JP4995703B2 - 鉄道車両構体 - Google Patents

Description

本発明は、シングルスキンタイプの外板を有し、外板に内側配置材との溶接接合部を持った鉄道車両構体に関するものである。

外板には通常、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板が用いられ、特に、鋼板、ステンレス鋼板では内側配置材としての骨材などとの溶接接合部を有している。溶接方法はスポット溶接やレーザ溶接が採用されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献２はスポット溶接の場合電極の押圧による圧痕や大電流を通すことによる高温酸化が原因した変色が生じるとし、内側からの外板外面に溶け込みが及ばない線状のレーザ重ね溶接によってそれらの問題を回避する技術を開示し、併せ、レーザ溶接時に外板などの歪み矯正とレーザ重ね合わせ溶接部の密着性向上を図る技術を提案している。
特開平８−２５０６８号公報 特開平９−３０４１４号公報

ところで、特許文献１に記載のレーザ溶接では、ステンレス鋼板の外板の板厚が２ｍｍを切ると、例えば図９に示すような外板ａと骨材などの内側配置材ｂとのレーザ溶接接合部ｃのラインに沿う部分において、この溶接ラインを境に両側近傍がその周辺の内側への面外変形を伴い内向きに屈曲する例えば角折れと称される図示するような変形が生じ始め、板厚が小さくなるほど変形量が増す。これは、内側からのレーザ溶接による外板途中までの溶け込み部が凝固する際の凝縮が原因しており、その屈曲が大きくなるほど、外面が鏡面であるほど、平滑な外板での屈曲部からの正反射によって目立つことを本発明者は経験している。塗装もされず鏡面のままとされるステンレス鋼板の外板において特に著しい。

一方、従来から走行している実車で多く見られるベルトグラインディング仕上げやヘアライン仕上げをした外板において、それらの研磨目の向きに沿う線状に行ったレーザ溶接による屈曲部は目立ちにくく、直交する向きに行ったレーザ溶接による屈曲部が目立つことを本発明者は経験しているし、知られてもいる。これは、研磨目が持っている研磨目に直交する方向への乱反射による視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果といえる。

しかし、外板ａとレーザ溶接される内側配置材ｂは、車両の上下方向および長手方向に向く縦横に配置されるので、縦向きの骨材ｂの長手方向にレーザ溶接すると目立ってしまうが、一方向にしか仕上げ加工できないベルトグラインディング仕上げやヘアライン仕上げの研磨目によっては、縦横のレーザ溶接ラインに沿って生じる縦横の屈曲部双方に対応できない。また、スポット溶接痕には有効ではなく、目立たなくするには溶接後の表面加工によるしかない。また、外板自体の表面加工によるのでは、除去できない汚れや凹み傷が付いても交換できない不便がある。

また、車両の外板の外面にシートフィルムを貼って装飾し、除去できない汚れや凹み傷が付いた場合、シートフィルムを貼り替えて対応することが行われている。不透明なシートフィルムによれば擦り傷はもとより、凹み傷でも凹み部から浮くことで全く目立たなくなる。しかし、シートフィルムが無地などの一様な外観を呈しているため、レーザ溶接による外方に凸な屈曲部のライン上ではこれを却って目立たせてしまうので採用できない。

本発明者は、除去できない汚れや傷に対し貼り替え対応できるシートフィルムが、印刷できるのは勿論、金属シートはもとより、ＵＲＬ[ｈｔｔｐ：／／ｃｏｂｕｒｎ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ０１０１０２．ｈｔｍｌ]（非特許文献１）でネット上に公開されているように蒸着金属面にエンボス加工やエッチング加工ができることに着目し、レーザ溶接によるライン状の屈曲部やスポット溶接の圧痕を見立たなくすることを提案する。

そこで、本発明の目的は、除去できない汚れや傷には貼り替えにて対応できるシートフィルムを用い、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果などによるカモフラージュ効果と、それらの組み合わせを含め、溶接後の後仕上げなしに、レーザ溶接による縦横に走る屈曲部やスポット溶接痕であっても、目立ちにくくできる鉄道車両構体を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の鉄道車両構体は、外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、少なくとも側構体の外板は、その外面に、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチング加工の少なくとも１つによる、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様か凹凸模様パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続な平面模様か凹凸模様のパターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の連続、不連続な平面模様か、凹凸模様に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った微細な平面模様か凹凸模様のパターン、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った平面模様か凹凸模様のパターン、の少なくとも１つが形成されたシートフィルムが貼着されていることを１つの特徴としている。

このような構成では、外板の外面に貼り合わせたシートフィルムに形成してある平面模様や凹凸模様のパターンが、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチングの少なくとも１つによるものであるため、どのような平面模様や凹凸模様パターンでも形成して外板を装飾できるし、区分ごとに異なったパターンを形成し、または貼り分けて装飾することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果やカムフラージュ効果と、それらの組み合わせが得られるし、少なくとも不透明部や線状、非線状の荒らしパターンによる乱反射部ではスポット溶接の圧痕や熱変色に対する覆い隠しができる。また、除去できない汚れや傷に対してはシートフィルムの貼り替えにて対応できる。ここで、シートフィルムの貼り合わせは、レーザ溶接やスポット溶接域、あるいはそれらの目立たなくしたい必要範囲に限って行えばよいが、車両の装飾上、必要範囲を超えた範囲、あるいは外板の全面に及ぶこともできる。

特に、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様のパターンであると、線状の向きに沿った横向きまたは縦向きのレーザ溶接による屈曲部を同化ないしはカモフラージュさせられるし、凹凸模様のパターンであると、同化効果に加え、さらに、入射光を線状の荒らし粗面パターンの向きに直交する方向にランダムに散乱させるが、この散乱方向は、車両の長手方向の線状の荒らし粗面パターンでは、車両の長手方向に多用されるレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。また、車両の上下方向の線状の荒らし粗面パターンでは、これに直交する方向にランダムに散乱させる散乱方向が線状の向きに沿った縦向きの柱材などとのレーザ溶接による屈曲部に対して屈曲方向となって、屈曲面からの正反射なく背景部とほぼ同等の外観を呈する視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果も得られる。これら両方向の線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンを異なった溶接域ごとに個別に施し、あるいは貼り分けて対応することができ、その違いを車両全体での模様付けとすることもできるが、車両の長手方向および上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンを合成したパターンとすることもでき、これにより、車両の長手方向に多用されるレーザ溶接による屈曲部と、柱材などに沿った上下方向のレーザ溶接による屈曲部との双方に対し、平面模様では視覚的な同化ないしはカモフラージュの効果、凹凸模様では視覚的なぼかし効果、埋没効果が得られる。

また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続の平面模様や凹凸模様のパターンであると、その微細度、密集度に応じた方向性のある外観は、それに一致する方向のレーザ溶接による屈曲部の周りの背景への視覚的な同化ないしはカモフラージュの効果および、凹凸模様であれば特に、凹凸面の傾斜や曲がりなどの形状も含めた入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られる。レーザ溶接の方向の違いに対する対応は線状の荒らし粗面パターンの場合と同様にできる。

また、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の連続、不連続な平面模様か、凹凸模様に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った微細な連続、不連続の平面模様か凹凸模様のパターンであると、上記、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な平面模様や凹凸模様のパターンと同様な作用に加え、線状または非線状の荒らし粗面パターンでの平面模様による視覚的な同化やカムフラージュの効果、凹凸模様による入射光の方向性があるか方向性のない散乱作用が複合するので、レーザ溶接による屈曲部の周りの背景への視覚的なぼかし効果や埋没効果をさらに高められる。

また、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った荒らし平面模様か凹凸模様のパターンであると、定形、非定形な模様パターンに線状、非線状な荒らし模様が複合した平面または凹凸の模様付けができるし、平面模様では線状の向きに沿うレーザ溶接の屈曲部に対する同化ないしはカモフラージュの効果、凹凸模様では特に、線状の荒らし面によるそれに直交する方向への入射光の微細散乱作用にて直線のレーザ溶接に沿った屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、非線状荒らし面によっては入射光の方向性のない微細散乱によってレーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が幾分得られる。

本発明の鉄道車両構体は、また、上記の構成に加え、さらに外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、側構体の外板は、鉄道車両の長手方向に向いてレーザ溶接接合する内側配置材の配置域を少なくともカバーした範囲で、１５００〜１００００ｍｍの曲率半径を持って上下方向に湾曲していることを別の特徴としている。

このような構成では、上記の鉄道車両構体に加え、さらに、外板が内側配置材と鉄道車両の長手方向に向いてレーザ溶接してできる屈曲部の突出向きと、外板が１５００〜１００００ｍｍの曲率半径を持った湾曲の突出向きが一致することで、入射光の拡散反射特性の点で共通し、屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率を、平板に対するよりは低減し、かつ、外板の湾曲形状はレーザ溶接部を境にその両側がその周辺部の内側への面外変形を伴って内側に屈曲する変形力を、外側に凸の湾曲方向から内側に凸への反転に対する突っ張り抵抗にて抑えることによっても、レーザ溶接による屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率を低減するので、湾曲した外板の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えて、鉄道車両の長手方向にレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果が得られる。

粗面荒らし度は、砥粒の粒度で見て、６０〜２２０番に相当するものとすることができる。

このような構成では、外板の外観を損なわない程度の平面的なあるいは凹凸のある荒らしパターンによって、溶接部を十分に目立たないか、目立ち難くすることができる。

シートフィルムは、金属シートの表面または金属の蒸着面にエンボス加工、研磨加工、またはエッチング加工された凹凸模様パターンを有したものとすることができる。

このような構成では、シートフィルムの面に大きさ、形状、光学効果の違う各種の凹凸模様パターンを自由に選択し、また、同時、異時に複合して形成できる。

本発明の鉄道車両構体の１つの特徴によれば、外板の外面に貼り合わせたシートフィルムの平面模様や凹凸模様のパターンが、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチングの少なくとも１つによるもので、各種平面模様や凹凸模様パターンを形成して装飾し、区分ごとに異なったパターンの形成や貼り分けでの装飾もでき、これにより、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化やカムフラージュの効果と、それらの組み合わせが得られるし、少なくとも不透明部や線状、非線状の荒らしパターンによる乱反射部ではスポット溶接の圧痕や熱変色を覆い隠せる。また、除去できない汚れや傷に対してはシートフィルムの貼り替えにて対応できる。

特に、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様のパターンでは線状の向きに沿った横向きまたは縦向きのレーザ溶接による屈曲部を同化やカモフラージュ効果にて目立ち難くできるし、凹凸模様のパターンでは、特に、入射光の線状に直交する向きへの散乱作用による、線状に沿う縦向きまたはおよび横向きのレーザ溶接による屈曲部を視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果にて目立たないか目立ち難くできる。これら両方向の線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンを併用するのに、異なった向きの溶接域ごとに個別に施し、あるいは貼り分けて対応でき、その違いを車両全体での模様付けとすることもできる。しかし、両方向の線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンを重畳合成したパターンとして模様、意匠を統一することもできる。

車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続の平面模様や凹凸模様のパターンでは、その微細度、密集度に応じた方向性のある外観は、それに一致する方向のレーザ溶接による屈曲部の背景への視覚的な同化ないしはカモフラージュの効果および、凹凸模様であれば特に、凹凸面の傾斜や曲がりなどの形状も含めた入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られ、方向が一致するレーザ溶接による屈曲部を目立ち難くできる。レーザ溶接の方向の違いに対する対応は線状の荒らし粗面パターンの場合と同様にできる。

車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の連続、不連続な平面模様か、凹凸模様に、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った微細な連続、不連続の平面模様か凹凸模様のパターンでは、上記方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な平面模様や凹凸模様のパターンと同様な作用に加え、線状または非線状の荒らし粗面パターンでの平面模様による視覚的な同化やカムフラージュの効果、凹凸模様による入射光の方向性があるか方向性のない散乱作用が複合するので、レーザ溶接による屈曲部の周りの背景への視覚的なぼかし効果や埋没効果をさらに高められる。

定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った荒らし平面模様か凹凸模様のパターンでは、定形、非定形な模様パターンに線状、非線状な荒らし模様が複合した平面または凹凸の模様付けができ、平面模様では線状の向きに沿うレーザ溶接の屈曲部に対する同化ないしはカモフラージュの効果、凹凸模様では特に、線状の荒らし面によるそれに直交する方向への入射光の微細散乱作用にて直線のレーザ溶接に沿った屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、非線状荒らし面によっては入射光の方向性のない微細散乱によってレーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が幾分得られる。

本発明の鉄道車両構体の別の特徴では、１つの特徴に加え、さらに、外板のレーザ溶接による屈曲部の突出向きと外板の湾曲の突出向きが同じで、それらの屈曲方向、湾曲方向への入射光の拡散反射特性が共通すること、屈曲部外面の外板外面に対する屈曲率および突出率が、平板の場合より低減すること、外板の湾曲形状がレーザ溶接部を境にした両側におけるさらにその周辺部の内側への面外変形を伴った屈曲を抑えること、の複合によって、湾曲した外板の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えられ、鉄道車両の長手方向にレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部を目立ち難くすることができる。

前記粗面荒らし度が、砥粒の粒度で見て、６０〜２２０番に相当することにより、外板の外観を損なわない程度の平面的あるいは凹凸のある荒らし模様パターンによって、溶接部を十分に目立たないか、目立ち難くすることができる。

金属シートの表面またはシートフィルムの金属蒸着面にエンボス加工、研磨加工、またはエッチング加工した凹凸模様パターンによれば、シートフィルムの面に大きさ、形状、光学効果の違う各種の凹凸模様パターンを自由に選択し、また、同時、異時に複合して形成でき、装飾および溶接痕に対する視覚的効果を高めやすい。

以下、本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体について図１〜図８を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。

本実施の形態は、主としてステンレス鋼板よりなる外板２の外面に、図１、図２、図４に示す鉄道車両構体１の長手方向に配した骨材としての内側配置材３、図２に示すような縦向きの柱材としての内側配置材４や補強材としての内側配置材５、あるいは各種の重ね材との溶接接合部６を持った鉄道車両構体１を対象としている。しかし、これに、限られることはなく、例えば溶接接合部６はレーザ溶接に限らずスポット溶接にも対応できる。

本実施の形態の鉄道車両構体１は、特に、図１、図２、図４に示す少なくとも側構体１１の外板２が、外面に、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチング加工の少なくとも１つによる、図２、図３に示すような車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂに向いた線状の荒らし粗面の平面模様か凹凸模様パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、図１に破線で平面模様か凹凸模様の凹部または凸部を模して示すような車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂの方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な平面模様か凹凸模様パターンＰ４、図５、図６に示すような車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂの方向性を持った微細幅形状および密集配列の平面模様か凹部に車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂに向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った平面模様か凹凸模様パターンＰ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、図７に示すような定形（図示せず）、非定形な形状で密集した平面模様か凹凸模様パターンＰ１０、さらにそれに車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂに向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った平面模様か凹凸模様パターンＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、の少なくとも１つが形成されたシートフィルム２１が貼着されたものとしている。

ここで、シートフィルムは巻き取って取り扱える取り扱い性や曲面への貼り合わせなどの貼着の作業性、馴染み性などのために柔軟性を有しているのがよく、塩ビ、ＰＥＴ、アクリルなどの樹脂材料が代表的に挙げられる。中でも、ＰＥＴはリサイクル性により、アクリルは焼却時に有害ガスが殆ど発生しないことにより、それぞれ環境にやさしいものとなる。また、樹脂製のシートフィルム２１はどのように形成されたものでもよいが、０．０１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の厚みの極薄フィルムから極厚シートまでを押出成形する各種実機がある。押出成形直後のシートフィルム２１にはホットローラなどによって、荒らし、研磨、レーザ、エッチングなどにて表面に形成できるあらゆる種類の凹凸模様を転写した凹凸模様パターンをエンボス加工することができる。金属シートでは箔に近づくほど柔軟性はあるが腰が弱く取り扱い難い場合は適度に厚みを増したシートにすればよい。

また、シートフィルム２１は、金属シートの表面または樹脂シートフィルムの金属蒸着面にエンボス加工、研磨加工、またはエッチング加工された凹凸模様パターンを有したものとして、シートフィルム２１の面に大きさ、形状、光学効果の違う各種の凹凸模様パターンを自由に選択し、また、同時、異時に複合して形成でき、装飾および溶接痕に対する視覚的効果を高めやすい。

以上のように、外板２の外面に貼り合わせたシートフィルム２１に形成してある平面模様や凹凸模様のパターンＰ１〜Ｐ１４が、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチングの少なくとも１つによるものであるため、どのような平面模様や凹凸模様パターンでも形成して外板２を装飾できるし、区分ごとに異なったパターンを形成し、または図１に示すように貼り分けて装飾することができ、レーザ溶接の向きの違いやレーザ溶接域とスポット溶接域の混在に対応して、それらによる屈曲やスポット痕などの溶接痕を、視覚的なぼかし効果、埋没効果、のほか周りとの同化度を高める同化効果やカムフラージュ効果と、それらの組み合わせが得られるし、少なくとも不透明部や線状、非線状の荒らしパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３による乱反射部ではスポット溶接の圧痕や熱変色に対する覆い隠しができる。また、除去できない汚れや傷に対してはシートフィルム２１の貼り替えにて対応できる。なお、シートフィルム２１の貼り合わせは、レーザ溶接やスポット溶接域、あるいはそれらの目立たなくしたい必要範囲に限って行えばよいが、車両の装飾上、前記必要範囲を超えた範囲、あるいは外板２の全面に及ぶこともできる。

特に、車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂに向いた線状の荒らし粗面の平面模様のパターンＰ１〜Ｐ３では線状の向きに沿った横向きまたは縦向きのレーザ溶接による屈曲部を同化やカモフラージュ効果にて目立ち難くできるし、凹凸模様のパターンＰ１〜Ｐ３では、特に、入射光の線状に直交する向きへの散乱作用による、線状に沿う縦向きまたはおよび横向きのレーザ溶接による屈曲部を視覚的なぼかし効果ないしは埋没効果にて目立たないか目立ち難くできる。これら両方向の線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンＰ１、Ｐ２をＰ３のように併用するのに、図１に示すように異なった向きの溶接域ごとに個別に施し、あるいは貼り分けて対応でき、その違いを車両全体での模様付けとすることもできる。しかし、図２に示すように両方向の線状の荒らし粗面の平面模様や凹凸模様のパターンを重畳合成したパターンとして模様、意匠を統一することもできる。

また、図１に破線で平面模様か凹凸模様の凹部または凸部を模して示すような車両の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂの方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続の平面模様や凹凸模様のパターンＰ４であると、その微細度、密集度に応じた方向性のある外観は、それに一致する方向のレーザ溶接による屈曲部の周りの背景への視覚的な同化ないしはカモフラージュの効果および、凹凸模様パターンＰ４であれば特に、凹凸面の傾斜や曲がりなどの形状も含めた入射光をレーザ溶接による屈曲部の屈曲方向に分散反射させてのぼかし効果、埋没効果も幾分得られる。レーザ溶接の方向の違いに対する対応は線状の荒らし粗面パターンＰ１〜Ｐ３の場合と同様にできる。ここで、平面模様か凹凸模様パターンＰ４は、連続したもの、不連続なものを含み、不連続な場合の方向性は、方向性を持たせる向きの平面模様パターンＰ４の不連続間隔か凹凸模様パターンＰ４の凹部または凸部の不連続間隔が、これに直交する方向の間隔よりも小さいこと、平面模様パターンＰ４の幅か凹凸模様パターンＰ４の凹部または凸部の方向性を持たせる向きの大きさが、これに直交する向きの幅よりも大きいこと、の少なくとも一方によって得られる。しかし、レーザ溶接による屈曲部に対する視覚的な同化ないしは埋没を効果的に図るには、方向性を強める方がよく連続性が好適で方向性を与える向きに直角な方向に線パターンが間隔を置くか、異なった種類の線パターンが並ぶか、線状凹部と線状凸部とが交互に並ぶパターンになる。また、線状凹部と線状凸部はレーザ溶接による屈曲部の幅と同等程度で同化が図れるが、屈曲部に複数の線状凹凸部が載る太さ程度未満の微細幅として入射光を幅方向に乱して視覚的なぼかし効果、埋没効果をも幾分得て、より目立たないか、目立ち難くすることができる。この場合も幅方向の傾斜や湾曲を併用することによって幅方向への入射光の散乱度をさらに高められる。

また、図示しないが、前記方向性を持った微細凹凸模様・パターンＰ４の凹部および凸部の少なくとも一方に、方向性が一致する線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った荒らし微細凹凸模様・パターンにすると、微細凹凸模様・パターンＰ４と同様な作用、効果に、線状または非線状の荒らし粗面パターンによる入射光の方向性があるか方向性のない散乱作用が複合するので、レーザ溶接による屈曲部の周りの背景へのぼかし効果や埋没効果をさらに高められるので、屈曲部がさらに目立ち難くすることができる。

また、図５、図６に示すような定形、図７に示すような非定形な平面模様か凹凸模様パターンＰ５、Ｐ１０で透明部と不透明部とによって模様化して、透明部にスポット溶接の圧痕が透けても、背景への同化やカムフラージュの効果が得られ、目立たなくすることができる。形状の類似度によっては埋没効果も幾分得られる。しかし、本発明者の実験によれば、図５、図６、図７に示すサイズの平面模様か凹凸模様パターンＰ５、Ｐ１０では模様付け効果は得られても、鏡面による正反射がレーザ溶接による屈曲部の形状を目立たせてしまい凸部の丸みのある外面によっても目立ち難くすることができなかった。図７に示すような凹凸模様・パターンＰ１０を図８に示すサイズまで小さくすると、鏡面の連続性がきめ細かく崩れてレーザ溶接による屈曲部の目立ち程度が半減し始め、さらにサイズを１／２程度に小さくすると模様付け効果に加え、レーザ溶接による屈曲部を目立ち難くする効果も得られる。

しかし、このような定形、非定形な平面模様か凹凸模様パターンＰ５、Ｐ１０を、図５、図６、図７に示すような鉄道車両構体１の長手方向Ａまたはおよび上下方向Ｂに向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った平面模様か、凹凸模様パターンＰ６〜Ｐ９、Ｐ１１〜Ｐ１４にすると、定形、非定形な模様パターンに線状、非線状な荒らし模様が複合した平面または凹凸の模様付けができ、平面模様パターンＰ６〜Ｐ９、Ｐ１１〜Ｐ１４では線状の向きに沿うレーザ溶接の屈曲部に対する同化ないしはカモフラージュの効果を得てその分目立ち難くすることができる。凹凸模様パターンＰ６〜Ｐ９、Ｐ１１〜Ｐ１４では特に、レーザ溶接による連続した屈曲部を凹凸模様によって視覚的に分断するのに併せ、線状の荒らし面によるそれに直交する方向への入射光の微細散乱作用にて直線のレーザ溶接に沿った屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、非線状荒らし面によっては入射光の方向性のない微細散乱によってレーザ溶接の向きに関係なくそれによる屈曲部のぼかし効果ないしは埋没効果が幾分得られ、目立たなくすることができる。

ところで、本発明者の実験によれば、粗面の荒らし度は、砥粒の粒度で見て、６０〜２２０番であるのが好適であり、外板２の外観を損なわない程度の荒らしによって、溶接接合部６における溶接痕の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果、同化効果が十分に得られ、目立たなくすることができる。

最後に、鉄道車両構体１は図４に示すように、側構体１１の外板２が、鉄道車両構体１の長手方向に向いてレーザ溶接接合する内側配置材３の配置域を少なくともカバーした範囲で、１５００〜１００００ｍｍの曲率半径を持って上下方向に湾曲している。このようにすると、外板２が内側配置材３と鉄道車両構体１の長手方向に向いてレーザ溶接してできる屈曲部の突出向きと、外板２が１５００〜１００００ｍｍの曲率半径を持った湾曲の突出向きが一致することで、入射光の拡散反射特性の点で共通し、屈曲部外面の外板２外面に対する屈曲率および突出率を、平板に対するよりは低減し、かつ、外板２の湾曲形状はレーザ溶接接合部６を境にその両側がその周辺部の内側への面外変形を伴って内側に屈曲する変形力を、外側に凸の湾曲方向から内側に凸への反転に対する突っ張り抵抗にて抑えることによっても、レーザ溶接による屈曲部外面の外板２外面に対する屈曲率および突出率を低減するので、湾曲した外板２の外面とレーザ溶接による屈曲部外面との方向が一致している入射光の拡散特性の差を抑えて、鉄道車両構体１の長手方向Ａにレーザ溶接が行なわれる内側配置材の配置域においてレーザ溶接による屈曲部の背景に対するぼかし効果ないしは埋没効果が得られ、上記した各種のパターンＰ１〜Ｐ１４などの併用で、より目立ち難くすることができる。

本発明は、鉄道車両構体の内側配置材などとの溶接接合部を持った外板に実用でき、溶接痕を目立たないか、目立ち難くすることがでる。

本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における外板に微細凹凸模様・パターンを持った側構体の１つの例を示す一部側面図である。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における外板に線状荒らし粗面パターンを持った側構体の別の例を示す一部側面図である。 図２の外板の外面に施した線の荒らし粗面パターン例をスケールと共に示す模式図である。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体の外板を上下方向に湾曲させた例を示す横断面図であり、各種パターンとの併用もされる。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における側構体の外板に適用した定形凹凸模様・パターン例、荒らし微細凹凸模様・パターン例を示すパターン図である。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における側構体の外板に適用した別の定形凹凸模様・パターン例、荒らし微細凹凸模様・パターン例を示すパターン図である。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における側構体の外板に適用した非定形凹凸模様・パターン例、荒らし微細凹凸模様・パターン例を示すパターン図である。 本発明に係る実施の形態の鉄道車両構体における側構体の外板に適用したより微細な非定形凹凸模様・パターン例を示すパターン図である。 鉄道車両の車両構体における側構体の外板の内側配置材とのレーザ溶接接合部にできる溶接痕としての屈曲部を示す断面図である。

符号の説明

１ 鉄道車両構体
２ 外板
３、４、５ 内側配置材
４ 側梁
６ 溶接接合部
１１ 側構体
２１ シートフィルム
Ａ 車両の長手方向
Ｂ 車両の上下方向

Claims (4)

1. 外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、少なくとも側構体の外板は、その外面に、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチング加工の少なくとも１つによる、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様か凹凸模様パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続な平面模様か凹凸模様のパターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の連続、不連続な平面模様か、凹凸模様に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った微細な平面模様か凹凸模様のパターン、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った平面模様か凹凸模様のパターン、の少なくとも１つが形成されたシートフィルムが貼着されていることを特徴とする鉄道車両構体。
2. 外板に内側の配置材や重ね材との溶接接合部を持った鉄道車両構体において、少なくとも側構体の外板は、その外面に、印刷、エンボス加工、研磨加工、エッチング加工の少なくとも１つによる、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状の荒らし粗面の平面模様か凹凸模様パターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の微細な連続、不連続な平面模様か凹凸模様のパターン、車両の長手方向またはおよび上下方向の方向性を持った微細幅形状および密集配列の連続、不連続な平面模様か、凹凸模様に車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面パターンを持った微細な平面模様か凹凸模様のパターン、定形、非定形で、車両の長手方向またはおよび上下方向に向いた線状または非線状の荒らし粗面を持った平面模様か凹凸模様のパターン、の少なくとも１つが形成されたシートフィルムが貼着され、かつ、溶接接合する内側配置材の配置域を少なくともカバーした範囲で、１５００〜１００００ｍｍの曲率半径を持って上下方向に湾曲していることを特徴とする鉄道車両構体。
3. 粗面荒らし度は、砥粒の粒度で見て、６０〜２２０番に相当する請求項１、２のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。
4. シートフィルムは、金属シートの表面または樹脂フィルムの金属の蒸着面にエンボス加工、研磨加工、またはエッチング加工された凹凸模様パターンを有している請求項１、２のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。

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