【手続補正書】
【提出日】平成22年8月23日(2010.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側構体の外板と、
前記外板の車内側に設けられ、前記外板を補強する第１の補強部材と、
前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記第１の補強部材と接合される本体部と、前記本体部から前記外板に対して略直交方向に延びる脚部と、前記脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記外板と接合されるフランジ部と、を有する内板フレームとを備える、鉄道車両用構体。
【請求項２】
側構体の外板と、
前記外板の車内側に設けられ、前記外板を補強する第１の補強部材と、
前記外板に対して略平行に延びる本体部と、前記本体部から前記外板に対して略直交方向に延びる第１及び第２の脚部と、前記第１の脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記外板と接合される第１のフランジ部と、前記第２の脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記第１の補強部材と接合される第２のフランジ部と、を有する内板フレームとを備える、鉄道車両用構体。
【請求項３】
前記外板は、窓開口部と出入り口開口部とを含む開口部をさらに備え、
前記内板フレームは、前記開口部の周縁部に設けられる、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項４】
前記内板フレームと前記外板、及び前記内板フレームと前記第１の補強部材とはそれぞれレーザ溶接により接合され、
前記レーザ溶接による接合線は、前記内板フレームが延在する方向と平行である、請求項３に記載の鉄道車両用構体。
【請求項５】
前記第１の補強部材のピッチは、
前記レーザ溶接による溶接線の間隔によって定義され、かつ、
前記外板に生じる面内応力成分を車体長手方向とそれに直交する方向の単軸応力σｘ，σｙ、およびせん断応力τに分解し、これらの応力がEuler座屈の式と塑性修正の式で決まる座屈応力値以下になるように設定される、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項６】
前記第１の補強部材のピッチは、
前記レーザ溶接による溶接線の間隔によって定義され、かつ、
前記第１の補強部材が延在する方向において荷重負担が最も大きくなる箇所の座屈強度に基づいて設定される、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項７】
前記第１の補強部材は、コ字状部内にそのコ字状開口部の剛性を高める第２の補強部材が予め取り付けられている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項８】
前記第１の補強部材のコ字状部の頭部には、前記第２の補強部材を前記外板に対してレーザ溶接により接合するための開口部又は切り欠き部が形成されている、請求項７に記載の鉄道車両用構体。
【請求項９】
前記第１の補強部材は、前記外板にレーザ溶接により接合される基部と、この基部に対し内部が中空である膨出部とを有し、端部が塞がれている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１０】
側構体の側外板又は屋根構体の屋根外板のいずれか一方あるいは両方の、車体長手方向に延びる端縁部が折り曲げ部分を有し、この折り曲げ部分において前記側外板と屋根外板とが、連続レーザ溶接により接合されている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１１】
前記折り曲げ部分は、前記屋根外板に上方に開放される断面コの字状に形成されている、請求項１０に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１２】
妻構体の妻外板と側構体の側外板とは、断面略Ｌ字状の妻隅柱を介してそれらが直交するように接合されており、
前記妻隅柱に連続レーザ溶接で接合されそれとの間で閉空間を構成する別部材が設けられ、あるいは前記妻隅柱に前記妻外板との間で閉空間を構成する閉空間構成部分が形成され、
前記閉空間が屋根から地表へ雨水を導く雨樋として機能する、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１３】
前記外板の外表面は、表面処理として、ブラッシング又はショットブラスト処理が施されている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１４】
断面コの字形状に加工した長尺のレール部材が前記外板の内側に取り付けられ、前記レール部材に係止される頭部を有する取付ボルトを使用することにより内装品・機器類が取付けられる、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１５】
前記外板は、前記第１の補強部材よりも肉厚が厚く、３ｍｍ以上とされている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１６】
前記外板に形成される開口部の周縁に縁部材が外側に設けられ、
前記縁部材は、前記外板との接合部分が、平板を折り曲げてなる重ね板構造となっており、前記外板側からレーザ溶接される、請求項１又は２に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１７】
前記外板に形成される開口部の隅部において、前記第１の補強部材の端部に対し内板フレームがレーザ溶接により接合され、前記第１の補強部材の端部を相互に結合している、請求項５又は６に記載の鉄道車両用構体。
【請求項１８】
前記第１の補強部材は、断面ハット形状で、断面略コの字状のコ字状部と、このコ字状部の端縁に連続して互いに反対方向に延びるように設けられ前記外板にレーザ溶接される２つの取付フランジ部とを有し、
前記第１の補強部材は、フリーエッジとなる端部外側に内板フレームが接合され、
前記内板フレームは、前記第１の補強部材のコ字状部に接合される本体部と、この本体部に連接され前記端部を塞ぐ方向に延びる脚部と、この脚部に連接され前記外板に接合されるフランジ部とを有する、請求項５又は６に記載の鉄道車両用構体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、側構体の外板と、前記外板の車内側に設けられ、前記外板を補強する第１の補強部材と、前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記第１の補強部材と接合される本体部と、前記本体部から前記外板に対して略直交方向に延びる脚部と、前記脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記外板と接合されるフランジ部と、を有する内板フレームとを備えるものである。
請求項２の発明は、側構体の外板と、前記外板の車内側に設けられ、前記外板を補強する第１の補強部材と、前記外板に対して略平行に延びる本体部と、前記本体部から前記外板に対して略直交方向に延びる第１及び第２の脚部と、前記第１の脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記外板と接合される第１のフランジ部と、前記第２の脚部から前記外板に対して略平行に延び、レーザ溶接により前記第１の補強部材と接合される第２のフランジ部と、を有する内板フレームとを備えるものである。
これらの場合、請求項３に記載のように、前記外板は、窓開口部と出入り口開口部とを含む開口部をさらに備え、前記内板フレームは、前記開口部の周縁部に設けられる構成とすることができる。
また、請求項４に記載のように、前記内板フレームと前記外板、及び前記内板フレームと前記第１の補強部材とはそれぞれレーザ溶接により接合され、前記レーザ溶接による接合線は、前記内板フレームが延在する方向と平行である構成とすることもできる。
続く請求項５〜１８の発明は、次に説明する座屈強度の考え方に基づいてなされたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
前述した座屈強度の考え方に基づき、請求項５に記載のように、前記第１の補強部材のピッチは、前記レーザ溶接による溶接線の間隔によって定義され、かつ、前記外板に生じる面内応力成分を車体長手方向とそれに直交する方向の単軸応力σｘ，σｙ、およびせん断応力τに分解し、これらの応力がEuler座屈の式と塑性修正の式で決まる座屈応力値以下になるように設定されることが望ましい。なお、外板と第１の補強部材のレーザ溶接は、外板に発生する応力が低く座屈のおそれがない部位については連続溶接でなくてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
また、請求項６に記載のように、前記第１の補強部材のピッチは、前記レーザ溶接による溶接線の間隔によって定義され、かつ、前記第１の補強部材が延在する方向において荷重負担が最も大きくなる箇所の座屈強度に基づいて設定されることが望ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
請求項７に記載のように、前記第１の補強部材は、前記コ字状部内にその近傍の外板の剛性を高める第２の補強部材が予め取り付けられている構成とすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
請求項８に記載のように、前記第１の補強部材の頭部には、前記第２の補強部材を前記外板に対してレーザ溶接により接合するための開口部又は切り欠き部が形成されている構成としてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
請求項９に記載のように、前記第１の補強部材は、前記外板にレーザ溶接により接合される基部と、この基部に対し内部が中空である膨出部とを有し、端部が塞がれている構成としてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
請求項１０に記載のように、側構体の側外板又は屋根構体の屋根外板のいずれか一方あるいは両方の、車体前後方向に延びる端縁部が折り曲げ部分を有し、この折り曲げ部分において前記側外板と屋根外板とが、連続レーザ溶接により接合されている構成としてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
請求項１１に記載のように、前記折り曲げ部分は、前記屋根外板に上方に開放される断面コの字状に形成されていることが望ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
請求項１２に記載のように、妻構体の妻外板と側構体の側外板とは、断面略Ｌ字状の妻隅柱を介してそれらが直交するように接合されており、前記妻隅柱に連続レーザ溶接で接合されそれとの間で閉空間を構成する別部材が設けられ、あるいは前記妻隅柱に前記妻外板との間で閉空間を構成する閉空間構成部分が形成され、前記閉空間が屋根から地表へ雨水を導く雨樋として機能することが望ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
請求項１３に記載のように、前記外板の外表面は、表面処理として、ブラッシング又はショットブラスト処理が施されていることが望ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
請求項１４に記載のように、断面コの字形状に加工した長尺のレール部材が前記外板の内側に取り付けられ、前記レール部材に係止される頭部を有する取付ボルトを使用することにより内装品・機器類が取付けられる構成とすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
請求項１５に記載のように、前記外板は、前記第１の補強部材よりも肉厚が厚く、３ｍｍ以上とされていることが望ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
請求項１６に記載のように、前記外板に形成される開口部の周縁に縁部材が外側に設けられ、前記縁部材は、前記外板との接合部分が、平板を折り曲げてなる重ね板構造となっており、前記外板側から連続レーザ溶接されるようにしてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
請求項１７に記載のように、前記外板に形成される開口部の隅部において、前記第１の補強部材の端部に対し内板フレームがレーザ溶接により接合され、前記第１の補強部材の端部を相互に結合しているようにしてもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
このようにすれば、内板フレームを設けるという簡単な構成で、第１の補強部材の端部の補強が容易に図れ、応力集中が発生しやすい開口部隅部の強度の向上が図れる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
請求項１８に記載のように、前記第１の補強部材は、断面ハット形状で、断面略コの字状のコ字状部と、このコ字状部の端縁に連続して互いに反対方向に延びるように設けられ前記外板にレーザ溶接される２つの取付フランジ部とを有し、前記第１の補強部材は、フリーエッジとなる端部外側に内板フレームが接合され、前記内板フレームは、前記第１の補強部材のコ字状部に接合される本体部と、この本体部に連接され前記端部を塞ぐ方向に延びる脚部と、この脚部に連接され前記外板に接合されるフランジ部とを有するようにしてもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
このようにすれば、第１の補強部材の端部を内板フレームを介して外板に結合するので、端部の剛性・強度が高められる。