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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023058190
(43)【公開日】2023-04-25
(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 17/04 20060101AFI20230418BHJP
B61D 17/10 20060101ALI20230418BHJP
B61D 17/08 20060101ALI20230418BHJP
B61D 17/12 20060101ALI20230418BHJP
B61D 17/00 20060101ALI20230418BHJP
B23K 9/00 20060101ALI20230418BHJP
【ＦＩ】
B61D17/04
B61D17/10
B61D17/08
B61D17/12
B61D17/00 C
B23K9/00 501C
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021168029
(22)【出願日】2021-10-13
(71)【出願人】
【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】市位 卓久
(72)【発明者】
【氏名】大塚 大輔
(72)【発明者】
【氏名】関 竜司
【テーマコード（参考）】
4E081
【Ｆターム（参考）】
4E081YC00
(57)【要約】
【課題】簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造をダブルスキン形材の側縁部に備え、側縁部同士の溶接接合を限定又は不要とし製作コストと熱歪を低減できるダブルスキン形材の構体を備えた鉄道車両を提供する。
【解決手段】中空断面を形成する複数のダブルスキン形材１が、その側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０である。嵌合構造には、一方のダブルスキン形材の側縁部に外板及び内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２を有する一対のメス形突片２Ｆと、他方のダブルスキン形材の側縁部に形成されメス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪２４を有する一対のオス形突片２Ｍと、を備え、オス形突片は、嵌合状態の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成された。
【選択図】 図４
【解決手段】中空断面を形成する複数のダブルスキン形材１が、その側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０である。嵌合構造には、一方のダブルスキン形材の側縁部に外板及び内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２を有する一対のメス形突片２Ｆと、他方のダブルスキン形材の側縁部に形成されメス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪２４を有する一対のオス形突片２Ｍと、を備え、オス形突片は、嵌合状態の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成された。
【選択図】 図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外板と内板とが幅板によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材が、当該ダブルスキン形材の側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結された構体を備えた鉄道車両であって、
前記嵌合構造には、一方の前記ダブルスキン形材の側縁部に前記外板及び前記内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪を有する一対のメス形突片と、
他方の前記ダブルスキン形材の側縁部に形成され前記メス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪を有する一対のオス形突片と、を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする鉄道車両。
前記嵌合構造には、一方の前記ダブルスキン形材の側縁部に前記外板及び前記内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪を有する一対のメス形突片と、
他方の前記ダブルスキン形材の側縁部に形成され前記メス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪を有する一対のオス形突片と、を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形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2】
請求項１に記載された鉄道車両において、
前記第１嵌合爪には、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第２嵌合爪と当接して前記オス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部が形成され、
前記第２嵌合爪は、前記ガイド部から離間したとき、前記オス形突片が弾性復帰して前記第１嵌合爪と嵌合することを特徴とする鉄道車両。
前記第１嵌合爪には、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第２嵌合爪と当接して前記オス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部が形成され、
前記第２嵌合爪は、前記ガイド部から離間したとき、前記オス形突片が弾性復帰して前記第１嵌合爪と嵌合することを特徴とする鉄道車両。
【請求項3】
請求項２に記載された鉄道車両において、
前記ガイド部が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、１５度以上で４５度より小さく形成され、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とが嵌合状態にて当接する嵌合壁が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、９０度以下で４５度より大きく形成されていることを特徴とする鉄道車両。
前記ガイド部が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、１５度以上で４５度より小さく形成され、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とが嵌合状態にて当接する嵌合壁が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、９０度以下で４５度より大きく形成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、
前記メス形突片には、先端部に前記第１嵌合爪が形成された板状の第１腕部を備え、前記オス形突片には、先端部に前記第２嵌合爪が形成された板状の第２腕部を備え、
前記第２腕部の板厚は、前記第１腕部の板厚より小さく形成されていることを特徴とする鉄道車両。
前記メス形突片には、先端部に前記第１嵌合爪が形成された板状の第１腕部を備え、前記オス形突片には、先端部に前記第２嵌合爪が形成された板状の第２腕部を備え、
前記第２腕部の板厚は、前記第１腕部の板厚より小さく形成されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項5】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
前記嵌合構造には、他方の前記ダブルスキン形材の側縁部と前記メス形突片と前記オス形突片とに囲まれた溝部を外板側と内板側の少なくとも一方に備え、
前記溝部には、弾性体からなるシール部材が装着されていることを特徴とする鉄道車両。
前記嵌合構造には、他方の前記ダブルスキン形材の側縁部と前記メス形突片と前記オス形突片とに囲まれた溝部を外板側と内板側の少なくとも一方に備え、
前記溝部には、弾性体からなるシール部材が装着されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項6】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記側梁に溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記側梁に溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項7】
請求項６に記載された鉄道車両において、
前記台枠には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁を備え、
前記ダブルスキン形材の枕木方向の中央部は、前記中梁と溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
前記台枠には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁を備え、
前記ダブルスキン形材の枕木方向の中央部は、前記中梁と溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項8】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向がレール方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記枕梁に溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向がレール方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記枕梁に溶接接合されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項9】
請求項８に記載された鉄道車両において、
前記側梁と前記ダブルスキン形材の側縁部とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする鉄道車両。
前記側梁と前記ダブルスキン形材の側縁部とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項10】
請求項９に記載された鉄道車両において、
前記第２の嵌合構造には、前記側梁の側壁から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出し前記オス形突片の前記第２嵌合爪と嵌合可能に形成された第３嵌合爪を有する一対の第２のメス形突片を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第３嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする鉄道車両。
前記第２の嵌合構造には、前記側梁の側壁から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出し前記オス形突片の前記第２嵌合爪と嵌合可能に形成された第３嵌合爪を有する一対の第２のメス形突片を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第３嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形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11】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
前記ダブルスキン形材の内板と客室用床部材を支持する床支持中空形材とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする鉄道車両。
前記ダブルスキン形材の内板と客室用床部材を支持する床支持中空形材とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項12】
請求項１１に記載された鉄道車両において、
前記第３の嵌合構造には、前記ダブルスキン形材の内板から上方へ突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪を有する一対の第３のメス形突片と、
前記床支持中空形材の下端部から前記第３のメス形突片の内側へ弾性変形可能に突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面外方へ突出し前記第４嵌合爪と嵌合可能に形成された第５嵌合爪を有する一対の第２のオス形突片と、を備え、
前記第２のオス形突片は、嵌合状態の前記第４嵌合爪と前記第５嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で前記床支持中空形材の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする鉄道車両。
前記第３の嵌合構造には、前記ダブルスキン形材の内板から上方へ突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪を有する一対の第３のメス形突片と、
前記床支持中空形材の下端部から前記第３のメス形突片の内側へ弾性変形可能に突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面外方へ突出し前記第４嵌合爪と嵌合可能に形成された第５嵌合爪を有する一対の第２のオス形突片と、を備え、
前記第２のオス形突片は、嵌合状態の前記第４嵌合爪と前記第５嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で前記床支持中空形材の中空断面内方へ弾性変形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13】
請求項６又は請求項７に記載された鉄道車両の製造方法であって、
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記側梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする鉄道車両の製造方法。
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記側梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする鉄道車両の製造方法。
【請求項14】
請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載された鉄道車両の製造方法であって、
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向をレール方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記枕梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする鉄道車両の製造方法。
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向をレール方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記枕梁に溶接接合する溶接工程とを備えた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、詳しくは、構体を構成する複数のダブルスキン形材が側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結された鉄道車両及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車体を軽量化して消費電力の節減等を図るために、アルミニウム系の軽合金から成るダブルスキン形材を溶接接合して形成した構体を備えた鉄道車両が、開発されている。例えば、特許文献１には、図２１に示すように、複数種類の中空断面に形成された軽合金形材（ダブルスキン形材）の側縁部同士を車両長手方向に沿って溶接接合して、構体１００Ｋ全体をダブルスキン形材のみで構成すると共に、該構体の窓１０４及び出入口等の開口部１０５配設部分を切除した構体１００Ｋを備えた鉄道車両１００が開示されている。
【0003】
すなわち、上記鉄道車両１００の構体１００Ｋは、図２１に示すように、側構体１０１に相当する部分を窓部形材１０１ａと腰板形材１０１ｂで、屋根構体１０２に相当する部分を屋根形材１０２ａと軒桁形材１０２ｂで、台枠１０３に相当する部分を床形材１０３ａと側梁形材１０３ｂで、夫々必要に応じて適宜数組合わせて構成されている。また、図２２に示すように、例えば、腰板形材１０１ｂの幅板１０１ｂｃには、内板１０１ｂａ及び外板１０１ｂｂと面一のメス形突片１０１ｂｄ、１０１ｂｄが、夫々突出形成されている。また、窓部形材１０１ａの幅板１０１ａｃには、前記メス形突片１０１ｂｄ、１０１ｂｄの内側に嵌合されるオス形突片１０１ａｄ、１０１ａｄが、夫々突出形成されている。そして、オス形突片１０１ａｄ、１０１ａｄをメス形突片１０１ｂｄ、１０１ｂｄに嵌合した後、メス形突片１０１ｂｄ、１０１ｂｄの先端縁を、窓部形材１０１ａの内板１０１ａａ及び外板１０１ａｂに車両の長手方向に沿って連続溶接して接合される。
【0004】
しかし、１つ１つのダブルスキン形材は、押出し成形設備における成形能力等の制約により、大型化に一定の限界があった。上記鉄道車両１００の構体１００Ｋのように、構体全体をダブルスキン形材で構成するためには、数多くのダブルスキン形材を用い、ダブルスキン形材同士を溶接接合する必要があった。そして、ダブルスキン形材の幅板に突出形成したメス形突片１０１ｂｄ、１０１ｂｄの先端縁を車両の長手方向に沿って連続溶接するので、溶接接合の多用により構体の製作コストが増大し、溶接接合時の熱歪により構体１００Ｋの品質低下も懸念されていた。
【0005】
一方、特許文献２には、図２３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アルミニウム系の押出し形材よりなりダブルスキン構造を有した構体材対２０１、２０２の側縁２０１ａ、２０２ａ間において、内面板２０１ｃ、２０２ｃ同士の突き合せ部と、外面板２０１ｂ、２０２ｂ同士の突き合わせ部とを、溶接して接合し構体２００を形成するのに、一方の構体材２０１の側縁２０１ａの外面板２０１ｂおよび内面板２０１ｃと、他方の構体材２０２の側縁２０２ａの外面板２０２ｂおよび内面板２０２ｃとが、嵌合または上乗せにより重なる重なり域を有して外面板２０１ｂ、２０２ｂ同士、内面板２０１ｃ、２０２ｃ同士を突き合せて溶接のグルーブ２０３、２０４を形成し、重なり板部２０１ｅ、２０２ｅがなす重なり境界面に凸部２０１ｆ、２０２ｆを形成し、当て板部２０１ｄ、２０２ｄがなす重なり境界面に形成しておいた凹部２０１ｇ、２０２ｇに前記凸部２０１ｆ、２０２ｆを嵌め合せて、前記突合せ部を溶接し接合する鉄道車両の構体２００が開示されている。
【0006】
上記特許文献２に記載された鉄道車両の構体２００では、重なり板部２０１ｅ、２０２ｅがなす重なり境界面に凸部２０１ｆ、２０２ｆを形成し、当て板部２０１ｄ、２０２ｄがなす重なり境界面に形成しておいた凹部２０１ｇ、２０２ｇに凸部２０１ｆ、２０２ｆを嵌め合せて、前記突合せ部を溶接し接合するので、凸部２０１ｆ、２０２ｆと凹部２０１ｇ、２０２ｇの嵌め合い部の引っ掛かりによって、突合せ部の溶接接合時における熱歪による構体２００の品質低下をある程度抑制することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平２－２４６８６３号公報
【特許文献2】特開２００７－１６７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記特許文献２に記載された鉄道車両の構体２００は、アルミニウム系の押出し形材よりなりダブルスキン構造を有した構体材対２０１、２０２の側縁２０１ａ、２０２ａ間において、内面板２０１ｃ、２０２ｃ同士の突き合せ部と、外面板２０１ｂ、２０２ｂ同士の突き合わせ部とを、溶接して接合し構体２００を形成する点で、ダブルスキン形材の幅板に突出形成したメス形突片の先端縁を車両の長手方向に沿って連続溶接する特許文献１に記載された鉄道車両１００の構体１００Ｋと共通しているので、溶接接合の多用により構体２００の製作コストが増大するという問題は、解決することができない。
【0009】
この問題を解決すべく、特許文献２に記載された鉄道車両の構体２００において、突合せ部の溶接接合を一部に限定又は不要とするためには、凸部２０１ｆ、２０２ｆと凹部２０１ｇ、２０２ｇの嵌め合い部が簡単に離脱しないことが必要であるが、その場合、凸部２０１ｆ、２０２ｆと凹部２０１ｇ、２０２ｇの嵌め合い荷重が大きくならざるを得ない。そのため、ダブルスキン構造を有した構体材同士２０１、２０２を嵌合させる嵌合作業の負荷が増大し、構体２００を製造するときの生産性が低下するという問題が生じる。
【0010】
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、簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造をダブルスキン形材の側縁部に備え、側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材の熱歪とを低減することができるダブルスキン形材の構体を備えた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】
【0011】
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）外板と内板とが幅板によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材が、当該ダブルスキン形材の側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結された構体を備えた鉄道車両であって、
前記嵌合構造には、一方の前記ダブルスキン形材の側縁部に前記外板及び前記内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪を有する一対のメス形突片と、
他方の前記ダブルスキン形材の側縁部に形成され前記メス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪を有する一対のオス形突片と、を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
（１）外板と内板とが幅板によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材が、当該ダブルスキン形材の側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結された構体を備えた鉄道車両であって、
前記嵌合構造には、一方の前記ダブルスキン形材の側縁部に前記外板及び前記内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪を有する一対のメス形突片と、
他方の前記ダブルスキン形材の側縁部に形成され前記メス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪を有する一対のオス形突片と、を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
【0012】
本発明においては、嵌合構造には、一方のダブルスキン形材の側縁部に外板及び内板と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪を有する一対のメス形突片と、他方のダブルスキン形材の側縁部に形成されメス形突片の内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪と嵌合可能に形成された第２嵌合爪を有する一対のオス形突片と、を備え、オス形突片は、嵌合状態の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、一方のダブルスキン形材のメス形突片に対して、他方のダブルスキン形材のオス形突片を、オス形突片が中空断面内方へ弾性変形しうる程度の小さい荷重で、近接させることによって、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを簡単に嵌合させることができる。
【0013】
すなわち、一方のダブルスキン形材のメス形突片と他方のダブルスキン形材のオス形突片とを、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重で近接させるだけで、中空断面内方へ突出した第１嵌合爪が中空断面外方へ突出した第２嵌合爪に当接してオス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせたとき、オス形突片が中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合する。そのため、ダブルスキン形材の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させる作業負荷を軽減でき、構体を製造するときの生産性を向上できる。
【0014】
一方、嵌合状態の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる荷重は、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが互いに反対方向へ押し合う荷重によって打ち消され、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態では、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を離脱させることは容易ではなく、第１嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、ダブルスキン形材の側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結された構体において、製作コストとダブルスキン形材の熱歪とを低減することができる。
【0015】
よって、本発明によれば、簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造をダブルスキン形材の側縁部に備え、側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材の熱歪とを低減することができるダブルスキン形材の構体を備えた鉄道車両を提供することができる。
【0016】
（２）（１）に記載された鉄道車両において、
前記第１嵌合爪には、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第２嵌合爪と当接して前記オス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部が形成され、
前記第２嵌合爪は、前記ガイド部から離間したとき、前記オス形突片が弾性復帰して前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成されていることを特徴とする。
前記第１嵌合爪には、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第２嵌合爪と当接して前記オス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部が形成され、
前記第２嵌合爪は、前記ガイド部から離間したとき、前記オス形突片が弾性復帰して前記第１嵌合爪と嵌合可能に形成されていることを特徴とする。
【0017】
本発明においては、第１嵌合爪には、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させる際に、第２嵌合爪と当接してオス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部が形成され、第２嵌合爪は、ガイド部から離間したとき、オス形突片が弾性復帰して第１嵌合爪と嵌合可能に形成されているので、一方のダブルスキン形材のメス形突片と他方のダブルスキン形材のオス形突片とを、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重で近接させるだけで、ガイド部が第２嵌合爪に当接してオス形突片を中空断面内方へ徐々に弾性変形させて、第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせ、ガイド部が第２嵌合爪から離間したとき、オス形突片が中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させることができる。そのため、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせる作業負荷を傾斜状のガイド部によって軽減でき、構体を製造するときの生産性を向上できる。
【0018】
一方、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態では、ガイド部が第２嵌合爪から離間しており、ガイド部を介してオス形突片を中空断面内方へ弾性変形させることはできない。そのため、第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせことは容易ではなく、第１嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合状態を簡単に解除することができない。したがって、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材同士の連結強度を高めることができる。その結果、より簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造をダブルスキン形材の側縁部に備え、側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0019】
（３）（２）に記載された鉄道車両において、
前記ガイド部が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、１５度以上で４５度より小さく形成され、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とが嵌合状態にて当接する嵌合壁が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、９０度以下で４５度より大きく形成されていることを特徴とする。
前記ガイド部が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、１５度以上で４５度より小さく形成され、前記第１嵌合爪と前記第２嵌合爪とが嵌合状態にて当接する嵌合壁が前記外板及び前記内板に対して傾斜する傾斜角は、９０度以下で４５度より大きく形成されていることを特徴とする。
【0020】
本発明においては、ガイド部が外板及び内板に対して傾斜する傾斜角（内角）は、１５度以上で４５度より小さく形成され、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合状態にて当接する嵌合壁が外板及び内板に対して傾斜する傾斜角（内角）は、９０度以下で４５度より大きく形成されているので、ダブルスキン形材の側縁部同士を近接させて、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させる際に、ガイド部から第２嵌合爪が受ける反力の内、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させる分力を、ダブルスキン形材の側縁部同士を離間させる方向に作用する分力より大きくさせることができ、また、嵌合状態の第１嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる際に、第１嵌合爪の嵌合壁から第２嵌合爪が受ける反力の内、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させる分力を、ダブルスキン形材の側縁部同士を近接させる方向に作用する分力より小さくさせることができる。そのため、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを、より一層嵌合させ易くすると共に、より一層離脱させ難くすることができる。その結果、ダブルスキン形材の嵌合構造における嵌合作業の負荷をより一層軽減できると同時に、嵌合構造における連結強度をより一層向上させて、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0021】
（４）（１）乃至（３）いずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記メス形突片には、先端部に前記第１嵌合爪が形成された板状の第１腕部を備え、前記オス形突片には、先端部に前記第２嵌合爪が形成された板状の第２腕部を備え、
前記第２腕部の板厚は、前記第１腕部の板厚より小さく形成されていることを特徴とする。
前記メス形突片には、先端部に前記第１嵌合爪が形成された板状の第１腕部を備え、前記オス形突片には、先端部に前記第２嵌合爪が形成された板状の第２腕部を備え、
前記第２腕部の板厚は、前記第１腕部の板厚より小さく形成されていることを特徴とする。
【0022】
本発明においては、メス形突片には、先端部に第１嵌合爪が形成された板状の第１腕部を備え、オス形突片には、先端部に第２嵌合爪が形成された板状の第２腕部を備え、第２腕部の板厚は、第１腕部の板厚より小さく形成されているので、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させる際、より一層小さい荷重で第２腕部を撓ませ、中空断面内方へ弾性変形させることができる。そのため、第１嵌合爪と第２嵌合爪とをより一層簡単に嵌合させることができる。その結果、ダブルスキン形材の嵌合構造における嵌合作業の負荷をより一層軽減でき、構体を製造するときの生産性を向上できる。
【0023】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記嵌合構造には、他方の前記ダブルスキン形材の側縁部と前記メス形突片と前記オス形突片とに囲まれた溝部を外板側又は内板側の少なくとも一方に備え、
前記溝部には、弾性体からなるシール部材が装着されていることを特徴とする。
前記嵌合構造には、他方の前記ダブルスキン形材の側縁部と前記メス形突片と前記オス形突片とに囲まれた溝部を外板側又は内板側の少なくとも一方に備え、
前記溝部には、弾性体からなるシール部材が装着されていることを特徴とする。
【0024】
本発明においては、他方のダブルスキン形材の側縁部とメス形突片とオス形突片とに囲まれた溝部を外板側と内板側の少なくとも一方に備え、溝部には、弾性体からなるシール部材が装着されているので、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合した嵌合状態において、メス形突片とオス形突片との間に生じる微小な隙間を、溝部内に装着された弾性体から成るシール部材によって簡単に塞ぐことができる。また、溝部内に装着されたシール部材の弾性力によって、第１嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合を密着させることができる。そのため、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とした場合においても、第１嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合を密着させつつ異音を防止し、ダブルスキン形材の側縁部同士の水密性、気密性を弾性体からなるシール部材によって簡単に確保させることができる。
【0025】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記側梁に溶接接合されていることを特徴とする。
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記側梁に溶接接合されていることを特徴とする。
【0026】
本発明においては、構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であり、ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように台枠の側梁と枕梁の間に配列され、ダブルスキン形材における貫通方向端部が側梁に溶接接合されているので、ダブルスキン形材を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列された従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、１つ１つのダブルスキン形材の側縁部の長さを短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材の側縁部同士を近接させて、第１嵌合爪と第２嵌合爪とを嵌合させる嵌合時の荷重を軽減でき、台枠を製造するときの生産性を向上できる。
【0027】
また、ダブルスキン形材における貫通方向端部が台枠の側梁に溶接接合によって固定されているので、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材同士のレール方向におけるガタツキや軋みを抑制できる。また、ダブルスキン形材の貫通方向端部を側梁に溶接固定したことによって、台枠に対するレール方向及び枕木方向の耐荷重を向上させることができる。
【0028】
（７）（６）に記載された鉄道車両において、
前記台枠には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁を備え、
前記ダブルスキン形材の枕木方向の中央部は、前記中梁と溶接接合されていることを特徴とする。
前記台枠には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁を備え、
前記ダブルスキン形材の枕木方向の中央部は、前記中梁と溶接接合されていることを特徴とする。
【0029】
本発明においては、台枠には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁を備え、ダブルスキン形材の枕木方向の中央部は、中梁と溶接接合されているので、ダブルスキン形材に対するレール方向の荷重を左右の側梁と中央部の中梁とに分散して受け止めることができる。そのため、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材同士のガタツキや軋みをより一層抑制でき、また、台枠に対する耐衝突荷重をより一層向上させることができる。
【0030】
（８）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向がレール方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記枕梁に溶接接合されていることを特徴とする。
前記構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であること、
前記ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向がレール方向になるように前記台枠の側梁と枕梁の間に配列され、前記ダブルスキン形材における貫通方向端部が前記枕梁に溶接接合されていることを特徴とする。
【0031】
本発明においては、構体は、レール上を走行する台車に搭載された台枠であり、ダブルスキン形材は、中空断面の貫通方向がレール方向になるように台枠の側梁と枕梁の間に配列され、ダブルスキン形材における貫通方向端部が枕梁に溶接接合されているので、ダブルスキン形材の中空断面の貫通方向における長さが大きくなり、使用するブルスキン形材の数量を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材の側縁部に形成された嵌合構造を嵌合させる嵌合時の荷重は増大するものの、その嵌合回数を低減させることができる。その結果、ダブルスキン形材の側縁部同士を連続溶接する従来例（特許文献１、２を参照）の作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができ、台枠を製造するときの生産性を向上できる。
【0032】
一方、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合され、ダブルスキン形材における貫通方向端部が台枠の枕梁に溶接接合された状態では、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせることが容易ではなく、第１嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材の側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0033】
（９）（８）に記載された鉄道車両において、
前記側梁と前記ダブルスキン形材の側縁部とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする。
前記側梁と前記ダブルスキン形材の側縁部とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする。
【0034】
本発明においては、側梁とダブルスキン形材の側縁部とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造によって連結されているので、側梁の側縁部とダブルスキン形材の側縁部とをレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、側梁とダブルスキン形材の側縁部とを第２の嵌合構造を介して簡単に連結し、台枠を製造するときの生産性を向上できる。
【0035】
（１０）（９）に記載された鉄道車両において、
前記第２の嵌合構造には、前記側梁の側壁から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出し前記オス形突片の前記第２嵌合爪と嵌合可能に形成された第３嵌合爪を有する一対の第２のメス形突片を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第３嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
前記第２の嵌合構造には、前記側梁の側壁から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出し前記オス形突片の前記第２嵌合爪と嵌合可能に形成された第３嵌合爪を有する一対の第２のメス形突片を備え、
前記オス形突片は、嵌合状態の前記第３嵌合爪と前記第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
【0036】
本発明においては、第２の嵌合構造には、側梁の側壁から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出しオス形突片の第２嵌合爪と嵌合可能に形成された第３嵌合爪を有する一対の第２のメス形突片を備え、オス形突片は、嵌合状態の第３嵌合爪と第２嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、側梁に形成された第２のメス形突片と、ダブルスキン形材の側縁部に形成されたオス形突片とを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材の側縁部同士の間に形成された嵌合構造を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、側梁にダブルスキン形材の側縁部を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0037】
一方、第３嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合され、ダブルスキン形材における貫通方向端部が台枠の枕梁に溶接接合された状態では、オス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて第３嵌合爪に対して第２嵌合爪を乗り越えさせることが容易ではなく、第３嵌合爪と第２嵌合爪との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第３嵌合爪と第２嵌合爪とが嵌合された嵌合状態にて、側梁とダブルスキン形材との連結強度を高めることができ、側梁とダブルスキン形材の側縁部との溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0038】
（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記ダブルスキン形材の内板と客室用床部材を支持する床支持中空形材とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする。
前記ダブルスキン形材の内板と客室用床部材を支持する床支持中空形材とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造によって連結されていることを特徴とする。
【0039】
本発明においては、ダブルスキン形材の内板と客室用床部材を支持する床支持中空形材とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造によって連結されているので、客室用床部材と台枠との間に床支持形材をレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、客室用床部材を支持する床支持中空形材と台枠とを第３の嵌合構造を介して簡単に連結し、例えば空調用ダクトの配設スペースを簡単に設けることができる。
【0040】
（１２）（１１）に記載された鉄道車両において、
前記第３の嵌合構造には、前記ダブルスキン形材の内板から上方へ突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪を有する一対の第３のメス形突片と、
前記床支持中空形材の下端部から前記第３のメス形突片の内側へ弾性変形可能に突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面外方へ突出し前記第４嵌合爪と嵌合可能に形成された第５嵌合爪を有する一対の第２のオス形突片と、を備え、
前記第２のオス形突片は、嵌合状態の前記第４嵌合爪と前記第５嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で前記床支持中空形材の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
前記第３の嵌合構造には、前記ダブルスキン形材の内板から上方へ突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪を有する一対の第３のメス形突片と、
前記床支持中空形材の下端部から前記第３のメス形突片の内側へ弾性変形可能に突設され先端部に前記床支持中空形材の中空断面外方へ突出し前記第４嵌合爪と嵌合可能に形成された第５嵌合爪を有する一対の第２のオス形突片と、を備え、
前記第２のオス形突片は、嵌合状態の前記第４嵌合爪と前記第５嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で前記床支持中空形材の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
【0041】
本発明においては、第３の嵌合構造には、ダブルスキン形材の内板から上方へ突設され先端部に床支持中空形材の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪を有する一対の第３のメス形突片と、床支持中空形材の下端部から第３のメス形突片の内側へ弾性変形可能に突設され先端部に床支持中空形材の中空断面外方へ突出し第４嵌合爪と嵌合可能に形成された第５嵌合爪を有する一対の第２のオス形突片と、を備え、第２のオス形突片は、嵌合状態の第４嵌合爪と第５嵌合爪とを離脱させる荷重より小さい荷重で床支持中空形材の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、ダブルスキン形材の内板に形成された第３のメス形突片と、床支持中空形材の下端部に形成された第２のオス形突片とを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材の側縁部同士の間に形成された嵌合構造を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材の内板に床支持中空形材を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0042】
一方、第４嵌合爪と第５嵌合爪とが嵌合された状態では、第２のオス形突片を中空断面内方へ弾性変形させて第４嵌合爪に対して第５嵌合爪を乗り越えさせることが容易ではなく、第４嵌合爪と第５嵌合爪との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第４嵌合爪と第５嵌合爪とが嵌合された嵌合状態にて床支持中空形材とダブルスキン形材との連結強度を高めることができ、床支持中空形材とダブルスキン形材の内板との溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、客室用床部材と台枠との間に、例えば空調用ダクトの配設スペースをより一層簡単に設けることができる。
【0043】
（１３）（６）又は（７）に記載された鉄道車両の製造方法であって、
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記側梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする。
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記側梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする。
【0044】
本発明においては、ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、切断工程にて切断したダブルスキン形材の側縁部同士を嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて側梁と枕梁の間にダブルスキン形材を配列する配列工程と、配列工程にて配列したダブルスキン形材の貫通方向端部を側梁に溶接接合する溶接工程とを備えたので、ダブルスキン形材を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材の側縁部同士を連続溶接した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材の溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材の溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠を製造するときの生産性を向上できる。
【0045】
（１４）（８）乃至（１２）のいずれか１つに記載された鉄道車両の製造方法であって、
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向をレール方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記枕梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする。
前記ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程にて切断した前記ダブルスキン形材の前記側縁部同士を前記嵌合構造によって連結しながら中空断面の貫通方向をレール方向へ向けて前記側梁と前記枕梁の間に前記ダブルスキン形材を配列する配列工程と、前記配列工程にて配列した前記ダブルスキン形材の前記貫通方向端部を前記枕梁に溶接接合する溶接工程とを備えたことを特徴とする。
【0046】
本発明においては、ダブルスキン形材を所定の長さに切断する切断工程と、切断工程にて切断したダブルスキン形材の側縁部同士を嵌合構造によって連結しながら側梁と枕梁の間にダブルスキン形材を配列する配列工程と、配列工程にて配列したダブルスキン形材の貫通方向端部を枕梁に溶接接合する溶接工程とを備えたので、ダブルスキン形材を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材の側縁部同士を連続溶接した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材の溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材の溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠を製造するときの生産性を向上できる。
【発明の効果】
【0047】
本発明によれば、簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造をダブルスキン形材の側縁部に備え、側縁部同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材の熱歪を低減することができるダブルスキン形材の構体を備えた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】
【0048】
【図1】本発明の実施形態の一態様（第１実施例）に係る鉄道車両の概略断面図である。
【図8】本発明の実施形態の一態様（第２実施例）に係る鉄道車両の概略断面図である。
【図12】本発明の実施形態の一態様（第３実施例）に係る鉄道車両の概略断面図である。
【図17】本発明の実施形態の一態様（第１～３実施例）に係る鉄道車両の製造方法に対するフローチャート図である。
【図21】特許文献１に開示された鉄道車両における構体の概略斜視図である。
【図23】特許文献２に開示された鉄道車両の構体の断面図であって、（Ａ）はダブルスキン構造を有した構体材の断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）に示すＸ部の詳細断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0049】
次に、本発明の実施形態の一態様（第１～３実施例）に係る鉄道車両及びそ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。具体的には、本実施形態の一態様（第１～３実施例）に係る鉄道車両の構成及び動作方法を詳細に説明した上で、他の実施形態に係る本鉄道車両の製造方法について詳細に説明する。
【0050】
＜本鉄道車両の構成及び動作方法＞
（第１実施例）
まず、第１実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図１～図７を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態の一態様（第１実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図２に、図１に示す鉄道車両におけるＡ矢視平面図を示す。図３に、図２に示すＢ‐Ｂ断面図を示す。図４に、図３に示すＤ部（嵌合構造）の詳細断面図を示す。図５に、図４に示す嵌合構造の動作説明図であって、（Ａ）は嵌合途中の断面図を示し、（Ｂ）は嵌合完了時の断面図を示す。図６に、図４に示す嵌合構造において、オス形突片に対して嵌合途中に作用する反力と嵌合完了時に作用する反力の動作説明図を示す。図７に、図２に示すＣ－Ｃ断面図を示す。
（第１実施例）
まず、第１実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図１～図７を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態の一態様（第１実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図２に、図１に示す鉄道車両におけるＡ矢視平面図を示す。図３に、図２に示すＢ‐Ｂ断面図を示す。図４に、図３に示すＤ部（嵌合構造）の詳細断面図を示す。図５に、図４に示す嵌合構造の動作説明図であって、（Ａ）は嵌合途中の断面図を示し、（Ｂ）は嵌合完了時の断面図を示す。図６に、図４に示す嵌合構造において、オス形突片に対して嵌合途中に作用する反力と嵌合完了時に作用する反力の動作説明図を示す。図７に、図２に示すＣ－Ｃ断面図を示す。
【0051】
図１～図７に示すように、第１実施例に係る本鉄道車両１０は、外板１１（１１ａ、１１ｂ）と内板１２（１２ａ、１２ｂ）とが幅板１３（１３ａ、１３ｂ）によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材１（１ａ、１ｂ）が、当該ダブルスキン形材１（１ａ、１ｂ）の側縁部１４（１４ａ、１４ｂ）に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０である。ここでは、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ１であるが、必ずしも、台枠１０Ｋ１に限る必要はない。例えば、車両側端に配置される側構体や、車両前端又は車両後端に配置される妻構体、車両上端に配置される屋根構体等でも良い。なお、ダブルスキン形材１は、アルミニウム系の軽量形材で、押出し成形によって形成される。そのため、嵌合構造２は、ダブルスキン形材１の押出し方向（中空断面の貫通方向）に沿って同一の断面形状で形成されている。
【0052】
また、図３、図４に示すように、嵌合構造２には、一方のダブルスキン形材１（１ａ）の側縁部１４（１４ａ）に外板１１（１１ａ）及び内板１２（１２ａ）と面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２を有する一対のメス形突片２Ｆと、他方のダブルスキン形材１（１ｂ）の側縁部１４（１４ｂ）に形成されメス形突片２Ｆの内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪２２と嵌合可能に形成された第２嵌合爪２４を有する一対のオス形突片２Ｍと、を備えている。
【0053】
そして、図５に示すように、オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重Ｑ３より小さい荷重Ｑ２で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されている。そのため、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆに対して、他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍを、オス形突片２Ｍが中空断面内方へ弾性変形しうる程度の小さい荷重Ｑ１で、近接させることによって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを簡単に嵌合させることができる。
【0054】
すなわち、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆと他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍとを、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重Ｑ１で近接させるだけで、中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２が中空断面外方へ突出した第２嵌合爪２４に当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせたとき、オス形突片２Ｍが中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合する。そのため、ダブルスキン形材１ａ、１ｂの第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる作業負荷を軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0055】
一方、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重Ｑ３は、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが互いに反対方向へ押し合う荷重Ｑ４によって打ち消され、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を離脱させることは容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１ａ、１ｂ同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材１ａ、１ｂの側縁部１４ａ、１４ｂ同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、ダブルスキン形材１の側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋにおいて、製作コストとダブルスキン形材１の熱歪とを低減することができる。
【0056】
よって、第１実施例に係る本鉄道車両１０によれば、簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造２をダブルスキン形材１の側縁部１４に備え、側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材の熱歪を低減することができるダブルスキン形材１の構体１０Ｋ（台枠１０Ｋ１）を備えた鉄道車両１０を提供することができる。
【0057】
また、図４、図５に示すように、第１嵌合爪２２には、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる際に、第２嵌合爪２４と当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部ＧＢが形成され、第２嵌合爪２４は、ガイド部ＧＢから離間したとき、オス形突片２Ｍが弾性復帰して第１嵌合爪２２と嵌合可能に形成されていることが好ましい。ここでは、第１嵌合爪２２は、頂点が中空断面内方に位置する略直角三角形の断面形状に形成されている。また、ガイド部ＧＢは、略直角三角形の斜辺部２２１に沿って形成されている。また、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて当接する嵌合壁２２２、２４２は、外板１１及び内板１２に対して略垂直状に起立して形成されている。第２嵌合爪２４は、水平壁２４１と嵌合壁２４２とから成る略四角形の断面形状に形成されている。ガイド部ＧＢに当接する第２嵌合爪２４の角部は円弧状に形成されている。
【0058】
この場合、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆと他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍとを、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重Ｑ１で近接させるだけで、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４に当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ徐々に弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせ、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４から離間したとき、オス形突片２Ｍが中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合する。そのため、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせる作業負荷を傾斜状のガイド部ＧＢによって軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0059】
一方、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態では、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４から離間しており、ガイド部ＧＢを介してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させることはできない。そのため、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせることは容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。したがって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１ａ、１ｂ同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材１ａ、１ｂの側縁部１４ａ、１４ｂ同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、より簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造２をダブルスキン形材１の側縁部１４に備え、側縁部１４同士の溶接接合に伴う製作コストとダブルスキン形材１の熱歪とを低減することができる。
【0060】
また、図４に示すように、ガイド部ＧＢ（斜辺部２２１）が外板１１及び内板１２に対して傾斜する傾斜角（内角）θ１は、１５度以上で４５度より小さく形成され、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合状態にて当接する嵌合壁２２２、２４２が外板１１及び内板１２に対して傾斜する傾斜角（内角）θ２は、９０度以下で４５度より大きく形成されていることが好ましい。ここで、外板１１及び内板１２に対するガイド部ＧＢの傾斜角（内角）θ１は、２０～３０度程度がより好ましい。また、外板１１及び内板１２に対する嵌合壁２２２、２４２の傾斜角（内角）θ２は、８０～９０度程度がより好ましい。
【0061】
この場合、図６に示すように、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させるため、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を近接させる際に、第２嵌合爪２４は、ガイド部ＧＢに当接し、ガイド部ＧＢから法線方向の反力Ｆ１を受ける。この反力Ｆ１の内、メス形突片２Ｆに対してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させる分力Ｆ１２は、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を離間させる方向に作用する分力Ｆ１１より大きくなる。そのため、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を小さな力で近接させるだけで、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを簡単に嵌合させることができる。
【0062】
一方、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合した嵌合状態では、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を離間させる際に、第２嵌合爪２４は、第１嵌合爪２２の嵌合壁２２２から法線方向の反力Ｆ２を受ける。この反力Ｆ２の内、メス形突片２Ｆに対してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させる分力Ｆ２２は、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を近接させる方向に作用する分力Ｆ２１より小さくなる。そのため、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を相当大きな力で離間させなければ、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させることができない。
【0063】
したがって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを、より一層嵌合させ易くすると共に、より一層離脱させ難くすることができる。その結果、ダブルスキン形材１の嵌合構造２における嵌合作業の負荷をより一層軽減できると同時に、嵌合構造２にける連結強度をより一層向上させて、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材１の熱歪とを低減することができる。
【0064】
また、図４、図５に示すように、メス形突片２Ｆには、先端部に第１嵌合爪２２が形成された板状の第１腕部２１を備え、オス形突片２Ｍには、先端部に第２嵌合爪２４が形成された板状の第２腕部２３を備え、第２腕部２３の板厚ｔ２は、第１腕部２１の板厚ｔ１より小さく形成されていることが好ましい。なお、第１腕部２１は、外板１１ａ及び内板１２ａと面一で直線状に形成され、第２腕部２３は、第２嵌合爪２４が形成された先端側がガイド部ＧＢに沿って傾斜状に形成され、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂに形成された幅板１３ｂと連結された基端部２３１との交差部２３２にてへの字状に屈曲するように形成されている。第２腕部２３は、オス形突片２Ｍの弾性変形する領域２３Ｋに相当する。
【0065】
この場合、第１嵌合爪２２を支持する第１腕部２１の強度より、第２嵌合爪２４を支持する第２腕部２３の強度の方が弱く、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる際、より一層小さい荷重Ｑ２で第２腕部２３を撓ませ、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させることができる。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とをより一層簡単に嵌合させることができる。その結果、ダブルスキン形材１の嵌合構造２における嵌合作業の負荷をより一層軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0066】
また、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂとメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５を外板側と内板側の少なくとも一方に備え、溝部１５ｂには、弾性体からなるシール部材３が装着されていることが好ましい。ここでは、溝部１５を外板側と内板側の両側に備え、シール部材３は、内板側の溝部１５ｂのみに装着されているが、外板側の溝部１５ａのみに装着しても良いし、両方の溝部１５ａ、１５ｂに装着しても良い。
【0067】
この場合、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合した嵌合状態において、メス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとの間に生じる微小な隙間を、溝部１５ｂ内に装着された弾性体から成るシール部材３によって簡単に塞ぐことができる。また、溝部１５ｂ内に装着されたシール部材３の弾性力によって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合を密着させることができる。そのため、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とした場合においても、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合を密着させつつ異音を防止し、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の水密性、気密性を弾性体からなるシール部材３によって簡単に確保させることができる。なお、シール部材３を装着しない箇所で、ダブルスキン形材１の外板１１又は内板１２に熱歪を生じさせない範囲に限定して、溝部１５を部分的に溶接接合（肉盛溶接）することによって、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の連結強度を、更に高めることができる。
【0068】
また、図１～図３、図７に示すように、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ１であり、ダブルスキン形材１は、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように台枠１０Ｋ１の側梁４の間に配列され、ダブルスキン形材１における貫通方向端部１６が側梁４に溶接接合されていることが好ましい。ここで、図１に示すように、ダブルスキン形材１における貫通方向端部１６は、側梁４の側壁にアーク溶接等によって、直接、溶接接合されても良いが、図７に示すように、貫通方向端部１６を挿入可能な平行な側縁フランジ部４１を側壁に備えた側梁４をレール方向に貫通する中空断面を有するダブルスキン形材として形成し、側縁フランジ部４１間に挿入されたダブルスキン形材１の貫通方向端部１６において外板１１と内板１２とが、側縁フランジ部４１の端縁と溶接接合されていても良い。
【0069】
なお、図２に示すように、台枠１０Ｋ１には、レール方向に延設された左右の側梁４と、側梁４のレール方向端部同士を連結する端梁６と、左右の側梁４と連結され台車ＤＳに搭載される枕梁５と、枕木方向の中央部で端梁６と枕梁５とを連結する中梁７と、を備えている。枕梁５は、レール方向前方及びレール方向後方に形成されている。ここでは、ダブルスキン形材１は、レール方向前方の枕梁５とレール方向後方の枕梁５との間で、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように平行に配列され、貫通方向端部１６が左右の側梁４に溶接接合されているが、枕梁５と端梁６との間で、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように平行に配列され、貫通方向端部１６が左右の側梁４に溶接接合されていても良い。
【0070】
この場合、ダブルスキン形材１を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列された従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、１つ１つのダブルスキン形材１における側縁部１４の長さを短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を近接させて、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる嵌合時の荷重を軽減でき、構体１０Ｋ（台枠１０Ｋ１）を製造するときの生産性を向上できる。
【0071】
また、ダブルスキン形材１における貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ１の側梁４に溶接接合によって固定されているので、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の溶接接合を略不要とすることができ、溶接に伴う製作コストを大幅に低減できる。また、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の溶接接合を略不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材１同士のレール方向におけるガタツキや軋みを、貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ１の側梁４に溶接固定されたことによって、大幅に抑制できる。また、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士が嵌合構造２によって連結され、ダブルスキン形材１の貫通方向端部１６を側梁４に溶接固定されたことによって、台枠１０Ｋ１に対するレール方向及び枕木方向の耐荷重を向上させることができる。
【0072】
（第２実施例）
次に、第２実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図３、図８～図１１を用いて説明する。図８に、本発明の実施形態の一態様（第２実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図９に、図８に示すＥ矢視平面図を示す。図１０に、図８に示す第２実施例の変形例に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１１に、図１０に示すＦ矢視平面図を示す。
次に、第２実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図３、図８～図１１を用いて説明する。図８に、本発明の実施形態の一態様（第２実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図９に、図８に示すＥ矢視平面図を示す。図１０に、図８に示す第２実施例の変形例に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１１に、図１０に示すＦ矢視平面図を示す。
【0073】
図３、図８～図１１に示すように、第２実施例に係る本鉄道車両１０Ｂ、１０Ｃは、外板１１と内板１２とが幅板１３によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材１、１Ｃが、当該ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０Ｂ、１０Ｃである。また、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３であり、ダブルスキン形材１、１Ｃは、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３の側梁４と枕梁５の間に配列され、ダブルスキン形材１、１Ｃにおける貫通方向端部１６、１６Ｃが側梁４に溶接接合されている。以上の点は、第１実施例と共通するので、第１実施例と共通する構成（嵌合構造等）については共通の符号を付して、これらに関する詳細な説明は割愛する。
【0074】
第２実施例に係る本鉄道車両１０Ｂ、１０Ｃは、図８～図１１に示すように、台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３には、レール方向前方の枕梁５とレール方向後方の枕梁５との間で、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁７Ｂ、７Ｃを備え、ダブルスキン形材１、１Ｃの枕木方向の中央部１Ｔは、中梁７Ｂ、７Ｃと溶接接合されている点が、第１実施例と相違する。
【0075】
上記相違点によって、ダブルスキン形材１、１Ｃに対するレール方向の荷重を左右の側梁４と中央部の中梁７Ｂ、７Ｃとに分散して受け止めることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士の溶接接合を略不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材１、１Ｃ同士のガタツキや軋みをより一層抑制でき、また、台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３に対する耐衝突荷重をより一層向上させることができる。
【0076】
なお、図８に示すように、ダブルスキン形材１の枕木方向の中央部１Ｔが中梁７Ｂの上端（又は下端）に溶接接合された台枠１０Ｋ２でも良いし、図１０に示すように、ダブルスキン形材１の枕木方向の中央部１Ｔが中梁７Ｃの側壁に溶接接合された台枠１０Ｋ３でも良い。また、図示していないが、ダブルスキン形材１は、枕梁５と端梁６との間で、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように平行に配列され、貫通方向端部１６が左右の側梁４に溶接接合され、ダブルスキン形材１の枕木方向の中央部１Ｔは、枕梁５と端梁６との間で枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁７と溶接接合されていても良い。
【0077】
（第３実施例）
次に、第３実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図１２～図１６を用いて説明する。図１２に、本発明の実施形態の一態様（第３実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１３に、図１２に示す鉄道車両におけるＧ矢視平面図を示す。図１４に、図１３に示すＨ‐Ｈ断面図を示す。図１５に、図１２に示す第３実施例の変形例に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１６に、図１５に示すＩ部（嵌合構造）の詳細断面図を示す。
次に、第３実施例に係る本鉄道車両の構成及び動作方法について、図１２～図１６を用いて説明する。図１２に、本発明の実施形態の一態様（第３実施例）に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１３に、図１２に示す鉄道車両におけるＧ矢視平面図を示す。図１４に、図１３に示すＨ‐Ｈ断面図を示す。図１５に、図１２に示す第３実施例の変形例に係る鉄道車両の概略断面図を示す。図１６に、図１５に示すＩ部（嵌合構造）の詳細断面図を示す。
【0078】
図１２～図１６に示すように、第３実施例に係る本鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅは、外板１１と内板１２とが幅板１３によって連結され中空断面を形成する複数のダブルスキン形材１、１Ｅが、当該ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅである。また、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５である。以上の点は、第１実施例と共通するので、第１実施例と共通する構成（嵌合構造等）については共通の符号を付して、これらに関する詳細な説明は割愛する。
【0079】
第３実施例に係る本鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅは、図１２～図１６に示すように、ダブルスキン形材１、１Ｅは、中空断面の貫通方向がレール方向になるように台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の側梁４Ｄと枕梁５の間に配列され、ダブルスキン形材１、１Ｅにおける貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合されている点が、第１実施例と相違する。
【0080】
上記相違点によって、ダブルスキン形材１、１Ｅの中空断面の貫通方向における長さが大きくなり、使用するブルスキン形材１、１Ｅの数量を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４に形成された嵌合構造２を嵌合させる嵌合時の荷重は増大するものの、その嵌合回数を低減させることができる。したがって、従来例（特許文献１、２を参照）のように、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。その結果、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５を製造するときの生産性を向上でき、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の製作コストを低減できる。
【0081】
一方、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合され、ダブルスキン形材１、１Ｅにおける貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合された状態では、メス形突片２Ｆに対してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせることが容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の製作コストとダブルスキン形材１、１Ｅの熱歪とを低減することができる。
【0082】
また、図１２、図１４に示すように、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造２Ｄによって連結されていることが好ましい。この場合、側梁４Ｄの側壁４Ｄ１とダブルスキン形材１の側縁部１４とをレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４とを第２の嵌合構造２Ｄを介して簡単に連結し、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５を製造するときの生産性を向上できる。
【0083】
また、図１２、図１４に示すように、第２の嵌合構造２Ｄには、側梁４Ｄの側壁４Ｄ１から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出しオス形突片２Ｍの第２嵌合爪２４と嵌合可能に形成された第３嵌合爪４２Ｄを有する一対の第２のメス形突片２ＤＦを備え、オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることが好ましい。
【0084】
また、第３嵌合爪４２Ｄには、第２嵌合爪２４の嵌合壁２４２と当接する嵌合壁４２２Ｄが、外板１１及び内板１２に対して略垂直状に起立して形成されている。また、第３嵌合爪４２Ｄには、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とを嵌合させる際に、第２嵌合爪２４と当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部２ＧＢが形成され、第２嵌合爪２４は、ガイド部２ＧＢから離間したとき、オス形突片２Ｍが弾性復帰して第３嵌合爪４２Ｄと嵌合可能に形成されていることが好ましい。ここでは、第３嵌合爪４２Ｄは、頂点が中空断面内方に位置する略直角三角形の断面形状に形成されている。また、ガイド部２ＧＢは、略直角三角形の斜辺部４２１Ｄに沿って形成されている。また、第２のメス形突片２ＤＦには、先端部に第３嵌合爪４２Ｄが形成された板状の第３腕部４１Ｄを備え、第２腕部２３の板厚は、第３腕部４１Ｄの板厚より小さく形成されていることが好ましい。
【0085】
この場合、側梁４Ｄに形成された第２のメス形突片２ＤＦと、ダブルスキン形材１の側縁部１４に形成されたオス形突片２Ｍとを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士の間に形成された嵌合構造２を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、側梁４Ｄにダブルスキン形材１の側縁部１４を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0086】
一方、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とが嵌合され、ダブルスキン形材１、１Ｅにおける貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合された状態では、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第３嵌合爪４２Ｄに対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせることが容易ではなく、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、側梁４Ｄとダブルスキン形材１との連結強度を高めることができ、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４との溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の製作コストとダブルスキン形材１の熱歪とを低減することができる。
【0087】
また、ダブルスキン形材１の側縁部１４と第２のメス形突片２ＤＦとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５Ｄを外板側と内板側の少なくとも一方に備え、溝部１５Ｄには、弾性体からなるシール部材３が装着されていることが好ましい。ここでは、溝部１５Ｄを外板側と内板側の両側に備え、シール部材３は、内板側の溝部１５Ｄのみに装着されているが、外板側の溝部１５Ｄのみに装着しても良いし、両方の溝部１５Ｄに装着しても良い。この場合、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とが嵌合した嵌合状態において、第２のメス形突片２ＤＦとオス形突片２Ｍとの間に生じる微小な隙間を、溝部１５Ｄ内に装着された弾性体から成るシール部材３によって簡単に塞ぐことができる。また、溝部１５Ｄ内に装着されたシール部材３の弾性力によって、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４との嵌合を密着させることができる。
【0088】
また、図１５、図１６に示すように、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅと客室用床部材８Ｙを支持する床支持中空形材８とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造２Ｅによって連結されていることが好ましい。この場合、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に床支持形材をレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、客室用床部材８Ｙを支持する床支持中空形材８と台枠１０Ｋ５とを第３の嵌合構造２Ｅを介して簡単に連結し、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に、例えば、図示しない空調用ダクトの配設スペースを簡単に設けることができる。図１５では、１つの床支持中空形材８が図示されているが、床支持中空形材８は、枕木方向で所定の間隔を設けて複数設置され、各床支持中空形材８と台枠１０Ｋ５とが第３の嵌合構造２Ｅを介して連結されている。
【0089】
なお、第３の嵌合構造２Ｅによって連結されたダブルスキン形材１Ｅには、第１実施例と同様に、隣接するダブルスキン形材１の側縁部１４に形成されたオス形突片２Ｍ（又はメス形突片２Ｆ）と嵌合するメス形突片２Ｆ（又はオス形突片２Ｍ）を備え、オス形突片２Ｍには、メス形突片２Ｆの第１嵌合爪２２と嵌合する第２嵌合爪２４を備えている。また、当該オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されている。
【0090】
また、第３の嵌合構造２Ｅには、図１６に示すように、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅから第４腕部２１Ｅが上方へ突設されその先端部に床支持中空形材８の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪２２Ｅを有する一対の第３のメス形突片２ＥＦと、床支持中空形材８の幅板８３の下端部８４から第３のメス形突片２ＥＦの内側へ弾性変形可能に突設されたへの字状腕部２３Ｅの先端部に床支持中空形材８の中空断面外方へ突出し第４嵌合爪２２Ｅと嵌合可能に形成された第５嵌合爪２４Ｅを有する一対の第２のオス形突片２ＥＭと、を備え、第２のオス形突片２ＥＭは、嵌合状態の第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとを離脱させる荷重より小さい荷重で床支持中空形材８の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されていることが好ましい。
【0091】
また、第４嵌合爪２２Ｅには、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとを嵌合させる際に、第５嵌合爪２４Ｅと当接して第２のオス形突片２ＥＭを床支持中空形材８の中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部３ＧＢが形成され、第５嵌合爪２４Ｅは、ガイド部３ＧＢから離間したとき、第２のオス形突片２ＥＭが弾性復帰して第４嵌合爪２２Ｅと嵌合可能に形成されていることが好ましい。ここでは、第４嵌合爪２２Ｅは、頂点が中空断面内方に位置する略直角三角形の断面形状に形成されている。また、ガイド部３ＧＢは、略直角三角形の斜辺部２２１Ｅに沿って形成されている。また、第５嵌合爪２４Ｅには、第３のメス形突片２ＥＦの第４腕部２１Ｅと平行な立壁２４１Ｅと直交し、第４嵌合爪２２Ｅの嵌合壁２２２Ｅと当接する嵌合壁２４２Ｅが水平状に形成されている。
【0092】
この場合、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅに形成された第３のメス形突片２ＥＦと、床支持中空形材８の下端部８４に形成された第２のオス形突片２ＥＭとを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の間に形成された嵌合構造２を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅに床支持中空形材８を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0093】
一方、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとが嵌合された状態では、第２のオス形突片２ＥＭを中空断面内方へ弾性変形させて第４嵌合爪２２Ｅに対して第５嵌合爪２４Ｅを乗り越えさせることが容易ではなく、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとの嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとが嵌合された嵌合状態にて床支持中空形材８とダブルスキン形材１Ｅとの連結強度を高めることができ、床支持中空形材８とダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅとの溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、台枠１０Ｋ５の製作コストとダブルスキン形材１Ｅの熱歪とを低減させつつ、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に、例えば空調用ダクトの配設スペースをより一層簡単に設けることができる。
【0094】
なお、第３の嵌合構造２Ｅにおいて、床支持中空形材８の下端部８４と第３のメス形突片２ＥＦと第２のオス形突片２ＥＭとに囲まれた溝部１５Ｅを備え、溝部１５Ｅには、弾性体からなるシール部材３が装着されていることが好ましい。ここでは、シール部材３は、枕木方向の両側（海側と山側）の溝部１５Ｅに装着されているが、一方の溝部１５Ｅに装着しても良い。
【0095】
この場合、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとが嵌合した嵌合状態において、第３のメス形突片２ＥＦと第２のオス形突片２ＥＭとの間に生じる微小な隙間を、溝部１５Ｅ内に装着された弾性体から成るシール部材３によって簡単に塞ぐことができる。また、溝部１５Ｅ内に装着されたシール部材３の弾性力によって、第５嵌合爪２４Ｅの先端部２４３Ｅと内板１２Ｅとの密着を回避させることができる。そのため、床支持中空形材８の下端部８４とダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅとの溶接接合を一部に限定又は不要とした場合においても、第５嵌合爪２４Ｅと内板１２Ｅとの密着に伴う異音を防止させることができる。
【0096】
＜本鉄道車両の製造方法＞
次に、他の実施形態に係る本鉄道車両の製造方法について、図１７、図１８を用いて説明する。図１７に、本発明の実施形態の一態様（第１～３実施例）に係る鉄道車両の製造方法に対するフローチャート図を示す。図１８に、図４に示す嵌合構造の溝部に対する変形例の断面図であって、（Ａ）はＶ字断面溝部を示し、（Ｂ）は円弧断面溝部を示し、（Ｃ）は角型末広断面溝部を示し、（Ｄ）は台形型末広断面溝部を示す。
次に、他の実施形態に係る本鉄道車両の製造方法について、図１７、図１８を用いて説明する。図１７に、本発明の実施形態の一態様（第１～３実施例）に係る鉄道車両の製造方法に対するフローチャート図を示す。図１８に、図４に示す嵌合構造の溝部に対する変形例の断面図であって、（Ａ）はＶ字断面溝部を示し、（Ｂ）は円弧断面溝部を示し、（Ｃ）は角型末広断面溝部を示し、（Ｄ）は台形型末広断面溝部を示す。
【0097】
他の実施形態に係る本鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃの製造方法は、ダブルスキン形材１、１Ｃを所定の長さに切断する切断工程Ｓ１と、切断工程Ｓ１にて切断したダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士を嵌合構造２によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて側梁４と枕梁５の間にダブルスキン形材１、１Ｃを配列する配列工程Ｓ２と、配列工程Ｓ２にて配列したダブルスキン形材１、１Ｃの貫通方向端部１６、１６Ｃを側梁４に溶接接合する溶接工程Ｓ３とを備えた製造方法である。
【0098】
上記製造方法によれば、ダブルスキン形材１を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材１の側縁部１４同士を溶接接合した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材１、１Ｃの溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃの溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３を製造するときの生産性を向上でき、台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３の製作コストを低減できる。
【0099】
なお、第１実施例及び第２実施例に係る鉄道車両１０、１０Ｂの切断工程Ｓ１では、ダブルスキン形材１を中空断面の貫通方向の長さが左右の側梁４の隙間に挿入できる長さになるように切断し、第２実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｃの切断工程Ｓ１では、ダブルスキン形材１Ｃを中空断面の貫通方向の長さが側梁４と中梁７Ｃとの隙間に挿入できる長さになるように切断する。
【0100】
また、第１実施例と第２実施例に係る鉄道車両１０、１０Ｂの配列工程Ｓ２では、所定の長さに切断したダブルスキン形材１を左右の側梁４の隙間に挿入し、第２実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｃの配列工程Ｓ２では、所定の長さに切断したダブルスキン形材１Ｃを側梁４と中梁７Ｃとの隙間に挿入しながら、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４に形成された嵌合構造２の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる。
【0101】
また、第１実施例に係る鉄道車両１０の溶接工程Ｓ３では、ダブルスキン形材１の貫通方向端部１６を左右の側梁４の側壁又は側縁フランジ部４１に溶接接合する。また、第２実施例に係る鉄道車両１０Ｂの溶接工程Ｓ３では、ダブルスキン形材１の貫通方向端部１６を左右の側梁４の側壁又は側縁フランジ部４１に溶接接合した上で、ダブルスキン形材１の枕木方向の中央部１Ｔを中梁７Ｂの上端（又は下端）に溶接接合する。また、第２実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｃの溶接工程Ｓ３では、ダブルスキン形材１Ｃの貫通方向端部１６Ｃを左右の側梁４の側壁又は側縁フランジ部４１に溶接接合した上で、ダブルスキン形材１Ｃの枕木方向の中央部１Ｔを中梁７Ｃの側壁に溶接接合する。
【0102】
また、上記各溶接工程Ｓ３の後に、ダブルスキン形材１の側縁部１４とメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５に弾性体からなるシール部材３を装着するシール工程Ｓ４を備えたことが好ましい。なお、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４の熱歪を生じない程度であれば、上記各溶接工程Ｓ３にて、シール部材３が装着されていない範囲で、溝部１５の一部を部分的に溶接接合して補強しても良い。
【0103】
また、この溝部１５は、図１８（Ａ）～（Ｄ）に示すように、用途に応じて各種の断面形状に形成することができる。例えば、図１８（Ａ）に示すＶ字断面溝部１５Ａと、図１８（Ｂ）に示す円弧断面溝部１５Ｂは、溶接棒を用いたアーク溶接（ＭＩＧ）等を行う場合に適している、また、図１８（Ｃ）に示す角型末広断面溝部１５Ｃと、図１８（Ｄ）に示す台形型末広断面溝部１５Ｄは、溝部１５Ｃ、１５Ｄの開口部の幅が狭くなっているので、シール部材３を外れ難くする場合に適している。
【0104】
また、他の実施形態に係る本鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅの製造方法は、ダブルスキン形材１、１Ｅを所定の長さに切断する切断工程Ｔ１と、切断工程Ｔ１にて切断したダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士を嵌合構造２によって連結しながら側梁４と枕梁５の間に配列する配列工程Ｔ２と、配列工程Ｔ２にて配列したダブルスキン形材１、１Ｅの貫通方向端部１６を枕梁５に溶接接合する溶接工程Ｔ３とを備えた製造方法である。
【0105】
上記製造方法によれば、ダブルスキン形材１を中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材１の側縁部１４同士を連続溶接した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材１、１Ｅの溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｅの溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５を製造するときの生産性を向上できる。
【0106】
なお、第３実施例及び第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅの切断工程Ｔ１では、ダブルスキン形材１、１Ｅを中空断面の貫通方向の長さが前後の枕梁５の隙間に挿入できる長さになるように切断する。また、第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｅの切断工程Ｔ１では、床支持中空形材８を中空断面の貫通方向の長さが前後の枕梁５の隙間に挿入できる長さになるように切断する。
【0107】
また、第３実施例及び第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅの配列工程Ｔ２では、所定の長さに切断したダブルスキン形材１、１Ｅを、左右の側梁４の間で、前後の枕梁５の隙間に挿入しながら、嵌合構造２における第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４と嵌合する。また、側梁４Ｄに形成された第２の嵌合構造２Ｄにおける第２のメス形突片２ＤＦの第３嵌合爪４２Ｄと、ダブルスキン形材１の側縁部１４に形成されたオス形突片２Ｍの第２嵌合爪２４とを嵌合させる。また、第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｅの配列工程Ｔ２では、所定の長さに切断したダブルスキン形材１Ｅと床支持中空形材８とを、前後の枕梁５の隙間に挿入しながら、第３の嵌合構造２Ｅにおける第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとを嵌合させる。
【0108】
また、第３実施例及び第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅの溶接工程Ｔ３では、ダブルスキン形材１、１Ｅの貫通方向端部１６を前後の枕梁５の側壁又は側縁フランジ部に溶接接合する。また、上記各溶接工程Ｔ３の後に、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４とメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５及びダブルスキン形材１の側縁部１４と第２のメス形突片２ＤＦとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５Ｄに弾性体からなるシール部材３を装着するシール工程Ｔ４を備えたことが好ましい。また、第３実施例の変形例に係る鉄道車両１０Ｅのシール工程Ｔ４では、床支持中空形材８の下端部８４と第３のメス形突片２ＥＦと第２のオス形突片２ＥＭとに囲まれた溝部１５Ｅ内に弾性体から成るシール部材３を装着することが好ましい。なお、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４の熱歪を生じない程度であれば、上記溶接工程Ｔ３にて、シール部材３が装着されていない範囲で、溝部１５、１５Ｄ、１５Ｅの一部を部分的に溶接接合して補強しても良い。
【0109】
＜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、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅによれば、嵌合構造２には、一方のダブルスキン形材１ａの側縁部１４ａに外板１１ａ及び内板１２ａと面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２を有する一対のメス形突片２Ｆと、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂに形成されメス形突片２Ｆの内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪２２と嵌合可能に形成された第２嵌合爪２４を有する一対のオス形突片２Ｍと、を備え、オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重Ｑ３より小さい荷重Ｑ２で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆに対して、他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍを、オス形突片２Ｍが中空断面内方へ弾性変形しうる程度の小さい荷重Ｑ１で近接させることによって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを簡単に嵌合させることができる。
以上、詳細に説明した本実施形態に係る鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅによれば、嵌合構造２には、一方のダブルスキン形材１ａの側縁部１４ａに外板１１ａ及び内板１２ａと面一状に形成され先端部に中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２を有する一対のメス形突片２Ｆと、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂに形成されメス形突片２Ｆの内側へ突設され先端部に中空断面外方へ突出し第１嵌合爪２２と嵌合可能に形成された第２嵌合爪２４を有する一対のオス形突片２Ｍと、を備え、オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重Ｑ３より小さい荷重Ｑ２で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆに対して、他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍを、オス形突片２Ｍが中空断面内方へ弾性変形しうる程度の小さい荷重Ｑ１で近接させることによって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを簡単に嵌合させることができる。
【0110】
すなわち、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆと他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍとを、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重Ｑ１で近接させるだけで、中空断面内方へ突出した第１嵌合爪２２が中空断面外方へ突出した第２嵌合爪２４に当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせたとき、オス形突片２Ｍが中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させることができる。そのため、ダブルスキン形材１ａ、１ｂの第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる作業負荷を軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0111】
一方、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重Ｑ３は、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが互いに反対方向へ押し合う荷重Ｑ４によって打ち消され、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態では、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を離脱させることは容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１ａ、１ｂ同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材１ａ、１ｂの側縁部１４ａ、１４ｂ同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４に形成された嵌合構造２によって互いに連結された構体１０Ｋにおいて、製作コストとダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの熱歪とを低減することができる。
【0112】
よって、本実施形態によれば、簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造２をダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４に備え、側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とし製作コストとダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの熱歪とを低減することができるダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの構体１０Ｋを備えた鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅを提供することができる。
【0113】
また、本実施形態によれば、第１嵌合爪２２には、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる際に、第２嵌合爪２４と当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ徐々に弾性変形させる傾斜状のガイド部ＧＢが形成され、第２嵌合爪２４は、ガイド部ＧＢから離間したとき、オス形突片２Ｍが弾性復帰して第１嵌合爪２２と嵌合可能に形成されているので、一方のダブルスキン形材１ａのメス形突片２Ｆと他方のダブルスキン形材１ｂのオス形突片２Ｍとを、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させ得る程度の荷重Ｑ１で近接させるだけで、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４に当接してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ徐々に弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせ、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４から離間したとき、オス形突片２Ｍが中空断面外方へ自動的に弾性復帰して、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合する。そのため、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせる作業負荷を傾斜状のガイド部ＧＢによって軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0114】
一方、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態では、ガイド部ＧＢが第２嵌合爪２４から離間しており、ガイド部ＧＢを介してオス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させることはできない。そのため、第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせことは容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。したがって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１ａ、１ｂ同士の連結強度を高めることができる。その結果、より簡単に嵌合でき離脱しにくい嵌合構造２をダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４に備え、側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0115】
また、本実施形態によれば、ガイド部ＧＢが外板１１及び内板１２に対して傾斜する傾斜角（内角）θ１は、１５度以上で４５度より小さく形成され、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合状態にて当接する嵌合壁２２２、２４２が外板１１及び内板１２に対して傾斜する傾斜角（内角）θ２は、９０度以下で４５度より大きく形成されているので、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士を近接させて、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる際に、ガイド部ＧＢから第２嵌合爪２４が受ける反力Ｆ１の内、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させる分力Ｆ１２を、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士を離間させる方向に作用する分力Ｆ１１より大きくさせることができ、また、嵌合状態の第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを離脱させる際に、第１嵌合爪２２の嵌合壁２２２から第２嵌合爪２４が受ける反力Ｆ２の内、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させる分力Ｆ２２を、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士を近接させる方向に作用する分力Ｆ２１より小さくさせることができる。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを、より一層嵌合させ易くすると共に、より一層離脱させ難くすることができる。その結果、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの嵌合構造２における嵌合作業の負荷をより一層軽減できると同時に、嵌合構造２にける連結強度をより一層向上させて、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0116】
また、本実施形態によれば、メス形突片２Ｆには、先端部に第１嵌合爪２２が形成された板状の第１腕部２１を備え、オス形突片２Ｍには、先端部に第２嵌合爪２４が形成された板状の第２腕部２３を備え、第２腕部２３の板厚ｔ２は、第１腕部２１の板厚ｔ１より小さく形成されているので、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる際、より一層小さい荷重で第２腕部２３を撓ませ、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させることができる。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とをより一層簡単に嵌合させることができる。その結果、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの嵌合構造２における嵌合作業の負荷をより一層軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0117】
また、本実施形態によれば、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂとメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５（１５ａ、１５ｂ）を外板側と内板側の少なくとも一方に備え、溝部１５ｂには、弾性体からなるシール部材３が装着されているので、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合した嵌合状態において、メス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとの間に生じる微小な隙間を、溝部１５ｂ内に装着された弾性体から成るシール部材３によって簡単に塞ぐことができる。また、溝部１５ｂ内に装着されたシール部材３の弾性力によって、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合を密着させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とした場合においても、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合を密着させつつ異音を防止し、ダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅの側縁部１４同士の水密性、気密性を弾性体からなるシール部材３によって簡単に確保させることができる。
【0118】
また、本実施形態によれば、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３であり、ダブルスキン形材１、１Ｃは、中空断面の貫通方向が枕木方向になるように台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３の側梁４と枕梁５の間に配列され、ダブルスキン形材１、１Ｃにおける貫通方向端部１６、１６Ｃが側梁４に溶接接合されているので、ダブルスキン形材１、１Ｃを中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列された従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４の長さを短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士を近接させて、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とを嵌合させる嵌合時の荷重を軽減でき、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0119】
また、ダブルスキン形材１、１Ｃにおける貫通方向端部１６、１６Ｃが台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３の側梁４に溶接接合によって固定されているので、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士の溶接接合を略不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材１、１Ｃ同士のレール方向におけるガタツキや軋みを抑制できる。また、ダブルスキン形材１、１Ｃの貫通方向端部１６、１６Ｃを側梁４に溶接固定したことによって、台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３に対するレール方向及び枕木方向の耐荷重を向上させることができる。
【0120】
また、本実施形態によれば、台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３には、枕木方向の中央部にレール方向へ延設された中梁７Ｂ、７Ｃを備え、ダブルスキン形材１、１Ｃの枕木方向の中央部１Ｔは、中梁７Ｂ、７Ｃと溶接接合されているので、ダブルスキン形材１、１Ｃに対するレール方向の荷重を左右の側梁４と中央部の中梁７Ｂ、７Ｃとに分散して受け止めることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士の溶接接合を略不要とした場合でも、隣接するダブルスキン形材１、１Ｃ同士のガタツキや軋みをより一層抑制でき、また、台枠１０Ｋ２、１０Ｋ３に対する耐衝突荷重をより一層向上させることができる。
【0121】
また、本実施形態によれば、構体１０Ｋは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに搭載された台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５であり、ダブルスキン形材１、１Ｅは、中空断面の貫通方向がレール方向になるように台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の側梁４Ｄと枕梁５の間に配列され、ダブルスキン形材１、１Ｅにおける貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合されているので、ダブルスキン形材１、１Ｅの中空断面の貫通方向における長さが大きくなり、使用するブルスキン形材１、１Ｅの数量を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４に形成された嵌合構造２を嵌合させる嵌合時の荷重は増大するものの、その嵌合回数を低減させることができる。その結果、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士を連続溶接する従来例（特許文献１、２を参照）の作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができ、構体１０Ｋを製造するときの生産性を向上できる。
【0122】
一方、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合され、ダブルスキン形材１、１Ｅにおける貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合された状態では、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第１嵌合爪２２に対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせることが容易ではなく、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、ダブルスキン形材１、１Ｅ同士の連結強度を高めることができ、ダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士の溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0123】
また、本実施形態によれば、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４とが、レール方向に延設された第２の嵌合構造２Ｄによって連結されているので、側梁４Ｄの側壁４Ｄ１とダブルスキン形材１の側縁部１４とをレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４とを第２の嵌合構造２Ｄを介して簡単に連結し、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５を製造するときの生産性を向上できる。
【0124】
また、本実施形態によれば、第２の嵌合構造２Ｄには、側梁４Ｄの側壁４Ｄ１から水平状に突設され先端部に中空断面内方へ突出しオス形突片２Ｍの第２嵌合爪２４と嵌合可能に形成された第３嵌合爪４２Ｄを有する一対の第２のメス形突片２ＤＦを備え、オス形突片２Ｍは、嵌合状態の第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とを離脱させる荷重より小さい荷重で中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、側梁４Ｄに形成された第２のメス形突片２ＤＦと、ダブルスキン形材１の側縁部１４に形成されたオス形突片２Ｍとを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の間に形成された嵌合構造２を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、側梁４Ｄにダブルスキン形材１の側縁部１４を溶接接合する作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0125】
一方、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とが嵌合され、ダブルスキン形材１における貫通方向端部１６が台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５の枕梁５に溶接接合された状態では、オス形突片２Ｍを中空断面内方へ弾性変形させて第３嵌合爪４２Ｄに対して第２嵌合爪２４を乗り越えさせることが容易ではなく、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４との嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第３嵌合爪４２Ｄと第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて、側梁４Ｄとダブルスキン形材１との連結強度を高めることができ、側梁４Ｄとダブルスキン形材１の側縁部１４との溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。
【0126】
また、本実施形態によれば、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅと客室用床部材８Ｙを支持する床支持中空形材８とが、レール方向に延設された第３の嵌合構造２Ｅによって連結されているので、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に床支持中空形材８をレール方向へ溶接するような従来の溶接施工の手間を掛けることなく、客室用床部材８Ｙを支持する床支持中空形材８と台枠１０Ｋ５とを第３の嵌合構造２Ｅを介して簡単に連結し、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に、例えば空調用ダクトの配設スペースを簡単に設けることができる。
【0127】
また、本実施形態によれば、第３の嵌合構造２Ｅには、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅから上方へ突設され先端部に床支持中空形材８の中空断面内方へ突出した第４嵌合爪２２Ｅを有する一対の第３のメス形突片２ＥＦと、床支持中空形材８の下端部８４から第３のメス形突片２ＥＦの内側へ弾性変形可能に突設され先端部に床支持中空形材８の中空断面外方へ突出し第４嵌合爪２２Ｅと嵌合可能に形成された第５嵌合爪２４Ｅを有する一対の第２のオス形突片２ＥＭと、を備え、第２のオス形突片２ＥＭは、嵌合状態の第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとを離脱させる荷重より小さい荷重で床支持中空形材８の中空断面内方へ弾性変形可能に形成されているので、ダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅに形成された第３のメス形突片２ＥＦと、床支持中空形材８の下端部８４に形成された第２のオス形突片２ＥＭとを嵌合させる場合も、ダブルスキン形材１の側縁部１４同士の間に形成された嵌合構造２を嵌合させる場合と同様に、嵌合時の荷重が増大するものの、嵌合させる回数を低減させることができる。そのため、ダブルスキン形材１の内板１２に床支持中空形材８を溶接接合する従来の作業時間に比較して、全体として嵌合に必要な作業時間を短縮させることができる。
【0128】
一方、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとが嵌合された状態では、第２のオス形突片２ＥＭを中空断面内方へ弾性変形させて第４嵌合爪２２Ｅに対して第５嵌合爪２４Ｅを乗り越えさせることが容易ではなく、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとの嵌合状態を簡単に解除することができない。そのため、第４嵌合爪２２Ｅと第５嵌合爪２４Ｅとが嵌合された嵌合状態にて床支持中空形材８とダブルスキン形材１Ｅとの連結強度を高めることができ、床支持中空形材８とダブルスキン形材１Ｅの内板１２Ｅとの溶接接合を一部に限定又は不要とすることができる。その結果、客室用床部材８Ｙと台枠１０Ｋ５との間に、例えば空調用ダクトの配設スペースをより一層簡単に設けることができる。
【0129】
また、本他の実施形態に係る鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃの製造方法によれば、ダブルスキン形材１、１Ｃを所定の長さに切断する切断工程Ｓ１と、切断工程Ｓ１にて切断したダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士を嵌合構造２によって連結しながら中空断面の貫通方向を枕木方向へ向けて側梁４と枕梁５の間にダブルスキン形材１、１Ｃを配列する配列工程Ｓ２と、配列工程Ｓ２にて配列したダブルスキン形材１、１Ｃの貫通方向端部１６、１６Ｃを側梁４に溶接接合する溶接工程Ｓ３とを備えたので、ダブルスキン形材１、１Ｃを中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材１、１Ｃの側縁部１４同士を連続溶接した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材１、１Ｃの溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｃの溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３を製造するときの生産性を向上できる。
【0130】
また、本他の実施形態に係る鉄道車両１０Ｄ、１０Ｅの製造方法によれば、ダブルスキン形材１、１Ｅを所定の長さに切断する切断工程Ｔ１と、切断工程Ｔ１にて切断したダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士を嵌合構造２によって連結しながら側梁４Ｄと枕梁５の間にダブルスキン形材１、１Ｅを配列する配列工程Ｔ２と、配列工程Ｔ２にて配列したダブルスキン形材１、１Ｅの貫通方向端部１６を枕梁５に溶接接合する溶接工程Ｔ３とを備えたので、ダブルスキン形材１、１Ｅを中空断面の貫通方向がレール方向になるように配列されダブルスキン形材１、１Ｅの側縁部１４同士を連続溶接した従来例（特許文献１、２を参照）に比較して、ダブルスキン形材１、１Ｅの溶接長を短縮させることができる。そのため、ダブルスキン形材１、１Ｅの溶接接合に伴う熱歪を低減して品質向上に寄与できると共に、溶接時間を短縮して、台枠１０Ｋ４、１０Ｋ５を製造するときの生産性を向上できる。
【0131】
＜変形例＞
以上、本実施形態に係る鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及びその製造方法を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態によれば、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂとメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５を外板側と内板側の少なくとも一方に備えているが、必ずしも溝部１５を備えなくても良い。例えば、図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、メス形突片２Ｆにおける第１腕部２１の先端部２１１Ａと側縁部１４Ａとを外板１１及び内板１２に対して傾斜状又は垂直状に当接させ、必要に応じて当接部を摩擦撹拌溶接等によって溶接接合しても良い。また、図１９（Ｃ）に示すように、メス形突片２Ｆにおける第１腕部２１の先端部２１１Ｃと側縁部１４Ｃとを外板１１及び内板１２に対して垂直状に当接させ、リベットＲＶ等にて固定しても良い。
以上、本実施形態に係る鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及びその製造方法を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態によれば、他方のダブルスキン形材１ｂの側縁部１４ｂとメス形突片２Ｆとオス形突片２Ｍとに囲まれた溝部１５を外板側と内板側の少なくとも一方に備えているが、必ずしも溝部１５を備えなくても良い。例えば、図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、メス形突片２Ｆにおける第１腕部２１の先端部２１１Ａと側縁部１４Ａとを外板１１及び内板１２に対して傾斜状又は垂直状に当接させ、必要に応じて当接部を摩擦撹拌溶接等によって溶接接合しても良い。また、図１９（Ｃ）に示すように、メス形突片２Ｆにおける第１腕部２１の先端部２１１Ｃと側縁部１４Ｃとを外板１１及び内板１２に対して垂直状に当接させ、リベットＲＶ等にて固定しても良い。
【0132】
また、本実施形態によれば、図４に示すように、第１嵌合爪２２と第２嵌合爪２４とが嵌合された嵌合状態にて当接する嵌合壁２２２、２４２は、外板１１及び内板１２に対して略垂直状に起立して形成されている。しかし、必ずしも、これに限る必要はない。例えば、図２０に示すように、第１腕部２１の先端部に形成された第１嵌合爪２２Ｑと第２腕部２３の先端部に形成された第２嵌合爪２４Ｑとが嵌合状態にて当接する嵌合壁２２２Ｑ、２４２Ｑが外板１１及び内板１２に対して傾斜する傾斜角（内角）θ２は、９０度以下で４５度より大きく形成されていれば良い。なお、外板１１及び内板１２に対する図４のガイド部ＧＢに相当する斜辺部２２１Ｑの傾斜角（内角）θ１は、２０～３０度程度がより好ましい。この場合、図２０に示すように、第２腕部２３の弾性復帰する復元力Ｐ２が、嵌合壁２２２Ｑ、２４２Ｑ同士を互いに引き寄せる力Ｐ３として作用して、第１嵌合爪２２Ｑと第２嵌合爪２４Ｑとを嵌合させる荷重Ｐ１を低減させることができる。なお、第１嵌合爪２２Ｑと第２嵌合爪２４Ｑとが嵌合した状態で、第２嵌合爪２４Ｑの水平壁２４１Ｑと直交する前端部２４３Ｑに幅板１３が当接し、幅板１３から第２嵌合爪２４Ｑに押圧力Ｐ４が作用することが好ましい。この場合、第１嵌合爪２２Ｑと第２嵌合爪２４Ｑとを離脱させる荷重Ｐ５を、幅板１３の第２嵌合爪２４Ｑの前端部２４３Ｑに対する摩擦力によって増加させることができる。
【0133】
また、本実施形態では、構体１０Ｋがアルミニウム合金で形成された例で説明したが、例えば、マグネシウム合金やリチウム合金、リチウム・アルミニウム合金等の他の軽合金を用いた構体にも適用できる。また、本実施形態では、外板１１と内板１２とを幅板１３が垂直状に連結する所謂ハモニカ構造のダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅを用いて説明したが、外板１１と内板１２とを幅板１３が傾斜状に連結する所謂トラス構造、又はこれらを組み合わせた複合型のダブルスキン形材１、１Ｃ、１Ｅでも良い。
【産業上の利用可能性】
【0134】
本発明は、構体を構成する複数のダブルスキン形材が側縁部に形成された嵌合構造によって互いに連結され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】
【0135】
１、１Ｃ、１Ｅ ダブルスキン形材
１Ｔ 中央部
２、２Ｄ、２Ｅ 嵌合構造
２Ｆ、２ＤＦ、２ＥＦ メス形突片
２Ｍ、２ＥＭ オス形突片
３ シール部材
４、４Ｄ 側梁
４Ｄ１ 側壁
５ 枕梁
６ 端梁
７、７Ｂ、７Ｃ 中梁
８ 床支持中空形材
８Ｙ 客室用床部材
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 鉄道車両
１０Ｄ、１０Ｅ 鉄道車両
１０Ｋ 構体
１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３ 台枠
１０Ｋ４、１０Ｋ５ 台枠
１１ 外板
１２、１２Ｅ 内板
１３ 幅板
１４ 側縁部
１５、１５Ｄ、１５Ｅ 溝部
１６、１６Ｃ 貫通方向端部
２１ 第１腕部
２２ 第１嵌合爪
２２Ｅ 第４嵌合爪
２３ 第２腕部
２４ 第２嵌合爪
２４Ｅ 第５嵌合爪
４２Ｄ 第３嵌合爪
８４ 下端部
２２２、２４２ 嵌合壁
ＤＳ 台車
ＧＢ、２ＧＢ、３ＧＢ ガイド部
Ｓ１、Ｔ１ 切断工程
Ｓ２、Ｔ２ 配列工程
Ｓ３、Ｔ３ 溶接工程
θ１、θ２ 傾斜角
ｔ１、ｔ２ 板厚
１Ｔ 中央部
２、２Ｄ、２Ｅ 嵌合構造
２Ｆ、２ＤＦ、２ＥＦ メス形突片
２Ｍ、２ＥＭ オス形突片
３ シール部材
４、４Ｄ 側梁
４Ｄ１ 側壁
５ 枕梁
６ 端梁
７、７Ｂ、７Ｃ 中梁
８ 床支持中空形材
８Ｙ 客室用床部材
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 鉄道車両
１０Ｄ、１０Ｅ 鉄道車両
１０Ｋ 構体
１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｋ３ 台枠
１０Ｋ４、１０Ｋ５ 台枠
１１ 外板
１２、１２Ｅ 内板
１３ 幅板
１４ 側縁部
１５、１５Ｄ、１５Ｅ 溝部
１６、１６Ｃ 貫通方向端部
２１ 第１腕部
２２ 第１嵌合爪
２２Ｅ 第４嵌合爪
２３ 第２腕部
２４ 第２嵌合爪
２４Ｅ 第５嵌合爪
４２Ｄ 第３嵌合爪
８４ 下端部
２２２、２４２ 嵌合壁
ＤＳ 台車
ＧＢ、２ＧＢ、３ＧＢ ガイド部
Ｓ１、Ｔ１ 切断工程
Ｓ２、Ｔ２ 配列工程
Ｓ３、Ｔ３ 溶接工程
θ１、θ２ 傾斜角
ｔ１、ｔ２ 板厚
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】