专利名称：铁道车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁道车辆，特别涉及在车体内设置高压电气设备、低压电气设备和空气调节设备等各种设备的铁道车辆。
背景技术：
例如，如特开平5-77719号公报所述，有把高压电气设备、低压电气设备和空气调节设备等各种设备设置在车体内的铁道车辆。在这样的铁道车辆上，在车体上安装作为支持屋顶板的梁部件的多个车顶梁，在这些车顶梁上安装分割成多片的屋顶板。
安装铁道车辆时，在安装车顶梁和屋顶板之前的车体内设置上述各种设备，接着在车体上安装车顶梁，再在车顶梁上安装屋顶板。通过采用这样的安装方法在车体上设置各种设备，可以用吊车把应吊起的设备从车体上方放入车体内，实现安装作业。
图1是表示由上述安装方法安装的铁道车辆的一例的侧面图。图2是表示拆下该铁道车辆的屋顶板状态的平面图。在铁道车辆100上，在车体101的前后设置驾驶室102a、102b。在车体101前后驾驶室102a、102b之间的区域设置各种设备。作为设置的各种设备，具有作为高压电气设备的变换器103、作为高压电气设备的一对辅助变换器104a、104b、作为低压电气设备的一对电子控制装置105a、105b、作为空气调节设备的一对压缩机106a、106b和其他设备。
向着与车体101行进方向垂直的方向配置三根车顶梁107。各车顶梁107形成拱圆顶形状，各车顶梁107的两端部与车体101的侧板108的上端边缘部连接。
在车体101上分别可拆装地安装形状和尺寸不同的四片屋顶板109a、109b、109c、109d。位于车体101前部和后部的两片屋顶板109c、109d的沿车体101行进方向前后位置的一个边缘部由在驾驶室102a、102b的壁面上形成的支持部110支持；另一个边缘部由车顶梁107支持。位于中间位置的两片屋顶板109a、109b的沿车体101行进方向前后位置的两方边缘部都由车顶梁107支持。屋顶板109a～109d由螺丝紧固固定在车顶梁107或支持部110及侧板108的上端边缘部。
在检查修理设置在车体101上的各种设备时，如在图1的虚线所示，有时必须拆下覆盖作为检查修理对象的设备的屋顶板109a～109d。
在更换设置在车体101上的设备时，如在图1的虚线所示，通过拆下覆盖作为更换对象的设备的屋顶板109a在该设备上方形成开口111(图2参照)，用吊车把应吊起的设备从该开口111出入。
但在上述的铁道车辆中，没有考虑以下问题。
伴随铁道车辆100的输出功率提高各种设备大型化。由此，有时出现在沿车体101行进方向的方向的设备的宽度尺寸“a”比相邻的车顶梁107或车顶梁107和支持部110之间宽度尺寸“b”大。
此时，即使拆下屋顶板109a、109b在各区域上方形成开口111，也不能使大型化设备从开口111出入。为此，在拆下屋顶板109a、109b后，必须拆下位于两片屋顶板109a、109b间的车顶梁107。
但是，在构成可拆下车顶梁107的安装构造时，在车顶梁107和车体101的侧板108的连接部和相邻的屋顶板109a～109d间很难保证防水性。另外，连接设备和设备或设备和驾驶室内的设备的各种连接线的一部分配线安装在车顶梁107上。为此，在拆下车顶梁107时必须从车顶梁107拆下这些连接线。而且，安装车顶梁107后必须把连接线安装在车顶梁107上，拆下以及安装连接线的作业很麻烦。
另外，同种类设备，例如电子控制装置105a、105b分成由不同的屋顶板109a、109b覆盖的两个区域而进行设置。为此，在检查修理电子控制装置105a、105b时，有时必须拆下覆盖设置电子控制装置105a、105b区域的两片屋顶板109a、109b，很麻烦。而且，如图3所示，在与车体101行进方向垂直的方向的开口111宽度尺寸“Q”比与车体101行进方向垂直的方向的宽度尺寸小，不能达到电子控制装置105a和辅助变换器104a的正上方全宽。为此，在用吊车吊起电子控制装置105a和辅助变换器104a时，使用特殊的起吊工具，一旦吊起电子控制装置105a和辅助变换器104a到正上方后，必须横向移动而位于开口111的正下方，很麻烦。另外，如图4所示，在变换器103和其他设备上的与车体101行进方向垂直的方向的宽度尺寸R有时必须比开口111的宽度尺寸Q小，对这样的设备产生尺寸限制。
本发明是为了解决这样的课题，其目的在于提供一种简单容易行进更换车体内设置的各种设备作业及检查修理作业的铁道车辆。
本发明第一方面，在铁道车辆中，具有设置多个设备，可在轨道上行进的车体；安装在所述车体，把在所述车体上设置所述设备的区域沿所述车体的行进方向划分成前后方向的三个区域的多个车顶梁；可拆装地安装在所述车顶梁上，分别覆盖三个所述区域的三片屋顶板。在各个所述区域的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸比在各个所述区域设置的所述设备的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸大。
本发明第二方面，在铁道车辆中，具有设置多个设备，可在轨道上行进的车体；安装在所述车体，把在所述车体上设置所述设备的区域沿所述车体的行进方向划分成前后方向的多个区域的多个车顶梁；可拆装地安装在所述车顶梁上，分别覆盖多个所述区域的多片屋顶板。在各个所述区域的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸比在各个所述区域设置的所述设备的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸大。
本发明第三方面，在铁道车辆中，具有内部划分成多个区域，在所述区域内设置多个设备可在轨道上行进的车体；分别覆盖多个所述区域的上方，可拆装地安装在所述车体上的多片屋顶板。在每个所述区域设置具有类似功能的所述设备。
图1是表示铁道车辆现有例的侧面图。
图2是表示拆下图2所示的铁道车辆屋顶板状态的平面图。
图3是表示在图2III-III线的剖面图。
图4是表示在图2IV-IV线的剖面图。
图5是表示本发明第1实施方式的铁道车辆的侧面图。
图6是表示拆下图5所示铁道车辆屋顶板状态的平面图。
图7是表示在图5VII-VII线的剖面图。
图8是表示本发明第2实施方式的铁道车辆的侧面图。
具体实施例方式
以下，采用
本发明实施方式。
(第1实施方式)本发明第1实施方式的铁道车辆1，如图5所示，具有车体2和安装在车体2地板下的台车3，使用该台车3可在轨道上行进。在车体2的前后设置驾驶室4a、4b。在车体2的前后的驾驶室4a、4b之间在沿车体2的行进方向的前后安装作为梁部件的两根车顶梁5a、5b。两根车顶梁5a、5b形成拱圆顶形状，配置成与车体2行进方向垂直的朝向。另外，在车体2的前后驾驶室4a、4b之间，设置覆盖沿车体2行进方向的方向的两侧的侧板6，各车顶梁5a、5b两端部连接在侧板6的上端边缘部。
在车体2前后驾驶室4a、4b之间的区域设置包含铁道车辆1行进所必须的设备的各种设备。作为设置的各种设备，包括作为高压电气设备的变换器7；作为高压电气设备的一对辅助变换器8a、8b；作为低压电气设备的一对电子控制装置9a、9b；作为空气调节设备的压缩机10a及送风机10b。
在车体2设置上述各种设备的区域，通过前后驾驶室4a、4b和两根车顶梁5a、5b，在沿车体2行进方向的前后方向划分为三个区域。三个区域由位于中央的第1区域11a、位于第1区域11a两侧的第2区域11b及第3区域11c构成。在这些区域11a、11b、11c中，设置对应种类和输入电压强度划分的各种设备。
在位于中央的第1区域11a，设置包含作为高压电气设备的变换器7和作为高压电气设备的辅助变换器8a、8b的各种高压电气设备。例如，在日本国内，在直流时超过750V、交流时超过600V的称为高压电气回路，在该回路中设置的设备称为高压电气设备。在第1区域11a所处的部分车体2的地板下面，安装变压器12。变压器12和变换器7借助于连接线(未图示)连接。在此，所说的变压器12多指在行进于交流电化区间的车辆中，接收送来的20kV或25kV的电力，一旦降到从1500V到2000V的程度后就成为向变换器7供电的电压变换用的变压器，但也可以是与直流电气车辆变换器共同使用的输出波形平滑用的变压器。在第2区域11b设置包含压缩机10a及送风机10b的空气调节设备。在第3区域11c设置包含电子控制装置9a、9b的各种低压电气设备。例如，在日本国内，直流时750V以下、交流时600V以下的称为低压电气回路，在该回路中设置的设备称为低压电气设备。
在各个区域11a、11b、11c中沿车体2行进方向的方向的宽度尺寸“A1，A2，A3”设定为比在各个区域11a、11b、11c设置的各种设备的沿车体2行进方向的方向的宽度尺寸“B1a、B1b、B2、B3”大。例如，在第1区域11a的宽度尺寸“A1”设定为比作为在该第1区域11a设置的设备的变换器7的宽度尺寸“B1a”，及辅助变换器8a、8b的宽度尺寸“B1b”大。另外，各区域的宽度尺寸“A1，A2，A3”是指在用吊车吊起设备在各区域内出入时，设备出入可利用的宽度尺寸。具体地是，在第1区域11a，A1是车顶梁5a与车顶梁5b之间的宽度尺寸，在第2区域11b，A2是形成于驾驶室4a墙壁的支持部13和车顶梁5a间的宽度尺寸，在第3区域11c，A3是车顶梁5b与驾驶室4b的墙壁上形成的支持部13之间的宽度尺寸。
在车体2，安装可拆装的三片屋顶板14a、14b、14c。屋顶板14a、14b、14c配置在可覆盖在车体2中设置的三个区域11a、11b、11c的位置。覆盖第1区域11a的屋顶板14a中的沿车体2行进方向前后位置的两方边缘部由车顶梁5a、5b支持。覆盖第2区域11b的屋顶板14b中的沿车体2行进方向前后位置的一个边缘部由在驾驶室4a的墙壁上形成的支持部13支持，另一个边缘部由车顶梁5a支持。覆盖第3区域11c的屋顶板14c中的沿车体2行进方向前后位置的一个边缘部由驾驶室4b的墙壁上形成的支持部13支持，另一个边缘部由车顶梁5b支持。屋顶板14a、14b、14c由螺丝紧固于车顶梁5a、5b或支持部13及侧板6的上端边缘部。
通过从车体2拆下屋顶板14a、14b、14c，各区域11a、11b、11c上方形成开口15。这些开口15的横宽度尺寸“X”形成与垂直于车体2行进方向的方向的车体宽度尺寸“Y”大致相同。更具体地说，横宽度尺寸“X”成为比在此没图示的构成车体2纵向长梁的宽度尺寸小的尺寸，即由车体宽度尺寸“Y”减去两片侧板6板厚尺寸。
在位于沿车体2行进方向前后两片屋顶板14b、14c的上面安装包含导电弓16和导电弓断路器(未图示)的相同构造的集电设备。在位于中央的屋顶板14a上面安装真空遮断器等主开关器17和避雷器18等。
如图7所示，在屋顶板14b、14c内侧设置空气流路19，其输送冷却行进用电机等(未图示)的由送风机10b吸入的空气。该空气流路19配置成通过拆下屋顶板14b、14c露出在外部。
在此构成中，在检查修理设置在车体2的各种设备时，例如，如图5的虚线所示，有时要拆下覆盖作为检查修理对象的设备的屋顶板14a(或14b、14c)。
作为检查修理对象的设备，对应种类和输入的电压强度划分设置在第1～第3区域11a、11b、11c。为此，对包含变换器7和辅助变换器8a、8b的高压电气设备检查修理时，可以仅拆下覆盖设置这些高压电气设备的第1区域11a上方的屋顶板14a。在检查修理包含压缩机10a及送风机10b的空气调节设备时，可以仅拆下覆盖设置这些空气调节设备的第2区域11b上方的屋顶板14b。进而，在检查修理包含电子控制装置9a、9b的低电压设备时，可以仅拆下覆盖设置这些低电压设备的第3区域11c上方的屋顶板14c。
从而，在车体2中设置的各种设备中，由于种类和输入的电压强度相同的设备设置在相同的区域11a、11b、11c中，所以在检查修理种类和输入的电压强度相同的设备时，只要拆下覆盖设置这些设备的区域11a、11b、11c上方的任一个屋顶板14a、14b、14c即可，各种设备检查修理不费工费事而容易进行。
在更换设置在车体2中的设备时，如图5的虚线所示，通过拆下覆盖成为更换对象的设备的屋顶板14a(或14b、14c)，在该设备上方形成开口15(参照图6)。然后，把更换的设备用吊车吊起，从开口15出入。在此，在各区域11a、11b、11c的沿车体2的行进方向的宽度尺寸“A1，A2，A3”设定成比各区域11a、11b、11c中设置的各设备的沿车体2行进方向的方向的宽度尺寸“B1a、B1b、B2、B3”大。为此，在使各设备从各区域11a、11b、11c的开口15出入时，可以与车顶梁5a、5b不干涉地使各设备出入。从而，容易进行各设备的更换作业。另外，在图5中，分开设置作为高压电气设备的变换器7和作为高压电气设备的辅助变换器8a、8b。但在具有类似的电压和功能时，使装置一体化的情况多，在这种情况下，沿车体2行进方向的宽度尺寸，相当于B1a、和B1b之和，成为非常大的装置。但在此时，由于在区域11a沿车体2行进方向的方向的宽度尺寸A1，比宽度尺寸B1a和宽度尺寸B1b之和还大，所以怎样也不会产生障碍，容易进行各设备的更换作业。
进而，开口15的横宽尺寸“X”形成与垂直于车体2行进方向的方向的车体宽度尺寸“Y”大致相同。为此，横宽尺寸“X”是充分宽的宽度尺寸，更容易进行各设备在各区域11a、11b、11c出入作业。特别是在车体内部在车体中央设置检查设备用和乘客移动用的通路时，必须把设备分散配置在车体行进方向两侧，几乎在所有情况下，接近侧板6配置。在采用这样的配置构造时，形成为开口15的横宽尺寸“X”与车体宽度尺寸“Y”大致相同，任何装置都可以在正上方用吊车吊起，容易进行各设备的更换作业。
在第1区域11a设置作为重量物的设备的变换器7，连接该变换器7的变压器12安装在第1区域11a的地板下面。这样，车体2的重心位于沿车体2行进方向的前后中心位置近旁，铁道车辆1的重量平衡好。另外，第1区域11a的地板以下部分是位于前后的台车3之间的部分，所以容易确保安装变压器12的空间。而且，通过把变换器7和变压器12分别配置在夹着地板的上下，可使连接变换器7和变压器12的构造简单，同时可缩短连接线的长度。另外，构造简单是当然的，还可以最小限度地抑制电流所含的高调波成分的放出，使对通信障碍等的影响及采取的对策最小。
由于在屋顶板14b、14c的内侧设置吸入外部空气的空气流路19，所以在维护保养送风机10b时，只拆下屋顶板14b就可以露出送风机10b，容易用吊车吊起。另外，空气流路19在车体2行进方向尺寸大时，有时盖在别的设备、例如图7中压缩机10a的上部。而由于通过拆下屋顶板14b可以使空气流路19从各种设备上方移动，所以在对各种设备进行检查修理和更换等作业时，可防止空气流路19成为障碍。
另外，用于吸入外部空气的空气流路19容易由空气和进入的雨雪等原因形成腐蚀，所以在必须修理时，只修理或更换该部分就可以。从而，与把吸入外部空气的空气流路19设置在车体2侧面等上的现有例比较，在操作性和成本两方面非常有利。
对于屋顶板14a、14b、14c的构造，在两片屋顶板14b、14c的上面安装含有导电弓16和导电弓断路器的相同构造的集电设备。为此，可以使两片屋顶板14b、14c构造相同，实现降低屋顶板14b、14c的制造成本。
另外，在第1实施方式中，沿车体2的行进方向在前后安装两根车顶梁5a、5b，通过这些车顶梁5a、5b和前后支持部13支持三片屋顶板14a、14b、14c。但是，也可以替代前后支持部13或前后任一个支持部13采用车顶梁，此时，使用的车顶梁成为四根或三根。
(第2实施方式)对本发明第2实施方式铁道车辆，参照图8进行说明。另外，与第1实施方式说明的构成要素相同的构成要素采用相同符号省略重复说明。
第2实施方式的铁道车辆1A的基本构造与第1实施方式的铁道车辆1相同。第2实施方式和第1实施方式不同点在于，在车体2内可划分为三个区域11a、11b、11c的位置形成隔壁20a、20b。一个车顶梁5a配置成与隔壁20a的上端边缘部接触，另一个车顶梁5b配置成与隔壁20b的上端边缘部接触。
在这样的构成中，通过设置两道隔壁20a，20b把车体2内划分为三个区域11a、11b、11c，可以防止在各区域11a、11b、11c发生的热和声音传到相邻区域。因此，防止某个区域11a、11b、11c发生的热和声音传到邻区域，防止在邻区域内设置的设备受到热和声音产生的不良影响。
另外，在上述各实施方式，例举说明了把两根车顶梁5a、5b安装在车体2上、把车体2内划分为三个区域11a、11b、11c的情况。使用车顶梁划分的区域数不限定为三个，也可以使用三根以上的车顶梁，划分为四个以上的区域。在划分四个以上区域时，在各区域安装覆盖各区域上方四片以上的屋顶板。
在此时，在各个区域沿车体行进方向的方向的宽度尺寸设定为比各个区域设置的设备的沿车体行进方向的方向的宽度尺寸大。另外，在各区域，划分有类似功能设备设置。例如，在上述实施方式设置在相同区域11a的变换器7和辅助变换器8a、8b设置在不同区域。
另外，在上述各实施方式，列举用借助于架空导线供给的电力驱动的铁道车辆1，1A进行了说明，作为可适用本发明的铁道车辆，还包括用柴油机驱动的铁道车辆。
如以上说明，根据本发明，对设置在车体内各区域设备的更换作业或检查作业及修理作业，通过拆下覆盖该设备的屋顶板可以不麻烦地容易进行。
权利要求
1.一种铁道车辆，具有设置多个设备、可在轨道上行进的车体；安装在所述车体上、把在所述车体上设置所述设备的区域在沿所述车体的行进方向的前后方向上划分成三个区域的多个车顶梁；可拆装地安装在所述车顶梁上、分别覆盖三个所述区域的三片屋顶板，在各个所述区域的沿所述车体的行进方向的方向的宽度尺寸设定得比在各个所述区域设置的所述设备的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸大。
2.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，包含作为设置在位于中央的所述第1区域的设备的变换器，在所述第1区域所处的部分的所述车体地板下面安装与所述变换器连接的变压器。
3.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，在所述第2区域设置作为所述设备的包含送风机的空气调节设备。
4.如权利要求3所述的铁道车辆，其特征在于，在所述屋顶板的内侧设置用于冷却所述变换器和行进用电机等的由所述送风机送风的空气流路。
5.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，在所述第3区域设置作为所述设备的、比设置在所述第1区域的所述设备输入电压低的低压电气设备。
6.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，在所述车体内划分为所述三个区域的位置设置隔壁。
7.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，在拆下所述屋顶板时在所述区域上方形成的开口形成为与垂直于车体行进方向的方向的车体宽度尺寸大致相同的横宽度尺寸。
8.如权利要求1所述的铁道车辆，其特征在于，覆盖两侧的所述区域的两个所述屋顶板的上面安装包含导电弓的相同构造的集电设备，在覆盖中央的所述区域的一个所述屋顶板的上面安装与上述导电弓连接的其他集电设备。
9.一种铁道车辆，具有设置多个设备、可在轨道上行进的车体；安装在所述车体上、把在所述车体上设置所述设备的区域在沿所述车体的行进方向的前后方向上划分成多个区域的多个车顶梁；可拆装地安装在所述车顶梁上、分别覆盖多个所述区域的多片屋顶板，在各个所述区域的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸设定得比在各个所述区域设置的所述设备的沿所述车体行进方向的方向的宽度尺寸大。
10.一种铁道车辆，具有内部划分成多个区域、在所述区域内设置多个设备、可在轨道上行进的车体；分别覆盖多个所述区域的上方、可拆装地安装在所述车体上的多片屋顶板，在每个所述区域设置具有类似功能的所述设备。
全文摘要
在铁道车辆(1)中，具有设置多个设备(7、8a、9a、10a)、可在轨道上行进的车体(2)；安装在车体(2)上、把在车体(2)上设置设备(7、8a、9a、10a)的区域在沿车体(2)的行进方向的前后方向划分成三个区域(11a、11b、11c)的多个车顶梁(5a、5b)；可拆装地安装在车顶梁(5a、5b)上、分别覆盖三个区域(11a、11b、11c)的三片屋顶板(14a、14b、14c)。设定在各个区域(11a、11b、11c)的沿车体(2)行进方向的方向的宽度尺寸比在各个区域(11a、11b、11c)设置的设备(7、8a、9a、10a)的沿所述车体(2)行进方向的方向的宽度尺寸大。
文档编号B61D17/16GK101037112SQ200710088120
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月15日
发明者神田正彦 申请人:株式会社东芝