CN104245471B - 台阶装置及具备该台阶装置的铁道车辆 - Google Patents

Abstract

台阶装置（2）具备：在车辆宽度方向上排列配置，构成地板面的一部分的多个台阶（20）；和使各台阶（20）在车辆宽度方向内侧，在多个台阶（20）成为地板面的一部分的上升位置、和各台阶（20）向下方移动而构成上下车用的阶梯的下降位置之间升降的驱动机构（3）。驱动机构（3）具备：以一端部为中心在垂直面内转动的转动连杆（30）；连接转动连杆（30）和各台阶（20）的连接连杆（32）；和使转动连杆（30）转动的执行器（7）。利用转动连杆（30）的转动，使各台阶（20）通过各连接连杆（32）升降。

Description

台阶装置及具备该台阶装置的铁道车辆

技术领域

本发明涉及上下车用的台阶装置及具备该台阶装置的铁道车辆。

背景技术

乘客上下车或装卸货物的站台存在根据区间而离轨道的高度不同的情况。对于这样的高度不同的各个站台（以下，将离轨道的高度较高的站台称为“高站台”，将高度较低的站台称为“低站台”），提出了乘客能够顺利地上下车的那样的各种上下车装置（例如专利文献1、专利文献2）。专利文献1的上下车装置具备形成为阶梯状的多个台阶、和台阶的背面侧的平坦面，并且以车辆长度方向为轴可旋转地构成。根据该结构，铁道车辆在低站台上停车时，乘客可以使用台阶在低站台和铁道车辆之间上下车。

另一方面，铁道车辆在高站台上停车时，使上下车装置旋转并收纳台阶以使平坦面朝向上方。借助于此，平坦面与高站台的高度相等，因此乘客可以使用平坦面在高站台和铁道车辆之间上下车。又，在专利文献2中，提出了具备固定台阶、和在停止状态下背面侧成为外板的一部分的可动台阶的上下车装置。根据该结构，在低站台上停车时，通过驱动装置使可动台阶下降而与固定台阶一起形成阶梯。另一方面，在高站台上停车时，通过驱动装置驱动活板门（trap door）以使其架设在铁道车辆的地板面和高站台之间。借助于此，专利文献2的上下车装置即使在高度不同的站台上也可以使乘客上下车。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：美国专利公开公报第2003/0056686号；

专利文献2：美国专利第4275664号说明书。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，专利文献1的上下车装置是即使在将台阶收纳的情况下，这些台阶也会暴露在风雪中而被冻结。因此，为了使乘客安全地上下车，而存在需要进行除雪作业等的情况。又，关于专利文献1及专利文献2的上下车装置，由于需要旋转上下车装置，因此在乘客位于台阶和平坦面等上时，无法使其工作。尤其在专利文献1中，在使上下车装置旋转时，门与台阶之间相互干扰，因此还存在在门打开的状态下无法使上下车装置工作的问题。此外，在专利文献2中，设置活板门，因此需要用于将其收纳或者使其工作的空间。又，还需要用于驱动活板门的机构，因此存在结构变得复杂的问题。因此，本发明的目的是提供结构简单且可收纳在车身内的台阶装置及具备该台阶装置的铁道车辆。

解决问题的手段：

根据本发明的台阶装置具备：在车辆宽度方向上排列配置，构成地板面的一部分的多个台阶；和使各所述台阶在车辆宽度方向内侧，在所述多个台阶成为地板面的一部分的上升位置、和各所述台阶向下方移动而构成上下车用的阶梯的下降位置之间升降的驱动机构。

发明效果：

根据本发明的台阶装置，可以提供结构简单且能够容纳于车身内的台阶装置及具备该台阶装置的铁道车辆。

附图说明

图1是示出铁道车辆的立体图；

图2是示出台阶位于下降位置的铁道车辆的立体图；

图3是图2的A部的放大图；

图4是示出台阶位于中间位置的铁道车辆的立体图；

图5是示出台阶位于上升位置的铁道车辆的立体图；

图6是从B方向观察图2所示的位于下降位置的台阶的图；

图7是从C方向观察图6所示的台阶的俯视图；

图8是图7的D部的放大图；

图9是示出台阶位于中间位置的铁道车辆的侧视图；

图10示出台阶位于上升位置的铁道车辆的侧视图。

具体实施方式

以下参照附图说明包含在实施形态中的铁道车辆用台阶装置。另外，以下在所有附图中对于相同或相当的要素标以相同的参考符号并省略重复说明。在以下的记载中，使铁道车辆的长度方向作为前后方向。又，上下方向是指沿着铅垂方向的方向。

图1是示出铁道车辆1的立体图。在铁道车辆1的侧构体10上设置有前后滑动而进行开闭的上下车门11。在该上下车门11向前方或后方滑动的状态下露出设置于侧构体10上的上下车口12。在铁道车辆1的内侧设置有地板面13。该地板面13的高度与高站台的高度大致一致。

图2是示出铁道车辆1的内侧的立体图，铁道车辆1及上下车口12以单点划线进行表示。在上下车口12的内侧，在地板面13上设置有凹口15，在该凹口15内设置有台阶装置2。该台阶装置2具备多个、在图2中为三个的作为金属制板状构件的台阶20，且使其沿着车辆宽度方向排列。各台阶20的长度方向朝向前后方向，并且使上下车人员所踩踏的水平的踩踏面21朝向上方。各台阶20可分别独立升降地设置。使各台阶20升降的驱动机构3在后面叙述。对于图2所示的多个台阶20，台阶20沿着车辆宽度方向越外侧而越位于下侧。将该台阶20的状态作为“下降位置”。在该下降位置上，位于车辆宽度方向的最外侧的台阶20位于与低站台大致相同的面内。通过位于下降位置的台阶20，对地板面13和低站台搭桥。

在地板面13的下侧设置有与各台阶20的侧端缘对置的侧壁4。在该侧壁4上沿着车辆宽度方向设置有多个与各台阶20对应的引导槽40。另外，在本实施形态中，引导槽40为三个，分别大致在铅垂方向上延伸。另外，在各台阶20升降时踩踏面21维持大致水平即可，也可以使引导槽40相对于铅垂方向倾斜。图2中，为了方便图示，仅示出一侧的侧壁4，但侧壁4设置于台阶20的侧端缘两侧上（参照图7）。

在沿着车辆宽度方向位于最外侧的台阶20的下表面安装有盖体5。该盖体5具备：一端部可转动地安装于该位于最外侧的台阶20上的第一片50、和一端部与设置于该第一片50的另一端部上的连接轴52可转动地连接的第二片51。第一片50和第二片51均由金属板形成，并且在与前后方向正交的垂直面内可转动地设置。在地板面13的下侧设置有与所述侧壁4正交的支持壁41。在该支持壁41的下端部设置有大致圆弧状的引导构件6。该引导构件6向下侧凸出，其上表面与第二片51的下端接触。引导构件6由与第二片51的下端部之间的摩擦系数小的材料形成。

图3是图2的A部的放大图。突起22从各台阶20的长度方向的两端面突出，该突起22与所述引导槽40嵌合。借助于此，引导台阶20沿着铅垂方向升降。即，引导槽40相当于“第一升降引导构件”，突起22相当于“第二升降引导构件”。铁道车辆在高站台上停车时，各台阶20从下降位置上升。如图4所示，各台阶20在使踩踏面21保持水平的状态下沿着引导槽40上升。沿着车辆宽度方向位于最外侧的台阶20位于比低站台的高度高的上方位置。盖体5的第二片51在引导构件6上滑动，与此同时第一片50上升。将此时的台阶20的状态作为“中间位置”。

如图5所示，各台阶20在使踩踏面21保持水平的状态下沿着引导槽40进一步上升，最终使所有的台阶20位于相同面内。盖体5以使第一片50和第二片51沿着上下连接的形式从沿着车辆宽度方向位于最外侧的台阶20垂下。将此时的步骤20的状态作为“上升位置”。在该上升位置上，所有的台阶20位于与地板面13及高站台大致相同的面内。上下车人员可以通过位于上升位置的台阶20在地板面13和高站台之间安全地移动。在上升位置上各台阶20的高度相同，且在下降位置上车辆宽度方向越外侧的台阶20，其高度越低。因此，沿着车辆宽度方向越外侧的台阶20，其升降行程越长。另外，在上升位置和下降位置之间，位于车辆宽度方向的最外侧的台阶20位于比上下车门11靠近车辆宽度方向的内侧的位置上。即，使台阶20以在车辆宽度方向上不突出的状态在车身内升降，因此不存在在上升位置和下降位置之间台阶20与上下车门11和站台等之间发生干扰的情况。

（驱动机构）

图6是从B方向观察图2所示的位于下降位置的多个台阶20的侧视图。图7是从C方向观察图6所示的台阶20的俯视图。在由两侧壁4、支持壁41、台阶20、引导构件6包围的空间K内配置有使台阶20升降驱动的驱动机构3。该驱动机构3具备：配备在与前后方向正交的垂直面内且以车辆宽度方向内侧的一端部为中心在该垂直面内转动的转动连杆30；一端部安装于各台阶20的下表面的连结连杆31；连接该转动连杆30与各连结连杆31的另一端部的连接连杆32；和与该转动连杆30的另一端部通过介入连杆33连接的执行器7。所有的连接连杆32与转动连杆30连接。转动连杆30位于比执行器7靠近上侧的位置上，该执行器7从下侧驱动转动连杆30。执行器7例如是空气气缸，活塞71从筒状的气缸主体70进出。活塞71从容纳于气缸主体70内的状态向车辆宽度方向外侧突出。在气缸主体70的车辆宽度方向内侧的一端部上设置有作为气缸主体70的旋转中心的第一枢轴72。该气缸主体70以该第一枢轴72为中心在垂直面内转动。另外，在本实施形态中，执行器7为空气气缸，但是不限于此，也可以使用电动执行器等的公知技术。

在连接连杆32中，与车辆宽度方向越外侧的台阶20连接的连接连杆32，其长度越长。这是因为越靠近车辆宽度方向外侧的台阶20，其升降行程越长。另一方面，在连结连杆31中，与位于车辆宽度方向外侧的台阶20连接的连结连杆31的长度比连接连杆32短。关于各台阶20，连结连杆31的长度和与该连结连杆31连接的连接连杆32的长度之和设定为均相等。

如图7所示，在两个侧壁4上架设有在前后方向上延伸的第二枢轴42。转动连杆30的一端部与该第二枢轴42嵌合而在垂直面内旋转。该第二枢轴42位于与转动连杆30的另一端部相比靠近车辆宽度方向内侧的位置上。前述第一枢轴72在该第二枢轴42的下侧在前后方向上延伸。转动连杆30及执行器7沿着前后方向设置有多个、本实施形态中设置有两个，使多个台阶20稳定地升降。即，一组驱动机构3沿着前后方向配置于空间K内。两个执行器7同步地使台阶20升降。另外，在这里使用两个执行器，但是如果需承受的载荷较小，则也可以使用一个执行器。

图8是图7的D部的放大图。在位于车辆宽度方向最外侧的台阶20的长度方向的两端面上形成有凹部23。该凹部23位于比突起22及前述第一片50靠近车辆宽度方向外侧的位置上。在侧壁4上设置有位于与该凹部23嵌合的位置上的突条44。该突条44位于盖体5的附近，以此防止来自于车辆宽度方向的外侧的雨和雪等通过台阶20和侧壁4之间的间隙侵入比突条44靠近车辆宽度方向内侧的部分。尤其是，突条44设置于比突起22靠近车辆宽度方向外侧的位置上，因此来自于车辆宽度方向的外侧的雨和雪等不会吹到突起22。借助于此，防止突起22例如生锈而台阶20无法顺利地升降那样的故障。

（台阶升降动作）

台阶20从下降位置经过中间位置上升至上升位置时，执行以下的动作。图9是位于中间位置的台阶20的侧视图。在中间位置上，从图6所示的下降位置的状态开始，活塞71从气缸主体70向斜下方突出。转动连杆30从下降位置向中间位置以第二枢轴42为中心顺时针旋转。通过使转动连杆30旋转，以此通过介入连杆33提升活塞71的自由端部。气缸主体70顺时针旋转，台阶20到达中间位置。连接连杆32及连结连杆31被转动连杆30推升，而各台阶20上升。如上所述，车辆宽度方向越外侧的台阶20，其上升距离越长。通过位于车辆宽度方向最外侧的台阶20，提升盖体5的第一片50。盖体5在改变该第一片50与第二片51交叉的角度的同时发生位移，并且第二片51的下端部在与引导构件6接触的同时进行移动。第二片51在一端部被第一片50引导而另一端部被引导构件6引导的同时进行移动，因此盖体5的移动动作稳定。盖体5维持位于驱动机构3的外侧的状态，从而防止来自于铁道车辆外侧的侵入物、例如雪和雨等进入空间K内。借助于此，保护驱动机构3以免受雪和雨等的影响。

此外，在活塞71从气缸主体70突出时，转动连杆30以进一步以第二枢轴42为中心上升的形式顺时针旋转。通过转动连杆30的上升，气缸主体70以第一枢轴72为中心顺时针旋转。所有的台阶20进一步上升，最终所有的台阶20到达位于与地板面相同的面内的上升位置。对于盖体5，第一片50和第二片51以上下成一直线状的状态相连接，并且位于与驱动机构3相比靠近车辆宽度方向外侧的位置上。

像这样，本实施形态所包括的台阶装置2中，在上升位置上使所有的台阶20的高度与地板面13的高度大致一致。因此，不需要以往那样的活板门。又，也不需要容纳该活板门的空间，因此可以有效利用铁道车辆内的空间。又，各台阶20由一组执行器7同时升降驱动，因此不需要使各台阶20单独地升降驱动。因此，使该各台阶20升降的机构变得简单。此外，驱动机构3在车辆宽度方向的范围内使台阶20升降，因此台阶20与上下车门11和站台等之间不发生干扰。

各台阶20在上升位置和下降位置之间被升降驱动的期间，使踩踏面21始终保持大致水平状态。借助于此，即使在上下车的乘客搭乘台阶20的状态下使驱动机构3工作的情况下，也可以充分确保上下车人员的安全。当然，优选的是在上下车口12上设置传感器等，并且检测上下车口12附近的上下车人员的存在，从而避免在上下车人员搭乘台阶20的状态下无意间使台阶20升降的情况。然而，即使在该传感器发生故障等的情况下，也由于使台阶20在保持踩踏面21大致水平的状态下升降，因此可以确保上下车人员的安全。

在上述实施形态中，执行器7为两个，即为一组，但是也可以设置三个以上。台阶20的材质不限于金属，只要是能承受上下车人员的载荷的材质即可，例如考虑树脂等。又，在侧壁4上形成有引导槽40，并且在台阶20上形成突起22。然而，取而代之，也可以在侧壁4上形成突起22，并且在台阶20上形成引导槽40。

如上所述，本实施形态所包括的台阶装置具备：在车辆宽度方向上排列配置，构成地板面的一部分的多个台阶；和使各前述台阶在车辆宽度方向内侧，在多个台阶成为地板面的一部分的上升位置、和各台阶向下方移动而构成上下车用的阶梯的下降位置之间升降的驱动机构。根据该结构，所有的台阶构成地板面的一部分，因此在上升位置及下降位置上均可以使其容纳于车身内。又，无需如现有技术那样另外设置连接铁道车辆的地板面和台阶的构件，并且也不需要容纳这些构件的空间，因此可以有效利用铁道车辆内的空间。此外，仅使驱动机构驱动各台阶，即可构成上下车用的阶梯，因此可以通过简单的结构实现台阶装置。

又，本实施形态所包括的台阶装置中，也可以是各台阶在上升位置和下降位置之间，由一组驱动机构升降。根据该结构，各台阶由一组升降驱动机构升降，因此使多个台阶升降的机构变得简单。又，本实施形态所包括的台阶装置中，也可以是各台阶在保持大致水平的状态下在上升位置和下降位置之间升降。根据该结构，即使在以使乘客搭乘在台阶上的状态使驱动机构工作的情况下，也可以使台阶保持水平，因此可以充分确保安全。又，本实施形态所包括的台阶装置中，也可以是驱动机构使所有的台阶同时升降。根据该结构，无需使台阶单独地升降驱动，使各台阶升降的机构变得简单。

又，本实施形态所包括的台阶装置中，也可以是驱动机构具备：以一端部为中心在垂直面内转动的转动连杆；连接转动连杆和各台阶的连接连杆；和使转动连杆转动的至少一个的执行器；利用转动连杆的转动，使各台阶通过各连接连杆升降。根据该结构，当使转动连杆转动时，多个台阶与该转动连杆联动地升降。即，可以通过简单的结构使多个台阶同时升降。此外，本实施形态所包括的台阶装置也可以是还具备：位于铁道车辆的车身侧，与各台阶对应地沿着车辆宽度方向设置有多个的第一升降引导构件；和设置于各台阶的长度方向端部，与各第一升降引导构件配合的第二升降引导构件。而且，也可以是各台阶通过所述第一升降引导构件、所述第二升降引导构件和所述驱动机构沿着铅垂方向升降。根据该结构，可以稳定地进行台阶的升降动作。

又，本实施形态所包括的台阶装置中，也可以是转动连杆的作为转动中心的一端部设置于比另一端部靠近车辆宽度方向内侧的位置上，在连接连杆中，与车辆宽度方向越外侧的台阶连接的连接连杆，其长度形成为越长。根据该结构，在下降位置上，车辆宽度方向越外侧的台阶，越靠近下侧，因此越外侧的台阶，其在下降位置与上升位置之间的升降行程越长。作为转动连杆的转动中心的一端部设置于车辆宽度方向内侧，且与车辆宽度方向越外侧的台阶连接的连接连杆，其长度形成为越长，因此可以应对上述位于车辆宽度方向外侧的台阶的较长的升降行程。又，也可以是本实施形态所包括的台阶装置具备安装于位于车辆宽度方向最外侧的台阶上的盖体。也可以是在多个台阶在上升位置和下降位置之间升降时，盖体在维持位于驱动机构的外侧的状态的同时发生位移。根据该结构，各台阶在上升位置和下降位置之间位于任何一个位置，盖体均相对于驱动机构位于外侧。借助于此，保护驱动机构以免受到从车辆宽度方向外侧无意间进入的侵入物、例如雨和雪等的影响。尤其是在寒冷地区使用时，不存在台阶被冻结的情况。

又，本实施形态所包括的台阶装置也可以还具备在驱动机构的下方安装于车身的引导构件。而且，也可以是盖体具备可转动地安装于位于车辆宽度方向的最外侧的台阶上的第一片、和一端部与第一片可转动地连接的第二片；在位于车辆宽度方向的最外侧的台阶升降时，盖体改变第一片和第二片交叉的角度，且所述第二片的另一端部在被引导构件引导的同时在引导构件上移动。根据该结构，在盖体移动时，一端部与第一片连接的第二片在使另一端部在被引导构件引导的同时进行移动。即，第二片在使其一端部被第一片引导且另一端部被引导构件引导的同时进行移动，因此使盖体的移动动作稳定。另外，实施形态所包括的台阶装置是尽管说明了应用于铁道车辆的情况，但是也可以应用于公交车和除此以外的乘客上下车的各种交通设备等中。由上述说明，本领域技术人员明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此，上述说明仅作为例示解释，是以向本领域技术人员教导实施本发明的一个形态为目的提供。在不脱离本发明的精神的范围内，可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。

工业应用性：

本发明应用于在具有高站台和低站台的两种站台的行驶区间行驶的铁道车辆中时有用。

符号说明：

1 铁道车辆；

2 台阶装置；

3 驱动机构；

5 盖体；

7 执行器；

20 台阶；

30 转动连杆；

31 连结连杆；

32 连接连杆；

70 气缸主体；

71 活塞。

Claims (12)

1.一种台阶装置，是设置于铁道车辆的上下车口的台阶装置，具备：

在车辆宽度方向上排列配置，构成地板面的一部分的多个台阶；和

使各所述台阶在车辆宽度方向内侧，在多个所述台阶成为地板面的一部分的上升位置、和各所述台阶向下方移动而构成上下车用的阶梯的下降位置之间升降的驱动机构，

所述驱动机构具备以一端部为中心在垂直面内转动的转动连杆、与该转动连杆连接的连接连杆、连接所述连接连杆和所述台阶的连结连杆、和使所述转动连杆转动的至少一个执行器；

所述连接连杆以及所述连结连杆形成为利用所述转动连杆的转动被推升，而使各所述台阶上升的结构。

2.根据权利要求1所述的台阶装置，其特征在于，各台阶在上升位置和下降位置之间，由一组驱动机构升降。

3.根据权利要求1或2所述的台阶装置，其特征在于，各所述台阶在保持大致水平的状态下在所述上升位置和所述下降位置之间升降。

4.根据权利要求1或2所述的台阶装置，其特征在于，所述驱动机构使所有的台阶同时升降。

5.根据权利要求1或2所述的台阶装置，其特征在于，还具备：

位于所述铁道车辆的车身侧，与各台阶对应地沿着车辆宽度方向设置有多个的第一升降引导构件；和

设置于各所述台阶的长度方向端部，与各所述第一升降引导构件配合的第二升降引导构件；

各所述台阶通过所述第一升降引导构件、所述第二升降引导构件和所述驱动机构沿着铅垂方向升降。

6.根据权利要求1所述的台阶装置，其特征在于，

所述转动连杆的作为转动中心的一端部设置于比另一端部靠近车辆宽度方向内侧的位置上；

在所述连接连杆中，与车辆宽度方向越外侧的台阶连接的连接连杆，其长度形成为越长。

7.根据权利要求1或2所述的台阶装置，其特征在于，

具备安装于位于车辆宽度方向最外侧的台阶上的盖体；

在多个所述台阶在上升位置和下降位置之间升降时，该盖体在维持位于所述驱动机构的外侧的状态的同时发生位移。

8.根据权利要求7所述的台阶装置，其特征在于，

具备在所述驱动机构的下方安装于车身的引导构件；

所述盖体具备可转动地安装于位于车辆宽度方向最外侧的台阶上的第一片、和一端部与该第一片可转动地连接的第二片；

在位于车辆宽度方向的最外侧的台阶升降时，所述盖体改变所述第一片和第二片交叉的角度，且所述第二片的另一端部在被所述引导构件引导的同时在所述引导构件上移动。

9.根据权利要求1所述的台阶装置，其特征在于，所述转动连杆位于比所述执行器靠近上侧的位置上，所述执行器以其车辆宽度方向内侧的一端为中心在垂直面内转动。

10.根据权利要求1所述的台阶装置，其特征在于，所述执行器与所述转动连杆的另一端部侧连接。

11.根据权利要求1所述的台阶装置，其特征在于，所述连接连杆的长度和所述连结连杆的长度之和相等。

12.一种铁道车辆，具备权利要求1至11中任意一项所述的台阶装置。