行であるため、従来用いられていた横梁５４を用いずに、構造床７Ａによって床下機器６を吊り下げ保持したとしても、側梁２１との結合箇所を支点として、下方へ膨出するようにして、弓なり状に変形してしまうおそれが低減されるのである。

【0040】

従来用いていた横梁５４を用いないため、押出形材７１Ａは、従来用いていた押出形材５３１よりも厚くする必要がある。しかし、厚みｔ１１は約１００ｍｍであるため、構造床５３の厚みと横梁５４の厚みを合計した厚みｔ２１よりも薄くすることができる。よって、客室高さＨ１１を、従来の客室高さＨ１３と同等以上に保ちつつ、軌道の上端面（二点鎖線Ｒ）から構造床７Ａの下端面までの高さ（軌道上高さＨ２１）を、軌道の上端面（二点鎖線Ｒ）から横梁５４の下端面までの高さ（軌道上高さＨ２３）よりも大きくすることができる。よって、艤装用のスペース確保が容易となる。

【0041】

さらに、押出形材７１Ａは、押出形材７１Ａの軌道側の面に、艤装用のスペース確保のため、艤装用切欠き７１４，７１５を備えている。この艤装用切欠き７１４，７１５は、押出形材７１Ａの中でも、剛性を要する部分（すなわち、取付金１０が結合され、床下機器６を吊り下げ保持している部分）を避けて設けられている。押出形材７１Ａの枕木方向両端部に設けられた艤装用切欠き７１４には、保持部材１３が取り付けられており、保持部材１３により、配管１４が保持されている。艤装用切欠き７１５も、必要に応じて配管や配線を行うなど、艤装用のスペースとして活用可能である。このように、押出形材７１Ａの剛性を要しない部分に艤装用切欠き７１４，７１５を備えることで、
艤装用スペースの確保がより容易となる。

【0042】

押出形材７２は、構造床７Ａの中で、床下機器６を吊り下げ保持する部分を構成するものではないため、押出形材７１Ａほどの剛性を備える必要がない。よって、押出形材７２の厚みｔ１２は、押出形材７１Ａよりも薄く構成されている。本実施形態においては、構造床７Ａを、押出形材７１Ａと押出形材７２との２種類の厚みｔ１１，ｔ１２の組み合わせにより構成しているが、このような組み合わせに限定されない。例えば、変圧器や空調機などの重量物以外の比較的軽量な床下機器を吊り下げ保持する部分には、押出形材７１Ａよりも薄く、押出形材７２よりも厚い厚みを有する押出形材を用いるなど、構造床７Ａの求められる耐荷重に応じて、複数種の厚みの押出形材を組み合わせて、構造床７Ａの軌道方向の位置によって厚みの異なる構造床７Ａを構成するものとしても良い。必要に応じて厚みの異なる押出形材を用いて構造床７Ａを構成することで、最小限の質量で構造床７Ａを構成することができるようになる。

【0043】

また、鉄道車両１Ａの第１の変形例として、図５に示す鉄道車両１Ｂが挙げられる。鉄道車両１Ｂは、構造床７Ａと、構造床７Ａが支える床受９Ａおよび床板パネル８の、鉄道車両１Ｂの高さ方向の位置が、鉄道車両１Ａに比べて低くされており、客室５の客室高さＨ１２が、鉄道車両１Ａの客室高さＨ１１よりも大きくされている。これにより、客室５の居住性が向上されている。構造床７Ａの位置が低くされている分、軌道上高さＨ２２が、軌道上高さＨ２１よりも小さくなるが、構造床７Ａを構成する押出形材のうち、最も厚い押出形材７１Ａの厚みｔ１１が、従来技術に係る鉄道車両１Ｄの、構造床５３の厚みと横梁５４の厚みを合計した厚みｔ２１より薄いため、鉄道車両１Ｄの軌道上高さＨ２３と同等以上に、軌道上高さＨ２２を確保可能であるため、十分に艤装用のスペースを確保することが可能である。

【0044】

また、鉄道車両１Ａの第２の変形例として、図６に示す鉄道車両１Ｃが挙げられる。鉄道車両１Ｃは、構造床７Ａの鉄道車両１Ｃの高さ方向の位置が、鉄道車両１Ｂの構造床７Ａと同一の位置とされている。一方で、構造床７Ａが支える床受９Ｂの長さが鉄道車両１Ａ，１Ｂの床受９Ａよりも長くされ、床板パネル８の、鉄道車両１Ｃの高さ方向の位置が、鉄道車両１Ａと同一にされている。これにより、客室高さＨ１１が鉄道車両１Ａと同等であり、軌道上高さＨ２２が鉄道車両１Ｂと同等とされている。よって、客室５の居住性と、床下艤装用のスペースを従来と同等以上に確保したまま、床板パネル８と構造床７Ａとの間のスペースを従来よりも大きくとることが出来るため、床上艤装用のスペースを従来よりも大きく確保することが可能となる。

【0045】

また、以上に説明した鉄道車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいては、構造床７Ａは、側梁２１に結合されるものであったが、図７に示す押出形材７１Ｃのように、鉄道車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの車体１００の枕木方向の幅と同等の長さの押出形材を用いて構造床７Ｂを構成し、側梁２１と側構体３とにより構造床７Ｂを挟み込んだ上、溶接により固定するものとしても良い。このように構造床７Ｂの枕木方向の両端部を車体１００に挟持固定することで、従来よりも、台枠２と構造床７Ｂとの結合部分の剛性を高めることが可能である。台枠２と構造床７Ｂとの結合部分の剛性を高めることができれば、客室５側から床部５２に負荷される荷重や、床下機器６の質量によって、床部５２または構造床７Ｂが変形することを、より確実に抑えることが可能となる。また、図８に示す押出形材７１Ｄのように、一対の側梁２１の対向する面同士の距離よりも長く、鉄道車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの車体１００の枕木方向の幅よりも短い長さの押出形材を用いて構造床７Ｃを構成するとともに、側梁２１Ｂに切欠き部２１１を設け、当該切欠き部２１１に、構造床７Ｃの枕木方向の両端部をはめ込むことで、構造床７Ｃの枕木方向の両端部を、側梁２１Ｂと側構体３とにより挟持固定することとしても良い。さらにまた、図９に示すように、側構体３Ｂおよび側梁２１Ｃのそれぞれに、凸部３１，２１２を設け、凸部３１，２１２によって、構造床７Ａの枕木方向の両端部を挟持固定することとしても良い。

【0046】

また、構造床７Ａは、鉄道車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの軌道方向の一方の端部から他方の端部までの全てを、枕木方向と平行な方向に押出方向Ｄ１１を有する押出形材７１Ａ，７２によって構成するものとしても良いが、構造床７Ａの一部を枕木方向と平行な方向に押出方向Ｄ１１を有する押出形材７１Ａ，７２によって構成するものとしても良い。例えば、図１０に示すように、構造床７Ａの中央床部８１のみを枕木方向と平行な方向に押出方向Ｄ１１を有する押出形材７１Ａ，７２によって構成し、構造床７Ａの軌道方向の両端部を形成する車端床部８２は、従来と同様に、軌道方向と平行な方向に押出方向Ｄ２１を有する押出形材５３１により構成することとしても良い。

【0047】

以上説明したように、本実施形態に係る鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、
（１）客室５の床部５１を構成する構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）と、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）の客室５とは反対側に配設される床下機器６と、を備え、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）は、複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２を結合した構造を用いて構成される鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）の、少なくとも一部において、複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２のそれぞれは、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の枕木方向と平行な方向に押出方向Ｄ１１を有しており、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の軌道方向に隣接して並び、相互に結合されていること、を特徴とする。

【0048】

（２）（１）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、床下機器６は、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）に吊り下げ保持されること、を特徴とする。

【0049】

（１）または（２）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、艤装のためのスペース確保を容易にするとともに、製造コストを抑えることが可能となる。

【0050】

（第１の問題点について）
出願人は、押出形材は、押出方向に平行な方向の軸（以下、平行軸という）まわりの曲げ剛性に比べ、押出方向に垂直な方向の軸（以下、垂直軸という）まわりの曲げ剛性の方が、２０％程度大きいことを確認した。そこで、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の枕木方向と平行な方向に押出方向Ｄ１１を有する複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２を、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の軌道方向に隣接して並べ、相互に結合することで、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）を構成すれば、上述の通り、平行軸まわりの曲げ剛性よりも、垂直軸まわりの曲げ剛性の方が強いため、横梁５４を用いずとも、床下機器６の質量や客室５からの荷重によって構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が変形するおそれが低減される。横梁５４を用いなければ、その分、床上艤装または床下艤装のためのスペース確保が容易となる。また、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が変形するおそれが低減されることで、横梁５４を用いずに、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が直接床下機器６を吊り下げ保持することも可能となる。

【0051】

（第２の問題点について）
また、横梁５４が必要なく、スペース確保が容易となることで、横梁５４に艤装のための配管１６等を保持する貫通孔５４１を設ける加工が必要無くなった。さらに、従来行っていた構造床５３と横梁５４とを結合するための溶接作業が不要である。よって、製造コストの増大を抑えることが可能である。

【0052】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２のそれぞれは、床下機器６の荷重および客室５側からの荷重の、少なくともいずれか一方に対して要求される耐荷重に応じ、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の高さ方向の厚みが設定されること、を特徴とする。

【0053】

（３）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）を構成する押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２のうち、床下機器６（例えば、変圧器、空調機、コンバータ・インバータ、バッテリ、エンジン、水タンク、汚物タンク、燃料タンク、ごみ箱など）を吊り下げ保持する部分を構成する押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ）（例えば、重量物保持用押出形材）は、その他の部分の押出形材７２よりも厚くするなど、必要に応じて厚みの異なる押出形材を用いることで、最小限の質量で構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）を構成することができるようになる。

【0054】

（４）（３）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２のうち、厚みが最も薄い押出形材７２よりも厚い厚みを備える押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ）は、客室５の側とは反対側から、客室５に向かって切り欠かれた艤装用切欠き７１４，７１５を備えること、を特徴とする。

【0055】

（４）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、複数の押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２のうち、厚みが最も薄い押出形材７２よりも厚い厚みを備える押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ）は、艤装用のスペースを侵食するおそれがあるが、艤装用切欠き７１４，７１５を設けることで、艤装のためのスペースを確保することがより容易となる。

【0056】

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ）は、少なくとも客室５側の面または床下機器６側の面のいずれか一方に、押出方向Ｄ１１と平行な方向に延伸する、艤装用の固定溝（例えば吊り溝７１１）を備えること、を特徴とする。

【0057】

（５）に記載の鉄道車両によれば、艤装用の固定溝（吊り溝７１１）は、押出方向Ｄ１１と平行な方向に延伸するものであるため、押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ）を押出成形する際に、成形可能である。よって、例えば、床下機器６側の面に固定溝（吊り溝７１１）を設ければ、横梁５４等の別途の部材を要することなく、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が、直接に床下機器６を吊り下げ保持することが可能である。構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が、別途の部材を要することなく、床下機器６を吊り下げ保持することができれば、艤装用のスペース確保が容易となる。また、例えば、客室５側の面に固定溝を設ければ、別途の部材を要することなく、床上艤装部品（例えば床受９Ａ，９Ｂ）を構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）に固定可能である。

【0058】

（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）において、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）は、枕木方向の両端部を、鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）の車体１００に挟持固定されること、を特徴とする。

【0059】

（６）に記載の鉄道車両１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）の枕木方向の両端部が挟持固定されるため、従来のように台枠２と構造床５３を溶接するよりも、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）の固定を強固に行うことができる。よって、客室５側から床部５２に負荷される荷重や、床下機器６の質量によって、構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）が変形することを、より確実に抑えることが可能となる。

【0060】

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、本実施形態においては、ダブルスキンの押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２を用いて構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）を構成しているが、シングルスキンの押出形材を用いて構造床を構成することとしても良い。また、本実施形態における構造床７Ａ（７Ｂ，７Ｃ）は、押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２の客室５側の面を同一平面上に並べることで構成されているが、これに限定されるものでなく、押出形材７１Ａ（７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ），７２の床下機器６側の面を同一平面上に並べることで、構造床を構成することとしても良い。

【符号の説明】

【0061】

１Ａ 鉄道車両
２ 台枠
５ 客室
６ 床下機器
７Ａ 構造床
２１ 側梁
５１ 床部
７１Ａ 押出形材
７２ 押出形材
Ｄ１１ 押出方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】