(57)【要約】【課題】鉄道車両用の断熱材ユニットにおいて高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制する。【解決手段】鉄道車両１の構体３と内装パネル７との間の空間に配置される複合断熱材ユニット１１であって、硬質断熱材１２と、硬質断熱材１２の両面を覆う軟質断熱材１３と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の構体と内装パネルとの間の空間に配置される複合断熱材ユニットであって、
硬質断熱材と、
前記硬質断熱材の両面を覆う軟質断熱材と、を備えている、鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項２】
前記硬質断熱材と前記軟質断熱材とは、互いに非接着状態で当接しており、
前記硬質断熱材は、その両側から前記軟質断熱材によって挟まれることで保持されている、請求項１に記載の鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項３】
前記軟質断熱材は、前記硬質断熱材の全体を包んでいる、請求項１又は２に記載の鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項４】
前記硬質断熱材は、複数に分割されており、
前記軟質断熱材は、前記複数に分割された硬質断熱材をまとめて覆っている、請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項５】
前記硬質断熱材は、一方向にのみ分割され、その長手方向が車両長手方向と略一致するように配置される、請求項４に記載の鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項６】
前記軟質断熱材は、前記硬質断熱材よりも面積が大きく前記硬質断熱材の一方面を覆う繊維質の第１軟質断熱材と、前記硬質断熱材よりも面積が大きく前記硬質断熱材の他方面を覆う繊維質の第２軟質断熱材とを有し、
前記第１軟質断熱材及び前記第２軟質断熱材の前記硬質断熱材より外方に食み出した周縁部が無機繊維による縫合またはニードルパンチにより互いに接合されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の鉄道車両用の複合断熱材ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の複合断熱材ユニットと、
車体を構成する構体と、
前記構体の室内側に空間をあけて配置された内装パネルと、を備え、
前記複合断熱材ユニットが、前記空間に配置されている、鉄道車両。
【請求項８】
前記複合断熱材ユニットは、前記構体の前記空間側の内面に接着されるとともに前記内装パネルからは離隔しており、
前記複合断熱材ユニットと前記内装パネルとの間の隙間を空調用流路としている、請求項７に記載の鉄道車両。
【請求項９】
前記構体は、上側から下側までの一部において車幅方向に湾曲した湾曲部を有し、
前記複合断熱材ユニットは、前記湾曲部を室内側から覆うように配置され、かつ、前記硬質断熱材は、上下に３つ以上に分割されており、
前記３つ以上に分割された硬質断熱材は、上下方向に短く分割された第１硬質断熱材と、上下方向に長く分割された第２硬質断熱材とを含み、
前記第１硬質断熱材が、前記湾曲部に対応して配置されている、請求項７又は８に記載の鉄道車両。
【請求項１０】
前記軟質断熱材を有し且つ前記硬質断熱材を有さない単一断熱材ユニットをさらに備え、
前記構体は、開口部を有し、
前記単一断熱材ユニットが前記開口部の上方に配置され、前記複合断熱材ユニットが前記開口部の下方に配置されている、請求項７乃至９のいずれかに記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用の複合断熱材ユニット及びそれを用いた鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、乗客の快適性を保つために、室内空間の温度や湿度等を適切な状態に保つ必要がある。そのため、鉄道車両が屋外を走行するときも、天候や外気温によって室内の快適性が影響されないように、車体には所定の断熱性能が求められる。そこで、鉄道車両では、構体と内装パネルとの間の空間に断熱材が配置されている（例えば、特許文献１参照）。そして、断熱材が取り付けられる構体は、曲がった形状を呈する場合があるため、断熱材は構体内側の曲面に追従し得るように軟質のものを使用することが多い。
【０００３】
ところで、近年は、鉄道車両の室内空間の拡大を求められることが多い一方で、車体が地上設備と接触するのを防ぐべく構体の外形は厳しく制限されるので、断熱空間は狭くなる傾向にある。しかし、軟質断熱材は硬質断熱材と比して断熱性能に劣ることが多く、軟質断熱材が配置される空間が狭くなると所定の断熱性能を満たせない場合がある。他方、断熱性能の高い硬質断熱材を用いると、曲面への追従が難しいとともに、締結部材を用いた固定作業が必要となり、車両の生産性が低下してしまう。そこで、構体の内面に軟質断熱材を接着してから、その軟質断熱材の室内側表面に硬質断熱材を接着することで複合断熱材を形成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１７１３３号公報
【特許文献２】特開平９−３１７０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した複合断熱材の構成によれば、内装パネルに硬質断熱材が対向することになる。そうすると、軟質断熱材に対する硬質断熱材の接着が不良であった場合や、硬質断熱材が内装パネルに近接配置されている場合等には、車両走行中の振動により硬質断熱材と内装パネルとの間で接触音が発生し、騒音の原因となる可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、鉄道車両用の断熱材ユニットにおいて高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る鉄道車両用の複合断熱材ユニットは、鉄道車両の構体と内装パネルとの間の空間に配置される複合断熱材ユニットであって、硬質断熱材と、前記硬質断熱材の両面を覆う軟質断熱材と、を備えている。
【０００８】
前記構成によれば、硬質断熱材の両面を軟質断熱材が覆っているので、硬質断熱材と内装パネルとの間に軟質断熱材が介在することになる。そうすると、仮に車両走行時の振動によって複合断熱材が内装パネルに接触を繰り返すような状況が発生しても、乗客が気になるような接触音は生じない。そして、この複合断熱材ユニットは、硬質断熱材を使用しているため断熱性能が高く、また、構体に対向する側を軟質断熱材としているため取付作業も簡便である。したがって、高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制することができる。また、複合断熱材ユニットは、軟質断熱材と硬質断熱材とが交互に重ねられた構造となるため、車外からの騒音も複合断熱材ユニットで良好に吸音することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉄道車両の一部を示す前方から見た断面図である。
【図２】図１に示す鉄道車両の側構体及び断熱材ユニットを車内側から見た状態を示す側面図である。
【図３】図１に示す鉄道車両の窓部の下方を拡大した断面図である。
【図４】図３に示す複合断熱材ユニットの平面図である。
【図５】図１に示す鉄道車両の窓部の上方を拡大した断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の鉄道車両に用いる複合断熱材ユニットを示す一部断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両１の一部を示す前方から見た断面図である。図２は、図１に示す鉄道車両１の側構体３及び断熱材ユニット１１，２１を車内側から見た状態を示す側面図である。図１及び２に示すように、鉄道車両１の車体２は、金属（例えば、ステンレス等）からなる台枠８と、台枠８の車幅方向端部から上方に立設される金属（例えば、ステンレス等）からなる側構体３と、側構体３の室内側に空間をあけて配置された樹脂（例えば、ＦＲＰ等）からなる内装パネル７と、を備えている。そして、側構体３と内装パネル７との間に形成された空間に、断熱材ユニット１１，２１が設けられている。
【００１３】
側構体３及び内装パネル７には、座席９の側方において開口部である窓部６が形成されている。側構体３は、外板４と、外板４の内面の所定箇所に溶接で接合された複数の骨部材５とを有している。複数の骨部材５は、窓部６の近傍等の所定箇所に互いに間隔をあけて設けられており、窓部６の周縁とともに外板４を複数の領域に区分けしている。これら領域のうち、窓部６の下方の各領域には、後述する複合断熱材ユニット１１が個別に配置され、窓部６の上方の領域には、後述する単一断熱材ユニット２１が配置されている。
【００１４】
図３は、図１に示す鉄道車両１の窓部６の下方を拡大した断面図である。図４は、図３に示す複合断熱材ユニット１１の平面図である。図３及び４に示すように、窓部６の下方において、複合断熱材ユニット１１は、側構体３の室内側の内面に接着剤（図示せず）で接着されており、内装パネル７からは離隔している。そして、複合断熱材ユニット１１と内装パネル７との間の隙間は、例えば、車体下方に配置されたヒータ（図示せず）からの熱気が自然対流で通過する空調用流路１６としている。外板４は、窓部６の下方において、上側から下側までの一部で車幅方向に湾曲した湾曲部４ａと、湾曲部４ａに上下に隣接した平坦部４ｂ，４ｃとを有している。複合断熱材ユニット１１は、湾曲部４ａと、その上下に隣接する平坦部４ｂ，４ｃとを覆うように外板４の室内側に配置されている。
【００１５】
複合断熱材ユニット１１は、硬質断熱材１２と、硬質断熱材１２の両面を覆う軟質断熱材１３と、それらをまとめて包む外包材１４とを備えている。硬質断熱材１２は、例えば、フェノールフォーム等の発泡性樹脂で形成されている。硬質断熱材１２は、上下方向に複数（本例では４つ）に分割されており、車両長手方向には分割されていない。即ち、硬質断熱材１２は、一方向（上下方向）にのみ分割されている（言い換えると、分割線は車両長手方向にのみ延びている）。その分割された硬質断熱材１２は、その長手方向が車両長手方向と略一致するように配置されている。そして、その分割された硬質断熱材１２は、上下方向の長さＬ１が短くなるように分割された第１硬質断熱材１２Ａと、上下方向の長さＬ２が長くなるように分割された第２硬質断熱材１２Ｂとを含んでいる（Ｌ１＜Ｌ２）。第１硬質断熱材１２Ａは、複数（本例では２つ）設けられ、それらの上下夫々に第２硬質断熱材１２Ｂが１つずつ設けられている。
【００１６】
軟質断熱材１３は、例えば、グラスウール等の繊維質材料で形成されている。軟質断熱材１３は、複数に分割された硬質断熱材１２をまとめて覆い、硬質断熱材１２の全体を包んでいる。硬質断熱材１２と軟質断熱材１３とは互いに非接着状態で当接しており、硬質断熱材１２は、その両側から軟質断熱材１３によって挟まれることで保持されている。硬質断熱材１２の一面側に位置する軟質断熱材１３と、硬質断熱材１２の他面側に位置する軟質断熱材１３とは、互いに略同一の肉厚である。硬質断熱材１２の両側の軟質断熱材１３を足した肉厚は、硬質断熱材１２の肉厚よりも大きい。
【００１７】
外包材１４は、例えば、アルミ箔等の不透明な不燃性シートで形成されている。外包材１４は、硬質断熱材１２の両面を覆った軟質断熱材１３の全体を包んでおり、その包んだ状態を維持するように接合材料（粘着テープ等）により所定箇所が留められている。外包材１４は可撓性を有するシートであるので、軟質断熱材１３が変形するのに容易に追従して変形する。
【００１８】
複合断熱材ユニット１１は、外板４の湾曲部４ａの形状に沿うように硬質断熱材１２の分割された部分で曲げられて外板４の室内側の内面に接着されている。即ち、複合断熱材ユニット１１は、第１硬質断熱材１２Ａが湾曲部４ａに対応し、かつ、第２硬質断熱部材１２Ｂが平坦部４ｂ，４ｃに対応するように配置されている。
【００１９】
図５は、図１に示す鉄道車両１の窓部６の上方を拡大した断面図である。図５に示すように、窓部６の上方において、単一断熱材ユニット２１は、側構体３の室内側の内面に接着剤（図示せず）で接着されており、内装パネル７からは離隔している。単一断熱材ユニット２１は、軟質断熱材１３と、それをまとめて包む外包材１４とを備えているが、複合断熱材ユニット１１のような硬質断熱材を有していない。単一断熱材ユニット２１の軟質断熱材１３及び外包材１４は、複合断熱材ユニット１１の軟質断熱材１３及び外包材１４と同一の材料で形成されている。また、単一断熱材ユニット２１の肉厚は、複合断熱材ユニット１１の肉厚と略同じである。
【００２０】
以上に説明した構成によれば、硬質断熱材１２の両面を軟質断熱材１３が覆っているので、硬質断熱材１２と内装パネル７との間に軟質断熱材１３が介在することになる。そうすると、仮に鉄道車両１の走行時の振動によって複合断熱材ユニット１１が内装パネル７に接触を繰り返すような状況が発生しても、乗客が気になるような接触音は生じない。そして、複合断熱材ユニット１１は、硬質断熱材１２を使用しているため断熱性能が高く、また、側構体３に対向する側を軟質断熱材１３としているため取付作業も簡便である。したがって、高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制することができる。また、複合断熱材ユニット１１は、軟質断熱材１３と硬質断熱材１２とが交互に重ねられた構造となるため、車外からの騒音も複合断熱材ユニット１１で良好に吸音することが可能となる。
【００２１】
さらに、硬質断熱材１２は、軟質断熱材１３に接着されておらず、軟質断熱材１３によって挟まれることで保持されているので、硬質断熱材１２と軟質断熱材１３との間の接着剤が不要となり、接着剤使用量を低減することができる。しかも、硬質断熱材１２と軟質断熱材１３とは、互いに非接着状態でユニット化されているので、従来のように製造中の車体において硬質断熱材を軟質断熱材へ押し付ける接着工程を行う必要がなくなり、生産効率が向上する。
【００２２】
また、複数に分割された硬質断熱材１２は、その全体が軟質断熱材１３でまとめて覆われているので、複合断熱材ユニット１１のハンドリングが容易になる。また、硬質断熱材１２及び軟質断熱材１３は、外包材１４でも全体的に覆われているので、複合断熱材ユニット１１のハンドリングがより容易になる。また、軟質断熱材１３はシート状の外包材１４で連続的に覆われ、その外包材１４を側構体３に接着しているので、繊維質の軟質断熱材１３を側構体３に直接接着する場合に比べて、複合断熱ユニット１１の側構体３への接着作業が容易になるとともに接着安定性が向上する。また、複合断熱材ユニット１１は、硬質断熱材１２の両側に軟質断熱材１３を配置した対称構造としているので、不透明の外包材１４を設けても、複合断熱材ユニット１１の表裏の間違いを気にする必要がなく、車体への取付作業性が良好となる。
【００２３】
さらに、硬質断熱材１２は柔軟でないため、側構体３の曲面に沿って配置された部分では、その分割箇所で角度を形成して硬質断熱材１２の内装パネル７側の表面が滑らかでない歪な形状になってしまうが、硬質断熱材１２の内装パネル７側に軟質断熱材１３を設けたので、複合断熱材ユニット１１の内装パネル７側の表面を滑らかすることも可能になる。よって、狭幅でも良好な空調用流路１６が形成されて、空調用流路１６を通過する空気の温度分布のバラツキを抑制することができる。しかも、複合断熱材ユニット１１では、軟質断熱材１３が可撓性を有する外包材１４で連続的に覆われているので、空調用流路１６を形成する表面をより滑らかにすることができる。
【００２４】
また、複合断熱材ユニット１１は、上下に短い第１硬質断熱材１２Ａが湾曲部４ａに対応し、かつ、上下に長い第２硬質断熱材１２Ｂが平坦部４ｂ，４ｃに対応するように配置されており、硬質断熱材１２は湾曲部４ａに対応する部分で集中的に分割されているため、分割加工の工数を低減しながらも、複合断熱材ユニット１１の側構体３への形状追従性を高めることができる。また、硬質断熱材１２は、一方向（上下方向）にのみ分割されているので、湾曲した側構体３に容易に追従させて設置可能でありながら、硬質断熱材１２の分割による隙間を極力減らすことができる。
【００２５】
さらに、複合断熱材ユニット１１及び単一断熱材ユニット２１は、複数の骨部材５で画定された複数の領域内に個別に配置しているので、側構体３と内装パネル７との間の車幅方向の隙間が狭くても効率よく配置でき、設置作業も容易になる。また、複合断熱材ユニット１１を窓部６の下方に配置し、単一断熱材ユニット２１を窓部６の上方に配置しているので、簡素な単一断熱材ユニット２１を適宜使用しながらも、複合断熱材ユニット１１によって乗客の快適性に影響しやすい部分の断熱性能を局所的に高めることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の鉄道車両に用いる複合断熱材ユニット１１１を示す一部断面斜視図である。図６に示すように、複合断熱材ユニット１１１は、上下に等間隔に分割された硬質断熱材１１２と、硬質断熱材１１２よりも面積が大きく硬質断熱材１１２の構体３（図３参照）側の面を覆う第１軟質断熱材１１３Ａと、硬質断熱材１１２よりも面積が大きく硬質断熱材１１２の内装パネル７（図３参照）側の面を覆う第２軟質断熱材１１３Ｂとを有している。硬質断熱材１１２及び軟質断熱材１１３Ａ，１１３Ｂの材料は、第１実施形態と同様である。そして、第１軟質断熱材１１３Ａ及び第２軟質断熱材１１３Ｂのうち硬質断熱材１１２より外方に食み出した周縁部１１３Ａａ，１１３Ｂａが全周にわたって互いに接合されている。かかる接合は、例えば、第１軟質断熱材１１３Ａ及び第２軟質断熱材１１３Ｂの内面を両面テープ等で接合したり、接着剤や粘着テープ等で接合してもよい。より好ましくは、図６に示すようにニードルパンチ１１５を用いて接合すれば、接合用の材料が不要となる。また、ガラス繊維等の無機繊維による縫製により接合してもよく、これにより、有機材を用いることなく、接合が可能である。ニードルパンチや縫製によれば、耐燃焼性に影響を与える接着剤を用いることなく、軟質断熱材を接合することができる。
【００２７】
以上の構成によれば、軟質断熱材１１３Ａ，１１３Ｂが硬質断熱材１１２を両側から保持した状態を維持する接合材料が不要になり、外包材も不要とすることができる。また、使用する部品が少なくて済むため、廃棄処理も容易になる。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
前述した各実施形態では、複合断熱材ユニット１１，１１１は、接着剤を塗布することで側構体３に接着接合しているが、複合断熱材ユニット１１，１１１の側構体３側の面に両面接着テープ等を貼り、それにより側構体３に接着固定してもよい。また、外包材１４は、軟質断熱材１３の全体を覆わなくても部分的に覆うようにしてもよい。また、軟質断熱材１３は、硬質断熱材１２に対して固定具を用いて固定してもよい。また、外板４の内面に横骨部材を接合し、その上から縦骨部材を接合した構成の場合には、複合断熱材ユニット１１は横骨部材の表面に接着するようにしてもよい。また、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、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い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明に係る複合断熱材ユニット及びそれを用いた鉄道車両は、高い断熱性能と良好な取付作業性との両立を図りながらも、車両走行時におけるノイズ発生を抑制することができる等の優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる鉄道車両に広く適用すると有益である。
【符号の説明】
【００３０】
１    鉄道車両
２    車体
３    側構体
６    窓部
７    内装パネル
１１，１１１  複合断熱材ユニット
１２，１１２  硬質断熱材
１２Ａ  第１硬質断熱材
１２Ｂ  第２硬質断熱材
１３  軟質断熱材
２１  単一断熱材ユニット
１１３Ａ  第１軟質断熱材
１１３Ｂ  第２軟質断熱材
１１３Ａａ，１１３Ｂａ  周縁部
【図１】
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【図２】
2013147096.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013147096.tif 000007
【図６】
2013147096.tif 000008