JP3998976B2 - 鉄道車両用電動空気圧縮装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用空気圧縮装置の防音のための構成に関し、特に、作動時の静粛性を維持しながら全体の軽量化を図るための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、鉄道車両の底面に枠体状のフレームを取り付け、このフレーム内に電動空気圧縮装置を載置固定して収納するとともに、該フレームに防音カバーを設置して作動時の騒音が周囲へ伝播するのを防止する技術が知られている。
【0003】
この従来の構成の鉄道車両用電動空気圧縮装置Aの概略図が図8に示され、電動モータや空気圧縮部を含む装置本体Bを支持する支持部材としての吊枠100を、車両の底面101に固定して、該装置本体Bを支持している。具体的には、該吊枠100の上部には取付片100aを固着し、この取付片100aを図示しない適宜の固定手段(例えば、ボルト)を用いて車両の底面に固定している。この吊枠100は図9に示すように直方体骨組状に形成しており、この内底部の上に、電動空気圧縮装置Aを防振ゴム102・102(図8)を介して支持している。この防振ゴム102は、電動空気圧縮装置Aの作動音が吊枠100に固体伝播するのを防止するためのものである。
【0004】
図9に示すように、吊枠100には直方体の六面の部分に開口部が設けられた形状とされ、この開口部を閉鎖するように、長方形の防音カバー61・62・・・66を吊枠100に取り付けて、装置本体Bを箱状に覆っている。この防音カバー61〜66には吸音部材を貼設して、吸音性能の向上が図られているのが通例である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述するような従来の構成では、数百キログラムにも及ぶ装置本体Bの重量を支持する吊枠100は、頑丈な構成としてその強度を確保する必要がある。
一方で、吊枠100を上述のように骨組形状としていたことから、吊枠100の形状を簡素化できずその重量が過大となって、車両の軽量化に支障が生じていたのである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0007】
即ち、第1の発明は、空気圧縮部、及び、この空気圧縮部を駆動する電動モータ、を含む装置本体と、前記装置本体を鉄道車両の底面に支持するための支持部材と、前記装置本体を内部に含む直方体の六面をそれぞれ覆う防音カバーと、を有する、鉄道車両用電動空気圧縮装置において、前記支持部材は、前記直方体の外部において鉄道車両の底面に固定されるとともに、前記防音カバーを貫通して前記直方体の内部に突入させてその部分に前記装置本体を固定するように構成し、更に、前記直方体の六面のうち少なくとも一面を構成する防音カバーを、防振構造を介して前記装置本体または前記支持部材に取り付けられる本体固定の防音カバーとし、この本体固定の防音カバーを除いた他の防音カバーが、当該本体固定の防音カバーに対して固定されるものである。
【0008】
この構成により、支持部材を骨組形状としなくて良くなるので、支持部材の構成を簡素化できて軽量化が容易になり、鉄道車両の軽量化に貢献できる。また、支持部材の構成が簡素化されるから、製造コストや工数も低減できる。更には、防振構造により、装置本体の発する音が防音カバーに固体伝播するのを防止しているから、装置の静粛性も十分確保できる。
【0009】
第2の発明は、前記直方体の上面を構成する防音カバーを前記本体固定の防音カバーとし、前記直方体の六面のうち上面を除いた五面を構成する防音カバーは、前記上面を構成する防音カバーに対して固定されるものである。
【0010】
この場合、防音カバーのうち上面を除いた五面は、それぞれを組み合わせた構造体として、上面の防音カバーに吊り下げられる関係となる。そして、下面の防音カバーは、側面の防音カバーを介して、上面の防音カバーに対し固定される関係となる。
この構成により、上面を構成する防音カバーに装置本体の作動音が固体伝播することは防振構造によって防止される。また、上面の防音カバーに前記五面の防音カバーが固定されるから、該五面の防音カバーに作動音が固体伝播することも防止される。更には、上面の防音カバーに前記五面の防音カバーを固定するから、簡易な取付構造とでき、軽量化も容易である。結局、簡易な構造としながら静粛性の高い圧縮装置を提供することができる。
【0011】
第3の発明は、前記直方体の上面を構成する防音カバー及び下面を構成する防音カバーを前記本体固定の防音カバーとし、前記直方体の六面のうち上面および下面を除いた四面を構成する防音カバーは、前記上面を構成する防音カバー、及び、前記下面を構成する防音カバーに固定されるものである。
【0012】
この構成により、上下面を構成する防音カバーに装置本体の作動音が固体伝播することは防振構造によって防止される。また、上下面の防音カバーに前記四面の防音カバーが固定されるから、該四面の防音カバーに作動音が固体伝播することも防止される。更には、上下面の防音カバーに前記四面の防音カバーを固定するから、簡易な取付構造とでき、軽量化も容易である。また、上面のみならず下面の防音カバーも装置本体または支持部材に取り付けられることになるから、防音箱構造の強度に優れることとなる。結局、簡易な構造としながら静粛性の高い圧縮装置を提供することができる。
また、下面の防音カバーを本体固定の防音カバーとして装置本体または支持部材に取り付けることによって、空気圧縮装置は、車両からその全体(装置本体と防音カバーを含む)を取り外したとき、その状態のままで下面の防音カバー(又は下面の防音カバーを貫通した支持部材)を介して床面などに載置できるから、空気圧縮装置を車両から取り外したときの取り扱いが容易である。
【0013】
第4の発明は、前記本体固定の防音カバーを除いた他の防音カバーのうち少なくとも一つが、その縁部を折り曲げた形状としているものである。
【0014】
この構成により、防音カバーの折曲げによって、防音箱構造の機械的剛性を向上できる。従って、その分だけ防音箱構造の機械的剛性を上げるためのフレーム等が不要となり、装置全体の軽量化を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る鉄道車両用電動空気圧縮装置の全体的な構成を示した側面図、図2は同じく背面図、図3は防音カバーの内部の状態を示した側面図である。図4は同じく平面図である。
【0016】
鉄道車両用の電動空気圧縮装置Aの側面図が図1に、背面図が図2に、それぞれ示される。この電動空気圧縮装置Aは、その上下及び前後左右の計六面が、それぞれ平板状の防音カバー(61・62・・・66)に覆われた構造とし、圧縮装置Aの装置本体Bを内部に含む直方体領域が箱状に囲われた構成となっている。この防音カバー61〜66は、その内面に吸音構造のシートを貼設しており、その防音性能を高めている。ただし、下面の防音カバー62は、保守時に油がこぼれたり雨水が浸ったりするため、吸音シートは貼設していない。
なお、以下においては説明の便宜上の都合により、図1の矢視方向を前方向として、防音カバー61〜66のそれぞれを特定するものとする。即ち、符号61は「上面の防音カバー」、符号62を「下面の…」、符号63・64を「側面の…」、符号65を「前面の…」、符号66を「後面の…」と、それぞれ呼んで区別する。従って、図1は側面図であり、図2は背面図となる。
【0017】
この電動空気圧縮装置Aの基本構造は公知のものであるが、その概略を内部側面図である図3、内部平面図である図4に従って説明する。電動モータ3の一側に空気圧縮部1が取り付けられ、該空気圧縮部1が電動モータ3により駆動される。符号15は装置冷却のためのファンであり、冷却風吸込口7から冷却風を取り込む。符号10は冷却器である。
空気取込口27から吸入される外気は図3・図4に示すように、配管26・サクションフィルタ12・配管8を経由して空気圧縮部1に至り、ここで油と混合されながら圧縮される。圧縮空気は油回収器4内・油分離器5によってその油分が分離され、保圧逆止弁6(図4)から出た圧縮空気は冷却器10で冷却され、第二油分離器11で更に油分を取り除かれた後に、排気口18から除湿装置などの然るべき装置へ送られる。
電動モータ3と空気圧縮部1とは互いに固着されており、また、前述の油回収器4、油分離器5、冷却器10などは、前記電動モータ3あるいは空気圧縮部1に対して取り付けられ、これら全体がユニット化されて装置本体Bを構成している。
【0018】
次に、圧縮装置Aの装置本体Bを支持するための構成を説明する。
図5は装置本体の支持構成を示した斜視図である。
【0019】
即ち、前記電動モータ3や空気圧縮部1を含む装置本体Bは、鉄道車両の底面に対し、二つの支持部材31・32を介して取り付けられている。二つの支持部材31・32は、防音カバー61〜66が囲う前記直方体領域の外部において鉄道車両の底面に固定されるとともに、上面側の防音カバー61を貫通して直方体領域の内部に突入させ、その部分に前記装置本体Bを固定している。
【0020】
このうち第一の支持部材31は、図5等に示すように、車両の底面に取り付けられる側面視「L」字状の水平部31Hと、該水平部31Hに上端をボルト51により固定された側面視棒状・平面視「L」字状の二本の垂直部31V・31Vとによりなる。
【0021】
図5に示すように、垂直部31V・31Vにはそれぞれマウント部55が一体的に形成されて、このマウント部55に装置本体Bを挟むようにして、ボルト60を横方向から取り付けて固定している。
【0022】
前記水平部31Hの両端にはボルト孔25・25が形成され、このボルト孔25に図1等に示すようにボルト59を挿通して、鉄道車両の底面に固設される取付部材80に対して取り付けられる。この水平部31Hと取付部材80との間には防振ゴム73・73が介在されて、電動空気圧縮装置Aの駆動時の振動が、第一の支持部材31から車両に伝播することを防止している。
【0023】
第二の支持部材32は、車両の底面に取り付けられる「L」字状の水平部32Hと、該水平部32Hに上端をボルト51により固定された垂直部32Vとからなる。なお、水平部32Hは、前記第一の支持部材31の水平部31Hと同様に、車両の底面に防振ゴム73・73を介して取り付けられている。
【0024】
該垂直部32Vの下端には水平なマウント面が形成され、このマウント面に対し、前記電動モータ3の上面がボルト54・54により固定されている。これにより、第二の支持部材32に対し装置本体Bが固定される。
【0025】
前記第一の支持部材31・第二の支持部材32にはいずれも、その垂直部31V・32Vに、水平平板状のステーが突出形成されている。
具体的には、第一の支持部材31の垂直部31Vの上端寄りの位置には上側ステー41が形成され、下端寄りの位置には下側ステー42が形成される。また、第二の支持部材32の垂直部32Vの上端寄りの位置に、上側ステー41が形成される。
また、前記装置本体Bには脚部材33が取り付けられる。具体的には、この脚部材33は、ボルト56・56を介して電動モータ3の下面へ取り付ける水平状部分と、下方へ向けて折曲される垂直部分と、を有しており、該垂直部分に下側ステー42が形成されている。
前記の上側ステー41は上面の防音カバー61を取り付けるためのものであり、下側ステー42は下面の防音カバー62を取り付けるためのものである。ステー41・ステー42は、いずれも上下で互いに高さを一致させて設けられる。
【0026】
上面の防音カバー61と上側ステー41との間に介在される防振構造70を説明する。
防音カバー61を、第一の取付部材31の一側の垂直部31Vの上側ステー41に取り付ける様子を示した分解組立斜視図が、図6に示される。上側ステー41には円孔41aが開口されるとともにその上面および下面には防振ゴム71U・71Lがそれぞれ取り付けられる。
二つの防振ゴム71U・71Lにはボルト孔71aが貫通形成されるとともに、そのステー41側を向く面には環状の突起71bがそれぞれ形成されて、この突起71bは、前述したステー41の円孔41aに嵌合される。
上面の防音カバー61には、ボルト孔61c、および、前記垂直部31Vを挿通させるための「L」字状の挿通孔61bが開口される。この構成で、上側の防振ゴム71Uの上面に防音カバー61の下面を乗せた状態で、ボルト57を上側から、防音カバー61のボルト孔61c、防振ゴム71Uのボルト孔71a、ステー41の円孔41a、防振ゴム71Lのボルト孔71a、と順に挿通した上で、ナット58を螺着して固定している。
【0027】
二つの防振ゴム71U・71Lがなす作用を説明する。
即ち、第一の支持部材31は、前述のように装置本体Bにボルト60・60を介して防振機構を介さず直接取り付けられているため、装置本体Bが稼動したときに発生する音は、支持部材31を伝わって、ステー41へ伝播する(固体伝播)。しかしながら、このステー41と防音カバー61との間には防振ゴム71Uが介在されているため、ステー41から防音カバー61への固体伝播音の伝達は防止される。
また、ステー41とナット58との間にも防振ゴム71Lが介在されているため、ステー41から固体伝播音が、ナット58、ボルト57を介して防音カバー61へ伝達されることも防止されるのである。
【0028】
なお、ステー41に開口される円孔41aの内径は、ボルト57の軸部の外径よりも大きく構成してあり、該軸部をボルト孔71aに支持する防振ゴム71U・71Lは、その突起71bが前記円孔41aに嵌合される。従って、ボルト57の軸部がステー41に直接接触することがないように取り付けられるので、ステー41から固体伝播音がボルト57を介して防音カバー61へ伝達されることも防止される。
更には、前記防音カバー61に開口される挿通孔61bは、該挿通孔61bを挿通させる前記垂直部31Vの形状に対応して「L」字型としているが、該挿通孔61bを若干大きく構成して、挿通孔61bと垂直部31Vとの間に適宜の隙間を形成させるようにしている。これにより、垂直部31Vと防音カバー61とが直接接触して騒音を発生したり、支持部材31から固体伝播音が防音カバー61に伝達されたり、といった事態は防止される。
【0029】
残りの三つの上側ステー41の部分にも、以上に説明した防振構造70とまったく同じものが構成されている。この結果、上面の防音カバー61は、その四箇所を、以上に示した防振構造70を介して、二つの支持部材31・32の上側ステー41に対し取り付けられる。こうして上面の防音カバー61が二つの支持部材31・32に支持されるのである。
【0030】
なお、下側ステー42には、上側ステー41に構成される防振構造70と同様の作用を営む防振構造70’が構成され、この防振構造70’を介して下面の防音カバー62が取り付けられている。
下側ステー42側の防振構造70’は、上側ステー41の防振構造70を上下逆にした構成となっている。即ち、下面の防音カバー62は下側の防振ゴム71Lの下面に配置するものとし、ボルト57を下側から取り付けて、上側防振ゴム71Uの上からナット58を螺着している。
【0031】
以上のようにして、上下面の防音カバー61・62が支持部材31・32および脚部材33に取り付けられ、支持されることになる。
なお、図1に示すように、第一の支持部材31の垂直部31Vの下端および脚部材33の下端は、下面の防音カバー62を貫通させて構成している。これによって、メンテナンス作業などの際に空気圧縮装置A(装置本体Bおよび防音カバー61〜66を含めた全体)を車両から取り外したときに、第一の支持部材31および脚部材33を支えとして床面等に載置できるから、そのような作業時の装置の取り扱いが容易である。
【0032】
次に、前後面の防音カバー65・66および上下面の防音カバー61・62を取り付ける構成を説明する。
図7は前後面の防音カバーの折曲部の構成を示した平面図である。
【0033】
前記の上面の防音カバー61の四辺は下方に向けて適宜の幅だけ折り曲げられて折曲部61aを構成しており、一方、下面の防音カバー62の四辺は適宜の幅だけ上方に向けて折り曲げられて折曲部62aを構成している(図1・図3)。この折曲部61a・62aは、上下面の防音カバー61・62の剛性を向上させる効果を奏するとともに、左右側面および正面・背面の防音カバー63〜66の取付部としての役割を果たす。
【0034】
この折曲部61a・62aの前後を向く面には、前後面の防音カバー65・66がボルト91・91・・・によって取り付けられる。前後面の防音カバー65・66は図7に示すように、その側縁部を適宜幅だけ内方に折り曲げて折曲部65a・66aとしており、これら折曲部65a・66aによって防音カバー65・66の剛性が向上され、該防音カバー65・66の撓みが防止されている。
【0035】
なお、上下面の防音カバー61・62には、左右側面の防音カバー63・64を取り付けるための、回動自在な固定ハンドル85・85・・・が設けられる。この固定ハンドル85を回動すれば、左右側面の防音カバー63・64を係止しあるいは係止を解除することができる。このようにして左右側面の防音カバー63・64を着脱自在とし、メンテナンス作業の便宜を図っている。
【0036】
以上のように防音カバー61〜66が取り付けられるが、この構成としたことで、二つの支持部材31・32は、防音カバー61〜66がなす前記直方体の外部において鉄道車両の底面に固定されるとともに、上面の防音カバー61を貫通して前記直方体の内部に突入し、その突入させた部分に前記装置本体Bを固定する関係となる。
従って、支持部材31・32を枠体状(骨組状)に形成する必要がなくなって、支持部材31・32の構造を簡素化できて、車両の軽量化に資することができる。
【0037】
なお、本発明の適用は、以上に説明した実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、本実施の形態においては、下面の防音カバー62は、支持部材31に取り付けられる部分と、脚部材33を介して装置本体B(具体的には、電動モータ3)に取り付けられる部分とを有している。しかしながらこれに限るものではなく、支持部材に対してのみ取り付けられる構成としても良いし、装置本体に対してのみ取り付けられる構成としても構わない。これは上面の防音カバー61についても同様である。
また、本実施の形態においては、支持部材31・32あるいは装置本体Bに防振構造を介して取り付けられるのは、上面の防音カバー61と下面の防音カバー62の二枚であって、その他の四面の防音カバー63〜66は、上下面の防音カバー61・62に取り付けられることとしている(本明細書では、このように支持部材または装置本体に防振構造を介して直接取り付けられるものを、「本体固定の防音カバー」と称し、本実施形態においては上下面の防音カバー61・62が本体固定の防音カバーに相当する)。しかしながらこれに限るものでもなく、上面の防音カバー61のみを支持部材31・32に対して取り付け、前後面および左右側面の防音カバー63〜66を上面の防音カバー61に固定するとともに、その前後面および左右側面の防音カバー63〜66に対して下面の防音カバー62を固定する構成としても構わない。このときは、上面の防音カバー61のみが「本体固定の防音カバー」となり、下面の防音カバー62は上面の防音カバー61に対して、前後面・左右側面の防音カバー63〜66を介して間接的に固定される関係となる。
また、本実施の形態においては、縁部を折り曲げているのは前面および後面の防音カバー65・66であるが、左右側面の防音カバー63・64を折り曲げた形状としても構わない。
【0038】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、支持部材を骨組形状としなくて良くなるので、支持部材の構成を簡素化できて軽量化が容易になり、鉄道車両の軽量化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る鉄道車両用電動空気圧縮装置の全体的な構成を示した側面図。
【図2】同じく背面図。
【図3】防音カバーの内部の状態を示した側面図。
【図4】同じく平面図。
【図5】装置本体の支持構成を示した斜視図。
【図6】防振構造を介して防音カバーを支持部材に取り付ける様子を示した分解組立斜視図。
【図7】前後面の防音カバーの折曲部の構成を示した平面図。
【図8】従来の構成を示す説明図。
【図9】従来の吊枠の構造を示した斜視図。
【符号の説明】
A 鉄道車両用電動空気圧縮装置
B 装置本体
1 空気圧縮部
3 電動モータ
31・32 支持部材
61〜66 防音カバー
70・70’ 防振構造
Claims (4)
- 空気圧縮部、及び、この空気圧縮部を駆動する電動モータ、を含む装置本体と、前記装置本体を鉄道車両の底面に支持するための支持部材と、前記装置本体を内部に含む直方体の六面をそれぞれ覆う防音カバーと、を有する、鉄道車両用電動空気圧縮装置において、
前記支持部材は、前記直方体の外部において鉄道車両の底面に固定されるとともに、前記防音カバーを貫通して前記直方体の内部に突入させてその部分に前記装置本体を固定するように構成し、
更に、前記直方体の六面のうち上面を構成する防音カバー及び下面を構成する防音カバーを、防振構造を介して前記装置本体または前記支持部材に取り付けられる本体固定の防音カバーとし、前記直方体の六面のうち上面および下面を除いた四面を構成する防音カバーは、前記上面を構成する防音カバー、及び、前記下面を構成する防音カバーに固定され、
前記下面を構成する防音カバーを貫通するように前記装置本体の下面に取り付けられた脚部材を備えることを特徴とする、鉄道車両用電動空気圧縮装置。 - 前記下面を構成する防音カバーは前記脚部材に、防振構造を介して支持されていることを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用電動空気圧縮装置。
- 前記支持部材の下端は、前記下面を構成する防音カバーを貫通していることを特徴とする請求項2に記載の鉄道車両用電動空気圧縮装置。
- 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の鉄道車両用電動空気圧縮装置において、前記本体固定の防音カバーを除いた他の防音カバーのうち少なくとも一つが、その縁部を折り曲げた形状としていることを特徴とする、鉄道車両用電動空気圧縮装置。
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