特開 2024-27988 鉄道車両構体

(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】P2024027988

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】鉄道車両構体

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/08 20060101AFI20240222BHJP

   B61D 17/00 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

B61D17/08

B61D17/00 C

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022131260

(22)【出願日】2022-08-19

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-07-05

(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】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】大塚 大輔

(72)【発明者】

【氏名】大橋 健悟

(72)【発明者】

【氏名】眞野 優太

(57)【要約】

【課題】外板に対する骨部材の配置の自由度を向上できる鉄道車両構体を提供すること。
【解決手段】２枚の外板２１，２２の縁同士が突き合わされて接合部２３で接合され、その接合部２３を跨ぐように２枚の外板２１，２２の車両内側に内板２４が重ねて接合される。内板２４には、接合部２３に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部２５が有るため、接合部２３（突起部２５）の近傍で内板２４自身を面外方向へ変形し難くなる。その結果、溶接により強度が低下した接合部２３に対し変形に伴う破壊などを生じ難くできるので、外板２１，２２と内板２４とが重なった部分の強度をバランス良く確保でき、その部分を更に補強するための横骨２６の配置に対する自由度を向上できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

突き合わされた縁同士が溶接による接合部で接合された２枚の外板と、
前記接合部を跨ぐように２枚の前記外板の車両内側に重ねて接合される内板と、
その内板の車両内側に接合される骨部材と、を備え、
前記内板は、前記接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部を備えることを特徴とする鉄道車両構体。

【請求項2】

前記接合部は、前記外板に対し車両内側へ盛り上がっていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項3】

前記突起部は、前記接合部が形成される縁に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項4】

前記骨部材は、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部と、一対の前記フランジの他側縁からそれぞれ外側へ延びて前記内板に重ねて接合される一対の連結部と、を備え、
前記突起部の幅は、一対の前記フランジ間の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項5】

前記骨部材および前記突起部は、互いに平行に延び、
前記突起部の高さは、前記連結部から前記ウェブまでの高さよりも小さいことを特徴とする請求項４記載の鉄道車両構体。

【請求項6】

前記骨部材の内側であって一対の前記フランジ間に前記突起部が位置することを特徴とする請求項５記載の鉄道車両構体。

【請求項7】

２枚の前記外板は、複数の窓開口が車両前後方向に並んだ側構体の外壁面を構成しつつ、その側構体のうち前記窓開口の車両前後方向に位置する吹寄部で上下に縁同士が突き合わされて前記接合部で接合され、
前記内板は、前記吹寄部の全範囲で前記外板に重ねられるシアプレートであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鉄道車両構体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両構体に関し、特に外板に対する骨部材の配置の自由度を向上できる鉄道車両構体に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の各構体は、複数の外板を互いに溶接などで接合し、その外板の車両内側に骨部材を接合して形成される。特許文献１における鉄道車両の側構体では、窓開口の前後の吹寄部において、上下２枚の外板の縁同士を突き合わせて接合し、その接合部で低下してしまう強度を補うために接合部の近傍の外板に骨部材を接合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－０５０７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１では、側構体の強度の確保のために接合部の近傍に骨部材を接合する必要があり、外板に対する骨部材の配置に制限があった。

【0005】

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、外板に対する骨部材の配置の自由度を向上できる鉄道車両構体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】

【0006】

この目的を達成するために本発明の鉄道車両構体は、突き合わされた縁同士が溶接による接合部で接合された２枚の外板と、前記接合部を跨ぐように２枚の前記外板の車両内側に重ねて接合される内板と、その内板の車両内側に接合される骨部材と、を備え、前記内板は、前記接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部を備える。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載の鉄道車両構体によれば、２枚の外板の縁同士が突き合わされて接合部で接合され、その接合部を跨ぐように２枚の外板の車両内側に内板が重ねて接合される。これにより、接合部を支点とするような面外方向の変形を外板に生じ難くできる。更に内板には、接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部が有るため、接合部（突起部）の近傍で内板自身も面外方向へ変形し難くなる。これらの結果、溶接により強度が低下した接合部に対し変形に伴う破壊などを生じ難くできるので、外板と内板とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。よって、外板と内板とが重なった部分を更に補強するための骨部材の配置に対する自由度を向上できる。

【0008】

請求項２記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。突起部によって内板と外板の接合部との間に空間が形成されるので、外板に対し車両内側へ接合部が盛り上がっていても、外板に内板を重ねるときに、その盛り上がりの除去を不要にできる。この除去作業を無くすことで鉄道車両構体の製作工数を削減できる。

【0009】

請求項３記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。突起部は、接合部が形成される縁に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状である。この場合、平板状の内板に対し頂点となる部分を押し込む１回のプレス加工によって突起部を形成し易くでき、内板に対する加工回数を低減し易くできる。

【0010】

請求項４記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。骨部材は、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部と、一対のフランジの他側縁からそれぞれ外側へ延びて内板に重ねて接合される一対の連結部と、を備える。この一対のフランジ間の幅よりも突起部の幅が小さいので、突起部によって内板が外板から離れる部位の幅を小さくできる。その結果、内板と外板との密着により高強度化する範囲を広くできる。

【0011】

請求項５記載の鉄道車両構体によれば、請求項４記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。骨部材および突起部は、互いに平行に延びている。更に、一対のフランジ間の幅よりも突起部の幅が小さいのに加え、連結部からウェブまでの高さよりも突起部の高さが小さい。これにより、骨部材の内側（一対のフランジ間）にも突起部を配置することが可能となる。その結果、骨部材の配置の自由度を更に向上できる。

【0012】

請求項６記載の鉄道車両構体によれば、請求項５記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。骨部材の内側であって一対のフランジ間に突起部が位置する。これにより、例えば骨部材と交差する縦骨に対し、突起部との干渉を避けるための切り欠きの追加を不要にできる。この縦骨に限らず内板の車両内側に位置する物品に対し、突起部との干渉を避けるための設計を不要にできる。

【0013】

請求項７記載の鉄道車両構体によれば、請求項１から６のいずれかに記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。２枚の外板は、複数の窓開口が車両前後方向に並んだ側構体の外壁面を構成し、その側構体のうち窓開口の車両前後方向に位置する吹寄部で上下に２枚の外板の縁同士が突き合わされて接合部で接合される。内板は、この吹寄部の全範囲で外板に重ねられるシアプレートである。これにより、吹寄部（窓開口）よりも上下の部位に対し強度が低下し易い吹寄部がシアプレートで補強される。突起部によってシアプレート自身が面外方向へ変形し難いため、シアプレートによる吹寄部の補強効果を向上でき、側構体の強度をバランス良く向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態における鉄道車両構体の斜視図である。

【図2】鉄道車両構体の車両内側から見た部分拡大図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における鉄道車両構体の部分拡大断面図である。

【図4】横骨が接合された内板の平面図である。

【図5】（ａ）は外板の部分拡大断面図であり、（ｂ）は外板および内板の部分拡大断面図であり、（ｃ）は外板、内板および横骨の部分拡大断面図である。

【図6】第２実施形態における鉄道車両構体の側構体の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して、第１実施形態における鉄道車両構体１０の概要について説明する。図１は、鉄道車両構体１０の斜視図である。なお、各図面の矢印Ｆ－Ｂ，矢印Ｕ－Ｄ及び矢印Ｌ－Ｒは、鉄道車両構体１０の前後方向（車両長さ方向、レール方向）、上下方向（車両上下方向）及び左右方向（車幅方向、枕木方向）をそれぞれ表している。

【0016】

鉄道車両構体１０は、複数の車輪を有する台車に支持されることで鉄道車両を構成する箱状の車体である。鉄道車両構体１０は、床面を構成する台枠１１と、その台枠１１の左右両縁からそれぞれ立ち上がる一対の側構体１２と、一対の側構体１２の上端同士を連結する屋根構体１３と、それら台枠１１、側構体１２及び屋根構体１３の前後両端にそれぞれ連結される一対の妻構体１４と、を備える。これらの各構体によって取り囲まれた部分であって鉄道車両構体１０の車両内側に乗務員室や客室などの空間が形成される。

【0017】

側構体１２には、この車両内側の空間と外部とを連通する複数の窓開口１５や乗降口１６が左右方向に貫通形成されて前後方向に並んでいる。側構体１２は、窓開口１５の車両前後方向に位置する吹寄部１７と、窓開口１５及び吹寄部１７よりも上側を構成する幕部１８と、窓開口１５及び吹寄部１７よりも下側を構成する腰部１９と、を備える。

【0018】

次に図２から図４を参照して側構体１２について詳しく説明する。図２は、側構体１２（鉄道車両構体１０）の車両内側から見た部分拡大図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における側構体１２の部分拡大断面図である。図４は、横骨２６が接合された内板２４の平面図である。

【0019】

図２及び図３に示すように、側構体１２は、上下２枚の外板２１，２２と、その外板２１，２２に吹寄部１７の位置で車両内側に重ねられる内板２４と、それら外板２１，２２又は内板２４の車両内側に接合される複数の横骨（骨部材）２６及び縦骨２７と、を備える。

【0020】

外板２１，２２は、金属製の板材であって、側構体１２の外壁面を構成する。外板２１は、吹寄部１７の上側と幕部１８との外壁面を形成する。外板２２は、吹寄部１７の下側と腰部１９との外壁面を形成する。

【0021】

吹寄部１７において、外板２１の下縁と外板２２の上縁とが前後方向に亘って互いに突き合わされ、外板２１，２２が同一面上に並べて配置される。この突き合わされた外板２１，２２の縁同士がレーザ溶接により接合されている。この溶接により形成された継手部分を接合部２３と称す。なお、図２では、接合部２３のうち内板２４が車両内側に重なった部分が破線で示されている。また、レーザ溶接に限らず、アーク溶接などにより接合部２３を形成しても良い。

【0022】

接合部２３は、突き合わされた外板２１，２２の縁の全長に沿って連続し、前後方向と平行に延びている。接合部２３は、外板２１，２２に対し車両内側へ盛り上がっている。また、接合部２３は、溶接直後に図３に破線で示す通り外板２１，２２に対し車両外側へも盛り上がるが、見栄え等を考慮して、図３に実線で示すように平滑に削正されている。

【0023】

内板２４は、外板２１，２２の車両内側に重ねられて接合される金属製の板材である。内板２４は、その重ねた部分の外板２１，２２を補強し、シアプレートと称される。内板２４と外板２１，２２とは、レーザ溶接またはスポット溶接により形成された重ね接合部２８で接合されている。

【0024】

内板２４は、吹寄部１７の全範囲で外板２１，２２に重ねられる。窓開口１５が存在しない幕部１８及び腰部１９に対して、吹寄部１７の強度は低下し易いが、この吹寄部１７が内板２４で補強されることにより、側構体１２の強度をバランス良く向上させることができる。

【0025】

更に、内板２４は、吹寄部１７の範囲から（窓開口１５の上下両縁よりも）幕部１８側および腰部１９側へそれぞれ延長した張出部２４ａ，２４ｂを備える。これにより、吹寄部１７と幕部１８及び腰部１９との境界近傍を、張出部２４ａ，２４ｂを有する内板２４で補強でき、側構体１２の強度を効果的に向上させることができる。

【0026】

また、吹寄部１７に接合部２３が形成されているため、内板２４は、接合部２３を跨ぐ。これにより、接合部２３を支点とするような面外方向の変形を外板２１，２２に生じ難くできる。接合部２３は、溶接時の熱影響などを受けていない部分の外板２１，２２に対し強度が低下し易いが、内板２４により接合部２３を変形し難くすることで、その変形に伴う破壊などを接合部２３に生じ難くできる。

【0027】

図３及び図４に示すように、内板２４は、接合部２３に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部２５を備え、この突起部２５以外の部位が平板状に形成されている。突起部２５は、接合部２３の全長に亘って形成されている。なお、図４には、内板２４を外板２１，２２に重ねた時の接合部２３の位置が二点鎖線で示されている。また、図４では、横骨２６で覆われた部分の突起部２５が破線で示されている。

【0028】

この突起部２５によって、接合部２３（突起部２５）の近傍で内板２４自身が面外方向へ変形し難くなる。そのため、溶接により強度が低下した接合部２３に対し変形に伴う破壊などをより生じ難くできるので、外板２１，２２と内板２４とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。特に、内板２４による吹寄部１７の補強効果を向上でき、側構体１２の強度をバランス良く向上させることができる。

【0029】

突起部２５によって内板２４と外板２１，２２との間に空間が形成されている。これにより、外板２１，２２に対し車両内側へ接合部２３が盛り上がっていても、外板２１，２２に内板２４を重ねるときに、その盛り上がりの除去を不要にできる。この除去作業を無くすことで鉄道車両構体１０の製作工数を削減できる。

【0030】

なお、上述した通り、接合部２３の車両外側への盛り上がりは削正により除去される。この削正の前に、突起部２５を含む内板２４を外板２１，２２に接合しておくことで、接合部２３の削正時に発生する入熱による面外方向への外板２１，２２の変形を生じ難くできる。

【0031】

突起部２５は、前後方向（接合部２３が形成される縁）に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であり、具体的に半円弧状である。この場合、平板状の内板２４に対し頂点となる部分を押し込む１回のプレス加工によって突起部２５を形成し易くでき、内板２４に対する加工回数を低減し易くできる。

【0032】

更に、突起部２５が１回のプレス加工で形成し易い形状である場合は、内板２４を複数回曲げて形成する形状（例えばハット形状）である場合と比べて、突起部２５の幅Ｗ１を小さくし易い。この幅Ｗ１とは、内板２４の平板状部分に対する突起部２５の盛り上がりの起点間の上下方向寸法である。

【0033】

この突起部２５の幅Ｗ１が小さければ、突起部２５により内板２４が外板２１，２２から離れる部位の幅を小さくでき、内板２４と外板２１，２２との密着により高強度化する範囲を広くできる。

【0034】

また、内板２４の車両内側の面において、平板状部分から突起部２５の頂点までの左右方向寸法を突起部２５の高さＨ１とする。この高さＨ１が大きい程、突起部２５（接合部２３）の近傍で内板２４を面外方向へ変形し難くできる。

【0035】

図２に示すように、複数の横骨２６は、側構体１２の強度および剛性を確保するための金属製の骨組である。複数の横骨２６は、前後方向に沿って互いに平行に形成され、上下方向に並んでいる。これら複数の横骨２６が外板２１，２２又は内板２４の車両内側にそれぞれ接合される。

【0036】

外板２１，２２に低強度の部分があれば、その近傍に横骨２６を配置して補強する必要がある。しかし、上述した通り、外板２１，２２と内板２４とが重なった部分は、低強度の接合部２３の近傍が突起部２５により補強されて強度がバランス良く確保されている。そのため、接合部２３の補強を考慮することなく外板２１，２２と内板２４とが重なった部分（吹寄部１７）を更に補強するための横骨２６の配置に対する自由度を向上できる。

【0037】

図３及び図４に示すように、横骨２６は、一対のフランジ２６ｂの一側縁同士をウェブ２６ａで連結した断面コ字状のチャンネル部と、その一対のフランジ２６ｂの他側縁からそれぞれ外側（上下方向）へ延びる一対の連結部２６ｃと、を備える。即ち、横骨２６は、前後方向に垂直な断面がハット形状であって、その断面形状が前後方向の全長に亘って同一に形成されている。また、チャンネル部（ウェブ２６ａ、フランジ２６ｂ）及び連結部２６ｃは、１枚の板材を曲げ加工することで一体に形成されている。

【0038】

ウェブ２６ａが内板２４から離隔した状態で、一対の連結部２６ｃがそれぞれ内板２４の車両内側に接合されている。具体的な接合方法としては、レーザ溶接、スポット溶接または栓溶接で形成した重ね接合部２９によって内板２４と連結部２６ｃとを接合する方法が挙げられる。なお、重ね接合部２８，２９を個別に形成せず、外板２１，２２と内板２４と連結部２６ｃとの３枚が重なった部分の複数か所にスポット溶接を施し、この溶接で形成した重ね接合部で３枚を一度に接合しても良い。この場合、外板２１，２２と内板２４との接合、内板２４と連結部２６ｃとの接合を別々に行う場合と比べて、側構体１２の製作工数を削減できる。

【0039】

なお、内板２４が重なっていない部分の外板２１，２２には、レーザ溶接またはスポット溶接によって連結部２６ｃが直接接合される。また、内板２４の有無に関わらず、複数の横骨２６のウェブ２６ａまでの外板２１，２２からの高さ（左右方向寸法）は、いずれも同一になるようにフランジ２６ｂの幅（左右方向寸法）が設定されている。これにより、複数の横骨２６のウェブ２６ａ同士を縦骨２７で連結し易くできる。

【0040】

内板２４に接合される横骨２６において、一対のフランジ２６ｂ間の幅Ｗ２よりも突起部２５の幅Ｗ１が小さくなっている。そのため、上述した通り、突起部２５により内板２４が外板２１，２２から離れる部位の幅を更に小さくでき、内板２４と外板２１，２２との密着により高強度化する範囲を更に広くできる。

【0041】

内板２４に接合される横骨２６において、連結部２６ｃの車両外側の面（内板２４に接する面）からウェブ２６aの車両外側の面（内板２４に対向する面）までの左右方向寸法を、横骨２６の高さＨ２とする。この高さＨ２よりも突起部２５の高さＨ１が小さく、横骨２６の幅Ｗ２よりも突起部２５の幅Ｗ１が小さいのに加え、横骨２６と突起部２５とが互いに平行であるため、横骨２６の内側（一対のフランジ２６ｂ間）にも突起部２５を配置することが可能となる。その結果、横骨２６の配置の自由度を更に向上できる。なお本実施形態では、実際に横骨２６の内側に突起部２５が位置している。

【0042】

また、突起部２５の高さＨ１は、横骨２６の高さＨ２よりも３ｍｍ以上小さいことが好ましい。これにより、突起部２５や横骨２６等の製造誤差を考慮しても横骨２６の内側に突起部２５を位置させることができる。高さＨ１は、高さＨ２の半分よりも大きいことが好ましい。この場合、突起部２５（接合部２３）の近傍で内板２４を面外方向へより変形し難くできる。

【0043】

図２及び図３に示すように、複数の縦骨２７は、横骨２６と共に側構体１２の強度および剛性を確保するための金属製の骨組である。複数の縦骨２７は、複数の横骨２６とそれぞれ垂直に交差するように前後方向に並び、複数か所のレーザ溶接、スポット溶接または栓溶接により複数の横骨２６のウェブ２６ａに接合されている。

【0044】

縦骨２７は、横骨２６と同様に、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部２７ａと、その一対のフランジの他側縁からそれぞれ外側（前後方向）へ延びて横骨２６に接合される一対の連結部２７ｂと、を備える。即ち、縦骨２７は、上下方向に垂直な断面がハット形状であって、その断面形状が上下方向の全長に亘って同一に形成されている。

【0045】

更に、縦骨２７の連結部２７ｂの外縁からは、外板２１，２２へ向かって垂下部２７ｃが延びる。この垂下部２７ｃによって縦骨２７を高剛性化できる。なお、垂下部２７ｃは、複数の横骨２６及び突起部２５を避けるように切り欠かれ（複数に分断され）ている。

【0046】

但し、上述した通り、横骨２６の内側に突起部２５が位置しているため、突起部２５との干渉を避けるために縦骨２７の垂下部２７ｃへ切り欠きを追加することを不要にできる。横骨２６の内側に突起部２５が位置することで、この縦骨２７に限らず、内板２４の車両内側に位置する物品に対し、突起部２５との干渉を避けるための設計を不要にできる。

【0047】

次に図５を参照して側構体１２の製造方法について説明する。図５（ａ）は、側構体１２の外板２１，２２の部分拡大断面図である。図５（ｂ）は、側構体１２の外板２１，２２及び内板２４の部分拡大断面図である。図５（ｃ）は、側構体１２の外板２１，２２、内板２４及び横骨２６の部分拡大断面図である。なお、図５には、上述した通り削正前の接合部２３の盛り上がりが破線で示されている。

【0048】

まず図５（ａ）に示すように、外板２１，２２の縁同士を突き合わせ、外板２１，２２の縁同士をレーザ溶接などで接合して接合部２３を形成する。次いで図５（ｂ）に示すように、外板２１，２２の車両内側に内板２４を重ね、その重ねた部分をレーザ溶接などによる重ね接合部２８で接合する。次いで図５（ｃ）に示すように、横骨２６の連結部２６ｃを内板２４等に重ね、その重ねた部分をレーザ溶接などによる重ね接合部２９で接合する。最後に複数の横骨２６と複数の縦骨２７とを接合することで、側構体１２が形成される。

【0049】

なお、各部位の接合順は上述した手順に限らない。例えば、重ね接合部２９で横骨２６と内板２４とを接合してから、重ね接合部２８で内板２４と外板２１，２２とを接合しても良い。

【0050】

また、先に重ね接合部２８で内板２４と外板２１，２２とを接合する場合、内板２４のうち連結部２６ｃが重ねられる部分を避けて重ね接合部２８を配置することが好ましい。これにより、重ね接合部２８の車両内側への盛り上がりを除去する作業を不要にできる。但し、重ね接合部２８の車両内側への盛り上がりを除去した後、その除去した部分の上に連結部２６ｃを重ねても良い。

【0051】

次に図６を参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では、横骨２６の内側に突起部２５が位置する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、横骨２６の外側に突起部３２が位置する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0052】

図６は第２実施形態における鉄道車両構体の側構体３０の部分拡大断面図である。この図６には、側構体３０のうち吹寄部１７の一部を拡大した断面図が示されている。吹寄部１７における側構体３０は、接合部２３で互いに接合された上下２枚の外板２１，２２と、その外板２１，２２の車両内側に重ねられる内板３１と、それら外板２１，２２又は内板３１の車両内側に接合される複数の横骨（骨部材）２６及び縦骨２７と、を備える。

【0053】

内板３１は、接合部２３を跨ぐように外板２１，２２の車両内側に重ねられて接合される金属製の板材であり、シアプレートと称される。内板３１は、接合部２３に重なる部分が前後方向の全長に亘り車両内側へ曲がって突出した突起部３２を備え、この突起部３２以外の部位が平板状に形成されている。内板３１は、この突起部３２の断面形状や寸法が第１実施形態の内板２４と異なるが、それ以外は内板２４と同一に構成されている。

【0054】

よって、第１実施形態と同様に、内板３１への突起部３２の形成によって、低強度の接合部２３の近傍で内板３１が高剛性化されるため、外板２１，２２と内板３１とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。従って、その部分を更に補強するための横骨２６の配置に対する自由度を向上できる。

【0055】

突起部３２は、前後方向に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であり、具体的に頂点が丸い山形状である。この場合、第１実施形態における半円弧状の突起部２５と同様に、１回のプレス加工によって突起部３２を形成し易くでき、内板３１に対する加工回数を低減し易くできる。

【0056】

突起部３２の高さＨ１は、横骨２６の高さＨ２よりも大きい。そのため、横骨２６の内側に突起部３２を配置することはできないが、突起部３２（接合部２３）の近傍で内板３１を面外方向へより変形し難くできる。その結果、外板２１，２２と内板３１とが重なった部分の強度をバランス良く向上でき、接合部２３から離れた位置に横骨２６を配置し易くできるという点で、横骨２６の配置の自由度を向上できる。

【0057】

突起部３２は縦骨２７と非接合である。更に、突起部３２の頂点と縦骨２７との間には、無荷重時において隙間が設けられている。これにより、突起部３２と縦骨２７とを干渉し難くするために求められる突起部３２の高さＨ１の寸法精度を低くでき、突起部３２を形成し易くできる。

【0058】

なお、突起部３２の高さＨ１が横骨２６の高さＨ２よりも大きいため、上記無荷重時の隙間は非常に小さく、横骨２６のウェブ２６ａの板厚未満となる。この隙間が小さいことによって、突起部３２の上下両側の横骨２６間で外板２１，２２及び内板３１が車両内側へ若干撓んだとき、突起部３２が縦骨２７に接触し易く、その接触により外板２１，２２及び内板３１の撓みを規制できる。よって、この撓みに伴う側構体３０の面外方向への変形をより小さくできる。

【0059】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。上記実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

【0060】

上記実施形態において、各部材の具体的な接合方法として、レーザ溶接やスポット溶接などを例示したが、スポット溶接以外の抵抗溶接やガス溶接などの他の溶接方法を用いても良い。また、溶接に限らず、摩擦撹拌接合によって各部材を接合しても良い。更に一部の接合方法に、ボルト等による機械接合を用いても良い。

【0061】

上記実施形態では、接合部２３が吹寄部１７に位置する場合を説明したが、これに限られない。例えば、側構体１２，３０の幕部１８や腰部１９に接合部２３を位置させ、その接合部２３を跨ぐように内板２４，３１を配置しても良い。また、接合部２３が前後方向に延びて形成される場合に限らず、接合部２３を上下方向に延ばして形成し、その接合部２３を跨ぐように内板２４，３１を配置しても良い。更に、外板２１，２２の接合部２３を跨ぐ内板２４，３１を、側構体１２，３０に限らず妻構体１４や屋根構体１３に適用しても良い。なお、接合部２３の位置によっては、横骨２６の位置ではなく縦骨２７の位置の自由度を突起部２５，３２によって向上できる。

【0062】

上記実施形態では、突起部２５，３２の断面形状が半円弧状または山形状である場合を説明したが、これに限られない。例えば、突起部２５，３２の断面形状をハット形状などにしても良い。

【符号の説明】

【0063】

１０ 鉄道車両構体
１２，３０ 側構体
１５ 窓開口
１７ 吹寄部
２１，２２ 外板
２３ 接合部
２４，３１ 内板
２５，３２ 突起部
２６ 横骨（骨部材）
２６ａ ウェブ（チャンネル部の一部）
２６ｂ フランジ（チャンネル部の一部）
２６ｃ 連結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-05-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

突き合わされた縁同士が溶接による接合部で接合された２枚の外板と、
前記接合部を跨ぐように２枚の前記外板の車両内側に重ねて接合される内板と、
その内板の車両内側に接合される骨部材と、を備え、
前記内板は、前記接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部を備え、
前記骨部材は、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部と、一対の前記フランジの他側縁からそれぞれ外側へ延びて前記内板に重ねて接合される一対の連結部と、を備え、
前記突起部の幅は、一対の前記フランジ間の幅よりも小さく、
前記骨部材および前記突起部は、互いに平行に延び、
前記突起部の高さは、前記連結部から前記ウェブまでの高さよりも小さいことを特徴とする鉄道車両構体。

【請求項2】

前記接合部は、前記外板に対し車両内側へ盛り上がっていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項3】

前記突起部は、前記接合部が形成される縁に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項4】

前記骨部材の内側であって一対の前記フランジ間に前記突起部が位置することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両構体。

【請求項5】

２枚の前記外板は、複数の窓開口が車両前後方向に並んだ側構体の外壁面を構成しつつ、その側構体のうち前記窓開口の車両前後方向に位置する吹寄部で上下に縁同士が突き合わされて前記接合部で接合され、
前記内板は、前記吹寄部の全範囲で前記外板に重ねられるシアプレートであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両構体。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両構体に関し、特に外板に対する骨部材の配置の自由度を向上できる鉄道車両構体に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の各構体は、複数の外板を互いに溶接などで接合し、その外板の車両内側に骨部材を接合して形成される。特許文献１における鉄道車両の側構体では、窓開口の前後の吹寄部において、上下２枚の外板の縁同士を突き合わせて接合し、その接合部で低下してしまう強度を補うために接合部の近傍の外板に骨部材を接合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－０５０７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１では、側構体の強度の確保のために接合部の近傍に骨部材を接合する必要があり、外板に対する骨部材の配置に制限があった。

【0005】

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、外板に対する骨部材の配置の自由度を向上できる鉄道車両構体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】

【0006】

この目的を達成するために本発明の鉄道車両構体は、突き合わされた縁同士が溶接による接合部で接合された２枚の外板と、前記接合部を跨ぐように２枚の前記外板の車両内側に重ねて接合される内板と、その内板の車両内側に接合される骨部材と、を備え、前記内板は、前記接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部を備える。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載の鉄道車両構体によれば、２枚の外板の縁同士が突き合わされて接合部で接合され、その接合部を跨ぐように２枚の外板の車両内側に内板が重ねて接合される。これにより、接合部を支点とするような面外方向の変形を外板に生じ難くできる。更に内板には、接合部に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部が有るため、接合部（突起部）の近傍で内板自身も面外方向へ変形し難くなる。これらの結果、溶接により強度が低下した接合部に対し変形に伴う破壊などを生じ難くできるので、外板と内板とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。よって、外板と内板とが重なった部分を更に補強するための骨部材の配置に対する自由度を向上できる。
骨部材は、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部と、一対のフランジの他側縁からそれぞれ外側へ延びて内板に重ねて接合される一対の連結部と、を備える。この一対のフランジ間の幅よりも突起部の幅が小さいので、突起部によって内板が外板から離れる部位の幅を小さくできる。その結果、内板と外板との密着により高強度化する範囲を広くできる。
骨部材および突起部は、互いに平行に延びている。更に、一対のフランジ間の幅よりも突起部の幅が小さいのに加え、連結部からウェブまでの高さよりも突起部の高さが小さい。これにより、骨部材の内側（一対のフランジ間）にも突起部を配置することが可能となる。その結果、骨部材の配置の自由度を更に向上できる。

【0008】

請求項２記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。突起部によって内板と外板の接合部との間に空間が形成されるので、外板に対し車両内側へ接合部が盛り上がっていても、外板に内板を重ねるときに、その盛り上がりの除去を不要にできる。この除去作業を無くすことで鉄道車両構体の製作工数を削減できる。

【0009】

請求項３記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。突起部は、接合部が形成される縁に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状である。この場合、平板状の内板に対し頂点となる部分を押し込む１回のプレス加工によって突起部を形成し易くでき、内板に対する加工回数を低減し易くできる。

【0010】

【0011】

【0012】

請求項４記載の鉄道車両構体によれば、請求項１記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。骨部材の内側であって一対のフランジ間に突起部が位置する。これにより、例えば骨部材と交差する縦骨に対し、突起部との干渉を避けるための切り欠きの追加を不要にできる。この縦骨に限らず内板の車両内側に位置する物品に対し、突起部との干渉を避けるための設計を不要にできる。

【0013】

請求項５記載の鉄道車両構体によれば、請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両構体の奏する効果に加え、次の効果を奏する。２枚の外板は、複数の窓開口が車両前後方向に並んだ側構体の外壁面を構成し、その側構体のうち窓開口の車両前後方向に位置する吹寄部で上下に２枚の外板の縁同士が突き合わされて接合部で接合される。内板は、この吹寄部の全範囲で外板に重ねられるシアプレートである。これにより、吹寄部（窓開口）よりも上下の部位に対し強度が低下し易い吹寄部がシアプレートで補強される。突起部によってシアプレート自身が面外方向へ変形し難いため、シアプレートによる吹寄部の補強効果を向上でき、側構体の強度をバランス良く向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態における鉄道車両構体の斜視図である。

【図2】鉄道車両構体の車両内側から見た部分拡大図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における鉄道車両構体の部分拡大断面図である。

【図4】横骨が接合された内板の平面図である。

【図5】（ａ）は外板の部分拡大断面図であり、（ｂ）は外板および内板の部分拡大断面図であり、（ｃ）は外板、内板および横骨の部分拡大断面図である。

【図6】第２実施形態における鉄道車両構体の側構体の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して、第１実施形態における鉄道車両構体１０の概要について説明する。図１は、鉄道車両構体１０の斜視図である。なお、各図面の矢印Ｆ－Ｂ，矢印Ｕ－Ｄ及び矢印Ｌ－Ｒは、鉄道車両構体１０の前後方向（車両長さ方向、レール方向）、上下方向（車両上下方向）及び左右方向（車幅方向、枕木方向）をそれぞれ表している。

【0016】

鉄道車両構体１０は、複数の車輪を有する台車に支持されることで鉄道車両を構成する箱状の車体である。鉄道車両構体１０は、床面を構成する台枠１１と、その台枠１１の左右両縁からそれぞれ立ち上がる一対の側構体１２と、一対の側構体１２の上端同士を連結する屋根構体１３と、それら台枠１１、側構体１２及び屋根構体１３の前後両端にそれぞれ連結される一対の妻構体１４と、を備える。これらの各構体によって取り囲まれた部分であって鉄道車両構体１０の車両内側に乗務員室や客室などの空間が形成される。

【0017】

側構体１２には、この車両内側の空間と外部とを連通する複数の窓開口１５や乗降口１６が左右方向に貫通形成されて前後方向に並んでいる。側構体１２は、窓開口１５の車両前後方向に位置する吹寄部１７と、窓開口１５及び吹寄部１７よりも上側を構成する幕部１８と、窓開口１５及び吹寄部１７よりも下側を構成する腰部１９と、を備える。

【0018】

次に図２から図４を参照して側構体１２について詳しく説明する。図２は、側構体１２（鉄道車両構体１０）の車両内側から見た部分拡大図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における側構体１２の部分拡大断面図である。図４は、横骨２６が接合された内板２４の平面図である。

【0019】

図２及び図３に示すように、側構体１２は、上下２枚の外板２１，２２と、その外板２１，２２に吹寄部１７の位置で車両内側に重ねられる内板２４と、それら外板２１，２２又は内板２４の車両内側に接合される複数の横骨（骨部材）２６及び縦骨２７と、を備える。

【0020】

外板２１，２２は、金属製の板材であって、側構体１２の外壁面を構成する。外板２１は、吹寄部１７の上側と幕部１８との外壁面を形成する。外板２２は、吹寄部１７の下側と腰部１９との外壁面を形成する。

【0021】

吹寄部１７において、外板２１の下縁と外板２２の上縁とが前後方向に亘って互いに突き合わされ、外板２１，２２が同一面上に並べて配置される。この突き合わされた外板２１，２２の縁同士がレーザ溶接により接合されている。この溶接により形成された継手部分を接合部２３と称す。なお、図２では、接合部２３のうち内板２４が車両内側に重なった部分が破線で示されている。また、レーザ溶接に限らず、アーク溶接などにより接合部２３を形成しても良い。

【0022】

接合部２３は、突き合わされた外板２１，２２の縁の全長に沿って連続し、前後方向と平行に延びている。接合部２３は、外板２１，２２に対し車両内側へ盛り上がっている。また、接合部２３は、溶接直後に図３に破線で示す通り外板２１，２２に対し車両外側へも盛り上がるが、見栄え等を考慮して、図３に実線で示すように平滑に削正されている。

【0023】

内板２４は、外板２１，２２の車両内側に重ねられて接合される金属製の板材である。内板２４は、その重ねた部分の外板２１，２２を補強し、シアプレートと称される。内板２４と外板２１，２２とは、レーザ溶接またはスポット溶接により形成された重ね接合部２８で接合されている。

【0024】

内板２４は、吹寄部１７の全範囲で外板２１，２２に重ねられる。窓開口１５が存在しない幕部１８及び腰部１９に対して、吹寄部１７の強度は低下し易いが、この吹寄部１７が内板２４で補強されることにより、側構体１２の強度をバランス良く向上させることができる。

【0025】

更に、内板２４は、吹寄部１７の範囲から（窓開口１５の上下両縁よりも）幕部１８側および腰部１９側へそれぞれ延長した張出部２４ａ，２４ｂを備える。これにより、吹寄部１７と幕部１８及び腰部１９との境界近傍を、張出部２４ａ，２４ｂを有する内板２４で補強でき、側構体１２の強度を効果的に向上させることができる。

【0026】

また、吹寄部１７に接合部２３が形成されているため、内板２４は、接合部２３を跨ぐ。これにより、接合部２３を支点とするような面外方向の変形を外板２１，２２に生じ難くできる。接合部２３は、溶接時の熱影響などを受けていない部分の外板２１，２２に対し強度が低下し易いが、内板２４により接合部２３を変形し難くすることで、その変形に伴う破壊などを接合部２３に生じ難くできる。

【0027】

図３及び図４に示すように、内板２４は、接合部２３に重なる部分が車両内側へ曲がって突出した突起部２５を備え、この突起部２５以外の部位が平板状に形成されている。突起部２５は、接合部２３の全長に亘って形成されている。なお、図４には、内板２４を外板２１，２２に重ねた時の接合部２３の位置が二点鎖線で示されている。また、図４では、横骨２６で覆われた部分の突起部２５が破線で示されている。

【0028】

この突起部２５によって、接合部２３（突起部２５）の近傍で内板２４自身が面外方向へ変形し難くなる。そのため、溶接により強度が低下した接合部２３に対し変形に伴う破壊などをより生じ難くできるので、外板２１，２２と内板２４とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。特に、内板２４による吹寄部１７の補強効果を向上でき、側構体１２の強度をバランス良く向上させることができる。

【0029】

突起部２５によって内板２４と外板２１，２２との間に空間が形成されている。これにより、外板２１，２２に対し車両内側へ接合部２３が盛り上がっていても、外板２１，２２に内板２４を重ねるときに、その盛り上がりの除去を不要にできる。この除去作業を無くすことで鉄道車両構体１０の製作工数を削減できる。

【0030】

なお、上述した通り、接合部２３の車両外側への盛り上がりは削正により除去される。この削正の前に、突起部２５を含む内板２４を外板２１，２２に接合しておくことで、接合部２３の削正時に発生する入熱による面外方向への外板２１，２２の変形を生じ難くできる。

【0031】

突起部２５は、前後方向（接合部２３が形成される縁）に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であり、具体的に半円弧状である。この場合、平板状の内板２４に対し頂点となる部分を押し込む１回のプレス加工によって突起部２５を形成し易くでき、内板２４に対する加工回数を低減し易くできる。

【0032】

更に、突起部２５が１回のプレス加工で形成し易い形状である場合は、内板２４を複数回曲げて形成する形状（例えばハット形状）である場合と比べて、突起部２５の幅Ｗ１を小さくし易い。この幅Ｗ１とは、内板２４の平板状部分に対する突起部２５の盛り上がりの起点間の上下方向寸法である。

【0033】

この突起部２５の幅Ｗ１が小さければ、突起部２５により内板２４が外板２１，２２から離れる部位の幅を小さくでき、内板２４と外板２１，２２との密着により高強度化する範囲を広くできる。

【0034】

また、内板２４の車両内側の面において、平板状部分から突起部２５の頂点までの左右方向寸法を突起部２５の高さＨ１とする。この高さＨ１が大きい程、突起部２５（接合部２３）の近傍で内板２４を面外方向へ変形し難くできる。

【0035】

図２に示すように、複数の横骨２６は、側構体１２の強度および剛性を確保するための金属製の骨組である。複数の横骨２６は、前後方向に沿って互いに平行に形成され、上下方向に並んでいる。これら複数の横骨２６が外板２１，２２又は内板２４の車両内側にそれぞれ接合される。

【0036】

外板２１，２２に低強度の部分があれば、その近傍に横骨２６を配置して補強する必要がある。しかし、上述した通り、外板２１，２２と内板２４とが重なった部分は、低強度の接合部２３の近傍が突起部２５により補強されて強度がバランス良く確保されている。そのため、接合部２３の補強を考慮することなく外板２１，２２と内板２４とが重なった部分（吹寄部１７）を更に補強するための横骨２６の配置に対する自由度を向上できる。

【0037】

図３及び図４に示すように、横骨２６は、一対のフランジ２６ｂの一側縁同士をウェブ２６ａで連結した断面コ字状のチャンネル部と、その一対のフランジ２６ｂの他側縁からそれぞれ外側（上下方向）へ延びる一対の連結部２６ｃと、を備える。即ち、横骨２６は、前後方向に垂直な断面がハット形状であって、その断面形状が前後方向の全長に亘って同一に形成されている。また、チャンネル部（ウェブ２６ａ、フランジ２６ｂ）及び連結部２６ｃは、１枚の板材を曲げ加工することで一体に形成されている。

【0038】

ウェブ２６ａが内板２４から離隔した状態で、一対の連結部２６ｃがそれぞれ内板２４の車両内側に接合されている。具体的な接合方法としては、レーザ溶接、スポット溶接または栓溶接で形成した重ね接合部２９によって内板２４と連結部２６ｃとを接合する方法が挙げられる。なお、重ね接合部２８，２９を個別に形成せず、外板２１，２２と内板２４と連結部２６ｃとの３枚が重なった部分の複数か所にスポット溶接を施し、この溶接で形成した重ね接合部で３枚を一度に接合しても良い。この場合、外板２１，２２と内板２４との接合、内板２４と連結部２６ｃとの接合を別々に行う場合と比べて、側構体１２の製作工数を削減できる。

【0039】

なお、内板２４が重なっていない部分の外板２１，２２には、レーザ溶接またはスポット溶接によって連結部２６ｃが直接接合される。また、内板２４の有無に関わらず、複数の横骨２６のウェブ２６ａまでの外板２１，２２からの高さ（左右方向寸法）は、いずれも同一になるようにフランジ２６ｂの幅（左右方向寸法）が設定されている。これにより、複数の横骨２６のウェブ２６ａ同士を縦骨２７で連結し易くできる。

【0040】

内板２４に接合される横骨２６において、一対のフランジ２６ｂ間の幅Ｗ２よりも突起部２５の幅Ｗ１が小さくなっている。そのため、上述した通り、突起部２５により内板２４が外板２１，２２から離れる部位の幅を更に小さくでき、内板２４と外板２１，２２との密着により高強度化する範囲を更に広くできる。

【0041】

内板２４に接合される横骨２６において、連結部２６ｃの車両外側の面（内板２４に接する面）からウェブ２６aの車両外側の面（内板２４に対向する面）までの左右方向寸法を、横骨２６の高さＨ２とする。この高さＨ２よりも突起部２５の高さＨ１が小さく、横骨２６の幅Ｗ２よりも突起部２５の幅Ｗ１が小さいのに加え、横骨２６と突起部２５とが互いに平行であるため、横骨２６の内側（一対のフランジ２６ｂ間）にも突起部２５を配置することが可能となる。その結果、横骨２６の配置の自由度を更に向上できる。なお本実施形態では、実際に横骨２６の内側に突起部２５が位置している。

【0042】

また、突起部２５の高さＨ１は、横骨２６の高さＨ２よりも３ｍｍ以上小さいことが好ましい。これにより、突起部２５や横骨２６等の製造誤差を考慮しても横骨２６の内側に突起部２５を位置させることができる。高さＨ１は、高さＨ２の半分よりも大きいことが好ましい。この場合、突起部２５（接合部２３）の近傍で内板２４を面外方向へより変形し難くできる。

【0043】

図２及び図３に示すように、複数の縦骨２７は、横骨２６と共に側構体１２の強度および剛性を確保するための金属製の骨組である。複数の縦骨２７は、複数の横骨２６とそれぞれ垂直に交差するように前後方向に並び、複数か所のレーザ溶接、スポット溶接または栓溶接により複数の横骨２６のウェブ２６ａに接合されている。

【0044】

縦骨２７は、横骨２６と同様に、一対のフランジの一側縁同士をウェブで連結した断面コ字状のチャンネル部２７ａと、その一対のフランジの他側縁からそれぞれ外側（前後方向）へ延びて横骨２６に接合される一対の連結部２７ｂと、を備える。即ち、縦骨２７は、上下方向に垂直な断面がハット形状であって、その断面形状が上下方向の全長に亘って同一に形成されている。

【0045】

更に、縦骨２７の連結部２７ｂの外縁からは、外板２１，２２へ向かって垂下部２７ｃが延びる。この垂下部２７ｃによって縦骨２７を高剛性化できる。なお、垂下部２７ｃは、複数の横骨２６及び突起部２５を避けるように切り欠かれ（複数に分断され）ている。

【0046】

但し、上述した通り、横骨２６の内側に突起部２５が位置しているため、突起部２５との干渉を避けるために縦骨２７の垂下部２７ｃへ切り欠きを追加することを不要にできる。横骨２６の内側に突起部２５が位置することで、この縦骨２７に限らず、内板２４の車両内側に位置する物品に対し、突起部２５との干渉を避けるための設計を不要にできる。

【0047】

次に図５を参照して側構体１２の製造方法について説明する。図５（ａ）は、側構体１２の外板２１，２２の部分拡大断面図である。図５（ｂ）は、側構体１２の外板２１，２２及び内板２４の部分拡大断面図である。図５（ｃ）は、側構体１２の外板２１，２２、内板２４及び横骨２６の部分拡大断面図である。なお、図５には、上述した通り削正前の接合部２３の盛り上がりが破線で示されている。

【0048】

まず図５（ａ）に示すように、外板２１，２２の縁同士を突き合わせ、外板２１，２２の縁同士をレーザ溶接などで接合して接合部２３を形成する。次いで図５（ｂ）に示すように、外板２１，２２の車両内側に内板２４を重ね、その重ねた部分をレーザ溶接などによる重ね接合部２８で接合する。次いで図５（ｃ）に示すように、横骨２６の連結部２６ｃを内板２４等に重ね、その重ねた部分をレーザ溶接などによる重ね接合部２９で接合する。最後に複数の横骨２６と複数の縦骨２７とを接合することで、側構体１２が形成される。

【0049】

なお、各部位の接合順は上述した手順に限らない。例えば、重ね接合部２９で横骨２６と内板２４とを接合してから、重ね接合部２８で内板２４と外板２１，２２とを接合しても良い。

【0050】

また、先に重ね接合部２８で内板２４と外板２１，２２とを接合する場合、内板２４のうち連結部２６ｃが重ねられる部分を避けて重ね接合部２８を配置することが好ましい。これにより、重ね接合部２８の車両内側への盛り上がりを除去する作業を不要にできる。但し、重ね接合部２８の車両内側への盛り上がりを除去した後、その除去した部分の上に連結部２６ｃを重ねても良い。

【0051】

次に図６を参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では、横骨２６の内側に突起部２５が位置する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、横骨２６の外側に突起部３２が位置する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0052】

図６は第２実施形態における鉄道車両構体の側構体３０の部分拡大断面図である。この図６には、側構体３０のうち吹寄部１７の一部を拡大した断面図が示されている。吹寄部１７における側構体３０は、接合部２３で互いに接合された上下２枚の外板２１，２２と、その外板２１，２２の車両内側に重ねられる内板３１と、それら外板２１，２２又は内板３１の車両内側に接合される複数の横骨（骨部材）２６及び縦骨２７と、を備える。

【0053】

内板３１は、接合部２３を跨ぐように外板２１，２２の車両内側に重ねられて接合される金属製の板材であり、シアプレートと称される。内板３１は、接合部２３に重なる部分が前後方向の全長に亘り車両内側へ曲がって突出した突起部３２を備え、この突起部３２以外の部位が平板状に形成されている。内板３１は、この突起部３２の断面形状や寸法が第１実施形態の内板２４と異なるが、それ以外は内板２４と同一に構成されている。

【0054】

よって、第１実施形態と同様に、内板３１への突起部３２の形成によって、低強度の接合部２３の近傍で内板３１が高剛性化されるため、外板２１，２２と内板３１とが重なった部分の強度をバランス良く確保できる。従って、その部分を更に補強するための横骨２６の配置に対する自由度を向上できる。

【0055】

突起部３２は、前後方向に垂直な断面において、車両内側の頂点へ向かうにつれて次第に高くなる形状であり、具体的に頂点が丸い山形状である。この場合、第１実施形態における半円弧状の突起部２５と同様に、１回のプレス加工によって突起部３２を形成し易くでき、内板３１に対する加工回数を低減し易くできる。

【0056】

突起部３２の高さＨ１は、横骨２６の高さＨ２よりも大きい。そのため、横骨２６の内側に突起部３２を配置することはできないが、突起部３２（接合部２３）の近傍で内板３１を面外方向へより変形し難くできる。その結果、外板２１，２２と内板３１とが重なった部分の強度をバランス良く向上でき、接合部２３から離れた位置に横骨２６を配置し易くできるという点で、横骨２６の配置の自由度を向上できる。

【0057】

突起部３２は縦骨２７と非接合である。更に、突起部３２の頂点と縦骨２７との間には、無荷重時において隙間が設けられている。これにより、突起部３２と縦骨２７とを干渉し難くするために求められる突起部３２の高さＨ１の寸法精度を低くでき、突起部３２を形成し易くできる。

【0058】

なお、突起部３２の高さＨ１が横骨２６の高さＨ２よりも大きいため、上記無荷重時の隙間は非常に小さく、横骨２６のウェブ２６ａの板厚未満となる。この隙間が小さいことによって、突起部３２の上下両側の横骨２６間で外板２１，２２及び内板３１が車両内側へ若干撓んだとき、突起部３２が縦骨２７に接触し易く、その接触により外板２１，２２及び内板３１の撓みを規制できる。よって、この撓みに伴う側構体３０の面外方向への変形をより小さくできる。

【0059】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。上記実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

【0060】

上記実施形態において、各部材の具体的な接合方法として、レーザ溶接やスポット溶接などを例示したが、スポット溶接以外の抵抗溶接やガス溶接などの他の溶接方法を用いても良い。また、溶接に限らず、摩擦撹拌接合によって各部材を接合しても良い。更に一部の接合方法に、ボルト等による機械接合を用いても良い。

【0061】

上記実施形態では、接合部２３が吹寄部１７に位置する場合を説明したが、これに限られない。例えば、側構体１２，３０の幕部１８や腰部１９に接合部２３を位置させ、その接合部２３を跨ぐように内板２４，３１を配置しても良い。また、接合部２３が前後方向に延びて形成される場合に限らず、接合部２３を上下方向に延ばして形成し、その接合部２３を跨ぐように内板２４，３１を配置しても良い。更に、外板２１，２２の接合部２３を跨ぐ内板２４，３１を、側構体１２，３０に限らず妻構体１４や屋根構体１３に適用しても良い。なお、接合部２３の位置によっては、横骨２６の位置ではなく縦骨２７の位置の自由度を突起部２５，３２によって向上できる。

【0062】

上記実施形態では、突起部２５，３２の断面形状が半円弧状または山形状である場合を説明したが、これに限られない。例えば、突起部２５，３２の断面形状をハット形状などにしても良い。

【符号の説明】

【0063】

１０ 鉄道車両構体
１２，３０ 側構体
１５ 窓開口
１７ 吹寄部
２１，２２ 外板
２３ 接合部
２４，３１ 内板
２５，３２ 突起部
２６ 横骨（骨部材）
２６ａ ウェブ（チャンネル部の一部）
２６ｂ フランジ（チャンネル部の一部）
２６ｃ 連結部