WO2014064908A1 - 鉄道車両の側構体 - Google Patents

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WO2014064908A1
WO2014064908A1 PCT/JP2013/006154 JP2013006154W WO2014064908A1 WO 2014064908 A1 WO2014064908 A1 WO 2014064908A1 JP 2013006154 W JP2013006154 W JP 2013006154W WO 2014064908 A1 WO2014064908 A1 WO 2014064908A1
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WO
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bone
flange portion
outer plate
side structure
main wall
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PCT/JP2013/006154
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English (en)
French (fr)
Inventor
利行 平嶋
志郎 本間
斉 永原
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/08—Sides

Definitions

  • the present invention relates to a side structure of a railway vehicle in which a horizontal bone and a vertical bone are arranged inside a skin.
  • a side structure of a so-called floating bone structure in which a lateral bone is joined to an outer plate and a longitudinal bone is bridged on the lateral bone is known.
  • two types of different heights projecting dimensions inward in the vehicle width direction from the outer plate
  • window openings and door openings are alternately formed in the longitudinal direction of the vehicle.
  • a side structure of a railway vehicle is disclosed in which the horizontal bones are joined together.
  • one high first horizontal bone is arranged on the upper side and the lower side of the window opening formed on the outer plate, one by one.
  • a plurality of second transverse bones having a low height are arranged between the first transverse bones (the blowing portion between the window opening and the entrance opening) and on the upper and lower outer sides of the first transverse bone.
  • the longitudinal bones intersecting with these transverse bones are divided into an upper longitudinal bone portion, an intermediate longitudinal bone portion, and a lower longitudinal bone portion at positions corresponding to the pair of first transverse bones. The two are connected by a joint member.
  • Each longitudinal bone has a hat shape in cross section, and both flanges are joined to the second transverse bone.
  • the joint member that connects the longitudinal bone portions extends in the longitudinal direction of the vehicle along the first transverse bone so as to cover the gap between the longitudinal bone portions from the inner side in the vehicle width direction. It is joined to the first transverse bone.
  • Patent Document 2 discloses a structure structure of a railway vehicle in which a horizontal bone is arranged in preference to a vertical bone, and the vertical bone is applied to the horizontal bone and welded.
  • Patent Document 2 states that the horizontal bone can be continuously provided in the longitudinal direction of the vehicle without being divided into vertical bones, and the minimum number can be reduced to the extent that the horizontal bones need not be divided.
  • Patent Document 2 has a basic structure in which a longitudinal bone is welded and joined to a transverse bone, and at the end of the transverse bone near the opening, one flange of the longitudinal bone is joined to the transverse bone and the other flange is joined. A structure in which is bonded to the outer plate is disclosed. However, Patent Document 2 is premised on a structure in which horizontal bones are arranged in the blowing portion.
  • an object of the present invention is to provide a side structure of a railway vehicle capable of improving the strength of the outer plate at the blowing portion while making a simple structure without dividing the longitudinal bone.
  • a side structure of a railway vehicle includes an outer plate in which a window opening is formed, and a plurality of horizontal bones arranged below the window opening and joined to the outer plate. And a vertical bone that intersects with the plurality of transverse bones through a blowing portion on a side of the window opening, and the vertical bone is joined to the outer plate at the blowing portion.
  • a second flange portion that is spaced apart from the outer plate below the first flange portion and is joined to the plurality of transverse bones so as to form a step between the flange portion and the first flange portion.
  • FIG. 2A The figure which looked at the side structure of the railroad vehicle which concerns on one Embodiment from the vehicle width direction inner side 2A is a cross-sectional view of the side structure taken along line IIA-IIA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the side structure at a portion where the openings for windows are not arranged.
  • Sectional view of the side structure along line III-III in FIG. 4A is a diagram showing the main part of FIG. 1
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the main part viewed from the side
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the main part viewed from below.
  • the perspective view of the reinforcement member used for the side structure shown in FIG. The perspective view which shows the vertical bone of a modification
  • the side structure 1 includes an outer plate 2 in which a plurality of window openings 21 and entrance / exit openings 22 are formed.
  • the side structure 1 has a configuration in which at least a pair of window openings 21 are formed close to each other.
  • “proximity” refers to a width in which the distance between the window openings 21 can be arranged with one or two longitudinal bones.
  • a vertical bone has the bending strength which functions as a reinforcement member of an outer plate, board thickness and width
  • variety can be changed suitably.
  • the thickness and width of the longitudinal bone are defined so that the section modulus around the horizontal axis is about 4000 to 8000 mm 3 .
  • the window openings 21 are arranged at a pitch slightly larger than the width of the window openings 21, and the window openings 21 located at the ends are also close to the entrance / exit openings 22.
  • the horizontal bone is not arrange
  • a frame member 25 that borders the window opening 21 is attached to the outer plate 2 as shown in FIG.
  • FIG. 1 shows only a portion where the window openings 21 are arranged in the side structure 1, and in a portion where the window openings 21 are not arranged, as shown in FIG.
  • a plurality of (four in the illustrated example) intermediate transverse bones 3C are arranged. These transverse bones 3A to 3C are joined to the outer plate 2.
  • the side structure 1 includes a plurality of entrance / exit openings 22, and the window opening 21 is disposed between the entrance / exit openings 22.
  • the lower lateral bone 3A extends continuously without being divided in the middle between the entrance openings 22.
  • “continuously extending” means that the lower lateral bone 3A is a seamless integral body, or a plurality of lower lateral bones 3A are connected by a joint having the same section modulus. Means that.
  • the first longitudinal bone 4A is passed through the first blowing portion 2a and the second blowing portion 2b, and the second longitudinal bone 4B (see FIG. 2B) is passed through the other portions. That is, the first longitudinal bone 4A intersects the lower lateral bone 3A and the upper lateral bone 3B, and the second longitudinal bone 4B intersects the lower lateral bone 3A, the intermediate lateral bone 3C, and the upper lateral bone 3B.
  • Two first longitudinal bones 4A are arranged on the first blowing part 2a and one on the second blowing part 2b.
  • the outer plate 2 has an S-shaped contour shape (outer shape) in which the waist is offset inward in the vehicle width direction. Similar to the outer plate 2, the lower portions of the first vertical bone 4A and the second vertical bone 4B are bent in an S shape so as to be offset inward in the vehicle width direction. That is, the outer plate 2, the first vertical bone 4A, and the second vertical bone 4B are bent downward inward in the vehicle width direction from the center toward the lower end, and then bent downward.
  • all the transverse bones 3A to 3C and the longitudinal bones 4A and 4B have a cross-sectional hat shape.
  • some or all of the transverse bones 3A to 3C and the longitudinal bones 4A and 4B may have a cross-sectional crank shape or a Z-shape.
  • the second longitudinal bone 4B has a constant cross-sectional shape over its entire length, and is joined only to the lower lateral bone 3A, the intermediate lateral bone 3C, and the upper lateral bone 3B and not to the outer plate 2.
  • each 1st vertical bone 4A is formed in the shape where the intermediate part protrudes in the vehicle width direction outer side rather than the lower part and the upper part.
  • the lower and upper parts of the first longitudinal bone 4A are joined to the lower lateral bone 3A and the upper lateral bone 3B, respectively, and the intermediate part is joined to the outer plate 2 at the blowing parts 2a and 2b.
  • each first longitudinal bone 4A has a pair of first flanges (see FIG. 3) joined to the outer plate 2 at the first blowing portion 2a or the second blowing portion 2b.
  • Part 43 a pair of second flange portions 44 joined to lower lateral bone 3A, and a pair of third flange portions 45 joined to upper lateral bone 3B.
  • the third flange portion 45 is different from the second flange portion 44 only in the object to be joined.
  • the configuration of the third flange portion 45 itself and the relationship between the third flange portion 45 and the first flange portion 43 are the same as those of the second flange portion 44. Therefore, the following description focuses on the relationship between the first flange portion 43 and the second flange portion 44 with reference to FIGS. 4A to 4C.
  • the second flange portion 44 is separated from the outer plate 2 below the first flange portion 43 so as to form a step with the first flange portion 43.
  • the distance from the second flange portion 44 to the outer plate 2 is equal to the height of the lower lateral bone 3A.
  • Each lower lateral bone 3 ⁇ / b> A is connected to the flange portion 33 from a pair of flange portions 33 joined to the outer plate 2, a main wall 31 facing the outer plate 2 with a space therebetween, and upper and lower end portions of the main wall 31. And a pair of side walls 32. Then, the second flange portion 44 of the first longitudinal bone 4A is joined to the main wall 31 of each lower lateral bone 3A in surface contact.
  • the angle of the side wall 32 with respect to the main wall 31 may be a right angle or an obtuse angle.
  • the first vertical bone 4A includes a main wall 41 extending in parallel with the outer plate 2 over all the horizontal bones 3A and 3B, and left and right end portions of the main wall 41. And a pair of side walls 42 connected to the first to third flange portions 41 to 43.
  • the main wall 41 does not necessarily need to be completely parallel to the outer plate 2 over the entire length, and may be substantially parallel to the outer plate 2. For example, the distance between the main wall 41 and the outer plate 2 may slightly change at some place.
  • the gap 6 is formed between the first flange portion 43 and the second flange portion 44 in the direction in which the main wall 41 extends, and the side wall 42 is recessed from the gap 6 toward the main wall 41.
  • a notch 49 is provided.
  • the first longitudinal bone 4A can be manufactured by bending a metal plate (for example, brake press molding).
  • the first flange portion 43 of the first longitudinal bone 4A and the outer plate 2 are joined, the flange portion 33 of the lower lateral bone 3A and the outer plate 2 are joined, and the first longitudinal bone 4A is joined.
  • the second flange portion 44 and the main wall 31 of the lower lateral bone 3A are joined by spot welding. For example, after spot welding with the lower lateral bone 3A and the outer plate 2 sandwiched between electrodes from both sides, the first longitudinal bone 4A is placed on the lower lateral bone 3A, and the electrode is applied only from the one side to the first longitudinal bone 4A. It is also possible to apply spot welding (series spot).
  • the first longitudinal bone 4A and the lower lateral bone 3A are sandwiched by electrodes from both sides and spot-welded to produce a frame, and then this frame is placed on the outer plate 2 and placed on the lower side. If spot welding is performed with the horizontal bone 3A and the outer plate 2 sandwiched between electrodes from both sides, the thickness of the lower horizontal bone 3A can be reduced.
  • a configuration is adopted in which spot welding can be performed by sandwiching the lower lateral bone 3A and the outer plate 2 from both sides with electrodes even when the framework is manufactured first.
  • the main wall 41 of the first vertical bone 4A is formed with a through hole 4a through which a spot welding electrode can be inserted at a position where the main wall 41 overlaps the flange portion 33 of each lower lateral bone 3A.
  • the second flange portion 44 of the first vertical bone 4A has a notch for forming an opening through which the spot welding electrode can be inserted between the first vertical bones 4A adjacent to each other in the first blowing portion 2a. 46 is provided. Then, spot welding between the flange portion 33 of the lower lateral bone 3 ⁇ / b> A and the outer plate 2 is performed using the through holes 4 a and the notches 46.
  • the first flange portion 43 and the second flange portion 44 of the first longitudinal bone 4A are located at positions corresponding to the notches 46. Spot welding between the flange portion 33 and the outer plate 2 is performed using the gap 6 therebetween. With such a configuration, the presence of the first longitudinal bone 4A can prevent the spot welding pitch between the lower lateral bone 3A and the outer plate 2 from unduly spreading. Note that the position of spot welding in the present embodiment is indicated by a cross in FIG. 4A and indicated by a short solid line in FIG. 4B.
  • the gap 6 between the first flange portion 43 and the second flange portion 44 described above and the notch 49 provided in the side wall 42 reduce the section modulus of the first longitudinal bone 4A. Therefore, a reinforcing member 5 that compensates for a decrease in the section modulus of the first vertical bone 4A is disposed inside the first vertical bone 4A.
  • the reinforcing member 5 has a U-shaped cross section that opens inward in the vehicle width direction, and extends from the notch 49 to both the upper and lower sides. More specifically, the reinforcing member 5 includes a reinforcing wall 50 that extends across the first flange portion 43 and the second flange portion 44 while facing the main wall 41 of the first vertical bone 4A, and the left and right sides of the reinforcing wall 50. It has a pair of guide walls 54 rising from both ends along the side wall 42 of the first longitudinal bone 4A.
  • each side wall 42 of the first vertical bone 4A openings 47 and 48 for exposing the guide wall 54 of the reinforcing member 5 are provided above and below the notch 49.
  • the reinforcing member 5 is fixed to the first longitudinal bone 4 ⁇ / b> A by having at least a part of the peripheral edge bordering each opening 47, 48 in the side wall 42 welded to the guide wall 54.
  • the reinforcing wall 50 includes a first plane portion 51 that is located on the same plane as the first flange portion 43, a second plane portion 53 that is located on the same plane as the second flange portion 44, and It is comprised by the inclination part 52 which connects the lower side of the 1st plane part 51, and the upper side of the 2nd plane part 53.
  • FIG. The lower side of the first plane part 51 is substantially the same height as the lower end of the first flange part
  • the upper side of the second plane part 53 is substantially the same level as the upper end of the second flange part 44.
  • the reinforcing wall 50 is provided with a notch 55 and a slot 56 through which a spot welding electrode can be inserted at a position corresponding to the through hole 4a provided in the main wall 41 of the first vertical bone 4A. .
  • the reinforcing member 5 includes the first flange portion as shown in FIG. 2A. 43 is disposed not only at the boundary portion between the second flange portion 44 but also at the boundary portion between the first flange portion 43 and the third flange portion 45.
  • the first vertical bone 4A is joined to the outer plate 2 in the first blowing portion 2a and the second blowing portion 2b, so the first blowing portion
  • the strength of the outer plate 2 in the part 2a and the second blowing part 2b can be improved. That is, the blowing portion can be strengthened while utilizing the advantage that both the horizontal bone and the vertical bone of the floating bone structure are continuous.
  • the rigidity of the side structure 1 in the blowing portion is sufficiently secured by joining the first vertical bone 4A and the outer plate 2. can do.
  • the horizontal bone of the blowing portion can be made unnecessary.
  • a door pocket pillar, a door-door pillar, or the like may be arranged in the second blowing portion 2b between the window opening 21 and the entrance opening 22 .
  • a door pocket pillar, a door-door pillar, or the like may be arranged in the first blowing portion 2a between the window openings 21, such a column is rarely arranged. Therefore, the configuration of the first longitudinal bone 4A is particularly effective for the first blowing portion 2a.
  • the first vertical bone 4A has a hat shape in cross section, and the first to third flange portions 43 to 45 and the side walls 42 are provided on both sides of the main wall 41.
  • the outer plate 2 can be supported with high strength at the first blowing portion 2a and the second blowing portion 2b.
  • the through-hole 4a is provided in the main wall 41 of the 1st vertical bone 4A, even if the 1st vertical bone 4A overlaps the lower horizontal bone 3A, the lower horizontal bone 3A and the outer plate 2 can be spot-welded.
  • the outer plate 2 has an S-shaped contour structure in which the waist portion is offset inward in the vehicle width direction, and a floating bone structure in which the horizontal bones and the vertical bones are continuous.
  • a side structure that is easier to manufacture can be realized while sufficiently securing the strength of the plate.
  • the horizontal bone has a priority structure, and the horizontal bone is not divided by the presence of the longitudinal bone, so that it has sufficient strength against the vehicle end compression load. Yes.
  • the window opening 21 does not necessarily have to be close to the entrance / exit opening 22, and may be more than half the width of the window opening 21 from the entrance / exit opening 22.
  • an intermediate transverse bone 3C may be disposed in the second blowing portion 2b.
  • the upper lateral bone 3B may be omitted, or only the eaves girder may be arranged instead of the upper lateral bone 3B. That is, the first vertical bone 4A may not have the third flange portion 45, and the first flange portion 43 may extend to the upper end of the first vertical bone 4A.
  • the joining method between the lower lateral bone 3A, the first longitudinal bone 4A and the outer plate 2 is not limited to spot welding, and may be laser welding.
  • the gap 6 is not necessarily formed in the direction in which the main wall 41 extends between the first flange portion 43 and the second flange portion 44 of the first longitudinal bone 4A.
  • the first longitudinal bone 4 ⁇ / b> A may be provided with a connecting portion 40 that connects the first flange portion 43 and the second flange portion 44.
  • the connecting portion 40 may be welded to the first flange portion 43 and the second flange portion 44 after they are formed by bending. Or if it is a material and board thickness which can be shape
  • 4 A of 1st vertical bones can be manufactured only by a bending process.

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Abstract

　鉄道車両の側構体（１）は、窓用開口が形成された外板（２）と、窓用開口の下方に配列され、外板（２）に接合された複数の横骨（３Ａ）と、窓用開口の側方の吹寄部（２ａまたは２ｂ）を通って横骨（３Ａ）と交差する縦骨（４Ａ）と、を備えている。縦骨（４Ａ）は、吹寄部（２ａまたは２ｂ）で外板（２）と接合される第１フランジ部（４３）と、第１フランジ部（４３）との間に段差を形成するように第１フランジ部（４３）の下方で外板（２）から離間し、横骨（３Ａ）に接合される第２フランジ部（４４）と、を有する。

Description

鉄道車両の側構体
　本発明は、外板の内側に横骨および縦骨が配置された鉄道車両の側構体に関する。
　従来より、外板に横骨が接合され、その横骨の上に縦骨が架け渡された、いわゆる浮き骨構造の側構体が知られている。例えば、特許文献１には、窓用開口と出入口用開口が車両の長手方向に交互に形成された外板に、高さ（外板からの車幅方向内側への突出寸法）の異なる二種類の横骨が接合された鉄道車両の側構体が開示されている。
　具体的に、特許文献１に開示された側構体では、外板に形成された窓用開口の直ぐ上側および直ぐ下側に高さの高い第１横骨が１本ずつ配置されており、これらの第１横骨の間（窓用開口と出入口用開口の間の吹寄部）および第１横骨の上下外側に、高さの低い複数の第２横骨が配列されている。そして、これらの横骨と交差する縦骨は、一対の第１横骨と対応する位置で上側縦骨部、中間縦骨部および下側縦骨部に分割されており、それらの縦骨部同士は継手部材により連結されている。
　各縦骨部は断面ハット状をなしており、その両フランジ部が第２横骨に接合されている。一方、縦骨部同士を連結する継手部材は、縦骨部同士の間の隙間を車幅方向内側から覆うように第１横骨に沿って車両の長手方向に延びており、その両端部が第１横骨に接合されている。
　また、特許文献２には、横骨を縦骨に優先して配し、縦骨を横骨に当てがって溶接接合した鉄道車両の構体骨構造が開示されている。これにより、特許文献２は、横骨が縦骨に分断されることなく、車両長手方向に連続して設けて、分断しなくてよい分だけ最小の本数とすることができるとしている。
特開２００８－１２６７５８号公報 特開２００６－３４７３５８号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された側構体では、縦骨が外板から離間しているために、窓用開口等の開口部が近接する狭隘な外板の吹寄部では、外板の面外方向とせん断方向の強度が不足する場合がある。また狭隘な吹寄部に横骨を配置することは、その接合作業が煩雑となるとともに、部品点数が増加するという問題もある。
　また、特許文献２は、縦骨を横骨に溶接接合することを基本構造としながら、開口部近傍の横骨の端部において、縦骨の一方のフランジを横骨に接合し、他方のフランジを外板に接合した構造が開示されている。しかしながら、特許文献２は、吹寄部に横骨を配置した構造を前提としている。
　そこで、本発明は、縦骨を分断することなく簡素な構造としつつ、吹寄部における外板の強度を向上可能な鉄道車両の側構体を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の鉄道車両の側構体は、窓用開口が形成された外板と、前記窓用開口の下方に配列され、前記外板に接合された複数の横骨と、前記窓用開口の側方の吹寄部を通って前記複数の横骨と交差する縦骨と、を備え、前記縦骨は、前記吹寄部で前記外板と接合される第１フランジ部と、前記第１フランジ部との間に段差を形成するように前記第１フランジ部の下方で前記外板から離間し、前記複数の横骨に接合される第２フランジ部と、を有する。
　上記の構成によれば、吹寄部において縦骨が外板に接合されているために、吹寄部における外板の強度を向上させることができる。
　本発明によれば、縦骨を分断することなく簡素な構造としつつ、吹寄部における外板の強度を向上可能な鉄道車両の側構体を提供できる。
一実施形態に係る鉄道車両の側構体を車幅方向内側から見た図 図２Ａは図１のIIＡ－IIＡ線に沿った側構体の断面図、図２Ｂは窓用開口が並んでいない部分での側構体の断面図 図１のIII－III線に沿った側構体の断面図 図４Ａは図１の要部を示す図、図４Ｂは同要部を側方から見た断面図、図４Ｃは同要部を下方から見た断面図 図１に示す側構体に用いられる補強部材の斜視図 変形例の縦骨を示す斜視図
　以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
　図１～図３に、一実施形態に係る鉄道車両の側構体１を示す。この側構体１は、複数の窓用開口２１および出入口用開口２２が形成された外板２を備えている。
　本実施形態において、側構体１は窓用開口２１が少なくとも一対互いに近接して形成された構成を有している。ここで、「近接」とは、窓用開口２１同士の間の距離が、縦骨を１本ないし２本程度、配置可能な幅をいう。なお、縦骨は、外板の補強部材として機能する曲げ強度を有するものであれば、適宜、板厚や幅を変更可能である。一例として、縦骨は水平軸周りの断面係数が４０００～８０００ｍｍ３程度となるように、板厚や幅が規定される。本実施形態では、窓用開口２１が当該窓用開口２１の幅よりも僅かに大きなピッチで並んでおり、端に位置する窓用開口２１は出入口用開口２２とも近接している。このため、窓用開口２１同士の間の第１吹寄部２ａおよび窓用開口２１と出入口用開口２２の間の第２吹寄部２ｂには、横骨が配置されていない。なお、外板２には、図３に示すように窓用開口２１を縁取る枠部材２５が取り付けられている。
　窓用開口２１の下方には複数（図例では４本）の下側横骨３Ａが配列され、窓用開口２１の上方には複数（図例では３本）の上側横骨３Ｂが配列されている。なお、図１は、側構体１における窓用開口２１が並ぶ部分のみを示しており、窓用開口２１が並んでいない部分では、図２Ｂに示すように、窓用開口２１と対応する領域に、複数（図例では４本）の中間横骨３Ｃが配列されている。これらの横骨３Ａ～３Ｃは、外板２に接合されている。また、本実施形態において、側構体１は複数の出入口用開口２２を備えており、窓用開口２１は出入口用開口２２の間に配置されている。そして、下側横骨３Ａは、出入口用開口２２間の途中で分断されずに連続して延在している。ここで、「連続して延在」とは、下側横骨３Ａが継ぎ目のない一体物であること、または複数の下側横骨３Ａが同程度の断面係数を有する継手により連結されていることを意味する。
　第１吹寄部２ａおよび第２吹寄部２ｂには第１縦骨４Ａが通されており、それ以外の部分には第２縦骨４Ｂ（図２Ｂ参照）が通されている。すなわち、第１縦骨４Ａは下側横骨３Ａおよび上側横骨３Ｂと交差し、第２縦骨４Ｂは下側横骨３Ａ、中間横骨３Ｃおよび上側横骨３Ｂと交差する。第１縦骨４Ａは、第１吹寄部２ａに２本、第２吹寄部２ｂに１本配置されている。
　図２Ａおよび２Ｂに示すように、外板２は、その腰部が車幅方向内方にオフセットするようなＳ字状のコンタ形状（外郭形状）としている。第１縦骨４Ａおよび第２縦骨４Ｂの下部は、外板２と同様に、車幅方向内側にオフセットするようにＳ字状に曲がっている。すなわち、外板２ならびに第１縦骨４Ａおよび第２縦骨４Ｂは、中央から下端に向かって、いったん車幅方向内側に折れ曲がった後に、下方に折れ曲がっている。
　本実施形態では、全ての横骨３Ａ～３Ｃおよび縦骨４Ａ，４Ｂが断面ハット状をなしている。ただし、横骨３Ａ～３Ｃおよび縦骨４Ａ，４Ｂの一部または全部は、断面クランク状あるいはＺ字状をなしていてもよい。
　第２縦骨４Ｂは、全長に亘って一定の断面形状を有しており、下側横骨３Ａ、中間横骨３Ｃおよび上側横骨３Ｂのみと接合されて外板２に接合されていない。一方、各第１縦骨４Ａは、中間部が下部および上部よりも車幅方向外側に張り出す形状に形成されている。そして、第１縦骨４Ａの下部および上部がそれぞれ下側横骨３Ａおよび上側横骨３Ｂに接合され、中間部が吹寄部２ａ，２ｂにおいて外板２と接合されている。
　より詳しくは、各第１縦骨４Ａは、図２Ａに示すように、第１吹寄部２ａまたは第２吹寄部２ｂで外板２と接合される一対（図３参照）の第１フランジ部４３と、下側横骨３Ａに接合される一対の第２フランジ部４４と、上側横骨３Ｂに接合される一対の第３フランジ部４５とを有している。なお、第３フランジ部４５は第２フランジ部４４と接合対象が異なるだけで、第３フランジ部４５自体の構成および第３フランジ部４５と第１フランジ部４３との関係は第２フランジ部４４と同様であるため、以下では図４Ａ～４Ｃを参照して第１フランジ部４３と第２フランジ部４４の関係を中心に説明する。
　図４Ａ～４Ｃに示すように、第２フランジ部４４は、第１フランジ部４３との間に段差を形成するように、第１フランジ部４３の下方で外板２から離間している。第２フランジ部４４から外板２までの距離は、下側横骨３Ａの高さと等しい。
　各下側横骨３Ａは、外板２と接合される一対のフランジ部３３と、外板２と空間を隔てて対向する主壁３１と、主壁３１の上下両端部からフランジ部３３につながる一対の側壁３２とを有している。そして、各下側横骨３Ａの主壁３１に、第１縦骨４Ａの第２フランジ部４４が面接触した状態で接合される。なお、側壁３２の主壁３１に対する角度は直角であってもよいし鈍角であってもよい。
　第１縦骨４Ａは、第１～第３フランジ部４３～４５の他に、全ての横骨３Ａ，３Ｂを超えて外板２と平行に延びる主壁４１と、主壁４１の左右両端部から第１～第３フランジ部４１～４３につながる一対の側壁４２とを有している。なお、主壁４１は、必ずしも全長に亘って外板２と完全に平行である必要はなく、外板２と実質的に平行であればよい。例えば、主壁４１と外板２との間の距離がどこかの場所で僅かに変化していてもよい。
　本実施形態では、主壁４１が延びる方向において第１フランジ部４３と第２フランジ部４４の間に隙間６が形成されているとともに、側壁４２には、隙間６から主壁４１に向かって凹む切欠き４９が設けられている。このため、第１縦骨４Ａは、金属板の折り曲げ加工（例えば、ブレーキプレス成形）により製造可能となっている。
　また、本実施形態では、第１縦骨４Ａの第１フランジ部４３と外板２との接合、下側横骨３Ａのフランジ部３３と外板２との接合、および第１縦骨４Ａの第２フランジ部４４と下側横骨３Ａの主壁３１との接合は、スポット溶接により行われる。例えば、下側横骨３Ａと外板２とを両側から電極で挟んでスポット溶接した後に、下側横骨３Ａ上に第１縦骨４Ａを乗せ、第１縦骨４Ａのみに片側から電極を当ててスポット溶接（シリーズスポット）することも可能である。しかし、この場合には、シリーズスポット時に下側横骨３Ａに大きな荷重がかかるため、その荷重に耐え得るように下側横骨３Ａの板厚を厚くする必要がある。これに対し、まず、第１縦骨４Ａと下側横骨３Ａとを両側から電極で挟んでスポット溶接して骨組体を作製し、その後に、この骨組体を外板２に乗せて下側横骨３Ａと外板２とを両側から電極で挟んでスポット溶接すれば、下側横骨３Ａの板厚を薄くすることができる。本実施形態では、骨組体を先に作製した場合でも、下側横骨３Ａと外板２とを両側から電極で挟んでスポット溶接できるようにするための構成が採用されている。
　具体的に、第１縦骨４Ａの主壁４１には、当該主壁４１が各下側横骨３Ａのフランジ部３３と重なる位置に、スポット溶接用電極が挿通可能な貫通穴４ａが形成されている。また、第１縦骨４Ａの第２フランジ部４４には、第１吹寄部２ａにおいて隣り合う第１縦骨４Ａ同士の間にスポット溶接用電極が挿通可能な開口を形成するための切欠き４６が設けられている。そして、これらの貫通穴４ａおよび切欠き４６を利用して下側横骨３Ａのフランジ部３３と外板２とのスポット溶接が行われる。また、最も上方に位置する下側横骨３Ａの上側のフランジ部３３に対しては、切欠き４６と対応する位置において、第１縦骨４Ａの第１フランジ部４３と第２フランジ部４４の間の隙間６を利用してフランジ部３３と外板２とのスポット溶接が行われる。このような構成により、第１縦骨４Ａの存在によって、下側横骨３Ａと外板２とのスポット溶接のピッチが不当に広がることを防止することができる。なお、本実施形態におけるスポット溶接の位置を図４Ａ中に×印で示すとともに図４Ｂ中に短い実線で示す。
　上述した第１フランジ部４３と第２フランジ部４４の間の隙間６および側壁４２に設けられた切欠き４９は、第１縦骨４Ａの断面係数を低下させる。そこで、第１縦骨４Ａの内側には、当該第１縦骨４Ａの断面係数の低下を補う補強部材５が配置されている。
　補強部材５は、車幅方向内側に開口する断面コ字状をなしており、切欠き４９から上下両側に延びている。より詳しくは、補強部材５は、第１縦骨４Ａの主壁４１に対向しながら第１フランジ部４３と第２フランジ部４４とに跨るように延びる補強壁５０と、この補強壁５０の左右両端部から第１縦骨４Ａの側壁４２に沿って立ち上がる一対のガイド壁５４とを有している。
　第１縦骨４Ａの各側壁４２には、補強部材５のガイド壁５４を露出させる開口４７，４８が切欠き４９の上方および下方に設けられている。補強部材５は、側壁４２における各開口４７，４８を縁取る周縁部の少なくとも一部がガイド壁５４と隅肉溶接されることにより、第１縦骨４Ａに固定されている。
　図５に示すように、補強壁５０は、第１フランジ部４３と同一面上に位置する第１平面部５１と、第２フランジ部４４と同一面上に位置する第２平面部５３と、第１平面部５１の下辺と第２平面部５３の上辺とを連結する傾斜部５２とで構成されている。第１平面部５１の下辺は第１フランジ部の下端とほぼ同じ高さにあり、第２平面部５３の上辺は第２フランジ部４４の上端とほぼ同じ高さにある。また、補強壁５０には、第１縦骨４Ａの主壁４１に設けられた貫通穴４ａと対応する位置に、スポット溶接用電極が挿通可能な切欠き５５および長穴５６が設けられている。
　上述したように、上側横骨３Ｂに接合される第３フランジ部４５は第２フランジ部４４と同様に構成されているために、図２Ａに示すように、補強部材５は、第１フランジ部４３と第２フランジ部４４との境界部分だけでなく、第１フランジ部４３と第３フランジ部４５との境界部分にも配置されている。
　以上説明したように、本実施形態の側構体１では、第１吹寄部２ａおよび第２吹寄部２ｂにおいて第１縦骨４Ａが外板２に接合されているために、第１吹寄部２ａおよび第２吹寄部２ｂにおける外板２の強度を向上させることができる。すなわち、浮き骨構造の、横骨および縦骨の双方を連続させるという利点を活かしつつ、吹寄部を強化することができる。
　特に、本実施形態のように吹寄部に横骨が配置されていない場合には、第１縦骨４Ａと外板２との接合により、吹寄部における側構体１の剛性を十分に確保することができる。換言すれば、第１縦骨４Ａと外板２との接合により、吹寄部の横骨を不要とすることができる。
　ところで、窓用開口２１と出入口用開口２２の間の第２吹寄部２ｂには、戸袋柱や戸当り柱などが配置されることがある。しかし、窓用開口２１間の第１吹寄部２ａでは、そのような柱が配置されることは少ない。従って、第１縦骨４Ａの構成は、特に第１吹寄部２ａに有効である。
　また、本実施形態の側構体１では、第１縦骨４Ａが断面ハット状をなしていて、第１～第３フランジ部４３～４５および側壁４２が主壁４１の両側に設けられているため、第１吹寄部２ａおよび第２吹寄部２ｂにおいて外板２を高強度で支持することができる。
　また、本実施形態の側構体１では、第１縦骨４Ａの主壁４１に貫通穴４ａが設けられているため、第１縦骨４Ａが下側横骨３Ａと重なる位置でも下側横骨３Ａと外板２とをスポット溶接することができる。
　また、本実施形態のように、外板２の腰部が車幅方向内側にオフセットしたＳ字状のコンタ構造とするとともに、横骨及び縦骨を連続させた浮き骨構造とすることにより、外板の強度を十分に確保しつつ、より製作が容易な側構体を実現することができる。特に、本実施形態の側構体では、横骨が優先された構造であり、縦骨の存在によって横骨が分断されることがないので、車端圧縮荷重に対して十分な強度を有している。
　（変形例）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、窓用開口２１は、必ずしも出入口用開口２２と近接している必要はなく、出入口用開口２２から当該窓用開口２１の幅の半分以上離れていてもよい。この場合、第２吹寄部２ｂには、中間横骨３Ｃ（図２Ｂ参照）が配置されていてもよい。
　また、例えば窓用開口２１が大きな場合は上側横骨３Ｂは省略されてもよいし、上側横骨３Ｂの代わりに軒桁のみが配置されてもよい。すなわち、第１縦骨４Ａは第３フランジ部４５を有さず、第１フランジ部４３が第１縦骨４Ａの上端まで延びていてもよい。
　また、下側横骨３Ａ、第１縦骨４Ａおよび外板２間の接合方法は、スポット溶接に限らずレーザー溶接であってもよい。
　さらに、第１縦骨４Ａの第１フランジ部４３と第２フランジ部４４との間には必ずしも主壁４１が延びる方向に隙間６が形成されている必要はない。例えば、図６に示すように、第１縦骨４Ａには、第１フランジ部４３と第２フランジ部４４とを連結する連結部４０が設けられていてもよい。連結部４０は、第１フランジ部４３および第２フランジ部４４を折り曲げ加工により形成した後に、それらに溶接すればよい。あるいは、成型可能な材料及び板厚であれば、これらを一体絞りプレス成型で形成されてもよい。これらの構成であれば、補強部材５を省略することができる。ただし、前記実施形態のように第１フランジ部４３と第２フランジ部４４との間に隙間６が形成されていれば、第１縦骨４Ａを折り曲げ加工のみで製造することができる。
　１　　側構体
　２　　外板
　２ａ　第１吹寄部
　２ｂ　第２吹寄部
　２１　窓用開口
　３Ａ～３Ｃ　横骨
　３１　主壁
　３２　側壁
　３３　フランジ部
　４Ａ，４Ｂ　縦骨
　４ａ　貫通穴
　４１　主壁
　４２　側壁
　４３　第１フランジ部
　４４　第２フランジ部
　５　　補強部材
　５０　補強壁
　６　　隙間

Claims (9)

  1. 　窓用開口が形成された外板と、
    　前記窓用開口の下方に配列され、前記外板に接合された複数の横骨と、
    　前記窓用開口の側方の吹寄部を通って前記複数の横骨と交差する縦骨と、を備え、
    　前記縦骨は、前記吹寄部で前記外板と接合される第１フランジ部と、前記第１フランジ部との間に段差を形成するように前記第１フランジ部の下方で前記外板から離間し、前記複数の横骨に接合される第２フランジ部と、を有する、鉄道車両の側構体。
  2. 　前記外板には、少なくとも一対の前記窓用開口が互いに近接して形成されており、前記吹寄部は、前記一対の窓用開口の間の部分である、請求項１に記載の鉄道車両の側構体。
  3. 　前記吹寄部には横骨が配置されていない、請求項１または２に記載の鉄道車両の側構体。
  4. 　前記外板には、少なくとも２つの出入口用開口がさらに形成されており、
    　前記窓用開口は、前記出入口開口の間に配置され、
    　前記横骨は、一方の前記出入口用開口から他方の前記出入口用開口まで連続して延在する、請求項１～３の何れか一項に記載の鉄道車両の側構体。
  5. 　前記縦骨は、前記外板と平行に延びる主壁と、前記主壁の端部から前記第１フランジ部および前記第２フランジ部につながる側壁と、を有し、
    　前記主壁が延びる方向において、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との間には隙間が形成されている、請求項１～４の何れか一項に記載の鉄道車両の側構体。
  6. 　前記縦骨には、前記主壁に対向しながら前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とに跨るように延びる補強壁を有する補強部材が固定されている、請求項５に記載の鉄道車両の側構体。
  7. 　前記第１フランジ部、前記第２フランジ部および前記側壁は、前記主壁の両側に設けられている、請求項５または６に記載の鉄道車両の側構体。
  8. 　前記複数の横骨のそれぞれは、前記外板と接合されるフランジ部と、前記外板と空間を隔てて対向する主壁と、前記主壁の端部から前記フランジ部につながる側壁と、を有し、
    　前記縦骨の主壁には、当該主壁が前記複数の横骨のそれぞれの前記フランジ部と重なる位置に貫通穴が形成されている、請求項５～７の何れか一項に記載の鉄道車両の側構体。
  9. 　前記外板および前記縦骨の下部は、車幅方向内側にオフセットするように曲がっている、請求項１～８の何れか一項に記載の鉄道車両の側構体。
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