JP2007083874A - 高速車両救援用連結車両及びこれを用いた救援用車両連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストでありながら、先頭車両の先端部の重量を低減するとともに、先端部内に各種装置の設置スペースを確保することができる高速車両救援用連結車両及びこれを用いた救援車両連結構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 高速車両救援用連結車両１を、車両本体２と、車両本体２の一端と他端とのそれぞれに突出状態または突出可能にして設けられる連結機構３，４とを有する構成とする。車両本体２に、連結機構３，４の突出量を調整する突出量調整機構６を設ける。連結機構３を、連結機構４に対して、車両本体２の軸線に対する傾斜角とこの軸線回りの向きとのうちの少なくともいずれか一方の変動を可能にする接続構造を介して接続する。連結機構３，４に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置１６を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、新幹線やリニアモーターカーなどの高速走行を行う車両が運行不能に陥った際に、この車両と救援車両との連結に用いられる高速車両救援用連結車両及びこれを用いた車両連結構造に関するものである。

上記のような高速走行を行う車両は、運行不能に陥った場合には、先頭車両に救援車両が連結されて、この救援車両によって牽引される。このため、先頭車両には、救援車両を連結するための救援用連結器が設けられている。
このような救援用連結器としては、後記の非特許文献１に記載の連結器が知られている。この連結器は、通常は先頭車両の先頭部内に折り畳まれた状態で格納されており、救援車両との連結時には、先頭部内から連結器本体を引き出した状態にして使用される。

「新幹線の"そこが知りたい"メカニズム」、鉄道ジャーナル、株式会社鉄道ジャーナル社、第３２１巻、ｐ．６６−ｐ．６７

高速走行を行う車両では、走行時の空気抵抗を低減してトンネル進入時の騒音を軽減するなどの目的のために、先頭車両の先端が、車台部から先端側に張り出す先細り形状に形成されている。近年は、車両の走行速度が向上したため、先頭車両の先端の先鋭化がさらに進められている。
一方、救援用連結器は、十分な強度を確保するために鋼鉄製とされており、また、連結器本体を先頭部内に出し入れするための機構を有しているので、重量が重い。

すなわち、先頭車両では、車台部から張り出す先端部内に、重量物である救援用連結器が配置されているので、走行時に先端部に振動が生じやすい。このような振動は、走行時の安定性に悪影響を与える。
特に、近年は、先頭車両の先端の先鋭化に伴って先端部の車体剛性が低下しているので、振動が生じやすい。

また、救援用連結器は、前記のように連結器本体を先頭部内に出し入れするための機構を有しているので、構造が複雑で、製造コストが高く、また占有スペースも大きかった。
また、先頭車両の先端部には、救援用連結器以外にも、例えば進路上の障害物を跳ね飛ばす排障器や衝突緩衝材等の安全対策装置を含む各種装置を設ける必要があるが、前記のように先頭車両の先端部が先鋭化していて先頭部内のスペースが小さいので、先頭部内に各種装置を設置するためのスペースを確保することが困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コストでありながら、先頭車両の先端部の重量を低減するとともに、先端部内に各種装置の設置スペースを確保することができる高速車両救援用連結車両及びこれを用いた救援車両連結構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
すなわち、本発明は、車両本体と、該車両本体の一端と他端とのそれぞれに突出状態または突出可能にして設けられる連結機構とを有している高速車両救援用連結車両を提供する。

このように構成される高速車両救援用連結車両は、救援対象車両及び救援車両とは独立した車両であるので、通常は、高速車両の運行経路上の車庫や待避線などに停車しておく。
そして、救援対象車両と救援車両とを連結する際には、救援車両の先頭車両に連結することによって、救援対象車両の停止している場所まで搬送して、救援対象車両と救援車両との連結に用いる。

この高速車両救援用連結車両は、車両本体の一端に突出状態または突出可能にして設けられる連結機構によって救援対象車両の先頭車両に設けられた救援用連結器と連結され、車両本体の他端に突出状態または突出可能にして設けられる連結機構によって救援車両の救援用連結器と連結される。すなわち、この高速車両救援用連結車両を用いることで、救援対象車両の救援用連結器及び救援車両の救援用連結器は、それぞれ車両本体に対して、連結機構の突出量ぶん、離間した状態で連結される。

このため、この高速車両救援用連結車両を用いる高速車両では、救援用連結器の連結器本体を先頭車両の先端部から突出させる必要がなく、連結器本体を先端部から出し入れするための機構を省くことができる。
これにより、救援用連結器が軽量となるので、先頭車両に振動が生じにくい。
また、このように救援用連結器が軽量となることで、先頭車両において救援用連結器の保持構造に要求される強度水準が低くなり、この保持構造自体も小型軽量化することができるので、先頭車両の先端部の重量がさらに低減されて、先頭車両に振動がより生じにくくなる。

また、救援用連結器から連結器本体を出し入れするための機構を省くことで、救援用連結器及びその保持構造が小型となるので、先端部内における救援用連結器の占有スペースが低減されて、先端部内に他の装置を設置するスペースを確保することができる。
また、救援用連結器から連結器本体を出し入れするための機構を省くことで、救援用連結器の構造が簡略化されて、コストが低減される。

上記高速車両救援用連結車両において、前記連結機構のうちの少なくともいずれか一方の突出量を調整する突出量調整機構が設けられていてもよい。
この場合には、救援対象車両と救援車両とを連結する際に、突出量調整機構を操作することで、連結機構の突出量を、救援対象車両の救援用連結器と救援車両の救援用連結器との間の距離に合わせて調整することができるので、救援対象車両に対する救援車両の停止位置の微調整が不要となり、連結作業をスムーズに行うことができる。

ここで、高速車両のうち、車輪を利用して走行するものには、車両本体と車輪との間にサスペンション装置が設けられる。また、高速車両のうち、溝状のガイドウェイ内を走行するものには、高速車両をガイドウェイ内面に沿って案内する案内輪が設けられる。さらに、リニアモーターカー等、ガイドウェイ内を浮上した状態で走行するものは、低速走行時には浮上せず、支持脚に設けられたタイヤを用いて走行する構成とされている。
このような高速車両では、異常時には、サスペンション装置が故障したり、各種タイヤがパンクするなどして、先頭車両の先端の位置が正常時から変わってしまうことがある。

そこで、上記高速車両救援用連結車両において、一方の前記連結機構が、他方の前記連結機構に対して、前記突出方向に対する傾斜角と該突出方向に平行な軸線回りの向きとのうちの少なくともいずれか一方の変動を可能にする接続構造を介して接続されていてもよい。
この場合には、一方の連結機構に対して他方の連結機構の向きの変動が許容されているので、救援対象車両が正常な姿勢を保てない状態であっても、救援車両の救援用連結器と救援対象車両の救援用連結器の位置や向きのずれを、高速車両救援用車両によって吸収することができ、救援車両による救援対象車両の牽引を良好に行うことができる。
なお、このような接続構造としては、球面軸受や、ピン結合構造、及びこれらを組み合わせた接続構造がある。

また、上記高速車両救援用連結車両が、前記連結機構に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置を有していてもよい。
この場合には、救援車両による救援対象車両の牽引時に、救援車両から救援対象車両に加わる衝撃や、救援対象車両から救援車両に加わる衝撃が、衝撃緩衝装置によって緩和されるので、救援車両による救援対象車両の牽引を良好に行うことができる。
また、この高速車両救援用連結車両を用いる高速車両では、救援用連結器に衝撃緩衝装置を設けなくて済むので、救援用連結器のさらなる小型化、軽量化が可能となる。

また、本発明は、救援対象車両の先頭車両と救援車両とを連結する救援車両連結構造であって、上記した本発明に係る高速車両救援用連結車両を用いた救援車両連結構造を提供する。
この救援車両連結構造によれば、低コストでありながら、先頭車両の先端部の重量を低減するとともに、先端部内に各種装置の設置スペースを確保することができる。

本発明に係る高速車両救援用連結車両及びこれを用いた救援車両連結構造によれば、低コストでありながら、先頭車両の先端部の重量を低減するとともに、先端部内に各種装置の設置スペースを確保することができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る高速車両救援用連結車両１は、車両本体２と、車両本体２の両端にそれぞれ突出状態、または突出可能にして設けられる連結機構３，４とを有している。

車両本体２には、両端にそれぞれ支持棒５が設けられており、連結機構３，４は、それぞれこの支持棒５の先端に設けられている。
支持棒５は、ＣＦＲＰ等の複合材によって構成されており、これによって支持棒５を金属製とした場合に比べて重量が大幅に低減されている。

車両本体２には、支持棒５のうちの少なくともいずれか一方の車両本体２からの突出量を調整する突出量調整機構６が設けられており、これによって連結機構３，４の車両本体２からの突出量を調整することができるようになっている。
この突出量調整機構６としては、例えば、一端を車両本体２に保持され、他端に支持棒５が設けられて、車両本体２の進行方向に沿って伸縮可能な油圧シリンダ等が用いられる。
本実施形態では、車両本体２の両端部には、それぞれカバー２ａが設けられており、突出量調整機構６が各支持棒５の突出量を最小にした状態では、各支持棒５及び連結機構３，４がカバー２ａ内に収容されるようになっている。
車両本体２は、カバー２ａを閉じた状態では流線型をなしている。

連結機構３，４は、連結対象となる高速車両に用いられる連結器であれば、任意の構成とすることができる。本実施形態では、連結機構３，４として、密着型連結器を用いている。なお、連結機構３，４は、鋼鉄等の金属製とされる。
また、連結機構３は、連結機構４に対して、車両本体２の軸線に対する傾斜角とこの軸線回りの向きとのうちの少なくともいずれか一方の変動を可能にする接続構造を介して接続されている。

具体的には、図２に示すように、支持棒５のうち連結機構３側の支持棒５’には、連結機構３側の端部に第一支持部５ａが設けられており、第一支持部５ａと連結機構３とは、第二支持部５ｂを介して接続されている。
第一支持部５ａは、支持棒５’に対して球面軸受１１を介して接続されており、これにより、第一支持部５ａは、支持棒５’に対してその軸線に対する傾斜角と軸線回りの向きの変動が可能とされている。
第二支持部５ｂは、第一支持部５ａに対して、第一ピン結合構造１２を介して接続されている。第一ピン結合構造１２は、第一支持部５ａと第二支持部５ｂとをこれらの連結方向に略直交するピン１２ａによって接続するものであって、これによって第二支持部５ｂは、第一支持部５ａとの連結方向に略直交する一軸線回りに揺動可能とされている。

連結機構３は、第二支持部５ｂに対して、第二ピン結合構造１３を介して接続されている。第二ピン結合構造１３は、第二支持部５ｂと連結機構３とをこれらの連結方向及びピン１２ａに略直交するピン１３ａによって接続するものであって、これによって連結機構３は、第二支持部５ｂとの連結方向及びピン１２ａに略直交する一軸線回りに揺動可能とされている。

図３に示すように、連結機構４は、支持棒５のうち連結機構４側の支持棒５”に対して、第三ピン結合構造１４を介して接続されている。第三ピン結合構造１４は、支持棒５”と連結機構４とを略垂直方向に貫くピン１４ａによって接続するものであって、これによって連結機構４は、略垂直な軸線回りに揺動可能とされている。

また、この高速車両救援用連結車両１には、連結機構３，４に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置１６が設けられている。
本実施形態では、連結機構４を支持する支持棒５”に衝撃緩衝装置１６を設けている。
具体的には、連結機構４を支持する支持棒５”は、連結機構４と接続される先端部１７と、車両本体２に支持される基端部１８とに分割されている。

先端部１７の基端部１８側の端部にはフランジ１７ａが設けられており、基端部１８の先端部１７側の端部にはフランジ１８ａが設けられている。先端部１７の外周及び基端部１８の外周には、それぞれ内径がフランジ１７ａ、１８ａよりも小さいワッシャＷが嵌められており、先端部１７と基端部１８とは、両ワッシャＷ及びフランジ１７ａ，１８ａをボルト止めすることによって結合されている。

先端部１７と基端部１８との間、及びフランジ１７ａと先端部１７側のワッシャＷとの間、フランジ１８ａと基端部１８側のワッシャＷとの間には、それぞれ衝撃緩衝材Ｒが挟み込まれており、これによって先端部１７と基端部１８とのうちの一方に、これらを押し付ける方向（圧縮方向）の衝撃やこれらを離間させる方向（引張方向）の衝撃が加わった場合に、この衝撃が衝撃緩衝材Ｒによって吸収されるようになっている。
なお、本実施形態では、油圧シリンダからなる突出量調整機構６も、衝撃緩衝装置１６として作用する。

以下、この高速車両救援用連結車両１の使用方法について、図４を用いて説明する。
ここで、本実施の形態では、この高速車両救援用連結車両１の連結対象である救援対象車両Ｍ及び救援車両Ｔは、先頭車両の先端に設けられたカバーＣ内に救援用連結器Ｊが格納された構成とされている。この救援用連結器Ｊとしては、一般的な構成のものを用いることができるが、本実施の形態では、救援用連結器Ｊは、密着型連結器の連結機構部（連結器本体）のみを有していて、連結機構部をカバーＣ外に出し入れする機構が省かれた構成のものが用いられており、カバーＣを開くだけで使用することができるようになっている。

図４に示すように、本実施形態に係る高速車両救援用連結車両１は、救援対象車両Ｍ及び救援車両Ｔとは独立した車両であるので、通常は、高速車両の運行経路上の車庫や待避線などに停車しておく。
そして、救援対象車両Ｍと救援車両Ｔとを連結する際には、救援車両Ｔの先頭車両に連結することによって、救援対象車両Ｍの停止している場所まで搬送して、救援対象車両Ｍと救援車両Ｔとの連結に用いる。
ここで、前記のように、車両本体２は、カバー２ａを閉じた状態では流線型をなしており、これによって走行時の空気抵抗が低減されている。

この高速車両救援用連結車両１は、車両本体２の一端に連結機構３を突出させた状態で、この連結機構３によって救援対象車両Ｍの先頭車両に設けられた救援用連結器Ｊと連結され、車両本体２の他端に連結機構４を突出させた状態で、この連結機構４によって救援車両Ｔの救援用連結器Ｊと連結される。すなわち、この高速車両救援用連結車両１を用いることで、救援対象車両Ｍの救援用連結器Ｊ及び救援車両Ｔの救援用連結器Ｊは、それぞれ車両本体２に対して、連結機構３，４の突出量ぶん、離間した状態で連結される。

このため、この高速車両救援用連結車両１を用いる高速車両では、救援用連結器Ｊの連結器本体を先頭車両の先端部から突出させる必要がなく、連結器本体を先端部から出し入れするための機構を省くことができる。
これにより、救援用連結器Ｊが軽量となるので、この高速車両の通常走行時において、先頭車両に振動が生じにくい。
また、このように救援用連結器Ｊが軽量となることで、この高速車両の先頭車両において救援用連結器Ｊの保持構造に要求される強度水準が低くなり、この保持構造自体も小型軽量化することができるので、高速車両の先頭車両の先端部の重量がさらに低減されて、先頭車両に振動がより生じにくくなる。

また、高速車両の救援用連結器Ｊから連結器本体を出し入れするための機構を省くことで、救援用連結器Ｊ及びその保持構造が小型となるので、高速車両の先端部内における救援用連結器Ｊの占有スペースが低減されて、先端部内に他の装置を設置するスペースを確保することができる。
また、高速車両の救援用連結器Ｊから連結器本体を出し入れするための機構を省くことで、救援用連結器Ｊの構造が簡略化されて、コストが低減される。

また、本実施形態では、高速車両救援用連結車両１の支持棒５が、複合材によって構成されている。これにより、支持棒５を金属製とした場合に比べて、高速車両救援用連結車両１の重量が大幅に低減されるので、救援車両Ｔによる搬送が容易となる。

また、本実施形態では、連結機構３，４の突出量を調整する突出量調整機構６が設けられているので、救援対象車両Ｍと救援車両Ｔとを連結する際に、突出量調整機構６を操作することで、高速車両救援用連結車両１の長さを、救援対象車両Ｍの救援用連結器Ｊと救援車両Ｔの救援用連結器Ｊとの間の距離に合わせて調整することができる。
これにより、救援対象車両Ｍに対する救援車両Ｔの停止位置の微調整が不要となり、連結作業をスムーズに行うことができる。

また、本実施形態では、連結機構３が、連結機構４に対して、車両本体２の軸線に対する傾斜角とこの軸線回りの向きとのうちの少なくともいずれか一方の変動を可能にする接続構造を介して接続されている。
すなわち、この高速車両救援用連結車両１では、一方の連結機構に対して他方の連結機構の向きの変動が許容されているので、救援対象車両Ｍが正常な姿勢を保てない状態であっても、救援車両Ｔの救援用連結器Ｊと救援対象車両Ｍの救援用連結器Ｊの位置や向きのずれを、高速車両救援用連結車両１によって吸収することができ、救援車両Ｔによる救援対象車両Ｍの牽引を良好に行うことができる。

また、本実施形態では、高速車両救援用連結車両１が、連結機構３，４に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置１６を有している。これにより、救援車両Ｔによる救援対象車両Ｍの牽引時に、救援車両Ｔから救援対象車両Ｍに加わる衝撃や、救援対象車両Ｍから救援車両Ｔに加わる衝撃が、衝撃緩衝装置１６によって緩和されるので、救援車両Ｔによる救援対象車両Ｍの牽引を良好に行うことができる。
また、この高速車両救援用連結車両を用いる高速車両では、救援用連結器Ｊに衝撃緩衝装置を設けなくて済むので、救援用連結器Ｊのさらなる小型化、軽量化が可能となる。

このように、本実施形態に係る高速車両救援用連結車両１及びこれを用いた救援車両連結構造によれば、低コストでありながら、先頭車両の先端部の重量を低減するとともに、先端部内に各種装置の設置スペースを確保することができる。

ここで、上記実施の形態では、連結機構３，４をそれぞれ密着型連結器とした例を示したが、これに限られることなく、他の連結機構を用いてもよい。

本発明の一実施形態に係る高速車両救援用連結車両の構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る高速車両救援用連結車両の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る高速車両救援用連結車両の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る高速車両の連結構造を示す側面図である。である。

符号の説明

１ 高速車両救援用連結車両
２ 車両本体
３，４ 連結機構
６ 突出量調整機構
１２，１３，１４ 第一、第二、第三ピン結合構造（接続構造）
１６ 衝撃緩衝装置
Ｍ 救援対象車両
Ｔ 救援車両

Claims (5)

1. 車両本体と、
   該車両本体の一端と他端とのそれぞれに突出状態または突出可能にして設けられる連結機構とを有している高速車両救援用連結車両。
2. 前記連結機構のうちの少なくともいずれか一方の突出量を調整する突出量調整機構が設けられている請求項１記載の高速車両救援用連結車両。
3. 一方の前記連結機構が、他方の前記連結機構に対して、前記突出方向に対する傾斜角と該突出方向に平行な軸線回りの向きとのうちの少なくともいずれか一方の変動を可能にする接続構造を介して接続されている請求項１または２に記載の高速車両救援用連結車両。
4. 前記連結機構に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置を有している請求項１から３のいずれかに記載の高速車両救援用連結車両。
5. 救援対象車両の先頭車両と救援車両とを連結する救援車両連結構造であって、
   請求項１から４のいずれかに記載の高速車両救援用連結車両を用いた救援車両連結構造。

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