JP4234368B2

JP4234368B2 - 鉄道車両の扉押さえ装置

Info

Publication number: JP4234368B2
Application number: JP2002217460A
Authority: JP
Inventors: 達名加藤
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004058741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の扉を気密状態に保持する扉押さえ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、新幹線車両のような高速鉄道車両では、車両の出入り口周囲のパッキンに、出入り口を覆う扉を車内側より車外側に押し付けることによって、扉と車体との間を気密状態に保持している。この扉押さえ装置として、一扉当たり４個の油圧シリンダを作動させ、該油圧シリンダのピストンロッドで直接扉を押し付ける油圧作動式が広く用いられている。油圧作動式の扉押さえ装置は、押し付け力の割に装置を小さくできる利点があるが、メンテナンスでは、作動油の漏れに対するシールの交換や装置の分解・清掃などで特別な配慮が必要となる。そこで、空気圧作動のシリンダを用いた場合には、油圧作動式に比べてメンテナンスに配慮を要しない利点はあるが、油圧作動式のようにシリンダのピストンロッドで直接扉を押し付けようとすると、必要な押し付け力を出すために、シリンダ径が大きくなり、小型化は困難となる。このため、例えば、特開平９−１１８９５号公報に示されるように、ピストンロッドの伸縮で回動するレバーに設けた扉押さえ部材で扉を押し付ける構造の扉押さえ装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の公報に開示された扉押さえ装置は、扉押さえ部材が回動することによって扉を押し付けるため、ピストンロッドが縮んだ時とピストンロッドが伸びた時の扉押さえ部材の位置が異なり、扉と扉押さえ部材との隙間調整が非常にやりにくい。一般的に、この調整作業は、ピストンロッドが伸びた状態とするには、工場内の空気配管をシリンダに接続することが面倒なため、ピストンロッドが縮んだ状態で行っている。
【０００４】
また、扉押さえ部材のストローク量に対して、押し付け力が連続的に大きくなり、扉の機密保持位置においてはリンク機構のデッドポイントあるいはその近くとなるので、扉からの反力に対して押し付け力が過大となる。その結果、１扉当たり４本あるシリンダに同じ空気圧を供給しても、シリンダの個体差や隙間調整のばらつきなどから、同一のストロークになるとは限らず、このストロークを同期させる調整も厄介なものとなっている。
【０００５】
そこで本発明は、空気圧を用いても隙間調整が容易で、小型化が可能な鉄道車両の扉押さえ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、車両の出入り口周囲のパッキンに、出入り口を覆う扉を車内側より車外側に押し付ける押圧部材と、該押圧部材を作動するシリンダとを備えた鉄道車両の扉押さえ装置において、前記押圧部材を、前記扉に垂直で車体内外方向へ直線状に案内するガイドにて車体内外方向に進退可能に設けるとともに、伸縮方向が前記押圧部材の進退方向と異なる方向に流体圧にて作動するシリンダのピストンロッドと前記押圧部材とをリンク部材を介して連結したことを特徴としている。
【０００７】
好ましい実施態様として、前記シリンダが空気圧にて作動すること、前記シリンダが、前記押圧部材からの後退力を支持するブロック部材に沿って転動する転動ローラを前記ピストンロッド先端に有し、前記ブロック部材が、ピストンロッドの伸縮方向に向かって円弧状の凹部を有し、該凹部は、前記押圧部材が扉の気密状態保持位置にあるときに、前記転動ローラが当接する位置に形成されていること、前記シリンダが、前記押圧部材を後退させるバネ部材を有し、該バネ部材が、最大使用圧力時に前記押圧部材の進退ストローク中のストローク量によらず扉押し付け力がほぼ一定となるように、バネ定数が選定されていることが挙げられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示される実施形態例に基づいて説明する。図１乃至図５は本発明の第１実施形態例を示すもので、車両１の出入り口２を覆う扉３は、扉押さえ装置４によって出入り口２周囲のパッキン５に押し付けられて気密状態に保持される。扉押さえ装置４は、出入り口２両側の上部及び下部の４カ所に設けた押し付け装置６で構成されている。
【０００９】
各押し付け装置６は、扉３を車内側より車外側に押し付ける押圧部材７と、該押圧部材７を作動するシリンダ８とを基板９に有し、該基板９が出入り口２周囲の戸当たり柱（図示せず）及び戸袋柱１０にボルト１１にて取り付けられる。押圧部材７は、扉３と直交する方向に設けられて扉３を押し付けるプッシュロッド１２を有している。該プッシュロッド１２は、ローラ１３を介して基板９に設けた直線状のガイド１４に案内されて、車体内外方向に直線状に進退可能に設けられている。
【００１０】
前記シリンダ８は、前記押圧部材７の横に押圧部材７の進退方向と略直交する方向にシリンダ筒１５の軸線を向けて設けられている。このシリンダ８は、シリンダ筒１５の底壁１６外側のブラケット１７を基板９のブラケット１８にピン１９にて回動可能に軸支され、シリンダ筒１５内に収容されたピストン２０のピストンロッド２１をシリンダ筒１５の先端壁２２から突出させている。
【００１１】
シリンダ筒１５の底壁１６とピストン２０との間には、ピストン２０を先端壁２２側へ押圧して、ピストンロッド２１を伸張させるコイルバネ２３が設けられ、シリンダ筒１５の先端壁２２とピストン２０との間には空気圧室２４が画成されて、該空気圧室２４に供給される圧力空気により、ピストン２０が底壁１６側へ移動して、ピストンロッド２１を縮小させる。
【００１２】
ピストンロッド２１の先端には、前記押圧部材７のプッシュロッド１２に連結されるリンクロッド２５と、転動ローラ２６とが設けられている。該転動ローラ２６の両側には、転動ローラ２６を挟んでプッシュロッド１２側にガイド部材２７が、反対側にブロック部材２８がそれぞれ設けられ、転動ローラ２６は、ガイド部材２７とブロック部材２８に沿って転動し、ピストンロッド２１は、ガイド部材２７とブロック部材２８の間を伸縮する。ブロック部材２８は、シリンダ筒１５の先端壁２２側に、ピストンロッド２１の伸縮方向に向かって円弧状の凹部２９を形成している。この凹部２９は、ピストンロッド２１の縮小方向に深く形成されている。
【００１３】
このように構成された押し付け装置６は、コイルバネ２３によってピストンロッド２１が最大伸張した状態では、プッシュロッド１２は車内側へ最も後退した位置にある。空気圧室２４に圧力空気が供給されると、ピストンロッド２１が縮小して、ピストンロッド２１先端の転動ローラ２６がブロック部材２８に沿って転動するので、シリンダ８がピン１９を支点にして回動して、転動ローラ２６が前記凹部２９に位置し、リンクロッド２５を介してプッシュロッド１２を車外側へ前進させ、扉３を出入り口２周囲のパッキン５に押し付け、扉３を気密状態に保持する。
【００１４】
車体内外気圧差によって車体外側から扉３を車内側へ押し戻す力が作用した場合には、プッシュロッド１２が後退しようとして、プッシュロッド１２の後退力がリンクロッド２５を介して転動ローラ２６に伝達されるが、転動ローラ２６は前記凹部２９に位置しているので、凹部２９に作用してブロック部材２８によって支持され、ピストンロッド２１を伸張させる方向には作用しない。したがって、扉３の気密状態を機械的に保持できる。
【００１５】
ここで、各押し付け装置６のプッシュロッド１２の進み動作中のストロークをできるだけ同期させるために、各押し付け装置６のコイルバネ２３のバネ定数を選定する。プッシュロッド１２の押し付け力は、シリンダ８の伸縮力とリンクロッド２５の傾きで作るそれぞれのベクトルで決まり、このベクトルで作る三角形により、ストロークが増えると、プッシュロッド１２の押し付け力はシリンダ８の伸縮力に対して増幅される。増幅割合はシリンダ８のストロークにほぼ比例して増加するので、最大使用空気圧で、この増幅分を相殺するようにコイルバネ２３のバネ定数を決めることができる。こうすることにより、最大使用空気圧では、この押し付け装置６は、通常の空気シリンダのようにストロークに拘わらず押し付け力はほぼ一定となる。
【００１６】
実際には、プッシュロッド１２の進み動作中のそれぞれのプッシュロッド１２の押し付け力は、それぞれのシリンダ８に流入する空気の圧力差、各押し付け装置６のシリンダ８の個体差、車体の寸法精度、あるいは各押し付け装置６の取付時の寸法調整の不整等により、大きさが異なる。そこで、上述のように、最大使用空気圧でストロークに拘わらず押し付け力はほぼ一定となるようにすれば、出入り口２周囲のパッキン５の圧縮歪みに基づく反力によるフィードバックが働きやすいので、それぞれのプッシュロッド１２のストロークが同期し易く、扉３のパッキン５への圧縮の動きをスムースにできる。
【００１７】
以上のように、空気圧にて作動するシリンダ８にてリンクロッド２５を介して押圧部材７のプッシュロッド１２を車体内外方向に直線状に進退させて扉３を押し付けるから、シリンダ８のピストンロッド２１が縮んだ状態でも、扉３とプッシュロッド１２との隙間調整が容易である。また、シリンダ８のピストンロッド２１とプッシュロッド１２とをリンクロッド２５で連結することにより、シリンダ８のピストンロッド２１の伸縮方向とプッシュロッド１２の進退方向とを異なる方向にできるから、シリンダ８の設置自由度が向上する。さらに、ブロック部材２８の凹部２９に転動ローラ２６が位置して扉３の気密状態を機械的に保持するから、空気圧作動のシリンダ８を用いても、シリンダ８はプッシュロッド１２の反力を受けるだけの大きな力は必要なく、扉３をパッキン５に押し付けるだけの小さな力で充分であるから、装置全体の小型化が可能となる。
【００１８】
図６乃至図８は本発明の第２実施形態例を示すもので、押し付け装置３０は、基板３１の上部に押圧部材３２のプッシュロッド３３をガイド３４，３４にて車体内外方向に直線状に進退可能に設けるとともに、基板３１の下部に、シリンダ３５を押圧部材３２の進退方向に対して斜めに設けている。
【００１９】
シリンダ３５は、シリンダ筒３６の底壁３７外側のブラケット３８を基板３１のブラケット３９にピン４０にて回動可能に軸支され、シリンダ筒３６内に収容されたピストン４１のピストンロッド４２をシリンダ筒３６の先端壁４３から突出させ、ピストンロッド４２先端と前記押圧部材３２とをリンクロッド４４で連結している。
【００２０】
シリンダ筒３６の先端壁４３とピストン４１との間には、ピストン４１を底壁３７へ押圧して、ピストンロッド４２を縮小させるコイルバネ４５が設けられ、底壁３７とピストン４１との間には空気圧室４６が画成されて、該空気圧室４６に供給される圧力空気により、ピストン４１が先端壁４３側へ移動して、ピストンロッド４２を伸張させる。
【００２１】
ピストンロッド４２の先端には、前記リンクロッド４４と転動ローラ４７とガイドローラ４８とがピン４９にて設けられている。ガイドローラ４８は、ピストンロッド４２下方の基板３１に設けられたガイド部材５０に沿って転動し、転動ローラ４７は、ガイド５０に対向して基板３１に設けられたブロック部材５１に沿って転動する。ガイド５０及びブロック部材５１は、ピストンロッド４２が伸張するに連れて、ピストンロッド４２の先端がプッシュロッド３３に近づく方向に向けて基板３１に設けられている。ブロック部材５１は、ピストンロッド４２が最大伸張する直前からプッシュロッド３３の進退方向に対して直交する方向に屈曲され、この屈曲した部分にピストンロッド４２が最大伸張した際に転動ローラ４７が収まる凹部５２が形成されている。
【００２２】
この構成では、空気圧室４６に圧力空気が供給されていない状態では、コイルバネ４５によりピストンロッド４２が縮小し、プッシュロッド３３は車内側へ最も後退した位置にある。空気圧室４６に圧力空気が供給されると、ピストンロッド４２が伸張して、ピストンロッド４２先端の転動ローラ４７がブロック部材５１に沿って転動するので、シリンダ３５がピン４０を支点にして回動して、転動ローラ４７が前記凹部５２に位置し、リンクロッド４４を介してプッシュロッド３３を車外側へ前進させ、扉３を出入り口２周囲のパッキン５に押し付け、前記第１実施形態例と同様に、扉３を気密状態に機械的に保持する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押圧部材の進退方向と扉の押圧方向とを常に一致させているので、扉と押圧部材の関係が作動時と非作動時とで同じであり、装置の個体差、あるいは車体への取付寸法のばらつきなどによって、押圧部材と扉の隙間を調整する場合に、装置を作動させる必要がないので、作業が容易である。また、扉から押圧部材にかかる力をリンク機構の支点で保持するから、シリンダは、扉をパッキンに押し付けるだけの小さな力で済むので、装置を小型化できる。さらに、シリンダのバネ部材定数を選定することによって、シリンダストローク中の扉への押し付け力を最大使用流体圧でほぼ一定にでき、その結果、シリンダの個体差や、扉と押圧部材との隙間調整が不整であっても、パッキンからの反力が各シリンダに作用し易く、シリンダストロークは同期しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例の押し付け装置の正面図
【図２】同じく押し付け装置の作動状態の正面図
【図３】同じく扉押さえ装置の正面図
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図
【図６】第２実施形態例の押し付け装置の正面図
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図
【図８】同じく押し付け装置の作動状態の正面図
【符号の説明】
１…車両、２…出入り口、３…扉、４…扉押さえ装置、５…パッキン、６，３０…押し付け装置、７，３２…押圧部材、８，３５…シリンダ、１２，３３…プッシュロッド、５，３６…シリンダ筒、２０，４１…ピストン、２１，４２…ピストンロッド、２３，４５…コイルバネ、２４，４６…空気圧室、２５，４７…転動ローラ、２８，５１…ブロック部材、２９，５２…凹部

Claims

車両の出入り口周囲のパッキンに、出入り口を覆う扉を車内側より車外側に押し付ける押圧部材と、該押圧部材を作動するシリンダとを備えた鉄道車両の扉押さえ装置において、前記押圧部材を、前記扉に垂直で車体内外方向へ直線状に案内するガイドにて車体内外方向に進退可能に設けるとともに、伸縮方向が前記押圧部材の進退方向と異なる方向に流体圧にて作動するシリンダのピストンロッドと前記押圧部材とをリンク部材を介して連結したことを特徴とする鉄道車両の扉押さえ装置。
前記シリンダは、空気圧にて作動することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の扉押さえ装置。
前記シリンダは、前記押圧部材からの後退力を支持するブロック部材に沿って転動する転動ローラを前記ピストンロッド先端に有し、前記ブロック部材は、ピストンロッドの伸縮方向に向かって円弧状の凹部を有し、該凹部は、前記押圧部材が扉の気密状態保持位置にあるときに、前記転動ローラが当接する位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両の扉押さえ装置。
前記シリンダは、前記押圧部材を後退させるバネ部材を有し、該バネ部材は、最大使用圧力時に前記押圧部材の進退ストローク中のストローク量によらず扉押し付け力がほぼ一定となるように、バネ定数が選定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両の扉押さえ装置。