A-train (日立製作所)

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A-train(エートレイン)は、日立製作所が開発した鉄道車両の製造技術(次世代アルミ車両システム)。"A-train"に用いられた「A」は、Advanced・Amenity・Ability・Aluminum を統合的に表したものとしている[1]

概要[編集]

日立製作所が「環境負荷の低減」「ライフサイクルコストの低減」「今後の熟練者就業人口の減少への対応」をコンセプトに鉄道車両の生産方式を抜本的に見直したもので[1]アルミオールダブルスキン構体および自立型モジュール艤装を核とした車体トータルシステムとして構築したものである。従来の鉄道車両には無いシンプルで簡素な構造となった為、数万点あった部品点数が百数点まで削減された。

具体的には、以下のような特色を持つ。

アルミ押し出し型材を用いたダブルスキン構体[2]
初期のアルミ構体では、アルミ押し出し型材(以下、型材)製の骨組にアルミ薄板製の外板を溶接した骨組み構造を採用していた。これは鋼製の構体と同様な構造でもあった。その後外板の裏側に一体化した補強部材を持つ型材を用いたシングルスキン構造が開発され、溶接コストが削減されるとともに、車体の軽量化にも貢献した。
さらにアルミ押し出し型材を中空箱型断面にしたものがダブルスキン構体である。側面や天井面が二重構造になることから車内の騒音を軽減する効果があるとともに、箱型内部に設けられたトラス構造(斜め方向の強度部材)により車体強度や軽量化に優れる。また、車体全長サイズの型材を使うため部材の点数が減り、接合に伴うコストを削減する効果も期待できる。
FSW溶接工法の採用[3]
型材の接合に摩擦攪拌溶接 (FSW) 工法を採用した。このため従来の溶接工法に比較して接合部の軽減や強度改善、構体の見栄えの向上がはかられた。
自立型内装構造の採用[4]
従来の鉄道車両の内装は、構体の完成後内側からアルミ化粧板材やFRP製の内装板をネジ止めなどで取り付けていく工法を採用しており、部品点数が多く作業時間も多く要した。また、内装工程は構体完成後でないと開始できないため、車両組み立ての総工期を短縮するには限界があった。
A-trainでは、内装自身が自立できるモジュールとして独立に作られ[5]、完成後構体の端部から差し込むようにして取り付けられる。構体には内装モジュールを支持するガイドレールが型材で形成されており、これで内装を前後方向にスライドさせると同時に上下左右方向に保持することができる。このためモジュールを固定する締結部品は必要最小限で済み、組み立てコストが削減できた。また、内装は構体の製作と並行して別な作業場で製作できるため、車両組み立ての工期も短縮可能となった。
さらに車両の先頭部分、運転台部分、客室扉用のドアエンジン、中・長距離列車に必要なトイレなども、別工程で組立てたモジュールを取り付けるようになっている
統合型制御伝送装置ATI」の採用
「ATI(Autonomous Train Integration system)」を採用し、従来機能ごとに回路を設けていた構造をデジタル化しシリアル伝送とした。これにより、従来の回路に使用されていた100V信号線に比べて軽量化・省資材化が可能となった。また、乗務員室には編成のコンディションを各車ごと・各電動車ユニットごとに表示するモニタが配置され、乗務員の負担軽減を図っている。これに合わせて、制御方式は(電車の場合)通常VVVFインバータ制御となる。他、減速から停止まで一切物理ブレーキ(空気ブレーキ)を使用しない全電気ブレーキの採用などを可能にしている。また、自動放送など乗務員補助の機能も付加されている。
このATIは、日立製作所独自のアーキテクチャを採用しているが、規格化し複数の鉄道会社に仕様の細部のみを変更して納入するA-Train自体のコンセプトにより、幅広く普及させることでコストを軽減させている。

A-trainの採用例[編集]

脚注[編集]

  1. ^ a b c d e f 宮本,北林,山田 2001, p. 11.
  2. ^ 宮本,北林,山田 2001, p. 12.
  3. ^ 宮本,北林,山田 2001, p. 13.
  4. ^ 山田,大場 2003, p. 13.
  5. ^ 内装モジュールは、幾つかの自立した天井パネルと側面パネルとを組立てた構造になっており、天井パネルには、空調装置のダクトや照明などの取り付け具が組込まれている。
  6. ^ a b c d e 山田,大場 2003, p. 11.

参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]