JPH0732308Y2 - 鉄道車両用扉の気密保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は鉄道車両用扉の気密保持装置に関し、特に高
速鉄道車両の側扉等を確実に気密保持する装置に改良を
加えたものである。

〔従来の技術〕

一般に、新幹線のような高速鉄道車両においては、当該
車両が高速度でトンネル内に突入した時或いは他の車両
と対抗した時などに発生する空気の圧縮波により車両の
内外に大きな気圧差が生じ、これに伴って側扉等が車両
内方に押し戻されて、車両の側壁と当該扉との間に隙間
が生じる。そして、この隙間を介して高圧の空気が車両
内に流入し、その結果、乗客の鼓膜に影響を与えたり或
いは室内騒音の原因となったりして種々の弊害を招くこ
とになる。

そこで、このような高速鉄道車両には、通例、走行時に
扉を車両の側壁に確実に押し付けておくための気密保持
装置が装備される。

この種の気密保持装置の具体例として、例えば特公昭52
-37846号公報に開示された装置は、扉の気密保持用押し
付けシリンダと、空気圧に基づいて所望の液圧を給排す
る液圧源との間に、前記押し付けシリンダ方向を順方向
とする逆止弁を配置せしめ、前記液圧源の圧力降下時に
バネの付勢力又は空気圧により作動して前記逆止弁を開
弁させるパイロットピストンを設けた構成である。そし
て、前記液圧源から押し付けシリンダに所望の液圧を供
給すれば、該押し付けシリンダのピストンロッドが扉に
当接した状態で扉押し付け方向に前進動して、該扉が車
両の側壁に確実に押し付け保持されるようになってい
る。

この場合において、車両の走行時には、前記逆止弁は閉
弁された状態にあるため、液圧給排管路内の作動液は液
圧源側への逆流を阻止されて、前記押し付けシリンダの
ピストンロッドが後退動不能となり、これによって前述
のように車両の内外に大きい気圧差が生じても扉が車両
内方に押し戻されることはなくなる。

一方、当該車両が停車した場合には、所定の手段により
前記液圧源の圧力を降下せしめてパイロットピストンを
作動させれば、前記逆止弁が開弁して、押し付けシリン
ダ内の作動液が液圧源側に排出されるので、ピストンロ
ッドが後退動して、扉が車両側壁から所定の隙間を存し
て離反することになる。

このような動作が行われることにより、車両の走行時に
は扉が気密保持されてトンネル突入時等における高圧空
気の車両内への流入が阻止され、また停車時には気密保
持が解除されて扉の開閉動が可能となるのである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記公報に開示された扉の気密保持装置
によるにしても、その動作をより確実化させるためには
解決すべき問題がある。

即ち、冬期等の冷間始動後においては、空調機器作動に
より暖房効果を得た車内の温度が、始動直後の車内温度
に比してかなり上昇し、これに伴って気密保持装置の作
動液温も上昇することになるが、このような温度上昇が
車両の走行時つまり逆止弁が閉弁している時に生じれ
ば、密封状態となっている逆止弁と押し付けシリンダと
の間の通路部分において、作動液が膨張し更にはその液
圧が過上昇することになる。そのため、この作動液の逆
止弁に作用する逆流方向への押圧力が、液圧源の圧力降
下時にパイロットピストンを介して逆止弁に作用する順
方向へのバネ付勢力又は空気圧力よりも大きくなって、
逆止弁が開弁されなくなるという不具合を招く。また、
前記通路部分を構成している配管類が膨出変形し或いは
破損するといった事態をも招来する虞れがある。そし
て、これらに起因して、車両内外に大きい気圧差が発生
した場合や車内温度が変化した場合等における気密保持
作用が確実に行い得なくなって扉と車両側壁との間に隙
間が生じたり、或いは動作不良を起こすことになる。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は上記事情に鑑み、逆止弁から押し付けシリン
ダに至る通路部分の作動液圧が、車両内外の大きい気圧
差によって変化する場合と、車内温度の変動によって変
化する場合とのいずれの場合についても確実且つ良好に
動作する鉄道車両用扉の気密保持装置を提供することを
技術的課題としてなされたものであって、その手段とす
るところは、扉の気密保持用押し付けシリンダの液圧給
排管路と液圧を発生する液圧シリンダとの間に、押し付
けシリンダ方向を順方向とする第１逆止弁と、この第１
逆止弁を液圧シリンダの圧力降下時に順方向へ付勢して
開弁させるパイロットピストンと、第１逆止弁をバイパ
スするバイパス通路と、このバイパス通路に設置されて
液圧シリンダ方向を順方向とする第２逆止弁と、この第
２逆止弁を逆方向に付勢して閉弁させる弾性部材とを備
え、押し付けシリンダが扉の気密を保持するときの液圧
を第１設定圧に設定し、パイロットピストンが第１逆止
弁を開弁させる押圧力を第１設定圧よりも高い第２設定
圧に設定し、弾性部材を、液圧給排管路側の液圧が第１
設定圧よりも高く、且つ、第２設定圧以下の所定圧に達
したとき第２逆止弁の開弁を許容するよう設定したとこ
ろにある。

〔作用〕

上記手段によると、車両の走行時、つまり液圧シリンダ
が圧力降下しておらずパイロットピストンも作動してお
らず従って第１逆止弁が閉弁された状態にある時に、空
調機器の暖房効果等により車両温度が上昇した場合に
は、第１逆止弁から押し付けシリンダに至る通路部分内
の作動液の液圧も上昇するが、この上昇した液圧が第１
設定圧以上で且つ第２設定圧以下の所定圧を超えた場合
には、弾性部材の付勢力に抗して第２逆止弁が開弁され
て、第１逆止弁をバイパスするバイパス通路が開通状態
となる。これにより、前記温度上昇に伴う作動液の膨張
分が、押し付けシリンダ側からバイパス通路を介して液
圧源側に逆流して、前記液圧の更なる上昇が阻止される
ことになる。

また、トンネル突入時等に生じる車両内外の気圧差によ
って、当該扉に車両内方への押圧力が作用した場合に
は、押し付けシリンダから第１逆止弁に至る通路部分内
の液圧が上昇するが、この場合、車両内外に生じ得る最
大の気圧差によって扉が押圧された場合における液圧を
前記第１設定圧としておけば、扉に車両内方へのいかな
る押圧力が作用しても、前記通路部分内の液圧が、第２
逆止弁を弾性部材の付勢力に抗して開弁せしめる前記所
定圧に達することはなく、従ってバイパス通路は閉鎖さ
れた状態を維持することになる。これにより、第1,第２
逆止弁から押し付けシリンダに至る通路部分は密封状態
となって、扉は押し付けシリンダにより車両側壁に押し
付けられた状態を持続する。

一方、車両の停車時つまり液圧シリンダの圧力降下時に
は、パイロットピストンからその開弁方向に作用する押
圧力によって前記第１逆止弁が開弁されるが、この場合
におけるパイロットピストンからの押圧力を前記第２設
定圧としておけば、温度上昇に伴って第１逆止弁の閉弁
方向に作用する前記通路部分内の液圧がいかに上昇して
も、この液圧が第２設定圧以下の所定圧に達した時点で
第２逆止弁が開弁してバイパス通路が開通状態となり、
前記液圧の更なる上昇を阻止するので、液圧シリンダの
圧力降下時には確実に第１逆止弁が開弁されることにな
る。

〔実施例〕

以下、この考案に係る鉄道車両用扉の気密保持装置の実
施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第４図によりこの考案の第１実施例についての概
略構成を説明すると、気密保持装置１の一側方に備えら
れた空気圧シリンダ２は、進退動可能な空気圧ピストン
３と、該空気圧ピストン３に前進方向に延出形成された
ピストンロッド４と、前記空気圧ピストン３を後退方向
に付勢するスプリング５とを内蔵し、且つ前記空気圧ピ
ストン３の後面側にエアを給排するエア給排管路６を連
通させた構成である。

一方、この空気圧シリンダ２に併設された液圧シリンダ
７は、進退動可能に嵌合保持されて後面に前記ピストン
ロッド４が当接する液圧ピストン８と、該液圧ピストン
８を後退方向に付勢するスプリング９とを内蔵し、且つ
前記液圧ピストン８の内孔10を、ピストン周壁上部に穿
設された通孔11及びシリンダ壁上部に穿設された通孔12
を介して液槽13に連通させた構成である。この場合、前
記液圧ピストン８の内孔10には弁体14が進退動可能に嵌
合保持されており、またこの液圧ピストン８の前端に固
定されて通孔15を有するバネ受け具16と前記弁体14との
間には、該弁体14を後退方向に付勢するスプリング17が
介装されている。そして、前記液圧ピストン８が弁体14
と共に後退動した時に、該弁体14の前端部に形成された
通孔18を開放させるべくこの弁体14の後退動を途中で規
制するストッパ19が、一端を図示のように前記内孔10に
突入させ且つ他端を前記シリンダ壁に固定させた状態で
取り付け保持されている。

更に、この液圧シリンダ７に併設されたパイロットシリ
ンダ20は、その内部が隔壁21により上方のパイロット室
22と下方の第１弁室23とに画成されている。そして、前
記パイロット室22は、スプリング25を介して下方に付勢
された上下摺動可能なパイロットピストン24により上部
を気密保持され、通孔26を介して前記液圧シリンダ７内
に連通されている。また、前記第１弁室23には、上下摺
動可能に嵌装保持された第１逆止弁31と、該第１逆止弁
31を上方に付勢するスプリング33とが収納されており、
更にこの第１逆止弁31には、球状体の第２逆止弁32と、
該第２逆止弁32を下方に付勢する制御スプリング34（他
の弾性部材でもよい）とが内蔵されている。

そして、前記パイロットシリンダ20におけるパイロット
ピストン24の上部空間は、連通管路35を介して液槽13の
上部空間に連通され、また第１弁室23は、液圧給排管路
36を介して押し付けシリンダ37,37の液圧室38,38に連通
されている。

前記押し付けシリンダ37は夫々、進退動可能な押し付け
ピストン39と、この押し付けピストン39に前進方向に延
出形成されて先端が当該シリンダ壁から突出するピスト
ンロッド40と、この押し付けピストン39を後退方向に付
勢するスプリング41とを内蔵し、前記ピストンロッド40
が扉42の周辺部を数箇所の位置で押し付けるように配置
されている。尚、前記扉42は、その上端に配設された戸
車43が、車両側壁44に支軸45を介して揺動可能に枢結さ
れた戸車レール46上を走行可能となるように取り付け保
持されており、また車両側壁44には出入口Ｘの周縁部に
沿って気密パッキン47が固設されている。

そして、この考案の特徴部分である前記第1,第２逆止弁
31,32の構造とその周辺部の通路構成について詳細に説
明すると、第５図（又は第２図及び第３図）に示すよう
に、第１逆止弁31は、先端小径部がパイロットシリンダ
20の隔壁21に形成されたオリフィス27を遊貫し、このオ
リフィス27下縁の弁座28に着座する円錐状着座面29を備
えている。また、この第１逆止弁31は、前記先端小径部
に穿設されたＴ字状の内部通路47と、この内部通路47に
通じる第２弁室48と、スプリング33を収納するバネ室49
と、このバネ室49と前記第２弁室48とを仕切る仕切壁50
とを有する。そして、前記内部通路47の上端はパイロッ
ト室22に開口されて、前記通孔26を介して液圧シリンダ
７内に連通されていると共に、前記第２弁室48には、制
御スプリング34により下方に付勢された第２逆止弁32が
収納されている。また、前記仕切壁50には、第２弁室48
とバネ室49とを連通する連通孔51が穿設されて、第２逆
止弁32の上下動によりこの連通孔51が開放、閉鎖される
ようになっている。更に、第１逆止弁31の該仕切壁50よ
り下方の周壁には、前記バネ室49と第１弁室23とを連通
する通孔52が穿設されている。そして、前記第１逆止弁
31の内部通路47から第２弁室48を介して連通孔51に至る
通路部分が、第１逆止弁31をバイパスするバイパス通路
53とされている。

この場合において、車両内外に生じ得る最大の気圧差に
よって前記扉42が車両内方へ押圧された場合における前
記液圧給排管路36内の液圧を第１設定圧P1とし、前記第
１逆止弁31を前記パイロットピストン24を付勢する前記
スプリング25の付勢力に抗して閉弁状態に維持するよう
な前記液圧給排管路36内の液圧を第２設定圧P2とすれ
ば、前記スプリング34は、前記液圧給排管路36内の液圧
が第１設定圧P1以上で且つ第２設定圧P2以下の所定圧Px
に達した時に、該第２逆止弁32を上動させて開弁せしめ
るバネ力に設定されている。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

第４図に示すように、エア給排管路６を介してエアが排
出されることにより空気圧ピストン３が後退端に移動し
ている場合には、液圧ピストン８も後退端に移動するこ
とになるが、この時、該液圧ピストン８の内孔10に嵌合
保持された弁体14は、その後端が途中でストッパ19に当
接して後退動が阻止されるため、該弁体14の通孔18は開
放状態になる。これにより、パイロットシリンダ20のパ
イロット室22は、各通孔26,15,18,11,12を介して大気圧
状態の液槽13に連通されることになるので、このパイロ
ット室22内の液圧は大気圧まで降下して、パイロットピ
ストン24をスプリング25の付勢力によって下動させる。
従って、第１逆止弁31は下動端まで下降することにな
り、該第１逆止弁31の円錐状着座面29が隔壁21に形成さ
れた弁座28から離座してオリフィス27が開放状態になる
（第５図参照）。これにより、第１弁室23が液圧シリン
ダ７内に連通されてその液圧が降下することになるの
で、この第１弁室23に連通されている液圧給排管路36内
の高圧の作動液が液圧シリンダ７側に逆流して、押し付
けシリンダ37の押し付けピストン39が後退端まで移動す
ることになる。従って、扉42は、第４図に示すように車
両側壁44に固設された気密パッキン47から所定隙間を存
して離反された状態となり、扉42の気密保持が解除され
る。

一方、前記エア給排管路６を介して空気圧シリンダ２に
高圧のエアが供給された場合には、第１図に示すように
空気圧ピストン３の前進動に伴って液圧ピストン８も前
進動するが、この時、前記弁体14はストッパ19から離反
し且つ液圧ピストン８に対して後方に相対移動すること
になるので、該弁体14の通孔18は閉鎖されて、液圧シリ
ンダ７内と前記液槽13とは非連通状態になる。そして、
このような状態の下で、前記空気圧ピストン３が更に前
進動することにより、液圧シリンダ７内の作動液は高圧
とされた上で通孔26を介してパイロット室22に流入し、
パイロットピストン24をスプリング25の付勢力に抗して
上動させる。更に、この高圧の作動液は、一旦オリフィ
ス27と第１逆止弁31との間の隙間を介して第１弁室23に
流入した後、液圧給排管路36を介して押し付けシリンダ
37の液圧室38に流入し、この直後に、前記第１逆止弁31
がスプリング33の付勢力によって上動して隔壁21の弁座
28に着座し、図示のように閉弁された状態となる。これ
により、前記液圧給排管路36内は高圧の作動液で充満さ
れた状態となるので、押し付けシリンダ37のピストンロ
ッド40が前進動して、扉42を車両側壁44の気密パッキン
47に押し付ける。この場合において、第１逆止弁31に内
蔵されている第２逆止弁32は、制御スプリング34のバネ
力によって下方に付勢されて、第１逆止弁31の仕切壁50
に形成された連通孔51を閉鎖した状態となっている。

そして、当該車両の走行時、つまりこの気密保持装置１
が第１図及び第２図に示す状態にある時に、空調機器の
暖房効果等により車内温度が上昇した場合には、液圧給
排管路36内の作動液の液圧も上昇するが、この上昇した
液圧が第１設定圧P1以上で第２設定圧P2以下の所定圧Px
を超えた場合には、第２逆止弁32が制御スプリング34の
バネ力に抗して上動し、これに伴って第１逆止弁31の仕
切壁50に形成された連通孔51が開放されるので、バイパ
ス通路53は開通状態になる。これにより、温度上昇に伴
う作動液の膨張分は液圧給排管路36からバイパス通路53
を介して液圧シリンダ７内に逆流することになる。

一方、当該車両のトンネル突入時等のように車両内外に
大きい気圧差が生じて扉42に車両内方への押圧力が作用
した場合には、該扉42が押し付けシリンダ37のピストン
ロッド40を後退方向に押圧するため、液圧給排管路36内
の液圧が上昇する。この場合、前述したように第２逆止
弁32が開弁する所定圧Pxを第１設定圧P1以上に設定して
いるので、通常の走行時において車両内外に気圧差が生
じ、これに起因して扉42に車両内方へのいかなる押圧力
が作用しても、この第１設定圧P1以上の所定圧Pxを超え
た時に上動を開始するように設定されている第２逆止弁
32が、制御スプリング34のバネ力に抗して開弁されるこ
とはない。従って、このように車両内外に大きい気圧差
が生じても、液圧給排管路36内の作動液の液量は常に一
定量に維持されることになり、押し付けシリンダ37のピ
ストンロッド40は、扉42を気密パッキン47に押し付けた
状態を持続する。

また、この気密保持装置１が第１図及び第２図に示す状
態にある時には、第１逆止弁31は、そのバネ室49内の液
圧による付勢力及びスプリング33の付勢力によって上方
に押圧されているが、このような状態から車両が停車し
て既述の第４図に示す状態に移行する場合には、パイロ
ットピストン24を下方に付勢する前記スプリング25の付
勢力が、前記第１逆止弁31を上方に付勢する付勢力に打
ち勝たねばならないが、前述したように第２逆止弁32が
開弁する所定圧Pxを第２設定圧P2以下に設定しているた
め、前記バネ室49に通じる液圧給排管路36内の液圧がい
かに上昇しても、この液圧が第２設定圧P2以下の所定圧
Pxを超えた時点で第３図に示すように第２逆止弁32が開
弁されて、液圧の更なる上昇を阻止するので、車両の停
車時には第４図に示すように前記パイロットピストン24
により第１逆止弁31が確実に開弁されることになる。

次に、この考案の第２実施例を第６図〜第８図に基づい
て説明する。

尚、同図において、前記第１実施例と同一の構成要素に
ついては同一の符号を付してその詳細な説明を省略す
る。

この第２実施例は、第１逆止弁31をバイパスするバイパ
ス通路60をパイロットシリンダ20のシリンダ壁厚肉部20
aに形成したものであって、該バイパス通路60は、一端
がパイロット室22に開口された内部通路61と、この内部
通路61の他端が開口する第２弁室62と、該第２弁室62か
ら液圧給排管路36に通じる連通孔63とからなり、前記第
２弁室62には、制御スプリング34により下方に付勢され
て前記連通孔63を開放、閉鎖する第２逆止弁32が収納さ
れている。そして、前記制御スプリング34のバネ力は、
液圧給排管路36内の液圧が第１設定圧P1以上で第２設定
圧P2以下の所定圧Pxを超えた時に、第２逆止弁32を上動
させてバイパス通路60を開通せしめるバネ力に設定され
ている。

従って、この第２実施例においても、車内温度の上昇に
伴う液圧給排管路36内の液圧の上昇、及び車両内外の気
圧差による液圧の上昇に対しては、前記第１実施例と同
様に対処できることになる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、第１逆止弁から押し付
けシリンダに至る通路内の液圧が、第１設定圧以上で第
２設定圧以下の所定圧を超えた時に、第２逆止弁を開弁
させ且つこれにより第１逆止弁をバイパスするバイパス
通路を開通させる構成としたので、車内温度の上昇に伴
う前記通路内の液圧を適切に制約することが可能とな
り、当該通路を構成する配管類の破損等が効果的に防止
されることになる。

また、前記第１設定圧及び第２設定圧を夫々最適な値と
しておけば、車両内外に生じる気圧差によって扉が車両
内方に押圧された場合には、前記第２逆止弁が開弁する
ことなく扉を確実に車両側壁に押し付けておくことがで
き、また液圧シリンダの圧力降下時には、パイロットピ
ストンの押圧力により第１逆止弁を確実に開弁できるよ
うになって、この装置による気密保持機能の低下や動作
不良等が未然に防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの考案の第１実施例を示すもので、
第１図は鉄道車両用扉の気密保持装置の全体構成を示す
と共に該装置により扉の気密保持作用が行われている状
態を示す縦断面図、第２図は第１逆止弁と第２逆止弁と
の構成及び作用を示す要部拡大縦断面図、第３図は同じ
く構成及び作用を示す要部拡大縦断面図、第４図は鉄道
車両用扉の気密保持装置の全体構成を示すと共に該装置
による扉の気密保持が解除された状態を示す縦断面図、
第５図は第１逆止弁と第２逆止弁との構成及び作用を示
す要部拡大縦断面図である。第６図，第７図，第８図は
夫々、この考案の第２実施例に係る第１逆止弁と第２逆
止弁との構成及び作用を示す要部拡大縦断面図である。 １……気密保持装置、７……液圧シリンダ、24……パイ
ロットピストン、31……第１逆止弁、32……第２逆止
弁、34……弾性部材（制御スプリング） 36……液圧給排管路、37……押し付けシリンダ、42……
扉、53,60……バイパス通路、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】扉の気密保持用押し付けシリンダの液圧給
   排管路と液圧を発生する液圧シリンダとの間に、前記押
   し付けシリンダ方向を順方向とする第１逆止弁と、この
   第１逆止弁を液圧シリンダの圧力降下時に順方向へ付勢
   して開弁させるパイロットピストンと、前記第１逆止弁
   をバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路に設
   置されて前記液圧シリンダ方向を順方向とする第２逆止
   弁と、この第２逆止弁を逆方向に付勢して閉弁させる弾
   性部材とを備え、 前記押し付けシリンダが前記扉の気密を保持するときの
   液圧を第１設定圧に設定し、前記パイロットピストンが
   前記第１逆止弁を開弁させる押圧力を前記第１設定圧よ
   りも高い第２設定圧に設定し、前記弾性部材を、前記液
   圧給排管路側の液圧が前記第１設定圧よりも高く、且
   つ、前記第２設定圧以下の所定圧に達したとき前記第２
   逆止弁の開弁を許容するよう設定したことを特徴とする
   鉄道車両用扉の気密保持装置。