特許 6122306 鉄道車両の構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6122306

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】鉄道車両の構造

(51)【国際特許分類】

   B61D 19/00 20060101AFI20170417BHJP

【ＦＩ】

   B61D19/00 B

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-28574(P2013-28574)

(22)【出願日】2013年2月18日

(65)【公開番号】特開2014-156206(P2014-156206A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2016年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】徳田 良輔

【審査官】 畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２７８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２７８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３７３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９６６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｄ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゲート用開口を形成するドア枠および前記ドア枠にヒンジを介して取り付けられたドアを含むドアユニットと、
前記ドアユニットが嵌め込まれる嵌め込み用開口を有し、外板と、前記外板から車両内側に折れ曲がり、前記嵌め込み用開口を挟んで対向する一対の側壁を含むパネル体と、
を備える、鉄道車両の構造。

【請求項2】

前記パネル体は、側構体または妻構体である、請求項１に記載の鉄道車両の構造。

【請求項3】

前記ドア枠は、前記パネル体における前記嵌め込み用開口の上方に位置する部分に車両内側から係合する係合部を含み、この係合部が前記パネル体に締結部材により締結される、請求項２に記載の鉄道車両の構造。

【請求項4】

前記ドア枠は、前記ゲート用開口の両側で互いに対向するように上下に延びる一対の縦桟部を含み、
前記一対の縦桟部は、前記一対の側壁に締結部材により締結される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄道車両の構造。

【請求項5】

前記ドアは、周縁部が互いに面接触した状態で接合された第１プレートおよび第２プレートを含み、前記第１プレートおよび前記第２プレートの双方はプレス成形されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両の構造。

【請求項6】

前記ドアの周縁部には、差し込み式のウエザーストリップが取り付けられている、請求項５に記載の鉄道車両の構造。

【請求項7】

前記ドア枠には、前記ゲート用開口の両側に取っ手が取り付けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の鉄道車両の構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイング式ドアを有する鉄道車両の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両では、乗客の乗降口に側引戸が設けられるとともに、乗務員の乗降口や車両間の通路となる貫通路、客室と乗務員室間の仕切壁には開戸（スイング式ドア）が設けられる。スイング式ドアは、車体の側構体や妻構体などにヒンジを介して取り付けられる。

【0003】

従来、スイング式ドアを車体に取り付けるためには、ドアを車体に対して位置合わせした状態で、車体にヒンジ取り付け用のタップを加工したり、ドアと車体との間の隙間から風や水が浸入するのを防止するためのシールゴムの取付を調整したりするなどの種々の作業を行う必要があった。このため、ドアの取付にある程度（例えば半日）の時間がかかっていた。特に、運転室では電気機器等の設置や配線作業が長期間に亘って行われるため、それらの電気工程とドアの取付工程との調整が困難であった。

【0004】

これに対し、特許文献１には、作業の合理化のために、貫通ドアや窓部を備えた内装ユニットを車体部分にボルトで締結できるようにし、内装ユニットに対し車体部分と別の場所で組み立て作業および調整作業を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３３３０３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されているように内装ユニットを車体部分とは別に組み立てた場合には、内装ユニットの重量が比較的に重いために、車体部分への結合作業が困難である。また、内装ユニットを車体部分に結合した後でなければ配線作業を行うことができず、現場で車体全体を組み上げる場合に比べて、電気工程の実施時期に制約がかかる。さらに、内装ユニット以外の車体に配設されるスイング式ドアに関しては、従来と同様に現場でタップ加工やシール部材調整などを行う必要がある。

【0007】

そこで、本発明は、スイング式ドアの車体への取付を短時間で行うことができる鉄道車両の構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明の鉄道車両の構造は、ゲート用開口を形成するドア枠および前記ドア枠にヒンジを介して取り付けられたドアを含むドアユニットと、前記ドアユニットが嵌め込まれる嵌め込み用開口を有するパネル体と、を備えることを特徴とする。

【0009】

上記の構成によれば、ドア、ヒンジおよびドア枠をユニット化したので、ヒンジの取り付けやシール部材調整などをドアユニットの組み立て時に行うことができる。従って、ドアユニットをパネル体の嵌め込み用開口に嵌め込むだけでスイング式ドアを車体に取り付けることができる。その結果、スイング式ドアの車体への取付を短時間で行うことができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、スイング式ドアの車体への取付を短時間で行うことができる鉄道車両の構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】（ａ）はドアユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のI−I線に沿った縦断面図である。

【図2】（ａ）は側構体の嵌め込み用開口回りの正面図、（ｂ）は（ａ）のII−II線に沿った縦断面図である。

【図3】側構体の嵌め込み用開口にドアユニットが嵌め込まれた状態の横断面図である。

【図4】ドアユニットの上部の固定方法を示す縦断面図である。

【図5】ドアユニットの下部の固定方法を示す縦断面図である。

【図6】鉄道車両の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、実施形態を説明する。本実施形態は、図６に示すような鉄道車両１の側構体１Ａに配設される側開戸であるスイング式ドア３Ａを対象とする。ただし、対象となるスイング式ドアは、運転室側の妻構体１Ｂに設けられるドア３Ｂであってもよいし、中間車両側の妻構体１Ｃに設けられるドア３Ｃであってもよい。あるいは、対象となるスイング式ドアは、運転室と客室を仕切る仕切りパネル１Ｄに設けられるドア３Ｄであってもよいし、いくつかまたは全てのドア３Ａ〜３Ｄであってもよい。すなわち、ドアユニット２が取り付けられるパネル体は、側構体１Ａ、妻構体１Ｂ、１Ｃ及び仕切りパネル１Ｄのいずれであってもよい。

【0013】

具体的に、本実施形態に係る鉄道車両１の構造は、図１（ａ）および（ｂ）に示すようなドアユニット２と、図２（ａ）および（ｂ）に示すような側構体（車体）１Ａを備える。なお、図１（ｂ）では、後述するドア枠４の構成を示すためにドア３Ａの作図を省略している。

【0014】

以下の説明では、説明の便宜のために、車両の長手方向を左右方向（その一方を左方、他方を右方）というとともに、車幅方向を前後方向（車両外側を前方、車両内側を後方）という。

【0015】

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、側構体１Ａには、ドアユニット２が嵌め込まれる嵌め込み用開口（以下、「第１開口」という。）１１が形成されている。具体的に、側構体１Ａは、第１開口１１から周囲に広がる外板１０と、第１開口１１の下方で左右方向（車両の長手方向）に延びる側ハリ１７を含む。側ハリ１７は、断面略Ｃ字状をなしており、側ハリ１７の上フランジと下フランジをつなぐウェブが外板１０と重なり合っている。

【0016】

第１開口１１の両側では、一対の側壁１２，１３が第１開口１１を挟んで対向するように外板１０から後方に折れ曲がっている（図３参照）。一対の側壁１２，１３の下端部は側ハリ１７の上フランジに接続されている。また、第１開口１１の上方では、天井壁１４が外板１０から後方に折れ曲がっている。天井壁１４は、第１開口１１を挟んで側ハリ１７の上フランジと対向しており、天井壁１４の左右両端部は一対の側壁１２，１３の上端部と接続されている。すなわち、天井壁１４、側壁１２，１３および側ハリ１７の上フランジは、第１開口１１を取り囲む筒状体を形成しており、第１開口１１の奥行を規定している。

【0017】

さらに、天井壁１４の後端部からは固定壁１５が垂直に立ち上がっている。固定壁１５は、ドアユニット２の上部（より正確には、後述する上面部４７）を受け止めるためのものである。

【0018】

ドアユニット２は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、乗降口となるゲート用開口（以下、「第２開口」という。）４１を形成するドア枠４と、第２開口４１を開閉するドア３Ａを含む。ドア３Ａは、上下に離間して配置された一対のヒンジ５５を介してドア枠４に取り付けられている。

【0019】

具体的に、ドア枠４は、第２開口４１を取り囲むように第２開口４１の上下左右に配置された、前後方向（車幅方向）に扁平な４つの面部、すなわち左面部４２，右面部４３，上面部４７，下面部４８を有している。これらの面部には、ドア３Ａに全周に亘って取り付けられる後述するシール部材が押し付けられる。本実施形態では、上面部４７と左面部４２および右面部４３が四半円弧状のコーナーを形成し、下面部４８と左面部４２および右面部４３が直角のコーナーを形成している。ただし、全てのコーナーが四半円弧状あるいは直角であってもよい。なお、下面部４８は、例えばアルミ製の角棒から構成されてもよい。

【0020】

上面部４７、左面部４２および右面部４３の後面には、図３および図４に示すように、断面コ字状の補強部材５１がドア枠４の周縁に沿って配置されている。また、左面部４２の後方には、補強部材５１上の上下に離間する位置に、取付座５３付の取付台５２が設けられている。一方、ドア３Ａの後面にも、取付台５２と同じ高さ位置に取付台３３が設けられている。そして、双方の取付台５２，３３に跨ってヒンジ５５が固定されている。

【0021】

さらに、ドア枠４は、下面部４８を支持する断面略Ｌ字状のくつずり４９(threshold plate)と、上面部４７の下端部に沿って左右に延びる、鉛直方向に扁平な横桟部４６を有する。横桟部４６は、上面部４７の下端部から前方に突出している。くつずり４９は、側ハリ１７の上フランジおよびウェブに沿う形状に形成されている（図５参照）。そして、くつずり４９の水平部分の略中央に、下面部４８の下端部が接続されている。

【0022】

くつずり４９の水平部分の下面から横桟部４６の上面までの高さは、第１開口１１の高さよりも十分に小さく設定されている。このため、ドアユニット２が第１開口１１に嵌め込まれて、くつずり４９がスペーサ８５（図５参照）を介して側ハリ１７上に載置されたときには、図４に示すように天井壁１４と横桟部４６の間に僅かな隙間が形成される。この隙間は、スペーサ８２で埋められ、ドアユニット２の側構体１Ａへの固定後に、車外側からコーキング材９で塞がれる。

【0023】

ドア枠４の上面部４７は、横桟部４６の上方に位置するため、固定壁１５に後方（車両内側）から係合する（図４参照）。すなわち、上面部４７は係合部としても機能する。本実施形態では、上面部４７は、固定壁１５との間にスペーサ８１が配置された状態で締結部材により固定壁１５に締結される。その後、天井壁１４と横桟部４６の間の隙間が車外側からコーキング材９で塞がれる。

【0024】

締結部材としては種々のもの（例えば、リベット）が採用可能であるが、本実施形態ではボルト６２およびフローティングナット６１が採用されている。すなわち、上面部４７には、図１（ａ）に示すようにボルト６２挿通用の貫通穴５０が形成されている。一方、固定壁１５には、貫通穴５０に対応する位置に、それよりも大きな貫通穴が形成され、この貫通穴を覆うようにネジ穴の位置を二次元的に変位可能なフローティングナット６１が配置される。

【0025】

さらに、ドア枠４は、左面部４２の第２開口４１と反対側の端部に沿って上下に延びる左縦桟部４４と、右面部４２の第２開口４１と反対側の端部に沿って上下に延びる右縦桟部４５を有する。左縦桟部４４および右縦桟部４５は、左面部４２および右面部４３の端部から前方に突出している。また、左縦桟部４４および右縦桟部４５は、左右方向（車両長手方向）に扁平であり、第２開口４１の両側で互いに対向している。左縦桟部４４および右縦桟部４５の下端部はくつずり４９の水平部分に接続されており、上端部は横桟部４６の両端部に接続されている。

【0026】

左縦桟部４４および右縦桟部４５の外側面同士間の幅は、一対の側壁１２の内側面間の幅よりも僅かに小さく設定されている。このため、ドアユニット２が第１開口１１に嵌め込まれたときには、図３に示すように各縦桟部（４４または４５）とこれに対向する側壁１２との間に僅かな隙間が形成される。この隙間は、スペーサ２０で埋められるとともに、車外側からコーキング材９で塞がれる。

【0027】

本実施形態では、左縦桟部４４および右縦桟部４５も、ボルト６２およびフローティングナット６１からなる締結部材により側壁１２に締結される。このため、左縦桟部４４および右縦桟部４５のそれぞれにも、図１（ｂ）に示すようにボルト６２挿通用の貫通穴５０が形成されている。ただし、縦桟部の締結用の締結部材としては、リベットなどを用いることも可能である。

【0028】

ドア枠４には、第２開口４１の両側に取っ手５７が取り付けられている。各取っ手５７の下端部は、くつずり４９の水平部分に直接的に接続されており、上端部は、ブラケット５８を介して縦桟部（４４または４５）に接続されている。これにより、取っ手５７がドア枠４の補強部材としての機能を有するため、ドア枠４の強度を高めることができる。なお、従来構造のように、取っ手５７は、その上端及び下端をブラケットを介してドア枠４に取り付けられても良い。

【0029】

ドア３Ａは、第２開口４１を僅かに大きくした輪郭を有している。図３に示すように、ドア３Ａにはハンドル付の錠３５が取り付けられている一方、ドア枠４の右面部４３には錠受３６が補強部材５１を介して取り付けられている。本実施形態では、ドア３Ａは、図３および図４に示すように、第２開口４１を通じて前方に露出する第１プレート３１と、第１プレート３１の後面を覆う第２プレート３２を有している。

【0030】

第１プレート３１は、周縁部がドア枠４の４つの面部４２，４３，４７，４８の後方（車両内側）に位置し、中央部が第２開口４１を通じて前方に張り出す形状に、プレス成形されている。第２プレート３２は、少なくとも周縁部が第１プレート３１の周縁部と重なり合い、適所で第１プレート３１との間に空間を確保する形状に、プレス成形されている。そして、第１プレート３１と第２プレート３２の周縁部同士は、互いに面接触した状態で接合されている。

【0031】

さらに、ドア３Ａの周縁部には、シール部材として、差し込み式のウエザーストリップ７が全周に亘って取り付けられている。

【0032】

図５に示すように、上記のような構成のドアユニット２を第１開口１１に嵌め込むときには、まず側ハリ１７上にスペーサ８５を配置する。このとき、スペーサ８５は、床敷物１８の上面から、くつずり４９の厚さ分低くした高さに配置し、仮止めされる。次に、ドアユニット２を斜めにして上部から第１開口１１内に差し込み、ドアユニット２の下端にあるくつずり４９をスペーサ８５の上に乗せ、ドアユニット２の上面部４７が天井壁１４を超えたときに、ドアユニット２を立ててくつずり４９をスペーサ８５を介して側ハリ１７上に載置する。ついで、締結部材を用いて、上面部５１を固定壁１５に締結し、くつずり４９をスペーサと共に側ハリ１７に締結するとともに、両縦桟部４４，４５を側壁１３に締結する。なお、くつずり４９と床敷物１８とに跨って押え板１９を配置してもよい。

【0033】

以上説明したように、本実施形態の鉄道車両１の構造では、ドア３Ａ、ヒンジ５５およびドア枠４がユニット化されているので、ヒンジ５５の取り付けやシール部材調整などをドアユニット２の組み立て時に行うことができる。従って、ドアユニット２を側構体１Ａの第１開口１１に嵌め込むだけでドア３Ａを車体に取り付けることができる。その結果、スイング式ドア３Ａの車体への取付を短時間で行うことができる。

【0034】

また、本実施形態では、ドアユニット２に側構体１Ａの固定壁１５に車両内側から係合する上面部４７が設けられているので、ドアユニット２が第１開口１１から抜け出すことを防止することができる。また、それらの係合を利用すれば、ドアユニット２を容易に位置決めすることができる。

【0035】

さらに、本実施形態では、側構体１Ａに一対の側壁１２が設けられ、ドアユニット２にそれらに平行な縦桟部４４，４５が設けられているので、ドアユニット２の第１開口への差し込み時に、側壁１２でドアユニット２をガイドすることができる。しかも、縦桟部４４，４５と側壁１２とが互いに平行であるので、それらの締結を容易に行うことができる。

【0036】

また、本実施形態では、取っ手５７がドア枠４に取り付けられているので、取っ手５７の車体への取り付けをドアユニット２の第１開口１１への嵌め込みと同時に行うことができる。

【0037】

＜変形例＞
上述した実施形態は種々の変形が可能である。

【0038】

例えば、ドア３Ａは、必ずしもプレス成形された第１プレート３１および第２プレート３２を含んでいる必要はなく、骨材と板材とを用いた溶接構造であってもよい。ただし、前記実施形態のように、ドア３Ａがプレス成形された第１プレート３１および第２プレート３２で構成されていれば、溶接構造のドアに比べて部品点数を削減できるとともに軽量化を図ることができる。さらに、プレス成形構造のドア３Ａは、寸法精度が高いので、ドア枠のヒンジやシール部材、錠の取付調整などにはゲージドアを利用することができ、ゲージドアからドア３Ａに交換する際には再度、煩雑な取付調整が不要となる。

【0039】

また、プレス成形構造のドア３Ａであれば、周縁部を薄肉に形成することができる。このため、シール部材として前記実施形態のように差し込み式のウエザーストリップ７を採用することができ、シール部材の取り付けや交換を容易に行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明の鉄道車両の構造は、スイング式ドアを有する全ての鉄道車両に有用である。

【符号の説明】

【0041】

１ 鉄道車両
１Ａ 側構体（パネル体）
１Ｂ，１Ｃ 妻構体（パネル体）
１Ｄ 仕切りパネル（パネル体）
１０ 外板
１１ 嵌め込み用開口
１２，１３ 側壁
２ ドアユニット
３Ａ〜３Ｄ ドア
３１ 第１パネル
３２ 第２パネル
４ ドア枠
４１ ゲート用開口
４４，４５ 縦桟部
４７ 上面部（係合部）
５５ ヒンジ
５７ 取っ手
６１ フローティングナット（締結部材）
６２ ボルト（締結部材）
７ ウエザーストリップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】