鉄道車両、および、鉄道車両用プラグドア、プラグ機構

本発明は、鉄道車両、および、鉄道車両用プラグドア、プラグ機構に関し、特に、ドアの気密性を確保できる鉄道車両、および、鉄道車両用プラグドア、プラグ機構に関する。

従来より、鉄道車両、特に、高速の鉄道車両にはプラグドアが搭載されているものがある。プラグドアは、乗降口を閉じた場合にプラグドアの外面が車体外面と一致するようにしたドア形式である。このプラグドアによれば、空気抵抗、風切り音などの騒音を低減できる。

かかるプラグドアに関し、次の特許文献1には、車体長手方向に延びるガイドレール6に、車体側壁側に延びるスライドレール12をガイドレール6に沿って移動可能に連結すると共に、スライドレール12にドア3をスライドレール12に沿って移動可能に連結した車両用プラグドア装置が記載されている。

特開2006−7924号公報

しかしながら、上記特許文献1に記載されている車両用プラグドア装置では、ガイドレール6に対し、ドア3がスライドレール12を介して片持ち状態で連結されている。そのため、特に、スライドレール12を長くした場合(プラグ距離を長くした場合)には、スライドレール12の先端側が垂れ下がり、その影響で乗降口が封鎖されず、ドアの気密性を確保できない可能性がある、という問題点があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ドアの気密性を確保できる鉄道車両、および、鉄道車両用プラグドア、プラグ機構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および発明の効果

請求項1記載の鉄道車両によれば、次の効果を奏する。即ち、車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、ドアが乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第1レールと、その第1レールと車体側壁との間の車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、ドアが乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第2レールとに、ドアが車体幅方向に移動するのをガイドするプラグレールが橋渡しされている。このように、プラグレールは、第1レールと、第2レールとによって、両持ち状態とされている。よって、プラグレールの先端が垂れ下がるのを防止できる。従って、乗降口を確実に封鎖でき、ドアの気密性を確保できるという効果がある。

請求項2記載の鉄道車両によれば、請求項1に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、次の効果を奏する。ドアが乗降口を封鎖している場合、側断面視において下方から、ドア吊り部材と、可動部材と、プラグレールと、第2レールとが重畳しているので、ドアが乗降口を封鎖している場合でも、プラグレールが垂れ下がるのを防止できる。よって、乗降口を確実に封鎖でき、ドアの気密性を確保できるという効果がある。

請求項3記載の鉄道車両によれば、請求項1又は2に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、ドアを閉める場合、ドアは、第1押さえ装置によって押圧されるよりも先に、第2押さえ装置によって押圧される。第2押さえ装置は、ドアの内面と対向配置されドアをドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。車体幅方向に第2ピストンを伸ばすと、第2ピストンの先端に連結されている押圧部材がドアの内面に当接してドアをドア枠に向けて押圧する。これにより、ドアは、ドア枠に向けて移動する。このように、第2押さえ装置は、第2ピストンをドア内面に対し垂直に伸ばすので、効率的に、ドアをドア枠に向けて移動させることができる。

その後、ドアは、第1押さえ装置によって押圧される。第1押さえ装置は、車体長手方向にドアと隣設配置されドアをドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。車体長手方向に第1ピストンを伸ばすと、リンク機構が作動し、ドアの内面に当接してドアをドア枠に向けて押圧する。このように、第1押さえ装置は、リンク機構を介してドアを押圧するので、ドアの外面から外力が掛かっても、その外力の全部が、ピストンに作用しないので、ピストンを大型化しなくても、外力に対抗でき、ドアの気密性を保持できる。従って、ドアを気密位置まで移動させるのに距離がある場合でも、効率的にドアを気密位置まで移動させ、ドアの気密性を確保できるという効果がある。 請求項4記載の鉄道車両用プラグドア及び請求項5記載のプラグ機構によれば、乗降口を確実に封鎖でき、ドアの気密性を確保できるという効果がある。

鉄道車両の側断面図である。

鉄道車両の平面図である。

鉄道車両の正面図である。

(a)は補助押さえ装置を作動させる前の状態を示す模式図、(b)は補助押さえ装置を作動させた状態を示す模式図である。

(a)は本押さえ装置を作動させる前の状態を示す模式図、(b)は本押さえ装置を作動させた状態を示す模式図である。

(a)は補助押さえ装置でドアを押圧している状態を示す模式図、(b)はドアを戸袋内に収納する場合の状態を示す模式図、(c)はドアを戸袋内から引き出す状態を示す模式図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、鉄道車両1の側断面図、図2は、鉄道車両1の平面図、図3は、鉄道車両1の正面図である。

鉄道車両1は、車体長手方向(図1の紙面手前から奥方)に延びる第1レール2が設けられている。第1レール2は天井内部のフレーム(図示せず)に固定されているU字状の吊り金物3を介して固定されている。第1レール2の一方の面(図1の左側面)には、ベアリング金物4が当接されている。ベアリング金物4は、第1レール2の一方の面に沿って車体長手方向に移動する。ベアリング金物4には、L字状のプラグレール5が連結されている。

プラグレール5は、ベアリング金物4から下方に延び、その後、ドア8側に屈曲して延出している。その延出している先の方には、レール5a(図1のA部分参照)が形成されており、そのレール5aに可動部材6が、車体幅方向(図1の左右方向)に移動可能に設けられている。

可動部材6の下面には、可動部材6と、ドア8とを連結するL字状のドア吊り金物7が連結されている。ドア8は、ドア吊り金物7を介して、可動部材6と一体に車体幅方向(図1の左右方向)に移動可能に設けられている。ドア8は、鉄道車両1の乗降口を開閉するものである。

プラグレール5の先端側(ドア8側)の上方には、第2レール9が、第1レール2と並行に車両長手方向に設けられている(図2参照)。第2レール9は、プラグレール5の先端側(ドア8側)を支持するものである。これにより、プラグレール5は、第1レール2と、第2レール9とによって両端が支持される。よって、プラグ距離(ドア8が車体幅方向に移動する距離)が長くなっても、プラグレール5の先端側が垂れ下がるのを防止できる。即ち、ドア吊り金物7を介してプラグレール5に連結されているドア8が、下方に垂れ下がるのを防止できる。よって、ドア8によって、乗降口を隙間無く封鎖でき、ドア8の気密性を確保できる。

また、図1に示す通り、第2レール9は、天井内部のフレーム(図示せず)に固定されているL字状の吊り金物10を介して固定されている。ブロック片11は、第2レール9に沿って車体長手方向に移動できるように構成されている。

また、第1レール2の他方の面(図1の右側面)には、ガイド通路12が連結されている。ガイド通路12は、後述する回転ローラ15が通る通路であり、図2に示す通り、第1レール2に沿った直線通路と、直線通路の一端から乗降口の中央に向けて屈曲する屈曲通路とによって構成されている。

図2に示す通り、ドア吊り金物7の中央部、プラグレール5,5の間には、2本のシャフト13,13が連結されている。2本のシャフト13,13にはスライド部材14が挿通されている。スライド部材14の上面には回転軸が立設されており、その回転軸に回転ローラ15が回転自在に設けられている。

また、2本のシャフト13,13の各々には、スライド部材14を挟んでドア8とは反対側に、スライド部材14をドア8側に付勢するコイルバネ16が挿通されている。これにより、回転ローラ15は、ガイド通路12内を通過する場合、ドア8を壁面から離して進行することになり、ガイド通路12の直線通路から湾曲通路への移動も、円滑にできる。

更に、図2に示す通り、第1レール2の内側(図2の下方)には、空気シリンダ17とその空気シリンダ17から、第1レール2と並行に伸縮するロッド18が設けられている。ロッド18は、図2に示す位置から、ロッド18’に示す位置まで、伸ばすことができる。そして、ロッド18には、連結金物19を介してベアリング金物4と連結されている。

よって、ロッド18を伸縮させることで、ベアリング金物4と、ベアリング金物4に連結されているプラグレール5と、プラグレール5に連結されている可動部材16、ドア吊り金物7、ドア8、ブロック片11を車体長手方向に往復移動させることができる。尚、ドア吊り金物7を介して、シャフト13,13、スライド部材14、回転ローラ15も、車体長手方向に往復移動させることができる。

一方、図1に示す通り、ロッド18を伸縮させただけでは、図1の2点鎖線で示すドア8’の位置までしかドア8を移動させることができない。即ち、プラグレール5のレール5aに沿って可動部材6を車体幅方向に移動させ、図1の実線で示すドア8の位置にドア8を移動させるのは、後述する補助押さえ装置30と、本押さえ装置40とによる。

図3に示す通り、ドア8の周囲には、補助押さえ装置30と、本押さえ装置40とが配置されている。補助押さえ装置30は、ドア8の内面と対向配置されドア8をドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。本押さえ装置40は、車体長手方向にドア8と隣設配置されドア8をドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。ドア8を閉める場合には、先に補助押さえ装置30を作動させ、その後、本押さえ装置40を作動させる。

尚、図3では、上方に左右同じ高さに一対の本押さえ装置40、その下に左右同じ高さに一対の補助押さえ装置30を図示しているが、実際には、補助押さえ装置30の下であって左右同じ高さに一対の本押さえ装置40、その下に左右同じ高さに一対の補助押さえ装置30、更に、その下に左右同じ高さに一対の本押さえ装置40が設けられている。

即ち、左側に3個の本押さえ装置40と、2個の補助押さえ装置30とが交互に設けられ、右側にも3個の本押さえ装置40と、2個の補助押さえ装置30とが交互に設けられている。これにより、ドア8をドア枠に対して均等に押圧でき、気密性を確保できる。

次に、図4〜図6を参照して、ドア8をドア枠に押さえ付ける補助押さえ装置30と、本押さえ装置40とについて具体的に説明する。

図4(a)は補助押さえ装置を作動させる前の状態を示す模式図、図4(b)は補助押さえ装置を作動させた状態を示す模式図である。尚、図4では、ドア8の戸先側の模式図を図示している。

補助押さえ装置30は、図1の2点鎖線で示すドア8’を更に乗降口側に移動させ、ドア8をドア枠Wに押圧するものである。補助押さえ装置30は、車体幅方向に延びる車内の壁内部に設けられ、壁のフレームに固定されている。補助押さえ装置30は、空気シリンダ31と、空気シリンダ31から車体幅方向に伸縮するピストン32(図4(b))と、そのピストン32の先端に連結されドア8の内面に当接してドア8を押圧する押圧部材33とによって構成されている。

ドア8が、図1の2点鎖線で示す位置8’まで移動すると、ピストン32を車両幅方向に延ばし、押圧部材33をドア8の内面に当接させ、ドア8をドア枠Wに向けて(車体幅方向に)移動させる。尚、ドア8にはゴム製の気密キャップ8aが設けられており、この気密キャップ8aをドア枠Wに押圧することで、ドア8の気密を確保できる。また、補助押さえ装置30は、ピストン32をドア8の内面に対して垂直に当接させるので、効率良く、ドア8を移動、押圧させることができる。

また、ドア8の内面(戸先側)には、押圧部材33がドア8に当接する部分を囲む遮断壁8bが車内側に設けられている。これにより、押圧部材33とドア8の内面との間に指を挟む等の事故を未然に防止できる。尚、遮断壁8bの先端と、斜めに延びる壁面との間の間隔は、指が入らない程度の隙間になっている。

図5(a)は、本押さえ装置40を作動させる前の状態を示す模式図、(b)は本押さえ装置40を作動させた状態を示す模式図である。本押さえ装置40は、補助押さえ装置30によって、図4(b)に示す位置まで移動させたドア8を、更にドア枠Wに押圧するものである。本押さえ装置40は、車両側壁の内部に設けられ、車両側壁のフレームに固定されている。

本押さえ装置40は、空気シリンダ41と、空気シリンダ41から車体長手方向に伸縮するピストンとを備えている。また、車体側壁の内面に連結され上下に延びる回転軸42と、その回転軸42に軸支され車内側に延び、先端がドア8の内面側に屈曲するアーム43と、そのアーム43の先端に回動可能に軸支される回転ローラ44と、一端がピストン先端に回転可能に連結され、他端がアーム43に回転可能に連結されるリンク部材45とを備えている。尚、ピストンの先端には回転軸があり、リンク部材45の一端は、その回転軸に連結されている。また、アーム43は、回転ローラ44と、リンク部材45の回転軸に回転可能に取り付けられている。

本押さえ装置40によれば、車体長手方向にピストンを伸ばすと、リンク部材45がアーム43を回転軸42を中心に回転させて、アーム43の先端に回動可能に軸支される回転ローラ44がドア8の内面に当接し、ドア8をドア枠Wに向けて押圧する。この場合、ドア8の外面から外力が加わっても、その外力は直接、リンク部材45、ピストンには作用せず、分散される。よって、シリンダ41を大型化しなくても、外力に対抗でき、ドア8の気密性を確保、保持できる。

即ち、本押さえ装置40と、補助押さえ装置30とを逆の順番で作用させると、本押さえ装置40では、ドア8を長い距離移動させることができない。ドア8を長い距離移動させるには、アーム43を大型化させ、それに伴いシリンダも大型化させる必要がある。また、補助押さえ装置30では、外力が、直接、そのままピストン32に掛かるので、シリンダ31を大型化させる必要がある。

このように、本押さえ装置40と、補助押さえ装置30とを逆の順番で作用させると、シリンダ装置の大型化を招来する。しかし、本実施形態の態様であれば、シリンダ装置を大型化させる必要がない。このように、本実施形態では、ドア8を気密位置まで移動させるのに距離がある場合でも、シリンダ装置を大型化させることなく、効率的にドア8を気密位置まで移動させ、ドアの気密を確保、保持できる。

図6(a)は、補助押さえ装置でドアを押圧している状態を示す模式図、(b)はドアを戸袋内に収納する場合の状態を示す模式図、(c)はドアを戸袋内から引き出す状態を示す模式図である。

図6(a)に示す通り、鉄道車両1は、ドア8の戸じり側(図6の左側)にドア8を開放した場合、ドア8を収納する戸袋Tが設けられている。また、戸袋Tの出入口T1を開閉する開閉扉50が設けられている。よって、ドア8を閉じた場合(補助押さえ装置30を作動させる前のタイミング)に、開閉扉50をドア8側に進行させ、戸袋Tの出入口T1を閉鎖する。これにより、戸袋Tの出入口T1から指を入れ、補助押さえ装置30や、本押さえ装置40に指が挟まれるのを防止できる。

一方で、図6(b)に示すように、ドア8を戸袋Tに収納する場合、図6(c)に示すように、ドア8を戸袋Tから出す場合、ドア8に突設されている遮断壁8bが開閉扉50の先端51に衝突してしまう。

そこで、本実施形態では、開閉扉50の先端51のうち、遮断壁8bが通過する部分については、ゴム、または、ブラシなどで構成している。よって、ドア8に遮断壁8bが突設されていても、戸袋Tの出入口T1を覆うことができる。従って、遮断壁8bが通過する部分から、例えば、指が不用意に入れられるのを防止できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 <その他> <手段> 技術的思想1の鉄道車両は、車体側壁と、その車体側壁に開口されている乗降口と、その乗降口を開閉するドアと、そのドアによって前記乗降口を閉じた場合に前記ドアの外面を車体外面と一致する位置に移動させるプラグ機構とを備えたものであり、前記プラグ機構は、車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、前記ドアが前記乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第1レールと、その第1レールと前記車体側壁との間の車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、前記ドアが前記乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第2レールと、前記第1レールと前記第2レールとに橋渡しされ、前記ドアが車体幅方向に移動するのをガイドするプラグレールとを備えている。 技術的思想2の鉄道車両は、技術的思想1の鉄道車両において、前記プラグレールに沿って移動する可動部材と、その可動部材の下面と前記ドアの上部内面とに連結されるドア吊り部材とを備え、前記ドアが前記乗降口を封鎖している場合、側断面視において下方から、前記ドア吊り部材と、前記可動部材と、前記プラグレールと、前記第2レールとは、重畳している。 技術的思想3の鉄道車両は、技術的思想1又は2の鉄道車両において、車体長手方向に前記ドアと隣設配置され前記ドアを車外に向けて押圧する押さえ装置であって、車体長手方向に伸縮する第1ピストンと、その第1ピストンの伸縮に伴って前記ドアの内面に当接して前記ドアを車外に向けて押圧する方向と、その反対方向とに回転移動するリンク機構とを有する第1押さえ装置と、前記ドアの内面と対向配置され前記ドアを車外に向けて押圧する押さえ装置であって、前記車体の幅方向に伸縮する第2ピストンと、その第2ピストンの先端に連結され前記第2ピストンの伸縮に伴って前記ドアの内面に当接して前記ドアを車外に向けて押圧する方向と、その反対方向とに移動する押圧部材とを有する第2押さえ装置とを備え、前記ドアを閉める場合、前記第2の押さえ装置は、前記第1の押さえ装置によって前記ドアを押圧するよりも先に、前記ドアを押圧する。 <効果> 技術的思想1記載の鉄道車両によれば、次の効果を奏する。即ち、車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、ドアが乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第1レールと、その第1レールと車体側壁との間の車体天井から吊り下げられ、車体長手方向に延び、ドアが乗降口に対して車体長手方向に往復移動するのをガイドする第2レールとに、ドアが車体幅方向に移動するのをガイドするプラグレールが橋渡しされている。このように、プラグレールは、第1レールと、第2レールとによって、両持ち状態とされている。よって、プラグレールの先端が垂れ下がるのを防止できる。従って、乗降口を確実に封鎖でき、ドアの気密性を確保できるという効果がある。 技術的思想2の鉄道車両によれば、技術的思想1の鉄道車両の奏する効果に加え、次の効果を奏する。ドアが乗降口を封鎖している場合、側断面視において下方から、ドア吊り部材と、可動部材と、プラグレールと、第2レールとが重畳しているので、ドアが乗降口を封鎖している場合でも、プラグレールが垂れ下がるのを防止できる。よって、乗降口を確実に封鎖でき、ドアの気密性を確保できるという効果がある。 技術的思想3の鉄道車両によれば、技術的思想1又は2の鉄道車両の奏する効果に加え、次の効果奏する。即ち、ドアを閉める場合、ドアは、第1押さえ装置によって押圧されるよりも先に、第2押さえ装置によって押圧される。第2押さえ装置は、ドアの内面と対向配置されドアをドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。車体幅方向に第2ピストンを伸ばすと、第2ピストンの先端に連結されている押圧部材がドアの内面に当接してドアをドア枠に向けて押圧する。これにより、ドアは、ドア枠に向けて移動する。このように、第2押さえ装置は、第2ピストンをドア内面に対し垂直に伸ばすので、効率的に、ドアをドア枠に向けて移動させることができる。 その後、ドアは、第1押さえ装置によって押圧される。第1押さえ装置は、車体長手方向にドアと隣設配置されドアをドア枠に向けて押圧する押さえ装置である。車体長手方向に第1ピストンを伸ばすと、リンク機構が作動し、ドアの内面に当接してドアをドア枠に向けて押圧する。このように、第1押さえ装置は、リンク機構を介してドアを押圧するので、ドアの外面から外力が掛かっても、その外力の全部が、ピストンに作用しないので、ピストンを大型化しなくても、外力に対抗でき、ドアの気密性を保持できる。従って、ドアを気密位置まで移動させるのに距離がある場合でも、効率的にドアを気密位置まで移動させ、ドアの気密性を確保できるという効果がある。

1 鉄道車両 2 第1レール 5 プラグレール 6 可動部材 8 ドア 9 第2レール 30 補助押さえ装置(第2押さえ装置) 40 本押さえ装置(第1押さえ装置)