JP4762079B2

JP4762079B2 - 高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置

Info

Publication number: JP4762079B2
Application number: JP2006217837A
Authority: JP
Inventors: 貴士三木; 賢一味好; 優子新田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: JP2008037386A

Description

本発明は、高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置に関するものである。

一般に、先頭開閉カバーを備えた高速車両を、他の列車と連結併合する場合には、連結作業前に連結機覆いを一旦取り外し、逆に分割解放時には再び連結機を覆うように取り付ける必要がある。

そのような連結機の覆いの取り外しあるいは取り付けを人力で行うと、多大な時間と労力を必要とするので、そのような連結機覆いを車体の先頭部分内に自動化機構によって格納し、作業時間の短縮と省力化を意図した高速車両における先頭成型部格納方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１記載の技術では、上側のボンネットを開放した状態で、連結器覆いが回動収納されるようにしたものである。

また、連結器カバー（連結器覆い）を左右同形の一対のカバー半体とし、これらを開閉機構で左右に開くようにしたものも知られている（例えば特許文献２参照）。
特許第２８２４９７０号公報（第２頁及び第１図）実開平４−８３９７２号公報（第３頁〜第５頁及び第４図）

特許文献１に記載の構造では、連結器覆い全体をそのまま車体本体部内に収納するため、その収納のためにかなり広いスペース（デッドスペース）が必要となるし、上側のボンネットを、開放のために大きく回転させる必要がある。

特許文献２に記載の構造では、連結器カバーを開放状態とする際に、左右の開閉カバー部材を回転させて車体本体部内に収納する構成としているため、連結器カバー（各カバー半体）の後端部と車体本体部の前端部との間に、そのような回転収納を許容する隙間が必要となる。

この発明は、前述したような広いスペースや隙間などを必要とすることなく、カバー部材の開閉が可能である高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置を提供する。

請求項１の発明は、内部に連結器を有する車体本体部の先端部分が、左右に開閉可能な１対の開閉カバーとして、前記車体本体部の上側部分の一部が開閉可能な上側カバーとして構成される高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置であって、前記１対の開閉カバーを左右方向において開閉する第１の開閉手段と、前記上側カバーを上下方向において開閉する第２の開閉手段と、前記１対の開閉カバー及び第１の開閉手段を下側から支持する支持フレームと、この支持フレームを車体前後方向において、前記上側カバーが閉じられた状態で前記先頭部分の開口を前記１対の開閉カバーにて閉じる第１の位置と、前記第１の位置より一定距離前方で、前記上側カバーが開かれた状態で前記１対の開閉カバーの開閉動作が可能である第２の位置との間を進退させる可動手段とを備えることを特徴とする。

このようにすれば、可動手段にて支持フレームを前進させ、第２の開閉手段にて上側カバーを開放した状態で、第１の開閉手段にて左右の開閉カバーを開放し、その開放状態を維持して元に戻すことができるので、通常の走行時には、左右の開閉カバーと、上側カバー及び車体本体部の先端部分との間に隙間を生じさせる必要がなくなり、併結時には左右の開閉カバーを開放して、車体本体部内に収納することで、車体本体部の先頭部分を簡単に開口し、連結器を露出させることができる。

請求項２に記載のように、前記可動手段は、さらに、前記支持フレームの進退移動を案内する第１の案内レールを備え、前記支持フレームが前記第２の位置にあるとき、前記上側カバーが開かれた状態で前記１対の開閉カバーが前記第１の開閉手段にて開閉動作可能であるのに加えて、前記支持フレームが前記第２の位置から前記第１の位置に移動可能である構成とされていることが望ましい。

このようにすれば、支持フレームを第１の位置と第２の位置との間を移動させるという簡単な構造で、第１の位置で左右の開閉カバーを閉じた状態とすることで先頭部分の通常の形状を確保し、第２の位置で左右の開閉カバーを開閉動作させて開状態とし、その開状態まま第１の位置に戻すことで、車体本体部の先頭部分が開放され、併結が可能な状態とすることができる。

請求項３に記載のように、前記第１の開閉手段は、前記１対の開閉カバーに一端部が連結され他端部が前記支持フレームに鉛直軸回りに回転可能に支持される左右のカバー開閉アームと、前記カバー開閉アームの回転動作を案内する第２の案内レールと、前記支持フレーム上に車体前後方向に移動可能に設けられる可動ブロックと、前記可動ブロックの車体前後方向の移動を案内する第３の案内レールと、前記各カバー開閉アームと前記可動ブロックとを連結する連結ピン部材と、前記支持フレームと前記可動ブロックとの間に設けられ前記可動ブロックを移動させる第１のアクチュエータとを備えることが望ましい。

このようにすれば、第１のアクチュエータで可動ブロックを移動させることで、左右の開閉カバーを開閉動作させることができる。

請求項４に記載のように、前記第２の開閉手段は、前記上側カバーの後端部に一端部が連結され前記車体本体部の先頭部分内に回転可能に支持されるリンク部材と、このリンク部材の他端部に一端部が連結され他端部が前記車体本体部の先頭部分内の構体に回転可能に連結される第２のアクチュエータとを有することが望ましい。

このようにすれば、簡単な構成で、上側カバーを開放することができる。

請求項５に記載のように、前記移動手段は、車体前後方向に移動可能に設けられ前記支持フレームの後方に配置される可動フレームと、この可動フレームと前記支持フレームとの間に設けられる第１のエアシリンダと、前記可動フレームと基台との間に設けられ第１のエアシリンダよりもシリンダストロークが長い第２のエアシリンダとを備える構成とすることができる。

このようにすれば、第１及び第２のエアシリンダによって支持フレームについて大きな移動量を確保することができる。

請求項６に記載のように、前記支持フレームは、前記第１の位置において、ロックピンが挿入される開孔を有するブラケットを備えることが望ましい。

このようにすれば、支持フレームが、第１の位置において、不用意に移動することがなく、安全上有利である。

以上のように、本発明は、可動手段にて支持フレームを前進させ、第２の開閉手段にて上側カバーを開放した状態で、第１の開閉手段にて左右の開閉カバーを開放し、その開放状態を維持して元に戻すことができるので、通常の走行時には、左右の開閉カバーと、上側カバー及び車体本体部の先端部分との間に隙間を生じさせる必要がなくなり、併結時には左右の開閉カバーを開放して、車体本体部内に収納することで、車体本体部の先頭部分を簡単に開口し、連結器を露出させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１〜図３はそれぞれ本発明に係る高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置の一実施の形態を示す概略平面図、概略側面図及び概略正面図である。

図１〜図３に示すように、先頭車両の車体本体部１１の前側に、開口を有する先頭部１１Ａが連接され、この先頭部１１Ａの開口が、鉛直方向の第１の回転軸を有し先頭開閉カバーを構成する左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂにて開閉可能に閉塞する構成とされている。

また、先頭部１１Ａの一部である上側中央部分には、水平方向の第２の回転軸を有する補助カバー１３が開閉可能に設けられ、この補助カバー１３が上方に回転して開放された状態で、左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂの開閉動作が行われるように構成されている。左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂは、前記第１の回転軸について回転することで開閉される。補助カバー１３は、前記第２の回転軸について回転することで上下方向において開閉される。左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂ及び上側の補助カバー１３が閉じられた状態では、各カバー１２Ａ，１２Ｂ，１３の外側面と先頭部１１Ａの外側面とが滑らかに連続し、それらカバー１２Ａ，１２Ｂ，１３と先頭部１１Ａとの間に隙間なく、通常の先頭形状が確保される。

このように、車体本体部１１の（先頭部１１Ａの前側に位置する）先端部分が、左右に開閉可能な１対の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂとして、車体本体部１１（先頭部１１Ａの）上側部分の一部が開閉可能な補助カバー１３（上側カバー）として構成されている。

左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂに左右のカバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂの先端部が連結され、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂの他端部が支持フレーム１６の前部中央に対し、前記第１の回転軸について回転可能に支持されている。また、支持フレーム１６の前部左右両側には、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂの回転動作を案内するアーム案内レール１７Ａ，１７Ｂ（第２の案内レール）が設けられている。

支持フレーム１６は、車体左右方向に延びる前後フレーム１６Ａ，１６Ｂと、車体前後方向に延びる左右フレーム１６Ｃ，１６Ｄとを有し、平面視でロ字形状の枠体構造となっている。この支持フレーム１６の左右フレーム１６Ｃ，１６Ｄ上には、上側案内レール２１Ａ，２１Ｂ（第３の案内レール）が設けられ、この上側案内レール２１Ａ，２１Ｂに可動ブロック２２の下側のスライダ２２ａがスライド可能に係合し、それによって可動ブロック２２が車体前後方向に移動可能に案内される構成となっている。この可動ブロック２２の前部は、左右のカバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂに連結ピン部材２３Ａ，２３Ｂを介して連結されている。各連結ピン部材２３Ａ，２３Ｂの前端部は、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂに固定され、後端部は可動ブロック２２に対し鉛直方向の第１の回転軸（共通軸）回りに回転可能に連結されている。一方、可動ブロック２２の後部は、支持フレーム１６の後フレーム１６Ｂにエアシリンダ２４（第１のアクチュエータ）を介して連結されている。このエアシリンダ２４を作動させることで、支持フレーム１６上において、上側案内レール２１Ａ，２１Ｂに沿って可動ブロック２２が車体前後方向に進退移動せしめられ、この可動ブロック２２の進退移動によって、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂが回転して左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂを開閉することになる（第１の開閉手段）。

支持フレーム１６は、台枠３１の基台３２上には車体前後方向に沿って１対の案内レール３３Ａ，３３Ｂ（第１の案内レール）が設けられ、この案内レール３３Ａ，３３Ｂの前側部分に沿って支持フレーム１６のスライダ１６ａがスライド可能に係合し、それによって支持フレーム１６が車体前後方向にスライド移動可能に支持されている。

支持フレーム１６は、先頭部１１Ａの開口を左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂにて閉じる第１の位置Ｐ１と、この第１の位置Ｐ１より前方の一定距離前進させ前記左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂの開閉動作が可能である第２の位置Ｐ２との間を進退移動する。そして、支持フレーム１６は、第１の位置Ｐ１において、ロックピン（図示せず）が挿入される開孔を有するブラケット５１を備える。なお、Ｒは、車両間を相互に連結する連結器である。

また、案内レール３３Ａ，３３Ｂの後側部分には、第１及び第２のエアシリンダ３５，３６によって可動フレーム３４が車体前後方向にスライド移動可能に支持されている（可動手段）。

つまり、可動フレーム３４と基台３２との間にはストロークが長い第１のエアシリンダ３５が設けられ、支持フレーム１６と可動フレーム３４との間に、第１のエアシリンダ３５よりストロークが短い第２のエアシリンダ３６が設けられている（移動手段）。これにより、第１のエアシリンダ３５を作動させることにより可動フレーム３４及び支持フレーム１６を一緒に案内レール３３Ａ，３３Ｂに沿って車体前後方向に移動させることができ、第２のエアシリンダ３６を作動させることにより支持フレーム１６を可動フレーム３４に対し移動させ、それらの間隔を調整できるようになっている。

また、上側の補助カバー１３の後端部には、図７に示すように、リンク部材４１の一端部が連結され、このリンク部材４１の他端部が先頭部１１Ａの内側に回転可能に支持されている。また、リンク部材４１と、先頭部１１Ａの内側との間にエアシリンダ４２（第２のアクチュエータ）が設けられている。つまり、リンク部材４１の長孔４１ａに、エアシリンダ４２のシリンダロッド４２ａの先端部が係合し、エアシリンダ４２の作動によりリンク部材４１を介して補助カバー１３を上方に回転できるようになっている（第２の開閉手段）。

続いて、上記装置の動作について説明する。
（先頭部分のカバー開放時）
ロック手段としてのエアシリンダ（図示せず）が動作して、支持フレーム１６のブラケット５１の開孔に挿入されているロックピンが引き出され、支持フレーム１６の定位置についてのロックが解除される。これにより、支持フレーム１６が車体前後方向に移動可能な状態になる。

この状態で、エアシリンダ３５を作動させることにより可動フレーム３４及び支持フレーム１６を一緒に案内レール３３Ａ，３３Ｂに沿って車体前後方向において前方に移動させ、それから第２のエアシリンダ３６を作動させることにより支持フレーム１６を可動フレーム３４に対し移動させ、それらの間隔を調整する。

続いてエアシリンダ４２の作動によりリンク部材４１を介して補助カバー１３を上方に回転して開放し、それから、エアシリンダ２４を作動させることで、支持フレーム１６上において、上側案内レール２１Ａ，２１Ｂに沿って可動ブロック２２が車体前後方向に進退移動せしめられ、この可動ブロック２２の進退移動によって、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂがそれぞれ３０度程度回転して左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂを回転させて開放する。左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂの開放に先立って上側の補助カバー１３を上方に開放するのは、左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂの開放動作によって開閉カバー１２Ａ，１２Ｂが先頭部１１Ａ（補助カバー１３の部分）と干渉するのを回避するためである。なお、先頭部１１Ａの下方は開放されているので（図３参照）、左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂの開放動作によってそれらが先頭部１１Ａと干渉するおそれはない。

左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂが開放された状態で、まず、エアシリンダ３６を作動させることにより支持フレーム１６と可動フレーム３４との間隔を短くし、それからエアシリンダ３５を作動させることにより可動フレーム３４及び支持フレーム１６を一緒に案内レール３３Ａ，３３Ｂに沿って後退させる。

後退終了後、ロック手段としてのエアシリンダが動作して、支持フレーム１６のブラケット５１の開孔にロックピンを挿入し、エアシリンダ４２の作動により補助カバー１３を下方に回転して閉じる。

このようなカバー開放動作が終了後、先頭部１１Ａの開口を通じて連結器Ｒが露出され、併結可能な状態となっている。
（先頭部分のカバー閉鎖時）
まず、エアシリンダ４２の作動により補助カバー１３を上方に回転して開く。

ロック手段としてのエアシリンダが動作して、支持フレーム１６のブラケット５１の開孔に挿入されているロックピンが引き出され、支持フレーム１６の定位置についてのロックが解除される。

エアシリンダ３５を作動させることにより可動フレーム３４及び支持フレーム１６を一緒に案内レール３３Ａ，３３Ｂに沿って前進させ、それに続いてエアシリンダ３６を作動させて支持フレーム１６と可動フレーム３４との間隔を広げる。

それから、エアシリンダ２４を作動させることで、支持フレーム１６上において、上側案内レール２１Ａ，２１Ｂに沿って可動ブロック２２を後退させ、この可動ブロック２２の後退によって、カバー開閉アーム１５Ａ，１５Ｂが回転して左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂを閉じる。

エアシリンダ４２の作動により補助カバー１３を下方に回転して閉じ、それからエアシリンダ３５を作動させることにより可動フレーム３４及び支持フレーム１６を一緒に案内レール３３Ａ，３３Ｂに沿って後退させる。

後退終了後、ロック手段としてのエアシリンダが動作して、支持フレーム１６のブラケット５１の開孔にロックピンを挿入し、終了する。

このように、左右の開閉カバー１２Ａ，１２Ｂ及び上側の補助カバー１３が閉じられた状態では、各カバー１２Ａ，１２Ｂ，１３の外側面と先頭部１１Ａの外側面とが滑らかに連続し、それらカバー１２Ａ，１２Ｂ，１３と先頭部１１Ａとの間に隙間なく、通常の先頭形状が確保される。

前記実施の形態においては、可動フレーム３４を設けているが、本発明はそれに限定されるものではなく、図８に示すように、２つのエアシリンダ３５’，３６’を直接に連結することで、可動フレームを省略することも可能である。また、図９に示すように、左右のバランスを取るために、２つのエアシリンダ３６Ａ，３６Ｂとすることも可能である。

前記上側の補助カバー１３は、前端縁に、前記左右の開閉カバーの後縁の内側に進入可能であるシールリップを設けることも可能である。このようにすれば、上側カバーと左右の開閉カバーとの間にシール性が確保される。

本発明に係る高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置の一実施の形態を示す概略平面図である。同概略側面図である。同概略正面図である。図１の要部拡大図である。図２の要部拡大図である。図３の要部拡大図である。第２の開閉手段の説明図である。別の実施の形態を示す説明図である。さらに別の実施の形態を示す説明図である。

符号の説明

１１車体本体部
１１Ａ先頭部
１２Ａ，１２Ｂ開閉カバー
１３補助カバー（上側カバー）
１５Ａ，１５Ｂカバー開閉アーム
１６支持フレーム
２１Ａ，２１Ｂ上側案内レール
２２可動ブロック
２４エアシリンダ（第１のアクチュエータ）
３４可動フレーム
３５エアシリンダ（第２のエアシリンダ）
３６エアシリンダ（第１のエアシリンダ）
４２エアシリンダ（第２のアクチュエータ）

Claims

内部に連結器を有する車体本体部の先端部分が、左右に開閉可能な１対の開閉カバーとして、前記車体本体部の上側部分の一部が開閉可能な上側カバーとして構成される高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置であって、
前記１対の開閉カバーを左右方向において開閉する第１の開閉手段と、
前記上側カバーを上下方向において開閉する第２の開閉手段と、
前記１対の開閉カバー及び第１の開閉手段を下側から支持する支持フレームと、
この支持フレームを車体前後方向において、前記上側カバーが閉じられた状態で前記先頭部分の開口を前記１対の開閉カバーにて閉じる第１の位置と、前記第１の位置より一定距離前方で、前記上側カバーが開かれた状態で前記１対の開閉カバーの開閉動作が可能である第２の位置との間を進退させる可動手段とを備えることを特徴とする高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。
前記可動手段は、さらに、
前記支持フレームの進退移動を案内する第１の案内レールを備え、
前記支持フレームが前記第２の位置にあるとき、前記上側カバーが開かれた状態で前記１対の開閉カバーが前記第１の開閉手段にて開閉動作可能であるのに加えて、前記支持フレームが前記第２の位置から前記第１の位置に移動可能である構成とされていることを特徴とする請求項１記載の高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。
前記第１の開閉手段は、
前記１対の開閉カバーに一端部が連結され他端部が前記支持フレームに鉛直軸回りに回転可能に支持される左右のカバー開閉アームと、
前記カバー開閉アームの回転動作を案内する第２の案内レールと、
前記支持フレーム上に車体前後方向に移動可能に設けられる可動ブロックと、
前記可動ブロックの車体前後方向の移動を案内する第３の案内レールと、
前記各カバー開閉アームと前記可動ブロックとを連結する連結ピン部材と、
前記支持フレームと前記可動ブロックとの間に設けられ前記可動ブロックを移動させる第１のアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。
前記第２の開閉手段は、
前記上側カバーの後端部に一端部が連結され前記車体本体部の先頭部分内に回転可能に支持されるリンク部材と、
このリンク部材の他端部に一端部が連結され他端部が前記車体本体部の先頭部分内の構体に回転可能に連結される第２のアクチュエータとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。
前記可動手段は、
車体前後方向に移動可能に設けられ前記支持フレームの後方に配置される可動フレームと、
この可動フレームと前記支持フレームとの間に設けられる第１のエアシリンダと、
前記可動フレームと基台との間に設けられ第１のエアシリンダよりもシリンダストロークが長い第２のエアシリンダとを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。
前記支持フレームは、前記第１の位置において、ロックピンが挿入される開孔を有するブラケットを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の高速鉄道車両における先頭部分のカバー開閉装置。