JP6470732B2 - 鉄道車両の室内照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の室内照明装置に関する。

一般的な鉄道車両では、室内照明としての複数の灯具が天井板の下面に車両長手方向に並べて取り付けられ、天井板の上側に複数の電源ユニット（インバータ）が配置され、天井板に形成された開口を通して複数の電源ユニットが複数の灯具にそれぞれ接続されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４９９７０号公報

従来構成では、電源ユニット及び配線が天井板の上側に設けられるため、天井板の上側の天井内部での配線及び艤装作業が多くなり、車両製造及びメンテナンスの作業性が悪くなる。しかし、配線等を天井板の下側に移動させると、天井板の下側に配置される装置が大型化して客室が狭くなるとともに、配線の位置によっては発光領域も狭くなる。

そこで本発明は、鉄道車両の製造作業やメンテナンス作業を容易にしつつ、天井板の下側に配置される装置の大型化を防止し、かつ、十分な発光領域を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る鉄道車両の室内照明装置は、鉄道車両の天井板の客室側の面に取り付けられ、車両長手方向に延びる筐体と、回路基板及び前記回路基板に実装された複数のＬＥＤ素子を有し、前記筐体に固定されたＬＥＤモジュールと、導線及び前記導線を被覆する絶縁被覆を有し、前記回路基板の客室側の面に沿って筐体長手方向に延び、下方から見て隣接する前記ＬＥＤ素子の間を通過する電線と、前記電線の中途部において前記絶縁被覆が部分切除されて露出した前記導線を前記回路基板の導体に接続するコネクタと、を備える。

前記構成によれば、筐体が天井板の客室側の面に取り付けられるとともに電線がＬＥＤモジュールの客室側の面に沿って延びるので、客室側からのアクセス性が良好となり、鉄道車両の製造作業やメンテナンス作業が容易になる。しかも、電線が回路基板の客室側の面に沿って配置されるため、筐体の車幅方向及び厚み方向寸法を低減できると共に、電線が客室から見て隣接するＬＥＤ素子の間を通過するため、電線による遮光が防止されて十分な発光領域を提供できる。また、コネクタが、電線の中途部において絶縁被覆が部分切除されて露出した導線を回路基板の導体に接続するので、電線の延在方向（筐体長手方向）の任意の位置にコネクタを設けることができ、設計自由度も高くなる。

本発明によれば、鉄道車両の製造作業やメンテナンス作業を容易にしつつ、天井板の下側に配置される装置の大型化を防止し、かつ、十分な発光領域を提供できる。

実施形態に係る鉄道車両の室内照明群及びその近傍の断面図である。 図１に示す室内照明群を下方から見た概略斜視図である。 （Ａ）は図２に示す室内照明装置のコネクタ及びその近傍を示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、実施形態に係る鉄道車両の室内照明群１０及びその近傍の断面図である。図２は、図１に示す室内照明群１０を下方から見た概略斜視図である。図１及び２に示すように、鉄道車両１の車体２は、屋根構体３と、屋根構体３の下方に配置されて客室Ｓを形成する天井板４とを備える。天井板４の客室Ｓ側の面（以下、下面４ａと称する）には、室内照明群１０が取り付けられている。

室内照明群１０は、複数の室内照明装置１１，１２が車両長手方向に並べられた状態で互いに直列接続されてなる。室内照明装置１１は常用であり、室内照明装置１２は非常用である。室内照明群１０は、その全体が天井板４よりも客室Ｓ側に配置されている。常用の室内照明装置１１と非常用の室内照明装置１２とは、電線の接続形態以外は互いに同じ構成であるので、主に常用の室内照明装置１１について説明する。

室内照明装置１１は、筐体２１と、複数のＬＥＤモジュール２２と、常用プラス電線２３と、常用マイナス電線２４と、非常用プラス電線２５と、非常用マイナス電線２６と、光透過カバー２７と、コネクタ４０とを備える。

筐体２１は、天井板４の下面４ａに沿って車両長手方向に延びる。筐体２１は、上方に向けて窪んで下方に開放された光源収容部２１ａを有する。１つの筐体２１の光源収容部２１ａには、複数（図２では３個）のＬＥＤモジュール２２が筐体長手方向に並んで収容されている。ＬＥＤモジュール２２は、筐体２１に固定されている。

ＬＥＤモジュール２２は、回路基板２８と、回路基板２８に実装されて通電により発光する複数のＬＥＤ素子２９とを備える。回路基板２８は、絶縁板２８ａと、絶縁板２８ａの表面に形成された回路導体２８ｂと、回路導体２８ｂの表層側に設けられた絶縁コーティング２８ｃとを有する。絶縁コーティング２８ｃは、回路基板２８の下面を形成し、絶縁性とともに光反射性を有する。ＬＥＤ素子２９は、回路基板２８の下面に実装され、絶縁コーティング２８ｃを通過して回路導体２８ｂに電気的に接続されている。複数のＬＥＤ素子２９は、筐体長手方向（車両長手方向）に間隔をあけて並んでいるとともに、筐体幅方向（車幅方向）にも間隔をあけて並んでいる。

筐体２１の光源収容部２１ａには、常用プラス電線２３、常用マイナス電線２４、非常用プラス電線２５、及び非常用マイナス電線２６も収容されている。電線２３〜２６の各々は、導線３１と、導線３１を被覆する絶縁被覆３２とを有し、導線３１の両端部にはコネクタ３３が接続されている。常用の室内照明装置１１の電線２３〜２６と非常用の室内照明装置１２の電線２３〜２６とは、コネクタ３３を介して互いに接続されている。

常用プラス電線２３は、地上設備（例えば、架線又は第三軌条）から集電した電力を直流電力に変換して且つ所定の電圧に変換された電力を供給するプラス側の常用車体電線に電気的に接続され、非常用プラス電線２５は、バッテリなどからの直流電力を所定の電圧に変換された電力を供給するプラス側の非常用車体電線に電気的に接続されている。なお、常用マイナス電線２４及び非常用マイナス電線２６は、マイナス側の電線（図示せず）を介してマイナス回路に電気的に接続されている。

電線２３〜２６は、筐体２１の一端部から他端部まで筐体長手方向に延びている。電線２３〜２６は、複数（図２では３個）のＬＥＤモジュール２２に沿って連続して延びている。電線２３〜２６は、隣接するＬＥＤ素子２９の間を通過して筐体長手方向に延びている。即ち、電線２３〜２６は、回路基板２８の下面に沿って延び、かつ、ＬＥＤ素子２９と電線２３〜２６とは、客室Ｓから見て互いにずれて配置されている。

常用プラス電線２３は、室内照明装置１１のＬＥＤモジュール２２の回路基板２８のプラス導体にコネクタ４０を介して電気的に接続され、常用マイナス電線２４は、室内照明装置１１のＬＥＤモジュール２２の回路基板２８のマイナス導体にコネクタ４０を介して電気的に接続されている。即ち、室内照明装置１１のＬＥＤモジュール２２には、常用プラス電線２３及び常用マイナス電線２４により電力が供給される。非常用プラス電線２５及び非常用マイナス電線２６は、室内照明装置１１のＬＥＤモジュール２２の回路基板２８には電気的に接続されていない。即ち、非常用プラス電線２５及び非常用マイナス電線２６は、常用の室内照明装置１１において筐体２１の一端部から他端部まで筐体長手方向に単に通過している。光透過カバー２７は、ＬＥＤモジュール２２及び電線２３〜２６を下方から覆うように筐体２１に係止されて光源収容部２１ａを閉鎖している。

非常用の室内照明装置１２は、常用の室内照明装置１１と同様に、筐体２１と、複数のＬＥＤモジュール２２と、常用プラス電線２３と、常用マイナス電線２４と、非常用プラス電線２５と、非常用マイナス電線２６と、コネクタ４０とを備える。但し、非常用の室内照明装置１２のコネクタ４０は、常用の室内照明装置１１のコネクタ４０とは接続対象となる電線が異なる。

具体的には、非常用の室内照明装置１２においては、非常用プラス電線２５及び非常用マイナス電線２６は、コネクタ４０によりＬＥＤモジュール２２に電気的に接続され、常用プラス電線２３及び常用マイナス電線２４は、ＬＥＤモジュール２２に電気的に接続されていない。即ち、非常用の室内照明装置１２において、常用プラス電線２３及び常用マイナス電線２４は、筐体２１の一端部から他端部まで筐体長手方向に単に通過している。

図３（Ａ）は、図２に示す室内照明装置１１のコネクタ４０及びその近傍を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はその断面図である。図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、コネクタ４０は、電線２３の中途部において絶縁被覆３２が部分切除されて露出した導線３１を回路基板２８の回路導体２８ｂに接続する。

コネクタ４０は、ハウジング４１と、導電体４２とを備える。ハウジング４１は、筐体長手方向に開放された挿通孔４１ａを有する。導電体４２は、ハウジング４１に収容されて挿通孔４１ａの径方向内方に突出した電線接続部４２ａと、ハウジング４１の外部に突出した端子部４２ｂとを有する。電線接続部４２ａには、ハウジング４１の挿通孔４１ａよりも小径の挿通孔４２ａａが形成されている。電線２３がハウジング４１の挿通孔４１ａに挿通された状態において、電線２３の中途部において絶縁被覆３２が部分切除されて露出した導線３１が電線接続部４２ａの挿通孔４２ａａを通過している。

即ち、導電体４２の電線接続部４２ａが電線２３の中途部にて露出した導線３１に接触し、導電体４２が導線３１に導通する。回路基板２８の所要位置では、絶縁コーティング２８ｃが部分的に除去されて回路導体２８ｂが部分的に露出し、その露出した回路導体２８ｂに導電体４２の端子部４２ｂが接合（例えば、半田付け）されている。これにより、電線２３の導線３１が、コネクタ４０の導電体４２を介して回路基板２８の回路導体２８ｂに電気的に接続されている。なお、他の電線２４〜２６がコネクタ４０を介して回路基板２８に接続される形態は、これと同様であるため詳細な説明を省略する。

以上に説明した構成によれば、筐体２１が天井板４の客室Ｓ側の面４ａに取り付けられるとともに電線２３〜２６がＬＥＤモジュール２２の客室Ｓ側の面に沿って延びるので、客室Ｓ側からのアクセス性が良好となり、鉄道車両１の製造作業やメンテナンス作業が容易になる。しかも、電線２３〜２６が回路基板２８の客室Ｓ側の面に沿って配置されるため、筐体２１の車幅方向及び厚み方向寸法を低減できると共に、電線２３〜２６が客室Ｓから見て隣接するＬＥＤ素子２９の間を通過するため、電線２３〜２６による遮光が防止されて十分な発光領域を提供できる。また、コネクタ４０が、電線２３〜２６の中途部において絶縁被覆３２が部分切除されて露出した導線３１を回路基板２８の回路導体２８ｂに接続するので、電線２３〜２６の延在方向（筐体長手方向）の任意の位置にコネクタ４０を設けることができ、設計自由度も高くなる。

また、電線２３〜２６がコネクタ４０のハウジング４１の挿通孔４１ａに挿通された状態において、コネクタ４０の導電体４２の電線接続部４２ａが電線２３〜２６の中途部にて露出した導線３１に接触し、かつ、コネクタ４０の導電体４２の端子部４２ｂが回路基板２８の回路導体２８ｂに接合されるので、電線２３〜２６の中途部へのコネクタ４０の接続と、回路基板２８へのコネクタ４０の接続とを簡易に行うことができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、例えば１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。室内照明装置１１，１２は、車両長手方向に延びて配置されなくても他の方向に延びて配置されてもよい。また、天井板４のうち室内照明装置が取り付けられる部分は、水平でなくても水平方向に対して斜めに傾斜していてもよい。また、常用マイナス電線と非常用マイナス電線とは１つの電線にて共用化してもよい。また、複数の電線の並び順序（常用／非常用、プラス／マイナス）は、特に限定されない。

１ 鉄道車両
４ 天井板
４ａ 下面
１０ 室内照明群
１１ 室内照明装置
１２ 室内照明装置
２１ 筐体
２１ａ 光源収容部
２２ ＬＥＤモジュール
２３ 常用プラス電線
２４ 常用マイナス電線
２５ 非常用プラス電線
２６ 非常用マイナス電線
２８ 回路基板
２８ｂ 回路導体
２９ ＬＥＤ素子
３１ 導線
３２ 絶縁被覆
４０ コネクタ
４１ ハウジング
４１ａ 挿通孔
４２ 導電体
４２ａ 電線接続部
４２ｂ 端子部
Ｓ 客室

Claims (2)

1. 鉄道車両の天井板の客室側の面に取り付けられ、車両長手方向に延びる筐体と、
   回路基板及び前記回路基板に実装された複数のＬＥＤ素子を有し、前記筐体に固定されたＬＥＤモジュールと、
   導線及び前記導線を被覆する絶縁被覆を有し、前記回路基板の客室側の面に沿って筐体長手方向に延び、下方から見て隣接する前記ＬＥＤ素子の間を通過する電線と、
   前記電線の中途部において前記絶縁被覆が部分切除されて露出した前記導線を前記回路基板の導体に接続するコネクタと、を備える、鉄道車両の室内照明装置。
2. 前記コネクタは、筐体長手方向に開放された挿通孔を有するハウジングと、前記ハウジングに収容されて前記挿通孔の径方向内方に突出した電線接続部及び前記ハウジングの外部に突出した端子部を有する導電体とを備え、
   前記電線が前記挿通孔に挿通された状態において、前記電線接続部が前記電線の前記中途部にて露出した前記導線に接触し、かつ、前記端子部が前記回路基板の前記導体に接合されている、請求項１に記載の鉄道車両の室内照明装置。

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