JP3581100B2 - 鉄道車両用幌部材の構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、幌布に幌骨部材が伸縮可能なるように設けられてなり、２つの車両の通路口を、それらの間を移動可能に連通する鉄道車両用幌部材の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道車両の車両間は、隣り合う車両端部に設けられている通路口が、伸縮可能に構成された幌部材にて連通され、車両相互間を移動できるようになっているのが通例である。
【０００３】
具体的には、例えば図４に示すように、車両用幌部材１は、可撓性の高い筒状の幌布２の内側にそれの形状を保持する複数の幌骨部材３（例えばＳＵＳ３０４）が設けられ、四角筒状とされている。そして、幌部材１の一端部が車両に固定される一方、他端部が解放されており、この解放側の端部が、前記車両に連結される別の車両の幌部材１の解放側の端部に連結され、それによって２つの車両の通路口（図示せず）が相互に連通され、それらの間を乗員が移動できるようになっている。
【０００４】
前記幌部材１の各端部は、環状の幌金具４を介して、幌取付枠５に取り付けられるようになっている。その取付部位は、図５に示すように、幌取付枠５の内周側部分であって、上側部分に２箇所で、左右側部分に３箇所であり、それらの部位には取付ブラケット６が設けられている。そして、前記幌部材１の固定側の端部の幌取付枠５は、車両（図示せず）の通路口の周囲に取付固定される一方、解放側の端部の幌取付枠５は、連結される別の車両の幌部材１の解放側の端部の幌取付枠５に接触した状態で掛金７を用いて相互に連結されるようになっている。
【０００５】
また、前記幌金具４は、図６に示すように、四角筒状の基部４ａと、該基部４ａの一側縁部に連設され前記基部４ａの板厚方向に膨出した中空の膨大部４ｂとを有し、前記幌部材１の端部への取付けは、押さえ金具８と締結具９とを用いて行われる。
【０００６】
一方、前記幌取付枠５は、凹溝部５ａを形成するように断面コ字形状に形成され、その凹溝部５ａの底部には弾性体である水切りパッキン１０（例えば、ＣＲスポンジゴム）が継ぎ目が下側位置になるように敷き込められ、接着されている。そして、前記取付ブラケット６が設けられた取付部位においては、取付ブラケット６に締結具９にて押さえ金具８の基端部が取り付けられ、幌金具４の膨大部４ｂが幌取付枠５の凹溝部５ａに前記パッキン１０を圧縮した状態で、前記押さえ金具８の先端部にて前記膨大部４ｂを押さえ付けるようにして、係止されている。
【０００７】
前記幌布２の上側部分の外側には、きせ布１３が設けられ、幌骨部材３が位置する部位においては、幌布２ときせ布１３との間に補強材１４と上部布押さえ１５が設けられている。そして、幌布２の周縁部が、きせ布１３と一緒に前記幌金具４の基部４ａに幌布押さえ１６を用いて締結具１７にて締結固定され、外部と気密遮断されるようになっている。
【０００８】
また、幌部材１の下面部の左右方向の中央部分においては、図７に示すように、幌布２を上下に挟む形で一定幅の垂れ止め布１８が設けられ、幌布２の一緒に垂れ止め布１８も幌金具４の基部４ａに押さえ金具１９と締結具２０とを用いて取り付けられている。また、幌布２とそれの上下の垂れ止め布１８とは、幌金具４に締結される前に、座金２１及び締結具２２を介して連結されている。
【０００９】
そして、そのような幌部材の幌形状を保持する骨組みとして機能する前記幌骨部材３は、図８に示すように、間隔を存して設けられている複数の四角環状の金属リングで構成され、筒形状の幌布２の内周面側において、熱溶着などの結合手段２３を用いて取り付けられ、幌布２の四角筒形状を保持すると共に、前記幌骨部材３間においては、前記幌骨部材３を相互に接近することでそれらの間に幌布２が折り込まれるように構成され、それによって長さ方向において無理なく伸縮できる構造とされている。
【００１０】
しかしながら、そのような構造であると、幌骨部材３が金属材料からなり、かなりの重量があるので、長年の使用により幌布２が劣化してくると、垂れ止め布１８を設けていても、幌骨部材３の重量を支えきれず、幌布２の前後方向の中央部分が下方に垂下するように変形し、見栄えが低下する。また、幌部材１の下方には、車両間の連結を行う連結器が配置されているので、幌布２の前後方向の中央部分が下方に垂下すると、前述したように単に見栄えが低下するだけでなく、連結器と干渉するおそれも生ずる。そのため、幌骨部材３が垂下しないように、後付けで、幌骨部材３を持ち上げる部材を設ける等の余分な作業が必要であった。
【００１１】
このような幌布部材１の前後方向の中央部分が垂下するのは、幌骨部材３が環状リングで構成され、幌布２や垂れ止め布１８のみによって支持されているだけであるので、幌布２や垂れ止め布１８が経年変化により劣化すると、それらを定位置に支持することができなくなり、下方に変位するためであると考えられる。そこで、そのような動きを規制するために、図９に示すように、幌布２を支持する幌骨部材２４を、四角螺旋形状の部材２４Ａを利用して形成することが考えられる。この場合、幌骨部材２４の端部付近には、四角環状の部材２４Ｂを配置し、前記部材２４Ａの端部を、部材２４Ｂの角部に結合するようにすれば、従来の幌骨部材３に対し互換性をもって交換することができると考えられる。
【００１２】
ところで、幌骨部材は、車両の連結面間における通常の幌布の伸縮運動に対しては異常な変形をすることはないが、車両が曲線軌道を走行する場合や、車線変更をする場合等において、幌連結部が上下方向及び左右方向において異常な運動を行う場合がある。このような場合に、従来の幌構造（図８参照）では、幌骨部材が独立して、可撓性の高い幌布に取り付けられているため、車両の連結部が異常な運動をしていても、幌骨部材自体及び幌部材の端部に反力は生じない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示すような幌構造にすると、幌骨部材２４を四角螺旋状の部２４Ａと四角環状の部材２４Ｂとが連続した一体構造であるため、走行中において車両の連結部が異常な動きをした場合には、幌骨部材２４、特に四角螺旋状の部材２４Ａと四角環状の部材２４Ｂとの結合部分付近に無理な力が作用することになる。
【００１４】
すなわち、前記四角環状の部材２４Ｂは一定の平面上にあり、それらの間隔が変化して、幌部材の長手方向であるＸ軸方向において幌部材が伸縮する場合には、前記結合部分には異常な力（反力）が作用することはない。また、上下方向であるＺ軸方向において変位しても、比較的小さいな力（反力）しか生じないと考えられる。その一方、左右方向であるＹ軸方向における移動した場合には、前記結合部分付近に大きな力（反力）が生じ、前記結合部分に悪影響を与える。
【００１５】
この発明は、走行中において車両の連結部が異常な動きをした場合に、幌骨部材が連続した一体構造であっても、幌骨部材が前記異常な動きによる悪影響を受けない鉄道車両用幌部材の構造を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鉄道車両用幌部材の構造は、幌布に幌骨部材が伸縮可能なるように設けられてなり、２つの車両の通路口を、それらの間を移動可能に連通する鉄道車両用幌部材の構造であって、前記幌骨部材は、中央部に位置し四角螺旋形状に形成された連続幌骨部と、両端部に位置し四角形状の環状リングである端部幌骨部を有し、該端部幌骨部の角部に、前記連続幌骨部の端部が結合されてなり、前記連続幌骨部は、前記端部幌骨部との結合部分付近に、前記連続幌骨部の幌骨方向の反力を吸収する反力吸収手段が設けられているものである。この反力吸収手段は、幌骨方向の反力を吸収するのに加えて、連続幌骨部の幌骨方向に直交する方向についての動きは適度に拘束され、幌部材の垂下量を減少させる機能を発揮するものであることが望ましい。
【００１７】
このようにすれば、車両が曲線軌道を走行する場合や、車線変更をする場合等において、幌連結部が上下方向及び左右方向において異常な運動を行い、その結果、前記端部幌骨部との結合部分に無理な力が作用することとなっても、前記連続幌骨部と端部幌骨部との結合部分付近に設けた反力吸収手段によって前記力が吸収緩和され、前記結合部分に悪影響を与えることがない。また、前記幌骨部材は、両端部に位置し四角形状の環状リングである端部幌骨部を有し、前記端部幌骨部の角部に、前記連続幌骨部の端部が結合されているので、幌骨部材は、四角形状の環状リングを端部に有し、この環状リングが、従来の複数の四角環状リングを用いる場合の端部リングに対応することとなり、従来構造と同様の取付構造を採用することができ、既存の車両に対しても取り付けることができるようになる。さらに、端部幌骨部の角部に連続幌骨部の端部を結合するようにしているので、連続幌骨部の伸縮機能を損なうことなく、連続幌骨部及び端部幌骨部を一体的に結合することも実現される。
【００１８】
また、反力吸収手段を設けても、幌骨部材は大部分が四角螺旋形状でつながっているので、経年変化により幌布が劣化して、幌部材の中央部分が垂下するという現象を抑制することができ、幌骨部材に四角螺旋形状の連続幌骨部を用いる効果を損なうこともない。よって、幌部材の下方に位置する連結器と干渉するのも回避される。
【００１９】
前記反力吸収手段は、筒状部材と、該筒状部材の中心孔にスライド可能に挿通された軸部材とを有し、前記筒状部材又は軸部材の一方に前記端部幌骨部が、他方に前記連続幌骨部がそれぞれ結合されているように構成することができる。
【００２０】
さらに、そのような反力吸収手段は、その内部に、アキュムレータを内蔵するようにすれば、幌部材を最適な形状に保持することが実現される。
【００２１】
ところで、そのような構造において用いられる四角螺旋形状の部材は、線材を一定ピッチでもって四角螺旋形状に巻くことで形成することになるが、幌部材の上下左右側面部のいずれにおいても幌骨部材が、長さ方向において傾斜した状態となると、車両の側方から見た場合の見栄えが低下するのに加えて、幌布が従来の場合に比べて折り込みにくくなり、長さ方向において伸縮しにくい構造になってしまう。
【００２２】
そこで、連続幌骨部が、前記幌布の上下面部で車両長手方向及び車両幅方向に対して傾斜し、前記幌布の左右両側面部で鉛直方向に向くように構成とすることもできる。
【００２３】
このようにすれば、車両の側方から見た場合、幌布の左右両側面部では、幌骨部材の連続幌骨部は、鉛直方向に延びているので、従来の四角環状リングを用いている場合と同様に見えるので、見栄えが低下することはない。そして、幌部材の側面部では、幌骨部材の連続幌骨部が鉛直方向に平行に延びるようになっているので、それらの間には幌布が折り込まれやすくなり、その部材を基準として全体が折り込まれるようになり、従来の伸縮機能はほぼ維持される。
【００２４】
さらに、前記連続幌骨部は、繊維強化プラスチックで成形されていることが望ましい。
【００２５】
このようにすれば、金属材料で形成されるよりも繊維強化プラスチックで成形される方が重量が軽減され、全体重量が１／３程度とされる。よって、長年の使用により幌部材の中央部分が垂下するというのが抑制される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。なお、本実施の形態は、幌骨部材の構造を除く点は、従来の技術として説明した図４〜図８に示す構造のものと同一であるので、同一の構成要素については同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図１は本発明に係る鉄道車両用幌部材の構造に用いられる幌骨部材の概略説明図である。
【００２８】
図１に示すように、幌骨部材３１は、中央に位置し四角螺旋形状に形成された連続幌骨部３２と、この連続幌骨部３２の両端部に位置し四角形状の環状リングである端部幌骨部３３とを有する。連続幌骨部３２の各端部は、それぞれ、端部幌骨部３３の角部３３Ａに、ワイヤー等の結合手段（図示せず）を用いて結合され、幌骨部材３１として一体化されている。よって、幌骨部材３１の端部から見ると、４つの角部を有する四角形に見えることになる。なお、前記幌骨部材３１を構成する連続幌骨部３２及び端部幌骨部３３は、軽量化の観点から、共に繊維強化プラスチック、例えば炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などで強化されたプラスチック材で成形されている。
【００２９】
前記連続幌骨部３２は、幌布２の上下面部に対応する部位で車両長手方向及び車両幅方向に対して傾斜する要素３２Ａと、前記幌布２の左右両側面部に対応する部位で鉛直方向に延びる要素３２Ｂとを有し、これらの要素３２Ａ，３２Ｂが周方向において交互に繰り返されように成形されて、最終的には四角螺旋状になるように形成されている。
【００３０】
そして、前記連続幌骨部３２の結合部近傍に、連続幌骨部３２の幌骨方向に作用する反力を吸収緩和する反力吸収手段４１が設けられている。具体的には、前記反力吸収手段４１は、図２に示すように、前記端部幌骨部３３の角部に結合される連続幌骨部３２の一部も兼ねる線状要素４１ａと、該線状要素４１ａがスライド可能に挿通される円筒状部材４１ｂとを有し、該円筒状部材４１ｂに、前記連続幌骨部３２の残部が結合されている。線状要素４１ａと円筒状部材４１ｂとの関係は、幌骨方向の反力を吸収することができるように幌骨方向においては相対移動可能であるが、それに直交するＸ軸方向及びＺ軸方向においては適度に拘束され、幌部材の垂下量を減少させるように配慮されている。尚、前記反力吸収手段４１は、線状要素４１ａを円筒状部材４１ｂ内にスライド可能に挿通することでそれらが相対移動可能となる構成としているが、本発明は、それに限定されるものではなく、レール式、ガイド式で、相対移動可能となる構成とすることも可能である。また、線状要素４１ａと円筒状部材４１ｂとのスライド範囲（相対移動許容範囲）は、幌部材の動作範囲に基づいて決定される。さらに、前記反力吸収手段４１（線状要素４１ａ、円筒状部材４１ｂ）も、前記幌骨部材３１（連続幌骨部３２、端部幌骨部３３）と同様に、軽量化の観点から、繊維強化プラスチック（例えば炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維などで強化されたプラスチック材）で成形することもできる。
【００３１】
上記のように構成すれば、車両が曲線軌道を走行する場合や、車線変更をする場合等において、車両の連結部が異常な動きをすると、前記幌骨部材３１が四角螺旋状の連続幌骨部３２を有するため、幌骨部材３１、特に連続幌骨部３２と端部幌骨部３３の結合部分付近に大きな力が作用することになるが、反力吸収手段４１の線状要素４１ａの円筒状部材４１ｂに対する相対移動により、前記反力が吸収緩和され、前記反力が幌骨部材の連続幌骨部と端部幌骨部との結合部分に悪影響を与えるということが回避される。よって、幌骨部材３１の耐久性が向上し、長期間にわたって使用することができる。
【００３２】
また、車両の側方から見た場合、幌布２の左右両側面部では、幌骨部材３１の連続幌骨部３２は、鉛直方向に延びているので、従来の幌骨部材として四角環状リングを用いている構造の場合と同様に見えるので、見栄えが低下することはない。そして、幌部材の側面部では、幌骨部材３１の連続幌骨部３２が鉛直方向に平行に延びるようになっているので、それらの間には幌布２が折り込まれやすくなり、その部分を基準として全体が折り込まれるようになり、従来の伸縮機能はほぼ維持される。
【００３３】
また、幌骨部材３１は、四角形状の環状リングである端部幌骨部３３を端部に有し、幌部材としては連続幌骨部３２の構造を除き従来の構造と同一であるので、新造の車両だけでなく、既存の車両に対しても取り付けることができるようになり、互換性が生ずる。また、端部幌骨部３３の角部に連続幌骨部３２の端部をワイヤー等の結合手段（図示せず）を用いて結合するようにしているので、連続幌骨部３２の伸縮機能を損なうことなく、連続幌骨部３２及び端部幌骨部３３を一体的に結合して幌骨部材３１を構成することが実現できる。
【００３４】
さらに、幌骨部材３１を構成する連続幌骨部３２及び端部幌骨部３３を共に繊維強化プラスチックで成形しているので、金属材料の四角環状リングを用いる従来の構造に比べて、重量が大幅に軽減され、全体重量が１／３程度となる。よって、この点からも、幌部材の中央部分の垂下を抑制する上で有利となる。さらに、前記反力吸収手段４１も、繊維強化プラスチックで成形すれば、より軽量化の点で有利となる。
【００３５】
また、幌骨部材３１は四角螺旋形状でつながっているので、経年変化により幌布２や垂れ止め布１８が劣化しても、幌部材の中央部分が垂下するという現象を抑制することも実現される。よって、幌部材の下方に位置する連結器と干渉するのも回避される。
【００３６】
前記実施の形態においては、前記幌骨部材を構成する連続幌骨部及び端部幌骨部を共に繊維強化プラスチックで構成しているが、幌骨部材の構成要素として占める割合が大きい連続幌骨部だけを繊維強化プラスチックで成形するようにしてもよい。
【００３７】
また、前記反力吸収手段４１内には、線状要素４１ａの端部と円筒状部材４１ｂの内底面との間には線状要素４１ａと円筒状部材４１ｂとが一定の範囲で相対移動できるように空間部が形成されているので、図３に示すように、その空間部にバネ部材４２（アキュムレータ）を設けることもできる。そのようにすれば、幌骨方向の反力は、バネ部材４２の伸びや縮みとして吸収され、前記反力が作用しなくなったときには、バネ部材４２の弾発力により、反力吸収手段４１の線状要素４１ａと円筒状部材４１ｂとの位置関係がもとの状態に復帰されるようになるので、幌部材の形状を常時最適形状に保持させるようにすることができる。また、この場合、バネ部材４２を用いる反力吸収手段に代えて、エアーやオイルを用いたシリンダ（ダンパー）構造の反力吸収手段とすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００３９】
本発明に係る鉄道車両用幌部材の構造は、連続幌骨部と端部幌骨部との結合部分付近に幌骨方向の反力を吸収する反力吸収手段を設けているので、前記連続幌骨部と端部幌骨部との結合部分に力が作用することとなっても、前記反力吸収手段によって前記力が吸収緩和され、前記結合部分に悪影響を与えることがなく、長期間にわたって使用することが可能となる。しかも、前記幌骨部材が、両端部に四角形状の環状リングである端部幌骨部を有するので、幌部材の端部構造は従来の四角環状リングを用いる場合と同様の構造とすることができ、既存の車両に対しても用いることができるようにすることができる。また、端部幌骨部の角部に連続幌骨部を結合するようにしているので、連続幌骨部の伸縮機能を損なうことなく、連続幌骨部及び端部幌骨部を一体的に結合することを実現できる。それに加えて、幌骨部材は四角螺旋形状の連続幌骨部を有するので、経年変化により幌布が劣化して、幌部材の中央部分が垂下するという現象を抑制し、幌部材の下方に位置する連結器と干渉するのを回避することができるという効果も併せて有することになる。
【００４０】
また、そのような反力吸収手段を、筒状部材と、該筒状部材の中心孔にスライド可能に挿通された軸部材とを有し、前記筒状部材又は軸部材の一方の側に前記端部幌骨部との結合側が、他方の側に前記端部幌骨部との結合側がそれぞれ結合されているように構成すれば、簡単な構造で、前記端部幌骨部との結合部分付近に作用する幌骨方向の反力を吸収緩和することができる。
【００４１】
さらに、その反力吸収手段が、その内部に、アキュムレータを内蔵するようにすれば、幌部材を常時最適な形状に保持するもできる。
【００４２】
また、車両の側方から見た場合、幌布の左右両側面部では、幌骨部材の連続幌骨部が、鉛直方向に延びるようにすれば、見栄えが低下することはないし、幌部材の側面部で、幌骨部材の鉛直方向に平行に延びる部分の間には幌布が折り込まれやすくなるので、その部分を基準として幌布全体を折り込むようにすれば、従来の伸縮機能をほぼ維持することができる。
【００４３】
その場合において、さらに、前記連続幌骨部を繊維強化プラスチックで成形するようにすれば、金属材料で形成する場合よりも重量を軽減することができ、長年の使用により幌部材の中央部分が垂下するという現象を抑制する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄道車両用幌部材の構造に用いられる幌骨部材の概略説明図である。
【図２】本発明に係る反力吸収手段の説明図である。
【図３】同反力吸収手段の変形例の説明図である。
【図４】本発明に係る鉄道車両用幌部材の一部省略側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線方向の矢視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図８】従来例についての図１と同様の図である。
【図９】従来例から考えられる構造についての図１と同様の図である。
【符号の説明】
３１ 幌骨部材
３２ 連続幌骨部
３３ 端部幌骨部
４１ 反力吸収手段
４２ バネ部材

Claims (5)

1. 幌布に幌骨部材が伸縮可能なるように設けられてなり、２つの車両の通路口を、それらの間を移動可能に連通する鉄道車両用幌部材の構造であって、
   前記幌骨部材は、中央部に位置し四角螺旋形状に形成された連続幌骨部と、両端部に位置し四角形状の環状リングである端部幌骨部を有し、該端部幌骨部の角部に、前記連続幌骨部の端部が結合されてなり、
   前記連続幌骨部は、前記端部幌骨部との結合部分付近に、前記連続幌骨部の幌骨方向の反力を吸収する反力吸収手段が設けられていることを特徴とする鉄道車両用幌部材の構造。
2. 前記反力吸収手段は、筒状部材と、該筒状部材の中心孔にスライド可能に挿通された軸部材とを有し、
   前記筒状部材又は軸部材の一方に前記端部幌骨部が、他方に前記連続幌骨部がそれぞれ結合されている請求項１記載の鉄道車両用幌部材の構造。
3. 前記反力吸収手段は、その内部に、アキュムレータを内蔵するものである請求項１又は２記載の鉄道車両の幌部材の構造。
4. 前記連続幌骨部は、前記幌布の上下面部で車両長手方向及び車両幅方向に対して傾斜し、前記幌布の左右両側面部で鉛直方向に向くように構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道車両用幌部材の構造。
5. 前記連続幌骨部は、繊維強化プラスチックで成形されている請求項４記載の鉄道車両用幌部材の構造。

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