JPS6338131Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、計器を不要なときは格納しておき、
必要なときだけ上昇させる計器の格納装置に関す
るものである。

第１図は鉄道車両等の運転台の側面図を示し、
これらの車両等においては計器取付スペース上、
運転台２上面にも計器１ａを取付けなければなら
ないことがある。しかし、この場合、前方の視野
は広い程よいので、必要な時に必要な計器だけ目
視可能とし不要時は格納しておくことが必要とな
る。なお、１ｂは前部側面に取付けられた計器で
ある。

本考案は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、計器の突出および格納を円滑に行うことがで
きる計器の格納装置を提供することを目的とした
ものである。

本考案の計器の格納装置は、シリンダ内のピス
トンの前後に位置する上下部室内に油が充填され
るとともに上記上部室内に封入ガスが封入され、
上記ピストンに軸方向に摺動自在に設けられ押棒
上端を介し押し上げられることにより開くように
形成された滑動弁を上端に係合された上記押棒が
上記ピストンのピストン棒に遊嵌されてなるアク
チユエータと、このアクチユエータと並設されア
クチユエータの両端部の取付部分に連結されたコ
イルばねと、上記アクチユエータの上端に取付け
られた計器と、操作用押し金を操作する間中この
操作に連動し上記押棒を介し上記滑動弁を開くよ
うに形成された手段とを設けたものである。

以下本考案の計器の格納装置の一実施例を第２
図ないし第８図により説明する。第２図は計器の
格納装置の側面縦断面図、第３図は正面図、第４
図はアクチユエータ支持機構の縦断面図、第５図
は押し金操作機構の側面図、第６図はロツク機構
付ガス圧利用アクチユエータの縦断面図、第７図
は計器上昇時の作用力の説明図、第８図は計器格
納時の作用力の説明図、第９図はアクチユエータ
およびコイルばねの作用力関係線図、第１０図は
アクチユエータのみの場合の上昇距離と駆動力お
よび操作力関係線図、第１１図はアクチユエータ
およびコイルばねの場合の上昇距離と駆動力およ
び操作力の関係線図である。

まず第２図、第３図において、運転台２の上面
には穴があけられ計器格納箱３が取付けられてい
る。該計器格納箱３には、アクチユエータ支持装
置を取付けるための支持金具６およびヒンジ７を
取付けており、計器取付金８はヒンジ７を介し計
器格納箱３に回転自在に取付けられている。計器
格納箱３にはヒンジ７取付部側の側面と反対側面
に計器１ａが取付けられ、下端部には取付金９が
固定され取付金９の下端にアクチユエータ４の上
端および引張コイルばね５の一端がピン１３を介
し回動自在に取付けられている。アクチユエータ
４およびコイルばね５の下端は、支持金１２に回
動自在に取付けられた取付金１１に取付けられて
おり、支持金１２は支持金具６に取付けられてい
る。１０は押棒操作金で、一端にワイヤーロープ
１８がピン１９を介して連結され、他端は取付金
１１にピン１４を介して回動自在に取付けられて
いる。また、押棒操作金１０の一部は押棒２２の
一端に接触しワイヤーロープ１８が引かれ操作金
１０が時計方向に回動することにより押棒２２を
押し込むようになつている。ワイヤーロープ１８
の他端は第５図に示すようにピン１７に中間部分
を回動自在に支持されたリンク１６の一端にピン
１９を介し連結され、ワイヤロープ１８の中間部
はターンバツクル２０を取付けて長さを調整可能
に形成され、また、ころ２１に案内されるように
なつている。リンク１６の他端は運転台２上面に
突設された押し金１５が固定され、押し金１５の
上端は計器取付金８の下面に接触可能に形成され
ている。

ロツク機構付ガス圧利用のアクチユエータ４の
詳細を示す第６図において、アクチユエータ４は
任意の点に停止するロツク機構を有して高圧ガス
を圧力駆動としている。２４はピストンでシリン
ダ２５内に摺動自在に取付けられ２３はピストン
２４に一端を固定されたピストン棒である。２６
は滑動弁でピストン２４の軸方向に摺動自在に取
付けられ、中空状のピストン棒２４に遊嵌された
押溝２２を介して押し上げられることにより連通
穴２８を介してピストン２４の前後側の上部室３
０、下部室３１を連通するようになつている。ま
た、上下部室３０，３１には機械油２９が充填さ
れ、上部室３０には更に高圧の封入ガス２７が充
填されている。

この計器の格納装置において、計器１ａを運転
台２の上面に上昇させる場合は押し金１５を押し
下げる。このため、リンク１６、ワイヤロープ１
８、操作金１０を介しアクチユエータ４の押棒２
２を押し上げる。したがつて滑動弁２６が押し上
げられて開放される。このため、滑動弁２６の軸
径とピストン２４の滑動弁２６遊嵌穴の内径との
径差による隙間と連通穴２８とを通して上下部室
３０，３１を連通し、ピストン２４には上部室３
０、下部室３１両側より封入ガス２７の圧力P₀
に等しい圧力が加わる。この場合、上部室３０側
と下部室３１側とでは、圧力P₀の加わる有効面
積が下部室３１側はピストン棒２３の断面積分だ
け少ないため、結果としてピストン２４に加わる
作用力Ｆは上部室３０側より下部室３１側の方向
となりピストン棒２３は押し出されることになり
アクチユエータ４の全長は伸びることになる。こ
のとき、下部室３１側の機械油２９は連通穴２８
を通つて上部室３０側に移ることになる。

アクチユエータ４が伸びることにより、計器１
ａを取付けた計器取付金８がヒンジ７を中心に回
転上昇する。そして、計器１ａを上昇中に任意の
個所で固定させる場合には押し金１５を手放す
と、押棒２２の押し上げ力が解放されるので滑動
弁２６には上部室３０側から大気側に圧力P₀が
加わつているため、下部室３１側へ押し下げられ
ピストン２４内に収納されて連通穴２８を遮断す
ることになり、油流が止まる。この場合、下部室
３１側の機械油２９の圧力は、上部室３０側の圧
力P₀よりもピストン棒２３の断面積相当分のみ
上昇してピストン２４に加わる力がバランスして
任意点に停止し固定されることになる。そして、
計器１ａの格納に際しては、押し金１５を押し下
げアクチユエータ４４の上下部室３０，３１を連
通した状態で作用力Ｆに抗して計器１ａを入力
（格納操作時の操作力f₂）で押し下げて行う。

次に上記のような計器格納装置の作用力、駆動
力および操作力の関係について説明する。第７
図、第８図において、Ｆはアクチユエータ４によ
る作用力、Ｗは計器１ａの質量による重力、f₁は
計器取付金２の先端に等価的に作用すると考えら
れる駆動力とする。ヒンジ７と取付金１１の回転
中心を結んだ直線を基準として、アクチユエータ
４となす角度をα₁、垂直線となす角度をα₂、ヒン
ジ７と取付金９の回転中心を結んだ直線となす角
度をδ、ヒンジ７と取付金９の回転中心を結んた
直線を基準として計器取付金８となす角度をβ、
ヒンジ７と計器１ａの重心点を結んだ直線となす
角度をγとする。ヒンジ７を中心とする駆動力f₁
の着力点までの回転腕の長さをL₁、計器１ａの
質量による重力の着力点までの回転腕の長さを
L₂、アクチユエータ４の作用力Ｆの着力点まで
の回転腕の長さをL₃とする。計器１ａの質量に
よる重力Ｗの回転腕に直角な分力をW²、アクチ
ユエータ４の作用力Ｆの回転腕に直角な分力を
F²とすると、第７図に示すような分力線図とな
る。上記の関係値より、 (1)式を得る。

f₁＝L₁・Ｆ・sin（δ＋α₁） −L₂・Ｗ・sin（δ＋γ−α₂） ……(1) アクチユエータ４の作用力Ｆは、f₁＞０の条件
から、 Ｆ＞L₂／L₃Ｗ・sin（δ＋γ−α₂）／sin（δ＋α₁）
……(2) (2)式となるように作用力Ｆを決定すればよい。
但し、δおよびα₁は上昇開始時の値とする。

次に、駆動力f₁の変化特性を説明する。角度
α₂，β，γは一定であるので、δ＞０で順次大き
くなつて行くとf₁は順次大きくなり、極大点を過
ぎた後小さくなる経過を示す。以上の駆動力f₁の
変化を横軸に計器の上昇角度を取り、縦軸に駆動
力および操作力をとつて表わした第１０図に示
す。アクチユエータの作用力Ｆは横軸にアクチユ
エータおよびコイルばねのストロークを取り縦軸
に作用力をとつて表わした第９図に曲線Ｅ，Ｄに
示すようにストロークの伸びと共に、内部の封入
ガス２７の体積膨張により多少の低下傾向はある
が、ほぼ一定であり、駆動力f₁は第１０図に示す
ように上昇開始時と上昇終了時とでは相当大きな
差値となる。また、格納操作時の操作力f₂はアク
チユエータ４の作用力Ｆが連通穴２８を通過する
機械油２９の粘性抵抗が伸びる場合と逆に加算さ
れるために、作用力は大きくなり第１０図に示す
ように操作力f₂も一段と大きくなる。

そして、周囲温度が低下すると封入ガス２７の
圧力が低下し、機械油２７の粘性抵抗も増加する
ため、駆動力f₁は低下し上昇開始時零以下となり
自動上昇しなくなることがある。これを補うため
にガス圧P₀を増し作用力Ｆを大とすれば、操作
開始時の操作力f₂が大となり、格納困難と云う不
具合を生じる。この不具合点を解決するには、ア
クチユエータ４の伸びと共に作用力Ｆが充分に低
下する特性を有すると共に、粘性抵抗を減ずるよ
うに連通穴２８の直径を適切に選べば上昇終了時
の駆動力f₁および格納開始時の操作力f₂が減少
し、上昇開始時の駆動力f₁を充分に確保するよう
にアクチユエータ４の伸びの初期における作用力
Ｆを大きくすることが可能となる。

しかし、ガス圧利用のアクチユエータ４におい
ては先に述べたように、ストロークに対しほぼ一
定の作用力Ｆとなるので、これを補うために第３
図に示すように、コイルばね５をアクチユエータ
４に並設する。コイルばね５の作用力は第９図の
曲線Ａのようにストロークに対し負の直線的特性
を有するので、アクチユエータ４とコイルばね５
の作用との合成値は第９図の破線の伸び時のアク
チユエータ４とコイルばね５との合成作用力の曲
線Ｂおよび縮み時のアクチユエータ４とコイルば
ね５との合成作用力の曲線Ｃのような特性とな
る。なお、曲線Ｄはアクチユエータ４の伸び時の
作用力、曲線Ｅはアクチユエータ４の縮み時の作
用力を示す。これらの合成の特性はアクチユエー
タ４のガス圧力P₀、連通穴２８の直径およびコ
イルばね５のばね常数を適切に選定することによ
り、横軸に計器の上昇角度をとり縦軸に駆動力お
よび操作力をとつて示した第１１図のように、上
昇時の駆動力f′₁と格納時の操作力f′₂とが計器１
ａの上昇回転角度に対して大きく変化しないよう
にすることが可能となり、充分な初期上昇駆動力
f′₁を有し、かつ、格納操作力f′₂の小さな計器装
置が得られる。

このように本実施例の計器の格納装置は、ロツ
ク機構時ガス圧利用のアクチユエータとコイルば
ねとを並設した簡単な構造で、計器を任意の位置
に固定することができ、計器の突出および格納を
円滑に簡単な操作により行うことができる。

以上記述した如く本考案の計器の格納装置は、
簡単な構造で計器の突出および格納を円滑に行う
ことができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の計器の格納装置の一実施例の
取付状態の側面図、第２図は第１図の格納装置の
側面縦断面図、第３図は第２図の正面図、第４図
は第３図のアクチユエータ支持部の縦断面図、第
５図は第３図のアクチユエータの操作部分の正面
図、第６図は第３図のアクチユエータのシリンダ
の断面図、第７図は第２図の装置の計器上昇時の
作用力説明図、第８図は第２図の装置の計器収納
時の作用力説明図、第９図はアクチユエータおよ
びコイルばねのストロークとアクチユエータの作
用力との関係特性図、第１０図は計器の上昇角度
とアクチユエータの作用力のみの場合の格納装置
の駆動力および格納に要する操作力の関係特性
図、第１１図は計器の上昇角度とアクチユエータ
にコイルばねを併設した場合の格納装置の駆動力
および格納に要する操作力の関係特性図である。 １ａ……計器、３……計器格納箱、４……アク
チユエータ、５……コイルばね、１５……押し
金、２２……押棒、２３……ピストン棒、２４…
…ピストン、２５……シリンダ、２６……滑動
弁、２７……封入ガス、２９……機械油、３０…
…上部室、３１……下部室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内のピストンの前後に位置する上下部
   室内に油が充填されるとともに上記上部室内に封
   入ガスが封入され、上記ピストンに軸方向に摺動
   自在に設けられ押棒上端を介し押し上げられるこ
   とにより開くように形成された滑動弁を上端に係
   合された上記押棒が上記ピストンのピストン棒に
   遊嵌されてなるアクチユエータと、上記アクチユ
   エータに並設されアクチユエータの両端部の取付
   部分に連結されたコイルばねと、上記アクチユエ
   ータの上端に取付けられた計器と、操作用押し金
   を操作する間中この操作に連動し上記押棒を介し
   上記滑動弁を開くように形成された手段とを設け
   たことを特徴とする計器の格納装置。