JP4291224B2 - 車両用プラグドア装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用プラグドア装置に関し、より詳しくは、車両側壁の乗降口を閉塞するドアが、閉じ動作終了時に車両の外板に沿う構造となるように構成された車両用プラグドア装置に関するものである。

従来、車両用のプラグドア装置として図３に示したものが知られている。

このプラグドア装置の扉部５１は、乗降口５０ａ上部の天井内５１ａに設けられたガイドレール５２に対しブラケット５３を介して吊持されており、そのブラケット５３に設けられた走行輪５４がガイドレール５２上を転動することにより、開閉するようになっている。

なお、ガイドレール５２は支軸５５を中心として矢印ａ−ｂ方向に揺動可能であり、５６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、そのロッドが上記ブラケット５３に接続されている。

扉部５１が閉じ位置に移動すると４個の扉押えシリンダ５７ａ，５７ｂ及び５８ａ，５８ｂの各ロッドが矢印ｃ方向に一斉に伸長し、乗降口５０ａの周縁部に設けられている気密シール部５９に扉部５１を押し付け、それにより気密状態が得られる（例えば、特許文献１参照）。

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、従来はプラグドア装置の主要部品、具体的には、ガイドレール、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。

また、図４に示すように、ガイドレール６０を扉部６１の上方ではなく扉部６１と平行な状態でその内側に配置したプラグドア装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

図中、６２は扉部６１とガイドレール６０とを連結しているアームであり、このアーム６２はキャリッジ６３に連結されており、キャリッジ６３は滑り路６４上を摺動するようになっている。
特公平７−４７３８７号公報 特公平７−１７１９５号公報

このような構成では、プラグドア装置の主要部品が扉部６１の側方に配置されることになるため、扉部６１の上方に主要部品を収納するためのスペースを確保する必要がない。

しかしながら、このように構成すると、乗降客の乗降に邪魔とならないようにガイドレール６０を乗降通路上方に配置しなければならないので、結局、扉部６１の縦サイズが大きくなりそれにつれてドア駆動装置も大型化しなければならないため、プラグドア装置のコンパクト化は図れない。

本発明は以上のような従来の車両用プラグドア装置における課題を考慮してなされたものであり、例えば流線形に形成されていることによって天井部分に十分なスペースを確保することができない車両にも適用することができるコンパクトな車両用プラグ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、ドア開動作時に上記ドアを乗降口から離間させ、閉動作時には離間させた上記ドアを乗降口側に移動させる横移動手段とを備えた車両用プラグドア装置において、上記ドアレールが、上記ドアから内側に向けて所定距離離れた位置で車体天井から吊持され、このドアレールと上記ドアとの間に上記横移動手段が設けられ、この横移動手段は、上記ドアレールから上記ドアに向けて略水平方向に延設され上記ドアレールに沿って移動するドアハンガーと、このドアハンガーと上記ドアとに架設された状態で上記ドアに固定され上記ドアハンガーに対して車幅方向に相対移動する可動部と、この可動部をドア閉動作時に乗降口側に移動させるガイドレールとを有し、上記ドア駆動手段が駆動することによって上記ドアが閉位置に移動する際に上記ガイドレールの案内部に案内させて上記可動部を乗降口に向けて移動させ、その可動部が取り付けられている上記ドアを閉じ動作させるように構成され、かつ、上記ドアハンガーと上記可動部のいずれか一方にスライドレールが設けられ、いずれか他方にそのスライドレールに案内されて車幅方向に摺動する摺動ブロックが備えられている車両用プラグドア装置である。

本発明に従えば、ドアハンガーがドアレールからドアに向けて略水平方向に延設され、このドアハンガーとドアがドアハンガーに対して車幅方向に相対移動する可動部によって架設されているため、ドアを開閉させる機構が水平方向に偏平に構成され、それにより、天井部分に十分なスペースを確保することができない車両にもコンパクトにプラグドア装置を設けることができる。また、ドアハンガーと可動部のいずれか一方にスライドレールを設け、いずれか他方にそのスライドレールに案内されて車幅方向に摺動する摺動ブロックを備えるので、ドアハンガーをドア横移動手段の構成の一部として利用することができるため、横移動手段をドアハンガーの近傍に集合配置することができる。

本発明において、ドアレールにおける、車幅方向において横移動手段と反対側にドア駆動手段を配置すれば、天井から吊持するドア駆動手段と横移動手段の重量バランスを安定させることができる。

本発明において、ガイドレールにドアレールに沿って配置される直線案内部と、この直線案内部におけるドア閉じ側端部に形成されドアに向けて湾曲する湾曲案内部とを形成すれば、ガイドレールの各案内部に沿って可動部を移動させるだけの簡単な構成で、ドアを乗降口に対して当接または離間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、ドアハンガーをドアレールからドアに向けて略水平方向に延設し、このドアハンガーとドアに、ドアハンガーに対して車幅方向に相対移動する可動部を架設したためドアを開閉させる機構が水平方向に偏平に構成され、それにより、天井部分に十分なスペースを確保することができない車両にもコンパクトにプラグドア装置を設けることができる。また、ドアハンガーと可動部のいずれか一方にスライドレールを設け、いずれか他方にそのスライドレールに案内されて車幅方向に摺動する摺動ブロックを備えるので、ドアハンガーをドア横移動手段の構成の一部として利用することができるため、横移動手段をドアハンガーの近傍に集合配置することができる。

請求項２の本発明によれば、ドアレールにおける横移動手段と反対側にドア駆動手段を配置すれば、天井から吊持するドア駆動手段と横移動手段の重量バランスを安定させることができる。

請求項３の本発明によれば、ガイドレールの直線案内部または湾曲案内部に沿って可動部を移動させるだけの簡単な構成で、ドアを乗降口に対して当接または離間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プラグドア装置の一実施形態を示したものであり、このプラグドア装置が適用される車両は、例えば新幹線の先頭車両のように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た車両、すなわち、天井が従来の車体よりも低く構成されている車両である。

同図に示す断面図は車体を前方から見た（図２のＥ−Ｅ矢視に対応する）ものであり、車両側壁１に乗降口２が設けられており、車両側壁１に沿ってドア３が前後方向（紙面奥行方向）に移動することによりその乗降口２を開閉するようになっている。なお、図ではドア３が閉じ位置からさらに車幅方向に移動して車両の外板に沿う状態となっている状態（以下、全閉状態と呼ぶ）を示している。

車両の天井４を構成しているトラス構造のフレーム５は円弧状に形成されており、ドア３から車両内側に所定距離Ｓ離れた位置にドアレール６を配置している。

このドアレール６は上記フレーム５から垂下されているＵ字状のブラケット７に対し、アングルからなる取付金具８を介して固定されている。

ドアレール６の左側壁（後述するガイドレール１４と反対側）にはドアハンガー９を走行させるためのレール溝６ａが形成されており、レール溝６ａにベアリング保持金具６ｂが装着され、ベアリング保持金具６ｂに保持されている上下のベアリングを介してドアハンガー９の上端部９ａが支持されている。

ドアハンガー９は、その上端部９ａから垂下される縦板部９ｂと、この縦板部９ｂからドア３に向けて略水平方向に折り曲げられた横板部９ｃとから構成されている。

横板部９ｃの先端部９ｄには、後述するスライドレール１０を摺動させるための摺動ブロック１１が取り付けられている。

この摺動ブロック１１は、矢印Ａ方向から見ると断面が上向きに開口するＣ字状に形成されており、スライドレール１０をその両側（図１では前後方向）から挟み込んだ状態で保持するとともにそのスライドレール１０の摺動を許容するようになっている。

摺動ブロック１１を摺動するスライドレール１０は、ドアハンガー９とドア３とに車幅方向に架設される可動プレート１２の右側端部１２ａに固定されており、可動プレート１２の左側端部１２ｂは下向きに折り曲げられてドア３の上部内壁３ａに固定されている。

また、可動プレート１２の右側端部１２ａの上面にはガイドローラ１３の回転軸１３ａが植設されている。上記可動プレート１２およびガイドローラ１３は可動部として機能する。

ガイドローラ１３は、ガイドレール１４のガイド溝１４ａと係合するようになっており、ガイドレール１４はドアレール６と平行な状態でその右側壁に固定されている。

上記ガイドレール１４は図２の平面図に示すように、ドアレール６と平行な直線案内部１４ｂとドア閉じ側端部に形成された湾曲案内部１４ｃとを有し、ガイド溝１４ａは両案内部１４ｂ，１４ｃを連通するようにして形成されている。

したがって、ガイド溝１４ａと係合しているガイドローラ１３は、直線案内部１４ｂを走行する場合は直線移動し、湾曲案内部１４ｃを走行する場合はその向きを乗降口２に近づく方向に変えて移動することになる。

なお、ガイドローラ１３は可動プレート１２の中央（ドア３の中央に相当する）に設けられており、ガイドローラ１３が湾曲案内部１４ａの先端部に移動した時点で乗降口２の中心ｐ．ｃに位置するように、ガイドレール１４が位置決めされている。なお、図中、ｗ１は乗降口幅、ｗ２はドア幅、ｄ．ｓはドアストロークを示している。

１５は空気圧シリンダ（ドア駆動手段）であり、ドアレール６の左側、具体的には、取付金具８に固定されている。

このシリンダ１５のロッド先端部１５ａは、縮小位置（図中、実線で示す）と伸長位置（図中、二点鎖線で示す１５ａ′参照）との間で伸縮動作し、伸長位置まで移動した場合には可動プレート１２上のガイドローラ１３は１３′の位置に移動する。それにより、ドア３は乗降口２よりも内側に引き込まれた状態で後方（３′参照）に移動し、乗降口２が開口される。なお、１６はロッド先端部１５ａとドアハンガー９とを接続している接続部材である。

図１に戻って説明する。

ドア３の下部内壁には右側（ドア３の内側）に向けてＬ字状のブラケット１７が取り付けられており、このブラケット１７の下面に第二のガイドローラ１８の回転軸１８ａが固定されている。

この第二のガイドローラ１８は、車両フレームに固定された第二のガイドレール１９の案内溝１９ａに沿って移動することができるようになっており、第二のガイドレール１９は上述したガイドレール１４と基本的に同じ構成となっている。従って、ドア３はその上下両側がガイドレール１４および１９に案内されて開閉動作するようになっている。

次に、上記構成を有するプラグドア装置の動作について図２を参照しながら説明する。

ドア３が全閉状態であることを前提とする。

空気圧シリンダ１５のロッドの反対側に空気圧が供給されてロッド先端部１５ａが矢印Ｂ方向に伸長すると、接続部材１６を介してドアハンガー９（図１参照）も矢印Ｂ方向に連動する。

ドアハンガー９と可動プレート１２は、摺動ブロック１１およびスライドレール１０を介して連結されているため可動プレート１２も矢印Ｂ方向に移動するが、このとき、可動プレート１２に取り付けられているガイドローラ１３はガイドレール１４の湾曲案内部１４ｃに沿って移動するため、可動プレート１２はまず、車幅方向（矢印Ｄ方向）にスライドする。可動プレート１２とドア３は固定されているため、ドア３は車体内に引き込まれる。

次いでガイドローラ１３が湾曲案内部１４ｃから直線案内部１４ｂに移動すると、ドア３の引き込み動作は終了し、引き続きドア開動作が行われる。

ドア開動作はドア３が図示しないストッパーに到達した時点で終了し、このとき、ガイドローラ１３は直線案内部１４ｂの終端部１４ｄに位置している。それにより、ドア３は開位置（二点鎖線で示すドア３′参照）で停止する。

一方、上記と逆の工程を経てドア閉動作が行われるが、ガイドローラ１３が直線案内部１４ｂから湾曲案内部１４ｃに移動するときに、ガイドローラ１３がその移動方向をドアレール６と平行な方向から乗降口２に向かう方向に変更するため、ドア３が乗降口２に向けて押し出され、ガイドローラ１３が湾曲案内部１４ｃの先端部に移動した時点で全閉状態となる。

なお、ドア開閉動作中、ドア３の下部についても第二のガイドレール１９に沿って第二のガイドローラ１８が移動するようになっているため、安定した開閉動作が得られる。

このように、上記実施形態に示したプラグドア装置は、ドアレール６とドア３とを横向きに配置されたドアハンガー９および可動プレート１２を用いて接続するとともに、ドアハンガー９と可動プレート１２とを相対移動可能にして横移動ができるようにし、さらに、その横移動を行うためのガイドとしてのガイドレール１４を上記ドアレール６とドア３との間に、具体的にはドアレール６のレール溝６ａと反対側の空きスペースにガイドレール１４を配置したため、ドア３を開閉するための主要な機構を偏平なスペースに収めることが可能になる。それにより天井スペースが限られているような車両についてもプラグドア装置を組み込むことが可能になる。

なお、上述した実施形態のドアハンガー９の横板部９ｃおよび可動プレート１２の配置におて略水平とは、ガイドレール１４に案内されるガイドローラ１３がドア３を伴って横方向に移動させることができる範囲内で、ドア３に向けて若干先下がりまたは若干先上がりに配置することができる。若干先下がりに配置すると、ドア全閉動作時のドア３の移動がスムーズになり、若干先上がりに配置すると、ドア開動作時におけるドア３の気密開放がスムーズになる。

また、ドアレール６とドア３との距離Ｓは、ガイドレール１４を配置することができかつドア３を略水平方向に移動させるためのストロークが確保することができる距離であればよい。また、ブラケット７の高さを調節すれば、異なる天井高さの車両に対応することができる。

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。

本発明に係るプラグドア装置の全体構成を示す側面断面図である。 図１に示すプラグドア装置の平面図である。 従来のプラグドア装置の側面断面図である。 従来の別のプラグドア装置の斜視図である。

符号の説明

１ 車両側壁
２ 乗降口
３ ドア
４ 天井
５ フレーム
６ ドアレール
７ ブラケット
９ ドアハンガー
１０ スライドレール
１１ 摺動ブロック
１２ 可動プレート
１３ ガイドローラ
１４ ガイドレール
１４ａ ガイド溝
１４ｂ 直線案内部
１４ｃ 湾曲案内部
１５ 空気圧シリンダ
１６ 接続部材
１８ 第二のガイドローラ
１９ 第二のガイドレール

Claims (3)

1. 車体側壁に設けられ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、ドア開動作時に上記ドアを乗降口から離間させ、閉動作時には離間させた上記ドアを乗降口側に移動させる横移動手段とを備えた車両用プラグドア装置において、
   上記ドアレールが、上記ドアから内側に向けて所定距離離れた位置で車体天井から吊持され、このドアレールと上記ドアとの間に上記横移動手段が設けられ、この横移動手段は、上記ドアレールから上記ドアに向けて略水平方向に延設され上記ドアレールに沿って移動するドアハンガーと、このドアハンガーと上記ドアとに架設された状態で上記ドアに固定され上記ドアハンガーに対して車幅方向に相対移動する可動部と、この可動部をドア閉動作時に乗降口側に移動させるガイドレールとを有し、上記ドア駆動手段が駆動することによって上記ドアが閉位置に移動する際に上記ガイドレールの案内部に案内させて上記可動部を乗降口に向けて移動させ、その可動部が取り付けられている上記ドアを閉じ動作させるように構成され、かつ、上記ドアハンガーと上記可動部のいずれか一方にスライドレールが設けられ、いずれか他方にそのスライドレールに案内されて車幅方向に摺動する摺動ブロックが備えられていることを特徴とする車両用プラグドア装置。
2. 上記ドアレールにおける、上記車幅方向において上記横移動手段と反対側に上記ドア駆動手段が配置されている請求項１記載の車両用プラグドア装置。
3. 上記ガイドレールが、上記ドアレールに沿って配置される直線案内部と、この直線案内部におけるドア閉じ側端部に形成され上記ドアに向けて湾曲する湾曲案内部とを有する請求項１または２に記載の車両用プラグドア装置。
   

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