JP5932740B2

JP5932740B2 - 車両用扉の製造方法

Info

Publication number: JP5932740B2
Application number: JP2013187640A
Authority: JP
Inventors: 山元　衆; 衆山元; 弘志森本; 徳之久保田; 河音　義男; 義男河音
Original assignee: アルナ輸送機用品株式会社
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: JP2015054558A

Description

本発明は、列車の如き軌道車両やバスの如き路面車両における乗降口、通路仕切部、個室部出入口、乗務員乗降口等に設けられる車両用扉の製造方法に関する。

一般に、車両用扉は、アルミニウムやその合金等の金属製の車外側及び車内側の面板と、両面板間に挟み込んだアルミニウムハニカム、ペーパーハニカム、金属製骨組み、金属製格子、合成樹脂発泡体等よりなる芯材とを、接着やスポット溶接等によって接合一体化したサンドイッチ構造を有している（特許文献１、非特許文献１）。

特開２００６−６２６３４号公報

日本鉄道車両工業会規格ＪＲＩＳ鉄道車両−側引戸設計標準Ｒ1002：2005 側引戸設計事例付図３，４

しかしながら、前記従来の一般的な車両用扉は、両側面板と芯材との接合による組立てに手間を要することから、製作効率が悪くコスト高になる上、部材点数も多いために寸法精度が出にくく、且つ接合部に経年による外れが発生し易く、耐久信頼性に劣り、またスポット溶接では接合部の外観上の見映えが悪くなって商品価値の低下に繋がり、芯材にペーパーハニカムや合成樹脂発泡体等の可燃性材料を用いたものでは耐火性低下による安全面での問題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、車両用扉として、高効率で容易に組立製作できると共に、高い寸法精度及び耐久信頼性を確保でき、また軽量で外観体裁がよく、安全性及びリサイクル性にも優れたものを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明は、扉本体１に対する表裏の面板を廃し、扉本体１の戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における表板部ｐ２の肉厚ｔ２を中央側における表板部ｐ１の肉厚ｔ１よりも厚く設定すると共に、扉本体１の戸先１ａから戸尻１ｂまでの全体を、扉本体１の幅方向に沿って複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７によって構成することと、このように構成された扉本体１の中央部側に窓開口部１４を開口形成することを含む車両用扉の製造方法において、前記複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７によって構成することは、扉本体１の高さ方向に押出成形することを含む車両用扉の製造方法に係る。

また、上記請求項１の車両用扉の製造方法の好適態様として、請求項２の発明では、請求項１に記載の車両用扉の製造方法において、前記複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７によって構成することは、全体を単一のアルミ押出型材Ｓ１によって構成すること、請求項３の発明では、請求項１に記載の車両用扉の製造方法において、前記複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７によって構成することは、扉幅方向を分割する複数のアルミ押出型材Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７を相互に連結一体化すること、をそれぞれ規定している。そして、請求項４の発明は、請求項３に記載の車両用扉の製造方法において、前記扉幅方向を分割する複数のアルミ押出型材Ｓ４〜Ｓ６は、中央側の広幅中空板体１１０と戸先１ａ側の前縁１２０及び戸尻１ｂ側の後縁１３０とからなり、前記車両用扉の製造方法は、該広幅中空板体１１０の車内側表面に化粧シート１４０を貼着すると共に、前縁１２０及び後縁１３０に該化粧シート１４０の端縁部を押さえる押さえ条片１２１，１３１を設けることを含んでなることを規定している。更に、請求項５の発明では、請求項１〜４の何れかに記載の車両用扉の製造方法において、前記扉本体１の中央部側に窓開口部１４を開口形成することは、該窓開口部１４の周縁に窓中央側へ張出すフランジ部１４ａを形成することを含んであることを規定している。

請求項１の発明に係る車両用扉の製造方法では、戸先１ａから戸尻１ｂまでの扉本体１がアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７にて構成され、且つ表裏の面板を有さず、該面板を接合する手間が不要であるから、高効率で組立製作できると共に、工数削減による低コスト化が可能となり、また部材点数の低減によって寸法精度を高めることが容易になる上、扉本体１が幅方向に沿って配置する複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有して軽量で且つ高剛性及び不燃性であるため、耐久信頼性及び安全性に優れて外観体裁もよく、またアルミ材としてリサイクル性も向上する。

又、本発明によれば、扉本体１の戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における表板部ｐ２の肉厚ｔ２が中央側における表板部ｐ１の肉厚ｔ１よりも厚いことにより、全体的に軽量であっても両側部の高剛性によって強度的に優れたものとなる。

更に又、本発明によれば、扉本体１は、その戸先１ａから戸尻１ｂまでの全体が、扉本体１の高さ方向に押出成形される中空部であって、扉本体１の幅方向に沿って複数の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７からなるため、扉本体１の戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における肉厚ｔ２の厚い表板部ｐ２と中央側の肉厚ｔ１の薄い表板部ｐ１とを容易に押出成形することができ、この面からも扉本体１を効率よく短時間で組立製作することができる。

請求項２の発明によれば、扉本体１の全体が単一のアルミ押出型材Ｓ１より構成されるから、引戸式扉の組立製作をより少ない工数で容易に行える。

請求項３の発明によれば、扉本体１が幅方向を分割する複数のアルミ押出型材Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７より構成され、個々のアルミ押出型材が幅狭になって比較的小型のアルミ押出装置によって安価に製造できるから、広幅の車両用扉でも少ない材料コストで製作できると共に、扉の仕様に応じた様々な分割構成を設定できる。例えば、窓開口部１４を有する扉において、扉幅方向の中央位置Ｃ１で左右に分割すれば、非分割のアルミ押出型材を用いる場合に比較して、窓開口部１４のための切除加工が容易になる。また、窓開口部１４の左右両側縁に沿う位置Ｃ２，Ｃ２での分割により、該窓開口部１４に臨む中央部と左右両側部とに分割構成すれば、窓開口部１４を形成するための型材を切除する手間と材料の無駄を少なくすることができる。

請求項４の発明によれば、広幅中空板体１１０に貼着した化粧シート１４０により、車内側の扉表面に高級感のある木目調を始めとして種々の模様及び色調を付与して意匠効果を高め得ると共に、前縁１２０及び後縁１３０の押さえ条片部１２１，１３１により、該化粧シート１４０の端縁部の捲れを防止できる。

請求項５の発明によれば、扉本体１の窓開口部１４の周縁に窓中央側へ張出するフランジ部１４ａを有するから、該フランジ部１４ａを外れ止めとして厚みの異なるガラス単板Ｇ１や複層ガラスＧ２を窓開口部１４に確実に嵌装できる。

本発明の第一実施形態に係る車両用扉の車内側からの正面図である。同車両用扉の横断面を示し、（ａ）は図１のＸ−Ｘ線における断面図、（ｂ）は同Ｙ−Ｙ線における断面図である。同車両用扉の要部の断面を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線における中間部を省略した断面矢視図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線における断面図である。同車両用扉の複層ガラスを装着した窓部を示す横断面図である。本発明の第二実施形態の車両用扉における幅方向の分割構成例を示し、（ａ）は２分割構成、（ｂ)は３分割構成、（ｃ）は４分割構成のそれぞれ横断面図である。本発明の第三実施形態に係る車両用扉を示し、（ａ）は広幅中空板体の横断面図、（ｂ）は中央部を省略した扉本体の横断面図である。

以下に、本発明を鉄道車両の乗降口に設けられる側引戸に適用した実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、異なる実施形態において共通する部分については同じ符号を付している。

図１〜図３に示す第一実施形態の車両用扉は、上部側に窓部２を備えた縦長矩形の扉本体１の上端に、戸車３を軸支した左右一対のブラケット３１が上向きに突設されており、その戸車３を介して車体側のガイドレールＲに左右方向移動自在に懸架されるようになっている。この扉本体１の戸先１ａには上下略全長にわたる戸先ゴム４が嵌着される一方、戸尻１ｂの上下部にはそれぞれ戸尻受ゴム５が固着されている。また、該扉本体１の戸先１ａ側には、車内側中間高さに手掛Ｈが設けられている。

扉本体１は、図２（ａ）に示すように、その戸先１ａから戸尻１ｂまでの全体が、扉本体１の高さ方向に貫通し、幅方向に複数（図では１１）の中空部１０Ａ〜１０Ｆを配置して両面の平坦な中空厚板状のアルミ押出型材Ｓ１にて構成されており、その車内側及び車外側に一般的に設けられる面板を廃した形態になっている。

アルミ押出型材Ｓ１は、幅方向中央に位置する略矩形の中空部１０Ａの両側に順次、両端円弧状の中空部１０Ｂ、内端円弧状の中空部１０Ｃ、矩形中空部１０Ｄ、外端側半部が狭い中空部１０Ｅ、狭い中空部１０Ｆが相互に仕切られて並列配置しており、戸先１ａ側の端部にはコ字枠部１１を有すると共に、戸尻１ｂ側の端部には係止溝部１２を有している。そして、中空部１０Ｅ，１０Ｆに臨む戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における表板部ｐ２の肉厚ｔ２は、中空部１０Ａ〜１０Ｄに臨む中央側における表板部ｐ１の肉厚ｔ１よりも厚くなっている。また、中央の中空部１０Ａの両側の仕切壁１３Ａ、ならびに中空部１０Ｂ，１０Ｃ間の仕切壁１３Ｂは、扉厚さ方向の両端部が厚肉になっている。一方、中空部１０Ｃ，１０Ｄ間ならびに中空部１０Ｄ，１０Ｅ間の仕切壁１３Ｃは、薄肉で厚み変化のないものになっている。

扉本体１の戸先１ａ側には、戸先ゴム４が基部４ａをアルミ押出型材Ｓ１のコ字枠部１１内に挿入して、ネック部４ｂをコ字枠部１１の対向突出する抜け止め条片１１ａ，１１ａ間に挟まれる形で嵌装されている。また、扉本体１の戸尻１ｂ側には、上下方向に連続する帯板状の風止めゴム６が、その内面側に連設された係止突条部６ａをアルミ押出型材Ｓ１の係止溝部１２に挿嵌して、片側縁６ｂを車外側へ突出させた状態で止着されると共に、図３（ｂ）に示すように、上下の各戸尻受ゴム５が風止めゴム６の上から硬質合成樹脂製ライナー５１を介してねじ止めされている。

図２（ｂ）の横断面で示すように、窓部２は、アルミ押出型材Ｓ１の中空部１０Ａ〜１０Ｄにわたる中央部の切除加工により、車外側周縁に窓中央側へ張出するフランジ部１４ａを有する窓開口部１４を形成し、この窓開口部１４のフランジ部１４ａの内側に、アルミ押出型材からなる窓縁２０を嵌合してねじ止めし、該窓縁２０にパッキン２１及び接着剤２２とスペーサー２３を介してガラス単板Ｇ１を嵌装している。なお、窓部２としては、窓縁２０及びガラス単板Ｇ１に代えて、図４に示すように、窓開口部１４のフランジ部１４ａの内側に、接着剤２２及びスペーサー２３を介して複層ガラスＧ２を嵌装することも可能である。

一方、車内側の手掛Ｈは、図２（ｂ）に示すように、アルミ押出型材Ｓ１の最も戸先１ａ側の中空部１０Ｆに臨んで車内側肉部を部分的に切除し、その切除部位に横断面Ｕ字形の手掛枠材７を嵌合して接着固定している。

図３（ａ）に示すように、扉本体１の上端部では、アルミ押出型材Ｓ１の頂部内側の切除部分に、縦断面下向き開放コ字形のアルミ押出型材からなる戸車取付枠３０が内嵌してねじ止めされている。そして、戸車３を軸支した各ブラケット３１は、その水平に曲折した基部３１ａを鋼製ライナー３２を介して戸車取付枠３０上に載せた状態で、上方から貫通させたボルト３４を戸車取付枠３０内に配置させたナット３５に螺合緊締することにより、該扉本体１に固着されている。３６はボルト３４の回り止めである。なお、ブラケット３１には、戸車３と共に、車体側のガイドレールＲに下側から接する押さえローラ３３が軸支されている。一方、扉本体１の下端部では、アルミ押出型材Ｓ１の底部内側の切除部分に、水平方向に沿うアングル材８ａ及び下向き開放の溝金８ｂが内嵌してねじ止めされている。また、扉本体１の車内側下端部には、防汚板９が張設されている。

このような第一実施形態の車両用扉では、戸先１ａから戸尻１ｂまでの扉本体１がアルミ押出型材Ｓ１にて構成され、且つ従来の一般的な車両用扉のような表裏の面板を有しないから、該面板を接合する手間が全く不要になり、それだけ効率よく短時間で組立製作できると共に、工数削減による低コスト化が可能となる。また、この車両用扉は、従来のものに比較して部材点数が少なくなるため、組立製作に際して寸法精度を高めることが容易である上、扉本体１が中空部１０Ａ〜１０Ｆを有することで軽量であることに加えて、アルミ押出型材Ｓ１が高剛性及び不燃性であるから、耐久信頼性及び安全性に優れて外観体裁もよく、且つ扉の略全体がアルミ材になるためにリサイクル性も向上する。

そして、この車両用扉においては、扉本体１の戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における表板部ｐ２の肉厚ｔ２が中央側における表板部ｐ１の肉厚ｔ１よりも厚いことから、中空厚板状で全体的に軽量であって且つ窓部２のための大きな切除部分が存在しても、両側部が高剛性になって強度的に優れたものとなり、また窓開口部１４では周縁から窓中央側へ張出するフランジ部１４ａを外れ止めとして、厚みの異なるガラス単板Ｇ１や複層ガラスＧ２を確実に嵌装できるという利点もある。なお、車両用扉を適用する車両の種類及び取付部位や扉サイズ等の仕様によって異なるが、一般的に上記の肉厚ｔ２／ｔ１の比率は１．５〜６程度、ｔ１は１〜４ｍｍ程度が好適である。

特に、扉本体１は、その戸先１ａから戸尻１ｂまでの全体が、扉本体１の高さ方向に押出成形される中空部であって、扉本体１の幅方向に複数（図では１１）の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するアルミ押出型材Ｓ１、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１１〜Ｓ１７からなるため、扉本体１の戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側における肉厚ｔ２の厚い表板部ｐ２と中央側の肉厚ｔ１の薄い表板部ｐ１とを容易に押出成形することができ、この面からも扉本体１を効率よく短時間で組立製作することができる。

上記第一実施形態の車両用扉では、扉本体１の戸先１ａ側から戸尻１ｂ側までの全体が単一のアルミ押出型材Ｓ１よりなるから、車両用扉の組立製作をより少ない工数で容易に行えるという利点がある。しかるに、本発明の車両用扉は、その扉本体１の幅方向を分割する複数のアルミ押出型材にて構成してもよい。すなわち、このような分割構成によれば、個々のアルミ押出型材が幅狭になって比較的小型のアルミ押出装置によって安価に製造できるから、広幅の車両用扉でも少ない材料コストで製作できるという利点がある。

その扉幅方向の分割位置については、特に制約はなく、扉の仕様や加工性等に応じて適宜設定すればよいが、図１の一点鎖線で示すように、扉幅方向の中央位置Ｃ１での分割と、同じく窓部２の左右両側位置Ｃ２，Ｃ２による分割とが特に好適である。すなわち、中央位置Ｃ１によって左右に分割する構成では、前記実施形態のように扉本体１の扉幅方向全体を単一のアルミ押出型材にて構成する場合に比較して、窓開口部１４を形成するための切除加工が容易になるという利点がある。また、窓部２の左右両側位置Ｃ２，Ｃ２によって中央部と左右両側部とに分割する構成では、中央部用のアルミ押出型材は窓開口部１４側の端部のみを当該窓開口部１４の上下端縁に合う形に切削加工するだけでよく、その加工が容易であることに加えて、該窓開口部１４のために型材を大きく切除する必要がないから、材料の無駄が非常に少なくなり、それだけ材料コストを低減できるという利点がある。

図５に示す第二実施形態の車両用扉の扉本体１は、扉幅方向の中央位置Ｃ１と左右両側位置Ｃ２，Ｃ２の一方又は両方による分割構成例を示す。同図（ａ）は中央位置Ｃ１によって左右のアルミ押出型材Ｓ１１とＳ１２とに２分割した構成、同図（ｂ）は左右両側位置Ｃ２，Ｃ２によって中央のアルミ押出型材Ｓ１３と左右のアルミ押出型材Ｓ１４，Ｓ１５とに３分割した構成、同図（ｃ）は中央位置Ｃ１及び左右両側位置Ｃ２，Ｃ２によって中央側左右のアルミ押出型材Ｓ１６，Ｓ１７と左右両端側のアルミ押出型材Ｓ１４，Ｓ１５とに４分割した構成であり、いずれも連結することで前記第一実施形態におけるアルミ押出型材Ｓ１に対応する横断面となる。

上記のように分割構成されたアルミ押出型材同士の連結手段としては，特に制約はなく、例えば溶融溶接、摩擦撹拌接合、圧嵌、ねじ止め、リベット止め、接着等の種々の手段を採用できる。また、アルミ押出型材同士の連結側の端部構造についても、採用する連結手段に応じて種々設定できる。

図６に示す第三実施形態の車両用扉の扉本体１は、中空厚板状のアルミ押出型材Ｓ４からなる広幅中空板体１１０と、戸先１ａ側の横断面略Ｕ字形のアルミ押出型材Ｓ５からなる前縁１２０と、戸尻１ｂ側の横断面略厚肉Ｈ字状のアルミ押出型材Ｓ６よりなる後縁１３０とで連結一体化することで、戸先１ａから戸尻１ｂまでの幅全体をアルミ押出型材にて構成しており、その車内側及び車外側に一般的に設けられる面板を廃した形態としている。

広幅中空板体１１０のアルミ押出型材Ｓ４は、図６（ａ）に示すように、前記第一実施形態におけるアルミ押出型材Ｓ１と同様の中空部１０Ａ〜１０Ｆを有するが、戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側の両端が外側に開く溝部１１１を形成すると共に、その車内側の表面全体に化粧シート１４０が貼着されている。そして、前縁１２０及び後縁１３０は、図６（ｂ）に示すように、広幅中空板体１１０の各溝部１１１に内嵌した状態で、該広幅中空板体１１０にねじ止め固着されているが、車内側面に折り返し状に連設された押さえ条片部１２１，１３１により、広幅中空板体１１０の車内側表面に貼着された化粧シート１４０の端縁部を押さえている。また、前縁１２０には、戸先ゴム４が基部４ａを当該前縁１２０内に挿入して、ネック部４ｂを当該前縁１２０の両側片先端から内向きに突出する抜け止め条片１２２，１２２間に挟まれる形で嵌装されている。一方、後縁１３０には、上下方向に連続する帯板状の風止めゴム６が、その内面側に連設された係止突条部６ａを当該後縁１３０の外端側の係止溝部１３２に挿嵌して、片側縁６ｂを車外側へ突出させた状態で止着される。

この第三実施形態の構成では、広幅中空板体１１０に貼着した化粧シート１４０により、車内側の扉表面に高級感のある木目調を始めとして種々の模様及び色調を付与して意匠効果を高め得ると共に、前縁１２０及び後縁１３０の押さえ条片部１２１，１３１により、該化粧シート１４０の端縁部の捲れを防止できる。なお、この第三実施形態では広幅中空板体１１０が単一のアルミ押出型材Ｓ４からなるが、該広幅中空板体１１０についても前記の如く扉幅方向を２〜４分割する構成としてもよい。

また、このように扉本体１を中央側の広幅中空板体１１０と戸先１ａ側及び戸尻１ｂ側の前縁１２０及び後縁１３０とに分割する構成では、前縁１２０及び後縁１３０として、第三実施形態で例示した化粧シート１４０の端縁部の捲れ防止機能を持つものに限らず、扉仕様に応じて必要となる種々の機能を備えた専用のアルミ押出型材を用いる一方、広幅中空板体１１０として共通のアルミ押出型材を用いることで、部材の共通化によるコスト低減を図り得る。

本発明の車両用扉における車内側及び車外側の表面は、その扉本体１を構成するアルミ押出型材自体の表面が露呈していてもよいが、意匠性、美観、耐食性、耐候性、防汚性等の種々の機能要素を付与するために、前記第四実施形態で例示した化粧シート１４０のように、少なくとも片面側に適当な化粧加工を施すことが推奨される。このような化粧加工としては、特に制約はないが、例えばシートやフィルムのラッピング、着色塗装、透明樹脂塗装、アルマイト加工、ブラッシング等が挙げられる。

本発明に係る車両用扉は、扉本体１に用いるアルミ押出型材の中空部の横断面形状及び数、該扉本体１の戸先１ａ及び戸尻１ｂの横断面形態、これら戸先１ａ及び戸尻１ｂに取り付ける戸先ゴムや戸尻受ゴム等の形状、扉上下縁の構造、扉吊持構造、引戸機構等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。

１扉本体
１ａ戸先
１ｂ戸尻
１０Ａ〜１０Ｆ中空部
１４窓開口部
１４ａフランジ部
１１０広幅中空板体
１２０前縁
１２１押さえ条片部
１３０後縁
１３１押さえ条片部
１４０化粧シート
２窓部
ｐ１，ｐ２表板部
ｔ１，ｔ２肉厚
Ｓ１アルミ押出型材
Ｓ４〜Ｓ６アルミ押出型材
Ｓ１１〜Ｓ１７アルミ押出型材

Claims

扉本体に対する表裏の面板を廃し、扉本体の戸先側及び戸尻側における表板部の肉厚を中央側における表板部の肉厚よりも厚く設定すると共に、扉本体の戸先から戸尻までの全体を、扉本体の幅方向に沿って複数の中空部を有するアルミ押出型材によって構成することと、このように構成された扉本体の中央部側に窓開口部を開口形成することを含む車両用扉の製造方法において、前記複数の中空部を有するアルミ押出型材によって構成することは、扉本体の高さ方向に押出成形することを含む車両用扉の製造方法。
前記複数の中空部を有するアルミ押出型材によって構成することは、全体を単一のアルミ押出型材によって構成することを含む請求項１に記載の車両用扉の製造方法。
前記複数の中空部を有するアルミ押出型材によって構成することは、扉幅方向を分割する複数のアルミ押出型材を相互に連結一体化することを含む請求項１に記載の車両用扉の製造方法。
前記扉幅方向を分割する複数のアルミ押出型材は、中央側の広幅中空板体と戸先側の前縁及び戸尻側の後縁とからなり、前記車両用扉の製造方法は、該広幅中空板体の車内側表面に化粧シートを貼着すると共に、前縁及び後縁に該化粧シートの端縁部を押さえる押さえ条片を設けることを含む請求項３に記載の車両用扉の製造方法。
前記扉本体の中央部側に窓開口部を開口形成することは、該窓開口部の周縁に窓中央側へ張出すフランジ部を形成することを含む請求項１〜４の何れかに記載の車両用扉の製造方法。