JP6790302B2

JP6790302B2 - 鉄道車両用制御装置

Info

Publication number: JP6790302B2
Application number: JP2020510217A
Authority: JP
Inventors: 惇喜渡井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: WO2019186673A1; JPWO2019186673A1; US11840267B2; US20210221407A1; CN213168054U; DE112018007356T5

Description

この発明は、鉄道車両用制御装置に関する。

鉄道車両用制御装置は、防水性および防塵性を有する筐体を備える。筐体の内部には、鉄道車両を制御する制御ユニットが格納される。制御ユニットは電力変換器、遮断機、変圧器、リアクトル等を含む。筐体には、内部の制御ユニットの点検および保守を可能にするため、開口が設けられる。また筐体には、開口を覆うカバーが取り付けられている。安全性の観点から、カバーが閉じられた状態でのみ、カバーの施錠を可能にするインターロック機構が採用される。

特許文献１に開示される電気車両用高圧機器箱は、開閉可能な点検カバーを備える。該電気車両用高圧機器箱は、インターロック機構として、第１ロック機構、第２ロック機構、および、第３ロック機構を備える。第１ロック機構においては、ロックバーの回動により、ロックバーと共に回動する爪が点検カバーに形成される受け金具の孔に引っかかることで、点検カバーをロックする。第２ロック機構は、点検カバーが閉じられた状態でのみ、第１ロック機構のロックバーの回動を許容する。第３ロック機構は、第１ロック機構のロックバーと連動する操作レバー、および錠を有する。第３ロック機構の操作レバーにはロック穴が形成される。第３ロック機構の錠は、ロックピンを有する。ロックバーと操作レバーが共に回動し、点検カバーがロックされた状態で、錠の鍵穴に鍵を挿入し、鍵を回転するとロックピンが操作レバーのロック穴に挿入される。ロックピンが操作レバーのロック孔に挿入されると、操作レバーの回動が制限されるため、ロックバーの回動も制限される。ロックバーの回動が制限された状態で、錠の鍵穴から鍵を抜き取ることが可能となる。上述の構成により、特許文献１に開示される電気車両用高圧機器箱においては、点検カバーが閉じられると、ロックバーを回動して点検カバーをロックすることが可能となる。またロックバーの回動と共に操作レバーが回動することで、錠を施錠し、錠の鍵を抜き取ることが可能となる。

実開昭６２−１５７６７２号公報

特許文献１に開示される電気車両用高圧機器箱は、回動する爪が受け金具の孔に引っかかることで点検カバーのロックが可能となる機構、操作レバーのロック穴にロックピンを挿入することで操作レバーの回動を制限する機構等、複雑な機構を要する。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、インターロック機構の簡易化を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の鉄道車両用制御装置は、筐体、カバー、および、インターロック機構を備える。筐体には開口が形成される。カバーは、開口を開閉する。インターロック機構は、カバーが閉じられた状態ではカバーの施錠を許容し、カバーが開いている状態ではカバーの施錠を制限する。インターロック機構は、錠、制限部材、押圧部材、付勢部材、およびバーを有する。錠は、閉じられたカバーを施錠する。制限部材は、筐体の内面とカバーの内面の一方に取り付けられ、カバーの施錠を許容する施錠可能位置、および、カバーの施錠を制限する施錠制限位置のいずれかに位置する。押圧部材は、筐体の内面とカバーの内面の他方に取り付けられている。付勢部材は、制限部材を施錠制限位置に向けて付勢する。バーは、錠に取り付けられ、錠に挿入された鍵の回転と共に回動する。カバーが閉じられると、押圧部材が制限部材を押圧することで、制限部材が施錠可能位置に位置する。制限部材が施錠制限位置にある場合は、バーと制限部材が当接することで、鍵の回転およびバーの回動が制限され、制限部材が施錠可能位置にある場合は、バーと制限部材が当接しないことで、鍵の回転およびバーの回動が許容される。

本発明によれば、カバーが閉じられると、押圧部材が制限部材を押圧して、制限部材が施錠可能位置に位置し、錠による施錠が許容されることで、インターロック機構が簡易化される。

本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用制御装置の斜視図実施の形態１に係るインターロックシステムの構成を示す図実施の形態１に係る制限部材および押圧部材を示す図実施の形態１に係る制限部材および押圧部材を示す図実施の形態１に係る制限部材および押圧部材を示す図実施の形態１に係る制限部材および押圧部材を示す図本発明の実施の形態２に係る鉄道車両用制御装置の斜視図実施の形態２に係る制限部材を示す図実施の形態２に係る制限部材を示す図実施の形態２に係る制限部材および押圧部材を示す図実施の形態２に係る制限部材および押圧部材を示す図

以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用制御装置について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
図１に示すように、鉄道車両用制御装置（以下、制御装置という）１は、筐体１１およびカバー１２を備える。カバー１２には、錠１３が取り付けられている。カバー１２は、回転軸ＡＸ１まわりに回転し、筐体１１に形成された開口１４を開閉する。図１において、Ｚ軸は鉛直方向である。図１において、Ｘ軸は筐体１１の長手方向であり、筐体１１には、Ｘ軸方向に並んで３つの開口１４が形成される。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向である。開口１４のそれぞれにカバー１２が設けられる。またカバー１２のそれぞれに錠１３が取り付けられている。なお３つの錠１３はそれぞれ独立して操作される。錠１３は、カバー１２を施錠する。詳細には、錠１３は、シリンダ錠機構を有し、シリンダ錠機構に、後述する鍵が挿入される。鍵が挿入されたシリンダ錠機構は回転し、施錠位置または解錠位置に位置する。錠１３が解錠位置にある場合、錠１３から鍵を抜き取ることはできない。カバー１２が閉じられ、シリンダ錠機構に鍵が挿入された状態から、鍵が回転すると、鍵の回転と共に、シリンダ錠機構が回転する。シリンダ錠機構が回転し、施錠位置に移動すると、カバー１２が施錠され、鍵の抜き取りが可能となる。制御装置１のインターロック機構は、カバー１２が閉じられた状態でのみ、カバー１２の施錠および錠１３の鍵の抜き取りを可能とする仕組みを有する。

制御装置１は、鉄道車両の床下に取り付けられる。制御装置１はさらに、鉄道車両を制御する機器として、制御ユニット２を備える。制御ユニット２は、制御装置１の筐体１１の内部に格納される。制御ユニット２は、電力変換器、遮断機、変圧器、リアクトル等を含む。図２は、実施の形態１に係るインターロックシステムの構成を示すブロック図である。架線３からパンタグラフ４を介して供給される電力は、接地スイッチ５を介して制御ユニット２に供給される。接地スイッチ５は、制御ユニット２に架線３からの電力が供給される非接地状態と、制御ユニット２が架線３から切り離されて接地される接地状態とを切り替える。接地スイッチ５の切り替えは、スイッチ操作部６の操作によって行われる。インターロックシステムは、制御装置１の錠１３の鍵８を保持する鍵保持部７をさらに備える。鍵保持部７の全ての鍵穴７ａに、鍵８が挿入された場合にのみ、スイッチ操作部６を操作して接地スイッチ５を切り替えて、制御ユニット２に架線３からの電力を供給することが可能となる。その結果、制御装置１が稼働し、鉄道車両の走行が可能となる。またスイッチ操作部６を操作して接地スイッチ５を切り替えて、制御ユニット２が架線３から切り離され場合にのみ、鍵保持部７から鍵８を抜き取ることが可能となる。鍵保持部７から抜き取った鍵８を用いて、カバー１２を解錠することが可能となる。

制御装置１は、上述のように、カバー１２が閉じられた状態でのみ、カバー１２の施錠および鍵８の抜き取りを可能とするインターロック機構を有する。そこで制御装置１のインターロック機構について説明する。図３および図４は、カバー１２が閉じられていない状態を示す。図３は、筐体１１およびカバー１２を筐体１１の内部から外部に向かって見た図である。また図４は、筐体１１の内部から、筐体１１とカバー１２が当接する部分を見た図である。３つの錠１３の構造は同じであるから、理解を容易にするために、１つの錠１３についてのみ説明する。図３および図４の例では、カバー１２は解錠された状態である。錠１３に挿入された鍵８の回転と共に回動するバー１５が錠１３に取り付けられる。バー１５の回動が後述する制限部材１６によって制限されると、錠１３に挿入された鍵８の回転も制限されるため、カバー１２の施錠が制限される。一方、バー１５の回動が許容されると、錠１３に挿入された鍵８が回転可能となるため、カバー１２の施錠が可能である。

上述した制限部材１６は、カバー１２の内面１２ａに取り付けられている。詳細には、制限部材１６は、カバー１２の施錠を許容する施錠可能位置、および、カバー１２の施錠を制限する施錠制限位置のいずれかに位置する。なお制限部材１６として、板状部材が用いられる。制御装置１はさらに、制限部材１６を解錠位置に向けて付勢する付勢部材１７を備える。付勢部材１７は、制限部材１６の一端１６ａを、制限部材１６が取り付けられるカバー１２の内面１２ａから離れる方向に付勢する。付勢部材１７として、弾性部材が用いられる。図３および図４の例では、付勢部材１７によって付勢され、制限部材１６は施錠制限位置に位置する。詳細には、制限部材１６の一端１６ａがカバー１２の内面１２ａから離隔した位置にあり、制限部材１６がバー１５に当接することで、バー１５の回動が制限される。そのため、カバー１２の施錠が制限される。

上述のインターロック機構を実現するため、制御装置１はさらに、筐体１１の内面１１ａに取り付けられる押圧部材１８を備える。図３および図４の例では、押圧部材１８は、筐体１１と一体に成形されていて、制限部材１６とオーバーラップする位置にある。詳細には、カバー１２が閉じられた際に、押圧部材１８の少なくとも一部は、制限部材１６の少なくとも一部とＺ軸方向に重なる位置にある。押圧部材１８が制限部材１６を押圧することで、制限部材１６が施錠可能位置に位置する。詳細には、押圧部材１８がカバー１２の方向に制限部材１６を押圧することで、バー１５の回動が許容される。そのため、錠１３に挿入された鍵８の回転が許容され、カバー１２の施錠が可能となる。

上述の構成を有する制御装置１において、カバー１２が閉じられると、カバー１２の施錠が可能になる。図５および図６は、カバー１２が閉じられた状態を示す。図５および図６は、筐体１１の内部から筐体１１とカバー１２が当接する部分を見た図である。カバー１２が閉じられる際に、付勢部材１７によってカバー１２の内面１２ａから離れる方向に付勢されている制限部材１６は、押圧部材１８に当接する。さらにカバー１２が閉じられると、押圧部材１８がカバー１２の方向に制限部材１６を押圧することで、制限部材１６の一端１６ａは、カバー１２の内面１２ａに近接する。この結果、制限部材１６がバー１５に当接せず、バー１５の回動および錠１３に挿入された鍵８の回転が可能となり、カバー１２の施錠が可能となる。すなわち、制限部材１６は、カバー１２の施錠を許容する。換言すれば、押圧部材１８が制限部材１６を押圧することで、バー１５が図５の位置から図６の位置まで回動することが可能となる。その結果、錠１３に挿入された鍵８の回転が可能となり、カバー１２の施錠を行うことができる。鍵８を回転して、カバー１２を施錠すると、鍵８を抜き取ることが可能である。

上述のように、押圧部材１８が制限部材１６を押圧することで、制限部材１６を施錠制限位置から施錠可能位置に移動させ、カバー１２の施錠が可能になる。制御装置１のインターロック機構は、回動する爪が受け金具の孔に引っかかることで点検カバーのロックが可能となる機構、操作レバーのロック穴にロックピンを挿入することで操作レバーの回動を制限する機構等、複雑な機構を要さない。そのため、インターロック機構が簡易化される。また制御装置１は、上述の複雑な機構を有する装置より大きい製造公差を許容する。

以上説明したとおり、本発明の実施の形態１に係る制御装置１によれば、カバー１２が閉じられると、押圧部材１８が制限部材１６に当接し、カバー１２の施錠が許容されることで、インターロック機構が簡易化される。

（実施の形態２）
実施の形態１の例では、錠１３および制限部材１６がカバー１２に取り付けられ、押圧部材１８が筐体１１に取り付けられたが、取り付け位置は上述の例に限られない。錠および制限部材が筐体１１に取り付けられ、押圧部材がカバー１２に取り付けられる制御装置１について説明する。実施の形態２に係る制御装置１は、錠および制限部材の取り付け位置が、実施の形態１に係る制御装置１と異なる。制御装置１を有するインターロックシステムの構成は、図２と同様である。実施の形態２では、図７に示すように、錠１９は、筐体１１に取り付けられている。実施の形態２に係る制御装置１のインターロック機構は、実施の形態１と同様に、カバー１２が閉じられた状態でのみ、カバー１２の施錠および錠１９に挿入された鍵８の抜き取りを可能とする仕組みを有する。また錠１９の機構は、実施の形態１に係る錠１３の機構と同じである。

制御装置１のインターロック機構について説明する。図８および図９は、カバー１２が閉じられていない状態を示す。図８は、筐体１１を筐体１１の内部から外部に向かって見た図である。また図９は、筐体１１の内部から、カバー１２が当接する筐体１１の一部を見た図である。図８および図９の例では、カバー１２は解錠された状態であり、後述する制限部材２０によって、カバー１２の施錠が制限されている。すなわち、図８および図９の例では、カバー１２の施錠が制限される。カバー１２には、板状の制限部材２０が取り付けられている。制限部材２０は、カバー１２の施錠を許容する施錠可能位置、および、カバー１２の施錠を制限する施錠制限位置のいずれかに位置する。詳細には、制限部材２０は、回転軸ＡＸ２のまわりに回転し、施錠可能位置または施錠制限位置に位置する。制御装置１はさらに、制限部材２０を施錠制限位置に向けて付勢する付勢部材２１を備える。付勢部材２１は、制限部材２０の一端である端部２０ａを、筐体１１の内側に向けて付勢し、制限部材２０の他端である端部２０ｂを筐体１１の外側に向けて付勢する。詳細には、制御装置１は、付勢部材２１として、弾性部材を有する。図８および図９の例では、付勢部材２１によって付勢され、制限部材２０は施錠制限位置に位置する。

錠１９に挿入された鍵８の回転と共に回動するバー１５が錠１９に取り付けられる。図８および図９の例では、施錠制限位置にある制限部材２０がバー１５に当接することで、バー１５の回動が制限される。そのため、錠１９に挿入された鍵８を回転することができず、カバー１２の施錠が制限される。また制御装置１は、カバー１２に取り付けられる押圧部材２２を備える。なお押圧部材２２は、カバー１２と一体に成形されており、カバー１２の筐体１１の側の縁の一部が押圧部材２２に相当する。

上述の構成を有する制御装置１において、カバー１２が閉じられると、カバー１２の施錠が可能になる。図１０および図１１は、カバー１２が閉じられた状態を示す。図１０および図１１は、筐体１１の内部から筐体１１とカバー１２が当接する部分を見た図である。図１０および図１１の例では、押圧部材２２が制限部材２０の端部２０ｂを押圧する。押圧部材２２が制限部材２０の端部２０ｂを押圧すると、端部２０ａは、バー１５と当接する位置から、バー１５と当接しない位置に移動する。その結果、バー１５の回動が許容される。換言すれば、押圧部材２２が制限部材２０を押圧することで、バー１５が図１０の位置から図１１の位置まで回動することが可能となる。その結果、錠１９に挿入された鍵８の回転が可能となり、カバー１２の施錠が可能となる。鍵８を回転して、カバー１２を施錠すると、鍵８を抜き取ることが可能である。

上述のように、押圧部材２２が制限部材２０の端部２０ｂを押圧することで、制限部材２０を解錠位置から施錠可能位置に移動させ、カバー１２の施錠が可能になる。制御装置１のインターロック機構は、回動する爪が受け金具の孔に引っかかることで点検カバーのロックが可能となる機構、操作レバーのロック穴にロックピンを挿入することで操作レバーの回動を制限する機構等、複雑な機構を要さない。そのため、インターロック機構が簡易化される。また制御装置１は、上述の複雑な機構を有する装置より大きい製造公差を許容する。

以上説明したとおり、本発明の実施の形態２に係る制御装置１によれば、カバー１２が閉じられると、押圧部材２２が制限部材２０に当接し、カバー１２の施錠が可能となることで、インターロック機構が簡易化される。

本発明は、上述の実施の形態の例に限られない。インターロックシステムは、鉄道車両の制御と連動しなくてもよい。上述の実施の形態における、制限部材１６，２０および押圧部材１８，２２の形状は、一例である。また錠１３は、上述のシリンダ錠機構の代わりに、スライド機構を有してもよい。この場合、カバー１２が閉じられていない状態では、スライド機構のスライドする部分が制限部材１６，２０と当接することで、カバー１２の施錠を制限する。またカバー１２は、回転軸ＡＸ１まわりに回転する形状に限られず、スライド式、はめ込み式等のカバーを採用してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１鉄道車両用制御装置、２制御ユニット、３架線、４パンタグラフ、５接地スイッチ、６スイッチ操作部、７鍵保持部、７ａ鍵穴、８鍵、１１筐体、１１ａ，１２ａ内面、１２カバー、１３，１９錠、１４開口、１５バー、１６，２０制限部材、１６ａ一端、１７，２１付勢部材、１８，２２押圧部材、２０ａ，２０ｂ端部、ＡＸ１，ＡＸ２回転軸。

Claims

開口が形成された筐体と、
前記開口を開閉するカバーと、
前記カバーが閉じられた状態では前記カバーの施錠を許容し、前記カバーが開いている状態では前記カバーの施錠を制限するインターロック機構と、
を備え、
前記インターロック機構は、
閉じられた前記カバーを施錠する錠と、
前記筐体の内面と前記カバーの内面の一方に取り付けられ、前記カバーの施錠を許容する施錠可能位置、および、前記カバーの施錠を制限する施錠制限位置のいずれかに位置する制限部材と、
前記筐体の内面と前記カバーの内面の他方に取り付けられる押圧部材と、
前記制限部材を前記施錠制限位置に向けて付勢する付勢部材と、
前記錠に取り付けられ、前記錠に挿入された鍵の回転と共に回動するバーと、
を有し、
前記カバーが閉じられると、前記押圧部材が前記制限部材を押圧することで、前記制限部材が前記施錠可能位置に位置し、
前記制限部材が前記施錠制限位置にある場合は、前記バーと前記制限部材が当接することで、前記鍵の回転および前記バーの回動が制限され、前記制限部材が前記施錠可能位置にある場合は、前記バーと前記制限部材が当接しないことで、前記鍵の回転および前記バーの回動が許容される、
鉄道車両用制御装置。
前記制限部材は板状部材であって、
前記付勢部材は、前記制限部材の一端を、前記制限部材が取り付けられる前記筐体または前記カバーの内側に付勢する弾性部材である、
請求項１に記載の鉄道車両用制御装置。
開口が形成された筐体と、
前記開口を開閉するカバーと、
前記カバーが閉じられた状態では前記カバーの施錠を許容し、前記カバーが開いている状態では前記カバーの施錠を制限するインターロック機構と、
を備え、
前記インターロック機構は、
閉じられた前記カバーを施錠する錠と、
前記筐体の内面と前記カバーの内面の一方に取り付けられ、前記カバーの施錠を許容する施錠可能位置、および、前記カバーの施錠を制限する施錠制限位置のいずれかに位置する制限部材と、
前記筐体の内面と前記カバーの内面の他方に取り付けられる押圧部材と、
前記制限部材を前記施錠制限位置に向けて付勢する付勢部材と、
を有し、
前記カバーが閉じられると、前記押圧部材が前記制限部材を押圧することで、前記制限部材が前記施錠可能位置に位置し、
前記制限部材は板状部材であって、
前記付勢部材は、前記制限部材の一端を、前記制限部材が取り付けられる前記筐体または前記カバーの内側に向けて付勢し、前記制限部材の他端を、前記制限部材が取り付けられる前記筐体または前記カバーの外側に向けて付勢する弾性部材である、
鉄道車両用制御装置。
前記錠に取り付けられ、前記錠に挿入された鍵の回転と共に回動するバーをさらに備え、
前記制限部材が前記施錠制限位置にある場合は、前記バーと前記制限部材が当接することで、前記鍵の回転および前記バーの回動が制限され、前記制限部材が前記施錠可能位置にある場合は、前記バーと前記制限部材が当接しないことで、前記鍵の回転および前記バーの回動が許容される、
請求項３に記載の鉄道車両用制御装置。
前記カバーが閉じられた状態で前記錠に挿入された鍵が回転し、前記カバーが施錠されることで、前記錠から前記鍵を抜き取ることが可能となる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道車両用制御装置。
前記筐体の内部に格納され、鉄道車両を制御する機器をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の鉄道車両用制御装置。