JP2019131046A - 連結装置及び牽引車 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの連結対象間の連結を容易に解除することができ、利便性を向上させることができる連結装置などを提供する。【解決手段】牽引車２の連結装置１は、連結ピン１３、ロックアーム２２及びアクチュエータ２３を備える。連結ピン１３は、台車３の連結板３ａと嵌合し、牽引車２と台車３を連結する連結位置と、連結板３ａとの嵌合が外れることにより牽引車２と台車３の連結が解除される連結解除位置との間で回動自在に設けられており、ロックアーム２２は、アクチュエータ２３により、連結ピン１３を連結位置から連結解除位置側に回動不能になるように係止するロック位置と、連結位置への係止を解除する係止解除位置との間で駆動される。【選択図】図１２

Description

本発明は、２つの連結対象の間を連結したり、その連結を解除したりする連結装置などに関する。

従来、連結装置として特許文献１に記載されたものが知られている。この連結装置は、トーイングトラクタタイプの有人牽引車と台車の間を連結したり、その連結を解除したりするものであり、有人牽引車の後端部に設けられている。

連結装置は、上下のプレート、回動軸、連結ピン及び操作レバーなどで構成されている。上下のプレートは、互いに平行にかつ水平に配置されており、各々の中央部には、上下方向に貫通する長孔が形成されている。また、回動軸は、上プレートの上面に水平軸線周りに回動自在に取り付けられており、連結ピンは、回動軸の中心軸線に対して直交する状態で回動軸から延びている。連結ピンは、通常時は、自重により上下方向に沿う姿勢となり、その状態では、連結ピンの上端部及び下端部がそれぞれ、上下のプレートの長孔内に位置する。

また、操作レバーも、回動軸と一体に形成されており、連結ピン及び操作レバーの中心軸は、回動軸の軸線に対して直交する平面内に位置し、両者の間の角度が所定の鈍角になるように配置されている。一方、台車の前端部には、Ｕ字形のフックが設けられている。

この連結装置では、牽引車と台車を連結する場合、牽引車を台車側に移動させ、連結ピンが台車のフックに当接しながらフックによって押圧されるようにする。それに伴い、連結ピンは、回動軸を中心として上方に回動し、フックの先端が連結ピンの下端を通り抜けたタイミングで、自重により下方に回動し、フック内及び下プレートの長孔内に移動する。以上により、牽引車と台車は互いに連結され、牽引車が台車を牽引できる状態になる。

特開平１０−３３９９１５号公報

上記特許文献１の連結装置によれば、牽引車と台車の連結を解除する場合、牽引車を台車側に近づくように移動させた後、操作レバーを下方に操作することによって、連結ピンをその下端がフックよりも上方になる位置まで回動させ、その状態で、牽引車を台車から離間するように移動させる必要がある。すなわち、特許文献１の連結装置の場合、連結解除時に、牽引車を台車側に一旦、近づけた後、離間させるという、牽引車の往復移動が必要となるので、手間暇がかかり、利便性が低いという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、２つの連結対象間の連結を容易に解除することができ、利便性を向上させることができる連結装置などを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、２つの連結対象（牽引車２、台車３）の一方（牽引車２）に設けられ、２つの連結対象間を連結するとともに、連結を解除する連結装置１であって、２つの連結対象の他方（台車３）の被連結部材（連結板３ａ）と係合することにより２つの連結対象（牽引車２、台車３）間を連結する連結位置（図１１に示す位置）と、２つの連結対象（牽引車２、台車３）間の相対移動に伴う被連結部材（連結板３ａ）の相対移動よって被連結部材（連結板３ａ）との係合が解除されることにより２つの連結対象（牽引車２、台車３）間の連結が解除される連結解除位置（図１２に示す位置）との間で所定の第１軸線回りに回動自在に設けられた連結部材（連結ピン１３）と、連結位置にある連結部材（連結ピン１３）に当接し、連結部材（連結ピン１３）が連結位置から連結解除位置側に回動不能になるように連結部材（連結ピン１３）を連結位置に係止する係止位置（図４に示す位置）と、連結部材（連結ピン１３）との当接が解除されることにより、連結部材（連結ピン１３）の連結位置への係止を解除する係止解除位置（図７に示す位置）との間で移動可能な係止部材（ロックアーム２２）と、係止部材（ロックアーム２２）が係止位置と係止解除位置との間で移動するように、係止部材（ロックアーム２２）を駆動可能な駆動要素（アクチュエータ２３）と、を備えることを特徴とする。

この連結装置によれば、連結部材が、２つの連結対象の他方の被連結部材と係合することにより２つの連結対象間を連結する連結位置と、２つの連結対象間の相対移動に伴う被連結部材の相対移動よって被連結部材との係合が解除されることにより２つの連結対象間の連結が解除される連結解除位置との間で所定の第１軸線回りに回動自在に設けられているので、この連結部材が連結位置にある場合、２つの連結対象の他方の被連結部材と係合することにより２つの連結対象間が連結される。また、係止部材が、連結位置にある連結部材に当接し、連結部材が連結位置から連結解除位置側に回動不能になるように連結部材を連結位置に係止する係止位置と、連結部材との当接が解除されることにより、連結部材の連結位置への係止を解除する係止解除位置との間で移動可能であるので、連結部材が連結位置にある状態で、係止部材が係止位置にあるときには、連結部材が連結位置に係止される。

さらに、駆動要素が、係止部材が係止位置と係止解除位置との間で移動するように、係止部材を駆動可能であるので、連結部材が連結位置に、係止部材が係止位置にそれぞれある状態において、駆動要素によって係止部材が係止位置から係止解除位置に駆動された後、２つの連結対象間の相対移動によって、連結部材が連結位置から連結解除位置に回動すると、２つの連結対象間の連結が解除されることになる。このように、１回の相対移動のみによって２つの連結対象間の連結を容易に解除することができ、それにより、利便性を向上させることができる（なお、本明細書における「連結部材が被連結部材に係合する」の「係合」は、連結部材と被連結部材が互い当接する状態や、連結部材と被連結部材が互いに嵌合したり、遊嵌状態になったりする状態を含む）。

本発明において、連結部材（連結ピン１３）が連結位置にあるときに係止部材（ロックアーム２２）が当接する連結部材（連結ピン１３）の当接部位は、被連結部材（連結板３ａ）が係合する連結部材（連結ピン１３）の係合部位に対して、所定の第１軸線が位置する第１平面の反対側に配置されていることが好ましい。

この連結装置によれば、連結部材が連結位置にあるときに係止部材が当接する連結部材の当接部位は、被連結部材が係合する連結部材の係合部位に対して、所定の第１軸線が位置する第１平面の反対側に配置されているので、２つの連結対象間の相対移動に伴って被連結部材が相対移動し、連結部材が連結位置から連結解除位置に回動することにより、被連結部材との係合が解除され、２つの連結対象間の連結が解除されるときに、この解除動作に対して係止部材が邪魔になるのを回避でき、解除動作を円滑に実行することができる。

本発明において、第１平面は、連結部材（連結ピン１３）の延在方向に延びる第１直線と直交するように構成されていることが好ましい。

この連結装置によれば、連結部材の当接部位は、連結部材の係合部位に対して、連結部材の延在方向に延びる第１直線と直交する第１平面の反対側に配置されているので、２つの連結対象間の連結が解除されるときに、この解除動作に対して係止部材が邪魔になるのを確実に回避でき、解除動作を円滑かつ確実に実行することができる。

本発明において、連結部材（連結ピン１３）は、被連結部材（連結板３ａ）と係合していないときに、自重により連結位置に位置するように構成されていることが好ましい。

この連結装置によれば、連結部材は、被連結部材と係合していないときに、自重により連結位置に位置するように構成されているので、連結部材は、連結位置から連結解除位置に回動し、被連結部材との係合が解除された以降、自重により連結解除位置から回動して連結位置に復帰することになる。その結果、連結部材を、連結解除位置から連結位置に復帰させるための部材が不要になることで、その分、製造コストを削減することができる。

本発明において、連結部材（連結ピン１３）が連結位置にありかつ係止部材（ロックアーム２２）が係止位置にあるときに、連結部材（連結ピン１３）と反対側から係止部材（ロックアーム２２）に当接する固定の当接部材をさらに備えることが好ましい。

この連結装置によれば、連結部材が連結位置にありかつ係止部材が係止位置にあるときに、固定の当接部材が連結部材と反対側から係止部材に当接するので、連結部材から係止部材に荷重が作用したときに、この当接部材によってその荷重を支持することができる。それにより、連結部材からの荷重を係止部材のみで支持する場合と比べて、連結装置の強度及び耐久性を向上させることができる。

本発明において、係止部材（ロックアーム２２）は、連結位置にあるときの連結部材（連結ピン１３）の延在方向に延びる第２直線と所定の第１軸線とに対して平行な第２平面に沿って所定の第２軸線回りに回動することにより、係止位置と係止解除位置との間で移動し、駆動要素は、係止部材（ロックアーム２２）が係止位置にあるときに連結部材（連結ピン１３）と当接する係止部材（ロックアーム２２）の第１部位に対して、所定の第２軸線が位置しかつ第２直線と平行な第３平面の反対側における係止部材（ロックアーム２２）の第２部位を駆動可能に構成されていることが好ましい。

この連結装置によれば、駆動要素によって係止位置と係止解除位置との間で移動するように係止部材が駆動された場合、係止部材は、連結位置にあるときの連結部材の延在方向に延びる直線と所定の第１軸線とに対して平行な第２平面に沿って、所定の第２軸線回りに回動する。そのように係止部材が回動する際、駆動要素は、係止部材が連結部材と当接する係止部材の第１部位に対して、所定の第２軸線が位置しかつ第２直線と平行な第３平面の反対側における係止部材の第２部位を駆動可能に構成されているので、駆動要素により、連結部材が連結位置と連結解除位置との間で回動するときの回動面から所定の第２軸を間にして係止部材の延在方向に離間した第２部位を駆動することができる。したがって、連結部材の回動動作に対して駆動要素が邪魔になるのを回避でき、連結部材による連結解除動作を円滑に実行することができる（なお、本明細書における「平面に沿って回動する」ことは、平面と平行に回動することに限らず、平面に対して若干傾いた角度で回動することを含む）。

本発明において、駆動要素は、エネルギ供給により係止部材（ロックアーム２２）を駆動するとともに、エネルギの非供給時には、手動操作により係止部材（ロックアーム２２）を駆動可能な駆動装置（アクチュエータ２３）で構成されていることが好ましい。

この連結装置によれば、駆動要素がエネルギの供給により係止部材を駆動するとともに、エネルギの非供給時には、手動操作により係止部材を駆動可能な駆動装置で構成されているので、エネルギの供給時には、２つの連結対象間の連結を自動的に解除できるとともに、エネルギの非供給時でも、駆動装置を手動操作することにより２つの連結対象間の連結を解除することができる。その結果、利便性をさらに向上させることができる。

本発明は、以上のいずれかの連結装置を備えた一方の連結対象としての牽引車２であることが好ましい。

この牽引車によれば、牽引車を１回だけ移動させることで、他方の連結対象との間の連結を容易に解除することができ、それにより、高い利便性を備えた牽引車を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る連結装置及びこれを適用した牽引車などの構成を示す図である。 連結装置及び牽引車の構成を示す斜視図である。 連結装置の構成を示す斜視図である。 連結装置を牽引車の後ろ側から見た図である。 連結装置を平面視した図である。 連結装置の左側面図である。 ロック機構のロック解除動作を示す図である。 連結装置及び連結板の構成を示す斜視図である。 連結板と連結ピンが互いに当接し始める状態を示す図である。 連結ピンが連結板の長孔に嵌合する直前の状態を示す図である。 牽引車が台車を牽引しているときの連結装置の状態を示す図である。 連結ピンと連結板の嵌合が解除された直後の状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る連結装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の連結装置１は、牽引車２と台車３との間を連結するとともに、この連結を解除するためのものである。この図１は、牽引車２及び台車３が水平な床面上に位置している状態を示している。

なお、以下の説明では、便宜上、図１の牽引車２の前側（図中の左側）を「前」、後ろ側を「後ろ」、左側（図１の手前側）を「左」、右側を「右」とそれぞれいう。また、図１の鉛直方向及び水平方向をそれぞれ「鉛直方向」及び「水平方向」という。

この牽引車２は、車載コントローラを内蔵した無人牽引車タイプのものであり、図示しない主コントローラからの指令信号が車載コントローラに入力されることによって、牽引車２の自動走行状態や連結装置１の連結解除時の動作などが制御される。

また、台車３の前端部には、連結板３ａが設けられており（図５，８参照）、この連結板３ａは、その前縁が平面的に半円形の金属（例えばステンレス）板で構成されている。この連結板３ａには、その前縁に対して所定間隔を存する位置に楕円形の長孔３ｂが形成されており、後述するように、連結装置１の連結ピン１３がこの連結板３ａの長孔３ｂに嵌合することによって、牽引車２と台車３は互いに連結される。牽引車２は、このように連結された台車３を牽引しながら自動走行する。

なお、本実施形態では、牽引車２が一方の連結対象に、台車３が他方の連結対象に、連結ピン１３が連結部材に、連結板３ａが被連結部材にそれぞれ相当する。

この連結装置１は、図１及び図２に示すように、牽引車２の後端部に設けられ、連結装置１の動作部分を保護するためのカバー１０を備えている。このカバー１０は、図３に示すように、底部が開口したほぼ矩形の合成樹脂製のものであり、天板部１０ａ及び側壁部１０ｂを備えている。

この天板部１０ａの所定部位には、押圧部１０ｃが設けられており、この押圧部１０ｃは、後述するアクチュエータ２３の駆動軸２３ｂ（図４参照）の上端部に機械的に連結されている。後述するように、アクチュエータ２３のソレノイドが非励磁状態にあるときに、この押圧部１０ｃを指で下方に押圧することによって、駆動軸２３ｂを下方に押し下げ、ロックアーム２２を図７に示すロック解除位置まで回動させることができる。

また、側壁部１０ｂの後壁の下端部には、矩形の切欠き１０ｄが形成されている。この切欠き１０ｄにより、後述するように、連結ピン１３が回動する際、側壁部１０ｂが連結ピン１３に干渉するのを回避することができる。

次に、図４〜６を参照しながら、連結装置１の構成について説明する。なお、図４〜６では、理解の容易化のために、カバー１０を省略した状態の連結装置１の構成が示されており、この点は、後述する図７〜１２などにおいても同様である。

図４〜６に示すように、連結装置１は、ベース１１、支持部材１２、連結ピン１３、回動軸１４、左右一対のガイド板１５，１５、下ガイド板１６及びロック機構２０などを備えている。

このベース１１は、金属（例えばステンレス）製の板状の部材であり、左右の壁部１１ａ，１１ｂと、これらの間に延びる中央壁部１１ｃとを一体に備えている。左右の壁部１１ａ，１１ｂは、４つのボルト３０を介して、牽引車２の車体に取り付けられており、それにより、ベース１１は、牽引車２が水平な床面上に位置するときには、ほぼ鉛直面に沿う状態で牽引車２に固定されている。

また、支持部材１２は、金属（例えばステンレス）製の板状の部材であり、一対のアーム部１２ａ，１２ａと、これらのアーム部１２ａ，１２ａの前側の下端部間に延びる取付部１２ｂを備えている。この取付部１２ｂは、板状の平面形状を有し、２つのボルト３１，３１を介して、ベース１１の中央壁部１１ｃの上端面に固定されている。このボルト３１は、例えば、六角穴付きボルトで構成されており、この点は後述するボルト３２〜３５においても同様である。

さらに、一対のアーム部１２ａ，１２ａは、互いに面対称に配置されており、アーム部１２ａ，１２ａの各々は、断面Ｊ字状に形成され、鉛直面に沿って前後方向に延びる壁部と、この壁部の下端から内側に湾曲して延びる下端部とを一体に備えている。アーム部１２ａ，１２ａの壁部の後端部には、左右方向に貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔には、前述した回動軸１４が嵌合している。

一方、前述した連結ピン１３は、金属（例えばステンレス）製の部材であり、連結部１３ａ及び軸受部１３ｂを一体に備えている。この連結部１３ａは、円柱状に形成され、その下端部の前側及び上端部の前側が斜めに切り欠かれている（図６参照）。

後述するように、連結解除時、この連結部１３ａの下端部の切欠きにより、連結ピン１３を連結板３ａから円滑に外すことができる。また、連結部１３ａの上端部の切欠きにより、連結ピン１３を、後述するストッパ２４と干渉し合うことなく、連結板３ａとの嵌合が外れる位置（図１２参照）まで円滑に回動させることができる。さらに、連結部１３ａの上端部の切欠きは、後述するロックアーム２２がロック解除位置からロック位置に向かって回動する際、ロックアーム２２がロック位置まで確実に到達するように、ロックアーム２２の軌道を案内するガイドとしての機能も備えている。

さらに、連結部１３ａの直径は、前述した連結板３ａの長孔３ｂの前後方向及び左右方向のサイズよりも小さくなっており、それにより、連結ピン１３と連結板３ａが互いに連結された状態では、連結ピン１３の連結部１３ａは、連結板３ａの長孔３ｂと遊嵌状態で嵌合する。また、軸受部１３ｂは、矩形状で、連結部１３ａの上側の所定部位に一体に設けられており、その内部には、左右方向に貫通する軸受孔（図示せず）が形成されている。

一方、回動軸１４は、金属（例えばステンレス）製の丸棒状のものであり、左右の両端部が、軸受部１３ｂの軸受孔及びアーム部１２ａ，１２ａの上述した貫通孔を通って、アーム部１２ａ，１２ａの外側まで延びているとともに、スナップリング１４ａ，１４ａによって抜け止め状態でアーム部１２ａ，１２ａに取り付けられている。

また、軸受部１３ｂとアーム部１２ａ，１２ａとの間には、スペーサ１４ｂ，１４ｂが設けられている。これらのスペーサ１４ｂ，１４ｂは、中空の円環状に形成されており、回動軸１４は、スペーサ１４ｂ，１４ｂの内孔を通って左右方向に延びている。以上の構成により、連結ピン１３は、回動軸１４の中心軸（第１軸）の軸線回りに、図１０に示す連結可能位置と、図６に示す原点位置と、図１２に示す連結解除位置との間で回動自在であるとともに、その回動中の軌道が、スペーサ１４ｂ，１４ｂによって鉛直面に沿うように保持される。

また、牽引車２が水平な床面上に位置するときには、連結ピン１３は、自重により鉛直軸線に沿う状態となり、図６に示す原点位置に位置する。この原点位置は、後述する図１１の連結位置と同一である。なお、本実施形態では、回動軸１４の中心軸線が位置する水平面が第１平面に相当し、第１平面に直交し、連結部材の延在方向に延びる直線が第１直線に相当する。

一方、前述した左右のガイド板１５，１５は、連結動作時に、連結板３ａと連結ピン１３が確実に嵌合するように、連結板３ａを案内するものであり、互いに面対称に配置されている。ガイド板１５，１５の各々は、金属（例えばステンレス）板で構成され、側壁部１５ａ及び斜め壁部１５ｂを備えている。

この側壁部１５ａは、鉛直面に沿って前後方向に延びており、その上端部は、２つのボルト３２，３２を介して、アーム部１２ａに固定されている。左右のガイド板１５，１５の側壁部１５ａ，１５ａ間の間隔は、連結板３ａの横幅よりも所定値分、広く構成されている（図５参照）。

また、斜め壁部１５ｂは、その上端の高さが側壁部１５ａよりも低く形成され、側壁部１５ａの後端部から斜め外方に延びている。それにより、左右のガイド板１５，１５の斜め壁部１５ｂ，１５ｂ間の間隔は、後方に向かうほど、より広くなるように構成されている。言い換えれば、斜め壁部１５ｂ，１５ｂ間の間隔は、前方に向かうほど、より狭くなるように構成されている。

以上のガイド板１５，１５の構成により、連結動作時、牽引車２の移動によって連結板３ａが連結ピン１３側に相対的に移動する際、両者が左右方向にずれた位置関係にあるときでも、連結板３ａは、左右のガイド板１５，１５によって案内されながら、連結ピン１３と嵌合し始める位置（図１０参照）まで確実に到達する。それにより、連結ピン１３と連結板３ａを互いに連結することができる。

一方、前述した下ガイド板１６は、左右のガイド板１５，１５と同様に、連結動作時、連結板３ａと連結ピン１３が嵌合するように連結板３ａを案内するものであり、金属（例えばステンレス）板で構成されている。下ガイド板１６は、前壁部１６ａ及び下案内壁部１６ｂを一体に備えており、この前壁部１６ａは、上下方向に延び、２つのボルト３３，３３を介して、ベース１１に固定されている。

また、下案内壁部１６ｂは、前壁部１６ａの下端から後方に水平に延びているとともに、その先端部が斜め下りに形成されている。この構成により、例えば、連結動作時、連結板３ａが斜め下がりの姿勢にある場合でも、連結板３ａを連結ピン１３と確実に嵌合するように案内することができる。

さらに、下案内壁部１６ｂの中央部は、後端から前方に向かって切欠き１６ｃが形成されており、この切欠き１６ｃの左右の幅は、連結ピン１３の連結部１３ａの直径よりも大きく構成されている。連結ピン１３の回動時、連結ピン１３は、この切欠き１６ｃ内を通過するようになっており、それにより、下案内壁部１６ｂが連結ピン１３に干渉するのを回避することができる。

次に、前述したロック機構２０について説明する。このロック機構２０は、後述するように、連結ピン１３と連結板３ａが互いに嵌合しているときに、連結ピン１３を図１１に示す状態に保持するためのものである。

ロック機構２０は、取付板２１、ロックアーム２２、アクチュエータ２３及びストッパ２４などで構成されている。この取付板２１は、金属（例えばステンレス）板で構成され、ベース１１に対して平行に配置されているとともに、２つのボルト３４，３４及び２つの支柱２１ａ，２１ａを介してベース１１に固定されている。

また、ロックアーム２２は、金属（例えばステンレス）製の四角柱状の部材であり、回動軸部材２２ａを介して、取付板２１に取り付けられている。この回動軸部材２２ａは、六角穴付きボルトと、中空円筒状のスペーサを組み合わせて構成されている。ロックアーム２２は、その所定部位には、前後方向に貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、回動軸部材２２ａはこの貫通孔に嵌合している。

以上の構成により、ロックアーム２２は、回動軸部材２２ａの中心軸（第２軸）の軸線回りに回動自在になっており、その回動時の軌道は、連結ピン１３の回動軸線が位置する鉛直面に沿う状態となる。ロックアーム２２は、後述するように、アクチュエータ２３によって駆動されることにより、図４に示すロック位置と図７に示すロック解除位置との間で回動する。

このロック機構２０では、ロックアーム２２がロック位置にある場合、ロックアーム２２は、自重によりその下面が支持部材１２のアーム部１２ａの上端面に当接した状態となり、アーム部１２ａによってロック位置に保持される。さらに、ロックアーム２２がロック位置にある場合、ロックアーム２２の前面がストッパ２４に当接した状態となるので、連結ピン１３が図６に示す原点位置にあるときには、連結ピン１３の上端部がロックアーム２２の後面に当接することによって、連結ピン１３は、図６の反時計回りに回動できない状態に保持される。また、図７に示すように、ロックアーム２２がロック位置からロック解除位置まで同図の時計回りに回動したときには、ロックアーム２２の下面がストッパ軸２５に当接し、それ以上の回動が阻止される。

一方、アクチュエータ２３は、ソレノイド（図示せず）を駆動源とする電磁式のものであり、本体部２３ａ、駆動軸２３ｂ及びコイルばね２３ｃを備えている。この本体部２３ａは、４つのボルト３５を介して、取付板２１に固定されている。

また、駆動軸２３ｂは、図４に示す原点位置と図７に示す駆動位置との間で上下方向に摺動自在に設けられており、ソレノイドが非励磁状態にあるときには、コイルばね２３ｃの付勢力により、ロックアーム２２の上面に当接しながら、原点位置に保持される。その状態では、ロックアーム２２は、自重によりロック位置に保持される。一方、ソレノイドが励磁されたときには、駆動軸２３ｂは、コイルばね２３ｃの付勢力に抗しながら原点位置から駆動位置まで突出し、それに伴い、ロックアーム２２をロック位置からロック解除位置まで回動させる。

アクチュエータ２３は、車載コントローラに電気的に接続されており、車載コントローラからの駆動信号の供給及び供給停止によって、ソレノイドが励磁状態と非励磁状態とに切り換えられる。なお、以下の説明では、ソレノイドが励磁状態／非励磁状態になることを「アクチュエータ２３がオン／オフされる」という。また、連結装置１には、ロックアーム２２がロック位置にあるか否かと、ロック解除位置にあるか否かを検出する２つのセンサ（図示せず）が設けられている。

なお、本実施形態では、ロックアーム２２が係止部材に、アクチュエータ２３が駆動要素及び駆動装置に、連結ピン１３の回動軸線が位置する鉛直面が第２平面に、この鉛直面と直交する鉛直面が第３平面にそれぞれ相当する。また、ロックアーム２２の連結ピン１３との当接部位が第１部位に相当し、ロックアーム２２の駆動軸２３ｂとの当接部位が第２部位に相当する。

一方、前述したストッパ２４は、前後方向に延びる金属（例えばステンレス）製の板状の部材であり、前述した２つのボルト３２，３２を介して、前述した左アーム１２ａの右側面に固定されている。

このストッパ２４は、ロックアーム２２がロック位置にあり、かつ連結ピン１３からの荷重がロックアーム２２に作用しているときには、その荷重を支持する。このストッパ２４の前側の上端部には、調整ねじ２４ａが設けられており、この調整ねじ２４ａにより、ストッパ２４と連結ピン１３との間隔が調整される。

言い換えれば、調整ねじ２４ａにより、ロックアーム２２がロック位置にあるときのロックアーム２２とストッパ２４との隙間（遊び）を調整できるので、この隙間が経年変化などによって広がったときでも、その隙間を狭めるように調整でき、それにより、牽引車２による台車３の牽引を開始したときの衝撃を低減することができる。

次に、図９〜１２を参照しながら、以上のように構成された連結装置１による牽引車２と台車３の連結動作及び連結解除動作について説明する。まず、牽引車２と台車３が互いに連結されていないときに、両者を連結させるように、指令信号が主コントローラから車載コントローラに入力されると、車載コントローラは、センサの検出信号に基づき、ロックアーム２２がロック位置にあるか否かを判定し、ロックアーム２２がロック位置にあるときには、牽引車２を台車３側に低速走行させる。

この牽引車２の台車３側への低速走行に伴い、連結装置１の連結ピン１３が図９に示す位置で連結板３ａに当接し始めると、連結ピン１３は、連結板３ａに押され、回動軸１４の軸心を中心として図中の時計回りに回動し始める。なお、以下の説明では、図９〜図１２における時計回り及び反時計回りを単に「時計回り」及び「反時計回り」という。

そして、牽引車２が台車３側にさらに移動すると、連結板３ａは、左右のガイド板１５，１５及び下ガイド板１６によって案内されながら、左右のガイド板１５，１５間に相対的に移動し、連結ピン１３を押しながらこれを時計回りに回動させる。そして、連結ピン１３が図１０に示す連結可能位置まで回動している状態で、連結板３ａと連結ピン１３とが、連結ピン１３の下端部が連結板３ａの上面から外れ、長孔３ｂ内に移動する位置関係になったときに、連結ピン１３が、反時計回りに回動し、連結板３ａの長孔３ｂに嵌合する。それにより、連結ピン１３と連結板３ａが互いに連結され、牽引車２と台車３が互いに連結された状態となる。

このように、牽引車２と台車３が互いに連結されている状態で、主コントローラからの指令信号により、牽引車２が台車３の牽引を開始すると、図１１に示すように、連結ピン１３が連結板３ａの長孔３ｂの縁部に当接し、台車３側の慣性質量が荷重として連結ピン１３に作用する。その結果、回転軸１４の軸心を回転中心とするモーメントが連結ピン１３に発生し、それに起因して、連結ピン１３とロックアーム２２との当接部位に荷重（圧縮荷重）が作用する。

その際、連結ピン１３とロックアーム２２との当接部位は、連結ピン１３の連結板３ａとの当接部位と比べて、回転中心からの作用点の距離が短いので、台車３側の慣性質量に起因する荷重よりも大きい荷重がロックアーム２２に作用することになる。これに対して、ストッパ２４が連結ピン１３と反対側からロックアーム２２に当接しているので、そのような大きい荷重をストッパ２４によって支持することができ、ロックアーム２２に過大な荷重が作用するのを回避することができる。それにより、連結ピン１３からの荷重をロックアーム２２のみで支持する場合と比べて、連結装置１の強度及び耐久性を向上させることができる。

また、牽引車２と台車３が互いに連結されている状態で、この連結を解除する指令信号が主コントローラから車載コントローラに入力された場合、車載コントローラは、ロック機構２０のアクチュエータ２３をオンすることにより、ロックアーム２２を図１１に示すロック位置から図１２（又は図７）に示すロック解除位置に回動させる。そして、センサの検出信号に基づき、ロックアーム２２がロック解除位置に回動したことを検出したときに、車載コントローラは、牽引車２を台車３から離れるように低速走行させる。

それに伴い、連結ピン１３は、反時計回りに回動しながら、連結板３ａの長孔３ｂから抜け出し、図１２に示す連結解除位置まで回動した姿勢になっている状態で、連結ピン１３の下端部が連結板３ａの上面から外れたときに、連結ピン１３は、自重により時計回りに回動し、図６に示す原点位置に復帰する。

このように、本実施形態の連結装置１によれば、牽引車２と台車３の連結動作及び連結解除動作を自動的に実行することができる。これに加えて、以下に述べるように、手動でも連結動作及び連結解除動作を実行することできる。

まず、連結時には、人力などで台車３及び牽引車２の一方を他方に近づくように相対移動させ、図９に示す位置で連結ピン１３と連結板３ａを互いに当接させた後、連結ピン１３を図１０に示す連結可能位置まで回動させる。そして、連結ピン１３が連結板３ａの長孔３ｂ内に嵌合する位置まで、台車３及び牽引車２の一方を他方側に移動させることによって、両者を互いに連結することができる。

さらに、連結解除時には、前述したカバー１０の押圧部１０ｃを指で押圧し、アクチュエータ２３の駆動軸２３ｂを、コイルばね２３ｃの付勢力に抗しながら、図４に示す原点位置から図７に示す駆動位置まで押し下げることで、ロックアーム２２を図４に示すロック位置から図７に示すロック解除位置まで回動させる。その状態で、牽引車２及び台車３の一方を他方から離れるように人力などで移動させることにより、両者の連結を解除することができる。

このように、牽引車２と台車３の連結動作及び連結解除動作を自動的に実行することができるとともに、手動でも連結動作及び連結解除動作を実行することできる。それにより、利便性を向上させることができる。

また、牽引車２の１回の移動のみによって、牽引車２と台車３との間の連結を容易に解除することができ、それにより、利便性をさらに向上させることができる。また、連結ピン１３が図１１に示す連結位置にあるときにロックアーム２２が当接する連結ピン１３の当接部位（第３部位）は、連結板３ａが当接する当接部位（第４部位）に対して、回動軸１４の中心軸線が位置する水平面の反対側に配置されているので、連結を解除するために、連結板３ａが図１１に示す位置から図１２に示す位置まで相対移動するときに、この連結板３ａの相対移動に対して、ロックアーム２２が邪魔になるのを回避でき、連結解除動作を円滑に実行することができる。

また、連結ピン１３は、連結板３ａと嵌合又は係合していないときに、自重により図６の連結位置に位置するように構成されているので、連結ピン１３は、図１２に示す連結解除位置に回動し、連結板３ａとの係合が解除された以降、自重により連結解除位置から回動して連結位置に復帰することになる。その結果、連結ピン１３を、連結解除位置から連結位置に復帰させるための部材が不要になることで、その分、製造コストを削減することができる。

これに加えて、アクチュエータ２３によって駆動されるロックアーム２２の部位（第２部位）は、連結ピン１３との当接部位（第１部位）に対して、ロックアーム２２の長手方向におけるロックアーム２２の回動軸線の反対側に位置しているので、連結ピン１３の回動動作に対してアクチュエータ２３が邪魔になるのを回避できる。

なお、実施形態は、２つの連結対象として、牽引車２及び台車３を用いた例であるが、本発明の２つの連結対象はこれらに限らず、連結装置によって連結・連結解除されるものであればよい。例えば、２つの連結対象として、有人牽引車及び台車を用いてもよい。

また、実施形態は、被連結部材として、長孔を有する連結バーを用いた例であるが、本発明の被連結部材はこれに限らず、連結部材と係合可能なものであればよい。例えば、被連結部材として、Ｕ字状又はＪ字状のフックやチェーンなどを用いてもよい。

さらに、実施形態は、連結部材として、連結ピン１３を用いた例であるが、本発明の連結部材はこれに限らず、２つの連結対象の他方の被連結部材と係合することにより２つの連結対象間を連結する連結位置と、２つの連結対象間の相対移動に伴う被連結部材の相対移動よって被連結部材との係合が解除されることにより２つの連結対象間の連結が解除される連結解除位置との間で所定の第１軸線回りに回動するものであればよい。例えば、板状又は角柱状の連結部材や、前後方向に屈曲した形状の連結部材を用いてもよい。

一方、実施形態は、係止部材として、ロックアーム２２を用いた例であるが、本発明の係止部材はこれに限らず、連結位置にある連結部材に当接し、連結部材が連結位置から連結解除位置側に回動不能になるように連結部材を連結位置に係止する係止位置と、連結部材との当接が解除されることにより、連結部材の連結位置への係止を解除する係止解除位置との間で移動可能なものであればよい。例えば、係止部材として、係止位置と係止解除位置との間で鉛直軸線回りに回動する部材や、直線移動により係止位置と係止解除位置との間で移動する部材を用いてもよい。

また、実施形態は、駆動要素として、アクチュエータ２３を用いた例であるが、本発明の駆動要素はこれに限らず、係止部材が係止位置と係止解除位置との間で移動するように、係止部材を駆動可能なものであればよい。例えば、駆動要素として、電動機を備えたアクチュエータを用いてもよく、その場合には、電力がエネルギに相当する。また、油圧式のアクチュエータを駆動要素として用いてもよく、その場合には、油圧がエネルギに相当する。さらに、駆動要素として、アクチュエータ２３を省略して、手動操作のみにより係止部材を駆動可能な駆動部材を用いてもよい。

さらに、実施形態は、図１１に示す位置を連結部材の連結位置とした例であるが、本発明の連結位置はこれに限らず、被連結部材と係合することにより２つの連結対象を連結できる位置であればよい。例えば、連結部材としての連結ピン１３が図１０に示す位置から図１１に示す位置まで回動するときの途中の位置で、連結板３ａの長孔３ｂに嵌合している位置を連結位置としてもよく、その場合には、その連結位置において、係止位置にある係止部材が連結部材に当接しているように構成すればよい。

一方、実施形態の連結装置１において、左右のガイド板１５，１５を省略したり、下ガイド板１６を省略したりしてもよい。

また、実施形態の連結装置１を上下逆様に配置してもよく、その場合には、ばねの付勢力などにより、連結ピン１３が原点位置に、ロックアーム２２がロック位置にそれぞれ保持されるように構成すればよい。

１ 連結装置
２ 牽引車（一方の連結対象）
３ 台車（他方の連結対象）
３ａ 連結板（被連結部材）
１３ 連結ピン（連結部材）
２２ ロックアーム（係止部材）
２３ アクチュエータ（駆動要素、駆動装置）

Claims (8)

1. ２つの連結対象の一方に設けられ、当該２つの連結対象間を連結するとともに、当該連結を解除する連結装置であって、
   前記２つの連結対象の他方の被連結部材と係合することにより前記２つの連結対象間を連結する連結位置と、前記２つの連結対象間の相対移動に伴う前記被連結部材の相対移動よって前記被連結部材との係合が解除されることにより前記２つの連結対象間の連結が解除される連結解除位置との間で所定の第１軸線回りに回動自在に設けられた連結部材と、
   前記連結位置にある前記連結部材に当接し、当該連結部材が前記連結位置から前記連結解除位置側に回動不能になるように当該連結部材を前記連結位置に係止する係止位置と、当該連結部材との当接が解除されることにより、当該連結部材の前記連結位置への係止を解除する係止解除位置との間で移動可能な係止部材と、
   当該係止部材が前記係止位置と前記係止解除位置との間で移動するように、当該係止部材を駆動可能な駆動要素と、
   を備えることを特徴とする連結装置。
2. 前記連結部材が前記連結位置にあるときに前記係止部材が当接する前記連結部材の当接部位は、前記被連結部材が係合する前記連結部材の係合部位に対して、前記所定の第１軸線が位置する第１平面の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
3. 前記第１平面は、前記連結部材の延在方向に延びる第１直線と直交するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の連結装置。
4. 前記連結部材は、前記被連結部材と係合していないときに、自重により前記連結位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の連結装置。
5. 前記連結部材が前記連結位置にありかつ前記係止部材が前記係止位置にあるときに、前記連結部材と反対側から前記係止部材に当接する固定の当接部材をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の連結装置。
6. 前記係止部材は、前記連結位置にあるときの前記連結部材の延在方向に延びる第２直線と前記所定の第１軸線とに対して平行な第２平面に沿って所定の第２軸線回りに回動することにより、前記係止位置と前記係止解除位置との間で移動し、
   前記駆動要素は、前記係止部材が前記係止位置にあるときに前記連結部材と当接する前記係止部材の第１部位に対して、前記所定の第２軸線が位置しかつ前記第２直線と平行な第３平面の反対側における前記係止部材の第２部位を駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の連結装置。
7. 前記駆動要素は、エネルギ供給により前記係止部材を駆動するとともに、エネルギの非供給時には、手動操作により前記係止部材を駆動可能な駆動装置で構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の連結装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の連結装置を備えた前記一方の連結対象としての牽引車。