(57)【要約】【課題】  外板から溶接痕を極力少なくし、製品価値を高めることができる鉄道車両の構体を提供すること。【解決手段】  本発明の構体は、側溝体を備え、側溝体は、開口が設けられた外板１２と、開口に沿って外板１２に外側から接合されるフレーム１１と、外板１２の内側に設けられ、鉄道車両の長手方向に延びる補強部材１３と、フレーム１２の少なくとも一辺に沿うように設けられ、当該沿う方向に延びるチャネル部１５ａを挟んで第１のフランジ部１５ｂ及び第２のフランジ部１５ｃを有する側柱と、を有し、補強部材１３は、外板１２からフレーム１１との重複部分に突出するように設けられており、側柱１５は、第１のフランジ部１５ｂが補強部材１３に、第２のフランジ部１５ｃが外板１２とフレーム１１との重複部分であって補強部材１３が存在しない部分に、それぞれ接合されてなることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側溝体を備える鉄道車両の構体であって、
前記側溝体は、
開口が設けられた外板と、
前記開口に沿って前記外板に外側から接合されるフレームと、
前記外板の内側に設けられ、前記鉄道車両の長手方向に延びる補強部材と、
前記フレームの少なくとも一辺に沿うように設けられ、当該沿う方向に延びるチャネル部を挟んで第１のフランジ部及び第２のフランジ部を有する側柱と、を有し、
前記補強部材は、前記外板から前記フレームとの重複部分に突出するように設けられており、
前記側柱は、前記第１のフランジ部が前記補強部材に、前記第２のフランジ部が前記外板と前記フレームとの重複部分であって前記補強部材が存在しない部分に、それぞれ接合されてなることを特徴とする構体。
【請求項２】
前記補強部材は、その一端から他端にかけて前記外板に対してレーザ溶接によって接合されてなることを特徴とする、請求項１に記載の構体。
【請求項３】
前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部とは、互いに段差を成すように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の構体。
【請求項４】
前記チャネル部と前記フレームの内側とにそれぞれ接合される補強板を備え、
前記補強板は、前記チャネル部が延びる方向に沿って屈曲していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の構体に関し、より詳細には窓部や出入口部を構成するフレームを有する鉄道車両の構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来このような技術分野の鉄道車両の構体として、車両の外側に配置された窓用フレームと、このフレームに接合された外板と、フレームの上下方向に延びた側部に沿って、外板の内側に設けられた２つのフランジ部を有する側柱と、を備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般的に、鉄道車両の構体は、外板の内側に鉄道車両の構体の長手方向に沿って複数の補強部材が設けられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１８８１５２号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／１１０６６３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された鉄道車両の構体は、側柱の２つのフランジ部が、それぞれ外板とスポット溶接により接合されているので、窓部を構成するフレーム付近において、外板の外側に鉄道車両の構体の上下方向に２列並んだ溶接痕が残る。また、上記特許文献２に記載された鉄道車両のように外板の内側に補強部材を設ける場合も、それぞれの補強部材は外板とスポット溶接等により接合されているので、外板の外側に鉄道車両の構体の長手方向に沿って並んだ溶接痕が残る。したがって、外板の内側に側柱と補強部材を有する鉄道車両においては、鉄道車両の構体の上下方向及び長手方向に沿って複数の溶接痕が残り、外観上美観を損ねて製品価値を低下させることとなる。
【０００５】
外板の外側にライン等の塗装を施すことにより、そのラインに沿った溶接痕は目立たなくなるが、一般的にライン等の塗装は長手方向に沿って形成されていることから上下方向の溶接痕が比較的目立つこととなる。したがって、特に、上下方向の溶接痕を極力少なくすることが望まれる。また、このような上下方向の溶接痕であっても、上記特許文献２に記載された鉄道車両の構体のように研磨加工を施すことにより目立たなくすることはできるが、製造コスト上問題となる。
【０００６】
そこで本発明では、外板から溶接痕を極力少なくし、製品価値を高めることができる鉄道車両の構体を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の鉄道車両の構体は、側溝体を備える鉄道車両の構体であって、側溝体は、開口が設けられた外板と、開口に沿って外板に外側から接合されるフレームと、外板の内側に設けられ、鉄道車両の長手方向に延びる補強部材と、フレームの少なくとも一辺に沿うように設けられ、当該沿う方向に延びるチャネル部を挟んで第１のフランジ部及び第２のフランジ部を有する側柱と、を有し、補強部材は、外板から前記フレームとの重複部分に突出するように設けられており、側柱は、第１のフランジ部が補強部材に、第２のフランジ部が外板とフレームとの重複部分であって補強部材が存在しない部分に、それぞれ接合されてなることを特徴とする構体。
【０００８】
この構体によれば、チャネル部を挟んで第１のフランジ部及び第２のフランジ部を有する側柱を有し、第１のフランジ部が補強部材に、第２のフランジ部が外板とフレームとの重複部分であって補強部材が存在しない部分に、それぞれ接合されている。したがって、第１のフランジ部は、補強部材に対して溶接されることとなり、少なくとも第１のフランジ部の接合による溶接痕が外板の外側に露出することはない。その結果、外板から溶接痕を極力少なくし、製品価値を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の鉄道車両の構体は、補強部材は、その一端から他端にかけて外板に対してレーザ溶接によって接合されてなることが好ましい。この構体によれば、補強部材の一端から他端にかけて外板に対して、溶接開始又は終了箇所において外板に大きな溶接痕を残しやすいレーザ溶接によって接合されている。また、補強部材は外板からフレームとの重複部分に突出するように設けられている。したがって、溶接開始又は終了箇所である補強部材の一端又は他端の部分はフレームによって隠れることになり、比較的大きな溶接痕が外側から見えなくなり、製品価値を高めることができる。
【００１０】
また、本発明の鉄道車両の構体は、第１のフランジ部と第２のフランジ部とは、互いに段差を成すように形成されていることが好ましい。この構体によれば、第１のフランジ部と第２のフランジ部とは、互いに段差を成すように形成されているので、外板と補強部材とで段差が生じてもこれを吸収することができる。したがって、フラットな外板を用いることができ、製造上コストに有利となる。
【００１１】
また、本発明の鉄道車両の構体は、チャネル部とフレームの内側とにそれぞれ接合される補強板を備え、補強板は、チャネル部が延びる方向に沿って屈曲していることが好ましい。この構体によれば、チャネル部とフレームの内側とにそれぞれ接合される補強板を備え、さらに補強板は、チャネル部が延びる方向に沿って屈曲しているので、フレームと外板と側柱との接合強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外板から溶接痕を極力少なくし、製品価値を高めることができる鉄道車両構体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る鉄道車両の構体を概略的に示す斜視図である。図１に示すように鉄道車両の構体１は、屋根構体２と側構体３と台枠４と妻構体６とが互いに接合されて構成されている。台枠４は矩形状をなし構体１の床部を構成するものである。台枠４の両側部には一対の側構体３が接合され、台枠４の一端部と他端部には、一対の妻構体６が接合されている。屋根構体２は、構体１の屋根を構成しており、側構体３と妻構体６とを覆うように接合されている。なお、本願において、図１に示す状態を基準にして方向を示す用語を用いる。すなわち、長手方向とは鉄道車両の進行方向と同方向であり、幅方向とは長手方向に直交する方向である。また、台枠４に対して屋根構体２が位置する方向が上であり、屋根構体２に対して台枠４が位置する方向が下である。
【００１５】
また、図１に示すように、側構体３は、長手方向に延びた矩形状であり、矩形状の第１の開口７とこの第１の開口７よりも大きな面積であって上下方向に延びた第２の開口８とが長手方向に並んで設けられている。第１の開口７の周縁部には、第１のフレーム９が設けられ、また、第２の開口８の周縁部には、第２のフレーム１１が設けられている。第１のフレーム９で画成された領域が窓部となり、第２のフレーム１１で画成された領域が出入口部となり、窓部には、例えば強化ガラスからなる窓（図示せず）が設置され、出入口部にはドア（図示せず）が設置されることになる。第１のフレーム９及び第２のフレー１１の周囲には、鉄道車両構体１の外側面を構成する外板１２が設けられている。
【００１６】
図２は、第２の開口８（側出入口部）の周囲の側構体を室内側（内側）から見て示す図である。図３は、図２におけるIII−III線に沿った断面図である。図２に示すように、外板１２の内側には、長手方向に延びる複数の第１の補強部材１３が上下方向にほぼ平行に並んで設けられている。
【００１７】
また、図２及び図３に示すように、第１の補強部材１３は、断面波形状で、同一平面に位置する３つのフランジ部１３ｂと、このフランジ部１３ｂに対して同一方向に突出した２つの断面略コの字状のチャネル部１３ａとが交互に連接されている。フランジ部１３ｂのうち、２つのチャネル部１３ａの間に設けられているフランジ部１３ｂは、一方のチャネル部１３ａの開口端縁から他方のチャネル部１３ａの開口端縁に連接されており、各々のチャネル部１３ａの共通のフランジとして機能する。また、各々のチャネル部１３ａは、接合状態で外板とほぼ平行になる基板部１３ｃと、基板部１３ｃの両側縁から開口端縁に向けてフランジ部１３ｂまで延びる側板部１３ｄを有している。この第１の補強部材１３は、そのフランジ部１３ｂが外板１２の内側からレーザ溶接により外板１２に接合されている。
【００１８】
また、外板１２の内側には第１の補強部材１３に並んで第２の補強部材１４が設けられている。第２の補強部材１４は、断面ハット形状で、同一平面に位置する２つのフランジ部１４ｂと、このフランジ部１４ｂに対して一方向に突出した断面略コの字状のチャネル部１４ａとが連接されている。この第２の補強部材も第１の補強部材と同様に、そのフランジ部１４ｂが外板１２の内側からレーザ溶接により外板１２に接合されている。
【００１９】
また、外板１２の内側には、第２のフレーム１１の一対の側部に沿うように、上下方向に延びる複数の側柱１５が設けられている。これら側柱１５は、第２の開口８を開閉するためのドアを収容する戸袋の出入口柱になっている。すなわち、側柱１５は、ドアを開くときの当該ドアの移動方向における戸袋の開口側の骨格を構成している。なお、上記移動方向における戸袋の終端側には、上述の骨格の一部を構成する戸尻柱（図示せず）が設けられている。
【００２０】
また、側柱１５を覆うように、上下方向に延びた結合部材１６が設けられている。結合部材１６には継手１６ａが設けられており、第２の補強部材１４と、例えばスポット溶接により接合されている。
【００２１】
次に、前述した第２の開口８付近について、外板１２と第２のフレーム１１と側柱１５との接合構造を詳細に説明する。
【００２２】
図４は、図２におけるIV−IV線に沿った断面図である。図４に示すように、第２のフレーム１１は、板状をなしており、外板１２と共に構体１の外側面を構成する第１の部分１１ｄと、当該第１の部分１１ｄに直交する面に沿う第２の部分１１ｅと、第１の部分１１ｄと第２の部分１１ｅを連結する連結部１１ｆとを有するように屈曲されている。第２のフレーム１１の側部１１ａにおける第１の部分１１ｄは、外板１２の外側から外板１２の一部と重なるように接合されている。
【００２３】
また、外板１２の内側に設けられた第１の補強部材１３は、外板１２と第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）との重複部分に突出するように延びている。さらに、第１の補強部材１３は、その一端部Ｐ１から他端部（図示せず）にわたって、そのフランジ部と外板１２とがレーザ溶接Ａ１により連続的に接合されている。
【００２４】
また、外板１２の内側に設けられた側柱１５は、断面ハット形状で、第１のフランジ部１５ｂと第２のフランジ部１５ｃと、このフランジ部１５ｂ，１５ｃに対して一方向に突出した断面略コの字状のチャネル部１５ａとが連接されている。チャネル部１５ａは、接合状態で外板とほぼ平行になる基板部１５ｄと、基板部１５ｄの一方の側縁から第１のフランジ部１５ｂまで延びる第１の側板部１５ｆと、基板部１５ｄの他方の側縁から第２のフランジ部１５ｃまで延びる第２の側板部１５ｅとを有している。
【００２５】
そして、側柱１５の第１のフランジ部１５ｂは、外板１２と第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）との重複部分に突出するまで延び、上下方向に並んだ複数の補強部材１３の基板部１３ｃに、例えば、スポット溶接Ａ２により接合されている。したがって、側柱１５の第１のフランジ部１５ｂは、外板１２に対して複数の補強部材１３を介して接合されることとなり、側柱１５の第１のフランジ部１５ｂを接合することによる上下方向の溶接痕は、外板１２の外側からは観察できないこととなる。
【００２６】
側柱１５の第２のフランジ部１５ｃは、第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）と外板１２との重複部分において、補強部材１３が存在しない部分に第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）の反対側（外板１２の内側）から外板１２に重なるように接合されている。第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）、外板１２及び側柱１５の第２のフランジ部１５ｃは、例えば、スポット溶接Ａ３により接合される。具体的には、第２のフレーム１１（第１の部分１１ｄ）、外板１２、側柱１５の第２のフランジ部１５ｃの順に３枚重ね合わせられた状態で内側から上下方向に所定の間隔で複数箇所溶接される。したがって、構体の１の側面を構成する第２のフレーム１１の第１の部分１１ｄの表面には溶接痕が上下方向に並んで形成されることとなる。
【００２７】
また、フレーム１１の連結部１１ｆと側柱１５のチャネル部１５ａとには、補強板１７が接合されている。補強板１７は、上下方向に延びた板状であって、チャネル部１５ａが延びる方向、すなわち側柱１５の第１の側板部１５ｆ、第２の側板部１５ｅが延びる方向に沿って屈曲している。
【００２８】
なお、側柱１５の第１のフランジ部１５ｂが接合される補強部材１３は、側柱１５の第１の側板部１５ｆと第２の側板部１５ｅとの間まで延びていると共に、外板１２に対して所定の高さを有しているので、側柱１５の第１の側板部１５ｆの高さ（基板部１５ｄから第１のフランジ部１５ｂまでの距離）は、第２の側板部１５ｅの高さ（基板部１５ｄから第２のフランジ部１５ｃまでの距離）よりも低いこととなる。すなわち、第１のフランジ部１５ｂと第２のフランジ部１５ｃとは段差が設けられている。
【００２９】
以上のように、鉄道車両の構体１は、チャネル部１５ａを挟んで第１のフランジ部１５ｂ及び第２のフランジ部１５ｃを有する側柱１５を有し、第１のフランジ部１５ｂが補強部材１３に、第２のフランジ部１５ｃが外板１２と第２のフレーム１１との重複部分であって補強部材１３が存在しない部分に、それぞれ接合されている。したがって、第１のフランジ部１５ｂは、補強部材１３に対して溶接されることとなり、少なくとも第１のフランジ部１５ｂの接合による溶接痕が外板１２の外側に露出することはない。その結果、外板１２から上下方向の溶接痕を極力少なくし、製品価値を高めることができる。
【００３０】
また、構体１は、補強部材１３の一端から他端にかけて外板１２に対して、溶接開始又は終了箇所において外板１２に大きな溶接痕を残しやすいレーザ溶接によって接合されている。また、補強部材１３は外板１２から第２のフレーム１１との重複部分に突出するように設けられている。したがって、溶接開始又は終了箇所である補強部材１３の一端又は他端の部分は第２のフレーム１１によって隠れることになり、比較的大きな溶接痕が外側から見えなくなり、製品価値を高めることができる。
【００３１】
また、構体１は、第１のフランジ部１５ｂと第２のフランジ部１５ｃとは、互いに段差を成すように形成されているので、外板１２と補強部材１３とで段差が生じてもこれを吸収することができる。したがって、フラットな外板１２を用いることができ、製造上コストに有利となる。
【００３２】
また、構体１は、チャネル部１５ａと第２のフレーム１１の内側とにそれぞれ接合される補強板１７を備え、さらに補強板１７は、チャネル部１５ａが延びる方向に沿って屈曲しているので、第２のフレーム１１と外板１２と側柱１５との接合強度を高めることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、窓用の開口である第１の開口７付近にも上述した実施形態と同様に、第１のフレーム９の上下方向に延びる側部に沿って、第１のフランジ部と第２のフランジ部とを有する側柱を設け、側柱の第１のフランジ部を、外板１２に直接接合し、側柱の第２のフランジ部を、第１の補強部材１３を介して外板１２に接合しても良い。これにより、窓部を構成する第１のフレーム９付近において、外板１２から上下方向の溶接痕を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る鉄道車両構体を概略的に示す斜視図である。
【図２】第２の開口の周囲の側構体を室内側から見て示す図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…鉄道車両の構体、２…屋根構体、３…側構体、４…台枠、６…妻構体、９…第１のフレーム、１１…第２のフレーム、１１ａ…側部、１２…外板、１３…第１の補強部材、１５…側柱、１５ａ…チャネル部、１５ｂ…第１のフランジ部、１５ｃ…第２のフランジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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