特許 7603178 鉄道車両及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】鉄道車両及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B61D 27/00 20060101AFI20241212BHJP

   B61D 17/12 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B61D27/00 N

B61D17/12

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024005464

(22)【出願日】2024-01-17

【審査請求日】2024-06-12

【早期審査対象出願】

(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】松方 稜

(72)【発明者】

【氏名】上田 祐大

【審査官】山▲崎▼ 歩美

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０６０５７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－２５０７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７４６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４８９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３０７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６３２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２２５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５１８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０５６３４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭６１－１４７６６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－１０９２１１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ ２７／００

Ｂ６１Ｄ １７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋根構体に空調機を設け、当該空調機から供給される調和空気を車両室内に送風する吹出し口が形成された天井パネルと、その上方に配置されハット断面の上ダクト部と、を有する空調ダクトを天井裏に備えた鉄道車両であって、
前記上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成し、
前記横壁部は、車両幅方向の中間部で前記屋根構体の一の内骨に固定され、
前記縦壁部と前記天井パネルとは、前記屋根構体の他の内骨に上下別々に固定されていること、
前記他の内骨は、下端に水平状の鍔部を有する鍔付きハット断面に形成され、
前記縦壁部は、その外側面に装着したＬ字状金具を介して、前記鍔部の上面に固定され、前記天井パネルは、前記吹出し口の近傍裏面に下段部を固定した階段状金具を介して、前記鍔部に下方から固定されていることを特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載された鉄道車両において、
前記軽量素材は、ガラス繊維を所定の厚さに積層固定したグラスウール材を金属箔によって被覆した素材であることを特徴とする鉄道車両。

【請求項3】

請求項１に記載された鉄道車両において、
前記鍔部の上面には、第１シール部材を介して前記縦壁部の下端部が気密に接着され、
前記鍔部の下面には、第２シール部材を介して前記天井パネルが気密に接着されていることを特徴とする鉄道車両。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
前記上ダクト部は、同一のハット断面で所定長さに形成され、車両長手方向へ直列状に連結可能に形成されていることを特徴とする鉄道車両。

【請求項5】

屋根構体に空調機を設け、当該空調機から供給される調和空気を車両室内に送風する吹出し口が形成された天井パネルと、その上方に配置されハット断面の上ダクト部と、を有する空調ダクトを天井裏に備えた鉄道車両の製造方法であって、
前記上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成し、
前記横壁部の車両幅方向の中間部を前記屋根構体の一の内骨に固定し、前記縦壁部を他の内骨に固定する上ダクト固定工程と、
前記上ダクト固定工程後に、前記天井パネルを前記他の内骨に固定する天井パネル固定工程と、を備え、
前記他の内骨は、下端に水平状の鍔部を有する鍔付きハット断面に形成され、
前記縦壁部は、その外側面に装着したＬ字状金具を介して、前記鍔部の上面に固定され、前記天井パネルは、前記吹出し口の近傍裏面に下段部を固定した階段状金具を介して、前記鍔部に下方から固定されていることを特徴とする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、鉄道車両及びその製造方法に関し、より詳しくは、天井裏に空調ダクトを備えた鉄道車両及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄道車両の天井裏に備えた空調ダクトには、天井パネルとその上方に配置されハット断面に形成された上ダクト部とが一体に連結された天井ダクトユニットが知られている。この天井ダクトユニットは、例えば、２～３ｍ程度の長さを有するので、鉄道車両の屋根構体への取付時、及び運搬時において、所定の剛性を確保する必要があり、一般に、上ダクト部に補強板が装着されていた。しかし、補強板が装着された天井ダクトユニットは、補強板の分だけ車両重量が重くなり、鉄道車両の軽量化や低重心化のニーズに反することになる。

【0003】

この点、例えば、特許文献１には、補強板の無い天井ダクトユニット１００Ｙを備えた鉄道車両１００が開示されている。上記天井ダクトユニット１００Ｙは、図９に示すように、強化プラスチック製の天井板１０１の裏面に強化プラスチック製のハット断面の上板１０４を取付けた構造である。そして、天井板１０１には、複数の冷風吹出し穴１０２と裏面に複数の突起１０３を設け、上板１０４と天井板１０１との間に冷風風道１０７と冷風取出し穴１０８、及び冷風溜り１０９を形成している。また、上板１０４の上端には、両側面から側方へ突出し屋根構体の骨組１０６に取り付ける取付座１０５を設け、天井板１０１の両端部が幕板１１１に挟まれて他の骨組１１２に固定される構造である。また、天井板１０１の両端部近傍に照明具１１０を取付けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平７－８１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の鉄道車両１００の天井ダクトユニット１００Ｙでは、以下のような問題があった。すなわち、上記天井ダクトユニット１００Ｙは、天井板１０１の裏面にハット断面の上板１０４を取付けた中空断面の構造であるので、上板１０４の車両幅方向の中間部を屋根構体の骨組１０６に固定できず、当該中間部の垂れ下がりや振動騒音の可能性があった。そのため、上板１０４の軽量化や車両室内の静粛性に対して、好ましくないという問題があった。また、天井板１０１の両端部が幕板１１１に挟まれて他の骨組１１２に固定される構造であるので、上板１０４の取付座１０５を屋根構体の骨組１０６に取り付ける際、下方に位置する天井板１０１の両端部が邪魔になり、取付作業が煩雑となるという問題があった。

【0006】

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、天井裏に備えた空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両及びその製造方法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】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係る鉄道車両及びその製造方法は、以下の構成を備えている。
（１）屋根構体に空調機を設け、当該空調機から供給される調和空気を車両室内に送風する吹出し口が形成された天井パネルと、その上方に配置されハット断面の上ダクト部と、を有する空調ダクトを天井裏に備えた鉄道車両であって、
前記上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成し、
前記横壁部は、車両幅方向の中間部で前記屋根構体の一の内骨に固定され、
前記縦壁部と前記天井パネルとは、前記屋根構体の他の内骨に上下別々に固定されていることを特徴とする。

【0008】

本発明においては、上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。また、横壁部の車両幅方向の中間部は、屋根構体の一の内骨に固定されているので、当該中間部の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部は、内部に空気層が分散配置されているので、分散配置された空気層によって空調ダクト内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体から伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0009】

また、横壁部は、車両幅方向の中間部で屋根構体の一の内骨に固定され、縦壁部と天井パネルとは、屋根構体の他の内骨に上下別々に固定されているので、上ダクト部を屋根構体の一の内骨と他の内骨とに固定した後に、天井パネルを屋根構体の他の内骨に固定できる。そのため、上ダクト部を屋根構体の一の内骨と他の内骨とに固定する際、天井パネルに邪魔されることが無く、空調ダクトの屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる。

【0010】

よって、本発明によれば、天井裏に備えた空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両を提供することができる。

【0011】

（２）（１）に記載された鉄道車両において、
前記軽量素材は、ガラス繊維を所定の厚さに積層固定したグラスウール材を金属箔によって被覆した素材であることを特徴とする。

【0012】

本発明においては、軽量素材は、ガラス繊維を所定の厚さに積層固定したグラスウール材を金属箔によって被覆した素材であるので、上ダクト部において、所要の剛性を確保しつつ、軽量化、吸音性、断熱性をより一層向上できる。また、グラスウール材を金属箔によって被覆したことで、グラスウール材への水分の浸透を防止でき、カビ等の発生を抑制できる。さらに、上ダクト部の難燃性も向上でき、より一層安全性の高い鉄道車両を提供できる。

【0013】

（３）（１）又は（２）に記載された鉄道車両において、
前記他の内骨は、下端に水平状の鍔部を有する鍔付きハット断面に形成され、
前記鍔部の上面には、第１シール部材を介して前記縦壁部の下端部が気密に接着され、
前記鍔部の下面には、第２シール部材を介して前記天井パネルが気密に接着されていることを特徴とする。

【0014】

本発明においては、他の内骨は、下端に水平状の鍔部を有する鍔付きハット断面に形成され、鍔部の上面には、第１シール部材を介して縦壁部の下端部が気密に接着され、鍔部の下面には、第２シール部材を介して天井パネルが気密に接着されているので、上下分割された上ダクト部と天井パネルとが、他の内骨の鍔部を挟んで、それぞれ気密に接着できる。そのため、空調ダクトのシール性を高めつつ、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる。

【0015】

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記上ダクト部は、同一のハット断面で所定長さに形成され、車両長手方向へ直列状に連結可能に形成されていることを特徴とする。

【0016】

本発明においては、上ダクト部は、同一のハット断面で所定長さに形成され、車両長手方向へ直列状に連結可能に形成されているので、同一種類の上ダクト部を複数用意することによって、各種長さの車両室を備えた鉄道車両に対応できる。そのため、コスト低減に寄与しつつ、空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる。

【0017】

（５）屋根構体に空調機を設け、当該空調機から供給される調和空気を車両室内に送風する吹出し口が形成された天井パネルと、その上方に配置されハット断面の上ダクト部と、を有する空調ダクトを天井裏に備えた鉄道車両の製造方法であって、
前記上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成し、
前記横壁部の車両幅方向の中間部を前記屋根構体の一の内骨に固定し、前記縦壁部を他の内骨に固定する上ダクト固定工程と、
前記上ダクト固定工程後に、前記天井パネルを前記他の内骨に固定する天井パネル固定工程と、を備えたことを特徴とする。

【0018】

本発明においては、上ダクト部は、内部に空気層が分散配置された軽量素材で形成され、一対の縦壁部と当該縦壁部間に延設した横壁部とでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。また、上ダクト固定工程Ｓ１にて、横壁部の車両幅方向の中間部を屋根構体の一の内骨に固定するので、当該中間部の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部は、内部に空気層が分散配置されているので、分散配置された空気層によって空調ダクト内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体から伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0019】

また、横壁部の車両幅方向の中間部を屋根構体の一の内骨に固定し、縦壁部を他の内骨に固定する上ダクト固定工程後に、天井パネル固定工程にて、天井パネルを他の内骨に固定するので、上ダクト部を屋根構体の一の内骨と他の内骨とに固定する際、天井パネルに邪魔されることが無く、空調ダクトの屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる。

【0020】

よって、本発明によれば、天井裏に備えた空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両の製造方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、天井裏に備えた空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両の概略側面図である。

【図2】図１に示すＡ－Ａ断面図である。

【図3】図２に示すＢ-Ｂ断面図である。

【図4】図３に示すＣ部拡大図である。

【図5】図２に示すＤ部拡大図である。

【図6】図５に示すＥ-Ｅ断面図である。

【図7】図５に示すＦ-Ｆ断面図である。

【図8】本他の実施形態に係る鉄道車両の製造方法におけるフローチャート図である。

【図9】特許文献１に記載された鉄道車両の天井ダクトユニットの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

＜本鉄道車両の構成＞
次に、本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１に、本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両の概略側面図を示す。図２に、図１に示すＡ－Ａ断面図を示す。図３に、図２に示すＢ-Ｂ断面図を示す。図４に、図３に示すＣ部拡大図を示す。図５に、図２に示すＤ部拡大図を示す。図６に、図５に示すＥ-Ｅ断面図を示す。図７に、図５に示すＦ-Ｆ断面図を示す。

【0024】

本鉄道車両１０は、図１に示すように、レールＲＬ上を走行する前後一対の台車ＤＳに支持された台枠ＤＷと、台枠ＤＷの前端部及び後端部に起立する妻構体ＴＫと、台枠ＤＷの両側端部に起立する側構体ＧＫと、妻構体ＴＫ及び側構体ＧＫの上端部に接続される屋根構体ＹＫとを備えている。また、側構体ＧＫには、各種大きさの側窓ＧＭと、乗客が乗り降りする乗客用側扉ＧＴ１と、運転士等が乗り降りする乗員用側扉ＧＴ２とが形成されている。台枠ＤＷには、床下機器ＫＺが装着されている。屋根構体ＹＫには、空調機ＫＴが装着されている。ここでは、空調機ＫＴは、屋根構体ＹＫの車両長手方向の中央付近に１つ装着されているが、複数装着されていても良い。

【0025】

また、本鉄道車両１０は、図１～図３に示すように、屋根構体ＹＫに設けた空調機ＫＴから供給される調和空気ＣＡを車両室１内に送風する吹出し口２１が形成された天井パネル２と、その天井パネル２の上方に配置されハット断面の上ダクト部３と、を有する空調ダクトＫＤを天井裏に備えている。天井パネル２は、樹脂材等から成り、天井中央部における所定の形状に賦形されている。また、天井パネル２には、吹出し口２１が形成された車両幅方向の両端部から、上方へ円弧状に突出した上反り部２Ｈと、下方へ円弧状に突出した下反り部２Ｔとが、車両長手方向で異なる位置に形成され、天井パネル２の車両幅方向の中間部における剛性を高めている。そのため、天井パネル２の車両幅方向の中間部は、屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に連結されていない。なお、天井パネル２は、必ずしも、上反り部２Ｈと下反り部２Ｔとを有する必要はなく、平坦な形状に形成しても良い。また、天井パネル２の裏面側には、断熱材２５が貼着されている。当該断熱材２５は、吸音材を兼ねることができる。また、天井パネル２の車両幅方向の端部側には、図示しない照明具を装着した照明用内装板６が装着され、照明用内装板６の車両幅方向の端部側には、側構体ＧＫの内装板へ接合される側天井板５が装着されている。

【0026】

また、空調機ＫＴから供給される調和空気ＣＡの供給口ＫＴ１は、図２に示すように、車両室１内の空気を空調機ＫＴへ戻す戻し口ＲＧを挟んで、車両前後に２ヶ所ずつ設けられている。調和空気ＣＡの供給口ＫＴ１は、例えば、アルミ合金製の繋ぎダクト３Ｓを介して、天井パネル２とその上方に配置されハット断面の上ダクト部３とで構成する空調ダクトＫＤに繋がれている。繋ぎダクト３Ｓは、２つの供給口ＫＴ１から１つの空調ダクトＫＤに向けて屈曲しながら幅寸法が拡張される特殊な台形形状に形成されている。なお、２つの供給口ＫＴ１は、１つに一体化しても良い。また、戻し口ＲＧは、供給口ＫＴ１の車両幅方向外方に配置しても良い。

【0027】

また、上ダクト部３は、図３～図７に示すように、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔの上端部３Ｔ１間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成している。ここで、軽量素材ＫＳは、ガラス繊維、炭素繊維、化学繊維、植物繊維等を接着材等で固着して形成された繊維系軽量素材、又は、硬質発泡ウレタン、発泡アルミ等から形成された発泡系軽量素材などを用いることができる。ここでは、軽量素材ＫＳは、金属表皮材３２によって繊維系軽量素材の表裏面を被覆され、一対の縦壁部３Ｔと横壁部３Ｙとでハット断面を構成するように賦形されている。金属表皮材３２の厚さは、数十ミクロン～数百ミクロン程度の厚さでも良い。なお、空気層３１は、軽量素材ＫＳが繊維系軽量素材の場合、繊維同士の隙間に分散配置され、軽量素材ＫＳが発泡系軽量素材の場合、気泡となって分散配置されている。

【0028】

上記のように、上ダクト部３は、金属表皮材３２に被覆され内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔ間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。

【0029】

また、図３、図５に示すように、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１は、屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定されている。ここでは、一の内骨ＹＫ１は、屋根構体ＹＫの車両幅方向の中央部に配置され、車両長手方向に延設されている。そして、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１は、車両長手方向の複数箇所で一の内骨ＹＫ１に固定されている。横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部（中央部）３Ｙ１には、２つのネジ部材３８１が当て金３８２及び鍔付きカラー部材３８４を介して下方から挿通され、ネジ部材３８１の先端部が一の内骨ＹＫ１のネジ座３８３に係合されている。なお、鍔付きカラー部材３８４が介在するので、軽量素材ＫＳを強圧せずに締結でき、仮に、経年変化で軽量素材ＫＳの厚さが変化しても、ネジ部材３８１の緩みを防止できる。また、係合部材は、リベット部材等を用いても良いが、締め付け量を調整して軽量素材ＫＳの変形を低減しやすいネジ部材３８１等が好ましい。

【0030】

上記のように、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１は、屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定されているので、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置されているので、分散配置された空気層３１によって空調ダクトＫＤ内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体ＹＫから伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室１内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0031】

また、上ダクト部３の横壁部３Ｙは、図３～図５に示すように、車両幅方向の中間部３Ｙ１で屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定され、上ダクト部３の縦壁部３Ｔと天井パネル２とは、屋根構体ＹＫの他の内骨ＹＫ２に上下別々に固定されている。ここでは、他の内骨ＹＫ２は、一の内骨ＹＫ１より車両幅方向の外方に配置され、水平状の鍔部ＹＫ２１と側壁部ＹＫ２２と天頂部ＹＫ２３とを備えている。上ダクト部３の縦壁部３Ｔと天井パネル２とは、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１に上下別々に固定されている。

【0032】

具体的には、上ダクト部３の縦壁部３Ｔは、縦壁部３Ｔの内側面に当接した当て金３７１及び内側面から挿通したネジ部材３７２等を用いて縦壁部３Ｔの外側面に装着したＬ字状金具３６を介して、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１の上面に固定されている。Ｌ字状金具３６は、縦壁部３Ｔの外側面に、車両長手方向で所定の間隔を有しつつ、複数装着されている。Ｌ字状金具３６と鍔部ＹＫ２１との間には、スペーサ部材３６３が挿入されている。そして、ネジ部材３６１が鍔部ＹＫ２１の下方からスペーサ部材３６３を貫通して挿通され、ネジ部材３６１の先端部がＬ字状金具３６に固定したネジ座３６２に係合されている。また、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１の上面には、Ｌ字状金具３６に固定したネジ座３６２と車両幅方向で同一位置であり、車両長手方向で異なる位置に、天井パネル２を締結するネジ座２４２が固定されている。

【0033】

また、天井パネル２は、吹出し口２１の近傍裏面に下段部２３１を固定した階段状金具２３を介して、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１に下方から固定されている。そして、階段状金具２３の上段部２３２は、下方から挿通したネジ部材２４１の先端部が鍔部ＹＫ２１のネジ座２４２に係合されることによって、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１に固定されている。

【0034】

したがって、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定した後に、天井パネル２を屋根構体ＹＫの他の内骨ＹＫ２に固定できる。その結果、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定する際、天井パネル２に邪魔されることが無く、空調ダクトＫＤの屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0035】

よって、本鉄道車両１０によれば、天井裏に備えた空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、空調ダクトＫＤの屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0036】

なお、図４に示すように、天井パネル２の吹出し口２１の近傍に装着された階段状金具２３の上段部２３２には、吹出し口２１から車両室１内に送風する調和空気ＣＡの送風量を調整する風量調整板２２が固定されている。風量調整板２２は、垂直状に起立する縦板２２Ｔと、縦板２２Ｔに接続され直角状に屈曲する屈曲板２２Ｋとで、上下２つの空気溜りを構成し、屈曲板２２Ｋの水平部には、適宜な大きさの風量調整孔２２１が形成されている。また、階段状金具２３の上段部２３２にも、適宜な大きさのパンチング穴が形成された第２の風量調整板２３３が下方からネジ締結されている。第２の風量調整板２３３は、取付け・交換が簡単にでき、現車にて風量調整可能となっている。このように、上下２つの空気溜りを構成し、上下２段階で風量調整可能とすることによって、吹出し口２１から車両室１内に送風する調和空気ＣＡの送風量を、より一層微妙に調整することができる。これによって、車両室１内の快適性を、より一層向上できる。

【0037】

また、本鉄道車両１０においては、図６に示すように、上ダクト部３を構成する軽量素材ＫＳは、ガラス繊維ＧＳを所定の厚さに積層固定したグラスウール材ＧＷを金属箔３２ａによって被覆した素材であることが好ましい。金属箔３２ａは、例えば、アルミ箔等を用いることができる。この場合、上ダクト部３において、所要の剛性を確保しつつ、軽量化、吸音性、断熱性をより一層向上できる。また、グラスウール材ＧＷを金属箔３２ａによって被覆したことで、グラスウール材ＧＷへの水分の浸透を防止でき、カビ等の発生を抑制できる。さらに、上ダクト部３の難燃性も向上でき、より一層安全性の高い鉄道車両１０を提供できる。

【0038】

また、本鉄道車両１０においては、図３、図４に示すように、他の内骨ＹＫ２は、下端に水平状の鍔部ＹＫ２１を有する鍔付きハット断面に形成され、鍔部ＹＫ２１の上面には、第１シール部材４１を介して縦壁部３Ｔの下端部３Ｔ２が気密に接着され、鍔部ＹＫ２１の下面には、第２シール部材４２を介して天井パネル２が気密に接着されていることが好ましい。第１シール部材４１及び第２シール部材４２は、例えば、帯状のエチレンプロピレンゴム等からなる発泡シール材を用いることができる。ここでは、天井パネル２の吹出し口２１の近傍に装着された階段状金具２３の上段部２３２に第２シール部材４２を貼着し、当該第２シール部材４２を介して天井パネル２が、鍔部ＹＫ２１の下面に気密に接着されている。この場合、上下分割された上ダクト部３と天井パネル２とを、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１を挟んで、それぞれ気密に接着できる。そのため、空調ダクトＫＤのシール性を高めつつ、屋根構体ＹＫへ空調ダクトＫＤを取付ける際の取付作業の簡素化を図ることができる。

【0039】

また、本鉄道車両１０においては、図２、図５～図７に示すように、上ダクト部３は、同一のハット断面で所定長さＬ１、Ｌ２に形成され、車両長手方向へ直列状に連結可能に形成されていることが好ましい。ここでは、図２、図５に示すように、車両長手方向へ直列状に連結された上ダクト部３、３の長さＬ１、Ｌ２は、同一であるが、異なる長さに形成しても良い。この場合、同一種類の上ダクト部３を複数用意することによって、各種長さの車両室１を備えた鉄道車両１０に対応できる。そのため、コスト低減に寄与しつつ、空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0040】

なお、複数の上ダクト部３、３を車両長手方向へ直列状に連結する場合、図６に示すように、両者の車両長手方向の端部をシール接着材３４で繋ぐと共に、一方の上ダクト部３の車両長手方向端部に、他方の上ダクト部３の外面に当接する受け板３５を予め装着しておくことが好ましい。この場合、他方の上ダクト部３を他の内骨ＹＫ２に固定した後、一方の上ダクト部３を他の内骨ＹＫ２に固定する際、他方の上ダクト部３の車両長手方向端部を、一方の上ダクト部３に装着した受け板３５によって押え込み、他方の上ダクト部３の浮き上がりを防止できる。これによって、複数の上ダクト部３、３を、より安定して車両長手方向へ直列状に連結することができる。

【0041】

また、複数の上ダクト部３、３を車両長手方向へ直列状に連結する場合、図７に示すように、横壁部３Ｙ、３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１、３Ｙ１同士を金属テープ３３によって繋ぐことが好ましい。ここでは、横壁部３Ｙ、３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１、３Ｙ１の上面と下面に金属テープ３３が貼着されているが、いずれか一方に金属テープ３３を貼着しても良い。これによって、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１の垂れ下がりや振動騒音を、より一層抑制できる。なお、上ダクト部３を他の部材（例えば、繋ぎダクト３Ｓ）と車両長手方向へ直列状に連結する場合にも、図５に示すように、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１と他の部材とを金属テープ３３によって繋ぐことが好ましい。

【0042】

＜本鉄道車両の製造方法＞
次に、本発明の他の実施形態の一態様に係る鉄道車両の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図８に、本他の実施形態に係る鉄道車両の製造方法におけるフローチャート図を示す。

【0043】

鉄道車両１０の製造方法は、図１～図８に示すように、屋根構体ＹＫに空調機ＫＴを設け、当該空調機ＫＴから供給される調和空気ＣＡを車両室１内に送風する吹出し口２１が形成された天井パネル２と、その上方に配置されハット断面の上ダクト部３と、を有する空調ダクトＫＤを天井裏に備えた鉄道車両１０の製造方法であって、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔ間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成し、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定し、縦壁部３Ｔを他の内骨ＹＫ２に固定する上ダクト固定工程Ｓ１と、上ダクト固定工程Ｓ１後に、天井パネル２を他の内骨ＹＫ２に固定する天井パネル固定工程Ｓ２と、を備えている。鉄道車両１０の各構成は、既に詳細に説明した内容と共通するので、ここでは、必要な場合を除き、原則として割愛する。

【0044】

本鉄道車両１０の製造方法においては、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔ間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。また、上ダクト固定工程Ｓ１にて、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定するので、当該中間部３Ｙ１の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置されているので、分散配置された空気層３１によって空調ダクトＫＤ内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体ＹＫから伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室１内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0045】

また、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定し、縦壁部３Ｔを他の内骨ＹＫ２に固定する上ダクト固定工程Ｓ１後に、天井パネル固定工程Ｓ２にて、天井パネル２を他の内骨ＹＫ２に固定するので、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定する際、天井パネル２に邪魔されることが無く、空調ダクトＫＤの屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。よって、本鉄道車両１０の製造方法によれば、天井裏に備えた空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、屋根構体ＹＫへの空調ダクトＫＤの取付作業の簡素化を図ることができる。なお、本鉄道車両１０及びその製造方法は、本発明の要旨を変更しない範囲で、各種形態に変更できることは言うまでもない。

【0046】

＜作用効果＞
以上、詳細に説明した本実施形態に係る鉄道車両１０によれば、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔ間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。また、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１は、屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定されているので、当該中間部３Ｙ１の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置されているので、分散配置された空気層３１によって空調ダクトＫＤ内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体ＹＫから伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室１内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0047】

また、横壁部３Ｙは、車両幅方向の中間部３Ｙ１で屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定され、縦壁部３Ｔと天井パネル２とは、屋根構体ＹＫの他の内骨ＹＫ２に上下別々に固定されているので、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定した後に、天井パネル２を屋根構体ＹＫの他の内骨ＹＫ２に固定できる。そのため、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定する際、天井パネル２に邪魔されることが無く、空調ダクトＫＤの屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0048】

よって、本実施形態によれば、天井裏に備えた空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、屋根構体ＹＫへの空調ダクトＫＤの取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両１０を提供することができる。

【0049】

また、本実施形態によれば、軽量素材ＫＳは、ガラス繊維ＧＳを所定の厚さに積層固定したグラスウール材ＧＷを金属箔３２ａによって被覆した素材であるので、上ダクト部３において、所要の剛性を確保しつつ、軽量化、吸音性、断熱性をより一層向上できる。また、グラスウール材ＧＷを金属箔３２ａによって被覆したことで、グラスウール材ＧＷへの水分の浸透を防止でき、カビ等の発生を抑制できる。さらに、上ダクト部３の難燃性も向上でき、より一層安全性の高い鉄道車両１０を提供できる。

【0050】

また、本実施形態によれば、他の内骨ＹＫ２は、下端に水平状の鍔部ＹＫ２１を有する鍔付きハット断面に形成され、鍔部ＹＫ２１の上面には、第１シール部材４１を介して縦壁部３Ｔの下端部３Ｔ２が気密に接着され、鍔部ＹＫ２１の下面には、第２シール部材４２を介して天井パネル２が気密に接着されているので、上下分割された上ダクト部３と天井パネル２とが、他の内骨ＹＫ２の鍔部ＹＫ２１を挟んで、それぞれ気密に接着できる。そのため、空調ダクトＫＤのシール性を高めつつ、屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0051】

また、本実施形態によれば、上ダクト部３は、同一のハット断面で所定長さＬ１、Ｌ２に形成され、車両長手方向へ直列状に連結可能に形成されているので、同一種類の上ダクト部３を複数用意することによって、各種長さの車両室１を備えた鉄道車両１０に対応できる。そのため、コスト低減に寄与しつつ、空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0052】

また、本鉄道車両１０の製造方法に係る他の実施形態によれば、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部３Ｔ間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成したので、所要の剛性を確保しつつ、軽量化を向上できる。また、上ダクト固定工程Ｓ１にて、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定するので、当該中間部３Ｙ１の垂れ下がりや振動騒音を抑制できる。また、上ダクト部３は、内部に空気層３１が分散配置されているので、分散配置された空気層３１によって空調ダクトＫＤ内を伝わる騒音を吸音できると共に、屋根構体ＹＫから伝わる熱を効果的に遮断できる。そのため、車両室１内の静粛性を高め、快適な室温に保持できる。

【0053】

また、横壁部３Ｙの車両幅方向の中間部３Ｙ１を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１に固定し、縦壁部３Ｔを他の内骨ＹＫ２に固定する上ダクト固定工程Ｓ１後に、天井パネル固定工程Ｓ２にて、天井パネル２を他の内骨ＹＫ２に固定するので、上ダクト部３を屋根構体ＹＫの一の内骨ＹＫ１と他の内骨ＹＫ２とに固定する際、天井パネル２に邪魔されることが無く、空調ダクトＫＤの屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる。

【0054】

よって、本他の実施形態によれば、天井裏に備えた空調ダクトＫＤの軽量化、車両室１内の静粛性を向上できると共に、屋根構体ＹＫへの取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両１０の製造方法を提供することができる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、天井裏に空調ダクトを備えた鉄道車両及びその製造方法として利用できる。

【符号の説明】

【0056】

１ 車両室
２ 天井パネル
３ 上ダクト部
３Ｔ 縦壁部
３Ｔ２ 下端部
３Ｙ 横壁部
３Ｙ１ 中間部
１０ 鉄道車両
２１ 吹出し口
３１ 空気層
３２ａ 金属箔
４１ 第１シール部材
４２ 第２シール部材
ＣＡ 調和空気
ＧＳ ガラス繊維
ＧＷ グラスウール材
ＫＤ 空調ダクト
ＫＳ 軽量素材
ＫＴ 空調機
Ｓ１ 上ダクト固定工程
Ｓ２ 天井パネル固定工程
ＹＫ 屋根構体
ＹＫ１、ＹＫ２ 内骨
ＹＫ２１ 鍔部

【要約】

【課題】天井裏に備えた空調ダクトの軽量化、車両室内の静粛性を向上できると共に、屋根構体への取付作業の簡素化を図ることができる鉄道車両及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】屋根構体ＹＫに空調機ＫＴを設け、当該空調機から供給される調和空気を車両室１内に送風する吹出し口２１が形成された天井パネル２と、その上方に配置されハット断面の上ダクト部３と、を有する空調ダクトＫＤを天井裏に備えた鉄道車両１０である。上ダクト部は、内部に空気層３１が分散配置された軽量素材ＫＳで形成され、一対の縦壁部３Ｔと当該縦壁部間に延設した横壁部３Ｙとでハット断面を構成した。横壁部は、車両幅方向の中間部３Ｙ１で屋根構体の一の内骨ＹＫ１に固定され、縦壁部と天井パネルとは、屋根構体の他の内骨ＹＫ２に上下別々に固定されている。
【選択図】 図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】