(57)【要約】【課題】曲げ剛性を高めて乗り心地を向上させ、かつ軽量化された鉄道車両の構体構造を提供する。【解決手段】側構体１４Ａは、外側板部１４Ａａと内側板部１４Ａｂとウエブ部１４Ａｃとを有し、外側板部１４Ａａと内側板部１４Ａｂがウエブ部１４Ａｃにより結合される、アルミニウム合金製のダブルスキン構造である。側窓開口部１３は外側板部１４Ａａ側に形成される外側窓開口１３ａと、内側板部１４Ａｂ側に形成される内側窓開口１３ｂを含み、いずれも長円形状の長穴である。内側窓開口１３ｂは、内側板部１４Ａｂ及びウエブ部１４Ａｃを切除して形成され、開口面積は外側窓開口１３ａよりも大きい。側窓開口部１３はシングルスキンの構造となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側板部と、内側板部と、前記外側板部と前記内側板部とを接合する接合部とを有する側構体を備えた鉄道車両の構体構造であって、
前記内側板部に形成され、前記鉄道車両の車内側に配置される内側窓開口と、
前記外側板部に形成され、前記内側窓開口よりも開口面積が小さな外側窓開口とを備え、
前記内側窓開口及び前記外側窓開口は、車両長手方向に延びる長円形状である、
ことを特徴とする鉄道車両の構体構造。
【請求項２】
前記内側窓開口は、前記内側板部及び接合部を切除して形成される、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項３】
前記側窓開口部の車両長手方向の長さは、前記車両長手方向に隣接する座席の間隔よりも長い、請求項１記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項４】
外側板部と、内側板部と、前記外側板部と前記内側板部とを接合する接合部とを有する側構体を備えた鉄道車両の構体構造であって、
前記内側板部に形成され、前記鉄道車両の車内側に配置される内側窓開口と、
前記外側板部に形成され、前記内側窓開口よりも開口面積が小さな外側窓開口とを備え、
前記内側窓開口及び前記外側窓開口は、円形状である、
ことを特徴とする鉄道車両の構体構造。
【請求項５】
前記側構体は、少なくとも、車両上下方向において分割された上部側構体と下部側構体とを接合して形成され、
前記上部側構体と前記下部側構体との溶接継手は、前記外側窓開口及び内側窓開口の車両上下方向に形成された直線部に設けられる、請求項１または４に記載の鉄道車両の構体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の構体構造、特に乗り心地を向上させ、軽量化された構体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道車両の高速化に伴い車両の軽量化が求められるとともに、乗り心地等の乗客に対する快適性を向上させた鉄道車両が強く要望されている。これに対して、側窓の大きさを小さくして、構体の曲げ剛性を高めることにより乗り心地を向上させた車両構体が知られている。
【０００３】
ところで、鉄道車両の側構体の構造の一つとして、２枚の面板と，この両面板同士を結合するリブとから構成されたアルミニウム合金製の中空の押し出し形材を用いたダブルスキン構造が知られている。これらの構造を有する車両においても、同様に，軽量化と乗り心地の向上が要望されている。これに対して、特許文献１には、側構体を設けた窓と窓の間の部分である吹き寄せを構成する中空形材の面板の板厚のみを、側構体を構成する他の中空形材の面板の板厚と比べて車体長手方向に一様に厚くした鉄道車両構体が提案されている。特許文献１は、上記構成により曲げ剛性が高く質量の軽い車両構体を提供できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、側窓を小さくすると、車内からの乗客の視野が制限され、開放感が損なわれる。また、特許文献１に記載の車両構体は、吹き寄せを構成する中空形材の面板の板厚を車両長手方向に厚くしているため、曲げ剛性を高くすることができても、車両質量の増加を伴うという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、曲げ剛性を高めて乗り心地を向上させ、かつ軽量化された鉄道車両の構体構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、外側板部と、内側板部と、前記外側板部と前記内側板部とを接合する接合部とを有する側構体を備えた鉄道車両の構体構造であって、前記内側板部に形成され、前記鉄道車両の車内側に配置される内側窓開口と、前記外側板部に形成され、前記内側窓開口よりも開口面積が小さな外側窓開口とを備え、前記内側窓開口及び前記外側窓開口は、車両長手方向に延びる長円形状である、ことを特徴とする。ここで、「長円形状」とは、図１３に示すように、２つの平行な直線部１０１ａ，１０１ｂと２つの略半円部１０１ｃ，１０１ｄ（半径Ｒ）から形成される形状である。また、長円形状の一部に溶接継手が位置する場合などにおいては、その部分に応力集中が生じるのを回避する工夫がなされている場合も含む。
【０００８】
このようにすれば、乗客等の視界に対して大きく影響を与えない吹き寄せ部の上下端付近の面積を大きくすることにより曲げ剛性を高めることができる。従来のように吹き寄せ部の板厚のみを厚くすることなく剛性を高めることができるので、乗り心地を向上させ、かつ軽量化することができる。
【０００９】
請求項４の発明は、外側板部と、内側板部と、前記外側板部と前記内側板部とを接合する接合部とを有する側構体を備えた鉄道車両の構体構造であって、前記内側板部に形成され、前記鉄道車両の車内側に配置される内側窓開口と、前記外側板部に形成され、前記内側窓開口よりも開口面積が小さな外側窓開口とを備え、前記内側窓開口及び前記外側窓開口は、円形状である、ことを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、内側窓開口及び外側窓開口は円形状で、内側板部に形成される内側窓開口は、外側板部に形成される外側窓開口よりも開口面積が小さいので、従来の側窓開口部と比較して、吹き寄せ部の面積を大きくすることができる。よって、曲げ剛性を高め、乗り心地を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、曲げ剛性を高めて乗り心地を向上させ、かつ軽量化された鉄道車両の構体構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に含まれる車体の構成の概略を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【図２】従来の車体の構成の概略を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【図３】側窓開口部の部分拡大図であり、（ａ）は第１の実施の形態の側窓開口部、（ｂ）は従来の側窓開口部を示す。
【図４】第１の実施の形態に含まれる側窓開口部を、車内側から見た部分拡大図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例について、車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【図６】板厚分布の最適化結果を示す図であり、（ａ）は第１の実施の形態に係る構体構造、（ｂ）は、第１の実施の形態の変形例に係る構体構造、図６（ｃ）は従来の構体構造における最適化結果を示す。
【図７】第２の実施の形態に含まれる車体の構成の概略を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【図８】従来の車体の構成を示す図であり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１（ａ）（ｄ）と同様のに相当する図である。
【図９】側窓開口部の部分拡大図であり、（ａ）は第２の実施の形態の側窓開口部、（ｂ）は従来の側窓開口部を示す。
【図１０】第２の実施の形態の変形例についての図７（ｄ）に相当する図である。
【図１１】板厚分布の最適化結果を示す説明図であり、（ａ）は第２の実施の形態に係る構体構造、（ｂ）は第２の実施の形態の変形例に係る構体構造、（ｃ）は従来の構体構造における最適化結果を示す。
【図１２】窓開口部と腰掛けの関係を示し、（ａ）は大窓開口部と腰掛けの関係を、（ｂ）は小窓開口部と腰掛けの関係を示す。
【図１３】窓開口部の形状の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両の構体構造を図面に沿って説明する。なお、第１の実施の形態としては、側窓開口部を大窓開口部としたものを、第２の実施の形態としては側窓開口部を小窓開口部としたものを用いている。ここで、大窓開口部とは、図１２（ａ）に示すように、横型腰掛け（いわゆるクロスシート）１０１の２列の腰掛けピッチＳＰ１より、車両長手方向の長さＬ１が大きな窓部である。つまり、大窓開口部１６Ａの車両長手方向の長さＬ１は、シートピッチＳＰ１×２−吹き寄せ部１６Ｂの寸法Ｌ２となる。小窓開口部とは、図１２（ｂ）に示すように、横形腰掛け１０１の１列ごとに、それぞれの小窓開口部１７Ａが対応する配置とされるものをいう。つまり、小窓開口部１７ＡのピッチがシートピッチＳＰ２と等しくなる。なお、小窓開口部の形状は，矩形状のほか、丸形状も含む。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に含まれる車体の構成の概略を示し、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、図１（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、図１（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。なお、図中の参照符号Ｐ１，Ｐ２は、車体１１を支持する支点で、前後２つの台車枠の枕はりの部位に対応する。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、鉄道車両の車体１１は、側構体１４Ａを有する。この側構体１４Ａの上部に屋根構体１４Ｂが結合され、下部に台枠１４Ｃが接続されている。そして、側構体１４Ａは、出入り口開口部１２Ａ，１２Ｂと、複数の側窓開口部１３とを備える。側構体１４Ａは、外側板部１４Ａａと内側板部１４Ａｂとウエブ部（接合部）１４Ａｃとを有し、外側板部１４Ａａと内側板部１４Ａｂがウエブ部１４Ａｃにより結合される、アルミニウム合金製のダブルスキン構造である。
【００１５】
出入り口開口部１２Ａ，１２Ｂは、側構体１４Ａの側部前後に形成され、出入り口開口部１２Ａと１２Ｂとの間には、車両長手方向に沿って一定の間隔で側窓開口部１３が形成されている。以下、側窓開口部１３の詳細について説明する。
【００１６】
図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、側窓開口部１３は、外側板部１４Ａａに形成される外側窓開口１３ａと、内側板部１４Ａｂに形成される内側窓開口１３ｂとを含む。外側窓開口１３ａ及び内側窓開口１３ｂは、いずれも車両長手方向に長い長円形状の長穴である。ここで、内側窓開口１３ｂは、内側板部１４Ａｂ及びウエブ部１４Ａｃを切除して形成されている。この内側窓開口１３ｂの開口面積は外側窓開口１３ａの開口面積よりも大きい。これは、車内側から、窓ガラス及び窓枠からなる窓ユニットを取り付けるためである。このように、車内側から見ると、側窓開口部１３は、外側板部１４Ａａのみが残るシングルスキンの構造となる。
【００１７】
次に、従来の側窓開口部と本実施の形態の側窓開口部との相違点について説明する。図２は、従来の車体の構成の概略を示し、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、図２（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、図２（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【００１８】
この従来の車体２１も、側構体２４Ａの側部前後に出入り口開口部２２Ａ，２２Ｂを備える。出入り口開口部２２Ａと２２Ｂとの間には、車両長手方向に沿って一定の間隔で側窓開口部２３が形成されている。側構体２４Ａが、外側板部と内側板部とウエブ部（接合部）とを有する、アルミニウム合金製のダブルスキン構造である点は、前記実施の形態と同じである。なお、２４Ｂは側構体２４Ａの上部に結合される屋根構体、２４Ｃは側構体２４Ａの下部に接続される台枠２４Ｃである。図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、側窓開口部２３は、側構体２４Ａの外側板部に形成される外側窓開口２３ａと、内側板部に形成される内側窓開口２３ｂとを含む。外側窓開口２３ａ及び内側窓開口２３ｂは、いずれも車両長手方向に長い矩形状の長穴である。
【００１９】
また、図３は側窓開口部の部分拡大図であり、（ａ）は第１の実施の形態の側窓開口部、（ｂ）は従来の側窓開口部を示す。なお、図３（ｂ）の二点鎖線は、比較のために本実施の形態の外側窓開口１３ａを示す。
【００２０】
図３（ａ）において、本実施の形態の外側窓開口１３ａは、隣り合う外側窓開口１３ａの間隔Ｌ１１が４００ｍｍ、外側窓開口１３ａの車両長手方向の長さＬ１２が１５６０ｍｍ、車両上下方向の長さＬ１３が５６０ｍｍ、外側窓開口１３ａの各隅の湾曲部の半径Ｒ１１が２８０ｍｍである。さらに、外側窓開口１３ａと内側窓開口１３ｂとの上下の間隔Ｌ１４，Ｌ１５はそれぞれ１０９ｍｍ，４７ｍｍ、左右の間隔Ｌ１６が４２ｍｍである。
【００２１】
一方、図３（ｂ）において、従来の側窓開口部２３は、隣り合う外側窓開口２３ａの間隔Ｌ１７が３６０ｍｍ、車両長手方向の長さＬ１８が１６００ｍｍ、車両上下方向の長さＬ１９が６５０ｍｍ、外側窓開口２３ａの各隅の湾曲部の半径Ｒ１２が１２５ｍｍである。
【００２２】
このように、本実施の形態の側窓開口部１３は、従来の側窓開口部２３と比較して、側窓開口部１３の間の吹き寄せ部の面積を大きくしている。これにより台車枠の枕はりの部位Ｐ１，Ｐ２を支点として車体１１に作用する上下荷重に対して、剛性を高めた構体構造とすることができる。
【００２３】
また、本実施の形態において、乗客が着席する腰掛けが、車体１１のレール方向に対して各腰掛けを直角方向に配置した腰掛け配置（いわゆるクロスシート配置）の腰掛けにおいて、側窓開口部１３の車両長手方向の長さは、車両長手方向に隣接する腰掛けのピッチよりも長く、好ましくは、前記ピッチの１．５倍程度である。腰掛け間のピッチと、吹き寄せ部の長さを調節することによって、側窓開口部１３は２列の腰掛けに対して配置され、車両が車両長手方向のいずれの方向に走行する場合も、腰掛けに着席している乗客に対して側窓開口部１３を通じての視野が確保されるようになっている。例えば、側窓開口部１３の車体長手方向の長さを１５６０ｍｍ〜１６８０ｍｍ以上とし、従来の車体よりも大窓とすることにより、車内から広い視野を確保し乗客に開放感を与え、快適性を向上させることができる。また、従来の構造と比べて、吹き寄せ部の面積を大きくすることができるので、曲げ剛性を高め、乗り心地を向上させることができる。
【００２４】
なお、図４に示すように、側窓開口部１３（外側窓開口１３ａ及び内側窓開口１３ｂ）の車両上下方向の中央近傍には、車両上下方向に延びる短い直線部１３Ａが形成されている。そして、側構体１４Ａは、少なくとも、車両上下方向において分割された上部側構体部１４ＡＡと下部側構体部１４ＡＢとを接合して形成されるので、両側構体部１４ＡＡ，１４ＡＢの、車体水平方向に延びる溶接継手１５が直線部１３Ａの部位に位置するようにしている。これにより、側窓開口部１３において溶接継手１５の部分に応力が集中するのを回避することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態において、内側窓開口１３ｂの形状は、外側窓開口１３ａに対応した長円形状としたが、これに限られない。例えば図５に示すように、外側窓開口１３aは長円形状として、側窓開口部１３’の内側窓開口１３ｂ’を矩形状としてもよい。すなわち、内側窓開口部１３ｂ’は、上下縁が互いに平行で、かつ前後縁が互いに平行である矩形状の開口としてもよい。
【００２６】
以上のような構成を備えた構体において、車体の固有振動数の解析を行ったところ、従来の側窓開口部２３を備えた車体２１（図２参照）では、固有振動数が８．３Ｈｚ（質量７．５９ｔｏｎ）であった。それに対し、図１に示す車体１１では、固有振動数９．３Ｈｚ（質量７．７３ｔｏｎ）であり、図５に示す側窓開口部１３’を有する車体では固有振動数が９．１Ｈｚ（質量７．７２ｔｏｎ）となった。以上の結果から、本実施の形態に係る鉄道車両構体では、車体の固有振動数を大きくすることができるので、構体の曲げ剛性を高め、乗り心地を向上させることができる。
【００２７】
次に、設計変数をアルミニウム合金製のダブルスキン構造の押し出し形材の板厚、制約条件を車体固有振動数、目的関数を構体質量として、構体質量が最小となるようにした最適化解析を行った。鉄道車両において、良好な乗り心地を確保するためには、台車のばね系の固有振動数よりも１Ｈｚ以上大きくした方がよい。そこで、本実施の形態において、台車のばね系の固有振動数がＮ Ｈｚであるとし、制約条件である車体の固有振動数をＮ＋１．２Ｈｚとしている。
【００２８】
図６は板厚分布の最適化結果を示す図であり、図６（ａ）は第１の実施の形態に係る構体構造、図６（ｂ）は、図５に示す側窓開口部１３’を有する構体構造、図６（ｃ）は図２に示した従来の構体構造における最適化結果を示す。以上の結果より、従来の構体構造の車体の固有振動数をＮ＋１．２Ｈｚまで大きくするためには、図６（ｃ）に示す板厚分布となり、構体質量が１．８６ｔｏｎ増加する。それに対して、本実施の形態の構体構造では、図６（ａ）（ｂ）に示す板厚分布となり、それぞれ０．３８ｔｏｎ，０．６８ｔｏｎ増加するだけである。なお、図６に示す最適化結果は、台車のばね系の固有振動数Ｎを８．５Ｈｚと想定した場合についてのものであるが、台車のばね系の固有振動数Ｎが変化しても同様な結果が得られることは確認されている。
このように、本実施の形態に係る鉄道車両の構体構造は、乗り心地を改善して快適性を向上させるだけでなく、車両の軽量化を図ることができる。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る鉄道車両の構体構造について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を備えるが、側窓開口部を円形状とした点で異なる。以下、相違点を中心に説明する。
【００２９】
図７は、第２の実施の形態に含まれる車体の構成の概略を示し、図７（ａ）は側面図、図７（ｂ）は車外側から見た車体の一部を示す斜視図、図７（ｃ）は車内側から見た車体の一部を示す斜視図、図７（ｄ）は車内側から見た側窓開口部間の部分拡大図である。
【００３０】
図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、側構体３４Ａに形成される複数の側窓開口部３３は、円形状である。３４Ｂ，３４Ｃはそれぞれ屋根構体及び台枠を示す。なお、側構体３４Ａは、外側板部と内側板部とウエブ部（接合部）とを有する、アルミニウム合金製のダブルスキン構造である。
【００３１】
図７（ｄ）に拡大して示すように、外側板部３４Ａａに形成される外側窓開口３３ａは、略円形状の丸穴である。これにより、外側窓開口３３ａの隅部の半径は、従来の外側窓開口４３ａの隅部半径よりも大きくなっている。
【００３２】
内側板部３４Ａｂに形成される内側窓開口３３ｂは、外側窓開口３３ａに対応した略円形状の丸穴であるが、外側窓開口３３ａよりも開口面積が大きい。なお、側窓開口部３３を車内側から見ると、外側板部３４Ａａのみが残るシングルスキンの構造となる。また、第１の実施の形態（図４参照）と同様に、側窓開口部３３（外側窓開口３３ａ及び内側窓開口３３ｂ）の車両上下方向の中央近傍には、車両上下方向に延びる短い直線部が形成され、かかる直線部に、上部側構体部と下部側構体部との溶接継手が配置されている。
【００３３】
次に、従来の側窓開口部４３と本実施の形態の側窓開口部３３との相違点について説明する。図８は従来の鉄道車両の車体の構成を示す図であり、図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は、車内側から見た側窓開口部４３の拡大図である。側窓開口部４３は、側構体４４Ａの外側板部に形成される外側窓開口４３ａと、内側板部に形成される内側窓開口４３ｂとを含む。外側窓開口４３ａ及び内側窓開口４３ｂは、いずれも矩形状の穴である。内側窓開口４３ｂの開口面積は外側窓開口４３ａの開口面積よりも大きい。
【００３４】
また、図９は側窓開口部の部分拡大図であり、図９（ａ）は第２の実施の形態の側窓開口部、図９（ｂ）は従来の側窓開口部を示す。なお、図９（ａ）の二点鎖線は、比較のために、従来の外側窓開口４３ａを示している。
【００３５】
図９（ａ）において、本実施の形態の側窓開口部３３は、隣り合う側窓開口部３３の間隔Ｌ２１が２７０ｍｍ、外側窓開口３３ａの車両長手方向の長さＬ２２が７１０ｍｍ、車両上下方向の長さＬ２３が６５０ｍｍ、外側窓開口３３ａの各隅の湾曲部の半径Ｒ２１が３２５ｍｍである。
【００３６】
一方、従来の側窓開口部４３は、図９（ｂ）において、隣り合う外側窓開口４３ａの間隔Ｌ２１が２７０ｍｍ、車両長手方向の長さＬ２２が７１０ｍｍ、車両上下方向の長さＬ２３が６５０ｍｍ、外側窓開口４３ａの各隅の湾曲部の半径Ｒ２２が１２５ｍｍである。
【００３７】
このように、本実施の形態では、外側窓開口３３ａの四隅に従来の外側窓開口部４３ａよりも大きな半径を有する湾曲部を設けた略円形状としている
なお、本実施の形態では、内側窓開口３３ｂの形状を外側窓開口３３ａの形状と対応させているが、これに限らない。例えば図１０に示すように、内側窓開口３３ｃを矩形状としてもよい。すなわち、内側窓開口３３ｃは、上下縁３３ｃａ，３３ｃｂが互いに平行で、かつ前後縁３３ｃｄ，３３ｃｅが互いに平行である。このような構成において、内側窓開口３３ｃの中心には外側窓開口３３ａが配置される。
【００３８】
以上のような構成を備えた構体において、車体の固有振動数の解析を行ったところ、従来の側窓開口部４３を備えた車体（図８参照）では、固有振動数が８．７Ｈｚ（質量７．６４ｔｏｎ）であるのに対し、本実施の形態の側窓開口部３３を備えた車体（図７参照）では、固有振動数９．５Ｈｚ（質量７．７４ｔｏｎ）であった。また、本実施の形態において内側窓開口３３ｃの形状を矩形状とした場合（図１０参照）の車体の固有振動数は９．３Ｈｚ（質量７．６７ｔｏｎ）であった。以上の結果から、本実施の形態に係る鉄道車両構体では、車体の固有振動数を大きくすることができるので、構体の曲げ剛性を高め、乗り心地を向上させることができる。
【００３９】
このことから、第１の実施の形態の場合と同様に、側窓開口部の隅部における湾曲部の半径を大きくすることで、車体の固有振動数を大きくすることができる。
【００４０】
次に、設計変数をアルミニウム合金製のダブルスキン構造の押し出し形材の板厚、制約条件を車体固有振動数、目的関数を構体質量として、構体質量が最小となるようにした最適化解析を行った。鉄道車両において、良好な乗り心地を確保するためには、台車のばね系の固有振動数よりも車体の固有振動数を１Ｈｚ以上大きくした方がよい。そこで、本実施の形態では、台車のばね系の固有振動数がＮ Ｈｚであるとし、制約条件である車体の固有振動数をＮ＋１．２Ｈｚとしている。
【００４１】
図１１は最適化解析の結果を示し、図１１（ａ）は図７に示した構体構造の板厚分布、図１１（ｂ）は図１０に示した構体構造の板厚分布、図１１（ｃ）は図８に示した従来の構体構造の板厚分布を示す。以上の結果より、従来の構体構造の車体の固有振動数をＮ＋１．２Ｈｚまで大きくするためには、図１１（ｃ）に示す板厚分布となり、構体質量が１．３６ｔｏｎ増加する。それに対して、本実施の形態の構体構造では、図１１（ａ）（ｂ）に示す板厚分布となり、０．１９ｔｏｎ、０．３４ｔｏｎ増加するだけである。このように、本実施の形態に係る鉄道車両の構体構造は、乗り心地を改善して快適性を向上させるだけでなく、車両の軽量化を図ることができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る鉄道車両の構体構造は、乗り心地を改善し、快適性を向上させるだけでなく、車両の軽量化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１    車体
１３，１３’，３３    側窓開口部
１３Ａ    直線部
１３ａ，３３ａ    外側窓開口
１３ｂ，１３ｃ，３３ｂ，３３ｃ    内側窓開口
１４Ａ，３４Ａ    側構体
１４ＡＡ    上部側構体
１４ＡＢ    下部側構体
１４Ａａ，３４Ａａ    外側板部
１４Ａｂ，３４Ａｂ    内側板部
１４Ａｃ，３４Ａｃ    ウエブ部（接合部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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１２】
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【図１３】
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【図６】
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【図１１】
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