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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024085238
(43)【公開日】2024-06-26
(54)【発明の名称】下降窓固定構造
(51)【国際特許分類】
   E05C 19/04 20060101AFI20240619BHJP
   B61D 25/00 20060101ALI20240619BHJP
   B60J 1/00 20060101ALI20240619BHJP
【FI】
E05C19/04
B61D25/00 B
B60J1/00 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022199658
(22)【出願日】2022-12-14
(71)【出願人】
【識別番号】000163372
【氏名又は名称】近畿車輌株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118924
【弁理士】
【氏名又は名称】廣幸 正樹
(72)【発明者】
【氏名】安川 祥平
(72)【発明者】
【氏名】寺村 弘
(72)【発明者】
【氏名】藤原 岳広
(57)【要約】
【課題】下降窓に対して個別に微調整が可能であり、かつ、作業時間を短縮できる下降窓固定構造を提供する。
【解決手段】下降窓固定構造1は、下降窓100の下端101に設けられた受部1bと、この受部1bに対して水平方向に付勢を加えながら摺接する押圧部1aにより構成される。押圧部1aは、取付板18と枠体2で囲われる内側に上下動可能にスライダー4を備える。付勢バネ6はスライダー4を下方に付勢している。スライダー4には、受部1b側へ揺動可能に揺動アーム8が軸支されている。揺動アーム8の揺動端10には、受部1bに沿って転動可能なローラー10aが設けられている。枠体2には、ローラー10aの回転軸12を水平方向へガイドする水平ガイド部2aが形成されている。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下降窓を閉位置に固定する下降窓固定構造であって、
前記下降窓の収容壁内で、前記下降窓の面外方向へ距離を置いて上下動可能に設けられたスライダーと、
前記スライダーを下方へ付勢する付勢手段と、
前記下降窓側へ揺動するように前記スライダーに軸支された揺動アームと、
前記スライダーの降下に対して前記揺動アームの揺動端が前記下降窓へ向けて水平運動をするようにガイドする水平ガイド部と、
前記下降窓の下端に設けられ、前記揺動端の嵌合により前記下降窓の閉状態の位置決めをする凹部が形成された受部と
を備えたことを特徴とする下降窓固定構造。
【請求項2】
前記スライダーを上下動可能に保持すると共に、前記水平ガイド部が形成されたフレームと、
前記揺動アームの前記揺動端を構成し、揺動の軸方向と平行に軸支されたローラーと、
前記ローラーを軸支し、端縁の少なくとも一方が前記水平ガイド部によって水平方向へガイドされる回転軸と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の下降窓固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、下降窓に関するものであり、特に、鉄道車両の下降窓を閉状態に安定的に固定する下降窓固定構造に関する。
【背景技術】
【0002】
鉄道車両の側窓において、上向きの付勢を与える昇降機構を下端側に備えた下降窓が知られている。図11は昇降機構としてバランサ103(釣合装置)を備えた、従来の下降窓100を示している。この下降窓100を開くと、バランサ103によって上向きの適度な付勢が作用するので、落とし窓のようにユーザーが窓の全重量を支える必要はなく、安全かつスムーズに開閉操作を行うことができる。
【0003】
なお、上述のバランサ103は、下降窓100が開閉域の中間位置にあるときに補助的に働くものであって、完全に閉じた状態を維持するためには、閉状態を固定する別の構成が必要になる。そこで、従来のバランサ103を備えた下降窓100には、閉状態の下降窓100が車体の振動等により自然降下してしまうことを防ぐために、下り止め構造120(固定構造)が備えられている。
【0004】
図12は、図11のXII-XII線で切断した下り止め構造120の断面図である。下降窓100の下端101には、ピン受金120bが設けられている。開放した(下降した)下降窓100を収容する収容壁102内において、下降窓100に対して車内側には、ピン受金120bに対向してプランジャ122が設けられている。ピン受金120bのプランジャ122側には、傾斜面が形成されており、この傾斜面の下端側でプランジャ122のピン122aが係合するように形成されている。下降窓100を閉じる際、ピン受金120bの傾斜面に対してプランジャ122のピン122aが摺接し、下端に係合することにより、下降窓100を閉状態に固定することができる。
【0005】
ところで、上述の下り止め構造120には、下降窓100毎のばらつきの影響を吸収するために調整機構が備わっている。図12の構成では、プランジャ122と取付座123との間にライナー121を挿入することによって、ピン受金120bに対するプランジャ122の位置を微調整することが可能である。以上のように、下降窓100の下り止め構造120は、ピン受金120b及び押圧部120aからなり、この押圧部120aは、プランジャ122、取付座123及びライナー121によって構成されている。
【0006】
従来のバランサを備えた下降窓は特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2021-084519号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、必要とされる調整量に対して、ライナー121の厚さが完全に一致することは稀であり、最も近い寸法のものが選択される。このため、設置場所によって操作感に微妙な違いが生じる可能性がある。
【0009】
また、図12のような構成の場合、プランジャ122を取り付ける作業は車内側から行われる。具体的には、下降窓100が全閉状態から少し引き下げられるときに規定された力でロック状態が解除されるように、引き下げ時の抵抗を感覚的に確認しながら、厚さ
の異なるライナー121を複数回抜き差しして調整を行う必要があり、作業負担が大きい。
【0010】
そこで、本発明は、下降窓に対して個別に微調整が可能であり、かつ、作業時間を短縮できる下降窓固定構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本発明の下降窓固定構造は、下降窓を閉位置に固定する下降窓固定構造であって、前記下降窓の収容壁内で、前記下降窓の面外方向へ距離を置いて上下動可能に設けられたスライダーと、前記スライダーを下方へ付勢する付勢手段と、前記下降窓側へ揺動するように前記スライダーに軸支された揺動アームと、前記スライダーの降下に対して前記揺動アームの揺動端が前記下降窓へ向けて水平運動をするようにガイドする水平ガイド部と、前記下降窓の下端に設けられ、前記揺動端の嵌合により前記下降窓の閉状態の位置決めをする凹部が形成された受部とを備えたことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の下降窓固定構造は、上記構成に加えて、前記スライダーを上下動可能に保持すると共に、前記水平ガイド部が形成されたフレームと、前記揺動アームの前記揺動端を構成し、揺動の軸方向と平行に軸支されたローラーと、前記ローラーを軸支し、端縁の少なくとも一方が前記水平ガイド部によって水平方向へガイドされる回転軸とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明によれば、上下方向に作用する付勢を、揺動機構を介して水平方向に作用する間接的な付勢に変換できる。これにより、収容壁内において、比較的余裕のある上下方向のスペースを利用して付勢手段を設けることができるので、付勢機構の設計自由度が向上することに加えて、下降窓の収容壁の厚さ方向の寸法を抑えることが可能となる。
【0014】
また、本発明によれば、受部に対する揺動端の摺動摩擦がローラーによって低減されるので、スムーズに下降窓の位置決めを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の下降窓固定構造が設けられた下降窓の正面図である。
図2図1の下降窓固定構造を構成する押圧部の斜視図である。
図3図1のI-I線で切断した断面図である。
図4図2の下降窓固定構造の押圧部側の中央縦断面図である。
図5】下降窓固定構造の動作時の作用の説明であり、(a)は図1のI-I断面図、(b)はA部分の拡大図である。
図6図2の押圧部の変形例1を示す斜視図である。
図7図2の押圧部の変形例2を示す斜視図である。
図8図2の押圧部の変形例3を示す斜視図である。
図9図2の押圧部の変形例4を示す斜視図である。
図10図2の押圧部の変形例5を示す斜視図である。
図11】従来のバランサを備えた下降窓を示す図である。
図12図11のXII-XIIで切断した下り止め構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態に係る下降窓固定構造について図を用いて説明する。
【0017】
図1は、本発明の下降窓固定構造1が設けられた下降窓100の正面図である。
【0018】
開放時の下降窓100が収容される収容壁102内に、下降窓100の重量を軽減するためのバランサ103が設けられている。このバランサ103の近傍であって下降窓100の下端側に、閉状態の下降窓100を固定するための下降窓固定構造1が設けられている。
【0019】
車体の幅に制限がある一方で、車内スペースを広げるためには、収容壁102内の車幅方向のスペースが限られる。このため、比較的コンパクトな構造でありながら、高重量の下降窓100を安定して支えるのに十分な力を生じさせることができる固定構造が望まれる。
【0020】
図2は、図1の下降窓固定構造1を構成する押圧部1aの斜視図である。ここでは説明の便宜のため、枠体2の一部を破断させて付勢バネ6の構成が表れるように図示している。
【0021】
収容壁102内(図1参照)の鉛直に広がる部分に取り付けられる取付板18に対して、金属板を曲げ加工して形成された枠体2が溶接されている。この枠体2の中央に、上下方向へスライド可能にスライダー4が設けられている。このスライダー4は、上方に設けられた2本の付勢バネ6によって、下方へ向けて付勢されている。スライダー4には、揺動アーム8が揺動可能に軸支されている。本実施の形態に係る揺動アーム8の揺動端10はローラー10aと回転軸12によって構成されている。
【0022】
スライダー4及び揺動アーム8は、枠体2によって動きが規制されているので、自由な円弧運動を行わない。枠体2には、ローラー10aの回転軸12の両側の端縁12aを水平方向へガイドする水平ガイド部2aと、スライダー4の下方への動きを規制するスライダー規制部2bが切り欠きにより形成されている。
【0023】
このように構成されているので、ローラー10aに外力が作用しないときは、揺動アーム8をスライダー4に軸支する揺動軸9がスライダー規制部2bへ押し当てられる。これに対して、ローラー10aを取付板18側へ押し込むような外力を受けた場合は、揺動アーム8の延びる方向が鉛直方向に近づくように動き、回転軸12が水平ガイド部2aに沿って水平方向に滑る。これにより、揺動軸9はスライダー規制部2bから浮いて付勢バネ6が収縮する。
【0024】
図3は、図1のI-I線で切断した断面図である。
【0025】
下降窓固定構造1は、図2に示した押圧部1aと、下降窓100の下端101に設けられた受部1bとから構成されている。押圧部1aの揺動アーム8は受部1b側に揺動可能に構成されている。受部1bには、下方に向けて押圧部1a側へ傾斜した傾斜部1b1と共に、この傾斜部1b1の下方に、ローラー10aと係合可能な凹部1b2が形成されている。図3では、凹部1b2にローラー10aが係合した状態、すなわち、下降窓100が閉位置に固定された状態が示されている。
【0026】
図2を用いて説明したように、付勢バネ6による下方向きの付勢が、スライダー4及び揺動アーム8を介してローラー10aを水平方向へ押し出す力として伝達される。閉状態から下降窓100を少し開くと、ローラー10aが、係合していた凹部1b2から傾斜部1b1へ乗り上げるときに水平方向へ押し戻され、スライダー4が付勢バネ6の付勢に抗して持ち上げられる。この付勢バネ6による付勢の大きさは、後に図4を用いて説明する調整ネジ16によって微調整を行うことができる。よって、下降窓100の設置状態にバラツキがあっても、同じ操作感で操作できるように調整が可能である。
【0027】
図4は、図2の下降窓固定構造1の押圧部1a側の中央縦断面を示している。
【0028】
取付板18に接するように断面コの字型の基台3が設けられている。この基台3に対して、付勢バネ6及びスライダー4が設けられている。基台3の下方には調整ネジ16が一体に設けられている。この調整ネジ16が取付板18に対して下方へ相対的に移動するように操作すると、調整ネジ16の移動量と同じ長さ分だけ付勢バネ6が収縮する。このとき、図4に示すように組み上がった状態では、揺動アーム8をスライダー4に対して揺動可能に軸支する揺動軸9がスライダー規制部2bに突き当たった状態となっているので、揺動アーム8に動きは生じない。しかし、スライダー4及び揺動軸9をスライダー規制部2bへ押し付ける力が増大しているので、ローラー10aを取付板18側へ押し付ける力に抗する付勢は増大する。このように、調整ネジ16を操作することによって、受部1b側に対する押圧力の調整を行うことが可能である。
【0029】
本実施の形態に係る構成では、図4に見て取れるように、付勢バネ6を上下方向に伸縮できるように配置しているので、車幅方向のスペースが限られる車両においても、十分な付勢を生じさせることが可能であり、設計自由度も向上する。
【0030】
図5は、下降窓固定構造の動作時の作用を説明する図であり、(a)は図1のI-I断面図、(b)はA部分の拡大図である。図5(a)は、下降窓100が閉位置に達する直前の状態において、受部1bの傾斜部1b1上をローラー10aが転動し、下方の凹部1b2へ相対的に移動している状態を示している。よって、このとき、ローラー10aは、傾斜部1b1によって擦り上げるような力を受けている。このときの力の作用が図5(b)に示されている。
【0031】
図5(b)には、受部1bの傾斜部1b1から受ける垂直抗力Fと、垂直抗力Fの分力F1、F2が示されている。分力F1は水平ガイド部2aに沿った水平方向の成分である。図5(b)から見て取れるように、受部1bから外力を受けるローラー10aに対して、水平ガイド部2aから上方へ離れる向きに作用する分力F2が生じている。これにより、付勢バネ6によって回転軸12が水平ガイド部2aに押し付けられる力が緩和される。すなわち、回転軸12と水平ガイド部2aとの摩擦が低減されることにより、摺接域の摩耗を低減させることが可能となる。
【0032】
また、回転軸12が揺動アーム8に対して回転自在に設けられるような構成であれば、受部1bでローラー10aを擦り上げるような力が作用することによって、回転軸12は水平ガイド部2a上を転動するような力が発生する。これにより、さらに回転軸12と水平ガイド部2aとの間の摩擦を低減することができ、下降窓固定構造1の耐久性を向上させることができる。
【0033】
これに対して、下降窓100を下げる動きの場合は、受部1bがローラー10aを擦り下げるような力が作用するので、傾斜部1b1の摺接領域においては、回転軸12が水平ガイド部2a上を、上述とは逆向きに転動するように水平移動する。
【0034】
このように、傾斜部1b1においては、下降窓100を開く場合であっても、閉じる場合であっても、回転軸12と水平ガイド部2aとの間の摩擦を低減することが可能である。
【0035】
<変形例1>
図6は、図2の押圧部1aの変形例1を示す斜視図である。ここでは説明の便宜のため、押圧部1aとの差異を理解しやすいように、共通部分についての図示を省略している。
【0036】
変形例1である押圧部50Aでは、基台52Aに対して上下にスライド可能に設けられているスライダー54Aの構成が押圧部1aとは異なっている。2本の付勢バネ56Aに対してそれぞれに対応するようにスライダー54Aが2分割されている。そして、これら2つのスライダー54Aの間にローラー55Aが設けられている。このローラー55Aは、基台52Aに対して転動可能に構成されているので、スライダー54Aの上下動に伴う摩擦が低減され、スムーズな操作感を得ることが可能となる。
【0037】
なお、ここでは、2本の付勢バネ56Aを設けた構成を一例として示したが、付勢バネ56Aが単数または3本以上で構成しても構わない。この場合、スライダー54Aと相対的に回転可能に設けるローラー55Aは、中央に一つの構成に限定されない。よって、スライダー54Aの一側面に接して設けられる構成でもよく、また、複数設ける構成であっても構わない。
【0038】
<変形例2>
図7は、図2の押圧部1aの変形例2を示す斜視図である。ここでも変形例1の場合と同様に、説明の便宜のため、共通部分についての図示を省略している。
【0039】
変形例2である押圧部50Bでは、スライダー54Bに対して揺動アーム58Bがヒンジ55Bを介して連結されている。このような簡易な構成であっても、付勢バネ56Bによる上下方向の付勢を揺動アーム58Bの揺動端の水平方向への付勢に変換できる。
【0040】
なお、ここでは、ヒンジ55Bがスライダー54Bのうち、受部1b側(図3参照)の面に設けられる構成を一例として示した。しかし、揺動アーム58Bが揺動可能であれば、例えば、スライダー54Bの車幅方向の中心線上に設けられていても構わない。
【0041】
<変形例3>
図8は、図2の押圧部1aの変形例3を示す斜視図である。ここでも変形例1の場合と同様に、説明の便宜のため、共通部分についての図示を省略している。
【0042】
変形例3である押圧部50Cでは、揺動アーム58Cの揺動端の構造が、図2の押圧部1aとは異なっている。押圧部50Cでは、角柱部分と半球部分を組み合わせた形状の揺動端60Cが採用されている。揺動端60Cの半球部分が受部1b(図3参照)に対して安定して接することができるように構成されていれば、摩擦係数を小さく抑えることができ、スムーズな操作感を得ることができる。例えば、揺動端60Cの外面のうち、水平方向に接するガイド構造を枠体側に設けると、揺動端60Cの姿勢が安定する。
【0043】
また、同じ摩擦係数であれば、揺動端60Cの角柱部分と上述の水平方向に接するガイド構造との面積が大きい程、圧力が分散されるので、よりスムーズに運動させることが可能である。
【0044】
<変形例4>
図9は、図2の押圧部1aの変形例4を示す斜視図である。ここでも変形例1の場合と同様に、説明の便宜のため、共通部分についての図示を省略している。
【0045】
変形例4である押圧部50Dでは、スライダー54Dに対して下方に付勢を与える付勢バネ56Dが、スライダー54Dの下方側に設けられている構成において、図2の押圧部1aとは異なっている。このような構成であっても、図2の押圧部1aと同様に、スライダー54Dに対して下方への付勢を生じさせることが可能である。また、調整ネジ66Dを用いて同様に微調整を行うこともできる。
【0046】
なお、ここでは、付勢バネ56Dを鉛直方向に沿って設ける構成を一例として示した。しかし、スライダー54Dを下方へ付勢することが可能であれば、鉛直方向(スライド方向)に並行に配置する必要はない。例えば、2本の付勢バネ56Dをハの字型に配置することも可能である。また、図2のような付勢バネ6と併用する構成でも構わない。
【0047】
<変形例5>
図10は、図2の押圧部1aの変形例5を示す斜視図である。ここでも変形例1の場合と同様に、説明の便宜のため、共通部分についての図示を省略している。
【0048】
変形例5である押圧部50Eでは、ローラー60Eが転動可能な位置に水平台55Eが追加されている構成において、図2の押圧部1aとは異なっている。枠体52Eに形成された水平ガイド部52Eaと回転軸62Eとの間の水平ガイド構造に加えて、水平台55E側でもローラー60Eを水平方向へガイドできるので、回転軸62Eに対する負荷を低減し、摩耗を抑えることが可能となる。
【0049】
なお、ここでは、ローラー60Eを水平方向にガイドする水平台55Eが、ローラー60Eと同程度の幅を有する構成を例として示した。しかし、ローラー60Eが水平方向へ安定して転動可能な構成であれば、ローラー60Eと同じ幅の水平面を有する構成に限定されない。例えば、ローラー60Eの一部が接することが可能であり、水平方向へガイドできる線条の部材であっても構わない。また、揺動端を構成するローラー60E及び回転軸62Eが、2つの水平ガイド構造である水平ガイド部52Eaと水平台55Eとを備えた構成を例として示したが、水平台55Eだけを有する構成であっても構わない。
【0050】
以上の実施の形態の構成は本発明の一例であり、上述した変形例以外にも以下のような変形例が含まれる。
【0051】
(1)上記の実施の形態では、スライダー4を下方に付勢する付勢手段としてコイルバネを用いた構成を例として示した。しかし、下降窓100を安定して維持できる十分な力を得ることができる構成であれば、コイルバネ以外の付勢手段であっても構わない。例えば、板バネによる弾性反発力や、磁力による反発力を利用した構成でも構わない。
【0052】
(2)上記の実施の形態では、水平ガイド部2aが枠体2に対する切り欠きにより形成されている構成を例とした。しかし、ローラー10a及び回転軸12を水平方向へガイドする構成であれば、枠体2に貫通して形成した水平方向に延びる長孔であっても構わない。また、切り欠きにより形成した水平ガイド部2aの代わりに、回転軸12の端縁をガイドする水平方向に延びる溝が枠体2の内側に切削加工等によって形成されていても構わない。
【0053】
(3)上記の実施の形態では、下降窓固定構造1の受部1bに、下方に向けて押圧部1a側へ傾斜する傾斜部1b1が形成されている構成を例として示した。しかし、少なくとも、受部1b側に、ローラー10aが係合可能な凹部1b2が形成されていれば、傾斜部1b1は形成されていなくても構わない。
【0054】
(4)上記の実施の形態では、ローラー10aの回転軸12のうち両側の端縁12aが水平ガイド部2aに掛かるように構成された例を示した。しかし、歪を生じることなく安定して動作することが可能であれば、一方のみが水平ガイド部2aに掛かるような構成であっても構わない。
【0055】
(5)上記の実施の形態では、揺動端10の構成として円筒状のローラー10aを採用
した構成を例として示した。しかし、受部1bに対してスムーズに転動可能な回転対称形状であれば、円筒形状でなくても構わない。例えば、球状や、軸方向に対して径が異なるようなローラーであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明の下降窓固定構造は、車両に用いるのに適している。よって、鉄道車両に限らず、バス等の大型の車両に対しても有用である。
【符号の説明】
【0057】
1 下降窓固定構造
1a 押圧部
1b 受部
1b1 傾斜部
1b2 凹部
2 枠体
2a 水平ガイド部
2b スライダー規制部
3 基台
4 スライダー
6 付勢バネ(付勢手段)
8 揺動アーム
9 揺動軸
10 揺動端
10a ローラー
12 回転軸
12a 端縁
16 調整ネジ
18 取付板
50A 押圧部
52A 基台
54A スライダー
55A ローラー
56A 付勢バネ
50B 押圧部
54B スライダー
55B ヒンジ
56B 付勢バネ
58B 揺動アーム
50C 押圧部
54C スライダー
58C 揺動アーム
60C 揺動端
50D 押圧部
54D スライダー
56D 付勢バネ(付勢手段)
66D 調整ネジ
68D 取付板
50E 押圧部
52E 枠体
52Ea 水平ガイド部
55E 水平台
58E 揺動アーム
60E ローラー
62E 回転軸
66E 調整ネジ
100 下降窓
101 下端
102 収容壁
103 バランサ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12