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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126751
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】軌条車両
(51)【国際特許分類】
   B61D 37/00 20060101AFI20240912BHJP
【FI】
B61D37/00 G
B61D37/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023035352
(22)【出願日】2023-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(71)【出願人】
【識別番号】390021577
【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】眺野 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】橋本 祐貴
(72)【発明者】
【氏名】杉井 義朗
(72)【発明者】
【氏名】矢田部 陸翔
(72)【発明者】
【氏名】角田 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸 和也
(57)【要約】
【課題】投影機と投影面とを有するプロジェクタ式の車内表示装置を有する軌条車両であって、座席間の通路を歩行する乗務員等による投影画像の遮蔽を抑制でき、乗客等の視認性が良く、且つ軽量の車内表示装置を備える軌条車両を提供する。
【解決手段】軌条車両、軌条車両の屋根をなす屋根構体と、前記軌条車両の側面をなす側構体と、前記側構体の上端部の前記軌条車両の車内側に、前記軌条車両の長手方向に沿って備えられる荷棚部と、前記荷棚部に備えられる投影機と、前記屋根構体の車内側に備えられ、前記投影機から画像が投影される投影面をなす天井膜と、を有する。
【選択図】図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軌条車両の屋根をなす屋根構体と、
前記軌条車両の側面をなす側構体と、
前記側構体の上端部の前記軌条車両の車内側に、前記軌条車両の長手方向に沿って備えられる荷棚部と、
前記荷棚部に備えられる投影機と、
前記屋根構体の車内側に備えられ、前記投影機から画像が投影される投影面をなす天井膜と、を有することを特徴とする軌条車両。
【請求項2】
請求項1に記載される軌条車両において、
前記天井膜は、前記天井膜の一方の端部に備えられた弾性体の弾性力によって、常に引っ張られる態様で備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【請求項3】
請求項1に記載される軌条車両において、
前記荷棚部は、
荷受部底部と、
前記荷受部底部の一方の端縁に立設される荷受部奥側パネルと、
前記荷受部底部の他方の端縁に立設される荷受部手前側パネルと
から構成されること、
を特徴とする軌条車両。
【請求項4】
請求項3に記載される軌条車両において、
前記荷受部手前側パネルは、前記軌条車両の長手方向に沿って断続的に備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【請求項5】
請求項4に記載される軌条車両において、
前記荷受部手前側パネルの長手方向の一方の端部から下方に降ろした一方の垂線と、前記荷受部手前側パネルの長手方向の他方の端部から下方に降ろした他方の垂線と、が区画する前記長手方向の範囲内に座席を有すること、
を特徴とする軌条車両。
【請求項6】
請求項4に記載される軌条車両において、
前記投影機は、前記長手方向に隣接する前記荷受部手前側パネルの間に位置する荷受部奥側パネルに備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【請求項7】
請求項1に記載の軌条車両において、
前記荷棚部は、アルミ合金で構成されること、
を特徴する軌条車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軌条車両に関する。
【背景技術】
【0002】
敷設された軌道に沿って運行される軌条車両は、一般的に、床面をなす台枠と、台枠の長手方向の両端部に立設される妻構体と、台枠の幅方向の両端部に立設される側構体と、妻構体および屋根構体の上端部に載置される屋根構体からなる6面体の軌条車両構体を有する。台枠の上面には上床が備えられ、この上床の上面に座席等が備えられる。側構体および屋根構体の車内側には、断熱材や遮音材が備えられ、これら断熱材や遮音材を覆う態様でそれぞれ側材と天井材などの内装材が備えられ、快適な車内環境を提供している。
【0003】
一般に、軌条車両に乗車する乗客等へ各種情報を提供する車内表示器は、軌条車両の長手方向の端部の貫通扉を有する内妻の上部に備えられる。
【0004】
特許文献1に、表示可能な情報量を増加するとともに通路を通過する乗客らが投影画像を遮ることを抑制できる車内表示装置を提供することを課題として、鉄道車両の車内側面を投影面として画像を投影するプロジェクタを備えた車内表示装置を有する鉄道車両が開示されている。その投影面は、鉄道車両における妻面に設けられ、妻面には、貫通路が設けられており、複数のプロジェクタは、鉄道車両の長手方向から見て貫通路と重ならないように鉄道車両の幅方向の車内側面側に配置され、かつ鉄道車両の幅方向から見て、妻面と妻面に最も近い座席との間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2021-46122号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1によれば、車内表示装置から離れた軌条車両の長手方向の一方の端部の座席に着座する乗客が、その長手方向の他方の端部に備えられる車内表示装置を視認できるように、大きな表示部を備えることが望ましい。
【0007】
しかしながら、車内表示装置は、貫通路扉の上端部と天井との間の空間に備えられるため、車内表示装置の表示部の大型化には車体の制限による制約があった。さらに、大型の表示部を有する車内表示装置は、その重量とコストが増大する傾向があった。
【0008】
このため、従来の車内表示装置に代えて投影機を備え、この投影機で各種情報を内妻や天井に投影して乗客に伝えるプロジェクタによる車内表示装置が検討されている。
【0009】
本発明は、投影機と投影面とを有するプロジェクタ式の車内表示装置を有する軌条車両であって、座席間の通路を歩行する乗務員等による投影画像の遮蔽を抑制でき、乗客等の視認性が良く、且つ軽量の車内表示装置を備える軌条車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、代表的な本発明の軌条車両の一つは、
軌条車両の屋根をなす屋根構体と、
前記軌条車両の側面をなす側構体と、
前記側構体の上端部の前記軌条車両の車内側に、前記軌条車両の長手方向に沿って備えられる荷棚部と、
前記荷棚部に備えられる投影機と、
前記屋根構体の車内側に備えられ、前記投影機から画像が投影される投影面をなす天井膜と、を有することにより達成される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、投影機と投影面とを有するプロジェクタ式の車内表示装置を有する軌条車両であって、座席間の通路を歩行する乗務員等による投影画像の遮蔽を抑制でき、乗客等の視認性が良く、且つ軽量の車内表示装置を備える軌条車両を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、鉄道車両の側面図である。
図2図2は、鉄道車両の長手方向に交差する断面図(図1のA-A断面図)である。
図3図3は、鉄道車両の長手方向に交差する屋根構体の幅方向の端部の拡大断面図(図2のB部)である。
図4図4は、鉄道車両の長手方向に交差する荷棚部の拡大断面図(図2のC部)である。
図5図5は、鉄道車両の幅方向の中央部の長手方向に沿う垂直断面から側構体の車内側を見る模式図(図2のD矢視図)である。
図6図6は、鉄道車両の天井と側内装とこれらの接続部の荷棚部の斜視図である。
図7図7は、荷棚部に備えられる投影機が天井に投影する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して、本発明による軌条車両に係わる実施の形態を説明する。まず、軌条車両の構成を説明するために、各方向を定義する。軌条車両の長手方向をx方向、軌条車両の幅方向をy方向、軌条車両の高さ方向をz方向とする。以下、単に、x方向、y方向、z方向と記すことがある。
【0014】
軌条車両とは、敷設された軌道に沿って運行される車両であり、鉄道車両、モノレール車両、新交通システム車両、路面電車等を示す。以下、軌条車両の代表例として鉄道車両を例に挙げて説明する。
【0015】
図1は鉄道車両の側面図であり、図2は鉄道車両の長手方向に交差する断面図(図1のA-A断面図)である。鉄道車両1は、床面をなす台枠10と、台枠10のy方向の両端部に立設され車両の側面をなす側構体20と、台枠10のx方向の端部に立設される妻構体30と、側構体20、および妻構体30の上端部に載置され車両の屋根をなす屋根構体40とから構成される6面体の鉄道車両構体と、この鉄道車両構体のx方向の両端部の下面を支持する一対の台車7と、からなる。台車7は鉄道車両構体を支持するとともに、軌道5に沿って移動する。
【0016】
台枠10は、その上面に上床12を備えており、上床12の上面に座席14を備える。側構体20の車内側には、内装材をなす側膜24が備えられ、同様に、屋根構体40の車内側には、内装材をなす天井膜42が備えられる。
【0017】
側構体20のz方向の上端部の車内側に、荷棚部21が備えられる。荷棚部21は、各種情報を天井膜42に投影する投影機60を有する。投影機60は、上床12からz方向に高さ寸法Hの位置に備えられる。
【0018】
側構体20は、複数の窓部29を側構体の20のx方向に沿って離散的に備える。窓部29の下方には、肘掛キセ部28が備えられる。肘掛キセ部28は、車外側にむけて凸状の形態を有するとともに、座席14が有する肘掛けとほぼ同じ高さに備えられる。座席14に着座した乗客は、座席14の肘掛けから肘掛キセ部28の車内側の凹部まで拡大した空間を利用して、腕を置くことができる。
【0019】
図3は、鉄道車両の長手方向に交差する屋根構体の幅方向の端部の拡大断面図(図2のB部)である。屋根構体40は、車外側面板40aと、車内側面板40bと、これら両面板を接続する複数の接続リブ40cとを有するとともに、x方向に押し出し成形される中空押し出し形材からなる。屋根構体40の車内側には、車内側面板40bから順に、断熱材70、吸音材支持板44、吸音材72、天井膜42が備えられる。
【0020】
天井膜42は、屋根構体40のy方向の一方の端部から他方の端部に掛けて備えられ、天井膜42のy方向の中央部は、屋根構体40のy方向の中央部に防振支持される中央支持部(図示なし)に接続され、そのy方向の端部を屋根構体40のy方向の端部に防振支持される膜・吸音材支持部49に接続される。
【0021】
膜・吸音材支持部49は、x方向に交差する断面形状が矩形の矩形断面部と、矩形断面部の一面からz方向に延伸する延伸部と、この延伸部のz方向の端部からy方向に延伸する水平部49aと、を有する。この水平部49aは、屋根構体40の車内側面板40bに接続する断面L字状の受部40dに防振ゴム58を介して防振支持される。
【0022】
天井膜42のy方向の両端部は、例えばコイルばねである弾性体56を介して、膜・吸音材支持部49に接続されており、弾性体56の張力(弾性力)によって、天井膜42は常に引張られた状態(張力を付与された状態)で鉄道車両1に備えられる。なお、膜・吸音材支持部49は、弾性体56の下方に灯具46を備えても良い。灯具46は、その照明光が下方に向かう(すなわち天井膜42を直接照明しない)ような指向性を有すると、灯具46の照明が投影画像に影響を及ぼすことが抑制されるので好ましい。
【0023】
図4は、鉄道車両の長手方向に交差する荷棚部の拡大断面図(図2のC部)である。側構体20は、車外側面板20aと、車内側面板20bと、これら両面板を接続する複数の接続リブ20cとを有するx方向に押し出し成形される中空押し出し形材からなる。側構体20の車内側には、車内側面板20bから順に、断熱材70、吸音材支持板44、吸音材72、側膜24が備えられる。
【0024】
側構体20は、そのz方向の上端部に、荷棚部21を有する。荷棚部21は、載置される荷物等を受ける荷受部底部21bと、荷受部底部21bのy方向の一方の端縁(側構体20に近い側)に立設される荷受部奥側パネル21dと、荷受部奥側パネル21dに対してほぼ平行の態様で備えられるとともに荷受部底部21bのy方向の他方の端縁(鉄道車両1のy方向の中央部の中心線Fに近い側)に立設される荷受部手前側パネル21aと、から構成される。荷受部奥側パネル21dの上端は、荷受部手前側パネル21aの上端より高い位置にある。
【0025】
荷棚部21は、荷受部奥側パネル21dに固定される荷受部支持部21eと、荷受部底部21bに固定される荷受部支持部21eと、を、側構体20の車内側面板20bから水平方向に延伸する一対の受部20dに、防振ゴム58を介して側構体20にそれぞれ防振支持される。
【0026】
荷受部奥側パネル21dのz方向の上端部には、軒部内装パネル48の他方の端部が接続される。軒部内装パネル48の一方の端部は、屋根構体40のy方向の中央部に防振支持される中央支持部(図示なし)に固定される。
【0027】
荷受部底部21bは、そのy方向の中央部から荷受部手前側パネル21aと平行に延伸する膜・吸音材支持部21cを有する。膜・吸音材支持部21cは、側構体20に沿って備えられる吸音材支持板44および側膜24のz方向の上端部を支持する。
【0028】
吸音材支持板44および側膜24の-z方向の下端部は、側構体20の-z方向の下端部に備えられる防振ゴム受に固定される防振ゴムに支持される膜・吸音材支持部(図示なし)に保持される。詳述しないが、側膜24は、そのz方向の一方の端部を弾性体を介して側構体20に接続されており、弾性体の張力によって、常に引張られた状態で鉄道車両1に備えられる。
【0029】
荷受部手前側パネル21aは、荷棚部21のx方向に沿って、座席14に対応する位置にのみ離散的(断続的)に備えられる(図5参照)。車内表示装置を構成する投影機60は、荷棚部21のx方向に沿って隣接する荷受部手前側パネル21aの間に位置する荷受部奥側パネル21dに備えられる。したがって投影機60は、荷受部手前側パネル21aに遮られることなく、投影面とする天井膜42に各種情報を投影する。なお、投影機60の中心と、投影画像の中心とを結ぶ投影中心線は、zy平面内に位置すると好ましい。
【0030】
鉄道車両1は、荷棚部21のx方向の一方の端部の近傍と、そのx方向の中央部と、そのx方向の他方の端部の近傍と、に複数台の投影機60を備えて、鉄道車両1のx方向に沿って配置される複数の車内表示装置を備えても良い。
【0031】
図5は、鉄道車両の幅方向の中央部の長手方向に沿う垂直断面から側構体の車内側を見る模式図(図2のD矢視図)である。図6は、鉄道車両の天井と側内装とこれらの接続部の荷棚部の斜視図である。図7は、荷棚部に備えられる投影機が天井に投影する様子を示す模式図である。
【0032】
荷棚部21を構成する荷受部手前側パネル21aは、鉄道車両1のx方向に沿って離散的(断続的)に設けられており、座席14と座席14との間に対応する位置には荷受部手前側パネル21aは設けられない。荷受部手前側パネル21aは、荷受部手前側パネル21aのx方向の一方の端部、および、その他方の端部から下方(-z方向)降ろした垂線で区画されるx方向の範囲内に、座席14の一部(少なくともシート上面)またはすべてが含まれる態様で、荷棚部21に備えられる。これにより、座席14に着席する乗客の視線が、投影機60より天井膜42に投影される画像に向きやすくなる。
【0033】
投影機60は、離散的(断続的)に備えられる荷受部手前側パネル21aと荷受部手前側パネル21aとの間(すなわちx方向に隣接する荷受部手前側パネル21aの間)に位置する荷受部奥側パネル21dの部位に備えられる。かかる部位を、手前側パネルなし部という。また、投影機60が備えられない荷受部奥側パネル21dの手前側パネルなし部には、LED(照明装置)、スピーカ(放送設備)、監視(防犯)カメラ等の機器61を備えても良い。また、荷棚部21を軽量且つ高い熱伝導率を有するアルミ合金等の金属で構成しても良い。
【0034】
さらに、荷棚部21のx方向寸法を、鉄道車両1の車内で取り回しできる程度の長さとする荷棚部モジュールとし、この荷棚部モジュールの荷受部奥側パネル21dに、投影機60や機器61を共通に備えることができる多機能受部をあらかじめ組み付けても良い。
【0035】
アウトワーク(車室外作業)で荷棚部モジュールを製造する場合、各々の多機能受部に、投影機60、照明装置(機器61)、スピーカ(機器61)、防犯カメラ(機器61)を荷棚部モジュールに予め備えておくことができる。鉄道車両1に、この荷棚部モジュールを固定する際に、荷棚部モジュールにあらかじめ組み込まれた投影機60や各機器61の配線を、鉄道車両1が備える配線にコネクタで接続しても良い。
【0036】
<効果>
投影機60から投影された各種情報を含む画像は、図7に示すように、天井膜42に拡大されて投影され、座席14に着座する乗客は、拡大された投影像を容易に視認できる。投影面62を部品点数が少なく軽量の天井膜42とすることにより、新たに投影面を準備する必要が無いので、製作工数が小さく軽量で、大きな表示部を有する車内表示装置を備える鉄道車両1を提供できる。このとき、投影面をなす天井膜42の傾斜に合わせて、投影される画像の歪みが抑制されるように、例えば台形補正などの画像処理を投影機60が行うと好ましい。
【0037】
さらに、投影面62を構成する天井膜42を、弾性体56を介して備えることにより、天井膜42に、常に張力を付与できる。このため、天井膜42を施工した後に、経年等によって天井膜42の伸縮する場合であっても、弾性体56によって常に張力が付加されるので、天井膜42がたるんだり、しわが生じたりすることを抑制できるため、長期間にわたって天井膜42に投影された画像が歪むことなく、視認性の良い大きな投影面62を維持できる。
【0038】
さらに、車内表示装置を構成する投影機60を、上床12から十分高い位置にある荷棚部21に、上床12から寸法Hの高さで備えることにより、通路16を歩行する乗客等の頭部が、投影機60が投影する情報を遮ることを抑制できるので、視認性が良く高い品質の車内表示装置を構成できる。また、投影機60が取り付けられる荷棚部21は、側構体20に対して防振されて支持されているため、荷棚部21とともに投影機60が振動して投影画像が視認しずらくなることを抑制できる。
【0039】
さらに、荷棚部21を軽量且つ高い熱伝導率を有するアルミ等の軽合金で構成することによって、投影器60や機器61から生じる熱を荷受部奥側パネル21dへ伝達して空気中に放散させ、それにより、投影器60や機器61の除熱を行うことができるので、投影器60や機器61の熱による劣化を抑制できる。
【0040】
さらに、鉄道車両1のx方向に沿って離散的(断続的)に設けられる荷受部手前側パネル21aを備える荷棚部21を構成することによって、荷棚部21に使用する素材の量を低減し、荷棚部21の軽量化を促進できる。
【0041】
さらに、乗客等のカバンなどの荷物は、荷受部手前側パネル21aが存在する荷棚部21に載置されるため、投影機60を荷受部奥側パネル21dの手前側パネルなし部に備えることにより、荷棚部21に荷物(カバン等)が置かれた場合にも、投影機60が投影する情報等の画像を遮ることを抑制できるので、視認性が良く、高い品質を有する車内情報装置を構成できる。
【0042】
さらに、投影機60を、荷受部奥側パネル21dの手前側パネルなし部に備えることにより、荷棚部21に、荷物(カバン等)を置いたり、取り戻したりする乗客等の頭部や腕などが、投影機60が投影する情報等の画像を遮ることも抑制できるので、視認性が良く、高い品質を有する車内情報装置を構成できる。
【0043】
さらに、荷棚モジュールを構成することによって、アウトワークで作業できるので、製作工数を小さくできるととともに、共通の多機能受部を備えるため、多機能受部に備えられる投影機60や機器61に拘わらず、統一の取れたデザインを実現できるので、鉄道車両1の車内の見栄えを向上できる。
【0044】
本発明によれば、投影機と投影面とを有するプロジェクタ式の車内表示装置を有する軌条車両であって、座席間の通路を歩行する乗務員等による投影画像の遮蔽を抑制でき、乗客等の視認性が良く、且つ軽量の車内表示装置を備える軌条車両を提供することができる。
【0045】
本明細書は、以下の発明の開示を含む。
(第1の形態)
軌条車両の屋根をなす屋根構体と、
前記軌条車両の側面をなす側構体と、
前記側構体の上端部の前記軌条車両の車内側に、前記軌条車両の長手方向に沿って備えられる荷棚部と、
前記荷棚部に備えられる投影機と、
前記屋根構体の車内側に備えられ、前記投影機から画像が投影される投影面をなす天井膜と、を有することを特徴とする軌条車両。
【0046】
(第2の形態)
第1の形態の軌条車両において、
前記天井膜は、前記天井膜の一方の端部に備えられた弾性体の弾性力によって、常に引っ張られる態様で備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【0047】
(第3の形態)
第1の形態又は第2の形態の軌条車両において、
前記荷棚部は、
荷受部底部と、
前記荷受部底部の一方の端縁に立設される荷受部奥側パネルと、
前記荷受部底部の他方の端縁に立設される荷受部手前側パネルと
から構成されること、
を特徴とする軌条車両。
【0048】
(第4の形態)
第3の形態の軌条車両において、
前記荷受部手前側パネルは、前記軌条車両の長手方向に沿って断続的に備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【0049】
(第5の形態)
第4の形態の軌条車両において、
前記荷受部手前側パネルの長手方向の一方の端部から下方に降ろした一方の垂線と、前記荷受部手前側パネルの長手方向の他方の端部から下方に降ろした他方の垂線と、が区画する前記長手方向の範囲内に座席を有すること、
を特徴とする軌条車両。
【0050】
(第6の形態)
第4の形態又は第5の形態の軌条車両において、
前記投影機は、前記長手方向に隣接する前記荷受部手前側パネルの間に位置する荷受部奥側パネルに備えられること、
を特徴とする軌条車両。
【0051】
(第7の形態)
第1の形態~第7の形態のいずれかの軌条車両において、
前記荷棚部は、アルミ合金で構成されること、
を特徴する軌条車両。
【符号の説明】
【0052】
1…鉄道車両(軌条車両)、 5…軌道、
7…台車、 10…台枠、
12…上床、 14…座席、
16…通路、
20…側構体、 20a…車外側面板、
20b…車内側面板、 20c…接続リブ、
20d…受部、 21…荷棚部(荷受部)、
21a…荷受部手前側パネル、 21b…荷受部底部、
21c…膜・吸音材支持部、 21d…荷受部奥側パネル、
21e…荷受部支持部、 24…側膜、
25…側下部内装パネル、 28…肘掛キセ部、
29…窓部、 30…妻構体、
40…屋根構体、 40a…車外側面板、
40b…車内側面板、 40c…接続リブ、
42…天井膜、 44…吸音材支持板、
46…灯具、 48…軒部内装パネル、
49…膜・吸音材支持部、 56…弾性体(コイルばね)、
58…防振ゴム、 60…投影機、
61…機器(LED、スピーカなど)、 62…投影面、
70…断熱材、 72…吸音材、
80…乗客、
x…レール(長手)方向、 y…枕木(幅)方向、
z…高さ方向、 F…中心線(部)、
H…上床から投影機までの高さ寸法
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7