JP3998976B2 - 鉄道車両用電動空気圧縮装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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