JP2002173025A - 鉄道車両用連結装置の連結機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行中に車輪が持ち上がるのを防止できる鉄
道車両用連結装置の連結機構を提供する。 【解決手段】 鉛直方向に向けた円筒状の嵌合孔１２を
形成した連結部１１を有する継手部材１と、円中心点か
ら偏心した位置に鉛直方向に向けたピン孔１３が形成さ
れ、継手部材の嵌合孔１２に回転可能に収容して設けた
回転ホイール１０と、連結部１１の上下面を挟ませる二
股連結部２１を有し、二股連結部２１にピン孔２２，２
３を相対向して形成した連結器２と、二股連結部の両ピ
ン孔２２，２３及びホイール１０のピン孔１３に回転自
在に挿入して設け、継手部材と連結部材とを左右方向へ
揺動自在に連結した縦ピン３と、ホイール１０が嵌合孔
１２内で正逆方向へ回転する回転角度の範囲を規制する
回転規制手段２０とを備える。ホイール１０が規制され
た範囲内で回転することにより継手部材と連結器とが左
右方向へ揺動する支点の位置が変位するように構成して
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は連結する部材同士を
横ピンを介して上下方向に揺動自在、かつ、縦ピンを介
して左右方向に揺動自在に連結する鉄道車両用連結装置
において、前記縦ピンにより連結する連結機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄道車両用連結装置の連結機構と
して、図７に示す構成のもの（以下「従来例」という）
が一般に知られている。この従来例は図７に示すよう
に、一方の連結器５０と、この連結器５０と連結される
他方の連結器６０と、両連結器と連結する継手部材７０
とを備えている。

【０００３】一方の連結器５０の端部には二股連結部５
１を有し、この連結部５１には横ピン８０を回転自在に
挿入するピン孔５２，５３が相対向して形成されてい
る。前記他方の連結器６０は一般に緩衝器（図示せず）
を備えている。この連結器６０の端部には二股連結部６
１を有し、この連結部６１には縦ピン８１を回転自在に
挿入するピン孔６２，６３が相対向して形成されてい
る。

【０００４】前記継手部材７０は前記一方の二股連結部
５１に差し込まれるジョイント部７１と、前記他方の二
股連結部に差し込まれるジョイント部７２とを有してい
る。一方のジョイント部７１には横ピン８０を回転自在
に挿入するピン孔７３が水平方向に向けて形成され、前
記ピン孔５２，５３及び７３に横ピン８０を挿入して二
股連結部５１とジョイント部７１とを連結してある。ま
た、他方のジョイント部７２には縦ピン８１を回転自在
に挿入するピン孔７４が鉛直方向に向けて形成され、前
記ピン孔６２，６３及び７４に縦ピン８１を挿入して二
股連結部６１とジョイント部７２とを連結してある。こ
れにより、両連結器５０及び６０は横ピン８０を支点と
して上下方向に相対的に揺動自在、かつ、縦ピン８１を
支点として左右方向に相対的に揺動自在に連結されてい
る。

【０００５】また、前記ピン孔５２，５３，６２，６
３，７３及び７４は全て円孔で構成されている。図７に
おいて、８３は横ピン８０の一端に形成した頭部、８４
は横ピン８０の他端側に螺合して設けたナット部材、８
５は縦ピン８１の一端（上端）に形成した頭部を示す。

【０００６】上記のように構成した従来例は次のような
問題を有している。鉄道車両は車輪の鉄輪をレール上で
回転して走行するもので、車輪は走行中に脱線を防止す
るために、鉄輪の側面部の外周縁に沿わせて突設した脱
線防止用の環状フランジを備えている。

【０００７】ところで、図５ａに示すように、鉄道車両
４０が直線状の鉄道レール４１，４１上を同図矢印方向
に走行しているときは、前方車両４０ａの車両中心線４
２と前記車両４０ａと連結した後続車両４０ｂの車両中
心線４３とのジョイント部４４が一致している（矢印方
向と逆方向に走行しているときも同じ）。したがって、
この状態で走行中に例えば対向車とすれ違う等の風圧等
で横方向の力が加えられても、車輪が横滑りし、フラン
ジで対応するので脱線することはない。また、図５ｂに
示すように、車両４０がカーブしているレール４１，４
１上を走行している際においても、前方車両４０ａの車
両中心線４２と後続車両４０ｂの車両中心線４３とのジ
ョイント部４４が一致している（同図矢印方向と逆方向
に走行しているときも同じ）。したがって、この状態で
走行中に前記と同様の力が加えられても、縦ピンを支点
とする揺動作用及び車輪の横滑り作用によりフランジで
対応するので脱線することは防止できる。

【０００８】しかし、図５ｃに示すように、カーブして
いるレール４１，４１から直線レールに移行する際に
は、前方車両４０ａの車両中心線４２と後続車両４０ｂ
の車両中心線４３とのジョイント部４４ａ、４４ｂにズ
レが発生する（同図矢印方向と逆方向に走行していると
きも同じ）。そのため、従来例においては次のような問
題が発生する。

【０００９】即ち、図６に詳細に示すように、カーブ部
から直線部に移行する際において、前記ジョイント部４
４ａ、４４ｂのセンターが直線部の位置になったときに
最大のズレになる（カーブ部から直線部に移行する際も
同じである）。しかし、従来例は継手部材７０のピン孔
７４及び連結器６０の二股連結部６１のピン孔６２，６
３は円孔で構成され、これらの孔７４，６２，６３に縦
ピン８１を挿入して両者を連結してあるため、継手部材
７０と連結器６０は縦ピン８１を支点として相対的に揺
動自在であるが支点の位置は変位することはない。しか
るに、一方において、ジョイント部４４ａ，４４ｂの位
置には上述したようにズレが生じ、互いに離反する方向
へ力が掛かり、そのため、前方車両４０ａ及び後続車両
４０ｂの車輪４５，４６は力の方向へレール４１上を横
滑りし、前方車両４０ａの後部車輪４５ａは図６におい
て右方向へ横滑りし、また、後続車両４０ｂの前部車輪
４６ａは左方向へ横滑りして両車輪４５ａ，４６ａのフ
ランジ（図示せず）がレール４１の側面と強く当接し、
このレール４１との接触摩擦により大きなブレーキ力が
働くと共にレール４１，４１を広げようとする無理な力
が掛かる。その結果、前方車両４０ａは右方向、後続車
４０ｂは左方向へ傾くので、前方車両４０ａの左側の後
部車輪４５ｂ及び後続車両４０ｂの右側の前部車輪４６
ｂが持ち上がり、脱線ないし転倒する危険性が生じる。
特に上記状態時に対向車とすれ違う等、風圧等で車両に
横方向の力が加えられると上記危険性は一層増大する。

【００１０】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は上記実情に鑑
み、走行中に車輪が持ち上がるのを抑止し、もって脱線
事故ないし転倒事故の防止に貢献し得る鉄道車両用連結
装置の連結機構を提供することを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
は連結する部材同士を横ピンを介して上下方向に揺動自
在、かつ、縦ピンを介して左右方向に揺動自在に連結す
る鉄道車両用連結装置の前記縦ピンにより連結する連結
機構において、上下面を水平面に形成すると共に鉛直方
向に向けた円筒状の嵌合孔を形成した連結部を有する継
手部材と、概略円柱状に形成され、円中心点から偏心し
た位置に鉛直方向に向けたピン孔が形成され、前記継手
部材の嵌合孔に回転可能に収容して設けた回転ホイール
と、前記連結部の上下面を挟ませるように二股状に形成
した二股連結部を有し、前記二股連結部にピン孔を相対
向して形成した連結器と、前記二股連結部の前記両ピン
孔及び前記ホイールのピン孔に回転自在に挿入して設け
た縦ピンと、前記ホイールが前記嵌合孔内において正逆
方向へ回転する回転角度の範囲を規制する回転規制手段
とを備え、前記ホイールは前記回転規制手段により、前
記継手部材の長手方向の中心線上の位置に前記ホイール
のピン孔中心点を合わせた位置を基準位置と定め、前記
位置から所定の角度の範囲内で制限されて正逆方向へ回
転するように設定されていることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、回転ホイールは規制され
た範囲内で正逆方向へ回転自在に構成されており、ホイ
ールが回転すると縦ピン及び二股連結部も同調して旋回
するように移動する。したがって、車両がレール上を走
行中、例えばカーブ部から直線部へ移行する際（或いは
その逆）等にホイールが所定の方向へ回転し、継手部材
と連結器とが左右方向へ揺動する支点の位置を変位して
対応することになる。したがって、車輪のフランジとレ
ールの側面との強い接触による大きなブレーキ力ないし
レール間を広げようとする無理な力が掛かるのを防止で
きるので、車輪が持ち上がるのを抑止する。そのため、
本発明によれば走行中における脱線事故ないし転倒事故
を防止することができる。

【００１３】本発明において、前記ホイールの回転規制
手段としては、ホイールが所定の位置から設定された回
転角度の範囲内で制限されて正逆方向へ回転するように
構成すればよいものであるが、例えば請求項２記載の発
明のように、前記継手部材の嵌合孔の内壁面に突設した
ストッパー用の係合凸部と、前記ホイールの前記ピン孔
の偏心側と反対側における外壁面に、前記ホイールの外
径より細径のほゞ半円柱状に形成した円弧壁面と、この
円弧壁面の両端に形成され、前記係合凸部の側面と衝当
して前記ホイールの回転方向の動きを係止する係合段部
とを含む構成を採用することができる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、ホイールは
一方の係合段部がストッパー用の係合凸部の一側面に衝
当する位置から他方の係合段部が前記係合凸部の他側面
に衝当する位置の範囲内に正逆方向に自由に回転し、こ
れにより、継手部材と連結器とが左右方向へ揺動する支
点の位置が変位するようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を説明する。図１は本発明の鉄道車両用
連結装置の連結機構の１実施の形態を示すもので、同図
ａは平面図、同図ｂは縦断面図、図２は同上連結機構の
回転ホイールを示す斜視図、図３は同上連結機構の連結
器を示す平面図、図４は同上連結機構の作用説明図であ
る。

【００１６】上記図１〜図４において、この実施の形態
の鉄道車両用連結装置の連結機構は継手部材１と、この
継手部材１と連結される連結器２と、前記継手部材１に
回転可能に収容して設ける回転ホイール１０と、このホ
イールの回転角度の範囲を規制する回転規制手段２０
と、前記継手部材１と連結部材２とを前記ホイール１０
を介して左右方向に相対的に揺動自在に連結する縦ピン
３とを備えている。

【００１７】前記継手部材１の一端には上下面を平行な
水平面に形成すると共に鉛直方向に向けた円筒状の嵌合
孔１２を形成した連結部１１を備えている。なお、図面
には開示していないが、継手部材１の他端側は図７に示
す従来例と同様に、或いは他の任意の機構等を介装し、
他方の連結器と横ピンを介して上下方向に揺動自在に連
結するように構成されている。

【００１８】前記回転ホイール１０は前記嵌合孔１２と
対応する大きさの概略円柱状に形成されている。前記ホ
イール１０は円中心点から偏心した位置に鉛直方向に向
けて形成したピン孔１３を備え、このピン孔１３は前記
縦ピン３を回転自在に挿入する大きさの円孔で構成さ
れ、前記ホイール１０は前記継手部材１の嵌合孔に回転
可能に収容して設けてある。この実施の形態では前記ホ
イール１０の嵌合孔１２内における上下方向の動きを後
述する二股連結部により規制するように構成してある
が、例えば前記ホイール１０の上端周縁に嵌合孔１２の
周縁と係合する環状フランジを設け、或いは嵌合孔１２
の下端内周壁面に係合フランジを設け、ホイールの重力
による下方向の動きを規制するように構成することもで
きる。

【００１９】前記連結器２の端部（先端部）には前記連
結部１１の上下面を挟ませるように二股状に形成した二
股連結部２１を備え、この二股連結部２１には前記ピン
を回転自在に挿入する円孔で構成したピン孔２２，２３
が相対向して設けてある。なお、図示しないが、前記連
結器２は緩衝器を備えている。

【００２０】前記縦ピン３は丸棒３１の一端（上端）に
頭部３２を備え、前記継手部材１の連結部１１を二股連
結部２１に差し込んだ状態で前記ピン孔２２，１３及び
２３へ挿入して設けてある。これにより継手部材１と連
結器２とは縦ピン３を支点とし、かつ、ホイール１０を
介在して左右方向へ揺動自在に構成されていると共に、
前記ピン３はホイール１０の回転運動に同調して二股連
結部２１と一緒に左右方向へ旋回して移行するように構
成されている。

【００２１】前記回転規制手段２０はホイール１０が嵌
合孔１２内において正逆方向へ回転する回転角度の範囲
を制限して規制するもので、ホイール１０は回転規制手
段２０により、継手部材１の長手方向の中心線Ｌ上の位
置にホイール１０の前記ピン孔１３の中心点を合わせた
位置を基準位置と定め、前記位置から所定の角度の範囲
内で制限されて正逆方向へ回転するように設定されてい
る。

【００２２】この実施の形態の回転規制手段１０は、継
手部材１の嵌合孔１２の内壁に、継手部材１の前記中心
線Ｌ上に位置させ、嵌合孔１２の内壁面に突設した適当
な巾及び肉厚のストッパー用の係合凸部１４と、ホイー
ル１０の前記ピン１３の偏心側と反対側における外壁面
に、ホイール１０の外径より細径（前記凸条１４の肉厚
のサイズと対応するサイズの分だけ小径）のほゞ半円柱
状に形成した円弧壁面１５と、この円弧壁面１５の両端
に形成され、前記凸部１４の側面と衝当してホイール１
０の回転方向の動きを係止する係合段部１６，１７とを
備えて構成されている。

【００２３】上記構成により、ホイール１０は一方の係
合段部１６が係合凸部１４の一側面に衝当する位置から
他方の係合段部１７が係合段部１４の他側面に衝当する
位置の範囲内で正逆方向に自由に回転し、これにより、
継手部材１と連結器２とが左右方向へ揺動する支点の位
置が変位するようになっている。

【００２４】この実施の形態は上記構成を具備し、回転
ホイール１０は上述したように規制された範囲内で正逆
方向へ回転自在に構成されており、ホイール１０が回転
すると縦ピン３及び二股連結部２１も同調して旋回する
ように移動する。したがって、車両がレール上を走行
中、例えばカーブ部から直線部へ移行する際（或いはそ
の逆）等にホイール１０が所定の方向へ回転し、継手部
材１と連結器２とが左右方向へ揺動する支点の位置を変
位して対応することになる（図４参照）。したがって、
車輪のフランジとレールの側面との強い接触による大き
なブレーキ力ないしレール間を広げようとする無理な力
が掛かるのを防止できるので、車輪が持ち上がるのを抑
止する。そのため、走行中における脱線事故ないし転倒
事故を防止することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば車両の走行中に車輪が持
ち上がるのを抑止し、もって脱線事故ないし転倒事故の
防止に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄道車両用連結装置の連結機構の１実
施の形態を示すもので、同図ａは平面図、同図ｂは縦断
面図。

【図２】同上連結機構の回転ホイールを示す斜視図。

【図３】同上連結機構の連結器を示す平面図。

【図４】同上連結機構の作用説明図。

【図５】従来の鉄道車両用連結装置の連結機構の問題点
を指摘するために示す説明図。

【図６】図５に開示した一部の図面（図５ａ）を拡大し
て示す説明図。

【図７】従来の鉄道車両用連結装置の連結機構を示すも
ので、同図ａは平面図、同図ｂは一部を示す縦断面図、
同図ｃは継手部材のピン孔と連結器のピン孔の部分の構
成を説明するために示す説明図。

【符号の説明】

１…連結部材 ２…連結器 ３…縦ピン １０…回転ホイール １１…連結部 １２…嵌合孔 １３…ピン孔 ２０…回転規制手段 ２１…二股連結部 ２２，２３…ピン孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結する部材同士を横ピンを介して上下
   方向に揺動自在、かつ、縦ピンを介して左右方向に揺動
   自在に連結する鉄道車両用連結装置の前記縦ピンにより
   連結する連結機構において、 上下面を水平面に形成すると共に鉛直方向に向けた円筒
   状の嵌合孔を形成した連結部を有する継手部材と、 概略円柱状に形成され、円中心点から偏心した位置に鉛
   直方向に向けたピン孔が形成され、前記継手部材の嵌合
   孔に回転可能に収容して設けた回転ホイールと、 前記連結部の上下面を挟ませるように二股状に形成した
   二股連結部を有し、前記二股連結部にピン孔を相対向し
   て形成した連結器と、 前記二股連結部の前記両ピン孔及び前記ホイールのピン
   孔に回転自在に挿入して設けた縦ピンと、 前記ホイールが前記嵌合孔内において正逆方向へ回転す
   る回転角度の範囲を規制する回転規制手段とを備え、 前記ホイールは前記回転規制手段により、前記継手部材
   の長手方向の中心線上の位置に前記ホイールのピン孔中
   心点を合わせた位置を基準位置と定め、前記位置から所
   定の角度の範囲内で制限されて正逆方向へ回転するよう
   に設定されていることを特徴とする、 鉄道車両用連結装置の連結機構。
2. 【請求項２】 前記回転規制手段は、前記継手部材の嵌
   合孔の内壁面に突設したストッパー用の係合凸部と、前
   記ホイールの前記ピン孔の偏心側と反対側における外壁
   面に、前記ホイールの外径より細径のほゞ半円柱状に形
   成した円弧壁面と、この円弧壁面の両端に形成され、前
   記係合凸部の側面と衝当して前記ホイールの回転方向の
   動きを係止する係合段部とを含んでいることを特徴とす
   る、請求項１記載の鉄道車両用連結装置の連結機構。