JP2007216719A - 鉄道車両用連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突力吸収装置が作用する設定荷重よりも小さい衝撃力が繰返し作用したとき、衝撃力吸収部材の拡径部と前部連結器の連結器胴との挿入係合させた部位にへたりが生じて隙間を生じ、乗り心地を害する恐れがある。
【解決手段】ビカン１４に取付ける衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に連結器胴１２の筒状部１２ａの拡径用部１８を挿入係合させ、かつ、ビカン１４の心棒１４ａに筒状部１２ａを摺動自在に外嵌させ、拡径部１３ａ内に連結器胴１２を押し込んだ状態として、連結器胴１２とビカン１４とを拘束手段１５によつて結合すると共に、２つ割りの締付金１７，１７により、ビカン１４及び連結器胴１２を固定し、締付金１７，１７の内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面の一方がビカン１４の環状面部１４ｅに係合し、他方が連結器胴１の環状面部１２ｃに係合している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、連結器と緩衝器とを備えた鉄道車両の連結装置であつて、特に車両の停止時を含む通常走行時以外の車両が衝突した場合に生ずる強大な圧縮衝撃力を吸収・緩和するための衝突力吸収装置を有する鉄道車両用連結装置に関するものである。

従来のこの種の連結装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この連結装置は、図８に示すように被連結車両に設けられている被連結車両用連結器と相互連結可能な連結器と、車体部材に配置され、通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力を吸収・緩和する緩衝装置との間に継手部材１６を配置し、継手部材１６の前後両端部を横ピン１７と縦ピン２４とによつて連結器及び緩衝装置に揺動自在に結合する鉄道車両用連結装置であつて、前記通常の衝撃力にはほぼ対抗し、車両の衝突に伴う圧縮衝撃力を吸収・緩和する衝突力吸収装置Ａを連結器に設け、被連結車両用連結器と連結器とを中心軸線を合致させて締結した状態で、被連結車両用連結器が、前後両端部を横ピン１７と縦ピン２４とを有する継手部材１６を介して被連結車両に設ける緩衝装置１９に結合し、前記通常の衝撃力は緩衝装置によつてほぼ吸収・緩和し、緩衝装置が吸収・緩和し得ない過大な衝撃力を前記衝突力吸収装置Ａによつて吸収・緩和するものである。

そして、連結器は、衝撃力吸収部材１３を介在する前部連結器３と後部連結器４とを有し、前部連結器３と後部連結器４とが、離反方向の移動が連結部材１１４ａ，１１５によつて拘束されると共に、前部連結器３又は後部連結器４の少なくとも一方と一体の連結器胴１１２と衝撃力吸収部材１３とが圧入可能に連結されて衝突力吸収装置Ａを構成し、衝突力吸収装置Ａは、無負荷時及び引張衝撃力が作用したときには固定状態のままであり、圧縮衝撃力が作用したときには、緩衝装置が最大圧縮作用する迄は相互に係合固定状態を保持するが、緩衝装置が最大圧縮作用した後は連結器が縮小作動し、衝撃力吸収部材１３と連結器胴１１２との間で圧入を生じ、過大な衝撃力を吸収・緩和する。

更に、衝突力吸収部材１３が、筒状をなし、中心軸線方向への後退動を制限して後部連結器４に取付けられ、この衝突力吸収部材１３の先端側の拡径部１３ａ内に前部連結器３の後部の連結器胴１１２を挿入係合させると共に、連結器胴１１２の内向きフランジ状部１１２ａを後部連結器４に突設した心棒１１４ａに摺動自在に外嵌させ、かつ、内向きフランジ状部１１２ａから突出する心棒１１４ａの雄ねじ部１１４ｄに連結ナット１１５を締め付け、衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に連結器胴１１２を押し込んだ状態として、前部連結器３と後部連結器４との間の離反方向の移動が拘束されて、衝突力吸収装置Ａが構成されている。
特許第３３３５８８２号

しかしながら、このような従来の鉄道車両用連結装置にあつては、連結器胴１１２と後部連結器４との離反方向の移動を拘束させる手段が後部連結器４に突設した心棒１１４ａの雄ねじ部１１４ｄに連結ナット１１５を締め付けて構成されるのみであつたため、衝突力吸収装置Ａが作用する設定荷重よりも小さいが比較的大きな衝撃力が繰返し作用したとき、衝撃力吸収部材の先端側の拡径部１３ａと前部連結器３の後部の連結器胴１１２との挿入係合させた部位にへたりが生じて隙間を生じ、鉄道車両の乗り心地を害することになる恐れが存在している。

また、衝撃力吸収部材の拡径部１３ａと連結器胴１１２との間に隙間が生じたことに起因して、前部連結器３と後部連結器４との間の離反方向の移動を拘束する雄ねじ部１１４ｄ及び連結ナット１１５に大きな衝撃力が負荷され、これらの連結部材が損傷を受ける等の恐れが存在している。

しかも、連結部材にナット１１５を備えるねじ機構を使用しているため、走行中に発生する車体のローリングによつて前後の車両間でねじれ力が作用して緩み方向のトルクが負荷されると、緩みと共に隙間が生じる恐れがある。

本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、被連結車両に設けられる被連結車両用連結器２’と相互連結可能な連結器２と、車体部材２５に配置され、通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力を吸収・緩和する緩衝装置１９との間に継手部材１６を配置し、継手部材１６の前後両端部を横ピン２７と縦ピン２４とによつて連結器２及び緩衝装置１９に揺動自在に結合すると共に、
前部連結器３と後部連結器４とを有する連結器２に、前記通常の衝撃力よりも大きな圧縮衝撃力を吸収・緩和する衝突力吸収装置Ａを設ける鉄道車両用連結装置であつて、
後部連結器４及び前部連結器３の内の一方にビカン１４を有し、他方に連結器胴１２を有し、
ビカン１４に筒状をなす衝突力吸収部材１３が取付けられ、この衝突力吸収部材１３の先端側の拡径部１３ａ内に連結器胴１２の筒状部１２ａの拡径用部１８を挿入係合させ、かつ、ビカン１４と連結器胴１２とを中心軸線方向の摺動自在に嵌合させ、
衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に連結器胴１２を押し込んだ状態として、連結器胴１２とビカン１４とを少なくとも離反方向の移動を拘束する拘束手段１５によつて結合すると共に、
衝突力吸収部材１３を覆う締付金１７，１７により、離反方向の移動を拘束させてビカン１４及び連結器胴１２を固定し、
締付金１７，１７が、前後両端部に内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂを有し、内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面の一方がビカン１４の環状面部１４ｅに係合し、他方が連結器胴１２の環状面部１２ｃに係合し、
連結器胴１２の拡径用部１８と衝撃力吸収部材１３とが圧入可能に連結されて衝突力吸収装置Ａが構成されていることを特徴とする鉄道車両用連結装置である。
請求項２の発明は、前記締付金１７，１７の内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面の少なくとも一方が、テーパ状の環状面部１７ｃ，１７ｄを形成し、複数割りの締付金１７，１７によつてビカン１４の環状面部１４ｅと連結器胴１２の環状面部１２ｃとの間が締め付けられていることを特徴とする請求項１の鉄道車両用連結装置である。
請求項３の発明は、前記拘束手段１５が、連結器胴１２の通孔１２ｄ及びビカン１４の通孔１４ｄに圧入させるせん断ピン１５であることを特徴とする請求項１又は２の鉄道車両用連結装置である。

独立請求項１によれば、連結器胴と後部連結器との離反方向の移動を拘束させる手段として、締付金の内向きフランジ状部の内側の対向面の一方がビカンの環状面部に係合し、他方が連結器胴の環状面部に係合している共に、連結器胴とビカンとを少なくとも離反方向の移動を拘束するように結合する拘束手段を備えるので、衝突力吸収装置への設定荷重よりも小さいが比較的大きな衝撃力の繰返し作用に対し、衝撃力吸収部材の先端側の拡径部と前部連結器の連結器胴との挿入係合させた部位にへたりに起因する隙間を生じ難く、車両の乗り心地を害することが良好に防止される。

また、衝撃力吸収部材の拡径部と連結器胴との間に隙間が生じたことに起因して、前部連結器と後部連結器との間の離反方向の移動を拘束する拘束手段に大きな衝撃力が負荷され、拘束手段が損傷を受ける恐れも軽減する。

請求項２によれば、締付金の内向きフランジ状部の内側の対向面の少なくとも一方が、テーパ状の環状面部を形成し、締付金によつてビカンの環状面部と連結器胴の環状面部との間を締め付けて適正かつ十分な締付力を付与することが可能になる。これにより、衝突力吸収装置への設定荷重よりも小さいが比較的大きな衝撃力の繰返し作用に対し、衝撃力吸収部材の先端側の拡径部と前部連結器の連結器胴との挿入係合させた部位にへたりが生じて隙間を生じる問題が良好に抑制される。

請求項３によれば、拘束手段が、連結器胴の筒状部の通孔及び心棒の通孔に圧入させるせん断ピンによつて構成される。これにより、走行中に発生する車体のローリングによつて前後の車両間でねじれ力が作用した場合であつても、緩み又は隙間を生じ難く、これらの拘束手段等が損傷を受ける不具合が著しく軽減される。せん断ピンは、比較的大きな自連力の繰返し作用にも十分に耐えるように、破断荷重を自由に設定することができる。

以下、図１〜図７を参照して、本発明の１実施の形態を従来例と同一機能部分には同一符号を付して説明する。図３中において符号１は連結装置を示し、連結装置１は各車両相互間を連結し、かつ過度の衝撃を吸収・緩和する機能を有する連結器２と、主として通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力を吸収・緩和する緩衝装置１９との間に、継手部材１６を介在させて構成される。連結器２は、例えば踏み切り等で車両が障害物と衝突した際に発生する前記通常の衝撃力よりも大きな圧縮衝撃力を吸収・緩和する。継手部材１６は、その前後両端部において横ピン２７と縦ピン２４とによつて連結器２又は緩衝装置１９に結合し、連結器２と緩衝装置１９とを揺動自在に結合する。具体的には、継手部材１６の前部と連結器２のビカン１４との間は横ピン２７とナット２８により、継手部材１６の後部と緩衝装置１９の枠２０との間は縦ピン２４により、それぞれ相対的に揺動自在に結合し、横ピン２７部において車両間の上下方向の動きに対応し、縦ピン２４部において車両間の水平方向の動きに対応可能としてある。

連結器２は、中心軸線を一致させた前部連結器３と後部連結器４とで構成されている。前部連結器３は、それぞれ円筒状をなす前部連結器胴１１と後部連結器胴１２とを有する。前部連結器胴１１は、前端部（図３，図４上で左端部をいう）にフランジ状部１１ｂ及び連結面１１ａが形成され、後端部（図３，図４上で右端部をいう）に図１に示すフランジ状部１１ｃが形成され、また、後部連結器胴１２は、図１に示すように前端部にフランジ状部１２ｂが形成され、後端部に筒状部１２ａが形成されている。筒状部１２ａの後端外周には、高強度材料からなる環状の拡径用部となる拡径用部材１８が圧入固定されている。前部連結器胴１１の後端部のフランジ状部１１ｃと後部連結器胴１２の前端部のフランジ状部１２ｂとは、カップリング５，６によつて相互に位置決めして、ボルト・ナット７，８で締め付け相互固定してある。しかして、前部連結器胴１１及び後部連結器胴１２は、中心軸線が一致している。

一方、後部連結器４は、衝撃力吸収部材１３と連結用部材であるビカン１４と継手部材１６とを有する。ビカン１４は、後部連結器４の後部に配置され、後部は継手部材１６及び横ピン２７を各々嵌入可能な形状に形成され、しかも横ピン２７を中心にして上下方向に揺動自在としてあり、前面芯部には、図１，図２に示すように通孔１４ｄを有する心棒１４ａが一体的に突設されている。衝撃力吸収部材１３は、後部連結器４の前部に取付けられ、全体が筒状をなし、先端開口部が拡径されて拡径部１３ａを形成している。

後部連結器４は、図１に示すようにビカン１４の前端部の円筒面部１４ｂに衝撃力吸収部材１３の後端部を外嵌させ、かつ、前向きの環状段面１４ｃに衝撃力吸収部材１３の後端面を当接させると共に、後部連結器胴１２の筒状部１２ａを心棒１４ａに中心軸線方向の摺動自在に密接に嵌合させ、衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に後部連結器胴１２を押し込んだ状態とする。そして、ビカン１４と後部連結器胴１２とは、前部連結器３と後部連結器４との間の離反方向の移動を複数割りの締付金１７，１７によつて挟み込んで拘束して、設定荷重を付与して一体的に組付られる。締付金１７，１７は、実際には２つ割りになつている。

締付金１７，１７は、前後両端部に内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂを有し、内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面は、外方に向けて次第に縮径する環状面部１７ｃ，１７ｄを形成している。そして、前側の環状面部１７ｃには後部連結器胴１２の筒状部１２ａ外周に形成した前向き環状面部１２ｃが係合し、後側の環状面部１７ｄには、ビカン１４の後端部の後向き環状面部１４ｅが係合する。図５に示す状態からの締付金１７，１７の縮径により、締付金１７，１７のテーパ状の環状面部１７ｃ，１７ｄによつて衝撃力吸収部材１３と筒状部１２ａの拡径用部材１８とが次第に押し込まれ、締付金１７，１７の合わせ面が係合することによつて衝撃力吸収部材１３に所定の初圧が付与された状態となり、衝撃力吸収部材１３と拡径用部材１８とに隙間なく、かつ、組み込み寸法が正確に与えらて組み付けられる。この締付金１７，１７の組み付けは、簡単な治具を使用して容易になされ得る。

すなわち、２つ割りの締付金１７，１７によつて衝撃力吸収部材１３を自由に拡径可能に覆い、前側の環状面部１７ｃを後部連結器胴１２の環状面部１２ｃに係合させ、後側の環状面部１７ｄをビカン１４の環状面部１４ｅに係合させながら、締付金１７，１７に縮径力を作用させ、衝撃力吸収部材１３を締め付け、一体的に組み付けてボルト・ナット２９によつて締結してある。このように、締付金１７，１７の環状面部１７ｃ，１７ｄ及び環状面部１２ｃ，１４ｅは、衝撃力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に拡径用部材１８を設定荷重を与えて圧入させる機能を有するため、締付金１７，１７の環状面部１７ｃ，１７ｄ及び環状面部１２ｃ，１４ｅの内の少なくとも一方の係合面をテーパ状に形成すれば良い。つまり、締付金１７，１７の内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面の少なくとも一方が、外方に向けて次第に縮径する環状面部１７ｃ，１７ｄを形成し、締付金１７，１７によつてビカン１４の環状面部１４ｅと連結器胴１２の環状面部１２ｃとを締め付け可能であれば良い。

このように、筒状部１２ａの拡径用部材１８を拡径部１３ａに挿入係合させた状態で、筒状部１２ａの通孔１２ｄ及び心棒１４ａの通孔１４ｄに拘束手段であるせん断ピン１５を圧入固定してある。筒状部１２ａの拡径用部材１８は、衝撃力吸収部材１３の拡径部１３ａを除く内径よりも若干大径をなしている。

しかして、車両の通常走行に伴う通常の圧縮衝撃力は、せん断ピン１５によつて拘束・支持されると共に、後部連結器胴１２の後方向への相対移動が拡径用部材１８が拡径部１３ａに係止して拘束・支持され、過大な圧縮衝撃力が作用した際に、せん断ピン１５が破断すると共に設定荷重を超える圧縮衝撃力の作用によつて拡径用部材１８が衝撃力吸収部材１３内に圧入され、衝撃力吸収部材１３を拡径変形させながら、後方への相対移動が許容される。この拡径用部材１８を有する後部連結器胴１２、衝撃力吸収部材１３、ビカン１４及びせん断ピン１５が、連結器２に設けられ、通常の衝撃力には対抗し、衝突等による通常の衝撃力よりも大きな圧縮衝撃力を吸収・緩和する衝突力吸収装置Ａを構成している。また、心棒１４ａ及びせん断ピン１５により、連結部材を構成している。

しかして、前部連結器３の後部連結器胴１２の後方向への相対移動は、衝撃力吸収部材１３がビカン１４の環状段面１４ｃに当接することによつて拘束されていると共に、せん断ピン１５によつて拘束されているので、連結器２に伝播される圧縮衝撃力（後退力）が漸増するに伴つて、ある荷重を境にして、せん断ピン１５が折損すると共に、後部連結器胴１２の後端部（拡径用部材１８）が衝撃力吸収部材１３との当初の係合部である拡径部１３ａ付近から後方に向けて次第に移動し、衝撃力吸収部材１３を漸次に拡径（塑性変形）させる。なお、後部連結器胴１２は、前方向への相対移動がせん断ピン１５及び締付金１７，１７によつて拘束されている。

そして、衝撃力吸収部材１３の後端部は、ビカン１４の円筒面部１４ｂに嵌入させて位置決めし、環状段面１４ｃに当接させただけで拡径変形が自由となつているので、衝撃力吸収部材１３の変位は図６に示すように拡径部１３ａの漸次の相対的移動位置の変化によらず、荷重が一定となる。従つて、優れた緩衝特性となつて車両の衝突力が吸収され、連結された車両への影響が緩和される。これに対し、衝撃力吸収部材１３の後端部を例えば溶接によつてビカン１４に固着して固定端の状態にすると、拡径部１３ａの漸次の移動位置の変化と共に荷重も次第に増加するので、傾斜した直線的な特性となり、緩衝特性は悪い。

このことは、一般的なハリにおいて、両端固定と両端自由端の場合、同一荷重に対し自由端の方がより変形し易いことからも理解できる。すなわち、本願の衝撃力吸収部材１３の後端部のように自由端とすることにより、固定端に比べて変位し易くなり、その結果として図６に示すように拡径部１３ａの移動位置の変化によらず一定荷重となる特性が得られるので、衝撃吸収の方法としては有利である。

なお、前部連結器３は、カップリング５，６部において前部連結器胴１１と後部連結器胴１２とに分割されているが、これは後部連結器胴１２を短縮させてせん断ピン１５等の組み付け作業を便ならしめるためであり、前部連結器胴１１と後部連結器胴１２とを一体の連結器胴にしてカップリング５，６を省略することも可能である。また、せん断ピン１５は、複数本とすることもできる。

緩衝装置１９は、既存の通常のものでよく、前端部が継手部材１６及び縦ピン２４を嵌入可能な形状を有した枠２０の内部に、図４に示す区画壁２０ａの両側としてそれぞれ緩衝器２３ａ，２３ｂを配置して、一組の緩衝器２３（２３ａ，２３ｂ）の前側及び後側を前・後伴板２１，２２によつて挟持し、この伴板２１，２２の前後を車体部材２５に当接嵌装してある。しかして、連結器２より伝播される圧縮力は、枠２０に伝わり、後伴板２２の後側が車体部材２５によつて係止されるので、図４において後側の緩衝器２３ｂが圧縮され、一方、引張力が負荷された場合には前伴板２１の前側が車体部材２５によつて係止されるので、図４において前側の緩衝器２３ａが圧縮される。このようにして、連結器２を経由して伝播されてくる圧縮力及び引張力（通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力）を吸収し、緩和させて伝達するようになつている。勿論、緩衝器２３を従来公知の単一の構造とすることもできる。

一方、相手側の被連結車両にも連結器２と同様な構造を有した連結器が取付けられ、図３，図４に示すように一対の連結器２，２’の前部連結器３の連結面１１ａ同士を相互に接触させて、連結ボルト９及びナット１０（又はその他の機械的な連結手段）にて締結することによつて、相手車両との相互連結が可能となつている。しかして、連結器２，２’を介して車両を連結した状態で、図７に平面視で示すように一対の縦ピン２４を介して連結器２に伝播されてくる圧縮力Ｐは、曲線走行に伴つて両側の車体部材２５に交差角度を生じた際であつても、一対の連結器２，２’の中心軸線方向に作用することになる。また、側面から見た場合にも、一対の横ピン２７を介して連結器２に伝播されてくる圧縮力Ｐは、車体部材２５に高低差を生じた際であつても、一対の連結器２，２’の中心軸線方向に作用することになる。このため、衝突力吸収装置Ａにも中心軸線方向の圧縮力Ｐのみが作用することになり、衝突力吸収装置Ａに曲げ変形を生じ難い。

次に、作用について説明する。
車両の通常走行時において連結器２に圧縮衝撃力が作用すると、圧縮衝撃力は被連結車両の連結器２’（前部連結器胴１１）を経由して自車の連結器２に伝播してくる。その際、前部連結器３の後部連結器胴１２の後端部と後部連結器４の衝撃力吸収部材１３の拡径部１３ａとの係合部は、その摩擦抵抗力及びせん断ピン１５の機能によつて相対的変位することなく係合固定状態を保持する。これにより、圧縮衝撃力はそのまま緩衝装置１９に伝播し、枠２０は圧縮衝撃力の大きさに比例して後退するので、枠２０の区画壁２０ａと後伴板２２間で後側の緩衝器２３ｂが圧縮されて衝撃力を吸収する。圧縮衝撃力を吸収した後は緩衝器２３ｂの弾性的復元力によつて元位置に復帰する。

反対に、連結器２に引張衝撃力が作用すると、枠２０は引張衝撃力の大きさに比例して前進するので、枠２０の区画壁２０ａと前伴板２１間で前側の緩衝器２３ａが圧縮されて、圧縮衝撃力が作用する場合と同様に作用する。このとき、前部連結器胴１１及び後部連結器胴１２が一体となつて前方向に引張られるが、締付金１７，１７の内向きフランジ状部１７ａ，１７ｂの内側の対向面の一方がビカン１４の環状面部１４ｅに係合し、他方が連結器胴１２の環状面部１２ｃに係合している共に、ビカン１４の心棒１４ａに圧着したせん断ピン１５が後部連結器胴１２の筒状部１２ａに係止しているので、ビカン１４も一体に引張られる。従つて、前部連結器３の後部連結器胴１２の後端部と後部連結器４の衝撃力吸収部材１３の拡径部１３ａとの係合部は、係合固定状態を良好に保持したままとなる。なお、後部連結器胴１２とビカン１４との間の折れ曲がりは、前述したように衝突力吸収装置Ａに中心軸線方向の圧縮力Ｐのみが作用するので、締付金１７，１７によつてビカン１４及び連結器胴１２を固定し、かつ、後部連結器胴１２の筒状部１２ａを心棒１４ａに摺動自在かつ密接に外嵌させたこととも相まつて良好に防止される。

次に、緩衝装置１９によつては吸収し得ないような強大な圧縮衝撃力が作用したとき、つまり車両が障害物と衝突（追突を含む）した場合においては、先ず、後側の緩衝器２３ｂが最大圧縮した後に剛体の状態となる。そして、その後に連結器２に作用する過大な圧縮衝撃力は、せん断ピン１５が小径部で破断すると共に衝撃力吸収部材１３によつて吸収される。すなわち、後部連結器胴１２の後端部（拡径用部材１８）が、衝撃力吸収部材１３の拡径部１３ａと係合する箇所の摩擦抵抗に打ち勝つて衝撃力吸収部材１３内に次第に圧入され、ビカン１４との当接嵌入部（１４ｂ，１４ｃ）を基点として衝撃力吸収部材１３の拡径範囲を後方に拡げつつ進入するので、この拡径過程において圧縮衝撃力を衝撃力吸収部材１３の塑性変形という形で吸収する。せん断ピン１５の破断荷重は、自由に設定することができる。

衝撃力吸収部材１３による緩衝特性は、図６に示すように拡径部１３ａの移動位置によらず衝撃力吸収部材１３に作用する荷重がほぼ一定となり、大きな衝撃吸収エネルギー（拡径部１３ａの移動位置と衝撃力吸収部材１３に作用する荷重とで囲まれた面積に相当するエネルギー量）特性が得られる。この衝撃力吸収部材１３による衝撃吸収エネルギーは、通常の緩衝器１９が吸収する衝撃吸収エネルギーの数倍となつて、非常時の際の異常な衝撃力を吸収することになる。その際、後部連結器胴１２は、筒状部１２ａがビカン１４の心棒１４ａに案内されながら、衝撃力吸収部材１３内に進入する。従つて、衝突力吸収装置Ａは、無負荷時及び引張衝撃力が作用したときには固定状態のままであり、圧縮衝撃力が作用したときには、緩衝装置１９が最大圧縮作用する迄は相互に係合固定状態を保持するが、緩衝装置１９が最大圧縮作用した後は連結器２が縮小作動し、衝撃力吸収部材１３と連結器胴１２との間で圧入を生じ、過大な衝撃力を吸収・緩和する。衝撃力吸収部材１３による衝撃吸収エネルギーは、衝撃力吸収部材１３の厚さ（外形寸法）を変更することで増減調節することができる。

なお、非常時の際としては、車両が何かに衝突する場合、或いは追突の場合が想定され、圧縮力だけを考慮すれば十分であり、非常時として引張力が作用する場合についてはその可能性は少ないものと想定されるが、引張力が作用する場合でも締付金１７，１７及びせん断ピン１５によつて拘束されている。

ところで、上記１実施の形態にあつては、前部連結器３に連結器胴１２を有し、後部連結器４にビカン１４を有するものとしたが、連結器２と、緩衝装置１９との間に継手部材１６を配置し、継手部材１６の前後両端部を横ピン２７と縦ピン２４とによつて連結器２及び緩衝装置１９に揺動自在に結合するものであれば、前部連結器３にビカン１４を備えさせ、後部連結器４に連結器胴１２を備えさせても、衝突力吸収装置Ａによる圧縮衝撃力を吸収・緩和する機能について同様の機能を得ることができる。従つて、後部連結器４及び前部連結器３の内の一方に円筒面部１４ｂ、環状段面１４ｃ、通孔１４ｄ、環状面部１４ｅ等を備えるビカン１４を有し、他方に環状面部１２ｃ、通孔１２ｄ等を備える連結器胴１２を有すればよい。また、ビカン１４への衝突力吸収部材１３の取付けは、拡径部１３ａ内にビカン１４の拡径用部材（筒状部１２ａの拡径用部材１８と同様のもの）を挿入係合させて行うことも可能である。

また、拘束手段であるせん断ピン１５は、連結器胴１２とビカン１４との間の少なくとも離反方向の移動を拘束すれば良く、従来例と同様に連結器胴１２の筒状部１２ａを後部連結器４に突設した心棒１４ａに摺動自在に外嵌させ、かつ、筒状部１２ａから突出する心棒１４ａの雄ねじ部に連結ナットを締め付けても良い。

本発明の１実施の形態にかかる鉄道車両用連結装置の要部を半部切開して示す平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 同じく１実施の形態にかかる鉄道車両用連結装置を示す平面図。 同じく側面図。 同じく図１の要部を拡大して示す断面図。 同じく荷重−拡径部の移動位置による衝突力吸収装置の緩衝特性を示す線図。 同じく連結器の連結状態を示す概略図。 従来の鉄道車両用連結装置の要部を示す断面図。

符号の説明

１：連結装置
２：連結器
２’：被連結車両用連結器
３：前部連結器
４：後部連結器
１２：後部連結器胴（連結器胴）
１２ａ：筒状部
１２ｃ：環状面部
１２ｄ：通孔
１３：衝突力吸収部材
１３ａ：拡径部
１４：ビカン
１４ａ：心棒
１４ｄ：通孔
１４ｅ：環状面部
１５：せん断ピン（拘束手段）
１６：継手部材
１７：締付金
１７ａ，１７ｂ：内向きフランジ状部
１７ｃ，１７ｄ：環状面部
１８：拡径用部材（拡径用部）
１９：緩衝装置
２４：縦ピン
２５：車体部材
２７：横ピン
Ａ：衝突力吸収装置

Claims (3)

1. 被連結車両に設けられる被連結車両用連結器（２’）と相互連結可能な連結器（２）と、車体部材（２５）に配置され、通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力を吸収・緩和する緩衝装置（１９）との間に継手部材（１６）を配置し、継手部材（１６）の前後両端部を横ピン（２７）と縦ピン（２４）とによつて連結器（２）及び緩衝装置（１９）に揺動自在に結合すると共に、
   前部連結器（３）と後部連結器（４）とを有する連結器（２）に、前記通常の衝撃力よりも大きな圧縮衝撃力を吸収・緩和する衝突力吸収装置（Ａ）を設ける鉄道車両用連結装置であつて、
   後部連結器（４）及び前部連結器（３）の内の一方にビカン（１４）を有し、他方に連結器胴（１２）を有し、
   ビカン（１４）に筒状をなす衝突力吸収部材（１３）が取付けられ、この衝突力吸収部材（１３）の先端側の拡径部（１３ａ）内に連結器胴（１２）の筒状部（１２ａ）の拡径用部（１８）を挿入係合させ、かつ、ビカン（１４）と連結器胴（１２）とを中心軸線方向の摺動自在に嵌合させ、
   衝突力吸収部材（１３）の拡径部（１３ａ）内に連結器胴（１２）を押し込んだ状態として、連結器胴（１２）とビカン（１４）とを少なくとも離反方向の移動を拘束する拘束手段（１５）によつて結合すると共に、
   衝突力吸収部材（１３）を覆う締付金（１７，１７）により、離反方向の移動を拘束させてビカン（１４）及び連結器胴（１２）を固定し、
   締付金（１７，１７）が、前後両端部に内向きフランジ状部（１７ａ，１７ｂ）を有し、内向きフランジ状部（１７ａ，１７ｂ）の内側の対向面の一方がビカン（１４）の環状面部（１４ｅ）に係合し、他方が連結器胴（１２）の環状面部（１２ｃ）に係合し、
   連結器胴（１２）の拡径用部（１８）と衝撃力吸収部材（１３）とが圧入可能に連結されて衝突力吸収装置（Ａ）が構成されていることを特徴とする鉄道車両用連結装置。
2. 前記締付金（１７，１７）の内向きフランジ状部（１７ａ，１７ｂ）の内側の対向面の少なくとも一方が、テーパ状の環状面部（１７ｃ，１７ｄ）を形成し、複数割りの締付金（１７，１７）によつてビカン（１４）の環状面部（１４ｅ）と連結器胴（１２）の環状面部（１２ｃ）との間が締め付けられていることを特徴とする請求項１の鉄道車両用連結装置。
3. 前記拘束手段（１５）が、連結器胴（１２）の通孔（１２ｄ）及びビカン（１４）の通孔（１４ｄ）に圧入させるせん断ピン（１５）であることを特徴とする請求項１又は２の鉄道車両用連結装置。

Images