JP4849971B2 - 連結緩衝装置の取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造に関する。

一般に、鉄道車両においては、車両同士を連結する連結器の後側には、衝突時のショックを和らげるために、ゴム緩衝器が配設され、そのゴム緩衝器は、車両台枠にリベット結合された伴板もり内にスライド可能に支持されている。

そのようなゴム緩衝器１は、例えば図１４に示すように、仕切壁部２ａを有する枠フレーム２と、この枠フレーム２の仕切壁部２ａの前後に緩衝ゴム３Ａ，３Ｂ（板ゴムと金属板とを交互に重ねたもの）がそれぞれ配設され、さらに、それらの前後に前側のサポート部材４（伴板）及び後側のサポート部材５（ゴムパット座）が配設され、これらが１対の連結ロッド部材６にて一体化されている。枠フレーム２の前端部には、車体上下方向の縦ピン８を介して枠接ぎ手９が回転可能に連結されている（特許文献１参照）。

そして、そのようなゴム緩衝器１の枠接ぎ手９の前端部が、連結器（図示せず）の後端部に、車体左右方向の連結ピン１０にて連結される。よって、衝突時に、例えば、連結器（枠接ぎ手９）が後退すると、その後退ストロークをゴム緩衝器１の緩衝ゴム３Ａの伸び及び緩衝ゴム３Ｂの収縮により弾性的に吸収するようにしている。

そのようなゴム緩衝器１は、内蔵される緩衝ゴム３Ａ，３Ｂの車体前後方向の伸長や圧縮によって、衝撃エネルギー（衝突エネルギー）を吸収するが、それを吸収するためのストロークを使い果たした場合には、ゴム緩衝器１を支持している伴板もりと、車体台枠との間を結合している複数のリベットがせん断破壊され、車体台枠に過大な荷重（衝突荷重）が入力されないようにしている。このため、ゴム緩衝器１の衝撃吸収ストロークを使い果たして、伴板もりと車体台枠との間を結合するリベットがせん断破壊すると、その破壊後車体台枠同士が衝突するまでの間は、エネルギー吸収が行われない。これにより、車体台枠同士が衝突したときの衝突荷重、および車体に生じる加速度が大きくなる。

ところで、このようなゴム緩衝器の衝撃吸収ストロークを使い果たした後の衝突エネルギーを吸収する方法として、従来よりパイプ材を利用したものが提案されている。パイプ材には、寸法を適切に選ぶことで軸方向に圧縮荷重が作用したときに、全体のオイラー座屈を抑えて、蛇腹状に塑性変形する性質がある。そのことから、前記パイプ材を、その蛇腹変形により衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材として用いることができることが知られている。そして、このようなパイプ材による蛇腹変形によれば安定して衝突エネルギーを吸収することができるため、パイプ材を利用した衝突エネルギー構造は、広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。

尚従来のアルミ合金製の鉄道車両は、再生容易な5000系AL合金（Al-Mg系AL合金）、6000系AL合金（Al-Si-Mg系AL合金）、および再生が難しい7000系AL合金（Al-Mg-Zn系AL合金）が部位により使い分けられ、利用されている。

7000系AL合金は再生が難しいが、5000系AL合金、6000系AL合金に比べ高強度であるため、車体台枠の中ハリなど、高い応力がかかり高強度を要する部位に主に利用されている。
特開２００３−１３７０９５号公報

しかしながら前記パイプ材を利用した衝撃吸収装置においては、圧縮荷重負荷時又は引張荷重負荷時における各リベットへの分散荷重に関して、すべてのリベットに均等に荷重が分散されれば、中ハリに係る応力も均等に分散されるが、従来のように車長方向にリベットが並んでいるとリベット継ぎ手端部のリベットの分担荷重が高くなり、分担荷重の高いリベット周辺の中ハリの応力が局所的に高くなる。

このようにリベットの分担荷重が局所的に増大してしまうと、リベットに係る荷重が均等に分散される場合に比べ、車体全体に係る荷重が同程度であっても、リベット継手の破壊が起こりやすくなるため、高強度材料を用いる必要が生じる。

たとえば図３４記載の平板IおよびIIを３本のリベットにより結合した場合における荷重Ｆの分担荷重Ｑは以下の式（１）にて表される。

このときλを変化させることにより、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の荷重も変化することがわかる 。λが非常に小さい場合、Ｑ１＝Ｑ３＝Ｑ２＝１Ｆ／３、となり荷重Ｆが均等に分担さ れる。反してλが非常に大きい場合、Ｑ１＝Ｑ３＝１Ｆ／２、Ｑ２＝０となり、荷重Ｆ がＱ１およびＱ３の両端のリベットのみに分散される。

ここで分担荷重をできるだけ均等に分散させるためには上記式から、λを小さくすればよいことがわかる。すなわちλ＝Ｌ／ＣＡＥより、リベットのピッチＬを小さくする又は平板断面積Ａを大きくすることなどが考えられる。

本発明は車体衝突時の圧縮荷重又は車両等牽引時の引張荷重により、リベット継ぎ手の各リベットに係る分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリに係る局所的な応力の増大を和らげることができる連結緩衝装置の取り付け構造の提供を目的とする。
また車体台枠中ハリに係る応力の緩和をすることにより、応力が5000系AL合金（Al-Mg系AL合金）または6000系AL合金（Al-Si-Mg系AL合金）の許容範囲内に収まるときには、従来の車体台枠中ハリに用いられている高強度で再生が難しい7000系AL合金（Al-Mg-Zn系AL合金）に替え、再生容易でリサイクル性に優れた5000系AL合金（Al-Mg系AL合金）または6000系AL合金（Al-Si-Mg系AL合金）を用いた車体台枠中ハリを有する連結緩衝装置の取り付け構造の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は連結器及びゴム緩衝器が車体前後方向に順に配設され、車体前後方向の圧縮荷重又は引張荷重を前記ゴム緩衝器を介して車体台枠が受ける鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造であって、前記ゴム緩衝器を支持している支持枠（伴板もり）と車体台枠が、車体台枠の中ハリ側面のリベット継ぎ手のみで結合されており、前記伴板もりの側板が車体中央側の伴板受け（押込み時伴板受け）の前後でリベットが前後方向に同数程度となるリベット配置で、車体中央側のリベットのピッチが小さく設定され、前後方向に平行の中心線に対して上下２列のリベット配置を有することを特徴とする鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造となっており、これにより圧縮荷重負荷時の分担荷重が大きい車体中央側のリベットへの局所的な荷重増大を軽減することが可能となる。またそれに伴い、車体台枠中ハリの局所的な発生応力の増大を軽減可能であり、7000系AL合金にかわり、5000系AL合金や6000系AL合金などのリサイクル性に優れるアルミ合金による中ハリ構造を提供することが可能である。

請求項２記載の発明は前記伴板もりの側板が押込み時伴板受けから車体中央側に向かい、上下寸法が減少していくテーパー形状を有することを特徴とすることにより、請求項１記載の発明の効果を高めることができる。

請求項３記載の発明は前記伴板もり側板が、車体中央側端部から延びる三角形状の切り欠きを有することを特徴とすることにより、請求項１記載の発明の効果を高めることができる。

請求項４記載の発明は連結器及びゴム緩衝器が車体前後方向に順に配設され、車体前後方向の圧縮荷重又は引張荷重を前記ゴム緩衝器を介して車体台枠が受ける鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造であって、前記ゴム緩衝器を支持している伴板もりと車体台枠が、車体台枠の中ハリ側面および下面の各リベット継ぎ手で結合されており、前記伴板もりの側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつ前記伴板もりの側板が車体中央側の伴板受け（押込み時伴板受け）の前後でリベット数が同程度とし、中ハリ下面および側面のリベット数は、車体前後方向に１列のリベット配置を有することを特徴とする構造となっており、これにより圧縮荷重負荷時の分担荷重が大きい車体中央側のリベットへの局所的な荷重増大を軽減することが可能となる。

またそれに伴い車体台枠中ハリの局所的な発生応力の増大を軽減可能である。

請求項５記載の発明は前記伴板もり側板が押込み時伴板受けから車体中央側に向かい上下寸法が減少していくテーパー形状を有することを特徴とすることにより、請求項４記載の発明の効果を高めることができる。

請求項６記載の発明は、前記伴板もり側板は、車体中央側端部より３本以上車端側のリベットから車体中央側に向け、次第に高くなるリベット配置を特徴とする。この斜めに配されたリベット配置は車体台枠中ハリにかかる応力方向と同方向となっているため、圧縮荷重負荷時および引張荷重負荷時における伴板もり下板車体中央側のリベットへの局所的な荷重増大を軽減するとともに、伴板もり側板に係る分担荷重の増大を軽減することにも効果を奏する。

またそれに伴い車体台枠中ハリの局所的な発生応力の増大を軽減可能であり、5000系AL合金や6000系AL合金を用いたリサイクル性に優れるアルミ合金による中ハリ構造を提供することが可能である。

請求項７の発明は、伴板もり下板の車端側より２本以上車体中央側のリベットから車端側に向け、次第に外側になるリベット配置を特徴とし、上記側板、下板の各リベットの分担荷重増大の軽減に関して、請求項４記載の発明の効果を高めることができる。

本発明は、以下のような効果を奏する。

請求項１の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが伴板もりの側板のリベットのみにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とすることにより、分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

請求項２の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板のリベットのみにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とする。さらに伴板もり側板の形状をテーパー形状にすることにより、分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

請求項３の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板のリベットのみにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とする。さらに伴板もり側板の形状をテーパー形状にすることに加え、車体中央側端部より三角形状の切り欠きを設けることにより、分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

また図１９−１〜図２２−２の応力分布図より、上記請求項１〜３（例Ｂ〜例Ｄ）における車体台枠中ハリの最大応力が１２０ＭＰａ以下であり、5000系又は6000系合金の許容応力内であるため、再生が難しい7000系AL合金に替え、車体台枠中ハリをリサイクル性に優れた5000系又は6000系AL合金により作成することが可能である。

請求項４の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板および下板のリベットにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とすることにより、側板および下板にかかる分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

請求項５の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板および下板のリベットにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とする。さらに伴板もり側板の形状をテーパー形状にすることにより、側板および下板にかかる分担荷重の局所的な増大およびそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

請求項６の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板および下板のリベットにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とする。さらに伴板もり側板の形状をテーパー形状にし、車体中央側端部より３本以上車端側のリベットから車体中央側に向け、次第に高くなるリベット配置にすることにより、伴板もり側板の各リベット位置に係る分担荷重および伴板モリ下板の各リベット位置に係る分担荷重の増大を軽減することができる。またそれに伴う車体台枠中ハリの応力増大を軽減することができる。

請求項７の発明は、車体台枠中ハリと伴板もりが側板および下板のリベットにより結合される構造となっており、伴板もり側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつリベット数を押込み時伴板受けの前後で、ほぼ同数となる配置とする。さらに伴板もり側板の形状をテーパー形状にし、車体中央側端部より３本以上車端側のリベットから車体中央側に向け、次第に高くなるリベット配置にする。また伴板モリ下板のリベット配置は車端側より２本以上車体中央側のリベットから車端側に向け、次第に外側になるように配する。以上より、伴板モリ側板の各リベット位置に係る分担荷重および伴板もり側板および下板の各リベット位置に係る分担荷重の増大を軽減することができる。

また図２７−１〜図３１−２の応力分布図より、上記請求項６，７（例Ｒ、例Ｓ）における車体台枠中ハリの最大応力が１２０ＭＰａ以下であり、5000系又は6000系AL合金の許容応力内であるため、再生が難しい7000系AL合金に替え、車体台枠中ハリをリサイクル性に優れた5000系又は6000系AL合金による作成が可能である。

（実施例１）
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
図１は本発明に係る鉄道車両の連結器用ゴム緩衝器の取り付け構造を示す平面図、図２は同側面図である。

図１および図２に示すように、鉄道車両の先頭部（あるいは後端部）においては、連結器１１の後端部にゴム緩衝器１が連結されている。すなわち連結器１１、ゴム緩衝器１が車体前後方向において順に配設され、車体前後方向の圧縮荷重を前記ゴム緩衝器１を介して車体台枠１３が受けるように構成されている。なお前記ゴム緩衝器１は、前述したゴム緩衝器１と基本的な構成は同一である。

具体的には、連結器１１は、それの後端部が車体左右方向の連結ピン１０を介してゴム緩衝器１の前端に位置する接ぎ手９に連結されている。この接ぎ手９は、その基端部が、枠フレーム２の前側に車体上下方向の縦ピン８にて取り付けられている。枠フレーム２は、緩衝ゴム３Ａ及び３Ｂによって前後に支持される。ゴム緩衝器１の後側のサポート部材（伴板座）５は、支持枠（伴板もり）２１に結合された後側伴板受け１４で支持されている。

そして、前記連結器１１の下部が支持部材１５を介して、車体台枠１３の車体左右方向に延びるクロスメンバ１６に支持されている。

前記枠フレーム２及びゴム緩衝器１を車体前後方向において移動可能に支持する伴板もり２１の前端部には、２つの左右のブラケット２２Ｌ，２２Ｒが取り付けられ、ゴム緩衝器１の前側のサポート部材４を前後方向に支持している。

また前記伴板もり２１の詳細構造を図６−１、図６−２に示す。緩衝器１を保持する左右の側板１１０Ｌ、１１０Ｒには緩衝器１の車体中央側の伴板を受ける押込み時伴板受け１１４、車端側の伴板を受ける引張時伴板受け１１３が溶接されている。加えて緩衝器１と連結器１１の結合部および緩衝器１本体の上下方向の保持のための上枠受け１１１、１１２が溶接されている。これにより、圧縮荷重負荷時又は引張荷重負荷時の緩衝器１のずれを防止している。

側板１１０Ｌ、１１０Ｒには、車体台枠中ハリと伴板もり２１をリベットにより取付固定するための複数のリベット孔１１０ａ，・・が刻設されている。当該リベット孔は押込み時伴板受け１１４を基準に車体端部側にリベット孔が上下２列に１１孔、車体中央側に１２孔が上下２列に配置されている。鉄道車両において、前後荷重は圧縮方向と引張方向があるが、その最大値は圧縮方向のほうが高い。このため、車体端部側リベット孔のピッチと比較し、圧縮荷重負荷時又は引張荷重負荷時の分担荷重が高い車体中央側のリベット孔のピッチＬは短く設定されている。これは、側板の前後長さを短くし軽量化する効果もある。

ここで、車端圧縮９８０ｋＮ負荷時および車端引張４９０ｋＮ負荷時における、各リベット位置の分担荷重（単純平均分担荷重を１とする）、車体台枠中ハリの応力分布、伴板モリの応力分布をＦＥＭシミュレーションにより算出した数値を表したグラフに示す。このとき、図１５〜図１８に車体への圧縮荷重負荷時および引張荷重負荷時の例Ａ〜例Ｄの上列・下列各リベット位置にかかる分担荷重の比較、図１９−１〜図２２−２にはそれに伴う車体中ハリの応力および伴板もりに係る応力分布を示す。

図１５〜図１８において、横軸は軸端部から数えたリベットの位置の番号（図３５記載の設定したリベット位置と番号参照。ただし、リベットと伴板受けの位置関係は、本発明と従来構造とでは異なる。）、縦軸は単純平均分担荷重（全体の荷重をリベットの本数で割った値）を１とした時の各リベット位置にかかる分担荷重の割合である。

図１９−１〜図２２−２において、左側応力分布図は伴板もりの応力分布を伴板もり斜視図により示しており、図中記載の数値は伴板もりの最大応力値を示す。右側応力分布図は車体台枠中ハリの応力分布を斜視図により示している（伴板もり省略）。また左側応力分布図同様、図中記載の数値は車体台枠中ハリの最大応力値を示す。

また上記および図中の例Ａは図５−１、図５−２の従来の伴板もりを用いたもの、例Ｂは請求項１記載の伴板もり図６−１、図６−２を用いたもの、例Ｃは請求項２記載の伴板もり図７を用いたもの、例Ｄは請求項３記載の伴板もり図８を用いたものである。

（実施例２）
続いて、上記実施例１と伴板もりの構造が異なる鉄道車両の連結器用ゴム緩衝器の取り付け構造を示す平面図、図３および同側面図、図４を用いて実施例を示す。
図３および図４において連結器、緩衝器、車体台枠に関する構造および構成は実施例１に示すものと同一であり、枠フレーム４２から入力される前後荷重（圧縮荷重または引張荷重）はゴム緩衝器４１を介して、伴板受け４４または５４、伴板もり２９に伝えられ、リベット継手によって中ハリに伝わる。
尚、緩衝器４１と下側から支える下枠受けは、上枠受けと同様のチャンネル形の断面で、側板２４０の締結面２４０ｂ、２４０ｃにボルト締結によって取り付けられる。

また支持枠（伴板もり）２９の構造を図１３−１、図１３−２に示す。緩衝器４１を保持する左右の側板２４０Ｌ、２４０Ｒには緩衝器４１の車体中央側の伴板を受ける押込み時伴板受け２４４、車端側の伴板を受ける引張時伴板受け２４３が溶接されている。加えて緩衝器４１と連結器５１の結合部および緩衝器４１本体の上下方向の保持のための上枠受け２４１、２４２が溶接されている。これにより、圧縮荷重負荷時又は引張加重負荷時の緩衝器４１のずれを防止している。

側板２４０Ｌ、２４０Ｒの形状は車体中央側に向かい上下寸法が減少していくテーパー形状となっている。また側板２４０Ｌ、２４０Ｒには、車体台枠中ハリと支持枠２９をリベットにより取付固定するための複数のリベット孔２４０ａ，・・が設けられている。当該リベット孔は押込み時伴板受け２４４を基準に車体端部側にリベット孔が５孔、車体中央側に８孔が配置されている。鉄道車両において、前後荷重は圧縮方向と引張方向があるが、その最大値は圧縮方向のほうが高い。このため、車体端部側リベット孔のピッチと比較し、圧縮荷重負荷時の分担荷重が高い車体中央側のリベット孔のピッチＬは短く設定されている。またその際車体中央側端部より３本車端側のリベットから車体中央側に向け、次第に高くなるリベット配置となっている。この車端側３本のリベット孔の配置は、衝突荷重負荷時における車体台枠中ハリの該リベット位置との結合部における圧縮と同様の向きになるように設定している（図３３参照）。

次に伴板もり２９の下板２４５Ｌ、２４５Ｒついて、車体台枠中ハリと伴板もり２９をリベットにより取付固定するため、複数のリベット孔２４５ａ，・・が設けられている。下板２４５Ｌ、２４５Ｒそれぞれについて、当該リベット孔は押込み時伴板受け２４４を基準に車体端部側にリベット孔が４孔、車体中央側に２孔が配置されている。側板のリベット孔と合計すると、伴板受け２４４を基準に車体端部側に５＋４＝９孔、車体中央側に８＋２＝１０孔となり、伴板受け２４４を基準として、その前後でリベット数がほぼ同数程度の配置となっている。

下板２４５Ｌ、２４５Ｒの当該リベット孔は、車端側より２本以上車体中央側のリベットから車端側に向かって、次第に外側になるリベット配置をとるように設けられている。

これにより、圧縮荷重負荷時又は引張荷重負荷時における各リベット位置における局所的な分担荷重の増大を軽減することが可能となる。

ここで、車端圧縮荷重時（車端圧縮９８０ｋＮ負荷時）および車端引張荷重時（車端引張４９０ｋＮ負荷時）における、各リベット位置の分担荷重（単純平均分担荷重を１とする）、車体台枠中ハリの応力分布、伴板モリの応力分布をＦＥＭシミュレーションにより算出した数値を表した図１５〜図３３に示す。このとき、図２３〜図３１−２は例Ｏ〜例Ｓにおける分担荷重比較およびそれぞれの応力分布である。くわえて図２３〜図２６の分担荷重比較図および図２７−１〜図３１−２の応力分布図の説明については前記実施例１と同様である。また上記および図中の例Ｏは従来の伴板もり図９−１、図９−２を用いたもの、例Ｐは請求項４記載の伴板もり図１０を用いたもの、例Ｑは請求項４＋５記載の伴板もり図１１を用いたもの、例Ｒは請求項４＋５＋６記載の伴板もり図１２をもちいたもの、例Ｓは請求項４＋５＋６＋７記載の伴板もり図１３−１、図１３−２を用いたものである。

またリベットのピッチや、側板の形状に関しての定性的な説明となる上記（１）式の導き方を図３４を用いてここで説明する。
断面積およびヤング率の等しい２枚の平板IおよびIIが３本のリベットにて結合されてい
るモデルにおいて、荷重Ｆを負荷したときの、３本の各リベットに係る分担荷重について。
まず、Ｓ：平板の軸力、Ｑ：リベットのせん断荷重、Ｕ：リベット中心位置の平板の変位、Ｆ：リベット継ぎ手へ負荷される荷重、Ｌ：リベットのピッチとすると、力の釣合より

またリベット中心位置の平板の変位Ｕおよび平板の軸力Ｓの関係は

となり、ここでファスナ定数をＣとすると

上記（３）および（４）式を用い、λ＝Ｌ／ＣＡＥと置き換えると、リベットのせん断荷重Ｑは以下の式（５）にて表すことができる。

以上より上記（１）式を導くことができる。

本発明に係る鉄道車両の連結器用ゴム緩衝器の取付構造を示す平面図である。 同側面図である。 本発明に係る鉄道車両の連結器用ゴム緩衝器の取付構造を示す平面図である。 同側面図である。 従来の伴板もり側面図である。 同平面図である。 本発明（請求項１）に係る伴板もりの側面図である。 同平面図である。 本発明（請求項２）に係る伴板もりの側面図である。 本発明（請求項２＋３）に係る伴板もりの側面図である。 従来の伴板もりの側面図である。 同平面図である。 本発明（請求項４）に係る伴板もりの側面図である。 本発明（請求項４＋５）に係る伴板もりの側面図である。 本発明（請求項４＋５＋６）に係る伴板もりの側面図である。 本発明（請求項４＋５＋６＋７）に係る伴板もりの側面図である。 同平面図である。 鉄道車両のゴム緩衝器の斜視図である。 図５〜図８の伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に上列リベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図５〜図８の伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に下列リベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図５〜図８の伴板もり使用時における車端引張荷重時に上列リベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図５〜図８の伴板もり使用時における車端引張荷重時に下列リベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図５に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図５に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図６に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図６に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図７に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図７に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図８に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図８に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図９〜図１３の伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に側板のリベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図９〜図１３の伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に下板のリベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図９〜図１３の伴板もり使用時における車端引張荷重時に側板のリベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図９〜図１３の伴板もり使用時における車端引張荷重時に下板のリベットに係る分担荷重の比較を示す図である。 図９に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図９に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１０に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１０に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１１に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１１に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１２に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１２に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１３に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１３に示す伴板もり使用時における車端引張荷重時に伴板もりおよび車体台枠中ハリに係る応力分布を示す図である。 図１０に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に車体台枠中ハリに係る主応力ベクトルを示す図である。 図１２に示す伴板もり使用時における車端圧縮荷重時に車体台枠中ハリに係る主応力ベクトルを示す図である。 平板IおよびIIを３本のリベットにより結合した場合における荷重Ｆの分担荷重モデル 伴板もり側板が上下２列のリベット配置を有するときのリベット位置と位置番号の関係を示す図。 伴板もり側板および下板のリベット位置と位置番号の関係を示す図。

符号の説明

１ ゴム緩衝器
１０ 連結ピン
１１ 連結器
１３ 車体台枠
２１ 支持枠（伴板もり）
２９ 支持枠（伴板もり）
４１ ゴム緩衝器
５０ 連結ピン
５１ 連結器
５３ 車体台枠
１００Ｌ，１００Ｒ 伴板もり側板
１００ａ 伴板もり側板のリベット孔
１０３ 引張時伴板受け
１０４ 押込時伴板受け
２４０Ｌ，２４０Ｒ 伴板もり側板
２４０ａ 伴板もり側板のリベット孔
２４３ 引張時伴板受け
２４４ 押込時伴板受け
２４５Ｌ、２４５Ｒ 伴板もり下板
２４５ａ 伴板もり下板のリベット孔

Claims (7)

1. 連結器及びゴム緩衝器が車体前後方向に順に配設され、車体前後方向の圧縮荷重又は引張荷重を前記ゴム緩衝器を介して車体台枠が受ける鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造であって、
   前記ゴム緩衝器を支持している伴板もりと車体台枠が、車体台枠の中ハリ側面のリベット継ぎ手のみで結合されており、前記伴板もりの側板が車体中央側の押込み時伴板受けの前後でリベットが同数程度の配置とし、車体中央側のリベットのピッチが車端側と比較し小さく設定され、車体前後方向に平行の中心線に対して上下２列のリベット配置を有することを特徴とする鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造。
2. 前記伴板もりの側板の形状が押込み時伴板受けから車体中央側に向かい、上下寸法が減少していくテーパー形状を有することを特徴とする請求項１記載の連結緩衝装置の取り付け構造。
3. 前記伴板もり側板の形状で、車体中央側端部より三角形状の切り欠きを加えることを特徴とする請求項１または２記載の連結緩衝装置の取り付け構造。
4. 連結器及びゴム緩衝器が車体前後方向に順に配設され、車体前後方向の圧縮荷重又は引張荷重を前記ゴム緩衝器を介して車体台枠が受ける鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造であって、
   前記ゴム緩衝器を支持している伴板もりと車体台枠が、車体台枠の中ハリ側面および下面の各リベット継ぎ手で結合されており、前記伴板もりの側板の押込み時伴板受けより車体中央側のリベット間ピッチを小さく設定し、かつ前記伴板もりの側板の車体中央側の押込み時伴板受けの前後でリベットが同数程度の配置とし、中ハリ下面および側面のリベット継手は、車体前後方向に１列のリベット配置を有することを特徴とする鉄道車両の連結緩衝装置の取り付け構造。
5. 前記伴板もり側板は、押込み時伴板受けから車体中央側に向かい上下寸法が減少していくテーパー形状を有することを特徴とする請求項４記載の連結緩衝装置の取り付け構造。
6. 前記伴板もり側板は、車体中央側端部より３本以上車端側のリベットから車体中央側に向け、次第に高くなるリベット配置を特徴とする請求項４または５記載の連結緩衝装置の取り付け構造。
7. 前記伴板もり下板の車端側より２本以上車体中央側のリベットから車端側に向かって、次第に外側になるリベット配置を特徴とする請求項４〜６のいずれか記載の連結緩衝装置の取り付け構造。

Images