(57)【要約】【課題】扉が閉鎖駆動されたとき、機械的ロック機構の連動作用によって扉が閉扉位置に的確かつ強固に施錠される一方、扉を開放駆動するときには、電気的入力によって前記機械的ロック機構による扉の施錠が的確かつ即座に解除される、鉄道車両扉用ロック装置を提供する。【解決手段】機械的ロック機構を構成する受金２とデッドボルト３の係合によって扉３１を閉扉動作の終端において施錠し、付勢部材５によってデッドボルト３を施錠位置に保持する。ソレノイド９のプランジャー１１に操作レバー７の基端部７ｃを枢着し、デッドボルト３を操作レバー７の先端部７ｂを枢着する。扉３１の開放駆動に当たって、ソレノイド９に通電してデッドボルト３を解錠位置に駆動する。【選択図】　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉１枚構成の開口部においては、開口部枠体または扉のどちらか一方の側に、また、扉２枚構成の開口部においては、どちらか一方の扉の側に装着される本体ベース１と、
扉１枚構成の開口部においては、開口部枠体と扉の他方の側に、また、扉２枚構成の開口部においては、どちらか他方の扉の側に装着される受金２と、
受金２に向って直線摺動するように本体ベース１に装備され、扉開閉機構による閉扉動作の終端において受金２と係合することによって、扉を開口部枠体または他方の扉に施錠するデッドボルト３と、
本体ベース１に装備され、デッドボルト３の先端部３ａが受金２のフック部４と係合するようにデッドボルト３を受金２に向けて摺動付勢する付勢部材５と、第１枢軸６によって中間部７ａを本体ベース１に枢着され、第２枢軸８によって先端部７ｂをデッドボルト３の中間部に枢着された操作レバー７と、
本体ベース１に固着されており、第３枢軸１０によって操作レバー７の基端部７ｃがプランジャー１１に枢着されているソレノイド９とからなり、
扉開閉機構の開放駆動に当ってソレノイド９に通電したとき、プランジャー１１の吸引作動によって操作レバー７を回動させ、デッドボルト３の先端部３ａを受金２のフック部４から離脱させるようにした鉄道車両の扉用ロック装置。
【請求項２】
受金２のフック部４に傾斜カム面部１２を形成し、傾斜カム面部１２の頂点部より停止壁部１３を受金主体部に向って垂直に形成し、デッドボルト３の先端部３ａの垂直側面部１４を停止壁部１３に係合させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両扉用ロック装置。
【請求項３】
デッドボルト３の先端部に第４枢軸１５によってローラ１６を装着し、ローラ１６を受金２の傾斜カム面部１２に転接させたことを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両扉用ロック装置。
【請求項４】
デッドボルト３に遠隔操作用ワイヤ１７の一端を直接または間接的に接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鉄道車両扉用ロック装置。
【請求項５】
プランジャー１１または操作レバー７の動作位置を検出して施錠状態の確認信号を得るための検知スイッチ１８を本体ベース１に装備したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の鉄道車両扉用ロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の引戸型の扉を閉鎖位置に停止保持するために使用されるロック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両では、車体側面に形成された乗客の乗降用開口部は、その開幅に対応して１枚又は２枚の引戸式の扉によって開閉されており、開閉駆動方式としては高圧エアによる扉開閉機構が従来から使用されている。
この駆動源として各車両の床部底面側にはエアコンプレッサが搭載され、扉の操作用エアシリンダとエアコンプレッサとの間には、所要のエア配管と制御機器が配備されている。
エア駆動の扉開閉機構では、扉が閉鎖位置にあるとき、エア配管にエアが充満し、扉開閉機構のエアシリンダが動作位置に固定保持されている状態にあり、一枚扉の場合には扉の側端面が開口部枠体に押し当てられた状態にあるため、また、２枚扉の場合には扉同士の側端面が互いに押し当てられた状態にあるため、エア駆動の扉開閉機構以外に扉を閉扉位置に停止保持するためのロック手段は不要であった。
【０００３】
しかしながら、エア駆動の扉開閉機構では、エア配管を含めたメンテナンスに相当の手間とコストがかかるだけでなく、車体重量の増加となるエアコンプレッサやエア配管は、車両発進時の加速性能や車両停止時の制動性能にも影響を与えている。
そのため、メンテナンスの簡略化と車体重量の軽減化を目指して、エア駆動の扉開閉機構の代わりにモータ駆動の扉開閉機構を採用することが、車両製造メーカから鉄道事業者に提案されている。
【０００４】
モータ駆動の扉開閉機構では、閉扉位置に駆動した後もモータの通電を継続し、モータ出力に依存して閉扉状態を維持することは、モータ巻線の焼付き防止や電力消費の節減の点で好ましいことではない。
しかしながら、モータへの通電をオフにすると、扉を閉扉位置に留めるための力が消失するので、扉は車両の振動衝撃や揺動あるいは乗客らの手動操作で簡単に開いてしまうことになり、乗客の安全確保のためには何等かのロック手段を附設する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目的は、扉が閉鎖駆動されたとき、機械的ロック機構の連動作用によって扉が閉扉位置に的確かつ強固に施錠される一方、扉を開放駆動するときには、電気的入力によって前記機械的ロック機構による扉の施錠が的確かつ即座に解除される、鉄道車両扉用ロック装置を提供することである。
本発明の他の目的は、解錠時の電気的入力に関係するシステムに何等かの支障が発生しても、扉を遠隔からの手動操作によって的確に解錠できる、鉄道車両扉用ロック装置を提供することである。
本発明の別の目的は、扉の施錠及び閉扉状態を的確に確認することによって、十分な安全確保のもとに扉の開閉と車両の始動発進を行える、鉄道車両扉用ロック装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、機械的ロック機構の主要部品は受金２とデッドボルト３である。デッドボルト３を装備した本体ベース１は、扉１枚構成の開口部においては、開口部枠体または扉のどちらか一方の側に、また、扉２枚構成の開口部においては、どちらか一方の扉の側に装着される。受金２は、扉１枚構成の開口部においては、開口部枠体と扉の他方の側に、また、扉２枚構成の開口部においては、どちらか他方の扉の側に装着される。
デッドボルト３は、受金２に向って直線摺動するように本体ベース１に装備され、扉開閉機構による閉扉動作の終端において受金２と係合することによって、扉を開口部枠体または他方の扉に施錠する。
本体ベース１に装備された付勢部材５は、デッドボルト３の先端部３ａが受金２のフック部４と係合するようにデッドボルト３を受金２に向けて摺動付勢する。
第１枢軸６によって中間部７ａを本体ベース１に枢着された操作レバー７は、第２枢軸８によって先端部７ｂをデッドボルト３の中間部に枢着される。
本体ベース１に固着されたソレノイド９は、プランジャー１１を第３枢軸１０によって操作レバー７の基端部７ｃに枢着されている。
扉開閉機構の開放駆動に当ってソレノイド９に通電したとき、プランジャー１１の吸引作動によって操作レバー７を回動させ、デッドボルト３の先端部３ａを受金２のフック部４から離脱させる。
【０００７】
請求項２の発明では、請求項１の発明の前記構成に加えて、受金２のフック部４に傾斜カム面部１２を形成し、傾斜カム面部１２の頂点部より停止壁部１３を受金主体部に向って垂直に形成し、デッドボルト３の先端部３ａの垂直側面部１４を停止壁部１３に係合させる。
【０００８】
請求項３の発明では、請求項２の発明の前記構成に加えて、デッドボルト３の先端部に第４枢軸１５によってローラ１６を装着し、ローラ１６を受金２の傾斜カム面部１２に転接させる。
【０００９】
請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明の前記構成に加えて、デッドボルト３に遠隔操作用ワイヤ１７の一端を直接または間接的に接続する。
【００１０】
請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明の前記構成に加えて、プランジャー１１または操作レバー７の動作位置を検出して施錠状態の確認信号を得るための検知スイッチ１８を本体ベース１に装備する。
【００１１】
【発明の作用】図１に示したように鉄道車両の乗降用開口部３０が１枚の引戸型の扉３１によって開閉されるに基づいて説明する。請求項１の発明の扉用ロック装置の本体ベース１は、図３に示したようにブラケット金具３２を介して、乗降用開口部３０の上方框部３３の左端部寄りに水平に固着されている。受金２は扉３１の上面左端部寄りに固着されている。
扉３１が閉鎖及び施錠されている状態では、図１に示したように床部案内レール５４に設置した停止部材５７に右端部が当接することによって、扉３１は右方向への移動を阻止されている。また、図２に示したように本体ベース１より突出したデッドロック３の先端部３ａが受金２のフック部４に係合することによって、扉３１は左方向への移動を阻止されている。
【００１２】
請求項２の発明では、デッドボルト３の先端部３ａの垂直側面部１４が受金２の垂直な停止壁部１３に当接するため、外部からの振動衝撃や人為的外力によってデッドボルト３が受金２に押し付けられても、デッドボルト３を上昇させるような力が発生せず、施錠状態が的確に維持される。
【００１３】
扉閉鎖状態では、焼付き防止のためにソレノイド９への通電は遮断されており、ソレノイド９のプランジャー１１は内蔵バネの付勢によって図２及び図４に示したように所定ストローク突出した状態にあり、操作レバー７は反時計周り方向に傾斜回動した位置にある。デッドボルト３は付勢部材５によって下降位置に保持されている。
【００１４】
鉄道車両が次の駅に到着した後、モータ駆動の扉開閉機構４０によって扉３１を開放方向、すなわち図１及び図３において左方向に駆動するに当たって、ソレノイド９が先行的に通電され、プランジャー１１がコイル本体側に吸引される。プランジャー１１の吸引作動によって操作レバー７は第１枢軸６を中心として図３及び図４において時計周り方向に回動し、先端部に枢着されているデッドボルト３を引き上げる。この引き上げ作動によってデッドボルト３の先端部３ａが受金２のフック部４に干渉しない解錠位置に来るため、扉３１は支障なく開放駆動される。
【００１５】
扉３１の開放中はソレノイド９への通電が継続され、デッドボルト３は上昇位置に保持されている。
前記扉開閉機構４０によって扉３１を閉鎖方向、すなわち図１及び図３において右方向に駆動した後、ソレノイド９への通電が遮断され、図４に示したようにプランジャー１１が内蔵バネの作用によってソレノイド本体から突出し、操作レバー７が第１枢軸６を中心として反時計周り方向に回動する。これによってデッドボルト３が下降駆動され、先端部３ａが受金２のフック部４に係合する施錠位置に到達し、付勢部材５によって施錠位置に保持される。
【００１６】
請求項２の発明では、前記扉開閉機構４０によって扉３１を閉鎖方向に駆動するに当たって、ソレノイド９への通電が先行的に遮断される。そのため、プランジャー１１が内蔵バネの作用によってソレノイド本体から突出し、操作レバー７が第１枢軸６を中心として反時計周り方向に回動し、下降駆動されたデッドボルト３は、扉３１の閉鎖駆動中、付勢部材５によって下降位置に保持される。
扉３１の閉鎖駆動の終局段階において、デッドボルト３の先端部３ａが受金２のフック部４の傾斜カム面部１２に乗り上げる。
【００１７】
扉３１の閉鎖駆動が更に進行すると、デッドボルト３は受金２の前記傾斜カム面部１２に案内されて一旦上昇し、扉３１が全閉鎖された瞬間に傾斜カム面部１２の頂点部を乗り越えて、受金２の停止壁部１３に沿って下降する。
請求項３の発明では、デッドボルト３の先端部３ａはローラ１６にて前記傾斜カム面部１２に転接する。
【００１８】
請求項４の発明では、電気系統の支障によって、ソレノイド９のプランジャー１１を解錠位置へと吸引できないときには、車掌は扉近くの車内または車外に設置してある非常解錠レバーを操作して、該非常解錠レバーに接続されている遠隔操作用ワイヤ１７を牽引操作し、操作レバー７を時計回り方向に回転させる。これによって、デッドボルト３が引き上げられるから、扉３１は人力によって開放することができる。
【００１９】
請求項５の発明では、検知スイッチ１８操作レバー７の回転位置に対応してオン操作またはオフ操作され、この検知信号が所要の電気配線を経由して、鉄道車両の運転士席と車掌室の表示パネルに伝達されるため、運転士や車掌は扉３１の解施錠状態を確認して鉄道車両を発進させたり、扉３１を開閉させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１から図５に示した実施例では、鉄道車両の側面に形成された乗客の乗降用開口部３０は、引戸形の１枚の扉３１によって開閉される。扉３１の上端部には左右２個のハンガー金具４１が固着され、各ハンガー金具４１の上端部に装着した車輪４２は、車体に固着した案内レール４３に載架されている。
扉開閉機構４０はモータ駆動によるものであり、案内レール４３の上側に平行に配置され、車体に固着されている。モータ４４の出力軸には駆動プーリー４５が連結され、駆動プーリー４５と従動プーリー４６にはチェーン４７が掛け渡されている。扉３１の上端部には接続用アーム４８が固着され、接続用アーム４８の先端部は前記チェーン４７に連結されている。モータ４４を適宜の制御回路を介して正逆回転させることによって、扉３１は開閉駆動される。
【００２１】
デッドボルト３は、本体ベース１に固着した第１サポート部材１９のガイド孔２０と第２サポート部材２１のガイド孔２２に上下動可能に嵌められ、圧縮コイルバネよりなる付勢部材５によって下降方向に摺動付勢されている。付勢部材５の下半部は、デッドボルト３の軸方向受孔２３に挿入され、付勢部材５の上端部は第１サポート部材１９の蓋板２４に当接している。デッドボルト３の中間部には、操作レバー７の先端部７ｂが挿入されるスリット２５を直径方向に貫通して形成してあり、第２枢軸８は該スリット２５を横断方向に貫通している。
デッドボルト３の先端部３ａには、垂直側面部１４側の肉厚を残して空洞部５９が形成されており、ローラ１６は該空洞部５９に収容され、外周部が空洞部５９から一部突出している。
【００２２】
操作レバー７はベルクランク状に形成されている。操作レバー７には中間部７ａと先端部７ｂの間に検出用ピン２６が突設されており、検出用ピン２６は本体ベース１の正面壁板２７の開口２８から前面側に突出している。
ソレノイド９のプランジャー１１の先端部には、前記正面壁板２７の別の開口２９から前面側に突出するスイッチ操作板部１１ａが設けられている。このスイッチ操作板部１１ａは、前記検知スイッチ１８を開閉操作するものである。
第２枢軸８が嵌挿される操作レバー先端部７ａの軸孔６０と、第３枢軸１０が嵌挿される操作レバー基端部７ｃの軸孔６１は長孔状に形成されている。
【００２３】
本体ベース１の正面壁板２７には透孔６２が上下２個形成されており、これら透孔６２を通る２本のガイドピン３５は、ホルダープレート３７の２個の縦長スロット３８に嵌挿され、抜け止め処理されている。ホルダープレート３７の背面側に固着した連結ロッド３９は、正面壁板２７の縦長スロット４９に嵌挿され、内端部がデッドボルト３の中間部に固着されている。
ホルダープレート３７の上部には遠隔操作用ワイヤー１７の一端が接続されている。該ワイヤー１７を嵌めたスリーブチューブ５０は、本体ベース１のブラケット金具３２に固着されている。
【００２４】
ホルダープレート３７の下端部には前記検出用ピン２６が係合する駆動突起５１を形成してある。そのため、遠隔操作用ワイヤー１７を前記のように牽引してホルダープレート３７を引き上げ、操作レバー７を解錠位置に回転駆動したとき、その動きは検知スイッチ１８に的確に伝達され、検知信号が発せられる。検知スイッチ１８は端子台５２を介して前記電気配線に接続されている。検知スイッチ１８は、プランジャー１１の前記スイッチ操作板部１１ａによりアクチュエータロッド５３が押されることによって、内部の接点機構が作動してオン操作される。
【００２５】
図６に示した実施例では、鉄道車両の側面に形成された乗客の乗降用開口部３０は、引戸形の左右２枚の扉３１，３１によって開閉される。各扉３１の上端部には左右２個のハンガー金具４１が固着され、各ハンガー金具４１の上端部に装着した車輪４２は、車体に固着した案内レール４３に載架されている。
扉開閉機構４０はモータ４４によって駆動によるものであり、案内レール４３の上側に平行に配置され、車体に固着されている。駆動プーリー４５と従動プーリー４６にはチェーン４７が掛け渡されている。左右の各扉３１の上端部には接続用アーム４８が固着され、接続用アーム４８の先端部は前記チェーン４７に連結されている。モータ４４を正逆回転させることによって、左右の各扉３１は同期して開閉駆動される。
【００２６】
扉用ロック装置の本体ベース１は、右側の扉３１の上面左端部にブラケット金具５５を介して左側に張り出すように固着され、受金２は左側の扉３１の上面右端部に固着されている。
図６に示したように左右の扉３１，３１が閉鎖及び施錠されている状態では、右側の扉３１は、床部案内レール５４に設置した停止部材５６に左端部が当接することによって、扉３１は左方向への移動を阻止されている。また、デッドロック３の先端部３ａが受金２のフック部４に係合することによって、右側の扉３１は右方向への移動を阻止されている。
【００２７】
左側の扉３１は、床部案内レール５４に設置した停止部材５８に右端部が当接することによって、扉３１は右方向への移動を阻止されている。また、デッドロック３の先端部３ａが受金２のフック部４に係合することによって、左側の扉３１は左方向への移動を阻止されている。
その他の構成及び作用は前記実施例とほぼ同様であるので詳細な説明を省略する。
【００２８】
【発明の効果】上記のように構成された請求項１の発明では、扉が閉扉方向に駆動されたとき、機械的ロック機構の連動作用によって扉が閉扉位置に的確かつ強固に施錠される一方、扉を開放駆動するときには、電気的入力によって前記機械的ロック機構による扉の施錠が的確かつ即座に解除されるものであり、エア駆動の代わりにモータ駆動の扉開閉機構を採用した鉄道車両の引戸型扉において、作動信頼性の高い扉用ロック装置として有効に使用されるものである。
【００２９】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加えて、扉の閉鎖駆動に当たってソレノイド９の通電を遮断して置くことによって、デッドボルト３の先端部３ａと受金２のフック部４の係合がラッチ動作によって自動的かつ的確になされる。
【００３０】
請求項３の発明では、請求項２の発明の効果に加えて、扉閉鎖の終端におけるデッドボルト３と受金２の係合が円滑かつ確実になされ、施錠が不完全になることがない。
【００３１】
請求項４の発明では、前記各発明の効果に加えて、解錠時の電気的入力に関係するシステムに何等かの支障が発生しても、遠隔操作用ワイヤ１７を牽引することによってロックを解除し、扉を手動操作で的確かつ即座に開けることができるため、鉄道車両扉用ロック装置として高い安全性のもとに使用できる。
【００３２】
請求項５の発明では、前記各発明の効果に加えて、プランジャー１１または操作レバー７の動作位置を検知スイッチ１８で検出することによって、扉の施錠及び閉扉状態を的確に確認することができるから、扉の開閉作動と鉄道車両の発進を安全性を十分に確保して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の扉用ロック装置を適用した鉄道車両の概要的な側面図である。
【図２】前記扉用ロック装置の施錠時の正面図である。
【図３】前記扉用ロック装置の施錠時の左側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】前記扉用ロック装置の閉扉中の動作説明図である。
【図６】本発明の別の実施例を示す鉄道車両の概要的な側面図である。
【符号の説明】
１　扉用ロック装置の本体ベース
２　受金
３　デッドボルト
４　受金の先端部
５　付勢部材
６　第１枢軸
７　操作レバー
８　第２枢軸
９　ソレノイド
１０　第３枢軸
１１　ソレノイドのプランジャー
１２　受金の傾斜カム面部
１３　受金の停止壁部
１４　デッドボルトの垂直側面部
１５　第４枢軸
１６　ローラ
１７　遠隔操作用ワイヤー
１８　検知スイッチ
３０　乗降用開口部
３１　扉
４０　モータ駆動の扉開閉機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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