JP2015137039A - 吊り手 - Google Patents

Abstract

【課題】乗客の安全と乗り心地を十分に確保し得る吊り手を提案する。
【解決手段】輸送車両に備え付けられる吊り手において、乗客が掴むための吊り輪と、吊り輪の上部に取り付けられるシリンダ内筒と、シリンダ内筒の全部又は一部を覆うように設置されるシリンダ外筒と、シリンダ外筒の上部に取り付けられる吊り革と、吊り革を固定するためのシャフトとを備え、シリンダ内筒は、シリンダ外筒を形成するピストン及びロッドが上部から挿入され、ピストン及びロッドが挿入された状態において密閉空間を形成し、密閉空間には不活性ガスが充填され、不活性ガスの体積変化により発生する応力に基づいて、ロッドの軸方向にスライドすることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、吊り手に関し、特に輸送車両に適用して好適なものである。

一般に輸送車両には、立って乗車する乗客の安全と乗り心地を確保することを目的として吊り手が備え付けられている。現在広く普及している吊り手は、鉛直方向の高さが固定長であるものが多く、乗客の背丈によってはつかまり難い場合がある。そこで従来、鉛直方向の高さが調節可能な吊り手が提案されている。

例えば特許文献１には係止機構、特許文献２にはばね機構、特許文献３には天井部に設置したモータなどの動力源を用いることにより、高さ調節可能な吊り手がそれぞれ開示されている。これら特許文献１〜３に記載の吊り手によれば、吊り手の高さを調節可能とすることで乗客の安全と乗り心地を確保することができるとしている。

特開２００１−７１８０５号公報 特開２０００−４３７２０号公報 特開２００６−２７３２６９号公報

しかし乗客の安全と乗り心地を十分に確保するためには、利便性、安定性及び耐久性の全てを満たし得る構成が必要になるところ、特許文献１〜３に記載の吊り手にはこれら利便性、安定性及び耐久性の全てを満たし得る構成が採用されていない。よって特許文献１〜３に記載の吊り手では、乗客の安全と乗り心地を十分に確保することができない。

具体的に、利便性を満たすためには、簡易な操作で高さ調節可能な構成が必要となる。吊り手の最適な高さは個々の乗客によって異なるため、１つ１つの吊り手の高さは個々の乗客によって調節可能であることが望ましい。また一般に乗客は吊り手を片手で利用することから、片手で高さ調節可能であることが望ましい。しかし特許文献３に記載の吊り手は、個々の乗客によって高さ調節することができず、利便性が図られていない。

また安定性を満たすためには、吊り手の高さは非操作時において変動せずに固定される構成であることが必要となる。吊り手の高さが非操作時において予期せず大きく変動すると、掴まり手の安全を損なう恐れがある。よって吊り手の高さは非操作時には確実に固定されることが望ましく、また可能な限り遊びを小さくすることが望ましい。しかし特許文献２に記載の吊り手は、非操作時に固定されず、安定性が図られていない。

また耐久性を満たすためには、高さ調節のための機構が単純、かつ、耐荷重性に優れた構成であることが必要となる。様々な身長や体格、掴まり方に対応するため、加重点の材質や形状に配慮すべきである。また可能な限り可動部を単純な構造とすることで故障率の低減を図ることが望ましい。しかし特許文献１に記載の吊り手は、複雑な係止機構を有するため、耐久性が図られていない。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、乗客の安全と乗り心地を十分に確保し得る吊り手を提案するものである。

かかる課題を解決するために、本発明においては、輸送車両に備え付けられる吊り手において、乗客が掴むための吊り輪と、吊り輪の上部に取り付けられるシリンダ内筒と、シリンダ内筒の全部又は一部を覆うように設置されるシリンダ外筒と、シリンダ外筒の上部に取り付けられる吊り革と、吊り革を固定するためのシャフトとを備え、シリンダ内筒は、シリンダ外筒を形成するピストン及びロッドが上部から挿入され、ピストン及びロッドが挿入された状態において密閉空間を形成し、密閉空間には不活性ガスが充填され、不活性ガスの体積変化により発生する応力に基づいて、ロッドの軸方向にスライドすることを特徴とする。

本発明によれば、乗客の安全と乗り心地を十分に確保することができる。

本実施の形態における吊り手の断面構成図である。 吊り手の利用例を示す説明図である。 他のシリンダ弁の断面構成図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

図１は、本実施の形態における吊り手１の断面構成を示す。吊り手１は、シャフト１１、吊り革１２、シリンダ外筒１３、シリンダ内筒１４及び吊り輪１５から構成される。

シャフト１１は、輸送車両の上部に延在して設置され、かつ、輸送車両の床面に対して水平に設置される。吊り革１２は、一端がシャフト１１に取り付けられ、他端がシリンダ外筒１３に取り付けられる。シリンダ外筒１３は、外筒内部の中心位置にピストンロッド１３１及びピストン１３２を備えて構成される。

またシリンダ外筒１３は、シリンダ内筒１４を覆うように設置される。ピストンロッド１３１及びピストン１３２は、シリンダ内筒１４の上面を貫通して内部に通じており、ピストン１３２は、シリンダ内筒１４の内部に充填された不活性ガス１４１を密閉された空間Ａと空間Ｂとに隔てるように設置される。

シリンダ内筒１４は、内部に不活性ガス１４１が充填されており、仕切り板１４２、シリンダ弁１４３及び弾性体１４４を備えて構成される。シリンダ内筒１４の内部は、充填された不活性ガス１４１の体積によって発生する応力に劣化が生じないように密閉構造を有する。また不活性ガスが発生する圧力を利用して荷重を支えることで応力分散を図り、局所的に大きな力が加わることを避ける耐荷重性に優れる構造を有する。

シリンダ内筒１４の内部は、仕切り板１４２、シリンダ弁１４３及び弾性体１４４と、ピストンロッド１３１及びピストン１３２とにより２つの空間Ａ及びＢに仕切られる。ピストン１３２がそれぞれの空間Ａ及びＢにおける不活性ガス１４１の圧力を受けることにより、シリンダ内筒１４とシリンダ外筒１３との相対位置は固定される。

吊り輪１５は、上端がシリンダ内筒１４の下部に取り付けられる。また吊り輪１５はシリンダ弁操作ハンドル１５１を備えて構成される。乗客はこの吊り輪１５に掴まって体を安定させることができ、かつ、シリンダ弁操作ハンドル１５１を操作することができる。なお吊り手１の故障率の低減を図るべく、吊り手１における可動部品数はこのシリンダ弁操作ハンドル１５１と、その他シリンダ内筒１４及び弾性体１４４である。

次いで吊り手１の動作について説明する。まず不活性ガス１４１の移動について説明すると、不活性ガス１４１は、仕切り板１４２により形成されるガス経路を経由してシリンダ内筒１４の内部を移動可能であり、シリンダ弁１４３によって移動が制限される。

シリンダ弁１４３は、弾性体１４４によって定常時はガス経路を閉鎖しており、シリンダ弁操作ハンドル１５１を下方に引くことによってガス経路を開放することができる。図１において不活性ガス１４１は、シリンダ弁１４３が閉鎖されているため移動が制限されている状態である。

次にシリンダ内筒１４及びシリンダ外筒１３の動作及び構造について説明する。シリンダ内筒１４及びシリンダ外筒１３により構成されるガス圧式伸縮シリンダにおいて、シリンダ内筒１４とシリンダ外筒１３とは互いに固定されておらず、軸方向にスライドさせることができる構造を有する。軸方向のスライドにより、ピストン１３２は、シリンダ内筒１４に対して相対的に位置が変化する。

このときシリンダ内筒１４とシリンダ外筒１３により決定されるシリンダ長が長くなるようにシリンダを軸方向下方にスライドさせると、シリンダ内筒１４からピストンロッド１３１が引き抜かれていく分、シリンダ内筒１４内部の体積が増える。よってシリンダ内筒１４の体積は、シリンダ長が最短のときに最小となり、逆にシリンダ長が最長のときに最大となる。

シリンダ内筒１４に充填する不活性ガス１４１は、シリンダ内筒１４の体積に対して十分密度が低い低圧ガスを封入する。これによりピストン１３２は、不活性ガス１４１が収縮しようとする作用により、シリンダ内筒１４の内部の体積が最も小さくなる、すなわちシリンダ長が最も短くなるように常に力を受け続けることになる。

シリンダ内筒１４に充填された不活性ガス１４１は、ピストン１３２及びシリンダ弁１４３によって２つの空間Ａ及びＢに隔てられており、乗客がシリンダ弁操作ハンドル１５１を操作してシリンダ弁１４３を開放すると、２つの空間Ａ及びＢを相互に移動することができることは前述した通りである。

このときシリンダ内筒１４の運動に対して一切外力を加えないと、不活性ガス１４１の収縮力によりシリンダ内筒１４は短くなるようにスライドする。すなわち力を加えない状態でシリンダ弁１４３を開放させると、シリンダ内筒１４を鉛直上方向に引っ張り上げる力が働き、シリンダ長が最短の状態で安定する。

一方で意図的に外力を加えると、シリンダ内筒１４を下方にスライドさせることができる。この場合、シリンダ長が長くなる、すなわちシリンダ内筒１４内部の体積が大きくなるにつれて不活性ガス１４１の収縮力による反力が大きくなる。

シリンダ弁操作ハンドル１５１を操作してシリンダ弁１４３を閉鎖した場合、不活性ガス１４１の移動が制限され、２つの空間Ａ及びＢはそれぞれ密閉空間となる。このとき乗客がシリンダ内筒１４の内部の体積を大きくしようとする力（図１においては下方にスライドさせる力）を加えると、その力はピストン１３２の底面に伝播し、ピストン１３２の底面側に密閉されている不活性ガス１４１の収縮力と打ち消し合う。よって非操作時においてシリンダ内筒１４は固定される。

なお不活性ガス１４１の封入量は、非操作時において乗客が加える力に対して十分な反力を得られるように計算された量でなければならない。

次に吊り手１の操作について説明する。シリンダ内筒１４の下部には吊り輪１５が取り付けられており、吊り輪１５にはシリンダ弁操作ハンドル１５１が一体に取り付けられている。乗客は、吊り輪１５とシリンダ弁操作ハンドル１５１とを指をかけて握る簡単な動作により、シリンダ弁１４３を開放することができる。シリンダ弁１４３を開放しながら鉛直下方向に力を加えると、吊り輪１５は鉛直下方向に下降し、力を抜くと吊り輪１５は鉛直上方向に上昇する。

このように吊り輪１５の上昇時には力を加える必要がないため、乗客は吊り革１２のたわみを気にすることなく吊り輪１５の高さを任意に操作することができる。また吊り輪１５を下降させるほどに反力が増して操作速度が減速するため、乗客にとっては誤操作などによる急激な吊り輪１５の下降や限界長到達時の衝撃を防ぐ安全な機構となっている。

乗客は吊り輪１５の高さを調節した後、シリンダ弁操作ハンドル１５１から指を離してシリンダ弁１４３を閉鎖することにより、吊り輪１５の高さを固定することができる。

図２は、吊り手１の利用例を示す。ガス圧式伸縮シリンダ長を長くして座席２０に座っている乗客にも掴める高さにまで吊り輪１５を下降可能にすることで、乗客は吊り輪１５に掴まりながら座席２０への立ち座り動作を行うことができる。

吊り輪１５の上昇方向にガス圧がかかることを利用して、座席２０への乗客の座り動作に対しては勢いを緩め、また立ち上がり動作に対しては勢いを助けることで、立ち座り時の補助機材として利用することができる。

また吊り手１は、身体的弱者の補助を目的として優先席などへ限定的に採用することでも効果を期待できる。この場合、輸送車両に既設されている全ての吊り手を吊り手１に置き換える場合に比べて費用を大幅に抑えることができる。

図３は、他の仕切り板１４２Ａ及びシリンダ弁１４３Ａの断面構成を示す。仕切り板１４２Ａは、シリンダ弁１４３Ａとの接地部分に谷形状を有し、シリンダ弁１４３Ａは、仕切り板１４２Ａとの接地部分に山形状を有する点で、図１における仕切り板１４２及びシリンダ弁１４３と異なる。

この他の仕切り板１４２Ａ及びシリンダ弁１４３Ａによれば、シリンダ弁１４３Ａの閉鎖時において、仕切り板１４２Ａとシリンダ弁１４３Ａとの間の隙間を生じ難くして、不活性ガス１４１の移動を十分に制限することができる。よって閉鎖時における吊り手１の安定性の向上を図ることができる。

以上のように本実施の形態における吊り手１によれば、鉛直方向にスライドするシリンダ内筒１４を備え、シリンダ内筒１４の内部には不活性ガス１４１を充填させ、仕切り板１４２、シリンダ弁１４３、弾性体１４４及びピストン１３２により、シリンダ内筒１４の内部の不活性ガス１４１を空間Ａと空間Ｂとに隔て、吊り輪１５に設けられたシリンダ弁操作ハンドル１５１を操作して不活性ガス１４１を空間Ａと空間Ｂとの間で移動させることによりシリンダ内筒１４をスライドさせて、吊り手１の高さを任意の高さに調節可能としたので、利便性、安定性及び耐久性の３つを全て満たすことができる。よって乗客の安全と乗り心地を十分に確保することができる。

１ ガス圧昇降式吊り手
１１ シャフト
１２ 吊り革
１３ シリンダ外筒
１３１ ピストンロッド
１３２ ピストン
１４ シリンダ内筒
１４１ 不活性ガス
１４２ ガス経路
１４３ シリンダ弁
１５ 吊り輪
１５１ シリンダ弁操作ハンドル

Claims (7)

1. 輸送車両に備え付けられる吊り手において、
   乗客が掴むための吊り輪と、
   前記吊り輪の上部に取り付けられるシリンダ内筒と、
   前記シリンダ内筒の全部又は一部を覆うように設置されるシリンダ外筒と、
   前記シリンダ外筒の上部に取り付けられる吊り革と、
   前記吊り革を固定するためのシャフトとを備え、
   前記シリンダ内筒は、
   前記シリンダ外筒を形成するピストン及びロッドが上部から挿入され、
   前記ピストン及びロッドが挿入された状態において密閉空間を形成し、
   前記密閉空間には不活性ガスが充填され、
   前記不活性ガスの体積変化により発生する応力に基づいて、前記ロッドの軸方向にスライドする
   ことを特徴とする吊り手。
2. 前記シリンダ内筒は、
   前記密閉空間内に仕切り板、シリンダ弁及び弾性体を備え、前記仕切り板、シリンダ弁及び弾性体と、前記ピストン及びロッドとにより、前記密閉空間が隔てられ、前記密閉空間において第１の空間及び第２の空間を形成し、
   前記第１の空間と前記第２の空間との間を前記不活性ガスが移動することにより、前記不活性ガスの体積変化が生じ、前記不活性ガスの体積変化により発生する応力に基づいて、前記ロッドの軸方向にスライドする
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り手。
3. 前記シリンダ弁は、
   通常時には前記弾性体の弾性力により前記仕切り板に当接して、前記第１の空間と前記第２の空間との間の前記不活性ガスの移動を制限し、
   開放時には前記弾性体の弾性力に反して前記仕切り板から離反して、前記第１の空間と前記第２の空間との間の前記不活性ガスの移動の制限を解除する
   ことを特徴とする請求項２に記載の吊り手。
4. 前記シリンダ内筒は、
   前記シリンダ弁により前記不活性ガスの移動が制限された場合、前記ロッドの軸方向にスライドする動作が固定され、前記シリンダ弁により前記不活性ガスの移動の制限が解除された場合、前記ロッドの軸方向にスライドする
   ことを特徴とする請求項３に記載の吊り手。
5. 前記吊り輪は、
   前記シリンダ弁による前記不活性ガスの移動の制限及び制限の解除を切り替えるためのシリンダ弁操作ハンドルを備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の吊り手。
6. 前記シリンダ内筒は、
   前記シリンダ弁により前記不活性ガスの移動の制限が解除され、かつ、前記吊り輪からの鉛直下方向の力が加えられた場合、鉛直下方向にスライドし、
   前記シリンダ弁により前記不活性ガスの移動の制限が解除され、かつ、前記吊り輪からの鉛直下方向の力が加えられない場合、鉛直上方向にスライドする
   ことを特徴とする請求項５に記載の吊り手。
7. 前記仕切り板は、
   前記シリンダ弁との当接箇所において谷形状又は山形状を有し、
   前記シリンダ弁は、
   前記仕切り板との当接箇所において山形状又は谷形状を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の吊り手。
   

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