JP2015536272A

JP2015536272A - 連結器のねじりばね型復心装置

Info

Publication number: JP2015536272A
Application number: JP2015539882A
Authority: JP
Inventors: ペッカム，ジェイソン，ディー．; スインドラー，ウィリアム，シー．
Original assignee: Wabtec Holding Corp
Current assignee: Wabtec Holding Corp
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-12-21
Anticipated expiration: 2033-10-28
Also published as: US20150329127A1; EP2911929A4; CN104781129A; CA2887990A1; BR112015008647A2; AU2013334091B2; WO2014066880A1; EP2911929A1; JP6224719B2; RU2015119650A; MX2015005013A; KR20150079816A; AU2013334091B9; CN104781129B; AU2013334091A1

Abstract

【解決手段】鉄道車両用の連結器は、連結器アンカおよび一対の腕部小組み立て体を有する連結器復心装置を含む。各腕部小組み立て体は、前記連結器アンカを通って延在するねじり棒を介して下方復心腕部に接続される上方復心腕部を有する。前記下方復心腕部は、前記上方復心腕部の一方の動きが原因となって、前記下方復心腕部の両方の対応する動きが生じるように、交差連結部によって接続される。各上方復心腕部は、前記連結器が前記上方復心腕部に向かって水平に回転されるときに、復心腕部の湾曲表面に沿って回転するローラに係合する。前記連結器の水平方向の動きを容易にする前記ねじり棒における復元力を生ずるために、復心係止要素によって反対側にある上方復心腕部の動きが妨げられる。前記連結器復心装置は、前記連結器の使用を容易にするために、動作状態にある復心位置から解放されていてもよい。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、「連結器のねじりばね型復心装置」という題名で２０１２年１０月２６日に出願された米国仮出願第６１／７１８，８６６号の利益を主張し、該出願の開示は、その全体が参照されてここに包含される。

（技術分野）
本開示は、鉄道車両用の連結器を目的とし、より詳細には、鉄道車両連結器を水平方向に復心するための装置を目的とする。

鉄道車両は、列車を編成するために、隣接する車両を接続する連結器を備える。各連結器は、車両の連結および曲がった線路上で動くことを容易にするために、所定の角度範囲内で水平方向に揺れ動くように適合される。車両を連結する手順の間、隣接する車両の連結は、中心を維持するように、鉄道車両の長軸と一直線にされる必要がある。車両の大きさの違いおよび各車両に取り付けられた連結器の種類の違いのために、鉄道車両の横方向において、隣接する連結器間に水平方向の顕著な片寄りが存在する場合がある。このような水平方向の片寄りは、線路の湾曲部で隣接する鉄道車両を連結しようと試みる場合または湾曲した線路を動く際に、さらに悪化する。既存の連結器は、空気の作用を利用した、または液圧式である支援型の連結器復心装置を利用する。該支援型の連結器は、隣接する車両の連結器の結合を容易にするために、水平方向において所定の角度範囲内で車両の連結器を動かすことができる。これらの装置では、ポンプ、ホースおよびバルブなどの補助的な機器が必要となることが多い。該機器は、各鉄道車両の底面に配置される。

連結器復心装置の既存の設計は、多数の欠点を伴う。従来の連結器復心装置は、空気の作用を利用した、または液圧式の複雑な装置を要する。該装置によって、鉄道車両の全体のコストが増加し、車両のメンテナンスが複雑になる。空気の作用を利用した、または液圧式の機械が故障した場合、連結器復心装置の全体が動作不能になることが多い。部品の複雑さおよび重量のため、連結器復心装置を手動で動かすことは不可能である。さらに、ポンプ、ホース、バルブ、および他の補助的な装置のために、従来の連結器復心装置では、連結器周りのスペースの相当量が塞がれている。このような配置によって、連結器に隣接する他の補助的な部品の装着が妨げられる。さらに、既存の連結器復心装置は、隣り合う鉄道車両の連結器の中心位置に当該連結器を維持するのに要する力を制御するように調整できない場合がある。

前述の点から見て、連結器復心装置に対して、空気の作用を利用した、または液圧式の複雑な連結器復心機構を機械的な復心装置を置き換える要求が存在する。車両の連結器上またはその近傍において補助的な部品の装着を許容するために、小型の寸法を有し重量が低減された連結器復心装置をもたらすことに対する、さらなる要求が存在する。連結中に隣接する連結器を一直線にする場合に、連結器を手動操作するのに適する連結器復心装置に対するさらなる要求が存在する。隣接する車両の連結器の中心位置に当該連結器を維持するのに要する力の量を制御するように調整可能な連結器復心装置をもたらすことに対して、さらに別の要求が存在する。

一実施形態によれば、鉄道車両用の連結器は、連結器アンカ、および実質的に水平な平面内で、中心位置から中心からずれた位置まで前記連結器アンカに対して回転する連結器機構を含むことができる。前記連結器は、前記連結器アンカに対して前記連結器機構を復心する連結器復心装置をさらに含むことができる。前記連結器復心装置は、第１復心腕部、および前記連結器アンカを通って実質的に垂直方向に延在する第１ねじり棒に接続される第１復心連結部を有する第１復心腕部小組み立て体、並びに第２復心腕部、および前記連結器アンカを通って実質的に垂直方向に延在する第２ねじり棒に接続される第２復心連結部を有する第２復心腕部小組み立て体を含むことができる。前記連結器は、前記第１および第２復心連結部を接続する交差連結部をさらに含むことができる。前記第１および第２復心腕部のそれぞれに接触するように、一対の第１および第２ローラが備えられてもよい。

別の実施形態によれば、前記連結器は、前記連結器機構と連結される支持ブラケットを含むことができる。前記第１および第２ローラは、第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように、前記支持ブラケットに接続されてもよい。前記第１および第２復心腕部は、前記連結器機構が中心からずれた位置へと回転されたときに、前記連結器機構を中心位置に復元するために前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるように、前記第１および第２ローラに対して予め荷重がかけられていてもよい。一実施形態では、中心位置からの前記連結器機構の回転運動に起因して、前記第１および第２復心腕部の一方が、前記第１および第２ローラの一方に沿って回転して、前記第１および第２ねじり棒において復元力が生じるようにしてもよい。

さらなる実施形態では、前記第１および第２ねじり棒における復元力は、前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動に比例して増加することができる。前記第１および第２ねじり棒における復元力は、前記中心位置まで前記連結器機構を復元することができる。さらに別の実施形態では、前記第１および第２復心腕部は、非係合位置へと移動可能であってもよく、該非係合位置において、前記連結器機構は中心位置に向かうことを促されない。前記第１および第２復心腕部は、湾曲形状を有することができ、前記第１および第２ねじり棒は、実質的に六角形の断面形状を有することができる。

さらに別の実施形態によれば、鉄道車両を連結するための鉄道車両連結器は、連結器アンカ、および前記連結器アンカに対して、実質的に水平な平面内で中心位置から中心からずれた位置まで回転する連結器機構を含むことができる。前記鉄道車両連結器は、前記連結器アンカに対して前記連結器機構を復心するための連結器復心装置をさらに含むことができる。前記鉄道車両の連結器復心装置は、第１復心腕部、および前記連結器アンカを通って実質的に垂直方向に延在する第１ねじり棒に接続される第１復心連結部を有する第１復心腕部小組み立て体、並びに第２復心腕部、および前記連結器アンカを通って実質的に垂直方向に延在する第２ねじり棒に接続される第２復心連結部を有する第２復心腕部小組み立て体を含むことができる。前記鉄道車両連結器は、前記第１および第２復心連結部を接続する交差連結部をさらに含むことができる。前記第１および第２復心腕部のそれぞれに接触するように、一対の第１および第２ローラが備えられてもよい。

別の実施形態によれば、前記鉄道車両連結器は、前記連結器機構と連結される支持ブラケットを含むことができる。前記第１および第２ローラは、第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように、前記支持ブラケットに接続されてもよい。前記第１および第２復心腕部は、前記連結器機構が中心からずれた位置へと回転されたときに、前記連結器機構を中心位置に復元するために前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるように、前記第１および第２ローラに対して予め荷重がかけられていてもよい。一実施形態では、中心位置からの前記連結器機構の回転運動に起因して、前記第１および第２復心腕部の一方が、前記第１および第２ローラの一方に沿って回転して、前記第１および第２ねじり棒において復元力が生じるようにしてもよい。

さらなる実施形態では、前記第１および第２ねじり棒における復元力は、前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動に比例して増加することができる。前記第１および第２ねじり棒における復元力は、前記中心位置まで前記連結器機構を復元することができる。さらに別の実施形態では、前記第１および第２復心腕部は、非係合位置へと移動可能であってもよく、前記非係合位置において、前記連結器機構は中心位置へと促されない。前記第１および第２復心腕部は、湾曲形状を有することができ、前記第１および第２ねじり棒は、実質的に六角形の断面形状を有することができる。

さらに別の実施形態によれば、鉄道車両の連結器アンカに対して連結器機構を復心するための連結器復心装置は、第１復心腕部、および前記連結器アンカを通って延在する第１ねじり棒に接続される第１復心連結部を有する第１復心腕部小組み立て体を含むことができる。前記連結器復心装置は、第２復心腕部、および前記連結器アンカを通って延在する第２ねじり棒に接続される第２復心連結部を有する第２復心腕部小組み立て体をさらに含むことができる。前記第１および第２復心連結部を接続するために、交差連結部が備えられてもよい。さらに、一対の第１および第２ローラは、前記第１および第２復心腕部のそれぞれに接触されてもよい。一実施形態では、支持ブラケットは、前記第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように、前記連結器機構に連結されてもよい。前記第１および第２復心装置は、湾曲形状を有することができ、前記第１および第２ねじり棒は、実質的に六角形の断面形状を有することができる。

前記連結器復心装置のこれらのおよび他の特徴および特性は、操作方法、構造の関連する要素の機能、部品の組み合わせ、および製造における経済性と同様に、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を考慮するとより明らかになるであろう。添付の図面の全ては、本明細書の一部を形成し、同じ参照番号は、種々の図面において対応する部分を示す。もっとも、前記図面は、例示および記述だけを目的としたものであり、本発明を限定するように解釈することを意図するものではないことが明確に理解されるできである。本明細書および本クレームで使用されるように、別段の指示がない限り、単数形を示す“ａ”、“ａｎ”、および“ｔｈｅ”は、複数の指示対象を含む。

図１は、一実施形態に係る連結器復心装置を有する鉄道車両連結器の正面斜視図である。図２は、図１の鉄道車両連結器の正面図であり、前記連結器の上方に装着された連結器復心装置を示している。図３は、図１の鉄道車両連結器の背面図であり、前記連結器の上方に装着された連結器復心装置を示している。図４は、図１の鉄道車両連結器の上面図であり、前記連結器の上方に装着された連結器復心装置を示している。図５は、図１の鉄道車両連結器の底面図であり、前記連結器の上方に装着された連結器復心装置を示している。図６は、図１の鉄道車両連結器の側面図であり、前記連結器の上方に装着された連結器復心装置を示している。図７は、図１に例示された鉄道車両連結器の上部を示す部分正面斜視図であり、分解された状態の連結器復心装置を示している。図８は、図１に例示された鉄道車両連結器の下部を示す部分斜視図であり、分解された状態の連結器復心装置を示している。図９は、鉄道車両連結器がない図１の連結器復心装置の正面斜視図である。図１０は、図９に示された連結器復心装置の正面図である。図１１は、図９に示された連結器復心装置の背面図である。図１２は、図９に示された連結器復心装置の上面図である。図１３は、図９に示された連結器復心装置の底面図である。図１４は、図９に示された連結器復心装置の側面図である。図１５は、図１の鉄道車両連結器の正面斜視図であり、非動作位置における連結器復心装置を示している。図１６は、図１の鉄道車両連結器の上面図であり、ある動作状態にある復心位置における連結器復心装置を示している。図１７は、図１の鉄道車両連結器の上面図であり、別の動作状態にある復心位置における連結器復心装置を示している。

以下での説明のために、「上方」、「下方」、「右方」、「左方」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横方向」、「長さ方向」などの用語、およびこれらの派生語は、描かれた図で方向付けられるように、本実施形態と関連付けられるであろう。もっとも、それに反するように明記される場合を除いて、本発明は、代替的な変形例およびステップの手順を想定する場合があることが理解される。添付の図面で示され、以下の詳細な説明で記載される特定の装置およびプロセスは、本発明の単なる例示的な実施形態であることも理解される。それ故、本願明細書で開示される実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的特性は、限定するように考慮されるべきではない。

同様な参照記号が、同様な部品の幾つかの図を通して同様な部分を指す図面を参照すると、本開示は、概して、鉄道車両の横方向において、水平面内で前記連結器を一直線になるように調整するための連結器復心装置を有する鉄道車両連結器を対象とする。

図１〜６を参照すると、連結器１０の実施形態が示されている。鉄道車両の技術分野の当業者に容易に明らかとなるように、連結器１０は、本願明細書で記載されるように、鉄道車両（図示しない）のフレーム（図示しない）に接続することを目的とするものである。連結器１０は、乗客および／または貨物の輸送ために用いられる鉄道車両で用いるのに適している。もっとも、この使用は非限定的なものを意図していて、連結器１０は、概して鉄道車両で適用する。描かれた実施形態での連結器１０は、概して、連結器アンカ２０、連結器機構５０、エネルギー吸収型の可変チューブ４０、およびエネルギー吸収型の牽引用歯車機構３０を含む。連結器のヘッド（図示しない）は、ある鉄道車両を隣接する車両に接続するための連結器機構５０に連結される。可変チューブ４０は、牽引用歯車機構３０を用いた接続によって、連結器機構５０を連結器アンカ２０に接続する。

連結器アンカ２０は、その横方向の側面から切断される実質的に矩形状のアンカボディ６０を有する。アンカボディ６０の正面は、接合するための要素（図示しない）を固定すること、およびアンカボディ６０を鉄道車両の車両フレームに固定することを許可する複数のアンカ取付開口６５を規定する。アンカボディ６０は、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０を回転可能に支持する。一実施形態では、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、軸方向に一直線にされ、アンカボディ６０の搭載部８０を通って延在する垂直軸７０周りに回転可能である。連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、鉄道車両の長軸９０からいずれかの方向において、水平面内で回転可能である。連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、長軸９０に対して実質的に平行な中心位置から所定の角度範囲に渡って回転してもよい。図１６〜１７に示すように、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、長軸９０から離れる第１角度αに向かって（図１６）、および長軸９０から離れる第２角度βに向かって（図１７）回転してもよい。当該技術分野における当業者であれば、前記第１および第２角度αおよびβは単なる例示であるとともに、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、長軸９０の横方向側面のいずれかにある、中心位置から片寄ったあらゆる角度位置に向かって回転されてもよいことを理解するであろう。

引き続き図１〜６を参照すると、連結器１０は、鉄道車両の長軸９０と一直線になる中心位置に、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０を復心するための連結器復心装置１００をさらに含む。連結器復心装置１００は、車両が湾曲した線路に沿って動く間に自由な角度で動くこと許容する際に、隣接する鉄道車両の連結を容易にするために、連結器１０を復心するように動作する。

図１〜６に示されるように、連結器復心装置１００は、アンカボディ６０に動作可能に接続される一対の復心腕部小組み立て体１０２、１０４を含む。第１復心腕部小組み立て体１０２は、第１復心腕部１０６、およびアンカボディ６０の横方向の一方の側面を通って延在する第１ねじり棒１１０に接続される第１復心連結部１０８を含む。連結器アンカ２０に対して連結器１０が中心位置にある場合に、第１ねじり棒１１０は、実質的に垂直方向に延在する一方で、第１復心腕部１０６および第１復心連結部１０８は、第１ねじり棒１１０に対して実質的に垂直に延在し、かつ長軸９０に実質的に平行に延在する。同様に、第２復心腕部小組み立て体１０４は、第２復心腕部１１２、および第１ねじり棒１１０に比べるとアンカボディ６０の横方向の反対側にある側面を通って延在する第２ねじり棒１１６に接続される第２復心連結部１１４を含む。連結器アンカ２０に対して連結器１０が中心位置にある場合、第２ねじり棒１１６は、実質的に垂直方向に延在する一方で、第２復心腕部１１２および第２復心連結部１１４は、第２ねじり棒１１６に実質的に垂直に延在し、かつ長軸９０に実質的に平行に延在する。第１および第２復心腕部１０６、１１２は、アンカボディ６０の上方側面の上側に配置される一方で、第１および第２復心連結部１０８、１１４は、アンカボディ６０の下方側面の下側に配置される。

引き続き図１〜６を参照すると、第１および第２復心腕部１０６、１１２は、第１および第２ねじり棒１１０、１１６の上端部に接続される第１および第２近端部１１８、１２０、および第１および第２近端部１１８、１２０の反対側に備えられる第１および第２遠端部１２２、１２４を含む。同様に、第１および第２復心連結部１０８、１１４は、第１および第２ねじり棒１１０、１１６の下端部に接続される第１および第２近端部１２６、１２８、および第１および第２近端部１２６、１２８と反対側に延在する第１および第２遠端部１３０、１３２を含む。第１および第２復心連結器１０８、１１４は、第１および第２復心連結部１０８、１１４の第１および第２遠端部１３０、１３２を接続する交差連結部１３４によって互いに連結される。各復心腕部は、長軸９０に向かって内方に湾曲する湾曲表面を含む。

図１〜６にさらに例示されるように、連結器復心装置１００は、複数の支持ブラケット固定部材１３８を介して、牽引用歯車機構３０の外側部分に取り付けられる支持ブラケット１３６をさらに含む。図１〜６では、支持ブラケット１３６が牽引用歯車機構３０に固定されるように例示されているが、当該技術分野における当業者であれば、支持ブラケット１３６は、連結器機構５０または可変チューブ４０に固定されてもよいことを理解するであろう。図１〜６に示されるように、支持ブラケット１３６は、第１ローラ１４０および第２ローラ１４２を含む。第１ローラ１４０は、第１復心小組み立て体１０２の第１復心腕部１０６を係合するのに適している一方で、第２ローラ１４２は、第２復心小組み立て体１０４の第２復心腕部１１２を係合するのに適している。第１および第２ローラ１４０、１４２は、第１および第２ローラ１４０、１４２が、第１および第２ローラの軸１４４、１４６周りにそれぞれ回転してもよいように、支持ブラケット１３６に回転可能に固定される。第１および第２復心腕部１０６、１１２の近端部は、連結器１０が中心位置にある場合、つまり、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０が長軸９０に対して同軸配置で配置される場合に、第１および第２ローラ１４０、１４２の一部と係合する。

図７〜８を参照すると、第１復心小組み立て体１０２の一部の拡大図が示されている。図７は、第１復心小組み立て体１０２の上方部分の拡大図を示す一方で、図８は、第１復心小組み立て体１０２の下方部分を示している。図７を参照すると、第１および第２係止要素１４８、１５０が、第１および第２復心腕部１０６、１１２の近端部１１８、１２０にそれぞれ隣接するようにアンカボディ６０上に備えられる。第１係止要素１４８は、複数の固定部材１５２を用いてアンカボディ６０に固定される。調節可能な係止ボルト１５４は、アンカボディ６０の横方向において係止ボルト１５４を調節できるように第１係止要素１４８とねじ式で係合される。引き続き図７を参照すると、第１ねじり棒１１０は、アンカボディ６０の空隙内に配置される上方ブッシング１５６を含む。第１ねじり棒１１０は、上方ブッシング１５６によって回転可能に支持される。前記上方ブッシングは、複数の固定部材１５２によってアンカボディ６０に固定される上方カバー板１５８によって前記空隙内に固定される。ワッシャ１６０は、上方カバー板１５８と、第１ねじり棒１１０の上端部１６４に固定される第１復心腕部１０６の第１固定要素１６２との間に備えられる。図７に示すように、第１ねじり棒１１０は、概して、六角形の形状を有し、上端部１６４および下端部１６８に備えられる複数の窪み部１６６を有する。上方ブッシング１５６および第１固定要素１６２は、それらを通過させて第１のねじり棒１１０を受けるのに適した対応する六角形の形状を有する。ねじ１７０は、窪み部１６６内に延在することによって、第１ねじり棒１１０の上端部１６４を第１の固定要素１６２に固定する。

引き続き図７を参照すると、第１固定要素１６２は、第１復心腕部１０６の近端部１１８を第１固定要素１６２に固定する腕部固定部１７２を含む。第１固定要素１６２は、第１孔部１７４および第２孔部１７６を含む。前記第１および第２孔部は、第１復心腕部１０６上にある第１孔部１７８および第２孔部１８０と一直線になる。ボルト１８２は、第１固定要素１６２および第１復心腕部１０６の第１孔部１７４、１７８を通り、ナット１８４に固定される。ナット１８４およびボルト１８２の配置によって、第１復心腕部１０６の近端部１１８は第１固定要素１６２に対して回転可能になる。第１固定要素１６２に対する第１復心腕部１０６の回転は、以下では図１５を参照して説明されるであろう。ピンストラップ１８８を有する着脱可能なピン１８６は、第１固定要素１６２および第１復心腕部１０６の第２孔部１７６、１８０をそれぞれ通って延在する。ピン１８６は、第１復心腕部１０６の近端部１１８が第１固定要素１６２に対して回転することを許容するように着脱可能にされる。

図８を参照すると、第１復心小組み立て体１０２の下方部分の拡大図が示されている。第１ねじり棒１１０（図８には示されていない）の下端部１６８は、アンカボディ６０の空隙内に配置される下方ブッシング１９０を含む。第１ねじり棒１１０は、下方ブッシング１９０内で回転可能に支持される。該下方ブッシングは、複数の固定部材１９４によってアンカボディ６０に固定される下方カバー板１９２によって前記空隙内に固定される。１または複数のワッシャ１９６は、下方カバー板１９２と、第１ねじり棒１１０の下端部１６８に固定される第１復心連結部１０８との間に備えられる。ねじ１９８は、窪み部１６６内に延在することによって第１ねじり棒１１０の下端部１６８を第１復心連結部１０８に固定する。第１復心連結部１０８の遠端部１３０、１３２は、ボルト２００およびナット２０２によって交差連結部１３４に固定される。連結器１０の中心位置において、第１および第２復心連結部１０８、１１４は、交差連結部１３４に実質的に垂直になっている。連結器復心装置１００の完全な組み立て体は図９〜１４に示され、これらの図においては、連結器１０がない連結器復心装置１００が示されている。図７〜８に関連する上記の議論は、第１小組み立て体１０２の要素を記載することに着目していたが、第２小組み立て体１０４は、同じ要素を用いて正確な方法で配置される。

図１５を参照すると、第１および第２復心腕部１０６、１１２は、復心腕部１０６、１１２および固定要素１６２にある第２孔部１７６、１８０からピン１８６を取り外すことによって、非係止位置へと動かされてもよい。ピン１８６を取り外すことによって、第１および第２の復心腕部１０６、１１２は、第１および第２のローラ１４０、１４２に接触せずに動くことが許容される。これにより、連結器１０は、連結器復心装置１００に係止されずに、中心位置から中心からずれた位置まで自由に回転されてもよい。このことは、連結器１０および／または連結器復心装置１００を使用する間において、特に有利である。

連結器復心装置１００の構成について説明してきたが、ここでは、図１、４、１６および１７を参照して、該復心装置の動作原理が説明されるであろう。小組み立て体１０２、１０４は、一方の小組み立て体が動くことが原因となって、他方の小組み立て体が対応して動くように、交差連結部１３４によって互いに回転可能に連結される。長軸９０に平行な中心位置から離れる一方向への第１小組み立て体１０２の角度の変位が原因となって、第２小組み立て体１０４の同一方向への対応する角度の変位が生じる。換言すれば、第１復心腕部１０６が回転するときの角運動が原因となって、第１復心連結部１０８の対応する回転運動が生じるであろう。第１および第２復心連結部１０８、１１４は交差連結部１３４によって接続されているので、第１ねじり棒１００を通って延在する垂直軸周りでの第１復心連結部１０８の角運動が原因となって、第２復心連結部１１４および第２復心腕部１１２の対応する角運動が生じるようになる。もっとも、以下に説明されるように、第１および第２復心連結部１０８、１１４は、第１および第２係止要素１４８、１５０が存在することが原因となって、回転することが妨げられる。

図１および４を参照すると、連結器１０は中心位置にあり、該位置においては、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、長軸９０に対して実質的に平行であり同軸となっている。この方向付けにおいて、第１および第２復心連結部１０８、１１４は、交差連結部１３４に対して実施的に垂直方向に向けられる。第１および第２復心腕部１０６、１１２は、長軸９０に対してローラの外部の横方向側面および長軸９０に垂直に測定される各ローラの直径の下方の位置で第１および第２ローラ１４０、１４２と接触する。換言すれば、第１および第２復心腕部１０６、１１２は、第１および第２復心腕部１０６、１１２の最も近くにあるローラ端部と第１および第２ローラ軸１４４、１４６との間の位置において、ローラ１４０、１４２の外表面に対して静止している。第１および第２復心腕部１０６、１１２は、ねじり棒１１０、１１６内でねじり力を生ずるために、第１および第２ねじり棒の下端部１６８に対して第１および第２ねじり棒１１０、１１６の上端部１６４を回転することによって、第１および第２ローラ１４０、１４２の表面に対して予め荷重がかけられていてもよい。第１および第２ねじり棒１１０、１１６は、第１および第２小組み立て体の間に釣り合う力を生ずるために、好ましくは反対方向に回転される。予め荷重をかけることによって第１および第２ローラ１４０、１４２にかかる力は、各小組み立て体１０２、１０４の係止ボルト１５４の長さを調節することによって制御されてもよい。長軸９０から離れるように第１復心腕部１０６の係止ボルト１５４を緩めることによって、第１ローラ１４０に予めかけられた荷重が解放される一方で、長軸９０方向に係止ボルト１５４を締めることによって、前記予めかけられた荷重は増加される。同様に、長軸９０から離れるように第２復心腕部１１２の係止ボルト１５４を緩めることによって、連結器復心装置１００の中心位置において、第２ローラ１４２に予めかけられた荷重が解放される一方で、長軸９０方向に係止ボルト１５４を締めることによって、前記予めかけられた荷重は増加される。

図１６〜１７を参照すると、連結器アンカ２０に対する連結器１０の回転運動が原因となって、連結器復心装置１００において対応する動きが生じる。図１６〜１７に示すように、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０が、長軸９０から離れる方向および第１復心腕部１０６に向かう方向に角度α、β、または他のあらゆる角度だけ回転される場合、第１ローラ部１４０も第１復心腕部１０６に向かって動く。一実施形態では、連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０は、長軸９０から離れるいずれかの方向に３０°まで回転されてもよい。連結器機構５０、可変チューブ４０、および牽引用歯車機構３０が第１復心腕部１０６方向に回転し続けることが原因となって、第１ローラ１４０は第１復心腕部１０６の湾曲表面２０４と係合し、湾曲表面２０４に沿って回転する。第１復心腕部１０６の湾曲表面２０４に沿った第１ローラ１４０の動きが原因となって、第１復心腕部１０６に反りが生じる。第１復心腕部１０６は、その近端部において第１ねじり棒１１０に固定されるので、第１復心腕部１０６の反りは、第１ねじり棒１１０の垂直軸周りの第１復心腕部１０６の回転に帰結する。第１復心腕部１０６のこの回転が原因となって、第１ねじり棒の下端部１６８に対して第１ねじり棒１１０の上端部１６４が捩れる。第１ねじり棒１１０が捩れることが原因となって、第１および第２復心連結部１０８、１１４および交差連結部１３４の動きを経て伝えられる第２ねじり棒１１６の対応するねじれが生じる。第２ねじり棒１１６が捩れることにより、第２復心腕部１１２の近端部１２０は、第２ねじり棒１１６の垂直軸周りに回転する傾向を示すようになる。もっとも、第２係止要素１５０は、第２復心腕部１１２の移動経路内に介在されるので、第２復心腕部１１２は、第２係止要素１５０と係合して、第２復心腕部のさらなる動きが妨げられる。第１小組み立て体１０２も同様に拘束されないので、第１および第２ねじり棒の上端部と下端部との間での相対的な捩れのために、第１復心腕部１０６の動きが原因となって、第１および第２ねじり棒１１０、１１６内で復元力が生じる。連結器１０が中心からずれた位置にある（つまり、長軸９０に対して一直線でない）ときはいつでも、前記復元力が存在する。連結器復心装置１００内の復元力によって、液圧式の、または空気の作用を利用した機器からの助力を要さずに、中心位置まで連結器１０を手動で戻すことができる。第１および第２ねじり棒１１０、１１６の大きさおよび長さは、連結器復心装置１００内に十分な復元力が生じて、一人の使用者が連結器１０を手動で操作して中心位置まで戻すことを許容するように選ばれる。例えば、連結器復心装置１００は、約８０ポンドで入力される力が、中心からずれた位置から中心位置まで連結器１０を復元するのに十分となるように設計されてもよい。本開示は、第１復心腕部１０６に向かう方向に連結器１０を動かすことを説明することに着目しているが、連結器１０が第２復心腕部１１２に向かう方向に動く場合、連結器復心装置１００の要素は、逆方向に同じように動く。

既存の連結器復心手段に連結器復心装置１００を組み込んだ連結器１０の利益の一つは、隣接する車両の連結器に対してある鉄道車両の連結器１０を一直線にするために、連結器復心装置１００が、連結器アンカ２０に対して連結器１０を回転運動できるように適合されることである。連結器復心装置１００が許容するのは、連結器１０の手動での調整が、中心からずれた位置から鉄道車両の長軸９０に対して実質的に平行である中心位置まで連結器を一直線にすることである。別の利益は、連結器復心装置１００内でねじり棒１１０、１１６を使用することによって、液圧式の、または空気の作用を利用したポンプ、ホース、およびバルブなどの第２機器に依存しない機械的なシステムが作り出されることである。連結器復心装置１００は、より小型で軽量な装置を許容する。該装置は、連結器１０上またはその近傍において、補助的な機器用の追加のスペースを許容する。したがって、他の機器を装着するために連結器１０に隣接するさらなるスペースをもたらすのと同様に、手動での調整をもたらすために、連結器復心装置１００は、既存の連結器の位置合わせシステムに取って代わるように使用されてもよい。

先の説明では、連結器のねじりばね復心装置の種々の実施形態が提供されたが、当該技術分野の当業者であれば、本発明の範囲および精神から逸脱せずに、これらの実施形態を修正および変形し得る。例えば、本開示は、可能な範囲で、あらゆる実施形態の１または複数の特徴が、他のあらゆる実施形態の１または複数の特徴と組み合わされ得ることを意図していることが理解される。したがって、先の説明は、限定するよりもむしろ例示することを意図している。本願明細書で先述された発明は添付の請求項によって定義され、前記請求項の等価物の意味するものおよび範囲内に属する発明に対する全ての変形は、それらの範囲内に包含される。

Claims

連結器アンカと、
前記連結器アンカに対して、実質的に水平な平面内で中心位置から中心からずれた位置まで回転する連結器機構と、
前記連結器アンカに対して、前記連結器機構を復心するための連結器復心装置と、を備え、
前記連結器復心装置は、
第１復心腕部および実質的に垂直方向に前記連結器アンカを通って延在する第１ねじり棒に接続される第１復心連結部を有する第１復心腕部小組み立て体と、
第２復心腕部および実質的に垂直方向に前記連結器アンカを通って延在する第２ねじり棒に接続される第２復心連結部を有する第２復心腕部小組み立て体と、
前記第１および第２復心連結部を接続する交差連結部と、
前記第１および第２復心腕部に接触する一対の第１および第２ローラと、を備える、
鉄道車両用の連結器。
前記連結器機構に連結される支持ブラケットをさらに含み、
前記第１および第２ローラは、第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように前記支持ブラケットに接続される、
請求項１に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は、前記連結器機構が前記中心からずれた位置まで回転された場合、前記連結器機構を前記中心位置まで復元するための前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるように、前記第１および第２ローラに対して予め荷重がかけられている、
請求項１に記載の連結器。
前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動が原因となって、前記第１および第２復心腕部の一方は、前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるために、前記第１および第２ローラの一方に沿って回転する、
請求項１に記載の連結器。
前記第１および第２ねじり棒における前記復元力は、前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動に比例して増加する、
請求項４に記載の連結器。
前記第１および第２ねじり棒における前記復元力は、前記連結器機構を前記中心位置まで復元する、
請求項１に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は非係合位置へと移動可能であり、前記非係合位置において、前記連結器機構は中心位置に向かうことを促されない、
請求項１に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は湾曲形状を有する、
請求項１に記載の連結器。
前記第１および第２ねじり棒は、実質的に六角形の断面形状を有する、
請求項１に記載の連結器。
鉄道車両を連結するための鉄道車両連結器であって、
前記鉄道車両連結器は、
鉄道車両本体に接続される連結器アンカと、
前記連結器アンカに対して、実質的に水平な平面内で中心位置から中心からずれた位置まで回転する連結器機構と、
前記連結器アンカに対して、前記連結器機構を復心するための連結器復心装置と、を備え、
前記連結器復心装置は、
第１復心腕部および実質的に垂直方向に前記連結器アンカを通って延在する第１ねじり棒と接続される第１復心連結器を有する第１復心腕部小組み立て体と、
第２復心腕部および実質的に垂直方向に前記連結器アンカを通って延在する第２ねじり棒と接続される第２復心連結器を有する第２復心腕部小組み立て体と、
前記第１および第２復心連結部を接続する交差連結部と、
前記第１および第２復心腕部に接触する一対の第１および第２ローラと、を備える、
鉄道車両連結器。
前記連結器機構に連結される支持ブラケットをさらに含み、
前記第１および第２ローラは、第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように前記支持ブラケットに接続される、
請求項１０に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は、前記連結器機構が前記中心からずれた位置まで回転された場合、前記連結器機構を前記中心位置まで復元するための前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるように、前記第１および第２ローラに対して予め荷重がかけられている、
請求項１０に記載の連結器。
前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動が原因となって、前記第１および第２復心腕部の一方は、前記第１および第２ねじり棒において復元力を生ずるために、前記第１および第２ローラの一方に沿って回転する、
請求項１０に記載の連結器。
前記第１および第２ねじり棒における前記復元力は、前記中心位置からの前記連結器機構の回転運動に比例して増加する、
請求項１３に記載の連結器。
前記第１および第２ねじり棒における前記復元力は、前記連結器機構を前記中心位置まで復元する、
請求項１０に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は非係合位置まで移動可能であり、前記非係合位置において、前記連結器機構は中心位置に向かうことを促されない、
請求項１０に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は湾曲形状を有し、前記第１および第２ねじり棒は実質的に六角形の断面形状を有する、
請求項１０に記載の連結器。
鉄道車両の連結器アンカに対して連結器機構を復心するための連結器復心装置であって、
前記連結器復心装置は、
第１復心腕部および前記連結器アンカを通って延在する第１ねじり棒に接続される第１復心連結部を有する第１復心腕部小組み立て体と、
第２復心腕部および前記連結器アンカを通って延在する第２ねじり棒に接続される第２復心連結部を有する第２復心腕部小組み立て体と、
前記第１および第２復心連結部を接続する交差連結部と、
前記第１および第２復心腕部に接触する一対の第１および第２ローラと、を備える、
連結器復心装置。
前記連結器機構に連結される支持ブラケットをさらに含み、
前記第１および第２ローラは、第１および第２ローラの軸が前記連結器機構の長軸に対して実質的に垂直方向に向かうように前記支持ブラケットに接続される、
請求項１８に記載の連結器。
前記第１および第２復心腕部は湾曲形状を有し、前記第１および第２ねじり棒は実質的に六角形の断面形状を有する、
請求項１８に記載の連結器。