特許 7536611 鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/06 20060101AFI20240813BHJP

【ＦＩ】

B61D17/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020191172

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080158

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-09-25

(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】佐藤 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】松尾 直茂

【審査官】大宮 功次

(56)【参考文献】

【文献】再公表特許第２０１３／１２４９６２（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－２２２１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５３３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３１９２８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９８０８７２５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台枠と、前記台枠に対し立設して配置され、前記台枠の軌道方向の端部に結合される前面妻構体と、を有する鉄道車両であって、前記台枠は、鉄道車両の軌道方向と略平行に長手方向を有する縦梁を有している鉄道車両において、
前記台枠の長手方向の端面に、前記前面妻構体の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合される結合面を有すること、
前記結合面は、前記縦梁の長手方向の端面により形成されており、前記縦梁は、長手方向の端部に、前記縦梁の鉄道車両の高さ方向の厚み寸法を、前記結合面まで漸増させる拡大部を有すること、
前記拡大部は、前記縦梁の、鉄道車両の天井側の面が、軌道方向に対して角度を持って傾斜することで形成されること、
前記前面妻構体は、前記台枠に対して立設して配置される妻柱を有していること、
前記妻柱と前記縦梁とは、鉄道車両の正面視において重なる位置関係であること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両において、
前記角度は、３０度から６０度であること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項3】

請求項１または２に記載の鉄道車両において、
前記結合面は、前記妻柱の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合されること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項4】

請求項１または２に記載の鉄道車両において、
前記前面妻構体は、鉄道車両の床側の端部に配置され、前記妻柱が立設される妻土台を備えること、
前記結合面は、前記妻土台の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合されること、
を特徴とする鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、台枠と、台枠に対し立設して配置され、台枠の軌道方向の端部に結合される前面妻構体と、を有する鉄道車両であって、台枠は、鉄道車両の軌道方向と略平行に長手方向を有する縦梁を有している鉄道車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の車体は、特許文献１にも開示されるように、床面をなす台枠と、台枠の軌道方向の両端部に立設されることで車体の先頭部または連結部をなす妻構体（以下、車体の先頭部をなす妻構体を前面妻構体とする）と、台枠の枕木方向の両端部に立設されることで車体の側面をなす側構体と、妻構体および側構体の上端部に配置されることで車体の屋根をなす屋根構体とにより６面体をなすように構成される。

【0003】

このような鉄道車両は、例えば、図７に示すように、前面妻構体１２が、台枠３１に対し直角に配置され、台枠３１の軌道方向の端部に結合されている。 前面妻構体１２は、鉄道車両の先頭面をなす妻板１２１と、妻板１２１を支える妻柱１２２とからなる。また、台枠３１は、端梁３１１と、一対の側梁３１２と、枕梁３１３と、一対の中梁３１４とからなる。

【0004】

前面妻構体１２は、接手板１２３を介して、台枠３１の端梁３１１の上面に溶接される他、前面妻構体１２の妻柱１２２と台枠３１の中梁３１４とが溶接されることによって、台枠３１に結合されている。図８に示すように、中梁３１４の軌道方向の前面妻構体１２側の端面が結合面３１４ａとなっており、妻柱１２２と中梁３１４との溶接は、結合面３１４ａが妻柱１２２に突き当てられた状態で、この結合面３１４ａの周囲で行われる。図８および図９に示すように、溶接されている部分を溶接ビード１１８として表す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－５９７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
例えば、鉄道車両が通過する直前の踏切内に大型トラックが侵入し、当該大型トラックに鉄道車両が正面から衝突するという事故が発生したとする。大型トラックの荷台は、鉄道車両の台枠３１よりも高い位置に位置していることが多いため、図１０に示すように、大型トラックの荷台（障害物４１）により衝突の衝撃力Ｆ１が、前面妻構体１２に負荷されることがある。台枠３１よりも高い位置で前面妻構体１２に衝撃力Ｆ１が負荷されると、前面妻構体１２が鉄道車両内方へ変形するとともに、結合面３１４ａと妻柱１２２が溶接されている箇所において、前面妻構体１２が鉄道車両の天井方向に引き抜かれようとする力（せん断力Ｆ１１）が生じる。結合面３１４ａと妻柱１２２が溶接されている箇所における鉄道車両高さ方向の溶接長Ｌ２１（図９参照）は、中梁３１４の厚み分しかないため、せん断力Ｆ１１に耐えきれず、破断するおそれがある。溶接されている箇所が破断すると、障害物４１が乗務員室にめり込み、乗務員に危険が及ぶおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、前面妻構体と台枠の結合の強度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の鉄道車両は、次のような構成を有している。
（１）台枠と、台枠に対し立設して配置され、台枠の軌道方向の端部に結合される前面妻構体と、を有する鉄道車両であって、台枠は、鉄道車両の軌道方向と略平行に長手方向を有する縦梁を有している鉄道車両において、台枠の長手方向の端面に、前面妻構体の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合される結合面を有すること、結合面は、縦梁の長手方向の端面により形成されており、縦梁は、長手方向の端部に、縦梁の鉄道車両の高さ方向の厚み寸法を、結合面まで漸増させる拡大部を有すること、拡大部は、縦梁の、鉄道車両の天井側の面が、軌道方向に対して角度を持って傾斜することで形成されること、前面妻構体は、台枠に対して立設して配置される妻柱を有していること、妻柱と縦梁とは、鉄道車両の正面視において重なる位置関係であること、を特徴とする。なお、略平行とは、縦梁が、軌道方向に対して０度乃至４５度の浅い角度をなすことを指す。

【0009】

（１）の鉄道車両によれば、縦梁は、前面妻構体の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合される結合面を有しており、さらに、縦梁の鉄道車両の高さ方向の厚み寸法を、結合面まで漸増させる拡大部を有している。つまり、結合面の鉄道車両の高さ方向の寸法は、縦梁の厚み寸法よりも大きくされている。

【0010】

結合面は、例えば溶接によって前面妻構体に結合されるため、結合面における鉄道車両の高さ方向の溶接長（以下単に溶接長とする）を、縦梁の厚み寸法よりも長くすることができる。結合面における鉄道車両の高さ方向は、前面妻構体が鉄道車両の天井方向に引き抜かれようとする力（以下単に、せん断力とする）の方向と同方向であり、せん断力の方向と同方向の溶接長を長くすることで、前面妻構体と結合面が溶接されている個所のせん断力に対する強度を向上させることができる。よって、鉄道車両が障害物に正面衝突することで、前面妻構体に衝撃力が加わり、前面妻構体と結合面が溶接されている個所においてせん断力が発生しても、溶接されている箇所が破断するおそれを低減することができる。溶接されている箇所が破断しなければ、障害物は前面妻構体によって押しのけられ、乗務員室にめり込むおそれが低減されるため、乗務員の安全を保つことができる。

【0011】

（２）（１）に記載の鉄道車両において、前記角度は、３０度から６０度であること、を特徴とする。

【0012】

（２）の鉄道車両によれば、乗務員室の容積確保をしつつ、結合面における溶接長を十分に確保可能となり、溶接している箇所のせん断力に対する強度を向上させることができる。

【0013】

拡大部の傾斜の角度が小さければ、結合面の溶接長が小さくなり、傾斜の角度が大きければ、結合面の溶接長が大きくなる。拡大部の傾斜が３０度より小さいと、十分に溶接長が確保できず、前面妻構体と結合面が溶接されている個所におけるせん断力に対する耐久力を十分に向上させることができない。一方で、拡大部の傾斜が６０度より大きいと、溶接長は長くなり、せん断力に対する耐久力を向上させることができるものの、前面妻構体の鉄道車両の内方側であって、拡大部の直上には乗務員室が設けられるため、乗務員室の容積確保が困難となるおそれがある。そこで、拡大部の傾斜の角度を３０度から６０度の間とすることで、乗務員室の容積確保をしつつ、結合面における溶接長を十分に確保可能となり、溶接している箇所のせん断力に対する強度を向上させることができる。

【0014】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両において、結合面は、妻柱の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合されること、を特徴とする。

【0015】

（３）の鉄道車両によれば、結合面は、例えば溶接によって妻柱の鉄道車両の内方側の面に結合される。よって、縦梁と妻柱の溶接部において、せん断力に対する強度を向上させることができ、ひいては溶接している箇所が破断するおそれを低減することができる。

【0016】

（４）（１）または（２）に記載の鉄道車両において、前面妻構体は、鉄道車両の床側の端部に配置され、妻柱が立設される妻土台を備えること、結合面は、妻土台の鉄道車両の内方側の面に突き当てられ結合されること、を特徴とする。

【0017】

（４）の鉄道車両によれば、結合面は、例えば溶接によって妻土台の鉄道車両の内方側の面に結合される。よって、縦梁と妻土台の溶接部において、せん断力に対する強度を向上させることができ、ひいては溶接している箇所が破断するおそれを低減することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の鉄道車両によれば、前面妻構体と台枠の結合の強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】鉄道車両の側面図である。

【図2】台枠と前面妻構体の結合状態を示す斜視図である。

【図3】前面妻構体の妻柱と台枠の中梁との結合部分を示す部分断面図である。

【図4】図３のＡＡ断面図である。

【図5】鉄道車両の変形例を示す図であり、図３に対応する図である。

【図6】鉄道車両の変形例を示す図であり、図３に対応する図である。

【図7】従来技術に係る鉄道車両の、台枠と前面妻構体の結合状態を示す斜視図である。

【図8】従来技術に係る鉄道車両の、前面妻構体の妻柱と台枠の中梁との結合部分を示す部分断面図である。

【図9】図８のＢＢ断面図である。

【図10】従来技術に係る鉄道車両の前面妻構体に衝撃力が加わった状態を表す図である。

【図11】（ａ）（ｂ）ともに中梁の構成の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明に係る鉄道車両の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

図１は本発明の実施形態に係る鉄道車両１の側面図である。図１に示されるように、鉄道車両１の車体２は、床面をなす台枠１１と、台枠１１の軌道方向の一方の端部に立設されることで車体２の先頭部をなす前面妻構体１２と、台枠１１の他方の端部に立設されることで車体２の連結部をなす連妻構体１５と、台枠１１の枕木方向の両端部に立設されることで車体２の側面をなす側構体１３と、前面妻構体１２，連妻構体１５および側構体１３の上端部に配置されることで車体２の屋根をなす屋根構体１４とにより６面体をなすように構成される。そして、車体２は、枕ばね１８を介して車輪１７を備えた台車１６によって支持されている。側構体１３には、乗務員室に通じる乗務員昇降口２０Ａ、客室に通じる乗客乗降口２０Ｂおよび窓２０Ｃが設けられている。また、台枠１１の軌道方向の両端部には、前面妻構体１２および連妻構体１５よりも車両長手方向の外方に突出するように連結器１９が設けられており、隣接する鉄道車両同士を連結することが可能である。

【0022】

図２は、台枠１１と前面妻構体１２の結合状態を示す斜視図である。図３は、前面妻構体１２の妻柱１２２と台枠１１の中梁１１４との結合部分を示す部分断面図である。図４は、図３のＡＡ断面図である。

【0023】

前面妻構体１２は、図２に示すように、鉄道車両１の先頭面をなす妻板１２１と、妻板１２１を車体２の内方側から支える妻柱１２２とからなる。

【0024】

妻板１２１は、炭素鋼、ステンレス鋼やアルミ合金などの金属製である。妻板１２１の枕木方向の中央部には、鉄道車両１の内部と外部を連通する貫通路のための開口部１２１ａが設けられ、さらに、開口部１２１ａを挟むようにして、一対の窓開口１２１ｂが設けられている。窓開口１２１ｂは、窓ガラスがはめ込まれ、窓として用いられる。

【0025】

妻柱１２２は、炭素鋼、ステンレス鋼やアルミ合金などの金属製であり、平板状の材料を、プレス成型や溶接などにより角筒状に形成したものである。一対の妻柱１２２が、妻板１２１の開口部１２１ａを挟むようにして配置され、妻板１２１の車体２の内方側の面に溶接されている。

【0026】

台枠１１は、端梁１１１と、縦梁としての側梁１１２および中梁１１４と、枕梁１１３とからなる。端梁１１１と、側梁１１２と、中梁１１４と、枕梁１１３はステンレス鋼や炭素鋼，アルミ合金などの金属板により断面コの字型、または筒状に形成されるのが一般的である。

【0027】

一対の端梁１１１のそれぞれは、鉄道車両１の枕木方向に沿って長手方向を有するように一直線上に配置され、台枠１１の軌道方向の端部を形成する。一対の端梁１１１のそれぞれの、枕木方向の鉄道車両１の外方側の端部には、鉄道車両１の軌道方向と略平行に長手方向を有するように配置される側梁１１２の端部が結合されている。なお、側梁１１２は、軌道方向と略平行と説明したように、必ずしも平行である必要はなく、側梁１１２を軌道方向に対して角度を持つものとし、鉄道車両１の枕木方向の全幅が、前面妻構体１２に向かって漸減していくような形状としても良い。この場合の側梁１１２の軌道方向に対する角度は、荷重を支える目的を果たすために、０度乃至４５度の浅い角度であることが望ましい。

【0028】

対向する一対の側梁１１２の間には、台車１６が取り付けられる枕梁１１３が鉄道車両１の枕木方向に延在し、枕梁１１３の枕木方向の両端部は、側梁１１２に結合されている。

【0029】

また、一対の端梁１１１のそれぞれの、枕木方向の鉄道車両１の内方側の端部には、軌道方向と略平行に配置された中梁１１４が結合されており、中梁１１４の端梁１１１が結合されている側の端部とは反対側の端部は、枕梁１１３の枕木方向の中央部付近に結合されている。なお、端梁１１１、側梁１１２、枕梁１１３および中梁１１４のそれぞれの梁同士は、溶接により強固に結合されている。なお、中梁１１４は、軌道方向と略平行と説明したように、必ずしも平行である必要はなく、軌道方向に対して角度を持たせ、前面妻構体１２に向かって、一対の中梁１１４，１１４同士の距離が漸減また漸増するものとしても良い。このとき、中梁１１４の軌道方向に対する角度は、荷重を支える目的を果たすために、０度乃至４５度の浅い角度であることが望ましい。

【0030】

中梁１１４は、端梁１１１側の端面が、前面妻構体１２の妻柱に結合される結合面１１４ｂ（図３参照）となっている。さらに、中梁１１４は、結合面１１４ｂ側の端部において、中梁１１４の鉄道車両１の天井側の面が、軌道方向に対して角度θ（図３参照）を持って傾斜することで拡大部１１４ａが形成されている。なお、この角度θは３０度から６０度の角度であることが望ましい。

【0031】

拡大部１１４ａは、中梁１１４の鉄道車両１の高さ方向の厚み寸法Ｌ１２（図４参照）を、結合面１１４ｂまで漸増させている。この拡大部１１４ａにより、結合面１１４ｂの鉄道車両１の高さ方向の寸法が、中梁１１４の厚み寸法Ｌ１２よりも大きくとられている。なお、本実施形態における中梁１１４は、拡大部１１４ａとその他の部分とが別部材により構成されているが、一体であっても良い。一体とした場合には、例えば、図１１（ａ）に示すように、平板フランジ１１４１と、平板ウェブ１１４２と、拡大部１１４ａを構成するために曲げ加工をされた平板フランジ１１４３と、の３部材を溶接することにより中梁１１４を構成することとしても良いし、図１１（ｂ）に示すように、断面Ｌ字状のアングル１１４４と、拡大部１１４ａを構成するために曲げ加工をされた平板フランジ１１４３と、の２部材を溶接することにより中梁１１４を構成することとしても良い。

【0032】

以上のような構成を有する前面妻構体１２と台枠１１とは、以下のようにして結合されている。

【0033】

前面妻構体１２は、台枠１１に対して直角に位置されるとともに、妻板１２１の鉄道車両１の内方側の面（以下、単に内面とする）の下端部に、台枠１１の端梁１１１が突き当たるようにして位置されている。そして、妻板１２１の内面に突設するように結合された接手板１２３が、端梁１１１の、鉄道車両１の天井側の面に結合されることで、前面妻構体１２と台枠１１の結合が行われている。なお、妻板１２１と接手板１２３の結合および接手板１２３と端梁１１１の結合はともに溶接により行われている。

【0034】

さらに、前面妻構体１２と台枠１１との結合は、前面妻構体１２の妻柱１２２と、台枠１１の中梁１１４との結合によっても行われている。妻柱１２２と中梁１１４との結合は、図３に示すように、中梁１１４の結合面１１４ｂが、妻柱１２２の妻板１２１の側とは反対側の面に突き当てられ、結合面１１４ｂの周囲を溶接することで行われる。図３および図４に示すように、溶接している箇所を溶接ビード１１５として示す。なお、この妻柱１２２と中梁１１４との結合は、前面妻構体１２と台枠１１を結合する際に行われるものである。つまり、妻柱１２２に結合された中梁１１４に、台枠１１を構成するその他の梁を結合していくのではなく、事前の別工程において、端梁１１１、側梁１１２、枕梁１１３および中梁１１４のそれぞれの梁同士を溶接して、強固な台枠１１を構成しておき、当該台枠１１に、同様に事前の別工程において組み立てられた前面妻構体１２を結合するのである。

【0035】

拡大部１１４ａにより、結合面１１４ｂの鉄道車両１の高さ方向（図３および図４中の上下方向）の寸法が、中梁１１４の厚み寸法Ｌ１２よりも大きくなっている。これにより、結合面１１４ｂにおける鉄道車両１の高さ方向の溶接長Ｌ１１を、中梁１１４の厚み寸法Ｌ１２よりも長くすることができる。

【0036】

結合面１１４ｂにおける鉄道車両１の高さ方向は、前面妻構体１２が鉄道車両１の天井方向に引き抜かれようとする力（以下単に、せん断力とする）の方向と同方向であり、せん断力の方向と同方向の溶接長Ｌ１１を長くすることで、前面妻構体１２と結合面１１４ｂが溶接されている個所のせん断力に対する強度を向上させることができる。よって、鉄道車両１が障害物に正面衝突することで、鉄道車両１の軌道方向の外方側から前面妻構体１２に衝撃力が加わり、前面妻構体１２と結合面１１４ｂが溶接されている箇所にせん断力が発生しても、溶接されている箇所が破断するおそれを低減することができる。

【0037】

なお、上記の実施形態においては、中梁１１４の結合面１１４ｂが、妻柱１２２に結合されていたが、これに限定されるものではなく、次のような変形例が考えられる。

【0038】

例えば、図５に示すように、前面妻構体１２は、妻板１２１と妻土台１２５と妻柱１２４とからなるものとする。妻土台１２５は角筒状に形成されており、鉄道車両１の床側の端部において、妻板１２１の枕木方向の一方の端部から他方の端部まで横架された状態で、妻板１２１に溶接により結合されている。そして、この妻土台１２５に妻柱１２４が立設されており、妻柱１２４は、妻板１２１と妻土台１２５に溶接により結合されている。

【0039】

前面妻構体１２がこのような構成を有する場合、中梁１１４の結合面１１４ｂは、妻土台１２５の妻板１２１の側とは反対側の面に突き当てられ、結合面１１４ｂの周囲を溶接することで、妻土台１２５に結合される。溶接している箇所を溶接ビード１１６として示している。

【0040】

さらには、上記実施形態においては、中梁１１４の拡大部１１４ａが、中梁１１４の鉄道車両１の天井側の面が、軌道方向に対して角度θを持って傾斜することで形成されていたが、図６に示すように、中梁２１４の、鉄道車両１の天井側の面（図６中の上端面）およびその反対側の面（図６中の下端面）が、それぞれ軌道方向に対して角度θを持って傾斜することで、拡大部２１４ａおよび拡大部２１４ｂが形成されるものとしても良い。この拡大部２１４ａ，２１４ｂにより、結合面２１４ｃの、鉄道車両１の高さ方向（図６中の上下方向）の寸法が、中梁２１４の厚み寸法よりも大きく取られているため、妻柱１２２との溶接長を中梁２１４の厚み寸法よりも大きく取ることができる。なお、図６中の２つの角度θは、３０度から６０度の間であることが望ましく、ともに同一の角度としても良いし、それぞれ異なった角度としても良い。

【0041】

以上説明したように、本実施形態の鉄道車両によれば、
（１）台枠１１と、台枠１１に対し立設して配置され、台枠１１の軌道方向の端部に結合される前面妻構体１２と、を有する鉄道車両１であって、台枠１１は、鉄道車両１の軌道方向と略平行に長手方向を有する中梁１１４（２１４）を有している鉄道車両１において、台枠１１の長手方向の端面に、前面妻構体１２の鉄道車両１の内方側の面に突き当てられ結合される結合面１１４ｂ（２１４ｃ）を有すること、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）は、中梁１１４（２１４）の長手方向の端面により形成されており、中梁１１４（２１４）は、長手方向の端部に、中梁１１４（２１４）の鉄道車両１の高さ方向の厚み寸法Ｌ１２を、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）まで漸増させる拡大部１１４ａ（２１４ａ，２１４ｂ）を有すること、を特徴とする。

【0042】

（１）の鉄道車両１によれば、中梁１１４（２１４）は、前面妻構体１２の鉄道車両１の内方側の面に突き当てられ結合される結合面１１４ｂ（２１４ｃ）を有しており、さらに、中梁１１４（２１４）の鉄道車両１の高さ方向の厚み寸法Ｌ１２を、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）まで漸増させる拡大部１１４ａ（２１４ａ，２１４ｂ）を有している。つまり、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）の鉄道車両１の高さ方向の寸法は、中梁１１４（２１４）の厚み寸法Ｌ１２よりも大きくされている。

【0043】

結合面１１４ｂ（２１４ｃ）は、例えば溶接によって前面妻構体１２に結合されるため、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）における鉄道車両１の高さ方向の溶接長Ｌ１１を、中梁１１４（２１４）の厚み寸法Ｌ１２よりも長くすることができる。結合面１１４ｂ（２１４ｃ）における鉄道車両１の高さ方向は、前面妻構体１２が鉄道車両１の天井方向に引き抜かれようとする力（以下単に、せん断力とする）の方向と同方向であり、せん断力の方向と同方向の溶接長Ｌ１１を長くすることで、前面妻構体１２と結合面１１４ｂ（２１４ｃ）が溶接されている個所のせん断力に対する強度を向上させることができる。よって、鉄道車両１が障害物に正面衝突することで、前面妻構体１２に衝撃力が加わり、前面妻構体１２と結合面１１４ｂ（２１４ｃ）が溶接されている個所においてせん断力が発生しても、溶接されている箇所が破断するおそれを低減することができる。

【0044】

（２）（１）に記載の鉄道車両１において、拡大部１１４ａ（２１４ａ）は、中梁１１４（２１４）の、鉄道車両１の天井側の面が、軌道方向に対して３０度から６０度の角度を持って傾斜することで形成されること、を特徴とする。

【0045】

（２）の鉄道車両１によれば、乗務員室の容積確保をしつつ、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）における溶接長Ｌ１１を十分に確保可能となり、溶接している箇所のせん断力に対する強度を向上させることができる。

【0046】

拡大部１１４ａ（２１４ａ）の傾斜の角度θが小さければ、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）の溶接長Ｌ１１が小さくなり、傾斜の角度θが大きければ、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）の溶接長Ｌ１１が大きくなる。拡大部１１４ａ（２１４ａ）の傾斜が３０度より小さいと、十分に溶接長Ｌ１１が確保できず、前面妻構体１２と結合面１１４ｂ（２１４ｃ）が溶接されている個所におけるせん断力に対する耐久力を十分に向上させることができない。一方で、拡大部１１４ａ（２１４ａ）の傾斜が６０度より大きいと、溶接長Ｌ１１は長くなり、せん断力に対する耐久力を向上させることができるものの、前面妻構体１２の鉄道車両１の内方側であって、拡大部１１４ａ（２１４ａ）の直上には、乗務員室が設けられるため、乗務員室の容積確保が困難となるおそれがある。そこで、拡大部１１４ａ（２１４ａ）の傾斜の角度θを３０度から６０度の間とすることで、乗務員室の容積確保をしつつ、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）における溶接長Ｌ１１を十分に確保可能となり、溶接している箇所のせん断力に対する強度を向上させることができる。

【0047】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両１において、前面妻構体１２は、台枠１１に対して立設して配置される妻柱１２２を有していること、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）は、妻柱１２２の鉄道車両１の内方側の面に突き当てられ結合されること、を特徴とする。

【0048】

（３）の鉄道車両１によれば、結合面１１４ｂ（２１４ｃ）は、例えば溶接によって妻柱１２２の鉄道車両１の内方側の面に結合される。よって、中梁１１４（２１４）と妻柱１２２の溶接部において、前面妻構体１２が鉄道車両１の天井方向に引き抜かれようとする力（せん断力）に対する強度を向上させることができ、ひいては溶接している箇所が破断するおそれを低減することができる。

【0049】

（４）（１）または（２）に記載の鉄道車両１において、前面妻構体１２は、台枠１１に対して立設して配置される妻柱１２４と、鉄道車両１の床側の端部に配置され、妻柱１２４が立設される妻土台１２５と、を備えること、結合面１１４ｂは、妻土台１２５の鉄道車両１の内方側の面に突き当てられ結合されること、を特徴とする。

【0050】

（４）の鉄道車両１によれば、結合面１１４ｂは、例えば溶接によって妻土台１２５の鉄道車両１の内方側の面に結合される。よって、中梁１１４（２１４）と妻土台１２５の溶接部において、前面妻構体１２が鉄道車両１の天井方向に引き抜かれようとする力（せん断力）に対する強度を向上させることができ、ひいては溶接している箇所が破断するおそれを低減することができる。

【0051】

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、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、上記実施形態においては、中梁１１４（２１４）は、中梁１１４（２１４）の軌道方向の前面妻構体１２側の端部に、拡大部１１４ａ（２１４ａ，２１４ｂ）および結合面１１４ｂ（２１４ｃ）を有することとしているが、中梁１１４（２１４）のみでなく、側梁１１２が拡大部および結合面を有することとし、妻柱１２２や妻土台１２５と結合されることとしても良い。

【符号の説明】

【0052】

１ 鉄道車両
１１ 台枠
１２ 前面妻構体
１１４ 中梁（縦梁の一例）
１１４ａ 拡大部
１１４ｂ 結合面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】