JP5519333B2 - Railcar shock absorber - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両用の緩衝器に関するもので、詳しくは、車両に設けられ所定の接手部材を介して連結器に結合されて、この連結器を介して他の車両から受ける衝撃を吸収する鉄道車両用の緩衝器に関するもので、さらに詳しくは、衝撃を吸収するゴム緩衝器が2個直列に設けられているダブル形緩衝器に関するものである。 The present invention relates to a shock absorber for a railway vehicle, and more specifically, is coupled to a connector via a predetermined joint member provided in the vehicle and absorbs an impact received from another vehicle via this connector. More specifically, the present invention relates to a double shock absorber in which two rubber shock absorbers that absorb impact are provided in series.
鉄道車両には車両の前部と後部のそれぞれに連結器が設けられており、複数台の車両は、それぞれの車両に設けられている連結器によって相互に連結されるようになっている。このような連結器に、車両側に設けられている緩衝器が、所定の接手部材を介して揺動自在に結合されている。従って、車両の連結時や加減速時に連結器を介して他の車両から受ける力は、緩衝器によって衝撃が緩和されて車両に伝達される。これにより、快適な乗り心地が提供されることになる。緩衝器には、交互に積層された複数枚の鋼板とゴム材とからなり、衝撃を受けると変形して弾性エネルギとして一時的に蓄積して衝撃を緩和する、いわゆるゴム緩衝器が設けられている。本出願人によって特許文献1、2に示されているような2個のゴム緩衝器が、所定の仕切壁を挟むようにして直列に設けられているダブル形緩衝器が提案されている。
Railway vehicles are provided with connectors at the front and rear of the vehicle, and a plurality of vehicles are connected to each other by a connector provided in each vehicle. A shock absorber provided on the vehicle side is coupled to such a coupler so as to be swingable through a predetermined joint member. Therefore, the force received from the other vehicle via the coupler when the vehicle is coupled or accelerated / decelerated is reduced in impact by the shock absorber and transmitted to the vehicle. As a result, a comfortable ride is provided. The shock absorber is composed of a plurality of alternately stacked steel plates and rubber materials, and is provided with a so-called rubber shock absorber that deforms when shocked and temporarily accumulates as elastic energy to relieve the shock. Yes. Applicants two rubber damper as shown in
図5の(ア)の平面図と(イ)の側面図には、このような従来のダブル形緩衝器50が示されている。ダブル形緩衝器50は、緩衝器枠51、第1、2のゴム緩衝器52、53、前伴板55、後伴板56等から構成されている。緩衝器枠51は、前後方向に長い板状で互いに平行な一対の上枠58と下枠59、この上下枠58、59の前方の端部近傍を一体的に結合してい結合枠61とからなり、側面形状が扁平な逆コの字状を呈している。上下枠58、59の中央部には、所定の板厚の仕切壁66が設けられ、その上下端部は上下枠58、59にそれぞれ固定されている。そして、上下枠58、59の前方の端部近傍には、ピン挿入穴63、64が明けられて、図5には示されてはいないが、所定の接手部材を介して連結器に結合されるようになっている。第1、2のゴム緩衝器52、53は、それぞれ交互に積層された複数枚の鋼板と板状のゴム材とからなり、緩衝器枠51の内側に入れられて、仕切壁66を挟んで前方と後方に設けられ、それぞれ前伴板55と後伴板56によって押さえられている。すなわち、車両68には所定の間隔をおいて伴板守69、69が固定されており、第1、2のゴム緩衝器52、53は所定の荷重がかけられ圧縮された状態で、換言すると初圧が与えられた状態で、前後伴板55、56が前記伴板守69、69に係止されている。さらに詳しくは、前伴板55は伴板守69、69の前方の爪71、71に、後伴板56は後方の爪72、72に、それぞれ係止され前方および後方への移動が規制されている。このように構成されている緩衝器枠51は、車両68に固定された支持枠74、74の上に摺動自在に載せられている。従って、車両が押されて車両間が狭まるとき第2のゴム緩衝器53が圧縮され、車両が引っ張られて前後の車両間が広がるとき第1のゴム緩衝器52が圧縮されることになる。
Such a conventional
図6のグラフには、上記した従来のダブル形緩衝器の、車両68に対する緩衝器枠51の相対位置と、緩衝器枠51が第1、2のゴム緩衝器52、53を押し込む荷重の関係が示されており、グラフのx軸は相対位置を、y軸は荷重を表している。相対位置と荷重は、図5の(ア)において矢印Z1の方向を正にとる。まず、第2のゴム緩衝器53について検討する。初期位置、すなわち相対位置が0のとき、第2のゴム緩衝器53に与えられている初圧によって、第2のゴム緩衝器53を押し込む荷重は、グラフのA点に示されているように、正の所定の荷重である。緩衝器枠51の相対位置を正の方向に変位させると、第2のゴム緩衝器53は圧縮されて、第2のゴム緩衝器53を押し込む荷重は増加し、やがてC点に達する。緩衝器枠51の相対位置を負の方向に変位させると、第2のゴム緩衝器53は伸張して、第2のゴム緩衝器53を押し込む荷重は減少し、やがてH点において荷重は0になる。第2のゴム緩衝器53についての相対位置と荷重の関係、すなわち単体ゴム特性は曲線HACで示されることになる。次に第1のゴム緩衝器52について同様に検討すると、相対位置が0のとき、第1のゴム緩衝器52に与えられている初圧によって、緩衝器枠51が第1のゴム緩衝器52を押し込む荷重は、グラフのD点で示されているように、符号が負の所定の荷重である。緩衝器枠51の相対位置を正の方向に変位させると、第1のゴム緩衝器52は伸張して、第1のゴム緩衝器52を押し込む荷重は減少し、やがてG点において荷重は0になる。緩衝器枠51の相対位置を負の方向に変位させると、第1のゴム緩衝器52は圧縮されて、第1のゴム緩衝器52を押し込む負の方向の荷重は増加し、やがてF点に達する。第1のゴム緩衝器53の単体ゴム特性は曲線FDGで示されることになる。ダブル形緩衝器50の特性は、緩衝器枠51の相対位置と、緩衝器枠51が第1、2のゴム緩衝器52、53を押し込む荷重の関係で与えられることになるが、その特性は曲線HACと曲線FDGを合成した曲線FOCになる。グラフから容易に理解されるように曲線FOCは全体として傾きが比較的大きいので、ダブル形緩衝器50は緩衝器枠51の相対位置の変位量に対して効率よく衝撃を緩衝できる。そして、曲線FOCは原点において正方向のグラフの傾きと負の方向のグラフの傾きは等しいので、原点近傍で荷重の向きが変化するような場合でも滑らかに衝撃を吸収することができ、快適な乗り心地を提供することができる。
The graph of FIG. 6 shows the relationship between the relative position of the
上記の従来のダブル形緩衝器50は、衝撃の向きが変化しても緩衝器枠51の車両68に対する相対位置が滑らかに変位するので、乗客に不快感を与えることなく衝撃を吸収することができるという特徴を有する。しかしながら、解決すべき問題点も認められる。例えば、緩衝の能力の容量が小さく、衝撃の運動エネルギが大きいときに十分に衝撃を吸収できない。ダブル形緩衝器50の衝撃に対する緩衝の能力の容量は、第1、2のゴム緩衝器52、53に蓄積される弾性エネルギの量、すなわち緩衝容量によって決定される。以下、ダブル形緩衝器50の緩衝容量について検討する。
The conventional
図6のグラフにおいて、緩衝器枠51の相対位置がR1になったときに蓄えられる弾性エネルギについて考える。x軸上の点R1を通りy軸と平行な直線Nを引き、曲線FOC、曲線HAC、曲線FDGのそれぞれと直線Nとの交点を、点R2、点R3、点R4とする。弾性エネルギは、荷重と相対位置の変位量の積で与えられるので、緩衝器枠51の相対位置がR1になったときにダブル形緩衝器50の全体に蓄えられる弾性エネルギは、曲線FOCとx軸と直線Nで囲まれた図形OR2R1の面積で与えられる。ところで、このときに第2のゴム緩衝器53に蓄えられている弾性エネルギは、曲線HACとx軸とy軸と直線Nで囲まれた図形OAR3R1で与えられる。すなわち、ダブル形緩衝器50の全体に蓄えられる弾性エネルギは、第2のゴム緩衝器53に蓄えられる弾性エネルギより、図形OAR3R2の面積だけ小さい。同様に緩衝器枠51の相対位置が負の方向に変位したときに、ダブル形緩衝器50の全体に蓄えられる弾性エネルギは第1のゴム緩衝器52に蓄えられる弾性エネルギより小さくなってしまう。これらの弾性エネルギの減少分、すなわち緩衝容量減少分は、グラフにおいて斜線でハッチングされた図形で表されている。ダブル形緩衝器50には、これらの緩衝容量減少分によって緩衝容量を十分に確保することができない。従って、連結器から受ける衝撃の運動エネルギが大きい場合には、衝撃を緩衝することができず、車両68に衝撃が伝達されてしまう。
In the graph of FIG. 6, the elastic energy stored when the relative position of the
本発明は、上記したような従来の問題点あるいは課題を解決した、ダブル形緩衝器を提供することを目的としている。具体的には、構造がシンプルでありながら緩衝容量を十分に確保でき、衝撃が小さい場合には滑らかに衝撃を吸収できる特性を有しながら、大きな衝撃も十分に緩衝できる鉄道車両用のダブル形緩衝器を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a double shock absorber that solves the above-described conventional problems or problems. Specifically, it is a double type for rail vehicles that has a simple structure that can sufficiently secure a shock-absorbing capacity, and that can absorb shocks smoothly when impact is small, but can also sufficiently absorb large impacts. The purpose is to provide a shock absorber.
本発明は、上記目的を達成するために、連結器に接続されるようになっている緩衝器枠体には、仕切部材が設けられる。この仕切部材は、緩衝器枠体の長手方向の実質的に中心部に位置している。本発明によると、第1、2のゴム緩衝器は直列に配置される。すなわち、前伴板と前記仕切部材との間に第1のゴム緩衝器が配置され、前記仕切部材と後伴板との間に第2のゴム緩衝器が配置される。このように構成されている前後伴板が車両側に固定されている伴板守に係止されている。このとき、第1、2のゴム緩衝器は、望ましくは予圧縮されている。
本発明によると、上記のように構成されている緩衝器枠体には第1、2のストッパが設けられる。これらのストッパが設けられる位置は、前後伴板が伴板守に係止し、そして連結器から緩衝器枠体に圧縮方向の力も引っ張り方向の力も作用していない初期状態あるいは中立状態において、前後伴板とそれぞれ所定の隙間、望ましくは等しい隙間が空く位置である。このような位置にストッパが設けられているので、連結器から緩衝器枠体に例えば圧縮方向の力が加わると、第1のストッパは前伴板に当接する方向に移動し、第2のストッパは後伴板から遠ざかる方向に移動する。これにより、緩衝器枠体に圧縮力が作用して押し込まれると、第1のゴム緩衝器は第1のストッパが前伴板に当接するまでは伸張が許容され当接後は規制されてそれ以上弾性エネルギが放出されないようになっており、第2のゴム緩衝器は直ちに圧縮作用を受ける。逆方向に力が作用するときは、第1のゴム緩衝器が直ちに圧縮作用を受けることになる。
本発明によると、緩衝器枠体は、望ましくは上下一対の枠と、これらの上下枠の前後の端部近傍を結合している第1、2の結合枠とから構成される。このとき、第1、2の結合枠に第1、2のストッパの作用も奏するように構成される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a partition member is provided on a shock absorber frame that is connected to a coupler. This partition member is located substantially in the center in the longitudinal direction of the shock absorber frame. According to the present invention, the first and second rubber shock absorbers are arranged in series. That is, a first rubber shock absorber is disposed between the front companion plate and the partition member, and a second rubber shock absorber is disposed between the partition member and the rear companion plate. The front and rear accompanying plates configured in this way are locked to a supporting plate guard fixed to the vehicle side. At this time, the first and second rubber shock absorbers are preferably precompressed.
According to the present invention, the first and second stoppers are provided on the shock absorber frame configured as described above. The positions where these stoppers are provided are the front and back in the initial state or neutral state in which the front and rear companion plates are locked to the companion plate guards, and neither the compressive force nor the tensile force is applied from the coupler to the shock absorber frame. It is a position where a predetermined gap, preferably an equal gap, between the companion plates is opened. Since the stopper is provided at such a position, when a force in the compression direction is applied from the coupler to the shock absorber frame, for example, the first stopper moves in a direction to contact the front plate, and the second stopper Moves away from the rear plate. Thus, the compressive forces on the shock absorber frame is pressed acts, the first rubber damper is until the first stopper abuts against the front companion plate is regulated after allowed abutment stretching it The elastic energy is not released as described above, and the second rubber shock absorber is immediately compressed. When a force acts in the opposite direction, the first rubber shock absorber immediately receives a compression action.
According to the present invention, the shock absorber frame is preferably composed of a pair of upper and lower frames and first and second coupling frames coupling the vicinity of the front and rear ends of these upper and lower frames. At this time, the first and second coupling frames are also configured to function as first and second stoppers.
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記発明の目的を達成するために、連結器に接続されるようになっている緩衝器枠体と、第1、2のゴム緩衝器とからなり、これらのゴム緩衝器の一方は、第1の伴板と前記緩衝器枠体に固定的に取り付けられている仕切部材との間に、そして他方は前記仕切部材と第2の伴板との間に配置され、前記第1、2の伴板が、前記第1、2のゴム緩衝器が予め圧縮された状態で車両側の伴板守に係止されるようになっている緩衝器であって、前記緩衝器枠体には、前記第1、2の伴板が前記伴板守に係止している初期状態において前記第1、2の伴板とそれぞれ所定の隙間が空く位置に、第1、2のストッパが設けられ、前記連結器から前記緩衝器枠体に所定方向の力が加わると、これらのストッパの一方のストッパは前記伴板の一方の伴板に当接する方向に、他方のストッパは前記伴板の他方の伴板から遠ざかる方向に駆動され、前記隙間は、前記第1、2のゴム緩衝器の伸張を制限しており、前記緩衝器枠体が所定方向に押されて前記一方のストッパが前記一方の伴板に当接すると、それによって前記第1、2、のゴム緩衝器の一方はそれ以上弾性エネルギが放出されないように構成される。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の緩衝器において、前記緩衝器枠体は、上枠と、下枠と、前記上下枠の前方の端部近傍を結合している第1の結合枠と、後方の端部近傍を結合している第2の結合枠とからなり、これらの結合枠は前記第1、2のストッパの作用も奏するようになっている。
That is, in order to achieve the object of the present invention, the invention described in claim 1 includes a shock absorber frame body that is connected to a coupler, and first and second rubber shock absorbers. One of these rubber shock absorbers is between the first companion plate and the partition member fixedly attached to the shock absorber frame, and the other is between the partition member and the second companion plate. The first and second companion plates are shock absorbers that are locked to the vehicle side companion plate guards in a state where the first and second rubber shock absorbers are compressed in advance. In the initial state where the first and second companion plates are locked to the companion plate guard in the shock absorber frame body, a predetermined gap is provided between each of the first and second companion plates, When a force in a predetermined direction is applied from the coupler to the shock absorber frame, one of these stoppers is provided. Stopper on one direction abutting on the companion plate of the companion plate and the other stopper is driven in a direction away from the other companion plate of the companion plate, said gap, stretching the rubber shock absorber of the first and second and limiting the said the shock absorber frame body stopper of the one being pushed in a predetermined direction abuts against the companion plate of the one, whereby the first and second, while the more rubber shock absorber It is configured so that elastic energy is not released. According to a second aspect of the present invention, in the shock absorber according to the first aspect, the shock absorber frame includes a first frame, a lower frame, and a front end portion of the upper and lower frames that are coupled to each other. And a second coupling frame that couples the vicinity of the rear end portion. These coupling frames also function as the first and second stoppers.
以上のように、本発明によると、連結器に接続される緩衝器枠体には、第1、2の伴板が車両側に固定されている伴板守に係止している初期状態において前記第1、2の伴板とそれぞれ所定の隙間が空く位置に、第1、2のストッパが設けられているので、緩衝器枠体が所定方向に押されると、前記第1、2のゴム緩衝器の一方は前記一方のストッパが前記隙間を越えて前記一方の伴板に当接するまでは伸張が許容され当接後は規制されてそれ以上弾性エネルギが放出されないようになっており、、前記ゴム緩衝器の他方は圧縮作用を受け続ける。すなわち、第1、2のゴム緩衝器の伸張する長さが所定の隙間に制限されているので、緩衝容量減少分は小さく、緩衝器全体の緩衝容量を十分に確保して大きな衝撃でも緩衝することができるという本発明に特有の効果が得られる。そして第1、2の伴板は、前記第1、2のゴム緩衝器が予め圧縮された状態で前記伴板守に係止されているので、上記のような効果に加えて、第1、2のゴム緩衝器が伸張する長さが所定の隙間より小さいときに、周知のダブル形緩衝器と同様に衝撃の向きが絶えず変化しても滑らかに衝撃を緩衝することができる効果がさらに得られる。さらに他の発明によると、緩衝器枠体は、上枠と、下枠と、前記上下枠の前方の端部近傍を結合している第1の結合枠と、後方の端部近傍を結合している第2の結合枠とからなり、これらの結合枠は第1、2のストッパの作用も奏するようになっているので、構造がシンプルであり安価に緩衝器を提供することができる効果がさらに得られる。 As described above, according to the present invention, the shock absorber frame connected to the coupler is in the initial state where the first and second companion plates are locked to the companion plate guards fixed to the vehicle side. Since the first and second stoppers are provided at positions where a predetermined gap is formed between each of the first and second companion plates, the first and second rubbers when the shock absorber frame is pushed in a predetermined direction. One of the shock absorbers is allowed to extend until the one stopper contacts the one companion plate beyond the gap, and is restricted after the contact so that no more elastic energy is released , The other of the rubber bumpers continues to be compressed. That is, since the extension length of the first and second rubber shock absorbers is limited to a predetermined gap, the amount of decrease in the buffer capacity is small, and the buffer capacity of the entire shock absorber is sufficiently secured to buffer even a large impact. The effect peculiar to this invention that it can be obtained is acquired. Since the first and second companion plates are locked to the companion plate guard in a state where the first and second rubber shock absorbers are pre-compressed, in addition to the above effects, when the length of the second rubber damper is extended is less than the predetermined gap, known double-type shock absorber as well as the impact of orientation ever-changing effects can also smoothly to buffer the impact is being al Is obtained. According to still another invention, the shock absorber frame includes an upper frame, a lower frame, a first coupling frame that couples the vicinity of the front end portion of the upper and lower frames, and a rear end portion thereof. Since these coupling frames also serve as the first and second stoppers, the structure is simple and the buffer can be provided at low cost. obtained of, et al.
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施に係る鉄道車両用のダブル形緩衝器1も、図1の(ア)の平面図、(イ)の側面図に示されているように、概略的には従来のダブル形緩衝器と同様に構成されている。すなわち、ダブル形緩衝器1は、緩衝器枠2、第1、2のゴム緩衝器4、5、前伴板7、後伴板8等から構成されている。緩衝器枠2は、互いに平行に設けられている上面形状が略長方形状を呈する所定の板厚の上枠10と下枠11と、この上下枠10、11をその前方の端部近傍において一体的に結合している第1の結合枠13と、後方の端部において一体的に結合している第2の結合枠14とから構成されている。上下枠10、11の中央部には、その両端部が上下枠10、11に固定されている所定の板厚の仕切壁15が設けられている。この仕切壁15は、第1、2のゴム緩衝器4、5が設置される室を仕切るもので、前後伴板7、8と同様に第1、2のゴム緩衝器4、5よりも断面が所定量の面積だけ大きい。上下枠10、11の前方の端部近傍には、ピン挿入孔17、18が明けられている。第1、2のゴム緩衝器4、5は、従来周知のように、それぞれ交互に積層された複数枚の鋼板と板状のゴム材とから構成されている。第1のゴム緩衝器4は、図において仕切壁15の左側に、第2のゴム緩衝器5は仕切壁15の右側にそれぞれ入れられて、前伴板7と後伴板8によってそれぞれ押さえられている。
Embodiments of the present invention will be described below. As shown in the plan view of FIG. 1A and the side view of FIG. 1A, the double shock absorber 1 for railway vehicles according to the embodiment of the present invention is also schematically shown in the related art. It is configured in the same way as the vessel. In other words, the double shock absorber 1 includes a
本実施の形態に係るダブル形緩衝器1には、図には示されてはいないが、ピン挿入孔17、18にピンが挿入されて所定の接手部材を介して連結器が結合されるようになっている。ダブル形緩衝器1は、例えば次のようにして車両20に取り付けられている。まず、ダブル形緩衝器1の緩衝器枠2を、図1の(イ)に示されているように、車両20に固定された所定間隔の支持枠26、26の上に摺動自在に載せる。次いで、前伴板7と後伴板8に圧縮方向の所定の荷重をかけ、第1、2のゴム緩衝器4、5が圧縮された状態で、すなわち初圧が与えられた状態にする。そして、車両20に固定されている伴板守21、21に前後伴板7、8を嵌め込む。さらに詳しくは、前伴板7は伴板守21、21の前方の爪23、23に、後伴板8は後方の爪24、24にそれぞれ係止させる。このようにして嵌め込まれ、係止された状態が図1の(ア)、(イ)に示されている。従って、前伴板7は前方への移動が、後伴板8は後方への移動がそれぞれ規制されることになる。このようにダブル形緩衝器1が車両20に取り付けられると、前伴板7と第1の結合枠13、後伴板8と第2の結合枠14のそれぞれ間は、緩衝器枠2に力が作用していない初期状態あるいは中立状態で所定の隙間d1、d2あるいは所定の遊間28、29だけ離間した状態になっている。隙間d1、d2は、本実施の形態においては等しい間隔になるように調整されている。
Although not shown in the figure, the double shock absorber 1 according to the present embodiment is inserted with pins into the pin insertion holes 17 and 18 so that the coupler is coupled via a predetermined joint member. It has become. The double buffer 1 is attached to the
次に、本実施の形態に係るダブル形緩衝器1の作用を説明する。連結器から矢印Y1方向に衝撃的な荷重が加えられると、緩衝器枠2に固定されている仕切壁15は、図1において矢印Y1方向に押し込まれ、第2のゴム緩衝器5は圧縮され、第1のゴム緩衝器4は伸張する。このとき、第1のゴム緩衝器4の伸張によって、前伴板7と第1の結合枠13との間の遊間28は縮小し、第2のゴム緩衝器5の圧縮によって、後伴板8と第2の結合枠14の遊間29は拡大する。第2のゴム緩衝器5には弾性エネルギが蓄積されると共に、第1のゴム緩衝器4からは若干の弾性エネルギが放出される。ダブル形緩衝器1全体として弾性エネルギが蓄積されて衝撃が吸収される。連結器から加えられる衝撃の運動エネルギが比較的小さいときには、第1の結合枠13は前伴板7に当接しない。
Next, the operation of the double buffer 1 according to the present embodiment will be described. When an impact load is applied from the coupler in the direction of arrow Y1, the
連結器から加えられる衝撃の運動エネルギが大きいと、緩衝器枠2の仕切壁15はさらに矢印Y1方向に押し込まれる。そうすると、第2のゴム緩衝器5は圧縮され、第1のゴム緩衝器4は伸張して、第1の結合枠13は前伴板7に当接し、その後、図2に示されているように、前伴板7は伴板守21の前方の爪23、23から離間する。第1の結合枠13が前伴板7に当接した後は、第1のゴム緩衝器4の伸張は規制される。第2のゴム緩衝器5は引き続き圧縮される。第1の結合枠13が前伴板7に当接するまでは、第1のゴム緩衝器4から若干の弾性エネルギが放出される。しかしながら、第1の結合枠13が前伴板7に当接した後は、第1のゴム緩衝器4からは弾性エネルギが放出されないので、第2のゴム緩衝器5だけに弾性エネルギが蓄積されることになる。これにより、運動エネルギの大きな衝撃が効率よく吸収される。
When the kinetic energy of impact applied from the coupler is large, the
連結器から矢印Y1と反対方向に衝撃的な荷重すなわち引っ張り力が加えられると、緩衝器枠2と仕切壁15は、矢印Y1の反対方向に引っ張られ、第1のゴム緩衝器4は圧縮され、第2のゴム緩衝器5は伸張する。このとき、第1のゴム緩衝器4の圧縮によって、前伴板7と第1の結合枠13の間の遊間28は拡大し、第2のゴム緩衝器5の伸張によって、後伴板8と第2の結合枠14の遊間29は縮小する。第1のゴム緩衝器4には弾性エネルギが蓄積されると共に、第2のゴム緩衝器5からは若干の弾性エネルギが放出され、ダブル形緩衝器1全体として弾性エネルギが蓄積されて衝撃が吸収される。連結器から与えられる衝撃の運動エネルギが比較的小さいときには、第2の結合枠14は後伴板8に当接しない。
When an impact load, that is, a pulling force is applied from the coupler in the direction opposite to the arrow Y1, the
連結器から与えられる矢印Y1と反対方向の衝撃の運動エネルギが大きいと、緩衝器枠2と仕切壁15はさらに矢印Y1の反対方向に引っ張られる。そうすると、第1のゴム緩衝器4は圧縮され、第2のゴム緩衝器5が伸張して第2の結合枠14は後伴板8に当接し、図には示されていないが、後伴板8が伴板守21の後方の爪24、24から離間する。第2の結合枠14に当接した後は、第2のゴム緩衝器5の伸張は停止あるいは規制される。第1のゴム緩衝器4は引き続き圧縮される。第2の結合枠14が後伴板8に当接するまでは、第2のゴム緩衝器5から若干の弾性エネルギが放出される。しかしながら、第2の結合枠14に当接した後は、第2のゴム緩衝器5からは弾性エネルギが放出されないので、第1のゴム緩衝器4だけに弾性エネルギが蓄積されることになる。運動エネルギの大きな衝撃が効率よく吸収される。
When the kinetic energy of the impact in the direction opposite to the arrow Y1 given from the coupler is large, the
図3のグラフによって、本実施の形態に係るダブル形緩衝器1の特性について説明する。グラフには、車両20に対する緩衝器枠2の相対位置と、緩衝器枠2が第1、2のゴム緩衝器4、5を押し込む荷重の関係が示されており、グラフのx軸は相対位置を、y軸は荷重を表している。相対位置と荷重は、図1の(ア)において矢印Y1の方向を正にとっている。第1のゴム緩衝器4の変形に対する荷重の関係、すなわち単体ゴム特性は曲線FDGで与えられ、第2のゴム緩衝器5の単体ゴム特性は曲線HACで与えられる。第1、2のゴム緩衝器4、5には、初圧が与えられていると共に初圧はつり合っているので、相対位置が0のときの荷重はそれぞれの単体ゴム特性の曲線のy軸上の点、すなわち点Aと点Dで与えられ、大きさが等しく符号が反対の荷重になっている。曲線FOCは、このような第1、2のゴム緩衝器4、5の単体ゴム特性を合成したものである。
The characteristic of the double buffer 1 according to the present embodiment will be described with reference to the graph of FIG. The graph shows the relationship between the relative position of the
連結器から加えられる衝撃が比較的小さいとき、荷重の方向の正負に拘わらず、既に説明したように、第1、2の結合枠13、14は前後伴板7、8に当接しない。このとき、本実施の形態に係るダブル形緩衝器1において、緩衝器枠2の相対位置と緩衝器枠2が押し込む荷重の関係は、曲線FOCで与えられる。
When the impact applied from the coupler is relatively small, the first and second coupling frames 13 and 14 do not come into contact with the front and
連結器から与えられる衝撃の運動エネルギが大きく荷重が正の方向のとき、既に説明したように第1の結合枠13は前伴板7が当接して、前伴板7が伴板守21の前方の爪23、23から離間する。そうすると、それ以降に緩衝器枠2が押し込む荷重は第2のゴム緩衝器5だけに作用することになるので、緩衝器枠2の相対位置と緩衝器枠2が押し込む荷重の関係は、第2のゴム緩衝器5の単体ゴム特性、すなわち曲線HACで与えられる。同様に、連結器から与えられる衝撃の運動エネルギが大きく荷重が負の方向のとき、既に説明したように第2の結合枠14が後伴板8に当接して後伴板8が伴板守21の後方の爪24、24から離間する。そうすると、それ以降に緩衝器枠2が押し込む荷重は第1のゴム緩衝器4だけに作用することになるので、緩衝器枠2の相対位置と緩衝器枠2が押し込む荷重の関係は、第1のゴム緩衝器4の単体ゴム特性、すなわち曲線FDGで与えられる。相対位置d1における曲線FOCと曲線HAC上の点をそれぞれ点P1、点P2とし、相対位置d2における曲線FOCと曲線FDG上の点をそれぞれ点P3、点P4とすると、緩衝器枠2の相対位置と緩衝器枠2が押し込む荷重の関係、すなわち合成特性は、曲線FP4と線分P4P3と曲線P3OP1と線分P1P2と曲線P2Cで与えられることになる。合成特性から容易に理解されるように、相対位置が0の近傍においては曲線は滑らかに変化しており、ダブル形緩衝器1は滑らかに衝撃を吸収することができる。また、相対位置がd1より大きいとき、または相対位置がd2より負の方向に大きいとき、弾性エネルギを効率よく蓄積できるので、大きな運動エネルギの衝撃でも緩衝することができる。
When the kinetic energy of the impact applied from the coupler is large and the load is in the positive direction, the
本実施の形態に係るダブル形緩衝器1は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、第1、2の結合枠13、14と、前後伴板7、8との間に遊間28、29が設けられるように説明されているが、第1、2の結合枠13、14の代わりにストッパや突起等の係止構造を設けて、このような係止構造との間に遊間が設けられるようにしてもよい。図4には、ストッパからなる係止構造が設けられた第2の実施の形態に係るダブル形緩衝器1’が示されている。前記実施の形態に係るダブル形緩衝器1と同様の作用効果を奏する部材については同じ参照番号、またはダッシュ「’」を付した参照番号を付して詳しくは説明しないが、第2の実施の形態に係るダブル形緩衝器1’の緩衝器枠2’には、第1のストッパ31、31と第2のストッパ32、32が設けられ、第1のストッパ31、31と前伴板7の間には遊間28’、28’が、第2のストッパ32、32と後伴板8の間には遊間29’、29’がそれぞれ設けられている。当業者に容易に理解されるように、第2の実施の形態に係るダブル形緩衝器1’も第1の実施の形態に係るダブル形緩衝器1と同様の作用効果を奏することは明らかである。さらには、特許文献1や特許文献2に記載のダブル形緩衝器においても、図には示されていないが、所定の遊間ができるようにストッパを設けると、本発明を容易に実施できる。第1の結合枠13と前伴板7との間の遊間28と、第2の結合枠14と後伴板8との間の遊間29の幅についても変形が可能であり、2個の遊間の幅は互いに異なっていてもよい。例えば、遊間の幅を異ならしめ、所定方向の圧縮方向の衝撃に対してより緩衝容量を増加させるように実施することもできる。
The double buffer 1 according to the present embodiment can be implemented in various forms without being limited to the above embodiment. For example, although it has been described that the
1 ダブル形緩衝器 2 緩衝器枠
4 第1のゴム緩衝器 5 第2のゴム緩衝器
7 前伴板 8 後伴板
10 上枠 11 下枠
13 第1の結合枠 14 第2の結合枠
15 仕切壁 20 車両 21 伴板守
28、29 遊間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Double
Claims (2)
前記緩衝器枠体には、前記第1、2の伴板が前記伴板守に係止している初期状態において前記第1、2の伴板とそれぞれ所定の隙間が空く位置に、第1、2のストッパが設けられ、前記連結器から前記緩衝器枠体に所定方向の力が加わると、これらのストッパの一方のストッパは前記伴板の一方の伴板に当接する方向に、他方のストッパは前記伴板の他方の伴板から遠ざかる方向に駆動され、
前記隙間は、前記第1、2のゴム緩衝器の伸張を制限しており、前記緩衝器枠体が所定方向に押されて前記一方のストッパが前記一方の伴板に当接すると、それによって前記第1、2、のゴム緩衝器の一方はそれ以上弾性エネルギが放出されないようになっていることを特徴とする鉄道車両用の緩衝器。 The shock absorber frame is configured to be connected to the coupler, and the first and second rubber shock absorbers. One of these rubber shock absorbers is connected to the first companion plate and the shock absorber frame. The partition member is fixedly attached, and the other is disposed between the partition member and the second companion plate, and the first and second companion plates are the first and second rubber members. The shock absorber is configured to be locked to the vehicle side guard plate in a state where the shock absorber is compressed in advance,
The shock absorber frame has a first gap at a position where a predetermined gap is left between the first and second companion plates in an initial state where the first and second companion plates are engaged with the companion plate guard. 2 stoppers are provided, and when a force in a predetermined direction is applied from the coupler to the shock absorber frame, one stopper of these stoppers is in contact with one of the companion plates in the other direction. The stopper is driven in a direction away from the other companion plate of the companion plate,
The gap is to limit the stretching of the rubber shock absorber of the first and second, the the shock absorber frame is the one stopper is pushed in the predetermined direction abuts against the companion plate of the one, whereby shock absorber for railway vehicles wherein first and second elastic energy while the more rubber damper is characterized that you have become not released.
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