特開 2024-108730 鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108730

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 19/02 20060101AFI20240805BHJP

   B61D 19/00 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

B61D19/02 B

B61D19/02 F

B61D19/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023013255

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅 甫

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 貴之

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 哲郎

(57)【要約】

【課題】戸柱の接合部分への応力集中を低減することが可能な鉄道車両を提供すること。
【解決手段】ドア７のスライド移動を案内するレール１０は、乗降口４の屋根構体２３の側の、側構体２２の内面において、軌道方向に沿って延在していること、ドア７のスライド移動の駆動源であるエアシリンダ８は、レール１０の屋根構体２３の側に、レール１０に対して所定の隙間ｇをもって配設されていること、ドア７の開方向の側の戸柱１２２は、屋根構体２３の側の端部に、隙間ｇの部分で側構体２２の内面に接合するための固定部１２３を備えること。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の床部を形成する床構体と、
前記車体の側面部を形成する側構体と、
前記車体の屋根部を形成する屋根構体と、
前記側面部に設けられた乗降口と、
前記車体の軌道方向に沿って、前記乗降口を塞ぐ閉位置と、前記乗降口を開放する開位置と、の間でスライド移動する、片引き戸のドアと、
前記スライド移動の駆動源である開閉手段と、
前記スライド移動を案内するレールと、
前記乗降口の前記軌道方向の両端において、前記側構体に沿って前記床構体に立設される一対の戸柱と、
前記戸柱に設けられ、前記閉位置にある前記ドアを、前記車体の枕木方向の外方側に押圧し、前記乗降口の周縁部に密着させる押圧手段と、
を備える鉄道車両において、
前記レールは、前記乗降口の前記屋根構体の側の、前記側構体の内面において、前記軌道方向に沿って延在していること、
前記開閉手段は、前記レールの前記屋根構体の側に、前記レールに対して所定の隙間をもって配設されていること、
前記一対の戸柱のうち、前記ドアの開方向の側の戸柱は、前記屋根構体の側の端部に、前記隙間の部分で前記側構体の内面に接合するための固定部を備えること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両において、
前記一対の戸柱の双方は、前記屋根構体側の端部において前記固定部により一体にされ、前記床構体の側に開口した略コの字状の枠体を形成していること、
を特徴とする鉄道車両。

【請求項3】

請求項１に記載の鉄道車両において、
前記一対の戸柱のうち、前記ドアの開方向の側の戸柱は、前記固定部が前記戸柱の前記屋根構体の側の端部から前記軌道方向に延在されることで、略Ｌ字形に形成されていること、
を特徴とする鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、高速鉄道車両では、車両の側面部に設けられる乗降口に気密扉が用いられている。これは、車両のトンネル通過時や対向列車とのすれ違い時に、車両内外に生じる気圧差により、車内の気圧が急激に変動しないようにするためである。気密扉としては、例えば、特許文献１に開示される車両用ドア装置が知られている。

【0003】

従来技術に係る気密扉の構造について、図１５－図２０を用いて説明する。図１５は、従来技術におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが閉位置にある状態を示している。図１６は、図１５のＩ－Ｉ断面図である。図１７は、図１５のＪ－Ｊ断面図である。図１８は、従来技術におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが開位置にある状態を示している。図１９は、図１８のＫ－Ｋ断面図である。図２０は、図１８のＬ－Ｌ断面図である。なお、図１５および図１８においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。図１６および図１９においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が枕木方向である。図１７および図２０においては、図中の左右方向が枕木方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。

【0004】

車体１００は、例えば、車体１００の床部を形成する床構体１０１と、車体１００の側面部を形成する側構体１０２と、車体１００の屋根部を形成する屋根構体１０３と、車体１００の前面部及び後面部を形成する不図示の妻構体と、により略６面体状に形成されている。車体１００の側面部には、乗客が乗り降りするための乗降口１０４が設けられており、この乗降口１０４はドア１０５により開閉される。

【0005】

ドア１０５の開閉は、例えばエアシリンダ１０６により行われる。エアシリンダ１０６は、乗降口１０４の上方において、車体１００の内面に取り付けられている。エアシリンダ１０６は、操作エアにより車体１００の軌道方向に進退可能な操作ロッド１０６１を備えている。そして、この操作ロッド１０６１とドア１０５とが連結部材１０８により連結されている。操作ロッド１０６１とドア１０５が連結されることにより、操作ロッド１０６１の進退に伴って、ドア１０５が、乗降口１０４を塞ぐ閉位置（図１５に示す位置）と、乗降口１０４を開放する開位置（図１８に示す位置）との間でスライド移動されるようになっている。なお、図１５および図１８中の右側がドア１０５の開方向であり、図１５および図１８中の左側がドア１０５の閉方向である。

【0006】

エアシリンダ１０６には、軌道方向に延在するレール１０７が一体とされている。ドア１０５は、滑車部材１０９によりレール１０７に吊り下げられており、これにより、ドア１０５のスライド移動が案内される。

【0007】

また、乗降口１０４の軌道方向の両端には、床構体１０１から屋根構体１０３に向かって一対の戸柱１１０，１１１が立設されている。

【0008】

戸柱１１０は、乗降口１０４の閉方向側（図１５および図１８中の左側）において、床構体１０１からドア１０５の上端部まで、高さ方向に沿って延在している。戸柱１１０は、高さ方向の下端部が、溶接により床構体１０１に接合されている（溶接部Ｗ５１）。また、戸柱１１０は、側構体１０２に接合させるための接合部１１０ａを備えている。そして、接合部１１０ａが側構体１０２に接合されている（溶接部Ｗ５２）。接合部１１０ａは、戸柱１１０の高さ方向の全長に渡って設けられているため、戸柱１１０は、高さ方向の全長に渡って、側構体１０２に接合されている。

【0009】

戸柱１１１は、乗降口１０４の開方向側（図１５および図１８中の右側）において、床構体１０１から屋根構体１０３まで、高さ方向に沿って延在している。戸柱１１１は、高さ方向の下端部が、溶接により床構体１０１に接合されている（溶接部Ｗ５３）。また、戸柱１１１は、図１７および図２０に示すように、高さ方向の上端部に、エアシリンダ１０６およびレール１０７との干渉を避けるための湾曲部１１１ａを備えており、この湾曲部１１１ａの先端が、溶接により屋根構体１０３に接合されている（溶接部Ｗ５４）。なお、戸柱１１１と側構体１０２との間には、ドア１０５が開方向にスライド移動する際に通るための間隙を設ける必要があるため、戸柱１１１は側構体１０２に接合されていない。

【0010】

また、戸柱１１０，１１１は、閉位置にあるドア１０５を、車体１００の枕木方向の外方側（図１６および図１９中の上方側）に押圧し、乗降口１０４の周縁部に密着させる押圧手段１１２を備えている。押圧手段１１２は、エアシリンダ等により、ドア１０５を押圧するための押圧部１１２ａを枕木方向に進退させるものであり、例えば、特許文献１に開示されるドア押え装置や、特許文献２に開示される押さえ装置が知られている。また、戸柱１１０，１１１は、それぞれ２つずつ押圧手段１１２を備えており、ドア１０５は４点で押圧されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００８－１７４１４９号公報

【特許文献2】特開２００６－１５８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

例えば、鉄道車両がトンネルを通過するときや対向列車とすれ違うとき、車体１００の内部と外部に圧力差が生じ、車体１００に気密荷重が負荷される。これにより、車体１００が膨張または収縮する。車体１００が膨張するとき、床構体１０１と屋根構体１０３は相互に離れる方向に力が加わる。一方で、車体１００が収縮するとき、床構体１０１と屋根構体１０３は相互に近づく方向に力が加わる。このように、床構体１０１と屋根構体１０３とに、離れる方向、または近づく方向に力が加わったとき、戸柱１１１が床構体１０１と屋根構体１０３に突っ張る形で接合されているため、溶接部Ｗ５３および溶接部Ｗ５４は戸柱１１１の伸縮方向の反力によって応力集中が起こる。同様に内部と外部の圧力差が生じた際に、戸柱１１０，１１１は押圧手段１１２を介してドア１０５に加わった圧力荷重を戸柱１１０，１１１の梁の曲げ方向で荷重を受ける。このとき、溶接部Ｗ５３および溶接部Ｗ５４に応力集中が起こる。これらの応力集中は、疲労破壊の原因となるおそれがある。疲労破壊を防ぐためには、床構体１０１や屋根構体１０３、戸柱１１１の強度を向上させることが考えられるが、鉄道車両の製造コストや質量の増大につながるため、好ましくない。

【0013】

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、戸柱の接合部分への応力集中を低減することが可能な鉄道車両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】

【0014】

上記課題を解決するために、本発明の鉄道車両は、次のような構成を有している。

【0015】

（１）車体の床部を形成する床構体と、前記車体の側面部を形成する側構体と、前記車体の屋根部を形成する屋根構体と、前記側面部に設けられた乗降口と、前記車体の軌道方向に沿って、前記乗降口を塞ぐ閉位置と、前記乗降口を開放する開位置と、の間でスライド移動する、片引き戸のドアと、前記スライド移動の駆動源である開閉手段と、前記スライド移動を案内するレールと、前記乗降口の前記軌道方向の両端において、前記側構体に沿って前記床構体に立設される一対の戸柱と、前記戸柱に設けられ、前記閉位置にある前記ドアを、前記車体の枕木方向の外方側に押圧し、前記乗降口の周縁部に密着させる押圧手段と、を備える鉄道車両において、前記レールは、前記乗降口の前記屋根構体の側の、前記側構体の内面において、前記軌道方向に沿って延在していること、前記開閉手段は、前記レールの前記屋根構体の側に、前記レールに対して所定の隙間をもって配設されていること、前記一対の戸柱のうち、前記ドアの開方向の側の戸柱は、前記屋根構体の側の端部に、前記隙間の部分で前記側構体の内面に接合するための固定部を備えること、を特徴とする。なお、上記した所定の隙間とは、固定部を側構体に接合するための作業を行うことが可能な程度の大きさの隙間をいう。

【0016】

（２）（１）に記載の鉄道車両において、前記一対の戸柱の双方は、前記屋根構体側の端部において前記固定部により一体にされ、前記床構体の側に開口した略コの字状の枠体を形成していること、を特徴とする。

【0017】

（３）（１）に記載の鉄道車両において、前記一対の戸柱のうち、前記ドアの開方向の側の戸柱は、前記固定部が前記戸柱の前記屋根構体の側の端部から前記軌道方向に延在されることで、略Ｌ字形に形成されていること、を特徴とする。

【0018】

上記の鉄道車両によれば、乗降口の軌道方向の両端において、側構体に沿って床構体に立設される一対の戸柱のうち、ドアの開方向の側の戸柱は、開閉装置とレールの間の隙間を利用して、側構体に接合される。したがって、車体が気密荷重により膨張または収縮をし、床構体と屋根構体が、相互に離れる方向、または、相互に近づく方向の力が加わったとしても、戸柱は軸力方向ではなく、曲げ方向に荷重を受けるため、接合している部分の相対的な伸縮は従来より少なく、応力集中が起きにくい。また、ドアの開方向の側の戸柱の屋根構体の側の端部が側構体に接合されることで、戸柱の長さが従来より短くなるため、戸柱を接合している部分の応力集中が起きにくい。これらの効果によって、応力集中によって車体に疲労破壊が発生することを抑制することができる。さらに、疲労破壊を防ぐための強度向上にかかる、鉄道車両の製造コストや質量を削減することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の鉄道車両によれば、戸柱の接合部分への応力集中を低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１の実施形態に係る鉄道車両の側面図である。

【図2】ドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが閉位置にある状態を示している。

【図3】図２のＡ－Ａ断面図である。

【図4】図２のＢ－Ｂ断面図である。

【図5】ドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが開位置にある状態を示している。

【図6】図５のＣ－Ｃ断面図である。

【図7】図５のＤ－Ｄ断面図である。

【図8】第２の実施形態におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが閉位置にある状態を示している。

【図9】図８のＥ－Ｅ断面図である。

【図10】図８のＦ－Ｆ断面図である。

【図11】第３の実施形態におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが閉位置にある状態を示している。

【図12】図１１のＧ－Ｇ断面図である。

【図13】図１１のＨ－Ｈ断面図である。

【図14】第３の実施形態におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが開位置にある状態を示している。

【図15】従来技術におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが閉位置にある状態を示している。

【図16】図１５のＩ－Ｉ断面図である。

【図17】図１５のＪ－Ｊ断面図である。

【図18】従来技術におけるドアを、車体の内側から見た様子を表す図であり、ドアが開位置にある状態を示している。

【図19】図１８のＫ－Ｋ断面図である。

【図20】図１８のＬ－Ｌ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（第１の実施形態）
本発明に係る鉄道車両の第１の実施形態について、図１－図７を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係る鉄道車両１の側面図である。なお、図１中の左右方向が軌道方向であり、図１中の上下方向が高さ方向である。図２は、ドア７を、車体２の内側から見た様子を表す図であり、ドア７が閉位置にある状態を示している。図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ断面図である。図５は、ドア７を、車体２の内側から見た様子を表す図であり、ドア７が開位置にある状態を示している。図６は、図５のＣ－Ｃ断面図である。図７は、図５のＤ－Ｄ断面図である。なお、図２および図５においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。図３および図６においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が枕木方向である。図４および図７においては、図中の左右方向が枕木方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。

【0022】

鉄道車両１は、軌道６上を走行する、例えば特急車両である。この鉄道車両１は、図１に示すように、車体２と、車体２を支持する台車３とを備えている。

【0023】

車体２は、鉄道車両１の床部をなす床構体２１と、床構体２１の枕木方向（図１中の奥行方向）の両端部に立設されることで、鉄道車両１の側面部を形成する一対の側構体２２と、床構体２１の軌道方向の両端部に立設されることで、鉄道車両１の連結部を形成する一対の切妻構体２４と、切妻構体２４および側構体２２の上端部に配置されることで、鉄道車両１の屋根部を形成する屋根構体２３と、により６面体をなすように構成される。なお、各構体２１，２２，２３，２４は、アルミ合金製のダブルスキン構造を有している。本図ではダブルスキン構造を示しているが、アルミ溶接構造または機械締結構造を有するものとしても良い。又、素材もアルミ合金に限らず他の軽合金やステンレス鋼などであっても良い。

【0024】

また、車体２の側面部（側構体２２）には、軌道方向の両端部に、乗客が乗り降りするための乗降口４，４が設けられている。さらに側面部には、乗降口４，４に挟まれて、複数の窓５が、所定の間隔に並んで設けられている。なお、図１において図示されていない側の側面部（図１中の裏側の側面部）も同様に乗降口４および窓５を備えている。つまり、乗降口４は１台の車体２につき、４つ設けられている。ただし、車体２に設けられる乗降口４の数および窓５の数は特に限定されるものではない。

【0025】

乗降口４はドア７により開閉される。ドア７は、乗降口４を塞ぐ閉位置と、乗降口４を開放する開位置と、の間でスライド移動する片引き戸である。図２に示すドア７の位置が閉位置である。そして、この閉位置から、図中の右側にスライド移動が可能となっており、図５に示すドア７の位置が開位置である。また、図５に示す開位置から、図中の左側にスライド移動すれば、図２に示す閉位置に移動することができる。つまり、図２および図５中の右側がドア７の開方向であり、図２および図５中の左側がドア７の閉方向である。なお、開方向と閉方向は逆であっても良い。

【0026】

ドア７は、レール１０に滑車部材１１により吊り下げられている。レール１０は、乗降口４の屋根構体２３の側（図２および図５中の上方）で、側構体２２の内面に固定されている。また、レール１０は、ドア７の図中の右側へのスライド移動を案内するために、乗降口４の図中の左側の端部近傍から、図中の右側の端部位置を超えて、軌道方向に沿って延在している。なお、このようにレール１０が図中の右側へ延伸されているのは、あくまで一例であり、ドア７が図中の左側へスライド移動する場合には、レール１０は当然に図中の左側へ延伸される。

【0027】

レール１０の屋根構体２３の側には、レール１０に対して所定の隙間ｇをもって、エアシリンダ８（開閉手段の一例）が車体２の内面に取り付けられている。具体的には、屋根構体２３の内面であって、側構体２２と屋根構体２３の境界近傍に取り付けられている。ただし、エアシリンダ８を取り付ける位置は、隙間ｇを確保できる位置であれば良いのであって、屋根構体２３であるか側構体２２であるかは問わない。

【0028】

エアシリンダ８は、操作エアにより車体２の軌道方向に沿って進退可能な操作ロッド８１を備えている。操作ロッド８１は、開方向側が進行方向とされているため、図２中の右側が操作ロッド８１の進行方向である。そして、この操作ロッド８１の進行方向の側の先端部には、連結部材９が連結されている。

【0029】

連結部材９は、操作ロッド８１の先端部からレール１０の側（図２および図５中の下方側）に向かって延在する第１片９１と、第１片９１の下端から乗降口４の側（図２および図５中の左側）に向かって延在する第２片９２と、により略Ｌ字状に形成されている。そして、第２片９２の先端部は、２つの滑車部材１１のうち、後述する戸柱１２２側の滑車部材１１に連結されている。つまり、操作ロッド８１と滑車部材１１が連結部材９を介して連結されている。これにより、操作ロッド８１の進退に伴って、滑車部材１１に吊り下げられているドア７が進退する。すなわち、閉位置と開位置との間でスライド移動する。

【0030】

また、車体２には、乗降口４の車体２の内面側の周縁部に対向するように、枠体１２が配設されている。枠体１２は、材質をアルミ合金としており、乗降口４の軌道方向の両端に位置する一対の戸柱１２１，１２２と、戸柱１２１，１２２の屋根構体側の端部を相互に接続している固定部１２３と、により、床構体２１の側に開口した略コの字状に形成されている。

【0031】

戸柱１２１は、乗降口４の閉方向側（図２および図５中の左側）において、側構体２２に沿って、床構体２１に立設されている。そして、戸柱１２１の屋根構体２３の側の上端部は、高さ方向において隙間ｇの範囲内に位置している。戸柱１２１は、床構体２１の側の下端部が、溶接により床構体２１に接合されている（溶接部Ｗ１１）。また、戸柱１２１は、側構体２２の側に向かって延伸する接合部１２１ａを備えており、図３に示す断面視で、略Ｌ字状に形成されている。そして、接合部１２１ａは、側構体２２側の先端が溶接により側構体２２に接合されている（溶接部Ｗ１２）。接合部１２１ａは、戸柱１２１の高さ方向の全長に渡って設けられているため、戸柱１２１は、高さ方向の全長に渡って、側構体２２に接合されている。

【0032】

戸柱１２２は、乗降口４の開方向側（図２および図５中の右側）において、側構体２２に沿って、床構体２１に立設されている。そして、戸柱１２２の屋根構体２３の側の上端部は、高さ方向において隙間ｇの範囲内に位置している。戸柱１２２は、床構体２１の側の下端部が、溶接により床構体２１に接合されている（溶接部Ｗ１３）。また、戸柱１２２は、図３に示す断面視で、略四角形状に形成されており、戸柱１２２と側構体２２との間に間隙を形成している。この間隙は、ドア７が開方向にスライド移動する際に通る部分である。

【0033】

固定部１２３は、軌道方向に延在し、戸柱１２１および戸柱１２２の上端部同士を接続している。さらに、固定部１２３は、図４に示すように、側構体２２の側に向かって、隙間ｇを通って水平に延伸しており、その先端部が、溶接により側構体２２に接合されている（溶接部Ｗ１４）。固定部１２３は、枠体１２の軌道方向の全長に渡って延在しているため、枠体１２は、上端部において軌道方向の全長に渡って側構体２２に接合されている。以上のように、枠体１２は、溶接部Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４により、車体２に固定されている。なお、隙間ｇの高さ方向の大きさは、レール１０上を滑車部材１１が通過できる程度の大きさ、かつ、エアシリンダ８を側構体２２に接合するための作業を行うことが可能な程度の大きさに設定される。

【0034】

また、戸柱１２１，１２２は、閉位置にあるドア７を、車体２の枕木方向の外方側（図３および図６中の上方側、図４および図７中の左方側）に押圧し、乗降口４の周縁部に密着させる押圧手段１３を備えている。押圧手段１３は、エアシリンダ等により、ドア７を押圧するための押圧部１３ａを枕木方向に進退させるものであり、例えば、特許文献１に開示されるドア押え装置や、特許文献２に開示される押さえ装置が知られている。また、戸柱１２１，１２２は、それぞれ２つずつ押圧手段１３を備えており、ドア７は４点で押圧されるようになっている。ドア７は、押圧手段１３により枕木方向の外方側に押圧されることで、乗降口４の周縁部に設けられたシール部材１４と密着する。これにより、車体２内の気密が保たれるため、トンネル通過時や対向列車とのすれ違いの際に、車体２内部の気圧が急激に変動しないようにされている。なお、以上の説明では、車体２が備える４つの乗降口４の内の１つを例に取って説明しているが、４つ全て同様の構成である。

【0035】

以上説明したように、第１の実施形態に係る鉄道車両１は、
（１）車体２の床部を形成する床構体２１と、車体２の側面部を形成する側構体２２と、車体２の屋根部を形成する屋根構体２３と、側面部に設けられた乗降口４と、車体２の軌道方向に沿って、乗降口４を塞ぐ閉位置と、乗降口４を開放する開位置と、の間でスライド移動する、片引き戸のドア７と、スライド移動の駆動源である開閉手段（例えば、エアシリンダ８）と、スライド移動を案内するレール１０と、乗降口４の軌道方向の両端において、側構体２２に沿って床構体２１に立設される一対の戸柱１２１，１２２と、戸柱１２１，１２２に設けられ、閉位置にあるドア７を、車体２の枕木方向の外方側に押圧し、乗降口４の周縁部に密着させる押圧手段１３と、を備える鉄道車両１において、レール１０は、乗降口４の屋根構体２３の側の、側構体２２の内面において、軌道方向に沿って延在していること、開閉手段（エアシリンダ８）は、レール１０の屋根構体２３の側に、レール１０に対して所定の隙間ｇをもって配設されていること、一対の戸柱１２１，１２２のうち、ドア７の開方向の側の戸柱１２２は、屋根構体２３の側の端部に、隙間ｇの部分で側構体２２の内面に接合するための固定部１２３を備えること、を特徴とする。なお、上記した所定の隙間ｇとは、固定部１２３を側構体２２に接合するための作業を行うことが可能な程度の大きさの隙間をいう。

【0036】

（２）（１）に記載の鉄道車両１において、一対の戸柱１２１，１２２の双方は、屋根構体２３側の端部において固定部１２３により一体にされ、床構体２１の側に開口した略コの字状の枠体１２を形成していること、を特徴とする。

【0037】

上記の鉄道車両１によれば、乗降口４の軌道方向の両端において、側構体２２に沿って床構体２１に立設される一対の戸柱１２１，１２２のうち、ドア７の開方向の側の戸柱１２２は、開閉装置（エアシリンダ８）とレール１０の間の隙間ｇを利用して、側構体２２に接合される。したがって、車体２が気密荷重により膨張または収縮をし、床構体２１と屋根構体２３とに対して、相互に離れる方向、または、相互に近づく方向の力が加わったとしても、戸柱１２２は軸力方向ではなく、曲げ方向に荷重を受けるため、接合している部分（溶接部Ｗ１３，Ｗ１４）の相対的な伸縮は従来より少なく、応力集中が起きにくい。また、ドア７の開方向の側の戸柱１２２の屋根構体２３の側の端部が側構体２２に接合されることで、戸柱１２２の長さが従来より短くなるため、戸柱１２２を接合している部分（溶接部Ｗ１３，Ｗ１４）の応力集中が起きにくい。これらの効果によって、応力集中によって車体２に疲労破壊が発生することを抑制することができる。さらに、疲労破壊を防ぐための強度向上にかかる、鉄道車両１の製造コストや質量を削減することができる。

【0038】

また、従来（図１５－図２０参照）、車体１００が膨張するときや、ドア１０５に圧力荷重が加わったとき、側構体１０２と戸柱１１１は相対的に離れる方向に変形することが知られている。この変形が大きい場合、従来技術に係る気密扉の構造では、側構体１０２とドア１０５がシールゴムを介して気密を保つために、戸柱１１１自体を強固にする必要があり、鉄道車両の製造コストや質量の増大につながるため、好ましくない。一方で、第１の実施形態に係る鉄道車両１においては、気密荷重による車体２の膨張・収縮やドア７への圧力荷重によって生じる側構体２２とドア７の相対的な変形は、ドア７の開方向の側の戸柱１２２が側構体２２に取り付いていることで、追従して変形するようになり、気密を保ちやすくすることができる。よって、気密を保つために要していた、鉄道車両の製造コストや質量を削減することができる。

【0039】

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る鉄道車両の第２の実施形態について、図８－図１０を参照しながら第１の実施形態と異なる点について説明する。図８は、第２の実施形態におけるドア７を、車体２の内側から見た様子を表す図であり、ドア７が閉位置にある状態を示している。図９は、図８のＥ－Ｅ断面図である。図１０は、図８のＦ－Ｆ断面図である。なお、図８においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。図９においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が枕木方向である。図１０においては、図中の左右方向が枕木方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。

【0040】

第１の実施形態における戸柱１２１と、戸柱１２２とは、固定部１２３により一体にされ、一つの枠体１２を形成していたが、例えば、図８に示す一対の戸柱１５，１６のように、別個の部材としても良い。

【0041】

戸柱１５は、乗降口４の閉方向側（図中の左側）において、側構体２２に沿って、床構体２１に立設されている。そして、戸柱１５の屋根構体２３の側の上端部は、ドア７の上端部近傍に位置している。戸柱１５は、床構体２１の側の下端部が、溶接により床構体２１に接合されている（溶接部Ｗ１５）。また、戸柱１５は、側構体２２の側に向かって延伸する接合部１５ａを備えており、図９に示す断面視で、略Ｌ字状に形成されている。そして、接合部１５ａは、側構体２２側の先端が溶接により側構体２２に接合されている（溶接部Ｗ１６）。接合部１５ａは、戸柱１５の高さ方向の全長に渡って設けられているため、戸柱１５は、高さ方向の全長に渡って、側構体２２に接合されている。

【0042】

戸柱１６は、乗降口４の開方向側（図中の右側）において、側構体２２に沿って、床構体２１に立設されている。そして、戸柱１６の屋根構体２３の側の上端部は、高さ方向において隙間ｇの範囲内に位置している。戸柱１６は、床構体２１の側の下端部が、溶接により床構体２１に接合されている（溶接部Ｗ１７）。また、戸柱１６は、図９に示す断面視で、略四角形状に形成されており、戸柱１６と側構体２２との間に間隙を形成している。この間隙は、ドア７が開方向にスライド移動する際に通る部分である。

【0043】

戸柱１６は、屋根構体２３の側の上端部に、固定部１６１を備えている。固定部１６１は、図８に示すように、戸柱１６の上端部から、軌道方向の閉方向側に延在しており、これにより、戸柱１６が略L字状に形成されている。さらに、固定部１６１は、図１０に示すように、側構体２２の側に向かって、隙間ｇを通って水平に延伸しており、その先端部が、溶接により側構体２２に接合されている（溶接部Ｗ１８）。なお、固定部１６１の軌道方向の長さは、気密荷重による車体２の膨張・収縮やドア７への圧力荷重によって生じる応力に対して十分な溶接強度を得るために必要な溶接長を得られる長さに設定される。

【0044】

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る鉄道車両の第３の実施形態について、図１１－図１４を参照しながら第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点について説明する。図１１は、第３の実施形態におけるドア７を、車体２の内側から見た様子を表す図であり、ドア７が閉位置にある状態を示している。図１２は、図１１のＧ－Ｇ断面図である。図１３は、図１１のＨ－Ｈ断面図である。図１４は、第３の実施形態におけるドア７を、車体２の内側から見た様子を表す図であり、ドア７が開位置にある状態を示している。なお、図１１および図１４においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。図１２においては、図中の左右方向が軌道方向であり、図中の上下方向が枕木方向である。図１３においては、図中の左右方向が枕木方向であり、図中の上下方向が高さ方向である。

【0045】

戸柱１５と、戸柱１７とが、別個の部材とされている点が、第２の実施形態と同様である。また、戸柱１５は、第２の実施形態における戸柱１５と同一の部材である。

【0046】

戸柱１７は、上端部に設けられている固定部１７１が、軌道方向の開方向側に延在しており、その点を除いて、第２の実施形態における戸柱１６と同様の部材である。戸柱１７は、床構体２１の側の下端部が、溶接により床構体２１に接合されている（溶接部Ｗ１９）。さらに、固定部１７１は、図１３に示すように、側構体２２の側に向かって、隙間ｇを通って水平に延伸しており、その先端部が、溶接により側構体２２に接合されている（溶接部Ｗ２０）。なお、固定部１７１の軌道方向の長さは、十分な溶接強度を得るために必要な溶接長を得られる長さに設定される。

【0047】

第３の実施形態においては、連結部材１８は、操作ロッド８１の後端部に連結されている。連結部材１８は、操作ロッド８１の後端部からレール１０の側（図中の下方側）に向かって延在する第１片１８１と、第１片１８１の下端から軌道方向の開方向の側（図中の右側）に向かって延在する第２片１８２と、により略Ｌ字状に形成されている。そして、第２片１８２の先端部は、２つの滑車部材１１のうち、戸柱１５側の滑車部材１１に連結されている。つまり、操作ロッド８１と滑車部材１１が連結部材１８を介して連結されている。これにより、操作ロッド８１の進退に伴って、滑車部材１１に吊り下げられているドア７が進退する。すなわち、閉位置と開位置との間でスライド移動する。

【0048】

第１の実施形態および第２の実施形態における連結部材９は、操作ロッド８１の進退に伴い、戸柱１２２，１６の開方向側（右側）で、軌道方向に進退する。一方、第３の実施形態においては、連結部材１８が、操作ロッド８１の後端部に連結されているため、ドア７が開位置に位置した場合でも、図１４に示すように、第２片１８２が戸柱１７と側構体２２の間の間隙に入り込み、連結部材１８は、戸柱１７の、乗降口４側の端部に隣接する位置に位置する。つまり、連結部材１８は、戸柱１７を超えて開方向側（右側）に移動することがない。連結部材１８が、戸柱１７の開方向側（右側）に移動することがない分、スペースの確保が可能になる。

【0049】

以上説明したように、第２の実施形態および第３の実施形態に係る鉄道車両は、一対の戸柱１５，１６（１７）のうち、ドア７の開方向の側の戸柱１６（１７）は、固定部１６１（１７１）が戸柱１６（１７）の屋根構体２３の側の端部から軌道方向に延在されることで、略Ｌ字形に形成されていること、を特徴とする。

【0050】

上記の鉄道車両によれば、乗降口４の軌道方向の両端において、側構体２２に沿って床構体２１に立設される一対の戸柱１５，１６（１７）のうち、ドア７の開方向の側の戸柱１６（１７）は、開閉装置（エアシリンダ８）とレール１０の間の隙間ｇを利用して、側構体２２に接合される。したがって、車体２が気密荷重により膨張または収縮をし、床構体２１と屋根構体２３とに対して、相互に離れる方向、または、相互に近づく方向の力が加わったとしても、戸柱１６（１７）は軸力方向ではなく、曲げ方向に荷重を受けるため、接合している部分（溶接部Ｗ１７（Ｗ１９），Ｗ１８（Ｗ２０））の相対的な伸縮は従来より少なく、応力集中が起きにくい。また、ドア７の開方向の側の戸柱１６（１７）の屋根構体２３の側の端部が側構体２２に接合されることで、戸柱１６（１７）の長さが従来より短くなるため、戸柱１６（１７）を接合している部分（溶接部Ｗ１７（Ｗ１９），Ｗ１８（Ｗ２０））の応力集中が起きにくい。これらの効果によよって、応力集中によって車体２に疲労破壊が発生することを抑制することができる。さらに、疲労破壊を防ぐための強度向上にかかる、鉄道車両１の製造コストや質量を削減することができる。

【0051】

また、従来（図１５－図２０参照）、車体１００が膨張するときや、ドア１０５に圧力荷重が加わったとき、側構体１０２と戸柱１１１は相対的に離れる方向に変形することが知られている。この変形が大きい場合、従来技術に係る気密扉の構造では、側構体１０２とドア１０５がシールゴムを介して気密を保つために、戸柱１１１自体を強固にする必要があり、鉄道車両の製造コストや質量の増大につながるため、好ましくない。一方で、第２の実施形態および第３の実施形態に係る鉄道車両においては、気密荷重による車体２の膨張・収縮やドア７への圧力荷重によって生じる側構体２２とドア７の相対的な変形は、ドア７の開方向の側の戸柱１６（１７）が側構体２２に取り付いていることで、追従して変形するようになり、気密を保ちやすくすることができる。よって、気密を保つために要していた、鉄道車両の製造コストや質量を削減することができる。

【0052】

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、本実施形態における鉄道車両１は、軌道方向の両端部に連結部が形成される中間車両であるが、これに限定されるものではなく、先頭車両であっても良い。また、開閉手段として、操作ロッド８１を備えるエアシリンダ８を挙げているが、ロッドレスシリンダを開閉手段として用いても良いし、その他周知の開閉装置を用いても良い。

【0053】

また、戸柱１６，１７は、固定部１６１，１７１が、軌道方向において一方の側に延伸することで、略L字形に形成されているが、固定部を軌道方向の両側に延伸させ、略Ｔ字形にしても良い。

【0054】

また、固定部１２３，１６１，１７１は、側構体２２の側に向かって、隙間ｇを通って水平に延伸し、その先端部が側構体２２に接合されるものとして説明しているが、必ずしも水平に延伸させる必要はない。例えば、戸柱の上端部を、高さ方向において隙間ｇの下側近傍に位置させ、その上端部から、側構体２２に向かって上り坂を形成するようにして、固定部を延伸させ、その先端部を隙間ｇの部分で側構体２２に接合するものとしても良い。

【符号の説明】

【0055】

１ 鉄道車両
２ 車体
４ 乗降口
７ ドア
８ エアシリンダ（開閉手段の一例）
１０ レール
１３ 押圧手段
２１ 床構体
２２ 側構体
２３ 屋根構体
１２１ 戸柱
１２２ 戸柱
１２３ 固定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】