JP3335882B2 - 鉄道車両用連結装置 - Google Patents

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
置を有した鉄道車両用連結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来のこの種の連結装置と
して、例えば特公昭６２−２６９４５号公報に示される
ものが知られている。この連結装置は、車両の撃突によ
る衝撃力を吸収・緩和して乗客を保護することを意図し
た非常用緩衝器と、従来公知の通常用緩衝器とを、一つ
の枠の内部に非常用緩衝器が通常用緩衝器の緩衝性能を
損なうことのないように配置している。この連結装置に
よれば、通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝
撃力は通常用緩衝器によつて吸収・緩和され、車両の撃
突に際しては、通常用緩衝器が所定量だけ作用した後に
非常用緩衝器が作用を開始し、過大な衝撃力が吸収・緩
和される。そして、非常用緩衝器が作動した後、撃突状
態が消失したならば、非常用及び通常用の両緩衝器は直
ちに正常状態に復帰して次の緩衝に備えることができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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、非常用緩衝
器と従来から使用されている通常用緩衝器との二つを一
つの枠の内部に配置し、通常用緩衝器の所定量を超える
作動を非常用緩衝器に伝達させ、これによつて非常用緩
衝器の作動を開始させる構造であり、緩衝装置を一体的
に構成してあるので、車両の床下に配置される緩衝装置
が大形化する。このため、通常用緩衝器のみを備える従
来の鉄道車両用連結装置と比較して、車両の床下占有面
積が著しく増大し、車両の大幅な設計変更が必要となる
という技術的課題がある。

【０００４】加えて、非常用緩衝器は、複雑な機構を採
用している。そして、複雑な機構の非常用緩衝器に変形
等を生じ、精度を維持したままでの再使用が不可能にな
る恐れがある。更に、再使用が可能なように堅牢に製作
しても、現実に車両同士が撃突すると、車両自身が相当
に損傷を受けており、廃車の事態も予想されるので、非
常用緩衝器のみを複雑かつ堅牢な機構として再使用可能
にすることは過大品質であり、経済的にも不利である。
このように、軽度の衝突の場合にのみ、撃突状態が消滅
後の再使用を可能とすることが困難である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】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
られてい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１７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，Ｂを連結器２に設け、被連結車両用連結器
２’と連結器２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２’が、前後両端部に横ピン１
７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１９によつてほぼ吸収・緩和し、緩衝装置１
９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，Ｂによつて吸収・緩和す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、連結器２
が、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１４ａ，１５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胴１２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
結胴１２との間で圧入を生じ、過大な衝撃力を吸収・緩
和す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、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の後部の連結胴１２を挿
入係合させると共に、連結胴１２の内向きフランジ状部
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、内向きフランジ状部１２ａから突出
する心棒１４ａの雄ねじ部１４ｄに連結ナット１５を締
め付け、衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に連結胴
１２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が構成されていることを特徴とする請求項２の鉄
道車両用連結装置である。請求項４の発明は、衝突力吸
収装置Ｂが、前部連結器３又は後部連結器４の一方に含
まれるピストン１１２ａと他方に含まれるシリンダ１１
３とを有し、該ピストン１１２ａとシリンダ１１３と
を、該ピストン１１２ａの両側に開口する連通路ΔＨを
設けた状態で摺動自在に嵌合し、前記シリンダ１１３内
のピストン１１２ａの両側に区画される右室１２７ａ及
び左室１２７ｂからなる圧力室１２７内に圧縮性の作動
流体１１５を封入して構成され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５の発明は、
シリンダ１１３内に封入された圧縮性の作動流体１１５
が、被連結車両用連結器２’より伝播された外力によつ
て緩衝装置１９がほぼ最大圧縮作用する迄は連結器２の
縮小作動を阻止し、最大圧縮作用した後は連結器２の縮
小作動を許容する初期圧力が付与されていることを特徴
とする請求項４の鉄道車両用連結装置である。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、車両間相互の上下動
は横ピン１７によつて許容し、左右動は縦ピン２４によ
つて許容する。また、通常走行を行う車両間相互に発生
する通常の衝撃力は、その全て又はほとんどを緩衝装置
１９によつて吸収・緩和する。その際、衝突力吸収装置
Ａ，Ｂは、通常の衝撃力にはほぼ対抗するので、作動し
ない。そして、車両の衝突に伴う圧縮衝撃力として、緩
衝装置１９によつては吸収・緩和し得ない過大な衝撃力
が連結器２に作用した場合には、この圧縮衝撃力は衝突
力吸収装置Ａ，Ｂによつて吸収・緩和する。

【０００７】請求項２の発明によれば、車両の衝突に伴
う圧縮衝撃力として、緩衝装置１９によつては吸収・緩
和し得ない過大な衝撃力が連結器２に作用した場合に
は、連結器２が縮小作動する。その際、衝撃力吸収部材
１３と連結胴１２との間で圧入を生じ、過大な衝撃力を
吸収・緩和する。

【０００８】請求項３の発明によれば、車両の衝突に伴
う圧縮衝撃力として、緩衝装置１９によつては吸収・緩
和し得ない過大な衝撃力が連結器２に作用した場合に
は、連結器２が縮小作動する。その際、連結胴１２の内
向きフランジ状部１２ａが、後部連結器４に突設した心
棒１４ａに沿つて摺動する。また、拡径部１３ａ内に挿
入係合させた前部連結器３の後部の連結胴１２が、筒状
をなす衝突力吸収部材１３内に次第に圧入され、これに
よつて過大な衝撃力を吸収・緩和することができる。

【０００９】請求項４の発明によれば、車両の衝突に伴
う圧縮衝撃力として、緩衝装置１９によつては吸収・緩
和し得ない過大な衝撃力が連結器２に作用した場合に
は、連結器２が縮小作動する。その際、前部連結器３又
は後部連結器４の一方に含まれるピストン１１２ａが、
他方に含まれるシリンダ１１３に対して摺動し、シリン
ダ１１３の右室１２７ａ及び左室１２７ｂからなる圧力
室１２７内の圧縮性の作動流体１１５を圧縮する。圧縮
された作動流体１１５は、連通路ΔＨを流通し、右室１
２７ａと左室１２７ｂとの間で移動する。かくして、作
動流体１１５の流動抵抗によつて過大な衝撃力を吸収・
緩和することができる。

【００１０】請求項５の発明によれば、通常走行を行う
車両間相互に発生する通常の衝撃力は、その全て又はほ
とんどを緩衝装置１９によつて吸収・緩和する。そし
て、車両の衝突に伴う圧縮衝撃力として、緩衝装置１９
が吸収・緩和し得ない過大な衝撃力が連結器２に作用し
た場合には、圧力室１２７内が初期圧力を超えるように
なり、連結器２の縮小作動を許容するので、過大な衝撃
力を吸収・緩和することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図５は本発明の第１
実施の形態を示す。図中において符号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、かつ車両同士
の衝突（追突を含む）によつて生ずる過度の衝撃を吸収
・緩和する機能を有する連結器２と、主として通常走行
時に車両相互間に発生する衝撃を吸収・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。継手部材１６は、その前後両端部を横ピン１７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の連結材１
４との間は横ピン１７とナット１８により、継手部材１
６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１７
部において車両間の上下方向の動きに対応し、縦ピン２
４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。

【００１２】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胴１１と後部連結
胴１２とを有する。前部連結胴１１は、図１上で左端部
（前端部）にフランジ状部１１ｂ及び連結面１１ａが形
成され、右端部（後端部）に図３に示すフランジ状部１
１ｃが形成され、また、後部連結胴１２は、図３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
に肉厚の内向きフランジ状部１２ａが形成されている。
前部連結胴１１の後端部のフランジ状部１１ｃと後部連
結胴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
連結胴１１及び後部連結胴１２は、中心軸線が一致して
いる。

【００１３】一方、後部連結器４は、衝撃力吸収部材１
３と連結材１４とを有する。連結材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１
７を各々嵌入可能な形状に形成され、しかも横ピン１７
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３に示すように雄ねじ部１４ｄを有する心棒１
４ａが突設されている。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。

【００１４】後部連結器４は、図３に示すように前端部
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、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、後部連結胴１２の内向きフラ
ンジ状部１２ａを心棒１４ａに摺動自在に密接に外嵌さ
せ、衝突力吸収部材１３の拡径部１３ａ内に後部連結胴
１２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を拘束して一体的に組付ら
れる。すなわち、内向きフランジ状部１２ａの後端部を
拡径部１３ａに挿入係合させた状態で、内向きフランジ
状部１２ａから突出する心棒１４ａの雄ねじ部１４ｄに
連結ナット１５を締め付けてある。内向きフランジ状部
１２ａの後端部は、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。この後部連結
胴１２、衝撃力吸収部材１３及び連結材１４が、連結器
２に設けられ、通常の衝撃力には対抗し、車両の衝突力
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及び連結ナット１５により、連結部材を
構成している。

【００１５】このようにして、衝撃力吸収部材１３は、
後方への相対移動が環状段面１４ｃによつて制限され、
後部連結胴１２は、前方向への相対移動が連結ナット１
５によつて拘束されている。そして、後部連結胴１２
は、車両の通常走行に伴う通常の圧縮衝撃力に対して
は、後方向への相対移動が拡径部１３ａに係止してほぼ
拘束され、過大な圧縮衝撃力が作用した際に衝撃力吸収
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。

【００１６】すなわち、前部連結器３の後部連結胴１２
の後方向への移動は、衝撃力吸収部材１３が連結材１４
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、後部連結胴１２の後端部（内向きフランジ状部
１２ａの外周面）が、衝撃力吸収部材１３との当初の係
合部である拡径部１３ａ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。

【００１７】そして、衝撃力吸収部材１３の後端部は、
連結材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４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連結材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。

【００１８】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４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。

【００１９】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胴１１と後部連結胴１２とに分割
されているが、これは後部連結胴１２を短縮させて連結
ナット１５の締め付け作業を便ならしめるためであり、
前部連結胴１１と後部連結胴１２とを一体の連結胴にし
てカップリング５，６を省略することも可能である。ま
た、連結ナット１５は、二重ナットとして弛みを防止す
ることもできる。

【００２０】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２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２
１，２２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１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１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。

【００２１】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１，図２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）によつて締
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５に平面図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１７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。

【００２２】次に、上記第１実施の形態の作用について
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１
３ａとの係合部は、その摩擦抵抗力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。

【００２３】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、前部連結胴１１及び後部連結
胴１２が一体となつて前方向に引張られるが、連結材１
４の心棒１４ａに螺着した連結ナット１５が後部連結胴
１２の内向きフランジ状部１２ａに係止しているので、
連結材１４も一体に引張られる。従つて、前部連結器３
の後部連結胴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
保持したままとなる。なお、後部連結胴１２と連結材１
４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、後
部連結胴１２の内向きフランジ状部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。

【００２４】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
が撃突衝突（追突を含む）した場合においては、先ず、
後側の緩衝器２３ｂが最大圧縮され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、衝撃力吸収部材１３によつて吸収される。す
なわち、後部連結胴１２の後端部が、衝撃力吸収部材１
３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、連結材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。

【００２５】衝撃力吸収部材１３による緩衝特性は、図
４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
連結胴１２は、内向きフランジ状部１２ａが連結材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。

【００２６】なお、非常時の際としては、車両が何かに
衝突する場合、或いは追突の場合を想定してあるので、
圧縮力だけを考慮している。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
るので、考慮していない。ところで、上記第１実施の形
態にあつては、後部連結胴１２の後端部が、衝撃力吸収
部材１３内に圧入され、過大な圧縮衝撃力を衝撃力吸収
部材１３によつて吸収するようにしたが、連結材１４が
衝撃力吸収部材１３内に圧入され、また、後部連結胴１
２及び連結材１４の両者が衝撃力吸収部材１３内に圧入
されるように構成し、過大な圧縮衝撃力を吸収するよう
にもできる。逆に、衝撃力吸収部材１３が後部連結胴１
２又は連結材１４内に圧入されるように構成することも
可能である。すなわち、後部連結胴１２又は連結材１４
の少なくとも一方に、衝撃力吸収部材１３との間で圧入
作用を生ずる連結胴を形成すればよい。

【００２７】図６〜図９は本発明の第２実施の形態を示
し、第１実施の形態と実質的に同一機能部分には同一符
号を付してそれらの説明は省略する。第２実施の形態
は、連結器２に設けられ、通常の衝撃力にはほぼ対抗
し、車両の衝突力を吸収・緩和する衝突力吸収装置Ｂが
第１実施の形態と相違している。第２実施の形態におい
ては、第１実施の形態の後部連結胴１２をピストンロッ
ド１１２及びピストン１１２ａとし、また、後部連結器
４の衝撃力吸収部材１３をシリンダ１１３としてある。

【００２８】すなわち、図８に示すように前部連結器３
のピストン１１２ａは、後部連結器４の連結材１４に固
定したシリンダ１１３に摺動自在に嵌合し、シリンダ１
１３の内部に圧縮性の作動流体１１５を充填した圧力室
１２７を区画している。この作動流体１１５は、例えば
粘性のエラストマである。圧力室１２７は、ピストン１
１２ａの両側に右室１２７ａ及び左室１２７ｂとして形
成され、シリンダ１１３の内径面とピストン１１２ａの
外周部との間の隙間からなる連通路ΔＨによつて両室１
２７ａ，１２７ｂが連通している。連通路ΔＨは、ピス
トン１１２ａの両側に開口して絞りとしての機能を有
し、作動流体１１５に流動抵抗を与えるものであり、ピ
ストン１１２ａに連通孔を穿設して形成することもでき
る。なお、このシリンダ装置は、複動型、かつ、ピスト
ンロッド１１２を一方に備える片ロッド型であると共
に、連通路ΔＨによつて右室１２７ａと左室１２７ｂと
が連通しているので、圧力室１２７内が最低圧力となる
ように付勢されている。従つて、無負荷状態では、図８
に示すようにピストン１１２ａがシリンダ１１３の前壁
（ロッドカバー部１１３ａ）に当接し、圧力室１２７の
左室１２７ｂが消失している。

【００２９】後部連結器４のシリンダ１１３内の圧力室
１２７の初期圧力Ｐ₀ は、所定圧に設定してある。この
初期圧力Ｐ₀ は、連結器２を介して伝播された圧縮衝撃
力が緩衝装置１９に作用した際、緩衝装置１９が最大圧
縮作用する迄は連結器２の縮小作動、つまりピストン１
１２ａのシリンダ１１３に対する後退をほぼ阻止し、最
大吸収した後に（緩衝器２３が最大に圧縮された状態）
更に過大な圧縮衝撃力が作用したときに、ピストン１１
２ａをシリンダ１１３に対して後退させて連結器２が縮
小作動することを許容するように設定されている。な
お、通常走行を行う車両間相互に発生する通常の衝撃力
を緩衝装置１９のみによつて吸収する必要は必ずしもな
く、この通常の衝撃力のほとんど全部を緩衝装置１９に
よつて吸収し、一部を衝突力吸収装置Ｂによつて吸収し
てもよい。

【００３０】次に、上記第２実施の形態の作用について
説明する。車両が衝突し、第１実施の形態と同様に緩衝
装置１９によつては吸収し得ないような強大な圧縮力が
作用すると、図８において前部連結胴１１及びピストン
１１２ａが右側に向かつて後退するので、シリンダ１１
３内の圧力室１２７の右室１２７ａの圧縮性の作動流体
１１５が圧縮され、作動流体１１５は連通路ΔＨを通過
して左室１２７ｂに流入する。このとき、作動流体１１
５が連通路ΔＨを通過する際の流動抵抗により、圧縮衝
撃力を吸収する。圧力室１２７内の作動流体１１５の圧
力は、ピストンロッド１１２が進入する分だけ上昇す
る。ピストン１１２ａは、ピストンロッド１１２がロッ
ドカバー部１１３ａに案内されながら移動する。

【００３１】しかして、車両の衝突力は、図９に示した
衝突力吸収装置Ｂによる衝撃吸収エネルギー特性に基づ
いて吸収され、非常時の際の異常な衝撃力が良好に吸収
されることになる。そして、外力が解除されれば、圧力
室１２７内の作動流体１１５の圧力が低下することによ
り膨張し、図８に示すように左室１２７ｂが消失した元
の状態に復帰する。このように、無負荷状態になれば元
の状態に復帰するので、通常の衝撃力の作用時にも衝突
力吸収装置Ｂが若干作動するように、圧力室１２７の初
期圧力Ｐ₀ を設定することも可能である。これによれ
ば、緩衝装置１９の作動と衝突力吸収装置Ｂの作動とに
連続性が得られ、円滑な作動を確保することができる。

【００３２】ところで、上記第２実施の形態にあつて
は、ピストン１１２ａを前部連結器３に形成し、シリン
ダ１１３を後部連結器４の連結材１４に固定したが、ピ
ストン１１２ａを後部連結器４の連結材１４に形成し、
シリンダ１１３を前部連結器３に形成し、同様の作用を
得ることも可能である。すなわち、衝突力吸収装置Ｂ
は、前部連結器３又は後部連結器４の一方に含まれるピ
ストン１１２ａと他方に含まれるシリンダ１１３とを有
し、ピストン１１２ａとシリンダ１１３とを、ピストン
１１２ａの両側に開口する連通路ΔＨを設けた状態で摺
動自在に嵌合させ、シリンダ１１３内のピストン１１２
ａの両側に区画されて連通路ΔＨによつて連通される右
室１２７ａ及び左室１２７ｂからなる圧力室１２７内に
圧縮性の作動流体１１５を封入すればよい。

【００３３】なお、車両の衝突後に、連結装置１の各部
の使用部品が損傷を受けていなければ、或いは損傷を受
けていてもそのまま使用しても問題ないと判断されると
きには、第１実施の形態のものは衝突力吸収装置Ａの衝
撃力吸収部材１３のみを交換し、また、第２実施の形態
のものは衝突力吸収装置Ｂを含む各部の使用部品を交換
することなく再使用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明にかかる鉄道車両用連結装置によれば、次の効果
を奏することができる。 （１）非常用の衝突力吸収装置を連結器の一部に設けて
あるので、従来の通常用緩衝器が車両に占有していたス
ペースの範囲内で装着できる。その結果、車両の床下占
有面積の増大を考慮する必要はなく、現状の車両に問題
なく取付けられる。加えて、車両が衝突した際、連結器
に作用する圧縮力が中心軸線方向となるので、構造簡素
にして、衝突力吸収装置の安定的かつ確実な作動が良好
に確保される。

【００３５】（２）請求項２，３の非常用の衝突力吸収
装置によれば、構造が簡単であり、比較的安価であるの
で、作動によつて損傷を受けた衝突力吸収装置の全体を
廃却したとしても経済的には従来例に比べて遜色はな
い。特に、軽度の衝突であり、連結器の各部の使用部品
が損傷を受けていないか、或いは損傷を受けていてもそ
のまま使用しても問題なければ、消耗品である衝撃力吸
収部材のみを交換して再使用することも可能であるの
で、経済的である。

【００３６】（３）請求項４，５の非常用の衝突力吸収
装置によれば、構造が簡単であり、比較的安価であるの
で、作動によつて損傷を受けた衝突力吸収装置の全体を
廃却したとしても経済的には従来例に比べて遜色はな
い。更に、衝突力吸収装置の各部品が損傷を受け難いの
で、軽度の衝突であれば、繰り返し使用可能であり、非
常に経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第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。

【図２】 同じく側面図。

【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図４】 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。

【図５】 同じく連結器の連結状態を示す概略図。

【図６】 本発明の第２実施の形態にかかる鉄道車両用
連結装置を示す平面図。

【図７】 同じく側面図。

【図８】 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。

【図９】 同じく荷重−ピストン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。

【符号の説明】

１：連結装置、２：連結器、３：前部連結器、４：後部
連結器、１２：後部連結胴（連結胴）、１３：衝撃力吸
収部材、１３ａ：拡径部、１４：連結材、１４ａ：心棒
（連結部材）、１４ｄ：雄ねじ部、１５：連結ナット
（連結部材）、１６：継手部材、１７：横ピン、１９：
緩衝装置、２４：縦ピン、２５：車体部材、１１２：ピ
ストンロッド、１１２ａ：ピストン、１１３：シリン
ダ、１１５：作動流体、１２７：圧力室、１２７ａ：右
室、１２７ｂ：左室、Ａ，Ｂ：衝突力吸収装置、ΔＨ：
連通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−64865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−81249（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−116467（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−93811（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−26945（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭36−33722（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61G 9/04 B61G 5/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被連結車両に設けられている被連結車両
   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（１
   ９）との間に継手部材（１６）を配置し、継手部材（１
   ６）の前後両端部を横ピン（１７）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，Ｂ）を連結器（２）
   に設け、被連結車両用連結器（２’）と連結器（２）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
   （２’）が、前後両端部に横ピン（１７）と縦ピン（２
   ４）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（１９）によつてほぼ吸収
   ・緩和し、緩衝装置（１９）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，Ｂ）によつて吸収
   ・緩和することを特徴とする鉄道車両用連結装置。
2. 【請求項２】 連結器（２）が、衝撃力吸収部材（１
   ３）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（１４ａ，１５）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胴（１２）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（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）と連結胴
   （１２）との間で圧入を生じ、過大な衝撃力を吸収・緩
   和することを特徴とする請求項１の鉄道車両用連結装
   置。
3. 【請求項３】 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
   連結胴（１２）を挿入係合させると共に、連結胴（１
   ２）の内向きフランジ状部（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、内向きフランジ状部（１２ａ）から突出する
   心棒（１４ａ）の雄ねじ部（１４ｄ）に連結ナット（１
   ５）を締め付け、衝突力吸収部材（１３）の拡径部（１
   ３ａ）内に連結胴（１２）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
   いることを特徴とする請求項２の鉄道車両用連結装置。
4. 【請求項４】 衝突力吸収装置（Ｂ）が、前部連結器
   （３）又は後部連結器（４）の一方に含まれるピストン
   （１１２ａ）と他方に含まれるシリンダ（１１３）とを
   有し、該ピストン（１１２ａ）とシリンダ（１１３）と
   を、該ピストン（１１２ａ）の両側に開口する連通路
   （ΔＨ）を設けた状態で摺動自在に嵌合し、前記シリン
   ダ（１１３）内のピストン（１１２ａ）の両側に区画さ
   れる右室（１２７ａ）及び左室（１２７ｂ）からなる圧
   力室（１２７）内に圧縮性の作動流体（１１５）を封入
   して構成されることを特徴とする請求項１の鉄道車両用
   連結装置。
5. 【請求項５】 シリンダ（１１３）内に封入された圧縮
   性の作動流体（１１５）が、被連結車両用連結器
   （２’）より伝播された外力によつて緩衝装置（１９）
   がほぼ最大圧縮作用する迄は連結器（２）の縮小作動を
   阻止し、最大圧縮作用した後は連結器（２）の縮小作動
   を許容する初期圧力が付与されていることを特徴とする
   請求項４の鉄道車両用連結装置。