図面 (/)

技術 車両構体

出願人 株式会社日立製作所
発明者 川崎健奥野澄生正井健太郎山地和文
出願日 1997年1月8日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 1997-001146
公開日 1998年7月28日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 1998-194117
状態 特許登録済
技術分野 鉄道車両の細部
主要キーワード 基本寸法 吹き寄せ リブ板 局部応力 面板同士 中空型材 中立軸 車両限界

この技術の活用可能性のある市場・分野

関連する未来課題
重要な関連分野

この技術に関連する成長市場

関連メディア astavision

  • ワクチンと自然免疫制御

    2009年6月、世界保健機関(WHO)は、新型インフルエンザA(N1H1)のパンデミック(pande…

  • 高性能コンピュータ

    2015年4月、理化学研究所は新規のスーパーコンピュータシステム「HOKUSAI GreatWave…

  • MEMS・マイクロマシン・組込システム

    MEMS (Micro Electro Mechanical Systems:微小電気機械システム)…

図面 (7)

後で読みたい技術情報を見つけたら、ブックマークしておきましょう!

ページの右上にあるブックマークボタンからこのページをブックマークできます。
あなたがブックマークした技術情報は、いつでもマイページのリストから閲覧することが出来ます。

以下の情報は公開日時点(1998年7月28日)のものです。

課題

本発明の目的は、2枚の面板と、該面板同士接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、相当曲げ剛性が高く質量の軽い車両構体を提供する。

解決手段

側構体1に設けた窓6と窓6の間の部分である吹き寄せ9を構成する中空形材11の面板の板厚のみを、側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くする。このため、相当曲げ剛性が高く質量の軽い車両構体を提供できる。

この項目の情報は公開日時点(1998年7月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

背景

図面をまとめてご覧になりたい場合はPDFをダウンロードしてください。

従来より、鉄道車両構体は高い相当曲げ剛性の確保と軽量化という相反した二つの課題を達成する必要がある。このため、例えば特公昭62−35937に代表されるような骨部材平板を用いた構体においては、構体を構成する各部位のうち最も相当曲げ剛性に影響を及ぼすと考えられる側構体において、平板と比べて質量が軽く剛性が高い骨部材の更なる剛性向上及び本数の増加により上記二つの課題を達成している。

一方、中空形材を用いて構成された側構体においては骨部材は存在しない。このため、該構体においては、構体を構成する各部位のうち最も相当曲げ剛性に影響を及ぼすと考えられる側構体を構成する中空形材全体について、中空形材の基本寸法であるピッチ、面板の板厚、リブの板厚、高さの最適値を求めることにより、上記二つの課題を達成し、その上で製作性やデザイン等の面から部分的に寸法を変更して設計を行っている。

概要

本発明の目的は、2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、相当曲げ剛性が高く質量の軽い車両構体を提供する。

側構体1に設けた窓6と窓6の間の部分である吹き寄せ9を構成する中空形材11の面板の板厚のみを、側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くする。このため、相当曲げ剛性が高く質量の軽い車両構体を提供できる。

目的

本発明の目的とするところは、2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、相当曲げ剛性が高く質量の軽い構造を提供すること、である。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

ページトップへ

請求項

以下の情報は公開日時点(1998年7月28日)のものです。

請求項1

2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、前記側構体に設けた窓と窓の間の部分である吹き寄せを構成する中空形材の面板の板厚のみを、側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くすること、を特徴とする車両構体。

請求項2

2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、前記側構体に設けた窓と窓の間の部分である吹き寄せと及びとの接合部を構成する中空形材の面板板厚のみを、側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くすること、を特徴とする車両構体。

詳細

以下の情報は 公開日時点 (1998年7月28日)のものです。

技術分野

0001

本発明は、側構体を中空形材で構成した車両構体、特に鉄道車両構体好適な車両構体に関するものである。


背景技術

0002

従来より、鉄道車両の構体は高い相当曲げ剛性の確保と軽量化という相反した二つの課題を達成する必要がある。このため、例えば特公昭62−35937に代表されるような骨部材と平板を用いた構体においては、構体を構成する各部位のうち最も相当曲げ剛性に影響を及ぼすと考えられる側構体において、平板と比べて質量が軽く剛性が高い骨部材の更なる剛性向上及び本数の増加により上記二つの課題を達成している。

0003

一方、中空形材を用いて構成された側構体においては骨部材は存在しない。このため、該構体においては、構体を構成する各部位のうち最も相当曲げ剛性に影響を及ぼすと考えられる側構体を構成する中空形材全体について、中空形材の基本寸法であるピッチ、面板の板厚、リブの板厚、高さの最適値を求めることにより、上記二つの課題を達成し、その上で製作性やデザイン等の面から部分的に寸法を変更して設計を行っている。


発明が解決しようとする課題

0004

従来技術において、中空形材により構成された側構体をもつ車両構体に対して高い相当曲げ剛性の確保と軽量化を実現させるためには、側構体を構成する中空形材全体について中空形材の基本寸法の最適値を求めて設計していた。

0005

しかし、中空形材により構成された側構体をもつ車両構体に対して従来の方法を用いた場合、基本的に側構体全体にわたって中空形材の寸法を変更させることから、相当曲げ剛性の向上については有効であるが、軽量化の達成は困難であり、課題の解決には限界がある。さらに、中空形材の高さを高くすることにより課題を解決する場合、車両限界による車外寸法の制約遵守しつつ車内空間を確保しなければならないことから、限界が存在し、有効であるとは言い難い。

0006

本発明の目的とするところは、2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、相当曲げ剛性が高く質量の軽い構造を提供すること、である。


課題を解決するための手段

0007

上記目的を解決するために本発明は、2枚の面板と、該面板同士を接合するリブと、から構成された中空形材を用いて側構体を形成した車両構体において、第1の手段は、側構体に設けた窓と窓の間の部分である吹き寄せを構成する中空形材の面板の板厚のみを側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くすること、によって達成できる。

0008

第2の手段は、側構体に設けた窓と窓の間の部分である吹き寄せと幕及び腰の接合部を構成する中空形材の面板板厚のみを側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くすること、によって達成できる。


発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明における第1の実施例を、図1から図3、表1及び表2によって説明する。

0010

図3は、鉄道車両構体1の外観図を示す。鉄道車両構体は、車体長手方向に対して左右の面を形成する側構体2、車体長手方向に対して両端を閉鎖する面を形成する妻構体3、屋根を形成する屋根構体4及び床面を形成する台枠5から構成されている。側構体2には窓6やドア7が設けられている。また、側構体2はその部位により、窓の上部を構成する幕8、窓の下部を構成する腰10及び幕8と腰10の間に存在し隣接する窓6の間を構成する吹き寄せ9の部分より構成されている。側構体2は複数の中空形材11を溶接12により接続することにより構成される。中空形材は車体長手方向に長く、その方向を押出方向としている。

0011

図2は、側構体に存在する隣接した窓6aと窓6bにはさまれた吹き寄せ9の周辺を車外側よりみた側面図を示す。吹き寄せ9は中空形材11aから11eが溶接12a、12c、12e及び12gにより強固に接続されることにより構成されている。

0012

図1は、図2中の1−1断面を示す。ここで、中空形材11aから11eを総称して中空形材11とする。中空形材11は2枚の面板13aから13kと該面板を接続する複数のリブ14により構成される。ここで、面板13aから13kを総称して面板13とする。また、図中に便宜のために窓の高さ方向の位置を示す。吹き寄せ9を構成する中空形材11b、11c及び11dは車体長手方向に一様に面板13c、13d、13e、13f、13g及び13hの板厚を該中空形材以外の面板板厚と比べて厚くする。

0013

かかる構成において、側構体2を構成する中空形材の面板の板厚が一様である場合と比べて、質量の増加を最小限に抑えつつ相当曲げ剛性の向上を図ることができる。また、窓の周辺を構成する面板11に発生していた局部応力の発生を低減することが可能となる。

0014

課題を解決するために本実施例を適用した場合と他の方法を用いた場合とを以下に比較して示す。図5に、中空形材の基本寸法である面板板厚、リブ板厚及びピッチを側構体全体にわたって変化させた場合の構体質量と相当曲げ剛性の関係を示す。面板板厚を変化させることが構体質量に対して最も効率的に相当曲げ剛性に影響を与えることができることがわかる。中空形材の基本寸法として高さを変更することにより相当曲げ剛性を向上させる方法も考えられるが、車内空間確保の観点から限界があるため現実的ではない。

0015

次に、図6において、本発明の場合において、構体を構成する各部のうち最も相当曲げ剛性に影響を与えると考えられる側構体の腰、吹き寄せ及び窓周辺の各部の面板の板厚を変化させた場合の構体質量と相当曲げ剛性の関係を示す。この図6により、構体の上下方向の中立軸近傍に存在する吹き寄せが構体質量に対して最も相当曲げ剛性に影響を及ぼしていることがわかる。

0016

このように、本実施例を適用することにより鉄道車両構体は構体質量増加を最小限に抑えつつ相当曲げ剛性の向上を図ることができる。

0017

次に、第2の実施例を図4により説明する。吹き寄せと幕の接合部を構成する中空形材11bの面板13c、13d及び吹き寄せと腰の接合部を構成する11dの面板13g、13hの板厚を側構体を構成する他の中空形材と比べて厚くする。

0018

かかる構成において、板厚の増加を第一の実施例と同一にした場合、第一の実施例と比べて構体質量の増加量を抑えつつさらに相当曲げ剛性の向上を図ることができる。これは、吹き寄せに生じる面内の曲げモーメントを考慮した場合に、吹き寄せの上下付け根に最も高い曲げモーメントが生じる。このため、当該部の剛性を高めることにより吹き寄せの変形を抑制し、構体全体の相当曲げ剛性を向上させるものである。


発明の効果

0019

本発明によれば、中空形材を用いて側構体を構成した車両において、相当曲げ剛性が高く質量の軽い構造を提供することができる。


図面の簡単な説明

0020

図1本発明の一つの実施例を適用した側構体2の断面図である。
図2本発明の一つの実施例を適用した側構体2の側面図である。
図3本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体の斜視図である。
図4本発明の一つの実施例を適用した鉄道車両構体の断面図である。
図5中空型材において、各部の寸法を変化させた場合の構体質量と相当曲げ剛性との関係を示す図である。
図6本発明において、吹き寄せ周辺の各部の面板の板厚を変化させた場合の構体質量と相当曲げ剛性との関係を示す図である。


--

0021

1…鉄道車両構体、2…側構体、3…妻構体、4…屋根構体、5…台枠、6…窓、7…ドア、8…幕、9…吹き寄せ、10…腰、11…中空形材、12…溶接、13…面板、14…リブ。


ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する未来の課題

ページトップへ

おすすめの成長市場

関連メディア astavision

  • 超小型モビリティ・パーソナルモビリティ

    軽自動車よりも更にコンパクトな電気自動車で、1人から2人程度の乗車定員のものを超小型モビリティと呼ば…

  • IoT/M2M (InternetOfThings / MachinetoMachine)

    「Software-Defined Car(ソフトウェアで定義されるクルマ)」。そう呼ばれる米国Te…

  • CCS(CO2の分離・回収、地下・海底貯留)

    CCS(Carbon dioxide Capture and Storage:二酸化炭素回収・貯蔵技…

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

( 分野番号表示ON )※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

新着 最近公開された関連が強い技術

  • 三菱電機株式会社の「車両用空調制御装置」が公開されました。(2017/01/19)

    【課題・解決手段】本発明の車両用空調制御装置(1)は、熱負荷計算部(26)によって、車内温度Tin、車内湿度Hin、車外温度Tout、乗車率θ、車内温度設定値Tsetなどに基づいて、車内の熱負荷Qを計 ... 詳細

  • バンドー化学株式会社の「床シート及び鉄道床構造体」が公開されました。(2017/01/19)

    【課題】難燃性と意匠層の耐久性とに優れる床シートの提供を課題とする。【解決手段】本発明の床シートは、床面に敷設され、樹脂又はゴムをマトリックスとして含有するベース層と、このベース層の一方の面側の少なく ... 詳細

  • バンドー化学株式会社の「床シート及び鉄道床構造体」が公開されました。(2017/01/19)

    【課題】車両の床構造体に、燃焼時の発煙量を低減でき、難燃性と意匠層の耐久性とに優れる床シートの提供。【解決手段】床シートは、床面に敷設され、ゴムをマトリックスとして含有するベース層1と、ベース層1の一 ... 詳細

この技術と関連性が強い人物

この技術と関連する未来の課題

関連性が強い未来の課題一覧

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ