特許 7529871 鉄道車両、および、鉄道車両の製造方法

(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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】鉄道車両、および、鉄道車両の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/08 20060101AFI20240730BHJP

   B61D 17/00 20060101ALI20240730BHJP

   B23K 33/00 20060101ALI20240730BHJP

   B23K 31/00 20060101ALN20240730BHJP

【ＦＩ】

B61D17/08

B61D17/00 C

B23K33/00 Z

B23K31/00 F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023158170

(22)【出願日】2023-09-22

【審査請求日】2023-09-22

(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

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 尚

(72)【発明者】

【氏名】緋田 和高

(72)【発明者】

【氏名】辻本 諒

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－０３９７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７３３６５８０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００６－００８０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６３１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００９４８５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ １７／０８

Ｂ６１Ｄ １７／００

Ｂ２３Ｋ ３３／００

Ｂ２３Ｋ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両構体の側面部を構成する側構体を備え、前記側構体の外面を形成する側外板を有する鉄道車両において、
前記側外板は、軌道方向に隣接して並ぶ第１分割外板と第２分割外板とが突き合わせ溶接され、
前記第１分割外板は、前記車両構体の内方側の内面に、軌道方向に延在する第１横骨を備え、前記第２分割外板は、前記車両構体の内方側の内面に、軌道方向に延在する第２横骨を備え、
前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部に沿って延在し、前記突き合わせ溶接部を前記車両構体の内方側から支持する支持組立を有し、
前記支持組立は、
前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに当接する当接板と、
前記第１横骨と前記第２横骨との間に配設され、前記当接板を支持する補強部材であって、前記当接板に接合される前記補強部材と、
前記第１横骨と前記第２横骨とに結合され、前記補強部材を支持する内板であって、前記補強部材に結合される前記内板と、
を有し、
前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部と別に、前記当接板の仮留めに伴う溶接痕や溶接歪みが前記側外板に生じていない、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載する鉄道車両において、
前記補強部材は、中間板部と、前記中間板部の幅方向両側に立設された一対の側板部と、を有し、前記中間板部が前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに前記当接板を介して接合され、前記一対の側板部が前記内板に接合されている、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項3】

請求項２に記載する鉄道車両において、
前記補強部材は、さらに、前記一対の側板部の一方が前記内板に結合される第１フランジ部を備え、前記一対の側板部の他方が前記内板に結合される第２フランジ部を備えている、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項4】

請求項２に記載する鉄道車両において、
前記補強部材は、さらに、前記一対の側板部の一方が前記内板と共に前記第１横骨に結合される第１フランジ部を備え、前記一対の側板部の他方が前記内板と共に前記第２横骨に結合される第２フランジ部を備えている、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項5】

請求項２から請求項４の何れか１つに記載する鉄道車両において、
前記当接板は、前記補強部材の前記中間板部より、板厚が大きい、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項6】

請求項１から請求項４の何れか１つに記載する鉄道車両において、
前記補強部材と前記内板との間に形成される内部空間部に配設され、前記補強部材を補強する内部補強部材を有する、
ように構成されている鉄道車両。

【請求項7】

車両構体の側面部を構成する側構体を備え、前記側構体の外面を形成する側外板を有する鉄道車両の製造方法において、
前記側外板は、軌道方向に隣接して並ぶ第１分割外板と、第２分割外板と、前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部に沿って延在して前記車両構体の内方側から前記第１分割外板と前記第２分割外板とを支持する支持組立を有し、
前記第１分割外板の、前記車両構体の内方側に位置する内面に、軌道方向に延在する第１横骨を接合して第１ブロックとすると共に、前記第２分割外板の、前記車両構体の内方側に位置する内面に、軌道方向に延在する第２横骨を接合して第２ブロックとするブロック組立工程と、
当接板と内板とを補強部材を介して結合することにより前記支持組立を組み立てる支持組立接合工程と、
前記第１ブロックを構成する前記第１分割外板の端部と前記第２ブロックを構成する前記第２分割外板の端部とを隣接配置し、前記第１横骨と前記第２横骨との間に隙間を形成すると共に、前記支持組立接合工程にて組み立てられた前記支持組立の前記当接板と前記補強部材とを前記隙間に挿入することによって、該隣接配置部分に沿って前記当接板を前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに当接させた状態とする配置工程と、
前記配置工程にて前記当接板が前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに当接された前記支持組立の前記内板を前記第１横骨と前記第２横骨とにそれぞれ結合する支持組立取付工程と、
前記第１分割外板と前記第２分割外板とを前記車両構体の外側から突き合わせ溶接する分割外板接合工程と、を行い、
前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部と別に、前記当接板の仮留めに伴う溶接痕や溶接歪みが前記側外板に生じない、
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、および、鉄道車両の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、車両構体を構成する側構体が側外板を備え、その側外板が軌道方向に並べた複数の分割外板を突き合わせ溶接することにより形成された鉄道車両が開示されている。各分割外板は、強度を確保するために、車両構体の内方側に位置する内面に横骨が軌道方向に延在している。

【0003】

鉄道車両は、隣接する第１分割外板と第２分割外板の突き合わせ溶接部に沿って柱部材が配置されている。柱部材は、コの字形の本体部の両端部にフランジ部が設けられたハット形に形成されている。柱部材は、第１分割外板および第２分割外板を内面の側から支持するように本体部を配置した状態で、フランジ部が第１分割外板の横骨と第２分割外板の横骨に結合される。柱部材は、第１分割外板と第２分割外板とを車両構体の外側から突き合わせ溶接する場合に、第１分割外板と第２分割外板を支持し、第１分割外板と第２分割外板とが内面の側へ歪み変形することを抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２３－３９７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記鉄道車両は、溶接時に高温になる第１分割外板と第２分割外板との突き合わせ部分に、平板状の本体部のみが配置されていた。そのため、突き合わせ溶接時に、本体部が溶接熱によって軟化し、第１分割外板および第２分割外板と共に歪み変形することがあった。また、第１分割外板と第２分割外板とを突き合わせ溶接する前に、本体部が第１分割外板と第２分割外板とに対して溶接によって仮留めされていたため、本体部の仮留めに伴う溶接痕や溶接歪みが側外板に生じていた。よって、溶接歪みによる側外板の変形を抑えて車両構体の美観を確保する技術には改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためになされた技術の一態様は、（１）車両構体の側面部を構成する側構体を備え、前記側構体の外面を形成する側外板を有する鉄道車両において、前記側外板は、軌道方向に隣接して並ぶ第１分割外板と第２分割外板とが突き合わせ溶接され、前記第１分割外板は、前記車両構体の内方側の内面に、軌道方向に延在する第１横骨を備え、前記第２分割外板は、前記車両構体の内方側の内面に、軌道方向に延在する第２横骨を備え、前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部に沿って延在し、前記突き合わせ溶接部を前記車両構体の内方側から支持する支持組立を有し、前記支持組立は、前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに当接する当接板と、前記第１横骨と前記第２横骨との間に配設され、前記当接板を支持する補強部材と、前記第１横骨と前記第２横骨とに結合され、前記補強部材を支持する内板と、を有する、ように構成されている。

【0007】

上記構成を有する鉄道車両は、支持組立が突き合わせ溶接部に沿って延在し、当接板が第１分割外板の内面と第２分割外板の内面とに当接して、突き合わせ溶接部を車両構体の内方側から支持している。当接板は、補強部材と内板とを介して第１横骨と第２横骨とに支持されているので、第１分割外板と第２分割外板とを溶接する場合に溶接熱で軟化しても、補強部材と内板とによって変形を抑制される。当接板は、第１分割外板と第２分割外板とを突き合わせ溶接する前に、第１分割外板と第２分割外板とに対して溶接によって仮留めされていなくても、補強部材と内板とを介して第１横骨と第２横骨とに支持されることによって、第１分割外板と第２分割外板とに当接する状態で配置される。そのため、当接板の仮留めに伴う溶接痕や溶接歪みが側外板に生じない。よって、上記構成を有する鉄道車両によれば、溶接歪みによる側外板の変形を抑えて車両構体の美観を確保することができる。

【0008】

（２）（１）に記載する鉄道車両において、前記補強部材は、中間板部と、前記中間板部の幅方向両側に立設された一対の側板部と、を有し、前記中間板部が前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに前記当接板を介して接合され、前記一対の側板部が前記内板に接合されている、ことが好ましい。

【0009】

上記構成を有する鉄道車両は、突き合わせ溶接部が当接板と補強部材とによって二重に支持されているので、溶接時に当接板が補強部材に支持され、変形しにくい。よって、上記構成の鉄道車両によれば、側外板の変形を抑制して車両構体の美観を確保できる。

【0010】

（３）（２）に記載する鉄道車両において、前記補強部材は、さらに、前記一対の側板部の一方が前記内板に結合される第１フランジ部を備え、前記一対の側板部の他方が前記内板に結合される第２フランジ部を備えている、ことが好ましい。

【0011】

上記構成を有する鉄道車両は、補強部材が第１フランジ部と第２フランジ部とを介して内板に結合されることで、補強部材と内板との接合面積が増え、接合強度が強くなる。そのため、例えば、突き合わせ溶接部に対して枕木方向に圧縮荷重が作用しても、補強部材と内板との接合部分が破断しにくく、支持組立が突き合わせ溶接部を支持できる。

【0012】

（４）（２）に記載する鉄道車両において、前記補強部材は、さらに、前記一対の側板部の一方が前記内板と共に前記第１横骨に結合される第１フランジ部を備え、前記一対の側板部の他方が前記内板と共に前記第２横骨に結合される第２フランジ部を備えている、ことが好ましい。

【0013】

上記構成を有する鉄道車両は、補強部材が第１フランジ部と第２フランジ部とを介して内板と第１横骨と第２横骨とに結合されることで、例えば衝突時に突き合わせ溶接部に対して枕木方向に荷重が作用しても、補強部材が第１横骨と第２横骨と内板とに支持されて変形しにくい。よって、上記構成の鉄道車両によれば、例えば衝突時に車両構体が突き合わせ溶接部で破断することを抑制できる。

【0014】

（５）（２）から（４）の何れか１つに記載する鉄道車両において、前記当接板は、前記補強部材の前記中間板部より、板厚が大きい、ことが好ましい。

【0015】

上記構成を有する鉄道車両は、溶接熱が当接板から補強部材の中間板部に伝わりにくいので、補強部材が突き合わせ溶接時に変形することを抑制される。よって、上記構成の鉄道車両は、突き合わせ溶接時に第１分割外板と第２分割外板とが変形することを抑制できる。

【0016】

（６）（１）から（５）の何れか１つに記載する鉄道車両において、前記補強部材と前記内板との間に形成される内部空間部に配設され、前記補強部材を補強する内部補強部材を有する、ことが好ましい。

【0017】

上記構成を有する鉄道車両は、例えば衝突時に突き合わせ溶接部に対して枕木方向に作用する荷重を補強部材だけでなく、内部補強部材でも受けることができるので、衝突に伴う補強部材の変形を抑制し、突き合わせ溶接部で車両構体が破断することを回避できる。

【0018】

上記課題を解決するためになされた技術の別態様は、車両構体の側面部を構成する側構体を備え、前記側構体の外面を形成する側外板を有する鉄道車両の製造方法において、前記側外板は、軌道方向に隣接して並ぶ第１分割外板と、第２分割外板と、前記第１分割外板と前記第２分割外板との突き合わせ溶接部に沿って延在して前記車両構体の内方側から前記第１分割外板と前記第２分割外板とを支持する支持組立を有し、前記第１分割外板の、前記車両構体の内方側に位置する内面に、軌道方向に延在する第１横骨を接合して第１ブロックとすると共に、前記第２分割外板の、前記車両構体の内方側に位置する内面に、軌道方向に延在する第２横骨を接合して第２ブロックとするブロック組立工程と、当接板と内板とを補強部材を介して結合することにより前記支持組立を組み立てる支持組立接合工程と、前記第１ブロックを構成する前記第１分割外板の端部と前記第２ブロックを構成する前記第２分割外板の端部とを隣接配置すると共に、該隣接配置部分に沿って前記当接板を前記第１分割外板の前記内面と前記第２分割外板の前記内面とに当接させた状態とする配置工程と、前記内板を前記第１横骨と前記第２横骨とにそれぞれ結合する支持組立取付工程と、前記第１分割外板と前記第２分割外板とを前記車両構体の外側から突き合わせ溶接する分割外板接合工程と、を有する鉄道車両の製造方法である。

【0019】

上記構成の鉄道車両の製造方法は、上記（１）と同様に、溶接歪みによる側外板の変形を抑えて車両構体の美観を確保することができる。さらに、突き合わせ溶接に先立って支持組立を組み立てておき、突き合わせ溶接時には支持組立を第１横骨と第２横骨に結合するので、当接板を第１分割外板と第２分割外板とに溶接することによって生じる溶接痕や溶接歪みがなく、車両構体の美観を確保することができる。

【発明の効果】

【0020】

上記構成によれば、溶接歪みによる側外板の変形を抑えて車両構体の美観を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】鉄道車両の側面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図２の矢視Ｂを示す矢視図である。

【図4】図３のＣ－Ｃ断面図である。

【図5】図３のＤ－Ｄ断面図である。

【図6】図３のＥ－Ｅ断面図である。

【図7】鉄道車両の製造方法の一例を説明する図である。

【図8】第２実施形態を説明するための図であり、図２に対応する断面図である。

【図9】第３実施形態を説明するための図であり、図２に対応する断面図である。

【図10】第４実施形態を説明するための図であり、図２に対応する断面図である。

【図11】内部補強部材の側面図である。

【図12】第１実施形態の変形例を説明するための図であり、図２に対応する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

鉄道車両を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、車両構体の外面を形成する側外板を備える鉄道車両を開示する。

【0023】

（第１実施形態）
図１に示す鉄道車両１は、車両構体２と車両構体２を支持する台車３とにより構成されている。

【0024】

車両構体２は、鉄道車両１の床部をなす台枠２１と、台枠２１の軌道方向の両端部に立設されることで、鉄道車両１の連結部を形成する一対の切妻構体２４と、台枠２１の枕木方向の両端部に立設されることで、鉄道車両１の側面部を形成する一対の側構体２２と、切妻構体２４および側構体２２の上端部に結合されることで、鉄道車両１の屋根部を形成する屋根構体２３と、により６面体をなすように構成される。また、車両構体２には、内部の客室に通じる乗客乗降口４および窓６が設けられている。なお、本実施形態における鉄道車両１は、軌道方向の両端部に連結器が形成される中間車両であるが、これに限定されるものではなく、先頭車両であっても良い。

【0025】

側構体２２は、車両構体２の外面を形成する側外板２５を有する。側外板２５には、窓６を取り付けるための窓開口部２５１が形成されている。側構体２２は、製造性を確保するために、第１ブロック３２と、第２ブロック３３と、第３ブロック３４と、第４ブロック３５と、が軌道方向に並べられ、突き合わせ溶接部４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃによって結合されている。第１ブロック３２と、第２ブロック３３と、第３ブロック３４と、第４ブロック３５とは、それぞれ、第１分割外板３２１と、第２分割外板３３１と、第３分割外板３４１と、第４分割外板３５１とを備え、それらが突き合わせ溶接されて側外板２５を形成している。

【0026】

なお、側構体２２を構成するブロックの数や分割位置は、本形態に限定されない。例えば、側構体２２のブロック数は、２個でも、４個以上でもよい。例えば、鉄道車両１は、乗客乗降口４が側構体２２の両端部や中央部にあってもよい。この場合、側構体２２は、各乗客乗降口４で分割されてもよい。この場合、さらに、側構体２２は、窓６に対応する位置で分割されてもよい。

【0027】

第１～第４ブロック３２～３５は、同じブロック結合構造によって結合されている。以下では、第１ブロック３２と第２ブロック３３とを結合するブロック結合構造５を図２～図６を参照しながら説明し、第２ブロック３３と第３ブロック３４とを結合するブロック結合構造、および、第３ブロック３４と第４ブロック３５とを結合するブロック結合構造については、説明を割愛する。図３～図６は、突き合わせ溶接部４３Ａのうち、窓開口部２５１より下側の部分を示しているが、窓開口部２５１の上側も同様の構造であり、説明は省略する。

【0028】

図２に示すように、ブロック結合構造５は、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１との突き合わせ溶接部４３Ａが、車両構体２の内方側から支持組立５０によって支持されている。第１分割外板３２１および第２分割外板３３１は、車両構体２の内方側に位置する内面３２１ａ，３３１ａに支持組立５０が当接している。

【0029】

図２および図３に示すように、第１ブロック３２および第２ブロック３３は、それぞれ、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１の車両構体２の内方側に位置する内面３２１ａ，３３１ａに、第１横骨３２２および第２横骨３３２が軌道方向に延在している。図３に示すように、第１横骨３２２および第２横骨３３２は、高さ方向に所定の間隔を空けて複数配置されている。また、第１ブロック３２および第２ブロック３３は、内面３２１ａ，３３１ａに図示しない縦骨が高さ方向に延在している。第１ブロック３２および第２ブロック３３は、車両構体２に作用する圧縮荷重および引張荷重に対する強度を、これらの骨部材によって確保している。

【0030】

図２に示す第１分割外板３２１および第２分割外板３３１は、ステンレス鋼などにより形成され、１．０ｍｍ～２．５ｍｍ程度の板厚Ｔ１１を有する板材である。

【0031】

図３および図４に示すように、第１横骨３２２は、ステンレス鋼やアルミなどの金属によって形成されている。第１横骨３２２は、ハット形状をなし、コの字形に形成された屈曲部３２２ｂと、屈曲部３２２ｂの両端部に設けられた一対のフランジ部３２２ａ，３２２ａと、を有する。第１横骨３２２は、一対のフランジ部３２２ａが第１分割外板３２１の内面３２１ａに接合されて、第１分割外板３２１を支持している。

【0032】

第２ブロック３３も、第１ブロック３２と同様、第２横骨３３２が屈曲部３３２ｂの両端部に設けられた一対のフランジ部３３２ａ，３３２ａを第２分割外板３３１の内面３３１ａに接合されることにより、第２分割外板３３１を支持している。

【0033】

図２および図３に示すように、第１ブロック３２および第２ブロック３３は、それぞれ、各第１横骨３２２の端部および各第２横骨３３２の端部が突き合わせ溶接部４３Ａから離れた位置に配置されている。そのため、隣り合う第１横骨３２２と第２横骨３３２とは、所定の配置間隔Ｗ１１を空けて配置され、第１横骨３２２と第２横骨３３２との間に隙間Ｓが形成されている。

【0034】

支持組立５０は、当接板５１と補強部材５２と内板５３とを有し、突き合わせ溶接部４３Ａに沿って延在している。支持組立５０は、隙間Ｓに挿入された状態で第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合されている。当接板５１と補強部材５２と内板５３とは、ステンレス鋼やアルミなど、同じ金属で形成されている。

【0035】

図２、図３、および、図６に示すように、当接板５１は、第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａとに当接する平坦な板材である。図２および図３に示すように、当接板５１は、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１との突き合わせ溶接部４３Ａを覆い隠す大きさを有する。当接板５１は、軌道方向の横幅Ｗ１が、第１横骨３２２と第２横骨３３２との配置間隔Ｗ１１より小さく、かつ、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに横架できる大きさを有する。

【0036】

図２に示すように、補強部材５２は、長手方向に対して直交する方向に切断した断面の断面形状がコの字形をなす。補強部材５２は、平坦な中間板部５２１と、中間板部５２１の幅方向両端部から車両内方側に向かって立設された一対の側板部５２２，５２３と、を備えている。

【0037】

図３および図６に示すように、補強部材５２は、突き合わせ溶接部４３Ａに沿って第１横骨３２２と第２横骨３３２との間に配置され、当接板５１を支持している。補強部材５２は、中間板部５２１が当接板５１に溶接されている。

【0038】

図２に示すように、補強部材５２は、軌道方向の横幅Ｗ２が、第１横骨３２２と第２横骨３３２との配置間隔Ｗ１１より小さく、かつ、当接板５１の横幅Ｗ１以上の大きさを有する。補強部材５２は、枕木方向の奥行き寸法Ｄ１が、第１横骨３２２および第２横骨３３２の枕木方向の寸法Ｄ１１（隙間Ｓの奥行き寸法）から当接板５１の板厚Ｔ１を減算した値に設定されている。よって、補強部材５２は、中間板部５２１が当接板５１に当接した状態で、一対の側板部５２２，５２３の端部が第１および第２横骨３２２，３３２の屈曲部３２２ｂ，３３２ｂの車両内方側の面と略同一の枕木方向の位置になるように配置されている。

【0039】

図２および図３に示すように、内板５３は、突き合わせ溶接部４３Ａに沿って延在し、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合され、補強部材５２を支持する平坦な板材である。内板５３は、第１分割外板３２１の第１横骨３２２と第２分割外板３３１の第２横骨３３２との間に形成される隙間Ｓを覆うことができる大きさを有する。

【0040】

図２および図５に示すように、内板５３は、第１横骨３２２の屈曲部３２２ｂと第２横骨３３２の屈曲部３３２ｂとにそれぞれ結合され、さらに、補強部材５２の一対の側板部５２２，５２３の車両内方側の端部と結合されている。

【0041】

図３および図５に示すように、内板５３は、突き合わせ溶接部４３Ａにて一番上に配置される第１横骨３２２および第２横骨３３２の屈曲部３２２ｂ，３３２ｂから一番下に配置される第１横骨３２２および第２横骨３３２の屈曲部３２２ｂ，３３２ｂの高さ方向下端部まで延在する全長を有する。内板５３によって支持される補強部材５２は、内板５３と同じ全長を有する。補強部材５２と内板５３とは、全長が当接板５１より短くされ、第１横骨３２２および第２横骨３３２に支持されない両端がカットされている。これにより、当接板５１の両端部が、第１横骨３２２のフランジ部３２２ａおよび第２横骨３３２のフランジ部３３２ａに対して面一に配置され、台枠２１の枕木方向端部に配置される側梁をフランジ部３２２ａ，３３２ａとに溶接することができる。

【0042】

本形態の内板５３は、第１横骨３２２および第２横骨３３２の屈曲部３２２ｂ，３３２ｂに対応する位置に穴５３１が開設されている。内板５３は、穴５３１を用いて第１横骨３２２と第２横骨３３２とに対して栓溶接されている。なお、内板５３の結合方法は、栓溶接に限らず、隅肉溶接やスポット溶接など他の溶接方法であってもよい。また、内板５３は、ビス固定など、溶接以外の方法で結合されてもよい。

【0043】

本形態において、当接板５１の板厚Ｔ１と、補強部材５２の板厚Ｔ２と、内板５３の板厚Ｔ３とは、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１の板厚Ｔ１１と同じ大きさで設けられている。これに対して、当接板５１の板厚Ｔ１は、補強部材５２の板厚Ｔ５２より大きくてもよい。これによれば、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とを車両構体２の外側に位置する外面３２１ｂ、３３１ｂ側から溶接する際に溶接熱が当接板５１から補強部材５２に伝わりにくくなるため、補強部材５２が当接板５１を安定して支持できる。

【0044】

続いて、各ブロック３２～３５を結合する工程について説明する。図７に示すように、予め、当接板５１と補強部材５２の中間板部５２１とを溶接し、補強部材５２の一対の側板部５２２，５２３と内板５３とを溶接することによって、支持組立５０が組み立てられている。

【0045】

第１ブロック３２は、第１分割外板３２１と第１横骨３２２とを結合して組み立てられる。第２ブロック３３は、第２分割外板３３１と第２横骨３３２とを結合して組み立てられる。これらと同様に、第３ブロック３４と第４ブロック３５とが組み立てられる。

【0046】

例えば、第１ブロック３２と第２ブロック３３とを結合する場合、まず、第１ブロック３２と第２ブロック３３とを軌道方向に並べ、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とを隣接させる。この際、側構体２２のキャンバーの調整も行われてもよい。

【0047】

第１ブロック３２および第２ブロック３３は、第１横骨３２２と第２横骨３３２との間に隙間Ｓが形成されている。支持組立５０は、その隙間Ｓに当接板５１と補強部材５２とを挿入することによって、当接板５１が第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａとに当接される。この状態で、支持組立５０は、内板５３の穴５３１が第１横骨３２２の屈曲部３２２ｂと第２横骨３３２の屈曲部３３２ｂとに重なるように、高さ方向の位置を調整される。

【0048】

内板５３は、各穴５３１を利用して第１横骨３２２と第２横骨３３２とにそれぞれ栓溶接される。これにより、当接板５１は、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに溶接によって仮留めされていなくても、補強部材５２と内板５３とを介して第１横骨３２２と第２横骨３３２とに支持されることで、第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａとに当接する状態を維持できる。

【0049】

その後、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とが、外面３２１ｂ，３３１ｂ側から突き合わせ溶接部４３Ａをアーク溶接され、結合される。この際、支持組立５０の当接板５１が、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１の内面３２１ａ，３３１ａに当接している。つまり、当接板５１は、突き合わせ溶接部４３Ａのすぐ裏側に配置されている。そのため、アーク溶接時に第１分割外板３２１と第２分割外板３３１との結合部分の溶け落ちが当接板５１によって防止される。

【0050】

当接板５１は、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１が当接する面と反対側の面に、補強部材５２が当接し、補強部材５２と内板５３とを介して第１横骨３２２と第２横骨３３２とに支持されている。そのため、溶接熱は、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とから当接板５１に伝わっても、補強部材５２まで伝わりにくい。

【0051】

よって、例えば、当接板５１が溶接熱に加熱されて変形しようとしても、補強部材５２が変形せずに当接板５１を支持できる。そのため、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１は、外面３２１ｂ，３３１ｂ側から溶接される場合に、内面３２１ａ，３３１ａ側への変形を抑制されるので、車両構体２の美観を確保できる。

【0052】

また、支持組立５０は、当接板５１と補強部材５２と内板５３とを予め溶接して先組し、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合され、当接板５１が補強部材５２と内板５３とによって支持される。そのため、突き合わせ溶接部４３Ａと別に、当接板５１を第１分割外板３２１と第２分割外板３３１にスポット溶接などで溶接する必要がなく、溶接痕や溶接歪みが側外板２５に生じないので、車両構体２の美観を確保できる。

【0053】

さらに、当接板５１を第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに溶接する必要がないので、第１ブロック３２および第２ブロック３３は、当接板５１を第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに溶接する場合よりも、第１横骨３２２の端部と第２横骨３３２の端部とを突き合わせ溶接部４３Ａに近づけて配置できる。これにより、第１横骨３２２と第２横骨３３２との配置間隔Ｗ１１を狭めることができ、隙間Ｓを小さくできる。第１ブロック３２および第２ブロック３３は、それぞれ、第１分割外板３２１および第２分割外板３３１が第１横骨３２２および第２横骨３３２によって支持される領域が増え、圧縮変形や引張変形に対する強度が向上する。

【0054】

上記と同様にして、第２ブロック３３と第３ブロック３４との結合、第３ブロック３４と第４ブロック３５との結合を行い、側構体２２が組み立てられる。なお、各ブロック３２～３５を結合する順序は、本形態と異なっても良い。第２ブロック３３と第３ブロック３４とを結合する場合、第２分割外板３３１が「第１分割外板」の一例となり、第３分割外板３４１が「第２分割外板」の一例となり、それらに接合する横骨が「第１横骨」と「第２横骨」との一例となる。第３ブロック３４と第４ブロック３５との結合する場合、第３分割外板３４１が「第１分割外板」の一例となり、第４分割外板３５１が「第２分割外板」の一例となり、それらに接合する横骨が「第１横骨」と「第２横骨」との一例となる。

【0055】

このように組み立てた側構体２２は、台枠２１、切妻構体２４、屋根構体２３と共に組み立てられ、車両構体２を構成する。台枠２１に台車３を取り付け、鉄道車両１を組み立てる。

【0056】

このように製造された鉄道車両１は、支持組立５０の内板５３が第１横骨３２２と第２横骨３３２とに掛け渡され、栓溶接によって第１横骨３２２と第２横骨３３２とに強固に結合されている。そのため、例えば車両衝突時に枕木方向に作用する荷重が突き合わせ溶接部４３Ａに作用しても、内板５３が当接板５１と補強部材５２との変形を抑制するので、支持組立５０が突き合わせ溶接部４３Ａを支持し続けることができる。よって、鉄道車両１は、衝突時に突き合わせ溶接部４３Ａで破断することを抑制できる。

【0057】

しかも、先組される支持組立５０が突き合わせ溶接部４３Ａを支持することにより、突き合わせ溶接部４３Ａにて第１横骨３２２と第２横骨３３２とを近づけて配置できる。これにより、第１横骨３２２と第２横骨３３２との配置間隔Ｗ１１が狭くなり、隙間Ｓが小さくなる。よって、例えば衝突時に突き合わせ溶接部４３Ａに荷重が枕木方向に作用した場合に、突き合わせ溶接部４３Ａ付近で第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とが変形しにくくなり、車両構体２が突き合わせ溶接部４３Ａにて破断することを抑制できる。

【0058】

以上説明したように、本形態の鉄道車両１は、支持組立５０が突き合わせ溶接部４３Ａに沿って延在し、当接板５１が第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａとに当接して突き合わせ溶接部４３Ａを車両構体２の内方側から支持している。当接板５１は、補強部材５２と内板５３とを介して第１横骨３２２と第２横骨３３２とに支持されているので、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とを溶接する場合に溶接熱で軟化しても、補強部材５２と内板５３とによって変形を抑制される。当接板５１は、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とを突き合わせ溶接する前に、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに対して溶接によって仮留めされていなくても、補強部材５２と内板５３とを介して第１横骨３２２と第２横骨３３２とに支持されることによって、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とに当接する状態で配置される。そのため、当接板５１の仮留めに伴う溶接痕や溶接歪みが側外板２５に生じない。よって、本形態の鉄道車両１によれば、溶接歪みによる側外板２５の変形を抑えて車両構体２の美観を確保することができる。

【0059】

本形態の鉄道車両１は、突き合わせ溶接部４３Ａが当接板５１と補強部材５２の中間板部５２１とによって二重に支持されているので、溶接時に当接板５１が補強部材５２に支持されて変形しにいくい。よって、本形態の鉄道車両１によれば、側外板２５の変形を抑制して車両構体２の美観を確保できる。

【0060】

なお、支持組立５０は、側外板２５より車両構体２の内方側に配設され、車両構体２の組立後、外部から視認できない。そのため、支持組立５０は、溶接痕や、溶接歪みや、固定用のビスなどがあっても、車両構体２の美観に影響しない。

【0061】

（第２実施形態）
次に、鉄道車両の第２実施形態について、図８を参照して説明する。第２実施形態の鉄道車両は、第１および第２フランジ部１５２ａ，１５２ｂを有する補強部材１５２を用いた支持組立１５０によって突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造１０５を備えている。この点が、フランジ部を有していない補強部材５２を用いた支持組立５０によって突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造５を備える第１実施形態の鉄道車両１と相違する。ここでは、第１実施形態と異なる点を説明し、第１実施形態と共通する構成は図面に第１実施形態と同じ符号を使用し、適宜説明を省略する。

【0062】

補強部材１５２は、隙間Ｓに挿入されるコの字形部分の横幅が第１実施形態より小さい。補強部材１５２は、一方の側板部５２２の車両内方側端部から軌道方向一側（第１横骨３２２側）に向けて内板５３と略平行に第１フランジ部１５２ａが延設され、他方の側板部５２３の車両内方側端部から軌道方向他側（第２横骨３３２側）に向けて内板５３と略平行に第２フランジ部１５２ｂが延設されている。補強部材１５２は、第１フランジ部１５２ａと第２フランジ部１５２ｂとが内板５３に結合されている。結合方法は、本形態では栓溶接であるが、他の溶接方法でもよいし、ビス固定など溶接以外の結合方法でもよい。

【0063】

このような鉄道車両は、補強部材１５２が第１フランジ部１５２ａと第２フランジ部１５２ｂとを介して内板５３に結合されることで、補強部材１５２と内板５３との接合面積が増え、接合強度が大きくなる。そのため、例えば、突き合わせ溶接部４３Ａに対して枕木方向に荷重が作用しても、補強部材１５２と内板５３との結合部分が破断しにくく、支持組立１５０が突き合わせ溶接部を支持できる。

【0064】

（第３実施形態）
次に、鉄道車両の第３実施形態について、図９を参照して説明する。第３実施形態の鉄道車両は、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合する補強部材２５２を用いた支持組立２５０によって突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造２０５を備えている。この点が、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合しない補強部材５２を用いた支持組立５０によって突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造５を備える第１実施形態の鉄道車両１と相違する。ここでは、第１実施形態と異なる点を説明し、第１実施形態と共通する構成は図面に第１実施形態と同じ符号を使用し、適宜説明を省略する。

【0065】

補強部材２５２は、一方の側板部５２２に第１フランジ部２５２ａが設けられ、他方の側板部５２３に第２フランジ部２５２ｂが設けられている。補強部材２５２は、第１フランジ部２５２ａが内板５３と共に第１横骨３２２に接合され、第２フランジ部１５２ｂが内板５３と共に第２横骨３３２に結合されている。第１フランジ部２５２ａと第２フランジ部２５２ｂは、それぞれ、栓溶接用の穴２５２ｃ，２５２ｄが内板５３の穴５３１に対応する位置に設けられている。結合方法は、本形態では栓溶接であるが、他の溶接でもよいし、ビス固定など溶接以外の結合方法でもよい。

【0066】

このような鉄道車両は、当接板５１と補強部材２５２と内板５３とを結合することによって、支持組立２５０が組み立てられる。この際、第１フランジ部２５２ａの穴２５２ｃと第２フランジ部２５２ｂの穴２５２ｄとが内板５３の穴５３１に対して位置合わせされた状態で、第１フランジ部２５２ａと第２フランジ部２５２ｂとが内板５３に結合されている。

【0067】

支持組立２５０は、当接板５１と補強部材２５２とを隙間Ｓに挿入し、穴２５２ｃ，２５２ｄ、５３１を利用して、第１フランジ部２５２ａと第２フランジ部２５２ｂとを内板５３と共に第１横骨３２２と第２横骨３３２とに栓溶接によって結合する。その後、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とを溶接する。

【0068】

これにより、本形態の鉄道車両は、例えば衝突時に突き合わせ溶接部４３Ａに対して枕木方向の荷重が作用しても、補強部材２５２が第１横骨３２２と第２横骨３３２と内板５３とに支持されて変形しにくい。よって、本形態の鉄道車両によれば、例えば衝突時に車両構体２が突き合わせ溶接部４３Ａで破断することを抑制できる。

【0069】

（第４実施形態）
次に、鉄道車両の第４実施形態について、図１０および図１１を参照して説明する。第４実施形態の鉄道車両は、図１０に示すように、補強部材２５２が内部補強部材３１１によって補強された支持組立３５０を用いて突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造３０５を有している。この点が、補強部材２５２が補強されていない支持組立２５０によって突き合わせ溶接部４３Ａを支持するブロック結合構造２０５を備える第３実施形態の鉄道車両１と相違する。ここでは、第３実施形態と異なる点を説明し、第３実施形態と共通する構成は図面に第３実施形態と同じ符号を使用し、適宜説明を省略する。

【0070】

内部補強部材３１１は、補強部材２５２と内板５３との間に形成される内部空間部Ｓ１に、補強部材２５２の内周面と内板５３とに接触する状態で配置され、補強部材２５２を補強している。

【0071】

図１０に示すように、内部補強部材３１１は、略四角形の補強板部３１２と、補強板部３１２の車両内方側の端部から内板５３に沿うように屈曲して設けられた接合部３１３と、を有するＬ字形状をなす。図１１に示すように、補強板部３１２は、接合部３１３が設けられた辺と対抗する辺の両側に位置する角部を切り欠いて、切り欠き部３１４が設けられている。

【0072】

支持組立３５０は、次のように組み立てられる。内部補強部材３１１は、切り欠き部３１４が両端部に設けられた辺側から、一対の側板部５２２，５２３の間に挿入される。この際、補強部材２５２の角部に対応する位置が切り欠き部３１４によって切り欠かれているので、内部補強部材３１１は、補強部材２５２の中間板部５２１を突き当たる位置まで、内部空間部Ｓ１に挿入できる。

【0073】

補強部材２５２は、軌道方向に隣接する第１横骨３２２と第２横骨３３２とに対応する位置にそれぞれ、内部補強部材３１１が配置されて溶接により結合されている。結合方法は、ビス固定など、溶接以外の方法でもよい。

【0074】

補強部材２５２は、当接板５１が中間板部５２１に結合される。さらに、内板５３は、第１および第２フランジ部２５２ａ，２５２ｂに形成した穴２５２ｃ、２５２ｄに対して穴５３１をそれぞれ位置合わせした状態で、第１および第２フランジ部２５２ａ，２５２ｂと内部補強部材３１１の接合部３１３とに結合される。結合方法は、溶接でも、溶接以外の方法でもよい。支持組立３５０は、第３実施形態の支持組立２５０と同様に、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合される。

【0075】

このような本形態の鉄道車両は、例えば衝突時に突き合わせ溶接部４３Ａに対して枕木方向に作用する荷重を、補強部材２５２だけでなく、内部補強部材３１１でも受けることができるので、衝突に伴う補強部材２５２の変形を抑制し、突き合わせ溶接部４３Ａで車両構体２が破断することを回避できる。

【0076】

なお、上記実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、図１２に示すように、支持組立５０は、中間板部５２１を内板５３に結合し、一対の側板部５２２，５２３を当接板５１に接合してもよい。この場合、一対の側板部５２２，５２３は、突き合わせ溶接部４３Ａの両側に配置されるように、当接板５１に接合される。これによれば、補強部材５２の一対の側板部５２２，５２３が、突き合わせ溶接部４３Ａを挟んで対称位置で当接板５１を支持し、当接板５１が第１分割外板３２１および第２分割外板３３１と共に変形することを抑制でき、車両構体２の美観を確保できる。

【符号の説明】

【0077】

１ 鉄道車両
２ 車両構体
２２ 側構体
２５ 側外板
４３Ａ 突き合わせ溶接部
５０ 支持組立
５１ 当接板
５２ 補強部材
５３ 内板
３２１ 第１分割外板
３２１ａ 内面
３２２ 第１横骨
３３１ 第２分割外板
３３１ａ 内面
３３２ 第２横骨

【要約】

【課題】溶接歪みによる側外板の変形を抑えて車両構体の美観を確保すること。
【解決手段】鉄道車両１の側外板２５は、軌道方向に隣接して並ぶ第１分割外板３２１と第２分割外板３３１とが突き合わせ溶接されている。第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａには、第１横骨３２２と第２横骨３３２が軌道方向に延在している。支持組立５０は、第１分割外板３２１と第２分割外板３３１との突き合わせ溶接部４３Ａに沿って延在し、突き合わせ溶接部４３Ａを支持する。支持組立５０は、第１分割外板３２１の内面３２１ａと第２分割外板３３１の内面３３１ａとに当接する当接板５１と、第１横骨３２２と第２横骨３３２との間に配設され、当接板５１を支持する補強部材５２と、第１横骨３２２と第２横骨３３２とに結合され、補強部材５２を支持する内板５３と、を有する。
【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】

【図12】