JP7253990B2 - 着雪防止部材 - Google Patents

Description

本発明は、着雪防止部材に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に記載されているような、鉄道車両の車体の下部に取り付けられる平板部と、平板部に熱を伝えるヒータとを備える融雪装置が知られている。この融雪装置においては、平板部から突出するフィンを設けることで、ヒータから平板部への熱伝達効率を高め、融雪性能を高めている。
特許文献１に記載された構成に限らず、他にも、融雪装置の融雪性能を高めるための様々な工夫がなされている。

特開２０１７－１２８１８３号公報

上記したような様々な工夫がなされているにもかかわらず、豪雪時等には、依然として、鉄道車両の下部に着雪してしまうことがあり、融雪性能をさらに高めることが常に望まれている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、融雪性能をさらに高めることができる着雪防止部材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、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る着雪防止部材は、樹脂製の第１板と、前記第１板との間に気体層を形成する樹脂製の第２板と、前記第１板に設けられ、前記第１板の正面視において、少なくとも一部が前記気体層に重なる第１発熱体と、を備える。

この発明では、第１板に設けられた第１発熱体により第１板が加熱される。また、第１発熱体は、第１板の正面視において、少なくとも一部が気体層に重なるので、第１発熱体で発する熱は、第１板と第２板との間に形成された気体層に伝播する。第２板は、気体層に伝播された熱によって加熱される。また、気体層に熱が蓄えられることで、第１板及び第２板が冷えにくくなる。さらに、第１板、第２板は樹脂製であるので、これらを金属製とする場合に比較して熱伝導率が低く、第１発熱体によって加熱された第１板及び第２板の温度が低下しにくい。このようにして、加熱した第１板及び第２板の温度低下を抑えることができ、融雪性能をさらに高めることができる。

また、前記第１発熱体の少なくとも一部は、前記第１板のうち、前記気体層に面する部分に設けられているようにしてもよい。

この場合、第１発熱体が直接外気に晒されることがなく、第１発熱体が外気によって冷やされるのを抑えることができる。また、第１発熱体により気体層を効率良く加熱することができるので、第２板を、より効率良く加熱することができる。

また、前記第１発熱体は、前記第１板に固着されているようにしてもよい。

この場合、第１発熱体から第１板への熱の伝播効率を高めることができる。

また、前記第１板は、前記第２板よりも厚いようにしてもよい。

この場合、第１発熱体によって加熱された第１板で蓄える熱エネルギーは、第２板よりも高くなる。これにより、第１板が外気によって冷やされるのを抑えることができる。また、第１板の強度が高まり、第１板に飛来物が衝突しても、第１板が損傷するのを抑えることができる。

また、前記第１板、前記第２板および前記第１発熱体は、透明であるようにしてもよい。

この場合、第１板、第２板、および第１発熱体を通して、第１板、第２板、および第１発熱体の一方の側から他方の側の状態を容易に視認することができる。

また、前記第１板に設けられ、前記正面視において、環状に形成されて前記第１発熱体が内側に配置された第２発熱体を更に備えるようにしてもよい。

この場合、第２発熱体により、第１発熱体の外側のエリアを加熱して、付着した雪を溶かすことができる。

また、前記第１板および前記第２板それぞれにおいて前記気体層に対して反対側を向く外面には、当て金が設けられているようにしてもよい。

この場合、着雪防止部材を取り付けるために用いるボルトやブラケット等を当て金に当てることで、ボルトやブラケット等が樹脂製の第１板および第２板に直接当たるのを抑えることができる。これにより、振動等が加わることで、ボルトやブラケット等によって第１板および第２板が摩耗するのを抑え、ボルトの緩みが生じるのを抑えることができる。

また、前記第１板の前記外面には、前記当て金が配置される窪みが設けられているようにしてもよい。

この場合、当て金が窪みに収められることで、当て金が第１板の外面から突出するのを抑えることができる。これにより、第１板の外面の当て金の部分で雪が引っかかりにくくなり、雪の付着を抑えることができる。また、第１板は樹脂製であるので、窪みを容易に形成することができる。

また、前記第１板および前記第２板を貫通する金属製の筒が設けられているようにしてもよい。

この場合、着雪防止部材を取り付けるために用いるボルトを金属製の筒に挿入することで、ボルトが樹脂製の第１板および第２板に直接当たるのを抑えることができる。これにより、振動や荷重が加わることで、ボルトによって第１板および第２板が摩耗するのを抑えることができる。

また、前記第１板および前記第２板を形成する樹脂は、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン及び不飽和ポリエステル樹脂のうちの少なくとも１つを含むようにしてもよい。

この場合、第１板および前記第２板を形成する樹脂として、特にポリカーボネートを用いることで、第１板および第２板の耐衝撃性を向上しつつ透明性があることから視認性があり、外部から直接内部の点検などができる。

また、前記気体層は、空気層であるようにしてもよい。

この場合、第１板と第２板とを間隔を隔てた状態とすれば、気体層を容易に形成することができる。

また、前記気体層は、不活性ガスを含むようにしてもよい。

また、前記第１発熱体は、面状発熱体であるようにしてもよい。

この場合、第１板や気体層を、より均一な熱分布で加熱することができる。

また、前記第１板および前記第２板のうちの少なくとも一方が外気にさらされるようにしてもよい。

また、前記着雪防止部材が、鉄道車両の所定の部位のカバーとして配置されてもよい。

この場合、鉄道車両の走行時に、走行風の流れにより所定の部位に集まった雪が吹き溜まりとなり、例えば着雪防止部材の第１板に付着する。第１板には、第１発熱体が設けられているので、第１板に付着した雪を効率良く溶かすことができる。

本発明によれば、融雪性能をさらに高めることができる。

本発明の一実施形態に係る着雪防止部材を備えた鉄道車両の一例を示す側面図である。 図１に示す鉄道車両の台車の前後に設けられた、着雪防止部材を備えた台車端部塞ぎ板を示す斜視図である。 図２に示す着雪防止部材を、台車側を向く第１板側から見た図である。 図２に示す着雪防止部材を、台車とは反対側を向く第２板側から見た図である。 上記着雪防止部材を側断面視した図であり、図３のＡ－Ａ矢視断面図である。 上記着雪防止部材を側断面視した図であり、図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。 上記着雪防止部材に設けられた連結部材を示す断面図である。 上記着雪防止部材を制御するための機能ブロック図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る着雪防止部材を説明する。
図１に示すように、鉄道車両１の車体２の下部には、台車３が設けられている。図２に示すように、台車３は、車体２に懸架機構を介して支持された台車本体５と、台車本体５に設けられた車輪７とを備えている。台車本体５には、鉄道車両１の走行方向（前後方向）Ｄａに水平面内で直交する車幅方向Ｄｂに延びる車軸（図示無し）が、その中心軸回りに回動自在に設けられている。車輪７は、この車軸の両端に設けられている。このようにして、車輪７は、車幅方向Ｄｂに所定間隔をあけて二個一対で設けられている。二個一対の車輪７及び車軸（図示無し）は、台車本体５の走行方向Ｄａ両端部に設けられている。鉄道車両１の走行時、各車輪７は、走行方向Ｄａに連続して敷設された軌道（図示無し）上で転動する。

図１に示すように、車体２の車幅方向Ｄｂ両側には、車体２の下部から下方に延びる側部カバー９が設けられている。側部カバー９は、台車３や、車体２の下部に設けられる各種の機器を車幅方向Ｄｂ側方から覆っている。

このような鉄道車両１の車体２の下部には、台車端部塞ぎ板１０が設けられている。台車端部塞ぎ板１０は、台車３に対し、鉄道車両１の走行方向Ｄａの前後両側に設けられている。各台車端部塞ぎ板１０は、走行方向Ｄａに直交するプレート状で、車体２の下面から下方に延びている。各台車端部塞ぎ板１０は、車幅方向Ｄｂに連続し、車幅方向Ｄｂ両側に設けられた側部カバー９の間を塞ぐように設けられている。

図２に示すように、台車端部塞ぎ板１０は、側部塞ぎ板１１と、中間部塞ぎ板１２と、を備えている。側部塞ぎ板１１は、車幅方向Ｄｂ両側に間隔をあけて設けられている。各側部塞ぎ板１１は、台車３に設けられた車輪７に対し、走行方向Ｄａで対向する位置に配置されている。図示の例では、側部塞ぎ板１１は、車幅方向Ｄｂに間隔をあけて２つ設けられている。これらの２つの側部塞ぎ板１１は、車幅方向Ｄｂに対称な形状に形成されている。以下の図３および図４に示す側部塞ぎ板１１は、これらの２つの側部塞ぎ板１１のうちの一方の側部塞ぎ板１１を、後述する第１板２１側から図示したり（図３）、後述する第２板２２側から図示したり（図４）している。言い換えると、図３および図４では、他方の側部塞ぎ板１１を図示はしていない。

図２～図４に示すように、側部塞ぎ板１１は、第１領域１１ａと、第２領域１１ｂと、を備えている。第１領域１１ａは、走行方向Ｄａから見たときに、側部塞ぎ板１１において車幅方向Ｄｂ内側に設けられている。第１領域１１ａは、上下方向Ｄｃの高さが一定の矩形状（横長の長方形状）をなしている。
第２領域１１ｂは、走行方向Ｄａから見たときに、側部塞ぎ板１１において第１領域１１ａに対して車幅方向Ｄｂ外側に設けられている。第２領域１１ｂの下縁１１ｃは、第１領域１１ａから車幅方向Ｄｂ外側に向かって傾斜して延びている。

図２に示すように、中間塞ぎ板１２は、車幅方向Ｄｂ両側の側部塞ぎ板１１の間を塞ぐように設けられている。中間塞ぎ板１２は、側部塞ぎ板１１の第１領域１１ａと上下方向Ｄｃの高さ寸法が同一の矩形状をなしている。

本実施形態において、側部塞ぎ板１１は、着雪防止部材２０を用いて形成されている。なお、中間塞ぎ板１２についても、側部塞ぎ板１１と同様の構成の着雪防止部材２０を用いて形成することができる。

図３～図５に示すように、着雪防止部材２０は、第１板２１と、第２板２２と、透明発熱体（第１発熱体）３０と、側部発熱体（第１発熱体）４０と、連結部材５０と、枠部発熱体（第２発熱体）６０と、を主に備えている。

第１板２１、第２板２２は、それぞれ、走行方向Ｄａから見たときに、側部塞ぎ板１１の外形形状に合わせて形成されている。第１板２１と第２板２２とは、走行方向Ｄａに間隔をあけて設けられている。第１板２１の走行方向Ｄａにおける厚さＴ１は、第２板２２の走行方向Ｄａにおける厚さＴ２よりも大きい。例えば、第１板２１の厚さＴ１は、例えば、５～２０ｍｍ程度であり、第２板２２の厚さＴ２は、例えば、３～８ｍｍ程度とするのが好ましい。第１板２１の厚さＴ１は、第２板２２の厚さＴ２に対し、１００％～６６６７％程度とするのが好ましい。ただし、第１板２１の厚さＴ１や第２板２２の厚さＴ２、さらに第１板２１の厚さＴ１と第２板２２の厚さＴ２との比は、これらの各数値に限られるものではなく、適宜設定することが可能である。

第１板２１は、走行方向Ｄａにおいて台車３側に配置されている。第１板２１は、台車３に、鉄道車両１の前後方向（走行方向Ｄａ）から対向している。換言すると、第１板２１は、走行方向Ｄａにおいて台車３側を向いて設けられている。第２板２２は、走行方向Ｄａにおいて、台車３側とは反対側に配置されている。

第１板２１、第２板２２は、それぞれ樹脂製である。第１板２１、第２板２２の両面は、それぞれ平滑面とされている。第１板２１、第２板２２において、後述する気体層２５側と反対側を向き、外気に晒される外面２１ｆ、２２ｆには、着雪を防止するためのコーティング等を施してもよい。なお本実施形態では、第１板２１、第２板２２の両方が外気にさらされている。
第１板２１、第２板２２は、走行方向Ｄａから見たときに、第１板２１、第２板２２の一方の側から他方の側を透過して視認できるよう、透明な樹脂材料で形成するのが好ましい。

このような第１板２１および第２板２２を形成する樹脂は、例えば、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン及び不飽和ポリエステル樹脂のうちの少なくとも１つを含むのが好ましい。

第１板２１、第２板２２は、主に車輪７から跳ね上げられる雪や氷が衝突したときに損傷しない耐衝撃性を有しているのが好ましい。また、第１板２１、第２板２２は、高い断熱性を有しているのが好ましい。さらに、第１板２１、第２板２２は、透明発熱体３０、側部発熱体４０、及び枠部発熱体６０が発する熱によって軟化しない耐熱性を有しているのが好ましい。これらの観点からすると、第１板２１および第２板２２を形成する樹脂としては、特にポリカーボネートを用いるのが好ましい。

第１板２１と第２板２２との間には、スペーサ２３が挟み込まれている。スペーサ２３は、側部塞ぎ板１１の外縁部１１ｅに対して所定寸法内側において、側部塞ぎ板１１（着雪防止部材２０）の外形形状に沿って連続して設けられている。スペーサ２３は、第１板２１と第２板２２との、走行方向Ｄａにおける間隔Ｓ１を規定している。

また、第１板２１と第２板２２との間には、シール材２４が設けられている。シール材２４は、走行方向Ｄａから見た側部塞ぎ板１１（着雪防止部材２０）の外形形状に沿って連続して設けられている。シール材２４は、スペーサ２３の外側に設けられている。シール材２４は、弾性を有したゴム系材料等、周知のシール用材料から形成されている。シール材２４は、第１板２１と第２板２２との間に挟み込まれ、外部から水分等が第１板２１と第２板２２との間に侵入するのを抑えている。

このようにして、走行方向Ｄａで間隔Ｓ１を隔てて対向する第１板２１と第２板２２との間において、スペーサ２３に取り囲まれた空間に、気体層２５が形成されている。気体層２５は、シール材２４によって、ある程度の気密性が確保されている。気体層２５には、気体が封入されている。気体層２５に封入する気体としては、例えば空気の他、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。本実施形態では、気体層２５に空気を封入している。つまり、気体層２５は、空気層２５Ａである。

図３、図５に示すように、透明発熱体３０は、側部塞ぎ板１１（着雪防止部材２０）の第１領域１１ａに設けられている。透明発熱体３０は、透明で、第１板２１に設けられている。透明発熱体３０は、第１板２１に沿って設けられた面状発熱体３０Ｈである。透明発熱体３０は、走行方向Ｄａから着雪防止部材２０を見たときの第１板２１の正面視において、少なくとも一部が気体層２５に重なっている。本実施形態では、透明発熱体３０は、第１板２１の正面視において、その全体が気体層２５に重なっている。本実施形態において、透明発熱体３０は、第１板２１のうち、気体層２５に面する部分である第１板２１の内面２１ｇに沿って設けられている。透明発熱体３０は、第１板２１の内面２１ｇに固着されている。

透明発熱体３０は、発熱膜部３１と、一対の電極３２Ａ、３２Ｂと、を有している。
発熱膜部３１は、第１板２１の内面２１ｇに直交する方向に、緩衝層、導電膜および保護層（いずれも図示無し）が積層された構造を有している。
発熱膜部３１の緩衝層は、第１板２１の内面２１ｇ上に形成されている。緩衝層は、例えば酸化チタン（ＴｉＯｘ：ただし、０＜ｘ≦２）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ：ただし、０＜ｘ≦２）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ：ただし、０＜ｘ≦２．５）及び窒化ケイ素（ＳｉＮ）からなる群より選択される１又は２以上の化合物で形成することができる。緩衝層は、酸化チタン（ＴｉＯ_２）および五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）の少なくとも一つにより形成してもよい。

発熱膜部３１の導電膜は、緩衝層上に形成されている。導電膜は、例えば、スズ、ゲルマニウム、亜鉛及びガリウムのうち少なくとも１種を含む酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）並びにアルミニウム、ガリウム、ホウ素及びマグネシウムのうち少なくとも１種を含む酸化亜鉛（ＺｎＯ）並びにアンチモン及びフッ素のうち少なくとも１種類を含む酸化スズ（ＳｎＯ_２）からなる群より選択される１又は２以上の金属酸化物で形成することができる。導電膜は、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）等により形成することもできる。このような導電膜は、透明で、走行方向Ｄａから見て導電膜（発熱膜部３１の一方の側から他方の側を透過して視認可能である。このような導電膜は、一対の電極３２Ａ、３２Ｂから電圧が印加させると発熱する。

発熱膜部３１の保護膜は、導電膜を覆うように形成されている。保護膜は、例えば、アクリルシリコーン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂等の少なくとも一つを含んで形成されている。

一対の電極３２Ａ、３２Ｂは、発熱膜部３１の上下に設けられている。一対の電極３２Ａ、３２Ｂは、緩衝層と保護層との間で、導電膜に電気的に接続されている。一対の電極３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ車幅方向Ｄｂに延びている。一対の電極３２Ａ、３２Ｂは、車幅方向Ｄｂにおいて、上下方向Ｄｃの間隔が一定となるように設けられている。一対の電極３２Ａ、３２Ｂには、給電線３３Ａ、３３Ｂ（図５参照）が接続されている。給電線３３Ａ、３３Ｂは、上下のスペーサ２３Ａ、２３Ｂに沿って配設されている。給電線３３Ａ、３３Ｂは、第２板２２やシール材２４を貫通して着雪防止部材２０の外部に導出され、車体２側に設けられた電源（図示無し）に接続されている。

このような透明発熱体３０は、外部の電源（図示無し）から給電線３３Ａ、３３Ｂ、及び一対の電極３２Ａ、３２Ｂを通して発熱膜部３１の導電膜（図示無し）に電圧が印加されると、導電膜が発熱する。このとき、一対の電極３２Ａ、３２Ｂの上下方向Ｄｃの間隔が、車幅方向Ｄｂにおいて一定であるので、発熱膜部３１の導電膜は均一に発熱する。

図３、図６に示すように、側部発熱体４０は、主に、側部塞ぎ板１１（着雪防止部材２０）の第２領域１１ｂに設けられている。側部発熱体４０は、第１板２１に沿って設けられた面状発熱体４０Ｈである。側部発熱体４０は、透明発熱体３０と同様、走行方向Ｄａから着雪防止部材２０を見たときの第１板２１の正面視において、その全体が気体層２５に重なっている。側部発熱体４０は、透明発熱体３０と同様、気体層２５に面する第１板２１の内面２１ｇに沿って設けられている。側部発熱体４０は、第１板２１の内面２１ｇに固着されている。また、側部発熱体４０は、不透明である。側部発熱体４０は、ゴム系材料からなるシート状の発熱部４１と、発熱部４１に埋設された電熱線（図示無し）と、を備えている。側部発熱体４０の電熱線は、給電線３３Ａ，３３Ｂから給電がなされることで、発熱する。電熱線で発した熱は、発熱部４１を介して面状に広がり、第２領域１１ｂにおいて、第１板２１及び気体層２５を加熱する。

なお、このように車幅方向Ｄｂにおいて上下方向Ｄｃの寸法が変化する第２領域１１ｂに、上記側部発熱体４０に代えて前記透明発熱体３０を設けると、一対の電極３２Ａ、３２Ｂの間隔が小さいほど発熱量が増えるため、均一な加熱がなされ難い。これに対し、本実施形態では、車幅方向Ｄｂにおいて上下方向Ｄｃの寸法が変化する第２領域１１ｂに側部発熱体４０を備えるようにした。側部発熱体４０は、下縁１１ｃが傾斜することで車幅方向Ｄｂにおいて上下方向Ｄｃの寸法が変化する第２領域１１ｂを、均一に加熱し易くすることができる。

図７に示すように、連結部材５０は、第１板２１と第２板２２とを、スペーサ２３Ａ，２３Ｂ及びシール材２４を挟み込んで気体層２５が形成された状態で連結する。連結部材５０は、当て金５１、５２と、筒５３と、ボルト５５と、を備えている。

当て金５１は、第１板２１において気体層２５に対して反対側を向く外面２１ｆに設けられている。当て金５１は、第１板２１の外周部に沿って連続して設けられている。第１板２１の外面２１ｆには、当て金５１が配置される窪み２７が設けられている。窪み２７は、外面２１ｆに対して第２板２２側に窪み、第１板２１の外周部に沿って連続して設けられている。当て金５１は、窪み２７に収められることで、気体層２５と反対側を向く表面５１ｆが、枠部シール材６３を介して第１板２１の外面２１ｆと連続するよう設けられている。当て金５１と窪み２７との間には、後述する枠部発熱体６０と枠部シール材６３とが挟み込まれている。

当て金５２は、第２板２２において気体層２５に対して反対側を向く外面２２ｆに設けられている。当て金５２は、第２板２２の外周部に沿って連続して設けられている。当て金５２は、第２板２２の外面２２ｆ上に設けられている。
これらの当て金５１，５２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料から形成されている。当て金５１，５２には、複数のボルト挿通孔５１ｈ、５２ｈが形成されている。

筒５３は、当て金５１，５２のボルト挿通孔５１ｈ、５２ｈに対応した複数個所に配置されている。筒５３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料から形成されている。筒５３は、走行方向Ｄａに延びる円筒状で、枠部発熱体６０、枠部シール材６３，第１板２１，シール材２４、及び第２板２２を貫通して設けられている。筒５３は、その走行方向Ｄａの両端が、当て金５１，５２に突き当たっている。これにより、当て金５１，５２同士の間隔が金属製の筒５３によって規制されている。

ボルト５５は、当て金５１，５２のボルト挿通孔５１ｈ、５２ｈ、及び筒５３内に挿通されている。ボルト５５は、車体２の下面に固定されるブラケット（図示無し）に、着雪防止部材２０を取り付ける。

図５～図７に示すように、枠部発熱体６０は、当て金５１に対して第１板２１側に設けられている。枠部発熱体６０は、第１板２１に設けられている。図３に示すように、枠部発熱体６０は、走行方向Ｄａから見た正面視において、着雪防止部材２０の外周形状に沿って連続した環状に形成されている。枠部発熱体６０は、走行方向Ｄａから見た正面視において、その内側に、透明発熱体３０、及び側部発熱体４０が配置されている。枠部発熱体６０は、例えば、絶縁性を備え弾性部材からなる発熱体本体６１と、発熱体本体６１に埋設された電熱線（図示無し）とを有する。枠部発熱体６０の電熱線は、給電線３３Ａまたは給電線３３Ｂを介して外部の電源から給電がなされることで発熱し、金属製の当て金５１を加熱する。

枠部シール材６３は、枠部発熱体６０と窪み２７との間に設けられている。枠部シール材６３は、当て金５１よりも熱伝導率が低いゴム系材料等から形成されている。これにより、枠部発熱体６０で発した熱は、枠部シール材６３よりも熱伝導率が高い金属製の当て金５１に効率良く伝播される。

図８に示すように、このような着雪防止部材２０は、車体２側に設けられたコントローラ８０によって制御される。コントローラ８０は、例えば、乗員の操作が外部からなされることで、電源（図示無し）から透明発熱体３０、側部発熱体４０、枠部発熱体６０への電圧の印加をＯＮ／ＯＦＦする。また、コントローラ８０は、例えば乗員の操作に応じて、電源（図示無し）から透明発熱体３０、側部発熱体４０、枠部発熱体６０に印加する電圧を調整するようにしてもよい。また、コントローラ８０は、外部から入力される積雪量、気温、その他の各種の条件に基づいて、電源（図示無し）から透明発熱体３０、側部発熱体４０、枠部発熱体６０に印加する電圧を自動的に調整するようにしてもよい。

また、図１、図２に示すように、第１板２１の外面２１ｆ側に、透明発熱体３０を通して着雪防止部材２０への着雪量を撮像する撮像装置９０を設けるようにしてもよい。この場合、図８に示すコントローラ８０は、撮像装置９０で撮像した撮像画像に基づいて、電源（図示無し）から透明発熱体３０、側部発熱体４０、枠部発熱体６０に印加する電圧を自動的に制御するようにしてもよい。すなわち、撮像装置９０が撮像した着雪量についてのデータ（例えば着雪量の専有面積のデータ）が閾値を超えたときに、コントローラ８０が前記電圧を調整してもよい。

このような着雪防止部材２０では、第１板２１に設けられた透明発熱体３０、側部発熱体４０により、第１板２１が加熱される。また、透明発熱体３０、側部発熱体４０で発する熱は、第１板２１と第２板２２との間に形成された気体層２５を介して第２板２２に伝播され、第２板２２も加熱される。これにより、第１板２１の外面２１ｆ、第２板２２の外面２２ｆに付着した雪や氷は溶けて流れ落ちる。また、枠部発熱体６０により、第１板２１の外周部に設けられた当て金５１が加熱される。第１板２１は、台車３側を向いているので、車輪７から跳ね上げられた雪や、車体２の下面に付着した雪等が当て金５１に接触することで溶け落ちる。このようにして、台車３の前後両側に設けられた台車端部塞ぎ板１０に設けられた着雪防止部材２０により、台車３の前後における着雪が防止される。

以上説明したように、本実施形態に係る着雪防止部材２０によれば、第１板２１に設けられた透明発熱体３０、側部発熱体４０により、第１板２１が加熱される。また、透明発熱体３０、側部発熱体４０は、第１板２１の正面視において、少なくとも一部が気体層２５に重なるので、透明発熱体３０、側部発熱体４０で発する熱は、第１板２１と第２板２２との間に形成された気体層２５に伝播される。第２板２２は、気体層２５の熱によって加熱される。また、気体層２５に熱が蓄えられることで、第１板２１及び第２板２２が冷えにくい。さらに、第１板２１、第２板２２は樹脂製であるので、これらを金属製とする場合に比較して熱伝導率が低く、透明発熱体３０、側部発熱体４０によって加熱された第１板２１及び第２板２２の温度が低下しにくい。このようにして、加熱した第１板２１及び第２板２２の温度低下を抑えることができ、融雪性能をさらに高めることができる。

また、透明発熱体３０、側部発熱体４０は、第１板２１のうち、気体層２５に面する部分に設けられている。これにより、透明発熱体３０、側部発熱体４０が直接外気に晒されることがなく、透明発熱体３０、側部発熱体４０が外気によって冷やされるのを抑えることができる。また、透明発熱体３０、側部発熱体４０により気体層２５を効率良く加熱することができるので、第２板２２を、より効率良く加熱することができる。

また、透明発熱体３０、側部発熱体４０は、第１板２１に固着されている。これにより、透明発熱体３０、側部発熱体４０から第１板２１への熱の伝播効率を高めることができる。

また、台車３側に設けられた第１板２１は、第２板２２よりも厚い。これにより、透明発熱体３０、側部発熱体４０によって加熱された第１板２１で蓄える熱エネルギーは、第２板２２よりも高くなる。これにより、第１板２１が外気によって冷やされるのを抑えることができる。したがって、台車３側に設けられた第１板２１において、台車３から跳ね上げられる雪が着雪するのを有効に抑えることができる。また、第１板２１の強度が高まり、台車３側から第１板２１に雪や氷等の飛来物が衝突しても、第１板２１が損傷するのを抑えることができる。

また、第１板２１、第２板２２および透明発熱体３０は、透明である。これにより、第１板２１、第２板２２、および透明発熱体３０を通して、第１板２１の外面２１ｆ側から、台車３側の状態を容易に確認することができる。また、第１板２１の外面２１ｆ側から、台車３側の状態を、撮像装置９０を用いて行えば、車体２の下方に作業員が潜ることなく、着雪状況を確認することができる。

また、第１板２１に設けられた枠部発熱体６０により、透明発熱体３０の外側のエリアを加熱して、付着した雪を溶かすことができる。これにより、車体２の下面に付着した雪の量が増えるのを抑えることができる。

また、第１板２１および第２板２２それぞれにおいて気体層２５に対して反対側を向く外面２１ｆ、２２ｆには、当て金５１，５２が設けられている。これにより、着雪防止部材２０を取り付けるために用いるボルト５５やブラケット（図示無し）を、当て金５１，５２に当てることで、ボルト５５が樹脂製の第１板２１および第２板２２に直接当たるのを抑えることができる。これにより、振動等が加わることで、ボルト５５やブラケット（図示無し）によって第１板２１および第２板２２が摩耗するのを抑え、ボルト５５の緩みが生じるのを抑えることができる。

また、第１板２１の外面２１ｆには、当て金５１が配置される窪み２７が設けられている。これにより、当て金５１が窪み２７に収められることで、当て金５１が第１板２１の外面２１ｆから突出するのを抑えることができる。これにより、当て金５１に雪が引っかかりにくくなり、雪の付着を抑えることができる。また、第１板２１は樹脂製であるので、窪み２７を容易に形成することができる。

また、第１板２１および第２板２２を貫通する金属製の筒５３が設けられている。これにより、着雪防止部材２０を取り付けるために用いるボルト５５を筒５３に挿入することで、ボルト５５が樹脂製の第１板２１および第２板２２に直接当たるのを抑えることができる。これにより、荷重や振動等によって、ボルト５５によって第１板２１および第２板２２が摩耗するのを抑えることができる。
また、当て金５１，５２同士の間隔が金属製の筒５３によって規制される。これにより、第１板２１、第２板２２を過度に締め付けてしまうことが抑えられる。

また第１板２１および第２板２２を形成する樹脂として、特にポリカーボネートを用いることで、第１板２１および第２板２２の耐衝撃性、断熱性を高めることができる。

また、気体層２５は、空気層２５Ａとすることで、第１板２１と第２板２２とを間隔を隔てて設けることで、空気層２５Ａからなる気体層２５を容易に形成することができる。

また、透明発熱体３０、側部発熱体４０は、面状発熱体３０Ｈ、４０Ｈである。これにより、第１板２１を、より均一な熱分布で加熱することができる。

また、第１板２１が、鉄道車両１の台車３に、鉄道車両１の前後方向から対向するので、鉄道車両１の走行時に、走行風及び台車３の車輪７によって巻き上げる雪が第１板２１に付着しても、透明発熱体３０、側部発熱体４０によって、第１板２１に付着した雪を効率良く溶かすことができる。

なお、本発明の技術的範囲は前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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１発熱体としての透明発熱体３０及び側部発熱体４０は、例えば、第１板２１に埋設してもよい。また、透明発熱体３０及び側部発熱体４０は、第１板２１の外面２１ｆに設けることを排除するものではない。
また、第１発熱体としての透明発熱体３０及び側部発熱体４０は、第１板２１だけでなく、第２板２２に設けるようにしてもよい。
また、第１発熱体としての透明発熱体３０及び側部発熱体４０は、面状発熱体でなくてもよく、言い換えると、発熱部分が面状に形成されていなくてもよい。

また、上記実施形態では、着雪防止部材２０に、第１発熱体として透明発熱体３０と側部発熱体４０とを設けるようにしたが、着雪防止部材２０の外形形状等によっては、第１発熱体として透明発熱体３０又は側部発熱体４０の何れか一方のみを備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、側部塞ぎ板１１を、着雪防止部材２０によって形成するようにしたが、中間塞ぎ板１２または側部カバー９についても、同様の構成を採用することができる。また、着雪防止部材２０は、台車３の前後に限らず、車両端部など走行風の吹き溜まりとなるような他の個所に設けるようにしてもよい。着雪防止部材２０は、鉄道車両１以外の移動体に限らず、例えば、地吹雪が発生するような場所の設置物にも適用可能である。
また、第１板２１及び第２板２２の両方が外気にさらされていなくてもよく、少なくとも一方が外気にさらされていてもよく、両方とも外気にさらされていなくてもよい。すなわち、着雪防止部材２０が、部屋の内外を仕切る窓などに用いられていてもよい。

当て金５１、５２や筒５３がなくてもよい。窪み２７がなくてもよい。枠部発熱体６０がなくてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 鉄道車両
３ 台車
２０ 着雪防止部材
２１ 第１板
２２ 第２板
２１ｆ、２２ｆ 外面
２５ 気体層
２５Ａ 空気層
２７ 窪み
３０ 透明発熱体（第１発熱体）
３０Ｈ、４０Ｈ 面状発熱体
４０ 側部発熱体（第１発熱体）
５１、５２ 当て金
５３ 筒
６０ 枠部発熱体（第２発熱体）

Claims (14)

1. 樹脂製の第１板と、
   前記第１板との間に気体層を形成する樹脂製の第２板と、
   前記第１板に設けられ、前記第１板の正面視において、少なくとも一部が前記気体層に重なる第１発熱体と、を備え、
   前記第１板、前記第２板および前記第１発熱体は、透明であり、
   前記第１板に設けられ、前記正面視において、環状に形成されて前記第１発熱体が内側に配置された第２発熱体を更に備える着雪防止部材。
2. 前記第１発熱体の少なくとも一部は、前記第１板のうち、前記気体層に面する部分に設けられている請求項１に記載の着雪防止部材。
3. 前記第１発熱体は、前記第１板に固着されている請求項２に記載の着雪防止部材。
4. 前記第１板は、前記第２板よりも厚い請求項１から３のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
5. 前記第１板および前記第２板それぞれにおいて前記気体層に対して反対側を向く外面には、当て金が設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
6. 前記第１板の前記外面には、前記当て金が配置される窪みが設けられている請求項５に記載の着雪防止部材。
7. 前記第１板および前記第２板を貫通する金属製の筒が設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
8. 前記第１板および前記第２板を形成する樹脂は、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン及び不飽和ポリエステル樹脂のうちの少なくとも１つを含む請求項１から７のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
9. 前記気体層は、空気層であり、前記第１板と前記第２板の間に前記空気層を備える請求項１から８のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
10. 前記気体層は、不活性ガスを含む請求項１から９のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
11. 前記第１発熱体は、面状発熱体である請求項１から１０のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
12. 前記第１板および前記第２板のうちの少なくとも一方が外気にさらされる請求項１から１１のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
13. 鉄道車両の所定の部位のカバーとして配置される請求項１から１２のいずれか１項に記載の着雪防止部材。
14. 前記第１板の厚さが５～２０ｍｍであり、前記第２板の厚さが３～８ｍｍである請求項１から１３のいずれか１項に記載の着雪防止部材。

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