(57)【要約】【課題】ステップ板を駆動するシリンダ装置の伸縮量を小さくできるステップ装置を提供する。【解決手段】車体２０に対して、ステップ板１を垂直に垂れ下がった状態と水平に突出した作動状態との間で作動させるため、車体２０のデッキ部２１との間で回動可能に連結されたステップ板１と、下部の設置部２２との間にリンク機構３，３が配置されている。各リンク機構３は、ステップ板１には第２連結軸５で、また設置部２には第３連結軸５とで回動可能に連結されている。作動リンク１０を介して第３連結軸５を回動せるため駆動装置としてのシリンダ装置１１が設けられている。シリンダ装置１１は作動リンク１０を介してリンク機構３と連結しているので、その伸縮量を小さくできる。また、水平方向に設置する必要もなく垂直に設置できる。【選択図】図１
2007203923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に対して第１連結軸によって連結されており垂直に垂れ下がった格納状態と水平に突出した作動状態との間で回動可能なステップ板と、
前記ステップ板の下面には第２連結軸を介して、また前記車体には第３連結軸を介してそれぞれ回動可能に連結されているリンク機構と、
前記リンク機構を作動させるための駆動装置とを備え、
前記駆動装置は前記第２連結軸に接続された作動リンクに接続されていること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステップ装置において、
前記リンク機構は、前記ステップ板の下面に前記第２連結軸によって連結された第１リンクと、前記車体に前記第３連結軸によって連結され且つ前記第１リンクに対して第４連結軸によって連結された第２リンクとを有していること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステップ装置において、
前記作動リンクは、前記車体との間で当接して、その回転作動量を制限するストッパを備えており、
前記リンク機構の前記第４連結軸が前記第２連結軸と前記第３連結軸とを結ぶ線上の死点を僅かに越えた位置を占めるときに応じて、前記格納状態から回動した前記ステップ板が前記作動状態を占めるとともに、前記ストッパが前記車体と当接すること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステップ装置において、
前記リンク機構は、前記ステップ板の両端側に一対の形態で配置されており、
当該一対のリンク機構の前記第３連結軸は、１本の共通軸に形成されており、
前記駆動装置は、前記一対のリンク機構に対して共通に配置されていること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステップ装置において、
前記駆動装置は、水平配置されていること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステップ装置において、
前記駆動装置は、縦配置されていること、
を特徴とするステップ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のステップ装置において、
前記駆動装置は、シリンダ装置であること、
を特徴とするステップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、踏渡る先との間に段差や距離がある場合に踏渡りの補助として適用されるステップ装置に関する。特に、鉄道車両やモノレールカーの軌条車両への採用に好適なステップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
在来線も走行する新幹線車両が新幹線のプラットホームに停車するときのように、車体の幅が狭い車両が車体の幅が大きい車両を想定した駅のプラットホームに停車する場合や、大きなカーブに作られたプラットホームに車両が停車する場合には、車両の乗降口とプラットホームの端縁との間に隙間が開くことがある。また、車体のデッキの位置は旧来のプラットホームよりも高所にあることが多く、車両の乗降口とプラットホームとの間には段差がある。このような隙間や段差が存在している状態で乗客が乗降するのは不便であり、また場合によっては危険である。このため、車体からプラットホームと車体のデッキとの間に、ステップ板を位置するように突出させることが望ましい。
【０００３】
そこで、車両が停車すると車両からステップ板を突出することで、こうした隙間を一時的に塞いで通路とするための装置としてステップ装置が提案されている。ステップ装置は、人や荷物などを載せるためのステップ板を使用時と格納時とで異なった位置に配置することができる構造となっており、その一例として特許文献１に示されているものがある。    
【０００４】
上記従来のステップ装置は、車体に対して、垂直に垂れ下がった状態から水平状態に突出するステップ板と、該ステップ板と車体とを連結する第１の連結軸と、ステップ板の下面に第２の連結軸を介して接続した第１のリンクと、第１のリンクに第３の連結軸を介して接続された第２のリンクと、第２のリンクを車体の別位置に連結する第４の連結軸と、第３の連結軸と車体との間を接続するシリンダ装置と、から成っている。シリンダ装置を突出させるときに、シリンダ装置に接続された第３の連結軸が第２のリンクで規制されつつ前方に移動し、第１のリンクを介して第２の連結軸で接続されたステップ板が、垂直に垂れ下がった状態から水平に突出した状態にまで回動される。
【特許文献１】特許第３４７４４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のステップ装置においては、シリンダ装置は第３の連結軸に接続してあるので、ステップ板をその作動位置と格納位置との間で回動させるときに、第３の連結軸は、ステップ板の格納位置に対応した最後退位置とステップ板の作動位置に対応した最前進位置との間で伸縮する。シリンダ装置の伸縮量が大きくなると、大型のシリンダ装置が必要になる。また、シリンダ装置は、水平方向に伸ばさなければならず、ステップ装置の占有面積が大きくなっている。
【０００６】
また、シリンダ装置からの力を左右の第３の連結軸に均等に分配させる必要があることから、シリンダ装置は左右の第３連結軸の概ね中央に設置する必要があり、ステップ装置の占有面積を大きくする要因となっている。
【０００７】
シリンダ装置の伸縮量が大きくなる技術的理由は、上記のとおり、ステップ板を回動させるリンク機構の中間部位である第３の連結軸は、リンク機構において回動するのみならずその位置を変える連結軸であって作動中大きく変位する部位の一つであり、そうした第３の連結軸にシリンダ装置の出力部を直接に連結させていることにある。そこで、シリンダ装置の出力部をステップ板作動用のリンク機構に連結するに際して、シリンダ装置の伸縮量が短くなるリンク機構の別の部分に連結させる点で解決すべき課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、その作動位置と格納位置との間でステップ板を回動させるシリンダ装置として小型のシリンダ装置を採用可能として、ステップ装置を小型化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本ステップ装置は、車体に対して第１連結軸によって連結されており垂直に垂れ下がった格納状態と水平に突出した作動状態との間で回動可能なステップ板と、前記ステップ板の下面には第２連結軸を介して、また前記車体には第３連結軸を介してそれぞれ回動可能に連結されているリンク機構と、前記リンク機構を作動させるための駆動装置とを備え、前記駆動装置は前記第２連結軸に接続された作動リンクに接続されていること、を特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるステップ装置によれば、ステップ板を作動状態にするべくシリンダ装置が作動すると、シリンダ装置に接続されている作動リンクが第２連結軸の回りに回動する態様で作動し、第２連結軸によって回動可能に連結されているリンク機構が作動して、ステップ板を垂直に垂れ下がった格納状態から水平に突出した作動状態へと回動させる。また、シリンダ装置が逆方向に作動すると、上記作動リンク及びリンク機構がそれぞれ逆方向に作動して、ステップ板が格納状態へと戻り回動する。シリンダ装置の出力部の伸縮量、即ち、進出・後退量は、リンク機構には依存せずに作動リンクの腕の長さに依存するので、シリンダとして小型のシリンダ装置が採用可能であり、ステップ装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施例を図１〜図３によって説明する。図１は、本発明によるステップ装置の一実施例を示す平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、（ａ）は車両が走行時の状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）から（ｃ）に至る途中の断面図、（ｃ）はステップ板を水平に突出させた状態の断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）は車両が走行時の状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）から（ｃ）に至る途中の断面図、（ｃ）はステップ板を水平に突出させた状態の断面である。図４は図１の要部を示す拡大図である。図１〜図４に示す実施例は、ステップ板がデッキと同一高さに突出する例である。図１ではデッキやステップ板で見えない位置があるが、これらを一部切り欠いて示している。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図３において、ステップ板１は、全体として矩形の板であり、車体２０の乗降口のデッキ２１の上部に対して車両の長手方向に沿って配置されている第１連結軸２によって回動可能に連結されている。図２（ａ）は、ステップ板１が第１連結軸２で吊り下げられた状態、即ち、ステップ板１が第１連結軸２に軸着される側を上にして垂直に垂れ下がり、車両の下方側部に格納された格納状態にあることを示している。図２（ａ）に示された格納状態のステップ板１を図２（ｃ）に示す水平に突出した作動状態にまで動作させるため、本ステップ装置には、ステップ板１の左右両端部に一対のリンク機構３，３が設けられており、一方（図１で下側）のリンク機構３の近傍には、リンク機構３，３を作動させてステップ板１を格納状態と作動状態との間で駆動させる共通の駆動装置としてのシリンダ装置１１が設けられている。図２（ｂ）は、図２（ａ）と図２（ｃ）との間の状態図である。なお、図面には車体の全体形状を示していないので、車体の一部分である、部材に車体２０の符号を附している。
【００１３】
各リンク機構３は、一端側においてはステップ板１の下面に第２連結軸４を介して連結されており、他端側においては車体２０の設置部２２に第３連結軸５を介して連結されている。各リンク機構３は、ステップ板１の下面に第２連結軸４を介して連結された第１リンク６と、設置部２２に第３連結軸５に連結された第２リンク７とを備えており、第１リンク６と第２リンク７とは、第４連結軸８を介して互いに回動可能に連結されている。第２リンク７の第３連結軸５への連結は、溶接（ｗ１，図４参照）によって行われている。
【００１４】
第２リンク７の長さは第１リンク６の長さよりも短く設定されているので、リンク機構３，３の作動時に第２リンク７が第３連結軸５の回りに回動するときには、第４連結軸８の回動軌跡が小さくなるが、第１リンク６は、その先端部でステップ板１と連結される第２連結軸４の軌跡を大きく変化させ、ステップ板１の動きを拡大させることができる。
【００１５】
第３連結軸５は、リンク機構３，３間に渡って延びる長軸であって、両リンク機構３，３に共通な１本の連結軸である。第３連結軸５の両端は、取付け脚９，９によって収納部２２に回動可能に軸支持されている。各取付け脚９は、上方からボルト（図示せず）によって設置部２２に押さえられて固定されている。
【００１６】
一方のリンク機構３に対して第３連結軸５の軸方向にオフセットした近接位置において、シリンダ装置１１が配設されている。シリンダ装置１１は、一対のリンク機構３，３に対して共通に設けられている。シリンダ装置１１に対応して、作動リンク１０が第３連結軸５に連結されている。作動リンク１０の第３連結軸５への連結は、溶接（ｗ２，図４参照）によって行われている。シリンダ装置１１は、シリンダ本体１３に対して進出・後退する出力ロッド１４を備えており、出力ロッド１４の先端部が第５連結軸１２を介して作動リンク１０の先端部に回動可能に連結されている。シリンダ装置１１は、車体２０の設置部２２に取り付けられた取付け脚１５に対して、第６連結軸１６によって回動可能に支持されている。シリンダ装置１１の長手方向、即ち、出力ロッド１４の進退方向は車体の幅方向を向いている。上記の構造によれば、シリンダ装置１１が作動するとき、出力ロッド１４から第５連結軸１２、作動リンク１０、更には第３連結軸５を介して、リンク機構３，３が作動される。
【００１７】
図３に示すように、車体側である設置部２２には支持座２３が設けられており、作動リンク１０の先端部には、作動リンク１０の回動量が所定以上に大きくなったときに支持座２３に当接するねじ２４が設けられている。ねじ２４は、ねじ込みにより支持座２３への接触代を調整可能である。支持座２３とねじ２４とは、作動リンク１０の回動量、即ち、シリンダ装置１１の出力ロッド１４の進出量を制限するストッパとして機能している。シリンダ装置１１が作動して出力ロッド１４が進出したとき、作動リンク１０は、ねじ２４の先端が支持座２３に接触する所定の回動量までは回動するが、それ以上の回動はストッパ機能によって阻止される。図３（ａ）は図２（ａ）に相当し、図３（ｂ）は図２（ｂ）に相当し、図３（Ｃ）は図２（ｃ）に相当する。
【００１８】
図４において、ステップ板１の裏面には補強板１ａが設けてあり、第１リンク６は第２連結軸４を介して補強板１ａに連結されている。第２リンク７は第３連結軸５に溶接されているので、第３連結軸５が回動するときには、同時に、第２リンク７を含むリンク機構３が作動する。
【００１９】
かかる構成において、車両が駅に停止したときに、シリンダ装置１１が作動してその出力ロッド１４を進出させると、作動リンク１０は第３連結軸５と共に回動する。第３連結軸５の回動はリンク機構３，３に伝達されて、各リンク機構３において第２リンク７、第４連結軸８、第１リンク６及び第２連結軸４がそれぞれ作動し、ステップ板１を第１連結軸２の回りに格納状態から作動状態にまで撥ね上げるように駆動して、ステップ板１をデッキ２１と同一面にする。これにより、デッキ２１とプラットホームとの間に隙間がなくなり、乗客は安全に乗降することができる。
【００２０】
上記実施例では、シリンダ装置１１は第５連結軸１２を介して作動リンク１０に連結しているので、作動リンク１０の腕の長さを利用してモーメントを作用させることができ、シリンダ装置１１の伸縮量を小さくできるものである。
【００２１】
ステップ板１がデッキ２１と同一面となる作動状態のとき、作動リンク１０が支持座２３とねじ２４とが接触するストッパ機能によって更なる回動を阻止される。このとき、各リンク機構３においては、第１リンク６と第２リンク７とが、第２連結軸４と第３連結軸５とを結ぶ直線３１で示す真っ直ぐに伸長した状態を僅かに越えた状態にある（図２（ｃ），図３（ｃ）参照））。換言すれば、各リンク機構３は、第４連結軸８が直線３１上の位置である死点を僅かに越えてその下側位置にまで回動している。このとき、ステップ板１は、第１連結軸２の回りに最も撥ね上げられた状態よりも僅かに元に戻る位置を占めているが、実質上、水平に突出している。
【００２２】
乗客の乗降の際にステップ板１に働く荷重はステップ板１を第１連結軸２の回りに垂直に垂れ下がる方向に回動させようとするモーメントとして作用するが、各リンク機構３の作動が死点を僅かに越えている状態にあるので、上記モーメントは、各リンク機構３では第４連結軸８が第２連結軸４と第３連結軸５とを結ぶ直線３１から更に離れる方向に作用する。しかしながら、この方向のモーメントは、作動リンク１０においては、ストッパであるねじ２４の先端が支持座２３に更に強く当接する方向に作用する。このため、ステップ板１が作動状態にあるときには、第４連結軸８の回転中心は直線３１よりも下方にあり、乗客が乗降する際に、ステップ板１が不安定になって垂直に垂れる格納状態に不用意に戻ることがない。このように、リンク機構３はステップ板１が作動状態にあるときに一種のトグル機構を構成しており、乗客の荷重を安定して支えることができる。ステップ板１を元の格納状態に戻すには、シリンダ装置１１が明確な逆動作として戻り力のような大きな力で作動し、第４連結軸８が直線３１上の位置である死点を越えて元の方向に戻り回転をさせることが必要である。シリンダ装置１１が出力ロッド１４の後退動作をさせるときには、第４連結軸８が第２連結軸４と第３連結軸５とを結ぶ直線３１の下方に位置していても、第２リンク７を強制的に死点を越えて戻すことができる。
【実施例２】
【００２３】
図５に、本発明によるステップ装置の他の実施例を示す。図５（ａ）はステップ板を突出させた作動状態を示す縦断面図であり、（ｂ）は車両の走行時等のときステップ板を格納状態とした縦断面図である。実施例１では、駆動装置であるシリンダ装置１１は水平配置されているが、実施例２では、駆動装置であるシリンダ装置１１は縦配置されている。即ち、第４連結軸８を水平に移動させてステップ板１を水平に突出させるのではなく、第３連結軸５を介して第２リンク７に接続するように、作動リンク１０に接続したシリンダ装置１１を垂直に設置してもよい。２５は設置部２２の座とシリンダ装置１１とを連結する連結座である。
【００２４】
本発明によるステップ装置は、上記実施例として説明したものに限らず、種々の変更が可能である。例えば、駆動機構は、シリンダ装置以外のものでもよい。駆動源としては、流体式以外に、ラック、ボールねじ等の機械式の作動機構、モータを利用した電気式であってもよい。また、上下を逆にして設置することで、階段としても使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるステップ装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１に示すステップ装置の要部を拡大して示す拡大図である。
【図５】本発明のステップ装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ステップ板
２  第１連結軸
３  リンク機構
４  第２連結軸
５  第３連結軸
６  第１リンク
７  第２リンク
８  第４連結軸
９  取付け脚
１０  作動リンク
１１  シリンダ装置
１２  第５連結軸
１３  シリンダ本体
１４  出力ロッド
１５  取付け脚
１６  第６連結軸
２０  車体
２１  デッキ
２２  設置部
２３  支持座
２４  ねじ
２５  連結座
【図１】
2007203923.tif 000003
【図２】
2007203923.tif 000004
【図３】
2007203923.tif 000005
【図４】
2007203923.tif 000006
【図５】
2007203923.tif 000007