JP7032184B2 - 床板中配線構造及び鉄道車両 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の床板の中及び床下に配線される電線のルートに関し、床板内部の構造を利用した配線に関する技術である。

近年、特に高速車両など、長距離の利用客から各座席にコンセントを配置して欲しいという要望が高まっている。これまでにも、鉄道車両にはスポットライトや電光表示板、ディスプレイなどといった電力の供給を必要とする機器も備えられるため、車両構体内部に配線するというケースは増えてきており、そうした検討はなされている。

特許文献１には、鉄道車両構体における断熱材及び配線束の固定構造、並びに断熱材及び配線束の固定構造を備えた鉄道車両構体に関する技術が開示されている。この固定構造は、屋根構体、側構体及び妻構体の各構体又は台枠の車体内面に鉄道車両構体の長手方向に沿って備えられた固定レールと、車体内面に沿って且つ固定レールの長手方向に交差する方向に延びておりかつ固定レールに係止されている係止部を有する固定部材を備えている。この固定部材は、各構体又は台枠の車体内面に沿って置かれた断熱材を保持する保持部と、配線束を挟持する挟持部を備えている。このような配線束を挟持する挟持部を側構体の内部に備えることで、配線束の交換や断熱材の交換にあたって作業時間の短縮を実現している。

特許文献２には、軌条車両構体へのモジュールユニットの取り付け構造及び取り付け方法に関する技術が開示されている。軌条車両構体にモジュールユニットを固定するために、軌条車両構体の一部に形成された取り付けレールと取り付けレール内に挿入されるとともにモジュールユニットを締結固定するモジュール固定機構を備えている。このモジュール固定機構は、モジュールユニットと締結する複数のボルトと、複数のボルトを保持するボルト保持部材と、を含み、ボルト保持部材にはモジュールユニットの取り付けピッチに合わせて複数のボルトが挿入される孔が形成されている。これにより屋根構体や側構体に、軌条車両構体の長手方向に配線を固定することが可能となる。

特開２０１１－５９９３号公報 特開２０１６－７４３７８号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術を用いた場合にも、鉄道車両にクロスシートを採用している場合、そのクロスシートの各個席にコンセントを備える事は困難である。これは、クロスシートに回転式のものが多いため、屋根構体や側構体を通して電源ケーブルを通すのでなく、床側から電源ケーブルを通す必要があるからである。床板を貫通させて各座席のコンセントまで電源を供給するにあたって、特許文献１や特許文献２には床側に電源ケーブルを配線する点について直接的な言及が無く、屋根構体や側構体と床側の構成が異なるため、特許文献１や特許文献２を適用することは困難である。

具体的には、床構体の上には床板が備えられ、床構体と床板の間に給排気用のダクトが鉄道車両の長手方向に連通して設けられるケースが多い。しかし、電源ケーブルをクロスシート側に配線していくためにはこのダクトと交差する方向に配置する必要がある。だが、例えば床上配線をした上でカバーをする様な方法では、見栄えの問題や清掃作業を悪化させるなどの課題が生じると考えられる。一方で、床板の下部に配線する場合には、ダクトを貫通するかこれを避けて配置する必要がある。

そこで、本発明はこの様な課題を解決する為に、床板の内部に電源ケーブルを配線することが可能な床板中配線構造及び鉄道車両の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による床板中配線構造は、以下のような特徴を有する。

（１）鉄道車両に用いられる床板の床板中配線構造において、前記床板は、複層構造であり、内部を貫通する中空部材を備え、該中空部材の断面高さは前記床板の厚みより小さく、前記中空部材の開口部は、一端を前記鉄道車両の側構体側に側構体側開口部を、他端を座席の下に中央側開口部を備え、前記中空部材の内部に配線していること、を特徴とする。

上記（１）に記載の態様によって、電源ケーブルなどの配線を床板内部に設けた中空部材を通して座席の脚下まで配線することができる。複層構造になっている床板は、所定の厚みを有しており、構造強度を落とすことは好ましくない。この点、中空部材を通してやることでその問題を回避できる。その結果、床上配線などを避けて見栄えの問題や清掃作業の悪化などという問題を回避することが可能となる。

（２）（１）に記載の床板中配線構造において、前記床板の下には、前記鉄道車両に備えられる空調の給気ダクト及び排気ダクトが配置され、前記排気ダクトのダクト開口部が前記座席の下に設けられ、前記ダクト開口部の周囲に保護枠を備え、該保護枠と前記ダクト開口部の間に、前記中空部材の前記中央側開口部を配置し、前記配線は、前記側構体側開口部から前記中央側開口部まで挿通され、前記ダクト開口部と前記保護枠の間を通されること、が好ましい。

上記（２）に記載の態様によって、床板の内部に配線した上で、その取り出し口である中央側開口部をダクト開口部と保護枠の間を通すことで、床上に露出させずに配線することができる。この際に、特に床上に配線用のカバーなどを新たに設ける必要が無いため、掃除などの邪魔にはならず、脚下の空間を縮小するようなことにもならないため、乗客の快適性を損なうことが無い。

（３）（１）または（２）に記載の床板中配線構造において、前記配線は、前記座席に設けられたコンセントに電源を供給する電源ケーブルであること、が好ましい。

上記（３）に記載の態様によって、電源ケーブルを露出させずに各座席に設けられた個席コンセントに電力を提供することが可能となる。個席にコンセントを設けることで、壁面にコンセントを設けた場合のように窓際の乗客しか使えないといった問題を解決できる。

また、前記目的を達成するために、本発明の他の態様による鉄道車両は、以下のような特徴を有する。

（４）複層構造の床板を有し、該床板には、内部を貫通する中空部材が備えられ、該中空部材の断面高さは前記床板の厚みより小さく、前記中空部材の開口部は、一端を側構体側に側構体側開口部を、他端を座席の下に中央側開口部を備え、前記中空部材の内部に配線していること、を特徴とする。

上記（４）に記載の態様によって、床板内部に設けた中空部材を通して座席の脚下まで配線した鉄道車両の提供ができる。すなわち（１）に記載の床板中配線構造を採用した鉄道車両を提供する事で、例えばシートの個席に電源を供給するコンセントを設けて、乗客への利便性を図ることができる。

（５）（４）に記載の鉄道車両において、前記床板の下には、空調に用いる給気ダクト及び排気ダクトが配置され、前記排気ダクトのダクト開口部が前記座席下に設けられ、前記ダクト開口部の周囲に保護枠を備え、該保護枠と前記ダクト開口部の間に、前記中空部材の前記中央側開口部を配置し、前記配線は、前記側構体側開口部から前記中央側開口部まで挿通され、前記ダクト開口部と前記保護枠の間を通されること、が好ましい。

上記（５）に記載の態様によって、ダクト開口部の周囲を覆うように配置される保護枠とダクト開口部の外面との間に配線を通すことで、配線が外部に露出しないように配線可能である為、安全性や美観を損なわないように乗客への利便性を図ることができる。

本実施形態の、鉄道車両の断面図である。 本実施形態の、床構体周りの拡大図である。 本実施形態の、座席の斜視図である。 本実施形態の、床板の平面図である。 本実施形態の、床板の拡大平面図である。 本実施形態の、排気口保護枠付近の断面図である。 本実施形態の、床板の断面図である。

まず、本発明の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の、鉄道車両の断面図を示す。鉄道車両１０は、車両構体１００と台車３００を有しており、車両構体１００は床構体１０１、側構体１０２、屋根構体１０３などよりなる。鉄道車両１０は、その構体構造にいわゆるダブルスキン構造を採用している。図２に、床構体周りの拡大図を示す。図２に示される部分は一例としてダブルスキン構造となっており、床構体１０１には複数の根太１１０が配置され、その上に床板１２０が支持されている。

図２に示すように、床構体１０１の上には複数の根太１１０が配置され、その上に防振材１６０が配置されている。床板１２０は、この防振材１６０に支持される形で配置されている。この床板１２０の上には座席２５０が複数配置されている。図３に、座席の斜視図を示す。なお、座席２５０は図１では両方とも二人掛けの席として描かれているが、片方は三人掛けの席の場合も同様と考えて差し支えない。

座席２５０は、座席脚外側２５１と座席脚内側２５２とで支持されるシート２５５と、シート２５５に取り付けられる外側アーム２５６と内側アーム２５７が配置される。このうち外側アーム２５６の先端に、コンセント２６０が設けられる。なお、座席２５０が３列の場合には、２つ設けられる内側アーム２５７の１つにもコンセント２６０が設けられることになる。

図４に、床板の平面図を示す。図５に、床板の拡大平面図を示す。図６に、排気口保護枠付近の断面図を示す。図７に、床板の断面図を示す。図７は、図５のＣＣ断面にあたる。床板１２０はアルミハニカムコア１２２を用い、上面側に上面板１２１を張り付けた複層構造となっており、下面側にも下面板１２３が貼り付けられている。なお、上面板１２１や下面板１２３は実際には複数の部材から構成されている場合もあるが、ここではその説明は割愛する。アルミハニカムコア１２２は、その一部が切り欠かれ、ロ型断面の中空部材１２４が埋め込まれている。この中空部材１２４の内部が配線路１２５として用いられる。なお、中空部材１２４は必要な強度が確保できる様に、肉厚などが設定されている。

配線路１２５は、図５に示される様に、第１シート固定部１５１と第２シート固定部１５２の間を通るように配置されており、第４シート固定部１５４付近に開口する構造となっている。床板１２０の下には、ＲＡダクト１４０の隣にはＣＡダクト１３０が配置されている。ＣＡダクト１３０とＲＡダクト１４０は鉄道車両１０の客室内の空調に用いている配管である。したがって配線路１２５は、床板１２０の内部に設けられ、これが車両構体１００の内部に座席２５０の列に応じて配置されることになる。

第３シート固定部１５３と第４シート固定部１５４の間には排気口１４１が開口しており、この排気口１４１はＲＡダクト１４０と連通している。排気口１４１の周囲には保護枠１５０が設けられている。保護枠１５０は排気口１４１を覆うカバーの役割を果たしている。配線路１２５の開口部はこの排気口１４１と保護枠１５０の間に設けられる。第１シート固定部１５１乃至第４シート固定部１５４は、座席脚外側２５１及び座席脚内側２５２が固定される部分である。

この配線路１２５に配線されるのが電源ケーブル２００で、電源ケーブル２００は、中空部材１２４の内部を通されて、保護枠１５０と排気口１４１の間を通され、図６に示される様な形で、座席２５０に配線される。保護枠１５０の内部でコネクタ２０５に接続され、座席２５０側からの配線２１０と接続される。配線２１０は座席脚内側２５２の内部を通されて座席２５０の外側アーム２５６内部を通過し、コンセント２６０に連通される。

本実施形態の床板中配線構造及び鉄道車両は上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、本実施形態の床板１２０の内部に電源ケーブル２００を配線することが可能な床板中配線構造を提供することが可能となる。これは、鉄道車両１０に用いられる床板１２０の床板中配線構造において、床板１２０は、複層構造であり、内部を貫通する中空部材１２４を備え、中空部材１２４の断面高さは床板１２０の厚みより小さく、中空部材１２４の開口部は、一端を鉄道車両１０の側構体１０２側に側構体側開口部を、他端を座席２５０の下に中央側開口部を備え、中空部材１２４の内部に電源ケーブル２００を通していることを特徴とするからである。

また、床板１２０の下には、鉄道車両１０に備えられる空調の給気ダクトであるＣＡダクト１３０及び排気ダクトであるＲＡダクト１４０が配置され、ＲＡダクト１４０のダクト開口部である排気口１４１が座席２５０の下に設けられ、排気口１４１の周囲に保護枠１５０を備え、保護枠１５０と排気口１４１の間に、中空部材１２４の中央側開口部を配置し、電源ケーブル２００は、側構体側開口部から中央側開口部まで挿通され、排気口１４１と保護枠１５０の間を通されること、が好ましい。

電源ケーブル２００は、クロスシートタイプになっている座席２５０に配線され、個席にある肘掛け部分、外側アーム２５６の先端に設けられたコンセント２６０に給電することができる。この際に、床板１２０の内部に中空部材１２４を通してあることで、電源ケーブル２００を鉄道車両１０の客室内に露出させないで配線することができる。床板１２０の上に配線カバーを設置するような手法の場合、美観を損なう虞や清掃の妨げになる虞があるため好ましくないが、予めこの様な配線経路を設けておくことでこの様な問題を回避できる。

床板１２０の内部に中空部材１２４を設けるにあたって、図７に示すように床板１２０が複層構造になっているので、アルミハニカムコア１２２部分を切り欠いて中空部材１２４を這わせ、接着施工などを行うことで、一体的に床板１２０を形成する事ができる。中空部材１２４の肉厚を工夫すれば、床板１２０の強度を落とす心配も無い。このような床板１２０を配置した上で、第１シート固定部１５１と第２シート固定部１５２の間を通る位置に中空部材１２４が設けられることで、第３シート固定部１５３と第４シート固定部１５４の間に設けられた排気口１４１の付近に電源ケーブル２００を通すことができる。

排気口１４１の周りには保護枠１５０が配置されることから、この保護枠１５０と排気口１４１の間に電源ケーブル２００を通すことで、結果的に外部に電源ケーブル２００を露出させずに座席２５０まで配線することが可能である。また、電源ケーブル２００は、保護枠１５０の内部にコネクタ２０５を設けておくことで、座席２５０側から通した電源ケーブル２００と接続し、座席２５０の取り付け、取り外しの際にも、スムーズに施工を行うことが可能となる。または座席枠側にコネクタ２０５を設けても良い。

このような、座席２５０の個席にそれぞれコンセント２６０を設けるといった、快適装備のニーズはこれからも高まっていくと考えられ、特に長距離を移動する場合には重宝されると考えられる。一方で、電源ケーブル２００の外部への露出も好まれない上、清掃時の妨げになる虞もあるため、このようなスマートな施工ができる手法は、乗客にとっても鉄道会社にとってもメリットとなる。

そして、このような複層構造の床板１２０の内部に中空部材１２４を設けて、この中空部材１２４の内部を配線路１２５として活用することで、例えば温度センサーなどの配線などを通したり、ＬＡＮ配線を通したり、といった他の配線を通すような用途にも活用することが期待される。ルームライトのようなものの配線に使うなどという事も考えられる。つまり、電源ケーブル２００の他にも信号線を通す用途にも用いる事が可能である。また、特に排気口１４１から取り出す手法に拘る必要も無い。鉄道車両の構造によっては排気口１４１が都合の良い場所に無いケースも考えられるが、例えば座席２５０の足下から目立たないように配線することも可能である。

以上、本発明に係る床板中配線構造及び鉄道車両に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、鉄道車両１０の断面を示しているが、あくまで一例である為、この構成にかかわらず採用が可能である。また、床板１２０の構造についても、アルミハニカムコア１２２を採用した例を示したが、複層構造であれば中空部材１２４を設けることは容易になると思われるので、本発明の適用がし易いと考えられる。また、配線位置についても設計事項の範囲で変更することを妨げない。

また、本実施形態の中では、鉄道車両１０にＣＡダクト１３０及びＲＡダクト１４０を用いた例を示しているが、こうしたダクトを用いない鉄道車両にも本発明の適用が可能である。この場合は、床構体１０１の内部の空間を用いて配線されることが好ましい。また、座席２５０の構成やコンセント２６０の配置などはあくまで一例であるので、発明の趣旨を逸脱しない範囲内での変更を妨げない。例えば、外側アーム２５６などの肘掛けを通さずに、座席２５０の内部に配線を通して、スイッチを設けるなどといった用途にも用いる事ができる。

１０ 鉄道車両
１００ 車両構体
１０１ 床構体
１０２ 側構体
１０３ 屋根構体
１１０ 根太
１２０ 床板
１２４ 中空部材
１３０ ＣＡダクト
１４０ ＲＡダクト
１５０ 保護枠
２００ 電源ケーブル
２５０ 座席

Claims (5)

1. 鉄道車両に用いられる床板の床板中配線構造において、
   前記床板は、複層構造であり、内部を貫通する中空部材を備え、該中空部材の断面高さは前記床板の厚みより小さく、
   前記中空部材の開口部は、一端を前記鉄道車両の側構体側に側構体側開口部を、他端を座席の下に中央側開口部を備え、
   前記中空部材の内部に配線していること、
   を特徴とする床板中配線構造。
2. 請求項１に記載の床板中配線構造において、
   前記床板の下には、前記鉄道車両に備えられる空調の給気ダクト及び排気ダクトが配置され、前記排気ダクトのダクト開口部が前記座席の下に設けられ、前記ダクト開口部の周囲に保護枠を備え、
   該保護枠と前記ダクト開口部の間に、前記中空部材の前記中央側開口部を配置し、
   前記配線は、前記側構体側開口部から前記中央側開口部まで挿通され、前記ダクト開口部と前記保護枠の間を通されること、
   を特徴とする床板中配線構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の床板中配線構造において、
   前記配線は、前記座席に設けられたコンセントに電源を供給する電源ケーブルであること、
   を特徴とする床板中配線構造。
4. 複層構造の床板を有し、
   該床板には、内部を貫通する中空部材が備えられ、該中空部材の断面高さは前記床板の厚みより小さく、
   前記中空部材の開口部は、一端を側構体側に側構体側開口部を、他端を座席の下に中央側開口部を備え、
   前記中空部材の内部に配線していること、
   を特徴とする鉄道車両。
5. 請求項４に記載の鉄道車両において、
   前記床板の下には、空調に用いる給気ダクト及び排気ダクトが配置され、前記排気ダクトのダクト開口部が前記座席下に設けられ、前記ダクト開口部の周囲に保護枠を備え、
   該保護枠と前記ダクト開口部の間に、前記中空部材の前記中央側開口部を配置し、
   前記配線は、前記側構体側開口部から前記中央側開口部まで挿通され、前記ダクト開口部と前記保護枠の間を通されること、
   を特徴とする鉄道車両。

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