砂まきシステムを収容するための袖仕切り、砂まきシステムを備える鉄道車両および鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法

本発明の態様は、袖仕切りが砂まきシステムを収容するために使用されるように袖仕切りをドアポストカバーおよび砂まきシステムと一体化すること、砂まきシステムを備える鉄道車両、および鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法に関する。

現代の機関車は、一般的に、適切な伝動装置を介して車両の1つまたは複数の軸に連結された電車電動機によって動力を与えられる。作動モードにおいて、車両の1つまたは複数の軸を回転させるために、機関駆動交流発電機などの制御可能な電力源から電流が供給される。1つまたは複数の軸は1つまたは複数の車輪を駆動し、車輪自体は、機関車をレール上に支持し、車両を鉄道軌道に沿って推進する。制動モードにおいて、電気電車電動機は、鉄道車両の速度を減速させるときに車両の機械的ブレーキを補助するために発電機として機能するように変更されたモードを有してもよい。いずれの作動モードにおいても、車輪とレールとの間の良好な付着が、車両の効率的作動のために必要とされる。鉄道車両の最大牽引および制動能力は、駆動輪とレールとの間における有効な付着によって制限されることがある。レール上に存在する雪、水、グリース、虫および錆などの汚れは、達成可能な最大付着を減じる可能性がある。

特に雪、氷またはグリースが存在するときに駆動輪とレールとの間の付着を高めるために、鉄道車両にはしばしば、サンダーシステムとも呼ばれる公知の砂まきシステムが装備されている。砂まきシステムは、砂箱としても知られる砂の供給分を含む容器、または車両の1つまたは複数の駆動輪のすぐ前方に出口を有するノズルへ選択的に送出されるその他の粒子状物質を含んでもよい。ノズルは、レールと車輪との間に、例えば砂を一定量送る。

砂まきシステムのこのような容器もしくは砂箱は、一般的に、鉄道車両内の座席の下に配置されている。例えば、砂箱は、折畳み式座席の下に配置されていることがあり、これにより、ADA(Americans with Disabilities Act:障害を持つアメリカ人法)座席エリアとも呼ばれる車椅子のための指定エリア内へ広がっていることがある。さらに、座席の下の砂箱は、メンテナンススタッフが避けて清掃しなければならない障害物となる。これらの問題を軽減するために、砂箱は、車両の壁、車両の床下の車両の下、座席の間に配置されてもよく、またはこの問題は単にやり繰りされるだけである。袖仕切りは、出入口に隣接して乗用気動車に取り付けられている。袖仕切りの機能は、ドアが回転して開くときの空気の急激な流入をブロックし、着席した乗員のための目隠しパネルとして機能し、また、階段を備える高床式車両に取り付けられる場合は、階段への横からの進入をブロックすることによる安全装置として機能することである。したがって、鉄道車両のための一体化されかつ改良された砂まきシステムが望まれている。

簡潔に記述すると、本発明の態様は、砂まきシステムを収容するための袖仕切り、砂まきシステムを備える鉄道車両および鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法に関する。このような鉄道車両は、あらゆるタイプの鉄道車両、例えば、機関車および連結された貨車、気動車、路面電車、軽軌道車両、自動(空港)シャトル、地下鉄、通勤列車、EMU(エレクトリック・マルチプル・ユニット)、DMU(ディーゼル・マルチプル・ユニット)および高速列車であってもよい。当業者は、様々なタイプの鉄道車両、特に、一般的に砂まきシステムを有する鉄道車両をよく知っているので、全てのタイプの既存の鉄道車両が列挙されているわけではないことに留意されたい。

本発明の第1の態様は、袖仕切りであって、第1のシェルエレメントが第2のシェルエレメントに取外し可能に接続されており、第1および第2のシェルエレメントが、組み立てられると内部空間を形成しかつ袖仕切り機能を有する、第1のシェルエレメントおよび第2のシェルエレメントと、砂まきシステムが作動中に使用される材料を収容するために砂まきシステムと連通した容器であって、第1および第2のシェルエレメントによって形成された内部空間に配置されるように構成されている、容器と、を備える袖仕切りを提供する。

本発明の第2の態様は、鉄道車両の内室に配置された少なくとも1つの袖仕切りを備える鉄道車両であって、少なくとも1つの袖仕切りは、第1のシェルエレメントが第2のシェルエレメントに取外し可能に接続されており、第1および第2のシェルエレメントが、組み立てられると内部空間を形成しかつ袖仕切り機能を有する、第1のシェルエレメントおよび第2のシェルエレメントと、砂まきシステムと連通した容器であって、砂まきシステムが作動中に使用される材料を収容するように構成されており、第1および第2のシェルエレメントによって形成された内部空間に配置されている、容器と、を備える、鉄道車両を提供する。

本発明の第3の態様は、鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法であって、第1のシェルエレメントおよび第2のシェルエレメントを備える袖仕切りであって、第1および第2のシェルエレメントは、組み立てられたときに内部空間を形成しかつ袖仕切り機能を有する、袖仕切りを提供することと、鉄道車両の内室に砂まきシステムの容器を取り付けることと、袖仕切りの第1および第2のシェルエレメントによって形成された内部空間に容器が配置されるように袖仕切りを組み立てかつ取り付けることと、を含む方法を提供する。

典型的な実施の形態による車体、例えば気動車体の断面の概略図である。

典型的な実施の形態による砂まきシステムを有する、鉄道車両に配置された典型的な袖仕切りの斜視図である。

典型的な実施の形態による、図2の典型的な袖仕切りの拡大斜視図である。

典型的な実施の形態による砂まきシステムの典型的な容器の斜視図である。

典型的な実施の形態による、鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法の流れ図である。

本発明の実施の形態、原理および特徴の理解を促進するために、これらは、以下で例示的な実施の形態における実施に関して説明される。特に、これらは、砂まきシステムを備える鉄道車両、このような砂まきシステムを収容する袖仕切りおよび鉄道車両に砂まきシステムを取り付ける方法に関して説明される。しかしながら、本発明の実施の形態は、説明されたシステムまたは方法において使用することに限定されない。

様々な実施の形態を構成するものとして以下で説明される構成部材および材料は、例示的であり、限定的でないことが意図されている。本明細書において説明された材料と同じまたは類似の機能を果たす多くの適切な構成部材および材料は、本発明の実施の形態の範囲内に包含されることが意図されている。

図1は、典型的な実施の形態による、鉄道車両100の一部の断面の概略図、特に、鉄道車両100の断面の平面図である。部分的に示された鉄道車両100は、例えば、クルーコンパートメントまたは運転手コンパートメントとも呼ばれる運転室110などの複数の要素を有する。鉄道車両100は、さらに、内室130を有するボディシェル120を有する。ボディシェル120は1つまたは複数のドアシステム140を有する。ドアシステム140は、例えば、乗員が出入口150を通って車両100に出入りすることができるように開閉する自動ドアを含むことができる。1つまたは複数の出入口150は、図1に示したように、階段を有することができるが、出入口150は、階段を有さずに構成されていてもよい。内室130は、さらに、ADA(障害を持つアメリカ人法)座席エリアまたは車椅子エリア170とも呼ばれる、車椅子180のための1つまたは複数の指定エリアを有することができる。特に、49 C.F.R. 38“輸送車両のための障害を持つアメリカ人法アクセス可能性仕様”は、車両セクションごとに2つの車椅子エリア170を要求している。

袖仕切り160は、乗員の快適性および安全性のために出入口150の近くに配置されている。一般的に、袖仕切りは、支柱またはその他の手段によって車両内部130の内部床に取り付けられた材料のシートである。袖仕切り160は、図1に示したように、出入口150の一方の側、例えば、出入口150に隣接して左側または右側に配置することができる。代替的に、袖仕切り160を、出入口150のいずれの側にも配置することができる。袖仕切り160は、ドアシステム140の開いたドアからの風および雨をブロックし、着席した乗員のための目隠しパネルとして機能しかつ乗員が階段または開いた出入口150へ誤って踏み入れることを防止することを助ける。

典型的な実施の形態によれば、袖仕切り160のうちの少なくとも1つは、シェル、特に袖仕切りシェルを有する。シェルは、通常の袖仕切りと全く同じ機能を果たすが、付加的に、砂まきシステムなどの鉄道装備、特に、図1に概略的に示された砂まきシステムの容器190、例えば砂箱を配置するための囲いを提供する。袖仕切り160の袖仕切りシェルは、例えば、繊維強化プラスチック(FRP)材料を含む。特に、袖仕切りシェルを、FRP材料から製造することができる。同じまたは類似の機能を果たす多くのその他の適切な材料、例えば、その他のプラスチックまたは剛性材料を使用することができる。

袖仕切り160は、一般的に鉄道車両100の軸の近くに配置されている出入口150の近くにあるので、袖仕切り160は、砂まきシステムの容器190を配置するための理想的な位置である。

図1は、ADA座席エリア170を、出入口150とは反対側において袖仕切り160に隣接して配置することができること、すなわち、袖仕切り160が出入口150とエリア170との間に配置されていることを示している。ADA座席エリア170は袖仕切り160に隣接しており、袖仕切り160は少なくとも砂まきシステムの容器190を含んでいるので、容器は、車両100の内室130内の他のどこにも配置される必要がなく、特に、容器が座席エリア170内へ広がることがある折畳み式座席の下に配置される必要がない。これにより、車椅子180をADA座席エリア170内へ容易に操作することができる。

図2は、典型的な実施の形態による砂まきシステムを有する、鉄道車両に配置された典型的な袖仕切り210の斜視図である。図2は、鉄道車両200の1つのセクションを斜視図で示している。図1に示したものと同様に、鉄道車両200は、複数の要素、例えば、内室230を有するボディシェル220を有する。ボディシェル220は、例えば、乗員が車両200に出入りすることができるように開閉する自動ドアを含むことができる1つまたは複数のドアシステム240と、複数の窓250とを有する。鉄道車両200は、常設の座席または折畳み式座席または両者の組合せであってよい複数の座席260を有する。当業者は鉄道車両についてよく知っているので、鉄道車両200およびその構成部材はさらに詳細に説明されないことに留意すべきである。

袖仕切り210は、乗員の快適性および安全性のために出入口260の近くに配置されている。前述のように、袖仕切り210を、出入口260の一方または両方の側に配置することができる。鉄道車両200の袖仕切り210のうちの少なくとも1つは、通常の袖仕切りの機能を果たすが、付加的に、砂まきシステム、特に砂まきシステムの容器270を収容するための空間を提供する袖仕切りを含む。容器270は、図2に点線を用いて概略的にのみ示されている。

図3は、典型的な実施の形態による、図2の典型的な袖仕切りの拡大斜視図である。袖仕切り300は、第1のシェルエレメント310および第2のシェルエレメント320を有し、相補的なシェルエレメント310,320が袖仕切りシェルを形成している。第1および第2のシェルエレメント310,320は、例えば、繊維強化プラスチック(FRP)材料を含む。特に、シェルエレメント310,320は、FRP材料から製造することができる。シェル構成部材とも呼ばれるシェルエレメント310,320は、互いに取外し可能に接続されている。例えば、第1のシェル構成部材310は、シェル構成部材320から取り外すことができる。シェルエレメント310,320間の取外し可能な接続は、例えば、ボルト接続、ねじ連結等として構成することができる。1つの実施の形態では、シェルエレメントのうちの一方、例えば、シェルエレメント310は、他方のシェルエレメント、例えば、シェルエレメント320よりも小さな寸法を有することができ、これにより、エレメント310をエレメント320内へ部分的に挿入し、構成部材320に取外し可能に結合することができる。

別の典型的な実施の形態では、袖仕切り300は、2つ以上の第1および第2のシェルエレメント310,320を有することができる。袖仕切り300は、複数の個々のシェルエレメントを含むことができる。なぜならば、例えば、製造プロセスのためにまたは袖仕切り300を組み立てるためにそれが好ましいことがあるからである。例えば、袖仕切り300は、組み立てられたときに袖仕切り300を形成する3つまたは4つの個々のシェルエレメントを有することができる。複数のシェルエレメントのうちの少なくとも1つのシェルエレメントは、袖仕切り300の内部空間にアクセス可能であるように少なくとも1つの別のシェルエレメントに取外し可能に結合されている。

第1および第2のシェルエレメント310,320は、組み立てられたときに、容器370、例えば、砂まきシステムのための容器を収容するための内部空間330を形成するように構成されている。容器370は、図3に点線を用いて概略的にのみ示されている。前述のように、鉄道車両に取り付けられた砂まきシステムは、特に雪、氷またはグリースが存在する場合に、駆動輪とレールとの間の付着を高めるために使用される。容器370は、車両100の1つまたは複数の駆動輪のすぐ前方に出口を有するノズルへ選択的に送出される、砂またはその他の粒子状物質の供給分を含む。容器370は、砂箱としても公知であり、図4においてさらに詳細に説明される。

袖仕切り300は容器370を収容しているので、袖仕切り300の内部空間330は、容器370を袖仕切り300内へ配置することができるようにアクセス可能である必要がある。さらに、容器370は定期的に保守される必要がある。なぜならば、砂まきシステムは、鉄道車両の重要な安全設備であるからである。したがって、袖仕切り300は、例えば保守人員またはその他の検査員によって容器370へアクセスすることができるように取外し可能に結合された少なくとも2つの袖仕切りシェルエレメント310,320を有する。

別の典型的な実施の形態では、袖仕切り300は、ドアポスト340のためのカバーとして機能する。したがって、袖仕切り300は、一方の側、特に、ボディシェル220(図2参照)の側壁に向けられた側350においてU字形360を形成しており、U字形360の“U”はドアポスト340をカバーしている。さらに、組み立てられた袖仕切り300は、底板、すなわち、閉鎖された底側を有さない。第1および第2のシェルエレメント310,320の双方は、鉄道車両200(図2参照)の内室230の床に固定することができ、例えば、ボルトまたはねじによって床に直接に固定することができる。また、容器370は、内室230の床に直接に固定されている(図4に関する説明も参照)。したがって、袖仕切りシェルエレメント320を、容器370と干渉することなく容易に取り外すことができる。

別の典型的な実施の形態では、袖仕切りシェルエレメント310,320のうちの少なくとも一方は、図3に概略的にのみ示された、砂レベル視認ガラス380を有する。視認ガラス380は、車両内室230(図2参照)から見える。容器370内の砂(またはその他の材料)のレベルを調べるために、容器370は、対応する視認ガラス(図4参照)を有していてもよく、または、少なくとも部分的に、例えばアクリルガラスなどの透明な材料を使用して製造されてもよい。さらに、第1および第2のシェルエレメント310,320のうちの少なくとも一方は、乗員用手すり390を有することができる。

袖仕切り300と、袖仕切り300の配置とが、より背の高い、より幅の狭い容器370(砂箱)を可能にする。容器370は、設計されるより小さな設置面積を有し、容易なクリーニングのためにしまい込まれ、一般的に出入口の近くに配置されているADA座席エリア170(図1参照)と干渉しない。

図4は、典型的な実施の形態による砂まきシステムの典型的な容器400の斜視図である。鉄道車両は、一般的に、複数の容器400(砂箱)を備える複数の砂まきシステムを有する。

前述のように、鉄道車両のための砂まきシステムのための1つまたは複数の容器400は、砂レベルを判定するための少なくとも1つの外部視認ゲージ410を有する。砂まきシステムは、砂またはAl₂O₃と共に使用可能である。したがって、容器400には砂またはAl₂O₃が充填されている。代替的に、容器400の少なくとも1つの壁部が、例えばアクリルガラスなどの透明な材料によって製造されてもよい。

別の典型的な実施の形態では、容器400内の砂レベルを検出するためのセンサを使用して、視認ゲージまたはガラス410を備えずに、砂まきシステム、特に容器400を設計することができる。このようなセンサは、センサが容器400の砂レベルを検出することができるように位置決めおよび配置された光センサであってもよい。例えば、センサを容器400内に配置することができる。代替的に、容器は、単に視認ゲージ410を有していなくてもよく、その代わりに、容器400が満たされていることを保証するために、適切なメンテナンス間隔を用いることができる。

容器400は、重量を最小限に減じかつ腐食を防止するために、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから形成されている。容器400の容積、特に、砂容積は、例えば、20リットルであってもよい。20リットルの容積は単に一例であり、容器400は多くのその他の容積を有してもよいことに留意すべきである。例えば、砂の代わりにAl₂O₃を使用する場合、20リットルよりも大幅に小さい容積で十分である。あらゆる所望の容積を容器400のために使用することができる。容器400の容積に応じて、容器400は、より頻繁に充填される必要がある場合もある。

前述のように、容器400は、例えば複数のボルト420を使用して、車両100(図1参照)の内室130の床に取り付けることができる。典型的な実施の形態では、容器400を、タッピングプレートを介して4つのボルトによって床に取り付けることができる。代替的に、容器400は、タッピングプレートを用いてまたは用いずに、内室130の床および壁へ、例えば、2つのボルトを用いて床へかつ2つのボルトを用いて壁へ取り付けることができる。別の実施の形態では、容器400は、1つまたは複数のブラケットを使用して取り付けることができ、1つまたは複数のブラケットは、車両100(図1参照)の内室130の床に取り付けられる。

別の典型的な実施の形態では、容器400は、第1のシェルエレメント310が第2のシェルエレメント320から取り外されたときに鉄道車両の内室からアクセス可能な、概略的にのみ示された、閉鎖可能なフラップ470を有する。

鉄道車両のための砂まきシステムは、一般的に、容器400と、圧縮機430と、ばらまきユニット440と、ノズルとを有する。ノズルは、加熱式または非加熱式であってよい。砂まきシステムの別の構成部材は、例えば、圧縮機インテークフィルタ、コネクタを備える車両インターフェース配線、導管およびコネクタを備えるノズルヒータインターフェース配線および流れ制御装置であり、これらの構成部材は、本明細書においてはさらに詳細に説明および/または例示されない。砂まきシステムが作動中、容器400内に提供された砂またはAl₂O₃は、鉄道車両の内室に配置された容器400から、砂まきノズルアセンブリのノズルへ、鉄道および砂まき環境に適した、例えば鉛直方向に延びるフレキシブルなゴムホースによって、搬送される。ノズルは、車両の1つまたは複数の駆動輪のすぐ前方に出口(出口ノズル)を有する。ノズルは、レールと車輪との間に一定量の砂またはAl₂O₃を送る。出口ノズルは、ごみ、グリースおよび水を排除しながら、できるだけ車輪とレールとの境界面の近くに砂を提供するように設計されている。さらに、砂まきシステムは、水平方向に延びるホースを通じて砂(またはAl₂O₃)を推進するために、アフターブローユニットまたはその他の手段を有することができる。砂まきを開始するための命令は、一般的に、車両制御配線から到来する。砂まきノズルアセンブリは本明細書では詳細に説明されていないが、例えば、ヒータ、導管およびコネクタを備えるノズルヒータ配線、クランプを備えるホースおよび取付けハードウェアキットを備えることができる。出口ノズルは、環境において最大砂流量を可能にすることができる電気ヒータを有することができる。

ばらまきユニット440の排出物は、容器400の底部から出て、そこで車両の床を通過する。砂まきが開始されると、砂(またはAl₂O₃)は容器400からノズルへ出ていく。砂の流量は、最初、公称電圧供給において例えば毎分400グラムに調節することができる。ばらまきユニット440は、砂を、水平と同じぐらい浅い角度で排出する。ばらまきユニット440は、その環境において乾燥した砂を維持することができる電気ヒータを有することができる。

さらに、外部充填アセンブリ450が、砂まきシステム、特に容器400と連通している。外部充填アセンブリ450は、容器400に砂またはAl₂O₃を充填するために使用され、例えば、クランプを備えるホース、取付けハードウェアキット、ハウジングおよび外部ドア460を有する。外部充填アセンブリは、本明細書においてはさらに詳細に説明されない。外部ドア460は、ボディシェルの壁に配置されており、車両の外部から砂またはAl₂O₃を容易に補充することができるように鉄道車両の外側からアクセス可能である。外部フィラードア460は、通常はロックしておくことができ、エンドユーザによって望まれると、鍵を使用してアクセス可能である。

図5は、本明細書に説明された袖仕切り160,210,300および鉄道車両100,200における、鉄道車両100,200に砂まきシステムを取り付ける方法500の流れ図である。ステップ510において、第1のシェルエレメント310および第2のシェルエレメント320を備える袖仕切り160,210,300が提供され、第1および第2のシェルエレメント310,320は、組み立てられると、内部空間330を形成し、袖仕切り機能を有する。砂まきシステムの容器190,370,400は、鉄道車両100,200の床に取り付けられる(ステップ520)。袖仕切り160,210,300は、容器190,370,400が、袖仕切り210,300の第1および第2のシェルエレメント310,320によって形成された内部空間330に配置されるように、組み立てられかつ取り付けられる(ステップ530)。幾つかのステップは、いかなる特定の順序でも行われる必要はないまたは選択的であることが認識されるべきである。例えば、袖仕切りシェルエレメント310,320のうちの一方は、容器190,370,400が取り付けられる前に鉄道車両100,200に取り付けられてもよい。

本発明の実施の形態を例示的な形式で開示してきたが、以下の請求項に示されるように、本発明およびその均等物の思想および範囲から逸脱することなく、本開示の実施の形態において多くの変更、付加および削除をなすことができることが当業者に明らかになるであろう。