JP2003112631A - 自動電気連結機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連結器単体で自動連結及び解放が可能な自動電
気連結機構を提供する。 【解決手段】車体２と台車３とを連結する場合には、空
気バネ５を位置合わせの目印として車体２を台車３上に
降ろす。空気バネ５近傍に配置された自動電気連結機構
１も、車体側連結部１０と台車側連結部２０との位置関
係がほぼ適切な状態となる。多少のずれが生じていて
も、台車側連結部２０が下部のベアリング２７によって
水平方向に移動可能であり、また案内部１５，２５によ
って可動式カバー動作リンク１４，２４へ案内されたカ
バー押し棒２３，１３が可動式カバー動作リンク１４，
２４を押すと、可動式カバー１３，２３が開くため、連
結部本体１１，２１同士が連結する。この際、ロックピ
ン１６とフック部２６との係合状態が形成される。この
ようにして、自動的に連結動作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動電気連結機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
鉄道車両においては、車体〜車体間、車体〜台車間等に
渡る伝送情報量が多く存在し、現在はこの情報を有線で
伝送している。しかし、メンテナンス等で車体及び台車
間を分離または連結する必要があるため、これらの部分
には電気連結器（コネクタ）を設けている。車体〜車体
間においては、図６（ａ）に示すように機械式連結器に
電気連結器を付加することによって列車進行方向での自
動解結を行う機構は存在するが、車体〜台車間において
は、図６（ｂ）に示すように電気連結器が単体で設置さ
れているため、自動解結を行う機構は存在しない。この
ため車体〜台車間においては、電気連結器の分離、連結
作業は手動で行う必要があるが、特に車体〜台車間の電
気連結器の場合、狭く危険な環境での作業となり、多く
の作業時間及び作業人数が必要となっていた。また、手
動で行うことにより、作業の信頼性も低下していた。例
えば、コネクタピン折損や接触不良等のヒューマンエラ
ーが発生する可能性がある。

【０００３】もちろん、車体〜車体間の自動解結機構を
応用して、車体〜台車間の自動連結機構を実現させるこ
とは不可能ではないが、機械式連結器のような重量物を
台車に搭載することは、車体−台車間の運動を拘束する
ことになるため、及び車両全体の重量増となるため、鉄
道車両としては好ましくない。また、従来の鉄道車両
は、台車の牽引力をアンカを介して車体に伝達してお
り、これに電気連結器を付加することも考えられるが、
アンカの取付け方向は列車の進行方向であるため、車体
を台車に装荷する（上下方向に移動する）際に自動連結
を行うことは構造上困難である。この点について補足す
る。

【０００４】アンカは台車に発生する牽引力を車体に伝
達する「車体〜台車間を結合する棒」のことであり、図
４（ａ），（ｂ）に示すように列車の進行方向に設置す
ることになる。通常は、アンカ７と台車３（または車体
１）とは車体装荷後に手動でボルト締結するが、仮にア
ンカ７の自動脱着を行う場合は、車体２または台車３を
列車の進行方向に移動させる必要がある。一方、車体２
に台車３を組み込む（車体２を台車３に装荷する）際
は、あらかじめ決められた位置に台車位置を合わせてお
き、ジャッキアップまたは吊られた車体２を台車３上に
降ろして行く。つまり、台車３は停止状態で、車体２の
み上下方向の移動を行うことになる。したがって、アン
カ７の結合方向と車体２台車３の結合方向が異なるた
め、アンカ７に電気連結器を付加し、車体装荷時に自動
結合することは不可能である。ただし、車体下部の台車
位置に進行方向の移動スペースを設け、かつ台車組み込
みの手順を「車体装荷（上下移動）→アンカ自動結合
（進行方向移動）」の２段階とすることにより、アンカ
（電気連結器）の自動結合は理論上は可能である。しか
し、地上設備が複雑になること及び作業時間が長くなる
ことから、当該方法を採用するのは適切でない。

【０００５】また、以上の説明は鉄道車両における台車
と車体間における電気連結機構についての問題として述
べたが、車両と車両間であっても機械式連結器を存在を
前提としないのであれば同様の問題が生じる。また、鉄
道車両に限らず、例えば農作業機器や建設重機等におい
ても同様の問題が生じ得る。

【０００６】そこで本発明は、連結器単体で自動連結及
び解放が可能な自動電気連結機構を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１記載の自動電気連結
機構によれば、２つのユニットにそれぞれ設けられた電
気連結部同士が対向した状態で近づくことにより自動的
に連結し、逆に離れることにより自動的に解放可能であ
るが、対向して近づく前記電気連結部同士が当接するこ
とによって、その近づく方向とは垂直な方向の位置合わ
せ機能を発揮可能な構造を有している。そのため、ユニ
ット同士を近づけて電気連結部を連結させる際、多少の
位置ずれが生じていたとしても、機構自身で調整できる
ため、２つのユニット間の連結または分離作業における
作業時間の短縮及び省力化が図られる。また、作業を手
動で行う必要もなくなるためいわゆるヒューマンエラー
が生じないため信頼性も向上し、さらに作業安全性の向
上も図られる。

【０００８】２つのユニットの一例としては、例えば請
求項２に示すように台車及び台車上に装荷される車体で
あることが考えられる。このような相対的に重量物同士
に設けられた電気連結器を連結する場合には、台車と車
体の位置合わせがおおまかなものとなりがちであり、電
気連結部同士の関係で言えば、例えばコネクタピンをコ
ネクタに差し込んで連結する構成の場合には、適切に差
し込めず、周囲に当接してピンの破損にもつながる。し
たがって、自動電気連結機構自身で調整できることが非
常に有利になってくる。もちろん、このような台車と車
体間に限らず、電気連結器単体で存在する装置間におい
ては自動連結が可能であること、特に作業環境上自動化
せざるを得ない場合、もしくは自動化が望ましい場合
（例えば空中や真空中での遠隔操作時等）はその効果は
大きい。

【０００９】また、請求項３に示すように、各電気連結
部が近づくことによって可動式カバーを開動作させるリ
ンク機構が相手側連結部のカバー押し棒に押されること
によって可動式カバーが開き、両電気連結部が電気的に
連結できる構成は、防塵防水の観点から好ましいのであ
るが、この構成を利用して上述の近づく方向とは垂直な
方向の位置合わせ機能を発揮させるようにしてもよい。
例えば上述の台車と車体のような上下方向に移動して連
結する場合を想定すると、一方の電気連結部と他方の電
気連結部とが左右または前後方向にずれていても、カバ
ー押し棒が略漏斗状の案内部の内周面に当接すれば、カ
バー押し棒は案内部の漏斗状中央部分へ自動的に案内さ
れていく。そのため、カバー押し棒はリンク機構を押せ
る所定位置へ案内され、両電気連結部同士を適切に連結
できるのである。

【００１０】なお、上下に配置される電気連結部同士が
近づいて連結する構成の場合には請求項４のような工夫
を施しても良い。つまり、上側の電気連結部の可動式カ
バーが開動作を開始してから下側の電気連結部の可動式
カバーが開動作を開始するよう構成するのである。これ
は、カバー押し棒の長さを調整したり、リンク機構自体
を工夫して実現することができる。このように開動作の
タイミングをずらす意図は次の通りである。つまり、上
下に配置される電気連結部の可動式カバーが同時に開動
作をすると下側の電気連結に実際に寄与する例えばコネ
クタ接合部等に塵埃が落下する可能性がある。例えば鉄
道車両の台車と車体間などを考えた場合には、塵埃が付
着する可能性が高いため、このような工夫が有効であ
る。特に上側の電気連結部の可動式カバーが開動作を終
了してから下側の電気連結部の可動式カバーが開動作を
開始するよう構成すれば、塵埃の落下を適切に防止でき
る。

【００１１】本発明機構は、対向して近づく電気連結部
同士が当接することによって、その近づく方向とは垂直
な方向の位置合わせ機能を発揮可能であるが、それは、
例えば請求項５に示すように、２つのユニットの電気連
結部の少なくとも一方を前記垂直方向へ移動可能に構成
することで実現することができる。ユニット自体が移動
することで位置合わせすることも可能ではあるが、特に
ユニットが相対的に重量物の場合には、ユニット自体が
前記垂直方向に移動することが困難な場合が多いので、
このように電気連結部が移動することで微調整できるよ
うにした方が現実的である。

【００１２】その場合は、例えば請求項６に示すよう
に、ユニット側の受け部との間で滑り移動が許容される
ことによって移動可能に構成したり、請求項８に示すよ
うに、転動部材（例えばベアリング等）の転動作用によ
って移動可能に構成することが考えられる。

【００１３】ここで、滑り移動が許容される構成を採用
する場合には、請求項７に示すようにしても良い。つま
り、上下に配置される電気連結部同士が近づいて連結す
ることを前提とし、受け部を略すり鉢状に形成して下側
の電気連結部を載せる。このうにすれば、その電気連結
部は、外力がない場合には自重によって受け部の所定位
置に位置決めされることとなる。

【００１４】また、請求項９に示すように、２つのユニ
ットの電気連結部の少なくともいずれか一方、又はその
電気連結部に対応する受け部を、ユニットと弾性体を介
して接続すれば、弾性力により相手側の電気連結部の方
向へ付勢されるため、電気連結部同士の連結状態を保持
する方向へ作用し、ユニット間隔が変位してもそれに追
従する。また、各電気連結部は相互に相手側連結器の荷
重を支えつつ連結するが、上述した弾性体があること
で、連結時に生じる反力を吸収することもできる。さら
に、上述した転動部材を用いる場合であれば、その転動
部材の破損を防止できる。なお、ユニット間隔が変位す
る典型的なものとしては、鉄道車両のように、台車上に
空気バネを介して車体を搭載するものが挙げられる。ま
た、弾性体としては、例えばコイルバネ等が考えられ
る。

【００１５】また、請求項１０の構成によれば、両電気
連結部が連結しているときにはロックピンが相手側の電
気連結部と係合しており、例えば車上からのロック解除
信号が出力された場合には、その信号に基づいてロック
ピンを移動（例えば電気連結器内部に収納）させて係合
状態を解除できる。

【００１６】上述のように、相対的に微小な位置合わせ
は連結機構自体で実現可能であるが、相対的に大きな位
置合わせは、ユニット同士の位置合わせに依存すること
が多い。そのため、請求項１１に示すように、２つのユ
ニットの各電気連結部を、ユニット同士を機械的に結合
する際の位置合わせ用の目印となる構造物近傍に配置す
ることも好ましい。例えば２つのユニットの一例として
台車及び台車上に装荷される車体を考えると、その場合
の目印となる構造物としては台車側に搭載された空気バ
ネ及び車体側に設けられた空気バネとの係合部が考えら
れる。目印としては空気バネには限定されないが、台車
上に車体を装荷する際の位置合わせには、空気バネを用
いるのが一般的である。つまり、例えば図４（ｄ）に示
すように、台車３に搭載された空気バネ５の凸部５ａ
に、車体２側に設けた係合部２ａを係合させるのであ
る。なお、車体２を装荷する最初の段階では、図４
（ｃ）に示すように車体２と台車３が接触しない程度の
隔離があればよく、台車位置が正確に車体２と対応して
いる必要はない。しかし、車体２と台車３との間の上下
方向距離が例えば数ｃｍとなった時点で、再度位置合わ
せを行う必要がある。この時に利用するのが空気バネ５
の位置で、通常は図４（ｄ）のように空気バネ５の凸部
５ａと車体２側の係合部２ａとの位置関係にずれのない
ことを目視で確認し、最終的に車体２を台車３上に降ろ
す。

【００１７】このように、台車位置を空気バネを基準に
目視で最終確認するのであれば、空気バネ付近に電気連
結器を設けることが望ましいと考えられる。これは、例
えば通常の鉄道台車のように空気バネが２個だけ搭載さ
れる構造の場合は、その２点のみで位置あわせをして
も、台車端部では位置がずれる可能性がある点を考慮し
たものである。なぜなら空気バネはゴム部分を有するた
め、前後・左右方向への変位は許容され、空気バネから
離れるほどその位置ずれ度合いが大きくなる。したがっ
て、空気バネ近傍に配置すれば、その位置ずれ度合いが
小さく、適切に自動連結ができるからである。

【００１８】また、例えばリニア鉄道台車のように空気
バネが台車の４角にそれぞれ搭載されている場合は、自
動電気連結機構の配置位置の限定が緩やかになる。なぜ
なら、このように長方形の４つの頂点で位置決めすると
台車位置を面として確定することができるからである。
この場合の台車側の電気連結部の位置は台車上であれば
どこでも構わないということになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得るこ
とは言うまでもない。

【００２０】図１は、本実施例の車体〜台車間における
自動電気連結機構１の概略構成を示す説明図である。自
動電気連結機構１は、車体２側に設けられた電気連結部
（以下、車体側連結部と称す）１０及び台車３側に設け
られた電気連結部（以下、台車側連結部と称す）２０と
から構成されており、図１（ｂ）に示すように、空気バ
ネ５の近傍に配置されている。

【００２１】車体側連結部１０は、連結部本体１１と、
その連結部本体１１に対する防水及び防塵機能を果たす
ための可動式カバー１２と、台車側連結部２０の可動式
カバー２２を押すためのカバー押し棒１３と、台車側連
結部２０のカバー押し棒２３に押されることによって可
動式カバー１３を開動作させるためのリンク機構である
可動式カバー動作リンク１４と、案内部１５と、ロック
ピン１６とを備えている。

【００２２】一方、台車側連結部２０は、連結部本体２
１と、その連結部本体２１の防水及び防塵機能を果たす
ための可動式カバー２２と、（相手側となる）車体側連
結部１０の可動式カバー１２を押すためのカバー押し棒
２３と、（相手側となる）車体側連結部１０のカバー押
し棒１３に押されることによって可動式カバー２３を開
動作させるためのリンク機構である可動式カバー動作リ
ンク２４と、案内部２５と、フック部２６とを備えてい
る。

【００２３】さらに、連結部本体２１の下部には、図示
しないベアリング保持器によって保持された「転動部
材」としてのベアリング２７が設けられている。上述の
車体側連結部１０は車体２に固定されているのである
が、台車側連結部２０の場合は、台車３上（詳しくは台
車枠上）にコイルバネ２８を介して接続された連結部支
持台２９上に載置されている。そして、連結部本体２１
の下部のベアリング２７が連結部支持台２９上を所定範
囲内で自由に移動可能であるため、台車側連結部２０に
おける連結部本体２１、可動式カバー２２、カバー押し
棒２３、可動式カバー動作リンク２４及び案内部２５
は、一体的に、台車３に対して水平方向への移動が許容
されることとなる。また、これらの構成は、当然ながら
コイルバネ２８の伸縮の限度で上下方向への移動も許容
される。なお、連結部支持台２９の中央付近には電気配
線を通すため上下方向に貫通孔２９ａが設けられてい
る。

【００２４】上記案内部１５，２５は略漏斗状に形成さ
れており、相手側連結部のカバー押し棒２３，１３を可
動式カバー動作リンク１４，２４へ案内するためのもの
である。つまり、相手側連結部のカバー押し棒２３，１
３と可動式カバー動作リンク１４，２４とが正対した状
態で近づけば問題ないが、両者が水平方向にずれて位置
している場合、そのまま近づいてもカバー押し棒２３，
１３によって可動式カバー動作リンク１４，２４を押せ
ない状況が生じる可能性がある。それに対して、案内部
１５，２５があれば、カバー押し棒２３，１３が案内部
１５，２５の略漏斗状の内周面に当接すれば、その内周
面に沿って中央部分へ案内可能である。その中央部分に
可動式カバー動作リンク１４，２４（の内カバー押し棒
２３，１３によって押される部分）を配置しておけばよ
い。上述のように、台車側連結部２０における連結部本
体２１、可動式カバー２２、カバー押し棒２３、可動式
カバー動作リンク２４及び案内部２５は、一体的に、台
車３に対して水平方向への移動が許容されているため、
案内部１５，２５による案内作用によって、カバー押し
棒２３，１３は適切に可動式カバー動作リンク１４，２
４を押すことができる。

【００２５】また、ロックピン１６は車体側連結部１０
の両側に、フック部２６は台車側連結部２０の両側に設
けられている。図３（ａ）に示すように、ロックピン１
６はバネ１７を介して電磁コイル１８と接続されてい
る。この電磁コイル１８は車体２側に設けられた図示し
ない制御装置からの指令によって加圧された場合、バネ
１７の付勢力にうち勝ってロックピン１６を内部（連結
部本体１１の内部）に収納する。一方、電磁コイル１８
が無加圧状態の場合には、バネ１７の付勢力によってロ
ックピン１６を外部に押し出す。

【００２６】また、ロックピン１６は、円柱を斜めに切
断した形状とされている。一方、フック部２６は、略長
方形板状に形成され、その中央付近に略楕円形状の係合
孔２６ａが設けられている。そして、ロックピン１６と
フック部２６が近づく場合には、フック部２６の縁部が
ロックピン１６の斜面部分に当接してさらに押圧するこ
とによって、ロックピン１６は内部へ徐々に押し込まれ
る。ロックピン１６の位置が、フック部２６の係合孔２
６ａに来た場合には、バネ１７の付勢力によってロック
ピン１６は再度外部に押し出され、ロックピン１６とフ
ック部２６との係合状態が形成されることとなる。な
お、図３（ａ）はロック機構を概念的に示したものであ
り、理解を容易にするために実際のサイズ・形状に即し
たものとはしていないことを付記しておく。

【００２７】次に、本実施例の自動電気連結機構１の動
作について説明する。車体２と台車３とを連結する場合
には、図４（ｄ）に示すように、空気バネ５の凸部５ａ
に、車体２側の係合部２ａを係合させる。具体的には、
車体２を装荷する最初の段階では、図４（ｃ）に示すよ
うに車体２と台車３が接触しない程度の隔離があればよ
いが、車体２と台車３との間の上下方向距離が例えば数
ｃｍとなった時点で、再度位置合わせを行う。この時、
図４（ｄ）のように空気バネ５の凸部５ａと車体２側の
係合部２ａとの（水平方向における）位置関係にずれの
ないことを目視で確認し、最終的に車体２を台車３上に
降ろす。

【００２８】すると、空気バネ５近傍に配置された自動
電気連結機構１も、車体側連結部１０と台車側連結部２
０との位置関係がほぼ適切な状態となる。もちろん、多
少のずれが生じている可能性はあるが、上述したよう
に、台車側連結部２０が下部のベアリング２７によって
水平方向に移動可能であり、また案内部１５，２５によ
ってカバー押し棒２３，１３は可動式カバー動作リンク
１４，２４へ案内される。カバー押し棒２３，１３が可
動式カバー動作リンク１４，２４を押すと、可動式カバ
ー１３，２３が開くため、連結部本体１１，２１同士が
連結する。この際、上述したようにロックピン１６とフ
ック部２６との係合状態が形成される。このようにし
て、自動的に連結動作が行われることとなる。

【００２９】図２には車体側連結部１０と台車側連結部
２０とが連結状態である場合を示しており、図２（ａ）
は空気バネ５が入っていない状態を、図２（ｂ）は空気
バネ５が入っている状態をそれぞれ示している。空気バ
ネ５が入ると、車体２と台車３との間隔が相対的に大き
くなるが、その場合は、連結部支持台２９がコイルバネ
２８によって相対的に上昇するため、車体側連結部１０
と台車側連結部２０とは連結状態を保持したまま相対位
置が上昇することとなる。

【００３０】一方、逆に車体２と台車３との連結を解除
する場合には、車体２側の制御装置からの指令によって
電磁コイル１８を加圧し、ロックピン１６を内部に収納
する。ロックピン１６とフック部２６との係合状態が解
除されているので、車体２を吊り上げると、車体側連結
部１０と台車側連結部２０とは離間する。カバー押し棒
２３，１３が可動式カバー動作リンク１４，２４を押さ
なくなると、可動式カバー１３，２３は閉じる。

【００３１】このような構成及び動作を行う本実施例の
自動電気連結機構１によれば、次のような効果が得られ
る。 （１）車体２と台車３を近づけて車体側連結部１０と台
車側連結部２０を連結させる際、多少の位置ずれが生じ
ていたとしても、機構自身で調整できるため、車体２と
台車３間の連結または分離作業における作業時間の短縮
及び省力化が図られる。また、作業を手動で行う必要も
なくなるためいわゆるヒューマンエラーが生じないため
信頼性も向上し、さらに作業安全性の向上も図られる。

【００３２】（２）車体側連結部１０、台車側連結部２
０共に、連結時にのみ可動式カバー１３，２３が開き、
連結解除時には閉じた状態となるため、防塵・防水の面
で好ましい。そして、この可動式カバー１３，２３を開
くための構成を利用し、案内部１５，２５によってカバ
ー押し棒２３，１３が可動式カバー動作リンク１４，２
４へ案内される動作によって、位置ずれを修正してい
る。そのため、別途位置ずれ修正のための構成を付加し
なくてよい。

【００３３】（３）また、連結部支持台２９はコイルバ
ネ２８によって台車３と接続されているので、台車側連
結部２０は、その弾性力により車体側連結部１０の方向
へ付勢される。そのため、電気連結部１０，２０同士の
連結状態を保持する方向へ作用し、車体２と台車３の間
隔が変位してもそれに追従する。また、連結時に生じる
反力を吸収することもできる。さらに、ベアリング２７
の破損を防止できる。

【００３４】［その他］ （ａ）上記実施例では、台車側連結部２０の連結部本体
２１の下部に設けられたベアリング２７が連結部支持台
２９上に載置されることで台車側連結部２０が水平方向
に移動可能な構成とされていた。しかし、ベアリング２
７のような転動部材を用いなくても、例えば図５に示す
ように、台車側連結部２０を連結部支持台２９上に載置
し、台車側連結部２０が連結部支持台２９上で滑り移動
可能なようにしてもよい。その場合、例えば図５に示す
ように連結部支持台２９を略すり鉢状に形成することが
考えられる。この場合は、台車側連結部２０の外周端の
みが連結部支持台２９上に当接するため、滑り易くな
る。したがって台車側連結部２０は、外力がない場合に
は自重によって連結部支持台２９上の所定位置に位置決
めされることとなり、初期位置を確定し易い。

【００３５】（ｂ）上記実施例では車体側連結部１０、
台車側連結部２０が上下に配置されているため、両可動
式カバー１２，２２が同時に開動作をすると台車側連結
部２０のコネクタ接合部等に塵埃が落下する可能性があ
る。そのため、車体側連結部１０の可動式カバー１２が
開動作を終了してから台車側連結部２０の可動式カバー
２２が開動作を開始するようにすることも考えられる。
これについては、可動式カバー押し棒１３，２３の長さ
を調整したり、可動式カバー動作リンク１４，２４自体
を工夫して実現することができる。

【００３６】（ｃ）上記実施例では、ロックピン１６に
ついては円柱を斜めに切断したような形状とし、フック
部２６については、略四角形板状にして中央付近に係合
孔２６ａを設けたが、そのような形状には限定されな
い。要は、ロックピン１６とフック部２６とが当接して
さらに近づく方向に付勢された場合、両者が係合するよ
うな構造であればよい。例えばロックピン１６は単に円
柱とし、フック部２６を鈎状にし、フック部２６は揺動
できるようにしておく。両者が当接してさらに近づく方
向に付勢されると、フック部２６が揺動し、鈎部分でロ
ックピン１６を引っかけるような状態になって元の状態
に戻る。これにより両者の係合状態が実現される。

【００３７】（ｄ）また、上記実施例のようなロックピ
ン１６とフック部２６ではなく、カバー押し棒１３，２
３にフック機能を付加してもよい。この場合の一例を図
３（ｂ）に示す。カバー押し棒２３の先端に爪部２３ａ
を形成しておく。一方、カバー押し棒２３が可動式カバ
ー動作リンク１４を押していった場合に、その爪部２３
ａと係合可能なフック部１９を設けておく。このフック
部１９はバネを介して電磁コイルと接続し、加圧された
場合にはバネの付勢力にうち勝ってフック部１９を内部
に収納する。一方、電磁コイルが無加圧状態の場合に
は、バネの付勢力によってフック部１９を外部に押し出
すのであるが、上記実施例のフック部２６とロックピン
１６の場合と同様の動作を行う。すなわち、カバー押し
棒２３の先端がフック部１９に当接し、図３（ｂ）の場
合であればさらに上方へ付勢されると、フック部１９を
バネに抗して内部へ移動させ、爪部２３ａが過ぎるとバ
ネ力によってフック部１９が元の位置に戻る。これによ
って爪部２３ａがフック部１９と係合することとなる。

【００３８】（ｅ）上記実施例では、自動電気連結機構
１を空気バネ５の近傍に配置したが、通常の鉄道台車の
ように空気バネが２個だけ搭載される構造の場合は特に
有効である。なぜなら空気バネはゴム部分を有するた
め、前後・左右方向への変位は許容され、空気バネから
離れるほどその位置ずれ度合いが大きくなり、２点のみ
で位置あわせをしても、台車端部では位置がずれる可能
性があるからである。そのため、空気バネ近傍に配置す
れば、その位置ずれ度合いが小さく、適切に自動連結が
できる。

【００３９】一方、図１（ｂ）のように空気バネ５が台
車の４角にそれぞれ搭載されているような場合には、自
動電気連結機構１の配置位置の限定が緩やかになる。な
ぜなら、このように長方形の４つの頂点で位置決めする
と台車位置を面として確定することができるため、面上
の任意の点のずれは空気バネ位置でのずれとほぼ等しく
なり、特段、空気バネ近傍にしたから位置ずれ度合いが
小さくとは言えないためである。したがって、この場合
の台車側の電気連結器の位置は台車上であればどこでも
構わないということになる。

【００４０】なお、位置合わせ目印となる構造物として
空気バネ５を採用したが、台車３上に車体２を装荷する
際の位置合わせの目印となり得れば、空気バネ５には限
定されない。 （ｆ）上記実施例では鉄道車両の台車と車体間における
電気連結機構についての説明したが、鉄道車両以外であ
っても、台車上に車体を搭載して構成され、車体〜台車
間の電気的な連結が必要な車両であれば、同様に適用で
きる。また、例えば車両と車両間であっても機械式の自
動連結器の存在を前提としないのであればやはり同様に
適用可能である。さらには、鉄道車両に限らず、例えば
農作業機器や建設重機等においても同様に適用可能であ
る。特に作業環境上自動化せざるを得ない場合、もしく
は自動化が望ましい場合（例えば空中や真空中での遠隔
操作時等）はその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動電気連結機構１の概略構成を示す
説明図である。

【図２】実施例の自動電気連結機構１の連結状態を示す
説明図である。

【図３】実施例のロック機構の概念説明図である。

【図４】車体と台車の連結動作の説明図である。

【図５】別実施例の自動電気連結機構１の概略構成を示
す説明図である。

【図６】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…自動電気連結機構、 ２…車体、 ２ａ…係合部、
３…台車、 ５…空気バネ、 ５ａ…凸部、 ７…ア
ンカ、 １０…車体側連結部、 １１…連結部本体、
１２…可動式カバー、 １３…カバー押し棒、 １４…
可動式カバー動作リンク、 １５…案内部、 １６…ロ
ックピン、 １７…バネ、 １８…電磁コイル、 １９
…フック部、 ２０…台車側連結部、 ２１…連結部本
体、 ２２…可動式カバー、 ２３…カバー押し棒、
２４…可動式カバー動作リンク、２５…案内部、 ２６
…フック部、 ２７…ベアリング、 ２８…コイルバ
ネ、 ２９…連結部支持台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 昌人 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的に連結して一体化可能であると共に
   前記連結を解除可能でもある２つのユニットにそれぞれ
   設けられた電気連結部同士が対向した状態で近づくこと
   により電気的に相互に連結し、逆に離れることにより解
   放する自動電気連結機構であって、 前記対向して近づく前記電気連結部同士が当接すること
   によって、その近づく方向とは垂直な方向の位置合わせ
   機能を発揮可能な構造を有することを特徴とする自動電
   気連結機構。
2. 【請求項２】請求項１に記載の自動電気連結機構におい
   て、 前記２つのユニットは、台車及び当該台車上に装荷され
   る車体であることを特徴とする自動電気連結機構。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の自動電気連結機構
   において、 前記各電気連結部は、 防水防塵機能を持つ可動式カバーと、相手側連結部の可
   動式カバーを開くためのカバー押し棒と、相手側連結部
   のカバー押し棒に押されることによって前記可動式カバ
   ーを開動作させるリンク機構とを有し、 相手側連結部のカバー押し棒が所定位置から所定範囲内
   でずれている場合には、前記各電気連結部が有する略漏
   斗状の案内部の内周面によって前記カバー押し棒が前記
   リンク機構を押すことのできる所定位置へ案内可能に構
   成されていることを特徴とする自動電気連結機構。
4. 【請求項４】請求項３に記載の自動電気連結機構におい
   て、 上下に配置される前記電気連結部同士が近づいて連結す
   るよう構成されていると共に、上側の前記電気連結部の
   可動式カバーが開動作を開始してから下側の前記電気連
   結部の可動式カバーが開動作を開始するよう構成されて
   いることを特徴とする自動電気連結機構。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の自動電気
   連結機構において、 前記２つのユニットの電気連結部の少なくとも一方は、
   前記ユニットに対して前記電気連結部同士が近づく方向
   とは垂直な方向へ移動可能に構成されていることを特徴
   とする自動電気連結機構。
6. 【請求項６】請求項５に記載の自動電気連結機構におい
   て、 前記２つのユニットの電気連結部の少なくとも一方は、
   前記ユニット側の受け部との間で滑り移動が許容される
   ことによって前記垂直方向へ移動可能に構成されている
   ことを特徴とする自動電気連結機構。
7. 【請求項７】請求項６に記載の自動電気連結機構におい
   て、 上下に配置される前記電気連結部同士が近づいて連結す
   るよう構成されていると共に、前記受け部は略すり鉢状
   に形成されて下側の電気連結部を載せており、その電気
   連結部は、外力がない場合には自重によって前記受け部
   の所定位置に位置決めされる構成であることを特徴とす
   る自動電気連結機構。
8. 【請求項８】請求項５に記載の自動電気連結機構におい
   て、 前記２つのユニットの電気連結部の少なくとも一方は、
   転動部材の転動作用によって前記垂直方向へ移動可能に
   構成されていることを特徴とする自動電気連結機構。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の自動電気
   連結機構において、 前記２つのユニットの電気連結部の少なくともいずれか
   一方、又はその電気連結部に対応する前記受け部が、前
   記ユニットと弾性体を介して接続されており、その弾性
   体により相手側の電気連結部の方向へ付勢されるよう構
   成されていると共に、各電気連結部は相互に相手側連結
   器の荷重を支えつつ連結することを特徴とする自動電気
   連結機構。
10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の自動電
    気連結機構において、 前記２つのユニットの電気連結部の少なくともいずれか
    一方は、相手側の電気連結部との間で係合状態と切り離
    し状態とを切替可能なロックピンを有しており、前記両
    電気連結部が連結した状態においては前記ロックピンが
    係合状態となり、外部の制御装置からのロック解除信号
    が出力された場合には、前記ロックピンが移動して前記
    切り離し状態となることを特徴とする自動電気連結機
    構。
11. 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の自動
    電気連結機構において、 前記２つのユニットの各電気連結部は、前記ユニット同
    士を機械的に結合する際の位置合わせ用の目印となる構
    造物近傍に配置されていることを特徴とする自動電気連
    結機構。