JP2009196531A - リニアモータ車両の床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、床下のスペースが小さいリニアモータ車両において、床下に配置するケーブル、配管、機器等の配設スペースを圧迫することなく、従来と同様の耐火機能を持たせることが可能なリニアモータ車両の床構造を提供することである。
【解決手段】床板５の下面５ａが車両前後方向に延びる複数の梁部材９，１０と車幅方向に延びる複数の梁部材７，８とを組合わせた梁構造体６より支持されているリニアモータ車両１の床構造において、床板５の下方には、板状の膨張型断熱材１３が配設されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、軌道系交通システムの車両の耐火構造に関し、特に、リニアモータ車両の床面の耐火構造に関する。

一般に、軌道系交通システムの車両の床面には、床下での火災に対する耐火性能が要求される。従来、軌道系交通システムの車両では、要求された耐火性能を満たすために、板状の断熱材が床板の下方に配設されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

図２７、図２８、及び図２９は、従来の軌道系交通システムの車両の床構造の一例を示している。
図２７、図２８、及び図２９に示すように、床板５０の下面５０ａは、梁構造体５１により支持されている。梁構造体５１は、車両前後方向に延びる複数の梁部材５２と、車幅方向に延びる複数の梁部材５３とを組合わせて構成されている。そして、床板５０の下面５０ａ及び梁部材５２，５３の表面は、板状の断熱材５４で覆われている。この板状の断熱材５４は、一般的には、グラスウール等からなり、８０ｍｍ程度の板厚で形成されている。
特開平５−８４３４５号公報 特開昭６２−１８９２５１号公報

ところで、従来より、軌道系交通システムの車両として、常電導磁石を使用して移動するリニアモータ車両が実用化されている。
図１及び図２は、リニアモータ車両の断面図及び側面図を示している。図１に示すように、リニアモータ車両１は、モジュール３（一般的な鉄道車両では台車に相当）を備えており、このモジュール３が軌道３０に設けられた案内レール３１の上下を挟むような構成となっているため、一般的な鉄道車両と比べて、軌道３０と車体２との間の距離が小さい。また、図２に示すように、モジュール３は車体２のほぼ全長にわたって車幅方向両側に配置されているため、軌道３０及び案内レール３１と車体２との間のスペースはかなり限られたものとなる。

このようなリニアモータ車両において、上述したような板状の断熱材を配置しようとすると、断熱材の板厚が８０ｍｍもあるため、床下に配置するケーブル、配管、機器等の配設スペースを圧迫してしまう。また、特に耐火性能の要求が厳しい国や都市では、板厚が８０ｍｍよりも大きいものを使用する場合も考えられるため、板状の断熱材を配置すること自体も困難となり、要求された耐火性能を満たすことができなくなる可能性もある。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、床下のスペースが小さいリニアモータ車両において、床下に配置するケーブル、配管、機器等の配設スペースを圧迫することなく、従来と同様の耐火機能を持たせることが可能なリニアモータ車両の床構造を提供することである。

上記従来技術の有する課題を解決するために、請求項１の本発明では、床板の下面が車両前後方向に延びる複数の梁部材と車幅方向に延びる複数の梁部材とを組合わせた梁構造体より支持されているリニアモータ車両の床構造において、前記床板の下方には、板状の膨張型断熱材が配設されている。

請求項２の本発明では、前記板状の膨張型断熱材が、前記床板の下面と前記梁構造体の表面とを覆うように配置されている。

請求項３の本発明では、前記床板の下方には、前記床板に対し間隔を置いて平行に延在する断熱材支持用板材が配設されており、前記板状の膨張型断熱材が、前記断熱材支持用板材の上面に配置されている。

請求項４の本発明では、前記床板と前記梁構造体とが接触して形成される継目部分には、膨張型断熱シール材が配置されている。

請求項５の本発明では、前記床板と前記梁構造体とは、連結部材を介して連結されており、該連結部分には、前記膨張型断熱シール材が配置されている。

請求項６の本発明では、前記床板の下面側及び上面側に突出する前記連結部材の端部には、前記膨張型断熱シール材が貼付けられている。

請求項７の本発明では、前記板状の膨張型断熱材が、水溶性の膨張型断熱材が固化することにより形成されている。

請求項８の本発明では、前記板状の膨張型断熱材には、該膨張型断熱材の表面を覆うように網状体が配置され、前記床板の前記下面及び前記梁構造体には、車両下方向に延出する複数のフック部材が設けられ、前記膨張型断熱材は、膨張時において前記網状体が前記フック部材に引っ掛かることにより前記膨張型断熱材の膨張量が調節されるように構成されている。

請求項９の本発明では、前記床板の上面には、断熱性敷材が配置されている。

上述の如く、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、床板の下面が車両前後方向に延びる複数の梁部材と車幅方向に延びる複数の梁部材とを組合わせた梁構造体より支持されているリニアモータ車両の床構造において、前記床板の下方には、板状の膨張型断熱材が配設されているため、火災発生時において、板状の膨張型断熱材が、炎の熱によって膨張して断熱層を形成することなり、床板の上面の温度上昇を抑えることができる。これにより、床下のスペースが小さいリニアモータ車両において、従来と同様の耐火機能を持たせることができる。また、板状の膨張型断熱材は、従来の板状の断熱材に比べて板厚が薄いため、ケーブル、配管、機器等の配設スペースを圧迫することもない。

さらに、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記板状の膨張型断熱材が、前記床板の下面と前記梁構造体の表面とを覆うように配置されているため、火災発生時において、床板の下面や梁構造体の表面から下方へ膨張して断熱層を形成することになり、熱が直接的に床板の上面へ伝わるのを防止することができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記床板の下方には、前記床板に対し間隔を置いて平行に延在する断熱材支持用板材が配設されており、前記板状の膨張型断熱材が、前記断熱材支持用板材の上面に配置されているため、火災発生時において、膨張型断熱材が断熱材支持用板材の上面から上方へ膨張し、床板の下面及び梁構造体を覆って断熱層を形成することになり、その結果、熱が床板の上面へ伝わるのを防止することができる。また、床板の下面を直接膨張型断熱材で覆うような構成でないため、床板の直下にケーブルや配管を配置したい場合において配設スペースを容易に確保することができる。また、膨張型断熱材が断熱材支持用板材の上面から上方へ膨張するような構成であるため、断熱材支持用板材の下面側にもケーブルや配管等の配設スペースを確保することができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記床板と前記梁構造体とが接触して形成される継目部分には、膨張型断熱シール材が配置されているため、乗客の荷重等によって生じる床板と梁構造体との間の隙間へ熱が伝わるのを防ぐことができる。加えて、火災発生時において、床板及び梁構造体が熱変形することによって生じる床板と梁構造体との間の隙間に対しても熱が伝わるのを防ぐことができる。
また、床板と梁構造体とが接触して形成される継目部分は、板状の膨張型断熱材が所望の膨張量になりにくく、結果として、板状の膨張型断熱材の膨張量に全体としてムラができる可能性があったが、板状の膨張型断熱材に比べて膨張性の高い膨張型断熱シール材を別途施行することで、全体として膨張量にムラがでないようにすることができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記床板と前記梁構造体とは、連結部材を介して連結されており、該連結部分には、膨張型断熱シール材が配置されているため、通常、板状の膨張型断熱材を配置することができない連結部分にも耐火機能を持たせることができる。その結果、床板と梁構造体との連結部分から熱が床板の上面へ伝わるのを防止することができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記床板の下面側及び上面側に突出する前記連結部材の端部には、前記膨張型断熱シール材が貼付けられているため、火災発生時において、熱が連結部材と介して床板の下面から上面に伝わるのを防ぐことができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記板状の膨張型断熱材が、水溶性の膨張型断熱材が固化することにより形成されているため、膨張型断熱材をスプレー等で施行することができる。このように施行性が良いため、床板の下面及び梁構造体の表面の全てを覆うように膨張型断熱材を配置することが容易になる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記板状の膨張型断熱材には、該膨張型断熱材の表面を覆うように網状体が配置され、前記床板の前記下面及び前記梁構造体には、車両下方向に延出する複数のフック部材が設けられ、前記膨張型断熱材は、膨張時において前記網状体が前記フック部材に引っ掛かることにより前記膨張型断熱材の膨張量が調節されるように構成されているため、火災発生時において、膨張型断熱材の膨張方向及び膨張量を制御することができる。その結果、火災発生時おいて、所望の耐火機能を持たせることが容易になる。また、膨張後の膨張型断熱材の構造も網によって保持されるため、膨張型断熱材が脱落することも防止することができる。

また、本発明に係るリニアモータ車両の床構造によれば、前記床板の上面には、断熱性敷材が配置されているため、床板の下面から伝わる熱を断熱性敷材が吸熱することになり、床板の上面の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

以下、本発明に係るリニアモータ車両の床構造を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るリニアモータ車両の断面図である。図２は、本発明の実施形態に係るリニアモータ車両の側面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るリニアモータ車両１は、磁力を使って車体２を軌道３０から浮かせるとともに、リニアモータ（図示せず）で走行するように構成されている。
リニアモータ車両１は、浮上、案内、推進、ブレーキの機能をまとめたモジュール３を備えており、モジュール３は、車体２から下方に延出するように設けられている。モジュール３は、車体２の車幅方向両側に車体２の全長にわたって配置されており、モジュール３の下部には、車両進行方向に対して断面Ｕ字形に形成された吸引磁石４が設けられている。
一方、リニアモータ車両１の軌道３０には、車幅方向外側に延出するように鉄製の案内レール３１が設けられており、この案内レール３１は、車両進行方向に対して断面Ｕ字形に形成されている。そして、案内レール３１とモジュール３の吸引磁石４とのＵ字の頭は、互いに対向するように配置されている。
以上の構成から、リニアモータ車両１は、モジュール３に設けられた吸引磁石４が案内レール３１を吸引する力により浮上力を得るように構成されている。また、モジュール３には、吸引磁石４と案内レール３１との間の距離を測定するセンサー（図示せず）が設けられており、吸引磁石４は、センサーの測定結果を利用することにより吸引磁石４と案内レール３１との間が一定距離に保たれるように制御される。

次に、本発明の第１実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を図３、図４及び図５を参照しながら説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を車両上方から見た平面図である。図４は、（ａ）が図３のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図５は、（ａ）が図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図３のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

図３、図４、及び図５に示すように、本発明の第１実施形態では、車体２の床板５の下面５ａが梁構造体６により支持されている。この梁構造体６は、２本の側梁７と、５本のＨ形鋼の横梁８と、２本のＨ形鋼の中梁９と、２本の山型鋼の縦梁１０とから構成されている。梁構造体６では、車両前後方向に延びる２本の側梁７と車幅方向に延びる２本の横梁８が矩形の枠体１１を形成している。この枠体１１内には３本の横梁８が所定の間隔を置いて車幅方向に延在するように支持され、また、枠体１１内には、車両前後方向に延びるように２本の中梁９が所定の間隔を置いて支持されている。加えて、２本の中梁９の内側には、車両前後方向に延びるとともに床板５の下面５ａに当接するように２本の縦梁１０が所定の間隔を置いて支持されている。
一方、図４に示すように、床板５の下方には、車両前後方向あるいは車幅方向に延在する複数のケーブル１２が配設されている。
また、床板５と縦梁１０とは、図４（ｃ）に示すように、ボルト１１を挿通することにより連結されている。さらに、床板５と横梁８とは、図５（ｃ）に示すように、ボルト１１を挿通することにより連結されている。

図４に示すように、本発明の第１実施形態では、板状の膨張型断熱材１３が、床板５の下面５ａを覆うように配置されている。加えて、板状の膨張型断熱材１３が、側梁７の表面と、横梁８の表面と、中梁９の表面とを覆うように配置されている。
また、床板５と縦梁１０とは、板状の膨張型断熱材１３を間に挟んでボルト１１により連結されており、床板５と横梁８とは、板状の膨張型断熱材１３を間に挟んでボルト１１により連結されている。このように、板状の膨張型断熱材１３は、床板５と梁構造体６との連結部分に用いられるため、高剛性のものが好ましい。

第１実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、板厚が２０ｍｍ以下で形成されており、温度が１００℃〜１５０℃に達した時点から膨張を開始するように構成されている。また、第１実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、膨張前の板厚と比較して、膨張後の板厚が約４倍まで膨張するように構成されている。
加えて、第１実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、アメリカの耐火基準であるＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ）Ｅ−１１９を満たすように構成されている。以下に、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９の試験要領について説明する。
図６は、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９において使用する加熱炉の斜視図であり、図７は、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９において試験体を加熱する際の加熱曲線を示している。
図６に示すように、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９で使用する加熱炉４０は、矩形の開口部４１を有しており、加熱炉４０内には、複数のガスバーナー４２が設けられている。また、開口部４１の近傍には、複数の熱電体(温度センサ)４３が設けられている。

以下に、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９の試験手順を説明する。
まず、加熱炉４０に試験体を配置する。本実施形態のような交通車両では、床構造のみを加熱炉４０に配置する。
次に、加熱炉４０に配置した試験体（床構造）に、乗客満員時を想定して、設計最大荷重をかける。
そして、ＡＳＴＭ Ｅ−１１９の試験要領で定められているように、加熱面側（床板５の下面５ａ）と非加熱面側（床板５の上面５ｂ）に熱電体４３を配置する。
この状態で、図７で示されている加熱曲線に従って加熱面側（床板５の下面５ａ）を３０分加熱し、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を満足する必要がある。
（ａ）試験体（床構造）を加熱する加熱温度を５分ごとに管理し，加熱温度の変動が±１０％以内とすること
（ｂ）非加熱面（床板５の上面５ｂ）の熱電体４３の温度上昇量が平均１３９℃以下、最高１８１℃以下であること
（ｃ）試験中に試験体（床構造）に破壊、崩落等がないこと
第１実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３では、以上の基準を満たすものを使用している。

次に、火災発生時における第１実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の状態を説明する。
図８は、火災発生時における第１実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図３のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図９も同様に火災発生時における第１実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図３のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

第１実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張を開始し、１分程度で板厚が４倍程度になる。図８及び図９に示すように、板状の膨張型断熱材１３は、膨張後は床板５の下面５ａ及び梁構造体６の周囲に断熱層を形成し、床板５の上面５ｂへ熱が伝わるのを防ぐようになっている。

このように、第１実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、板状の膨張型断熱材１３が、床板５の下面５ａと梁構造体６の表面とを覆うように配置されているため、火災発生時において、板状の膨張型断熱材１３が、炎の熱によって膨張して断熱層を形成することなり、床板５の上面５ｂの温度上昇を抑えることができる。これにより、床下のスペースが小さいリニアモータ車両１において、従来と同様の耐火機能を持たせることができる。また、板状の膨張型断熱材１３は、従来の板状の断熱材に比べて板厚が薄いため、ケーブル１２等の配設スペースを圧迫することもない。

次に、本発明の第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を、図面を参照しながら説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を車両上方から見た平面図である。図１１は、（ａ）が図１０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図であり、（ｄ）が（ｂ）におけるＹの拡大図である。また、図１２は、（ａ）が図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図であり、（ｄ）が（ｂ）におけるＹの拡大図である。
なお、前述した第１実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１１及び図１２に示すように、本発明の第２実施形態では、板状の膨張型断熱材１３が、床板５の下面５ａを覆うように配置されている。また、板状の膨張型断熱材１３が、側梁７の表面と、横梁８の表面と、中梁９の表面と、縦梁１０の表面とを覆うように配置されている。
また、図１１（ｃ），（ｄ）及び図１２（ｃ），（ｄ）に示すように、床板５と縦梁１０とが接触して形成される継目部分１４と、床板５と側梁７とが接触して形成される継目部分１５と、床板５と横梁８とが接触して形成される継目部分１６とには、膨張型断熱シール材１７が配置されている。さらに、縦梁１０から床板５の下面５ａ側へ突出するボルト１１の端部には、膨張型断熱シール材１７が貼付けられている。また、床板５の上面５ｂ側に突出するボルト１１の端部には、膨張型断熱シール材１７が貼付けられている。

ここで、第２実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、第１実施形態で説明したものと同様のものを使用している。
また、膨張型断熱シール材１７は、温度が１００℃〜１５０℃に達した時点から膨張を始めるように構成されており、膨張前の厚さと比較して、膨張後の厚さが約２０倍まで膨張するように構成されている。
さらに、第２実施形態に係る膨張型断熱シール材１７は、アメリカの耐火基準であるＡＳＴＭ Ｅ−８１４を満たすように構成されている。ＡＳＴＭ Ｅ−８１４は、本実施形態におけるボルト１１の挿通部分のような貫通部分のファイヤーストップシステム（ＦＳＳ）の燃焼試験規格であり、以下について所定の条件を満たす必要がある。
・Ｆ−ｒａｔｉｎｇ 試験時間中に貫通部（ボルト１１の挿通部分）を炎が通らないこと（１−４時間）
・Ｔ−ｒａｔｉｎｇ 非加熱面（床板５の上面５ｂ）が１８０℃＋常温（２４℃）に達しない時間
・Ｌ−ｒａｔｉｎｇ（オプション） ＦＳＳを通した空気の漏れ量（測定単位はＣＦＭ／ｓｑ）
第２実施形態に係る膨張型断熱シール材１７は、以上の基準を満たすものを使用しており、例えば、３Ｍ（スリーエム）社のＣＰ−２５ＷＢ等を使用することができる。

次に、火災発生時における第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の状態を説明する。
図１３は、火災発生時における第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図１０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図１４も同様に火災発生時における第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

第２実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張し始めて、１分程度で板厚が４倍程度になる。図１３及び図１４に示すように、板状の膨張型断熱材１３は、膨張後は床板５の下面５ａ及び梁構造体６の周囲に断熱層を形成し、床板５の上面５ｂへ熱が伝わるのを防ぐようになっている。
また、第２実施形態に係る膨張型断熱シール材１７は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張し始めて、最終的には厚さが膨張前と比較して約２０倍程度になる。図１３及び図１４に示すように、膨張型断熱シール材１７は、膨張後は床板５と梁構造体６とが接触して形成される継目部分１４，１５，１６に断熱部を形成し、床板５と梁構造体６との間の隙間へ熱が伝わるのを防ぐようになっている。また、膨張型断熱シール材１７は、ボルト１１の端部に断熱部を形成し、熱がボルト１１を介して床板５の下面５ａから上面５ｂへ伝わるのを防ぐようになっている。

このように、第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、床板５と梁構造体６とが接触して形成される継目部分１４，１５，１６には、膨張型断熱シール材１７が配置されているため、乗客の荷重等によって生じる床板５と梁構造体６との間の隙間へ熱が伝わるのを防ぐことができる。加えて、火災発生時において、床板５及び梁構造体６が熱変形することによって生じる床板５と梁構造体６との間の隙間に対しても熱が伝わるのを防ぐことができる。
また、床板５と梁構造体６とが接触して形成される継目部分１４，１５，１６は、膨張型断熱材が所望の膨張量になりにくく、結果として、膨張型断熱材の膨張量に全体としてムラができる可能性があったが、板状の膨張型断熱材１３に比べて膨張性の高い膨張型断熱シール材１７を別途施行することで、全体として膨張量にムラがでないようにすることができる。
また、第２実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、床板５の下面５ａ側及び上面５ｂ側に突出するボルト１１の端部には、膨張型断熱シール材１７が貼付けられているため、火災発生時において、熱がボルト１１と介して床板５の下面５ａから上面５ｂに伝わるのを防ぐことができる。これにより、床板５の上面５ｂの温度上昇を抑えることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を、図面を参照しながら説明する。
図１５は、本発明の第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を車両上方から見た平面図である。図１６は、（ａ）が図１５のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図１７は、（ａ）が図１５のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。
なお、前述した第１実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本発明の第３実施形態では、床板５の下方には、床板５に対し間隔を置いて平行に延在する複数の断熱材支持用板材１８が配設されている。断熱材支持用板材１８は、横梁８及び縦梁１０で区画された矩形形状の板材であり、例えば、ステンレス板材等で形成されている。加えて、断熱材支持用板材１８の縁部には、横梁８あるいは縦梁１０の形状に沿って湾曲したフランジ部１８ａが形成されている。
また、床板５と横梁８とは、断熱材支持用板材１８のフランジ部１８ａを挟んでボルト１１により連結されており、床板５と縦梁１０とは、断熱材支持用板材１８のフランジ部１８ａを挟んでボルト１１により連結されている。
そして、本発明の第３実施形態では、断熱材支持用板材１８の上面１８ａには、板状の膨張型断熱材１３が配置されている。加えて、床板５と横梁８との連結部分及び床板５と縦梁１０との連結部分には、膨張型断熱シール材１７が横梁８あるいは縦梁１０を覆うように配置されている。
ここで、板状の膨張型断熱材１３は、第１実施形態で説明したものと同様のものを使用し、膨張型断熱シール材１７は、第２実施形態で説明したものと同様のものを使用している。

次に、火災発生時における第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の状態を説明する。
図１８は、火災発生時における第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図１５のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図１９も同様に火災発生時における第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図１５のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

第３実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張し始めて、１分程度で板厚が４倍程度になる。図１８及び図１９に示すように、板状の膨張型断熱材１３は、膨張後は断熱材支持用板材１８の上面１８ｂと床板５の下面５ａとの間の空間を埋めるように断熱層を形成し、床板５の上面５ｂへ熱が伝わるのを防ぐようになっている。
また、第３実施形態に係る膨張型断熱シール材１７は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張し始めて、最終的には厚さが膨張前と比較して約２０倍程度になる。図１８（ｃ）及び図１９（ｃ）に示すように、膨張型断熱シール材１７は、床板５と横梁８との連結部分及び床板５と縦梁１０との連結部分に断熱部を形成し、熱がボルト１１を介して床板５の下面５ａから上面５ｂへ伝わるのを防ぐようになっている。

このように、第３実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、床板５の下方には、床板５に対し間隔を置いて平行に延在する複数の断熱材支持用板材１８が配設されており、板状の膨張型断熱材１３が、断熱材支持用板材１８の上面１８ｂに配置されているため、火災発生時において、膨張型断熱材１３が断熱材支持用板材１８の上面１８ｂから上方へ膨張し、床板５の下面５ａ及び梁構造体６を覆って断熱層を形成することになり、その結果、熱が床板５の上面５ｂへ伝わるのを防止することができる。また、床板５の下面５ａを直接膨張型断熱材１３で覆うような構成でないため、床板５の直下にケーブル１２等を配置したい場合において配設スペースを容易に確保することができる。また、膨張型断熱材１３が断熱材支持用板材１８の上面１８ｂから上方へ膨張するような構成であるため、断熱材支持用板材１８の下面側にもケーブル１２等の配設スペースを確保することができる。
また、床板５と横梁８との連結部分及び床板５と縦梁１０との連結部分には、膨張型断熱シール材１７が配置されているため、通常、板状の膨張型断熱材１３を配置することができない連結部分にも耐火機能を持たせることができる。その結果、熱が床板５と横梁８との連結部分及び床板５と縦梁１０との連結部分から床板５の上面５ｂへ伝わるのを防止することができる。

次に、本発明の第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を、図面を参照しながら説明する。
図２０は、本発明の第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を車両上方から見た平面図である。図２１は、（ａ）が図２０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図２２は、（ａ）が図２０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。
なお、前述した第１実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本発明の第４実施形態では、板状の膨張型断熱材１３が、床板５の下面５ａを覆うように配置されている。加えて、板状の膨張型断熱材１３が、側梁７の表面と、横梁８の表面と、中梁９の表面と、縦梁１０の表面とを覆うように配置されている。ここで、板状の膨張型断熱材１３は、第１実施形態で説明したものと同様のものを使用している。
そして、本発明の第４実施形態では、板状の膨張型断熱材１３には、膨張型断熱材１３の表面を覆うように網１９が配置され、床板５の下面５ａ及び中梁９には、車両下方向に延出する複数のフック部材２０が設けられている。このフック部材２０は、隣接するフック部材２０と所定の間隔（３００ｍｍ〜５００ｍｍ）を置いて配置されている。これにより、膨張型断熱材１３が、膨張時において網１９がフック部材２０に引っ掛かることにより所望の膨張量（８０ｍｍ）に調節されるように構成されている。

次に、火災発生時における第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の状態を説明する。
図２３は、火災発生時における第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図２０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図２４も同様に火災発生時における第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の断面図を示しており、（ａ）が図２０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

第４実施形態に係る板状の膨張型断熱材１３は、火災発生時において、約１００℃〜１５０℃になった時点から膨張し始める。図２３及び図２４に示すように、板状の膨張型断熱材１３は、所望の膨張量まで膨張すると、網１９がフック部材２０に引っ掛かることになり、その結果、板状の膨張型断熱材１３がそれ以上膨張しないようになっている。膨張後は床板５の下面５ａ及び梁構造体６の周囲に断熱層を形成し、熱が床板５の上面５ｂへ伝わるのを防ぐようになっている。

このように、第４実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、板状の膨張型断熱材１３には、膨張型断熱材１３の表面を覆うように網１９が配置され、床板５の下面５ａ及び中梁９には、車両下方向に延出する複数のフック部材２０が設けられ、膨張型断熱材１３は、膨張時において網１９がフック部材２０に引っ掛かることにより膨張型断熱材１３の膨張量が調節されるように構成されているため、火災発生時において、膨張型断熱材１３の膨張方向及び膨張量を制御することができる。その結果、火災発生時おいて、所望の耐火機能を持たせることが容易になる。また、膨張後の膨張型断熱材１３の構造も網１９によって保持されるため、膨張型断熱材１３が脱落することも防止することができる。

次に、本発明の第５実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を、図面を参照しながら説明する。
図２５は、（ａ）が本発明の第５実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の車幅方向における断面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。また、図２６は、（ａ）が本発明の第５実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造の車両前後方向における断面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。
なお、前述した第１実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本発明の第５実施形態では、床板５の上面５ｂには、断熱性敷材２１が配置されている。この断熱性敷材２１は、例えばゴム製のカーペット等である。
なお、火災発生時において、梁構造体６が炎に対してむき出しでは要求された耐火性能を満たすことが困難な可能性があるので、本実施形態は、他の実施形態（第１実施形態〜第４実施形態）と組合わせることが望ましい。

このように、第５実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、床板５の上面５ｂには、断熱性敷材２１が配置されているため、床板５の下面５ａから伝わる熱を断熱性敷材２１が吸熱することになり、床板５の上面５ｂの温度上昇をより効果的に抑えることができる。

次に、本発明の第６実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造を説明する。

本発明の第６実施形態では、板状の膨張型断熱材１３が、水溶性の膨張型断熱材が固化することにより形成されている。この水溶性の膨張型断熱材を使用して板状に形成する場合には、水溶性の膨張型断熱材を水に溶かし、スプレーで床板５の下面５ａ及び梁構造体６に吹付け、乾燥させる。この吹付けと乾燥とを繰返すことにより所望の厚さ（２０ｍｍ以下）に形成することができる。
また、第６実施形態に係る水溶性の膨張型断熱材は、温度が１００℃〜１５０℃に達した時点から膨張を始めるようになっており、膨張前の板厚と比較して、膨張後の板厚が約８〜２０倍まで膨張するように構成されている。
なお、第６実施形態に係る水溶性の膨張型断熱材は、第１実施形態と同様にＡＳＴＭ Ｅ−１１９の基準を満たしており、例えば、オーソン（Ａｕｓｏｎ）社のＮｏｘｕｄｏｌ Ｎ９９９等を使用することができる。

また、本実施形態では、水溶性の膨張型断熱材を水に溶かし、スプレーで床板５の下面５ａに吹き付けているが、本実施形態は一例にすぎず、これに限定されない。すなわち、膨張型断熱材が一定の厚みで形成されればよく、塗布等の他の施工手段により形成してもよい。

このように、第６実施形態に係るリニアモータ車両１の床構造によれば、板状の膨張型断熱材１３が、水溶性の膨張型断熱材を吹付けることにより形成されているため、膨張型断熱材１３をスプレー等で施行することができる。このように施行性が良いため、床板５の下面５ａ及び梁構造体６の表面の全てを覆うように膨張型断熱材を配置することが容易になる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

上記実施形態では、板状の膨張型断熱材１３は、リニアモータ車両１に用いられているが、リニアモータ車両１に限らず、床下にスペースがない他の交通車両にも適用することができる。

本発明の実施形態に係るリニアモータ車両の断面図である。 本発明の実施形態に係るリニアモータ車両の側面図である。 本発明の第１実施形態に係るリニアモータ車両の床構造を車両上方から見た平面図である。 図４は、（ａ）が図３のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 （ａ）が図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図３のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 ＡＳＴＭ Ｅ−１１９において使用する加熱炉の斜視図である。 ＡＳＴＭ Ｅ−１１９において試験体を加熱する際の加熱曲線を示した図である。 火災発生時における第１実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図３のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 火災発生時における第１実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図３のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るリニアモータ車両の床構造を車両上方から見た平面図である。 （ａ）が図１０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図であり、（ｄ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 （ａ）が図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図であり、（ｄ）が（ｂ）におけるＹの拡大図である。 火災発生時における第２実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図１０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図１０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 火災発生時における第２実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図１０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るリニアモータ車両の床構造を車両上方から見た平面図である。 （ａ）が図１５のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 （ａ）が図１５のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図１５のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 火災発生時における第３実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図１５のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図１５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 火災発生時における第３実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図１５のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図１５のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 本発明の第４実施形態に係るリニアモータ車両の床構造を車両上方から見た平面図である。 （ａ）が図２０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 （ａ）が図２０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図２０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 火災発生時における第４実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図２０のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図２０のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 火災発生時における第４実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の断面図を示しており、（ａ）が火災発生時における図２０のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が火災発生時における図２０のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 （ａ）が本発明の第５実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の車幅方向における断面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 （ａ）が本発明の第５実施形態に係るリニアモータ車両の床構造の車両前後方向における断面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。 従来の軌道系交通システムの車両の床構造を車両上方から見た平面図である。 （ａ）が図２７のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図２７のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＸの拡大図である。 （ａ）が図２７のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図２７のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＹの拡大図である。

符号の説明

１ リニアモータ車両
２ 車体
３ モジュール
４ 吸引磁石
５ 床板
５ａ 床板の下面
５ｂ 床板の上面
６ 梁構造体
７ 側梁
８ 横梁
９ 中梁
１０ 縦梁
１１ ボルト
１２ ケーブル
１３ 膨張型断熱材
１４，１５，１６ 床板と梁構造体との継目部分
１７ 膨張型断熱シール材
１８ 断熱材支持用板材
１８ａ フランジ部
１８ｂ 断熱材支持用板材の上面
１９ 網
２０ フック部材
２１ 断熱性敷材

Claims (9)

1. 床板の下面が車両前後方向に延びる複数の梁部材と車幅方向に延びる複数の梁部材とを組合わせた梁構造体より支持されているリニアモータ車両の床構造において、
   前記床板の下方には、板状の膨張型断熱材が配設されていることを特徴とするリニアモータ車両の床構造。
2. 前記板状の膨張型断熱材が、前記床板の下面と前記梁構造体の表面とを覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ車両の床構造。
3. 前記床板の下方には、前記床板に対し間隔を置いて平行に延在する断熱材支持用板材が配設されており、前記板状の膨張型断熱材が、前記断熱材支持用板材の上面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ車両の床構造。
4. 前記床板と前記梁構造体とが接触して形成される継目部分には、膨張型断熱シール材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のリニアモータ車両の床構造。
5. 前記床板と前記梁構造体とは、連結部材を介して連結されており、該連結部分には、前記膨張型断熱シール材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のリニアモータ車両の床構造。
6. 前記床板の下面側及び上面側に突出する前記連結部材の端部には、前記膨張型断熱シール材が貼付けられていることを特徴とする請求項５に記載のリニアモータ車両の床構造。
7. 前記板状の膨張型断熱材が、水溶性の膨張型断熱材が固化することにより形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のリニアモータ車両の床構造。
8. 前記板状の膨張型断熱材には、該膨張型断熱材の表面を覆うように網状体が配置され、前記床板の前記下面及び前記梁構造体には、車両下方向に延出する複数のフック部材が設けられ、前記膨張型断熱材は、膨張時において前記網状体が前記フック部材に引っ掛かることにより前記膨張型断熱材の膨張量が調節されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のリニアモータ車両の床構造。
9. 前記床板の上面には、断熱性敷材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のリニアモータ車両の床構造。
   
   

Images