(57)【要約】【課題】ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、外板の接合部分の表面をフラット化する要求や接合部分の水密性を確保する要求に対応できる鉄道車両の車体およびその製造方法を提供する。【解決手段】側外板２Ａを構成する幕板２Ａ１と吹き寄せ板２Ａ２とが骨部材２Ｆの接合片２Ｆ２上でこれと一体に突き合わせ接合されているため、幕板２Ａ１と吹き寄せ板２Ａ２との接合部分の表面に段差がなくなり、その接合部分の表面がフラット化されると共に、接合強度が向上する。また、突き合わせ接合が幕板２Ａ１および吹き寄せ板２Ａ２の裏面の接合片２Ｆ２側から接合線に沿って連続的に施工される摩擦攪拌接合Ｆ７であるため、接合部分の水密性が確保されると共に、接合部分の表面の美観が保持される。【選択図】        図６
2004276724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、車体を構成する台枠、側構体、妻構体および屋根構体が摩擦攪拌接合により相互に接合されていることを特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項２】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、前記外板同士または外板と縁金とが突き合わせ接合されていることを特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項３】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、前記外板同士または外板と縁金とが骨部材上でこれと一体に突き合わせ接合されていることを特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項４】
前記突き合わせ接合が摩擦攪拌接合によることを特徴とする請求項２または３に記載の鉄道車両の車体。
【請求項５】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、前記外板同士または外板と縁金とが摩擦攪拌接合により重ね接合されていることを特徴とする鉄道車両の車体。
【請求項６】
前記接合が接合線に沿って連続的に施工されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の鉄道車両の車体。
【請求項７】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により突き合わせ接合することを特徴とする鉄道車両の車体製造方法。
【請求項８】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により重ね接合することを特徴とする鉄道車両の車体製造方法。
【請求項９】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材を裏当てとして外板の表側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合することを特徴とする鉄道車両の車体製造方法。
【請求項１０】
ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合することを特徴とする鉄道車両の車体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の車体の製造において、外板にステンレス鋼板を使用する所謂ステンレス車体では、外板の接合部分を骨部材などに重ねてスポット溶接するのが一般的である（例えば特許文献１参照）。この場合、外板の接合部分同士は、骨部材上に順次重ねて接合される。
【０００３】
また、ステンレス車体を構成する台枠、側構体、妻構体および屋根構体の相互の接合には、接合部材に穴を開けて溶接する栓溶接も行われている。
【０００４】
なお、アルミニウム合金の押し出し型板（以下、アルミ型板という。）を外板に使用する所謂アルミ車体では、ＦＳＷ（Ｆｒｉｃｔｉｏｎ  Ｓｔｉｒ  Ｗｅｌｄｉｎｇ）と略称される摩擦攪拌接合により外板を突き合わせ接合する方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０６−１５６２７２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１０５７１（段落００２４，段落００３１、図６，図９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステンレス鋼板の外板がスポット溶接により重ね接合されたステンレス車体では、外板の接合部分に段差が生じるため、外板の表面をフラット化するというデザイン上や機能上の要求に対応できないという問題がある。また、スポット溶接により不連続に接合された外板の接合部分は水密性が低いため、別途のシール処理が必要となるという問題がある。さらに、重ね接合として栓溶接を行う場合には、接合部材の穴開け作業および溶接ビードの除去作業などが必要となり、作業コストが嵩むという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のアルミ車体の製造方法は、厚みの大きい中空のアルミ型板を突き合わせ接合する方法であり、接合部分の車内側を予めアーク溶接しておき、その後、接合部分の車外側のみを摩擦攪拌接合により接合している（段落００３１および図９参照）。このため、特許文献２に記載の車体の製造方法は、ステンレス鋼板などの金属板で外板が構成される車体の製造にはそのまま適用することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、外板の接合部分の表面をフラット化する要求や接合部分の水密性を確保する要求に対応できる鉄道車両の車体およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鉄道車両の車体は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、車体を構成する台枠、側構体、妻構体および屋根構体が摩擦攪拌接合により相互に接合されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、栓溶接の場合に必要な接合部材の穴開け作業および溶接ビードの除去作業などが不要となるため、作業コストが低減される。また、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、台枠、側構体、妻構体および屋根構体を相互に接合する接合部分の水密性が確保される。
【００１１】
本発明に係る鉄道車両の車体は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、外板同士または外板と縁金とが突き合わせ接合されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、突き合わせ接合された外板の接合部分に段差がなくなり、外板の接合部分の表面がフラット化される。また、突き合わせ接合を摩擦攪拌接合により接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００１３】
本発明に係る鉄道車両の車体は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、外板同士または外板と縁金とが骨部材上でこれと一体に突き合わせ接合されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、骨部材上で突き合わせ接合された外板の接合部分の表面に段差がなくなり、外板の接合部分の表面がフラット化される。また、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されているため、外板の接合強度が向上する。そして、突き合わせ接合を摩擦攪拌接合により接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００１５】
本発明に係る鉄道車両の車体は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体であって、外板同士または外板と縁金とが摩擦攪拌接合により重ね接合されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、摩擦攪拌接合による重ね接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００１７】
本発明に係る鉄道車両の車体製造方法は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により突き合わせ接合することを特徴とする。
【００１８】
この発明では、突き合わせ接合された外板の接合部分に段差がなくなり、外板の接合部分の表面がフラット化される。また、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観が保持される。そして、摩擦攪拌接合による突き合わせ接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００１９】
本発明に係る鉄道車両の車体製造方法は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により重ね接合することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観が保持される。そして、摩擦攪拌接合による重ね接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００２１】
本発明に係る鉄道車両の車体製造方法は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材を裏当てとして外板の表側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合することを特徴とする。
【００２２】
この発明では、骨部材を裏当てとして突き合わせ接合された外板の接合部分の表面に段差がなくなり、外板の接合部分の表面がフラット化される。また、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されるため、外板の接合強度が向上する。そして、摩擦攪拌接合による突き合わせ接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００２３】
本発明に係る鉄道車両の車体製造方法は、ステンレス鋼板の外板を有する鉄道車両の車体の製造方法であって、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合することを特徴とする。
【００２４】
この発明では、骨部材側から突き合わせ接合された外板の接合部分の表面に段差がなくなり、外板の接合部分の表面がフラット化される。また、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観が保持される。さらに、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されるため、外板の接合強度が向上する。そして、摩擦攪拌接合による突き合わせ接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性が確保される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る鉄道車両の車体およびその製造方法の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る鉄道車両の車体を示す斜視図、図２は図１に示した台枠と側構体との接合ラインの断面図、図３は図１に示した側構体と妻構体との接合ラインの断面図、図４は図１に示した側構体と屋根構体との接合ラインの断面図、図５は図１に示した妻構体と屋根構体との接合ラインの断面図である。
【００２６】
一実施形態に係る鉄道車両の車体は、ステンレス鋼板の外板を有する車体であって、図１に示すように、台枠１、側構体２、妻構体３および屋根構体４が相互に接合されて構成される。すなわち、台枠１と側構体２とが接合ラインＬ１に沿って接合され、台枠１と妻構体３とが接合ラインＬ２に沿って接合され、側構体２と妻構体３とが接合ラインＬ３に沿って接合され、側構体２と屋根構体４とが接合ラインＬ４に沿って接合され、妻構体３と屋根構体４とが接合ラインＬ５に沿って接合される。各接合ラインＬ１〜Ｌ５における接合は、後述するように摩擦攪拌接合により接合線に沿って連続して施工される。
【００２７】
摩擦攪拌接合は、ＦＳＷ工具（図２参照）と接合部材との摩擦熱により接合部材を局部的に軟化し、軟化した接合部材同士を混合攪拌して接合する方法である。この摩擦攪拌接合は、接合後の変形・歪みが小さく、かつ接合欠陥も少ないという利点を有する。
【００２８】
ここで、図１に示す台枠１と側構体２との接合ラインＬ１においては、図２に拡大して示すように、台枠１の側梁１Ａの側面上に側構体２の側外板２Ａの下縁部が長土台２Ｂを介して重ねられる。そして、これらの側外板２Ａ、長土台２Ｂおよび側梁１Ａは、側外板２Ａの外面（表面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１によって重ね接合される。なお、図２において、符号１Ｂは側梁１Ａの補強部材であって、側梁１Ａの内側に配置されている。
【００２９】
図１に示す台枠１と妻構体３との接合ラインＬ２においても、図２に示した例と同様に、台枠１の側梁１Ａの側面上に妻構体３の妻外板３Ａが長土台３Ｂを介して重ねられ、これらの三者が妻外板３Ａの表面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１によって重ね接合される。
【００３０】
図２に示した摩擦攪拌接合Ｆ１は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。この摩擦攪拌接合Ｆ１に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａ（妻外板３Ａ）の表面から側梁１Ａの厚みの中央部に達する長さに設定されている。
【００３１】
図１に示す側構体２と妻構体３との接合ラインＬ３においては、図３に拡大して示すように、妻構体３の妻外板３Ａの左右の内面（右側のみ図示する）に固定されているスミ柱３Ｃ，３Ｄに対して側構体２の側外板２Ａの前後の縁部（前側のみ図示する）が摩擦攪拌接合Ｆ２，Ｆ３により重ね接合される。
【００３２】
すなわち、妻構体３の妻外板３Ａの右端から突出して側構体２の側外板２Ａに沿うように妻外板３Ａの前方へ屈曲されたスミ柱３Ｃの接合縁部３Ｃ１には、側外板２Ａの前縁部がこれを覆う飾り金（縁金）２Ｃと共に重ねられ、これらの飾り金（縁金）２Ｃ、側外板２Ａの前縁部およびスミ柱３Ｃの接合縁部３Ｃ１が飾り金（縁金）２Ｃ側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ２によって重ね接合される。また、側構体２の側外板２Ａに沿うようにその内側に配置された妻構体３のスミ柱３Ｄの外面には、側外板２Ａの内面に骨部材として予め固定されているハット形断面の側柱２Ｄが重ねられ、この側柱２Ｄとスミ柱３Ｄとがスミ柱３Ｄの内面（裏面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ３によって重ね接合される。
【００３３】
摩擦攪拌接合Ｆ２に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、飾り金（縁金）２Ｃの表面からスミ柱３Ｃの接合縁部３Ｃ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。また、摩擦攪拌接合Ｆ３に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、スミ柱３Ｄの内面（裏面）から側柱２Ｄの厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、摩擦攪拌接合Ｆ２は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００３４】
図１に示す側構体２と屋根構体４との接合ラインＬ４においては、図４に拡大して示す接合構造により側構体２と屋根構体４とが摩擦攪拌接合される。
【００３５】
図４に示す接合構造において、側構体２の側外板２Ａの上部にはＬ字状に屈曲して外面側へ立ち上がるドリップレール部２Ａ１が形成されると共に、側外板２Ａの内面（裏面）に固定された側柱２Ｄの内面側には、その上端から突出して内側へ湾曲する継手２Ｅが固定されている。一方、屋根構体４の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）には、外方に水平に突出する接合縁部４Ａ１が形成されると共に、屋根外板４Ａの内面（裏面）に固定されたタルキ４Ｃの内面側には、その下端部から突出して外方へ屈曲する長ケタ４Ｄが固定され、この長ケタ４Ｄには、屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ１の下面沿って略水平に突出する接合縁部４Ｄ１が形成されている。
【００３６】
そして、図４に示す接合構造では、側構体２側の側外板２Ａの上部に形成されたドリップレール部２Ａ１の水平部分の上面に屋根構体４側の長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ１および屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ１が順次重ねられ、これらの接合縁部４Ａ１、接合縁部４Ｄ１およびドリップレール部２Ａ１の水平部分が接合縁部４Ａ１側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ４によって重ね接合される。また、屋根構体４側のタルキ４Ｃに固定された長ケタ４Ｄの本体部分４Ｄ２に側構体２側の継手２Ｅの上端部が重ねられ、この継手２Ｅの上端部と長ケタ４Ｄの本体部分４Ｄ２とが継手２Ｅの内面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ５によって重ね接合される。
【００３７】
摩擦攪拌接合Ｆ４に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、接合縁部４Ａ１の表面からドリップレール部２Ａ１の水平部分の厚みの中央部に達する長さに設定されている。また、摩擦攪拌接合Ｆ５に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、継手２Ｅの表面から長ケタ４Ｄの本体部分４Ｄ２の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、摩擦攪拌接合Ｆ４は、接合線に沿って連続的に施工される。
【００３８】
図４に示した接合構造によれば、ＦＳＷ工具のピンＰの長さがドリップレール部２Ａ１の水平部分の下面に届かない長さに設定されているため、人目に付き易いドリップレール２Ｅの下面の美観が保持される。また、摩擦攪拌接合Ｆ４が接合線に沿って連続的に施工されるため、接合部分の水密性が確保される。
【００３９】
図１に示す妻構体３と屋根構体４との接合ラインＬ５においては、図５に拡大して示す接合構造により妻構体３と屋根構体４とが摩擦攪拌接合される。
【００４０】
図５に示す接合構造において、妻構体３の妻外板３Ａの上縁部に沿ってその内面に固定されたアーチ桁３Ｅには、妻外板３Ａの前方へ向けて略直角に屈曲する接合縁部３Ｅ１が形成され、屋根構体４の屋根外板４Ａの前後の端部（一方のみ図示する。）の内面には、タルキ４Ｅが固定されている。そして、アーチ桁３Ｅの接合縁部３Ｅ１の上面（外面）にタルキ４Ｅを介して屋根外板４Ａが重ねられ、これらの屋根外板４Ａ、タルキ４Ｅおよび接合縁部３Ｅ１が屋根外板４Ａの上面（外面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ６によって重ね接合される。
【００４１】
摩擦攪拌接合Ｆ６に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、屋根外板４Ａの表面からアーチ桁３Ｅの接合縁部３Ｅ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。この摩擦攪拌接合Ｆ６は、接合線に沿って連続的に施工される。
【００４２】
図５に示す接合構造によれば、ＦＳＷ工具のピンＰの長さがアーチ桁３Ｅの接合縁部３Ｅ１の下面に届かない長さに設定されているため、アーチ桁３Ｅの接合縁部３Ｅ１の下面の美観が保持される。また、摩擦攪拌接合Ｆ６が接合線に沿って連続的に施工されるため、接合部分の水密性が確保される。
【００４３】
ここで、前述した鉄道車両の車体の組立作業は、予め部組みされた台枠１、側構体２、妻構体３および屋根構体４を以下の順序で接合して行う。すなわち、台枠１に左右の側構体２および前後の妻構体３を接合すると共に、左右の側構体２と前後の妻構体３とを相互に接合し、その後、左右の側構体２および前後の妻構体３に対して屋根構体４を接合する。
【００４４】
このように組み立てられる鉄道車両の車体では、台枠１、側構体２、妻構体３および屋根構体４が摩擦攪拌接合により相互に接合されるため、従来のように栓溶接する場合に較べ、接合部材の穴開け作業および溶接ビードの除去作業などが不要となり、その分作業コストが低減される。また、摩擦攪拌接合が接合線に沿って連続的に施工されるため、台枠１、側構体２、妻構体３および屋根構体４の相互の接合部分の水密性が確保される。
【００４５】
ここで、図１に示した鉄道車両の車体においては、側構体２を構成する側外板２Ａ同士が接合ラインＬ６，Ｌ７に沿って接合される。同様に、妻構体３を構成する妻外板３Ａ同士が接合ラインＬ８，Ｌ８に沿って接合される。
【００４６】
接合ラインＬ６〜Ｌ８における接合構造は略同様であるため、接合ラインＬ６の接合構造についてのみ図６を参照して説明し、接合ラインＬ７，Ｌ８の接合構造については説明を省略する。
【００４７】
図６に示す接合構造は、側構体２の側外板２Ａを構成するステンレス鋼板製の幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３とを上下に突き合わせ接合する構造であり、吹き寄せ板２Ａ３の上端部の内面（裏面）にはハット形断面の骨部材２Ｆが固定されている。この骨部材２Ｆは吹き寄せ板２Ａ３の長手方向に沿って配置されており、その下側の接合片２Ｆ１はスポット溶接Ｓ１により幕板２Ａ２の内面（裏面）に重ね接合され、上側の接合片２Ｆ２は吹き寄せ板２Ａ３の上端部から突出している。そして、吹き寄せ板２Ａ３の上端部から突出した接合片２Ｆ２の外面に幕板２Ａ２の下端部が重ねられ、この幕板２Ａ２の下縁が吹き寄せ板２Ａ３の上縁に突き合わせられた状態で摩擦攪拌接合Ｆ７により接合片２Ｆ２と一体に突き合わせ接合される。
【００４８】
図６に示す接合構造において、摩擦攪拌接合Ｆ７は、幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の内面（裏面）側に配置された骨部材２Ｆの接合片２Ｆ２側から幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３との接合線に沿って連続的に施工される。この摩擦攪拌接合Ｆ７に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、接合片２Ｆ２の表面から幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の厚みの中央部に達する長さに設定されている。
【００４９】
図６に示した接合構造によれば、幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３と骨部材２Ｆとが一体に接合されるため、幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３との接合強度が向上する。また、幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３との接合部分が突き合わせ接合によって段差のないフラットな状態に仕上がる。さらに、ＦＳＷ工具のピンＰの長さが幕板２Ａ１および吹き寄せ板２Ａ２の表面（外面）に届かない長さに設定されているため、幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の表面（外面）の美観が保持される。そして、摩擦攪拌接合Ｆ７が接合線に沿って連続的に施工されるため、幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３との接合部分の水密性が確保される。
【００５０】
ここで、図１に示した鉄道車両の車体においては、側構体２を構成する側外板２Ａの開口部などの端末部に縁金が接合される。例えば側外板２Ａのドア開口部には接合ラインＬ９に沿って縁金が接合され、窓開口部には接合ラインＬ１０に沿って縁金が接合される。同様に、妻構体３を構成する妻外板３Ａの通路開口部には接合ラインＬ１１に沿って縁金が接合される。
【００５１】
接合ラインＬ９〜Ｌ１１における接合構造は略同様であるため、接合ラインＬ９の接合構造についてのみ図７、図８を参照して説明し、接合ラインＬ１０〜Ｌ１１の接合構造については説明を省略する。
【００５２】
図７に示すように、側外板２Ａのドア開口部には接合ラインＬ９に沿って縁金５が接合される。この縁金５は、図８に示す接合構造によって側外板２Ａの開口部の端末部に突き合わせ接合される。
【００５３】
図８に示す接合構造においては、側外板２Ａのドア開口部の内面（裏面）にハット形断面の骨部材２Ｇが固定されている。この骨部材２Ｇは側外板２Ａのドア開口部に沿って配置されており、その両側の接合片２Ｇ１，２Ｇ２はスポット溶接Ｓ２，Ｓ３により側外板２Ａの内面（裏面）に重ね接合されている。この骨部材２Ｇの一方の接合片２Ｇ１は側外板２Ａのドア開口部の端末から突出しており、この接合片２Ｇ１の突出部分の外面には、Ｌ字状の断面形状を有する縁金５の一片５Ａの内面が重ねられる。そして、この縁金５の一片５Ａは、スポット溶接Ｓ４によって骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１に重ね接合されると共に、側外板２Ａの端末に突き合わせられた状態で摩擦攪拌接合Ｆ８により側外板２Ａの端末に突き合わせ接合される。
【００５４】
図８に示す接合構造において、摩擦攪拌接合Ｆ８は、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１を裏当てとして側外板２Ａおよび縁金５の一片５Ａの外面（表面）側から接合線に沿って連続的に施工される。この摩擦攪拌接合Ｆ８に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、縁金５の一片５Ａの表面から骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。
【００５５】
図８に示した接合構造によれば、側外板２Ａと縁金５と骨部材２Ｇとが一体に接合されるため、側外板２Ａと縁金５との接合強度が向上する。また、側外板２Ａと縁金５との接合部分が突き合わせ接合によって段差のないフラットな状態に仕上がる。そして、摩擦攪拌接合Ｆ８が接合線に沿って連続的に施工されるため、側外板２Ａと縁金５との接合部分の水密性が確保される。
【００５６】
本発明の鉄道車両の車体およびその製造方法は、前述した一実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例えば、図３に示した側構体２と妻構体３との接合構造における飾り金（縁金）２Ｃは、図９に示すように、骨部材としてのスミ柱３Ｃの接合縁部３Ｃ１を裏当てとして、この接合縁部３Ｃ１上でこれと一体に側構体２の外板２Ａと突き合わせ接合してもよい。この突き合わせ接合は、側構体２の側外板２Ａの外面をフラット化し、また、側外板２Ａの接合部分の水密性を確保するように、側外板２Ａの外面（表面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ９によって接合方向に連続的に施工するのが好ましい。この場合、摩擦攪拌接合Ｆ９に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａおよび飾り金（縁金）２Ｃの表面からスミ柱３Ｃの接合縁部３Ｃ１の厚みの中央部に達する長さに設定する。
【００５７】
また、図３に示した飾り金（縁金）２Ｃは、図１０に示すように省略することもできる。図１０に示す例では、妻構体３の妻外板３Ａの右端から突出して側構体２の側外板２Ａに沿うように妻外板３Ａの後方へ屈曲されたスミ柱３Ｆの接合縁部３Ｆ１に側外板２Ａの前縁部が重ねられ、この側外板２Ａの前縁部とスミ柱３Ｆの接合縁部３Ｆ１とがＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１０によって重ね接合される。また、側構体２の側外板２Ａに沿うようにその内側に配置されてスミ柱３Ｆに固定された継手３Ｇと、側外板２Ａの内面に予め固定されているハット形断面の側柱２Ｄとが継手３Ｇの内面（裏面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１１によって重ね接合される。
【００５８】
さらに、本発明の鉄道車両の車体およびその製造方法において、図４に示した側構体２と屋根構体４との接合構造は、図１１〜図２０に示すような接合構造に変更することができる。以下、図１１〜図２０に示す側構体２と屋根構体４との接合構造の変形例を順次説明する。なお、図４に示した構造と同様の構造部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図１１に示す接合構造においては、屋根構体４側の屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ１と側構体２側の長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ１とが予めスポット溶接Ｓ５により重ね接合されている。そして、側外板２Ａの上部に形成されたドリップレール部２Ａ１の水平部分の下面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１２によってドリップレール部２Ａ１の水平部分と接合縁部４Ｄ１とが重ね接合される。
【００６０】
摩擦攪拌接合Ｆ１２に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、ドリップレール部２Ａ１の下面から接合縁部４Ｄ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１２は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００６１】
図１２に示す接合構造おいて、屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）にはＬ字状に屈曲して立ち上がるドリップレール部４Ａ２が形成されると共に、側構体２の側外板２Ａの上部には内面側へ略水平に屈曲する接合縁部２Ａ４が形成されている。そして、この接合縁部２Ａ４の上面に長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ１およびドリップレール部４Ａ２の水平部分が順次重ねられ、これらがドリップレール部４Ａ２の水平部分側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１３によって相互に重ね接合される。
【００６２】
摩擦攪拌接合Ｆ１３に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、ドリップレール部４Ａ２の水平部分の上面から側外板２Ａの接合縁部２Ａ４の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１３は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００６３】
図１３に示す接合構造においては、側構体２の側外板２Ａの上部に内面側へ折り返してＬ字状に屈曲するドリップレール部２Ａ５が形成されると共に、このドリップレール部２Ａ５の直下にＬ字状断面の補強材２Ｈが固定されている。そして、この補強材２Ｈの水平な一片２Ｈ１の上面に屋根構体４側の長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ１が重ねられ、この接合縁部４Ｄ１がドリップレール部２Ａ５の水平部分に突き合わせられた状態で摩擦攪拌接合Ｆ１４により突き合わせ接合される。すなわち、補強材２Ｈの一片２Ｈ１を裏当てとした摩擦攪拌接合Ｆ１４により、接合縁部４Ｄ１とドリップレール部２Ａ５の水平部分とが補強材２Ｈの一片２Ｈ１と一体に突き合わせ接合される。
【００６４】
摩擦攪拌接合Ｆ１４に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、ドリップレール部２Ａ５の水平部分および接合縁部４Ｄ１の上面から補強材２Ｈの一片２Ｈ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１４は、接合部分の水密性が確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００６５】
図１４に示す接合構造おいて、屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）にはＬ字状に屈曲して立ち上がるドリップレール部４Ａ２が形成されると共に、長ケタ４Ｄにはドリップレール部４Ａ２の下面に沿う部分から下方に屈曲する接合縁部４Ｄ３が形成されている。一方、側構体２の側外板２Ａの上端縁は内側に折り曲げられている。そして、この側外板２Ａの上端部の外面に長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ３が重ねられ、この接合縁部４Ｄ３側から両者がＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１５によって重ね接合される。
【００６６】
摩擦攪拌接合Ｆ１５に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ３の外面から側外板２Ａの上端部の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１５は、接合部分の水密性が確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００６７】
図１５に示す接合構造において、屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）にはＬ字状に屈曲して立ち上がるドリップレール部４Ａ２と、このドリップレール部４Ａ２の上端部から外面側に折り返されて下方に突出する接合縁部４Ａ３が形成されると共に、長ケタ４Ｄにはドリップレール部４Ａ２の下面に沿う部分から下方に屈曲して接合縁部４Ａ３の内面に重なる接合縁部４Ｄ４が形成されている。一方、側構体２の側外板２Ａの上端部は長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ４の外面に重ねられて屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３に突き合わせられている。そして、この側外板２Ａの上端部と屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３とが長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ４を裏当てとして摩擦攪拌接合Ｆ１６により長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ４と一体に突き合わせ接合される。
【００６８】
摩擦攪拌接合Ｆ１６に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａおよび接合縁部４Ａ３外面から接合縁部４Ｄ４の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１６は、接合部分の水密性が確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００６９】
図１６に示す接合構造おいて、側構体２の側外板２Ａの上端縁は内側に折り曲げられており、この側外板２Ａの上端部の外面に重なる接合縁部４Ｄ５が屋根構体４側の長ケタ４Ｄに屈曲形成されている。そして、長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ５の外面に屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）が重ねられ、この屋根外板４Ａの縁部と長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ５と側外板２Ａの上端部とが屋根外板４Ａの縁部の外面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１７によって相互に重ね接合される。
【００７０】
摩擦攪拌接合Ｆ１７に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、屋根外板４Ａの縁部の外面から側外板２Ａの上端部の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１７は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００７１】
図１７に示す接合構造おいて、側構体２の側外板２Ａの上端縁は内側に折り曲げられており、この側外板２Ａの上端部の外面に重なる接合縁部４Ｄ６が屋根構体４側の長ケタ４Ｄに屈曲形成されている。また、屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）にはＬ字状に屈曲して立ち上がるドリップレール部４Ａ２と、このドリップレール部４Ａ２の上端部から外面側に折り返されて下方に突出する接合縁部４Ａ３が形成されている。そして、この屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３が長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ６の外面に重ねられ、屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３と長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ６と側外板２Ａの上端部とが屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３の外面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１８によって相互に重ね接合される。
【００７２】
摩擦攪拌接合Ｆ１８に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、屋根外板４Ａの接合縁部４Ａ３の外面から側外板２Ａの上端部の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１８は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００７３】
図１８に示す接合構造おいて、屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）にはＬ字状に屈曲して立ち上がるドリップレール部４Ａ２が形成されると共に、側構体２の側外板２Ａの上部には内面側へ略水平に屈曲する接合縁部２Ａ４が形成されている。そして、この接合縁部２Ａ４の上面にドリップレール部４Ａ２の水平部分が重ねられ、両者がドリップレール部４Ａ２の水平部分側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ１９によって相互に重ね接合される。
【００７４】
摩擦攪拌接合Ｆ１９に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、ドリップレール部４Ａ２の水平部分の上面から側外板２Ａの接合縁部２Ａ４の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ１９は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００７５】
図１９に示す接合構造においては、側構体２側の継手２Ｅの上端部の内面にクランク状の断面形状を呈する骨部材２Ｊの一片２Ｊ１が側構体２の長手方向に沿って予め固定されており、この骨部材２Ｊの一片２Ｊ１が屋根構体４側の長ケタ４Ｄの本体部分４Ｄ２に重ねられ、両者が骨部材２Ｊの一片２Ｊ１側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ２０によって重ね接合される。そして、骨部材２Ｊの他片２Ｊ２の外面に側構体２側の側外板２Ａの上端部と屋根構体４側の長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ７とが突き合わせ状態で重ねられ、両者が骨部材２Ｊの他片２Ｊ２を裏当てとした摩擦攪拌接合Ｆ２１により他片２Ｊ２と一体に突き合わせ接合される。
【００７６】
摩擦攪拌接合Ｆ２１に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａの上端部および長ケタ４Ｄの接合縁部４Ｄ７の上面から骨部材２Ｊの他片２Ｊ２の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ２１は、接合部分の水密性が確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００７７】
図２０に示す接合構造においては、側構体２側の継手２Ｅの上端部の内面にクランク状の断面形状を呈する骨部材２Ｊの一片２Ｊ１が予め固定され、その他片２Ｊ２が側外板２Ａの上端部の内面に予め固定されている。そして、この骨部材２Ｊの一片２Ｊ１が屋根構体４側の長ケタ４Ｄの本体部分４Ｄ２に重ねられ、両者が骨部材２Ｊの一片２Ｊ１側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ２０によって重ね接合される。また、骨部材２Ｊの他片２Ｊ２の外面に側構体２側の側外板２Ａの上端部と屋根構体４側の屋根外板４Ａの左右の縁部（一方のみ図示する。）が重ねられ、この屋根外板４Ａの縁部と側外板２Ａの上端部とが屋根外板４Ａの縁部の外面側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ２２によって相互に重ね接合される。
【００７８】
摩擦攪拌接合Ｆ２２に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、屋根外板４Ａの縁部の外面から側外板２Ａの上端部の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、このＦＳＷ工具のピンＰによる摩擦攪拌接合Ｆ２２は、接合部分の水密性が確保するように、接合線に沿って連続的に施工される。
【００７９】
また、本発明の鉄道車両の車体およびその製造方法において、図５に示した妻構体３と屋根構体４との接合構造におけるアーチ桁３Ｅは、図２１に示すように、妻外板３Ａの後方へ向けて屈曲する接合縁部３Ｅ２を有するものでもよい。この場合、アーチ桁３Ｅの接合縁部３Ｅ２の上面（外面）にタルキ４Ｅを介して屋根外板４Ａが重ねられ、これらの屋根外板４Ａ、タルキ４Ｅおよび接合縁部３Ｅ２が屋根外板４Ａの上面（外面）側からＦＳＷ工具による摩擦攪拌接合Ｆ６によって重ね接合される。
【００８０】
さらに、本発明の鉄道車両の車体およびその製造方法において、図６に示した側構体の側外板同士の接合構造は、図２２に示すように、幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の内面（裏面）側に配置された骨部材２Ｆの接合片２Ｆ２を裏当てとして、幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の外面（表面）側からの摩擦攪拌接合Ｆ２３により接合片２Ｆ２と一体に幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３とを突き合わせ接合してもよい。この変形例では別途の裏当て材を使用することなく摩擦攪拌接合Ｆ２３を施工することができる。
【００８１】
また、図２３に示すように、図２２に示した摩擦攪拌接合Ｆ２３の近傍において、スポット溶接Ｓ６により骨部材２Ｆの接合片２Ｆ２と吹き寄せ板２Ａ３とを重ね接合し、スポット溶接Ｓ７により骨部材２Ｆの接合片２Ｆ２と幕板２Ａ２とを重ね接合すると、幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３との接合強度が向上する。
【００８２】
なお、図６に示した骨部材２Ｆを省略し、図２４に示すように幕板２Ａ２と吹き寄せ板２Ａ３とをその内面（裏面）側から摩擦攪拌接合Ｆ２４により突き合わせ接合してもよいし、図２５に示すように吹き寄せ板２Ａ３の外面に幕板２Ａ２を重ねて両者を吹き寄せ板２Ａ３の内面（裏面）側から摩擦攪拌接合Ｆ２５により重ね接合してもよい。図２４に示す変形例では、ＦＳＷ工具のピンＰの長さを幕板２Ａ１および吹き寄せ板２Ａ２の表面（外面）に届かない長さに設定することにより、幕板２Ａ２および吹き寄せ板２Ａ３の表面（外面）の美観を保持することができる。
【００８３】
また、本発明の鉄道車両の車体およびその製造方法において、図８に示した側外板２Ａと縁金５との接合構造は、図２６〜図３３に示すような接合構造に変更することができる。なお、以下の説明において、図８に示した構造と同様の構造部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８４】
図２６に示す接合構造では、図８に示したスポット溶接Ｓ２，Ｓ４が省略されており、側外板２Ａの端末と縁金５の一片５Ａとは、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１を裏当てとして摩擦攪拌接合Ｆ２６のみにより接合片２Ｇ１と一体に突き合わせ接合される。この変形例では別途の裏当て材を使用することなく摩擦攪拌接合Ｆ８を施工することができる。
【００８５】
なお、図示省略したが、図２６に示した側外板２Ａの端末および縁金５の一片５Ａは、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１の内面側からの摩擦攪拌接合により接合片２Ｇ１と一体に突き合わせ接合してもよい。
【００８６】
図２７に示す接合構造では、図８に示したスポット溶接Ｓ４が省略されており、縁金５の一片５Ａは、摩擦攪拌接合Ｆ８のみにより側外板２Ａの端末に突き合わせ接合される。
【００８７】
図２８および図２９に示す接合構造では、図８に示したスポット溶接Ｓ２，Ｓ４が省略されており、図８に示す側外板２Ａの端末の内面に骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１が重ねられ、側外板２Ａの端末の外面に縁金５の一片５Ａが重ねられる。そして、図２８に示す接合構造では、縁金５の一片５Ａと側外板２Ａの端末と骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１とが縁金５の一片５Ａの外面側からの摩擦攪拌接合Ｆ２７によって重ね接合される。一方、図２９に示す接合構造では、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１と側外板２Ａの端末と縁金５の一片５Ａとが骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１の内面側からの摩擦攪拌接合Ｆ２８によって重ね接合される。
【００８８】
摩擦攪拌接合Ｆ２７に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、縁金５の一片５Ａの表面から骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１の厚みの中央部に達する長さに設定されている。同様に、摩擦攪拌接合Ｆ２８に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１の表面から縁金５の一片５Ａの厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、これらの摩擦攪拌接合Ｆ２７，Ｆ２８は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００８９】
図３０に示す接合構造では、図８に示したスポット溶接Ｓ４が省略されており、骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１は側外板２Ａの端末の内面に重ねられてスポット溶接Ｓ２により相互重ね接合される。そして、側外板２Ａの端末の外面に縁金５の一片５Ａが重ねられ、両者が縁金５の一片５Ａの外面側からの摩擦攪拌接合Ｆ２９によって重ね接合される。
【００９０】
摩擦攪拌接合Ｆ２９に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、縁金５の一片５Ａの表面から側外板２Ａの端末の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、これらの摩擦攪拌接合Ｆ２９は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００９１】
図３１に示す接合構造では、図８に示す側外板２Ａの端末の内面に骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１が重ねられ、側外板２Ａの端末の外面に縁金５の一片５Ａが重ねられる。そして、縁金５の一片５Ａと側外板２Ａの端末と骨部材２Ｇの接合片２Ｇ１とがスポット溶接Ｓ８により一体に重ね接合されると共に、側外板２Ａの端末と縁金５の一片５Ａとが側外板２Ａの端末の内面側からの摩擦攪拌接合Ｆ３０によって重ね接合される。
【００９２】
摩擦攪拌接合Ｆ３０に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａの端末の内面（裏面）から縁金５の一片５Ａの厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、この摩擦攪拌接合Ｆ３０は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００９３】
図３２および図３３に示す接合構造では、図８に示した骨部材２Ｇが省略されており、側外板２Ａの端末の内面に縁金５の一片５Ａが重ねられる。そして、図３２に示す接合構造では、側外板２Ａの端末と縁金５の一片５Ａとが側外板２Ａの端末の外面側からの摩擦攪拌接合Ｆ３１によって重ね接合される。一方、図３３に示す接合構造では、縁金５の一片５Ａと側外板２Ａの端末とが縁金５の一片５Ａの内面側からの摩擦攪拌接合Ｆ３２によって重ね接合される。
【００９４】
摩擦攪拌接合Ｆ３１に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、側外板２Ａの端末の表面から縁金５の一片５Ａの厚みの中央部に達する長さに設定されている。同様に、摩擦攪拌接合Ｆ３２に使用するＦＳＷ工具のピンＰの長さは、縁金５の一片５Ａの内面から側外板２Ａの端末の厚みの中央部に達する長さに設定されている。そして、これらの摩擦攪拌接合Ｆ３１，Ｆ３２は、接合部分の水密性を確保するように接合線に沿って連続的に施工される。
【００９５】
図３３に示す変形例では、ＦＳＷ工具のピンＰの長さが側外板２Ａの表面（外面）に届かない長さに設定されているため、側外板２Ａの端末の表面（外面）の美観を保持することができる。
【００９６】
なお、以上に説明した摩擦攪拌接合Ｆ１〜Ｆ３２およびスポット溶接Ｓ１〜Ｓ８は、溶極式のアルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを用いるＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接、レーザＭＩＧ溶接、タングステンを電極とする非溶極式のイナートガスアーク溶接であるＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接、炭酸ガスならびに炭酸ガスとアルゴンの混合ガスなどの活性ガスを用いるアーク溶接であるＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｇａｓ  ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接、プラズマアーク溶接などに適宜変更することが可能である。これらの場合、溶接進行方向に２組の電極や銃などを前後に並べて溶接するタンデム式溶接とすることもできる。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明において、車体を構成する台枠、側構体、妻構体および屋根構体が摩擦攪拌接合により相互に接合されている鉄道車両の車体では、栓溶接の場合に必要な接合部材の穴開け作業および溶接ビードの除去作業などが不要となるため、作業コストを低減することができる。また、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、台枠、側構体、妻構体および屋根構体を相互に接合する接合部分の水密性を確保することができる。
【００９８】
本発明において、外板同士または外板と縁金とが突き合わせ接合されている鉄道車両の車体では、外板の接合部分に段差がなくなるため、外板の接合部分の表面をフラット化することができる。また、突き合わせ接合を摩擦攪拌接合により接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【００９９】
本発明において、外板同士または外板と縁金とが骨部材上でこれと一体に突き合わせ接合されている鉄道車両の車体では、外板の接合部分の表面に段差がなくなるため、外板の接合部分の表面をフラット化することができる。また、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されているため、外板の接合強度が向上する。そして、突き合わせ接合を摩擦攪拌接合により接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【０１００】
本発明において、外板同士または外板と縁金とが摩擦攪拌接合により重ね接合されている鉄道車両の車体では、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【０１０１】
本発明において、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により突き合わせ接合する鉄道車両の車体製造方法では、外板の接合部分に段差がなくなるため、外板の接合部分の表面をフラット化することができる。また、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観を保持することができる。そして、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【０１０２】
本発明において、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側から摩擦攪拌接合により重ね接合する鉄道車両の車体製造方法では、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観を保持することができる。そして、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【０１０３】
本発明において、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材を裏当てとして外板の表側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合する鉄道車両の車体製造方法では、外板の接合部分の表面に段差がなくなるため、外板の接合部分の表面をフラット化することができる。また、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されるため、外板の接合強度が向上する。そして、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【０１０４】
本発明において、外板同士または外板と縁金とを接合するに当たり、外板の裏側に配置した骨部材側から摩擦攪拌接合により骨部材と一体に突き合わせ接合する鉄道車両の車体製造方法では、外板の接合部分の表面に段差がなくなるため、外板の接合部分の表面をフラット化することができる。また、外板の表面に届かない深さで摩擦攪拌接合することにより、外板の表面の美観を保持することができる。さらに、外板の接合部分が骨部材と一体に接合されるため、外板の接合強度が向上する。そして、摩擦攪拌接合を接合線に沿って連続的に施工することにより、外板の接合部分の水密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る鉄道車両の車体を示す斜視図である。
【図２】図１に示した台枠と側構体との接合ラインの断面図である。
【図３】図１に示した側構体と妻構体との接合ラインの断面図である。
【図４】図１に示した側構体と屋根構体との接合ラインの断面図である。
【図５】図１に示した妻構体と屋根構体との接合ラインの断面図である。
【図６】図１に示した側構体の側外板同士の接合ラインの断面図である。
【図７】図１に示した側構体の側外板のドア開口部の部分斜視図である。
【図８】図７に示した接合ラインの断面図である。
【図９】図３に示した側構体と妻構体との接合構造の変形例を示す部分断面図である。
【図１０】図３に示した側構体と妻構体との接合構造の他の変形例を示す断面図である。
【図１１】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第１の変形例を示す断面図である。
【図１２】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第２の変形例を示す断面図である。
【図１３】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第３の変形例を示す断面図である。
【図１４】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第４の変形例を示す断面図である。
【図１５】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第５の変形例を示す断面図である。
【図１６】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第６の変形例を示す断面図である。
【図１７】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第７の変形例を示す断面図である。
【図１８】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第８の変形例を示す断面図である。
【図１９】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第９の変形例を示す断面図である。
【図２０】図４に示した側構体と屋根構体との接合構造の第１０の変形例を示す断面図である。
【図２１】図５に示した妻構体と屋根構体との接合構造の変形例を示す断面図である。
【図２２】図６に示した側構体の側外板同士の接合構造の第１の変形例を示す断面図である。
【図２３】図６に示した側構体の側外板同士の接合構造の第２の変形例を示す断面図である。
【図２４】図６に示した側構体の側外板同士の接合構造の第３の変形例を示す断面図である。
【図２５】図６に示した側構体の側外板同士の接合構造の第４の変形例を示す断面図である。
【図２６】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第１の変形例を示す断面図である。
【図２７】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第２の変形例を示す断面図である。
【図２８】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第３の変形例を示す断面図である。
【図２９】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第４の変形例を示す断面図である。
【図３０】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第５の変形例を示す断面図である。
【図３１】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第６の変形例を示す断面図である。
【図３２】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第７の変形例を示す断面図である。
【図３３】図８に示した側構体の側外板と縁金との接合構造の第８の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…台枠、１Ａ…側梁、１Ｂ…補強部材、２…側構体、２Ａ…側外板、２Ａ１，２Ａ５…ドリップレール部、２Ａ２…幕板、２Ａ３…吹き寄せ板、２Ａ４，２Ａ６…接合縁部、２Ｂ…長土台、２Ｃ…飾り金（縁金）、２Ｄ…側柱、２Ｅ…継手、２Ｆ…骨部材、２Ｆ１，２Ｆ２…接合片、２Ｇ…骨部材、２Ｇ１，２Ｇ２…接合片、２Ｈ…補強材、２Ｈ１…一片、２Ｊ…骨部材、２Ｊ１…一片、２Ｊ２…他片、３…妻構体、３Ａ…妻外板、３Ｂ…長土台、３Ｃ…スミ柱、３Ｃ１…接合縁部、３Ｄ…スミ柱、３Ｅ…アーチ桁、３Ｅ１，３Ｅ２…接合縁部、３Ｆ…スミ柱、３Ｆ１…接合縁部、３Ｇ…継手、４…屋根構体、４Ａ…屋根外板、４Ａ１，４Ａ３…接合縁部、４Ａ２…ドリップレール部、４Ｂ…長土台、４Ｃ…タルキ、４Ｄ…長ケタ、４Ｄ１，４Ｄ３，４Ｄ４，４Ｄ５，４Ｄ６，４Ｄ７…接合縁部、４Ｄ２…本体部分、４Ｄ３…接合縁部、４Ｅ…タルキ、５…縁金、５Ａ…一片、Ｌ１〜Ｌ１１…接合ライン、Ｆ１〜Ｆ３２…摩擦攪拌接合、Ｓ１〜Ｓ８…スポット溶接。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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