特許 7488105 鉄道車両用ドアリーフ、締結構造、及び鉄道車両用ドアリーフの製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】鉄道車両用ドアリーフ、締結構造、及び鉄道車両用ドアリーフの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B61D 19/00 20060101AFI20240514BHJP

   F16B 5/02 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

B61D19/00 D

F16B5/02 V

B61D19/00 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020086332

(22)【出願日】2020-05-15

(65)【公開番号】P2021178616

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 数馬

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 孝治

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０５４５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１７３７６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－１６０１６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－２１４７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｄ １９／００

Ｆ１６Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部材と第２部材とを含む鉄道車両用ドアリーフであって、
前記第１部材と前記第２部材との一方が縦枠であり、前記第１部材と前記第２部材との他方が横枠である枠体であって、
前記第２部材に設けられた下穴にねじ立てしながらねじ込まれ、前記第１部材と前記第２部材とを締結するタッピングねじを備え、
前記第２部材における前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有する
鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項2】

前記非接触領域は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじのねじ径よりも外側に位置する部分である
請求項１に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項3】

前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触する接触領域を有し、
前記接触領域の壁のうち前記タッピングねじの周方向の壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記下穴中心を中心として前記タッピングねじのねじ径を直径とする仮想的な円の周と平行である
請求項１又は２に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項4】

前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触する接触領域を有し、
前記接触領域の壁面は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記下穴中心を中心として前記タッピングねじのねじ谷径を直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含む
請求項１又は２に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項5】

前記下穴を形成する壁は、前記下穴の中心軸を中心として点対称に設けられている
請求項１～４のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項6】

前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじのねじ径の円周のうち２０～８０％に前記非接触領域が設けられている
請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項7】

前記タッピングねじのねじ径とねじ谷径とに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積は、２０～８０％である
請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項8】

前記下穴を形成する壁は、
第１位置で前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじと接触する第１接触領域と前記タッピングねじと接触しない第１非接触領域とから構成され、
前記タッピングねじの軸方向において前記第１位置よりも前記タッピングねじの先端側に位置する第２位置で前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじと接触する第２接触領域と前記タッピングねじと接触しない第２非接触領域とから構成され、
前記第１接触領域と前記第１非接触領域との和に対する前記第１非接触領域の割合は、前記第２接触領域と第２非接触領域との和に対する前記第２非接触領域の割合よりも多い
請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項9】

前記非接触領域は、前記タッピングねじの軸方向の一部の領域に設けられている
請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項10】

前記非接触領域には、前記タッピングねじがねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部がさらに設けられる
請求項１～９のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項11】

前記下穴を有する前記第２部材は、押し出し成形により作製される
請求項１～１０のいずれか一項に記載の鉄道車両用ドアリーフ。

【請求項12】

第１部材と第２部材との締結構造であって、
前記第１部材と前記第２部材との一方が縦枠であり、前記第１部材と前記第２部材との他方が横枠である枠体であって、
前記第２部材に設けられた下穴にねじ立てしながらねじ込まれ、前記第１部材と前記第２部材とを締結するタッピングねじとを備え、
前記第２部材における前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有する
締結構造。

【請求項13】

第１部材と第２部材とを含む鉄道車両用ドアリーフの製造方法であって、
前記第１部材と前記第２部材との一方が縦枠であり、前記第１部材と前記第２部材との他方が横枠である枠体であって、
前記第２部材に設けられた下穴を形成する壁は、前記下穴にねじ込まれるタッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有し、
前記第２部材の前記下穴にねじ立てしながら前記タッピングねじがねじ込まれることで前記第１部材と前記第２部材とを締結する
鉄道車両用ドアリーフの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両用ドアリーフ、締結構造、及び鉄道車両用ドアリーフの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の鉄道車両用のドアリーフは、上部縁枠、下部縁枠、戸先側縁枠、及び戸尻側縁枠で構成される枠体を備えている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の枠体のうち戸先側縁枠及び戸尻側縁枠はドアリーフの長手方向である上下方向に延出し、戸先側縁枠及び戸尻側縁枠はドアリーフの短手方向である左右方向に延出している。ドアリーフは、枠体の車両内側面に車内側板が装着され、枠体の車両外側面に車外側板が装着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平４－５７４８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のようなドアリーフでは、ドアリーフの枠を構成する枠体同士を溶接によって接続している。溶接を用いると、溶接による歪みが発生して、要求精度を満たすように修正する必要があり労力を要する。なお、ドアリーフに限らず、部材同士を接続する必要のある製品であれば同様の課題がある。

【0005】

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造が容易な鉄道車両用ドアリーフ、締結構造、及び鉄道車両用ドアリーフの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する鉄道車両用ドアリーフは、第１部材と第２部材とを含む鉄道車両用ドアリーフであって、前記第２部材に設けられた下穴にねじ立てしながらねじ込まれ、前記第１部材と前記第２部材とを締結するタッピングねじを備え、前記第２部材における前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有する。

【0007】

タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結しようとするとねじ込み途中で締め付けトルクが大きくなり締め付けることができなくなる。そこで、上記構成によれば、下穴の全周がねじ立てされるのではなく、タッピングねじと接触しないことでねじ立てされない非接触領域があるため、タッピングねじを締め付けるときの締付トルクを低減することができ、タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結することができる。よって、鉄道車両用ドアリーフを容易に製造することができる。

【0008】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記非接触領域は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじのねじ径よりも外側に位置する部分であることが好ましい。

【0009】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触する接触領域を有し、前記接触領域の壁のうち前記タッピングねじの周方向の壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記下穴中心を中心として前記タッピングねじのねじ径を直径とする仮想的な円の周と平行であることが好ましい。

【0010】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触する接触領域を有し、前記接触領域の壁面は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記下穴中心を中心として前記タッピングねじのねじ谷径を直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含むことが好ましい。

【0011】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記下穴を形成する壁は、前記下穴の中心軸を中心として点対称に設けられていることが好ましい。
上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじのねじ径の円周のうち２０～８０％に前記非接触領域が設けられていることが好ましい。

【0012】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記タッピングねじのねじ径とねじ谷径とに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積は、２０～８０％であることが好ましい。
上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記下穴を形成する壁は、第１位置で前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじと接触する第１接触領域と前記タッピングねじと接触しない第１非接触領域とから構成され、前記タッピングねじの軸方向において前記第１位置よりも前記タッピングねじの先端側に位置する第２位置で前記タッピングねじの軸方向と直交する面において、前記タッピングねじと接触する第２接触領域と前記タッピングねじと接触しない第２非接触領域とから構成され、前記第１接触領域と前記第１非接触領域との和に対する前記第１非接触領域の割合は、前記第２接触領域と第２非接触領域との和に対する前記第２非接触領域の割合よりも多いことが好ましい。

【0013】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記非接触領域は、前記タッピングねじの軸方向の一部の領域に設けられていることが好ましい。
上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記非接触領域には、前記タッピングねじがねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部がさらに設けられることが好ましい。

【0014】

上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記下穴を有する前記第２部材は、押し出し成形により作製されることが好ましい。
上記鉄道車両用ドアリーフについて、前記第１部材と前記第２部材との一方が縦枠であり、前記第１部材と前記第２部材との他方が横枠である枠体であることが好ましい。

【0015】

上記課題を解決する締結構造は、第１部材と第２部材との締結構造であって、前記第２部材に設けられた下穴にねじ立てしながらねじ込まれ、前記第１部材と前記第２部材とを締結するタッピングねじとを備え、前記第２部材における前記下穴を形成する壁は、前記タッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有する。

【0016】

タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結しようとするとねじ込み途中で締め付けトルクが大きくなり締め付けることができなくなる。そこで、上記構成によれば、下穴の全周がねじ立てされるのではなく、タッピングねじと接触しないことでねじ立てされない非接触領域があるため、タッピングねじを締め付けるときの締付トルクを低減することができ、タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結することができる。よって、容易に製造することができる。

【0017】

上記課題を解決する鉄道車両用ドアリーフの製造方法は、第１部材と第２部材とを含む鉄道車両用ドアリーフの製造方法であって、前記第２部材に設けられた下穴を形成する壁は、前記下穴にねじ込まれるタッピングねじの軸方向と直交する面において前記タッピングねじと接触しない非接触領域を有し、前記第２部材の前記下穴にねじ立てしながら前記タッピングねじがねじ込まれることで前記第１部材と前記第２部材とを締結する。

【0018】

タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結しようとするとねじ込み途中で締め付けトルクが大きくなり締め付けることができなくなる。そこで、上記方法によれば、下穴の全周がねじ立てされるのではなく、タッピングねじと接触しないことでねじ立てされない非接触領域があるため、タッピングねじを締め付けるときの締付トルクを低減することができ、タッピングねじを用いて第１部材と第２部材とを締結することができる。よって、容易に製造することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】鉄道車両用ドアリーフの第１実施形態の概略構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図2】同実施形態の鉄道車両用ドアリーフの締結構造を示す上面拡大図。

【図3】同実施形態の鉄道車両用ドアリーフの横枠の構成を示す側面拡大図。

【図4】同実施形態の鉄道車両用ドアリーフに用いられるタッピングねじを示す図。

【図5】同実施形態の鉄道車両用ドアリーフの横枠に設けられた下穴を示す図。

【図6】同実施形態の鉄道車両用ドアリーフの横枠に設けられた下穴にタッピングねじが締結された状態を示す図。

【図7】第２実施形態の下穴を示す図。

【図8】同実施形態の下穴にタッピングねじが締結された状態を示す図。

【図9】第３実施形態の下穴を示す図。

【図10】同実施形態の下穴にタッピングねじが締結された状態を示す図。

【図11】第４実施形態の下穴を示す図。

【図12】同実施形態の下穴にタッピングねじが締結された状態を示す図。

【図13】第５実施形態の下穴を示す図。

【図14】同実施形態の下穴にタッピングねじが締結された状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（第１実施形態）
以下、図１～図６を参照して、鉄道車両用ドアリーフの第１実施形態について説明する。ドアリーフは、鉄道車両の引戸に用いられる。

【0022】

（ドアリーフ）
図１（ａ）に示すように、ドアリーフ１０の図中左側が戸尻１１であり、ドアリーフ１０の図中右側が戸先１２である。ドアリーフ１０の戸尻１１側と戸先１２側の構成は同じである。図１（ｂ）に示すように、ドアリーフ１０の縦断面は、鉛直方向の下部が鉄道車両の内側へ向かって湾曲している。

【0023】

ドアリーフ１０は、枠体２０と、枠体２０の各表面に接合される化粧板又は下地として機能する表面板１３とを備えている。枠体２０は、第１部材としての縦枠２１と、縦枠２１と直交した状態で縦枠２１と接続される第２部材としての横枠２２とを備える。縦枠２１は、ドアリーフ１０の上下方向に延出する枠体の一部である。横枠２２は、ドアリーフ１０の左右方向に延出する枠体の一部である。枠体２０は、２つの縦枠２１と２つの横枠２２とによって四角形状の枠を形成している。

【0024】

図２に示すように、表面板１３は、枠体２０の表面側である図中下側と図中上側とに接着剤によって貼り付けられている。つまり、枠体２０は、両側から２枚の表面板１３によって挟まれている。

【0025】

（枠体）
図２に示すように、縦枠２１は、四角筒のアルミ押し出し型材であって、押し出し成形によって作製される。横枠２２は、四角柱のアルミ押し出し型材であって、押し出し成形によって作製される。

【0026】

縦枠２１と横枠２２とは、タッピングねじ４０によって締結されている。タッピングねじ４０は、縦枠２１を貫通して横枠２２に設けられた下穴３０にねじ立てしながらねじ込まれ、縦枠２１と横枠２２とを締結する。縦枠２１には、タッピングねじ４０のねじ頭４１が貫通する第１貫通孔２１Ａと、タッピングねじ４０のねじ部４２が貫通する第２貫通孔２１Ｂが設けられている。第２貫通孔２１Ｂは、タッピングねじ４０のねじ頭４１は貫通しない大きさである。タッピングねじ４０は、第１貫通孔２１Ａを貫通して、第２貫通孔２１Ｂにねじ部４２のみ貫通する。縦枠２１は、タッピングねじ４０のねじ頭４１と横枠２２とに挟まれて締結される。つまり、縦枠２１と横枠２２とは、タッピングねじ４０と下穴３０との締結構造によって締結されている。

【0027】

図３に示すように、横枠２２は、第１空間２２Ａ、第２空間２２Ｂ、第３空間２２Ｃを有する部材である。横枠２２の第１空間２２Ａと第２空間２２Ｂとの間にタッピングねじ４０がねじ込まれる下穴３０が設けられている。この下穴３０は、押し出し成形によって形成されるため、横枠２２を貫通している。

【0028】

図４に示すように、タッピングねじ４０は、ねじ頭４１とねじ部４２を備えている。ねじ頭４１は、トラス型である。タッピングねじ４０は、ねじ部４２の先端がカットされ、ねじのピッチが荒い２種のタッピングねじである。ねじ部４２の長さがねじ長さＬである。下穴３０は横枠２２を貫通しているため、下穴３０の軸方向の長さはねじ長さＬよりも長い。ねじ部４２のねじ山を含む直径がねじ径ＤＡであって、ねじ部４２の谷の直径がねじ谷径ＤＢである。

【0029】

図５に示すように、横枠２２における下穴３０を形成する壁は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において、タッピングねじ４０と接触する接触領域Ａ１と、タッピングねじ４０と接触しない非接触領域Ａ２とから構成される。接触領域Ａ１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも内側に位置する部分である。非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分である。下穴３０を形成する壁のうち接触領域Ａ１に位置する壁をねじ立て壁３１とし、非接触領域Ａ２に位置する壁を非ねじ立て壁３２とする。なお、下穴３０は、横枠２２の全長に亘って設けられている。

【0030】

下穴３０の非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうち２０～８０％に設けられることが望ましい。本実施形態では、非接触領域Ａ２がタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうちおよそ５０％に設けられている。

【0031】

また、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積は２０～８０％であることが望ましい。本実施形態では、ねじ立てされない体積はおよそ５０％である。

【0032】

下穴３０を形成する壁は、下穴３０の中心軸を中心として点対称に設けられている。すなわち、ねじ立て壁３１及び非ねじ立て壁３２は点対称の位置に設けられている。ねじ立て壁３１と非ねじ立て壁３２とは、交互にそれぞれ４つ設けられている。

【0033】

接触領域Ａ１のねじ立て壁３１の壁面は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ谷径ＤＢを直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含む。なお、壁面は、下穴３０と横枠２２との境界面である。詳しくは、ねじ立て壁３１の壁面は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において直線であって、周方向中央がねじ谷径ＤＢと一致して、中央から離れるにつれてねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円に近づいていく。すなわち、タッピングねじ４０を下穴３０にねじ込むときには、ねじ立て壁３１の中央部分が最も締め付けトルクが大きくなる。タッピングねじ４０を下穴３０にねじ込んでいくと、徐々にタッピングねじ４０とねじ立て壁３１との接触面積が増えていき、締め付けトルクが増大する。したがって、均一にタッピングねじ４０とねじ立て壁とが接触する場合と比較して締め付けトルクを低減することができる。

【0034】

非接触領域Ａ２のねじ立て壁３２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円の周と平行な曲線である。

【0035】

非接触領域Ａ２には、タッピングねじ４０がねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部３３が設けられている。収容部３３は、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側で且つ非ねじ立て壁３２とねじ立て壁３１の側面３１Ａとに囲まれる部分である。

【0036】

（製造方法）
次に、上記ドアリーフ１０の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、縦枠２１の第２貫通孔２１Ｂと横枠２２の下穴３０との位置を合わせて、横枠２２と縦枠２１とを当てる。

【0037】

続いて、タッピングねじ４０を第１貫通孔２１Ａに挿通させて、タッピングねじ４０を第２貫通孔２１Ｂから挿し込み、タッピングねじ４０を工具で回すことでねじ込んでいく。

【0038】

図６に示すように、タッピングねじ４０は、下穴３０の接触領域Ａ１をねじ立てしながらねじ込まれていく。すなわち、下穴３０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとの間に位置するねじ立て壁３１をねじ立てする。ねじ立て壁３１のドットを付した部分がねじ立てされている。図中上側の右半分はタッピングねじ４０の軸方向においてねじ立て壁３１よりも上側にタッピングねじ４０のねじ山が見えている状態である。このとき、下穴３０の非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０が当たることなくねじ立てされない。タッピングねじ４０によって発生したきりくずは、下穴３０の収容部３３や下穴３０の奥に収容される。

【0039】

ここで、下穴３０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとの間の全周にねじ立てされる壁が位置する場合には、締め付けトルクが大きくなり、ねじ込み途中で締め付けができなくなっていた。そこで、下穴３０に非接触領域Ａ２が設けられることで、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立てされる面積が減るため、締め付けトルクを低減することができる。また、ねじ立て壁３１は、ねじ立てされる幅が徐々に増えて中央から徐々に減っていくため、ねじ立て壁３１の中央で締め付けトルクが最も大きくなり、ねじ立て壁３１において締め付けトルクを低減することができる。

【0040】

続いて、図２に示すように、２つの縦枠２１と２つの横枠２２とが締結された枠体２０を２枚の表面板１３で両側から挟む。枠体２０の表面に接着剤が塗布されて、表面板１３が枠体２０の表面に接合される。よって、枠体２０を溶接による接続を用いずにドアリーフ１０を容易に製造することができる。特に、下部が折れ曲がったドアリーフ１０では、溶接を行うと曲げが変化して修正が発生するため、タッピングねじ４０を用いた締結構造は有用である。

【0041】

次に、第１実施形態の効果について説明する。
（１）下穴３０の全周がねじ立てされるのではなく、タッピングねじ４０と接触しないことでねじ立てされない非接触領域Ａ２があるため、タッピングねじ４０を締め付けるときの締付トルクを低減することができ、タッピングねじ４０を用いて縦枠２１と横枠２２とを締結することができる。よって、労力を要する溶接を使わずに鉄道車両用のドアリーフ１０を容易に製造することができる。

【0042】

（２）タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側に下穴３０を形成する非ねじ立て壁３２を設けることで、タッピングねじ４０を締め付けるときに接触しないことでねじ立てされない非接触領域Ａ２とすることができる。

【0043】

（３）接触領域Ａ１のねじ立て壁３１の壁面がタッピングねじ４０のねじ谷径ＤＢを直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含まない、すなわち接触領域Ａ１が全てねじ谷径を直径とする仮想的な円よりも内側に存在するものと比較してねじ切りするときのタッピングねじ４０の締め付けトルクを低減することができる。

【0044】

（４）タッピングねじ４０を締め付けるときに点対称の位置でタッピングねじ４０に当たるため、タッピングねじ４０の位置決めが容易であり、タッピングねじ４０を安定して締め付けることができる。

【0045】

（５）タッピングねじ４０を締め付けるときの締付トルクを低減することができ、タッピングねじ４０を用いて縦枠２１と横枠２２とを締結することができる。
（６）収容部３３に切りくずが収容されるので切りくずがタッピングねじ４０と接触領域Ａ１との間に巻き込まれることを抑制することができ、締め付けトルクの増加を抑制することができる。

【0046】

（７）横枠２２とともに下穴３０が押し出し成形によって作製されるため、下穴３０のような複雑な形状であっても成形することができる。また、下穴３０を別途成形する必要がない。

【0047】

（第２実施形態）
以下、図７及び図８を参照して、鉄道車両用ドアリーフの第２実施形態について説明する。この実施形態の鉄道車両用ドアリーフは、下穴の形状が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0048】

図７及び図８に示すように、横枠２２にはタッピングねじ４０がねじ込まれる下穴５０が設けられている。下穴５０を形成する壁は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において、タッピングねじ４０によってねじ立てされる接触領域Ａ１と、タッピングねじ４０が当たらずねじ立てされない非接触領域Ａ２とから構成される。接触領域Ａ１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴５０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも内側に位置する部分である。非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴５０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分である。下穴５０を形成する壁のうち接触領域Ａ１に位置する壁をねじ立て壁５１とし、非接触領域Ａ２に位置する壁を非ねじ立て壁５２とする。

【0049】

非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうちおよそ３０％に設けられている。また、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積はおよそ３０％に設けられている。

【0050】

下穴５０を形成する壁は、下穴５０の中心軸を中心として点対称に設けられている。すなわち、ねじ立て壁５１及び非ねじ立て壁５２は点対称の位置に設けられている。ねじ立て壁５１と非ねじ立て壁５２とは、交互にそれぞれ４つ設けられている。

【0051】

接触領域Ａ１のねじ立て壁５１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円の周と平行である。詳しくは、ねじ立て壁５１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において曲線であって、ねじ谷径ＤＢと一致している。すなわち、タッピングねじ４０を下穴５０にねじ込むときには、ねじ立て壁５１のいずれの位置でも同じ締め付けトルクである。図８に示すように、ねじ立て壁５１のドットを付した部分がねじ立てされた部分であり、タッピングねじ４０とねじ立て壁５１と噛み合っている部分である。図中上側の右半分はタッピングねじ４０の軸方向においてねじ立て壁５１よりも上側にタッピングねじ４０のねじ山が見えている状態である。

【0052】

非接触領域Ａ２のねじ立て壁５２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円の周と平行な曲線である。

【0053】

非接触領域Ａ２には、タッピングねじ４０がねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部５３が設けられている。収容部５３は、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側で且つ非ねじ立て壁５２とねじ立て壁５１の側面５１Ａとに囲まれる部分である。

【0054】

上記のように、下穴５０に非接触領域Ａ２が設けられることで、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立てされる面積が減るため、締め付けトルクを低減することができる。また、ねじ立て壁５１は、ねじ立てされる幅が一律であるため、ねじ立て壁３１において締め付けトルクが変化せず、締め付けトルクを安定させることができる。

【0055】

次に、第２実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１）、（２）、（４）～（７）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（８）接触領域Ａ１とタッピングねじ４０との距離が一定であるので、タッピングねじ４０の位置決めが容易であり、タッピングねじ４０を安定して締め付けることができる。

【0056】

（第３実施形態）
以下、図９及び図１０を参照して、鉄道車両用ドアリーフの第３実施形態について説明する。この実施形態の鉄道車両用ドアリーフは、下穴の形状が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0057】

図９及び図１０に示すように、横枠２２にはタッピングねじ４０がねじ込まれる下穴６０が設けられている。下穴６０を形成する壁は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において、タッピングねじ４０によってねじ立てされる接触領域Ａ１と、タッピングねじ４０が当たらずねじ立てされない非接触領域Ａ２とから構成される。接触領域Ａ１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴６０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも内側に位置する部分である。非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴６０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分である。下穴６０を形成する壁のうち接触領域Ａ１に位置する壁をねじ立て壁６１とし、非接触領域Ａ２に位置する壁を非ねじ立て壁６２とする。

【0058】

非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうちおよそ５０％に設けられている。また、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積はおよそ５０％に設けられている。

【0059】

下穴６０を形成する壁は、下穴６０の中心軸を中心として点対称に設けられている。すなわち、ねじ立て壁６１及び非ねじ立て壁６２は点対称の位置に設けられている。ねじ立て壁６１と非ねじ立て壁６２とは、交互にそれぞれ４つ設けられている。

【0060】

接触領域Ａ１のねじ立て壁６１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円の周と平行である。詳しくは、ねじ立て壁６１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において曲線であって、ねじ谷径ＤＢと一致している。すなわち、タッピングねじ４０を下穴６０にねじ込むときには、ねじ立て壁６１のいずれの位置でも同じ締め付けトルクである。図１０に示すように、ねじ立て壁６１のドットを付した部分がねじ立てされた部分であり、タッピングねじ４０とねじ立て壁６１と噛み合っている部分である。図中上側の右半分はタッピングねじ４０の軸方向においてねじ立て壁６１よりも上側にタッピングねじ４０のねじ山が見えている状態である。

【0061】

非接触領域Ａ２のねじ立て壁６２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ軸とは異なる点を中心とする円弧状である。
非接触領域Ａ２には、タッピングねじ４０がねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部６３が設けられている。収容部６３は、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側で且つ非ねじ立て壁６２に囲まれる部分である。

【0062】

上記のように、下穴５０に非接触領域Ａ２が設けられることで、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立てされる面積が減るため、締め付けトルクを低減することができる。また、ねじ立て壁５１は、ねじ立てされる幅が一律であるため、ねじ立て壁３１において締め付けトルクが変化せず、締め付けトルクが安定させることができる。第３実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）、（２）、（４）～（７）及び第２実施形態の（８）の効果を奏する。

【0063】

（第４実施形態）
以下、図１１及び図１２を参照して、鉄道車両用ドアリーフの第４実施形態について説明する。この実施形態の鉄道車両用ドアリーフは、下穴の形状が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0064】

図１１及び図１２に示すように、横枠２２にはタッピングねじ４０がねじ込まれる下穴７０が設けられている。下穴７０を形成する壁は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において、タッピングねじ４０によってねじ立てされる接触領域Ａ１と、タッピングねじ４０が当たらずねじ立てされない非接触領域Ａ２とから構成される。接触領域Ａ１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴７０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも内側に位置する部分である。非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴７０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分である。下穴７０を形成する壁のうち接触領域Ａ１に位置する壁をねじ立て壁７１とし、非接触領域Ａ２に位置する壁を非ねじ立て壁７２とする。

【0065】

非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうちおよそ６０％に設けられている。また、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積はおよそ６０％に設けられている。

【0066】

下穴７０を形成する壁は、下穴７０の中心軸を中心として点対称に設けられている。すなわち、ねじ立て壁７１及び非ねじ立て壁７２は点対称の位置に設けられている。ねじ立て壁７１と非ねじ立て壁７２とは、交互にそれぞれ４つ設けられている。

【0067】

接触領域Ａ１のねじ立て壁７１の壁面は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴７０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ谷径ＤＢを直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含む。なお、壁面は、下穴７０と横枠２２との境界面である。詳しくは、ねじ立て壁７１の壁面は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において曲線であって、周方向中央がねじ谷径ＤＢと一致して、中央から離れるにつれてねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円に近づいていく。すなわち、タッピングねじ４０を下穴７０にねじ込むときには、ねじ立て壁７１の中央部分が最も締め付けトルクが大きくなる。タッピングねじ４０を下穴７０にねじ込んでいくと、徐々にタッピングねじ４０とねじ立て壁７１との接触面積が増えていき、締め付けトルクが増大する。図１２に示すように、ねじ立て壁７１のドットを付した部分がねじ立てされた部分であり、タッピングねじ４０とねじ立て壁７１と噛み合っている部分である。図中上側の右半分はタッピングねじ４０の軸方向においてねじ立て壁７１よりも上側にタッピングねじ４０のねじ山が見えている状態である。したがって、第２実施形態や第３実施形態のように均一にタッピングねじ４０とねじ立て壁５１，６１とが接触する場合と比較して締め付けトルクを低減することができる。

【0068】

非接触領域Ａ２のねじ立て壁７２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側を含む。詳しくは、非ねじ立て壁７２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において直線とねじ立て壁７１とつながる曲線とからなる。

【0069】

非接触領域Ａ２には、タッピングねじ４０がねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部７３が設けられている。収容部７３は、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側で且つ非ねじ立て壁７２に囲まれる部分である。

【0070】

上記のように、下穴７０に非接触領域Ａ２が設けられることで、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立てされる面積が減るため、締め付けトルクを低減することができる。また、ねじ立て壁７１は、ねじ立てされる幅が徐々に増えて中央から徐々に減っていくため、ねじ立て壁７１の中央で締め付けトルクが最も大きくなり、ねじ立て壁７１において締め付けトルクを低減することができる。第４実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）～（７）の効果を奏する。

【0071】

（第５実施形態）
以下、図１３及び図１４を参照して、鉄道車両用ドアリーフの第５実施形態について説明する。この実施形態の鉄道車両用ドアリーフは、下穴の形状が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0072】

図１３及び図１４に示すように、横枠２２にはタッピングねじ４０がねじ込まれる下穴８０が設けられている。下穴８０を形成する壁は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において、タッピングねじ４０によってねじ立てされる接触領域Ａ１と、タッピングねじ４０が当たらずねじ立てされない非接触領域Ａ２とから構成される。接触領域Ａ１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴８０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも内側に位置する部分である。非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴８０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分である。下穴８０を形成する壁のうち接触領域Ａ１に位置する壁をねじ立て壁８１とし、非接触領域Ａ２に位置する壁を非ねじ立て壁８２とする。

【0073】

非接触領域Ａ２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡの円周のうちおよそ６０％に設けられている。また、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡとねじ谷径ＤＢとに挟まれる体積のうちねじ立てされない体積はおよそ６０％に設けられている。

【0074】

下穴８０を形成する壁は、下穴８０の中心軸を中心として点対称に設けられている。すなわち、ねじ立て壁８１及び非ねじ立て壁８２は点対称の位置に設けられている。ねじ立て壁８１と非ねじ立て壁８２とは、交互にそれぞれ４つ設けられている。

【0075】

接触領域Ａ１のねじ立て壁８１の壁面は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴８０の中心を中心としてタッピングねじ４０のねじ谷径ＤＢを直径とする仮想的な円よりも外側に位置する部分を含む。なお、壁面は、下穴８０と横枠２２との境界面である。詳しくは、ねじ立て壁８１は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において直線であって、中央がねじ谷径ＤＢと一致して、中央から離れるにつれてねじ径ＤＡを直径とする仮想的な円に近づいていく。すなわち、タッピングねじ４０を下穴８０にねじ込むときには、ねじ立て壁８１の中央部分が最も締め付けトルクが大きくなる。タッピングねじ４０を下穴８０にねじ込んでいくと、徐々にタッピングねじ４０とねじ立て壁８１との接触面積が増えていき、締め付けトルクが増大する。図１４に示すように、ねじ立て壁８１のドットを付した部分がねじ立てされた部分であり、タッピングねじ４０とねじ立て壁８１と噛み合っている部分である。図中上側の右半分はタッピングねじ４０の軸方向においてねじ立て壁８１よりも上側にタッピングねじ４０のねじ山が見えている状態である。したがって、第２実施形態や第３実施形態のように均一にタッピングねじ４０とねじ立て壁５１，６１とが接触する場合と比較して締め付けトルクを低減することができる。

【0076】

非接触領域Ａ２のねじ立て壁８２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側を含む。詳しくは、非ねじ立て壁８２は、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立て壁８１と連続する直線と、２つの直線とつながる曲線とからなる。

【0077】

非接触領域Ａ２には、タッピングねじ４０がねじ立てしたときに発生する切りくずが収容される収容部８３が設けられている。収容部７３は、タッピングねじ４０のねじ径ＤＡよりも外側で且つ非ねじ立て壁８２に囲まれる部分である。

【0078】

上記のように、下穴８０に非接触領域Ａ２が設けられることで、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてねじ立てされる面積が減るため、締め付けトルクを低減することができる。また、ねじ立て壁８１は、ねじ立てされる幅が徐々に増えて中央から徐々に減っていくため、ねじ立て壁８１の中央で締め付けトルクが最も大きくなり、ねじ立て壁８１において締め付けトルクを低減することができる。

【0079】

次に、第４実施形態の効果について説明する。なお、第１実施形態の（１）～（７）の効果を奏するとともに、以下の効果を奏する。
（９）下穴８０は、ねじ立て壁８１と非ねじ立て壁８２とが連続する直線で形成されるため、下穴８０の形状が複雑でなく、横枠２２の押し出し成形を複雑なものよりも容易に行うことができる。

【0080】

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0081】

・上記各実施形態では、下穴３０，５０，６０，７０，８０を横枠２２の全長に亘って設けた。しかしながら、横枠２２の全長において下穴の形状が異なっていてもよい。タッピングねじ４０の軸方向においてねじ頭４１側に位置する第１位置と先端側に位置する第２位置とがあるとする。下穴を形成する壁は、第１位置でタッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０と接触する第１接触領域とタッピングねじ４０と接触しない第１非接触領域とから構成され、タッピングねじ４０の軸方向において第１位置よりもタッピングねじ４０の先端側に位置する第２位置でタッピングねじ４０の軸方向と直交する面においてタッピングねじ４０と接触する第２接触領域とタッピングねじ４０と接触しない第２非接触領域とから構成されるとする。そして、第１接触領域と第１非接触領域との和に対する第１非接触領域の割合を第２接触領域と第２非接触領域との和に対する第２非接触領域の割合よりも高くしてもよい。例えば、ねじ頭４１側の第１位置に第１実施形態の割合が５０％の下穴３０を形成し、先端側の第２位置に第２実施形態の割合が３０％の下穴５０を形成してもよい。また、下穴をタッピングねじ４０の軸方向からずらすことで実現してもよい。このようにすれば、ねじ頭４１に近い側での締結トルクを弱くでき、先端側での締結強度を高めることができる。

【0082】

・また、非接触領域Ａ２をタッピングねじ４０の軸方向の一部の領域に設けてもよい。例えば、下穴３０，５０，６０，７０，８０の深さをタッピングねじ４０のねじ長さＬよりも短くすることで実現してもよい。

【0083】

・上記各実施形態では、非接触領域Ａ２を、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０，５０，６０，７０，８０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡよりも外側に位置する部分とした。しかしながら、非接触領域Ａ２を、タッピングねじ４０の軸方向と直交する面において下穴３０，５０，６０，７０，８０を形成する壁がタッピングねじ４０の２点鎖線で示したねじ径ＤＡに位置する部分としてもよい。この場合、収容部は設けられない。

【0084】

・上記各実施形態では、下穴３０，５０，６０，７０，８０を形成する壁を下穴３０，５０，６０，７０，８０の中心軸を中心として点対称に設けたが、下穴を形成する壁を点対称ではないように設けてもよい。

【0085】

・上記各実施形態では、下穴３０，５０，６０，７０，８０を押し出し成形によって横枠２２に形成したが、下穴を切削加工等によって横枠２２に形成してもよい。
・また、下穴の長さは、開口からタッピングねじのねじ長さＬがあれば、横枠の全長のうち一部であってもよい。

【0086】

・上記各実施形態では、横枠２２に第１空間２２Ａ、第２空間２２Ｂ、第３空間２２Ｃを設けたが、横枠２２に空間を任意に設けてもよく、横枠２２に空間を設けなくてもよい。

【0087】

・上記実施形態では、２種タッピングねじとしたが、２種に限らず、先端が尖り先端までねじ山が設けられ、ねじのピッチが２種タッピングねじより荒い１種タッピングねじや、先端がカットされ、ねじのピッチが２種タッピングねじより細かい３種タッピングねじや、切端が尖り先端までねじ山が設けられ、ねじのピッチが２種タッピングねじと同じ４種タッピングねじであってもよい。また、ねじの先端に溝のある溝付きとしてもよい。さらに、ねじ部の断面を三角形状としたタッピングねじとしてもよい。

【0088】

・上記実施形態では、タッピングねじ４０のねじ頭４１をトラス型としたが、タッピングねじのねじ頭を皿型や丸皿型やなべ型等の他の形状としてもよい。
・上記各実施形態において、下穴の大きさをタッピングねじ４０のねじ径ＤＡやねじ谷径ＤＢに合わせて任意に変更してもよい。

【0089】

・上記各実施形態では、第２部材である横枠２２に下穴３０，５０，６０，７０，８０を設けて、第１部材である縦枠２１に第２貫通孔２１Ｂを設けた。しかしながら、第１部材としての横枠に貫通孔を設け、第２部材としての縦枠に下穴を設けて、縦枠に横枠をタッピングねじで締結してもよい。

【0090】

・上記各実施形態では、ドアリーフ１０の鉛直方向の下部が鉄道車両の内側へ向かって湾曲しているようにしたが、ドアリーフの鉛直方向の下部が湾曲していないストレートであってもよい。

【0091】

・上記各実施形態は、鉄道車両のドアリーフ１０の枠体２０の締結構造としてタッピングねじと下穴とを用いたが、鉄道車両用ドアリーフの枠体に限らず、２つの部材の締結構造として用いてもよい。

【0092】

・上記各実施形態では、溶接を使わずにタッピングねじと下穴とによって２つの部材を締結した。しかしながら、タッピングねじと下穴とによって２つを締結した後に溶接を用いれば、溶接による歪みを抑制して要求精度を満たすための修正を不要とすることができる。

【符号の説明】

【0093】

Ａ１…接触領域
Ａ２…非接触領域
ＤＡ…ねじ径
ＤＢ…ねじ谷径
Ｌ…ねじ長さ
１０…ドアリーフ
１１…戸尻
１２…戸先
１３…表面板
２０…枠体
２１…第１部材としての縦枠
２１Ａ…第１貫通孔
２１Ｂ…第２貫通孔
２２…第２部材としての横枠
２２Ａ…第１空間
２２Ｂ…第２空間
２２Ｃ…第３空間
３０…下穴
３１…ねじ立て壁
３１Ａ…側面
３２…非ねじ立て壁
３３…収容部
４０…タッピングねじ
４１…ねじ頭
４２…ねじ部
５０…下穴
５１…ねじ立て壁
５１Ａ…側面
５２…非ねじ立て壁
５３…収容部
６０…下穴
６１…ねじ立て壁
６２…非ねじ立て壁
６３…収容部
７０…下穴
７１…ねじ立て壁
７２…非ねじ立て壁
７３…収容部
８０…下穴
８１…ねじ立て壁
８２…非ねじ立て壁
８３…収容部

【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】