JP2010526702A - 多部品車両のためのエネルギ散逸装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、１つのインタフェース４を有するベアリングブロック２、３を備える例えばクラッチ装置のためのエネルギ吸収装置に関し、前記インタフェースによって衝撃力をベアリングブロックへ導入可能であり、エネルギ吸収装置が変形チューブ５を更に備える。ベアリングブロックは、車体に強固に接続され得る第１のベアリングブロック部品と、インタフェース４に接続される第２のベアリングブロック部品とを備える。ベアリング側端部５ｂにおいて、変形チューブは、更に車体の方へ位置される変形チューブ部分５．２と比べて幅広い断面積を有する第１のベアリングブロック部品に強固に接続される部分５．１を備える。衝突の場合に第２のベアリングブロック部品が第１のベアリングブロック部品および変形チューブに対して車両ブロックの方向に移動できるようになっている。
【選択図】図２ａ

Description

本発明は、多部品車両の緊密カプラまたはサイドバッファのためのカップリングアセンブリ用のエネルギ散逸装置であって、カップリング面へ向けて方向付けられることが好ましいインタフェースを備える車体に装着可能なベアリングブロックを有し、上記インタフェースによって、隣接する車体から伝えられる衝撃力をベアリングブロックおよびベアリングブロックに接触して配置された変形チューブに伝えることができ、ベアリングブロックが、多部品車両の車体に装着固定可能な第１のベアリング支持部品と、インタフェースの車体側端部に接続される第２のベアリング支持部品とを備え、変形チューブが、そのカップリング面側端部で第１のベアリング支持部品に接続固定される部分を備え、上記部分が、車体近傍に位置される変形チューブの部分と比べて幅広い断面積を有し、第２のベアリング支持部品の車体側端部が、第１のベアリング支持部品と車体近傍に位置される変形チューブの部分との間で支えられる、エネルギ散逸装置に関する。

このタイプのエネルギ散逸装置の背後にある原理は、従来技術から知られており、カップリングアセンブリのためのショックアブソーバとして例えば鉄道車両技術において使用されている。そのようなショックアブソーバは、通常、ドローギア（スプリング装置）と変形チューブの形態を成すエネルギ散逸装置との組み合わせから成り、ショックアブソーバのエネルギ散逸装置が特に高い衝撃速度でも車両を保護する。それにより、例えば、ドローギアは、牽引力および衝撃力を所定の大きさまで吸収し、その後、それを超える力を車両の車台へと方向付けるようになっている。

そうすることにより、車両の通常の運転中に例えば多部品車両の個々の車体間で起こる牽引力および衝撃力は、ドローギアの動作荷重を超えたときに、例えば車両が障害物と衝突する場合或いは突然の制動に晒された場合に、ショックアブソーバの通常は再生式のドローギアによって吸収されるが、再生式のドローギアおよび個々の車体間に設けられてもよい任意のカップリング接続部が場合により破壊され或いは損傷される場合がある。いずれにしても、ショックアブソーバのドローギアは、結果として生じるエネルギの全てを吸収することができない。その結果、そのようなドローギアは、車両のエネルギ散逸概念に全体としてもはや組み入れられず、そのため、結果として生じる衝撃エネルギが車両の車台へ直接に伝えられる。したがって、後者は、極端な力に晒され、場合により損傷され或いは破壊されることさえある。鉄道車両の場合には、車体が脱線する危険もある。

したがって、車両の車台を激しい衝突時の損傷から保護するため、ショックアブソーバには、例えばドローギアの効果的な吸収が十分に引き出された後に応答するようになっている破壊的に構成される或いは再生的に構成されるエネルギ散逸装置がしばしば設けられ、したがって、エネルギ散逸装置は、上記エネルギ散逸装置を通じた力の流れで伝えられるエネルギを少なくとも部分的に吸収し、したがって消散するようになっている。特に適用可能なエネルギ散逸装置は、変形チューブを備えるエネルギ散逸装置である。そのようなエネルギ散逸装置は、要素（変形チューブ）の所定の塑性変形によって、衝撃エネルギを変形の仕事および熱へと破壊的に変換する。

ここで、例えばカップリングロッドの車体側端部を水平面内で回動可能にベアリングブロックに接続することは、鉄道車両技術の現状から知られており、それにより、通常の車両運転中および転轍中に起こる力を吸収し、したがって和らげるようになっている通常は再生式のドローギアが、カップリングロッド自体に或いはベアリングブロックに対するカップリングロッドの関節部に配置される。ベアリングブロックの下流側に配置される変形チューブの形態を成し、好ましくは破壊的構造の形態を成すエネルギ散逸要素が、例えばエネルギ散逸装置として利用される。例えば変形要素の形態を成して構成されるこのエネルギ散逸要素は、変形に働きによってカップリングアセンブリの動作荷重を超えたときに起こる衝撃エネルギを散逸させる役目を果たす。ここで、エネルギ散逸装置は、変形チューブを通じて力の流れで伝えられるエネルギが所定の大きさを超えると応答して、カップリングロッドおよびカップリングアセンブリから伝えられるエネルギの少なくとも一部を吸収するようになっている。エネルギ散逸装置のこの応答の後、変形要素を整合させて交換する必要がある。

例えば独国特許出願公開第４３０２４４４号に記載されるように、エネルギ散逸要素として利用される変形要素は例えば変形チューブから成ることができ、変形チューブの車体側端部は、円錐形態を成して、ノズルプレートに構成される対応する円錐孔内へと延びる。この既知の中央バッファカップリングでは、例えばネジによりカップリングロッドを介してドローギアに接続されるベアリングブロック、変形チューブ、ノズルプレート、および、エネルギ散逸装置の応答後または応答中に歪んだ変形チューブの通過を可能にする鉄道車両の車台上のアンカープレートは、互いに軸線方向に支えられる。

したがって、独国特許出願公開第４３０２４４４号から知られるカップリングアセンブリにおけるエネルギ散逸要素として提案されているのは、カップリングアセンブリのベアリングブロックに接触して位置され且つノズルプレートによって加圧されるようになっている変形チューブであり、ノズルプレートは、カップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに、変形チューブの車体側端部に当接して、ベアリングブロックおよび変形チューブを車体の車台に対して軸線方向に移動させることにより変形チューブの断面積を狭くする。

この解決策の欠点は、第１に、ベアリングブロックが変形チューブと共に車体の車台へと後方に移動するために比較的大きな空間が必要とされるという点であるのが分かる。これは、変形チューブが歪むときに、すなわち、エネルギ散逸装置が応答するときに、カップリングアセンブリの背後に付加的に設けられる必要がある空間内へと変形チューブがノズルプレートによって押し込まれるからである。例えばボギーに直接に近接することに起因してこの付加的な空間が設けられないカップリングアセンブリでは、衝突時にカップリングアセンブリを保護するためのエネルギ散逸装置としてこの既知の従来技術の解決策を実現することができない。

第２に、独国特許出願公開第４３０２４４４号から知られる解決策を用いると、エネルギ散逸装置が応答するとき−特に変形チューブに対して垂直方向または斜め方向の衝撃、すなわち、完全に軸線方向でない衝撃が加わるとき−に、変形チューブが例えばノズルプレートに形成される円錐孔に“詰まる”或いは楔留まる傾向を有し、それにより、破壊エネルギ散逸の機能がもはや確実に与えられないという危険がある。

例えば、エネルギ散逸装置が作動されるときにその断面積を狭めることによって塑性変形するのではなく、その断面積を拡張させることによって塑性変形する変形チューブは、エネルギ散逸要素として既に鉄道車両技術からも知られており、そのため、衝突時、歪められた変形チューブは、エネルギ散逸装置から押し出されることが防止される。したがって、この解決策は、既に、小さい設置スペースと組み合わされてエネルギ散逸を最大にするエネルギ散逸装置を実現する。

カップリングアセンブリで利用されるエネルギ散逸装置のためのこのタイプの解決策が例えば図１に概略的に描かれている。詳細には、図１は、従来技術において一般に知られるベアリングブロックの部分断面表示を示しており、この場合、カップリングアセンブリの動作荷重を超えると、ベアリングブロックの車体へ向けた軸線方向移動時に、エネルギ散逸要素を形成し且つその断面積の拡張によって塑性変形するようになっている変形チューブがベアリングブロックの車体側端部に当接する。

具体的には、図１に描かれるベアリングブロックは垂直に延びる枢支ピン４００を備えており、上記枢支ピンによって、図１に明確に示されないカップリングロッドの車体側端部が、水平面内で回動可能にベアリングブロックに関節結合される。ベアリングブロックは、（明確に示されない）車体に取り付け固定可能な第１のベアリング支持部品２００と、枢支ピン４００によってカップリングロッドの車体側端部に接続可能な第２のベアリング支持部品３００とから成る。具体的には、カップリングロッドの車体側端部は、枢支ピン４００によって、第２のベアリング支持部品３００のカップリングロッド側端部またはカップリング面側端部３００ｂに回動可能に結合される。

図１に描かれる解決策ではベアリングブロックに接触して位置し且つ従来技術から知られる変形チューブ５００は、そのカップリング面側端部５００ｂで第１のベアリング支持部品２００に接続固定される部分５００．１を有する。第１のベアリング支持部品２００に接続固定されるこの変形チューブ部分５００．１は、車体近傍に配置される変形チューブ部分５００．２と比べて幅広い断面積を有する。

図１に描かれる解決策では、そのカップリングロッド側端部またはカップリング面側端部で第２のベアリング支持部品３００の車体側端部３００ａに接続固定される円錐リング７００が更に設けられており、その場合、円錐リングの車体側端部は、幅広い断面を有する変形チューブ部分５００．１と車体近傍に位置される変形チューブ部分５００．２との間の移行部５００．３の内面と当接する。その際、第２のベアリング支持部品３００は、その車体側端部３００ａにより、第１のベアリング支持部品２００と車体近傍に配置された変形チューブ部分５００．２との間で支えられる。

衝突時、すなわち、過度の衝撃がカップリングアセンブリを介して伝えられるとき、および、この過度の衝撃が変形チューブ５００の変形をもたらすとき、第２のベアリング支持部品３００は、円錐リング７００と共に、車体に取り付け固定された第１のベアリング支持部品２００および変形チューブ５００に対して車体の方向に移動し、それにより、車体近傍に配置される変形チューブ部分５００．２が塑性変形によってその断面積の拡張を起こす。

独国特許出願公開第４３０２４４４号と関連して前述した解決策と同様、図１に描かれるエネルギ散逸装置の実現態様は、衝突中に車体に装着固定される第１のベアリング支持部品に対して車体へ向けて移動するそれらの構成要素がこの軸線方向移動時に傾き、それにより、達成可能なエネルギ散逸が、予測できず、特に、エネルギの散逸において予め決定可能な一連の事象をもたらさないという根本的な危険も伴う。具体的には、従来技術で一般に知られる図１に描かれる解決策を用いると、車体へ向かう軸線方向移動中に、第２のベアリング支持部品３００が、第２のベアリング支持部品３００の車体側端部３００ａに設けられる円錐リング７００と共に、変形チューブ５００の内側で傾き或いは楔留まるという根本的な危険が存在する。独国特許出願公開第４３０２４４４号と関連して前述した解決策を用いると、衝突時に、この解決策では第２のベアリング支持部品と共に車体へ向けて軸線方向に移動される変形チューブ自体が、ノズルプレートに設けられる開口内で楔留まり或いは詰まるという危険がある。

上述した問題に基づき、本発明は、衝突時の予め決定可能な一連の事象と組み合わされて最大エネルギ散逸を実現するために例えば図１を参照して前述したカップリングアセンブリにおけるショックアブソーバとして利用される最初に挙げられたタイプのエネルギ散逸装置を更に向上させるという課題を扱う。特に、衝突時に、すなわち、例えばカップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに、一方では、所定の予め決定可能な一連の事象にしたがって、結果として生じる衝撃エネルギの少なくとも一部を散逸させることができ、他方では、このために使用されるエネルギ散逸要素が最も小さい想定し得る設置スペースを車体の車台に必要とするエネルギ散逸装置が特定される。

この課題は、最初に挙げられたタイプのエネルギ散逸装置であって、ベアリングブロックがガイド要素を発明的に更に備え、上記ガイド要素のカップリング面側端部が第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続され、ガイド要素の車体側端部が、車体近傍に配置される変形チューブの部分へと少なくとも部分的に延びるとともに、上記変形チューブ部分の内面に接触して位置される、エネルギ散逸装置によって解決される。

提案された解決策を用いて得られ得る利点は明らかである。第１に、例えばカップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに断面拡張によって塑性変形するようになっているベアリングブロック下流側の変形チューブを備えることにより、最小の可能な設置スペースで最大エネルギ散逸をもたらすエネルギ散逸装置が提供される。これは、エネルギ散逸装置応答時に変形チューブが例えば車体の車台に付加的に設けられる空間から吐き出されないことにより達成される。

一方、ガイド要素を提供する提案された解決策により、衝突の場合には、エネルギ散逸のプロセスにおいて予め決定可能な一連の事象も可能である。そのカップリング面側端部によって第２のベアリング支持部品に接続される上記ガイド要素は、それにより、その車体側端部が変形チューブ部分へと少なくとも部分的に延び、エネルギ散逸装置の応答前のその断面は、変形チューブのカップリング面側端部の幅広い断面と比べて幅広くない。一方で、エネルギ散逸装置応答前にガイド要素が幅広くない変形チューブ部分の内面に当接するため、また、他方で、ガイド要素のカップリング面側端部が第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続されるため、ガイド要素の車体側端部は、エネルギ散逸装置の応答時に、すなわち、第２のベアリング支持部品がガイド要素と共に車体上に装着固定された第１のベアリング支持部品および第１のベアリング支持部品に接続固定された変形チューブに対して車体へ向けて移動されるときに、（未だ）幅広くない変形チューブ部分の内面に沿って延び、したがって、第２のベアリング支持部品の軸線方向案内を行なう。第２のベアリング支持部品のこの軸線方向案内は、エネルギ散逸装置の応答時に変形チューブ内での第２のベアリング支持部品の傾動を防止し、そのため、変形チューブの塑性変形（すなわち、変形チューブの塑性的な断面拡張）が予測可能な態様で進行し、衝突中の一連のエネルギ散逸事象を全体として予測できる。

特にエネルギ散逸装置の実現態様に関連付けられる本発明の解決策の有利な実施形態が従属請求項に示されている。

したがって、本発明に係る解決策の特に好ましい実現態様では、ベアリングブロックのガイド要素が好ましくはガイド要素と一体に形成される円錐リングを備え、円錐リングは、そのカップリング面側端部が第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続され、また、その車体側端部が、車体近傍に配置される変形チューブの部分へと少なくとも部分的に延びるとともに、この変形チューブ部分の内面に当接し、その断面はエネルギ散逸装置が作動される前にはまだ幅広くない。したがって、この好ましい実現態様において、ガイド要素は、一方ではエネルギ散逸装置の応答時に第２のベアリング支持部品の軸線方向案内を担い、他方では円錐リングの機能を担う。それにより、ガイド要素のカップリング面側部分は、幅広い変形チューブ部分とエネルギ散逸装置の応答前に変形チューブのカップリング面側端部の幅広い断面に比べて未だ幅広くない断面を有する変形チューブ部分との間の移行部に当接するとともに、第２のベアリング支持部品がガイド要素と共に変形チューブに対して車体へ向けて移動されるときのエネルギ散逸装置の作動時に未だ今のところ幅広くない変形チューブ部分の塑性拡張を行なう。ガイド要素の車体側部分は、基本的に、幅広い断面積を有する変形チューブのカップリング面側端部と比べて小さい断面積を有する変形チューブ部分の内面と当接するため、第２のベアリング支持部品の必要な軸線方向案内は、エネルギ散逸装置の応答時にこのガイド要素部分によって行なわれる。

好ましくは上記ガイド要素と一体に形成される円錐リングを備える後者で挙げたガイド要素の好ましい実現態様は、ガイド要素のカップリング面側端部（円錐リングのカップリング面側端部のそれぞれ）が第２のベアリング支持部品の車体側端部と積極的に係合される。第２のベアリング支持部品の車体側端部とガイド要素のカップリング面側端部との間の積極的な接続を選ぶことにより、特にエネルギ散逸装置が作動される際に、第２のベアリング支持部品からガイド要素への信頼できる所定の力の伝達が可能になる。エネルギ散逸装置が作動されると、円錐リングとして構成され且つ既に幅広い変形チューブ部分と（未だ）幅広くない変形チューブ部分との間の移行部に当接するガイド要素の部分からガイド要素へ伝えられる力は、当初は幅広くない変形チューブ部分を塑性変形させるために使用される。

特に、円錐リング、既に幅広い変形チューブ部分と（未だ）幅広くない変形チューブ部分との間の移行部にある円錐リング部分をそれぞれを設けることにより、第２のベアリング支持部品から変形チューブの移行部分への特に高い理想的に完全な力の伝達を実現でき、それにより、一方で、エネルギ散逸装置の応答時間および応答挙動を、他方で、エネルギ散逸中の一連の事象、すなわち、エネルギ散逸装置が応答した後の一連の事象を、正確に予め規定可能である。

しかしながら、ガイド要素、円錐リングのそれぞれのカップリング面側端部と第２のベアリング支持部品の車体側端部との間の積極的係合の形態を成す接続に関連する後者で挙げられた好ましい実施形態に加えて或いは代えて、例えばボルト継手によって積極的な接続或いは圧力嵌め接続または完全圧力嵌め接続を実現することも考えられる。衝突時にエネルギ散逸装置の応答時間および応答挙動をそれぞれ短くし、正確に予め決定して規定するため、ガイド要素のカップリング面側端部が基本的に第２のベアリング支持部品の車体側端部に対して可能な限り遊び無く結合されることが特に好ましい。

前述した好ましい実現態様では、ガイド要素と好ましくは一体に形成される円錐リングを備えるガイド要素、円錐リングの機能を担い且つ幅広い断面積を有する変形チューブ部分と塑性変形によって断面積が未だ拡張されない車体近傍に配置される変形チューブ部分との間の移行部の内面に当接するガイド要素の部分により、最も想定し得る所定の完全な力の伝達を、変形チューブを介して、第２のベアリング支持部品から、幅広い断面積を有する部分と（未だ）幅広くない断面積を有する部分との間の変形チューブの移行部にある第１のベアリング支持部品へと行なうことができ、それにより、一方ではエネルギ散逸装置の応答挙動を、他方ではエネルギ散逸中の一連の事象を特に正確に予測できる。

本発明に係る解決策の他の（代わりの）実現態様では、そのカップリング面側端部が第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続され且つ幅広い断面積を有する変形チューブ部分と車体近傍に位置される変形チューブの部分との間の移行部の内面に当接する円錐リングを備えるベアリングブロックが有利に提供され、そのため、第２のベアリング支持部品からの変形チューブにおける前述した所定の力の伝達が実現される。これにより、ガイド要素は、そのカップリング面側端部によって第２のベアリング支持部品の車体側端部に更に有利に接続され、また、その車体側端部は、エネルギ散逸装置応答前にカップリングロッドの近傍に配置される変形チューブ部分の（幅広い）断面と比べて小さい内径を有する車体近傍に配置される変形チューブ部分へと少なくとも部分的に延びる。したがって、ガイド要素の車体側端部は、小さい内径を有する変形チューブ部分の内面と当接する。

円錐リングと別個の構成要素として構成されるこのタイプのガイド要素を設けることによって得られる利点は、ガイド要素と一体に形成される円錐リングを有するガイド要素と関連する前述した利点にほぼ対応する。繰り返しを避けるため、ここでは、前回の所見を参照する。しかしながら、ガイド要素および円錐リングの２部品構造は、図１を参照して前述したような従来のエネルギ散逸装置を改良できるという更なる利点をもたらし、また、それにより、ベアリングブロックは、そのようなガイド要素を用いた軸線方向案内を行なうことなく変形チューブの下流側にある。これに必要な全ては、ガイド要素が第２のベアリング支持部品の車体側端部に配置され、それにより、ガイド要素のカップリング面側端部が第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続されるとともに、ガイド要素の車体側端部が、エネルギ散逸装置の応答前に未だ幅広い内径を有していない車体近傍に配置される変形チューブ部分へと少なくとも部分的に延びるようになることである。それにより、ガイド要素の車体側端部は、小さい内径を有するこの変形チューブ部分の内面に接触して配置されるようになる。

円錐リングおよびガイド要素がそれぞれ別個の構成要素として構成される本発明に係る解決策の後者に挙げられた実現態様においては、一方では円錐リングのカップリング面側端部が、他方ではガイド要素のカップリング面側端部がそれぞれ第２のベアリング支持部品の車体側端部と積極的に係合することが好ましい。そのような積極的な接続により、特に容易に実現されるが効果的な方法で、第２のベアリング支持部品と、エネルギ散逸装置のそれぞれの構成要素、特に一方では円錐リング、他方ではガイド要素との間で可能な最も信頼できる完全な力の伝達を実現できる。無論、ここでは、円錐リングおよび／またはガイド要素を第２のベアリング支持部品の車体側端部に接続するためにボルト継手などを使用することも考えられる。一般に、エネルギ散逸装置の応答挙動を短くして規定するため、特に、エネルギ散逸中の一連の事象を予め規定可能にするためにも、一方ではガイド要素と第２のベアリング支持部品の間に、他方では円錐リングと第２のベアリング支持部品との間に想定され得る遊びが存在しないことが好ましい。

一方ではガイド要素が、他方では円錐リングがそれぞれ別個の構成要素として構成される後者に挙げられた実現態様の１つの特に好ましい実施形態では、ガイド要素と第２のベアリング支持部品とを一体に形成することが考えられ、それにより、本発明のカップリングアセンブリの個々の構成要素の数を減らすことが可能である。これは、エネルギ散逸装置の簡略化された組み立てに関して特に有利である。

第１のベアリング支持部品に関しては、第１のベアリング支持部品がボルト継手によって関連する車体に装着されることが好ましい。しかしながら、それに加えて或いはそれに代えて、第１のベアリング支持部品が積極的な接続によって車体に取り付けられることも考えられる。これらは、第１のベアリング支持部品を例えば関連する車体の車台に接続固定するための可能な実現態様である。しかしながら、無論、他の実施形態も考えられる。

第１のベアリング支持部品の１つの好ましい実現態様は、上記第１のベアリング支持部品が、例えば車体の車台上の固定フランジに対してボルト締めされ得る少なくとも２つの平行に離間されたレールを備える。互いに平行に延びる第１のベアリング支持部品のこれらの少なくとも２つのレールは、それらが開口を形成するように構成されており、上記開口は、衝突時に、すなわち、第２のベアリング支持部品がエネルギ散逸装置の応答時に第１のベアリング支持部品および変形チューブに対してガイド要素と共に車体へ向けて移動されるときに、インタフェースの車体側端部がインタフェースに取り付けられる第２のベアリング支持部品と共に通過するのを可能にする。ここで提案された解決策は、車台にボルト締結される平行に離間された好ましくは垂直なレールから成る第１のベアリング支持部品の特に簡単に実現可能な実施形態を構成する。しかしながら、無論、他の実施形態も考えられる。

最後に、提案された本発明の解決策においては、一方では、第２のベアリング支持部品が第１のベアリング支持部品と変形チューブとの間で好ましくは遊びを伴うことなく支えられ、他方では、カップリングアセンブリのための予め規定できる動作荷重を超えるときに第２のベアリング支持部品が第１のベアリング支持部品に対して、したがって車体近傍に配置される変形チューブの部分に対して車体へ向けて移動することにより、エネルギ散逸装置の応答前には幅広い断面を有さず、断面拡張によって塑性変形されるように変形チューブが形成されることが特に好ましい。したがって、エネルギ散逸装置は、カップリングアセンブリを過度な衝撃等から確実に保護することができ、例えば、一方ではエネルギ散逸装置の応答挙動を、他方では最大エネルギ散逸をカップリングアセンブリの動作荷重に適合させることよって保護することができる。

本発明に係るエネルギ散逸装置は、多部品車両のカップリングアセンブリにおけるショックアブソーバとして適することが特に好ましく、その場合、カップリングアセンブリが牽引力および衝撃力を伝えるためのカップリングロッドを備え、また、好ましくはカップリング面へと方向付けられるエネルギ散逸装置のインタフェースが垂直に延びる枢支ピンを備え、上記枢支ピンによってカップリングロッドの車体側端部が水平面内で回動可能に第２のベアリング支持部品に対して関節結合される。したがって、本発明のエネルギ散逸装置のこの使用は、衝突時の予め決定可能な一連の事象において最大エネルギ散逸を実現可能なエネルギ散逸要素を有するカップリングアセンブリを提供する。特に、衝突時に、すなわち、カップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに、一方では、所定の予め決定可能な一連の事象にしたがって、結果として生じる衝撃エネルギの少なくとも一部を散逸させることが可能であり、他方では、この目的のために利用されるエネルギ散逸要素が最も小さい想定し得る設置スペースを車体の車台に必要とするカップリングアセンブリが特定される。

他方、多部品車両のサイドバッファにおいて本発明のエネルギ散逸装置を利用することも同様に好ましく、その場合、サイドバッファは、衝撃力をエネルギ散逸装置へ伝えるためのバッフル領域を備え、また、好ましくはカップリング面へと方向付けられるエネルギ散逸装置のインタフェースは、サイドバッファのバッフル領域に対して接続固定されることが好ましい。これにより、衝突時に、すなわち、例えばカップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに、所定の予め決定可能な一連の事象にしたがって、特に結果として生じる衝撃エネルギを少なくとも部分的に消散し得る、サイドバッファのためのエネルギ散逸がもたらされる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る解決策の好ましい実施形態について詳しく説明する。

下流側エネルギ散逸装置を有する従来技術から知られるベアリングブロックの部分断側面図である。 カップリングアセンブリで利用される本発明に係るエネルギ散逸装置の第１の好ましい実施形態の断側面図である。 図２ａに係る実施形態で利用されるエネルギ散逸要素（変形チューブ）の背面図である。 下流側エネルギ散逸要素を有する本発明のエネルギ散逸装置の第１の実施形態で利用されるベアリングブロックを貫く図２ｂに示されるＢ−Ｂ線に沿う側面図である。 カップリングアセンブリで利用される本発明に係るエネルギ散逸装置の第２の好ましい実施形態の断側面図である。 図３ａに係る実施形態で利用されるエネルギ散逸要素（変形チューブ）の背面図である。 下流側エネルギ散逸要素を有する本発明のエネルギ散逸装置の第２の実施形態で利用されるベアリングブロックを貫く図３ｂに示されるＢ−Ｂ線に沿う側面図である。

図１は、従来技術に係るカップリングアセンブリのショックアブソーバとして一般に利用されるようなエネルギ散逸装置を有するベアリングブロックの部分断側面図を示している。先に示したように、図１に描かれる解決策は、エネルギ散逸装置が応答した後に変形チューブが断面拡大によって塑性変形し、したがって、変形チューブが例えばノズルプレートによってエネルギ散逸装置から放出されないため、比較的小さい設置スペースを必要とするエネルギ散逸装置によって特徴付けられる。しかしながら、図１の例に描かれる既知の解決策では、エネルギ散逸装置応答時に円錐リング７００を有する第２のベアリング支持部品３００が変形チューブ５００に楔留まり、それにより、所定の、特に予め決定可能な一連の事象で破壊エネルギ吸収の機能がもはや確実に与えられないという危険が存在する。

図２ａは、カップリングアセンブリで使用される本発明に係るエネルギ散逸装置の第１の好ましい実施形態を断側面図で示している。図２ａに示されるエネルギ散逸装置の背面図が図２ｂに示されている。図２ｃは、図２ａに係る下流側エネルギ散逸要素を有する本発明のエネルギ散逸装置の第２の実施形態で利用されるベアリングブロックを貫く図２ｂに示されるＢ−Ｂ線に沿う側面図を示している。

第１の好ましい実施形態のエネルギ散逸装置が利用されるカップリングアセンブリは、本質的に、牽引力および衝撃力を伝えるための図面に明確に示されないカップリングロッドと、多部品車両の車体に取り付け可能なベアリングブロックとを備える。具体的には、ベアリングブロックは、多部品車両の車体に装着固定可能な第１のベアリング支持部品２と、枢支ピン４によってカップリングロッドの車体側端部に結合される第２のベアリング支持部品３とから成る。これにより、枢支ピン４は、例えば隣接する車体から伝えられる衝撃力をカップリングロッドを介して第２のベアリング支持部品３へ伝達可能なインタフェースに相当する。

図示のように互いに略平行に延びる２つのレールから成ることが可能な第１のベアリング支持部品２は、ボルト継手８によって車体に装着固定することができる。一方、第２のベアリング支持部品３は、第１のベアリング支持部品２の突出要素１０とエネルギを吸収するためにベアリングブロックの下流側に位置される変形チューブ５との間で遊びを伴うことなく支えられる。

詳細には、変形チューブ５は、ここでは、そのカップリングロッド側またはカップリング面側端部５ｂが第１のベアリング支持部品２に接続固定される部分５．１を備えており、上記部分５．１は、車体近傍に配置される変形チューブ５の部分５．２と比べて幅広い断面積を有する。カップリングロッド側またはカップリング面側変形チューブ部分５ｂ、すなわち、幅広い断面積を有する変形チューブ５の部分は、図２ａに示されるように上記ボルト継手８を介して第１のベアリング支持部品２に対して接続固定できる。

枢支ピン４は、エネルギ散逸装置に対して衝撃力を伝えるためのインタフェースとして、第２のベアリング支持部品３のカップリングロッド側またはカップリング面側端部３ｂに設けられ、（明確に示されない）カップリングロッドの車体側端部は、水平面内で回動可能に上記枢支ピン４でベアリングブロックに関節結合される。

一方、第２のベアリング支持部品３の車体側端部３ａは、第１のベアリング支持部品２の上記突出要素１０と、車体近傍に配置される変形チューブ５の部分５．２、すなわち、エネルギ散逸装置の応答前に第１のベアリング支持部品２に接続固定されるカップリングロッド側変形チューブ部分５ｂの断面積と比べて小さい断面積を有する変形チューブ部分との間で遊びを伴うことなく支えられる。

具体的には、これにより、第２のベアリング支持部品３の車体側端部３ａにガイド要素６が設けられ、ガイド要素６は、ガイド要素６と一体に形成された円錐リング７を備える。ガイド要素６のカップリングロッド側端部６ｂは、積極的な係合によって第２のベアリング支持部品３の車体側端部３ａに対して接続され、それにより、ガイド要素６の車体側端部６ａは、車体近傍に配置される幅広くない断面積を有する変形チューブ部分５．２へと少なくとも部分的に延びるとともに、この変形チューブ部分５．２の内面に当接する。

図２ａ〜図２ｃに係る実施形態におけるガイド要素６と一体に形成される円錐リング７は、一方では、幅広い断面積を有する変形チューブ５．１と車体近傍に配置される変形チューブ部分５．２との間の移行部５．３の内面と当接する。

幅広くない変形チューブ部分５．２で延在し且つこの変形チューブ部分５．２の内面に接触して配置されたガイド要素６の車体側端部６ａは軸線方向の案内をもたらし、この軸線方向の案内では、エネルギ散逸装置応答時に、第２のベアリング支持部品２が、車体近傍に位置される変形チューブ部分５．２の同時断面拡大を伴って第１のベアリング支持部品２および変形チューブ５に対して車体へ向けて方向性のある所定の態様で案内される。

図３ａ〜図３ｃは、図２ａ〜図２ｃを参照して前述したエネルギ散逸装置を備えるベアリングブロックの変形例を描いており、それにより、この好ましい代わりの手段は、本発明のエネルギ散逸装置の第２の実施形態で利用される。具体的には、図３ａは、カップリングアセンブリで利用される本発明に係るエネルギ散逸装置の第２の好ましい実施形態を断側面図で示している。図３ａに係る実施形態で利用されるエネルギ散逸装置の背面図が図３ｂに示されている。図３ｃは、下流側エネルギ散逸要素を有する本発明に係るエネルギ散逸装置の第２の実施形態で利用されるベアリングブロックを貫く図３ｂに示されるＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。

特に図３ａおよび図３ｂから分かるように、本発明のエネルギ散逸装置の第２の実施形態は、まず最初に、変形チューブ５のカップリングロッド側端部５ｂがボルト継手８によって第１のベアリング支持部品２に対して接続固定されず、むしろ積極的な接続によって第１のベアリング支持部品２に接続固定されるという点において、図２ａ〜図２ｃを参照して前述した第１の実施形態と異なる。この積極的な接続は、ベアリング支持部品２および要素１０と共に、変形チューブ５のカップリングロッド側端部５ｂ上の径方向に突出する要素９によって形成される。

第１の実施形態と更に異なる点は、下流側エネルギ散逸要素が本発明のエネルギ散逸装置の第２の好ましい実施形態で利用されるベアリングブロックにおけるガイド要素６の実現態様である。特に図３ａおよび図３ｃから分かるように、第２の実施形態では、そのカップリングロッド側端部７ｂが積極的な係合によって第２のベアリング支持部品３の車体側端部３ａに対して接続固定され且つ幅広い断面積を有する変形チューブ部分５．１と車体近傍に配置される変形チューブ部分５．２との間の移行部５．３の内面に接触して配置された円錐リング７が設けられる。円錐リング７に加えて、第２の実施形態は、円錐リング７とは別個に構成されるガイド要素６を備え、このガイド要素６も、好ましくは、そのカップリングロッド側端部６ｂが積極的な係合によって第２のベアリング支持部品３の車体側端部３ａに対して接続され、それにより、ガイド要素６の車体側端部６ａは、車体近傍に配置される変形チューブ部分５．２へと少なくとも部分的に延びるとともに、この変形チューブ部分５．２の内面に接触して配置される。

第２の実施形態では、一方の円錐リング７と他方のガイド要素６とが別個の構成要素として構成されているため、図３ａおよび図３ｃに描かれるガイド要素６は、例えば図１に描かれるような既存の解決策を改良するのに特に適している。したがって、図１に示される解決策に図３ａに係るガイド要素６を組み入れるだけで、カップリングアセンブリの動作荷重を超えるときに軸線方向案内機能を伴うエネルギ散逸装置を提供することができる。

本発明の構成は、図面を参照して説明した実施形態に限定されない。実際には、本明細書中で説明される個々の特徴は、望まれる互いの任意の組み合わせで実現できる。特に、例えば、エネルギ散逸装置が多部品車両のサイドバッファで利用されることも考えられ、それにより、サイドバッファは、衝撃力をエネルギ散逸装置へ伝えるためのバッフル領域を備え、また、それにより、好ましくはカップリング面へ方向付けられるエネルギ散逸装置インタフェースが、サイドバッファのバッフル領域に接続固定されることが好ましい。

２…第１のベアリング支持部品、３…第２のベアリング支持部品、３ａ…第２のベアリング支持部品の車体側端部、３ｂ…第２のベアリング支持部品のカップリングロッド側端部、４…枢支ピン、５…変形チューブ、５ａ…変形チューブの車体側端部、５ｂ…変形チューブのカップリングロッド側端部、５．１…幅広い断面積の変形チューブ部分、５．２…幅広くない断面積の変形チューブ部分、５．３…変形チューブの移行部、６…ガイド要素、６ａ…ガイド要素の車体側端部、６ｂ…ガイド要素のカップリングロッド側端部、７…円錐リング、７ａ…円錐リングの車体側端部、７ｂ…円錐リングのカップリングロッド側端部、８…ボルト継手、９…第１のベアリング支持部品の変形チューブのカップリングロッド側端部上の突出要素、１０…第１のベアリング支持部品上の突出要素。

Claims (15)

1. 多部品車両の緊密カプラまたはサイドバッファのためのカップリングアセンブリ用のエネルギ散逸装置であって、
   カップリング面へ向けて方向付けられることが好ましいインタフェース（４）を備える車体に装着可能なベアリングブロック（２、３）を有し、前記インタフェースによって、隣接する車体から伝えられる衝撃力を前記ベアリングブロック（２、３）および前記ベアリングブロック（２、３）に当接する変形チューブ（５）に伝えることができ、前記ベアリングブロック（２、３）が、多部品車両の車体に装着固定可能な第１のベアリング支持部品（２）と、前記インタフェース（４）の車体側端部に接続される第２のベアリング支持部品（３）とを備え、
   前記変形チューブ（５）が、前記カップリング面側端部（５ｂ）で前記第１のベアリング支持部品（２）に接続固定される部分（５．１）を備え、前記部分（５．１）が、車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）と比べて幅広い断面積を有し、
   前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）が、前記第１のベアリング支持部品（２）と車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）との間で支えられる、エネルギ散逸装置において、
   前記ベアリングブロック（２、３）がガイド要素（６）を更に備え、前記ガイド要素のカップリング面側端部（６ｂ）が前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）に接続され、前記ガイド要素の車体側端部（６ａ）は、車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）へと少なくとも部分的に延びるとともに、前記変形チューブ部分（５．２）の内面に接触して配置されることを特徴とするエネルギ散逸装置。
2. 前記ベアリングブロック（２、３）の前記ガイド要素（６）が、前記ガイド要素（６）と一体に形成される円錐リング（７）を備え、前記円錐リングのカップリング面側端部（７ｂ）が前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）に接続され、前記円錐リングの車体側端部（７ａ）は、車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）へと少なくとも部分的に延びるとともに、前記変形チューブ部分（５．２）の内面に接触して配置される、請求項１に記載のエネルギ散逸装置。
3. 前記円錐リング（７）の前記カップリング面側端部（７ｂ）が、前記第２のベアリング支持部品（３）の前記車体側端部（３ａ）と積極的に係合する、請求項２に記載のエネルギ散逸装置。
4. 前記円錐リング（７）の前記カップリング面側端部（７ｂ）が、前記第２のベアリング支持部品（３）の前記車体側端部（３ａ）に非積極的に接続される、請求項２または３に記載のエネルギ散逸装置。
5. 前記円錐リング（７）が、幅広い断面積の変形チューブ部分（５．１）と車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）との間の移行部（５．３）の内面と当接する、請求項２〜４のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
6. 前記ベアリングブロック（２、３）が、前記カップリング面側端部（７ｂ）が前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）に接続される円錐リング（７）を更に備え、前記円錐リングは、幅広い断面積の変形チューブ部分（５．１）と車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）との間の移行部（５．３）の内面に接触して位置し、前記ガイド要素（６）は、前記カップリング面側端部（６ｂ）が前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）に接続され、前記車体側端部（６ａ）が、車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）へと少なくとも部分的に延びるとともに、前記変形チューブ部分（５．２）の内面に接触して配置される、請求項１に記載のエネルギ散逸装置。
7. 一方では前記円錐リング（７）のカップリング面側端部（７ｂ）が、他方では前記ガイド要素（６）のカップリング面側端部（６ｂ）がそれぞれ、前記第２のベアリング支持部品（３）の車体側端部（３ａ）と積極的に係合する、請求項６に記載のエネルギ散逸装置。
8. 前記ガイド要素（６）および前記第２のベアリング支持部品（３）が一体構造を成す、請求項６または７に記載のエネルギ散逸装置。
9. 前記第２のベアリング支持部品（３）が、前記第１のベアリング支持部品（２）と車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）との間で前記円錐リング（７）を介して遊びを伴うことなく支えられる、請求項２〜８のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
10. 前記第１のベアリング支持部品（２）がボルト接続（８）によって車体に固定され得る、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
11. 前記第１のベアリング支持部品（２）が積極的な接続によって車体に固定され得る、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
12. 前記第１のベアリング支持部品（２）が、互いに略平行に延びて車体に螺合固定され得る２つのレールを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
13. 前記第２のベアリング支持部品（３）が前記第１のベアリング支持部品（２）と前記変形チューブ（５）との間で支えられ、エネルギ吸入機構の予め規定可能な動作荷重を超えるときに前記第２のベアリング支持部品（３）が前記第１のベアリング支持部品（２）に対して、したがって車体近傍に位置される前記変形チューブ（５）の部分（５．２）に対して車体へ向けて移動して幅広い断面が塑性変形されるように前記変形チューブ（５）が形成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置。
14. 多部品車両のカップリングアセンブリにおける請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置の使用であって、前記カップリングアセンブリが牽引力および衝撃力を伝えるためのカップリングロッドを備え、好ましくはカップリング面へと方向付けられる前記エネルギ散逸装置の前記インタフェース（４）が垂直に延びる枢支ピンを備え、前記枢支ピンによって前記カップリングロッドの車体側端部が水平面内で回動可能に前記第２のベアリング支持部品（３）に対して関節結合される、エネルギ散逸装置の使用。
15. 多部品車両のサイドバッファにおける請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエネルギ散逸装置の使用であって、前記サイドバッファが、衝撃力を前記エネルギ散逸装置へ伝えるためのバッフル領域を備え、好ましくはカップリング面へと方向付けられる前記エネルギ散逸装置の前記インタフェース（４）は、前記サイドバッファの前記バッフル領域に対して好ましくは強固に接続される、エネルギ散逸装置の使用。

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