JP3342554B2 - 空電併用連結器の自動解結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両に装備される
空電併用連結器の自動解結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、鉄道車両の連結に際しては、互い
の車両を機械的に連結する機械的な連結、互いの空気経
路を接続する空気接続および互いの電気経路を接続する
電気接続が必要であり、これらの連結、接続機能を一体
的に備える空電併用連結器が使用されている。

【０００３】また、例えば旅客列車の場合、２〜４両程
度の車両を連結して一編成の列車として運行している
が、例えば朝夕などの乗客数が多い時間帯等では２編成
以上の列車を編成併合して一列車として運行し、乗客数
が比較的少なくなる昼間には併合を解除して少両編成で
運行することが行われている。従って、例えば編成併合
の解除に伴う列車同士の切り離し作業は、一日に何回も
行われることになる。

【０００４】従来、例えば編成併合の解除に際して空電
併用連結器の解結を自動的に行うものとして、図２に例
示する構成の自動解結装置１００が使用されていた。周
知のようにこの自動解結装置１００は空気管開閉器１０
２と電気開放器１０４とを一体的に組み付けた構造とな
っている。空気管開閉器１０２には、解放電磁弁１０６
および連結電磁弁１０８を介して操作される切換シリン
ダ１１０を備えており、この切換シリンダ１１０のピス
トン１１２の往復移動に応じて回転駆動されるカム軸１
１４を介して空気弁１１６、１１８を駆動し、空気管１
２０の開閉および錠解放シリンダ１２２への圧力空気の
給排を操作している。また電気開放器１０４自体は開閉
作動のための駆動機構を備えておらず、継手１２４を介
して機械的に連結されている切換シリンダ１１０のピス
トン１１２によって開閉駆動される構造であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動解結装置は、上記のように空気管開閉器と電気開放
器とが切換シリンダを介して機械的に連結された一体構
造であるため大型であり、艤装スペースの小さい車両で
は装備が困難となる等、艤装に際しての自由度が小さか
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
になされた本発明の空電併用連結器の自動解結装置は、
車両を機械的に連結するための機械的連結部、空気経路
を接続するための空気接続部、電気経路を接続するため
の電気接続部および上記機械的連結部の錠機構を解錠駆
動する錠解放シリンダを有する空電併用連結器の自動解
結装置であって、解結操作時には上記空気経路と上記空
気接続部との連通を遮断し上記電気経路と上記電気接続
部との通電を遮断すると共に上記錠解放シリンダへ圧力
空気を供給して上記錠機構を解錠する空電併用連結器の
自動解結装置において、圧力空気によって駆動されて開
放位置と閉鎖位置とに切換わることにより上記空気経路
と上記空気接続部との連通を通断する開閉バルブと、連
結、運転及び解放の３ポジションに切り換え操作可能な
操作スイッチと、 上記開閉バルブへの圧力空気の給排経
路を、上記開閉バルブを開放変位させる経路とする第１
位置、上記開閉バルブへの圧力空気の給排を停止させる
第２位置及び上記開閉バルブへの圧力空気の給排経路
を、上記開閉バルブを閉鎖変位させる経路とする第３位
置に切換わる３位置電磁弁と、 上記操作スイッチのポジ
ションが連結にされると上記３位置電磁弁を第１位置に
させ、上記操作スイッチのポジションが運転にされると
上記３位置電磁弁を第２位置にさせ、上記操作スイッチ
のポジションが解放にされると上記３位置電磁弁を第３
位置にさせる励磁電力供給回路と、上記開閉バルブが開
放位置から閉鎖位置へ変位した際に閉鎖信号を出力し上
記開閉バルブが閉鎖位置から開放位置に変位した際に開
放信号を出力するバルブ位置信号出力手段と、上記閉鎖
信号に基づいて上記開閉バルブが閉鎖位置へ変位したこ
とを検知した際に上記電気経路と上記電気接続部との通
電を遮断し上記開放信号に基づいて上記開閉バルブが開
放位置へ変位したことを検知した際に上記電気経路と上
記電気接続部との通電を接続する電気経路通断手段とを
設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成の空電併用連結器の自動解結装置にお
いて車両の連結を解放する際には、操作スイッチのポジ
ションを解放に切り換えると、励磁電力供給回路が３位
置電磁弁を第３位置にさせる。３位置電磁弁が第３位置
になると開閉バルブが開放位置から閉鎖位置へ切換わ
り、空気経路と空気接続部との連通を遮断する。この開
閉バルブの変位により、バルブ位置信号出力手段が閉鎖
信号を出力する。電気経路通断手段は、この閉鎖信号に
基づいて開閉バルブが閉鎖位置へ変位したことを検知す
ると、電気経路と電気接続部との通電を遮断する。こう
して空気経路および電気経路が遮断されると、自動解結
装置は、錠解放シリンダへ圧力空気を供給して機械的連
結部の錠機構を解錠駆動する。錠機構の解錠により車両
は機械的な連結状態から解放される。

【０００８】また車両を連結する際には、従来と同様
に、互いの空電併用連結器を介して車両を機械的に連結
すると共に互いの車両の空気接続部および電気接続部を
接合する。この後、操作スイッチのポジションを連結に
切り換えると、励磁電力供給回路が３位置電磁弁を第１
位置にさせる。３位置電磁弁が第１位置になると開閉バ
ルブが開放位置へ切換わり、空気経路と空気接続部と連
通させる。これにより両車両の空気経路は連通される。
この開閉バルブの変位により、バルブ位置信号出力手段
が開放信号を出力する。電気経路通断手段は、この開放
信号に基づいて開閉バルブが開放位置へ変位したことを
検知すると、電気経路と電気接続部との通電を接続す
る。これにより両車両の電気経路は互いに接続状態とな
る。

【０００９】このように、本発明の空電併用連結器の自
動解結装置では、空気経路と空気接続部との連通を通断
する開閉バルブの変位に応じて出力される電気信号（閉
鎖信号および開放信号）に基づいて、電気経路通断手段
が電気経路と電気接続部との通電を断続する。したがっ
て、空気経路を遮断するための開閉バルブと電気経路を
遮断するための電気経路通断手段とを機械的に結合する
必要はなく、艤装に際しての自由度が大きくなり、艤装
スペースの小さい車両でも装備可能となる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図１にお
いて左端に示すのは、錠機構（図示略）を備えた機械的
連結部１０、空気接続部１２、複数のコンタクトピンを
備えた電気接続部１４および錠解放シリンダ１６を有す
る周知構造の密着式空電併用連結器１８である。これら
密着式空電併用連結器１８を構成する各部のうち、空気
接続部１２はゴムホース２０ａを介して主空気管２２に
接続されており、錠解放シリンダ１６はゴムホース２０
ｂを介して解錠用空気管２４に接続されている。また電
気接続部１４には周知のジャンパケーブル２６が接続さ
れている。

【００１１】主空気管２２は、本発明の開閉バルブとし
てのボールバルブ２８および側穴付きの締切コック３０
を介して圧力空気のメインリザーバタンク（図示略）に
接続されている。このため、ボールバルブ２８および締
切コック３０を開放とした際には、メインリザーバタン
クと空気接続部１２とが連通状態となり、ボールバルブ
２８または締切コック３０を閉鎖（締切）した際には、
メインリザーバタンクと空気接続部１２との連通は遮断
される。なお、締切コック３０を締切った場合、締切コ
ック３０の下流側（ボールバルブ２８側）が排気される
が、この締切コック３０は、通常は開放となっている。

【００１２】ボールバルブ２８は、圧力空気の給排に応
じて内蔵するボール弁体（図示略）を回転駆動する駆動
部３２を備えており、給排ポートＡ側に圧力空気が供給
され給排ポートＢ側が排気されるとボールバルブ２８は
開放され、給排ポートＢ側に圧力空気が供給され給排ポ
ートＡ側が排気されるとボールバルブ２８は閉鎖され
る。また給排ポートＡ、給排ポートＢのいずれにも加圧
空気が供給されない状態では、ボールバルブ２８は変位
しない。さらにボールバルブ２８には、本発明のバルブ
位置信号出力手段としての連結スイッチ３４および解放
スイッチ３６を備えている。連結スイッチ３４は、ボー
ルバルブ２８が閉鎖位置から開放位置へ変位した際にオ
ンとなって開放信号を出力し、開放位置から閉鎖位置へ
変位した際にはオフとなる。他方解放スイッチ３６は、
ボールバルブ２８が開放位置から閉鎖位置に変位した際
にオンとなって閉鎖信号を出力し、閉鎖位置から開放位
置へ変位した際にはオフとなる。なお、ボールバルブ２
８には手動ハンドル３８が備えられており、手動ハンド
ル３８を操作してボールバルブ２８を開閉作動させるこ
とが可能である。

【００１３】ボールバルブ２８の給排ポートＡは、第１
空気通路４０を介して、３位置電磁弁４２の制御ポート
Ｃ２に接続されており、給排ポートＢは、第２空気通路
４４を介して、３位置電磁弁４２の制御ポートＣ１に接
続されている。この３位置電磁弁４２には、給気ポート
Ｐおよび排気ポートＥ１、Ｅ２が設けられており、給気
ポートＰはＹ型ストレーナ４６および側穴付きの締切コ
ック４８を介して主空気管２２に接続されている。これ
により、３位置電磁弁４２のポジションを切換えて、ボ
ールバルブ２８の給排ポートＡ、Ｂへの圧力空気の給排
を操作し、ボールバルブ２８を開閉操作可能である。

【００１４】また、３位置電磁弁４２の制御ポートＣ１
に接続されている第２空気通路４４には分岐路５０が設
けられており、分岐路５０は２位置電磁弁５２の給気ポ
ートＮＣに接続されている。この２位置電磁弁５２の制
御ポートＣＯＭは解錠用空気管２４に接続されており、
２位置電磁弁５２を操作して、錠解放シリンダ１６と分
岐路５０（＝３位置電磁弁４２の制御ポートＣ１）を連
通状態とすることができる。また、２位置電磁弁５２を
上記とは異なるポジションとした際には、制御ポートＣ
ＯＭと排気ポートＮＯとを連通させて、錠解放シリンダ
１６を大気解放状態にできる。

【００１５】上述の構成により、３位置電磁弁４２のポ
ジションを操作してボールバルブ２８を開放位置および
閉鎖位置に変位させ、主空気管２２と空気接続部１２と
の連通を通断可能である。また、３位置電磁弁４２と併
せて２位置電磁弁５２を操作して錠解放シリンダ１６に
圧力空気を供給して、機械的連結部１０の錠機構を解錠
可能であり、錠解放シリンダ１６を大気開放状態として
錠機構を鎖錠状態とすることができる。

【００１６】一方、電気接続部１４に接続されているジ
ャンパケーブル２６は、栓５４および車両本体５６に固
定された栓受５８を介して、車両側の電気経路６０と着
脱可能に接続されている。周知のように電気経路６０は
複数本の電線で構成されており、それら複数本の電線が
さらに主電気経路６０ａと副電気経路６０ｂとに分割さ
れている。このうち主電気経路６０ａはリレー盤６２を
介して端子台６４に接続され、副電気経路６０ｂは端子
台６４に直結されている。

【００１７】リレー盤６２には主電気経路６０ａを構成
している複数の電線の通電を断続可能なリレー（図示
略）が内蔵されており、図示省略した回路により連結ス
イッチ３４からの開放信号および解放スイッチ３６から
の閉鎖信号が、例えば周知のマイクロコンピュータを備
え走行、停止、ブレーキのオン／オフ状態や電気接続部
１４と相手方との接触状態等、車両の状態に応じて各種
の指示を発するコントロールユニット（図示省略）を介
して、入力される構成となっている。リレー盤６２の各
リレーは、連結スイッチ３４からの開放信号が入力され
るとオンとなり、解放スイッチ３６からの閉鎖信号が入
力されるとオフとなり、このオン／オフに応じて主電気
経路６０ａを通断することができる。すなわち、リレー
盤６２が本発明の電気経路通断手段に相当することにな
る。

【００１８】また、端子台６４からは、３位置電磁弁４
２に励磁電力を供給するための励磁電力供給回路６６、
ボールバルブ２８の連結スイッチ３４および解放スイッ
チ３６へ電力を供給するスイッチ電力供給回路６８が接
続されている。なお、２位置電磁弁５２へは、主空気管
２２および主電気経路６０ａが遮断された後に、コント
ロールユニットの指示に応じて励磁電力が供給される構
成となっている。

【００１９】さらに、端子台６４には、３位置電磁弁４
２のポジションの切換を指示するための操作スイッチ７
０が接続されている。この操作スイッチ７０は車両の運
転室に設置されており、操作スイッチ７０のポジション
を「連結」、「運転」および「解放」に切換えると、３
位置電磁弁４２のポジションが切換えられる。なお、操
作スイッチ７０が「解放」とされた際には、副電気経路
６０ｂが遮断される構成となっている。

【００２０】この操作スイッチ７０のポジションと対応
する３位置電磁弁４２およびボールバルブ２８の状態
を、下記の表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】上述の構成により、操作スイッチ７０のポ
ジションを切換えて３位置電磁弁４２のポジションを変
動させることで、ボールバルブ２８の給排ポートＡ、Ｂ
への圧力空気の給排を操作して、ボールバルブ２８を開
閉作動させることができる。すなわち、操作スイッチ７
０、端子台６４、励磁電力供給回路６６、３位置電磁弁
４２および第１、第２空気通路４０、４４によって、ボ
ールバルブ２８が制御される。

【００２３】このボールバルブ２８を制御するための各
部、ボールバルブ２８、リレー盤６２、２位置電磁弁５
２他によって本実施例の空電併用連結器の自動解結装置
８０が構成されている。次に、上記構成になる空電併用
連結器の自動解結装置８０の作動について説明する。

【００２４】図１に示す空電併用連結器の自動解結装置
８０の状態は、これを備えた車両（以下、自車という）
が密着式空電併用連結器１８を介して図示省略した他の
車両（以下、他車という）と連結された状態であり、操
作スイッチ７０は「運転」位置に保持されている。な
お、ボールバルブ２８は「開放」になっている。

【００２５】この状態から連結を解除する場合、操作ス
イッチ７０のポジションを「解放」に切換える。これに
より３位置電磁弁４２のポジションが切換えられて、上
記表１に示すように、制御ポートＣ１と給気ポートＰが
連通し制御ポートＣ２と排気ポートＥ２が連通する。こ
れによりボールバルブ２８の給排ポートＢに圧力空気が
供給され給排ポートＡが排気となるので、ボールバルブ
２８は開放から閉鎖へと変位する。このボールバルブ２
８の変位によって主空気管２２は遮断され、解放スイッ
チ３６がオンとなって閉鎖信号が出力される。この閉鎖
信号がコントロールユニットを介してリレー盤６２に入
力され、各リレーが断状態となるので主電気経路６０ａ
は遮断される。また操作スイッチ７０のポジションを
「解放」に切換えた際に副電気経路６０ｂが遮断され
る。さらに主空気管２２および主電気経路６０ａの遮断
後、コントロールユニットの指示に応じて、２位置電磁
弁５２へ励磁電力が供給される。これにより２位置電磁
弁５２のポジションが切換わり給気ポートＮＣと制御ポ
ートＣＯＭが連通するので、錠解放シリンダ１６へ圧力
空気が供給される。圧力空気の供給によって錠解放シリ
ンダ１６が錠機構を解錠駆動するので、機械的連結部１
０による連結は解除される。

【００２６】次に、操作スイッチを「運転」位置に切換
えると、３位置電磁弁４２は図示の位置となり、ボール
バルブ２８への圧力空気の供給は停止され、ボールバル
ブ２８は閉鎖位置に保持され、リレー盤６２も断状態を
保持する。こうして主空気管２２および主電気経路６０
ａは、密着式空電併用連結器１８側との接続を遮断され
た状態を維持することになる。なお、２位置電磁弁５２
は、コントロールユニットの指示によって励磁電流の供
給を停止され、図示の状態となる。

【００２７】この後、例えば自車を後退させて両車両を
相対的に離隔することにより、空気接続部１２と他車の
空気接続部とを離脱させ、電気接続部１４と他車の電気
接続部とを離脱させる。このように、本実施例の密着式
空電併用連結器の自動解結装置８０では、主空気管２２
と空気接続部１２との連通を通断するボールバルブ２８
の変位に応じて出力される閉鎖信号に基づいて、リレー
盤６２が作動して主電気経路６０ａと電気接続部１４と
の通電を遮断する。したがって、主空気管２２を遮断す
るためのボールバルブ２８と主電気経路６０ａを遮断す
るためのリレー盤６２とを機械的に結合する必要はな
く、艤装に際しての自由度が大きくなり、艤装スペース
の小さい車両でも装備可能となる。

【００２８】また、車両を連結する場合は、上記解放操
作後に操作スイッチ７０を「運転」位置に保持した状態
で自車と他車を互いに近接させて、密着式空電併用連結
器１８を接合させると、周知のように錠機構が作動して
両車両を機械的に連結する。この後、操作スイッチ７０
を「連結」位置にすると、３位置電磁弁４２が上記表１
に示すポジションとなり、ボールバルブ２８が閉鎖から
開放へと変位する。該ボールバルブ２８の変位により連
結スイッチ３４がオンとなって開放信号が出力される。
この開放信号は、コントロールユニットにおいて例えば
電気接続部１２の各接点が正常に他車と接続されたこと
が判定された後、リレー盤６２に入力され各リレーが続
状態となる。これにより主電気経路６０ａと電気接続部
１４とは導通状態となる。ここで操作スイッチ７０を
「運転」位置にすれば、３位置電磁弁４２は図示の位置
となり、ボールバルブ２８への圧力空気の供給は停止さ
れ、ボールバルブ２８は開放位置に保持され、リレー盤
６２も続状態を保持する。こうして主空気管２２が空気
接続部１２と連通され、主電気経路６０ａと電気接続部
１４とが導通された状態を維持することになる。

【００２９】以上実施例について説明したが、本発明は
このような実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空電併用
連結器の自動解結装置は、空気経路と空気接続部との連
通を通断する開閉バルブの変位に応じて出力される電気
信号（閉鎖信号および開放信号）に基づいて、電気経路
通断手段が電気経路と電気接続部との通電を断続する。
したがって、空気経路を遮断するための開閉バルブと電
気経路を遮断するための電気経路通断手段とを機械的に
結合する必要はなく、艤装に際しての自由度が大きくな
り、艤装スペースの小さい車両でも装備可能となる。ま
た、従来技術による機械的インターロック方式の自動解
結装置に比較して製造コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の空電併用連結器の自動解結装置の構
成の説明図である。

【図２】 従来の空電併用連結器の自動解結装置の構成
の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・機械的連結部、１２・・・空気接続部、１４
・・・電気接続部、１６・・・錠解放シリンダ、１８・
・・密着式空電併用連結器、２２・・・主空気管（空気
経路）、２８・・・ボールバルブ（開閉バルブ）、３４
・・・連結スイッチ（バルブ位置信号出力手段）、３６
・・・解放スイッチ（バルブ位置信号出力手段）、４０
・・・第１空気通路、４２・・・３位置電磁弁）、４４
・・・第２空気通路、５２・・・２位置電磁弁、６０・
・・電気経路、６０ａ・・・主電気経路、６０ｂ・・・
副電気経路、６２・・・リレー盤（電気経路通断手
段）、６４・・・端子台、６６・・・励磁電力供給回
路、７０・・・操作スイッチ、８０・・・自動解結装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関島 康直 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 (72)発明者 鈴木 英一 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 加藤 剛 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−102518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−75909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−85264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−93006（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−91549（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−50904（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61G 5/06 B61G 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両を機械的に連結するための機械的連
   結部、空気経路を接続するための空気接続部、電気経路
   を接続するための電気接続部および上記機械的連結部の
   錠機構を解錠駆動する錠解放シリンダを有する空電併用
   連結器の自動解結装置であって、解結操作時には上記空
   気経路と上記空気接続部との連通を遮断し上記電気経路
   と上記電気接続部との通電を遮断すると共に上記錠解放
   シリンダへ圧力空気を供給して上記錠機構を解錠する空
   電併用連結器の自動解結装置において、圧力空気によって駆動されて 開放位置と閉鎖位置とに切
   換わることにより上記空気経路と上記空気接続部との連
   通を通断する開閉バルブと、連結、運転及び解放の３ポジションに切り換え操作可能
   な操作スイッチと、 上記開閉バルブへの圧力空気の給排経路を、上記開閉バ
   ルブを開放変位させる経路とする第１位置、上記開閉バ
   ルブへの圧力空気の給排を停止させる第２位置及び上記
   開閉バルブへの圧力空気の給排経路を、上記開閉バルブ
   を閉鎖変位させる経路とする第３位置に切換わる３位置
   電磁弁と、 上記操作スイッチのポジションが連結にされると上記３
   位置電磁弁を第１位置にさせ、上記操作スイッチのポジ
   ションが運転にされると上記３位置電磁弁を第２位置に
   させ、上記操作スイッチのポジションが解放にされると
   上記３位置電磁弁を第３位置にさせる励磁電力供給回路
   と、 上記開閉バルブが開放位置から閉鎖位置へ変位した際に
   閉鎖信号を出力し上記開閉バルブが閉鎖位置から開放位
   置に変位した際に開放信号を出力するバルブ位置信号出
   力手段と、 上記閉鎖信号に基づいて上記開閉バルブが閉鎖位置へ変
   位したことを検知した際に上記電気経路と上記電気接続
   部との通電を遮断し上記開放信号に基づいて上記開閉バ
   ルブが開放位置へ変位したことを検知した際に上記電気
   経路と上記電気接続部との通電を接続する電気経路通断
   手段とを設けたことを特徴とする空電併用連結器の自動
   解結装置。