(57)【要約】【課題】鉄道車両構体の製造時において、側構体の上方に屋根構体を配置し、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際、側構体と屋根構体とを上向き姿勢ででなく横向き姿勢又は下向き姿勢により溶接可能にすることで、溶接の作業負担を低減すると共に、溶接品質を向上させる。【解決手段】  鉄道車両構体は、側構体と、側構体の上方に配置され、側構体と結合された屋根構体とを備え、屋根構体は、車幅方向に延びる屋根構体本体部と、屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部とを有し、軒桁部の下端が、側構体の上端に溶接により結合されている。【選択図】図１
2018176795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側構体と、
前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備え、
前記屋根構体は、車幅方向に延びる屋根構体本体部と、前記屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部とを有し、
前記軒桁部の下端が、前記側構体の上端に溶接により結合されている、鉄道車両構体。
【請求項２】
前記軒桁部の前記下端には、前記軒桁部の前記下端の車内側に配置され、前記側構体に向かう方向に延びる下内側延在部と、前記軒桁部の前記下端の車外側に配置され、前記側構体に向かう方向に延びる下外側延在部とが設けられ、
前記側構体の前記上端には、前記側構体の前記上端の車内側に配置され、前記下内側延在部の先端と上下方向に当接する当接部と、前記側構体の前記上端の車外側に配置され、前記軒桁部に向かう方向に延びる側構体延在部とが設けられ、
前記下内側延在部の前記先端が前記当接部と接触した状態で、前記下内側延在部と前記当接部とが溶接され、前記下外側延在部と前記側構体延在部とが溶接されている、請求項１に記載の鉄道車両構体。
【請求項３】
前記屋根構体本体部と前記軒桁部とは別部材で構成され、
前記軒桁部の上端には、前記軒桁部の厚み方向に延びる第１壁部と、前記第１壁部の車内側に配置され、前記第１壁部から前記屋根構体本体部に向かう方向に延びる上内側延在部と、前記第１壁部の車外側に配置され、前記第１壁部から前記屋根構体本体部に向かう方向に延びる上外側延在部とが設けられ、
前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端には、前記屋根構体本体部の厚み方向に延びる第２壁部と、前記第２壁部の車内側に配置され、前記第２壁部から前記軒桁部に向かう方向に延びる本体内側延在部と、前記第２壁部の車外側に配置され、前記第２壁部から前記軒桁部に向かう方向に延びる本体外側延在部とが設けられ、
前記上内側延在部が前記第２壁部と接触し又は前記本体内側延在部が前記第１壁部と接触し、且つ、前記上外側延在部が前記第２壁部と離隔すると共に前記本体外側延在部が前記第１壁部と離隔した状態で、前記上内側延在部と前記本体内側延在部とが溶接され、前記上外側延在部と前記本体外側延在部とが溶接されている、請求項１又は２に記載の鉄道車両構体。
【請求項４】
側構体と、
前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備え、
前記側構体には、前記側構体と前記屋根構体との接触位置から車内側に向けて突出する突出部が設けられ、
前記突出部の表面に溶接ビードが形成されることにより、前記側構体と前記屋根構体とが、開先隅肉溶接により結合されている、鉄道車両構体。
【請求項５】
前記屋根構体は、車幅方向に延びる屋根構体本体部と、前記屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部とを有し、
前記突出部が、前記側構体の上端に設けられ、
前記軒桁部の下端と前記側構体の前記上端とが、前記開先隅肉溶接により結合されている、請求項４に記載の鉄道車両構体。
【請求項６】
前記突出部は、車幅方向に延びる平坦な上面を有し、前記上面に前記溶接ビードが形成されている、請求項４又は５に記載の鉄道車両構体。
【請求項７】
前記側構体が、前記接触位置から下方に向けて、車内側から車外側に傾斜して延びると共に、前記屋根構体が、前記接触位置から上方に向けて、車外側から車内側に傾斜して延びている、請求項４〜６のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。
【請求項８】
前記側構体と前記屋根構体とは、車両長手方向に垂直な面内において、車体の周方向に配置された複数の中空形材を有し、
前記複数の中空形材の各々は、内板部と、前記内板部よりも車外側に配置された外板部と、前記内板部と前記外板部との板面を離隔させた状態で前記内板部と前記外板部とを連結する連結板部とを有し、
前記複数の中空形材のうちの隣接する一対の中空形材において、前記内板部同士が結合され、前記外板部同士が結合されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。
【請求項９】
側構体と、前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備える鉄道車両構体の製造方法であって、
車幅方向に延びる屋根構体本体部と、前記屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延び、前記屋根構体本体部とは別部材で構成された軒桁部と、前記側構体とを準備するステップであり、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端の車内側に、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端から前記軒桁部の上端に向かう第１方向に延びる本体内側延在部が設けられ、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端の車外側に、前記第１方向に延びる本体外側延在部が設けられた前記屋根構体本体部と、前記軒桁部の前記上端の車内側に、前記軒桁部の前記上端から前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端に向かう第２方向に延びる上内側延在部が設けられ、前記軒桁部の前記上端の車外側に、前記第２方向に延びる上外側延在部が設けられた前記軒桁部とを準備する第１ステップと、
前記上内側延在部と前記本体内側延在部とを溶接する第２ステップと、
前記第２ステップ後に、前記側構体の上端と前記軒桁部の下端とを溶接する第３ステップと、
前記第２ステップ後に、前記上外側延在部と前記本体外側延在部とを溶接する第４ステップとを有する、鉄道車両構体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１ステップでは、前記側構体の前記上端の車内側に配置された当接部と、前記側構体の前記上端の車外側に配置され、前記側構体の前記上端から前記軒桁部の前記下端へ向かう第３方向に延びる側構体延在部とが前記側構体の前記上端に設けられた前記側構体と、前記軒桁部の前記下端の車内側に配置され、前記軒桁部の前記下端から前記側構体の前記上端へ向かう第４方向に延びる下内側延在部と、前記軒桁部の前記下端の車外側に配置され、前記第４方向に延びる下外側延在部とが前記軒桁部の前記下端に設けられた前記軒桁部とを準備し、
前記第３ステップでは、前記下内側延在部の先端を前記当接部と上下方向に接触させた状態で、前記下内側延在部と前記当接部とを溶接し、且つ、前記下外側延在部と前記側構体延在部とを溶接する、請求項９に記載の鉄道車両構体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１ステップでは、前記屋根構体本体部の厚み方向に延びる第２壁部が前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端に設けられ、前記本体内側延在部と前記本体外側延在部とが、前記第２壁部から前記第１方向に延びる前記屋根構体本体部と、前記軒桁部の厚み方向に延びる第１壁部が前記軒桁部の前記上端に設けられ、前記上内側延在部と前記上外側延在部とが、前記第１壁部から前記第２方向に向かう方向に延びる前記軒桁部とを準備し、
前記第２ステップでは、前記上内側延在部を前記第２壁部と接触させ又は前記本体内側延在部を前記第１壁部と接触させ、且つ、前記上外側延在部を前記第２壁部と離隔させると共に前記本体外側延在部を前記第１壁部と離隔させた状態で、前記上内側延在部と前記本体内側延在部とを溶接する、請求項９又は１０に記載の鉄道車両構体の製造方法。
【請求項１２】
前記第２ステップでは、前記上外側延在部の車外側表面に、車両長手方向から見て、前記第２方向に向けて前記上外側延在部の板厚が漸増するように傾斜して延びる第１傾斜部と、前記第１傾斜部と連続して、前記第１傾斜部から前記第２方向に向けて前記上外側延在部の板厚が漸減するように傾斜して延びる第２傾斜部とが形成された前記軒桁部と、前記本体外側延在部の車内側表面が、車両長手方向から見て、前記本体外側延在部の先端から前記第２方向に向けて前記本体外側延在部の板厚が漸減するように傾斜して延びる前記屋根構体本体部とを用い、前記本体内側延在部の車外側表面に前記上内側延在部の車内側表面を重ねると共に、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に形成される稜線に対して前記本体外側延在部を位置合わせした状態で、前記上内側延在部と前記本体内側延在部とを溶接し、
前記第４ステップでは、車両長手方向から見て、前記上内側延在部と前記本体内側延在部との接触領域における上端位置、又は、前記接触領域における下端位置を回転中心として、前記本体外側延在部の前記車内側表面が、前記第１傾斜部、又は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との両方を覆うように、前記上外側延在部に対して前記本体外側延在部を位置合わせした状態で、前記上外側延在部と前記本体外側延在部とを溶接する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の鉄道車両構体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両構体及び鉄道車両構体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両構体は、一対の側構体と屋根構体とを備える。例えば特許文献１に開示されるように、屋根構体の車幅方向の両端は、一対の側構体の上端に溶接により結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９０８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄道車両構体の製造時には、例えば、一対の側構体の上方に屋根構体を配置した状態で、一対の側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する。この場合、上向き姿勢で溶接を行うことが求められ、作業負担が増大すると共に、溶接品質を向上させるのが困難になるおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、鉄道車両構体の製造時において、側構体の上方に屋根構体を配置し、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際、側構体と屋根構体とを上向き姿勢でなく横向き姿勢又は下向き姿勢により溶接可能にすることで、溶接の作業負担を低減すると共に、溶接品質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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る鉄道車両構体は、側構体と、前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備え、前記屋根構体は、車幅方向に延びる屋根構体本体部と、前記屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部とを有し、前記軒桁部の下端が、前記側構体の上端に溶接により結合されている。
【０００７】
上記構成によれば、屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部の下端が、側構体の上端に溶接により結合されているので、屋根構体と側構体とを車内側から溶接により結合する際、例えば横向き姿勢又は下向き姿勢等、上向き姿勢でない姿勢でも溶接できる。よって、側構体の上方に屋根構体を配置し、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図れる。
【０００８】
また、本発明の別の態様に係る鉄道車両構体は、側構体と、前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備え、前記側構体には、前記側構体と前記屋根構体との接触位置から車内側に向けて突出する突出部が設けられ、前記突出部の表面に溶接ビードが形成されることにより、前記側構体と前記屋根構体とが、開先隅肉溶接により結合されている。
【０００９】
上記構成によれば、溶接ビードを突出部の表面に形成することで溶接ビードを形成するための溶融金属を突出部により保持しながら、側構体と屋根構体とを開先隅肉溶接により溶接できる。これにより、溶接ビードを形成するための溶融金属の落下を抑制しながら側構体と屋根構体とを溶接して結合できる。よって、側構体の上方に屋根構体を配置し、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際、側構体と屋根構体とを上向き姿勢でなく横向き姿勢又は下向き姿勢により溶接可能にすることにより、溶接の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図れる。
【００１０】
また、本発明の別の態様に係る鉄道車両構体の製造方法は、側構体と、前記側構体の上方に配置され、前記側構体と結合された屋根構体とを備える鉄道車両構体の製造方法であって、車幅方向に延びる屋根構体本体部と、前記屋根構体本体部の車幅方向の一端から下方に延び、前記屋根構体本体部とは別部材で構成された軒桁部と、前記側構体とを準備するステップであり、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端の車内側に、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端から前記軒桁部の上端に向かう第１方向に延びる本体内側延在部が設けられ、前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端の車外側に、前記第１方向に延びる本体外側延在部が設けられた前記屋根構体本体部と、前記軒桁部の前記上端の車内側に、前記軒桁部の前記上端から前記屋根構体本体部の車幅方向の前記一端に向かう第２方向に延びる上内側延在部が設けられ、前記軒桁部の前記上端の車外側に、前記第２方向に延びる上外側延在部が設けられた前記軒桁部とを準備する第１ステップと、前記上内側延在部と前記本体内側延在部とを溶接する第２ステップと、前記第２ステップ後に、前記側構体の上端と前記軒桁部の下端とを溶接する第３ステップと、前記第２ステップ後に、前記上外側延在部と前記本体外側延在部とを溶接する第４ステップとを有する。
【００１１】
上記方法によれば、第２ステップにおいて上内側延在部と本体内側延在部とを溶接し、第４ステップにおいて上外側延在部と本体外側延在部とを溶接するため、第２ステップ後に上外側延在部と本体外側延在部との相対位置を調整して、上外側延在部と本体外側延在部とを溶接できる。よって、側構体と屋根構体とを精度よく配置しながら溶接により良好に結合できる。
【００１２】
また、第２ステップを第３ステップよりも先に行うことで、側構体と屋根構体とが溶接された状態で上内側延在部と本体内側延在部とを車内側から溶接する手間を省略できる。
【００１３】
また第３ステップにおいて、側構体の上端と軒桁部の下端とを溶接するため、軒桁部の下端と側構体の上端とを、例えば下向き姿勢等、上向き姿勢でない姿勢でも溶接できる。よって、側構体の上方に屋根構体を配置して、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鉄道車両構体の製造時において、側構体の上方に屋根構体を配置し、側構体と屋根構体とを車内側から溶接して結合する際、側構体と屋根構体とを上向き姿勢でなく横向き姿勢又は下向き姿勢により溶接可能にすることで、溶接の作業負担を低減すると共に、溶接品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る鉄道車両構体の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。
【図２】図１の屋根構体における領域Ａの車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。
【図３】図１の側構体と屋根構体との領域Ｂの車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。
【図４】図２に示した屋根構体における領域Ａの更なる詳細拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、各図を参照して説明する。
【００１７】
［鉄道車両構体］
図１は、実施形態に係る鉄道車両構体１の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図１では、鉄道車両構体１の車幅方向の中央から一端までの領域の鉛直断面を示している。鉄道車両構体１は、一例として、車両長手方向から見て、車幅方向の中央を通る車体中心線ＣＬに対して対称的な構造を有する。
【００１８】
鉄道車両構体１は、台枠２、一対の側構体３、及び屋根構体４を備える。また図示しないが、鉄道車両構体１は、一対の妻構体を備える。台枠２は、一対の側構体３を支持する。台枠２は、一対の側梁２ａと複数の横梁５とを有する。一対の側梁２ａは、台枠２の車幅方向の両側に配置されている。一対の側梁２ａは、車両長手方向に延びている。複数の横梁５は、車幅方向に延び、一対の側梁２ａの間で、車両長手方向に間隔をおいて配置されている。横梁５の車幅方向の両端は、一対の側梁２ａと接続されている。また横梁５の上面には、床板２ｂが車内全幅に取り付けられている。
【００１９】
一対の側構体３は、屋根構体４を支持する。一対の側構体３は、鉄道車両構体１の車幅方向の両側に配置されている。側構体３の板面は、上下方向と車両長手方向とに延びている。
【００２０】
屋根構体４は、鉄道車両の屋根を構成する。屋根構体４は、側構体３の上方に配置されている。屋根構体４は、側構体３と結合されている。屋根構体４の車幅方向の一端（本実施形態では両端）は、側構体３の上端と結合されている。屋根構体４の板面は、車幅方向と車両長手方向とに延びている。
【００２１】
屋根構体４は、屋根構体本体部６と軒桁部７とを有する。軒桁部７は、屋根構体本体部６とは別部材で構成されている。屋根構体本体部６は、鉄道車両構体１の車幅方向の中央に配置され、車両長手方向と車幅方向とに延びている。軒桁部７は、鉄道車両構体１の車幅方向の両側に配置され、車両長手方向に延びている。また軒桁部７は、屋根構体本体部６の車幅方向の一端から下方に延びている。軒桁部７の下端は、側構体３の上端に溶接により結合されている。
【００２２】
側構体３と屋根構体４と側梁２ａとは、複数の中空形材８を有する。複数の中空形材８は、車両長手方向から見て、車体の周方向に配置されている。複数の中空形材８の各々は、内板部８ａ、外板部８ｂ、及び連結板部８ｃを有する。
【００２３】
内板部８ａは、車体の車内側に配置されている。外板部８ｂは、車体の車外側に配置されている。連結板部８ｃは、内板部８ａと外板部８ｂとを板面を離隔させた状態で連結する。連結板部８ｃは、一例として、内板部８ａと外板部８ｂとの板厚方向と交差する方向に延びている。車両長手方向から見て、隣接する連結板部８ｃの端部同士は、互いに接している。これにより中空形材８は、トラス構造を有する。中空形材８は、一例として押出成形法により製造されているが、これに限定されず、例えば内板部８ａ、外板部８ｂ、及び連結板部８ｃを溶接で結合することにより製造されていてもよい。また、側構体３と屋根構体４と側梁２ａとに配置された複数の中空形材の中には、形状が多少異なるものも含まれているが、本実施形態では便宜上、これらも中空形材８と称する。
【００２４】
側構体３と屋根構体４との各々では、複数の中空形材８のうちの隣接する一対の中空形材８において、内板部８ａ同士が結合され、外板部８ｂ同士が結合されている。軒桁部７は、一例として単一の中空形材８を有するが、複数の中空形材８を有していてもよい。
【００２５】
このように、側構体３と屋根構体４とが複数の中空形材８により構成されることで、鉄道車両構体１は、複数の内板部８ａと複数の外板部８ｂとからなるダブルスキン構造を有する。なお、鉄道車両構体１は、複数の中空形材８により構成されてなくてもよい。
【００２６】
図２は、図１の屋根構体４における領域Ａの車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。領域Ａは、屋根構体４の屋根構体本体部６と軒桁部７との結合領域を含んでいる。図３は、図１の側構体３と屋根構体４との領域Ｂの車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。領域Ｂは、側構体３と屋根構体４との結合領域を含んでいる。
【００２７】
図２に示すように、屋根構体本体部６は、第２壁部６ａ、本体内側延在部６ｂ、及び本体外側延在部６ｃを有する。第２壁部６ａ、本体内側延在部６ｂ、及び本体外側延在部６ｃは、屋根構体本体部６の車幅方向の一端（本実施形態では両端）に設けられている。
【００２８】
図２及び３に示されるように、溶接直後の溶接ビード部は、車両長手方向から見て、鉄道車両構体１の車外側表面より半円形に突出した形状とされるのが通常であるが、鉄道車両構体１の完成時の溶接ビード部は、その少なくとも車外側の部分が、グラインダー等により外板面に合わせて平滑に仕上げられる。
【００２９】
第２壁部６ａは、屋根構体本体部６の厚み方向に延びている。本体内側延在部６ｂは、第２壁部６ａの車内側に配置され、第１方向（屋根構体本体部６の車幅方向の一端から軒桁部７の上端に向かう方向）に延びている。本体外側延在部６ｃは、第２壁部６ａの車外側に配置され、第１方向に延びている。本体内側延在部６ｂと本体外側延在部６ｃとは、一例として幅寸法が狭い板状であり、車両長手方向に延びている。車両長手方向から見て、本体内側延在部６ｂと本体外側延在部６ｃとの第２壁部６ａからの長さ寸法は、屋根構体本体部６の厚み方向の内側から外側に向けて短くなっている。
【００３０】
第１壁部７ｃは、軒桁部７の上端に設けられている。第１壁部７ｃは、軒桁部７の厚み方向に延びている。上内側延在部７ｄは、第１壁部７ｃの車内側に配置され、第２方向（軒桁部７の上端から屋根構体本体部６の車幅方向の一端に向かう方向）に延びている。上外側延在部７ｅは、第１壁部７ｃの車外側に配置され、第２方向に延びている。
【００３１】
図３で示すように、軒桁部７は、下内側延在部７ａ、下外側延在部７ｂ、第１壁部７ｃ、上内側延在部７ｄ、上外側延在部７ｅ、及び第３壁部７ｆを有する。下内側延在部７ａと下外側延在部７ｂとは、軒桁部７の下端に設けられている。下内側延在部７ａは、軒桁部７の下端の車内側に配置され、第４方向（軒桁部７の下端から側構体３の上端へ向かう方向）に延びている。下外側延在部７ｂは、軒桁部７の下端の車外側に配置され、第４方向に延びている。
【００３２】
第３壁部７ｆは、軒桁部７の下端に設けられている。第３壁部７ｆは、軒桁部７の厚み方向に延びている。本実施形態では、下内側延在部７ａは、第３壁部７ｆの車内側に配置され、下外側延在部７ｂは、第３壁部７ｆの車外側に配置されている。
【００３３】
下内側延在部７ａ、下外側延在部７ｂ、上内側延在部７ｄ、及び上外側延在部７ｅは、一例として幅寸法が狭い板状であり、車両長手方向に延びている。車両長手方向から見て、下内側延在部７ａと下外側延在部７ｂとの第３壁部７ｆからの長さ寸法、及び、上内側延在部７ｄと上外側延在部７ｅとの第１壁部７ｃからの長さ寸法は、軒桁部７の厚み方向の内側から外側に向けて短くなっている。
【００３４】
図４は、図２の屋根構体４における領域Ａの更なる詳細拡大図である。図４では説明のため、溶接ビードの図示を省略し、本体内側延在部６ｂ、本体外側延在部６ｃ、上内側延在部７ｄ、及び上外側延在部７ｅを図示している。
【００３５】
図４に示すように、上外側延在部７ｅの車外側表面には、車両長手方向から見て、第２方向に向けて上外側延在部７ｅの板厚が漸増するように傾斜して延びる第１傾斜部７ｇと、第１傾斜部７ｇと連続して、第１傾斜部７ｇから第２方向に向けて上外側延在部７ｅの板厚が漸減するように傾斜して延びる第２傾斜部７ｈとが形成されている。
【００３６】
第１傾斜部７ｇと第２傾斜部７ｈとの間には、稜線７ｉが形成されている。また、本体外側延在部６ｃの車内側表面は、車両長手方向から見て、本体外側延在部６ｃの先端から第２方向に向けて本体外側延在部６ｃの板厚が漸減するように傾斜して延びている。
【００３７】
本体外側延在部６ｃの第２壁部６ａからの最大長さ寸法Ｌ１、本体内側延在部６ｂの第２壁部６ａからの最大長さ寸法Ｌ２、上外側延在部７ｅの第１壁部７ｃからの最大長さ寸法Ｌ３、及び上内側延在部７ｄの第１壁部７ｃからの最大長さ寸法Ｌ４は、適宜設定可能である。本実施形態では、最大長さ寸法Ｌ１が、最大長さ寸法Ｌ２よりも大きい値に設定され、最大長さ寸法Ｌ３が、最大長さ寸法Ｌ４よりも大きい値に設定されている。また、最大長さ寸法Ｌ１，Ｌ３が同一の値に設定されていると共に、最大長さ寸法Ｌ２，Ｌ４が同一の値に設定されている。
【００３８】
図３に示すように、側構体３の上端には、当接部３ａと側構体延在部３ｂとが設けられている。当接部３ａは、側構体３の上端の車内側に配置されている。当接部３ａは、下内側延在部７ａの先端と上下方向に当接する。側構体延在部３ｂは、側構体３の上端の車外側に配置されている。側構体延在部３ｂは、第３方向（側構体３の上端から軒桁部７の下端に向かう方向）に延びている。側構体延在部３ｂは、一例として幅寸法が狭い板状であり、車両長手方向に延びている。車両長手方向から見て、側構体延在部３ｂの第４壁部３ｅからの長さ寸法は、側構体３の厚み方向の内側から外側に向けて短くなっている。
【００３９】
本実施形態では、側構体３は、上端に配置された第４壁部３ｅを有する。第４壁部３ｅは、側構体３の厚み方向に延びている。当接部３ａは、第４壁部３ｅの車内側の部分である。側構体延在部３ｂは、第４壁部３ｅの車外側に配置されている。
【００４０】
鉄道車両構体１では、下内側延在部７ａの先端が当接部３ａと接触した状態で、下内側延在部７ａと当接部３ａとが溶接され、下外側延在部７ｂと側構体延在部３ｂとが溶接されている。下外側延在部７ｂと側構体延在部３ｂとの溶接部分には、下外側延在部７ｂの車内側の部分が側構体延在部３ｂの車外側の部分と重ねられることにより、継手（裏当て付突合せ溶接継手）が形成されている。
【００４１】
下外側延在部７ｂの第３壁部７ｆからの最大長さ寸法Ｌ５と下内側延在部７ａの第３壁部７ｆからの最大長さ寸法Ｌ６は、適宜設定可能である。本実施形態では、最大長さ寸法Ｌ５が、最大長さ寸法Ｌ６よりも大きい値に設定されている。
【００４２】
図１〜３に示すように、鉄道車両構体１では、屋根構体４が一対の軒桁部７を有しているため、一対の側構体３と屋根構体４との結合は、鉄道車両構体１の車幅方向の両側で行われている。よって、鉄道車両構体１の製造時において、側構体３と屋根構体４とを結合する際、側構体３と屋根構体４とを車内側から上向き溶接で溶接する必要がない。
【００４３】
また鉄道車両構体１では、上内側延在部７ｄが第２壁部６ａと接触し又は本体内側延在部６ｂが第１壁部７ｃと接触し、且つ、上外側延在部７ｅが第２壁部６ａと離隔すると共に本体外側延在部６ｃが第１壁部７ｃと離隔した状態で、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとが溶接され、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとが溶接されている。
【００４４】
上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとの溶接部分Ｐ１には、上内側延在部７ｄの車内側の部分が本体内側延在部６ｂの車外側の部分と重ねられることにより、継手（裏当て付突合せ溶接継手）が形成されている。また、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとの溶接部分には、上外側延在部７ｅの車外側の部分が本体外側延在部６ｃの車内側の部分と重ねられることにより、継手（裏当て付突合せ溶接継手）が形成されている。
【００４５】
また鉄道車両構体１では、側構体３（ここでは側構体３の上端）に突出部３ｃが設けられている。突出部３ｃは、側構体３と屋根構体４との接触位置から車内側に向けて突出している。突出部３ｃは、車幅方向に延びる平坦な上面３ｄを有する。上面３ｄは、一例として、水平方向に延びている。突出部３ｃの上面３ｄには、溶接ビード９が形成されている。突出部３ｃの表面（本実施形態では上面３ｄ）に溶接ビード９が形成されることにより、側構体３の上端と、屋根構体４の一端（本実施形態では軒桁部７の下端）とは、開先隅肉溶接により結合されている。これにより、当接部３ａと下内側延在部７ａとの溶接部分Ｐ２には、継手（開先隅肉溶接継手）が形成されている。
【００４６】
鉄道車両構体１では、側構体３が、屋根構体４との接触位置から下方に向けて、車内側から車外側に傾斜して延びていると共に、屋根構体４が、側構体３との接触位置から上方に向けて、車外側から車内側に傾斜して延びている。
【００４７】
［鉄道車両構体の製造方法］
鉄道車両構体１の製造時には、台枠２、一対の側構体３、屋根構体４、及び一対の妻構体を個別に製造し、台枠２、一対の側構体３、屋根構体４、及び一対の妻構体を結合する構体結合を行うことで、鉄道車両構体１を製造する。以下では、一対の側構体３と屋根構体４との結合について主に説明する。
【００４８】
第１ステップとして、側構体３、屋根構体本体部６、及び軒桁部７を準備する。具体的には複数の中空形材８を用いて、側構体３、屋根構体本体部６、及び軒桁部７を個別に作製する。側構体３と屋根構体本体部６とにおいて、隣接する中空形材８の内板部８ａ同士と外板部８ｂ同士とを、例えばＭＩＧ溶接法等のアーク溶接法、又は摩擦撹拌接合法により結合する。隣接する中空形材８を溶接により結合する場合、一対の中空形材８の各々に、一方の中空形材８から他方の中空形材８に向かう方向に延びる延在部を設け、互いの延在部を重ねて溶接することで、継手（裏当付突き合わせ溶接継手）を形成してもよい。
【００４９】
次に第２ステップとして、屋根構体４の屋根構体本体部６と軒桁部７とを用い、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを溶接する。図２に示すように、具体的には軒桁部７と屋根構体本体部６とを用い、上内側延在部７ｄを第２壁部６ａと接触させ又は本体内側延在部６ｂを第１壁部７ｃと接触させ、且つ、上外側延在部７ｅを第２壁部６ａと離隔させると共に本体外側延在部６ｃを第１壁部７ｃと離隔させた状態で、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを溶接する。
【００５０】
このように第２ステップでは、上外側延在部７ｅを第２壁部６ａと離隔させると共に本体外側延在部６ｃを第１壁部７ｃと離隔させて、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを溶接する。第２ステップの完了直後では、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとは溶接されていない。従って、図４に示すように、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとの接触領域（溶接部分Ｐ１）における上端位置Ｑ１又は前記接触領域における下端位置Ｑ２を回転中心として、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを接触させた状態で形成される溶接開先部を調整可能に、軒桁部７と屋根構体本体部６とを位置合わせできる。
【００５１】
これにより、屋根構体４の車幅方向の寸法と、車両長手方向から見た際の下内側延在部７ａと下外側延在部７ｂとの鉛直方向に対する傾斜角度とをある程度調整でき、鉄道車両構体１の車幅方向の寸法を調整するために、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを接触させた状態で形成される溶接開先部を、調整代として機能させることができる。
【００５２】
また第２ステップは、側構体３と屋根構体４との結合前に行われるため、側構体３の上方に屋根構体４が配置された状態において、車内側から第２ステップを行う必要がない。このため第２ステップでは、例えば、屋根構体４の姿勢を反転して、下向き姿勢で上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを良好な溶接品質で溶接できると共に、作業負担を低減できる。
【００５３】
また、本実施形態の第２ステップでは、本体内側延在部６ｂの車外側表面に上内側延在部７ｄの車内側表面を重ねると共に、第１傾斜部７ｇと第２傾斜部７ｈとの間に形成される稜線７ｉの位置を標準位置として、稜線７ｉに対して本体外側延在部６ｃを位置合わせした状態で、上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを溶接する。
【００５４】
ここで、上外側延在部７ｅの車外側表面に形成される稜線７ｉに対して本体外側延在部６ｃを位置合わせすることで、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを効率よく位置合わせできる。これにより、稜線７ｉと本体外側延在部６ｃとが重なる位置を標準位置として、本体外側延在部６ｃの先端を稜線７ｉよりも第１傾斜部７ｇ側に配置したり、稜線７ｉよりも第２傾斜部７ｈ側に配置することで、車両長手方向から見たときの軒桁部７の傾斜角度を調節し、鉄道車両構体１の車幅方向における屋根幅を調節し易くすることができる。
【００５５】
第２ステップ後、第３ステップとして、側構体３の上端と軒桁部７の下端とを溶接する。図３に示すように、具体的には側構体３と軒桁部７とを用い、下内側延在部７ａの先端を溶接部分Ｐ２で当接部３ａとを接触させた状態で、下内側延在部７ａと当接部３ａとを溶接し、且つ、下外側延在部７ｂと側構体延在部３ｂとを溶接する。本実施形態では、溶接ビード９を突出部３ｃの上面３ｄに形成することで、溶接ビード９を形成するための溶融金属を突出部３ｃにより保持しながら、側構体３の上端と屋根構体４の車幅方向の一端（軒桁部７の下端）とを開先隅肉溶接により溶接する。これにより、側構体３と屋根構体４との結合を行う。
【００５６】
ここで第３ステップにおいて、下外側延在部７ｂと側構体延在部３ｂとを溶接する前の段階では、当接部３ａと下内側延在部７ａとの溶接部分Ｐ２を固定点として、鉄道車両構体１の車幅方向寸法、つまり一対の側構体３のうち一方の側構体３の外表面から他方の側構体３の外表面までの車幅方向の最大距離に合わせて、屋根構体本体部６と軒桁部７とを溶接部分Ｐ１を回転中心に車体の周方向に回転させて調整することによって、屋根構体４の車幅方向寸法を調整できる。
【００５７】
言い換えると、下内側延在部７ａと当接部３ａを、軒桁部７と側構体３との接点である溶接部分Ｐ２において突合せ、屋根構体４の車幅方向寸法と、鉄道車両構体１の車幅方向寸法とを調整するための調整代として、屋根構体本体部６及び軒桁部７の構体外側の溶接開先部を形成する上外側延在部７ｅ及び本体外側延在部６ｃと、軒桁部７及び側構体３の構体外側の溶接開先部を形成する下外側延在部７ｂ及び側構体延在部３ｂとを機能させることができる。よって、軒桁部７と側構体３とを、精度よく位置合わせした後に、下内側延在部７ａと当接部３ａとを開先隅肉溶接により溶接して結合できると共に、下外側延在部７ｂと側構体延在部３ｂとを開先隅肉溶接により溶接して結合できる。
【００５８】
第３ステップ後、第４ステップとして、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを接触させた状態で形成される溶接開先部を溶接する。ここでは一例として、第３ステップの後に第４ステップを行う。第４ステップでは、屋根構体本体部６と軒桁部７とを、溶接部分Ｐ１における上端位置Ｑ１又は下端位置Ｑ２を回転中心として位置合わせできるため、屋根構体本体部６と軒桁部７とを、精度よく位置合わせした後に溶接により結合できる。なお第４ステップは、第２ステップ後に行えばよい。また、第３ステップと第４ステップとは、同時に行ってもよいし、第４ステップの後に第３ステップを行ってもよい。これにより、側構体３と屋根構体４とが車内側及び車外側から溶接して結合される。
【００５９】
また図４に示すように、本実施形態の第４ステップでは、車両長手方向から見て、上端位置Ｑ１又は下端位置Ｑ２を回転中心として、本体外側延在部６ｃの車内側表面が、第１傾斜部７ｇ、又は、第１傾斜部７ｇと第２傾斜部７ｈとの両方を覆うように、上外側延在部７ｅに対して本体外側延在部６ｃを位置合わせした状態で、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを溶接する。
【００６０】
ここで、本体外側延在部６ｃの車内側表面が、車両長手方向から見て、本体外側延在部６ｃの先端から第２方向に向けて本体外側延在部６ｃの板厚が漸減するように傾斜して延びているので、屋根構体本体部６と軒桁部７とを、溶接部分Ｐ１における上端位置Ｑ１又は下端位置Ｑ２を回転中心として位置合わせする際、本体外側延在部６ｃの車内側表面が、上外側延在部７ｅの車外側表面と干渉するのが防止される。
【００６１】
また、上外側延在部７ｅの車外側表面に第１傾斜部７ｇと第２傾斜部７ｈとが形成されているため、本体外側延在部６ｃの車内側表面と上外側延在部７ｅの車外側表面との間に干渉が発生するのが防止されると共に、本体外側延在部６ｃの車内側表面と上外側延在部７ｅの車外側表面とが接触した状態となるため、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを溶接し易くすることができる。
【００６２】
なお、稜線７ｉが形成された位置における上外側延在部７ｅの板厚寸法は、適宜設定が可能である。例えば本実施形態では、最大長さ寸法Ｌ１が最大長さ寸法Ｌ２未満の値に設定され且つ最大長さ寸法Ｌ３が最大長さ寸法Ｌ４未満の値に設定されている場合に比べて、稜線７ｉが形成された位置における上外側延在部７ｅの板厚寸法を大きい値に設定することが望ましい。
【００６３】
また第４ステップにおいて、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを位置合わせする際、上内側延在部７ｄを適度に撓らせ、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを位置合わせし易くするため、上内側延在部７ｄの板厚寸法を薄肉化し、上内側延在部７ｄの剛性を調整してもよい。
【００６４】
以上に説明したように、鉄道車両構体１では、屋根構体本体部６の車幅方向の一端から下方に延びる軒桁部７の下端が、側構体３の上端に溶接により結合されているので、軒桁部７の下端と側構体３の上端とを車内側から溶接により結合する際、例えば横向き姿勢又は下向き姿勢等、上向き姿勢でない姿勢で溶接できる。よって、側構体３の上方に屋根構体４を配置し、側構体３と屋根構体４とを車内側から溶接して結合する際の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図れる。
【００６５】
また、屋根構体４において、屋根構体本体部６と軒桁部７とが別部材で構成されているため、屋根構体本体部６と軒桁部７とを個別に製造した後、屋根構体本体部６と軒桁部７とを結合することで、屋根構体４を効率よく製造できる。
【００６６】
また、突出部３ｃの表面に溶接ビード９が形成されることにより、側構体３と屋根構体４とが開先隅肉溶接により結合されているので、溶接ビード９を突出部３ｃの表面に形成することで溶接ビード９を形成するための溶融金属を突出部３ｃにより保持しながら、側構体３と屋根構体４とを開先隅肉溶接により溶接できる。これにより、溶接ビード９を形成するための溶融金属の落下を抑制しながら側構体３と屋根構体４とを溶接して結合できる。よって、側構体３の上方に屋根構体４を配置し、側構体３と屋根構体４とを車内側から溶接して結合する際、側構体３と屋根構体４とを、上向き姿勢でなく横向き姿勢又は下向き姿勢等の姿勢により溶接可能にすることにより、溶接の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図れる。
【００６７】
また本実施形態では、軒桁部７の下端と側構体３の上端とを開先隅肉溶接により結合するため、側構体３の上端と屋根構体４の車幅方向の一端とを下向き姿勢により溶接でき、作業負担を低減できる。
【００６８】
また鉄道車両構体１では、側構体３が、上方から下方に向けて、車内側から車外側に傾斜して延びているが、突出部３ｃにより溶接ビード９を形成するための溶融金属が保持されるため、このような構造の側構体３であっても、側構体３と屋根構体４とを良好に下向き姿勢で溶接することが可能となる。
【００６９】
また、鉄道車両構体１を製造する際、第２ステップにおいて上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを溶接し、第４ステップにおいて上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを溶接するため、第２ステップ後に上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとの相対位置を調整して、上外側延在部７ｅと本体外側延在部６ｃとを溶接できる。よって、側構体３と屋根構体４とを精度よく配置しながら溶接により良好に結合できる。
【００７０】
また、第２ステップを第３ステップよりも先に行うことで、側構体３と屋根構体４とが溶接された状態で上内側延在部７ｄと本体内側延在部６ｂとを車内側から溶接する手間を省略できる。
【００７１】
また第３ステップにおいて、側構体３の上端と軒桁部７の下端とを溶接するため、軒桁部７の下端と側構体３の上端とを、例えば下向き姿勢等、上向き姿勢でない姿勢でも溶接できる。よって、側構体３の上方に屋根構体４を配置して、側構体３と屋根構体４とを車内側から溶接して結合する際の作業負担を低減すると共に、溶接品質の向上を図れる。
【００７２】
本発明は、上記実施形態に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で、その構成又は方法を変更、追加、又は削除できる。
【符号の説明】
【００７３】
１    鉄道車両構体
３    側構体
３ａ    当接部
３ｂ    側構体延在部
３ｃ    突出部
３ｄ    突出部の上面
４    屋根構体
６    屋根構体本体部
６ａ    第２壁部
６ｂ    本体内側延在部
６ｃ    本体外側延在部
７    軒桁部
７ａ    下内側延在部
７ｂ    下外側延在部
７ｃ    第１壁部
７ｄ    上内側延在部
７ｅ    上外側延在部
７ｇ    第１傾斜部
７ｈ    第２傾斜部
７ｉ    稜線
８    中空形材
８ａ    内板部
８ｂ    外板部
８ｃ    連結板部
９    溶接ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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