(57)【要約】【課題】側構体の形状精度の確保を容易とすると共に製造コストの削減を図ることができる鉄道車両および鉄道車両の製造方法を提供すること。【解決手段】側構体１０は、複数のパネル（幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３）を備え、それらパネルには固定孔（固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆ）が形成されている。それらパネルの外形および固定孔の内形はレーザー光線によって加工されており、固定孔のパネルの外形に対する加工精度を向上させることができる。よって、互いの端面を当接させた状態にパネルを配設することで側構体の形状精度の確保を容易とすることができ、また、配設されたパネルのそれぞれの固定孔に補強部材を嵌合させることで、補強部材を位置決めするためのケガキ作業の工数および補強部材を固定するための固定治具の製造工数を削減して鉄道車両の製造コストの削減を図ることができる。【選択図】図２
2010083214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパネルを端面同士で溶接して板状に形成されると共に側構体の外壁を構成する外板と、その外板の内側面に溶接される補強部材とを備える鉄道車両において、
前記補強部材は、前記内側面に当接する面である合せ面から突設される固定突部を複数備え、
前記パネルは、前記内側面の前記合せ面に当接する領域に開口されると共に前記固定突部が嵌合される貫通孔である固定孔を備え、
前記パネルに前記固定孔を貫通形成する加工と前記パネルの外形を切り出す加工とがレーザー光線によっておこなわれていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
複数のパネルの端面を溶接して板状に構成されると共に側構体の外壁を構成する外板と、その外板の内側面に溶接される補強部材とを備える鉄道車両の製造方法であって、
板状に構成された素材にレーザー光線を照射することで固定孔を貫通形成する加工と前記パネルの外形を切り出す加工とをおこないパネルを形成するパネル形成工程と、
そのパネル形成工程によって形成された複数のパネルをそれらパネルの端面が互いに当接された状態に配設する配設工程と、
その配設工程により前記複数のパネルの端面が互いに当接された状態に配設されたパネルを溶接して前記複数のパネルから構成される外板を形成する外板形成工程と、
その外板形成工程によって形成された外板の固定孔に対して前記補強部材に突設される固定突部を嵌合して前記外板に前記補強部材を溶接する溶接嵌合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、鉄道車両および鉄道車両の製造方法に関し、特に、側構体の形状精度の確保を容易とすると共に製造コストの削減を図ることができる鉄道車両および鉄道車両の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００３−１９１８４２号公報に開示されている技術では、側構体の外板は、幕板パネル６と、吹寄パネル７と、腰板パネル８とを溶接接合することで構成されており、それら幕板パネル６、吹寄パネル７及び腰板パネル８には、補強のために、横骨部材６ａ、横骨部材７ａ及び横骨部材８ａが溶接されていた（特許文献１）。
【０００３】
ここで、鉄道車両は、走行状態（鉄道車両がレール上に配置された状態）において、構体の両側が車台にて支持されるため、鉄道車両自体の重量により構体が変形して反り返える。そのため、鉄道車両が所望の形状（走行状態において長方形形状となる形状）となるように、予め、側構体を変形分を見越した形状（例えば、扇面形状など）に形成する必要があった。
【０００４】
一方、側構体を構成するパネルは、シェアー等の切断機にて切り出されていたため、形状が簡単な長方形形状とされており、外板の外形をわずかに扇面形状（アーチ形状）とするために、長方形形状に切断された複数のパネルを互いに隙間を持たせて配設しその隙間を溶接にて埋めていた。  
【特許文献１】特開２００３−１９１８４２号公報（「段落０００７」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の側構体では、隙間を空けてパネルを配設するので、隙間を設定しながら精度良くパネルを配設することが困難であった。そのため、パネルから構成された側構体の形状を所望の形状（走行状態において長方形形状となる形状）とすることが難しく、走行状態における側構体の形状精度を確保することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
また、補強部材を外板に精度良く取り付けるためには、補強部材の配設位置を決めるためのケガキ線を引く作業や補強部材を外板に固定するための固定用の治具が必要であるため、ケガキ線を引く作業や治具の製作に工数が掛かり、製造コストが嵩むという問題点があった。
【０００７】
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、側構体の形状精度の確保を容易とすると共に製造コストの削減を図ることができる鉄道車両および鉄道車両の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、請求項１記載の鉄道車両は、複数のパネルを端面同士で溶接して板状に形成されると共に側構体の外壁を構成する外板と、その外板の内側面に溶接される補強部材とを備えるものであって、前記補強部材は、前記内側面に当接する面である合せ面から突設される固定突部を複数備え、前記パネルは、前記内側面の前記合せ面に当接する領域に開口されると共に前記固定突部が嵌合される貫通孔である固定孔を備え、前記パネルに前記固定孔を貫通形成する加工と前記パネルの外形を切り出す加工とがレーザー光線によっておこなわれている。
【０００９】
請求項２記載の鉄道車両の製造方法は、複数のパネルの端面を溶接して板状に構成されると共に側構体の外壁を構成する外板と、その外板の内側面に溶接される補強部材とを備える鉄道車両の製造方法であって、板状に構成された素材にレーザー光線を照射することで固定孔を貫通形成する加工と前記パネルの外形を切り出す加工とをおこないパネルを形成するパネル形成工程と、そのパネル形成工程によって形成された複数のパネルをそれらパネルの端面が互いに当接された状態に配設する配設工程と、その配設工程により前記複数のパネルの端面が互いに当接された状態に配設されたパネルを溶接して前記複数のパネルから構成される外板を形成する外板形成工程と、その外板形成工程によって形成された外板の固定孔に対して補強部材に突設される固定突部を嵌合して外板に補強部材を溶接する溶接嵌合工程とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の鉄道車両によれば、外板は、側構体の外壁を構成すると共に複数のパネルの端面を溶接して板状に形成され、その外板の内側面に補強部材が溶接されている。
【００１１】
ここで、請求項１記載の鉄道車両によれば、パネルに固定孔を貫通形成する加工とパネルの外形を切り出す加工とがレーザー光線によっておこなわれているので、加工されている素材をレーザー加工機（レーザー光線を照射して素材を切断する加工機）に取り付け直すことなく、固定孔を貫通形成する加工とパネルの外形を切り出す加工とをおこなうことができる。よって、固定孔とパネルの外形との位置精度を確保することができる。その結果、複数のパネルの端面（外形を形成する面）同士を当接させて配設することで、複数のパネルのそれぞれの固定孔の相対位置の精度を確保することができる。
【００１２】
そのため、複数のパネルのそれぞれの固定孔の相対位置を補強部材が備える固定突部であって１個の補強部材が備える複数の固定突部と対応した位置に配設することができるので、１個の補強部材が備える複数の固定突部を複数のパネルのそれぞれの固定孔に嵌合させることができる。
【００１３】
したがって、複数のパネルのそれぞれの固定孔に対する補強部材の位置決めが可能となり、補強部材の位置を決めるためのケガキ線を引く作業を不要とすることができる。その結果、ケガキ線を引く作業工数を削減して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
【００１４】
また、固定突部が固定孔に嵌合されるので、パネルに対する補強部材の固定が可能となり、補強部材を固定する固定治具とを不要とすることができる。その結果、固定治具の製作工数を削減して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。また、固定突部が固定孔に嵌合されるので、外板と補強部材との接合強度を向上させて、鉄道車両の高強度化を図ることができるという効果がある。
【００１５】
また、請求項１記載の鉄道車両によれば、パネルの外形を切り出す加工がレーザー光線によっておこなわれるので、シェアー等の切断機にてパネルの外形を切り出す場合と比較して、パネルの外形を精度良く加工することができる。よって、側構体の形状精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００１６】
一方、溶接によってパネルの外形が変形すると、複数のパネルによって構成される外板の外形が変化する。ここで、例えば、従来のようにシェアー等の切断機にてパネルの外形を切り出す場合には、パネルの外形を精度良く加工することが難しく、パネルの外形をパネルの溶接による変形分を見越した形状に切り出すことが困難であった。そのため、複数のパネルを互いに溶接することで外板の形状精度が悪化するという不具合があった。
【００１７】
これに対し、請求項１記載の鉄道車両によれば、パネルの外形を切り出す加工がレーザー光線によっておこなわれているので、パネルの外形を精度良く加工することができる。そのため、外板の外形を溶接による変形分を見越した形状とすることができる。よって、外板の外形の形状精度を確保して側構体の形状精度を容易に確保することができるという効果がある。
【００１８】
請求項２記載の鉄道車両の製造方法によれば、外板は、側構体の外壁を構成すると共に複数のパネルの端面を溶接して板状に構成され、その外板の内側面に補強部材を溶接する。
【００１９】
ここで、請求項２記載の鉄道車両の製造方法によれば、パネル形成工程にて固定孔を貫通形成する加工とパネルの外形を切り出す加工とがレーザー光線によっておこなわれるので、加工されている素材をレーザー加工機（レーザー光線を照射して素材を切断する加工機）に取り付け直すことなく、固定孔を貫通形成する加工とパネルの外形を切り出す加工とをおこなうことができる。よって、固定孔とパネルの外形との位置精度を確保することができる。
【００２０】
そして、レーザー光線によって外形が加工された複数のパネルが、配設工程にてそれら複数のパネルの端面（外形を形成する面）同士を当接させた状態に配設されることで、複数のパネルのそれぞれの固定孔の相対位置の精度を確保することができる。
【００２１】
そして、端面（外形を形成する面）同士を当接させた状態に配設された複数のパネルが、外形形成工程にて互いに溶接されることでそれら複数のパネルから構成される外板が形成される。その後、複数のパネルから構成された外板の固定孔に、溶接嵌合工程にて補強部材の固定突部が嵌合され、その補強部材が外板に溶接される。
【００２２】
そのため、複数のパネルのそれぞれの固定孔の相対位置を補強部材が備える固定突部であって１個の補強部材が備える複数の固定突部と対応した位置に配設することができる。よって、１個の補強部材が備える複数の固定突部を複数のパネルのそれぞれの固定孔に嵌合させることができる。
【００２３】
したがって、複数のパネルのそれぞれの固定孔に対する補強部材の位置決めが可能となり、補強部材の位置を決めるためのケガキ線を引く作業を不要とすることができる。その結果、ケガキ線を引く作業工数を削減して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
【００２４】
また、固定突部が固定孔に嵌合されるので、パネルに対する補強部材の固定が可能となり、補強部材を固定する固定治具とを不要とすることができる。その結果、固定治具の製作工数を削減して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。また、固定突部が固定孔に嵌合されるので、外板と補強部材との接合強度を向上させて、鉄道車両の高強度化を図ることができるという効果がある。
【００２５】
また、請求項２記載の鉄道車両の製造方法によれば、パネルの外形は、パネル形成工程にてレーザー光線によって加工されるので、シェアー等の切断機にてパネルの外形を切り出す場合と比較して、パネルの外形を精度良く加工することができる。よって、側構体の形状精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】
また、パネルの外形は、パネル形成工程にてレーザー光線によって加工されるので、外形を自在に加工することができる。そのため、パネルの外形を鉄道車両の自重による変形分を見越した形状とすることで、配設工程にてパネルの端面を当接させて配設して、外板を所望の形状（走行状態において長方形形状となる形状）とすることができる。よって、側構体の形状精度の確保を容易とすることができるという効果がある。
【００２７】
一方、溶接によってパネルの外形が変形すると、複数のパネルによって構成される外板の外形が変形する。ここで、例えば、従来のようにシェアー等の切断機にてパネルの外形を切り出す場合には、パネルの外形を精度良く加工することが難しく、パネルの外形をパネルの溶接による変形分を見越した形状に切り出すことが困難であった。そのため、パネルを互いに溶接することで外板の形状精度が悪化するという不具合があった。
【００２８】
これに対し、請求項２記載の鉄道車両の製造方法によれば、パネルの外形を切り出す加工をレーザー光線によっておこなうパネル形成工程を備えているので、パネルの外形を自在に加工することができる。そのため、外板の外形を溶接による変形分を見越した形状とすることができる。よって、外板の外形（端面）を当接することで側構体の形状精度を容易に確保することができるという効果がある。
【００２９】
また、外板は、複数のパネルを組み合わせて形成されているのでそれぞれのパネルに比べて大きな形状となる。そのため、外板の状態では、レーザー加工機に取り付けることができない。よって、パネルが溶接されて外板の状態とされた後では、レーザー加工機で固定孔を加工することが困難である。
【００３０】
これに対し、請求項２記載の鉄道車両の製造方法によれば、パネル形成工程にて固定孔を貫通形成する加工と、パネルの外形を切り出す加工とがレーザー光線によっておこなわれる。よって、パネルの外形に対する固定孔の位置精度を確保して、上述したように、ケガキ線を引く作業工数を削減して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１（ａ）を参照して、車両構体１００の構成について説明する。図１（ａ）は、本発明の１実施の形態における車両構体１００の部分断面斜視図である。
【００３２】
車両構体１００は、鉄道車両の基体部を構成するものであり、図１（ａ）に示すように、車両構体１００の上側に配設され鉄道車両の屋根を構成する屋根構体１と、車両構体１００の下側に配設され鉄道車両の床を構成する床構体２と、その床構体２と屋根構体１とを連結し鉄道車両の側面を構成する側構体１０とを備えている。
【００３３】
次いで、図１（ｂ）及び図２を参照して、側構体１０の構成について説明する。図１（ｂ）は、車両構体１００の内側から外側方向に見た側構体１０の側面図である。図２は、外板１１に縦補強部材１２及び横補強部材１３が組み付けられる前の状態を示した側構体１０の斜視図である。なお、理解を容易とするため、腰板パネル２２に取り付けられる横補強部材１３の端部を省略して図示している。
【００３４】
側構体１０は、図１（ｂ）に示すように、外板１１と、その外板１１の内側の平面である内側面に取り付けられる複数の縦補強部材１２と、それら縦補強部材１２の間に配設され内側面に取り付けられる横補強部材１３とを備えている。
【００３５】
外板１１は、車両構体１００の最外部に配設される平板状の部材であり、図１（ｂ）及び図２に示すように、幕板パネル２１と、腰板パネル２２と、吹寄パネル２３とをそれぞれ複数備えている。
【００３６】
幕板パネル２１は、図１（ｂ）及び図２に示すように、鉄道車両の上側（図１（ｂ）上側）に配設される部材であり正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）扇面形状に形成された平板として構成され、内側面２１ａと、外側面２１ｂと、上底端面２１ｃと、下底端面２１ｄと、側端面２１ｅと、固定孔２１ｆと、固定孔２１ｇとを備えている。
【００３７】
内側面２１ａは、図１（ｂ）及び図２に示すように、車両構体１００（図１（ａ）参照）の内側（図１（ｂ）紙面垂直方向手前側）に面した平面であり、上述した縦補強部材１２及び横補強部材１３が取り付けられている。外側面２１ｂは、車両構体１００（図１（ａ）参照）の外側（図１（ｂ）紙面垂直方向奥側）に面した平面であり、内側面２１ａと平行とされている。
【００３８】
上底端面２１ｃは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２１ａから連成されると共に内側面２１ａに直交する曲面であり、鉄道車両の下側（図１（ｂ）下側）に対向して配設されその一部が後述する吹寄パネル２３の下底端面２３ｄに当接されている。下底端面２１ｄは、内側面２１ａから連成されると共に内側面２１ａに直交する曲面であり、鉄道車両の上側（図１（ｂ）上側）に対向して配設され屋根構体１（図１（ａ）参照）に接続されている。
【００３９】
側端面２１ｅは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２１ａから連成されると共に内側面２１ａに直交する一対の平面であり、鉄道車両の前後方向（図１（ｂ）左右方向）に対向してそれぞれが配設され隣接する幕板パネル２１の側端面２１ｅに当接されている。
【００４０】
固定孔２１ｆは、上述した内側面２１ａ及び外側面２１ｂに開口を有する貫通孔であり、幕板パネル２１の両側（図１（ｂ）左右方向両側）にそれぞれ１個ずつ配設されている。なお、固定孔２１ｆには、図２に示すように、後述する縦補強部材１２の固定突部１２ａが嵌合される。
【００４１】
固定孔２１ｇは、内側面２１ａと外側面２１ｂとに開口を有する貫通孔であり、上述した上底端面２１ｃに沿って２個配設されている。なお、固定孔２１ｇには、図２に示すように、後述する横補強部材１３の固定突部１３ａが嵌合される。
【００４２】
腰板パネル２２は、図１（ｂ）及び図２に示すように、鉄道車両の下側（図１（ｂ）下側）に配設される部材であり正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）扇面形状に形成された平板として構成され、内側面２２ａと、外側面２２ｂと、上底端面２２ｃと、下底端面２２ｄと、側端面２２ｅと、固定孔２２ｆと、固定孔２２ｇとを備えている。
【００４３】
なお、腰板パネル２２は、主な構成が幕板パネル２１と同様に構成されており、内側面２２ａ、外側面２２ｂ、側端面２２ｅ及び固定孔２２ｆは、それぞれ内側面２１ａ、外側面２１ｂ、上底端面２１ｃ、下底端面２１ｄ、側端面２１ｅ及び固定孔２１ｆに対応しているので、内側面２２ａ、外側面２２ｂ、側端面２２ｅ及び固定孔２２ｆの説明を省略し、上底端面２２ｃ、下底端面２２ｄ及び固定孔２２ｇの構成について説明する。
【００４４】
上底端面２２ｃは、内側面２２ａから連成されると共に内側面２２ａに直交する曲面であり、鉄道車両の下側（図１（ｂ）下側）に対向して配設され床構体２（図１（ａ）参照）に接続されている。
【００４５】
下底端面２２ｄは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２２ａから連成されると共に内側面２２ａに直交する曲面であり、鉄道車両の上側（図１（ｂ）上側）に対向して配設されその一部が後述する吹寄パネル２３の上底端面２３ｃに当接されている。
【００４６】
固定孔２２ｇは、内側面２２ａと外側面２２ｂとに開口を有する貫通孔であり、上述した下底端面２２ｄに沿って２個配設されている。なお、固定孔２２ｇには、図２に示すように、後述する横補強部材１３の固定突部１３ａが嵌合される。
【００４７】
吹寄パネル２３は、図１（ｂ）に示すように、隣接する一対の幕板パネル２１及び隣接する一対の腰板パネル２２にそれぞれ連接されると共に幕板パネル２１と腰板パネル２２とを接続する部材であり、正面視扇面形状に形成された平板として構成され、内側面２３ａと、外側面２３ｂと、上底端面２３ｃと、下底端面２３ｄと、側端面２３ｅと、固定孔２３ｆとを備えている。
【００４８】
なお、吹寄パネル２３は、主な構成が幕板パネル２１と同様に構成されており、内側面２３ａ、外側面２３ｂ及び固定孔２３ｆは、それぞれ内側面２１ａ、外側面２１ｂ及び固定孔２１ｆに対応しているので、内側面２２ａ、外側面２２ｂ及び固定孔２２ｆの説明を省略し、上底端面２３ｃ、下底端面２３ｄ及び側端面２３ｅの構成について説明する。
【００４９】
上底端面２３ｃは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２３ａから連成されると共に内側面２３ａに直交する曲面であり、鉄道車両の下側（図１（ｂ）下側）に対向して配設され腰板パネル２２の下底端面２２ｄに当接されている。なお、上底端面２３ｃは隣接する腰板パネル２２のそれぞれの下底端面２２ｄに当接されている。
【００５０】
下底端面２３ｄは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２３ａから連成されると共に内側面２３ａに直交する曲面であり、鉄道車両の上側（図１（ｂ）上側）に対向して配設され幕板パネル２１の上底端面２１ｃに当接されている。なお、上底端面２３ｃは隣接する幕板パネル２１のそれぞれの上底端面２１ｃに当接されている。
【００５１】
側端面２３ｅは、図１（ｂ）及び図２に示すように、内側面２３ａから連成されると共に内側面２３ａに直交する一対の平面であり、鉄道車両の前後方向（図１（ｂ）左右方向）に対向してそれぞれが配設されている。
【００５２】
なお、吹寄パネル２３の固定孔２３ｆは、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）が互いに当接され、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３が所定の位置に配設された状態において、固定孔２１ｆと固定孔２２ｆとを結んで形成される直線上に配設されている。
【００５３】
また、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３は、車両構体１００の屋根構体１側（図１（ｂ）上側）に扇面形状の長い円弧（扇面形状の外形を形成する同心の２個の円弧の内の長い方の円弧）側が配設されており、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）が互いに当接された状態で溶接されている。
【００５４】
幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形形状が扇面形状に構成されているので、例えば、正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）台形形状に構成される場合と比較して、走行状態（鉄道車両がレール上に配置された状態）における外板１１の歪みのムラを少なくすることすることができる。よって、外板１１に部分的に大きな歪みが生じることを防止することができる。その結果、側構体１０の耐久性を向上させ、鉄道車両の耐久性の向上を図ることができる。
【００５５】
一方、鉄道車両は、走行状態（鉄道車両がレール上に配置された状態）において両端が車台（図示せず）に支持されるので、自身の重量により、車両構体１００が変形する。そのため、走行状態で、車両構体１００を側面視長方形形状とするために、変形分を見込んで外板１１が正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）扇面形状に構成されている。
【００５６】
また、扇面形状の長い円弧（扇面形状の外形を形成する同心の２個の円弧の内の長い方の円弧）が鉄道車両の上側（図１（ｂ）上側）に配設されており、扇面形状の短い円弧（扇面形状の外形を形成する同心の２個の円弧の内の短い方の円弧）が鉄道車両の下側（図１（ｂ）下側）に配設されている。
【００５７】
よって、車両構体１００が自身の重量によって変形した場合に正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）扇面形状が側面視長方形形状に変形される。その結果、側構体１０の形状精度の確保を容易とすることができる。
【００５８】
一方、溶接によって幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形が変形すると、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３によって構成される外板１１の外形が変形する。ここで、例えば、従来のようにシェアー等の切断機にて幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を切り出す場合には、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を精度良く加工することが難しく、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を溶接による変形分を見越した形状に切り出すことが困難であった。そのため、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を互いに溶接することで外板１１の形状精度が悪化するという不具合があった。
【００５９】
これに対し、本実施の形態の鉄道車両によれば、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を切り出す加工がレーザー光線による切断加工とされているので、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を自在に加工することができる。そのため、外板１１の外形を溶接による変形分を見越した形状とすることができる。よって、外板１１の外形（端面）を当接させて配設することで、側構体１０の形状精度を容易に確保することができる。
【００６０】
次いで、図２を参照して、縦補強部材１２及び横補強部材１３の構成について説明する。縦補強部材１２は、図２に示すように、コの字形状の断面を有する長尺状に構成されており、複数（本実施の形態では３個）の固定突部１２ａを備えている。
【００６１】
それら複数の固定突部１２ａは、縦補強部材１２の外縁から縦補強部材１２の開口方向（断面コの字の開口方向）に凸設される平板として構成され、縦補強部材１２の長手方向に沿って並んで配設されている。
【００６２】
また、複数（本実施の形態では３個）の固定突部１２ａは、幕板パネル２１の固定孔２１ｆ、腰板パネル２２の固定孔２２ｆ及び吹寄パネル２３の固定孔２３ｆにそれぞれ嵌合される。よって、縦補強部材１２が外板１１（幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３）に固定される。
【００６３】
したがって、縦補強部材１２を外板１１に固定するための固定治具を不要とすることができるので、縦補強部材１２を固定する固定治具の製作工数を削減して、鉄道車両の製造コストの削減を図ることができる。
【００６４】
横補強部材１３は、図２に示すように、Ｌの字形状の断面を有する長尺状に構成されており、複数（本実施の形態では２個）の固定突部１３ａを備えている。それら複数の固定突部１３ａは、横補強部材１３の外縁から凸設される平板として構成され、横補強部材１３の長手方向に沿って配設されている。
【００６５】
また、複数（本実施の形態では２個）の固定突部１３ａは、幕板パネル２１の固定孔２１ｇ及び腰板パネル２２の固定孔２２ｇにそれぞれ嵌合されている。よって、複数の横補強部材１３が幕板パネル２１と腰板パネル２２とにそれぞれ固定される。
【００６６】
したがって、縦補強部材１２の場合と同様に、横補強部材１３を外板１１に固定するための固定治具を不要とすることができるので、横補強部材１３を固定する固定治具の製作工数を削減して、鉄道車両の製造コストの削減を図ることができる。
【００６７】
ここで、図２を参照して、側構体１０の製造方法について説明する。幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３は同一の製造方法にて製造されるので、幕板パネル２１についてのみ説明し、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の製造方法の説明は省略する。
【００６８】
本実施の形態の鉄道車両の製造方法では、パネル形成工程と、配設工程と、外板形成工程と、嵌合工程（請求項２に記載の「溶接嵌合工程の一部」に対応する。）と、溶接工程（請求項２に記載の「溶接嵌合工程の一部」に対応する。）とを備えている。
【００６９】
まず、パネル形成工程では、平板をレーザー加工機（図示せず）に固定して、平板に固定孔２１ｆ及び固定孔２１ｇをレーザー光線にて切断加工する。そして、固定孔２１ｆ及び固定孔２１ｇが形成された後に、それら固定孔２１ｆ及び固定孔２１ｇの外側を一周連続してレーザー光線にて切断加工することで、その平板から固定孔２１ｆ及び固定孔２１ｇが形成された幕板パネル２１の外形（各端面を繋げた形状）を切り出す。
【００７０】
このように、幕板パネル２１がレーザー光線にて加工されているので、幕板パネル２１の外形の形状精度を向上させることができる。よって、外板１１の外形の形状精度を向上させて、側構体１０の形状精度の向上を図ることができる。
【００７１】
同様の製造方法にて腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を平板から加工する。なお、吹寄パネル２３には固定孔２１ｇに対応する孔を備えていないため、当然、固定孔２１ｇに対応する加工を省略する。
【００７２】
次いで、配設工程では、図２に示すように、パネル形成工程にて加工された幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）をそれぞれ当接させて外板１１の外形を形成する。
【００７３】
よって、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３から形成される外板１１の形状状精度の確保を容易として、側構体１０の形状精度の確保を容易とすることができる。
【００７４】
また、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形は、レーザー光線にて切断加工されているので、外形形状を自在に加工することができる。よって、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を鉄道車両自重による歪みによる変形分を含んだ形状に加工することで、走行状態（鉄道車両がレール上に配置された状態）においても、側構体１０の形状精度を確保することができる。
【００７５】
また、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形を幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３が互いに溶接されることによる収縮による変形分を含んだ形状とすることで、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を溶接にて接合しても、側構体１０の形状精度を確保することができる。
【００７６】
また、固定孔２１ｆ及び固定孔２１ｇの内形と、幕板パネル２１の外形とをレーザー光線にて切断加工するので、各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）を基準として幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３にそれぞれ形成される固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆ，２１ｇ，２２ｇ（以下、「固定孔群」と略す。）の相対的な位置が決まり、固定孔群の位置精度が向上される。
【００７７】
よって、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆに縦補強部材１２の内側面２１ａを嵌合させ、固定孔２１ｇ，２２ｇに横補強部材１３の固定突部１３ａを嵌合させることで、縦補強部材１２及び横補強部材１３を外板１１に対して所望の位置に固定することができる。
【００７８】
したがって、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を溶接して外板１１を製造した後で、縦補強部材１２及び横補強部材１３の固定位置を決めるためのケガキ線を引く作業を省略することができる。その結果、ケガキ線を引く作業を省略した分、ケガキ線を引く作業工数を削減して、鉄道車両の製造コストの削減を図ることができる。
【００７９】
また、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の形状を溶接による収縮分を見越した形状に加工することで、更に、固定孔群の位置精度が向上される。
【００８０】
そのため、縦補強部材１２及び横補強部材１３の外板１１に対する位置精度が向上されるので、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆと縦補強部材１２の固定突部１２ａとの嵌合隙間を小さく設定することができる。その結果、縦補強部材１２の外板１１に対する溶接が容易となり、溶接時間を短縮することで鉄道車両の製造コストを削減することができる。
【００８１】
次いで、外板形成工程では、配設工程にて当接された状態に配設された幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の当接された端部にレーザー光線を照射して、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を溶接して外板１１を形成する。
【００８２】
そして、嵌合工程では、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆに縦補強部材１２の固定突部１２ａを嵌合させ、固定孔２２ｇに横補強部材１３の固定突部１３ａを嵌合させる。よって、縦補強部材１２及び横補強部材１３が外板１１（幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３）の面方向（図１（ｂ）紙面に対して平行方向）に対して固定される。
【００８３】
例えば、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆに縦補強部材１２の固定突部１２ａを嵌合させてから、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３を溶接して外板１１を形成した場合には、溶接箇所の収縮により固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆの相対位置が変化して、縦補強部材１２が歪み強度を十分に発揮できず、車両構体１００の強度が低下するという問題点が生じる。
【００８４】
これに対し、本実施の形態では、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の外形形状と、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆとをレーザー光線による切断にて加工しているので、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆの相対位置が外板１１を幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３から溶接にて構成した後において、縦補強部材１２の複数の固定突部１２ａに対応した位置となるように形成することで、溶接で外板１１を形成した後に、縦補強部材１２を固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆに嵌合させることができる。
【００８５】
よって、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の溶接により固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆの位置の変位が生じた場合でも、その位置の変位により生じる縦補強部材１２への残留応力の発生を極力抑えることができる。その結果、車両構体１００の強度低下を防止することができる。
【００８６】
そして、溶接工程では、固定孔２１ｆ，２２ｆ，２３ｆに固定突部１２ａを嵌合させた縦補強部材１２を内側面２１ａ，２２ａ，２３ａに溶接し、固定孔２１ｇ，２２ｇに固定突部１３ａを嵌合された縦横補強部材１３を内側面２１ａ及び内側面２２ａに溶接する。
【００８７】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の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改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８８】
例えば、上記実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量など）は一例を示すものであり、他の数値を採用することは当然可能である。
【００８９】
上記実施の形態では、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）が正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）直線状に構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）の形状を正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）において複数の凹凸形状を組み合わせた形状に構成しても良い。
【００９０】
ここで、図３（ａ）から図３（ｆ）を参照して、凹凸形状の具体例について説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）、図３（ｆ）及び図３（ｇ）は、それぞれ溶接される前の状態における隣接された一対の幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１，６２１，７２１の一部を示した部分正面図であり、図３（ｅ）は、それぞれ離間した状態に配設された一対の幕板パネル５２１の一部を示した部分正面図である。
【００９１】
例えば、図３（ａ）に示すように、側端面２２１ｅを正面視（図３（ａ）紙面垂直方向視）三角形状を組み合わせた形状として構成しても良く、図３（ｂ）に示すように、側端面３２１ｅを正面視（図３（ｂ）紙面垂直方向視）四角形状を組み合わせた形状として構成しても良い。
【００９２】
また、例えば、図３（ｃ）に示すように、側端面４２１ｅを正面視（図３（ｃ）紙面垂直方向視）円弧形状を組み合わせた形状として構成しても良い。更には、曲率が変化した弓形形状を組み合わせた形状として構成しても良い（図示せず）。  また、例えば、図３（ｄ）に示すように、側端面５２１ｅを正面視（図３（ｄ）紙面垂直方向視）楔形形状の凸部と楔形形状の凹部とを組み合わせた形状として構成しても良い。
【００９３】
この場合、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１の接合が幅Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５の範囲にて行われるので、接合された幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１に曲げ力（図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）紙面垂直方向に幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１を曲げる力）が作用した場合に発生する応力を分散させることができる。よって、幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１の接合強度（特に、曲がりに対する強度）を高めて、車両構体の強度を向上させることで鉄道車両の高強度化を図ることができる。
【００９４】
また、図３（ｅ）に示すように、側端面５２１ｅの凹部と凸部との形状寸法を正面視（図３（ｄ）紙面垂直方向視）において、次のように構成しても良い。例えば、凹部の開口の幅Ｓ１を凹部の底部の幅Ｓ２よりも狭く構成し、凸部の先端の幅Ｓ４を凹部の開口の幅Ｓ１より広い幅とし、凸部の根元の幅Ｓ３を凹部の開口の幅Ｓ１より狭い幅として構成しても良い。
【００９５】
この場合、幕板パネル５２１の面に直交する方向（図３（ｄ）及び図３（ｅ）紙面垂直方向）から凸形状を凹形状にはめ込むと幕板パネル５２１の面方向（図３（ｄ）及び図３（ｅ）紙面平行方向）には幕板パネル５２１の位置が固定されるので、幕板パネル５２１の配設位置のずれを防止して外板の形成精度を安定させることができる。よって、鉄道車両の製品品質を安定させることができる。
【００９６】
また、例えば、図３（ｆ）に示すように、側端面６２１ｅの全面を正面視（図３（ｆ）紙面垂直方向視）三角形状に盛り上げて形成される１個の凸部または側端面６２１ｅの全面を正面視（図３（ｆ）紙面垂直方向視）三角形状に凹ませて形成される１個の凹部として構成しても良く、また、例えば、図３（ｇ）に示すように、側端面７２１ｅの一部を正面視（図３（ｆ）紙面垂直方向視）三角形状に盛り上げて形成される１個の凸部または側端面７２１ｅの一部を正面視（図３（ｆ）紙面垂直方向視）三角形状に凹ませて形成される１個の凹部として構成しても良い。
【００９７】
この場合、同一形状を組み合わせて凹凸形状を構成する場合比べて、対応する形状が一義的に決まるので、幕板パネル６２１，７２１の組み付け間違いを防止することができる。また、一対の幕板パネル６２１，７２１を対向させて近接させる過程で側端面６２１ｅ，７２１ｅが互いに案内するので、幕板パネル６２１，７２１の位置決めを容易とすることができる。その結果、幕板パネル６２１，７２１の位置決めに掛かる時間を削減して鉄道車両の製品コストを削減することができる。
【００９８】
この場合、三角形状の頂点を境に幕板パネル６２１，７２１と隣接する幕板パネル６２１，７２１とを突き合わせる場合には、一対の幕板パネル６２１，７２１の位置を一義的に決めることができるので、幕板パネル６２１，７２１の位置決め精度を確保することができる。その結果、鉄道車両の製品精度を確保することができる。
【００９９】
また、図３（ｆ）及び図３（ｇ）に示すように、幕板パネル６２１，７２１の接合が幅Ｗ６，Ｗ７の範囲にて行われるので、上述した幕板パネル２２１，３２１，４２１，５２１と同様に、接合された幕板パネル６２１，７２１に曲げ力（図３（ｆ）及び図３（ｇ）紙面垂直方向に幕板パネル６２１，７２１を曲げる力）が作用した場合に発生する応力を分散させることができる。よって、幕板パネル６２１，７２１の接合強度（特に、曲がりに対する強度）を高めて、車両構体の強度を向上させることで鉄道車両の高強度化を図ることができる。
【０１００】
なお、幕板パネル２１の上底端面２１ｃ、腰板パネル２２の下底端面２２ｄ、腰板パネル２２の側端面２２ｅ、吹寄パネル２３の上底端面２３ｃ及び吹寄パネル２３の下底端面２３ｄに関しても幕板パネル２１の側端面２１ｅと同様に構成することで同様の効果を奏する。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３は、正面視扇面形状に形成される場合を説明したが、台形に構成しても良い。この場合、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）が正面視（図１（ｂ）紙面垂直方向視）直線状に構成されているので、例えば、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の各端面（上底端面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、下底端面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ、側端面２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ）が曲線状またはのこぎり形状に構成される場合に比べて、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の加工長さを短くすることができる。よって、幕板パネル２１、腰板パネル２２及び吹寄パネル２３の加工の時間を短縮して、鉄道車両の製造効率を向上させることができる。その結果、鉄道車両の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】（ａ）は、本発明の１実施の形態における車両構体の部分断面斜視図であり、（ｂ）は、車両構体の内側から外側方向に見た側構体の側面図である。
【図２】外板に縦補強部材及び横補強部材が組み付けられる前の状態を示した側構体の斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）及び（ｇ）は、それぞれ溶接される前の状態における隣接された一対の幕板パネルの一部を示した部分正面図であり、（ｅ）は、それぞれ離間した状態に配設された一対の幕板パネルの一部を示した部分正面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００                    車両構体(鉄道車両の一部)
１０                      側構体
１１                      外板
１２                      縦補強部材(補強部材の一部)
１２ａ                    固定突部
１３                      横補強部材(補強部材の一部)
１３ａ                    固定突部
２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１，７２１    幕板パネル(パネルの一部)
２１ａ，２２ａ，２３ａ    内側面
２１ｃ                    上底端面(端面の一部)
２１ｄ                    下底端面
２１ｅ，２２１ｅ，３２１ｅ，４２１ｅ，５２１ｅ，６２１ｅ，７２１ｅ           側端面(端面の一部)
２１ｆ，２１ｇ            固定孔
２２                      腰板パネル(パネルの一部)
２２ｃ                    上底端面
２２ｄ                    下底端面(端面の一部)
２２ｅ                    側端面(端面の一部)
２２ｆ，２２ｇ            固定孔
２３                      吹寄パネル(パネルの一部)
２３ｃ                    上底端面(端面の一部)
２３ｄ                    下底端面(端面の一部)
２３ｅ                    側端面
２３ｆ                    固定孔
【図１】
2010083214.tif 000003
【図２】
2010083214.tif 000004
【図３】
2010083214.tif 000005