(57)【要約】【課題】側構体と台枠とを容易に接合できる軌条車両を提供することを目的とする。【解決手段】側構体２の下端部の側梁の中空形材３５から台枠４の中空形材４５に向けて突出した突片５６が中空形材４５に重なっている。この重なり部を上方からハックボルト６４で締結している。これによれば、側構体２と台枠４とを容易に接合できる。【選択図】図１２
2008056216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台枠の第１の中空形材から、側構体の第２の中空形材の垂直に沿う突片が立ち上がっており、
該突片を車内側から前記第１の中空形材にハックボルトで締結しており、
前記中空形材から下方に向けて突出する突片が前記側梁の垂直面に重なっており、該重なり部を横方向の車内側から第２のハックボルトで締結していること、
を特徴とする軌条車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、側構体と台枠との接合を容易に行える軌条車両を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
〔特許文献１〕のように、アルミニウム合金製押出し中空形材を摩擦撹拌接合して車体を製作し、軽量で安価，高剛性の車体を得ることができ、広く採用されている。ただし、アルミニウム合金製押出し形材は比較的、柔らかく、車外側が傷付きやすい。また、トンネルにおいて、水漏れによって変色しやすく、塗装が必要になっている。
【０００３】
また、〔特許文献２〕には、ステンレス板を溶接して鉄道車両車体を製作することが示されている。
【０００４】
また、〔特許文献３〕には、ステンレス鋼板で鉄道車両の車体を摩擦攪拌接合で製作することが示されている。これによれば、傷付きは抑制できるが、軽量化や、低価格性には課題がある。また、ステンレスの摩擦撹拌接合は、アルミニウム合金ほど容易ではない。また、現状ではステンレス鋼板では押出し形材、特に中空形材にできず、ステンレス鋼板では軽量，安価にはできない。
【０００５】
〔非特許文献１〕のFIG.６のｄには、複数の金属板を重ね、この重ね部を摩擦攪拌接合することが示されている。
【０００６】
〔特許文献４〕には、側構体と屋根構体の接合、又側構体と台枠との接合をボルトなどの締結具で行うことが示されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１４５６４号（ＥＰ００７９７０４３）
【特許文献２】特開平０４−１００７６９号公報
【特許文献３】特開２００４−２７６７２４号公報
【特許文献４】特開昭５５−３１６９４号公報
【非特許文献１】Dawes，“An Introduction to Friction Stir Welding and Its   Development”，in Welding & Metal Fabrication (Jan.1995)pp13,14 and16.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、側構体と台枠との接合が容易に行える軌条車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、
台枠の第１の中空形材から、側構体の第２の中空形材の垂直に沿う突片が立ち上がっており、
該突片を車内側から前記第１の中空形材にハックボルトで締結しており、
前記中空形材から下方に向けて突出する突片が前記側梁の垂直面に重なっており、該重なり部を横方向の車内側から第２のハックボルトで締結していること、
にある。
【発明の効果】
【００１０】
これによれば、側構体台枠に容易に接合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例を図１〜図４によって説明する。なお、図３は、図１のIII−
III 断面図であり、本来は縦に長く図示されるべきであるが、製作方法を示すため、横に
長く示している。図４，図５，図７，図９，図１３，図１４も同様である。
【実施例１】
【００１２】
図１の車体１は、周知のように、側構体２，屋根構体３，側構体２を載せた台枠４，側
構体２，屋根構体３，台枠４の長手方向の端部の空間を閉鎖する妻構体５とからなる。側
構体体２は複数のアルミニウム合金製押出し中空形材３０，４０を接合している。他の屋
根構体３，台枠４も同様である。
【００１３】
側構体２の車外側面に、ステンレス板１０，２０がある。側構体２は、このステンレス
板１０，２０とその車内側の複数のアルミニウム合金製押出し中空形材３０，４０とから
なる。
【００１４】
複数の中空形材３０，４０は摩擦攪拌接合されて一体になっている。摩擦攪拌接合は、
公知の技術である。ステンレス板１０，２０はその突き合わせ部を中空形材３０，４０の
突き合わせ部に摩擦攪拌接合している。
【００１５】
側構体２は、２つの中空形材３０，４０で構成させてもよいが、そのように大きな中空
形材を製作できないので、中空形材３０，４０を複数組み並べ、その端部の突き合わせ部
、また、ステンレス板１０，２０を複数組み並べ、その端部の突き合わせ部を摩擦攪拌接
合して、側構体２を構成している。
【００１６】
９は、中空形材３０，４０、またステンレス板１０，２０の摩擦攪拌接合の箇所を示す
線である。一般に、この接合線９は窓Ｗを横方向（水平方向）に横切っている。線９は車
内側にある。
【００１７】
中空形材３０，４０の突き合わせ部には、ステンレス板１０，２０の突き合わせ部が摩
擦攪拌接合されている。
【００１８】
車体１の側面（側構体２側））には窓Ｗや出入り口９０がある。出入り口９０には、出
入り口補強用の枠５５がある。枠５５は車内側から車外側に至る。枠５５の車外側は中空
形材３０，４０、ステンレス板１０，２０に摩擦攪拌接合されている。
【００１９】
ステンレス板１０，２０は車体の側構体２の車外側のみに張り付けてあり、手で触るの
が困難で、目視困難な屋根構体３，妻構体５、これらを載せた台枠４の下面には設けてい
ない。
【００２０】
一般に、側構体２は屋根構体３，妻構体５，台枠４に溶接で連結しているが、上記実施
例では、側構体２の中空形材３０，４０の外面にステンレス板１０，２０があり、アルミ
ニウム合金製押出し形材とステンレス板とが隣接する屋根構体３，妻構体５，台枠４のア
ルミニウム合金との溶接となるので、溶接が困難であり、側構体２と屋根構体３，妻構体
５，台枠４との接合はリベット，ボルトやハックボルト（Huckbolt  商品名）の締結具
（図示せず）で締結している。図１０，図１１，図１２で詳細を説明する。
【００２１】
図２は、側構体２の一般部の縦断面図を示したものである。アルミニウム合金製押出し
中空形材３０，４０は中空形材であるため、アルミニウム合金を押出すプレスの能力によ
り、中空形材の幅の制約があり、側構体２は、７枚の中空形材３０，４０を並べて接合し
、構成している。ステンレス板１０，２０については、幅の制約がないので、２枚の板で
構成可能である。
【００２２】
ここで、アルミニウム合金製押出し中空形材３０，４０とは、アルミニウム系合金製の
押出し中空形材である。
【００２３】
以下、側構体２のアルミニウム合金製押出し中空形材３０，４０同士、また、これらと
ステンレス板１０，２０との接合手順を以下説明する。
【００２４】
側構体２は、７つのアルミニウム合金製押出し中空形材３０，４０を車体１の長手方向
に沿って並列に並べ、摩擦攪拌接合して一体にしている。摩擦攪拌接合は、中空形材３０
，４０の幅方向の端部の突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌接合している。これによって、
中空形材３０，４０は車体の外面にもなり、水の侵入を防ぐ。また、中空形材３０，４０
は骨部材ともなる。
【００２５】
図３において、中空形材３０，４０の突き合わせ部を示すものであり、突き合わせ部は
中空形材３０，４０の幅方向の端部にある。この中空形材３０，４０の車外側に、中空形
材３０，４０に実質的に平行にステンレス板１０，２０があり、一方のステンレス板１０
の幅方向の端部が他方のステンレス板２０の幅方向端部に突き合わせられている。この突
き合わせ部を中空形材３０，４０の突き合わせ部に摩擦攪拌接合している。
【００２６】
摩擦攪拌接合は、摩擦攪拌接合用の回転工具２００を中空形材３０，４０の突き合わせ
部、及びステンレス板１０，２０の突き合わせ部に挿入し、回転工具２００を回転させな
がら、中空形材３０，４０、及びステンレス板１０，２０に対して移動させて行う。また
は、回転工具２００を移動させず、中空形材３０，４０、ステンレス板１０，２０を移動
させてもよい。つまり、回転工具２００に対して、中空形材３０，４０、ステンレス板
１０，２０を相対的に移動させればよい。
【００２７】
中空形材３０，４０、ステンレス板１０，２０の接合手順を説明する。まず、ステンレ
ス板１０，２０を架台１００に載せ、両者１０，２０の端部を突き合わせる。これに中空
形材３０，４０を上方から重ね、その幅方向端部を突き合わせる。ステンレス板１０，
２０の突き合わせ部と中空形材３０，４０の突き合わせ部とは上方から見て、実質的に同
一位置にある。つまり、ステンレス板１０，２０の突き合わせ部に中空形材３０，４０の
突き合わせ部が重なっている。
【００２８】
中空形材３０，４０は、車内側の面板３１，４１と、これに実質的に平行な車外側の面
板３２，４２と、両者をトラス状に接続するリブ３３，４３とからなる。中空形材３０，
４０の車外側の面板３２，４２は幅方向の端部は車内側の面板３１，４１の端部よりも突
出している。図３の上側が車内側，下側側が車外側である。
【００２９】
次に、前記突き合わせ部の上方（車内側面板３１，４１側）から摩擦攪拌接合する。一
方の車内側面板３１と隣接する他方の車内側面板４１との間には摩擦攪拌用の回転工具
２００を挿入できる空間がある。この摩擦攪拌接合によって、車外側面板３２，４２の突
き合わせ部が摩擦攪拌接合される。また、ステンレス板１０，２０は突き合わせ部で摩擦
攪拌接合される。
【００３０】
図４において、摩擦攪拌接合用の回転工具２００の先端の小径部２０１は、車外側面板
３２，４２に挿入され、車外側面板３２，４２を貫通している。そして、その先端は、寸
法的には、ステンレス板１０，２０の突き合わせ部に挿入されているが、その挿入量がほ
んの僅か（ステンレス板１０，２０の突き合わせ部への挿入量は約０.５mm ）であり、こ
のため、接合後は、小径部２０１の先端のステンレス板１０，２０の突き合わせ部の板厚
が僅かに薄くなった状態となっており、挿入されていないともいえる。これを前記では寸
法的には挿入されている、と称した。
【００３１】
中空形材３０，４０の車外側面板３２，４２には回転工具の小径部２０１が挿入されて
いて摩擦攪拌接合されるので、両者は摩擦攪拌接合される。また、小径部２０１の先端は
ステンレス板１０，２０にまで挿入されているので、ステンレス板１０，２０は車外側面
板３２，４２に摩擦攪拌接合される。これは、車外側面板３２，４２がステンレス板１０
，２０に強く押し付けられることによって接合されると考えられる。
【００３２】
なお、車外側面板３２，４２とステンレス板１０，２０との摩擦攪拌接合は、重ね摩擦
攪拌接合である。
【００３３】
このステンレス板１０，２０の車外側面板３２，４２への摩擦攪拌接合は、回転工具
２００を回転させながら車外側面板３２，４２に挿入し、摩擦攪拌接合の長手方向に移動
させ、次に、回転工具２００の挿入量を若干上方に上げ（例えば、約１.０mm ）てその状
態で約５０mm移動させ、この約５０mmの移動中の摩擦攪拌接合は車外側面板３２，４２に
対してのみ行われる。ステンレス板１０，２０への摩擦攪拌接合は問わない。約５０mm過
ぎると、約１.０mm 挿入し、移動させる。このように、ステンレス板１０，２０と車外側
面板３２，４２との摩擦攪拌接合は間欠的に行う。この１.０mm はステンレス板１０，
２０への挿入がなくなる大きさである。
【００３４】
回転工具２００を前記上昇させた状態では、回転工具２００の小径部２０１は車外側面
板３２，４２のみの摩擦攪拌接合を行う。ステンレス板１０，２０との摩擦攪拌接合につ
いては、問わない。
【００３５】
車外側面板３２，４２の突き合わせ部には、車外側面板のそれぞれ端部に車内側に突出
する凸部３２ｂ，４２ｂがある。２つの凸部３２ｂ，４２ｂを合わせた幅は回転工具200
の大径部２０２の径よりも大きい。回転工具２００の前記上昇量は、回転工具２００の大
径部２０２とその先端側の小径部２０１との接続部（境という。）が凸部３２ｂ，４２ｂ
の上端から離れない寸法である。凸部３２ｂ，４２ｂの上端から離れると、該部からアル
ミニウム合金が流出し、前記離れていないとき（車外側面板３２，４２の摩擦攪拌接合し
ているとき）と摩擦攪拌接合が異なるため、条件を同一にするためである。
【００３６】
例えば、ステンレス板１０，２０への小径部２０１の挿入量が前記０.５mm の場合は、
間欠的に、０.５mm以上上昇させ、次に０.５mm以上挿入する。
【００３７】
ステンレス板１０，２０の板厚は約１.０mmである。
【００３８】
これによれば、車外側面板３２，４２とステンレス板１０，２０との摩擦攪拌接合はそ
の外面には摩擦攪拌接合の影響が現れず、見栄えよい接合部となる。
【００３９】
車外側面板３２，４２の接合、これとステンレス板１０，２０との接合は摩擦攪拌接合
であるので、接合温度が低温であり、歪が少ない。
【００４０】
次に、図３，図４において、前記摩擦攪拌接合した箇所の車内側は、車内側面板３１と
隣接する車内側面板４１とを接合材５１を介して接合する。これにより中空形材３０，
４０が幅方向に沿ってすべて中空形材となる。外面側面板３２，４２は車内側面板３１，
４１の端部よりも突出している。車内側面板３１，４１に接合材５１を重ね、上方から重
なった箇所（２箇所）を上方から摩擦攪拌接合Ｆする。重ね部を設けるために、車内側面
板３１，４１の端部に凹部を設けているが、設けなくてもよい。また、摩擦攪拌接合を用
いず、溶接で接合してもよい。『Ｆ』は図３，図４，図５，図６，図８，図９，図１２，
図１３，図１４にも示す。
【００４１】
この接合材５１の摩擦攪拌接合Ｆは、長手方向に沿って、連続的、または間欠的に行う
ことができる。車外側面板３２，４２の摩擦攪拌接合は連続的に行い、車内側面板３２，
４２とステンレス板１０，２０との摩擦攪拌接合は間欠的でよい。
【００４２】
前記『間欠的』について説明する。車外側面板３２，４２の摩擦攪拌接合には連続的摩
擦攪拌接合を用い、車外側面板３２，４２とステンレス板１０，２０との接合には間欠的
摩擦攪拌接合を用いる。この『間欠的』はスポット的摩擦攪拌接合を除く意味である。ス
ポット的摩擦攪拌接合とは、回転させながら回転工具を挿入し、移動させることなく、回
転工具２００を上昇させ、被接合材３０，４０から回転工具２００を抜き、抜いたら、回
転工具２００を移動させ、未接合部において、回転工具２００を被接合板３２，４２に挿
入し、摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合をいう。このスポット的摩擦攪拌接合は、間欠的摩
擦攪拌接合の１つと考えられるが、ここでは除く。
【００４３】
つまり、間欠的とは、摩擦攪拌接合を連続的に行い、次に、未接合を連続的に行う摩擦
攪拌接合を言う。車外側面板３２，４２の突き合わせ部、及びステンレス板１０，２０の
突き合わせ部は『連続的』に摩擦攪拌接合し、『欠』の区間において、回転工具２００を
図４，図５，図６では上昇させ、車外側面板３２，４２の突き合わせ部のみを摩擦攪拌接
合することを『間欠的』という。
【００４４】
車外側面板３２，４２の摩擦攪拌接合するために、回転工具を上昇させると、回転工具
２００の大径部２０２とその先端の小径部２０１が上昇する。回転工具２００を上昇させ
ると、小径部２０１はステンレス板１０，２０に接触しなくなり、回転工具２００は車外
側面板３２，４２のみを摩擦攪拌接合する。回転工具２００を上昇させても、大径部202
は凸部３２ｂ，４２ｂ内に位置しており、大径部２０２と少径部２０１との境（接触部）
は凸部３２ｂ，４２ｂの上端から上方に抜けない。
【００４５】
これは、大径部２０２と小径部２０１との境を凸部３２ｂ，４２ｂの上端から抜き、前
記境が凸部３２ｂ，４２ｂの上端から離れると、該部からアルミニウム製合金が流出し、
前記境が凸部３２ｂ，４２ｂ内に位置する場合と異なり、前記境が凸部内に位置する摩擦
攪拌接合と前記境が抜けた摩擦攪拌接合とは同一にできなくなる。
【００４６】
前記『間欠的』の定義は本明細書特許請求の範囲において、同一である。ただし、図６
の実施例においては、ステンレス板１０（２０）に重なる中空形材４０（３０）は１つで
あり、中空形材３０，４０の突き合わせ部はない。
【００４７】
凸部３２ｂ，４２ｂの近傍の車外側面板３２，４２は薄く、凸部３２ｂ，４２ｂの上端
は車内側面板３１，４１の下方の車外側面板３２，４２と同一板厚にしているが、凸部を
設置すべき近傍の車外側面板３２，４２の板厚が厚ければ、凸部３２ｂ，４２ｂは不要に
できる。
【００４８】
ただし、凸部３２ｂ，４２ｂがあれば、突き合わせ部に隙間があっても凸部によって隙
間が埋められる。また、回転工具２００の大径部２０２の下端によって、車外側面板３２
，４２が削られ、車外側面板が局部的に薄くなるが、凸部３２ｂ，４２ｂがあれば、車外
側面板が薄くならないので、強度的課題も生じない。
【００４９】
図５は、１枚のステンレス板１０に複数枚の中空形材３０，４０を重ねた場合を示す。
中空形材３０，４０の突き合わせ部９ｂを車内側面板３１，４１側から摩擦攪拌接合し、
その後接合材５１を重ね、車内側面板３１，４１に摩擦攪拌接合している。
【実施例２】
【００５０】
図６において、１枚のステンレス板１０（２０）に１枚の中空形材３０（４０）が重な
っている。中空形材３０，４０の突き合わせ部に相当する位置の所望の位置にステンレス
板１０（２０）に車内側に突出する凸部３２ｃ（４２ｃ）があり、ここがステンレス板
１０（２０）に摩擦攪拌接合されている。つまり、凸部３２ｃ（４２ｃ）の幅は〔実施例
１〕の２つの凸部３２ｂ，４２ｂの幅と同一である。凸部３２ｃ（４２ｃ）を前記と同様
に摩擦攪拌接合する。この摩擦攪拌接合は、連続的、または間欠的に行う。ステンレス板
１０（２０）と中空形材３０，４０との摩擦攪拌接合は重ね摩擦攪拌接合である。
【００５１】
凸部３２ｃ（４２ｃ）の周囲の車内側の面板３１（４１）はない。この部分は車外側面
板３２（４２）のみのシングル形材部になっている。凸部３２ｃ（４２ｃ）の周囲の空間
の両側は中空形材部となっている。
【００５２】
凸部３２ｃ（４２ｃ）を摩擦攪拌接合したら、凸部３２ｃ（４２ｃ）の周囲の空間を接
合材５１で覆い、接合材５１を車内側面板３１，４１に摩擦攪拌接合、又は溶接で接合す
る。
【００５３】
図６は、図２のVI部の拡大図である。ステンレス板１０の大きさが大きい場合は、ステ
ンレス板と中空形材との密着性が悪くなるので、これを考慮した実施例である。
【００５４】
摩擦攪拌接合Ｆ箇所は凸部３２ｂ，４２ｂではなく、１つの凸部３２ｃ（３２ｃ）であ
る。摩擦攪拌接合Ｆ後、接合材５１を重ね、接合する。凸部４２ｃ（３２ｃ）の幅は、前
記２つの凸部３２ｂ，４２ｂを合わせた幅と同様である。
【実施例３】
【００５５】
図２において、側構体２は７枚の中空形材３０，４０が摩擦攪拌接合されており、ステ
ンレス板１０，２０は２枚で構成されている場合は、中空形材３０，４０とステンレス板
１０，２０とを摩擦攪拌接合する箇所９は１つにできる。１つの中空形材３０（４０）の
幅は約４０cmから約５０cm程度にできる。
【００５６】
このようにすると接合線９から側構体２の上下の端部までの距離が大きくなり、中空形
材３０，４０とステンレス板１０，２０との密着性（ステンレス板１０，２０が中空形材
３０，４０に張り付いている）が悪くなり、見栄えも低下する。
【００５７】
また、図２のＶ部の曲線部も密着性が悪いと考えられる。この課題に対しては、図６の
ように摩擦攪拌接合する。
【実施例４】
【００５８】
ステンレス板１０（２０）と凸部３２ｂ，４２ｂ，３２ｃ（４２ｃ）との摩擦攪拌接合
は間欠的に行っている。摩擦攪拌接合の線９が複数あるとき、摩擦攪拌接合の『欠』の領
域は、長手方向に対して直角方向の線の連続的摩擦攪拌接合の領域があるようにする。こ
れによって、全体としては連続的に接合されているといえる。
【実施例５】
【００５９】
前記各実施例では中空形材を説明したが、車外側の面板のみを有するシングル形材でも
よい。
【実施例６】
【００６０】
前記各実施例において、中空形材の端部を突き合わせてその突き合わせ部を摩擦攪拌接
合しているが、端部を重ね、その重ね部を摩擦攪拌接合してもよい。また、凸部は、重ね
部に設けてもよい。凸部は重ね部の一方の面板にあればよい。
【実施例７】
【００６１】
前記実施例では、車外側面板の突き合わせ部に、ステンレス板１０，２０の突き合わせ
部を重ねていたが、側構体２にはキャンバーがあるので、そのキャンバーにあわせてステ
ンレス板１０，２０を突き合わせるのは困難と考えられる。以下の実施例は、この点を考
慮したものである。図７，図８によって説明する。
【００６２】
まず、キャンバーについて説明する。図７において、キャンバーを設けた車体１の側面
図である。車体１は長手方向の中央部がキャンバーによって、約２０mm高くなっている。
これの製作は、まず、キャンバーを設けた状態で中空形材３０，４０を接合する。キャン
バーを設けるには、架台１００に載せた複数の中空形材３０，４０をその長手方向に対し
て直角方向の横方向から押して、キャンバーを設けた後、突き合わせ部を摩擦攪拌接合す
る。
【００６３】
複数の中空形材３０，４０はその押出し方（を長手方向）を車体の長手方向に向けて並
べて設置している。この押出し方向に対して直角方向の水平方向から押して曲げれば、キ
ャンバーを設置できる。キャンバーを設置した状態でキャンバーに沿って摩擦攪拌接合す
る。キャンバーは乗員によって車体１の中央部が垂れ下がるのを防止することにある。
【００６４】
ステンレス板１０，２０にはキャンバーを設けない。車体１とした場合の最上部のステ
ンレス板の上端部にはキャンバーと同一円弧となるように切削しておくことが望ましいと
考えられる。図７はキャンバーを過大に図示している。
【００６５】
図８において、ステンレス板１０，２０の端部は上下方向において重なっている。この
重ね代は、キャンバーが約２０mmであるので、それに相当する以上の約５０mmである。
５０mmあれば、位置ずれを考慮しても、車体側面板３２，４２の突き合わせ部をキャンバ
ーに沿って摩擦攪拌接合できる。キャンバーに沿って摩擦攪拌接合するが、ステンレス板
１０，２０を重ねているので、ステンレス板１０，２０にキャンバーがなくてもキャンバ
ーに沿った摩擦攪拌接合ができる。
【００６６】
車外側面板３２，４２の突き合わせ部、ステンレス板１０，２０の重ねた部分を摩擦攪
拌接合したら、車内側面板３１，４１に接合材を重ね、摩擦攪拌接合、又は溶接で、接合
する。
【実施例８】
【００６７】
図９は中空形材３０，４０とステンレス板１０，２０との摩擦攪拌接合部の拡大断面図
である。摩擦攪拌接合用の回転工具２００は、上面のステンレス板２０を貫通して、下側
のステンレス板１０に僅かに挿入されている。例えば、この挿入量は約０.５mm である。
ただし、この状態は摩擦攪拌接合前の想像状態である。接合後は小径部２０１の先端のス
テンレス板１０は板厚が僅かに薄くなった状態となり、ステンレス板１０には挿入されて
いないともいえる。よって、ステンレス板１０の車外側には摩擦攪拌接合の影響は現れず
、見栄えのよい接合部となる。
【００６８】
上面のステンレス板２０は車外側面板３２，４２に重ね摩擦攪拌接合される。下面のス
テンレス板１０はその上面のステンレス板２０に重ね摩擦攪拌接合される。
【００６９】
このように、ステンレス板１０への回転工具２００の挿入量は僅か（０.５mm ）であり
、回転工具２００のステンレス板１０への挿入箇所の板厚が僅かに薄くなった状態となり
、挿入されていないともいえる。
【００７０】
このステンレス板１０，２０の車外側面板３２，４２への摩擦攪拌接合は、前記実施例
のように、回転工具の挿入量を間欠的に上方に上げて行う。
【実施例９】
【００７１】
次に、このようにして形成した軌条車両の側構体２と屋根構体３，台枠４との結合につ
いて図１０〜図１２により説明する。図１１は図１０と図１２の間の側構体２を示す。こ
の結合は、通常、溶接、又は摩擦攪拌接合で行うが、この接合箇所にはアルミニウム合金
とステンレス板があるので、この接合は困難であると考えられ、ここではリベットや、ボ
ルトナット、またはハックボルト（Huckbolt 商品名）の締結具６１を用いている。
【００７２】
図１０の側構体２と屋根構体３との結合を示す。側構体２の外面のステンレス板１０に
は側構体２の上端部で折り返し、横方向（車体１の幅方向の中心側即ち車内側）から中空
形材４０の車内側の垂直面にビス６２で締結している。また、側構体２の上端の中空形材
４０には屋根構体３に向けて突出する突片４６があり、この突片４６に屋根構体３の幅方
向の端部が中空形材５４の突片４７が上方から重なっている。台枠４に固定した側構体２
に対して、屋根構体３を上方から下降すれば、重ねることができる。この重なり部を上方
から締結具６１で締結している。締結具６１とはハックボルト（Huckbolt 商品名）であ
る。ハックボルト６１もその差込側のみから締結できる。側構体２と屋根構体３との接触
部に接着剤を塗布する。
【００７３】
締結具６１がある近傍の屋根構体３は凹んでいる。凹部３２は水の樋いとなっている。
車両の幅方向の中央部は上方にある。車両の長手方向の端部には樋３２の水を下方に導く
連結管（図示せず。）がある。連結管は樋３２の下面に開口している。妻構体５は、屋根
構体３、及び樋３２を覆っている。屋根構体３の幅方向の中央部は上方に向けて突出して
いる。
【００７４】
締結具６１の上端は中空形材５４の突片５７の上面と実質的に同一面にある。下端は中
空形材４０の突片４６の下面に実質的に同一面にある。
【００７５】
図１２は側構体２と台枠４との結合を示す。側構体２の下部の中空形材３５と呼ばれる
もので、中空形材３５の板厚が厚く、強固である。その下部の車内側（この場合の車内側
とは、車体１の幅方向の中央部側の意味であり、車内である必要はない。）の面側にステ
ンレス板２０の下端部を折り返して中空形材４５の車内側の面の垂直面にビス６３で固定
している。
【００７６】
中空形材３５には台枠４の中空形材４５側に突出する突片４６があり、この突片４６に
は台枠４の中空形材４５の上面に重なっている。この重なり部を上方から締結具６４で締
結している。
【００７７】
また、中空形材３５の台枠４側の垂直面と台枠４の中空形材４５から下方に突出する突
片４７があり、突片４７を中空形材３５の垂直面に前記車内側の横方向から締結具６５で
締結している。締結具６５を挿入する前記垂直面の穴は前記キャンバーを考慮して所要の
位置に空けられている。突片４６と中空形材４５との間にはスペーサを配置している。
【００７８】
締結具６４，６５は前記締結具６１と同様である。
【００７９】
前記実施例では、突片５６を側構体２の中空形材３５に一体に設けているが、中空形材
４５から側構体２の中空形材の内面側の垂直面に沿う突片を設けてもよい。これによれば
、スペーサを不要にできる。
【００８０】
上方から締結する締結具６４の上端は、客室の床板６８の上面よりも低く、上方に突出
していない。締結具６４の上方には、床板６８覆っている。
【００８１】
ステンレス板１０，２０は側構体２の上下端で中空形材４０，３５を囲むように折り曲
げている。中空形材４０，３５に接合する前に折り曲げてもよい。中空形材４０，３５の
上下端とステンレス板１０，２０の上下端との間にはキャンバー量に相当するそれぞれ約
５０mmの隙間がある。
【００８２】
側構体２の上端の中空形材４０の上端とステンレス板１０の上端との隙間は小さい。乗
員が乗り、車体１のキャンバーが小さくなることによって隙間が大きくなる。このため、
上端の隙間はなくてもよい。
【００８３】
側構体２の下端の中空形材３５の下端とステンレス板２０の下端との隙間は大きい。乗
員が乗り、車体のキャンバーが小さくなることによって、隙間が小さくなる。
【００８４】
このため、ステンレス板１０，２０にはビス６２，６３の移動を許容する長孔（図示せ
ず。）がある。
【００８５】
ステンレス板１０，２０は中空形材５５，４５にビス６２，６３で固定しているので、
両者が離れることがない。
【００８６】
ステンレス板１０，２０と中空形材５５，４５の上下端との間の隙間はステンレス板を
予め折り返したステンレス板１０，２０を配置して、中空形材３０，４０に摩擦攪拌接合
してもよい。または、摩擦攪拌接合した後、ステンレス板１０，２０の上下端部をローラ
で押さえて曲げるようにする。その後、ビス６２，６３で固定する。
【００８７】
側構体２の中空形材３５と台枠４の中空形材４５との上方から締結具６３による締結は
、台枠４の中空形材４５の中空部４５ｂに締結具６４を挿入して行っているので、わざわ
ざ締結するための空間を設ける必要がない。
【００８８】
なお、前記のように、台枠４，側構体２，屋根構体３の締結具６１，６３による締結以
前に、台枠４の上面の床の敷物，座席，トイレ，床下の電線，空気配管が設置される。ま
た、側構体２には、断熱材６６，内装材６７が設置される。また、屋根構体３の天井面に
は、照明器機，荷棚，空調ダクト，断熱材６６，内装板６７が設置される。また、妻構体
５には制御機器（図示せず。）を設置する。このように艤装を設置した後、台枠４，側構
体２，屋根構体３，妻構体５を固定し、車体１とする。
【００８９】
側構体２と屋根構体３との締結は、図１０の箇所ではなく、車体１の側面の側構体２と
屋根構体３と連結するようにできるが、そのようにすると、側構体の側面に締結具が見え
るようになり、その覆いが必要になり、高価になる。本実施例では安価に締結できる。
【００９０】
同様に、側構体２と台枠４との締結も台枠４の上方の側構体２の側面と締結してもよい
。しかし、本実施例では、台枠４に上方から重ねて締結しているので、側面よりも安価に
締結できる。
【００９１】
側構体２、及び屋根構体３の車内側には断熱材６６がある。断熱材６６は３０，４０，
５４または内装板６７に接着剤等で固定している。内装板６７は側構体２または屋根構体
３の中空形材３０，４０，５４に設置したレール５７，５８に固定している。レール５７
，５８は、車体の長手方向に沿って側構体２の中空形材３０，４０と一体に押出し成型し
たものであり、その車内側端面には、凹部（以下、溝という。）があり、その溝内に内装
板６７の端部を折り曲げて挿入している。溝に挿入した２枚の内装板６７，６７の間に空
間があれば、内装板６７が抜け出るので、２枚の内装板６７，６７の間に圧入材６７ｂを
挿入して、固定している。圧入材６７ｂは例えば、ゴム材であるが、何でもよい。
【００９２】
これによれば、内装板の固定手段としてねじ（ビス）が不要で安価にできる。
【００９３】
２枚の内装板６７の端部が１つの溝に入っているが、窓Ｗの下部のように１枚の内装板
６７しかない場合は１枚の内装板６７の端部が入り、圧入材６７ｂは内装板６７とレール
５７，５８の間に圧入する。
【００９４】
また、特許請求の範囲（請求項８４）の『周方向』とは、車体１の周方向のことである
。側構体のみを考えれば、上下方向であるが、これに屋根構体を入れると上下とは言えず
、周方向と称している。
【実施例１０】
【００９５】
図１３において、車外側面板３２，４２の突き合わせ部には、車内側にステンレス板
２０の板厚（１mm）程度凹んでいる。凹みの幅（図１３の横方向の幅）はステンレス板
１０，２０の重ね代よりも広い。
【００９６】
また、図１３において、ステンレス板１０，２０の重ね接合する場合、アルミニウム合
金製押出し形材３０，４０を軽量化するため、接合部付近以外も凹ましている。
【実施例１１】
【００９７】
図１４において、摩擦攪拌接合部以外の車外側面板３２，４２とステンレス板１０，
２０との間に、断熱材８０を配置している。断熱材８０を配置した中空形材３０，４０を
ステンレス板１０，２０に載せ、摩擦攪拌接合する。この摩擦攪拌接合によって、中空形
材３０，４０の接合とステンレス板１０，２０とも接合する。断熱材８０はどのようなも
のでもよいが、薄くするため、真空断熱材が薄くでき望ましい。断熱材８０は、予め中空
形材３０，４０に接着剤で接着している。摩擦攪拌接合によって上昇する温度は、溶接に
よって上昇する温度よりも低いので、断熱材８０への影響は少ない。
【００９８】
また、車外側面板３２，４２とステンレス板１０，２０との間に断熱材８０を設けず、
空気層のみとしてもよい。
【実施例１２】
【００９９】
次に、出入り口９０の枠との接合を図１５により説明する。この枠７０は、枠用の押出
し中空形材をＵ字条に曲げ、Ｕ字状の下端を台枠４に溶接する。
【０１００】
枠７０を中空形材３０，４０の車外側面板３２，４２に突き合わせ、車外側面板３２，
４２との突き合わせ部を摩擦攪拌接合し、その後、車内側面板３１，４２と枠７０の車内
側とを溶接又は摩擦攪拌接合する。
【０１０１】
また、枠７０の出入り口９０側の突片７９と中空形材３０（４０）とステンレス板１０
（２０）とを上方から摩擦攪拌接合する。この摩擦攪拌接合は間欠的、又は連続的に行う
。突片７９の板厚は薄いので、容易に摩擦攪拌接合できる。
【０１０２】
このようにして、側構体２，屋根構体３，台枠４，妻構体５に各種機器（艤装品）を設
置した後、台枠４に側構体３，屋根構体３，妻構体５を設置する。
【実施例１３】
【０１０３】
前記実施例では、側構体２の中空形材３０，４０の車外面にステンレス板１０，２０を
設置しているが、ステンレス板１０，２０がなくても締結具６１，６３によって、車体１
を構成できる。これは、艤装品を設置した後車体を構成することを主目的としている。
【実施例１４】
【０１０４】
なお、図１６は、窓Ｗの開口部の周辺の接合を示す。中空形材３０（４０）の車外側面
板３２（４２）の窓Ｗ側端部とステンレス板１０（２０）とを摩擦攪拌接合している。
【実施例１５】
【０１０５】
図２の実施例では、複数の中空形材３０，４０にステンレス板１０，２０を摩擦攪拌接
合することによって側構体を構成している。中空形材３０，４０に並列のステンレス板
１０，２０が中空形材３０，４０に対して膨れる。これは摩擦攪拌接合による加熱による
、中空形材３０，４０の２箇所の摩擦攪拌接合箇所の収縮量がステンレス板の収縮量より
も大きいこと、によって生じると考えられる。
【０１０６】
これを防止するため、ステンレス板１０，２０を加熱して高温（例えば、１００℃）に
してステンレス板１０，２０を伸ばした状態で、摩擦攪拌接合する。加熱した架台１００
に載せたステンレス板１０，２０を加熱して全面加熱するか、または、加熱したステンレ
ス板１０，２０を架台１００に載せてもよい。加熱温度は室温を考慮すると、１５０℃程
度に加熱することが望ましい。ステンレス板１０，２０の温度は熱収量と２箇所の摩擦攪
拌接合部間の距離に関係する。
【０１０７】
この加熱は、架台１００にヒータを設置し、ステンレスパネル１０，２０の全面加熱、
または要部のみを加熱する。
【０１０８】
これによれば、ステンレス板１０，２０が高温になっている状態で摩擦攪拌接合するの
で、常温に冷却されれば、中空形材３０，４０の収縮を吸収できる。
【０１０９】
また、中空形材３０，４０の長手方向の両端を摩擦攪拌接合した場合もふくらみを吸収
できる。
【実施例１６】
【０１１０】
また、中空形材３０，４０の全面、または摩擦攪拌接合部を冷却して、収縮したステン
レス板１０，２０を摩擦攪拌接合し、摩擦攪拌接合による温度上昇を阻止する。摩擦攪拌
接合は中空形材３０，４０の幅方向の両端側で行う。
【実施例１７】
【０１１１】
ステンレス板１０，２０の加熱に代えて、中空形材３０，４０を加熱して（または冷却
しながら）摩擦攪拌接合してもよい。冷却は、水、または冷媒を使用する。水，冷媒は摩
擦攪拌接合部の近傍に掛け流す。または、空気を摩擦攪拌接合部に掛け流す。冷却は、回
転工具を挿入する側から中空形材３０，４０を全面冷却するか、または回転工具２００を
挿入する面の反対側から空間に冷却用の水，冷媒，空気を流してもよい。
【実施例１８】
【０１１２】
ステンレス板の加熱，中空形材の冷却に変えて、以下のように行うことができる。ステ
ンレス板１０，２０の幅方向の両端の間に、中空形材の長手方向に沿って車外側に突出す
る凸のビードを有するステンレス板１０，２０を摩擦攪拌接合する。なお、架台１００に
ステンレス板１０，２０を重ねたとき、前記ビードの位置の規制は不要である。
【０１１３】
前記ビードは円弧状に突出している。円弧状に突出したビードとステンレス板１０，２０とは、円弧状に接続している。この円弧は、平らなステンレス板と凸の円弧との接続部
にある。
【０１１４】
これによれば、ステンレス板の収縮は生じないが、ビードでステンレス板の膨らみをビ
ード部に集め、ふくらみの目視を抑制する。
【実施例１９】
【０１１５】
前記実施例は車体について説明したが、アルミニウム合金製押出し形材にステンレス板
を接合することは他の用途でも希望される。この発明はその場合にも利用できる。例えば
、台所の壁部材、台所のキッチンカウンターである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施例の車体の外方から見た斜視図。
【図２】図１のII−IIの断面図。
【図３】図１のIII−III断面図。図２のIII部の拡大図。
【図４】図２のIV部拡大図。
【図５】図２のＶ部の拡大図。
【図６】図２のVI部拡大図。
【図７】本発明の一実施例の中空形材とステンレス板との摩擦攪拌接合箇所を示す車    体の側面図。
【図８】本発明の他の実施例の図３相当図。
【図９】図８の中空形材とステンレス板との摩擦攪拌接合部の拡大縦断面図（図４，    図８相当図。）
【図１０】図２の上端部の側構体と屋根構体との接合部の拡大縦断面図。
【図１１】図２の側構体の要部の縦断面図であり、図１０と図１２に接続する。
【図１２】図２の下端部の側構体と台枠との接合部の拡大縦断面図。
【図１３】本発明の他の実施例の図８相当図。
【図１４】本発明の他の実施例の図８相当図。
【図１５】図１のIV−IV縦断面図。
【図１６】図１のIVI−IVI縦断面図。
【符号の説明】
【０１１７】
１…車体、２…側構体、３…屋根構体、４…台枠、５…妻構体、１０，２０…ステンレ
ス板、３０，３５，４０，４５…アルミニウム合金製押出し中空形材、３１，４１…車内
側面板、３２，４２…車外側面板、３２ｂ，４２ｂ，３２ｃ，４２ｃ…凸部、４６，４７
，５７…突片、５１…接合材、６１，６４…締結具、６２，６３…ビス、６６，８０…断
熱材、６７…内装板、６７ｂ…圧入材、６８…床板、９０…出入り口、１００…架台、
２００…摩擦攪拌接合用の回転工具、２０１…小径部、２０２…大径部。
【図１】
2008056216.tif 000003
【図２】
2008056216.tif 000004
【図３】
2008056216.tif 000005
【図４】
2008056216.tif 000006
【図５】
2008056216.tif 000007
【図６】
2008056216.tif 000008
【図７】
2008056216.tif 000009
【図８】
2008056216.tif 000010
【図９】
2008056216.tif 000011
【図１０】
2008056216.tif 000012
【図１１】
2008056216.tif 000013
【図１２】
2008056216.tif 000014
【図１３】
2008056216.tif 000015
【図１４】
2008056216.tif 000016
【図１５】
2008056216.tif 000017
【図１６】
2008056216.tif 000018