JP6527723B2 - 車両床下構造及び鉄道車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両床下構造及び鉄道車両に関する。

車両の下部に床下機器を配置した鉄道車両では、走行時における床下機器の保護の観点から、床下機器を覆う床下構造を車両の下部に取り付ける場合がある。このような床下構造の従来構成としては、例えば床下機器を覆う筐体の底板に床下機器を露出させる開口を設けると共に、当該開口に対して開閉自在にカバーを取り付けたものがある。

例えば特許文献１に記載の車両用下部ふさぎ板の脱落防止構造では、下部ふさぎ板と係合可能な位置に車両の外部から内部に挿抜可能な係合体と、係合体を車両の内部に挿入する方向に押圧する押圧体とを設け、下部ふさぎ板の脱落の防止を図っている。また、例えば特許文献２に記載のカバー開放防止機構では、鉤状に屈曲する掛け金をカバーの内側に設け、カバーの開放途中に掛け金が筐体の縁に係合することで、自重によるカバーの自然開放が防止されるようになっている。

特開平８−３０１１０６号公報 特開平６−２９６７３号公報

ところで、鉄道車両の中には、新幹線のように高速で走行する車両がある。高速で走行する車両が例えば積雪量の多い地域を走行する場合、走行中に氷塊が高速で巻き上げられることがある。この場合、巻き上げられた氷塊が筐体の開口に取り付けられたカバーに繰り返し衝突すると、衝撃によってカバーが変形し、カバーと筐体との係合が外れてしまうおそれがある。このような問題に対し、上述した特許文献１の構成では構成の複雑な脱落防止構造を用いなくてはならず、特許文献２の構成ではカバーの変形を防止する効果が薄いと考えられる。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、簡単な構成でカバーと筐体との係合が外れてしまうことを防止できる車両床下構造、及びこれ用いた鉄道車両を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明の一側面に係る車両床下構造は、床下機器の配置空間を覆うように鉄道車両の下部に設けられると共に、配置空間に対応する開口部が形成された底板を有する筐体と、開口部に対して開閉自在に設けられたカバーと、を備え、カバーは、摩擦力によって筐体の底板に係合する摩擦係合部と、底板に立設されたピンに係合するピン係合部と、によって筐体に取り付けられている。

この車両床下構造では、摩擦力によって筐体の底板に係合する摩擦係合部と、底板に立設されたピンに係合するピン係合部と、によってカバーが筐体に取り付けられている。ピン係合部を設けない場合、氷塊などの衝突によってカバーが変形すると、摩擦係合部による摩擦力が低下し、カバーと筐体との係合が外れてしまうおそれがある。これに対し、この車両床下構造では、ピン係合部によってカバーの変位が規制されるので、カバーに変形が生じにくく、仮にカバーに変形が生じたとしても摩擦係合部による摩擦力が維持される。したがって、カバーと筐体との係合が外れてしまうことを防止できる。また、この車両床下構造は、筐体の底板にピンを立設するだけの簡単な構成で実現できるので、構成が複雑化することも回避できる。

また、ピン係合部は、カバーの縁部に設けられていてもよい。カバーの縁部をピン係合部によって筐体に係合させることにより、カバーの変位をより好適に規制できる。

また、ピン係合部は、カバーの角部に設けられていてもよい。カバーの角部をピン係合部によって筐体に係合させることにより、カバーの変位をより好適に規制できる。

また、ピン係合部において、ピンの先端側に狭窄部が設けられていてもよい。こうすると、カバーに変形が生じた場合に、カバーをピンの狭窄部に引っ掛けることが可能となる。したがって、カバーがピンから外れてしまうことを防止できる。

また、本発明の一側面に係る鉄道車両は、上記車両床下構造を車両の下部に備える。この鉄道車両では、車両床下構造のピン係合部によってカバーの変位が規制されるので、カバーに変形が生じにくく、仮にカバーに変形が生じたとしても摩擦係合部による摩擦力が維持される。したがって、カバーと筐体との係合が外れてしまうことを防止できる。また、この鉄道車両では、筐体の底板にピンを立設するだけの簡単な構成で車両床下構造を実現できるので、構成が複雑化することも回避できる。

以上のような車両床下構造及び鉄道車両によれば、簡単な構成でカバーと筐体との係合が外れてしまうことを防止できる。

本発明の一実施形態に係る車両床下構造を適用した鉄道車両の下部を車両の底面側から見た図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 比較例に係る床下構造の変形の様子を示す断面図である。 実施例に係る床下構造の変形の様子を示す断面図である。 変形例に係る床下構造に適用されるピンの拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る車両床下構造及び鉄道車両の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両床下構造を適用した鉄道車両の下部を車両の底面側から見た図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。同図に示す鉄道車両１は、例えば新幹線車両であり、時速２００ｋｍを超える高速で長距離運行される車両である。鉄道車両１の下部には、電源装置、制御機器、バッテリ、インバータ装置、補助電源装置といった床下機器が車両台枠に吊り下げられた状態で組み付けられている。

鉄道車両１の下部には、走行時における床下機器の保護の観点から、床下機器を覆う車両床下構造１１が設けられている。車両床下構造１１は、図１及び図２に示すように、鉄道車両１の下部に設けられた筐体１２と、筐体１２に取り付けられたカバー１３とを備えて構成されている。

筐体１２は、例えばステンレス等の金属によって形成され、鉄道車両１の台枠と略平行に水平に配置された底板１４と、底板１４の上面側に立設された側板１５，１５とを備えている。これらの底板１４と側板１５，１５とによって囲まれる空間は、上述した床下機器の配置空間Ｓ（図２参照）となっている。底板１４において、側板１５，１５間には、配置空間Ｓの真下に位置する略長方形の開口部１６が形成されている。

カバー１３は、例えばステンレス等の金属によって略長方形の板状に形成されている。カバー１３の短辺１３ａ，１３ｂは、開口部１６の短辺１６ａ，１６ｂよりも僅かに短い寸法となっており、カバー１３の長辺１３ｃ，１３ｄは、開口部１６の長辺１６ｃ，１６ｄよりも長い寸法となっている。カバー１３は、短辺１３ｂ側の縁部１７が底板１４における短辺１６ｂ側の縁部１８と重なるように、開口部１６に対応して底板１４の上面側に配置されている。

筐体１２へのカバー１３の取り付けにあたっては、図１及び図２に示すように、一対のヒンジ部２１，２１と、一対のラッチ部（摩擦係合部）２２，２２と、一対のピン係合部２３，２３とが設けられている。

一対のヒンジ部２１，２１は、カバー１３の短辺１３ａ側に所定の間隔をもって設けられている。ヒンジ部２１は、側板１５の基端側に固定された軸部２４と、カバー１３の短辺１３ａ側の縁部１９に固定された軸受部２５とを有している。軸受部２５が軸部２４に回動自在に噛合することにより、カバー１３は、ヒンジ部２１を支点として、開口部１６を閉鎖する閉鎖位置と開口部１６を開放する開放位置（配置空間Ｓ側に回動した位置）との間で回動可能となっている。

一対のラッチ部２２，２２は、カバー１３の短辺１３ｂ側において所定の間隔をもって設けられている。ラッチ部２２，２２同士の間隔は、例えば一対のヒンジ部２１，２１同士の間隔と略同等となっている。ラッチ部２２は、カバー１３の短辺１３ｂ側で開口部１６から露出する位置にカバー１３の厚さ方向に埋設された軸部２６と、軸部２６の先端に設けられてカバー１３の内面（配置空間Ｓ側の面）側に延在する舌片状の掛金２７とを有している。また、筐体１２において、底板１４の短辺１６ｂ側の縁部１８には、掛金受部２８が設けられている。

軸部２６は、レンチ等の治具を用いて軸周りに回動可能となっている。軸部２６を回動させることにより、掛金２７は、掛金受部２８の真下の施錠位置Ｐ１と、施錠位置Ｐ１からカバー１３の中央側に９０°程度回動した解除位置Ｐ２との間で、カバー１３の内面の面内方向に回動する（図１参照）。掛金２７を施錠位置Ｐ１に位置させると、不図示の付勢部材により掛金２７が掛金受部２８側に付勢されて係合し、カバー１３がロックされる。また、掛金２７を解除位置Ｐ２に位置させると、掛金２７が掛金受部２８から外れ、カバー１３のロックが解除される。

一対のピン係合部２３，２３は、カバー１３の短辺１３ｂ側において所定の間隔をもって設けられている。ピン係合部２３は、筐体１２の底板１４側に設けられたピン２９と、カバー１３の短辺１３ｂ側の角部２０に設けられた孔部３０とによって構成されている。

ピン２９は、底板１４において、カバー１３の短辺１３ｂ側の縁部１７と重なる縁部１８に埋設されている。ピン２９の基端側は、溶接等によって底板１４に固定され、ピン２９の先端側は、底板１４の縁部１８の内面（配置空間Ｓ側の面）側に突出している。開口部１６を閉鎖する閉鎖位置にカバー１３を位置させると、ピン２９がカバー１３側の孔部３０に挿通し、カバー１３の短辺１３ｂ側の角部２０が底板１４の縁部１８に係合した状態となる。

続いて、上述した車両床下構造１１の作用効果について説明する。

鉄道車両の中には、新幹線のように高速で走行する車両がある。高速で走行する車両が例えば積雪量の多い地域を走行する場合、走行中に氷塊が高速で巻き上げられることがある。この場合、巻き上げられた氷塊が筐体の開口に取り付けられたカバーに繰り返し衝突すると、衝撃によってカバーが変形し、カバーと筐体との係合が外れてしまうおそれがある。

図３は、比較例に係る床下構造の変形の様子を示す断面図である。同図に示すように比較例に係る車両床下構造１１１は、ピン係合部２３が設けられておらず、カバー１３の短辺１３ａ側がラッチ部２２のみによって底板１４の縁部１８に係合している。このような車両床下構造１１１では、氷塊Ａなどが衝突してカバー１３が配置空間Ｓ側に山なりに変形すると、ラッチ部２２における掛金２７と掛金受部２８との間の摩擦力が低下し、カバー１３の短辺１３ｂ側の縁部１７がヒンジ部２１側に変位する。変位が進行すると、ラッチ部２２によるカバー１３と筐体１２との係合が外れ、更に変位が進行すると、開口部１６からカバー１３が落下してしまうことも考えられる。

これに対し、図４は、実施例に係る床下構造の変形の様子を示す断面図である。この車両床下構造１１では、氷塊Ａなどが衝突してカバー１３が配置空間Ｓ側に山なりに変形したとしても、ピン係合部２３によってカバー１３の短辺１３ｂ側の縁部１７がヒンジ部２１側に変位することが規制される。縁部１７の変位が規制されることで、カバー１３の変形自体も生じにくくなるほか、仮にカバー１３に変形が生じたとしても、縁部１７の近傍の変形が抑えられる。このため、ラッチ部２２における掛金２７と掛金受部２８との間の摩擦力が維持される。したがって、ラッチ部２２によるカバー１３と筐体１２との係合が外れることを防止できる。また、この車両床下構造１１は、筐体１２の底板１４にピン２９を立設するだけの簡単な構成で実現できるので、構成が複雑化することも回避できる。

また、車両床下構造１１では、ピン係合部２３がカバー１３の角部２０に設けられている。カバー１３の角部２０をピン係合部２３によって筐体１２に係合させることにより、氷塊Ａなどが衝突したときのカバー１３の変位をより好適に規制できる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、平板状のカバー１３を図示したが、カバー１３の強度の向上のため、カバー１３の中央部分を波板状にしてもよく、カバー１３の中央部分にリブなどを設けてもよい。また、上記実施形態では、一対のピン係合部２３，２３がカバー１３の短辺２ｂ側の角部２０にそれぞれ配置されているが、ピン係合部２３がカバー１３の短辺２ｂ側の縁部１７の中央に単体で設けられていてもよい。上記実施形態では、カバー１３の短辺２ａ側の縁部１９がヒンジ部２１によって筐体１２に係合しているが、ヒンジ部２１に代えて、短辺２ｂ側の縁部１７と同様に、ラッチ部２２及びピン係合部２３によって縁部１９を筐体１２に係合させてもよい。

また、例えば図５に示すように、筐体１２の底板１４に固定されるピン２９の先端側に狭窄部３１を設けるようにしてもよい。狭窄部３１では、ピン２９の外径が他の部分の外径よりも小さくなっており、狭窄部３１よりも基端側の部分及び狭窄部３１よりも先端側の部分との間に段差が形成される。この場合、カバー１３が配置空間Ｓ側に山なりに変形し、カバー１３の短辺１３ｂ側の縁部１７がピン２９の先端側にずり上がったとしても、孔部３０の開口縁部３０ａを狭窄部３１の段差に引っ掛けることが可能となる。したがって、カバー１３がピン２９から外れてしまうことを防止できる。

１…鉄道車両、１１…車両床下構造、１２…筐体、１３…カバー、１４…底板、１６…開口部、１７…縁部、２０…角部、２２…ラッチ部（摩擦係合部）、２３…ピン係合部、２９…ピン、３１…狭窄部、Ｓ…配置空間。

Claims (6)

1. 床下機器の配置空間を覆うように鉄道車両の下部に設けられると共に、前記配置空間に対応する開口部が形成された底板を有する筐体と、
   前記開口部に対して開閉自在に設けられたカバーと、を備え、
   前記カバーは、前記開口部に対して閉じた状態で摩擦力によって前記筐体の底板に係合する摩擦係合部と、前記開口部に対して閉じた状態で前記底板に立設されたピンに係合するピン係合部と、によって前記筐体に取り付けられる車両床下構造。
2. 前記ピン係合部は、前記カバーの縁部に設けられている請求項１記載の車両床下構造。
3. 前記ピン係合部は、前記カバーの角部に設けられている請求項１又は２記載の車両床下構造。
4. 前記ピン係合部において、前記ピンの先端側に狭窄部が設けられている請求項１〜３のいずれか一項記載の車両床下構造。
5. 前記摩擦係合部は、前記カバーが閉じた状態で前記カバーの開閉方向で前記筐体と係合して、前記カバーが開閉方向に変位することを規制し、
   前記ピン係合部は、前記カバーが閉じた状態で前記カバーの開閉方向と交差する方向に前記カバーが変位することを規制する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両床下構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項記載の車両床下構造を車両の下部に備えた鉄道車両。
   

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