特許 7508672 鉄道車両及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(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 17/08 20060101AFI20240624BHJP

【ＦＩ】

B61D17/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023138025

(22)【出願日】2023-08-28

【審査請求日】2023-08-28

(73)【特許権者】

【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】大塚 大輔

(72)【発明者】

【氏名】一ノ瀬 賢太

【審査官】山本 賢明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－２９１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６２６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２７８２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平２－３４３７７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステンレス鋼板を車体の側外板に用い、前記側外板に車両長手方向へ連続状に形成された横長の側窓を備え、前記側窓の車両上方で前記側外板の幕部の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の上横骨と、前記側窓の車両下方で前記側外板の腰部の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の下横骨と、を設け、
前記側窓の車両長手方向中間部で、前記上横骨と前記下横骨とを車室側で繋ぐ吹寄部内板と、前記吹寄部内板の車室側に接合された縦骨と、を有する吹寄補強ブロックを備えた鉄道車両であって、
前記上横骨の各フランジ部は、前記幕部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、前記下横骨の各フランジ部は、前記腰部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、
前記吹寄部内板は、全ての前記上横骨及び全ての前記下横骨の各天板部に対して溶接され、
前記縦骨は、前記吹寄部内板の上端部から下端部まで延設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、
前記縦骨は、ハット状断面に形成され、前記側窓の上端部に隣接する前記上横骨の位置で、及び前記側窓の下端部に隣接する前記下横骨の位置で、フランジ部の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部を備え、
前記吹寄部内板は、前記側窓の領域に形成された吹寄柱部と、前記幕部の領域で前記吹寄柱部より幅広く形成された上吹寄拡張部と、前記腰部の領域で前記吹寄柱部より幅広く形成された下吹寄拡張部と、を備え、
前記上吹寄拡張部と前記下吹寄拡張部は、前記フランジ突出部より大きく車両長手方向へ拡張されてい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、
前記吹寄柱部と前記上吹寄拡張部とが交差する車両上方の隅部、及び、前記吹寄柱部と前記下吹寄拡張部とが交差する車両下方の隅部の内、少なくとも１つの前記隅部には、平面視で略Ｌ字状に形成された隅部補強板が、前記縦骨の前記側窓側の前記フランジ部及び前記フランジ突出部の車室側に接合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に記載された鉄道車両において、
前記吹寄部内板は、前記縦骨と異なる位置で、前記上横骨と前記下横骨の各天板部に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接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の製造方法において、
前記側外板と前記上横骨及び前記下横骨の前記各フランジ部とをレーザ溶接して側外板補強ブロックを形成する側外板補強ブロック形成工程と、
前記吹寄部内板と前記縦骨とを接合して前記吹寄補強ブロックを形成する吹寄補強ブロック形成工程と、
前記側外板補強ブロックの前記上横骨及び前記下横骨の前記各天板部と、前記吹寄補強ブロックの前記吹寄部内板と、を溶接して側構体ブロックを形成する側構体ブロック形成工程と、
を備えている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、より詳しくは、ステンレス鋼板を車体の側外板に用い、車両長手方向に連続状に形成された横長の側窓を備えた鉄道車両及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、特急車両等では、耐腐食性、美観性等に優れたステンレス鋼板を車体の側外板に用い、車両長手方向に連続状に形成された横長の側窓を備えた鉄道車両が、採用されている。このような鉄道車両では、車体剛性を確保するため、側外板の車室側に横骨と縦骨とを設け、横長の側窓の車両長手方向中間部で上下の横骨を車室側で繋ぐ吹寄補強構造が検討されている。この吹寄補強構造を備えた鉄道車両が、例えば、特許文献１に開示されている。

【0003】

すなわち、図１０、図１１に示すように、特許文献１の鉄道車両１００では、側外板１０１に形成される横長の側窓１０２の車室側上方にハット状断面の上側横骨１０３が配置され、上側横骨１０３のフランジ部が側外板１０１の幕部１０１ａに溶接され、側窓１０２の車室側下方にハット状断面の下側横骨１０４が配置され、下側横骨１０４のフランジ部が側外板１０１の腰部１０１ｂに溶接されている。また、吹寄補強構造１０５Ｈとして、平板状に形成された吹寄部内板１０５が、側窓１０２の車両長手方向中間部で、上側横骨１０３と下側横骨１０４とに車室側で渡されるように固定され、また、吹寄部内板１０５の車室側面に接して配置された一対の吹寄柱部材１０６が、幕部１０１ａに溶接されたハット状断面の幕部柱１０７と、腰部１０１ｂに溶接されたハット状断面の腰部柱１０８と、を繋ぐように接合されている。

【0004】

上記吹寄柱部材１０６は、上側横骨１０３と下側横骨１０４との間でハット状断面になるように折り曲げ加工され、上側横骨１０３の上方と下側横骨１０４の下方でコ字状断面になるように折り曲げ加工され、コ字状断面の側壁部に相当する上部リブ１０６ａと下部リブ１０６ｂとを備えている。上部リブ１０６ａは、幕部柱１０７の側壁部に溶接され、下部リブ１０６ｂは、腰部柱１０８の側壁部に溶接されている。また、吹寄柱部材１０６の板内面には、ハット状断面とコ字状断面との境界部に形成した切欠き形状部１０６ｄ、１０６ｅを跨いで、車両上下方向に延設されたコ字状断面の吹寄柱補強部材１０９、１１０が接合されている。

【0005】

また、吹寄部内板１０５は、略Ｈ状に打ち抜かれた板材であり、上下に設けられる張出部分１０５ａ、１０５ｂの間に柱部分１０５ｃが設けられ、上方の張出部分１０５ａは上側横骨１０３の天板部と溶接され、下方の張出部分１０５ｂは下側横骨１０４の天板部と溶接されている。また、吹寄部内板１０５の柱部分１０５ｃには、吹寄柱部材１０６の中央部でハット状断面のフランジ部に相当する中リブ１０６ｃが溶接されている。

【0006】

また、側外板１０１の幕部１０１ａには、上側横骨１０３の上方で一対の幕部柱１０７を挟んで分割された複数の上分割横骨１０３ａが溶接され、さらに、一対の幕部柱１０７同士を繋ぐ幕部柱繋ぎ板１１１が溶接されている。また、側外板１０１の腰部１０１ｂには、下側横骨１０４の下方で一対の腰部柱１０８を挟んで分割された複数の下分割横骨１０４ｂが溶接され、さらに、一対の腰部柱１０８同士を繋ぐ腰部柱繋ぎ板１１２が溶接されている。

【0007】

なお、吹寄部内板１０５には、側外板１０１に対して、上側横骨１０３のフランジ部と幕部柱１０７のフランジ部とを重ねて溶接するための溶接ガン逃し孔ＹＮ１と、下側横骨１０４のフランジ部と腰部柱１０８のフランジ部とを重ねて溶接するための溶接ガン逃し孔ＹＮ４と、上側横骨１０３のフランジ部を溶接するための溶接ガン逃し孔ＹＮ３と、下側横骨１０４のフランジ部を溶接するための溶接ガン逃し孔ＹＮ２と、がそれぞれ形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０２０－２９１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記特許文献１の鉄道車両１００では、以下のような問題があった。すなわち、吹寄補強構造１０５Ｈを構成する部品の内、吹寄柱部材１０６が、幕部１０１ａに溶接されたハット状断面の幕部柱１０７と、腰部１０１ｂに溶接されたハット状断面の腰部柱１０８と、を上部リブ１０６ａ、下部リブ１０６ｂによって繋ぐように接合されている。そのため、吹寄柱部材１０６の板内面には、上部リブ１０６ａ、下部リブ１０６ｂを形成するための切欠き形状部１０６ｄ、１０６ｅを補強する吹寄柱補強部材１０９、１１０が接合されている。

【0010】

また、吹寄補強構造１０５Ｈを構成する部品の内、吹寄部内板１０５は、吹寄柱部材１０６の上部リブ１０６ａ、下部リブ１０６ｂによって上下端が規制されて、略Ｈ状に打ち抜かれた板材であり、上方の張出部分１０５ａは上側横骨１０３の天板部のみと溶接され、下方の張出部分１０５ｂは下側横骨１０４の天板部のみと溶接されている。そのため、幕部１０１ａには、吹寄部内板１０５の存在しない車両上方を補強するため、上側横骨１０３の上方で一対の幕部柱１０７と、幕部柱１０７を挟んで分割された複数の上分割横骨１０３ａと、が溶接され、幕部柱１０７同士を繋ぐ幕部柱繋ぎ板１１１が溶接されている。また、腰部１０１ｂには、吹寄部内板１０５の存在しない車両下方を補強するため、下側横骨１０４の下方で一対の腰部柱１０８と、腰部柱１０８を挟んで分割された複数の下分割横骨１０４ｂと、が溶接され、腰部柱１０８同士を繋ぐ腰部柱繋ぎ板１１２が溶接されている。

【0011】

したがって、上記特許文献１の鉄道車両１００では、吹寄部内板１０５及び吹寄柱部材１０６以外に、側外板１０１を補強する部品（幕部柱１０７、腰部柱１０８、吹寄柱補強部材１０９、１１０、幕部柱繋ぎ板１１１、腰部柱繋ぎ板１１２等）の部品点数が多く、それに伴って、溶接工数が増大するという問題があった。

【0012】

また、上記特許文献１の鉄道車両１００では、上記各部品を以下の手順で溶接する必要があった。はじめに、吹寄柱補強部材１０９、１１０を接合した吹寄柱部材１０６と吹寄部内板１０５とを溶接すると共に、吹寄部内板１０５の上下の張出部分１０５ａ、１０５ｂを上側横骨１０３の天板部と下側横骨１０４の天板部とに溶接し、吹寄柱部材１０６の上部リブ１０６ａ、下部リブ１０６ｂを幕部柱１０７、腰部柱１０８の各側壁部に溶接する。次に、側外板１０１（幕部１０１ａ、腰部１０１ｂ）に対して、上側横骨１０３と下側横骨１０４の各フランジ部を溶接し、幕部柱１０７と腰部柱１０８の各フランジ部を溶接する。

【0013】

したがって、吹寄柱部材１０６と吹寄部内板１０５とから成る吹寄補強構造１０５Ｈを、上側横骨１０３と下側横骨１０４と幕部柱１０７と腰部柱１０８とに溶接した後に、側外板１０１（幕部１０１ａ、腰部１０１ｂ）に対して、上側横骨１０３と下側横骨１０４と幕部柱１０７と腰部柱１０８の各フランジ部を、それぞれ溶接する必要がある。

【0014】

ところが、上側横骨１０３と下側横骨１０４と幕部柱１０７と腰部柱１０８は、吹寄柱部材１０６及び吹寄部内板１０５に溶接されたことによって、その各フランジ部の面位置精度が低下しやすく、部品同士の隙間が狭くなる。そのため、側外板１０１（幕部１０１ａ、腰部１０１ｂ）に対して、面位置精度が低下した上側横骨１０３と下側横骨１０４と幕部柱１０７と腰部柱１０８の各フランジ部を、設備的な施工条件が厳しいレーザ溶接によって接合することは難しく、設備的な施工条件が比較的優しいスポット溶接又はアーク溶接によって接合させることになる。その結果、側外板１０１にスポット溶接の圧痕やアーク溶接の熱歪等が生じて外観性に影響する可能性があった。

【0015】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、横長の側窓を有する側外板の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓の車室側で効果的に補強できる鉄道車両及びその鉄道車両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】

【0016】

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）ステンレス鋼板を車体の側外板に用い、前記側外板に車両長手方向へ連続状に形成された横長の側窓を備え、前記側窓の車両上方で前記側外板の幕部の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の上横骨と、前記側窓の車両下方で前記側外板の腰部の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の下横骨と、を設け、
前記側窓の車両長手方向中間部で、前記上横骨と前記下横骨とを車室側で繋ぐ吹寄部内板と、前記吹寄部内板の車室側に接合された縦骨と、を有する吹寄補強ブロックを備えた鉄道車両であって、
前記上横骨の各フランジ部は、前記幕部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、前記下横骨の各フランジ部は、前記腰部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、
前記吹寄部内板は、全ての前記上横骨及び全ての前記下横骨の各天板部に対して溶接され、
前記縦骨は、前記吹寄部内板の上端部から下端部まで延設されていることを特徴とする。

【0017】

本発明においては、上横骨の各フランジ部は、幕部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、下横骨の各フランジ部は、腰部に対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接されているので、側外板の幕部及び腰部における、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。なお、上横骨は、側窓の車両上方で側外板の幕部の車室側に上下に離間して並列配置され、下横骨は、側窓の車両下方で側外板の腰部の車室側に上下に離間して並列配置されているので、側外板の幕部及び腰部に対して、上横骨と下横骨とをそれぞれ分離して配置でき、側外板の幕部及び腰部に対して、上横骨のフランジ部と下横骨のフランジ部とを精度良く当接できる。そのため、側外板の幕部と腰部とに対して、上横骨のフランジ部と下横骨のフランジ部とをそれぞれ安定してレーザ溶接することができる。

【0018】

また、吹寄部内板は、全ての上横骨及び全ての下横骨の各天板部に対して溶接され、縦骨は、吹寄部内板の上端部から下端部まで延設されているので、側窓の車両長手方向中間部で、全ての上横骨と全ての下横骨とを吹寄部内板と縦骨によって車室側で繋ぐことができ、車両上下方向の強度を高めることができる。これによって、横長の側窓を形成した側外板を補強する部品の部品点数を低減でき、それに伴い、溶接工数を低減させることができる。

【0019】

よって、本発明によれば、横長の側窓を有する側外板の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓の車室側で効果的に補強できる鉄道車両を提供することができる。

【0020】

（２）（１）に記載された鉄道車両において、
前記縦骨は、ハット状断面に形成され、前記側窓の上端部に隣接する前記上横骨の位置で、及び、前記側窓の下端部に隣接する前記下横骨の位置で、フランジ部の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部を備え、
前記吹寄部内板は、前記側窓の領域に形成された吹寄柱部と、前記幕部の領域で前記吹寄柱部より幅広く形成された上吹寄拡張部と、前記腰部の領域で前記吹寄柱部より幅広く形成された下吹寄拡張部と、を備え、
前記上吹寄拡張部と前記下吹寄拡張部は、前記フランジ突出部より大きく車両長手方向へ拡張されていることを特徴とする。

【0021】

本発明においては、縦骨は、ハット状断面に形成され、側窓の上端部に隣接する上横骨の位置で、及び、側窓の下端部に隣接する下横骨の位置で、フランジ部の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部を備え、吹寄部内板は、側窓の領域に形成される吹寄柱部と、幕部の領域で吹寄柱部より幅広く形成された上吹寄拡張部と、腰部の領域で吹寄柱部より幅広く形成された下吹寄拡張部と、を備え、上吹寄拡張部と下吹寄拡張部は、フランジ突出部より大きく車両長手方向へ拡張されているので、吹寄柱部と上吹寄拡張部とが交差する車両上方の隅部、及び、吹寄柱部と下吹寄拡張部とが交差する車両下方の隅部を、上吹寄拡張部とフランジ突出部、及び、下吹寄拡張部とフランジ突出部とが、それぞれ２枚重ねの状態で補強できる。そのため、上下の隅部における応力集中を緩和して、側外板を側窓の車室側でより一層効果的に補強できる。

【0022】

また、側外板の幕部と腰部の各領域において、上横骨及び下横骨の各天板部に吹寄部内板の上吹寄拡張部及び下吹寄拡張部を溶接する溶接位置を、より広い範囲に分散して配置することができる。そのため、上横骨及び下横骨と吹寄部内板との連結強度を高めつつ、上横骨及び下横骨に対して吹寄部内板を溶接する際の溶接熱を、より広い範囲で分散させることができる。その結果、側外板を側窓の車室側でより一層効果的に補強しつつ、側外板に対する熱影響をより一層低減でき、側外板の外観性を向上させることができる。

【0023】

（３）（２）に記載された鉄道車両において、
前記吹寄柱部と前記上吹寄拡張部とが交差する車両上方の隅部、及び、前記吹寄柱部と前記下吹寄拡張部とが交差する車両下方の隅部の内、少なくとも１つの前記隅部には、平面視で略Ｌ字状に形成された隅部補強板が、前記縦骨の前記側窓側の前記フランジ部及び前記フランジ突出部の車室側に接合されていることを特徴とする。

【0024】

本発明においては、吹寄柱部と上吹寄拡張部とが交差する車両上方の隅部、及び、吹寄柱部と下吹寄拡張部とが交差する車両下方の隅部の内、少なくとも１つの隅部には、平面視で略Ｌ字状に形成された隅部補強板が、縦骨の側窓側のフランジ部及びフランジ突出部の車室側に接合されているので、応力集中しやすい隅部において、吹寄部内板と縦骨の側窓側のフランジ部及びフランジ突出部と隅部補強板とが３枚重ね状態でより一層強固に補強することができる。また、隅部補強板は、縦骨の側窓側のフランジ部とフランジ突出部の車室側に接合されているので、隅部補強板は、必要に応じて事後的に追加することもできる。そのため、簡単かつ自由度を持って、隅部の補強効果を高めることができる。

【0025】

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記吹寄部内板は、前記縦骨と異なる位置で、前記上横骨と前記下横骨の各天板部に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されていることを特徴とする。

【0026】

本発明においては、吹寄部内板は、縦骨と異なる位置で、上横骨及び下横骨の各天板部に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されているので、吹寄部内板と、上横骨及び下横骨の各天板部と、を２枚重ねの状態で安定してレーザ溶接でき、レーザ溶接の溶け込み不良等を簡単に回避することができる。また、吹寄部内板は、各天板部に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されているので、縦骨と隣接する位置で、吹寄部内板と上横骨及び下横骨とをより多くの箇所で溶接でき、上横骨及び下横骨に対する吹寄部内板と縦骨との連結強度を高めることができる。そのため、横長の側窓が形成された側外板を、側窓の車室側でより一層効果的に補強できる。

【0027】

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された鉄道車両の製造方法において、
前記側外板と前記上横骨及び前記下横骨の前記各フランジ部とをレーザ溶接して側外板補強ブロックを形成する側外板補強ブロック形成工程と、
前記吹寄部内板と前記縦骨とを接合して前記吹寄補強ブロックを形成する吹寄補強ブロック形成工程と、
前記側外板補強ブロックの前記上横骨及び前記下横骨の前記各天板部と、前記吹寄補強ブロックの前記吹寄部内板と、を溶接して側構体ブロックを形成する側構体ブロック形成工程と、
を備えていることを特徴とする。

【0028】

本発明においては、側外板と上横骨及び下横骨の各フランジ部とをレーザ溶接して側外板補強ブロックを形成する側外板補強ブロック形成工程を備えているので、側外板の幕部及び腰部における、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。なお、上横骨は、側窓の車両上方で側外板の車室側に上下に離間して並列配置され、下横骨は、側窓の車両下方で側外板の車室側に上下に離間して並列配置されているので、幕部及び腰部に対して、上横骨と下横骨とをそれぞれ分離して配置でき、レーザ溶接時におけるレーザビームの移動空間を直線的に確保できる。そのため、側外板の幕部及び腰部に対して、上横骨のフランジ部と下横骨のフランジ部とを迅速に溶接できる。その結果、溶接工数の低減を図ることもできる。

【0029】

また、吹寄部内板と縦骨とを接合して吹寄補強ブロックを形成する吹寄補強ブロック形成工程を備えているので、側外板と上横骨及び下横骨のフランジ部とをレーザ溶接して側外板補強ブロックを形成する側外板補強ブロック形成工程とは別に、吹寄部内板と縦骨とを接合して吹寄補強ブロックを予め形成することができる。そのため、吹寄部内板と縦骨とを接合した吹寄補強ブロックをシンプルな構造で形成でき、部品点数の削減、及び、それに伴って溶接等の工数を低減できる。また、上横骨及び下横骨に対して吹寄部内板を溶接する以前に、側外板と上横骨及び下横骨の各フランジ部とをレーザ溶接することができる。そのため、吹寄部内板を溶接することによって変形する上横骨及び下横骨を、レーザ溶接前に矯正する必要がない。したがって、矯正等の修正工数を削減できると同時に、レーザ溶接における溶接品質が向上し、側外板の幕部及び腰部における、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0030】

また、側外板補強ブロックの上横骨及び下横骨の各天板部と、吹寄補強ブロックの吹寄部内板と、を溶接して側構体ブロックを形成する側構体ブロック形成工程を備えているので、既に、側外板と上横骨及び下横骨の各フランジ部とをレーザ溶接して剛性を高めた側外板補強ブロックの上横骨及び下横骨の各天板部と、吹寄補強ブロックの吹寄部内板と、を溶接して側構体ブロックを形成することができる。そのため、上横骨及び下横骨の天板部と吹寄部内板とを溶接する際の側外板に生じる変形や熱歪を大幅に低減できる。

【0031】

したがって、横長の側窓を有する側外板の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓の車室側で効果的に補強できる鉄道車両の製造方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、横長の側窓を有する側外板の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓の車室側で効果的に補強できる鉄道車両及びその鉄道車両の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両の概略側面図である。

【図2】図１に示す側構体のＡ部を車両内方（車室側）から見た部分側面図である。

【図3】図２に示す側構体の断面図であって、（Ａ）はＢ-Ｂ断面図を示し、（Ｂ）はＣ-Ｃ断面図を示し、（Ｃ）はＤ-Ｄ断面図を示す。

【図4】図２に示すＥ矢視図である。

【図5】図１に示す鉄道車両の製造方法を表すフローチャート図である。

【図6】図２に示すＦ部の斜視図であって、図５に示す側外板補強ブロック形成工程の説明図である。

【図7】図２に示す吹寄補強ブロックの車両内方（車室側）から見た側面図であって、図５に示す吹寄補強ブロック形成工程の説明図である。

【図8】図２に示すＧ部の斜視図であって、図５に示す側構体ブロック形成工程の説明図である。

【図9】図２に示すＧ部の斜視図であって、図５に示す側構体ブロック形成工程の変形例の説明図である。

【図10】特許文献１に記載された鉄道車両の側構体を車両内方（車室側）から見た部分側面図である。

【図11】図１０に示すＨ－Ｈ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

＜本鉄道車両の構成＞
次に、本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0035】

図１に、本発明の実施形態の一態様に係る鉄道車両の概略側面図を示す。図１に示すように、本態様の鉄道車両１０は、ステンレス鋼板ＳＫを車体ＳＴの側外板１に用い、側外板１に車両長手方向へ連続状に形成された横長の側窓２を備えている。ステンレス鋼板ＳＫは、高強度で軽量化が可能なオーステナイト系ステンレス鋼板が好ましく、２ｍｍ程度の板厚で形成されている。また、車体ＳＴは、レールＲＬ上を走行する台車ＤＳに支持される台枠ＤＷと、台枠ＤＷの車両幅方向の両端部から上方に起立する側構体ＧＫと、台枠ＤＷの車両長手方向の両端部から上方に起立する妻構体ＴＫと、側構体ＧＫ及び妻構体ＴＫの上端部に接続された屋根構体ＹＫと、を備えている。側構体ＧＫには、妻構体ＴＫ寄りの位置に乗降用の側扉ＧＴが形成されている。図１では、側扉ＧＴは、１つであるが、複数でも良い。

【0036】

また、側構体ＧＫは、車両長手方向で複数の側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３に分割され、各側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３は、図示しない境界部で接合されている。側構体ＧＫの車外側に配置される側外板１には、車両長手方向へ連続状に形成された横長の側窓２が形成されている。側窓２は、例えば、一方の妻構体ＴＫと側扉ＧＴとの間で、横長の略長方形状に形成されている。側外板１は、側窓２の車両上方に位置する幕部１ａと、側窓２の車両下方に位置する腰部１ｂと、を備えている。側構体ＧＫは、側窓２の車両長手方向中間部で、幕部１ａと腰部１ｂとを車室側で繋ぐ複数の吹寄補強ブロック５Ｈを備えている。吹寄補強ブロック５Ｈの詳細は、後述する。

【0037】

また、図２に、図１に示す側構体のＡ部を車両内方（車室側）から見た部分側面図を示す。図３に、図２に示す側構体の断面図であって、（Ａ）はＢ-Ｂ断面図を示し、（Ｂ）はＣ-Ｃ断面図を示し、（Ｃ）はＤ-Ｄ断面図を示す。図４に、図２に示すＥ矢視図を示す。図２～図４に示すように、側構体ＧＫには、側窓２の車両上方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の上横骨３、７と、側窓２の車両下方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の下横骨４、８と、を設けている。上横骨３、７と下横骨４、８は、各側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３の車両長手方向の長さと略同一の長さに形成され、互いに平行に配置されている。上横骨３、７と下横骨４、８は、例えば、板厚が１～３ｍｍ程度の鋼板（例えば、ステンレス鋼板）を、略同一の高さのハット状断面に折り曲げ加工して形成されている。

【0038】

なお、上横骨３、７は、側窓２の上端部２１に隣接して配置される上横骨３と、当該上横骨３の車両上方で平行に複数配置される他の上横骨７（７ａ、７ｂ）と、を備え、最上方の横骨７ｂは、側外板１（幕部１ａ）の上端部に隣接して配置されている。また、下横骨４、８は、側窓２の下端部２２に隣接して配置される下横骨４と、当該下横骨４の車両下方で平行に複数配置される他の下横骨８、８、８と、を備え、最下方の下横骨８は、側外板１（腰部１ｂ）の下端部に隣接して配置されている。

【0039】

また、側構体ＧＫは、側窓２の車両長手方向中間部で、上横骨３、７と下横骨４、８とを車室側で繋ぐ吹寄部内板５と、吹寄部内板５の車室側に接合された縦骨６と、を有する吹寄補強ブロック５Ｈを複数備えている。吹寄部内板５は、例えば、板厚が１～３ｍｍ程度の一体の鋼板（例えば、ステンレス鋼板）で平板状に形成されている。ここでは、車両長手方向に離間した一対の縦骨６、６が、車両上下方向へ平行に配置されている。一対の縦骨６、６は、吹寄部内板５の車両長手方向中心部で車両上下方向に延びる吹寄中心線５ＣＬに対して、左右対称に形成されている。

【0040】

また、上横骨３、７の各フランジ部３１、７１は、幕部１ａに対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、下横骨４、８の各フランジ部４１、８１は、腰部１ｂに対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接されている。このレーザ溶接では、上横骨３、７及び下横骨４、８の各フランジ部３１、４１、７１、８１に対して、車室側からレーザビームＲＢを連続状に照射して、フランジ部３１、４１、７１、８１と側外板１の車室側部分とを重ね溶接する（図６参照）ので、レーザ溶接の溶接ビード（表ビード）ＲＹは各フランジ部３１、４１、７１、８１に表れているが、レーザ溶接の裏ビードは、側外板１の車外側に表れていない。そのため、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0041】

なお、上横骨３、７は、側窓２の車両上方で側外板１の幕部１ａの車室側に上下に離間して並列配置され、下横骨４、８は、側窓２の車両下方で側外板１の腰部１ｂの車室側に上下に離間して並列配置されているので、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７と下横骨４、８とをそれぞれ分離して配置できる。そのため、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７のフランジ部３１、７１と下横骨４、８のフランジ部４１、８１とを精度良く当接できる。その結果、側外板１の幕部１ａと腰部１ｂとに対して、上横骨３、７のフランジ部３１、７１と下横骨４、８のフランジ部４１、８１とをそれぞれ安定した品質でレーザ溶接することができる。

【0042】

また、吹寄部内板５は、全ての上横骨３、７及び全ての下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に対して溶接（例えば、レーザ溶接）され、縦骨６は、吹寄部内板５の上端部５２１から下端部５３１まで延設されている。縦骨６のフランジ部６１は、吹寄部内板５に対して、上端部５２１から下端部５３１まで所定の間隔で連続的に接合（例えば、スポット溶接）されている。そのため、側窓２の車両長手方向中間部で、全ての上横骨３、７と全ての下横骨４、８とを吹寄部内板５と縦骨６によって車室側で繋ぐことができ、車両上下方向の強度を高めることができる。これによって、横長の側窓２を形成した側外板１を補強する部品の部品点数を低減でき、それに伴い、溶接工数を低減させることができる。

【0043】

よって、本鉄道車両１０によれば、横長の側窓２を有する側外板１の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓２の車室側で効果的に補強できる鉄道車両１０を提供することができる。

【0044】

また、本鉄道車両１０においては、図２～図４に示すように、縦骨６は、ハット状断面に形成され、側窓２の上端部２１に隣接する上横骨３の位置で、及び側窓２の下端部２２に隣接する下横骨４の位置で、フランジ部６１の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部６２を備え、吹寄部内板５は、側窓２の領域に形成される吹寄柱部５１と、幕部１ａの領域で吹寄柱部５１より幅広く形成された上吹寄拡張部５２と、腰部１ｂの領域で吹寄柱部５１より幅広く形成された下吹寄拡張部５３と、を備え、上吹寄拡張部５２と下吹寄拡張部５３は、フランジ突出部６２より大きく車両長手方向へ拡張されていることが好ましい。

【0045】

この場合、吹寄柱部５１と上吹寄拡張部５２とが交差する車両上方の隅部ＳＭ、及び、吹寄柱部５１と下吹寄拡張部５３とが交差する車両下方の隅部ＳＭを、上吹寄拡張部５２とフランジ突出部６２、及び、下吹寄拡張部５３とフランジ突出部６２とが、それぞれ２枚重ねの状態で補強できる。そのため、上下の隅部ＳＭにおける応力集中を緩和して、側外板１を側窓２の車室側でより一層効果的に補強できる。

【0046】

なお、縦骨６は、例えば、板厚が１～３ｍｍ程度の鋼板（例えば、ステンレス鋼板）を、略同一の高さのハット状断面に折り曲げ加工して形成されている。一対の縦骨６、６では、フランジ突出部６２は、互いに近接する位置のフランジ部６１には形成されず、互いに離間する位置のフランジ部６１から互いに反対方向へ突出するように形成されている。フランジ突出部６２は、側窓２側の外縁が円弧状に形成されている。そして、吹寄柱部５１と上吹寄拡張部５２及び下吹寄拡張部５３とが交差する上下の隅部ＳＭの外縁は、フランジ突出部６２の円弧状外縁と同一形状に形成されている。吹寄柱部５１の車両長手方向の外縁は、縦骨６の互いに離間する位置のフランジ部６１の外縁と一致するように形成されている。

【0047】

また、上吹寄拡張部５２と下吹寄拡張部５３は、幕部１ａの領域全体及び腰部１ｂの領域全体で、フランジ突出部６２より車両長手方向へ大きく拡張され、かつ略同一の横幅で形成されている。そのため、側外板１の幕部１ａと腰部１ｂの各領域において、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に吹寄部内板５の上吹寄拡張部５２及び下吹寄拡張部５３を溶接する溶接位置を、より広い範囲に分散して配置することができる。

【0048】

具体的には、上吹寄拡張部５２は、２つの上横骨７（７ａ、７ｂ）の各天板部７２（７２ａ、７２ｂ）に対して、一対の縦骨６、６の各フランジ部６１に隣接する８箇所の位置と、上吹寄拡張部５２の車両長手方向の外縁部に隣接する４箇所の位置で、溶接されている。また、上吹寄拡張部５２は、１つの上横骨３の天板部３２に対して、一対の縦骨６、６の各フランジ部６１に隣接する２箇所の位置と、上吹寄拡張部５２の車両長手方向の外縁部に隣接する２箇所の位置で、溶接されている。上記溶接する位置は、互いに同一程度の距離で離間している。

【0049】

また、下吹寄拡張部５３は、３つの下横骨８の各天板部８２に対して、一対の縦骨６、６の各フランジ部６１に隣接する１２箇所の位置と、下吹寄拡張部５３の車両長手方向の外縁部に隣接する６箇所の位置で、溶接されている。また、下吹寄拡張部５３は、一対の縦骨６、６の各フランジ部６１に隣接する２箇所の位置と、下吹寄拡張部５３の車両長手方向の外縁部に隣接する２箇所の位置で、１つの下横骨４の天板部４２と溶接されている。上記溶接する位置は、互いに同一程度の距離で離間している。

【0050】

したがって、上横骨３、７及び下横骨４、８と吹寄部内板５との連結強度を高めつつ、上横骨３、７及び下横骨４、８に対して吹寄部内板５を溶接する際の溶接熱を、より広い範囲で分散させることができる。その結果、側外板１を側窓２の車室側でより一層効果的に補強しつつ、側外板１に対する熱影響をより一層低減でき、側外板１の外観性を向上させることができる。

【0051】

また、本鉄道車両１０においては、図２～図４に示すように、吹寄柱部５１と上吹寄拡張部５２とが交差する車両上方の隅部ＳＭ、及び、吹寄柱部５１と下吹寄拡張部５３とが交差する車両下方の隅部ＳＭの内、少なくとも１つの隅部ＳＭには、平面視で略Ｌ字状に形成された隅部補強板６３が、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１及びフランジ突出部６２の車室側に接合されていることが好ましい。なお、隅部補強板６３は、吹寄柱部５１に対して上吹寄拡張部５２及び下吹寄拡張部５３が交差する上下４つの隅部ＳＭの内、補強が必要な箇所に設ければよい。

【0052】

この場合、応力集中しやすい隅部ＳＭにおいて、吹寄部内板５と縦骨６の側窓２側のフランジ部６１及びフランジ突出部６２と隅部補強板６３とが３枚重ね状態でより一層強固に補強することができる。また、隅部補強板６３は、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１とフランジ突出部６２の車室側に接合されているので、隅部補強板６３は、必要に応じて事後的に追加することもできる。そのため、簡単かつ自由度を持って、隅部ＳＭの補強効果を高めることができる。具体的には、吹寄部内板５と縦骨６の側窓２側のフランジ部６１と隅部補強板６３とを３枚重ねの状態でスポット溶接し、吹寄部内板５とフランジ突出部６２と隅部補強板６３とを３枚重ねの状態で下横骨４の天板部４２（又は上横骨３の天板部３２）に栓溶接又はリング溶接する。

【0053】

また、本鉄道車両１０においては、図２に示すように、吹寄部内板５は、縦骨６と異なる位置で、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されていることが好ましい。

【0054】

この場合、吹寄部内板５と、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２と、を２枚重ねの状態で安定してレーザ溶接でき、レーザ溶接の溶け込み不良等を簡単に回避することができる。また、吹寄部内板５は、各天板部３２、４２、７２、８２に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されているので、縦骨６と隣接する位置で、吹寄部内板５と上横骨３、７及び下横骨４、８とをより多くの箇所で溶接でき、上横骨３、７及び下横骨４、８に対する吹寄部内板５と縦骨６との連結強度を高めることができる。そのため、横長の側窓２が形成された側外板１を、側窓２の車室側でより一層効果的に補強できる。また、フランジ突出部６２は、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１のフランジ先端部から、吹寄せ中心線ＣＬに対して離間する方向へ、縦骨６の全幅寸法よりも長く突出していることが好ましい。また、フランジ突出部６２の先端部は、接合する上横骨３又は下横骨４の天板部３２、４２の幅寸法（車両上下方向の寸法）の６割以上の車両上下方向の幅寸法を有していることが好ましい。

【0055】

＜本鉄道車両の製造方法＞
次に、本鉄道車両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。図５に、図１に示す鉄道車両の製造方法を表すフローチャート図を示す。図６に、図２に示すＦ部の斜視図であって、図５に示す側外板補強ブロック形成工程の説明図を示す。図７に、図２に示す吹寄補強ブロックの車両内方（車室側）から見た側面図であって、図５に示す吹寄補強ブロック形成工程の説明図を示す。図８に、図２に示すＧ部の斜視図であって、図５に示す側構体ブロック形成工程の説明図を示す。図９に、図２に示すＧ部の斜視図であって、図５に示す側構体ブロック形成工程の変形例の説明図を示す。

【0056】

図２～図９に示すように、本鉄道車両１０の製造方法は、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接して側外板補強ブロック１Ｈを形成する側外板補強ブロック形成工程Ｓ１と、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを形成する吹寄補強ブロック形成工程Ｓ２と、側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接して側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３を形成する側構体ブロック形成工程Ｓ３と、を備えている。

【0057】

本鉄道車両１０の製造方法においては、図２～図６に示すように、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接して側外板補強ブロック１Ｈを形成する側外板補強ブロック形成工程Ｓ１を備えているので、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。また、溶接工数の低減を図ることもできる。

【0058】

すなわち、車室側からレーザビームＲＢを連続状に照射して、フランジ部３１、４１、７１、８１と側外板１の車室側部分とを重ね溶接するので、レーザ溶接の溶接ビード（表ビード）ＲＹは各フランジ部３１、４１、７１、８１と側外板１の車室側部分との間で形成され、レーザ溶接の裏ビードは、側外板１の車外側に表れていない。そのため、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0059】

また、上横骨３、７（７ａ、７ｂ）は、側窓２の車両上方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置され、下横骨４、８は、側窓２の車両下方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置されているので、幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７と下横骨４、８とをそれぞれ分離して配置でき、レーザ溶接時におけるレーザビームＲＢの移動空間を直線的に確保できる。そのため、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７のフランジ部３１、７１と下横骨４、８のフランジ部４１、８１とを迅速に溶接できる。そのため、溶接工数の低減を図ることもできる。

【0060】

また、図２～図５、図７に示すように、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを形成する吹寄補強ブロック形成工程Ｓ２を備えているので、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８の各フランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接して側外板補強ブロック１Ｈを形成する側外板補強ブロック形成工程Ｓ１とは別に、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを予め形成することができる。そのため、吹寄部内板５と縦骨６とを接合した吹寄補強ブロック５Ｈをシンプルな構造で形成でき、部品点数の削減、及び、それに伴って溶接等の工数を低減できる。

【0061】

また、上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２に対して吹寄部内板５を溶接する以前に、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接することができる。そのため、吹寄部内板５を溶接することによって生じ得る上横骨３、７及び下横骨４、８の歪や変形を、レーザ溶接前に矯正する必要がない。したがって、矯正等の修正工数を削減できると同時に、レーザ溶接における溶接品質が向上し、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0062】

また、図２～図５、図８、図９に示すように、側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接して側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３を形成する側構体ブロック形成工程Ｓ３を備えているので、既に、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１、７１、８１とをレーザ溶接して剛性を高めた側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接することができる。そのため、上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と吹寄部内板５とを溶接する際の側外板１に生じる変形や熱歪を大幅に低減できる。

【0063】

したがって、横長の側窓２を有する側外板１の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓２の車室側で効果的に補強できる鉄道車両１０の製造方法を提供することができる。

【0064】

＜変形例＞
なお、本鉄道車両１０は、本発明の要旨を変更しない範囲で、各種形態に変更できることは言うまでもない。例えば、本鉄道車両１０においては、車両長手方向に離間した一対の縦骨６、６が、車両上下方向へ平行に配置されている。一対の縦骨６では、フランジ突出部６２は、互いに離間する位置のフランジ部６１から互いに反対方向へ突出するように形成されている。しかし、一対の縦骨６、６に限定する必要はない。例えば、１つの縦骨６でも良い。この場合、フランジ突出部６２は、左右のフランジ部６１から互いに反対方向へ突出するように形成されている。

【0065】

また、本鉄道車両１０においては、図２～図４に示すように、縦骨６は、ハット状断面に形成され、側窓２の上端部２１に隣接する上横骨３の位置で、及び側窓２の下端部２２に隣接する下横骨４の位置で、フランジ部６１の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部６２を備えている。このフランジ突出部６２は、フランジ部６１の外縁から一体で互いに離間する車両長手方向へ突出するように形成されている（図２～図４参照）が、必ずしも、フランジ部６１の外縁から一体に形成している必要はない。例えば、図９に示すように、フランジ突出部６２Ｂは、一定のフランジ幅で形成したフランジ部６１の車室側に重ねて接合する他のフランジ部６１Ｂの外縁から互いに離間する車両長手方向へセギリ部６２１Ｂを介して突出するように形成したものでも良い。この場合、吹寄部内板５と縦骨６の側窓２側のフランジ部６１と他のフランジ部６１Ｂとを３枚重ねの状態でスポット溶接し、吹寄部内板５とフランジ突出部６２Ｂとを２枚重ねの状態で下横骨４の天板部４２（又は上横骨３の天板部３２）に栓溶接又はリング溶接する。

【0066】

また、例えば、本鉄道車両１０の製造方法は、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを形成する吹寄補強ブロック形成工程Ｓ２と、側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接して側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３を形成する側構体ブロック形成工程Ｓ３を備えている。しかし、隅部補強板６３を、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１及びフランジ突出部６２の車室側に接合する場合には、吹寄補強ブロック形成工程Ｓ２にて、隅部補強板６３の一部を、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１、６１Ｂの車室側に接合しておき、側構体ブロック形成工程Ｓ３にて、隅部補強板６３の他部を、フランジ突出部６２、６２Ｂの車室側に接合しても良い。

【0067】

＜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によれば、上横骨３、７の各フランジ部３１、７１は、幕部１ａに対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接され、下横骨４、８の各フランジ部４１、８１は、腰部１ｂに対して車両長手方向に沿ってレーザ溶接されているので、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0068】

また、吹寄部内板５は、全ての上横骨３、７及び全ての下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に対して溶接され、縦骨６は、吹寄部内板５の上端部５２１から下端部５３１まで延設されているので、側窓２の車両長手方向中間部で、全ての上横骨３、７と全ての下横骨４、８とを吹寄部内板５と縦骨６によって車室側で繋ぐことができ、車両上下方向の強度を高めることができる。これによって、横長の側窓２を形成した側外板１を補強する部品の部品点数を低減でき、それに伴い、溶接工数を低減させることができる。

【0069】

よって、本実施形態によれば、横長の側窓２を有する側外板１の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓２の車室側で効果的に補強できる鉄道車両１０を提供することができる。

【0070】

また、本実施形態によれば、縦骨６は、ハット状断面に形成され、側窓２の上端部２１に隣接する上横骨３の位置で、及び側窓２の下端部２２に隣接する下横骨４の位置で、フランジ部６１の外縁から互いに離間する車両長手方向へ突出するフランジ突出部６２、６２Ｂを備え、吹寄部内板５は、側窓２の領域に形成される吹寄柱部５１と、幕部１ａの領域で吹寄柱部５１より幅広く形成された上吹寄拡張部５２と、腰部１ｂの領域で吹寄柱部５１より幅広く形成された下吹寄拡張部５３と、を備え、上吹寄拡張部５２と下吹寄拡張部５３は、フランジ突出部６２、６２Ｂより大きく車両長手方向へ拡張されているので、吹寄柱部５１と上吹寄拡張部５２とが交差する車両上方の隅部ＳＭ、及び、吹寄柱部５１と下吹寄拡張部５３とが交差する車両下方の隅部ＳＭを、上吹寄拡張部５２とフランジ突出部６２、６２Ｂ、及び、下吹寄拡張部５３とフランジ突出部６２、６２Ｂとが、それぞれ２枚重ねの状態で補強できる。そのため、上下の隅部ＳＭにおける応力集中を緩和して、側外板１を側窓２の車室側でより一層効果的に補強できる。

【0071】

また、側外板１の幕部１ａと腰部１ｂの各領域において、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に吹寄部内板５の上吹寄拡張部５２及び下吹寄拡張部５３を溶接する溶接位置を、より広い範囲に分散して配置することができる。そのため、上横骨３、７及び下横骨４、８と吹寄部内板５との連結強度を高めつつ、上横骨３、７及び下横骨４、８に対して吹寄部内板５を溶接する際の溶接熱を、より広い範囲で分散させることができる。その結果、側外板１を側窓２の車室側でより一層効果的に補強しつつ、側外板１に対する熱影響をより一層低減でき、側外板１の外観性を向上させることができる。

【0072】

また、本実施形態によれば、吹寄柱部５１と上吹寄拡張部５２とが交差する車両上方の隅部ＳＭ、及び、吹寄柱部５１と下吹寄拡張部５３とが交差する車両下方の隅部ＳＭの内、少なくとも１つの隅部ＳＭには、平面視で略Ｌ字状に形成された隅部補強板６３が、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１、６１Ｂ及びフランジ突出部６２、６２Ｂの車室側に接合されているので、応力集中しやすい隅部ＳＭにおいて、吹寄部内板５と縦骨６の側窓２側のフランジ部６１、６２Ｂ及びフランジ突出部６２、６２Ｂと隅部補強板６３とが多層重ね状態でより一層強固に補強することができる。また、隅部補強板６３は、縦骨６の側窓２側のフランジ部６１、６１Ｂとフランジ突出部６２、６２Ｂの車室側に接合されているので、隅部補強板６３は、必要に応じて事後的に追加することもできる。そのため、簡単かつ自由度を持って、隅部ＳＭの補強効果を高めることができる。

【0073】

また、本実施形態によれば、吹寄部内板５は、縦骨６と異なる位置で、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されているので、吹寄部内板５と、上横骨３、７及び下横骨４、８の各天板部３２、４２、７２、８２と、を２枚重ねの状態で安定してレーザ溶接でき、レーザ溶接の溶け込み不良等を簡単に回避することができる。また、吹寄部内板５は、各天板部３２、４２、７２、８２に対して車両上下方向に沿ってレーザ溶接されているので、縦骨６と隣接する位置で、吹寄部内板５と上横骨３、７及び下横骨４、８とをより多くの箇所で溶接でき、上横骨３、７及び下横骨４、８に対する吹寄部内板５と縦骨６との連結強度を高めることができる。そのため、横長の側窓２が形成された側外板１を、側窓２の車室側でより一層効果的に補強できる。

【0074】

また、本他の実施形態に係る鉄道車両の製造方法によれば、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接して側外板補強ブロック１Ｈを形成する側外板補強ブロック形成工程Ｓ１を備えているので、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。なお、上横骨３、７は、側窓２の車両上方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置され、下横骨４、８は、側窓２の車両下方で側外板１の車室側に上下に離間して並列配置されているので、幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７と下横骨４、８とをそれぞれ分離して配置でき、レーザ溶接時におけるレーザビームＲＢの移動空間を直線的に確保できる。そのため、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂに対して、上横骨３、７のフランジ部３１、７１と下横骨４、８のフランジ部４１、８１とを迅速に溶接できる。その結果、溶接工数の低減を図ることもできる。

【0075】

また、本他の実施形態によれば、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを形成する吹寄補強ブロック形成工程Ｓ２を備えているので、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接して側外板補強ブロック１Ｈを形成する側外板補強ブロック形成工程Ｓ１とは別に、吹寄部内板５と縦骨６とを接合して吹寄補強ブロック５Ｈを予め形成することができる。そのため、吹寄部内板５と縦骨６とを接合した吹寄補強ブロック５Ｈをシンプルな構造で形成でき、部品点数の削減、及び、それに伴って溶接等の工数を低減できる。また、上横骨３、７及び下横骨４、８に対して吹寄部内板５を溶接する以前に、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１，７１、８１とをレーザ溶接することができる。そのため、吹寄部内板５を溶接することによって変形する上横骨３、７及び下横骨４、８を、レーザ溶接前に矯正する必要がない。したがって、矯正等の修正工数を削減できると同時に、レーザ溶接における溶接品質が向上し、側外板１の幕部１ａ及び腰部１ｂにおける、外観性を向上させつつ、車両長手方向の強度を高めることができる。

【0076】

また、本他の実施形態によれば、側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接して側構体ブロックＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３を形成する側構体ブロック形成工程Ｓ３を備えているので、既に、側外板１と上横骨３、７及び下横骨４、８のフランジ部３１、４１、７１、８１とをレーザ溶接して剛性を高めた側外板補強ブロック１Ｈの上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と、吹寄補強ブロック５Ｈの吹寄部内板５と、を溶接することができる。そのため、上横骨３、７及び下横骨４、８の天板部３２、４２、７２、８２と吹寄部内板５とを溶接する際の側外板１に生じる変形や熱歪を大幅に低減できる。

【0077】

よって、本他の実施形態によれば、横長の側窓２を有する側外板１の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓２の車室側で効果的に補強できる鉄道車両１０の製造方法を提供することができる。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明は、ステンレス鋼板を車体の側外板に用い、車両長手方向に連続状に形成された横長の側窓を備え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】

【0079】

１ 側外板
１ａ 幕部
１ｂ 腰部
１Ｈ 側外板補強ブロック
２ 側窓
３、７ 上横骨
４、８ 下横骨
５ 吹寄部内板
５Ｈ 吹寄補強ブロック
６ 縦骨
１０ 鉄道車両
２１ 上端部
２２ 下端部
３１、４１、６１、６１Ｂ、７１、８１ フランジ部
３２、４２、７２、８２ 天板部
５１ 吹寄柱部
５２ 上吹寄拡張部
５３ 下吹寄拡張部
６２、６２Ｂ フランジ突出部
６３ 隅部補強板
５２１ 上端部
５３１ 下端部
ＧＫ１、ＧＫ２、ＧＫ３ 側構体ブロック
Ｓ１ 側外板補強ブロック形成工程
Ｓ２ 吹寄補強ブロック形成工程
Ｓ３ 側構体ブロック形成工程
ＳＫ ステンレス鋼板
ＳＭ 隅部
ＳＴ 車体

【要約】

【課題】横長の側窓を有する側外板の外観性を高めながら、部品点数及び溶接工数を低減して側窓の車室側で効果的に補強できる鉄道車両及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ステンレス鋼板を車体ＳＴの側外板１に用い、側外板に横長の側窓２を備え、幕部１ａの車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の上横骨３、７と、腰部１ｂの車室側に上下に離間して並列配置されたハット状断面の下横骨４、８と、を設け、側窓の車両長手方向中間部で、上横骨と下横骨とを車室側で繋ぐ吹寄部内板５と、吹寄部内板の車室側に接合された縦骨６と、を備えた鉄道車両１０である。上横骨の各フランジ部３１、７１は、幕部にレーザ溶接され、下横骨の各フランジ部４１、８１は、腰部にレーザ溶接され、吹寄部内板は、全上横骨及び全下横骨の各天板部３２、４２、７２、８２に溶接され、縦骨は、吹寄部内板の上端部５２１から下端部５３１まで延設されている。
【選択図】 図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】