專利名稱：鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，特別是提高乘坐感的、輕量化的結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
近年，隨著鐵道車輛的高速化，在謀求車輛的輕量化的同時，也強烈需要提高乘坐感等的對于乘客的舒適性的鐵道車輛。對此，已知有通過縮小側(cè)窗的大小、提高結(jié)構(gòu)體的抗彎剛度而提高乘坐感的車輛結(jié)構(gòu)體。然而,作為鐵道車輛的側(cè)結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造之一，已知有采用由兩塊面板和結(jié)合該兩 塊面板的肋構(gòu)成的鋁合金制的中空的擠壓型材的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)。即使在具有這些結(jié)構(gòu)的車輛中，同樣要求輕量化和乘坐感的提高。對此，在專利文獻(xiàn)I中，提出僅將構(gòu)成作為設(shè)置于側(cè)結(jié)構(gòu)體的窗和窗之間的部分的窗間壁的中空型材的面板的板厚，與構(gòu)成側(cè)結(jié)構(gòu)體的其他中空型材的面板的板厚相比在車輛長度方向上均勻增加厚度的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體。專利文獻(xiàn)I利用上述結(jié)構(gòu)可以提供抗彎剛度高、質(zhì)量輕的車輛結(jié)構(gòu)體。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開平10-194117號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
但是，若縮小側(cè)窗，則來自車內(nèi)的乘客的視野受到限制，有損開放感。又，專利文獻(xiàn)I所述的車輛結(jié)構(gòu)體由于使構(gòu)成窗間壁的中空型材的面板的板厚在車輛長度方向上變厚，因此雖然可以提高抗彎剛度，但是伴隨有車輛質(zhì)量增加的問題。因此，本發(fā)明的目的是提供提高抗彎剛度、提高乘坐感且輕量化的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造。解決問題的手段
本發(fā)明是具備具有外側(cè)板部、內(nèi)側(cè)板部、接合所述外側(cè)板部和所述內(nèi)側(cè)板部的接合部的側(cè)結(jié)構(gòu)體的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，具備形成于所述內(nèi)側(cè)板部中且配置于所述鐵道車輛的車內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)窗開口和形成于所述外側(cè)板部中且比所述內(nèi)側(cè)窗開口的開口面積小的外側(cè)窗開口，所述內(nèi)側(cè)窗開口和所述外側(cè)窗開口的至少一方是在車輛長度方向上延伸的長圓形或圓形。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，既不會對乘客等的視野產(chǎn)生巨大影響，也可以增大窗間壁部的上下端附近的面積以提高抗彎剛度。由于不需像以往那樣僅加厚窗間壁部的板厚即可提高結(jié)構(gòu)體的剛性，因此可以提高乘坐感且輕量化。又，內(nèi)側(cè)窗開口和外側(cè)窗開口為圓形，由于形成于內(nèi)側(cè)板部的內(nèi)側(cè)窗開口比形成于外側(cè)板部的外側(cè)窗開口的開口面積小，因此與以往的側(cè)窗開口部相比，可以增大窗間壁部中的內(nèi)側(cè)板部的面積。因此，可以提高結(jié)構(gòu)體的抗彎剛度，提聞乘坐感。


圖I示出包含于第一實施形態(tài)的車身的結(jié)構(gòu)的概略，Ca)是側(cè)視圖，(b)是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，(C)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，(d)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大 圖2示出以往的車身的結(jié)構(gòu)的概略，Ca)是側(cè)視圖，(b)是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，(c)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，Cd)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大 圖3是側(cè)窗口部的局部放大圖，(a)示出第一實施形態(tài)的側(cè)窗開口部，(b)示出以往的側(cè)窗開口部； 圖4是從車內(nèi)側(cè)觀察的包含于第一實施形態(tài)的側(cè)窗開口部的局部放大 圖5是關(guān)于第一實施形態(tài)的變形例，從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大 圖6是示出板厚分布的最佳結(jié)果的圖，Ca)示出根據(jù)第一實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，(b)示出根據(jù)第一實施形態(tài)的變形例的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，(c)示出以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果；
圖7示出包含于第二實施形態(tài)的車身的結(jié)構(gòu)的概略，Ca)是側(cè)視圖，(b)是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，(c)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，Cd)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大 圖8是示出以往的車身的結(jié)構(gòu)的圖，(a) (b)是分別相當(dāng)于圖I (a) (d)的 圖9是側(cè)窗開口部的局部放大圖，Ca)示出第二實施形態(tài)的側(cè)窗開口部，(b)示出以往的側(cè)窗開口部；
圖10是關(guān)于第二實施形態(tài)的變形例的相當(dāng)于圖7 Cd)的 圖11是示出板厚分布的最佳結(jié)果的說明圖，(a)示出根據(jù)第二實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，(b)示出根據(jù)第二實施形態(tài)的變形例的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，(c)示出以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果；
圖12示出窗開口部與座椅的關(guān)系，(a)示出大窗開口部與座椅的關(guān)系，(b)示出小窗開口部與座椅的關(guān)系；
圖13是第一實施形態(tài)的窗開口部的形狀的說明圖。
具體實施例方式以下，參照

根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造。此外，作為第一實施形態(tài)采用側(cè)窗開口部作為大窗開口部，作為第二實施形態(tài)采用側(cè)窗開口部作為小窗開口部。在此，大窗開口部是指在車輛長度方向上的長度比橫排座椅(所謂的橫向座椅)的兩排的座椅間距大的窗部。例如，如圖12 (a)所示，大窗開口部13在車輛長度方向上的長度LI是以在車輛長度方向上相鄰的橫排座椅101的座椅間距SPl的2倍的長度減去窗間壁部16在車輛長度方向上的尺寸L2的長度(L1=2XSP1-L2)。又，小窗開口部是指在車輛長度方向上的長度比橫向座椅的兩排的座椅間距小的窗部。例如，如圖12 (b)所不,第二實施形態(tài)的小窗開口部33是指配置為每排橫排座椅101對應(yīng)于各個小窗開口部33的構(gòu)件，小窗開口部33的間距等于座椅間距SP2 ；(第一實施形態(tài))
圖I示出包含于第一實施形態(tài)的車身的結(jié)構(gòu)的概略，圖I (a)是側(cè)視圖，圖I (b)是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖I (C)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖I (d)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大圖。另外，圖中的參照符號P1、P2是支持車身11的支點，對應(yīng)于前后兩個轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的枕梁的部位。如圖I (a) (d)所示，鐵道車輛的車身11具有側(cè)結(jié)構(gòu)體14A。該側(cè)結(jié)構(gòu)體14A的上部結(jié)合車頂結(jié)構(gòu)體14B，下部連接底架14C。而且，側(cè)結(jié)構(gòu)體14A具備出入口開口部12A、12B和多個側(cè)窗開口部13。側(cè)結(jié)構(gòu)體14A是具有外側(cè)板部14Aa、內(nèi)側(cè)板部14Ab和連結(jié)部(接合部)14Ac，外側(cè)板部14Aa和內(nèi)側(cè)板部14Ab通過連結(jié)部14Ac相結(jié)合的鋁合金制的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)。
出入口開口部12A、12B形成于側(cè)結(jié)構(gòu)體14A的側(cè)部前后，出入口開口部12A和12B之間沿著車輛長度方向以固定的間隔形成側(cè)窗開口部13。以下，詳細(xì)說明側(cè)窗開口部13。如圖I (b) (d)所示，側(cè)窗開口部13包含形成于外側(cè)板部14Aa的外側(cè)窗開口13a和形成于內(nèi)側(cè)板部14Ab的內(nèi)側(cè)窗開口 13b。外側(cè)窗開口 13a和內(nèi)側(cè)窗開口 13b都是在車輛長度方向上的長的長圓形的長孔。在此，“長圓形”是如圖13所示，由兩條平行的直線部IOlaUOlb和兩個略半圓部IOlcUOld (半徑為R)形成的形狀。又，在焊接接頭位于長圓形的一部分等情況中也包含采取避免在該部分產(chǎn)生應(yīng)力集中的措施的情況。又，內(nèi)側(cè)窗開口 13b是切除內(nèi)側(cè)板部14Ab和連結(jié)部14Ac而形成的。該內(nèi)側(cè)窗開口 13b的開口面積比外側(cè)窗開口 13a的開口面積大。這是由于從車內(nèi)側(cè)安裝由窗玻璃和窗框組成的窗單元。這樣，從車內(nèi)側(cè)觀察，側(cè)窗開口部13成為僅剩外側(cè)板部14Aa的單層蒙皮結(jié)構(gòu)。接著，說明以往的側(cè)窗開口部和本實施形態(tài)的側(cè)窗開口部的不同點。圖2示出以往的車身的結(jié)構(gòu)的概略，圖2 (a)是側(cè)視圖，圖2 (b)是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖2 (c)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖2 (d)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大圖。該以往的車身21在側(cè)結(jié)構(gòu)體24A的側(cè)部前后也具備出入口開口部22A、22B。出入口開口部22A和22B之間沿著車輛長度方向以固定的間隔形成側(cè)窗開口部23。側(cè)結(jié)構(gòu)體24A在是具有外側(cè)板部、內(nèi)側(cè)板部和連結(jié)部(接合部)的鋁合金制的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)這點上，與所述實施形態(tài)相同。此外，24B是結(jié)合于側(cè)結(jié)構(gòu)體24A的上部的車頂結(jié)構(gòu)體，24C是連接于側(cè)結(jié)構(gòu)體24A的下部的底架24C。如圖2 (b) (d)所示，側(cè)窗開口部23包含形成于側(cè)結(jié)構(gòu)體24A的外側(cè)板部的外側(cè)窗開口 23a和形成于內(nèi)側(cè)板部的內(nèi)側(cè)窗開口 23b。外側(cè)窗開口23a和內(nèi)側(cè)窗開口 23b都是在車輛長度方向上的長的矩形的長孔。又，圖3是側(cè)窗開口部的局部放大圖，(a)示出第一實施形態(tài)的側(cè)窗開口部，(b)示出以往的側(cè)窗開口部。在圖3 Ca)中，本實施形態(tài)的外側(cè)窗開口 13a是，相鄰的外側(cè)窗開口 13a的間隔Lll為400mm，外側(cè)窗開口 13a在車輛長度方向上的長度L12為1560mm、在車輛上下方向上的長度L13為560mm，外側(cè)窗開口 13a的各角的彎曲部的曲率半徑Rll為280mm。而且，夕卜側(cè)窗開口 13a與內(nèi)側(cè)窗開口 13b的上下間隔L14、L15分別為109mm、47mm，左右間隔L16為42mm。另一方面，在圖3 (b)中，以往的側(cè)窗開口部23是，相鄰的外側(cè)窗開口 23a的間隔L17為360mm，在車輛長度方向上的長度L18為1600mm、在車輛上下方向上的長度L19為650mm,夕卜側(cè)窗開口 23a的各角的彎曲部的曲率半徑R12為125mm。這樣，本實施形態(tài)的側(cè)窗開口部13與以往的側(cè)窗開口部23相比，側(cè)窗開口部13之間的窗間壁部的面積增大。借助于此，可以形成為相對于以轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的枕梁的部位P1、P2作為支點作用于車身11的上下負(fù)荷，提高剛性的結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造。又，在本實施形態(tài)中，在相對于車身11的軌道方向的垂直方向上配置各座椅的座椅配置(所謂的橫向座椅配置)的乘客就座的座椅中，側(cè)窗開口部13在車輛長度方向上的長度比在車輛長度方向上相鄰的座椅的間距長，優(yōu)選為所述間距的I. 5倍左右。通過調(diào)節(jié)座椅間的間距和窗間壁部的長度，側(cè)窗開口部13相對于兩排座椅配置，即使是車輛在車輛長度方向的任一方向上行進(jìn)的情況下，也能確保就座于座椅上的乘客通過側(cè)窗開口部13的視野。例如，側(cè)窗開口部13在車身長度方向上的長度為1560mm 1680mm以上,通過將窗設(shè)計為比以往的車身的窗大，能夠確保從車內(nèi)的廣闊視野給乘客以開放感，提高舒適性。又， 與以往的結(jié)構(gòu)相比，由于可以增大窗間壁部的面積，因此可以提高結(jié)構(gòu)體的抗彎剛度，提高乘坐感。此外，如圖4所示，在側(cè)窗開口部13 (外側(cè)窗開口 13a和內(nèi)側(cè)窗開口 13b)的車輛上下方向的中央或其附近，形成在車輛上下方向上延伸的短直線部13A。而且，由于側(cè)結(jié)構(gòu)體14A是至少接合在車輛上下方向上分開的上部側(cè)結(jié)構(gòu)體部14AA和下部側(cè)結(jié)構(gòu)體部14AB而形成的，因此兩側(cè)結(jié)構(gòu)體部14AA、14AB的在車身水平方向上延伸的焊接接頭15位于直線部13A的部位。借助于此，可以避免應(yīng)力集中于側(cè)窗開口部13上的焊接接頭15的部分。此夕卜，直線部13A的長度設(shè)定為側(cè)窗開口部13整體的上下方向高度的1%以上10%以下。此外，在本實施形態(tài)中，雖然內(nèi)側(cè)窗開口 13b的形狀為對應(yīng)于外側(cè)窗開口 13a的長圓形，但不限于此。例如，如圖5所示，外側(cè)窗開口 13a為長圓形，側(cè)窗開口部13’的內(nèi)側(cè)窗開口 13b’也可以是矩形。即，內(nèi)側(cè)窗開口 13b’也可以是上下邊緣相互平行，且前后邊緣相互平行的矩形開口。在具備上述那樣的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體中，如果進(jìn)行車身的固有振動數(shù)的解析，則具備以往的側(cè)窗開口部23的車身21 (參看圖2)的固有振動數(shù)為8. 3Hz (質(zhì)量為7. 59噸)。對此，圖I所示的車身11的固有振動數(shù)為9. 3Hz (質(zhì)量為7. 73噸)，圖5所示的具有側(cè)窗開口部13’的車身的固有振動數(shù)為9. IHz (質(zhì)量為7.72噸)。從以上結(jié)果可以看出，在根據(jù)本實施形態(tài)的鐵道車輛的結(jié)構(gòu)體中，由于可以增大車身的固有振動數(shù)，因此可以提高結(jié)構(gòu)體的抗彎剛度，提高乘坐感。接著，將鋁合金制的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)的擠壓型材的板厚作為設(shè)計變量，將車身固有振動數(shù)作為制約條件，將結(jié)構(gòu)體質(zhì)量作為目的函數(shù)，進(jìn)行為使結(jié)構(gòu)體質(zhì)量最小的最佳解析。在鐵道車輛中，為確保良好的乘坐感，最好比轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)增大IHz以上。因此，在本實施形態(tài)中，將轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)設(shè)定為N Hz，將作為制約條件的車身的固有振動數(shù)設(shè)定為N+l. 2Hz。圖6是示出板厚分布的最佳結(jié)果的圖，圖6 Ca)示出根據(jù)第一實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，圖6 (b)示出具有圖5所示的側(cè)窗開口部13’的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果，圖6 (c)示出圖2所示的以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中的最佳結(jié)果。根據(jù)以上計算機模擬的結(jié)果，為使以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造的車身的固有振動數(shù)增大至N+l. 2Hz，則按圖6 (c)所示的厚板分布，結(jié)構(gòu)體質(zhì)量增加1.86噸。對此，在本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中，按圖6 (a) (b)所示的厚板分布，僅分別增加O. 38噸、O. 68噸。此外，雖然圖6所示的最佳結(jié)果是假設(shè)轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)N為8. 5Hz的情況下的結(jié)果，但已經(jīng)確認(rèn)即使轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)N發(fā)生變化也能得到同樣的結(jié)果。這樣，根據(jù)本實施形態(tài)的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造不僅能改善乘坐感、提高舒適性，還能謀求車輛的輕量化；
(第二實施形態(tài))
接著，說明根據(jù)第二實施形態(tài)的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造。本實施形態(tài)雖然具備與第一實施形態(tài)基本相同的結(jié)構(gòu)，但在將側(cè)窗開口部設(shè)定為圓形這點上不同。以下，以不同點為中心進(jìn)行說明。圖7示出包含于第二實施形態(tài)的車身的結(jié)構(gòu)的概略，圖7 Ca)是側(cè)視圖，圖7 (b) 是示出從車外側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖7 (c)是示出從車內(nèi)側(cè)觀察的車身的一部分的立體圖，圖7 Cd)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部間的局部放大圖。如圖7 (a) (d)所示，形成于側(cè)結(jié)構(gòu)體34A的多個側(cè)窗開口部33為略正圓形。34B、34C分別示出車頂結(jié)構(gòu)體和底架。此外，側(cè)結(jié)構(gòu)體34A為具有外側(cè)板部、內(nèi)側(cè)板部和連結(jié)部(接合部)的鋁合金制的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)。如擴大至圖7(d)所示，形成于外側(cè)板部34Aa的外側(cè)窗開口 33a為略圓形的圓孔。借助于此，外側(cè)窗開口 33a的角部的曲率半徑比以往的外側(cè)窗開口 43a的角部的曲率半徑大。雖然形成于內(nèi)側(cè)板部34Ab的內(nèi)側(cè)窗開口 33b為對應(yīng)于外側(cè)窗開口 33a的略圓形的圓孔，但其比外側(cè)窗開口 33a的開口面積大。此外，從車內(nèi)側(cè)觀察側(cè)窗開口部33，則成為僅剩外側(cè)板部34Aa的單層蒙皮結(jié)構(gòu)。又，與第一實施形態(tài)(參看圖4)相同，在側(cè)窗開口部33 (外側(cè)窗開口 33a和內(nèi)側(cè)窗開口 33b)的車輛上下方向的中央或其附近，形成在車輛上下方向上延伸的短直線部，在相關(guān)直線部上配置上部側(cè)結(jié)構(gòu)體部和下部側(cè)結(jié)構(gòu)體部的焊接接頭。此外，該短直線部的長度設(shè)定為側(cè)窗開口部33整體的上下方向高度的1%以上10%以下。接著，說明以往的側(cè)窗開口部43與本實施形態(tài)的側(cè)窗開口部33的不同點。圖8是示出以往的鐵道車輛的車身的結(jié)構(gòu)的圖，圖8 (a)是側(cè)視圖，圖8 (b)是從車內(nèi)側(cè)觀察的側(cè)窗開口部43的放大圖。側(cè)窗開口部43包含形成于側(cè)結(jié)構(gòu)體44A的外側(cè)板部的外側(cè)窗開口 43a和形成于內(nèi)側(cè)板部的內(nèi)側(cè)窗開口 43b。外側(cè)窗開口 43a和內(nèi)側(cè)窗開口 43b都是矩形的孔。內(nèi)側(cè)窗開口 43b的開口面積比外側(cè)窗開口 43a的開口面積大。又，圖9是側(cè)窗開口部的局部放大圖，圖9 Ca)示出第二實施形態(tài)的側(cè)窗開口部，圖9 (b)示出以往的側(cè)窗開口部。在圖9 (a)中，本實施形態(tài)的側(cè)窗開口部33是，相鄰的側(cè)窗開口部33的間隔L21為270mm，外側(cè)窗開口 33a在車輛長度方向上的長度L22為710mm、在車輛上下方向上的長度L23為650mm，外側(cè)窗開口 33a的各角的彎曲部的曲率半徑R21為325mm。另一方面，以往的側(cè)窗開口部43是，在圖9 (b)中，相鄰的外側(cè)窗開口 43a的間隔L21為270mm，在車輛長度方向上的長度L22為710mm，在車輛上下方向上的長度L23為650mm,夕卜側(cè)窗開口 43a的各角的彎曲部的曲率半徑R22為125mm。
這樣，在本實施形態(tài)中，在外側(cè)窗開口部33a的四角設(shè)置的具有比以往的外側(cè)窗開口部43a大的曲率半徑的彎曲部為略圓形；
此外，在本實施形態(tài)中，雖然內(nèi)側(cè)窗開口 33b的形狀與外側(cè)窗開口 33a的形狀相對應(yīng)，但不限于此。例如如圖10所示，內(nèi)側(cè)窗開口 33c也可以是矩形。即，內(nèi)側(cè)窗開口 33c的上下邊緣33ca、33cb相互平行，且前后邊緣33cd，33ce相互平行。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在內(nèi)側(cè)窗開口 33c的中心配置外側(cè)窗開口 33a。在具備上述那樣的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體中，如果進(jìn)行車身的固有振動數(shù)的解析，則相對于具備以往的側(cè)窗開口部43的車身(參看圖8)的固有振動數(shù)為8. 7Hz (質(zhì)量為7. 64噸)，具備本實施形態(tài)的側(cè)窗開口部33的車身(參看圖7)的固有振動數(shù)為9. 5Hz (質(zhì)量為7. 74噸)。又，在本實施形態(tài)中將內(nèi)側(cè)窗開口 33c的形狀設(shè)定為矩形時(參看圖10)的車身的固有振動數(shù)為9. 3Hz (質(zhì)量為7. 67噸)。從以上結(jié)果可以看出，在根據(jù)本實施形態(tài)的鐵道車輛 的結(jié)構(gòu)體中，由于可以增大車身的固有振動數(shù)，因此可以提高結(jié)構(gòu)體的抗彎剛度，提高乘坐感。由此可見，與第一實施形態(tài)的情況相同，通過增大側(cè)窗開口部的角部中的彎曲部的曲率半徑，可以增大車身的固有振動數(shù)。接著，將鋁合金制的雙層蒙皮結(jié)構(gòu)的擠壓型材的板厚作為設(shè)計變量，將車身固有振動數(shù)作為制約條件，將結(jié)構(gòu)體質(zhì)量作為目的函數(shù)，進(jìn)行為使結(jié)構(gòu)體質(zhì)量最小的最佳解析。在鐵道車輛中，為確保良好的乘坐感，最好與轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)相比將車身的固有振動數(shù)增大IHz以上。因此，在本實施形態(tài)中，將轉(zhuǎn)向架的彈簧系統(tǒng)的固有振動數(shù)設(shè)定為N Hz，將作為制約條件的車身的固有振動數(shù)設(shè)定為N+l. 2Hz。圖11示出最佳解析的結(jié)果，圖11 Ca)示出圖7所示的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造的板厚分布，圖11 (b)示出圖10所示的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造的板厚分布，圖11 (C)示出圖8所示的以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造的板厚分布。根據(jù)以上結(jié)果，為將以往的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造的車身的固有振動數(shù)增大至N+l. 2Hz，則按圖11 (c)所示的板厚分布，結(jié)構(gòu)體質(zhì)量增加I. 36噸。對此，在本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)造中，按圖11 (a) (b)所示的板厚分布，僅增加O. 19噸、O. 34噸。這樣，根據(jù)本實施形態(tài)的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，不僅能改善乘坐感、提高舒適性，還能謀求車輛的輕量化。如上所述，根據(jù)本實施形態(tài)的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，不僅能改善乘坐感、提高舒適性，還能謀求車輛的輕量化。此外，在第二實施形態(tài)中，雖然側(cè)窗開口部的形狀為略圓形，但是也可以是橢圓形。又，本發(fā)明不限于上述的各實施形態(tài)，可以在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)改變、增加或刪除其結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，其具備具有外側(cè)板部、內(nèi)側(cè)板部和接合所述外側(cè)板部與所述內(nèi)側(cè)板部的接合部的側(cè)結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具備 形成于所述內(nèi)側(cè)板部中且配置于所述鐵道車輛的車內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)窗開口；以及 形成于所述外側(cè)板部中且比所述內(nèi)側(cè)窗開口的開口面積小的外側(cè)窗開口， 所述內(nèi)側(cè)窗開口和所述外側(cè)窗開口的至少一方為在車輛長度方向上延伸的長圓形或圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)窗開口是切除所述內(nèi)側(cè)板部和所述接合部而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)窗開口和所述外側(cè)窗開口在車輛長度方向上的長度比在車輛長度方向上相鄰的坐席的間隔長。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，其特征在于， 所述側(cè)結(jié)構(gòu)體至少接合形成在車輛上下方向上分開的上部側(cè)結(jié)構(gòu)體和下部側(cè)結(jié)構(gòu)體，所述上部側(cè)結(jié)構(gòu)體和所述下部側(cè)結(jié)構(gòu)體的接頭部設(shè)置于在所述外側(cè)窗開口和所述內(nèi)側(cè)窗開口的車輛上下方向上形成的直線部上。
全文摘要
本發(fā)明是具備具有外側(cè)板部、內(nèi)側(cè)板部、接合所述外側(cè)板部和所述內(nèi)側(cè)板部的接合部的側(cè)結(jié)構(gòu)體的鐵道車輛結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，具備形成于所述內(nèi)側(cè)板部中且配置于所述鐵道車輛的車內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)窗開口和形成于所述外側(cè)板部中且比所述內(nèi)側(cè)窗開口的開口面積小的外側(cè)窗開口，所述內(nèi)側(cè)窗開口和所述外側(cè)窗開口的至少一方為在車輛長度方向上延伸的長圓形或圓形。
文檔編號B61D17/08GK102958777SQ20118003296
公開日2013年3月6日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者田口真, 石冢理, 佐野淳, 山田敏之, 熊本秀喜, 矢木誠一郎, 富澤雅幸, 佐野敦司 申請人:川崎重工業(yè)株式會社