JP4647277B2 - 車両用ドア装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用ドア装置に関し、より詳しくは、全閉時におけるドア外壁と車体外側壁との間の段差を小さくした状態で乗降口を閉塞し、気密構造となるように構成された車両用ドア装置に関するものである。

従来、新幹線等の高速鉄道車両ではトンネル突入時に車内の気圧が急激に上昇しないように、気密扉が採用されている。

一般的な気密扉は、図１２に示すように、車両外壁９０に沿って移動する扉部９１を有し、この扉部９１は戸袋に完全に収納されている扉全開位置と、乗降口９０ａを閉じている扉全閉位置との間で移動するようになっている。

詳しくは、扉部９１は、乗降口９０ａ上部の天井内９１ａに設けられたガイドレール９２に対しブラケット９３を介して吊持されており、そのブラケット９３に設けられた走行輪９４がガイドレール９２上を転動することにより、前後方向にスライド移動することができるようになっている。なお、ガイドレール９２は支軸９５を中心として矢印ａ−ｂ方向に揺動可能である。

９６は扉開閉用アクチュエータとしての空気圧シリンダであり、そのロッドは上記ブラケット９３に接続されている。したがって、空気圧シリンダ９６のロッドが伸長すると扉部９１が開動作し、この逆にロッドが縮小すると扉部９１が閉動作する。

また、この種の気密扉は、扉部９１が閉じられた時点で４個の扉押えシリンダ９７ａ，９７ｂ及び９８ａ，９８ｂの各ロッドが矢印ｃ方向に一斉に伸長し、乗降口９０ａの周縁部に設けられている気密シール部９９に扉部９１を押し付け、その押圧力によってトンネル突入時の衝撃的な外圧に対抗するようになっている。（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−５７７６４号公報（第(２)−(３)頁、第８図）

ところで最近の高速鉄道車両、例えば新幹線の先頭車両は、空気抵抗をより小さくするために先端部を流線形にしてロングノーズ化し車体の天井を低くする傾向にある。そのため、従来は、気密扉装置の主要部品、具体的には、ドアレール、ドア駆動装置、戸閉スイッチ等を乗降口上方の天井部分に収納していたが、その収納スペースが確保できなくなりつつある。さらに、走行安定性を向上させるために低重心化も要望されていることから、従来の吊下げ式の気密扉に代わる新しい構成の気密扉が要望されている。

また、従来の気密扉では、扉部を扉押出し位置から引込み位置（気密位置）まで横移動させる機構が大掛かりなものになるという問題もあり、加えて車内の圧力が外気圧に比べて高い場合に気密解除時における扉部の気密弛み動作が安定しないという問題もある。

本発明は以上のような従来の車両用気密扉における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は、天井部分に気密扉の駆動装置を収納するスペースが確保できない車両に取り付け可能な車両用ドア装置を提供することにあり、第二の目的は扉部の気密弛み動作をシンプルな構成で確実に行うことのできる車両用ドア装置を提供することにある。

本発明は、車体側壁に設けられた乗降口を開閉するためのドアと、このドアを車体側壁に沿って開位置から閉位置にまたはその逆に案内するドアレールと、ドアを開位置と閉位置との間で移動させるドア駆動手段と、ドアが閉位置に移動した後、上記乗降口の周縁部に上記ドアが圧接される状態の気密位置にさらにそのドアを移動させるドア押圧手段とを備えてなる車両用ドア装置において、車体の底板とその底板上に支持された床板との間にドアレールおよびドア駆動手段が収納されるとともに、ドアレール上を摺動する摺動体と、この摺動体とドアの下部との間に介在して両者を車体幅方向に相対移動させる横移動機構が備えられ、上記横移動機構が、上記摺動体に設けられ車体幅方向に配置されたスライドレールと、このスライドレールに案内されて摺動する摺動ブロックとを有し、この摺動ブロックに上記ドアの下部が固定されている車両用ドア装置である。

本発明において、上記摺動体に設けられるスライドレールを、車体内側に向けて先下がりに傾斜すれば、ドア押圧手段による押圧力を解除するとドアの自重によりスライドレールに沿ってドアが斜め下方向に移動し自動的に気密が解除される。

本発明において、上記摺動体に設けられるスライドレールを略水平に配置した場合、上記したようなドアの自重による横移動が望めないため、スライドレールを摺動する摺動ブロックをドア駆動手段のドア閉動作に連動させてドア閉位置からドア気密位置の近傍まで案内するガイド手段を、車体の底板とその底板上に支持された床板との間に備えることが好ましい。

そのガイド手段として、車体側壁に沿って配置されるリニアレール部およびこのリニアレール部と連続する状態で乗降口に向けて湾曲する湾曲レール部からなるガイドレールと、上記摺動ブロックと接続された状態でガイドレールに案内されるローラとを有し、ドア開閉動作においては摺動ブロックを介して摺動体と連動するローラをリニアレール部で移動させることによってドアを車体側壁から一定距離内側に離間させ、ドアを気密または気密解除する場合にはローラを湾曲レール部で移動させることにより、乗降口に対してドアを近づけまたは遠ざけるように構成することができる。

また、この場合、上記ドアの上方側に、車体側壁の内面から一定距離離した状態で且つ車体側壁に沿って上側ガイドレールを設け、ドアの内面にドアを上側ガイドレールに導く導入部およびその上側ガイドレールを摺動する摺動部を有する被ガイド部を備え、導入部は、ドア押圧手段による押圧が解除されドア駆動手段がドアの開動作を開始した場合にそのドア駆動手段の駆動力を利用して被ガイド部を上側ガイドレールに導き、ドアの上部を乗降口の周縁部から強制的に引き離すように構成することができる。

本発明において、上記ドア押圧手段は、ドアの気密状態が得られる第一の押圧力と、この第一の押圧力よりも所定量低い第二の押圧力とを切り換えて、ドアを押圧するように構成することが好ましい。

それにより、例えば停止中のドア閉時には第二の押圧力で乗降口の周縁部と当接させれば、戸挟みが発生しても自力で簡単にドアから離脱することができ、走行中のドア全閉時には第一の押圧力でドアを押圧すれば、気密を確保することができる。

本発明において、上記ドア押圧手段は、複数のシリンダと、このシリンダが伸長することによりドアに対して進退する押圧部と、圧源と、この圧源からの流体圧を直接、第一の押圧力としてシリンダに供給する第一切換位置と圧源からの流体圧を減圧して第二の押圧力としてシリンダに供給する第二切換位置とを有する切換弁と、から構成することができる。

本発明において、上記ドアの戸先側上部に対応する車体フレームに、ドアと当接してそのドアが閉じられたことを検知する戸閉め検知手段を設ければ、ドアレールが下方に配置される一方で戸閉め検知手段は戸挟みが生じた場合に隙間が最も広がる上方に配置されることになり、戸閉めの検知精度を向上させることができる。

以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、車両用ドア装置において、車体の底板とその底板上に支持された床板との間にドアレールおよびドア駆動手段を収納し、ドアレール上を摺動する摺動体に、ドアの下部を支持した状態でそのドアを車体幅方向に自在に移動させる横移動機構を備えたため、天井部分に駆動装置を収納するスペースを確保することができない例えば流線形の車体に対し、気密構造のドア装置を取り付けることができる。また、駆動機構を車体の下部に配置することによって低重心化が図れるため、走行安定性が向上する。

そして、横移動機構を、摺動体に設けられ車体幅方向に配置されたスライドレールと、このスライドレールに案内されて摺動する摺動ブロックとで構成したため、ドア開閉機構とドア押え機構を集合配置することができ、ドア装置の構成のコンパクト化が図れる。

請求項２の発明によれば、上記摺動体におけるガイドレールを、車体内側に向けて先上がりに傾斜したため、ドア押圧手段による押圧力を解除するとドアの自重によりスライドレールに沿ってドアが離間するため、自動的に気密を解除することができる。

請求項３の発明によれば、スライドレールを略水平に配置し、このスライドレールを摺動する摺動ブロックをドア閉位置からドア気密位置の近傍まで案内する案内手段を備えたため、ドア押え機構はドアを気密する押圧力のみ発生するものでよく、ドア押え機構の構成を簡単にすることができる。

請求項４の発明によれば、リニアレール部と湾曲レール部とを有する簡単な構成のガイドレール内でローラを移動させることにより、ドアを乗降口に対して近づけ、または遠ざけることができる。

請求項５の発明によれば、被ガイド部７７の導入部７７ａを介してドア３をそのドア３から一定距離離れた上側ガイドレール７６に案内するようにしたため、ドア３の離間動作を確実に行うことができる。

請求項６および７の発明によれば、ドア押圧手段をドアの気密状態が得られる第一の押圧力と、この第一の押圧力よりも所定量低い第二の押圧力とを切り換えてドアを押圧することができるように構成したため、ドアを閉じ始めるときに戸挟みが発生しても自力で簡単にドアから離脱することができ、ドア全閉時にはドアの気密を確保することができる。

請求項８の発明によれば、ドアの戸先側上部に対応する車体フレームに、ドアと当接してそのドアが閉じられたことを検知する戸閉め検知手段を設けたため、ドアレールが下方に配置される一方で戸閉め検知手段は戸挟みが生じた場合に隙間が最も広がる上方に配置されることになり、戸閉めの検知精度を向上させることができる。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る車両用ドア装置の第一実施形態を示したものである。

なお、本実施形態は、ドア装置の上部にドア駆動機構等を収納するためのスペースを確保することが困難である、例えば新幹線等の先頭車両に適用した場合を例に取って説明している。

同図において、車両側壁１に乗降口２が設けられており、その車両側壁１に沿ってドア３が左右方向（矢印Ａ方向）に移動することにより乗降口２を開閉するようになっている。なお、図ではドア３が全開している状態を示している。

このドア３に対向するようにして車体内部には窓枠状のフレーム枠４が設置されている。

このフレーム枠４は乗降口２の左右両側であって車体の天板と底板を接続している縦枠部４ａおよび４ｂを有し、両縦枠部４ａ，４ｂに４個のドア押え装置（ドア押圧手段）５〜８が配設されている。

第一実施形態におけるドア押え装置５〜８は、シリンダの押圧力によって閉位置にあるドア３を気密位置まで移動させるようになっており、ドア３が閉じられた後にドア押え装置のカムレバー５ａ〜８ａが進出し、ドア３は乗降口２の周縁部に設けられた気密シール９に押し付けられる。このようにして気密が確保されたドア３は、トンネル突入時に発生する衝撃的な外圧に対抗することができるようになっている。なお、４ｃは縦枠部４ａおよび４ｂの各上部を接続している上枠部である。

ドア３の内壁には、ドア３が閉じられた状態で上記カムレバー５ａ〜８ａと対応する位置に当板３ａ〜３ｄが貼着されている。

１０は床板であり、この床板１０と車体底板（図示しない）との間にドア３を開閉するための駆動機構（ドア駆動手段）が収納されている。

駆動機構は、車体側壁１と平行に配置されたドアレール１１と、このドアレール１１上を摺動する摺動部（摺動体）１２と、この摺動部１２を矢印Ａ方向に移動させる空気圧シリンダ１３とを有し、上記摺動部１２にドア３の下部プレート３ｅが支持されている。

次に、各部の構成について詳しく説明する。

図２は、図１に示した上記駆動機構を矢印Ｂ方向から見たものであり、図２(ａ)はドア３が閉じられる前の状態を示し、図２(ｂ)はドア３が閉じられた状態を示している。

まず、図２(ａ)において、１４は左右の縦枠部４ａおよび４ｂの各下部を接続している基板であり、この基板１４上に上記レール１１、空気圧シリンダ１３等が固定されている。なお、この基板１４はフレーム枠４の下枠部としても機能している。

ドアレール１１は、基板１４に対してボルト（図示しない）で固定される帯板状の取付座１１ａと、この取付座１１ａに形成された凹溝に対しボルト１５を介して取り付けられるドアレール部１１ｂとから構成されている。

このドアレール部１１ｂ上を摺動する摺動部１２は、ドアレール部１１ｂと係合する凹溝を下向きに備えた摺動ブロック１２ａと、この摺動ブロック１２ａ上にボルト１６を介して固定されたドア押圧ガイド１２ｂとから構成されている。

このドア押圧ガイド１２ｂは、摺動ブロック１２ａから乗降口２に向けて鉤状に突出する突出部１２ｃを有し、この突出部１２ｃの上面は水平に、下面は車内側に向けて先下がりの傾斜面１２ｄに形成されている。この傾斜面１２ｄに押圧用レール（スライドレール）１２ｅが車幅方向に取り付けられている。図中、１７は押圧用レール１２ｅを傾斜面１２ｄに固定するためのボルトである。

押圧用レール１２ｅにはこの押圧用レール１２ｅをガイドとして矢印Ｃ方向にスライド移動するスライドブロック（摺動ブロック）１２ｆが備えられており、このスライドブロック１２ｆにドア３の下部プレート３ｅ（図２(ｂ)参照）が固定されている。

上記押圧用レール１２ｅ及びスライドブロック１２ｆはドア３を車体幅方向に自在に移動させる横移動機構として機能する。

なお、下部プレート３ｅはドア３の下端部に対して接続される縦プレート部３ｆと、この縦プレート部３ｆから突出部１２ｃの下側にもぐり込むようにしてＬ字状に折り曲げられた傾斜プレート部３ｇから構成されている。

この傾斜プレート３ｇの傾斜角θは、突出部１２ｃにおける傾斜面１２ｄの傾斜角θと一致している。

上記構成により、ドア３は傾斜配置された押圧用レール１２ｅに沿って矢印Ｃ方向にスライド移動することができるため、ドア押え装置５〜８のカムレバー５ａ〜８ａによって押圧されていないときは、自重で斜め下方向（矢印Ｄ方向）に移動し、図２(ａ)に示す位置で停止することになる。

一方、ドア押え装置５〜８のカムレバー５ａ〜８ａが迫り出してドア３を乗降口２に向けて押圧すると、スライドブロック１２ｆは押圧用レール１２ｅに沿って斜め上方向（矢印Ｅ方向）に移動する。それにより、乗降口２はドア３によって塞がれることになる。

図３は上記ドア押え装置５〜８の構成を、ドア押え装置５を代表して示したものであり、図１の矢印Ｆ方向から見たものである。

図３において、縦枠部４ａの外側にはドア押え装置５の取付位置を調整するための補助フレーム４ｄが設けられており、この補助フレーム４ｄに空気圧シリンダ５ｂが縦方向に固定されている。

この空気圧シリンダ５ｂのロッド５ｃの先端は、回転軸５ｄを中心として矢印Ｇ方向に揺動するカムレバー５ａの後端５ｅに連結されている。カムレバー５ａの先端にはローラ５ｆが備えられており、このローラ５ｆは、ドア３を閉動作する際に当板３ａ（図１参照）上を転動するようになっている。また、カムレバー５ａが二点鎖線で示す退避位置に移動するとリミットスイッチ１８によって検知されるようになっている。

図４は上述した駆動機構を平面から見たものである。

同図において、ドアレール１１上を摺動する摺動ブロック１２ａの左右両側に一対の突出部１２ｃが平行に配置されており、この突出部１２ｃの下面に取り付けられた各押圧用レール１２ｅ，１２ｅをガイドとして二つのスライドブロック１２ｆ，１２ｆが前後方向に移動するようになっている。

この二つのスライドブロック１２ｆ，１２ｆに跨がるようにしてそれらの下面に、ドア３の傾斜プレート部３ｇが固定されている。

したがって、ドア３と突出部１２ｃと摺動ブロック１２ａはドア開閉動作時に一体として左右方向に移動する。

摺動ブロック１２ａの右側端部１２ｇには車内側に向けてＬ字形に形成された接続金具２０が取り付けられており、この接続金具２０には貫通孔を備えたアーム部２０ａが備えられている。

一方、ドアレール１１と平行に空気圧シリンダ１３が配置されており、そのロッド１３ａの先端部に形成された雄ねじ部は、上記アーム部２０ａの貫通孔を左右方向に軸通し、ナット２０ｂおよび２０ｃを用いてそのアーム部２０ａに固定されている。

したがって、空気圧シリンダ１３のロッド１３ａが伸長すると、接続金具２０を介して摺動ブロック１２ａがドアレール１１上を右方向に移動する。また、伸長させたロッド１３ａを縮小させると、接続金具２０を介して摺動ブロック１２ａがドアレール１１上を左方向に移動する。それにより、ドア３が開閉する。

図５はドア３の上部の構成を平面から見たものであり、実線で示したドア３は閉位置気密動作前のドア３の位置、二点鎖線で示したドア３は閉位置気密動作後のドア３の位置をそれぞれ示している。

上枠部４ｃの左側端部には戸閉めスイッチ（戸閉め検知手段）３０がブラケット３１を介して固定されており、この戸閉めスイッチ３０の接触子３０ａをオンするためのスイッチ押し板３２がドア３の上部左側に設けられている。

上記スイッチ押し板３２は、ドア３の左側上縁から若干突出するプレート部３２ａと、このプレート部３２ａの上部から左方向に鉤状に延設された押し片３２ｂとからなり、この押し片３２ｂは、前後方向の仮想線Ｍに対して角度θ１だけ先が広がった状態で延設されており、ドア３が二点鎖線で示す全閉位置に移動したときに接触子３０ａをオンするようになっている。

図６は上記戸閉めスイッチ３０とスイッチ押し板３２の配置を側面から見たものである。

同図において、ドア３が矢印Ｈ方向に押圧されて閉動作する過程でスイッチ押し板３２は実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動する。この移動経路に戸閉めスイッチ３０が配置されている。

また、床板１０下部に駆動機構を収納した本実施形態において戸閉めスイッチ３０を、ドア３の上側に配置すると以下の利点がある。すなわち、ドア３を下から支持する構成において、仮にドア３に異物が挟まるとドア３の上方にいくほど隙間が大きくなる。したがって、隙間の最も大きくなるドア３の上部に戸閉めスイッチ３０を配置すれば、ドア３の閉状態を確実に検知することができる。

図７は、上記したドア押え装置５〜８および駆動機構を駆動させる空気圧回路を示したものである。

同図において、空気圧源４０からの空気圧は、フィルタ４１、ドアコック４２を通じて空気圧供給路４３に供給される。

この空気圧供給路４３には、ドア３を開閉させる空気圧シリンダ１３とドア押え装置５を駆動させる空気圧シリンダ５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂが接続されている。

上記空気圧シリンダ１３に供給される空気圧は、電磁切換弁４４によってその方向および流量が制御されるようになっている。

電磁切換弁４４は、車両に備えられているドア制御盤のドア開スイッチ（図示しない）を押すと、ドア開信号Ｓ１がソレノイド４４ａに作用してａ位置に切り換わり、ドア閉スイッチを押すとドア閉信号Ｓ２がソレノイド４４ｂに作用してｂ位置に切り換わるようになっている。ａ位置に切り換わると空気圧シリンダ１３のヘッド側１３ｂにチェック弁４５ａを通じて空気圧が導入されてロッド１３ａが伸長し、また、ｂ位置に切り換わると空気圧シリンダ１３のロッド側１３ｃに空気圧が導入されてロッド１３ａが縮小する。

ロッド１３ａには図４に示したようにドア３を開閉させるための接続金具２０が取り付けられているため、そのロッド１３ａの伸縮動作によってドア３が開閉する。

なお、図中、４５ｂは閉速度調整ネジ、４５ｃは開速度調整ネジ、４６ａは開クッション調整ネジ、４６ｂは閉クッション調整ネジである。また、４７は消音器である。

また、空気圧供給路４３には空気圧の流れ方向に給排電磁弁４８と切換電磁弁４９が直列に接続されている。

給排電磁弁４８はｃ位置とｄ位置に切り換わるようになっており、ｃ位置では空気圧を連通させ、ｄ位置では空気圧を遮断する。

ｃ位置を通過した空気圧は切換電磁弁４９に供給され、この切換電磁弁４９はｅ位置（第二切換位置）とｆ位置（第一切換位置）に切り換わるようになっている。ｅ位置では空気圧は後段の減圧弁５０に導入され出口側圧力が入力側圧力に対し所定の差だけ減圧された後、各空気圧シリンダ５ｂ〜８ｂに供給される。一方、切換電磁弁４９のソレノイド４９ａに信号Ｓ３が与えられてｆ位置に切り換えられると空気圧は直接、各空気圧シリンダ５ｂ〜８ｂに供給される。

すなわち、上記給排電磁弁４８は、気密状態が得られる第一の押圧力を発生させ、上記減圧弁５０は第一の押圧力よりも所定量低い押圧力を第二押圧力として発生させ、上記切換電磁弁４９は、ドアを押圧する押圧力を第二押圧力から第一押圧力に切り換えるように機能する。

上記信号Ｓ３とは例えば、車両が所定の速度に達したことを検知して出力される車速検知信号である。また給排電磁弁４８をｄ位置に切り換える信号Ｓ４は、例えば戸閉めスイッチ３０がオンで且つ電磁切換弁４４がドア閉じ側に動作している場合に与えられる。

なお、５１は扉全閉位置のときに連通状態（図７に示す状態）になる切換弁、５２ａは押え速度調整ネジ、５２ｂは弛み速度調整ネジである。

上記空気圧回路では、ドア３を押圧する押圧力を切換電磁弁４９によって切り換えるように構成したため、ドア３を閉じる場合には、所定量減圧された空気圧、すなわち気密押圧力よりも低い押圧力でドア３を閉じることができ、万一、ドア３に物や体の一部が挟まれても自力で外すことができ安全性を高めることができる。また、車両が走行し始めて所定の速度に達すると気密押圧力でドア３が押圧され気密を確保することができる。

なお、本発明のドア駆動手段は、上記実施形態では空気圧シリンダで構成したが、これに限らず、電動モータとその出力軸に接続されたボールねじとによって構成することもできる。

また、本発明のドア押圧手段は、上記実施形態では空気圧シリンダ等で構成したが、これに限らず、空気圧を油圧に変換し、その変換した圧油で作動する油圧シリンダで構成することもできる。

また、本発明の横移動機構は、上記実施形態ではスライドレールを傾斜した状態で配置することにより、乗降口から一定距離離れドアを開閉方向に移動させることができる位置まで自動的に戻すように構成したが、これに限らず、スライドレールを水平に配置し、ドアを専用のシリンダを用いて乗降口から引き離し、ドアを開閉方向に移動させることができる位置まで戻すように構成することもできる。

また、上記実施形態ではスライドレール１２ｅを突出部１２ｃの下面に取り付けることにより、塵芥の影響を受けずに、しかも横移動機構のコンパクト化を実現したが、床下に十分なスペースがあり防塵対策が施されていれば、スライドレール１２ｅを突出部１２ｃの上面または側面に傾斜した状態で取り付けることもできる。

図８は本発明に係る車両用ドア装置の第二実施形態を示したものであり、駆動機構を平面から見たものである。

同図に示す構成が先に説明した第一実施形態と異なる点は、横移動機構がドア３を略水平方向に移動させることである。なお、同図において図４と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図８において、ドアレール１１上を摺動する摺動ブロック１２ａの左右両側には一対の突出部６０ａ，６０ａが平行（前後方向に）に配置されており、これらの突出部６０ａの下面に取り付けられた押圧用レール６０ｂ，６０ｂをガイドとして二つのスライドブロック６０ｃ，６０ｃが前後に移動できるようになっている。

これらの二つのスライドブロック６０ｃ，６０ｃに跨がるようにしてそれらの下面に、ドア３の下部から略水平方向に延設されたプレート部３ｈが固定されている。したがって、ドア３が固定されているスライドブロック６０ｃ，６０ｃと突出部６０ａ，６０ａとは押圧用レール６０ｂ，６０ｂを介して前後に相対移動し、また、突出部６０ａ，６０ａは摺動ブロック１２ａの移動に伴って左右方向に移動するようになっている。

空気圧シリンダ１３のロッド１３ａが右方向に伸長すると、接続金具２０を介して摺動ブロック１２ａがドアレール１１上を右方向に移動する。また、これとは逆に、伸長させたロッド１３ａを左方向に縮小させると、接続金具２０を介して摺動ブロック１２ａがドアレール１１上を左方向に移動する。それにより、ドア３が開閉する。なお、図中、実線で示したドア３はドア閉位置の前側にある気密位置に移動した場合、二点鎖線で示したドア３は全開位置に移動した場合をそれぞれ示している。

車両側壁１とドアレール１１の間にはガイドレール６１が樋状に設けられている。このガイドレール６１は、車両側壁１に沿って配置されるリニアレール部６１ａと、そのリニアレール部６１ａの戸閉め側（図の左側）端部において乗降口２に向けて湾曲する湾曲レール部６１ｂとが連続して形成されている。

６２はガイドレール６１の溝内を転動するローラであり、このローラ６２は三角形状のブラケット６３を介して後述するドア下部プレート３ｈに取り付けられている。

上記駆動機構を矢印Ｉ方向から見た側面図を図９に示す。

同図(ａ)は、ローラ６２がリニアレール部６１ａに位置する状態、すなわち、ドア３の気密が解除された状態を示し、同図(ｂ)はローラ６２が湾曲部６１ｂの先端に位置する状態、すなわち、ドア３の気密状態を示している。なお、両図において図２と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

まず、図９(ａ)において、ドアレール１１上を摺動する摺動部６４は、ドアレール１１と係合する凹溝を下向きに備えた摺動ブロック６４ａと、この摺動ブロック６４ａ上に固定されたスペーサ６４ｂと、このスペーサ６４ｂ上から乗降口２に向けて水平に突出するドア押圧ガイド６４ｃとを有し、それぞれボルト６５（図９(ｂ)参照）によって接続されている。

上記ドア押圧ガイド６４ｃの下面には押圧用レール６０ｂが固定されており、この押圧用レール６０ｂをスライドブロック６０ｃが前後方向（矢印Ｊ方向）に摺動するようになっている。

スライドブロック６０ｃにはドア３の下部から内側に向けてＬ字状に折曲られたドア下部プレート３ｈが固定されている。

上記押圧用レール６０ｂ及びスライドブロック６０ｃはドア３を前後方向（車体幅方向）に自在に移動させる横移動機構として機能する。

また、基板１４の前側端部にはスペーサ６７とＬ字形の取付金具６８ａが、ボルト・ナット６９を介して固定されており、その取付金具６８ａの縦板部に上記したガイドレール６１が取り付けられている。なお、ガイドレール６１は、その長手方向端部に配設された二つの取付金具６８ａ，６８ｂ（図８参照）によって基板１４と取付板７０にそれぞれ固定されている。

上記ガイドレール６１はＬ形鋼６１ａ，６１ｂを組み合わせることによって樋状に構成されており、その凹溝６１ｃ内をローラ６２が走行するようになっている。

ローラ６２の回転軸６２ａはブラケット６３を介してドア下部プレート３ｈの水平板部３ｈ′に固定されている。

このようにスライドブロック６０ｃとドア下部プレート３ｈとローラ６２は一体に固定されており、押圧用レール６０ｂを矢印Ｊ方向に摺動するようになっている。なお、図中、７１は車体底板を示している。

次に、図９(ｂ)において、ローラ６２が湾曲レール部６１ｂの先端部に移動すると、ドア下部プレート３ｈは二点鎖線で示す位置から矢印Ｎ方向に案内され、図１に示したドア押え装置５〜８と同じ構成のドア押え装置によって実線で示す位置に移動し、それにより、ドア３は気密シール９に押圧されて気密状態となり、乗降口が塞がれる。

第二実施形態ではガイドレール６１の溝内でローラ６２を走行させ、湾曲レール部６１ｂにそのローラ６２を案内することによってドア３を気密位置近傍まで移動させることができるように構成されている。したがって、第二実施形態におけるドア押え装置５〜８は、第一実施形態のようにドア３を斜め上方に持ち上げる必要がなく、第一実施形態に比べパワーの低いシリンダでドア３を気密状態にすることができる。

次に、図１０はドア３の上部の構成を示したものであり、(ａ)は平面図、(ｂ)は正面図である。

両図において、上枠部４ｃの左側端部には戸閉めスイッチ７３がＬ字形のブラケット７４を介して固定されており、この戸閉めスイッチ７３の接触子７３ａをオンするためのスイッチ押し部７５がドア３の上部左側に設けられている。

上記スイッチ押し部７５は、ドア３の左側上縁から内側に向けて突出するＬ字状の金具７５ａと、この金具７５ａの先端部に設けられた円形の押圧盤７５ｂとからなり、この押圧盤７５ｂが、接触子７３ａと当接して戸閉めスイッチ７３をオンするようになっている。

また、スイッチ押し部７５の右側にはドア開動作時にドア３を上側ガイドレール７６に案内するための被ガイド部７７が取り付けられている。

上側ガイドレール７６は、乗降口２から内側に離れた状態で車体側壁に沿って設けられており、上枠部４ｃから外向きに延設された帯板状の支持プレート７８の前縁部７８ａに固定されている。

上側ガイドレール７６の左側端部には案内ローラ７９が備えられており、この案内ローラ７９に対し、被ガイド部７７から右側に突出して設けられている導入部７７ａが接触するようになっている。

導入部７７ａは、ドア押圧装置５〜８による押圧が解除され駆動機構がドア３の開動作を開始した場合にその駆動機構の駆動力を利用して被ガイド部７７を上側ガイドレール７６に導き、ドア３の上部を乗降口の周縁部から強制的に引き離すようになっている。

なお、図中、二点鎖線で示したドア３、スイッチ押し部７５および被ガイド部７７は全開位置にある状態を示したものである。

図１１は、第二実施形態におけるドア押え装置および駆動機構を駆動させる空気圧回路を示したものである。なお、先に説明した図７と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

この場合も空気圧シリンダ１３に供給される空気圧は、電磁切換弁４４によってその方向および流量が制御されるようになっている。

電磁切換弁４４がａ位置に切り換わると、空気圧シリンダ１３のヘッド側１３ｂにチェック弁４５ａを通じて空気圧が導入されてロッド１３ａが伸長し、また、ｂ位置に切り換わると空気圧シリンダ１３のロッド側１３ｃに空気圧が導入されてロッド１３ａが縮小する。

また、空気圧供給路４３には空気圧の流れ方向に給排電磁弁４８が直列に接続されている。

給排電磁弁４８はｃ位置とｄ位置に切り換わるようになっており、ｃ位置では空気圧を連通させ、ｄ位置では空気圧を遮断する。ｃ位置を通過した空気圧は各空気圧シリンダ５ｂ〜８ｂに供給される。すなわち、上記給排電磁弁４８は、ドア３の気密状態が得られる押圧力を発生させるようになっている。

なお、給排電磁弁４８をｄ位置に切り換える信号Ｓ４は、例えば戸閉めスイッチ３０がオンで且つ電磁切換弁４４がドア閉じ側に動作している場合に与えられる。

この空気圧回路の構成によれば、図７に示した空気圧回路をよりシンプルにすることができる。

上記構成を有する車両用ドア装置の動作を図８を参照しながら説明する。

ドア開スイッチの押下によってドア開信号Ｓ１が給排電磁弁４８と電磁切換弁４４（図１１参照）に与えられると、給排電磁弁４８はｄ位置に切り換えられ、それによりドア押え装置４〜８による気密動作が解除される。

一方、電磁切換弁４４はａ位置に切り換えられ、空気圧シリンダ１３のヘッド側１３ｂに空気圧が供給される。空気圧シリンダ１３のロッド１３ａが伸長すると、接続金具２０を介して摺動ブロック１２ａが右方向（ドア開方向）に移動する。

この摺動ブロック１２ａの移動に伴ない、その摺動ブロック１２ａに固定されている突出部材６０ａ，６０ａに跨って設けられているドア下部プレート３ｈも右方向に移動を開始する。

このとき、ドア下部プレート３ｈとスライドブロック６０ｃに固定されているローラ６２は、ガイドレール６１の湾曲レール部６１ｂに沿って移動するため、スライドブロック６０ｃは押圧用レール６０ｂに沿って後方に移動する。それにより、ドア３は乗降口２から離間する。

また、ドア３の上部に設けられた被ガイド部７７の導入部７７ａは、ドア３をそのドア３から一定距離離れた上側ガイドレール７６に案内し、ドア３の離間動作を支援する。

ローラ６２がガイドレール６１の湾曲レール部６１ｂからリニアレール部６１ａに移動すると、ドア３は車両側壁１から一定距離離れた状態で車両側壁１に沿って右方向に移動し、全開位置（二点鎖線で示すドア３）で停止する。

次に、ドア閉スイッチを押下すると、ドア閉信号Ｓ２が電磁切換弁４４に与えられてｂ位置に切り換わり、空気圧シリンダ１３のロッド側１３ａに空気圧が供給される。それにより、空気圧シリンダ１３のロッド１３ａが縮小し、摺動ブロック１２ａが左方向（ドア閉方向）に移動する。

この摺動ブロック１２ａの移動に随伴され、突出部材６０ａ，６０ａに跨って設けられているドア下部プレート３ｈも左方向に移動する。このとき、ローラ６２はガイドレール６１のリニアレール部６１ａ内を移動し、ドア３は車両側壁１から一定距離離れた状態で車両側壁１に沿って左方向に移動する。

摺動ブロック１２ａがさらに移動してローラ６２がリニアレール部６１ａから湾曲レール部６１ｂに移動すると、スライドブロック６０ｃは押圧用レール６０ｂに沿って前方に移動する。それにより、ドア３は乗降口２に向けて近づけられる。

また、ドア３の上部に設けられた被ガイド部７７の導入部７７ａは、上側ガイドレール７６との接触状態を維持しつつドア３の乗降口２への移動を許容する。

ドア３が乗降口２の近傍に移動した状態で給排電磁弁４８はｃ位置に切り換えられ、それによりドア押え装置４〜８による気密動作が行われる。

なお、上述した第二実施形態において湾曲レール部６１ｂは、全体をアールで構成することによってドア３を円滑に移動させることができるが、ドア３を車両側壁１と平行な状態で乗降口２に向けて近づけることができるものであれば、直線部分を継ぎ足して全体として湾曲レール部とすることもできる。

本発明に係るドア装置の第一実施形態の全体構成を示す斜視図である。 図１に示すドアの支持構造を拡大して示すＢ矢視図である。 図１に示すドア押え装置の構成を拡大して示すＦ矢視図である。 ドアの駆動機構を示す平面図である。 ドアの上部の構成を拡大して示す平面図である。 ドア閉スイッチの配置を示す側面図である。 ドア駆動機構およびドア押え装置の空気圧回路である。 本発明に係るドア装置の第二実施形態の平面図である。 (ａ)は図８に示すドアの開状態を示す側面図、(ｂ)はドア気密状態を示す側面図である。 (ａ)はドアの上部の構成を示す平面図、(ｂ)はその正面図である。 第二実施形態のドア駆動機構およびドア押え装置の空気圧回路である。 従来の気密扉の構成を示す側面断面図である。

符号の説明

１ 車両側壁
２ 乗降口
３ ドア
４ フレーム枠
５〜８ ドア押え装置
５ａ〜８ａ カムレバー
５ｂ〜８ｂ 空気圧シリンダ
１０ 床板
１１ ドアレール
１２ 摺動部
１２ｂ ドア押圧ガイド
１２ｃ 突出部
１２ｄ 傾斜面
１２ｅ 押圧用レール
１２ｆ 押圧用摺動ブロック
１３ 空気圧シリンダ
１４ 基板

Claims (8)

1. 車体側壁に設けられた乗降口を開閉するためのドアと、このドアを車体側壁に沿って開位置から閉位置にまたはその逆に案内するドアレールと、上記ドアを開位置と閉位置との間で移動させるドア駆動手段と、上記ドアが閉位置に移動した後、上記乗降口の周縁部に上記ドアが圧接される状態の気密位置にさらにそのドアを移動させるドア押圧手段とを備えてなる車両用ドア装置において、
   車体の底板とその底板上に支持された床板との間に上記ドアレールおよび上記ドア駆動手段が収納されるとともに、上記ドアレール上を摺動する摺動体と、この摺動体と上記ドアの下部との間に介在して両者を車体幅方向に相対移動させる横移動機構とが備えられ、
   上記横移動機構が、上記摺動体に設けられ車体幅方向に配置されたスライドレールと、このスライドレールに案内されて摺動する摺動ブロックとを有し、この摺動ブロックに上記ドアの下部が固定されていることを特徴とする車両用ドア装置。
2. 上記摺動体に設けられる上記スライドレールが、車体内側に向けて先下がりに傾斜している請求項１記載の車両用ドア装置。
3. 上記摺動体に設けられる上記スライドレールが略水平に配置され、このスライドレールを摺動する摺動ブロックを上記ドア駆動手段のドア閉動作に連動させてドア閉位置からドア気密位置の近傍まで案内するガイド手段を、車体の底板とその底板上に支持された床板との間に備えた請求項１記載の車両用ドア装置。
4. 上記ガイド手段が、車体側壁に沿って配置されるリニアレール部およびこのリニアレール部と連続する状態で上記乗降口に向けて湾曲する湾曲レール部からなるガイドレールと、上記摺動ブロックと接続された状態で上記ガイドレールに案内されるローラとを有し、ドア開閉動作においては上記摺動ブロックを介して上記摺動体と連動する上記ローラを上記リニアレール部で移動させることによって上記ドアを上記車体側壁から一定距離内側に離間させ、上記ドアを気密または気密解除する場合には上記ローラを上記湾曲レール部で移動させることにより、上記乗降口に対して上記ドアを近づけまたは遠ざけるように構成してなる請求項３記載の車両用ドア装置。
5. 上記ドアの上方側に、上記車体側壁の内面から一定距離離した状態で且つ上記車体側壁に沿って上側ガイドレールを設け、上記ドアの内面に上記ドアを上記上側ガイドレールに導く導入部およびその上側ガイドレールを摺動する摺動部を有する被ガイド部を備え、上記導入部は、上記ドア押圧手段による押圧が解除され上記ドア駆動手段が上記ドアの開動作を開始した場合にそのドア駆動手段の駆動力を利用して上記被ガイド部を上記上側ガイドレールに導き、上記ドアの上部を上記乗降口の周縁部から強制的に引き離すように構成されている請求項３または４記載の車両用ドア装置。
6. 上記ドア押圧手段は、上記ドアの気密状態が得られる第一の押圧力と、この第一の押圧力よりも所定量低い第二の押圧力とを切り換えて、上記ドアを押圧するように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ドア装置。
7. 上記ドア押圧手段が、複数のシリンダと、このシリンダが伸長することにより上記ドアに対して進退する押圧部と、圧源と、この圧源からの流体圧を直接、第一の押圧力として上記シリンダに供給する第一切換位置と上記圧源からの流体圧を減圧して第二の押圧力として上記シリンダに供給する第二切換位置とを有する切換弁と、から構成されている請求項６記載の車両用ドア装置。
8. 上記ドアの戸先側上部に対応する車体フレームに、上記ドアと当接してそのドアが閉じられたことを検知する戸閉め検知手段が設けられている請求項１〜７のいずれかに１項に記載の車両用ドア装置。
   

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