JP2010143582A - Door opening and closing device for railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両用の扉を開閉する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for opening and closing a door for a railway vehicle.
この種の鉄道車両用扉開閉装置は、例えば特許文献1で第2実施形態として開示されている。この特許文献1の構成では、2枚の引戸をラックアンドピニオン機構を介して連結することで両開き状の開閉扉とした上で、この引戸を懸吊するレール移動体と、引戸の開閉駆動のためのリニアモータの可動子とを、緩衝バネを含む緩衝体を介して連結した構成となっている。そして、リニアモータにおいて可動子を駆動して引戸を閉鎖方向に移動するとともに、引戸が全閉位置に至っても、更に上記緩衝体のバネを引き伸ばすように前記可動子を駆動させる。すると、可動子の先端に設けられた押し出し金具がスライドカム装置を戻しバネに抗して押動してスライドさせ、これに伴って下降するカムフォロワがラッチ錠も下降させるので、ラッチ錠はラックアンドピニオン機構のラックに設けた孔部に係止し、こうして全閉位置での引戸のロックが実現される。 This type of railway vehicle door opening and closing device is disclosed as a second embodiment in Patent Document 1, for example. In the configuration of Patent Document 1, two sliding doors are connected via a rack and pinion mechanism to form a double-opening opening / closing door, and a rail moving body that suspends the sliding door and an opening / closing driving of the sliding door are provided. For this reason, the movable member of the linear motor is connected via a buffer body including a buffer spring. Then, the mover is driven in the linear motor to move the sliding door in the closing direction, and even when the sliding door reaches the fully closed position, the mover is further driven to extend the spring of the buffer body. Then, the push-out fitting provided at the tip of the mover pushes and slides the slide cam device against the return spring, and the cam follower that descends accordingly lowers the latch lock. The sliding door is locked in the hole provided in the rack of the pinion mechanism, and thus the sliding door is locked in the fully closed position.
この構成では、リニアモータの駆動力は、通常は緩衝体の緩衝バネを介して引戸の開閉駆動のために配分される一方、引戸が全閉位置に至ると、リニアモータの駆動力はスライドカム装置へ配分されてラッチ錠によるロックが行われる。即ち、単一のリニアモータ(アクチュエータ)の駆動力が引戸の開閉駆動とロック動作の双方に利用される構成となっており、構成を簡素化できる利点がある。 In this configuration, the driving force of the linear motor is normally distributed for opening / closing driving of the sliding door via the buffer spring of the buffer body, while when the sliding door reaches the fully closed position, the driving force of the linear motor is changed to the slide cam. It is distributed to the device and locked by a latch lock. That is, the driving force of a single linear motor (actuator) is used for both the opening / closing drive and the locking operation of the sliding door, and there is an advantage that the configuration can be simplified.
しかし、上記特許文献1の構成は、リニアモータの駆動力を引戸の開閉駆動とスライドカム装置の押動とに切り換えて配分する機構である緩衝体が、引戸とともにスライド移動するように構成されている。従って、全体構成が複雑化するとともに、緩衝体の可動ストローク分のスペースを確保する必要があり、鉄道車両用扉開閉装置の簡素かつコンパクトな構成を実現することができない。 However, the configuration of Patent Document 1 is configured such that a buffer body, which is a mechanism that switches and distributes the driving force of the linear motor between opening / closing driving of the sliding door and pushing of the slide cam device, slides together with the sliding door. Yes. Accordingly, the overall configuration becomes complicated, and it is necessary to secure a space for the movable stroke of the buffer body, and a simple and compact configuration of the railcar door opening and closing device cannot be realized.
また、特許文献1の構成は、引戸の全閉位置においては緩衝体の緩衝バネを引き伸ばすようにしてスライドカム装置を押動する構成であるために、例えば、全閉位置の直前においてドアに風圧等による負荷(引戸の閉鎖に対する抵抗)が加わった場合、引戸が全閉位置に至る前で緩衝バネが伸びてしまうことになる。この結果、可動子の先端の押し出し金具がスライドカム装置を過早の段階で押動してしまい、ラッチ錠とラックの孔部の位置が合っていないのにラッチ錠が下降して、ラッチ錠や孔部を破損させたり、引戸が全閉位置に至る段階の前(開いた状態)で拘束されてしまう恐れがあった。 Moreover, since the structure of patent document 1 is a structure which pushes a slide cam apparatus so that the buffer spring of a buffer body may be extended in the fully closed position of a sliding door, for example, wind pressure is applied to a door just before a fully closed position. When a load (resistance to the closing of the sliding door) due to, for example, is applied, the buffer spring extends before the sliding door reaches the fully closed position. As a result, the push-out fitting at the tip of the mover pushes the slide cam device at an early stage, and the latch lock is lowered even though the position of the latch lock and the hole of the rack is not aligned. There is a risk that the door or the hole may be damaged, or the sliding door may be restrained before it reaches the fully closed position (open state).
また、引戸の閉鎖ロック時において、リニアモータの故障や停電による電源フェイルなどの何らかの事情によってリニアモータが駆動力を失った場合には、可動子及び押し出し金具は緩衝バネによってスライドカム装置の押動を解除する方向に引っ張られるとともに、スライドカム装置も戻しバネによって戻されるので、カムフォロワとともにラッチ錠が上昇し、ロックが解除されてしまう。これは、故障や電源フェール時に意図せず閉鎖ロックが解除されてしまうことを意味する。 If the linear motor loses its driving force due to a failure of the linear motor or a power failure due to a power failure when the sliding door is locked, the mover and the push-out bracket are pushed by the buffer cam. Since the slide cam device is also returned by the return spring, the latch lock is lifted together with the cam follower, and the lock is released. This means that the closure lock is released unintentionally at the time of failure or power failure.
なお、引戸に多少の負荷が作用してもラッチ錠が過早に下降するのを防止すべく、前述の緩衝バネを強力なものにした場合は、リニアモータの駆動力が電源フェール等により失われたときにロック解除の方向に作用する力も強くなるから、意図せぬロック解除の恐れが増大する。即ち、上記した2つの課題は互いに矛盾する関係にあり、両方の課題を同時に満足できるレベルで解決できる構成は未だ提案されていない。 In order to prevent the latch lock from descending prematurely even if a slight load is applied to the sliding door, the driving force of the linear motor is lost due to a power failure or the like when the above-described buffer spring is strengthened. Since the force acting in the unlocking direction becomes stronger when broken, the risk of unintentional unlocking increases. That is, the two problems described above are in a contradictory relationship with each other, and a configuration that can solve both problems simultaneously at a satisfactory level has not yet been proposed.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、単一のアクチュエータで引戸の開閉及び閉鎖ロックを行うロック付開閉装置において、簡素でコンパクトな構成を提供することにある。また、本発明の別の目的は、閉鎖方向に駆動される引戸が全閉位置に到達する前にロックが行われることを防止し、同時に、閉鎖ロック状態において万一アクチュエータが駆動力を失っても、意図せぬロック解除を防止できる構成を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a simple and compact configuration in an opening and closing device with a lock that opens and closes and closes a sliding door with a single actuator. Another object of the present invention is to prevent the sliding door driven in the closing direction from being locked before reaching the fully closed position, and at the same time, the actuator loses driving force in the closed locked state. It is another object of the present invention to provide a configuration that can prevent unintentional unlocking.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
◆本発明の観点によれば、以下のように構成する、ロック付開閉装置が提供される。往復移動可能な引戸に取り付けられたラックとこのラックに噛合するピニオンからなるラックアンドピニオン機構と、前記引戸の開閉駆動源としてのアクチュエータと、このアクチュエータの駆動力が入力される遊星歯車機構と、前記引戸を全閉位置でロック可能なロック機構と、を備える。前記引戸が全閉位置以外にあるときは、前記アクチュエータの動力が前記遊星歯車機構を介して前記ピニオンへ配分される。前記引戸が全閉位置にあるときは、前記アクチュエータの動力が前記遊星歯車機構を介して、前記ロック機構のロック状態とロック解除状態とを切り換える切換レバーへ配分される。 According to the aspect of the present invention, there is provided a lock opening / closing device configured as follows. A rack and pinion mechanism comprising a rack attached to a reciprocating sliding door and a pinion meshing with the rack; an actuator as an opening / closing drive source of the sliding door; and a planetary gear mechanism to which a driving force of the actuator is input; A locking mechanism capable of locking the sliding door in a fully closed position. When the sliding door is in a position other than the fully closed position, the power of the actuator is distributed to the pinion via the planetary gear mechanism. When the sliding door is in the fully closed position, the power of the actuator is distributed to the switching lever that switches between the locked state and the unlocked state of the lock mechanism via the planetary gear mechanism.
この構成では、アクチュエータの動力は遊星歯車機構を介して配分され、一方はラックアンドピニオン機構のピニオンを駆動し、他方は切換レバーを駆動する。従って、アクチュエータからの動力伝達(配分)のための構成がコンパクトなスペースに収納されるので、構造を簡素化できるとともに、コンパクトなロック付開閉装置を提供できる。 In this configuration, the power of the actuator is distributed through the planetary gear mechanism, one driving the pinion of the rack and pinion mechanism and the other driving the switching lever. Therefore, since the structure for power transmission (distribution) from the actuator is housed in a compact space, the structure can be simplified and a compact opening / closing device with a lock can be provided.
また、アクチュエータからの駆動力の配分は、特許文献1のような緩衝バネではなく遊星歯車機構を用いて行うので、引戸を閉鎖位置でロックした状態でアクチュエータが故障等により駆動力を失った場合でも、切換レバー等にロック解除方向の力が加わることがなく、意図せぬロック解除が防止される。 In addition, since the driving force is distributed from the actuator using a planetary gear mechanism instead of the buffer spring as in Patent Document 1, when the actuator loses the driving force due to a failure or the like with the sliding door locked in the closed position. However, no force in the unlocking direction is applied to the switching lever or the like, and unintentional unlocking is prevented.
◆前記のロック付開閉装置においては、前記ロック機構は、前記引戸が全閉位置以外にあるときには前記切換レバーの移動を阻止し、前記切換レバーが全閉位置にあるときは前記切換レバーの移動を許容するように構成されていることが好ましい。 In the above-described opening / closing device with a lock, the lock mechanism prevents the movement of the switching lever when the sliding door is in a position other than the fully closed position, and moves the switching lever when the switching lever is in the fully closed position. It is preferable to be configured to allow
この構成では、引戸が全閉位置以外にあるときは切換レバーの移動が阻止されるので、引戸が全閉位置に確実に到達してからロック動作が行われる。即ち、引戸を閉鎖方向に駆動する際に過早のタイミングでロック動作が行われ、ロック機構が破損したり引戸が全閉の手前で拘束されてしまうことが防止される。 In this configuration, when the sliding door is in a position other than the fully closed position, the movement of the switching lever is prevented, so that the locking operation is performed after the sliding door has reliably reached the fully closed position. That is, when the sliding door is driven in the closing direction, the locking operation is performed at an early timing, and the locking mechanism is prevented from being damaged or the sliding door is prevented from being restrained before being fully closed.
◆前記のロック付開閉装置においては、以下のように構成することが好ましい。前記ロック機構はカムを備え、このカムには、前記ロック解除状態から前記ロック状態への切換を阻止する突起が備えられている。この突起は、前記ロック解除状態において前記アクチュエータにより閉鎖方向へ駆動される前記引戸が全閉位置又はその近傍に至ったときにのみ乗越え可能とされ、この乗越えによって前記切換レバーの移動が許容される。 The above-mentioned opening / closing device with a lock is preferably configured as follows. The lock mechanism includes a cam, and the cam includes a protrusion that prevents switching from the unlocked state to the locked state. This protrusion can be overridden only when the sliding door driven in the closing direction by the actuator in the unlocked state reaches the fully closed position or the vicinity thereof, and the movement of the switching lever is allowed by this overcoming. .
これにより、引戸を閉鎖方向に駆動する際の過早ロックを防止可能な簡素な構成を実現できる。 Thereby, the simple structure which can prevent the premature lock at the time of driving a sliding door in a closing direction is realizable.
◆前記のロック付開閉装置においては、以下のように構成することが好ましい。前記ロック機構は、全閉位置近傍にある前記引戸側の部材に対し係合して、当該引戸の開閉移動に伴い回動する回動部材と、前記切換レバーと前記カムを介して連結されるとともに、前記引戸が全閉位置にあるときの位置で前記回動部材の回動を規制するロック位置と、このロック位置から外れた位置との間で移動可能な移動部材と、を備える。前記切換レバーは、前記移動部材をロック位置で固定することで前記ロック状態を実現し、また、前記移動部材の前記ロック位置での固定を解除することで前記ロック解除状態を実現するように構成している。前記カムの突起は、前記引戸の閉鎖方向への移動に基づく前記回動部材の回動によって乗越え可能に構成されている。 The above-mentioned opening / closing device with a lock is preferably configured as follows. The lock mechanism engages with a member on the sliding door side in the vicinity of the fully closed position, and is connected via a rotating member that rotates as the sliding door opens and closes, the switching lever, and the cam. In addition, a lock position that restricts the rotation of the rotation member at a position when the sliding door is in the fully closed position, and a moving member that is movable between a position deviated from the lock position are provided. The switching lever is configured to realize the locked state by fixing the moving member at a locked position, and to realize the unlocked state by releasing the fixing of the moving member at the locked position. is doing. The protrusion of the cam is configured to be able to get over by turning of the turning member based on the movement of the sliding door in the closing direction.
これにより、回動部材の回動を移動部材によりロックすることで引戸をロックし、さらに移動部材を固定(ロック)するという、二重のロック構造が実現されている。従って、引戸が閉鎖されロックされている状態でアクチュエータが故障等で駆動力を失っても、意図に反する引戸のロック解除は極めて確実に防止される。 Thereby, the double lock structure of locking a sliding door by locking rotation of a rotation member with a moving member, and also fixing (locking) a moving member is implement | achieved. Therefore, even if the actuator loses driving force due to a failure or the like in a state where the sliding door is closed and locked, unlocking of the sliding door, which is not intended, is extremely reliably prevented.
また、突起の乗越え(即ち、切換レバーの移動の許容)が回動部材の回動によってなされるから、切換レバーの移動が全閉位置の近傍で行われることが確保される。即ち、過早ロックが一層確実に防止される。 In addition, since the protrusion is moved over (that is, the switching lever is allowed to move) by the rotation of the rotating member, it is ensured that the switching lever is moved in the vicinity of the fully closed position. That is, premature lock is more reliably prevented.
次に、発明の実施の形態を説明する。図1はロック付開閉装置を車両用開閉扉に備えた実施形態を示す正面図である。図2はロック解除状態のロック機構及び遊星歯車機構の構成を示す要部正面図である。 Next, embodiments of the invention will be described. FIG. 1 is a front view showing an embodiment in which an opening / closing device with a lock is provided in a vehicle opening / closing door. FIG. 2 is a front view of the main part showing the configuration of the lock mechanism and the planetary gear mechanism in the unlocked state.
図1に示す車両用開閉扉は、鉄道車両等の車両の側壁に形成された開口部を開閉可能な側扉として構成されており、両開き式の左右一対の引戸11・12を備えている。この2枚の引戸11・12は、前記の開口部の上方に水平に設置されたガイドレール2に沿って往復移動可能に設けられている。より具体的には、前記引戸11・12のそれぞれの上縁にはハンガー3が2つずつ固定されており、それぞれのハンガー3には戸車4が回転自在に軸支されている。この戸車4は、前記ガイドレール2上を転動可能に構成されている。
The vehicular door shown in FIG. 1 is configured as a side door that can open and close an opening formed in a side wall of a vehicle such as a railway vehicle, and includes a pair of left and right sliding
そして、この開閉扉は、本発明の一実施形態に係るロック付開閉装置によって開閉され、且つ、閉状態で不意に開かないように自動的にロックできるようになっている。鉄道車両等の車両の扉は走行中に開放されると危険であり、走行中は不意に開かないように確実にロックしておくことが要求される。 The opening / closing door is opened and closed by a lock opening / closing device according to an embodiment of the present invention, and can be automatically locked so as not to open unexpectedly in the closed state. It is dangerous to open a door of a vehicle such as a railway vehicle during traveling, and it is required to be surely locked so as not to open unexpectedly during traveling.
以下、詳細に説明する。車両の側壁の上部(前記開口部の上方の空間)には板状の基体5が固着され、この基体5に固定されたラックサポート6・6に、2本のラック7・7(直線伝達体)が支持されている。このラック7・7は、その長手方向を水平(前記ガイドレール2と平行)に向けて配置されるとともに、当該長手方向(水平方向)に摺動可能となるよう、スライド支持部8(ガイド部材)によって支持されている。
Details will be described below. A plate-
2本のラック7・7は上下方向に適宜の間隔を形成しつつ互いに平行に配置され、また、それぞれの歯部が互いに対向するように配置される。そして、2本のラック7・7の双方の歯部に同時に噛合するようにして、ピニオン9(回転伝達体)が回転自在に配置されている。このピニオン9は、開閉扉1の開口部上方の左右中央位置であって、かつ、2本のラック7・7に上下を挟まれた位置に配置される。
The two
2本のラック7・7のそれぞれの一端は、戸先側のハンガー3に固着したアーム部材13・13を介して、対応する引戸11・12に連結されている。このラック7・7とピニオン9により、ラックアンドピニオン機構10が構成されており、ラックアンドピニオン機構10により2枚の引戸11・12は開閉駆動される。なお、ラックアンドピニオン機構10は、左右の引戸11・12同士を連結することで、引戸11・12の対称的な開閉を実現する役割も果たしている。
One end of each of the two
また、前記基体5には遊星歯車機構20が支持されている。この遊星歯車機構20は、図2で模式的に示すように、回転自在に軸支されたサンギア21と、このサンギア21の外周に複数配置され、サンギア21に噛合しつつ自転及び公転が可能なプラネタリギア24と、前記プラネタリギア24を回転自在に支持するキャリア22と、前記プラネタリギア24に外側で噛合する内歯を有するインターナルギア23と、を有している。サンギア21、キャリア22、インターナルギア23の三者は、同一軸線上に配置されるとともに、それぞれが他に対して相対回転自在となるよう配置されている。また、前記三者の軸線は、前述のラックアンドピニオン機構10のピニオン9の軸線とも一致している。
A
そして前記サンギア21には、正逆回転可能な図略のダイレクトドライブ方式の電動モータ(回転アクチュエータ)の出力軸が連結されている。なお、適宜の減速機構を介して連結しても構わない。また、前記インターナルギア23は、図示しないボルト等を介して、前述のラックアンドピニオン機構10のピニオン9に連結されている。更に、前記キャリア22は、後述のロック機構30を構成するロックプレート(切換レバー)33に連結されている。
The
次に、開閉扉1のロック機構30について詳細に説明する。このロック機構30は図1や図2に示すように、前記基体5に回転自在に枢支された平板状のロックリンク(回動部材)31と、同じく基体5に揺動自在に枢支された平板状のロックレバー(移動部材)32と、前述のロックプレート33と、キャッチローラ34と、を主要な構成として有している。このロック機構30は、前記遊星歯車機構20の下方に位置している。
Next, the
前記ロックリンク31は図2に示すように、その中央部を基体5に対し支軸41を介して回転自在に枢支されるとともに、一端側に係脱部42、他側にローラ挿入部43をそれぞれ備えて構成されている。係脱部42は凹状の切欠であり、一側の引戸11に取り付けられた前記キャッチローラ34に対し係合可能に構成している。また、ローラ挿入部43も凹状の切欠とされており、ロックレバー32に支持された後述の第1ローラ51を内部に挿入させている。ローラ挿入部43には、その支軸41から遠い側に、第1ローラ51に対向可能な回転ストッパ49を備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記ロックレバー32は、その一端を前記基体5に支軸44を介して回転自在に枢支されるとともに、他端側には2つのローラ51・52を備えている。具体的には、ロックレバー32の先端の一側(図2の紙面奥側)に前記第1ローラ51を支持し、他側(図2の紙面手前側)に第2ローラ52を支持している。第1ローラ51は、ロックリンク31の前記ローラ挿入部43に挿入されている。
One end of the
前記ロックレバー32には規制板45が固着され、この規制板45が、基体5に形成された略扇形の規制孔46の内部に位置している。この規制板45と規制孔46によって、ロックレバー32の揺動角度範囲が規定されている。また、前記支軸44の位置には捩りコイルバネ状の付勢バネが配置され(図略)、この付勢バネは、図2における時計方向の付勢力をロックレバー32に常時作用させている。
A
前記ロックプレート33は、前記遊星歯車機構20のキャリア22に固定された幅広レバー状の部材であって、前記遊星歯車機構20からみて下方へ延出されている。また、このロックプレート33には、ほぼ垂直に湾曲した形状の湾曲孔(カム)47が形成される。そして、この湾曲孔47に、前述のロックレバー32の第2ローラ52が挿入される。
The
この湾曲孔47は、ロックプレート33の基端側で周方向(略水平方向)に延びる回転阻止部47aと、ロックプレート33の先端側で径方向に略下方へ延びる回転許容部47bとを互いに接続させた、幅が一定の孔とされている。言い換えれば、回転阻止部47aと回転許容部47bとが接続する部分(湾曲部の内周に相当する部分)には突起47cが形成されており、この突起47cが、前記第2ローラ52の回転阻止部47aから回転許容部47bへの移動を阻止するように構成されている。
The
なお、図2〜図4においては、構成の理解の容易のために、ロックプレート33及び湾曲孔47は、鎖線で透視的に図示されている。
In FIGS. 2 to 4, the
また図1に示すように、一側の引戸11におけるアーム部材13にはブラケット35が固着され、このブラケット35の先端は下方かつ中央側へ引き出されて、その先端に前記キャッチローラ34を回転自在に支持している。このキャッチローラ34は、前記引戸11とともにガイドレール2に沿って移動し、引戸11・12が閉鎖位置近傍にあるときには、前記ロックリンク31の係脱部42の近傍に位置するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
以上が引戸開閉ロック装置の構成であり、次に、この構成における引戸11・12の開閉及びロック動作について、図2〜図4を参照して説明する。図3は、図2の状態からサンギアを扉閉鎖方向に駆動し、ロック機構がロック状態に切り換わる様子を示す要部正面図である。図4は、更にサンギアを扉閉鎖方向に駆動し、ロック状態に切り換わった後の様子を示す要部正面図である。
The above is the configuration of the sliding door opening / closing locking device. Next, the opening / closing and locking operations of the sliding
図2に示されるのはロック機構30のロック解除状態であり、この状態では、ロックリンク31の係脱部42はキャッチローラ34と係合していない。また、ロックレバー32は前述の付勢バネの作用により、若干下方へ傾斜した図2に示すような姿勢とされる。なお、ロックリンク31も、前記ロックレバー32の第1ローラ51によりローラ挿入部43の底部を下方へ押動されるため、図2に示すような傾斜姿勢とされる。なお、図2の符号48は、ロックリンク31の回動角度範囲の一側を規制するために基体5に固着されるストッパである。
FIG. 2 shows an unlocked state of the
更に、このロック解除状態では、ロックレバー32の第2ローラ52は、ロックプレート33における湾曲孔47の回転阻止部47a側の端部に位置している。そして図2に示すようにこのロック解除状態においてロックレバー32の第2ローラ52の中心と支軸44の中心を結ぶ線はプラネタリギア24の公転円の接線方向とほぼ一致するようになっている。すなわち、デッドポイントとなっている。よって、図2のロック解除状態において遊星歯車機構20のサンギア21が前記電動モータによって駆動されるとき、プラネタリギア24は公転せず自転のみを行うので、サンギア21の駆動力はすべてインターナルギア23を介してピニオン9に伝達(配分)され、引戸11・12が開閉駆動されることになる。
Further, in this unlocked state, the
特に、引戸11・12を閉鎖方向へ駆動したとしても、第2ローラ52は湾曲孔47内で突起47cを乗り越えることができないためにロックプレート33の回動は阻止され、この結果、このロックプレート33に連結されているキャリア22も回転が阻止される。従って、引戸11・12が全閉位置近傍へ到達しない段階では、サンギア21の駆動力は全てピニオン9に配分される。言い換えれば、引戸11・12が全閉位置近傍にあるとき以外では、ロック解除状態からロック状態への切換は突起47cによって阻止されることになる。これは、前記特許文献1の構成において懸念される過早ロックを、本実施形態の構成では確実に防止できることを意味する。
In particular, even if the sliding
次に、引戸11・12を閉鎖する方向に前記サンギア21が駆動された結果、引戸11・12が全閉位置に近づき、引戸11に取り付けられた前記キャッチローラ34が図2の太線矢印に示すようにロックリンク31の係脱部42に接近したとする。そして、この図2の状態から更にサンギア21(引戸11・12)を閉鎖方向に駆動すると、太線矢印方向に移動するキャッチローラ34が係脱部42に係合しながら(係脱部42によってキャッチされながら)、この係脱部42を押してロックリンク31を図3に示すように回動させる。
Next, as a result of the
ロックリンク31が回動すると、そのローラ挿入部43の底面部がロックレバー32の第1ローラ51を押し上げるので、図3に示すようにロックレバー32が付勢バネに抗して上方へ回動し、ほぼ水平姿勢になる。また、これと同時にロックリンク31も起立方向に回動する。そして引戸11・12同士が全閉位置に至ると、ロックリンク31がほぼ垂直姿勢になって、そのローラ挿入部43に設けた回転ストッパ49がロックレバー32の第1ローラ51と対面する(図3は対面する直前の状態を示している)。この対面後は、ロックリンク31の反時計方向の回転は前記第1ローラ51と前記回転ストッパ49によって規制されるので、下側のキャッチローラ34も係脱部42によって移動不能に固定されることになる。こうして、引戸11、及び、この引戸11にラックアンドピニオン機構10を介して連結されている他側の引戸12が、全閉位置を保持したまま移動不能とされる(第1のロック)。
When the
また図3に示すように、ロックレバー32の前記した上方回動に伴い、前記湾曲孔47において、ロックレバー32の第2ローラ52が回転阻止部47aから回転許容部47bへ向かって、突起47cを乗り越えつつ移動する。この結果、ロックプレート33は遊星歯車機構20の軸心回りの回動が許容され、このロックプレート33に連結されているキャリア22の回転(言い換えれば、プラネタリギア24の公転)も許容される。一方、引戸11が全閉位置に到達した後は閉鎖方向の移動ができなくなるので、この引戸11にラックアンドピニオン機構10を介して連結されるインターナルギア23の回転も阻止される。従って、回転を継続するサンギア21の駆動力は今度はキャリア22へ伝達(配分)されることとなり、図4に示すように、ロックプレート33は図面における反時計方向に回動し、前記第2ローラ52は湾曲孔47の回転許容部47b側の端部に至る。なお、この状態では、ロックレバー32の下方回動は、第2ローラ52が回転許容部47bに位置していることで阻止される(第2のロック)。
Further, as shown in FIG. 3, the
以上のようにして、図2→図3→図4のように、引戸11・12の全閉位置への移動後にロック機構30が自動的にロック状態に切り換えられて、引戸11・12は閉鎖された状態のままロックされる。従って、遊星歯車機構20のサンギア21を単一のアクチュエータで駆動するだけで、引戸11・12の閉鎖に連動したロックが実現され、駆動構成を簡素とすることができる。
As described above, as shown in FIG. 2 → FIG. 3 → FIG. 4, after the sliding
また、この図4のロック状態では、ロックリンク31の回転をロックレバー32によって規制することによる第1ロックが行われ、更に、このロックレバー32の揺動をロックプレート33によって規制することによる第2ロックが行われる。即ち、二重ロックを掛けることが可能になっているから、例えば車両の停電や故障などにより電動モータが電源フェイルに陥り、その出力軸(前記サンギア21)の回転がフリーになった場合でも、引戸11・12の開放は上記の二重ロックにより極めて確実に防止される。これは、車両が停電等になっても、引戸11・12が風圧等により不意に開放されてしまう事態を防止できることを意味する。
Further, in the locked state of FIG. 4, the first lock is performed by restricting the rotation of the
なお、上記のロック状態からロック解除状態への切換、及び引戸11・12の開放は、単に前記の電動モータによってサンギア21を閉鎖時と反対方向へ駆動するだけで良い。即ち、ロック状態である図4においては、引戸11はロックリンク31によってロックされているためにインターナルギア23の回転が阻止される一方、第2ローラ52が回転許容部47bに位置しているために、ロックプレート33の回動、言い換えればキャリア22の回転が許容されている。従って、図4の状態からサンギア21を矢印とは逆に駆動すると、サンギア21の駆動力がすべてキャリア22へ伝達(配分)され、ロックプレート33が矢印とは逆に揺動してロックレバー32の第2ローラ52が回転許容部47bを抜けるので、前記第2のロックが解除され、ロックレバー32は付勢バネの作用により下方へ回動する。
The switching from the locked state to the unlocked state and the opening of the sliding
ロックレバー32が下方へ回動すると、第1ローラ51が回転ストッパ49を抜けるので、ロックリンク31の回転規制は解除される。これは、引戸11のロック(第1のロック)が解除され、インターナルギア23の回転が許容されることを意味する。一方、第2ローラ52はロックレバー32の下方回動に伴って湾曲孔47の回転阻止部47aに入るので、ロックプレート33及びキャリア22の回転は、前記湾曲孔47の突起47cによって阻止される。この結果、遊星歯車機構20におけるサンギア21の駆動力は今度はインターナルギア23側に伝達(配分)されるので、引戸11・12はラックアンドピニオン機構10を介して開放方向へ駆動される。そしてキャッチローラ34は、ロックリンク31をある程度回動させつつ開放側へ移動し、最終的には係脱部42から抜けて、更に開放側へ移動する。
When the
以上に示すように本実施形態の車両用引戸開閉ロック装置は、往復移動可能な引戸11・12に取り付けられたラック7・7とこのラック7・7に噛合するピニオン9からなるラックアンドピニオン機構10と、前記引戸11・12の開閉駆動源としての電動モータと、この電動モータの駆動力が入力される遊星歯車機構20と、前記引戸11・12を全閉位置でロック可能なロック機構30と、を備える。前記引戸11・12が全閉位置以外にあるときは、電動モータの動力は、遊星歯車機構20のインターナルギア23から前記ピニオン9へ配分される。前記引戸11・12が全閉位置にあるときは、電動モータの動力は、遊星歯車機構20のキャリア22から、前記ロック機構30のロック状態とロック解除状態とを切り換えるロックプレート33へ配分される。
As described above, the sliding door opening / closing lock device for a vehicle according to the present embodiment includes a rack and pinion
これにより、電動モータの動力は遊星歯車機構20を介して配分されて、一方はラックアンドピニオン機構10のピニオン9を駆動し、他方はロックプレート33を駆動することになる。また、前記ラックアンドピニオン機構10のピニオン9に対して遊星歯車機構20の出力(具体的にはインターナルギア23の出力)を連結しているので、動力配分のための構成がラックアンドピニオン機構10とともにコンパクトなスペースに収納される。従って、電動モータからの駆動力伝達(配分)構造を簡素化できるとともに、省スペース性に優れたな開閉ロック装置を提供できる。
Thus, the power of the electric motor is distributed through the
また、電動モータからの駆動力の配分は、特許文献1のような緩衝バネではなく遊星歯車機構20を用いて行うので、引戸11・12を閉鎖位置でロックした状態で前記電動モータが故障等により駆動力を失った場合でも、ロックプレート33等にロック解除方向の力が加わることがなく、意図せぬロック解除が防止される。なおロック板33と車両内部又は外部からアクセス可能な位置に設けられた図示しないレバーとを、図示しないワイヤなどの連結部材で接続させた構成にすることにより、緊急時において、このレバーを人が操作して、ロック板33をロック解除状態となる方向に揺動させ、ロックを解除した上で、手動で引戸11・12を開くことができる。
Further, since the driving force is distributed from the electric motor using the
また本実施形態において、前記ロック機構30は、前記引戸11・12が全閉位置以外にあるとき(図2)には前記ロックプレート33の回動を阻止し、前記引戸11・12が全閉位置にあるとき(図3あるいは図4)には前記ロックプレート33の回動を許容するように構成されている。
In the present embodiment, the
これにより、引戸11・12が全閉位置に確実に到達してからロック動作が行われることが確保される。即ち、引戸11・12を閉鎖方向に駆動する際に早過ぎるタイミングでロック動作が行われ、ロック機構30が破損したり引戸11・12が全閉の手前で拘束されてしまうことが防止される。
Thereby, it is ensured that the locking operation is performed after the sliding
また、本実施形態では、前記ロック機構30は湾曲孔47からなるカムを備え、このカム(湾曲孔47)には、ロック解除状態からロック状態への切換を阻止する突起47cが備えられている。そして、カム機構の従動節としての前記第2ローラ52は、ロック解除状態において電動モータにより閉鎖方向へ駆動される引戸11が全閉位置近傍に至ったときにのみ、上記突起47cを図2に示すように乗り越えることが可能に構成されている。そして、この突起47cの乗越えにより、前記ロックプレート33の回動が許容される。
In this embodiment, the
従って、上記の過早のタイミングでのロックを防止可能な、簡素な構成を実現できる。 Therefore, it is possible to realize a simple configuration capable of preventing the lock at the above-mentioned premature timing.
また、上記ロック機構30は、全閉位置近傍にある引戸11に設けられたキャッチローラ(引戸側の部材)34に対し係合して、当該引戸11の開閉移動に伴い回動するロックリンク31を備える。またロック機構30にはロックレバー32が備えられており、このロックレバー32は、湾曲孔47からなるカムを介して、ロックプレート33に連結される。更にこのロックレバー32は、前記引戸11・12が全閉位置にあるときの位置でロックリンク31の回動を規制する水平姿勢の位置(図4の位置;ロック位置に相当)と、この水平姿勢の位置から傾斜して外れた位置(図2の位置)との間で、移動可能とされている。そして、前記ロックプレート33は、前記ロックレバー32を水平姿勢の位置(図4の位置)で固定することで前記ロック状態を実現し、また、前記水平姿勢の位置での固定を解除することで前記ロック解除状態を実現するように構成している。そして図2に示すように、引戸11の閉鎖方向への移動に基づく前記ロックリンク31の回動によって、ロックレバー32が(前記ローラ挿入部43が第1ローラ51を押し上げることで)押し上げられ、前記湾曲孔47における突起47cを前記第2ローラ52が乗越え可能となるように構成されている。
Further, the
これにより、ロックリンク31の回動をロックレバー32によりロックすることで引戸11・12をロック(第1のロック)し、さらにロックレバー32をロックプレート33で固定(第2のロック)するという、自動二重ロック構造が実現されている。従って、引戸11・12が全閉位置でロックされている状態で電動モータが故障等で駆動力を失っても、意図に反する引戸11・12のロック解除は極めて確実に防止される。
Accordingly, the sliding
また、従来技術のラッチ錠はラックアンドピニオン機構のラックに設けた孔部に係止するものである。従ってこの孔部はロックピンより必ず大きくなるため、孔部にロックピンが挿入された状態で隙間ができ、風圧などで引戸ががたつき、乗客に不快感を与えるだけでなく、ロック装置の寿命に影響しかねないという問題があった。一方、本発明のロック方式ではロック状態で隙間が無いため、このような問題も起こらないのである。 Moreover, the latch lock of a prior art latches in the hole provided in the rack of a rack and pinion mechanism. Therefore, this hole is always larger than the lock pin, so there is a gap when the lock pin is inserted in the hole, and the sliding door rattles due to wind pressure, etc. There was a problem that could affect the service life. On the other hand, the locking method of the present invention does not cause such a problem because there is no gap in the locked state.
また、第2ローラ52の突起47cの乗越え(換言すれば、ロックプレート33の回動の許容)がロックリンク31の回動によってなされるので、ロックプレート33の回動が引戸11の全閉位置の近傍で行われることが確保される。即ち、早過ぎるタイミングでのロック動作が一層確実に防止される。
Further, since the protrusion of the
また、本実施形態の鉄道車両用扉開閉装置は、電動モータと、電動モータから突出された出力軸に連結されたピニオン9(さらに詳しくは、出力軸に直接接続されたサンギア21、サンギア21と噛合うプラネタリアギア24、及び、プラネタリアギア24と噛合うインターナルギア23を介して、出力軸に連結されたピニオン9)と、ピニオン9を挟んで対向して噛合され、略平行かつ逆方向に移動自在な1対のラック7・7と、を備えている。
The railcar door opening and closing device according to the present embodiment includes an electric motor and a
この構成では、鉄道車両用扉開閉装置は電動モータを備えるので、従来用いられていたリニアモータのように広いスペースを確保する必要があるアクチュエータを備える必要がない。よって、鉄道車両用扉開閉装置の簡素かつコンパクトな構成を実現することができる。 In this configuration, since the railcar door opening and closing apparatus includes the electric motor, it is not necessary to include an actuator that needs to ensure a large space unlike a linear motor that has been conventionally used. Therefore, a simple and compact configuration of the railcar door opening and closing device can be realized.
また、鉄道車両用扉開閉装置は、1対のラック7・7をガイドするスライド支持部8を備えている。
The railcar door opening and closing device includes a
この構成では、ラック7・7がスムーズに摺動される。
In this configuration, the
また、鉄道車両用扉開閉装置は、電動モータが扉開口部上方の左右中央に配置されている。 In the door opening and closing device for a railway vehicle, the electric motor is disposed at the left and right center above the door opening.
この構成では、ラック7・7の長さを左右均等にすることで、鉄道車両用扉開閉装置をコンパクトに構成できる。
In this configuration, by making the lengths of the
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例えば以下のように変更して実施することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment can be implemented with the following modifications, for example.
(1)上記実施形態では、サンギア21を電動モータの出力軸に連結し、インターナルギア23をピニオン9に連結し、キャリア22をロックプレート33に連結したが、これに限定されず、例えばサンギア21をピニオン9に連結し、インターナルギア23を電動モータに連結する等、様々なバリエーションが考えられる。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、ロックプレート33とロックレバー32との間のカムを湾曲孔47と第2ローラ52を用いて構成したが、これに限定されず、様々な公知の構成、形式のカムを採用することができる。例えば、リンクとピンからなるロック機構を採用することができる。また、上記実施形態のように二重ロックを実現するロック機構とすることにも限定されない。
(2) In the above-described embodiment, the cam between the
(3)上記の実施形態では両開き式の引戸11・12としたが、片開き式の場合でも、本発明の構成を適用することができる。
(3) Although the double swing
1 開閉扉
2 ガイドレール
7・7 ラック(直線伝達体)
8 スライド支持部(ガイド部材)
9 ピニオン(回転伝達体)
10 ラックアンドピニオン機構
11・12 引戸
20 遊星歯車機構
21 サンギア
22 キャリア
23 インターナルギア
30 ロック機構
31 ロックリンク(回動部材)
32 ロックレバー(移動部材)
33 ロックプレート(切換レバー)
1 Opening / closing
8 Slide support (guide member)
9 Pinion (rotation transmission body)
DESCRIPTION OF
32 Lock lever (moving member)
33 Lock plate (switching lever)
Claims (5)
前記回転アクチュエータから突出された出力軸に連結された回転伝達体と、
前記回転伝達体を挟んで対向して噛合され、略平行かつ逆方向に移動自在な1対の直線伝達体と、を備えている、鉄道車両用扉開閉装置。 A rotary actuator;
A rotation transmission body connected to an output shaft protruding from the rotation actuator;
A door opening and closing device for a railway vehicle, comprising: a pair of linear transmission bodies that are engaged with each other with the rotation transmission body therebetween and are movable in parallel and in opposite directions.
前記ピニオンと噛合するとともに、長手方向が水平となるように、当該ピニオンを上下に挟み込むように対向配置され、更に前記扉に連結される1対のラックと、
前記ピニオンの軸線と出力軸の軸線とが一致するように連結された正逆回転可能なダイレクトドライブ方式の電動モータと、を備えている、鉄道車両用扉開閉装置。 A pinion provided above the opening of the sliding door type opening / closing door and at the center of the left and right,
A pair of racks that are engaged with the pinion and are opposed to each other so as to sandwich the pinion vertically so that the longitudinal direction is horizontal, and further coupled to the door;
A railway vehicle door opening and closing device comprising: a direct drive type electric motor capable of rotating in the forward and reverse directions so that the axis of the pinion and the axis of the output shaft coincide with each other.
The railcar door opening and closing device according to claim 4, further comprising a slide support portion that guides the pair of racks.
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