WO2019065342A1 - 鉄道車両構体 - Google Patents

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WO2019065342A1
WO2019065342A1 PCT/JP2018/034341 JP2018034341W WO2019065342A1 WO 2019065342 A1 WO2019065342 A1 WO 2019065342A1 JP 2018034341 W JP2018034341 W JP 2018034341W WO 2019065342 A1 WO2019065342 A1 WO 2019065342A1
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WO
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vehicle
longitudinal direction
viewed
wall portion
portions
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PCT/JP2018/034341
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English (en)
French (fr)
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悟志 深田
豊行 徳村
佐野　淳
中井　一人
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
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Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
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    • B61D17/02—Construction details of vehicle bodies reducing air resistance by modifying contour ; Constructional features for fast vehicles sustaining sudden variations of atmospheric pressure, e.g. when crossing in tunnels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D25/00—Window arrangements peculiar to rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
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    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
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    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/12—Roofs

Definitions

  • the present invention relates to a railway vehicle structure used for high-speed railway vehicles and the like.
  • the double skin structure is disclosed in, for example, a truss type in which a closed space formed by two adjacent connection plate portions and an inner plate portion or an outer plate portion when viewed from the longitudinal direction of the vehicle is a triangle
  • a harmonica type in which a closed space formed by the two connecting plate portions, the inner plate portion and the outer plate portion is a quadrangle.
  • a railway vehicle structure having a truss-type double skin structure has a structure in a region where a bending load due to the pressure difference between the inside and outside of the vehicle acts relatively large in the side structure and the roof structure.
  • a method has been proposed in which the thickness dimension is increased and the structure thickness dimension in the region where the bending load acts relatively small is decreased.
  • the weight of the railway car assembly may increase.
  • the total length of a connecting plate portion connecting an inner plate portion and an outer plate portion is greater than that of a truss type double skin structure having equal bending strength.
  • a railway vehicle structure such as a high-speed railway vehicle is configured to have a harmonica type double skin structure
  • a reinforcing frame is separately required to compensate for the lack of strength against shear force, for example.
  • the structure of the railway car body is complicated, the weight of the rail car body increases, and the productivity is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a double-skinned railway vehicle assembly having a strength that can withstand pressure load acting due to a pressure difference between the inside and outside of the vehicle, and achieving weight reduction.
  • a railway vehicle structure includes an underframe having side beams, a side structure, and a roof structure, and the side structure, the roof structure, and the side beams include an inner wall portion and an outer wall portion. And a plurality of connecting plate portions that connect the inner wall portion and the outer wall portion in a state where the wall surfaces are separated, and the double skin structure has a plurality of the plurality of the plurality Of the two connecting plate portions adjacent to each other and the closed space formed by the inner wall portion and the outer wall portion is a square, and the above-mentioned harmonica structure viewed from the longitudinal direction of the vehicle
  • the double skin as seen from the longitudinal direction of the vehicle, having a truss type structure adjacent to the part and having a triangular shape in the closed space formed by the two connection plates and the inner wall or the outer wall.
  • a thickness reduction portion in which the thickness dimension of the structure is reduced is formed by arranging the inner wall portion on the vehicle outer side as compared with the adjacent region.
  • the length dimension seen from the vehicle longitudinal direction of the connection board part in a thickness reduction part can be shortened, and a connection board part can be reduced in weight. Further, by arranging the thickness reduction portion at a position where the bending moment of the railway car structure is less than the maximum value, the necessary strength of the railway car structure can be secured. Therefore, it is possible to withstand the pressure load applied to the structure by the pressure difference between the inside and outside of the vehicle without using the reinforcing frame while reducing the weight of the rail vehicle structure.
  • each structure portion can be selectively used at an appropriate position of the rail car structure.
  • the truss-type structure is disposed adjacent to the harmonica-type structure in the portion of the railcar structure in which the shear force is relatively large, and the harmonica-type in the portion of the rail car structure in which the shear force is relatively small.
  • a railway vehicle structure includes an underframe having side beams, a side structure, and a roof structure, and the side structure, the roof structure, and the side beams are inner wall portions.
  • a double skin structure including an outer wall portion and a plurality of connection plate portions connecting the inner wall portion and the outer wall portion with the wall surfaces separated, and viewed from the longitudinal direction of the vehicle, the inner wall portion; At least one of the outer wall portion and the plurality of connection plate portions have different plate thickness dimensions at a plurality of positions.
  • the strength is obtained by having at least one of the inner wall portion, the outer wall portion, and the plurality of connection plate portions having different plate thickness dimensions at a plurality of positions when viewed from the vehicle longitudinal direction.
  • the board thickness can be reduced at relatively high positions, and the board thickness can be increased at relatively low strength positions.
  • a railway vehicle assembly having a double skin structure, which has a strength that can withstand pressure load acting due to a pressure difference between the inside and outside of the vehicle, and can achieve weight reduction.
  • FIG. 12 is a simulation diagram showing the magnitude of shear force acting in a direction perpendicular to the circumferential direction of the vehicle body on the railway vehicle body structure by the bending moment shown in FIG. 11;
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of a vehicle of a railway vehicle assembly 1 according to the embodiment.
  • FIG. 1 the vertical cross section of the area
  • FIG. 2 is a side view of the side surface of the railway car structure 1 of FIG. 1 as viewed from outside the vehicle.
  • a railway vehicle provided with the railway vehicle structure 1 of the present embodiment is a high-speed railway vehicle.
  • the inside of the vehicle is kept airtight, and a pressure load is applied to the rail vehicle structure 1 due to a pressure difference between the inside and the outside of the vehicle when traveling in a tunnel or when passing high-speed rail vehicles.
  • the railway vehicle provided with the railway vehicle structure 1 may be other than the high-speed railway vehicle.
  • the rail vehicle body structure 1 is provided with the underframe 2, a pair of side structure 3, the roof structure 4, and a pair of wife structure (not shown).
  • the cross section of the railway vehicle assembly 1 is, for example, symmetrical with respect to the vehicle body center line CL.
  • the underframe 2 has a pair of side beams 2a and a plurality of cross beams 5, and supports the vehicle body composed of the side structure 3, the roof structure 4 and the end structure.
  • the plurality of cross beams 5 extend in the vehicle width direction.
  • the both ends are connected with a pair of side beams 2a.
  • the floor plate 8 is disposed above the cross beam 5 as the floor plate structure, but it may be a double skin structure connecting between the pair of side beams 2a.
  • a plurality of window portions 3a and a plurality of blow-in portions 3b are formed at intervals in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the roof structure 4 constitutes a roof of a railway vehicle, and one end in the vehicle width direction (both ends in the present embodiment) is connected to the upper end of the side structure 3.
  • the side structure 3, the roof structure 4, and the side beams 2 a are formed of a plurality of hollow profiles 6 and have a double skin structure having an inner plate portion 6 a, an outer plate portion 6 b, and a plurality of connecting plate portions 6 c.
  • the inner plate portion 6a is disposed inside the vehicle body.
  • the outer plate portion 6b is disposed outside the vehicle body.
  • the connection plate portion 6c connects the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b in a state where the plate surfaces are separated.
  • the side structure 3, the roof structure 4, and the side beams 2 a have first to thirteenth hollow members 10 to 22 as the plurality of hollow members 6.
  • the hollow members 10 to 22 are sequentially disposed in the circumferential direction of the vehicle body from the upper side to the lower side of the railway vehicle assembly 1.
  • the hollow members 10 to 22 are connected in the circumferential direction of the vehicle body by forming a lap joint with the adjacent hollow members.
  • the first to fourth hollow members 10 to 13 are disposed in the roof structure 4. Among them, the first hollow member 10 is disposed at a central portion 4 a in the vehicle width direction of the roof structure 4.
  • the fifth and sixth hollow members 14 and 15 are disposed at the eaves beam of the railway vehicle assembly 1.
  • the seventh hollow member 16 is disposed above the blow-in portion 3 b of the side assembly 3.
  • the eighth and ninth hollow members 17 and 18 are disposed in the blow-up portion 3 b of the side assembly 3.
  • the tenth hollow member 19 is disposed below the blowing portion 3 b of the side assembly 3.
  • the eleventh hollow member 20 is disposed below the tenth hollow member 19.
  • the twelfth and thirteenth hollow members 21 and 22 are disposed at positions corresponding to the side beams 2 a of the underframe 2.
  • a plurality of inner plate portions 6a are combined to form an inner wall portion 7a
  • a plurality of outer plate portions 6b are combined to form an outer wall portion 7b.
  • the plurality of hollow profiles 6 are joined by welding as one example, but is not limited thereto, and may be joined by, for example, a friction stir welding method.
  • the double skin structure 7 has harmonica-type structure portions H1 to H3 and truss-type structure portions T1 to T3.
  • the harmonica-type structure portion of the present embodiment is at least one of the central portion 4a in the vehicle width direction of the roof structure 4, the central portion 1a in the circumferential direction of the car body of the eaves girder, and the blow-in portion 3b of the side structure 3 In this embodiment, they are arranged at all positions.
  • the harmonica structure portion H1 is disposed at the central portion 4a of the roof structure 4.
  • the harmonica type structure part H2 is arrange
  • the harmonica type structure portion H3 is disposed in the blow-up portion 3b of the side structure 3.
  • the harmonica-type structural portions H1 to H3 are disposed in the portion of the railway car structure 1 in which the shear force is relatively small.
  • a closed space formed by two adjacent connection plate portions 6c of the plurality of connection plate portions 6c, the inner wall portion 7a and the outer wall portion 7b when viewed from the vehicle longitudinal direction is It is square.
  • two or more (as an example, all) connecting plate portions 6c adjacent in the circumferential direction of the vehicle body among the plurality of connecting plate portions 6c arranged in the harmonica type structural portions H1 to H3 viewed from the longitudinal direction of the vehicle They extend in directions intersecting with each other, and are not arranged perpendicularly to the plate surfaces of the inner wall 7a and the outer wall 7b. Further, the extending direction of the connecting plate portion 6c is parallel to the acting direction of the shear force (see FIG. 12) generated by the pressure difference between the inside and outside of the vehicle.
  • the truss-type structural portions T1 to T3 are disposed in a portion of the railcar structure 1 to which a relatively large shear force is applied.
  • truss type structure part T1 is arranged between harmonica type structure parts H1 and H2.
  • the truss-type structure portion T2 is disposed between the harmonica-type structure portions H2 and H3.
  • the truss type structure part T3 is disposed adjacent to the lower side of the harmonica type structure part H3.
  • a closed space formed by the two connection plate portions 6c and the inner wall portion 7a or the outer wall portion 7b is triangular.
  • the total length and number of the connecting plate portion 6c are reduced in the harmonica structure portions H1 to H3 as compared with the truss structure portion having the same bending strength, and the thicknesses of the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b
  • the corner portions of the hollow portions of the harmonica-type structure portions H1 to H3 are large.
  • the corner angle of the mold can also be increased. The larger the corner angle, the less the damage due to the wear or the like of the relevant part of the mold occurs, so that the manufacturing cost can be reduced by using the harmonica-type structural parts H1 to H3.
  • the window portion 3 a shown in FIG. 2 is formed by cutting the side structure 3. Although it is necessary to process the opening periphery of the window portion 3a into a complicated curved shape, the use of the harmonica type structural portion can reduce the amount of machining by cutting and it is easy to form the window portion 3a.
  • the hollow members 12 to 22 are extrusion molded members, but a part or all of the members are formed by welding the inner plate portion 6a, the outer plate portion 6b, and the connecting plate portion 6c. It is also good.
  • the truss-type structure may be partially contained in the harmonica-type structure parts H1 to H3, and the harmonica-type structure may be partially contained in the truss-type structure parts T1 to T3. .
  • the truss-type structure part may be partially contained in the eaves-girder and the blowing part 3b.
  • a part of the truss-type structure T2 is located on the upper side of the blow-in portion 3b adjacent to the harmonica-type structure H3.
  • the double skin structure 7 has different structure thickness dimensions D at a plurality of positions as viewed from the longitudinal direction of the vehicle. That is, the structure thickness dimension D of the double skin structure 7 changes in the circumferential direction of the railway vehicle structure 1 when viewed from the longitudinal direction of the vehicle. Thus, in the railway vehicle assembly 1, the balance between the strength and the weight is optimized.
  • the reduced thickness portions R1 to R3 are disposed apart in the circumferential direction of the vehicle body. As viewed from the longitudinal direction of the vehicle, on both sides in the circumferential direction of the vehicle body in each of the thickness reduction portions R1 to R3, a portion having a structure thickness dimension D larger than the thickness reduction portions R1 to R3 of the railway vehicle structure 1 is arranged . In other words, it can be said that the reduced-thickness portions R1 to R3 are depressions in which the inner wall 7a of the railway car structure 1 is partially recessed toward the outer wall 7b.
  • the reduced thickness portions R1 to R3 extend in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the maximum depth dimensions of the thickness reduction portions R1 to R3 viewed from the longitudinal direction of the vehicle may not be the same.
  • the maximum depth dimension of the reduced thickness portion R1 is, for example, larger than the maximum depth dimension of the reduced thickness portions R2 and R3.
  • the thickness reduction portions R1 to R3 are formed in the regions C1 to C3 in the rail car body structure 1 where the bending moment generated due to the pressure difference inside and outside the vehicle is less than the maximum value (here, the value is the minimum value).
  • the weight reduction of the railway car body structure 1 is achieved by shortening the length dimension of the connection plate portion 6c when viewed from the longitudinal direction of the vehicle.
  • the outer surface of the reduced-thickness portions R1 to R3 is formed so as to be smoothly continuous with the outer wall 7b, and does not affect the appearance of the railway car structure 1.
  • the maximum depth dimension of the inner wall 7a in the reduced thickness portions R1 to R3 is, for example, the magnitude of the bending moment of the railway vehicle structure 1 at the position where the reduced thickness portions R1 to R3 are formed, the reduced thickness portions R1 to R3. Is set by the distribution of bending moments of the railway vehicle assembly 1 at the position where the is formed and the peripheral position.
  • the shapes of the thickness reduction portions R1 to R3 may not be the same. Further, the shape of the reduced thickness portions R1 to R3 may be, for example, a shape in which the inner wall 7a is curved toward the outer wall 7b when viewed in the vehicle longitudinal direction, or the inner wall 7a is wedged or rectangular toward the outer wall 7b. The shape may be bent, and the shape is not limited.
  • the structure thickness dimension D of the double skin structure 7 in the region where the bending moment is relatively large is substantially Is set to be constant.
  • the strength of the railway vehicle body 1 in the area is enhanced.
  • At least one (here, all) of the inner wall 7a, the outer wall 7b, and the plurality of connection plates 6c have different plate thickness dimensions at a plurality of positions when viewed from the longitudinal direction of the vehicle ing.
  • the plate thickness dimensions of the inner wall 7a, the outer wall 7b, and the plurality of connection plates 6c are set to large values in the region where the bending moment is large and small in the region where the bending moment is small. It is set to a value. As a result, the strength of the structure is enhanced in the region where the bending moment is relatively large, and the weight reduction is achieved in the region where the bending moment is relatively small.
  • an inner plate of the hollow member disposed in the region where the bending moment of the railway vehicle 1 is particularly large (the eaves beam and the blow-in portion 3b of the side assembly 3).
  • At least one of the portion 6a, the outer plate portion 6b, and the connection plate portion 6c has different plate thickness dimensions at a plurality of positions as viewed from the longitudinal direction of the vehicle.
  • the plurality of connection plate portions 6c are formed by the other plurality of connection plate portions 6c (for example, the plurality of connection plate portions 6c in the second hollow shape member 11) in the truss structure portions T1 to T3. Also, they are arranged relatively densely in the circumferential direction of the vehicle body. Thus, in the railway car body structure 1, by providing the thickness reduction portions R1 to R3, it is intended to maintain necessary strength while achieving weight reduction.
  • the rigidity in the thickness reduction parts R1 to R3 can be reduced by partially increasing the thickness of the inner and outer plates of the profiles located in R1 to R3 or narrowing the space between the truss within the range that does not prevent weight reduction. It may be partially enhanced.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the first hollow section 10 of FIG.
  • the first hollow member 10 when viewed from the longitudinal direction of the vehicle, has a substantially uniform thickness dimension (structure thickness dimension D).
  • structure thickness dimension D substantially uniform thickness dimension
  • the plate thickness dimension d1 of the inner plate portion 6a and the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b increase inward from both ends in the longitudinal direction of the first hollow section 10 when viewed from the longitudinal direction of the vehicle .
  • the plurality of connecting plate portions 6c are connected to be inclined with respect to the plate surfaces of the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b at positions separated from each other in the circumferential direction of the vehicle body.
  • the plate thickness dimension d3 of the portion excluding the foot portion of each adjacent connection plate portion 6c disposed inward of the first hollow member 10 has the railway vehicle assembly 1
  • the minimum plate thickness dimension of the plurality of connecting plate portions 6c is set.
  • the harmonica type structure part H1 is comprised by the single 1st hollow material 10 as an example.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the third hollow section 12 of FIG. As shown in FIG. 4, a thickness reduction portion R ⁇ b> 1 is formed at the end of the third hollow section 12 on the eaves-girder side when viewed in the vehicle longitudinal direction.
  • the plate thickness dimension d1 of the inner plate portion 6a is relatively small in the reduced thickness portion R1 and directed from the reduced thickness portion R1 to the central portion 4a of the roof structure 4 (from left to right in the drawing of FIG. 4) Once the thickness has increased it decreases again.
  • the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b is partially increased at a position closer to the eaves girder than the center of the third hollow section 12.
  • the thickness d2 in the area where the thickness d2 of the outer plate portion 6b is increased is directed from the central portion 4a of the roof structure 4 to the eaves girder within the range of values larger than the thickness d2 in the peripheral region. It increases after decreasing (from the top to the bottom of the paper of FIG. 4).
  • one of the plurality of connection plate portions 6c has a gradually decreasing area in which the plate thickness dimension d3 gradually decreases from one of the inner side and the outer side of the vehicle body toward the other.
  • the connecting plate portion 6d overlapping in the structure thickness direction with the increasing region of the plate thickness d2 of the outer plate portion 6b has a gradually decreasing area in which the plate thickness dimension d3 decreases from the outside of the vehicle toward the inside of the vehicle.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the fourth hollow section 13 of FIG.
  • the end of the fourth hollow section 13 on the side of the central portion 4a of the roof structure 4 as viewed from the longitudinal direction of the vehicle (a position closer to the upper side of the drawing of FIG. 5) Is formed.
  • the reduced-thickness portion R1 is continuous with the reduced-thickness portion R1 of the third hollow member 12 in the railway car body structure 1. That is, in the present embodiment, the thickness reduction portion R1 is formed across the adjacent hollow members 12 and 13.
  • the connecting portion between the adjacent connecting plate portion 6c The plate thickness dimension d1 of is relatively large. Further, between the connecting portion with the adjacent connecting plate portion 6c, the plate thickness dimension d1 becomes smaller as it goes away from each connecting portion as viewed from the longitudinal direction of the vehicle.
  • the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b is smaller as it goes away from each connecting portion between the connecting portions with the connecting plate portions 6e and 6f (the fourth and fifth connecting plate portions 6c from the left side in the drawing).
  • the fourth hollow section 13 includes connecting plate portions 6e and 6f having a gradually decreasing area in which the plate thickness d3 gradually decreases from one of the vehicle inner side and the vehicle outer side of the vehicle body to the other.
  • the connecting plate portions 6e and 6f have two gradually decreasing regions in which the plate thickness d3 gradually decreases from the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b toward the intermediate portion.
  • the portions where the plate thickness dimension d3 of the connecting plate portions 6e and 6f is the minimum value are optimized in the connecting plate portions 6e and 6f.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the fifth hollow section 14 of FIG. As shown in FIG. 6, when viewed from the longitudinal direction of the vehicle, the fifth hollow section 14 has a curved shape that matches the shape of an eave.
  • the thickness dimension (assembly thickness dimension D) of the fifth hollow member 14 is substantially constant except for the end of the fifth hollow member 14 near the central portion 4a of the roof assembly 4 as viewed from the longitudinal direction of the vehicle. .
  • the thickness d1 of the inner plate portion 6a and the thickness d2 of the outer plate portion 6b are optimized by being finely changed in the circumferential direction of the vehicle body. Thereby, the strength of the fifth hollow section 14 is secured so that it can withstand even when the load is concentrated locally on the eaves of the railway vehicle structure 1 while reducing the weight of the railway vehicle structure 1.
  • the connecting plate portions 6c extend in mutually intersecting directions at mutually separated positions, and the extending direction is parallel to the acting direction of the shear force (see FIG. 12) generated in the railway vehicle assembly 1.
  • the average distance between the connecting plate parts 6c of the harmonica structure part H2 is smaller than the average distance between the connecting plate parts 6c of the harmonica structure parts H1 and H3 other than the harmonica structure part H2.
  • the central portion 1a of the eaves girder has the harmonica type structure portion H2 and the structure thickness dimension D is relatively small, its strength is improved.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the seventh hollow section 16 of FIG. As shown in FIG. 7, when viewed from the vehicle longitudinal direction, the seventh hollow section 16 has a curved shape that matches the shape below the eaves.
  • the thickness dimension (assembly thickness dimension D) of the seventh hollow section 16 is substantially constant except for the upper end of the seventh hollow section 16.
  • the plate thickness dimension d1 of the inner plate portion 6a increases from the central portion 1a side of the eave to the lower side of the side structure 3 and then decreases.
  • the plate thickness d2 of the outer plate portion 6b increases from the central portion 1a of the eave toward the lower side of the side structure 3 and then decreases and then increases again in the longitudinal direction of the outer plate portion 6b and then decreases. There is.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the eighth hollow section 17 of FIG.
  • a thickness reduction portion R ⁇ b> 2 is formed in the eighth hollow member 17.
  • the plate thickness dimension d1 of the inner plate portion 6a increases from the central portion 1a side of the eave toward the lower side of the side structure 3, and decreases after becoming maximum inside the thickness reduction portion R2. Thereby, sufficient strength is secured even when a load is locally applied to the blow-in portion 3b while achieving weight reduction.
  • the portion where the plate thickness d1 of the inner plate portion 6a is the largest is one connection plate portion 6g (here, the sixth connection plate portion 6c from the lower side of the drawing) disposed inside the eighth hollow section 17. It is arranged in the connection part of.
  • the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b is substantially constant.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the vehicle longitudinal direction of the ninth hollow section 18 of FIG.
  • the plate thickness d1 of the inner plate portion 6a is increased at each connecting portion with the adjacent connecting plate portions 6h and 6i in the upper portion of the ninth hollow section 18 but the lower portion It is substantially constant at the side portions.
  • the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b is optimized by being finely changed from the central portion 1a side of the eave to the lower side of the side structure 3.
  • one of the plurality of connecting plate portions 6c is directed from one of the inner side and the outer side of the vehicle body to the other as viewed in the vehicle longitudinal direction, and the plate thickness dimension d3 is It has a gradually decreasing area.
  • the plate thickness dimension d3 of the two connecting plate portions 6i and 6j adjacent to each other in the vertical direction of the ninth hollow section 18 is a minimum at the intermediate portion between the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b. The value gradually decreases from the inner plate portion 6a and the outer plate portion 6b toward the intermediate portion.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle of the eleventh hollow section 20 of FIG. As shown in FIG. 10, a thickness reduction portion R3 is formed in the upper portion of the eleventh hollow member 20.
  • the thickness dimension (assembly thickness dimension D) of the eleventh hollow member 20 generally increases from the eaves to the underframe 2.
  • the plate thickness dimension d1 of the inner plate portion 6a and the plate thickness dimension d2 of the outer plate portion 6b are substantially constant.
  • the plate thickness dimensions d1 to d3 in the above-described hollow members 10, 12 to 15, 17, 18, 20 are merely examples, and are appropriately set in accordance with the size and distribution of bending moment.
  • the reason why the harmonica type double skin structure has lower shear strength compared to the truss type double skin structure is considered as follows, for example. That is, in the truss type double skin structure, the shear force acting in the direction perpendicular to the circumferential direction of the car body of the railway car body, that is, in the direction perpendicular to the inner and outer plate portions is a surface with respect to the connecting plate portion. It easily acts as an internal force (compressive force or tensile force). Therefore, in the truss type double skin structure, the connecting plate portion effectively resists such a shearing force. Thus, the trussed double skin structure has a relatively high shear strength.
  • the harmonica type double skin structure is considered to have lower shear strength than the truss type double skin structure.
  • the harmonica type double skin structure may cause large deformation and high stress when pressure acting on the railway vehicle structure is applied due to the pressure difference between the inside and outside of the vehicle as compared to the truss type double skin section. is there.
  • FIG. 11 is a simulation diagram showing the magnitude of the bending moment generated in the railway vehicle assembly 1 of FIG. 1 due to the pressure difference between the inside and outside of the vehicle.
  • the arrow in FIG. 11 indicates that the longer the length dimension, the larger the bending moment, and the direction of the arrow indicates the direction perpendicular to the surface of the railway vehicle structure at the starting point of the arrow.
  • the outline L1 in FIG. 11 corresponds to the outline of the railway vehicle assembly 1 viewed from the longitudinal direction of the vehicle in FIG. 1, and the line L2 shows a line passing through the tips of the plurality of arrows.
  • the absolute value of the bending moment generated is the largest at the central portion 4a in the vehicle width direction, and the eaves girder is the largest at the central portion 1a. It will be the largest.
  • the position at which the absolute value of the bending moment reaches the maximum value is substantially the same, regardless of whether the air pressure difference between the vehicle and the vehicle is different or the air pressure inside and outside the vehicle is high. Is known to be.
  • the deformation amount of the railway vehicle structure 1 can be reduced by improving the strength of the railway vehicle structure 1.
  • the number of connection plate portions 6c is reduced in the first hollow section 10 corresponding to the central portion 4a of the roof structure 4 and the upper portion of the eighth hollow section 17 disposed in the blow-in section 3b. be able to.
  • FIG. 12 is a simulation diagram showing the magnitude of shear force applied to the railway vehicle assembly 1 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the vehicle body by the bending moment shown in FIG.
  • the outline L1 in FIG. 12 corresponds to the outline of the railway vehicle assembly 1 seen from the longitudinal direction of the vehicle in FIG. 1, and the line L3 shows a line passing through the tips of the plurality of arrows.
  • the arrow in FIG. 12 shows that a shear force is so large that a length dimension is long, and the direction of the arrow shows the perpendicular direction with respect to the surface of the railway vehicle assembly 1 in the origin of the arrow.
  • FIG. 12 acts in the vertical direction at the position where the absolute value of the bending moment is at the maximum value in the region other than the joint where the side structure 3 of the railcar structure 1 and the underframe 2 are coupled. Shear force is low enough.
  • the harmonica type structural portions H1 to H3, the truss type structural portions T1 to T3, and the thickness reduction are disposed at the optimum positions, and the structure thickness dimension D of the railway car structure 1 and the plate thickness dimensions d1 to d3 are optimized.
  • the thickness reduction portions R1 to R3 are disposed in the regions C1 to C3 of the double skin structure 7 when viewed from the longitudinal direction of the vehicle.
  • the length dimension of the reduced-thickness portions R1 to R3 seen in the vehicle longitudinal direction of the connecting plate portion 6c can be shortened, and the connecting plate portion 6c can be reduced in weight.
  • the thickness reduction portions R1 to R3 at positions where the bending moment of the railcar structure 1 is less than the maximum value, the necessary strength of the railcar structure 1 can be secured. Therefore, while reducing the weight of the railway vehicle assembly 1, it is possible to withstand the pressure load applied to the assembly due to the pressure difference between the inside and outside of the vehicle without using the reinforcing frame.
  • the double skin structure 7 of the railway vehicle structure 1 includes the truss-type structural portions T1 to T3 and the harmonica-type structural portions H1 to H3, the respective structural portions T1 to T3 and H1 to H3 It can be used properly at one of the appropriate positions.
  • the truss-type structural portions T1 to T3 are disposed adjacent to the harmonica-type structural portions H1 to H3 in a portion of the rail car body structure 1 having a relatively large shear force, and a rail car having a relatively small shear force
  • the harmonica-type structural parts H1 to H3 are arranged in the structure 1 part, while the weight reduction of the railway vehicle body 1 is achieved by the harmonica-type structural parts H1 to H3, the railway car structure 1 by the truss-type structural parts T1 to T3.
  • the reduced thickness portions R1 to R3 are formed corresponding to the position where the absolute value of the generated bending moment is the minimum value, the strength reduction of the railway vehicle structure 1 by providing the reduced thickness portions R1 to R3
  • the rail car body structure 1 can be suitably lightened while preventing the
  • harmonica-type structural parts H1 to H3 are arranged at least one of the central part 4a of the roof structure 4, the central part 1a of the car body of the eaves girder, and the blow-in part 3b of the side structure 3. .
  • the rail vehicle body structure 1 can withstand pressure load without using a reinforcing frame.
  • truss-type structural portions T1 to T3 are disposed adjacent to the harmonica-type structural portions H1 to H3 in a portion of the rail vehicle body structure 1 on which relatively large shear force acts, and a railway car on which relatively small shear force acts Since the harmonica-type structure portions H1 to H3 are disposed in the portion of the structure 1, the strength of the position adjacent to the harmonica-type structure portions H1 to H3 of the railway vehicle body structure 1 can be secured without using a reinforcing frame.
  • At least one of the inner wall 7a, the outer wall 7b, and the plurality of connection plates 6c of the double skin structure 7 has different plate thickness dimensions at a plurality of positions, for example, the strength is relatively high.
  • the board thickness dimension can be reduced at the high position, and the board thickness dimension can be increased at the position where the strength is relatively low. Thereby, compared with the case where the board thickness dimension of the whole double skin structure is increased, the required strength of the railway vehicle assembly 1 can be obtained while achieving weight reduction of the railway vehicle assembly 1.
  • any one of the plurality of connection plate portions 6c has a gradually decreasing area in which the plate thickness dimension gradually decreases.
  • the strength of the connection plate portion 6c in a region where the plate thickness dimension is relatively large As a result, it is possible to reduce the weight of the connecting plate portion 6c in a region where the plate thickness dimension is relatively small.
  • two or more connecting plate portions 6c adjacent in the circumferential direction of the vehicle body among the plurality of connecting plate portions 6c disposed in the harmonica type structure portions H1 to H3 cross each other. Since it extends, it is easy to design a plurality of connection plate portions 6c disposed in the harmonica-type structure portions H1 to H3. Therefore, the design freedom of the railway vehicle structure 1 can be enhanced while achieving weight reduction.
  • connection plate portion 6c extend in parallel with the direction in which the generated shear force acts, the necessary strength of the connection plate portion 6c can be obtained while suppressing the weight of the connection plate portion 6c. be able to.
  • the inner plates 6a are combined to form the inner wall 7a
  • the outer plates 6b are combined to form the outer wall 7b.
  • the double skin structure 7 can be efficiently configured.
  • At least one of the inner plate portion 6a, the outer plate portion 6b, and the connection plate portion 6c of the hollow members disposed in the eaves beam and the blow-off portion 3b is at a plurality of positions. Since the different plate thickness dimensions are provided, it is possible to easily obtain the necessary strength while reducing the weight of the railway vehicle assembly 1.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and the configuration can be changed, added, or deleted without departing from the spirit of the present invention.
  • the number of hollow members forming the outer wall portion and the inner wall portion is not limited to the number shown in the above embodiment, and can be appropriately adjusted.

Abstract

鉄道車両構体のダブルスキン構造は、車両長手方向から見て、閉空間が四角形であるハモニカ型構造部と、車両長手方向から見て、ハモニカ型構造部に隣接し、閉空間が三角形であるトラス型構造部とを有する。ダブルスキン構造のうち、屋根構体の車幅方向の中央部と軒桁の車体の周方向の中央部との間、軒桁の中央部と側構体の吹寄せ部との間、及び、側構体の吹寄せ部と側梁との間のうちの少なくともいずれかの領域に、当該領域に隣接する隣接領域に比べて内壁部が車外側に配置されることにより構体厚み寸法が縮小された厚み縮小部が形成されている。

Description

鉄道車両構体
　本発明は、高速鉄道車両等に用いられる鉄道車両構体に関する。
　鉄道車両構体として、外板部と内板部とが多数の連結板部で連結されてなるダブルスキン構造を有するものが知られている。ダブルスキン構造には、例えば車両長手方向から見て、隣接する２つの連結板部と、内板部又は外板部とにより形成される閉空間が三角形であるトラス型や、特許文献１に開示されるように、車両長手方向から見て、前記２つの連結板部と内板部と外板部とにより形成される閉空間が四角形であるハモニカ型がある。
　また、トラス型ダブルスキン構造を有する鉄道車両構体については、特許文献２に開示されるように、側構体と屋根構体とにおいて、車内外の気圧差による曲げ荷重が比較的大きく作用する領域の構体厚み寸法を大きくし、当該曲げ荷重が比較的小さく作用する領域の構体厚み寸法を小さくする方法が提案されている。
特開平１０－９５３３５号公報 特許第４１６３９２５号公報
　トラス型ダブルスキン構造を有する鉄道車両構体は広く用いられているが、鉄道車両構体の重量が増大する場合がある。これに対してハモニカ型ダブルスキン構造を有する鉄道車両構体は、曲げ強度が同等であるトラス型ダブルスキン構造に比べて、内板部と外板部とを連結する連結板部のトータル長さが短いため軽量化し易いが、車内外の気圧差による圧力荷重によって車体の周方向に垂直に作用するせん断力（以下、単にせん断力とも称する。）に対する強度が低い。
　また高速鉄道車両等では、トンネル通過時のように車外圧が変動する場合であっても、乗客や乗務員がいる室内を気密構造とし、車内圧をほぼ一定に維持することが要求される。高速鉄道車両等の鉄道車両構体をハモニカ型ダブルスキン構造により構成する場合、例えば、せん断力に対する強度不足を補うために補強フレームが別途必要となる。これにより、鉄道車両構体構造が複雑になり、鉄道車両構体の重量が増大すると共に生産性が低下する。
　そこで本発明は、車内外の気圧差により作用する圧力荷重に耐えられる強度を有し、且つ、軽量化を図ることが可能なダブルスキン構造の鉄道車両構体を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る鉄道車両構体は、側梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備え、前記側構体と前記屋根構体と前記側梁とは、内壁部と、外壁部と、前記内壁部と前記外壁部とを壁面を離隔させた状態で連結する複数の連結板部とを含むダブルスキン構造を有し、前記ダブルスキン構造は、車両長手方向から見て、前記複数の連結板部のうちの隣接する２つの連結板部と前記内壁部と前記外壁部とにより形成される閉空間が四角形であるハモニカ型構造部と、車両長手方向から見て、前記ハモニカ型構造部に隣接し、前記２つの連結板部と、前記内壁部又は前記外壁部とにより形成される閉空間が三角形であるトラス型構造部とを有し、車両長手方向から見て、前記ダブルスキン構造のうち、前記屋根構体の車幅方向の中央部と軒桁の中央部との間の領域、前記軒桁の前記中央部と前記側構体の吹寄せ部との間の領域、及び、前記側構体の吹寄せ部と前記側梁との間の領域の少なくともいずれかに、隣接領域に比べて前記内壁部が車外側に配置されることにより構体厚み寸法が縮小された厚み縮小部が形成されている。
　これにより、厚み縮小部における連結板部の車両長手方向から見た長さ寸法を短縮して、連結板部を軽量化できる。また、鉄道車両構体の曲げモーメントが最大値未満となる位置に厚み縮小部を配置することで、鉄道車両構体の必要な強度を確保できる。よって、鉄道車両構体の軽量化を図りながら、補強フレームを用いなくても、車内外の差圧により構体に負荷される圧力荷重に耐えることができる。
　また、鉄道車両構体のダブルスキン構造が、トラス型構造部とハモニカ型構造部とを有しているため、各構造部を鉄道車両構体の適切な位置に使い分けて配置できる。これにより、例えば、せん断力が比較的大きな鉄道車両構体の部分に、トラス型構造部をハモニカ型構造部に隣接するように配置し、せん断力が比較的小さな鉄道車両構体の部分に、ハモニカ型構造部を配置するように、トラス型構造部とハモニカ型構造部とを配置することで、ハモニカ型構造部により鉄道車両構体の軽量化を図りながら、トラス型構造部により鉄道車両構体の強度を確保できる。
　また、本発明の別の態様に係る鉄道車両構体は、側梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備え、前記側構体と前記屋根構体と前記側梁とは、内壁部と、外壁部と、前記内壁部と前記外壁部とを壁面を離隔させた状態で連結する複数の連結板部とを含むダブルスキン構造を有し、車両長手方向から見て、前記内壁部、前記外壁部、及び前記複数の連結板部の少なくともいずれかが、複数の位置で異なる板厚寸法を有している。
　上記構成によれば、車両長手方向から見て、内壁部、外壁部、及び複数の連結板部の少なくともいずれかが、複数の位置で異なる板厚寸法を有していることにより、例えば、強度が比較的高い位置では板厚寸法を小さくし、強度が比較的低い位置では板厚寸法を大きくすることができる。これにより、ダブルスキン構造の全体の板厚寸法を増大する場合に比べて、鉄道車両構体の軽量化を図りながら、鉄道車両構体の必要な強度を確保できる。
　本発明によれば、車内外の気圧差により作用する圧力荷重に耐えられる強度を有し、且つ、軽量化を図ることが可能なダブルスキン構造の鉄道車両構体を提供できる。
実施形態に係る鉄道車両構体の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の鉄道車両構体の側面を車外から見た側面図である。 図１の第１中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第３中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第４中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第５中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第７中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第８中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第９中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の第１１中空形材の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の鉄道車両構体に車内外の気圧差に発生する曲げモーメントの大きさを示したシミュレーション図である。 図１１に示した曲げモーメントにより、鉄道車両構体に車体の周方向に対して垂直方向に作用するせん断力の大きさを示したシミュレーション図である。
　以下、本発明の実施形態について、各図を参照して説明する。
　図１は、実施形態に係る鉄道車両構体１の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図１では、鉄道車両構体１の車幅方向の中央部から一端までの領域の鉛直断面を示している。図２は、図１の鉄道車両構体１の側面を車外から見た側面図である。
　本実施形態の鉄道車両構体１を備える鉄道車両は、高速鉄道車両である。この高速鉄道車両では、車内は気密に保たれており、トンネル内の走行時や高速鉄道車両同士のすれ違い時等において、車内外で差圧が生じ鉄道車両構体１には圧力荷重が作用する。なお、鉄道車両構体１を備える鉄道車両は、高速鉄道車両以外のものであってもよい。
　図１及び２に示すように、鉄道車両構体１は、台枠２、一対の側構体３、及び屋根構体４、一対の妻構体（図示せず）を備える。なお、鉄道車両構体１の断面は、一例として、車体中心線ＣＬに対して対称である。
　台枠２は、一対の側梁２ａと複数の横梁５とを有し、側構体３、屋根構体４、妻構体から構成される車体を支持する　複数の横梁５は、車幅方向に延び、その両端は、一対の側梁２ａと接続されている。本実施形態では、床板構造として横梁５の上方に、床板８が配置されているが、一対の側梁２ａの間をつなぐダブルスキン構造であっても良い。
　側構体３には、車両長手方向に間隔をおいて配置された複数の窓部３ａと、複数の吹寄せ部３ｂとが形成されている。　屋根構体４は、鉄道車両の屋根を構成し、その車幅方向の一端（本実施形態では両端）は、側構体３の上端と結合されている。
　側構体３、屋根構体４、及び側梁２ａは、複数の中空形材６から構成され、内板部６ａ、外板部６ｂ、及び複数の連結板部６ｃを有するダブルスキン構造である。　内板部６ａは、車体の車内側に配置されている。外板部６ｂは、車体の車外側に配置されている。連結板部６ｃは、内板部６ａと外板部６ｂとを板面を離隔させた状態で連結する。
　具体的に側構体３、屋根構体４、及び側梁２ａは、複数の中空形材６として、第１～第１３中空形材１０～２２を有する。この中空形材１０～２２は、鉄道車両構体１の上側から下側に向けて、車体の周方向に順に配置されている。中空形材１０～２２は、隣接する中空形材との間に重ね継手が形成されることにより、車体の周方向に接続されている。
　第１～第４中空形材１０～１３は、屋根構体４に配置されている。このうち第１中空形材１０は、屋根構体４の車幅方向の中央部４ａに配置されている。第５，６中空形材１４，１５は、鉄道車両構体１の軒桁に配置されている。
　第７中空形材１６は，側構体３の吹寄せ部３ｂよりも上方に配置されている。第８，９中空形材１７，１８は、側構体３の吹寄せ部３ｂに配置されている。第１０中空形材１９は、側構体３の吹寄せ部３ｂよりも下方に配置されている。第１１中空形材２０は、第１０中空形材１９の下方に配置されている。第１２，１３中空形材２１，２２は、台枠２の側梁２ａに対応する位置に配置されている。
　側構体３、屋根構体４、及び側梁２ａでは、複数の内板部６ａが結合されて内壁部７ａが形成されていると共に、複数の外板部６ｂが結合されて外壁部７ｂが形成されている。複数の中空形材６は、一例として溶接により結合されているが、これに限定されず、例えば摩擦撹拌接合法により結合されていてもよい。
　ダブルスキン構造７は、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３とトラス型構造部Ｔ１～Ｔ３とを有する。本実施形態のハモニカ型構造部は、屋根構体４の車幅方向の中央部４ａ、軒桁の車体の周方向の中央部１ａ、及び、側構体３の吹寄せ部３ｂのうちの少なくともいずれか（本実施形態では全て）の位置に配置されている。
　具体的にハモニカ型構造部Ｈ１は、屋根構体４の中央部４ａに配置されている。ハモニカ型構造部Ｈ２は、軒桁の中央部１ａに配置されている。ハモニカ型構造部Ｈ３は、側構体３の吹寄せ部３ｂに配置されている。ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３は、せん断力が比較的小さな鉄道車両構体１の部分に配置されている。
　ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３では、車両長手方向から見て、複数の連結板部６ｃのうちの隣接する２つの連結板部６ｃと内壁部７ａと外壁部７ｂとにより形成される閉空間が、四角形となっている。
　ここで車両長手方向から見て、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３内に配置された複数の連結板部６ｃのうち車体の周方向に隣接する２以上（一例として全て）の連結板部６ｃは、互いに交差する方向に延びており、内壁部７ａと外壁部７ｂとの板面に対して垂直に配置されていない。また、かかる連結板部６ｃの延びる方向は、車内外の気圧差により発生するせん断力（図１２参照）の作用する方向と平行である。
　トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３は、鉄道車両構体１のうち、比較的大きなせん断力が加わる部分に配置される。具体的に、トラス型構造部Ｔ１は、ハモニカ型構造部Ｈ１，Ｈ２の間に配置されている。トラス型構造部Ｔ２は、ハモニカ型構造部Ｈ２，Ｈ３の間に配置されている。トラス型構造部Ｔ３は、ハモニカ型構造部Ｈ３の下方に隣接して配置されている。
　トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３では、２つの連結板部６ｃと、内壁部７ａ又は外壁部７ｂとにより形成される閉空間が、三角形となっている。
　ここでハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３では、曲げ強度が同等であるトラス型構造部に比べて、連結板部６ｃのトータル長さや数を減らしたり、内板部６ａと外板部６ｂとの厚み寸法を減らすことで、鉄道車両構体１を軽量化し易くできる。また、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３に対して、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３は中空部の角部角度が大きい。このため、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３の中空形材を押出成型で製造する場合、金型の角部角度も大きくできる。角部角度が大きいほど、金型の当該部の摩耗等による破損が起きにくいため、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３を利用することで、製造コストを下げることができる。
　また、図２に示す窓部３ａは、側構体３を切削加工することで形成される。窓部３ａの開口周縁は、複雑な曲線状に加工する必要があるが、ハモニカ型構造部を用いれば切削加工による加工量を減らすことができ、窓部３ａを形成し易い。
　本実施形態では、中空形材１２～２２は押出成形部材であるが、一部または全部の形材は、内板部６ａ、外板部６ｂ、及び連結板部６ｃを溶接して形成してもよい。
　また、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３には、トラス型構造が部分的に含まれていてもよいし、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３には、ハモニカ型構造が部分的に含まれていてもよい。
　また、軒桁や吹寄せ部３ｂには、トラス型構造部が部分的に含まれていてもよい。一例として、鉄道車両構体１では、ハモニカ型構造部Ｈ３と隣接して、吹寄せ部３ｂの上側部分にトラス型構造部Ｔ２の一部が位置している。
　ダブルスキン構造７は、車両長手方向から見て、複数の位置で異なる構体厚み寸法Ｄを有する。即ち、ダブルスキン構造７の構体厚み寸法Ｄは、車両長手方向から見て、鉄道車両構体１の周方向において変化している。これにより鉄道車両構体１では、その強度と重量とのバランスが最適化されている。
　具体的に鉄道車両構体１には、車両長手方向から見て、ダブルスキン構造７のうち、屋根構体４の車幅方向の中央部４ａと軒桁の車体の周方向の中央部１ａとの間の領域Ｃ１、軒桁の中央部１ａと側構体３の吹寄せ部３ｂとの間の領域Ｃ２、及び、吹寄せ部３ｂと側梁２ａとの間の領域Ｃ３の少なくともいずれか（ここでは全て）に、隣接領域に比べて内壁部７ａが車外側に配置されることにより構体厚み寸法Ｄが縮小された厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が形成されている。
　厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３は、車体の周方向に離隔して配置されている。車両長手方向から見て、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３の各々における車体の周方向の両側には、鉄道車両構体１の厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３よりも構体厚み寸法Ｄが大きい部分が配置されている。言い換えると、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３は、鉄道車両構体１の内壁部７ａが外壁部７ｂに向けて部分的に窪んだ窪み部であると言うことができる。
　厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３は、車両長手方向に延びている。車両長手方向から見た厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３の最大深さ寸法は、同一でなくてもよい。本実施形態では、厚み縮小部Ｒ１の最大深さ寸法は、一例として、厚み縮小部Ｒ２，Ｒ３の最大深さ寸法よりも大きくなっている。
　厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３は、鉄道車両構体１のうち、車内外の気圧差により発生する曲げモーメントが最大値未満となる（ここでは最小値となる）領域Ｃ１～Ｃ３に形成されている。厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３では、車両長手方向から見て、連結板部６ｃの長さ寸法が短縮されることにより、鉄道車両構体１の軽量化が図られている。
　なお、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３の車外側の面は、外壁部７ｂと滑らかに連続するように形成されており、鉄道車両構体１の外観形状に影響を与えないような構成としている。
　また、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３における内壁部７ａの最大深さ寸法は、例えば、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が形成される位置の鉄道車両構体１の曲げモーメントの大きさや、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が形成される位置とその周辺位置とにおける鉄道車両構体１の曲げモーメントの分布によって設定される。
　なお、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３の形状は、同一でなくてもよい。また厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３の形状は、例えば、車両長手方向から見て、内壁部７ａが外壁部７ｂに向けて湾曲した形状でもよいし、内壁部７ａが外壁部７ｂに向けて楔形や矩形に屈曲した形状でもよく、その形状は限定されない。
　また鉄道車両構体１では、曲げモーメントが比較的大きい領域（屋根構体４の中央部４ａ、軒桁、及び、側構体３の吹寄せ部３ｂ）におけるダブルスキン構造７の構体厚み寸法Ｄが、実質的に一定となるように設定されている。これにより、当該領域における鉄道車両構体１の強度が高められている。
　ダブルスキン構造７では、車両長手方向から見て、内壁部７ａ、外壁部７ｂ、及び複数の連結板部６ｃの少なくともいずれか（ここでは全て）が、複数の位置で異なる板厚寸法を有している。
　本実施形態のダブルスキン構造７では、内壁部７ａ、外壁部７ｂ、及び複数の連結板部６ｃの板厚寸法が、曲げモーメントが大きい領域では大きい値に設定され、曲げモーメントが小さい領域では小さい値に設定されている。これにより曲げモーメントが比較的大きい領域では構体の強度が高められていると共に、曲げモーメントが比較的小さい領域では軽量化が図られている。
　また、鉄道車両構体１が有する複数の中空形材６のうち、鉄道車両構体１の特に曲げモーメントが大きい領域（軒桁及び側構体３の吹寄せ部３ｂ）に配置された中空形材の内板部６ａ、外板部６ｂ、及び連結板部６ｃのうち少なくともいずれかが、車両長手方向から見て、複数の位置で異なる板厚寸法を有している。
　また、第３中空形材１２、第４中空形材１３における屋根構体４の中央部４ａ側の部分、第８中空形材１７の下方部分、第９中空形材１８の上方部分、及び第１０中空形材２０の各々では、複数の連結板部６ｃが、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３におけるその他の複数の連結板部６ｃ（例えば第２中空形材１１中の複数の連結板部６ｃ）よりも、車体の周方向に比較的高密度に配置されている。これにより鉄道車両構体１では、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３を設けることで軽量化を図りながら、必要な強度が保持されるように図られている。
　なお、曲げモーメントが小さい位置の剛性を高めることは、曲げモーメントが高い位置での変形量を抑える効果がある。そのため、軽量化を妨げない範囲で、Ｒ1～Ｒ３に位置する形材の内外の板厚を部分的に厚くしたり、トラスの間隔を狭くすることで、厚み縮小部Ｒ1～Ｒ３での剛性を部分的に高めてもよい。
　以下、具体例として、中空形材１０，１２～１５，１７，１８，２０の各構造を説明する。図３は、図１の第１中空形材１０の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図３に示すように、車両長手方向から見て、第１中空形材１０は、厚み寸法（構体厚み寸法Ｄ）が実質的に一定である。内板部６ａの板厚寸法ｄ１と外板部６ｂの板厚寸法ｄ２とは、車両長手方向から見て、第１中空形材１０の長手方向の両端から内方に向けて増大している。
　複数の連結板部６ｃは、互いに車体の周方向に離隔した位置で、内板部６ａと外板部６ｂとの板面に対して傾斜して連結されている。一例として、車両長手方向から見て、第１中空形材１０の内方に配置された隣接する各連結板部６ｃの裾部を除いた部分の板厚寸法ｄ３は、鉄道車両構体１が有する複数の連結板部６ｃの最小板厚寸法に設定されている。ハモニカ型構造部Ｈ１は、一例として、単一の第１中空形材１０により構成されている。
　図４は、図１の第３中空形材１２の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図４に示すように、車両長手方向から見て、第３中空形材１２の軒桁側の端部には、厚み縮小部Ｒ１が形成されている。
　内板部６ａの板厚寸法ｄ１は、厚み縮小部Ｒ１内では比較的小さく、厚み縮小部Ｒ１から屋根構体４の中央部４ａに向けて（図４の紙面の左から右に向けて）、厚みが一度、増大した後に再び減少している。外板部６ｂの板厚寸法ｄ２は、第３中空形材１２の中央よりも軒桁側の位置で部分的に増大している。この外板部６ｂの板厚寸法ｄ２の増大領域における板厚寸法ｄ２は、その周辺領域における板厚寸法ｄ２よりも大きい値の範囲内で、屋根構体４の中央部４ａから軒桁に向けて（図４の紙面の上から下に向けて）、減少した後に増加している。
　また、複数の連結板部６ｃのうちいずれかが、車体の車内側と車外側とのうち一方から他方に向けて、板厚寸法ｄ３が漸減した漸減領域を有している。本実施形態の第３中空形材１２では、例えば、外板部６ｂの板厚寸法ｄ２の増大領域と構体厚み方向に重なる連結板部６ｄ（図４の紙面の左側から４番目の連結板部６ｃ）が、車外側から車内側に向けて、板厚寸法ｄ３が減少した漸減領域を有している。
　図５は、図１の第４中空形材１３の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図５に示すように、車両長手方向から見て、第４中空形材１３の屋根構体４の中央部４ａ側の端部には（図５の紙面の上寄りの箇所）、厚み縮小部Ｒ１が形成されている。この厚み縮小部Ｒ１は、鉄道車両構体１において、第３中空形材１２の厚み縮小部Ｒ１と連続する。即ち本実施形態では、厚み縮小部Ｒ１は、隣接する中空形材１２，１３にわたって形成されている。
　内板部６ａでは、第４中空形材１３の中央から軒桁側において（図５の紙面では、第４中空形材１３の中央から下寄りにおいて）隣接する連結板部６ｃとの連結部分間の板厚寸法ｄ１が、比較的大きくなっている。また、この隣接する連結板部６ｃとの連結部分間では、板厚寸法ｄ１は、車両長手方向から見て、各連結部分から遠ざかるほど小さくなっている。
　外板部６ｂの板厚寸法ｄ２は、連結板部６ｅ，６ｆ（紙面左側から４，５番目の連結板部６ｃ）との連結部分間において、各連結部分から遠ざかるほど小さくなっている。
　また第４中空形材１３には、車体の車内側と車外側とのうち一方から他方に向けて、板厚寸法ｄ３が漸減した漸減領域を有する連結板部６ｅ，６ｆが含まれる。
　これにより連結板部６ｅ，６ｆは、内板部６ａと外板部６ｂとから前記中間部分に向けて板厚寸法ｄ３が漸減する２つの漸減領域を有している。連結板部６ｅ，６ｆの板厚寸法ｄ３が最小値となる各部分は、連結板部６ｅ，６ｆにおいて最適化されている。
　図６は、図１の第５中空形材１４の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図６に示すように、車両長手方向から見て、第５中空形材１４は、軒の形状に合わせた湾曲形状を有する。
　第５中空形材１４の厚み寸法（構体厚み寸法Ｄ）は、第５中空形材１４の車両長手方向から見た屋根構体４の中央部４ａ寄りの端部を除いて実質的に一定である。内板部６ａの板厚寸法ｄ１と外板部６ｂの板厚寸法ｄ２とは、車体の周方向に細かく変化させられることで最適化されている。これにより、鉄道車両構体１の軽量化を図りながら、鉄道車両構体１の軒桁に局所的に荷重が集中した場合でも耐えられるように、第５中空形材１４の強度が確保されている。
　連結板部６ｃが、互いに離隔した位置で、互いに交差する方向に延びており、その延びる方向は、鉄道車両構体１に発生するせん断力（図１２参照）の作用する方向と平行である。
　ここでハモニカ型構造部Ｈ２の連結板部６ｃの平均間隔が、ハモニカ型構造部Ｈ２以外のハモニカ型構造部Ｈ１，Ｈ３の連結板部６ｃの各平均間隔よりも狭くなっている。これにより軒桁の中央部１ａは、ハモニカ型構造部Ｈ２を有すると共に構体厚み寸法Ｄが比較的小さいにも関わらず、その強度の向上が図られている。
　図７は、図１の第７中空形材１６の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図７に示すように、車両長手方向から見て、第７中空形材１６は、軒の下方の形状に合わせた湾曲形状を有する。
　第７中空形材１６の厚み寸法（構体厚み寸法Ｄ）は、第７中空形材１６の上端部を除いて実質的に一定である。内板部６ａの板厚寸法ｄ１は、軒の中央部１ａ側から側構体３の下側に向けて、増大した後に減少している。外板部６ｂの板厚寸法ｄ２は、軒の中央部１ａ側から側構体３の下側に向けて、増大した後に減少し、外板部６ｂの長手方向途中で再度増大した後に減少している。
　図８は、図１の第８中空形材１７の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図８に示すように、第８中空形材１７には、厚み縮小部Ｒ２が形成されている。内板部６ａの板厚寸法ｄ１は、軒の中央部１ａ側から側構体３の下側に向けて増大し、厚み縮小部Ｒ２の内部で最大となった後に減少している。これにより、軽量化を図りながら、吹寄せ部３ｂに局所的に荷重が負荷された場合でも十分な強度が確保されている。内板部６ａの板厚寸法ｄ１が最大となる部分は、第８中空形材１７の内部に配置された１つの連結板部６ｇ（ここでは紙面下側から６番目の連結板部６ｃ）との連結部分に配置されている。外板部６ｂの板厚寸法ｄ２は、実質的に一定である。
　図９は、図１の第９中空形材１８の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図９に示すように、内板部６ａの板厚寸法ｄ１は、第９中空形材１８の上側部分では、隣接する連結板部６ｈ，６ｉとの各連結部分で増大しているが、下側部分では実質的に一定である。外板部６ｂの板厚寸法ｄ２は、軒の中央部１ａ側から側構体３の下側に向けて、細かく変化させられることで最適化されている。
　また第９中空形材１８では、車両長手方向から見て、複数の連結板部６ｃのうちいずれかが、車体の車内側と車外側とのうち一方から他方に向けて、板厚寸法ｄ３が漸減した漸減領域を有している。
　具体的に、第９中空形材１８の上下方向内方に隣接する２つの連結板部６ｉ，６ｊの板厚寸法ｄ３は、内板部６ａと外板部６ｂとの間の中間部分において最小値となり、内板部６ａと外板部６ｂとから当該中間部分に向けて漸減している。
　図１０は、図１の第１１中空形材２０の車両長手方向に垂直な鉛直断面図である。図１０に示すように、第１１中空形材２０には、その上側部分に厚み縮小部Ｒ３が形成されている。第１１中空形材２０の厚み寸法（構体厚み寸法Ｄ）は、全体として、軒から台枠２に向けて増大している。内板部６ａの板厚寸法ｄ１と外板部６ｂの板厚寸法ｄ２とは、それぞれ実質的に一定である。
　なお、上記した中空形材１０，１２～１５，１７，１８，２０における板厚寸法ｄ１～ｄ３は、一例にすぎず、曲げモーメントの大きさや分布に応じて適宜設定される。
　ハモニカ型ダブルスキン構造がトラス型ダブルスキン構造に比較してせん断強度が低い理由については、例えば以下のように考えられる。すなわち、トラス型ダブルスキン構造では、鉄道車両構体の車体の周方向に垂直な方向、つまり内板部と外板部とに垂直な方向に作用するせん断力は、連結板部に対して、面内力（圧縮力又は引張力）として作用し易い。このため、トラス型ダブルスキン構造では、このようなせん断力に対して連結板部が有効に抵抗する。これにより、トラス型ダブルスキン構造は、比較的高いせん断強度を有する。
　これに対してハモニカ型ダブルスキン構造では、せん断力は、連結板部に対して、面外力として作用し易い。このためハモニカ型ダブルスキン構造では、せん断力が作用すると、連結板部が、トラス型ダブルスキン構造の連結板部に比べて変形し易い。従ってハモニカ型ダブルスキン構造は、トラス型ダブルスキン構造に比べて、せん断強度が低いと考えられる。
　このようにハモニカ型ダブルスキン構造は、トラス型ダブルスキン形材に比較すると、車内外の圧力差により鉄道車両構体に作用する圧力が及んだ場合、大きい変形を生じ且つ高い応力を生じるおそれがある。
　図１１は、図１の鉄道車両構体１に車内外の気圧差により発生する曲げモーメントの大きさを示したシミュレーション図である。図１１中の矢印は、長さ寸法が長いほど曲げモーメントが大きいことを示し、矢印の方向は、矢印の起点における鉄道車両構体の表面に対する垂線方向を示す。また、図１１中の輪郭線Ｌ１は、図１の車両長手方向から見た鉄道車両構体１の輪郭線に対応し、線Ｌ２は、複数の矢印の先端を通る線を示す。
　図１１に示されるように、発生する曲げモーメントの絶対値は、屋根構体４では車幅方向の中央部４ａにおいて最大となり、軒桁では中央部１ａにおいて最大となり、側構体３では吹寄せ部３ｂにおいて最大となる。また図示していないが、別のシミュレーションの結果により、車内外の気圧差が異なる場合や、車内外の気圧のどちらが高い場合でも、曲げモーメントの絶対値が最大値となる位置は、ほぼ同じ位置であることが分かっている。
　鉄道車両構体１の曲げモーメントが小さい部分では、鉄道車両構体１の強度を向上させることで、鉄道車両構体１の変形量を小さくすることができる。これにより、例えば、屋根構体４の中央部４ａに対応する第１中空形材１０と、吹寄せ部３ｂに配置された第８中空形材１７の上側部分とにおいて、連結板部６ｃの数を減らすことができる。
　図１２は、図１１に示した曲げモーメントにより、鉄道車両構体１に車体の周方向に対して垂直方向に作用するせん断力の大きさを示したシミュレーション図である。図１２中の輪郭線Ｌ１は、図１の車両長手方向から見た鉄道車両構体１の輪郭線に対応し、線Ｌ３は、複数の矢印の先端を通る線を示す。また、図１２中の矢印は、長さ寸法が長いほどせん断力が大きいことを示し、矢印の方向は、矢印の起点における鉄道車両構体１の表面に対する垂線方向を示す。
　図１２に示されるように、鉄道車両構体１の側構体３と台枠２とが結合される結合部以外の領域において、曲げモーメントの絶対値が最大値となる位置では、垂直方向に作用するせん断力が十分に低い。
　以上のような点を考慮して、本実施形態の鉄道車両構体１では、強度と重量とのバランスを考慮して、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３、及び厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が最適位置に配置されると共に、鉄道車両構体１の構体厚み寸法Ｄと板厚寸法ｄ１～ｄ３が最適化されている。
　以上説明したように、本実施形態における鉄道車両構体１では、車両長手方向から見て、ダブルスキン構造７の領域Ｃ１～Ｃ３に厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が配置されている。これにより、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３における連結板部６ｃの車両長手方向から見た長さ寸法を短縮して、連結板部６ｃを軽量化できる。また、鉄道車両構体１の曲げモーメントが最大値未満となる位置に厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３が配置されることで、鉄道車両構体１の必要な強度を確保できる。よって、鉄道車両構体１の軽量化を図りながら、補強フレームを用いなくても、車内外の差圧により構体に負荷される圧力荷重に耐えることができる。
　また、鉄道車両構体１のダブルスキン構造７が、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３とハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３とを有しているため、各構造部Ｔ１～Ｔ３，Ｈ１～Ｈ３を鉄道車両構体１の適切な位置に使い分けて配置できる。
　これにより、例えば、せん断力が比較的大きな鉄道車両構体１の部分に、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３をハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３に隣接するように配置し、せん断力が比較的小さな鉄道車両構体１の部分に、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３を配置することで、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３により鉄道車両構体１の軽量化を図りながら、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３により鉄道車両構体１の強度を確保できる。
　また厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３は、発生する曲げモーメントの絶対値が最小値となる位置に対応して形成されているので、厚み縮小部Ｒ１～Ｒ３を設けたことによる鉄道車両構体１の強度低下を防止しながら、鉄道車両構体１を良好に軽量化できる。
　また、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３が、屋根構体４の中央部４ａ、軒桁の車体の中央部１ａ、及び、側構体３の吹寄せ部３ｂのうちの少なくともいずれかの位置に配置されている。
　上記したように、屋根構体４の中央部４ａ、軒桁の中央部１ａ、及び側構体３の吹寄せ部３ｂでは、鉄道車両構体１の他の位置に比べて、車内外の気圧差により鉄道車両構体１に圧力荷重が作用した場合でも、鉄道車両構体１に作用するせん断力が十分に低い。よって、鉄道車両構体１の上記した位置にハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３を配置することにより、鉄道車両構体１は、補強フレームを用いなくても圧力荷重に耐えることができる。
　また、比較的大きなせん断力が作用する鉄道車両構体１の部分に、トラス型構造部Ｔ１～Ｔ３がハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３に隣接して配置され、比較的小さなせん断力が作用する鉄道車両構体１の部分に、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３が配置されているので、補強フレームを用いなくても、鉄道車両構体１のハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３に隣接する位置の強度を確保できる。
　また、ダブルスキン構造７の内壁部７ａ、外壁部７ｂ、及び複数の連結板部６ｃの少なくともいずれかが、複数の位置で異なる板厚寸法を有していることにより、例えば、強度が比較的高い位置では板厚寸法を小さくし、強度が比較的低い位置では板厚寸法を大きくすることができる。これにより、ダブルスキン構造の全体の板厚寸法を増大する場合に比べて、鉄道車両構体１の軽量化を図りながら、鉄道車両構体１の必要な強度を得ることができる。
　また、車両長手方向から見て、複数の連結板部６ｃのうちいずれかが、板厚寸法が漸減した漸減領域を有するので、例えば、板厚寸法が比較的大きな領域で連結板部６ｃの強度を得ることができると共に、板厚寸法が比較的小さな領域で連結板部６ｃの軽量化を図ることができる。
　また、車両長手方向から見て、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３内に配置された複数の連結板部６ｃのうち車体の周方向に隣接する２以上の連結板部６ｃが、互いに交差する方向に延びているので、ハモニカ型構造部Ｈ１～Ｈ３内に配置された複数の連結板部６ｃを設計し易い。このため、軽量化を図りながら、鉄道車両構体１の設計自由度を高めることができる。
　また、隣接する２以上の連結板部６ｃが、発生するせん断力の作用する方向と平行に延びているので、連結板部６ｃの重量を抑制しながら、連結板部６ｃの必要な強度を得ることができる。
　また、複数の中空形材６において、複数の内板部６ａが結合されて内壁部７ａが形成されていると共に、複数の外板部６ｂが結合されて外壁部７ｂが形成されているので、ダブルスキン構造７を効率よく構成できる。
　また、複数の中空形材６のうち、軒桁及び吹寄せ部３ｂに配置された中空形材の内板部６ａ、外板部６ｂ、及び連結板部６ｃの少なくともいずれかが、複数の位置で異なる板厚寸法を有しているので、鉄道車両構体１の軽量化を図りながら、必要な強度を得易くすることができる。
　本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除できる。ダブルスキン構造において、外壁部と内壁部とを形成する中空形材の数は、上記実施形態に示した数に限定されず、適宜調整が可能である。
　Ｄ　　構体厚み寸法
　ｄ１～ｄ３　　板厚寸法
　Ｈ１～Ｈ３　　ハモニカ型構造部
　Ｔ１～Ｔ３　　トラス型構造部
　Ｒ１～Ｒ３　　厚み縮小部
　１　　鉄道車両構体
　１ａ　　軒桁の中央部
　２　　台枠
　２ａ　　側梁
　２ｂ　　側梁の下側部分
　３　　側構体
　３ｂ　　吹寄せ部
　４　　屋根構体
　４ａ　　屋根構体の中央部
　６，１０～２２　　中空形材
　６ａ　　内板部
　６ｂ　　外板部
　６ｃ，６ｄ～６ｊ　　連結板部
　７　　ダブルスキン構造
　７ａ　　内壁部
　７ｂ　　外壁部

Claims (9)

  1. 　側梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備え、
    　前記側構体と前記屋根構体と前記側梁とは、内壁部と、外壁部と、前記内壁部と前記外壁部とを壁面を離隔させた状態で連結する複数の連結板部とを含むダブルスキン構造を有し、
    　前記ダブルスキン構造は、車両長手方向から見て、前記複数の連結板部のうちの隣接する２つの連結板部と前記内壁部と前記外壁部とにより形成される閉空間が四角形であるハモニカ型構造部と、車両長手方向から見て、前記ハモニカ型構造部に隣接し、前記２つの連結板部と、前記内壁部又は前記外壁部とにより形成される閉空間が三角形であるトラス型構造部とを有し、
    　車両長手方向から見て、前記ダブルスキン構造のうち、前記屋根構体の車幅方向の中央部と軒桁の中央部との間の領域、前記軒桁の前記中央部と前記側構体の吹寄せ部との間の領域、及び、前記側構体の吹寄せ部と前記側梁との間の領域の少なくともいずれかに、隣接領域に比べて前記内壁部が車外側に配置されることにより構体厚み寸法が縮小された厚み縮小部が形成されている、鉄道車両構体。
  2. 　前記厚み縮小部は、車両長手方向から見て、鉄道車両構体に負荷される曲げモーメントの絶対値が最小値となる位置に対応して形成されている、請求項１に記載の鉄道車両構体。
  3. 　前記ハモニカ型構造部が、前記屋根構体の車幅方向の前記中央部、前記軒桁の前記中央部、及び、前記側構体の前記吹寄せ部のうちの少なくともいずれかに配置されている、請求項１又は２に記載の鉄道車両構体。
  4. 　側梁を有する台枠と、側構体と、屋根構体とを備え、
    　前記側構体と前記屋根構体と前記側梁とは、内壁部と、外壁部と、前記内壁部と前記外壁部とを壁面を離隔させた状態で連結する複数の連結板部とを含むダブルスキン構造を有し、
    　車両長手方向から見て、前記内壁部、前記外壁部、及び前記複数の連結板部の少なくともいずれかが、複数の位置で異なる板厚寸法を有している、鉄道車両構体。
  5. 　車両長手方向から見て、前記複数の連結板部のうちいずれかが、前記車体の車内側と車外側とのうち一方から他方に向けて、板厚寸法が漸減した漸減領域を有する、請求項４に記載の鉄道車両構体。
  6. 　車両長手方向から見て、前記ハモニカ型構造部内に配置された前記複数の連結板部のうち前記車体の周方向に隣接する２以上の連結板部が、互いに交差する方向に延びている、請求項４又は５に記載の鉄道車両構体。
  7. 　車両長手方向から見て、隣接する２以上の連結板部が、車内外の気圧差により発生するせん断力の作用する方向と平行に延びている、請求項６に記載の鉄道車両構体。
  8. 　前記側構体と前記屋根構体とは、複数の中空形材を有し、
    　前記複数の中空形材の各々は、前記車体の車内側に配置された内板部と、前記連結板部と、前記車体の車外側に配置され、前記内板部と板面を離隔させた状態で前記内板部と前記連結板部により連結された外板部とを含み、
    　前記複数の中空形材において、複数の前記内板部が結合されて前記内壁部が形成されていると共に、複数の前記外板部が結合されて前記外壁部が形成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の鉄道車両構体。
  9. 　前記複数の中空形材のうち、前記軒桁及び前記吹寄せ部の少なくともいずれかに対応して配置された中空形材の前記内板部、前記外板部、及び前記連結板部の少なくともいずれかが、車両長手方向から見て、複数の位置で異なる板厚寸法を有している、請求項８に記載の鉄道車両構体。
     
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