(57)【要約】【課題】簡単な構造で外板を良好に補強できるとともに、外観の良好な鉄道車両を提供する。【解決手段】鉄道車両１の側構体２を構成する外板４の内面に、車体長手方向に向けて複数の横骨５をレーザー溶接する。複数の横骨５の車体内側面に、複数の凸状部６ａと複数の凹状部６ｂとを交互に連続して設けたコルゲート板６を、前記凸状部６ａと凹状部６ｂとが連続する方向を車体上下方向に向けて配置し、該コルゲート板６と横骨５とを接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の側構体を構成する外板の内面に、車体長手方向に向けた複数の横骨を上下多段に接合するとともに、該複数の横骨の車体内側面に、凸状部と凹状部とが連続する方向を車体上下方向に向けたコルゲート板を接合したことを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
前記外板と前記横骨とは、レーザー溶接にて接合されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項３】
前記コルゲート板は、鉄道車両の側構体の面外変形に対する剛性を考慮して、必要な位置に接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両。
【請求項４】
前記コルゲート板は、側構体下部に接合される台枠の枕梁の位置に対して車体中央側の直近に位置した出入口引戸用戸袋部分に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の側構体の構造に係り、詳しくは、外板外面の見栄えを良好に保ちながら側構体を確実に補強することができる鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のステンレス製鉄道車両における側構体として、ステンレス製の外板の内側に補強材を接合した構造のものが多く製造されている。前記補強材としては、外板内面に所定間隔で横骨と縦骨とを接合したもの（例えば、特許文献１参照。）や、外板内面全体にコルゲート板を接合したもの（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【特許文献１】特開２００６−３４１３００号公報
【特許文献２】特開平１１−２７８２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のように、外板に横骨や縦骨、あるいはコルゲート板を直接溶接して接合すると、その溶接痕が外板に残り外板外面の外観を悪化させる。レーザー溶接で車体長手方向に連続的に発生した線状の溶接痕は、外板外面の車体長手方向に施されるヘアライン仕上げなどによって目立たなくすることができるが、車体上下方向に発生した線状の溶接痕やスポット溶接の点状の溶接痕は、鉄道車両を見るときの視線の動きとも相俟って非常に目立つものとなる。
【０００４】
このため、レーザー溶接によって補強材を外板に溶接する場合は、溶接痕を目立たなくするために横骨が主体となるため、車体上下方向の剪断力に対する剛性の確保が難しく、面外変形に対応するためには、外板や補強材の強度を増したり、補強材の数を多くする必要があった。しかし、外板や補強材の強度を増すために肉厚を厚くしたり、補強材の数を多くしたりすると重量が増加し、また、部材コストも増加するという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、外板を効果的に補強することができるとともに、外板外面の見栄えも良好な側構体を備えた鉄道車両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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の鉄道車両は、鉄道車両の側構体を構成する外板の内面に、車体長手方向に向けた複数の横骨を上下多段に接合するとともに、該複数の横骨の車体内側面に、凸状部と凹状部とが連続する方向を車体上下方向に向けたコルゲート板を接合したことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の鉄道車両は、前記外板と前記横骨とは、レーザー溶接にて接合されていること、また、前記コルゲート板は、鉄道車両構体の剛性確保を考慮し、側構体下部に接合される台枠の枕梁の位置に対して車体中央側の直近に位置した出入口引戸用戸袋部分に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鉄道車両によれば、複数の横骨の内側面に接合したコルゲート板によって外板（側構体）を効果的に補強することができ、コルゲート板の凸状部と凹状部とが連続する方向を車体上下方向に向けることにより、車体上下方向の剪断力に対する剛性を高めることができ、面外変形を防止して車体全体の剛性を向上させることができる。さらに、外板や横骨の肉厚を薄くできるので、車体の軽量化やコストダウンを図ることができる。また、コルゲート板を横骨の車体内側面に接合することにより、外板には関係なくコルゲート板を接合することができるので、外板の外観に悪影響を与えることもない。また、外板と横骨とをレーザー溶接で接合することにより、外板の溶接痕は車体長手方向になるので、今まで同様のヘアライン仕上げなどを施すことによって良好な外観に仕上げることができる。さらに、コルゲート板によって補強する箇所は、外板の全体であってもよいが、台車からの振動が直接的に加わる部分、すなわち、台車が装着される台枠枕梁の位置に対して車体前後方向中央側の直近に位置する出入口引戸用戸袋部分にのみ設けることにより、少ない部品点数及び製作工数で車体全体の剛性を効果的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図５は、本発明を都市近郊の通勤形電車に適用した一形態例を示し、図１は鉄道車両の外板の内側を示す要部説明図、図２は図１のII-II断面図、図３は図１のIII-III断面図、図４は外板、横骨及びコルゲート板の分解斜視図、図５は鉄道車両の側面図である。
【００１０】
鉄道車両１は、左右一対の側構体２、上部の屋根構体、前後両端の妻構体と台枠とを接合して組み付けるとともに、台枠の枕梁に台車３を装着したものであって、側構体２には、複数の側窓２ａと側出入口２ｂとが設けられ、側出入口２ｂの両側で側窓２ａとの間には出入口引戸用戸袋２ｃがそれぞれ設けられている。
【００１１】
側構体２は、外板４と、該外板４の内面に上下多段に接合される複数の横骨５と、該横骨５の車体内側面に接合されるコルゲート板６と、側窓枠７ａ及び側出入口枠７ｂとで構成されており、これらの部材は、すべてステンレス鋼で形成されている。横骨５は、平面状の中間面５ａと、該中間面５ａの幅方向両端で折り曲げられた起立面５ｂ，５ｂと、両起立面５ｂ，５ｂの幅方向端部から外側にそれぞれ折り曲げられたフランジ面５ｃ，５ｃとを備えた断面ハット型のもので、外板４の内面の所定位置に所定長さのものが車体長手方向に向かってそれぞれ配置され、フランジ面５ｃ，５ｃの長手方向に送られるレーザービームによって外板４とレーザー溶接される。
【００１２】
コルゲート板６は、複数の凸状部６ａと複数の凹状部６ｂとが交互に連続して設けられた周知のもので、前記凸状部６ａと凹状部６ｂとが連続する方向（折曲線の方向）を、横骨５に直交する車体上下方向に向けて横骨５の車体内側に配置され、各横骨５の内側面となる中間面５ａに凹状部６ｂを当接させ、この当接部分が任意の接合手段で接合される。
【００１３】
このように、外板４に対してその内面に複数の横骨５を接合するとともに、この横骨５の内側面に凸状部６ａと凹状部６ｂとが連続する方向を車体上下方向に向けて接合することにより、車体上下方向の剪断力に対する強度、剛性を確保することができ、面外変形を抑えて外板を効果的に補強することができる。これにより、車体全体の剛性を向上させることができる。
【００１４】
また、外板４には車体長手方向の横骨５だけを接合し、特に、横骨５の長手方向にレーザー溶接するとともに、コルゲート板６は横骨５の内側面となる中間面５ａに接合しているので、外板４の表面に溶接痕が発生しても車体長手方向に生じるため、外板４の外面に車体長手方向のヘアライン仕上げなどを施すことによって目立たなくすることができ、外板外面の見栄えが良好な側構体を得ることができる。一方、横骨５とコルゲート板６との接合は、外板４にはまったく関係なく行うことができるので、横骨５及びコルゲート板６の構造や接合位置などの条件に応じて、レーザー溶接、アーク溶接、スポット溶接などの溶接や、ボルトやリベットなどの締結手段を適宜用いることができる。
【００１５】
さらに、コルゲート板６を車体高さ方向全体に設けることによって外板４の補強を効果的に行うことができるので、肉厚の薄いコルゲート板６を使用しても十分な剛性を確保でき、側構体の構造の簡略化が図れるとともに、外板４，横骨５及びコルゲート板６の肉厚を適正に選定することにより、車体全体の軽量化及び製造コストの低減を図ることができる。
【００１６】
また、コルゲート板６を設けて外板４を補強する位置は、側窓２ａや側出入口２ｂを除く外板４の内側全体とすることもできるが、側窓２ａの上下の幕板部や腰板部には設けずに、車体高さ方向に連続してコルゲート板６を配置可能な出入口引戸用戸袋２ｃの部分に全高に連続するようにコルゲート板６を設けるだけでも十分な補強効果を得ることができる。さらに、側出入口２ｂの位置や開口幅などの条件によっては、すべての出入口引戸用戸袋２ｃの部分にコルゲート板６を設けることなく、荷重支持点である台枠枕梁の位置に対して車体前後方向中央側の直近に位置する出入口引戸用戸袋部分にのみ設けることも可能であり、これにより、少ない部品点数及び製作工数で車体全体の剛性を効果的に高めることができる。
【００１７】
なお、前記横骨５の形状は適宜選択することができ、前述の断面ハット型の他、断面Ｚ型の部材を横骨として使用することができる。また、側窓２ａや側出入口２ｂの枠部材の組み付け、接合は従来と同様に行うことができ、これらの枠部材とコルゲート板６の両側部分との接合も任意に行うことができる。さらに、側窓２ａや側出入口２ｂの大きさ、配置数も任意である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一形態例を示す鉄道車両の外板の内側を示す要部説明図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】図１のIII-III断面図である。
【図４】外板、横骨及びコルゲート板の分解斜視図である。
【図５】鉄道車両の一形態例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…鉄道車両、２…側構体、２ａ…側窓、２ｂ…側出入口、２ｃ…出入口引戸用戸袋、３…台車、４…外板、５…横骨、５ａ…中間面、５ｂ…起立面、５ｃ…フランジ面、６…コルゲート板、６ａ…凸状部、６ｂ…凹状部、７ａ…側窓枠、７ｂ…側出入口枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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