JP2000503937A - エアブレーキホース連結部材用自動ロック機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 空気圧作動式停止組立体（５０）は、連結組立体（１０）の回転可能な第１及び第２ハウジングの少なくとも一方に配置され、連結されたときハウジング（１４）は、その間の空気通路（２４）を完成する為に夫々関連するホース（７０）の端部に連結されている。各ハウジング（１４）は、他のハウジング（１４）の相補形部分の内面に隣接すると共に、組立体（１０）の連結及び連結解除の間それに沿って摺動する外面を有する部分を具える。停止組立体（５０）はばね偏倚されたピン（５２）を含み、このピンはブレーキホース（７０）の空気圧により作動されたとき、対向するハウジング（１４）の部分が２つのハウジング（１４）を係合解除する方向へ移動する経路を塞ぐ位置に移動し、それによってエアブレーキシステムが加圧されたときハウジング（１４）の連結解除を阻止する。空気圧がなくなるとピン（５２）は自動的に後退してハウジング（１４）が連結解除可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 エアブレーキホース連結部材用自動ロック機構 本発明は、トラック或は鉄道車両用に気密接続を行うエアブレーキホースの端 部を取外し可能に連結するエアホース連結部材に関する。特に、本発明は連結さ れた連結部材の偶発的な回転による分離を防止する為のエアブレーキシステム用 のロック機構に関する。 可撓性エアホースを有するエアブレーキシステムは、隣接する鉄道車両、及び ある種のトラックに典型的に用いられる。連結部材は可撓性エアホースの各端部 に取付けられ、エアホース部を互いに脱着可能に連結する。個々の鉄道車両が、 列車を形成する為に連結されるとき、各車両のブレーキシステムからエアホース 部が延びる。これらの連結部材は、下向きの回転運動によって連結されるが、連 結部材のハウジングから延びる嵌合フランジとリップが係合する。多くの場合、 連結部材は車両の間に浮かされ、鉄道車両軌道上に短く吊るされる。鉄道車両の 運動によってホースに上方向の移動が生じると連結部材の連結が外れてしまうこ とが時々起きる。列車が運行中に２個のエアホース部間の連結部材が突然分離す ると、緊急ブレーキがかけられ、遅延、不便、及び潜在的な安全上の問題が生じ る。 従って、予期しない回転による係合解除を防止する解除防止部材を有すること が望ましい。更に、２つの車両が外れたような場合にホースの長さに沿って長手 方向の力が加えられたとき解除防止部材 は、連結解除を阻止しないことが望ましい。 米国特許第３８９２４３１号、３８７９０６６号、及び５３８８８６４号には 、エアブレーキホース用として既知のロック装置の例が示されている。米国特許 第３８９２４３１号の装置では、連結ハウジングを互いに回転させて係合させ或 は分離する前に、ばね付勢され外側に延びる部材を手動により押圧することが必 要である。米国特許第３８７９０６６号には、重力により駆動されるロック装置 が開示されている。米国特許第５３８８８６４号には、車両間のエアホースを連 結させる際、鉄道員によって手動で操作されるロック装置が開示されている。 標準のエアブレーキシステムでは、システム内の空気圧はブレーキを”切”位 置に維持する。圧力の低下によってブレーキシステムが作動される。偶発的な係 合解除を防止するロックシステムは、エアブレーキ管路の圧力の大きさが独立し たものであるか、ブレーキシステムの通常の作動範囲である通常３５Ｋｇ／ｃｍ² 乃至６３Ｋｇ／ｃｍ²（５０乃至９０p.s.i）で作動するものに限定される。従 来のブレーキシステムは手動で操作される。 他方、電気エア作動ブレーキシステムにおいては、ホースの空気圧は一定に維 持される。このブレーキはエアホースの圧力の変動によるよりも、電気信号によ り作動する。従って、電気エア式システムは、システムが加圧されると自動的に 係合するロックシステムを有することが望ましい。 本発明は従来技術の問題を軽減する自動ロック機構を目的とする。本発明によ ると、エアブレーキホース組立体用のロック機構は、 連結部材の少なくとも１個のハウジングに固定された空気圧作動停止組立体であ る。連結部材組立体は、連結したとき空気の通路を完成するホースの各端部に固 定された第１及び第２の回転係合可能なハウジングを含む。各ハウジングは、ハ ウジングの連結及び連結解除の際、他のハウジングの相補形部分の内面に隣接し 、且つそれに沿って摺動する外面を有する部分を具える。空気圧により駆動され る停止組立体は一つのハウジングのこの部分に配置される。エアブレーキホース の空気圧によって駆動されると、停止組立体は反対側のハウジングが２個のハウ ジングの係合を解除する方向に移動する通路を塞ぐ位置に可動となり、それによ りエアブレーキシステムが加圧されるとハウジングの係合解除が阻止される。 本発明によると、連結ハウジングの少なくとも１個は、その外面と連通し連結 部材のエア通路と連通して延びる穴を含む。この穴は停止組立体を摺動して受容 する様寸法決めされた第１部分、第１部分より小径の第２部分、及びその間に延 びる傾斜した過渡部分を有する。好適実施形態では取外し可能な停止組立体は、 ピン、ばね、及びリテーニングハウジングを含む。ピンは、比較的気密状態に第 １部分に沿って移動可能に受容される様寸法決めされた頭部、或はフランジ部分 を含む。シャフトはフランジ面から外方に延び、ばねを受容する様寸法決めされ ている。ピン及びばねは、第１穴部分に圧入嵌めされる様寸法決めされたリテー ニングブッシュにより第１通路部分に固定される。ピンは穴内に残り、エアホー スが加圧されていないとき、内方に偏倚され穴からシャフトの端部が後退する。 ハウジングを連結してブレーキシステムに空気を充填すると、加圧 された空気は第２穴部分に入り、過渡部に流れてフランジの停止面を横切るよう に分配され、その結果生じた力はばねの偏倚に対向してピンを外側に移動させる ので、ピンはハウジングを超えて延び連結されたハウジングが回転して連結が解 除されることが防止される。ピンはブレーキシステムが、例えば最小３５ｋｇ／ ｃｍ²以上加圧されている限り突出した位置に留まる。 エアホース内の圧力を抜くと、ばねはシャフトの端部を内方に付勢し、それに より連結されたハウジングは回転して分離される。 好適実施形態では、停止部材は選択された位置で連結部材、即ちグラッドハン ド部上に位置し、連結部材即ちグラッドハンド部が所望の範囲内で回転できるよ うになっているが、グラッドハンド部が連結を解除するのに十分な距離だけ回転 するのを防止している。停止部材は、更に２つの車両が互いに離れる際、ホース を軸方向に引張って外すときに干渉しない様位置する。 本発明は、２個の相互にロックする連結部材が軸方向の連結が解除される一方 で、同時に回転による係合解除が阻止されるという効果を有する。 本発明は更に、圧力管が充填されたとき自動的に操作され、それによりロック 装置としてピンを手動で操作する必要がなくなるという効果を有する。この特徴 は、米国特許出願番号第０８／７０８４３５号に開示されたシステムの如き、連 結ハウジングに固定され、或はその一部としての電気コネクタを有する電気エア 式システムにおいて特に重要である。 本発明は、車両間のシステムを連結する際、システムの連結に失 敗するという問題を無くし、またグラッドハンド部として既知のホース連結部材 を操作するのに要する時間を最小にする自動ロックシステムを提供する。 本発明のロック機構は、更に取付けが安価であり、最小の材料及び工数で連結 部材に設けることができる。 本発明の実施形態について添付図を参照して例示により説明する。 図１は、本発明に従って製造されたホース連結部材の斜視図であり、エアホー スに取付けられ、加圧により作動する分離した停止組立体を有する。 図２は、図１の連結部材の斜視図であり、連結ハウジングに位置し、延出し、 或は停止位置にある停止組立体と共に示す。 図３は、停止組立体を受容する為の穴の構造を示す為に破断された外側構造を 有する、図１の連結ハウジングの拡大部分断面図である。 図４は、図２と同様の図であり、ハウジングの穴内に配置され、ブレーキシス テムが加圧されていないとき、突出しない位置にある空気圧により作動する停止 組立体の部材と共に示す。 図５は、ブレーキシステムが加圧された状態にある停止組立体の位置を示す、 図４の連結部材と同様の図である。 図６は、ブレーキシステムが空気で充填される前に互いに連結された２個の連 結部材の斜視図である。 図７は、ブレーキシステムに空気が充填された後の、空気により作動される停 止組立体の位置を示す、図６と同様の図である。 図８は、ハウジングの穴内に配置され、ブレーキシステムが加圧 状態にないときの、突出していない位置にある停止組立体の別の実施形態の拡大 部分断面図である。 図９は、ブレーキシステムが加圧状態のときの、図８の停止組立体の位置を示 す、図８の連結部材と同様の図である。 図１０は、ブレーキシステムが加圧されていないときの、突出していない位置 にある、本発明の更に別の実施形態を示す、図８の連結部材と同様の図である。 図１１は、ブレーキシステムが加圧状態のときの、図１０の停止組立体の位置 を示す図９の連結部材と同様の図である。 図１２は、本発明の停止組立体の他の実施形態を示す、図８と同様の図である 。 図１及び図２を参照すると、連結組立体１０は、クランプ付のエアホース７０ に取付けられた連結部材１２を含む。各連結部材１２は、相互錠止可能な溝、リ ップ（舌部）１８、及び停止面２０、２２を設けた湾曲したフランジ１６を有す るハウジング１４を含む。連結部材１２、即ちグラッドハンド部のハウジング１ ４は、既知であるが、２つの連結部材１２を回転係合させ、協働する溝及びリッ プを相互錠止することにより、同様な部材と嵌合可能である。連結されるとグラ ッドハンド部は互いに回転可能であるので、湾曲路に沿って列車が走行するとき に、回転可能な連結部材により、ホース７０の圧縮力が補償される。図６及び図 ７に示す如く、グラッドハンド部を互いに連結する為に、ハウジング１４が第１ 方向に回転される際、停止面２０、及び２２は相手方のハウジング１４の相補的 な面と係合して、２個のハウジング１４が互いに過度に回転するこ とが阻止される。連結ハウジング１４は、図３，図４及び図５に示す如く、ピン ５２、復帰ばね２、及びリテーニングブッシュ６４を含む、空気圧により作動す る停止組立体５０を受容する様寸法決めされた穴３０を含む。図３に最もよく示 す如く、穴３０はハウジング１４の外表面３６と連通し、且つ連結部材１２の空 気通路２４と連通している。穴３０は、ピン５２を受容する様寸法決めされた第 １部分３２、空気通路２４と連通した小径の第２部分、及び第１部分３２の内端 から第２部分３４へ延びる、テーパ付きの中間部分３３を含む。第１部分３２は 、テーパ付きの過度部分３３近傍の停止面３８を含む。ピン５２は第１停止面５ ６を有する内端に、頭部、即ち拡大フランジ部５４を含み、停止面５６は第１穴 部の停止面３８と接触し、逆側のフランジ面の第２停止面５８は、ばね６２の一 端を受容するようになっている。ピンのシャフト６０はフランジ停止面５８から 外端へ延び、ばね部材６２を受容する様寸法決めされ、ばね６２はその内端が停 止面５８に着座する。ピン及びばねは、第１穴部３２に受容され、干渉嵌めによ り穴３０に固定されるリテーニングブッシュ６４によりその中に固定されるフラ ンジ部は、第１穴部３２に、摺動して受容されると共に穴部３２に沿って摺動可 能であるように寸法決めされる。 図４は、システムが加圧されていないとき、後退したピン５２及び第１穴部３ ２内で伸長したばね６２と共に、穴３０内に配置された、空気圧により作動され る停止組立体５０を示す。図５は、管路が加圧されたときの停止組立体５０の位 置を示す。図５から解るように加圧された空気が矢印で示されるように通路２４ を通過すると、 空気のうち幾らかは第２穴部３４に侵入し、フランジ５４の後部停止面５６全体 と接触する。フランジ５４は、ばね及びリテーニングブッシュ６４に抗して、ば ね６２がフランジ５４とブッシュ６４の間で圧縮されるまで外方に付勢され、ピ ン５２のシャフト６０は、対向するハウジングの部分が２個のハウジング１４の 連結を解除する方向に移動する経路（パス）を塞ぐ位置に移動される。 図６及び図７は、嵌合された連結部材即ちグラッドハンド部の配置を示し、両 連結部材１２は本発明の空気圧作動停止組立体５０を有し、図６はエアブレーキ 管路に加圧される前の組立体を示し、図７はエアブレーキ管路が加圧された後の 組立体を示す。 図６及び図７から解るように、各連結ハウジング１４は他のハウジング１４の 内面１７近傍に外面１５を有する部分を含み、各面は連結、及び連結解除の際略 円形の経路に沿って摺動して移動可能である。図７に最もよく示すように、停止 組立体５０は作動されると外表面１５に沿う内面１７の移動を妨げる位置に移動 する。端面２６が外方に突出したピンのシャフト６０に係合すると、同じ方向の それ以上の移動が停止されてハウジング１４の連結解除が阻止される。 電気エアブレーキシステムに一般的に必要とされる空気圧は約６３Ｋｇ／ｃｍ² であり、穴及びピンのフランジの寸法は少なくとも３５Ｋｇ／ｃｍ²の圧力でシ ステムが作動するように決められている。 図８及び図９は、弾性スリーブ６３を付加した停止組立体の他の実施形態１５ ０を示し、これは空気で作動する停止組立体に空気漏 れがないことを確実にする為に、ハウジング６４近傍の穴３０の前端で空気をシ ールする様作用する。 図１０及び図１１は、停止組立体の更に別の実施形態２５０を示すが、これは グラッドハンド部の穴１３０に挿入される独立したユニットである。実施形態２ ５０はリテーニングブッシュ１６４、弾性シール１６３、ばね６２、及びピン５ ２を含み、それらはすべて、グラッドハンド部の穴１３０内に圧入、或は他の方 法で固定される様寸法決めされたスリーブ８０に含まれる。スリーブ８０は、空 気通路２４と連通する開口８２を内端に有し、ブレーキシステムが加圧されると 加圧された空気はスリーブ８０内に流れ、前述の如く停止組立体２５０を作動さ せる。 図１２は、停止組立体の別の実施形態３５０を示し、ばね１６２はシール２６ ３の外周に配置される。実施形態３５０は独立型ユニットとして示されているが 、図８及び図９の実施形態においてばね６２はシール６３の周囲に配置してもよ いことを理解すべきである。管路が加圧された後、グラッドハンド部の偶発的な 係合解除を阻止する為には、本発明によるグラッドハンド部の内１つのみがロッ ク機構を有すればよい。ロック機構を有するグラッドハンド部は、機械的に作動 されるロック、或はロックのない場合でも鉄道産業によって現行使用されている 全ての損傷していない標準のグラッドハンド部と係合する。 前述から理解されるように空気圧作動式の停止組立体は、最小の製造上の変更 で現行のグラッドハンド部構造に容易に導入できる。 エアブレーキシステムが加圧されていて、グラッドハンド部の連 結を解除する必要が生じた場合は、停止組立体５０のピン６２をハウジングの穴 ３０に手により押込んで、エアホース７０を手動により分離することができる。 本発明の空気作動式の停止組立体５０は、エアホースを連結する際の手作業と 、手操作によるロックの時間及び手操作に伴う問題を解消する。加えて、手動ロ ック部はグラッドハンド部の側にあって作業者から離れて面しており、且つグラ ッドハンド部自体の構造によって見えないので、作業者によって係合されること はない。 列車が運行している間は常に、電気エアブレーキシステムは加圧されているの で、ピン５２は常に突出位置にあり、圧力が無圧力と最大圧力の間で変化して、 運行の間ピンが後退し、或は突出することが何度かある従来のブレーキシステム とは相違する。 米国特許出願番号第０８／７０８４３５号に開示されたシステムの如き、連結 ハウジングに固定され、或はその一部である電気コネクタを有する電気エアシス テムにこの特徴は特に重要である。他方、従来のエアブレーキシステムでは、圧 力が突然低下するとピンは後退し、連結部材１２が偶発的に分離することが有り 得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 連結したとき空気通路（２４）を完成する為に関連する夫々のホース（７ ０）の端部に取付けられた第１及び第２の回転可能な係合ハウジング（１４）を 有し、各ハウジング（１４）は他の前記ハウジング（１４）の相補部分の第２表 面に隣接する第１表面を有する部分を含み、且つ前記ハウジングの連結及び連結 解除の間前記相補部分に沿って摺動可能であり、前記ハウジング（１４）のうち 少なくとも１つは前記第１及び第２表面の一つに沿って前記ハウジング（１４） の穴（３０）に配置され、ばねにより偏倚されたピン（５２）を有する停止組立 体（５０）を含むエアブレーキホース連結部（１０）用のロック機構において、 前記穴（３０）記空気通路（２４）と連通しており、 前記ピン（５２）は前記第１及び第２表面の一つから離れてばね付勢され、 前記エアブレーキホース（７０）内の空気圧により作動されたとき前記第１及び 第２表面から突出した延長位置に可動であり、前記２つのハウジング（１４）を 係合解除する方向へ、対向するハウジングの部分が通過する経路を妨げて、前記 エアブレーキシステムが加圧されたとき前記ハウジング（１４）の係合解除を阻 止し、 それによって、前記空気圧により作動される前記停止組立体のばね偏倚された 前記ピン（５２）は、前記エアブレーキシステムが加圧されなくなったとき開放 位置に自動的に移動するこ とを特徴とするエアブレーキホース連結部用のロック機構。 ２． 前記停止組立体（５０）は前記ハウジング（１４）の前記穴（３０）に 固定される独立ユニットであり、前記ユニットはばね偏倚された前記ピン（５２ ）を中に含む外側スリーブ（８０）を含み、それによって前記ユニットが前記穴 （３０）に配置されると、前記スリーブの開口（８２）は、空気圧により作動さ れたとき前記ピン（５２）が延長位置に移動する様前記空気通路（２４）と連通 することを特徴とする請求項１のロック機構。 ３． 前記穴（３０）は前記停止組立体（５０）を摺動して受容する様寸法決 めされた第１部分（３２）、及び前記第１部分（３２）の内端から前記空気通路 （２４）に延びる前記第１部分（３２）より小径の第２部分（３４）を含むこと を特徴とする請求項１又は２のロック機構。 ４． 前記停止組立体（５０）は更に、前記組立体（５０）を前記穴（３０ ）に固定する為のリテーニングブッシュ（６４）を含むことを特徴とする、請求 項１，２、又は３のロック機構。 ５． 前記停止組立体（５０）は更に、前記リテーニングブッシュ（６４） 近傍の前記穴（３０）に配置されて前記停止組立 体（５０）の周囲の空気漏れを最小にする空気シールを含むことを特徴とする請 求項３、又は４のロック機構。 ６． 前記エアシールは前記ピン（５２）の周囲に配置され、前記停止組立体 （５０）が作動され、又開放される際、前記ピン（５２）を摺動して受容する様 配置され、前記ばね（１６２）が前記シール（２６３）の上に配置された弾性ス リーブ（２６３）を含むことを特徴とする請求項５のロック機構。 ７． 前記ばね（６２）は前記ピン（５２）の上に配置され、前記エアシール は前記ばね（６２）及び前記ピン（５２）の周囲に配置され、前期停止組立体が 作動され及び開放されると前記ばね及びピンを摺動して受容する様寸法決めされ た弾性スリーブ（１６３）を有する請求項５のロック機構。