JP6374707B2 - 鉄道車両構体用外板 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両構体に使用される外板に関する。

図１６に、従来の鉄道車両構体の一例として側構体の一部を内部から見た様子を示す。側構体ＢＳｃは、外板ＰＥｃに骨組みが溶接されてなる骨皮構造を有している。骨組みには、車両高さ方向Ｄｖに延在する縦骨ＦＶと、車両長手方向Ｄｌに延在する横骨ＦＬと、補強骨ＦＲとが含まれる。縦骨ＦＶと横骨ＦＬとは、互いに接続されて側構体ＢＳｃを形作ると共に、構造強度を担う主骨格を成す主骨である。なお、縦骨ＦＶと横骨ＦＬとの間には、外板ＰＥｃの歪みを抑えるべく補強骨ＦＲが多数配置されている。補強骨ＦＲは、側構体ＢＳｃの形成や構造強度の保持を目的としておらず、外板ＰＥｃに接合されておれば良く、縦骨ＦＶや横骨ＦＬに接合される必要はない。

図１７及び図１８に、図１６における主骨（縦骨ＦＶ及び横骨ＦＬ）と補強骨ＦＲとをそれぞれ別に表示する。図１７に、縦骨ＦＶと横骨ＦＬとが互いに接続されて外板ＰＥｃに接合されている様子が示されている。図１８に、補強骨ＦＲが外板ＰＥｃに接合されている様子が示されている。

図１９には、外板ＰＥｃに接合されるハット材である補強骨ＦＲの縦断面を示す。本例においては、フランジ長Ｌｆは３０ミリメートル、頭頂高さＨｔは３０ミリメートル、頭頂幅Ｗｔは５０ミリメートルである。

図１６及び図１８に示す様に、外板ＰＥｃの歪み防止（側構体ＢＳｃの構造強度に直接寄与しない）のために多数の補強骨ＦＲが用いられているために、側構体ＢＳｃを構成する部品点数及び重量の大幅な増大を招く。多数の補強骨ＦＲを、縦骨ＦＶと横骨ＦＬとの間で、一つずつ外板ＰＥｃに溶接するため、自動化が難しく、工数の増大と共に熟練を要する。さらに、外板ＰＥｃの内面での補強骨ＦＲの溶接は、その痕が外板ＰＥｃの表面に顕著に出現することがあり、側構体ＢＳｃの外観を大幅に損なうことがある。溶接痕を消す或いは目立たなくするためには、さらなる熟練や工数を要して溶接を行う、或いは外板ＰＥｃの表面処理を行う必要がある。

このように、側構体ＢＳｃの構造強度のためでは無く、外板ＰＥｃの美観（表面歪み低減）確保のために用いられる補強骨ＦＲが、側構体ＢＳｃの重量及び作成（含む表面処理）工数の増大の要因となっている。側構体ＢＳｃの軽量化、作成工数の低減、及び外観確保のためには、補強骨ＦＲの廃止或いは使用を大幅に限定することが望ましい。なお、補強骨ＦＲに起因する問題は、側構体ＢＳｃに限られるものでなく、外板と骨組みからなる骨皮構造を有する構体に共通して存在する。

鉄道車両構体において、上述の補強骨ＦＲに起因する問題の発生と共に外板ＰＥｃの表面歪み防止を図る様々な工夫がなされている（特許文献１、２、及び３参照）。特許文献１及び特許文献２に記載の鉄道車両構体は、従来の互いに接合される縦骨ＦＶ及び横骨ＦＬで構成される主骨格と、補強パネルとで構成されている。言い換えれば、上述の多数の補強骨ＦＲが補強パネルに交換されている。補強パネルには、プレス加工により凹凸（特許文献１）或いは一つずつプレス成形されたビード（特許文献２）が設けられている。つまり、補強パネルが従来の互いに接合された縦骨ＦＶ及び横骨ＦＬに相当し、凹凸或いはビードが従来の補強骨ＦＲに相当している。よって、本来補強骨ＦＲには含まれない、少なくとも形成された多数の凹凸やビード間を繋ぐ（多数の凹凸やビードが形成される）基盤部が追加されている。

特許文献３に記載の鉄道車両構体においては、従来の外板ＰＥｃと補強骨ＦＲとが一体的に形成されている。つまり、外板ＰＥｃをプレスして、従来の補強骨ＦＲに相当するビードを成形している。これにより、鉄道車両構体の外板が、動的荷重によって自重により変形することの防止が図られている。

図２０を参照して特許文献１に記載の鉄道車両構体についてより詳しく説明する。外板（以降、「アウターパネル」）２には、補強材となる複数枚のインナーパネル４が接合されている。アウターパネル２は高張力鋼からなる複数の板で構成され、インナーパネル４は深絞り鋼をプレス加工により凹凸を設けて一体成形されている。インナーパネル４の側端はアウターパネル２の車両内側に溶接される。補強骨ＦＲが凹凸が設けられたインナーパネル４に置き換わる構造により、従来の補強骨ＦＲや骨部材を外板ＰＥｃに接合する骨皮構造に比べて部品点数が削減されると共に、平面精度が向上するため歪取り等の工数が削減される。

しかしながら、補強骨ＦＲ自体は廃止されているが、補強骨ＦＲに相当する数だけ凹凸が必要である。よって、凹凸の総重量が従来の補強骨ＦＲの総重量と同じであったとしても、インナーパネル４の凹凸が設けられていない部分（基盤部）の重量が追加されることは不可避であり、車両構体としての軽量化は阻害される。また、図２０より、凹凸は大きさ及び重量共に、補強骨ＦＲに比べて大きいことが見てとれ、構体の重量が大きくなると判断される。なお、補強骨ＦＲに相当する凹凸に起因する溶接痕がアウターパネル２に顕在化する虞を有しないが、個々の補強骨ＦＲに比べて遙かに重いインナーパネル４をアウターパネル２へ接合する作業に起因する痕がアウターパネル２の表面に顕在化する虞がある。

図２１及び図２２を参照して特許文献２に記載の外板について説明する。図２１に示すように、外板の車内側面には、従来の補強骨ＦＲに相当するビード１２、１３が成形された補強パネル９、１０、１１が取り付けられている。図２２に、ビード１３が所定の間隔を空けて設けられた補強パネル１１の縦断面を示す。一般的に各鉄道会社の仕様に基づき製造される鉄道車両においては、一体プレスで補強パネルにビードを成形するためには、補強パネル毎のプレス型が必要となる。本例においては、２つのプレス型を組み合わせて所望の長さのビードを補強パネルに一つずつ成形することにより、補強パネルのサイズや形状が変わってもビードの本数や配置を自由に設定できる。

しかしながら、補強パネル１１に一つずつビードを成形するため、一体プレス成形に比べて生産性は劣ると共に、ビードによる重量化は解消できない。また特許文献１におけるインナーパネル４と同様に、補強骨ＦＲ自体は廃止されているが、補強骨ＦＲに相当する数だけビード１２、１３が必要である。よって、ビード１２、１３の総重量が従来の補強骨ＦＲの総重量と同じであったとしても、ビード１２、１３が設けられていない部分の重量が追加されることは不可避であり、車両構体としての軽量化は阻害される。また、図２２より、ビード１２、１３は大きさ及び重量共に、補強骨ＦＲに比べて大きいことが見てとれ、構体の重量が大きくなると判断される。なお、補強骨ＦＲに相当する凹凸に起因する溶接痕が外板（不図示）に顕在化する虞を有しないが、個々の補強骨ＦＲに比べて遙かに重い補強パネル１１を外板へ接合する作業に起因する痕が外板の表面に顕在化する虞がある。

図２３及び図２４を参照して、特許文献３に記載の外板について説明する。図２３に示す外板は、妻構体に取り付けられる外板（以降、「妻外板」）である。妻外板Ｐｅｇは、妻構体（不図示）にスポット溶接Ｗｓにて取り付けられている。妻外板Ｐｅｇは、外板Ｐｅに車両長手方向Ｄｌに突出する複数（本例では、２８本）のビードＢが所定の間隔で車両幅方向Ｄｗに延在して設けられている。

図２４に、妻外板Ｐｅｇの縦断面を示す。同図に示すように、妻外板Ｐｅｇでは、板厚Ｔ（本例では、１．５ｍｍ）の外板Ｐｅに、数本（本例では、２８本）のビードＢが車両幅方向Ｄｗに平行にプレス出しされて延在している。ビードＢの横断面形状は、外板Ｐｅに対してエッジＣｅを成して、所定の曲率半径Ｒｂで規定される曲面で車両長手方向Ｄｌ／車両高さ方向Ｄｖに盛り上がり、車両長手方向Ｄｌでのピーク高さＨｂ（以降、「ビード高Ｈｂ」）に達する。つまり、ビードＢは幅広（本例では、ビード幅Ｗｂ＝３５ｍｍ）で、低い（本例では、ビード高Ｈｂ＝６ｍｍ）アーチ状断面を有している。ビードＢにおいては、その凸面Ｓｐ側で、ビードＢの輪郭に沿ったエッジＣｅが生成される、つまりビードＢの凸面Ｓｐ側の断面形状はエッジＣｅで急激／不連続的に変化する。一方、凹面Ｓｒ側の断面形状は滑らかに連続的に変化する。

ビードＢは、妻構体（不図示）の構造強度を担う役目は負っておらず、美観上の目的（外板Ｐｅ上で僅かな歪みの発生防止及び、発生した歪みを目立たなくする）で設けられている。妻外板Ｐｅｇに構造強度の一部を担わせる必要が無くなった現状に基づき、ビードＢは簡易ビードである。

上述のように、特許文献３に記載のビードＢは、従来のビードに比べると簡易版であり、ビードプレス金型に対する品質要求を下げることにより金型に起因するコストの低減を図っている。

特許文献３においては、鉄道車両の前後の端部に配置される妻構体に働く動的荷重に起因する、妻構体の外板の自重による変形を抑えるべくビード成形が開示されている。外板を変形させて従来の補強骨ＦＲに相当するビードをプレス成形することにより、実質的に、補強骨ＦＲの重量に対応する分の軽量化に加えて、溶接に起因する諸問題も解消している。また、特許文献１のインナーパネル４や、特許文献２の補強パネル１１のように、補強骨ＦＲの代替手段が形成されたパネルが追加されないので、パネル追加に起因する重量増加や溶接痕の虞はない。

なお、妻構体の外板には、基本的に車両重量や積載重量による車両の変形による応力が外力として働き難いため、この外力に抗するビード成形については具体的な提案はされていない。しかしながら、鉄道車両の構体において、車両の長手方向に延在する側構体等では外力の影響は大きい。外力により外板に働く応力に対して、如何にビードを成形するかについては具体的に提案がされていない。

特開平５-６９８２３号公報 特開２００２-７９９３６号公報 特開２０１３-７８９８７号公報

上述のように、特許文献１においては、補強骨ＦＲそのものがインナーパネル４に形成される凹凸に取って代わられることにより、部品点数は低減するものの、重量の低減は期待できない。それどころか、インナーパネルの基盤部は、明らかに従来に比して追加部材であるので、構体としての重量は増大する。さらに、インナーパネルの作成及び接合など作業及びそのための設備（例えばインナーパネル毎のプレス型）が新たに必要である。一方、補強骨ＦＲに相当する凹凸に起因する溶接痕がアウターパネル２に顕在化する虞を有しないが、インナーパネルをアウターパネルへ接合する作業に起因する痕がアウターパネルに顕在化する虞がある。

特許文献２においては、プレス型に対する要求は低減されるものの、特許文献１における問題に加えて、補強パネルに一つずつビードを成形するため生産性が劣る。なお、補強パネルの外板への接合に起因する痕が外板表面で顕在化する虞や、補強パネルの基盤部の追加による重量の増大などは、特許文献１におけるのと同様の問題を有している。

特許文献３においては、外板に簡易ビードを一体的に形成することによって、特許文献１及び２における鉄道車両構体の重量増加及び外板の溶接痕の顕在化の問題は解消される。しかしながら、鉄道車両構体に働く応力に対応して、ビードを如何に配置するかについては、具体的には開示されていない。

上述の問題に鑑みて、本発明は、鉄道車両構体に働く応力に応じて、ビードを設けた外板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る鉄道車両構体用外板は、
互いに平行に対向する第１の主面と第２の主面とで規定される平板に、窓と出入口が形成され、複数のビードが車両高さ方向に対して所定の角度をなす第１の方向に延在して補強板を設けることなく形成される鉄道車両構体用外板であって、
前記ビードはそれぞれ、所定の輪郭形状を有して前記第１の主面から前記第２の主面側に突出し、
前記所定の角度は、０°より大きく９０°より小さく、
前記窓と前記出入口の間の吹寄せ部では、前記第１の方向に延在して形成されたビードと、角丸三角形のビードＢｔとが組み合わせされて形成され、
前記角丸三角形ビードの長辺は前記第１の方向に延在して形成されたビードと同じ方向に傾いていることを特徴とする。

本発明においては、鉄道車両構体に働く応力に応じて、外板にビードを形成することにより、鉄道車両の軽量化を実現できる。

本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用の外板を側構体に用いた場合、外板に形成されるビードの配置パターンの一例を示す外板の外観図である。 図１の側構体を、車内から車両幅方向に見た、外板の内面におけるビードと主骨との関係を示す図である。 図２から、主骨を取り除くと共に、外板に於けるビードの配置パターンを領域に分けて示す図である。 ビードが形成される前の外板に荷重が掛かった時の変形状態を模式的に示す図である。 図４における、窓出入口間領域における引張及び圧縮応力分布をＦＥＭ解析した結果を示す図である。 図５における引張応力分布のみを抜き出した図である。 図５における圧縮応力分布のみを抜き出した図である。 図５に示した窓出入口間領域とは別の窓出入口間領域における引張及び圧縮応力分布をＦＥＭ解析した結果を示す図である。 図８における引張応力分布のみを抜き出した図である。 図８における圧縮応力分布のみを抜き出した図である。 図６における引張応力の優勢部分の方向と、ビード配置方向を示す図である。 図７における圧縮応力の優勢部分の方向と、ビード配置方向を示す図である。 図９における引張応力の優勢部分の方向と、ビード配置方向を示す図である。 図１０における圧縮応力の優勢部分の方向と、ビード配置方向を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る鉄道車両用の外板を側構体に用いた場合、外板に形成されるビードの配置パターンの一例を示す、側構体を車内から見た図である。 従来の鉄道車両構体の側構体の一部を内部から見た図である。 図１６の側構体において、補強骨を除いた状態を示す図である。 図１６の側構体において、主骨格を除いた状態を示す図である。 外板に接合されている補強骨の端面形状を示す図である。 補強部材を有する従来の鉄道車両構体の側構体の縦断面である。 ビードが形成された内板を有する従来の鉄道車両構体の正面図である。 図２１の鉄道車両構体の縦断面図である。 外板にビードが成形されている従来の妻外板の正面図である。 図２３において、直線ＩＩ−ＩＩで切断した妻外板の横断面である。

（実施の形態１）
以下に図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る鉄道車両構体用外板の一例として側構体の外板（以降、「側外板」）について説明する。同図において、Ｄｖ方向は車両の高さ方向（以降、「車両高さ方向Ｄｖ」）を、Ｄｌ方向は車両の長手方向（以降、「車両長手方向Ｄｌ」）を、Ｄｗ方向は車両の幅方向（以降、「車両幅方向Ｄｗ」）を、それぞれ表す。図１においては、紙面の都合上、本実施の形態に係る側外板ＰＥ１を備える側構体ＢＳ１の半車両分（以降、「半側構体ＢＳｈ１」）を車外から車両幅方向Ｄｗ方向に見た様子を示す。半側構体ＢＳｈ１は、側構体ＢＳ１を車両長手方向Ｄｌ方向における中央部で切ったものである。同図に示されていない、側構体ＢＳ１の残りの半車両分を半側構体ＢＳｈ１’と呼ぶ。なお、側外板ＰＥ１で、半側構体ＢＳｈ１及び半側構体ＢＳｈ１’を構成する部分をそれぞれ半側外板ＰＥｈ１及び半側外板ＰＥｈ１’と呼ぶ。半側構体ＢＳｈ１（含む半側外板ＰＥｈ１）と半側構体ＢＳｈ１’（含む半側外板ＰＥｈ１’）とは、基本構造は対称である。以降の説明は、図示されている半側構体ＢＳｈ１（半側外板ＰＥｈ１）に関するが、特記無き限り、図示されていない半側構体ＢＳｈ１’（半側外板ＰＥｈ１’）にも、構造が対称であることを前提に適用される。

側構体ＢＳ１には、同図において左から順番に、半側構体ＢＳｈ１に窓Ｗ１、出入口Ｄ１、窓Ｗ２、出入口Ｄ２、及び窓Ｗ３（図１において、左半分のみ表示）が開口されている。表示されていないが、半側構体ＢＳｈ１’に、窓Ｗ３の右半分、出入口Ｄ３、窓Ｗ４、出入口Ｄ４、及び窓Ｗ５がそれぞれ、出入口Ｄ２、窓Ｗ２、出入口Ｄ１、及び窓Ｗ１に対称に開口されている。

出入口Ｄ１の下部に示す白三角（△）は、側構体ＢＳ１に対する台車の空気バネの支点を示す。なお、図示されていない出入口Ｄ４の下部にも台車の空気バネ支点が設定されていることは言うまでも無い。本実施の形態１に係る側構体ＢＳ１及び側外板ＰＥ１は基本的に、ビードの配置パターンも含めて、車両長手方向Ｄｌ中央部で車両高さ方向Ｄｖに関して、構造時に線対称に構成されている。以降、図１に示されている半側構体ＢＳｈ１及び半側外板ＰＥｈ１に関して成される説明をもって、半側構体ＢＳｈ１’及び半側外板ＰＥｈ１’についての説明に代える。

側外板ＰＥ１は、互いに平行に対向する第１の主面と第２の主面とで規定される平板に、長さやサイズが様々な複数のビードＢのそれぞれが、特許文献３に開示されている方法によって設けられて構成されている。複数のビードＢは、プレス出しによって、車両外側へ向かって（第１の主面から第２の主面側に）突出するように設けられている。ビードＢの輪郭は角丸長方形状（対向する直線と円弧から成る形状）及び角丸三角形状（三角形の角が円弧である形状）の二種類に大別できる。これら２種類のビードＢを、必要に応じて、それぞれ角丸長方形ビードＢｒ及び角丸三角形ビードＢｔと呼んで識別する。ビードＢはそれぞれ、所定の方向Ｄｂ（以降、「ビード延在方向Ｄｂ」）に延在している。

角丸三角形ビードＢｔは、特許文献３に具体的には述べられていないが、具体的に開示されている角丸長方形ビードＢｒに準じて作成できる。なお、本実施の形態においては、角丸三角形ビードＢｔは、直角三角形状に形成されており、その斜辺方向をビード延在方向Ｄｂとする。

ビードＢ（より詳しくは、角丸長方形ビードＢｒ）のビード延在方向Ｄｂは大きく分けて、縦、横、及び斜めの三種類である。縦とは車両高さ方向Ｄｖに平行な方向であり、横とは車両長手方向Ｄｌに平行な方向である。斜めとは車両高さ方向Ｄｖに対して所定の角度θ（以降、「傾斜角θ」）を成す、或いは車両長手方向Ｄｌに対して所定の角度（９０°−θ）を成す方向である。なお、傾斜角θは０°より大きく９０°より小さい。後程、図１１〜図１４を参照して、側外板ＰＥに働く応力とビード延在方向Ｄｂの具体例について述べる。縦方向に延在する角丸長方形ビードＢｒを縦ビードＢｒｖ、横方向に延在する角丸長方形ビードＢｒを横ビードＢｒｌ、斜め方向に延在する角丸長方形ビードＢｒを斜めビードＢｒｏと識別する。

なお、角丸長方形ビードＢｒは、その延在方向に平行な方向に働く力に抗する能力は高い。つまり、角丸長方形ビードＢｒは延在方向に掛かる圧縮力或いは引張力に対して、容易には変形しない。しかしながら、角丸長方形ビードＢｒは延在方向に対して平行でない方向に働く力に抗する能力は、平行力に抗する能力に比べて低い。この場合、引張力に対するよりも圧縮力に対して抗する能力が劣る。とくに、圧縮力或いは引張力が角丸長方形ビードＢｒに対して剪断力として働く場合が、角丸長方形ビードＢｒの対変形能力は最も低い。

この観点より、本発明では、側外板ＰＥ１に主に圧縮力が働く部分では、角丸長方形ビードＢｒをその延在方向が圧縮力の働く方向と平行になるように、つまり角丸長方形ビードＢｒの長さが圧縮されるような姿勢で配する。側外板ＰＥ１に主に引張力が働く部分では、角丸長方形ビードＢｒをその延在方向が引張力の働く方向に垂直に、つまり角丸長方形ビードＢｒの幅が伸ばされるような姿勢で配する。そして、圧縮力及び引張力が共に働く部分では、圧縮力の働く方向にできるだけ平行に近くなるように、所定の傾斜角θを成すような姿勢で配することにより、圧縮力による剪断抵抗を確保しつつ対引張力の確保を図っている。縦ビードＢｒｖ、横ビードＢｒｌ、及び斜めビードＢｒｏのそれぞれの配置位置と傾斜角θは、側構体ＢＳ１（特に側外板ＰＥ１）に働く応力に応じて適宜決定されるが、これについては後程、図２〜図１４を参照して詳述する。

図２に、図１に示した半側構体ＢＳｈ１を車内から車両幅方向Ｄｗ方向に見た様子を示す。なお、半側構体ＢＳｈ１’は、図２において、半側構体ＢＳｈ１の左側に位置する。半側構体ＢＳｈ１においては、図１６及び図１７に例示した従来の側構体ＢＳｃにおけるのと同様に、複数の横骨ＦＬと複数の縦骨ＦＶとが互いに接続されて形成される主骨格に、図１に示す側外板ＰＥ１が接合されている。側外板ＰＥ１には、補強骨ＦＲ（図１８）が接合される代わりに、ビードＢが直接形成されている。

窓Ｗ１、Ｗ２、及びＷ３、出入口Ｄ１及びＤ２の開口部を除いて、車両長手方向Ｄｌ及び車両高さ方向Ｄｖにそれぞれ延在する横骨ＦＬ及び縦骨ＦＶが側外板ＰＥ１に接合されている。ビードＢは、上述のように、車両外側へ向かって突出するように形成されているので、主骨格を成す縦骨ＦＶ或いは横骨ＦＬと重なることがあっても、縦骨ＦＶ或いは横骨ＦＬと側外板ＰＥ１とが当接することを妨げず、主骨格と側外板ＰＥ１との接合の支障となることはない。なお、主骨格がビードＢ間の平坦部に配置される等の場合は、ビードＢは車両内側ヘ向かって突出するように形成されても良い。

説明の便宜上、窓Ｗ１、窓Ｗ２、及び窓Ｗ３に隣接する横骨ＦＬをそれぞれ横骨ＦＬｗ１、ＦＬｗ２、及びＦＬｗ３と識別する。窓Ｗ１、窓Ｗ２、及び窓Ｗ３、出入口Ｄ１及びＤ２の開口端部に隣接する縦骨ＦＶをそれぞれ縦骨ＦＶｗ１、ＦＶｗ２、及びＦＶｗ３、ＦＶｄ１、及びＦＶｄ２と識別する。

さらに、窓Ｗ１の上端部及び下端部に位置する横骨ＦＬｗ１をそれぞれ上横骨ＦＬｗ１Ｕ及び下横骨ＦＬｗ１Ｄと識別し、窓Ｗ１の左端部及び右端部に位置する縦骨ＦＶｗ１をそれぞれ左縦骨ＦＶｗ１Ｌ及び右縦骨ＦＶｗ１Ｒと識別する。同様に、窓Ｗ２の上端部及び下端部に位置する横骨ＦＬｗ２をそれぞれ上横骨ＦＬｗ２Ｕ及び下横骨ＦＬｗ２Ｄと識別し、窓Ｗ２の左端部及び右端部に位置する縦骨ＦＶｗ２をそれぞれ左縦骨ＦＶｗ２Ｌ及び右縦骨ＦＶｗ２Ｒと識別する。窓Ｗ３の上端部及び下端部に位置する横骨ＦＬｗ３をそれぞれ上横骨ＦＬｗ３Ｕ及び下横骨ＦＬｗ３Ｄと識別し、窓Ｗ３の左端部及び右端部に位置する縦骨ＦＶｗ３をそれぞれ左縦骨ＦＶｗ３Ｌ（不図示）及び右縦骨ＦＶｗ３Ｒと識別する。

また、出入口Ｄ１の左端部及び右端部に位置する縦骨ＦＶｄ１をそれぞれ左縦骨ＦＶｄ１Ｌ及び右縦骨ＦＶｄ１Ｒと識別する。出入口Ｄ２の左端部及び右端部に位置する縦骨ＦＶｄ２をそれぞれ左縦骨ＦＶｄ２Ｌ及び右縦骨ＦＶｄ２Ｒと識別する。

図３を参照して、半側外板ＰＥｈ１（側外板ＰＥ１）に設けられるビードＢの配置（以降、「ビードパターン」)について説明する。図３は図２から主骨格を削除すると共に、設けられているビードＢの配置パターンに応じて、側外板ＰＥ１を複数の領域（以降、「ビードパターン領域」）に分類して表示している。具体的には、窓Ｗ１の周囲は、窓上部領域ＡＷ１Ｕ、窓下部領域ＡＷ１Ｄ、及び窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１に分けられる。

窓上部領域ＡＷ１Ｕは、上横骨ＦＬｗ１Ｕ（図２）と屋根構体（不図示）との間の幕板部を含む。窓下部領域ＡＷ１Ｄは、下横骨ＦＬｗ１Ｄ（図２）と台枠構体（不図示）との間の腰板部を含む。窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１は、窓Ｗ１と出入口Ｄ１との間の吹寄部を含む。

同様に、窓Ｗ２の周囲は、窓上部領域ＡＷ２Ｕ、窓下部領域ＡＷ２Ｄ、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１、及び窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ２に分類される。窓Ｗ３の周囲は、窓上部領域ＡＷ３Ｕ、窓下部領域ＡＷ３Ｄ、及び窓出入口間領域ＡＷ３Ｄ２に分類される。そして、出入口Ｄ１及びＤ２のそれぞれの上端部と屋根構体との間の出入口上部領域ＡＤ１Ｕ及び出入口上部領域ＡＤ２Ｕに分類される。

図４に、側構体ＢＳ１に相当する側構体ＢＳを備える鉄道車両において、側外板ＰＥ１に相当する側外板ＰＥに満車状態での応力が働いている状態を、上述のビードパターン領域を重ね合わせて表示している。同図では、半側外板ＰＥｈのみ示す。後程、図５、図６、図７、図８、図９、及び図１０を参照して、半側外板ＰＥｈに働く応力分布をＦＥＭ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）解析した結果について述べる。

側構体ＢＳの垂直満車荷重は、出入口Ｄ１及び出入口Ｄ４（不図示）の下部に位置する台車の空気バネの支点△に掛かる。なお、半側外板ＰＥｈにはビードＢは形成されていない状態で解析した。この計算では、垂直満車荷重は、構体（屋根構体、側構体、妻構体及び台枠）、車内設備、屋根や床下に搭載される機器、及び乗員の最大重量（例えば定員の３倍）の和に設定されている。

垂直満車荷重は、設計的に想定される鉄道車両構体に対して、車両高さ方向Ｄｖに掛かる最大静荷重である。垂直満車荷重の内で乗員の重量は、停車駅毎に変動するが、他の重量は原則的に変動しない。なお、鉄道車両の実走行時には、走路の地形的要因や加減速要因により、垂直満車荷重は車両高さ方向Ｄｖと別の方向にも分力として働くが、側外板ＰＥを歪ませようとする力としては、垂直満車荷重より遙かに小さい。よって、本実施の形態においては、垂直満車荷重が台車の空気バネの支点△を介して側外板ＰＥに働く応力のＦＥＭ解析結果に基づいて、設けられるビードＢの形状及びビード延在方向Ｄｂが決定されている。

図４に強調されているように、側外板ＰＥｈは主に、両側の台車の空気バネの支点△の間が曲がって垂れ下がるように変形し、支点△から車両長手方向Ｄｌ方向における端部までの部分は概ね直線的に跳ね上がる。なお、特に台車の空気バネの支点△により近い、窓Ｗ２の周辺部での変形や主応力は、窓Ｗ３の周辺部にくらべて大きいと言える。

窓Ｗ１の周囲の領域について述べれば、窓上部領域ＡＷ１Ｕ、窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１、及び窓下部領域ＡＷ１Ｄにおいては、どの方向にも引張主応力は小さく、圧縮主応力は車両長手方向Ｄｌが優勢方向であった。よって、それぞれの領域で、複数の横ビードＢｒｌ（角丸長方形ビードＢｒ）が所定の間隔で形成されている。

図３に戻って、具体的には、窓下部領域ＡＷ１Ｄには、車両高さ方向Ｄｖに左縦骨ＦＶｗ１Ｌ（図２）の左右に、横ビードＢｒｌが三本ずつ（合計六本）、それぞれ車両高さ方向Ｄｖに所定の間隔で上段、中段、及び下段の位置に設けられている。なお、左側の３本の横ビードＢｒｌの上段及び下段に位置する２本は左縦骨ＦＶｗ１Ｌより窓Ｗ１側（図３において右側）にはみ出し、中段の１本は左縦骨ＦＶｗ１Ｌより出入口Ｄ１側（図３において左側）に離間している。右側の３本の横ビードＢｒｌの上段及び下段の２本は左縦骨ＦＶｗ１Ｌより右縦骨ＦＶｗ１Ｒ側（図３において右側）に窓Ｗ１の下部域に留まり、中段の１本は左縦骨ＦＶｗ１Ｌより出入口Ｄ１側にはみ出している。

上段、中段、及び下段の左右の横ビードＢｒｌは、それぞれ互いの対向端部が所定の間隔で離間している。このように、左右３本ずつの横ビードＢｒｌはそれぞれ対向端部が車両高さ方向Ｄｖに一列に並ばない様に形成されている。本実施の形態において、この配置を互の目状の配置と呼ぶ。但し、上段、中段、及び下段の何れにおいても、１本の横ビードＢｒｌが左縦骨ＦＶｗ１Ｌと交差している。結果、窓下部領域ＡＷ１Ｄで、車両高さ方向Ｄｖに大きな圧縮応力が働くことがあるが、左縦骨ＦＶｗ１Ｌで半側外板ＰＥｈ１は保持される。さらに、圧縮応力は、互の目状に配置された左右３本ずつの横ビードＢｒｌ間のジグザグ状空間によって減衰される。そして、半側外板ＰＥｈ１の歪の発生及び歪の顕現、さらに横ビードＢｒｌの座屈や剪断が抑制される。

窓上部領域ＡＷ１Ｕにおいては、左右１本合計２本の横ビードＢｒｌが、窓Ｗ１の上端部上で対向するように、形成されている。これにより、窓下部領域ＡＷ１Ｄに於けるのと同様に、車両高さ方向Ｄｖに圧縮応力が働いても、ビードＢｒｌの端部間の空間により減衰される。よって、横ビードＢｒｌの座屈や剪断が抑制されることにより、半側外板ＰＥｈ１の歪の発生及び歪の顕現が抑制される。

窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１においては、５本の横ビードＢｒｌが車両高さ方向Ｄｖに、所定の間隔で形成されている。窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１は、窓上部領域ＡＷ１Ｕ及び窓下部領域ＡＷ１Ｄに比べて、車両長手方向Ｄｌにおける長さが小さいと共に、左右が出入口Ｄ１及び窓Ｗ１のフレームで補強されている。また、５本の横ビードＢｒｌの座屈や剪断が抑制されることによって、十分な強度をもって半側外板ＰＥｈ１の歪の発生及び歪の顕現が抑制される。つまり、半側外板ＰＥｈ（図４）において発生する歪は、上述のように配置されたビードによって抑制される。

次に、窓Ｗ３の周囲の領域に関して述べる。同領域では、上述のように、台車の空気バネの支点△から遠いので、窓Ｗ２の周囲の領域に比べて車両高さ方向Ｄｖに働く変形応力が小さい。つまり、窓Ｗ１の周囲と同様に、どの方向にも引張主応力は小さく、圧縮主応力については車両長手方向Ｄｌが優勢方向であった。よって、窓上部領域ＡＷ３Ｕ、窓出入口間領域ＡＷ３Ｄ２、及び窓下部領域ＡＷ３Ｄでは、右縦骨ＦＶｗ３Ｒが左縦骨ＦＶｗ１Ｌにとって代わると共に、窓上部領域ＡＷ１Ｕ、窓出入口間領域ＡＷ１Ｄ１、及び窓下部領域ＡＷ１Ｄに対して概ね対称に構成されている点を除いては、同様に角丸長方形ビードＢｒ（横ビードＢｒｌ）が形成されている。

次に、出入口Ｄ１の上部である、出入口上部領域ＡＤ１Ｕについて述べる。同領域は、半側外板ＰＥｈ１の最も狭隘部であると共に、略直下に台車の空気バネの支点△が位置する。よって、台車の空気バネの支点△を介して車両高さ方向Ｄｖに働く応力を、出入口上部領域ＡＤ１Ｕという狭隘部で受けるために、出入口上部領域ＡＤ１Ｕには車両高さ方向Ｄｖに働く圧縮力が優勢になる。よって、複数の縦ビードＢｒｖが所定の間隔で形成されている。なお、出入口上部領域ＡＤ２Ｕにおいても、同様に複数の縦ビードＢｒｖが所定の間隔で形成されている。

次に、窓Ｗ２の周辺の領域に関して詳述する。上述のように、窓Ｗ２の周辺部は、半側外板ＰＥｈ（図４）において変形応力を最も大きな部分で受ける。但し、半側外板ＰＥｈ（側構体ＢＳ）の下端部は台枠の上面が当接しているために、他の領域に比べて大きな部材である窓下部領域ＡＷ２Ｄにおける変形及び応力は小さく、台枠から遠く且つ窓下部領域ＡＷ２Ｄに比べて狭小な部材である左右の窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１及びＡＷ２Ｄ２と窓上部領域ＡＷ２Ｕにおける変形及び応力は大きい。

よって、窓下部領域ＡＷ２Ｄには、左縦骨ＦＶｗ２Ｌ及び右縦骨ＦＶｗ２Ｒ（図２）のそれぞれの左右に、横ビードＢｒｌが三本ずつ（合計９本）が、上述の窓下部領域ＡＷ１Ｄ及びＡＷ３Ｄにおけるのと同様に形成されている。

窓上部領域ＡＷ２Ｕと窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１及びＡＷ２Ｄ２とにおいては、斜め方向に延在するビードＢ（斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔ）が形成されている。斜めビードＢｒｏと角丸三角形ビードＢｔとはそれぞれ、車両高さ方向Ｄｖにおける下端が上端よりも、台車の空気バネの支点△に近いように配置されている。斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔの配置については、後程詳述する。

上述の通り、ビードＢ（斜めビードＢｒｏ及び横ビードＢｒｌ）は所定の間隔を空けて配置されている。一例として、本実施の形態１においては、斜めビードＢｒｏ間の距離（以降、「斜めビード間距離ＰＢｒｏ」及び横ビードＢｒｌ間の距離（以降、「横ビード間距離ＰＢｒｌ」）はそれぞれ１５０ミリメートルに設定されている。なお、角丸長方形ビードＢｒの幅（以降、「角丸長方形ビード幅ＷＢｒ」は５０ミリメートルに設定されている。

次に、図５、図６、図７、図８、図９及び図１０を参照して、満車状態に、ビードＢが形成されていない半側外板ＰＥｈ（図４）に働く応力分布をＦＥＭ解析した結果について述べる。図５に、図４に於ける窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１を拡大して示す。図６及び図７に、図５における引張力分布及び圧縮力分布をそれぞれ抜き出して示す。図８に、図４に於ける窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ２を拡大して示す。図９及び図１０に、図８に於ける引張力分布及び圧縮力分布をそれぞれ抜き出して示す。

図１１及び図１２に、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１に働く引張応力の優勢方向（以降、「引張応力優勢方向Ｄｔ」）、圧縮応力の優勢方向（以降、「圧縮応力優勢方向Ｄｃ」）及びビード延在方向Ｄｂを示す。窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１において、引張応力優勢方向Ｄｔ（図１１）は右肩上がりに車両高さ方向Ｄｖに対して約４５°の角度を成し、圧縮応力優勢方向Ｄｃ（図１２）は右肩下がりに車両高さ方向Ｄｖに対して約４５°の角度を成している。なお、図１１及び図１２には、図示されていないが、窓上部領域ＡＷ２Ｕにおいても、引張応力優勢方向Ｄｔ及び圧縮応力優勢方向Ｄｃは窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１におけるのと同様である。

図１３及び図１４に、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ２に於ける引張応力優勢方向Ｄｔ、圧縮応力優勢方向Ｄｃ及びビード延在方向Ｄｂを示す。同図に示すように、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ２においても、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１におけるのと同様に、引張応力優勢方向Ｄｔ（図１３）は右肩上がりに車両高さ方向Ｄｖに対して約４５°の角度を成し、圧縮応力優勢方向Ｄｃ（図１４）は右肩下がりに車両高さ方向Ｄｖに対して約４５°の角度を成している。

図１１〜図１４に示すように、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１及びＡＷ２Ｄ２と窓上部領域ＡＷ２Ｕにおいては、引張応力優勢方向Ｄｔは車両高さ方向Ｄｖに対して、出入口Ｄ１及び窓Ｗ２方向に約４５°の傾斜角を有している。圧縮応力優勢方向Ｄｃは車両高さ方向Ｄｖに対して、窓Ｗ２及び出入口Ｄ２方向に約４５°の傾斜角を有している。よって、ビード延在方向Ｄｂが、引張応力優勢方向Ｄｔに対して直交すると共に、圧縮応力優勢方向Ｄｃに対して平行になるように、ビードＢが設けられている。つまり、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１及びＡＷ２Ｄ２と窓上部領域ＡＷ２Ｕにおいては、複数のビードＢが、車両高さ方向Ｄｖに対して、窓Ｗ２及び出入口Ｄ２方向に４５°傾斜して設けられる。これによって、圧縮応力をビードＢの長手方向（ビード延在方向Ｄｂ）で受け止めることにより、ビードＢの対剪断性または対座屈性を確保している。

図１１を参照してより詳しく述べれば、側外板ＰＥ１に主に引張力が働く部分では、斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔをその延在方向が引張力の働く方向に垂直に、つまり斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔの幅が伸ばされるような姿勢で配する。同様に、図１２に示すように、側外板ＰＥ１に主に圧縮力が働く部分では、斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔをその延在方向が圧縮力の働く方向と平行になるように、つまり斜めビードＢｒｏ及び角丸三角形ビードＢｔの長さが圧縮されるような姿勢で配する。

図３に戻って、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１には、斜めビードＢｒｏと角丸三角形のビードＢｔとが組み合わせされて形成されている。角丸三角形のビードＢｔは主に、狭隘な角部に設けられている。角丸三角形ビードＢｔの長辺は、斜めビードＢｒｏ（角丸長方形ビードＢｒ）と同じ方向に傾いている。本実施の形態においては、窓出入口間領域ＡＷ２Ｄ１における側外板ＰＥ１は、上横骨ＦＬｗ２Ｕ近傍の上部と、下横骨ＦＬｗ２Ｄ近傍の下部と、両者の間の中央部とに分割されている。

そのために、上部では２つの角丸三角形ビードＢｔが両角に設けられ、中央部に短い角丸長方形ビードＢｒ（斜めビードＢｒｏ）が設けられている。中央部では２つの角丸三角形ビードＢｔが左下及び右上の角に設けられ、その間に３本の角丸長方形ビードＢｒ（斜めビードＢｒｏ）が設けられている。下部では上部におけるのと同様に２つの角丸三角形ビードＢｔと短い角丸長方形ビードＢｒ（斜めビードＢｒｏ）が設けられている。このように、十分な長さの角丸長方形ビードＢｒ（斜めビードＢｒｏ）を形成することができない狭隘な部分では、角丸三角形ビードＢｔと短い角丸長方形ビードＢｒ（斜めビードＢｒｏ）とを組み合わせることによって、単位面積あたりのビードＢの割合を高めて、対歪み効果を高めている。

（実施の形態２）
以下に、図１５を参照して、本発明の実施の形態２に係る鉄道車両構体用外板（以降、「側外板」）について説明する。同図においては、図２と同様に、紙面の都合上、本実施の形態に係る側外板ＰＥ２を備える側構体ＢＳ２の半車両分（以降、「半側構体ＢＳｈ２」）を車内から車両幅方向Ｄｗに見た様子を示す。同図に示されていない、側構体ＢＳ２の残りの半車両分を半側構体ＢＳｈ２’と呼ぶ。半側構体ＢＳｈ２（含む半側外板ＰＥｈ２）と半側構体ＢＳｈ２’（含む半側外板ＰＥｈ２’）とは、基本構造は対称である。実施の形態１と同様に、特記無き限り、図示されていない半側構体ＢＳｈ２’（半側外板ＰＥｈ２’）にも、構造が対称であることを前提に適用される。以降、実施の形態１に共通の部材の説明は、特に必要ない限り省略する。

窓下部領域ＡＷ２Ｄにおいて、窓Ｗ２の右端下部に示す黒三角は、側構体ＢＳｈ２に対する台車のジャッキ支持点を示す。本実施の形態２に係る側構体ＢＳ２及び側外板ＰＥ２は基本的に、ビードの配置パターンも含めて、車両長手方向Ｄｌ中央部で車両高さ方向Ｄｖに関して、構造時に線対称に構成されている。したがって、図示されていない出入口の下部にもジャッキ支持点（黒三角）が設定されていることは言うまでも無い。

簡単に言うと、本実施の形態に係る側構体ＢＳ２は、垂直満車荷重に抗するべく構成されている実施の形態１に係る側構体ＢＳ１に、さらにジャッキアップに抗するべく考案されている。垂直満車荷重が側構体ＢＳに常に働く常時荷重であるのに対して、ジャッキアップ力は例えば車両構体を台車に搭載する時にのみ側構体ＢＳに一時的に働く臨時荷重である。さらに、垂直満車荷重が構体（屋根構体、側構体、妻構体及び台枠）、車内設備、屋根や床下に搭載される機器、及び乗員の最大重量（例えば定員の３倍）の和であるのに対して、ジャッキアップ荷重は最大でも車内設備、搭載機器及び乗員重量を含まない軽量である。

本実施の形態に係る側構体ＢＳｈ２においては、この軽量の臨時荷重が抗するパターンのビードＢが設けられている。つまり、実施の形態１と同様に、本実施の形態における側外板ＰＥｈ２には、垂直満車荷重及びジャッキアップ力に対して歪の発生及び歪の顕現を防止するためにビードＢが配置されている。実施の形態１と比較して、本実施形態においては、窓Ｗ２の下部つまり窓下部領域ＡＷ２Ｄにおけるビードパターンのみ異なる。よって、窓下部領域ＡＷ２Ｄ以外の領域におけるビードパターンの説明は、特に必要のない限り省略する。なお、本実施の形態２におけるビードＢ（縦ビードＢｒｖ）間の距離（以降、「縦ビード間距離ＰＢｒｖ」）は２００ミリメートルに設定されている。

窓下部領域ＡＷ２Ｄには、左縦骨ＦＶｗ２Ｌ（図２）の左右に横ビードＢｒｌが三本ずつ設けられている。実施の形態１と異なり、ジャッキ支持点（黒三角）の略直上に位置する右縦骨ＦＶｗ２Ｒの左右にはそれぞれ２本及び３本の縦ビードＢｒｖが設けられている。これにより、ジャッキ支持点（黒三角）で側構体ＢＳ２或いは鉄道車両がジャッキアップされる時に、側外板ＰＥ２に対して車両高さ方向Ｄｖに主に剪断力として働く応力を、角丸長方形ビードＢｒ（縦ビードＢｒｖ）の長手（延在）方向の対圧縮抗力で受け止めることを意図している。

本発明は、強度を有する鉄道車両の外板に利用できる。

ＰＥｈ、ＰＥ１、ＰＥｈ１、ＰＥ２、ＰＥｈ２ 側外板
ＢＳ、ＢＳ１、ＢＳｈ１、ＢＳ２、ＢＳｈ２ 側構体
Ｄ１、Ｄ２ 出入口
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 窓
Ｂ ビード
Ｂｔ 角丸三角形ビード
Ｂｒ 角丸長方形ビード
Ｂｒｖ 縦ビード
Ｂｒｌ 横ビード
Ｂｒｏ 斜めビード
ＦＬ、ＦＬｗ１、ＦＬｗ２、ＦＬｗ３ 横骨
ＦＬｗ１Ｕ、ＦＬｗ２Ｕ、ＦＬｗ３Ｕ 上横骨
ＦＬｗ１Ｄ、ＦＬｗ２Ｄ、ＦＬｗ３Ｄ 下横骨
ＦＶ、ＦＶｗ１、ＦＶｗ２、ＦＶｗ３、ＦＶｄ１、ＦＶｄ２ 縦骨
ＦＶｗ１Ｌ、ＦＶｗ２Ｌ、ＦＶｄ１Ｌ、ＦＶｄ２Ｌ 左縦骨
ＦＶｗ１Ｒ、ＦＶｗ２Ｒ、ＦＶｗ３Ｒ、ＦＶｄ１Ｒ、ＦＶｄ２Ｒ 右縦骨
Ｄｖ 車両高さ方向
Ｄｗ 車両幅方向
Ｄｌ 車両長手方向
ＡＷ１Ｕ、ＡＷ２Ｕ、ＡＷ３Ｕ 窓上部領域
ＡＷ１Ｄ、ＡＷ２Ｄ、ＡＷ３Ｄ 窓下部領域
ＡＷ１Ｄ１、ＡＷ２Ｄ１、ＡＷ２Ｄ２、ＡＷ３Ｄ２ 窓出入口間領域
ＡＤ１Ｕ、ＡＤ２Ｕ 出入口上部領域
ＷＢｒ 角丸長方形ビード幅
ＰＢｒｏ 斜めビード間距離
ＰＢｒｌ 横ビード間距離
ＰＢｒｖ 縦ビード間距離

Claims (9)

1. 互いに平行に対向する第１の主面と第２の主面とで規定される平板に、窓と出入口が形成され、複数のビードが車両高さ方向に対して所定の角度をなす第１の方向に延在して補強板を設けることなく形成される鉄道車両構体用外板であって、
   前記ビードはそれぞれ、所定の輪郭形状を有して前記第１の主面から前記第２の主面側に突出し、
   前記所定の角度は、０°より大きく９０°より小さく、
   前記窓と前記出入口の間の吹寄せ部では、前記第１の方向に延在して形成されたビードと、角丸三角形のビードＢｔとが組み合わせされて形成され、
   前記角丸三角形ビードの長辺は前記第１の方向に延在して形成されたビードと同じ方向に傾いていることを特徴とする、鉄道車両構体用外板。
2. 前記窓の下方の領域には、車両長手方向に平行な第２の方向に延在する複数のビードがさらに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄道車両構体用外板。
3. 前記車両のジャッキ支持点の直上に位置する領域には、前記車両高さ方向に平行な第３の方向に延在する複数のビードがさらに形成されていることを特徴とする、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
4. 前記第１の方向に延在するビードは、前記車両高さ方向における下端が上端より、鉄道車両構体が載置される台車の空気ばねの支点に近いように形成されていることを特徴とする、請求項１、請求項２、及び請求項３のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
5. 前記ビードが延在する方向は、鉄道車両構体用外板に働く圧縮応力の方向と平行になるように決定されることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、及び請求項４のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
6. 前記ビードが延在する方向は、鉄道車両構体用外板に働く引張応力の方向に垂直になるように決定されることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、及び請求項５のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
7. 前記ビードが、鉄道車両の外部側に突出していることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、及び請求項４のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
8. 前記ビードが、鉄道車両の内部側に突出していることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、及び請求項４のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の鉄道車両構体用外板と、
   前記鉄道車両構体用外板の第１の主面に接合された主骨格とを備える鉄道車両構体。