(57)【要約】【課題】車両用構体への負荷を抑えた鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造を提供すること。【解決手段】鉄道車両用構体１に固定され、側ドア５を内側から押え付けて乗降口を気密に塞ぐためのドア押え装置１６を装着したものであって、鉄道車両用構体１の左右の側構体及び屋根構体２とは非接触で、その側構体及び屋根構体２に沿うように形成されたコの字形の支持フレーム１０を有し、その支持フレーム１０が、台枠３に対して固定され、側構体に沿って起立した柱部１１にドア押え装置１６が取り付けられた鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造。【選択図】        図１
2008155770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両用構体に固定され、側ドアを内側から押え付けて乗降口を気密に塞ぐためのドア押え装置を装着した鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造において、
鉄道車両用構体の左右の側構体及び屋根構体とは非接触で、その側構体及び屋根構体に沿うように形成されたコの字形の支持フレームを有し、その支持フレームが、台枠に対して固定され、側構体に沿って起立した柱部に前記ドア押え装置が取り付けられたものであることを特徴とする鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載する鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造において、
前記支持フレームは、側構体に沿って起立した柱部と、屋根構体に沿って両側の柱部に連結する梁部と、その梁部の途中に上端が接合された柱部材とを備え、柱部と柱部材との下端がそれぞれ前記台枠に対して固定されたものであることを特徴とする鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造。
【請求項３】
請求項１に記載する鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造において、
前記支持フレームは、左右対称に分割して形成され、側構体に沿って起立した柱部と、車体中央側の中柱部と、屋根構体に沿って両柱部を連結する梁部とを備え、両柱部の下端がそれぞれ前記台枠に対して固定されたものであることを特徴とする鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造。
【請求項４】
鉄道車両用構体に固定され、側ドアを内側から押え付けて乗降口を気密に塞ぐためのドア押え装置を装着した鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造において、
鉄道車両用構体の左右の側構体とは非接触で、その側構体に沿うように形成された柱部材と、その柱部材を車内中央側から支える支持部材とが互いに接続された支持フレームであって、その柱部材と支持部材とが台枠に対して固定され、側構体に沿って起立した柱部に前記ドア押え装置が取り付けられたものであることを特徴とする鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の乗降口を閉塞する側ドアを気密に押さえ付ける側ドア押え装置を装着する柱状の支持構造に関し、特に車両用構体への影響を抑えた鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線等の高速鉄道車両ではトンネル突入時に車内の気圧が急激に変動しないように、乗降口には気密な状態で閉じる側ドアが採用されている。側ドアは、ドア部が閉じられると複数の側ドア押え装置によって乗降口の周縁部に設けられている気密シール部にドア部を押え付けられる。側ドア押え装置はドア押えシリンダを備え、そのロッドが伸長してその押圧力で側ドアを押さえ込むことによって、トンネル突入時などに高速鉄道車両にかかる衝撃的な外圧に対抗するようにしている。
【０００３】
乗降口の車体内部には左右に支持フレームが設置され、そこに側ドア押さえ装置が取り付けられている。図５は、その支持フレームを乗降口の車内側から示した図であり、図６は、車体長手方向（図５の矢視Ａ方向）から支持フレームを示した図である。従来の鉄道車両では、こうして支持フレーム１００が鉄道車両用構体１に固定され、側ドア押え装置用支持構造が構成されている。支持フレーム１００は、例えば断面が矩形の中空パイプであって、図６に示すように屋根側から屈折して形成されたものである。そして、下端が台枠３上面に固定され、上端は側構体から屋根構体２に連続する鉄道車両用構体１の内面（以下、「屋根構体側」という）に固定して設置されている。
【０００４】
この側ドア押え装置用支持構造では、台枠３に固定台１０５が固定され、そこに支持フレーム１００の下端が突き当てられて接合され、屋根構体２側には補強板１０６が固定され、そこに支持フレーム１００の上端が突き当てられて接合されている。こうした取付部材１０５や補強板１０６、更にそれらに取り付けられた支持フレーム１００は溶接によって互いに接合されている。また、左右それぞれの支持フレーム１００には、上下に取付板１０７が３箇所に設けられ、そこに側ドア押え装置１６が取り付けられるようになっている。そして、支持フレーム１００などは側ドア５が収納される戸袋や車両内壁の中に収納されている。
【特許文献１】特開２００５−１３２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
新幹線などの高速鉄道車両では、剛性を確保するとともに車体軽量化を目的として、押出中空形材のダブルスキンパネル８０によって車両用構体１の屋根構体２や側構体が構成されている。ダブルスキンパネル８０は、例えばアルミ合金の押出成形材であって、車体内側と外側との２枚の面板８１，８２が複数のリブ８３によって連結されたトラス構造の断面をしている。そして、面板８１，８２やリブ８３の肉厚が３ｍｍ以下で形成されている。しかしながら、こうしたダブルスキンパネル８０によって構成された車両用構体１に対しては、図６に示すような従来の側ドア押え装置用支持構造を採用すると、その疲労寿命が短くなる問題があった。
【０００６】
取付板１７に装着された側ドア押え装置１６は、気密に閉じられるようにシリンダなどで側ドア５を押さえ付けているため外圧がかかると、側ドア押え装置１６には矢印方向に力が作用し、支持フレーム１００の接合部にせん断力とモーメントが作用することになる。その際、問題となるのはダブルスキンパネル８０で構成されている屋根構体２側の接合部である。支持フレーム１００は、せん断力やモーメントによって支持フレーム１００端部の接合部に応力が集中する。そして、ダブルスキンパネル８０の車両用構体は、構体全体にかかかる力に対しては強いが、接合部には薄い面坂８２に対して補強板１０６を溶接して接続しているだけなので、局部的に見た接合部にかかる力に対しては弱い。
【０００７】
そこで、補強部材の面積をより大きいものにして応力集中を緩和させることが考えられるが、広い範囲で補強部材を溶接することになり、溶接に当たって車両用構体に熱が入ってしまい、歪みが生じたり材料の強度を低下させることになる。
また、走行中には車両用構体に気密荷重がかかるが、その場合、車両用構体１の全体に変形が生じることになる。しかし、支持フレーム１００が屋根構体２側に接合していると、その接合部分において車両用構体の変形を拘束することになって、やはり接合部に負荷がかかることになる。従って、支持フレーム１００が溶接された車両用構体１の疲労寿命が短くなってしまう問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、車両用構体への負荷を抑えた鉄道車両の側ドア押え装置用支持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】
【０００９】
本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造は、鉄道車両用構体に固定され、側ドアを内側から押え付けて乗降口を気密に塞ぐためのドア押え装置を装着したものであって、鉄道車両用構体の左右の側構体及び屋根構体とは非接触で、その側構体及び屋根構体に沿うように形成されたコの字形の支持フレームを有し、その支持フレームが、台枠に対して固定され、側構体に沿って起立した柱部に前記ドア押え装置が取り付けられたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造は、前記支持フレームが、側構体に沿って起立した柱部と、屋根構体に沿って両側の柱部に連結する梁部と、その梁部の途中に上端が接合された柱部材とを備え、柱部と柱部材との下端がそれぞれ前記台枠に対して固定されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造は、前記支持フレームが、左右対称に分割して形成され、側構体に沿って起立した柱部と、車体中央側の中柱部と、屋根構体に沿って両柱部を連結する梁部とを備え、両柱部の下端がそれぞれ前記台枠に対して固定されたものであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造は、鉄道車両用構体に固定され、側ドアを内側から押え付けて乗降口を気密に塞ぐためのドア押え装置を装着したものであって、鉄道車両用構体の左右の側構体とは非接触で、その側構体に沿うように形成された柱部材と、その柱部材を車内中央側から支える支持部材とが互いに接続された支持フレームであって、その柱部材と支持部材とが台枠に対して固定され、側構体に沿って起立した柱部に前記ドア押え装置が取り付けられたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、支持フレームが屋根構体側と離れているので、ドア押え装置を介して作用する荷重が従来のようにダブルスキンパネルとの接合部にモーメントなどを生じさせることがないため、外圧がかかる度に繰り返し生じていた負荷を、車両用構体に与えることがなくなる。また、走行中に作用する気密荷重によって車両用構体全体に変形が生じても、支持フレームが屋根構体側に接合されていないため、その変形を拘束することがないので、やはりそのことによって車両用構体に負荷をかけることが無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造について、その実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。先ず、図１は、車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第１実施形態を示した図である。側ドア押え装置用支持構造は、新幹線等の高速鉄道車両に設けられたものであって、乗降口の側ドア５を押さえ込む側ドア押え装置１６を取り付けるための支持フレーム１０によって構成されている。鉄道車両用構体１は、側ドア５が形成された側構体と屋根構体２がダブルスキンパネル８０によって連続して形成され、前後方向には不図示の妻構体が形成され台枠３上に接続されている。
【００１４】
本実施形態の支持フレーム１０は、図示するように、屋根構体２や左右の側構体（側構体に設けられた側ドア５）に沿って形成された門型をしている。支持フレーム１０は、断面が矩形の中空パイプであり、左右の柱部１１から屈折部１２を介して上方の梁部１３が連続した形状をしている。そして、柱部１１の下端が共に台枠３に対して固定台１５を介して溶接接続されている。この支持フレーム１０は、図５に示す従来の支持フレーム１００と同じように、乗降口の側ドア５の左右２箇所に設置されている。
【００１５】
鉄道車両の乗降口は、車体左右の両側面に対して同じ位置に設けられている。そのため、車両用構体に沿って形成された支持フレーム１０は、車体左右に位置する両方の側ドア５，５に対する側ドア押え装置１６が取り付けられる。すなわち、支持フレーム１０は、側構体に沿って左右に柱部１１，１１が配置されているため、そこには３つの側ドア押え装置１６がそれぞれ装着される。側ドア押え装置１６は、エアシリンダによって構成され、伸長作動してロッドが側ドア５を押さえ付けるようにしたものである。支持フレーム１０の柱部１１には取付板１７が上下３箇所に固定され、そこに側ドア押え装置１６が一台ずつ装着されている。
【００１６】
本実施形態の側ドア押え装置用支持構造では、門型の支持フレーム１０が台枠３にのみ固定され、屋根構体２側とは離れている。そして、こうした支持フレーム１０や、そこに装着された側ドア押え装置１６などは、側ドア５が収納される戸袋内や内装パネルが車内側に固定され、側ドア押え装置用支持構造が壁面や天井面の中に収納され、車内から見えないようになっている。
【００１７】
新幹線等の高速鉄道車両は、走行時には支持フレーム１０に固定された側ドア押え装置１６が駆動し、側ドア５が乗降口の気密シール部に対し外側に向けて押さえ付けられる。それによって車内は気密に保たれ、トンネル突入時などによって車両用構体に衝撃的な外圧がかかっても、側ドア押え装置１６が側ドア５を車内側から支えて車内の気圧が急激に上昇しないようにしている。そして、側ドア５にかかる外圧は、側ドア押え装置１６から左右の柱部１１に対して矢印で示す方向に作用することになる。
【００１８】
支持フレーム１０は、左右それぞれの柱部１１に対して全体で最大で１０ｋＮ程度の荷重を受けることになる。しかし、本実施形態では、支持フレーム１０が屋根構体２側と離れているので、従来のようにダブルスキンパネル８０との接合部にモーメントなどを生じさせることがなくなった。そのため、外圧がかかる度に繰り返し生じていた負荷を受けることがなくなった車両用構体について、その疲労寿命を伸ばすことが可能になった。また、門型をした支持フレーム１０では、左右の柱部１１に対して逆向きにほぼ同じ荷重が作用して打ち消し合う。そのため、台枠３との接合部への影響も小さくすることになる。更に、走行中に作用する気密荷重によって車両用構体１全体に変形が生じても、支持フレーム１０が屋根構体２側に接合されていないため、その変形を拘束することがないので、やはりそのことによって車両用構体に負荷をかけることが無くなって疲労寿命の延長に効果を奏する。
【００１９】
次に、側ドア押え装置用支持構造の第２実施形態について説明する。図２は、車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第２実施形態を示した図である。前記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の支持フレーム２０は、左右の側ドア５，５に対して、従来と同様に、分離した一対のものが対称的に構成されている。支持フレーム２０は、断面が矩形の中空パイプであって、左右の柱部２１から屈折部２２を介して上方の梁部２３が連続し、更に車体中央側に中柱部２４が形成され、その柱部２１，２４の下端が台枠３に固定台２５を介して溶接接続されている。従って、本実施形態でも、門型の支持フレーム２０が台枠３のみ固定され、屋根構体２側とは接合せずに離れた構造になっている。また、こうしたこの支持フレーム２０は、図５に示す支持フレーム１００と同じように、乗降口の側ドア５の左右２箇所に設置されている。
【００２０】
なお、左右に分割して構成された支持フレーム２０，２０は、中柱部２４，２４の間隔がデッキ側の通路幅や客室側の入口幅になっている。従って、支持フレーム２０は、側ドア５の戸袋内や内装パネルが固定され、壁面や天井面の中に収納され、車内から見えないようになっている。そこで、こうした側ドア押え装置用支持構造では、車両走行時に側ドア押え装置１６によって側ドア５が押さえ付けられ、車内の気密性が保たれている。そして、トンネル突入時などによって車両用構体に衝撃的な外圧がかかると、側ドア５にかかる外圧が側ドア押え装置１６から左右の柱部２１に対して矢印で示す方向に作用する。
【００２１】
しかし、本実施形態でも支持フレーム２０が屋根構体２側と接合する部分がないため、従来のようにダブルスキンパネル８０で構成された車両用構体に対する負荷をかけることがなくなり、疲労寿命を伸ばすことが可能になった。また、走行中に作用する気密荷重によって車両用構体１全体に変形が生じても、支持フレーム２０が屋根構体２側に接合されていないため、その変形を拘束することがないので、やはりそのことによって車両用構体に負荷をかけることが無くなって疲労寿命の延長に効果を奏する。
【００２２】
次に、側ドア押え装置用支持構造の第３実施形態について説明する。図３は、車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第３実施形態を示した図である。前記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の支持フレーム３０は、第１実施形態と同様に門型に形成された支持フレーム３０が左右の側ドア５，５に対して構成されている。支持フレーム３０は、断面が矩形の中空パイプであって、屋根構体２や左右の側構体（側構体に設けられた側ドア５）に沿って形成され、左右の柱部３１から屈折部３２を介して上方の梁部３３が連続し、その柱部３１，３１の下端が台枠３に固定台３５を介して溶接接続されている。
【００２３】
更に、本実施形態では、車体中央側に柱部材３４，３４が梁部３３に連結され、その下端が台枠３に固定台３５を介して溶接接続されている。従って、支持フレーム３０は、台枠３にのみ固定され、屋根構体２側とは離れている。柱部材３４，３４の間隔は、本実施形態でもデッキ側の通路幅や客室側入口幅になっているため、支持フレーム３０は、側ドア５の戸袋内や内装パネルが固定され、壁面や天井面の中に収納され、車内から見えないようになっている。また、こうしたこの支持フレーム３０は、図５に示す支持フレーム１００と同じように、乗降口の側ドア５の左右２箇所に設置されている。
【００２４】
そこで、こうした側ドア押え装置用支持構造では、車両走行時に側ドア押え装置１６によって側ドア５が押さえ付けられ、車内の気密性が保たれている。そして、トンネル突入時などによって車両用構体に衝撃的な外圧がかかると、側ドア５にかかる外圧が側ドア押え装置１６から左右の柱部３１に対して矢印で示す方向に作用する。
【００２５】
しかし、支持フレーム３０でも屋根構体２側と接合する部分がないため、従来のようにダブルスキンパネル８０で構成された車両用構体に対する負荷をかけることがなくなり、疲労寿命を伸ばすことが可能になった。また、本実施形態では、柱部材３４を設けたことにより支持フレーム３０の剛性を高めることができた。そして、走行中に作用する気密荷重によって車両用構体１全体に変形が生じても、支持フレーム３０が屋根構体２側に接合されていないため、その変形を拘束することがないので、やはりそのことによって車両用構体に負荷をかけることが無くなって疲労寿命の延長に効果を奏する。
【００２６】
次に、側ドア押え装置用支持構造の第４実施形態について説明する。図４は、車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第４実施形態を示した図である。前記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。本実施形態の支持フレーム４０は、第１実施形態と同様に門型に形成された支持フレーム４０が左右の側ドア５に対して構成されている。支持フレーム４０は、断面が矩形の中空パイプであって、側構体（側構体に設けられた側ドア５）に沿って形成された柱部材４１と、それを支える支持部材４２が接続され、下端が台枠３に固定台４５を介して溶接接続されている。
【００２７】
支持フレーム４０は、台枠３のみに固定され、側構体や屋根構体２などとは離れている。支持部材４２，４２は、本実施形態でもデッキ側の通路幅内や客室側入口幅内に位置するため、支持フレーム４０は、壁面や天井面の中に収納され、車内から見えないようになっている。また、こうしたこの支持フレーム４０は、図５に示す支持フレーム１００と同じように、乗降口の側ドア５の左右２箇所に設置されている。そこで、こうした側ドア押え装置用支持構造では、車両走行時に側ドア押え装置１６によって側ドア５が押さえ付けられ、車内の気密性が保たれる。そして、トンネル突入時などによって車両用構体に衝撃的な外圧がかかると、側ドア５にかかる外圧が側ドア押え装置１６から左右の柱部材４１に対して矢印で示す方向に作用する。
【００２８】
しかし、支持フレーム４０でも屋根構体２側と接合する部分がないため、従来のようにダブルスキンパネル８０で構成された車両用構体に対する負荷をかけることがなくなり、疲労寿命を伸ばすことが可能になった。また、本実施形態では、支持部材４２を設けたことにより支持フレーム４０の剛性を高めることができた。そして、走行中に作用する気密荷重によって車両用構体１全体に変形が生じても、支持フレーム４０が屋根構体２側に接合されていないため、その変形を拘束することがないので、やはりそのことによって車両用構体に負荷をかけることが無くなって疲労寿命の延長に効果を奏する。
【００２９】
以上、本発明に係る鉄道車両の側ドア押え装置用支持構造について実施形態を示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第１実施形態を示した図である。
【図２】車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第２実施形態を示した図である。
【図３】車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第３実施形態を示した図である。
【図４】車体長手方向から側ドア押え装置用支持構造の第４実施形態を示した図である。
【図５】乗降口に設けられた従来の側ドア押え装置用支持構造を乗降口の車内側から示した図である。
【図６】図５の側ドア押え装置用支持構造を車体長手方向（図５の矢視Ａ方向）から示した図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    鉄道車両用構体
２    屋根構体
３    台枠
５    側ドア
１０  支持フレーム
１１  柱部
１２  屈折部
１３  梁部
１５  固定台
１６  側ドア押え装置
１７  取付板
８０  ダブルスキンパネル
８１，８２  面板
８３  リブ
【図１】
2008155770.tif 000003
【図２】
2008155770.tif 000004
【図３】
2008155770.tif 000005
【図４】
2008155770.tif 000006
【図５】
2008155770.tif 000007
【図６】
2008155770.tif 000008