CN103562044A - 具备耐热地板的铁道车辆 - Google Patents

Abstract

铁道车辆（100）具有：地板（40）、设置于地板（40）的下方并吸收热量的吸热层（60）、以及从下方支持吸热层（60）的支持板（20），支持板（20）具备包含与吸热层（60）接触的接触部（21）、和从接触部（21）向车辆宽度方向连续形成，并相对于吸热层（60）在下方隔开，且在车辆长度方向上延伸的隔开部（22）的耐热地板（10）。

Description

具备耐热地板的铁道车辆

技术领域

本发明涉及铁道车辆，特别是涉及具备耐热地板的铁道车辆。

背景技术

在铁道车辆的地板上，有时会考虑到地板下面的火灾，而谋求规定的耐热性（耐火性）。例如，作为耐火标准之一，有美国的耐火标准ASTM（American Standard Test Method）E-119。ASTME-119制定有从下表面对试验体（地板）持续加热规定时间，上表面的温度上升为一定以下等一些规定。例如，在专利文献1中提出了考虑这样的标准的铁道车辆的地板结构。也就是说，专利文献1记载的地板结构由上层、中层、下层构成，在下层与中层之间设有绝热材料的层。根据这样的地板结构，由于设置有绝热材料的层，因此能够提高地板的绝热效果（参照专利文献1的第2页左下栏第6行之后）。

通常，若增大绝热层的厚度，则能够提高耐热性。但是，若使绝热层过厚则地板下面的空间变窄，会产生无法确保用于配置地板下面的电缆、机器等的空间的情况。于是，在专利文献2中，提出了不压迫在地板下面配置的机器等的配设空间，以具有与以往相同的耐火功能为目的的线性电机车辆的地板结构。该地板结构的板状的膨胀型绝热材料配置为覆盖地板的下表面，且覆盖侧梁、横梁和中梁的各表面（例如，参照专利文献2的图4）。说明了上述膨胀型绝热材料由于火的热量发生膨胀从而形成绝热层，能够抑制地板的上表面的温度上升，且由于与以往的板状的绝热材料相比板厚较薄，因此也不会压迫电缆等的配设空间（参照专利文献2的第0016段）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-189251号公报；

专利文献2：日本特开2009-196531号公报。

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的地板结构能够提高地板的绝热效果，但结构复杂，且有采用该地板结构的车辆的重量增大的问题。此外，采用该地板结构时，由于地板的厚度增大，因此有压迫地板下面的电缆等的配设空间的问题。

又，专利文献2的地板结构能够抑制压迫电缆等的配设空间的情况，但有无法得到充分的耐热性能的问题。即，由于专利文献2所用的膨胀型绝热材料以发生膨胀后形成绝热层为主要目的，因此不仅吸热量比较小，而且从作为较低温度的100～150℃开始膨胀后马上结束膨胀。因此，在专利文献2的地板结构中，会产生在温度逐渐上升的过程中无法充分地吸收热量，无法得到充分的耐热性能的问题。

因此，本发明的目的在于提供结构简单、且具备耐热性高的耐热地板的铁道车辆。

解决问题的手段

根据本发明的某种形态的铁道车辆具有：地板、设置于所述地板的下方并吸收热量的吸热层、以及从下方支持所述吸热层的支持板，所述支持板具备包含与所述吸热层接触的接触部、和从所述接触部向车辆宽度方向连续地形成，并相对于所述吸热层在下方隔开，且在车辆长度方向上延伸的隔开部的耐热地板。根据这样的结构，在从耐热地板的下表面加热的情况下，吸热层中的与支持板接触的部分在比较早的时期开始吸收热量，与支持板隔开的部分在比较迟的时期开始吸收热量。这样，通过使吸热层的各部分错开吸热的开始时间，作为吸热层整体能够长时间持续吸收热量。

发明效果

根据本发明，能够提供结构简单、且具备耐热性高的耐热地板的铁道车辆。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施形态的耐热地板的剖视立体图；

图2是根据本发明的第一实施形态的耐热地板的放大剖视图；

图3是示出根据本发明的第一实施形态的变形例的图；

图4是示出根据本发明的第一实施形态的吸热层的膨胀状况的图；

图5是根据本发明的第二实施形态的耐热地板的剖视立体图。

具体实施方式

以下参照附图说明根据本发明的铁道车辆的耐热地板。在下述中，对于所有的附图中相同或相当的要素标以相同的符号并省略重复的说明。

（第一实施形态）

首先，参照图1至图4，说明根据本发明的第一实施形态的铁道车辆100。图1是根据本实施形态的铁道车辆100具备的耐热地板10的剖视立体图。另外，从图1的纸面前侧（表示截面的一侧）朝内部的方向为铁道车辆100的长度方向。在下述中，将铁道车辆100的长度方向简称为“长度方向”，且将铁道车辆100的宽度方向简称为“宽度方向”，以进行说明。如图1所示，根据本实施形态的铁道车辆100具备耐热地板10。

〈耐热地板的结构〉 

首先，参照图1说明根据本实施形态的耐热地板10的结构。如图1所示，耐热地板10是构成铁道车辆100的地板面的构件，支撑于横梁70，且固定于侧梁80。而且，耐热地板10具有：支持板20、表面薄板30、地板40、热分散层50、以及吸热层60。以下，按顺序说明这些各构成要素。

支持板20是从下方支持吸热层60的构件。支持板20由不锈钢等金属形成。如图1所示，支持板20包含与吸热层60接触的接触部21、和从吸热层60向下方隔开的隔开部22。接触部21形成为平板状，在长度方向上延伸。各接触部21配置于同一平面上。又，隔开部22形成为截面呈U字形，且在长度方向上延伸。接触部21和隔开部22在宽度方向上交替地连续配置，因此支持板20在整体上形成为波状。也就是说，支持板20具有所谓的波纹结构（corrugated structure）。更严格地说，支持板20例如在剖视下随着朝下方行进而宽度变宽地形成。也就是说，支持板20具有所谓的拱顶石结构（keystone structure）。由于支持板20具有这样的拱顶石结构，隔开部22发挥梁（增强构件）的作用，能够提高支持板20的强度，进而能够提高耐热地板10的强度。

表面薄板30是在耐热地板10上层叠的各构件中位于最上表面侧的构件。表面薄板30例如是橡胶制的薄板，能够缓和由于乘客走动等产生的对耐热地板10的冲击。又，表面薄板30还能够使配置于地板下面的机器所产生的噪音难以传递至乘客室侧。此外，如后所述，在地板40上安装有螺丝41，通过螺丝41能够使地板40上产生的凹凸不显现在耐热地板10的表面。另外，表面薄板30不限于橡胶制的薄板，替代于此也能够适用聚氯乙烯树脂制薄板、烯烃类树脂制薄板、地毯等在铁道车辆上常用的铺设材料。

地板40是用于确保耐热地板10的刚性的构件，即所谓的基体。根据本实施形态的地板40由合成树脂的发泡材料形成。地板40位于表面薄板30的下方，具有层叠于耐热地板10的各构件中的最大厚度。另外，形成地板40的材料不限于合成树脂的发泡材料，替代于此也可以应用木材、轻合金制蜂窝材料等使用于地板上的众所周知的材料。

热分散层50是用于在表面方向上分散热量的层。如图1所示，热分散层50位于地板40与吸热层60之间。热分散层50由绝热材料形成。形成热分散层50的绝热材料未特别限定，但能够使用玻璃棉或陶瓷棉等。由于如上所述热分散层50由绝热材料形成，因此不仅具有分散热量的效果，还具有绝热效果。另外，若简单地说明后述的吸热层60所包含的“吸热材料”与形成热分散层50的“绝热材料”的不同，则两者的不同之处在于吸热材料是吸收热量进行吸热反应的材料，而绝热材料是不吸收热量而仅难以传递热量的材料。

吸热层60是用于吸收热量的层。如图1所示，吸热层60由支持板20支持。吸热层60通过在陶瓷棉的内部分布吸热材料形成。在本实施形态中，作为吸热材料使用作为热膨胀材料的蛭石（vermiculite）。根据本实施形态的吸热层60随着吸热材料（蛭石）发生热膨胀，整体也发生膨胀。又，使用于吸热层60的吸热材料也可以是蛭石以外的构件，但优选的是吸热的开始温度为350～500℃。这是由于如果在过低的温度下开始吸热，则无法充分地发挥作为吸热材料的功能。作为吸热层60，例如可以使用住友3M株式会社的耐热·绝热材料M20A等。

又，在本实施形态中，吸热层60中与支持板20接触的部分的面积形成为吸热层60的整体面积的至少两成左右。但是，也可以根据构成吸热层60的吸热材料的特性等，变更整体中与支持板20接触的部分所占的面积的比例。例如，也可以将比例设定为五成左右，也可以将热量传递较早的部分与较迟的部分设定为相同比例。此外，在吸热层60与支持板20的隔开部22之间形成有封闭空间，从而成为空洞。也就是说，在它们之间形成有空气层。

〈耐热地板的固定结构〉 

接着，参照图2和图3，说明根据本实施形态的耐热地板10的固定结构。图2是根据本实施形态的耐热地板10的端部的放大剖视图。如上所述，耐热地板10支撑于横梁70，固定于侧梁80。

在此，简单地说明横梁70和侧梁80。横梁70在宽度方向延伸，构成铁道车辆100的构体（承担车身的强度的部分）的一部分。该横梁70主要由与耐热地板10相接触的水平的板状的上表面部71、连接于上表面部71的垂直的板状的侧表面部72、以及连接于侧表面部72的与上表面部71相对的水平的板状的下表面部73构成。又，侧梁80在长度方向上延伸，构成铁道车辆100的构体的一部分。该侧梁80主要由位于上方的水平的板状的上表面部81、连接于上表面部81的垂直的板状的侧表面部82、以及连接于侧表面部82的与上表面部81相对的水平的板状的下表面部83构成。侧梁80向宽度方向内侧开口，在侧梁80的内侧插入有横梁70的端部。另外，在本实施形态中，侧梁80的上表面部81与下表面部83相比形成为较大宽度。侧梁80和横梁70通过焊接等固定。又，在侧梁80的侧表面部82的外侧上，固定有铁道车辆100的侧构体90。

在本实施形态中，并非首先形成耐热床10，其后总括耐热地板10整体地固定于侧梁80上。也就是说，在本实施形态中，通过将耐热地板10的各构成要素从支持板20按顺序地层叠且固定于横梁70和侧梁80上，最终将耐热地板10整体固定于侧梁80上。首先，关于支持板20，其端部（在图2中，为纸面左端侧）附近直接固定于侧梁80。具体地，支持板20的端部附近形成为平板状，并位于比隔开部22的底面部分23高出与侧梁80的厚度相对应的高度的位置。而且，该支持板20的端部附近通过焊接等固定于侧梁80。

又，关于热分散层50和吸热层60，通过被支持板20和地板40夹着而被固定。另外，热分散层50和吸热层60的端缘延伸至基座构件91或衬垫92后停止。该基座构件91是具有截面为L字形的形状，且横跨侧梁80的上表面部81和隔板构件93地固定于它们上的构件。又，衬垫92是在长度方向上延伸的棒状构件，载置于基座构件91上。此外，设定该衬垫92的厚度，以使其上表面和热分散层50的上表面位于同一平面上。

又，关于地板40，其端部载置于衬垫92上。在该地板40的端部中形成有贯通孔。此外，与地板40的贯通孔相对应，还在衬垫92中形成有贯通孔，且在基座构件91中形成有螺丝孔。而且，螺丝41穿过形成于地板40和衬垫92中的贯通孔，螺入形成于基座构件91中的螺丝孔。借助于此，地板40固定于基座构件91（侧梁80）上。

最后，关于表面薄板30，从地板40的上表面覆盖螺丝41地铺设。但是，在本实施形态中，在耐热地板10的宽度方向外侧设有隔板构件93。隔板构件93是垂直的板状的构件，固定于侧梁80的上表面部81，并在长度方向上延伸。而且，在该隔板构件93与地板40之间、和隔板构件93与表面薄板30之间，插入有密封构件94。借助于此，能够防止地板40和表面薄板30在宽度方向上移动的情况。

以上是对耐热地板10的固定结构的说明。另外，以上说明了用螺丝41固定地板40和支持板20的情况，但不限于此，也可以通过粘着安装各层、或使用双面胶等安装各层，以此固定耐热地板10。

〈变形例〉

在本实施形态中，用图2所示那样的结构固定耐热地板10，但替代于此也可以用图3所示那样的结构固定耐热地板10。图3是示出图2所示的结构的变形例的图。如图3所示，在变形例中，与图2的情况相比，横梁70的垂直方向的尺寸（高度）形成为较小。又，在横梁80的上表面部81上，形成有位于比其他的部分靠近下方的位置的阶梯部84，以与横梁70的上表面部71相接触。而且，如通过比较图2和图3能够理解那样，上表面部81中阶梯部84以外的部分发挥图2的基座构件91的作用，因此在变形例中没有设置基座构件91。也就是说，在图3所示的变形例中，与图2的情况相比，形成为耐热地板10的设置位置下降与基座构件91的高度方向的尺寸相对应的高度。根据具备上述那样的结构的变形例，能够以耐热地板10的设置位置变低的程度，确保铁道车辆100的乘坐空间更广阔。

〈耐热地板的作用〉

接着，参照图4说明对根据本实施形态的耐热地板10的下表面加热时的作用。图4是示出根据本实施形态的吸热层60的膨胀的状况的图。从耐热地板10的下表面慢慢加热时，支持板20在整体上几乎一律地温度上升。其后，来自支持板20的热量进行传递从而吸热层60的温度上升。此时，吸热层60中的与支持板20相接触的接触部21与隔开部22相比较早地温度上升。如上所述，这是由于在吸热层60与隔开部22之间存在空气层，支持板20中的隔开部22与接触部21相比难以传递热量。因此，吸热层60中的与支持板20相接触的部分首先进行吸热并膨胀，不与吸热板20相接触的部分稍后进行吸热并膨胀。

这样，根据本实施形态的耐热地板10，吸热层60的整体不是同时开始吸热，而是在每部分的吸热开始上存在时间差，因此整体上吸收热量的时间较长，从而能够降低温度上升的速度。此外，吸热层60中发生膨胀的部分如图4的双点划线所示，在当初的吸热层60与隔开部22之间的空间内慢慢地扩展，其后作为绝热层发挥作用。因此，吸热层60在抑制吸热完成后热量还向上表面侧传递的情况、抑制耐热地板10的上表面侧的温度持续上升上有作用。另外，在本实施形态中，在剖视下隔开部22的宽度形成为随着朝下方行进而变宽，因此与隔开部22的宽度形成为不向下方变宽的情况相比，能够确保吸热层60与隔开部22之间的空间更广阔，借助于此能够充分地容纳吸热后的膨胀的吸热层60。

又，支持板20对于来自地板下面的火焰发挥防火墙的作用，且作为铁道车辆100的构体的一部分发挥作用。因而，根据本实施形态，无需追加作为防火墙的新的构成要素，且无需另外追加用于确保刚性的增强材料。因此，根据本实施形态，具有充分的耐热性和强度，且能够将铁道车辆设定为简单的结构，从而谋求轻量化。

在此，在吸热层60发生膨胀后作为绝热层发挥作用的情况下，与支持板20的接触部21对应的部分和与隔开部22对应的部分，其厚度大不相同。因此，吸热层60的绝热效果每部分不同。但是，在位于吸热层60的上表面侧的热分散层50能够使热量在表面方向（水平方向）上分散，因此从吸热层60传递的不均匀的热量在表面方向上被均匀化。通过由这样的热分散层50带来的热量的均匀化，能够进一步提高耐热地板10的耐热性。

（第二实施形态）

接着，参照图5说明根据本发明的第二实施形态的铁道车辆200。根据本实施形态的铁道车辆200在吸热层60与隔开部22之间插入有绝热材料25这点上，与根据第一实施形态的铁道车辆100的结构不同。除这点以外，两者具有基本相同的结构。插入至吸热层60与隔开部22之间的绝热材料25未特别限定，可以使用例如陶瓷棉或玻璃棉。但是，优选的是，绝热材料25为可容易地变形且非常柔软的材料。这是为了在吸热层60发生热膨胀，进入吸热层60与隔开部22之间时，使绝热材料25不成为吸热层60膨胀的障碍。

根据本实施形态的耐热地板10如上所述在吸热层60与隔开部22之间插入有绝热材料25，因此能够抑制从隔开部22向吸热层60传递热量的速度。其结果是，能够进一步推迟与支持板20不接触的部分的温度上升。因此，与根据第一实施形态的耐热地板10相比，吸热层60的吸收热量的时间变得更长，能够进一步推迟在上表面的温度上升的速度。

上述，参照附图说明了本发明的第一实施形态和第二实施形态，但具体的结构不限于这些实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内的设计的变更等也包含于本发明中。例如，在上述说明了隔开部22形成为槽状的情况，但各隔开部22以半球状向下方突出的结构也包含于本发明中。

又，在上述中说明了吸热层60发生热膨胀的情况，但作为吸热材料使用难以膨胀的材料，或减少吸热材料的量等，使吸热层60不发生热膨胀的结构也包含于本发明中。

工业应用性

具备根据本发明的耐热地板的铁道车辆由于该耐热地板的吸热层能够长时间地持续吸收热量，因此能够提高耐热性。因此，在具备耐热地板的铁道车辆的技术领域是有益的。

符号说明

10      耐热地板；

20      支持板；

21      接触部；

22      隔开部；

25      绝热材料；

50      热分散层；

60      吸热层；

100、200      铁道车辆。

Claims (7)

1.一种具备耐热地板的铁道车辆，具有：

地板、

设置于所述地板的下方并吸收热量的吸热层、以及

从下方支持所述吸热层的支持板，

所述支持板包含与所述吸热层接触的接触部、和

从所述接触部向车辆宽度方向连续地形成，并相对于所述吸热层在下方隔开，且在车辆长度方向上延伸的隔开部。

2.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，所述支持板是所述接触部和所述隔开部沿着车辆宽度方向交替地连续设置的波纹板。

3.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，在所述吸热层与所述隔开部之间设有空气层。

4.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，在所述吸热层与所述隔开部之间设有绝热材料。

5.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，所述吸热层在吸热时发生膨胀。

6.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，所述铁道车辆还具有设置于所述地板与所述吸热层之间，且在表面方向上分散热量的热分散层。

7.根据权利要求1所述的具备耐热地板的铁道车辆，其特征在于，所述吸热层在350～500℃开始吸热。

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