JP3860108B2 - 鉄道車両におけるプラグドア装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道車両におけるプラグドア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両において、ドアエンジンの作動によってドアが車体の内側面や外側面に沿って開閉されるプラグストローク方式のドア装置、いわゆるプラグドア装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。そのようなプラグドア装置では、車体のドア開口部の上下部に、ドア上下部を案内する上側及び下側案内レールが配設され、ドア上部をドアエンジンで駆動することにより、ドアを、車体内方側又はドア外方側へ一旦移動させた後車体の内側面や外側面に沿って前方又は後方に移動させるようになっている。
【０００３】
そして、そのようなプラグドア装置では、通常、ドアをプラグストロークする際に、ドア上部のみをドアエンジンで駆動させて、ドア下部をそれに追従させることで、ドアを車体の内側面や外側面に沿って平行にストロークさせている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平７−４０３４６号公報（図１及び図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなプラグドア装置においては、ドア上部をドアエンジンに連結してドア上部のみをドアエンジンで移動させて、ドア下部をそれに追従させることで、ドアを車体の内側面や外側面に沿って平行にストロークさせている。よって、ドア上部だけを駆動しているにもかかわらず、ドア上下部とも同じ動き（ストローク）をさせようとする構造であるため、ドアの動きに無理が生ずる傾向がある。
【０００６】
特に、車体縦断面形状がほぼ円形に近いような車両の場合には、ドア上部において必要なストローク量を確保しようとすると、ドア下部では必要以上のストローク量が必要となる。よって、ドア開閉のために必要となるスペースが大きくなるのが現状である。
【０００７】
この発明は、ドアエンジンにて駆動されるドア上部から遠いドア下部の動きを小さくすることで、ドア上下部とも無理なくストロークを行うことができる鉄道車両におけるプラグドア装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体のドア開口部の上下部に、ドア上下部を案内する上側及び下側案内レールが配設され、ドア上部をドアエンジンで駆動することにより、ドアを車体内方側へ一旦移動させた後車体面に沿って前方又は後方に移動させる鉄道車両におけるプラグドア装置において、上側案内レール及び下側案内レールは、それぞれ、ドアの車体内方側への移動を案内する傾斜レール部と、ドアの車体前後方向の移動を案内する直線レール部とを有し、上側案内レールの方が下側案内レールよりも車体内方側に位置し、下側案内レ ールの傾斜レール部の方が、上側案内レールの傾斜レール部よりも、車体内方側へのストローク量が小さくなるように短く形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、ドア開放時には、ドア上部をドアエンジンで駆動してドア開方向に移動させると、車体のドア開口部の上下部の上側及び下側案内レールに沿ってドア上下部の移動がそれぞれ案内される。
【００１０】
このとき、ドアエンジンで駆動されて移動しようとするのはドア上部だけであるので、ドアエンジンから離れたドア下部はドア上部の動きに追従することになる。このドア下部の車体内方側へのストローク量は、上側案内レールにより案内されるドア上部よりも小さくなるように設定されているので、ドア下部の車体内方側ヘのストローク量（すなわち、下側案内レールによって車体内方側へ案内されるドア下部のストローク量）は少なくなる。これは、下側案内レールの傾斜レール部の方が、上側案内レールの傾斜レール部よりも、車体内方側へのストローク量が小さくなるように短く形成されている構成とすることで無理なく実現される。
【００１１】
よって、ドア下部はドア上部の動きに無理なく追従し得る程度の（車体内方側への）ストローク量とすることで、ドア上部の駆動によってドア下部を無理に引きずるようなことがなくなるので、無理なくドア下部のストロークを行うことができる。また、ドア下部の車体内方側ヘのストローク量は少なくなるので、それによって車体の下部（ドアが開閉する領域）に生じた余裕スペースを有効利用することが可能となる。
【００１３】
前述したような構成は、請求項３に記載のように、車体はほぼ縦断面円形状で、ドアは前記車体の形状に対応する縦断面円形状であり、上側案内レールは、ドア上部の前後をそれぞれ案内する前側及び後側案内レールを有し、下側案内レールは、ドア下部の後部のみを案内する後側案内レールを有する場合に、特に有効である。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は本発明に係る鉄道車両におけるプラグドア装置の実施の形態であって、ドアの閉鎖状態を示す縦断面図、図２は前記装置の平面図、図３は同側面図、図４はドアの開放状態を示す同縦断面図である。なお、本明細書においては、図２及び図３において図面の左側を前側、右側を後側とする。
【００１６】
図１〜図３に示すように、鉄道車両におけるプラグドア装置は、プラグストローク方式のドア（プラグドア）を開閉するもので、ほぼ縦断面円形状（すなわちほぼ円筒形状）の車体１１のドア開口部１２の上下部に、プラグドア１３の上下部を案内する上側及び下側案内レール１４，１５が配設されている。なお、ドア１３は、車体１１の形状に対応して湾曲した形状（ほぼ縦断面円弧形状）である。
【００１７】
上側案内レール１４は、ドア１３の後部（戸先側）を案内する第１のレール１４Ａ（前側案内レール）と、ドア１３の前部（戸尻側）を案内する第２のレール１４Ｂ（後側案内レール）とを有する。第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂは、共に、車体前後方向に対して傾斜しドア１３の車体内方側への移動を案内する傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａと、車体前後方向に平行でドア１３の車体前後方向の移動を案内する直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂとを有する。第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂの直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂは、車体前後方向において、同一直線上に位置するように配置されている。
【００１８】
そして、第１のレール１４Ａは、第２のレール１４Ｂよりも、直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂに対する傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａの傾斜角度が小さく、ドア１３の前側（戸尻側）の方が後側（戸先側）よりも緩やかに車体内方側に移動するようになっている。すなわち、第２のレール１４Ｂがほぼ４５度であるのに対し、第１のレール１４Ａはほぼ３５度である。
【００１９】
第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂには、それらの間に亘って第１の縦板部材１５Ａが掛け渡されて、取付固定されている。第１の縦板部材１５Ａには、それの前後２箇所において連結ブラケット１６，１７が設けられている。そして、その連結ブラケット１６，１７が、屋根構体１８に取り付けられる支持部材１９，２０に、車体前後方向に延びる軸部材２１，２２にて回転可能に支持されている。すなわち、連結ブラケット１６，１７が、車体内方側に突出する軸受け部を備え、その連結ブラケット１６，１７の軸受け部に支持部材１９，２０の突出部が軸部材２１，２２を介して回転可能に連結されている。なお、第１の縦板部材１５Ａと、第１のレール１４Ａの傾斜レール部１４Ａａとの間は、結合部材２３を介して連結され、支持剛性が高められている。
【００２０】
また、第２のレール１４Ｂの後端（終端）付近に第２の縦板部材２５が取付固定されている。この第２の縦板部材２５にも、連結ブラケット２６が設けられ、その連結ブラケット２６が、屋根構体１８に取り付けられる支持部材２７に、車体前後方向に延びる軸部材２８にて回転可能に支持される構成とされている。
【００２１】
さらに、第１の縦板部材１５Ａには、プラグドアを開閉するための駆動手段としてのエアシリンダ３１が、それの駆動を制御する電磁切換弁手段３２と一緒に取り付けられている。
【００２２】
前記上側案内レール１４の第２のレール１４Ｂ内を１対の回転ローラ４１が転動するように構成され、その１対の回転ローラ４１が、ドア１３の後側上部に回転可能に支承されている。具体的には、取付ブラケット４２を介して支持ブラケット４３がドア上部に設けられ、支持ブラケット４３の水平部４３ａ（第２のレール１４Ｂの下側を車体内方側に向かって延びる部分）に断面コ字形状のローラ支持ブラケット４４が設けられ、このローラ支持ブラケット４４に、前記１対の回転ローラ４１が回転可能に支承されている。
【００２３】
一方、前記上側案内レール１４の第１のレール１４Ａ内を転動する１対の回転ローラ４５も、前記回転ローラ４１と同様にして、ドア１３の前側上部に回転可能に支承されている。具体的には、取付ブラケット４６を介して支持ブラケット４７がドア上部に設けられ、支持ブラケット４７の水平部に断面コ字形状のローラ支持ブラケット４８が設けられ、このローラ支持ブラケット４８に、前記１対の回転ローラ４５が回転可能に支承されている。
【００２４】
前記支持ブラケット４３は、水平部４３ａの内端から鉛直上方に延びる鉛直部４３ｂを有し、その鉛直部４３ｂの上端に、車体外方側に延びるガイド部材５１が設けられている。このガイド部材５１に、前記エアシリンダ３１のピストンロッド３１ａの先端部が車体幅方向に移動可能に係合している。これにより、エアシリンダ３１の作動でピストンロッド３１ａが突出すると、ピストンロッド３１ａの先端部と一緒にガイド部材５１が車体前後方向に移動するので、そのガイド部材５１が設けられているドアが、案内レール１４，１５に案内されつつ開放方向に移動することになる。すなわち、ピストンロッド３１ａの先端部に対するガイド部材５１の係合位置が、基端部側から先端部側へ変化する。
【００２５】
そして、下側案内レール１５も、図８及び図９に示すように、車体前後方向に対して傾斜する傾斜レール部１５ａと、車体前後方向に平行である直線レール部１５ｂとを有する。この直線レール部１５ｂは、第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂの直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂと、車体前後方向において平行に配置されている。そして、直線レール部１５ｂの部位で、台枠５１に１対の取付部材５２、５３を介して取り付けられている。この下側案内レール１５には、プラグドア１３の後部（戸尻側）下部にローラ支持ブラケット５４を介して取り付けられる回転ローラ５５が転動可能に係合している。
【００２６】
そして、図４に示すように、前記プラグドア１３のドア上部の車体内方側へのストローク量Ｌ１が、ドア下部の車体内方側へのストローク量Ｌ２よりも大きくなるように設定されている。すなわち、前記プラグドア１３の車体内方側へのストローク量Ｌ１が、上側案内レール１４（第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂ）によるドア上部の方が、下側案内レール１５によるドア下部よりも大きくなるように設定されている。このために、下側案内レール１５の傾斜レール部１５ａの方が、上側案内レール１４（第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂ）の傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａよりも、車体内方側へのストローク量が小さくなるように短く形成されている。
【００２７】
本例では、ドア上部とドア下部とが車体左右方向において４００ｍｍ程度ずれるように外方に突出するように湾曲しており、車体上下方向の高さが１８５０ｍｍ程度である場合で、ドア開放時におけるプラグインストローク量がドア上部ではＬ１＝１４０ｍｍ程度で、ドア下部ではＬ２＝１００ｍｍ程度である。よって、前記ドア下部の下側案内レール１５による車体内方側へのストローク量は、前記ドア上部の上側案内レール１４による車体内方側へのストローク量の７０％程度である。
【００２８】
なお、具体的に図示していないが、ドアの開放状態や閉鎖状態はリミットスイッチなどによって検出され、それによってエアシリンダ３１の作動が規制される。
【００２９】
上記のように構成すれば、ドア開放時には、エアシリンダ３１（ドアエンジン）の駆動により、ドア上下部が上側及び下側案内レール１３，１４によって案内される。すなわち、ピストンロッド３１ａを突出させ、プラグドア１３のドア上部を車体後方に移動させようとすると、車体１１のドア開口部の上下部の上側及び下側案内レール１４，１５の傾斜レール部に沿ってドア１３の移動が案内され、図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）に示す状態に変化することとなる。
【００３０】
このとき、駆動源であるエアシリンダ３１に近いドア上部は、上側案内レール１４を構成する第１及び第２のレール１４Ａ，１４Ｂの傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａに沿って、車体内方側にスムーズに移動する（ピストンロッド３１ａの先端部とガイド部材５１との係合位置が変化する）。ただ、第１のレール１４Ａは、第２のレール１４Ｂよりも、直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂに対する傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａの傾斜角度が小さいので、ドア１３の前部（戸尻側）の方が後部（戸先側）よりもゆっくりと遅れて車体内方側に移動するようになっている。
【００３１】
一方、プラグドア１３のドア下部はドア上部の動きに追従することになり、駆動されるドア上部から離れているので、車体内方側への動きがドア上部よりも少し遅れがちになる。
【００３２】
ところで、プラグドア１３は、上側案内レール１４によるドア上部の方が下側案内レール１５によるドア下部よりも、車体内方側へのストローク量が大きく設定されているので、ドア下部の車体内方側への動きがドア上部よりも少し遅れていても、ドア上部が傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａと直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂとの交差部位に達するときには、ドア下部も傾斜レール部１５ａと直線レール部１５ｂとの交差部位に達するようになる。つまり、プラグドア１３のドア下部はドア上部よりも車体内方側ヘのストローク量は少なく、ドア上下部ともほぼ同時に傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａ，１５ａと直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂ，１５ｂとの交差部位に到達する。
【００３３】
それから、エアシリンダ３１のピストンロッド３１ａのさらなるストロークによって、ドア上下部とも、傾斜レール部１４Ａａ，１４Ｂａ，１５ａから直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂ，１５ｂによる案内に無理なく移行する。そして、直線レール部１４Ａｂ，１４Ｂｂ，１５ｂに案内されて、ドア開放動作が行われることになる。
【００３４】
よって、ドア開放時において、ドア下部を無理に引きずるようなことがなくなるので、車体内方側へのプラグインストロークを行うことができる。特に、ドア下部の車体内方側ヘのストローク量は少なくなるので、それによって車体１１の下部（ドアが開閉する領域）に生じたスペースを有効利用することが可能となる。
【００３５】
前記実施の形態においては、車体はほぼ縦断面円形状で、ドアは前記車体の形状に対応するほぼ縦断面円弧形状である例について説明しているが、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、車体６１がほぼ縦断面矩形状（箱形形状）で、プラグドア６２がフラットな形状のものにも適用することができる。ここで、ドア上部の車体内方へのストローク量Ｌ１１はドア下部の車体内方へのストローク量Ｌ１２よりも大きく、プラグドア６２が車室内方に引き込まれ直線移動する際には、ドア上部がドア下部より車体内方側に位置する傾斜した状態となっている。また、このようなプラグドア６２の移動が、上側及び下側案内レールによる案内によって行われるのはもちろんである。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように、上側案内レール及び下側案内レールは、それぞれ、ドアの車体内方側への移動を案内する傾斜レール部と、ドアの車体前後方向の移動を案内する直線レール部とを有し、上側案内レールの方が下側案内レールよりも車体内方側に位置し、下側案内レールの傾斜レール部の方が、上側案内レールの傾斜レール部よりも、車体内方側へのストローク量が小さくなるように短く形成されているので、ドア開放時に、下側案内レールによって案内されるドア下部の車体内方側へのストローク量が、上側案内レールによって案内されるドア上部の前記ストローク量よりも少なくなり、ドアの開閉におけるドア上下部の動きをスムーズにし、ドアの開閉を無理なく行うことができる。また、ドア下部の車体内方側ヘのストローク量は少なくなるので、それによって車体の下部（ドアが開閉する領域）に生じた余裕スペースを有効利用することが可能となるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄道車両におけるプラグドア装置の実施の形態であって、ドアの閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図２】前記プラグドア装置の平面図である。
【図３】前記プラグドア装置の側面図である。
【図４】前記プラグドア装置のプラグドアの開放状態を示す同縦断面図である。
【図５】図１のドア上部付近の詳細図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図７】図３のＢーＢ線における断面図である。
【図８】下側案内レール付近の平面図である。
【図９】同側面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）はそれぞれ前記プラグドア装置のドアの動きの概略説明図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ変形例についてのプラグドア装置のドアの動きの概略説明図である。
【符号の説明】
１１ 車体
１２ ドア開口部
１３ プラグドア
１４ 上側案内レール
１４Ａ 第１のレール
１４Ａａ 傾斜レール部
１４Ａｂ 直線レール部
１４Ｂ 第２のレール
１４Ｂａ 傾斜レール部
１４Ｂｂ 直線レール部
１５ 下側案内レール
１５ａ 傾斜レール部
１５ｂ 直線レール部
３１ エアシリンダ
４１，４５，５５ 回転ローラ
６１ 車体
６２ プラグドア

Claims (2)

1. 車体のドア開口部の上下部に、ドア上下部を案内する上側及び下側案内レールが配設され、ドア上部をドアエンジンで駆動することにより、ドアを車体内方側へ一旦移動させた後車体面に沿って前方又は後方に移動させる鉄道車両におけるプラグドア装置において、
   上側案内レール及び下側案内レールは、それぞれ、ドアの車体内方側への移動を案内する傾斜レール部と、ドアの車体前後方向の移動を案内する直線レール部とを有し、
   上側案内レールの方が下側案内レールよりも車体内方側に位置し、下側案内レールの傾斜レール部の方が、上側案内レールの傾斜レール部よりも、車体内方側へのストローク量が小さくなるように短く形成されていることを特徴とする鉄道車両におけるプラグドア装置。
2. 車体はほぼ縦断面円形状で、ドアは前記車体の形状に対応するほぼ縦断面円弧形状であり、
   上側案内レールは、ドア上部の前後をそれぞれ案内する前側及び後側案内レールを有し、
   下側案内レールは、ドア下部の後部のみを案内する後側案内レールを有する請求項１記載の鉄道車両におけるプラグドア装置。

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