JP2005155813A - 車内圧開放弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数をほとんど増やさずに、弁板の昇降時にシリンダに対し弁板がピストンロッドとともに回転することを防止できる車内圧開放弁を提供する。
【解決手段】 長方形状の外気取り入れ口２に対応する長方形弁板６を備え、この弁板６をエアシリンダ４によりピストンロッド５を介して昇降する車内圧開放弁１で、シリンダ４にガイド板部９を突出させて設け、長方形弁板６に先端を連結したガイドシャフト１１をガイド孔１０に沿って摺動可能に案内させるようにしている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、主として気密構造を備えた高速鉄道車両において、車内と車外の圧力差を解消するために用いられる車内圧開放弁に関するものである。

この種の車内圧開放弁は、一般にエアシリンダで昇降される円形の弁板（塞ぎ板）を備えており、エアシリンダに加圧空気を供給する前では、スプリング力によりピストンロッドの下端に装着された弁板が下降した状態で通気孔を遮断する一方、逆に電磁弁により圧力空気源からの加圧空気がエアシリンダに供給されることで、弁板が上方へ付勢され、通気孔を開放することになり、その後、加圧空気の供給を中止すると、弁板が下降して通気孔を遮断した状態になる構造を備えている。また上記の車内開放弁は、通常、床下や屋根下空間部のように比較的スペースに余裕のある箇所に設けられている。さらに上記構造をもつ車内圧開放弁は、たとえば車外空気を取り入れて換気する換気装置において換気風路の外気取り入れ口を開閉するのに用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
特開昭６０−４２１５２号公報（第３頁左欄上段および第５図）

車内圧開放弁を車両の両端に設けようとする場合、編成車両における車端間の距離は小さく（通常５００ｍｍ程度）、また曲線では前後の車両端の一側部が相互に接近し、距離が縮まることから、車端面取り付け部の突出量を直線での車端間距離の１／２以下に抑える必要がある。したがって、上記構造の車内開放弁を前後の車両で相互に左右に位置をずらせて車端面（妻面）に設ける場合（図４参照）でも、従来の円形弁板は弁板単体の直径だけでも二百数十ｍｍあるため、周囲の機器や取り付け部を含めると、対向する車端面に干渉するおそれがある。

そこで、弁板の形状を長方形にして空気取り入れ口の面積を確保した上で、車内圧開放弁の幅を縮小すること提案された。しかし、弁板はピストンロッドを介して昇降するが、ピストンロッドはシリンダに対し中心軸線を中心に回転するおそれがある。このため、長方形の弁板が回転すると、外気取り入れ口からずれて完全に遮断することができない。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、部品点数をほとんど増やさずに、弁板の昇降時にシリンダに対し弁板がピストンロッドとともに回転することを防止できる車内圧開放弁を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明に係る車内圧開放弁は、長方形状の外気取り入れ口に対応する長方形弁板を備え、この弁板を流体圧シリンダ（たとえばエアシリンダ）によりピストンロッドを介して進退（たとえば昇降）する車内圧開放弁において、前記シリンダの本体にガイド部を外方へ突出させて設け、前記長方形弁板に先端を連結したガイドシャフトを前記ガイド部に沿って摺動可能に案内させるようにしたことを特徴とする。前記ガイド部は、たとえばシリンダの本体に外方へ張り出して取り付けたガイド板に設けたガイド孔で構成し、前記長方形弁板に先端（たとえば下端）を連結したガイドシャフトを前記ガイド孔に沿って（たとえば上下方向に）摺動可能に挿通して案内させてもよい。

上記の構成を有する車内圧開放弁によれば、長方形弁板が流体圧シリンダによりピストンロッドを介して進退し、通常であれば弁板が進退する際にピストンロッドの中心軸線廻りに回転するおそれがあるが、弁板はガイド部（たとえばガイド板のガイド孔）を挿通するガイドシャフトに案内されて進退するので、弁板の回転が確実に規制される。このため、長方形弁板は常に長方形状の外気取り入れ口と適合し、同外気取り入れ口を遮断する。しかも、従来の車内圧開放弁にガイド部を設けるとともに、弁板にガイドシャフトを固定した簡単な構造からなるので、従来に比べて増加する部品点数がわずかで、製造コストもほとんど変わらない。また、本発明の車内圧開放弁によれば、円形の弁板を備えた従来の車内圧開放弁に比べて設置スペースを大幅に削減できる。

請求項２に記載のように、前記流体圧シリンダ本体の下端と前記弁板の間で前記ピストンロッドの周囲に、コイルスプリングを縮装し、前記ガイドシャフトを間隔をあけて２本配置することができる。

請求項２記載の車内圧開放弁によれば、流体圧シリンダ本体への圧縮空気の供給を中止することにより、コイルスプリングの付勢力で弁板は元の下降位置へ移動し、外気取り入れ口を遮断する。このため、外気の導入が必要なときにだけ圧縮空気を供給すればよく、それ以外の場合には外気取り入れ口が遮断される。また、２本のガイドシャフトにより弁板の回転が規制されるので、弁板の回り止め効果が高い。

本発明に係る車内圧開放弁およびこれを備えた車両用換気装置には、次のような優れた効果がある。

１）従来の車内圧開放弁にガイド部とガイドシャフトとを設けた簡単な構造で、部品点数の増加も最小限に抑えられ、弁板の進退時に流体圧シリンダに対する弁板のピストンロッド廻りの回転を確実に阻止できる。

２）外気取り入れ口と弁板の形状をそれぞれ対応する長方形にしたので、車両間などの主に幅の狭い細長いスペースに設置する場合に、外気取り入れに必要な開口面積を確保した上で無理なく設置できる。

３）車両間の狭いスペースしかない対向する車両の妻面にそれぞれ車内圧開放弁を外気取り入れのための必要十分な開口面積を確保して配備できるとともに、換気装置と対向車両との干渉を確実に避けることができる。

以下、本発明の車内圧開放弁の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は車内圧開放弁の実施例を示す正面図、図２は同右側面図、図３は同平面図である。

これらの図において、車内圧開放弁１は、フレーム３に取り付けられたエアシリンダ４とを備えている。またフレーム３の下端部３ａには、平面視長方形の外気取り入れ口２があり、鉄道車両１４（図４）の車端に一辺上にボルト等の締結金具（図示せず）などで固定されている。またフレーム下端部３ａの外気取り入れ口２の内周縁には、パッキン７が全周にわたり装着されている。

上記外気取り入れ口２を除き、後述する弁板６の周辺部及び車両１４内の全体は、空調換気装置やドア部の特定箇所以外では気密が保たれた構造となっている。

エアシリンダ４の上端面と下端面とに方形の支持枠４ａ・４ｂをそれぞれ設けている。エアシリンダ４からピストンロッド５が下方へ延びており、このピストンロッド５の下端部に長方形弁板（押さえ板）６がパッキンや座金を介して上下からナット６ａにより挟み込むようにして固定されている。

エアシリンダ４の下端側において支持枠４ｂの下面側には、図１のようにその両側方へ張り出す長方形のガイド板９が一体に形成されている。エアシリンダ４とガイド板９はその後ろ側のフレーム３にボルトナット等で締結固定（図示せず）されている。
ガイド板９の左右隅部には、ガイド孔１０がそれぞれ穿設されている。各ガイド孔１０にはガイドシャフト１１が昇降自在に緩挿され、これらのガイドシャフト１１の下端部はそれぞれ上記弁板６に一体に連結されている。これにより、弁板６はエアシリンダ４により昇降されるときに、ガイドシャフト１１により、ピストンロッド５の中心軸線廻りの回転が阻止される。
また、ガイド板９と弁板６の間に、ピストンロッド５の周囲を取り囲んでコイルスプリング８が縮装され、このコイルスプリング８によって弁板６を下方へ付勢している。したがって、弁板６はエアシリンダ４に圧縮空気源から圧縮空気が供給されることによりコイルスプリング８に抗して上昇する一方、エアシリンダ４への圧縮空気の供給を中止することにより、コイルスプリング８の付勢力で下降する。なお、ピストンロッド５は最下降位置が制限されているので、この最下降位置つまり外気取り入れ口２を閉塞した位置に弁板６は保持される。

また、エアシリンダ４を操作するための電磁弁１２がフレーム３の一側方寄りに取り付けられており、圧縮空気源（図示せず）からの空気管（シリンダ作動用）１３が電磁弁１２を介してエアシリンダ４に接続されている。

上記のようにして本実施例の車内圧開放弁１が構成されるが、以下にこの車内圧開放弁１の車内での機能について図面に基づいて説明する。

図４は車両用換気装置を設置した鉄道車両１４の端部間を示す平面図である。

図４に示すように、車内圧開放弁１は鉄道車両１４の車両端部の妻面の車内圧開放弁取り付け部１５に配備されるが、一車両に２台の車内圧開放弁１が備えられ、一方の車内圧開放弁１が妻面の正面より見て片側に配備されるとすれば、他方も車内圧開放弁１は妻面の正面より見て同方向に配備され、車内圧開放弁１が点対称に配置されるため、両開放弁１が互いに干渉しないようにしている。また車内圧開放弁１の奥行き寸法が少ないことと相まって、カーブ上で車端部間が接近した場合であっても、向き合った車両の妻面とも接触することがない。なお、図中の符号１６は連結幌である。

車内圧開放弁１を停電時に非常用として使用する場合には、鉄道車両１４の前後の車端において、エアシリンダ４に電磁弁１２を介して圧縮空気が供給され、コイルスプリング８に抗して弁板６が上昇し、外気取り入れ口２が開口する。そして、開口の必要が無くなると、電磁弁１２がＯＦＦになってエアシリンダ本体４への圧縮空気の供給が断たれ、弁板６はコイルスプリング８の付勢力により下降し、外気取り入れ口２を閉鎖する。昇降する際に、弁板５は２本のガイドシャフト９とともに上下方向へ移動するが、各ガイドシャフト１１はガイド板９のガイド孔１０に沿って上下方向に摺動するので、弁板６が不用意に左右に回転することがない。つまり、長方形の弁板６は下降時には相対向する長方形の外気取り入れ口２にぴったりと適合し、外気取り入れ口２を閉鎖する。

以上に車内圧開放弁１を用いた実施例について説明したが、これに限定するものではなく、たとえば、トンネル内通過時や対向車両とのすれ違い時など微気圧波発止時に車内と車外との通気を遮断したり、車内と車外とで気圧差が生じて車室内の扉を開閉しにくくなったときに、車速が低速になったときに車内圧開放弁１を開放して気圧差を解消したりするのに車内圧開放弁１を使用することができる。

上記に車内圧開放弁の実施例について説明したが、本発明の車内圧開放弁は下記のように実施することができる。すなわち、
・上記実施例では、ガイド部をガイド板９のガイド孔１０により構成したが、たとえば一部を切り欠いたガイドリングによりガイド部を構成し、エアシリンダ４から外方へ張り出して取り付けることができる。

・ガイド孔１０とガイドシャフト１１は上記実施例では２組設けたが、１組でもよく、３組以上でもよい。

・エアシリンダ４に代えて、油圧シリンダを用いることもできる。

・上記実施例ではエアシリンダ４により弁板６を上下方向に昇降させているが、本発明は、たとえば横向きの外気取り入れ口２に対し弁板６を水平方向に進退させる場合にも適用できる。

本発明に係る車内圧開放弁の実施例を示す正面図である。 図１の車内圧開放弁の右側面図である。 図１の車内圧開放弁の平面図である。 本発明の実施例に係る車内圧開放弁を設置した車両の端部間の関係を、図４（ａ）の直線レール上と図４（ｂ）のカーブレール上の状態で示す平面図である。

符号の説明

１ 車内圧開放弁
２ 外気取り入れ口（長方形）
３ フレーム
４ エアシリンダ
５ ピストンロッド
６ 長方形弁板（押さえ板）
７ パッキン
８ コイルスプリング
９ ガイド板
１０ ガイド孔（ガイド部）
１１ ガイドシャフト
１２ 電磁弁（空気）
１３ 空気管（シリンダ作動用）
１４ 鉄道車両
１５ 車内圧開放弁取り付け部
１６ 連結幌

Claims (2)

1. 長方形状の外気取り入れ口に対応する長方形弁板を備え、この弁板を流体圧シリンダによりピストンロッドを介して進退する車内圧開放弁において、
   前記シリンダの本体にガイド部を外方へ突出させて設け、前記長方形弁板に先端を連結したガイドシャフトを前記ガイド部に沿って摺動可能に案内させるようにしたことを特徴とする車内圧開放弁。
2. 前記シリンダ本体の下端と前記弁板の間で前記ピストンロッドの周囲に、コイルスプリングを縮装し、前記ガイドシャフトを間隔をあけて２本配置した請求項１記載の車内圧開放弁。

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