JP7285725B2 - 鉄道車両用緩衝装置における引張棒の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両同士を連結する連結装置の連結器にピン継手を介して結合され、車両間で発生する衝撃を緩和する緩衝装置を構成する引張棒の製造方法に関するものである。

鉄道車両同士は連結装置で連結されている。この連結装置は、連結器と緩衝装置を、継手を介して結合した構成である（例えば特許文献１の段落０００２を参照。）。

前記緩衝装置は、車両同士の連結時、発車時や停車時、加減速時に車両間で発生する衝撃を緩和するためのものである。この緩衝装置は、例えば図４に示すように、上枠１ａと下枠１ｂの前後端部を結合枠１ｃａ，１ｃｂで結合した緩衝器枠１を有している。

そして、前記上枠１ａ、下枠１ｂ、結合枠１ｃａ，１ｃｂで形成された空間１ｅを緩衝器受１ｄで車両の前後方向に仕切っている。この緩衝器受１ｄは、車体の床面下部に設けられた中はり６に取り付けた伴板守７に形成された縦溝７ａに嵌め合わされ、車両の前後方向への移動は拘束する一方、緩衝装置を車体に組み付けるため、上下方向の移動は許容するようになされている。

また、第１の伴板２ａを車体端部側の前記結合枠１ｃａと接するように設ける一方、第２の伴板２ｂを車体中央部側の前記結合枠１ｃｂと接するように設けている。そして、第１の伴板２ａと緩衝器受１ｄの間、及び緩衝器受１ｄと第２の伴板２ｂの間にゴム緩衝器３ａ，３ｂを設けている（例えば特許文献２の図１、図２を参照。）。なお、このゴム緩衝器３ａ，３ｂは、例えば鋼板に接着したゴム板を積層した構成である。

図４に示すゴム緩衝装置の場合、連結装置とピン継手５を介して連結された緩衝器枠１が車両の前後方向に移動する。そして、前記移動により、第１の伴板２ａと緩衝器受１ｄ間のゴム緩衝器３ａが圧縮（又は復元）する一方、緩衝器受１ｄと第２の伴板２ｂの間のゴム緩衝器３ｂが復元（又は圧縮）して衝撃を緩和する。

一方、横断面が角丸長方形の取り付け部４ａの外周に所定間隔で鍔部４ｂを形成し、これら鍔部４ｂ間の前記取り付け部４ａの外周に、環状のゴム部品４ｃを配置した引張棒４ｄを有するゴム緩衝器４がある（図５参照）。但し、このゴム緩衝器４を有する緩衝装置は、前記引張棒４ｄの先端部とピン継手５はフランジ軸継手を介して連結する構成である。なお、図５中の４ｆａ，４ｇａは上枠４ｆ、下枠４ｇの後端に形成されたフランジ部で、これらフランジ部４ｆａ，４ｇａで車体側にボルト４ｈで取り付ける。また、４ｉは上枠４ｆと下枠４ｇを一体化するボルトである。

前記ゴム緩衝器４を有する緩衝装置は、前記引張棒４ｄが上枠４ｆ及び下枠４ｇの先端側から出入りする際のゴム部品４ｃのせん断変形により衝撃を緩和する構成である。このゴム緩衝器４を有する緩衝装置の場合、フランジ軸継手の長さ分だけ車体との連結部の長さが長くなって、広い設置面積が必要になる。

そこで、車体との連結部の長さを短くするために、前記ゴム緩衝器４を有する緩衝装置を、前記ゴム緩衝器３ａ，３ｂと同様に、車両の高さ方向と幅方向への傾きを吸収可能なピン継手５に直結できるように変更した緩衝装置を図６に示す。図６に示す緩衝装置は、引張棒４ｄの先端に、ピン継手５に設けた孔５ｂと合致する孔４ｅａを有する二又部４ｅを形成し、これら孔５ｂと４ｅａにピン５ａを挿入して両者を連結する構成である。

前記引張棒４ｄには、大きな前後荷重が作用するため、欠陥が懸念される鋳造品ではなく、鍛造で製作することが望ましい。よって、前記ゴム緩衝器４の前記取り付け部４ａや鍔部４ｂを有する引張棒４ｄは鍛造成形によって製造されるが、図６に示した緩衝装置の場合、前記引張棒４ｄの二又部４ｅを前記取り付け部４ａや鍔部４ｂの鍛造成形と同時に行うことが難しい。従って、取り付け部４ａ及び鍔部４ｂを鍛造成形した後に、二又部４ｅの鍛造又は加工成形を行うことになるので、引張棒４ｄの製造に時間を要することになる。

特開２０１２－１６６７２６号公報 特開２０１１－２２５０９４号公報

本発明が解決しようとする課題は、鍔部間の取り付け部の外周にゴム部品を配置した引張棒を有する緩衝装置を、ピン継手との連結が可能なように変更する場合、引張棒の製造に時間を要するという点である。

本発明は、鍔部間の取り付け部の外周にゴム部品を配置した引張棒を有する緩衝装置を、ピン継手との連結が可能なように変更する場合に、引張棒の製造に要する時間の短縮を目的としてなされたものである。

前記目的を達成するため、
本発明は、鉄道車両同士を連結する連結装置の連結器に、車両の高さ方向と幅方向への傾きを吸収可能なピン継手を介して結合され、
前記ピン継手への挿入部を先端側に有する引張棒と、この引張棒の後端側に形成した取り付け部に配置される適数のゴム部品と、このゴム部品を収容する凹部を形成した上枠及び下枠を有する緩衝装置における前記引張棒の製造方法であって、
前記挿入部と前記取り付け部の鍛造又は成型加工を同時に行うことを最も主要な特徴としている。

上記本発明は、ピン継手と連結する引張棒の部分を、取り付け部の横断面と方向が一致する直線部を有する角丸長方形の挿入部とすることで、当該挿入部と前記取り付け部の鍛造又は成型加工を同時に行うことができる。

本発明では、ピン継手と連結する引張棒の部分を、取り付け部の横断面と方向が一致する直線部を有する角丸長方形の挿入部とし、当該挿入部と前記取り付け部を同時に鍛造又は成型加工することで、引張棒の製造に要する時間を短縮できる。

本発明方法によって製造する引張棒を備えた鉄道車両用緩衝装置を説明する斜視図である。 図１の分解斜視図である。 ゴム緩衝器の特性の一例を示した図である。 鋼板に接着したゴム板を積層した構成のゴム緩衝器を有する鉄道車両用緩衝装置を説明する斜視図である。 横断面が角丸長方形の取り付け部の外周に鍔部を所定間隔で形成し、これら鍔部間の取り付け部の外周部に、環状のゴム部品を配置した構成のゴム緩衝器の要部を説明する分解斜視図である。 図５のゴム緩衝器を車両の高さ方向と幅方向への傾きを吸収可能なピン継手と連結可能に変更した鉄道車両用緩衝装置を説明する斜視図である。

本発明は、取り付け部に形成した鍔部間にゴム部品を配置した引張棒を有する緩衝装置を、ピン継手との連結が可能なように変更する場合に、引張棒の製造に要する時間の短縮を目的とするものである。

そして、前記目的を、ピン継手と連結する引張棒の部分を、取り付け部の横断面と方向が一致する直線部を有する角丸長方形の挿入部とし、当該挿入部と前記取り付け部の鍛造又は成型加工を同時に行うことを実現した。

以下、本発明方法によって製造する引張棒を備えた鉄道車両用緩衝装置について説明した後、当該引張棒の製造方法を、図１及び図２を用いて説明する。

１１は鉄道車両同士を連結する連結装置の連結器に、車両の高さ方向と幅方向への傾きを吸収可能なピン継手２１を介して結合する緩衝装置である。この緩衝装置１１は、引張棒１２と、ゴム部品１３と、前記引張棒１２の後端側と前記ゴム部品１３を収容する上枠１４及び下枠１５を有している。また、前記ピン継手２１は、図６に示したピン継手５と異なり、緩衝装置１１との連結側は二又状に形成されている。

前記引張棒１２は、先端側に前記ピン継手２１の二股部２１ｂに挿入する挿入部１２ａを、後端側に前記ゴム部品１３の取り付け部１２ｂを有している。

そして、本発明では、前記取り付け部１２ｂは、横断面を角丸長方形に形成するとともに、その外周には例えば４つの鍔部１２ｃを所定間隔で形成し、これら鍔部１２ｃの間に前記ゴム部品１３を取り付けている。

一方、前記挿入部１２ａは、その横断面が前記取り付け部１２ｂの横断面と方向が一致する直線部を有する角丸長方形に形成し、先端部分の前記直線部に前記ピン継手２１の二股部２１ｂに形成した挿入孔２１ｂａと一致する挿入孔１２ｄを設けている。

また、前記ゴム部品１３は、前記鍔部１２ｃ間の前記取り付け部１２ｂの外周に配置可能なように、例えば内外周が角丸長方形状の環状に形成したものを、上下２等分に分割した形状である。

但し、前記取り付け部１２ｂの外周に取り付けることが可能であれば、ゴム部品１３は必ずしも上下２等分に分割する必要はない。

また、作用する荷重とゴム部品１３の変位とが、例えば図３に示すような略線形の関係となるのであれば、ゴム部品１３の外周の形状は角丸長方形以外の形状でもよい。

また、前記上枠１４及び下枠１５には、前記ゴム部品１３を収容可能な凹部１４ａ及び１５ａがそれぞれ形成され、これら上枠１４と下枠１５は締結ボルト１６によって一体とされる。

上記緩衝装置１１では、前記引張棒１２を製造する場合、例えば、取り付け部１２ｂの横断面形状を角丸長方形としつつ所定の間隔で鍔部１２ｃを形成する鍛造と、前記挿入部１２ａの横断面形状を角丸長方形とする鍛造を同時に行うことができる。この場合、前記鍛造の方向は、角丸長方形の短辺と平行な方向である。

前記鍛造に際し、取り付け部１２ｂは、角丸長方形の長辺側の直線部分を鍛造することにより、鍛造しない部分（あるいは鍛造量の少ない部分）は鍔部１２ｃとなる。なお、この鍔部１２ｃの車両前後方向の両側壁には抜け勾配が形成されることは言うまでもない（図２を参照）。これが本発明の引張棒１２の製造方法である。

そして、引張棒１２の前記鍛造が終了した後は、挿入部１２ａの先端部分の角丸長方形の直線部を貫通するように、ピン継手２１のピン２１ａを挿入する挿入孔１２ｄを形成する。

上記本発明方法によれば、引張棒１２を例えば鍛造によって製造する際に、取り付け部１２ｂの鍛造と挿入部１２ａの鍛造を同時に行うので、引張棒１２の製造に要する時間を短縮できて、加工コストを低減することができる。

また、前記挿入孔１２ｄを形成する際、前記挿入部１２ａと取り付け部１２ｂの鍛造時に、仮孔を同時に形成しておけば、挿入孔１２ｄの形成時における位置決めに要する時間の短縮が図れる。

本発明方法によって製造した引張棒１２を備えた上記緩衝装置１１は、上枠１４の凹部１４ａと下枠１５の凹部１５ａに２分割したゴム部品１３を挿入した後（図２の矢印イ）、当該上枠１４に引張棒１２をセットする（図２の矢印ロ）。その後、当該上枠１４に前記下枠１５をセットし（図２の矢印ハ）、締付ボルト１６をトルクレンチで締付けることで組み立てが完了する。

また、車体への取り付けも、上記緩衝装置１１を車体の床面下部の中はり６に取り付けた伴板守３１の間に挿入した後、下枠受け３２で支持してボルトで締結するだけで行える。なお、上記緩衝装置１１を車体から取り外す際は、前記取り付け作業と逆の操作をする。図１中の３３は中はり６に取り付けた上枠受けである。

このように、本発明方法によって製造した引張棒１２を備えた上記緩衝装置１１は、特許文献１の緩衝装置に比べて、組み立てや車体への取り付け・車体からの取り外しが容易で、これらに要する時間を短縮することができるなど、メンテナンス性の向上が図れる。

また、図４に示したゴム緩衝器３ａ，３ｂのようにゴム板と鋼板との接着がないので環境にやさしいという効果も有する。

本発明は上記した例に限らないことは勿論であり、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、図２では、本発明方法によって製造する引張棒１２の前記挿入部１２ａの角丸長方形状の厚さ（角丸長方形の直線部間の間隔）を前記取り付け部１２ｂの角丸長方形状の厚さよりも厚く示している。しかしながら、挿入部１２ａの強度上に問題がなければ、取り付け部１２ｂの角丸長方形状の厚さと同じ厚さとしてもよい。

また、実施例では、本発明方法によって製造する引張棒１２の取り付け部１２ｂの外周に４つの鍔部１２ｃを形成し、３つのゴム部品１３を配置している。しかしながら、所定の緩衝特性が得られるのであれば、鍔部１２ｃの数、すなわちゴム部品１３の数は実施例と異なってもよい。

また、実施例では、鍛造によって引張棒１２を製造しているが、同様の形状に成形できるものであれば他の成型加工によって引張棒１２を製造してもよい。

１１ 緩衝装置
１２ 引張棒
１２ａ 挿入部
１２ｂ 取り付け部
１２ｄ 挿入孔
１３ ゴム部品
１４ 上枠
１４ａ 凹部
１５ 下枠
１５ａ 凹部
２１ ピン継手
２１ａ ピン
２１ｂａ 挿入孔

Claims (3)

1. 鉄道車両同士を連結する連結装置の連結器に、車両の高さ方向と幅方向への傾きを吸収可能なピン継手を介して結合される引張棒であって、前記引張棒の後端側に、横断面が角丸長方形で所定間隔に鍔部が形成された取り付け部を有するとともに、前記引張棒の先端側に、横断面が前記取り付け部の横断面と方向が一致する直線部を有する角丸長方形である、前記ピン継手への挿入部を有する前記引張棒と、
   前記鍔部間に配置されるゴム部品と、
   このゴム部品を収容する凹部を形成した上枠及び下枠と、
   を有する緩衝装置における前記引張棒の製造方法において、
   前記挿入部と前記取り付け部の鍛造又は成型加工を同時に行うことを特徴とする鉄道車両用緩衝装置における引張棒の製造方法。
2. 前記挿入部と前記取り付け部の鍛造又は成型加工時に、前記ピン継手のピンの挿入孔の仮孔を同時に鍛造又は成型加工することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用緩衝装置における引張棒の製造方法。
3. 前記鍛造又は前記成型加工は、前記挿入部と前記取り付け部の横断面が角丸長方形となるように、角丸長方形の短辺と平行な方向に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用緩衝装置における引張棒の製造方法。

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