JP2016215957A - 鉄道車両の扉支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構造で扉の取り付けや調整が簡便で、扉の開閉を容易にした扉の支持構造を提供する。
【解決手段】鉄道車両の車体に開閉可能に設けられる扉の支持構造であって、前記扉を開閉するリンク機構と、前記扉の開閉をロックするロック機構と、を備え、前記リンク機構は、前記車体と前記扉に接続され、両端に回動軸を有する第１リンクと、前記扉の回動を制限する制限手段と、前記扉と前記第１リンクとの間に配され、該扉を開く方向に付勢する弾性手段と、を有する、鉄道車両の扉支持構造。
【選択図】図５

Description

本発明は、リンクを用いた鉄道車両の扉支持構造に関する。

鉄道車両において、先頭車両や最後尾車両には、車体の正面部に扉が設けられたものがある。この扉は、貫通扉と称されるもので、主に非常用の脱出口として用いられる。

近年、このような貫通扉は、デザイン性を重視してプラグドアとすることがある。プラグドアとは、ドアを締め切った状態で車体の外壁と面一になり、外装の一部となるものをいう。プラグドアとする場合、貫通扉が約１００ｋｇなどの重量物となるため、従来次のような構造が採用されていた。

特許文献１の構造は、車体の正面壁体の床面近傍と天井近傍とに上下ガイドレールを設けて、開き戸の動線を規制し、床面側の下ガイドレールで開き戸の重量を支持する構造である。

また、本願の出願人は、特許文献２の貫通扉の支持構造を提案している。特許文献２の構造は、リンクを用いて扉を開閉する構造である。

特開２００２−３３１９２８号公報 特許第５５８０１１９号公報

しかし、特許文献１の構造では、上下にガイドレールを設ける必要があるなど、部品点数が多く複雑な構造となり、取り付け及び調整に時間がかかるし、高コストである。

本発明は、特許文献２の構造を改良したもので、シンプルな構造で扉の取り付けや調整を簡便にし、更に扉の開閉を容易にした構造を提供することを目的とする。

本発明に係る一の態様の鉄道車両の扉支持構造は、鉄道車両の車体に開閉可能に設けられる扉の支持構造であって、前記扉を開閉するリンク機構と、前記扉の開閉をロックするロック機構と、を備え、前記リンク機構は、 前記車体と前記扉に接続され、両端に回動軸を有する第１リンクと、前記扉と前記第１リンクとの間に配され、該扉を開く方向に付勢する弾性手段と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、レール等を必要とせず、部品点数が少なくシンプルな構造となる。また、弾性手段によって手動での扉の開閉が容易となる。ここで、弾性手段には、例えばバネやゴムなどを用いる。また、ロック機構には、例えば手動錠や電子錠などを用いる。

好ましくは、この鉄道車両の扉支持構造は、前記ロック機構のロックを解除した状態で、前記扉の一部又は全部が前記車体から突出する。この構成によれば、ロックを解除すると、弾性手段によって扉が車体から突出し、手動での扉の開閉が容易となる。

具体的には、例えば、弾性手段を扉が閉まる力で圧縮されて、扉がロック機構により固定されることで、弾性手段は圧縮された状態で保持されていて、そして、扉が開かれる時に、ロックが解除され、弾性手段が圧縮された状態から解放され、弾性手段が第１リンクを押して扉が車体から突出する構成としてもよい。

ここで、扉が車体から突出する分量は、例えば扉の厚み程度（５０〜１００ｍｍなど）でもよい。このようにすれば、扉の開けはじめに扉の厚み程度が車体から突出するので、手動での扉の開閉が容易となる。この場合、弾性手段の有効ストロークは、扉の厚み程度を開くのに必要なストロークがあればよい。

好ましくは、この鉄道車両の扉支持構造は、前記リンク機構が、前記扉の回動を制限する制限手段を更に有する。ここで、扉の回動を制限するとは、主として扉が閉じる方向への回動を制限する。この構成によれば、扉の不用意な回転が制限され、これによって生じうる弾性手段の損傷が防止される。

また、この鉄道車両の扉支持構造は、前記制限手段が、前記第１リンクに取り付けられた第１ストッパーと、前記扉に取り付けられた第２ストッパーと、を有する構成としてもよい。

好ましくは、この鉄道車両の扉支持構造は、前記弾性手段が、前記第１ストッパーと前記第２ストッパーの間に配され、該第１ストッパーと該第２ストッパーを離間する方向に付勢する。この構成によれば、弾性手段がストッパーを介して、扉が開く方向へリンクを回転させ、間接的に扉を押すこととなるので、扉を直接押すよりも小さい力で、扉が車体から突出される。言いかえれば、リンクを介して扉を押しているので、弾性手段がストッパーを押す距離よりも扉の移動距離が長くなり、短い距離で十分に扉を車体から突出させることができる。

また、この鉄道車両の扉支持構造は、前記弾性手段が、前記第１ストッパーに取り付けられた板バネとしてもよい。

また、この鉄道車両の扉支持構造は、前記リンク機構が、前記扉に固定される取付座と、該取付座に取り付けられ、前記第１リンクの一方の回動軸を軸支する軸受部材と、を更に有し、前記第２ストッパーが前記取付座に固定され、前記弾性手段は、前記扉が前記第１リンクの一方の回動軸を中心に回動する方向に付勢する構成としてもよい。

好ましくは、この鉄道車両の扉支持構造は、前記リンク機構が、前記車体と前記扉に接続され、両端に回動軸を有する第２リンクを更に有し、前記第２リンクの両端の回動軸は、前記第１リンクの回動軸と、それぞれ離間した位置にある。この構成によれば、扉を開閉する時に、扉の向きを略維持したまま、扉が開閉される。これにより、扉の開閉時に、車体からの扉の突出量を制限でき、少ないスペースで扉が開閉される。また、例えば、第１リンクの両端の回動軸と第２リンクの両端の回動軸とを、それぞれ略等距離に離間した位置とし、第１リンクと第２リンクとを略平行リンクとする構成としてもよい。

好ましくは、この鉄道車両の扉支持構造は、前記第１リンクと前記第２リンクが、上下方向に並べて配置されている。この構成によれば、第１リンクと第２リンクを上下に配置するだけであるため、扉の取り付けや調整が簡便である。

また、この鉄道車両の扉支持構造は、前記第１リンクが、上下方向の中間部に中央開口を有し、前記第２リンクが、前記中央開口に位置する構成としてもよい。この構成によれば、第１リンクと第２リンクを別々の位置に配する場合に比べ、省スペース化が図れる。

本発明に係る一の態様の鉄道車両は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の鉄道車両の扉支持構造を備えることを特徴とする。

本発明によれば、シンプルな構造で、扉の開閉が容易となる。

貫通扉の支持構造を採用した車両の概略平面図である。 貫通路用の開口を車外より見た正面図である。 図２のＡ−Ａ線における断面図である。 貫通路用の開口を室内より見た正面図である。 図４のＢ−Ｂ線における断面図である。 貫通路用の柱の説明図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図，（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図、（ｄ）は斜視図である。 図４のＥ部拡大図である。 図７のＦ−Ｆ線における断面図である。 図５の一部拡大図である。（ａ）はＧ部拡大図、（ｂ）はＨ部拡大図である。 車外より見た説明図であって、貫通扉が突出した状態を示す図である。 ストッパーの変形例の説明図である。 リンク機構の変形例の説明図である。

以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。

（１．全体構成）
図１は本発明に係る鉄道車両の貫通扉の支持構造を採用した車体の概略平面図である。図２は車体の開口を車外より見た正面図である。図３は図２のＡ−Ａ線における断面図である。なお、各図において，符号Ｌは床面を示す。

図１に示すように、車体１の正面部において、車体の幅方向の略中央に貫通路用の開口１ａが設けられている。車体１の内側において、車体の幅方向の両側に、高さ方向にのびる柱２Ａ，２Ｂが設けられている。以下、車体の幅方向を左右方向といい、車体の高さ方向を上下方向ということがある。

図２に示すように、開口１ａは、通常時、貫通扉４により閉塞されている。貫通扉４は開閉可能であり、貫通扉４を開けば開口１ａが開放される。貫通扉４は、リンク機構３を介して回転可能に柱２Ｂに支持されている。これにより、貫通扉４は、開口１ａを閉塞している時の向きを維持して開閉される。貫通扉４の上部には窓４ａが設けられていて、窓４ａは車体１の窓１ｂに並んで配されている。

図３に示すように、車体１の正面部は、貫通扉４を含めて、上方から下方に向かって徐々に前方にふくらみ、途中からまた徐々に後方にへこんだ流線形状を呈している。すなわち、車体１を側面から見た時、車体１の正面部は下方が突出した形状となっている。この突出部分における車体１の内部の空間に、リンク機構３が配されている。

（２．貫通扉と柱の構成）
図４は貫通路用の開口を室内より見た正面図である。図５は図４のＢ−Ｂ線における断面図である。図５に示すように、貫通扉４は、車体１の外装面となる正面パネル５と、その車体内側に枠部材６を備える。枠部材６の両側には風止めゴム７が設けられていて、それに対応して車体１の柱２Ａ，２Ｂには戸当たりゴム８が設けられている。

貫通扉４には、その下方に取付座１１が設けられている。取付座１１には、リンク３Ａ，３Ｂの一方端部の回転軸３１Ａ，３１Ｂを支持する軸受けユニット１２Ａ，１２Ｂが取り付けられている。軸受けユニット１２Ｂは、上下に２つ設けられていて、下側のリンク３Ｂの回転軸３１Ｂを支持する。軸受けユニット１２Ａは、軸受けユニット１２Ｂの上方に１つ設けられていて、上側のリンク３Ａの回転軸３１Ａを支持する。また、軸受けユニット１２Ａ，１２Ｂと取付座１１との間に、調整用ライナー１３が設けられている。

図４に示すように、貫通扉４には、上下左右４カ所に掛金装置９が設けられている。掛金装置９は、貫通扉４と柱２Ａ，２Ｂとを確実に閉鎖して、貫通扉４の開放をロックする。また、貫通扉４には取手１０が取り付けられている。

次に、柱２Ｂについて説明する。図６は貫通路用の柱を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図，（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図、（ｄ）は斜視図である。

図６に示すように、柱２Ｂには、その下方に取付板２Ｂａが設けられている。取付板２Ｂａには、ボルトによって、取付座２１が取り付けられている。取付座２１には、ボルトによって、リンク３Ａ，３Ｂの他方端部の回転軸３２Ａ，３２Ｂを支持する軸受けユニット２２Ａ，２２Ｂが取り付けられている。軸受けユニット２２Ｂは、上下に２つ設けられていて、下側のリンク３Ｂの回転軸３２Ｂを支持する。軸受けユニット２２Ａは、軸受けユニット２２Ｂの上方に１つ設けられていて、上側のリンク３Ａの回転軸３２Ａを支持する。

また、取付板２Ｂａには、矩形状の貫通穴２Ｂａａと、複数の貫通穴２Ｂａｂが形成されている。貫通穴２Ｂａａは、軸受けユニット２２Ａ，２２Ｂが配される空間となり、貫通穴２Ｂａｂは、ボルトが挿通される穴となる。また、柱２Ｂには上下方向にのびる凹部２Ｂｂが形成されていて、凹部２Ｂｂには戸当たりゴム８が取り付けられる。

なお、軸受けユニット１２Ａ，１２Ｂ、２２Ａ，２２Ｂは、図示しない含油軸受を具備している。ここで、含油軸受は、オイルレスベアリングとも称される軸受であり、多孔質の焼結金属に油をしみこませてスリーブ軸受としたものや、自己潤滑性の高い樹脂と金属との複合材料を用いてスリーブ軸受としたものなどが含まれる。なお、含油軸受は本実施形態の一例であり、これに限られず、例えばボールベアリングなどの一般的な軸受を用いることもできる。

（３．リンク機構の構成）
図７は図４のＥ部拡大図である。図８は図７のＦ−Ｆ線における断面図である。図９は図５の一部拡大図であって、（ａ）はＧ部拡大図、（ｂ）はＨ部拡大図である。図１０は車外より見た説明図であって、貫通扉が突出した状態を示す図である。

図５、図７、図８に示すように、リンク機構３は、リンク３Ａ、３Ｂを備える。リンク３Ａ、３Ｂは、それぞれ一方の端部が柱２Ｂに回転可能に取り付けられていて、それぞれ他方の端部が貫通扉４に回転可能に取り付けられている。

リンク３Ａとリンク３Ｂは、車体１の高さ方向にずらして配置されている（図７参照）。また、車体１の平面視において、リンク３Ａの各端部の回転軸芯は、リンク３Ｂの各端部の回転軸芯と、それぞれずらして配置されている（図５参照）。

図５に示すように、リンク３Ａ，３Ｂの形状は、車体１の上方から見た時の断面が一部屈曲した形状で、上下方向にのびる板状である。そして、下側のリンク３Ｂは、上側のリンク３Ａよりも上下方向の長さが長く、板厚も厚く形成されている。これは、下側のリンク３Ｂが貫通扉４の重量を主として受けるためである。また、上側のリンク３Ａは、貫通扉４を開閉する時などに、主として貫通扉４の向きを安定させるためのものである。

図７に示すように、下側のリンク３Ｂには、開孔３Ｂａ，３Ｂｂが形成されている。開孔３Ｂａは、リンク３Ｂの重量軽減のために設けられている。開孔３Ｂｂは、貫通扉４を開く時に、掛金装置９とリンク３Ｂとの干渉を回避するために設けられている。

図５、図９に示すように、下側のリンク３Ｂには、ボルトによって、ストッパー３３が取り付けられている。ストッパー３３は、断面が略Ｌ字に屈曲した形状であって、上下方向にのびている。ストッパー３３は、略Ｌ字の断面を構成する長辺３３ａと短辺３３ｂを含み、長辺３３ａが下側のリンク３Ｂに締結される。また、ストッパー３３において、長板状の取付部３３ｃが短辺３３ｂの表面から略垂直に延在していて、取付部３３ｃに板バネ３５が取り付けられている。

板バネ３５は、断面が略Ｖ字に屈曲した形状であって、ストッパー３３と略同じ長さで上下方向にのびている。板バネ３５は、取付部３３ｃに取り付けられている。具体的には、板バネ３５の略Ｖ字の断面を構成する１辺が、取付部３３ｃと長板状の受け具３３ｄとに挟み込まれて、ボルトにより締結されている。

一方、貫通扉側の取付座１１には、ボルトによって、ストッパー３４が取り付けられている。ストッパー３４は、断面が略Ｌ字に屈曲した形状であって、上下方向にのびており、ストッパー３３に対応する。ストッパー３４は、略Ｌ字の断面を構成する長辺３４ａと短辺３４ｂとを含み、長辺３４ａが取付座１１に締結されている。

図９に示すように、貫通扉４を閉塞した状態で、ストッパー３３の短辺３３ｂと、ストッパー３４の短辺３４ｂとが近接している。これにより、貫通扉４を勢いよく閉めた場合など、ストッパー３３とストッパー３４とが接触して、貫通扉４の閉じる方向への不用意な回転が防止される。同時に、貫通扉４が不用意に回転した時に、板バネ３５が無理に収縮して生じうる、板バネ３５の損傷を防止する。

また、板バネ３５は貫通扉４が閉まる力で圧縮され、貫通扉４が掛金装置９で固定されることで、板バネ３５は圧縮された状態で保持されている。そして、貫通扉４が開かれる時、すなわち掛金装置９が解錠されることで、板バネ３５が圧縮された状態から解放され、板バネ３５がストッパー３４の短辺３４ｂを押す。これにより、貫通扉４がリンク３Ｂの回転軸３２Ｂを中心に所定角回転し、貫通扉４が車体から突出する。

また、本実施形態において、貫通扉４が車体から突出するストロークは、一例として貫通扉４の厚み程度である。貫通扉４の厚み程度が突出するだけでも、貫通扉４を開く時に、従来よりも力をかけずに開くことができ、貫通扉４の端部が車体１に接触する引っ掛りを抑制することができる。なお、この場合、板バネ３５が圧縮されて開放される有効ストロークは、貫通扉４の厚み程度を開くのに必要なストロークがあればよい。

（４．本実施形態の効果）
上記した構成を備える本実施形態によれば、次の効果を奏する。上側と下側のリンク３Ａ，３Ｂにおいて、扉側の回転軸３１Ａ、３１Ｂと、車体側の回転軸３２Ａ，３２Ｂが、共通する取付座１１，２１にそれぞれ取り付けられているので、上側と下側のリンク３Ａ，３Ｂ間での回転中心の位置調整作業が容易である。

また、上側と下側のリンク３Ａ，３Ｂの回転軸３１Ａ，３１Ｂの軸芯が、上下方向に平行でかつ平面視でずらした位置に取り付けられる構成のため、上側及び下側のリンク３Ａ，３Ｂを取り付けやすく、調整に要する時間も短縮できる。また、これらの構成により、部品点数が従来よりも比較的少なくなり、製造コストの大幅なコストダウンが図れる。一例として、特許文献１記載のものの半分以下のコストで製造することができる。また、これらリンク３Ａ，３Ｂを用いることで、車体１の開口１ａを閉塞している時の貫通扉４の向きを略維持したまま、貫通扉４を開閉することができる。

また、上側と下側のリンク３Ａ，３Ｂの回転軸３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂは、図示しない含油軸受を介して取付座１１，２１に取り付けられているので、貫通扉４の開閉動作がスムーズである。

また、上側及び下側のリンク３Ａ，３Ｂは、貫通扉４の下方が前方に突出した形状によって生じる車体内側の空間に配置しており、このデッドスペースが有効に活用されている（図３参照）。

また、ストッパー３３とストッパー３４とを備えるので、貫通扉４を勢いよく閉めた場合など、ストッパー３３とストッパー３４とが接触して、貫通扉４の閉じる方向への不用意な回転が防止される。同時に、貫通扉４が不用意に回転した時に、板バネ３５が無理に収縮して生じうる、板バネ３５の損傷を防止する。

また、板バネ３５により、貫通扉４を閉塞した状態から掛金装置９を解錠するだけで、貫通扉４がリンク３Ｂの回転軸３２Ｂを中心に所定角回転し、貫通扉４が外側に少し突出する（図１０参照）。これにより、貫通扉４を開く時に、従来よりも力をかけずに開くことができ、貫通扉４の端部が車体１に接触する引っ掛りを抑制することができる。すなわち、貫通扉４を従来よりも容易に開くことができる。

（５．その他の実施形態）
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記の実施形態では、リンクの端部を支持するために、車体に設けられた柱を利用しているが、リンクを支持する専用の柱を設けてもよい。また、リンク機構をユニット化して、該ユニットを車体に取り付ける構成としてもよい。

また、上記の実施形態では、弾性手段に、板バネを用いているが、その他の弾性手段を用いてもよい。また、上記の実施形態では、板バネによって貫通扉が車体から突出する分量を貫通扉の厚み程度としているが、これに限られず、貫通扉の厚みよりも少ない分量や、完全に扉が車体から突出する分量としてもよい。また、上記の実施形態では、車体の開口が幅方向の略中央に配置されているが、中央に限られず、左右いずれかに配置されてもよく、その他の配置でもよい。また、車体の正面部の形状は、流線形状に制限されず、例えば平面形状でもよく、その他の形状でもよい。

また、上記の実施形態では、貫通扉の不用意な回転を制限する制限手段に、ストッパーを用いているが、その他の制限手段を用いてもよい。また、上記の実施形態では、板バネがストッパーを直接押す構成としているが、板バネに押される部材１００をストッパーに別途取り付けてもよい（図１１参照）。このようにすれば、板バネの形状や大きさ等、別の板バネに変更した場合に、該部材１００を別の形状の部材に付け替えて対応できる。

また、上記の実施形態では、２つのリンクを上下に配置しているが、次のような構成としてもよい。図１２に示すように、一方のリンク１０３Ｂには、上下方向の略中間に矩形状の開口１０３Ｂｃが形成されていて、他方のリンク１０３Ａが開口１０３ＢＣを通して、回転可能に取り付けられる構成としてもよい。このようにすれば、省スペース化が図れる。したがって、これらのものも本発明の範囲内に含まれる。

１ 車体
１ａ 開口
２Ａ，２Ｂ 柱
３ リンク機構
３Ａ，３Ｂ リンク
３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ 回転軸
３３，３４ ストッパー
３５ 板バネ
４ 貫通扉
５ 正面パネル
６ 枠部材
７ 風止めゴム
８ 戸当たりゴム
９ 掛金装置
１０ 取手
１１，２１ 取付座
１２Ａ，１２Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 軸受けユニット

Claims (11)

1. 鉄道車両の車体に開閉可能に設けられる扉の支持構造であって、
   前記扉を開閉するリンク機構と、
   前記扉の開閉をロックするロック機構と、
   を備え、
   前記リンク機構は、
   前記車体と前記扉に接続され、両端に回動軸を有する第１リンクと、
   前記扉と前記第１リンクとの間に配され、該扉を開く方向に付勢する弾性手段と、を有する、
   鉄道車両の扉支持構造。
2. 前記ロック機構のロックを解除した状態で、前記扉の一部又は全部が前記車体から突出する、
   請求項１に記載の鉄道車両の扉支持構造。
3. 前記リンク機構は、
   前記扉の回動を制限する制限手段を更に有する、
   請求項１に記載の鉄道車両の扉支持構造。
4. 前記制限手段は、
   前記第１リンクに取り付けられた第１ストッパーと、
   前記扉に取り付けられた第２ストッパーと、を有する、
   請求項３に記載の鉄道車両の扉支持構造。
5. 前記弾性手段は、
   前記第１ストッパーと前記第２ストッパーの間に配され、該第１ストッパーと該第２ストッパーを離間する方向に付勢する、
   請求項４に記載の鉄道車両の扉支持構造。
6. 前記弾性手段は、前記第１ストッパーに取り付けられた板バネである、
   請求項５に記載の鉄道車両の扉支持構造。
7. 前記リンク機構は、
   前記扉に固定される取付座と、該取付座に取り付けられ、前記第１リンクの一方の回動軸を軸支する軸受部材と、を更に有し、
   前記第２ストッパーが前記取付座に固定され、前記弾性手段は、前記扉が前記第１リンクの一方の回動軸を中心に回動する方向に付勢する、
   請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の鉄道車両の扉支持構造。
8. 前記リンク機構は、
   前記車体と前記扉に接続され、両端に回動軸を有する第２リンクを更に有し、
   前記第２リンクの両端の回動軸は、前記第１リンクの回動軸と、それぞれ離間した位置にある、
   請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の鉄道車両の扉支持構造。
9. 前記第１リンクと前記第２リンクは、上下方向に並べて配置されている、
   請求項８に記載の鉄道車両の扉支持構造。
10. 前記第１リンクは、上下方向の中間部に中央開口を有し、
    前記第２リンクは、前記中央開口に位置する、
    請求項９に記載の鉄道車両の扉支持構造。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の鉄道車両の扉支持構造を備える、鉄道車両。

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