JPH07102811B2 - 鉄道車両用バツフア装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は車両端に連結器と共に並設されて車両相互の連
結時の衝撃緩衝を行なう鉄道車両用バッファ装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に鉄道車両には、特に欧州系のタイプのものとし
て、左右にバッファを備えたフック方式の連結器を有す
るものがある。こうした鉄道車両では車両相互をフック
方式の連結器で連結すべく一定速度以下で近付けて突き
当てると、その際両者のバッファ同志が互いに当り合っ
て、車両相互の衝撃力を緩和して車体の変形・破損を防
止するようになっている。

つまり、この種のバッファは、環状重ねリングばねなど
の圧縮緩衝機構を内蔵した構成で、フック方式の連結器
の両サイドに左右一対設けられ、それぞれ所定の衝撃緩
衝能力を有して、前述したような正規の運用にのっとっ
た通常の低速度での車両連結時の衝撃力程度であれば、
十分にその能力を発揮してその衝撃を吸収・緩和でき
て、車両相互の車体の変形・破損を防げるようになって
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記バッファでは、これ自身の持つ衝撃緩衝
能力に限界があって、前述した通常の車両連結時の衝撃
力程度の緩衝には十分であるが、それ以上の大きな衝突
エネルギーが作用した場合には、ばね作用による緩衝能
力不足で、全圧縮ストロークに達した後は、単なる剛体
でしかなく、この状態となると急激に車両に衝撃を与え
て車体の変形・破損を招く問題があった。例えば、極く
希であるが車両のブレーキ故障や居眠り運転などで高速
走行のまま車両同志が衝突事故を起した場合、非常に大
きな衝突エネルギーが作用するので、車体の変形・破損
をまぬがれないことは勿論であるが、操車場等や駅構内
での車両連結時に比較的頻繁に起きるミスとして過速度
（正規の運用にのっとった通常の低速度より少し速めの
スピード）で車両相互を突き当てた場合でも、バッファ
の持つ衝撃緩衝能力限界以上の大きな衝突エネルギーが
作用し、その能力以上の衝撃力が該バッファを介して車
両に加えられて車体の変形・破損を招いてしまう問題が
あった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、バッファ自
体の衝撃緩衝能力は従来のものと変らず、しかも一般高
速走行での衝突事故は極く希であって且つ衝突エネルギ
ーが過大過ぎるので、こうした大事故の場合の完全な衝
撃緩衝は無理であるが、操車場等や駅構内での車両連結
時のミスによる過速度での衝撃力程度までは十分に緩衝
できて、車体の変形・破損を出来るだけ少なくできる緩
衝能力に優れた車両用バッファ装置を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 本発明の車両用バッファ装置は、上記目的を達成すべ
く、所定の衝撃緩衝能力を有するバッファ本体の取付座
を受板の前面部に固定し、この受板を車両端梁の前部材
裏面側にボルトにより締結すると共に、そのボルトに前
記バッファ本体の持つ衝撃緩衝能力を越える力が作用す
ると該ボルトが破断する状態にそのボルトの引張り破断
強度を設定し、且つ前記受板の裏面と車両端梁の後部材
前面との間に座屈可能な圧縮部材を配設して構成したこ
とを特徴とる。

（作用） 上記構成により、正規の運用にのっとった低速度での車
両連結時の相互の衝撃力程度は、従来同様にバッファ本
体自身の持つばね作用による緩衝能力によって完全に吸
収・緩和して、車両相互の車体の変形・破損を防止する
と共に、その荷重が無くなると元の状態に自動復帰す
る。またバッファ本体自身の衝撃緩衝能力限界以上の大
きな衝突エネルギーが車両間に作用した場合には、該バ
ッファ本体が自己の持つ衝撃緩衝能力を使い果たして全
圧縮ストロークに達したところで、そのバッファ本体の
受板を車両端梁の前部材裏面側に締結しているボルトが
引張力により破断し、これで受板が該バッファ本体と共
に後退して、その受板の裏面にある圧縮部材が車両端梁
の後部材前面との間で座屈しながら衝撃エネルギーを吸
収して行き、こうして大きな衝突エネルギーを段階的に
吸収・緩和して、車体自体の変形・破損を、大事故の場
合は無理としても、操車場等や駅構内での車両連結時の
ミスによる過速度での衝撃力程度では十分に防止できる
ようになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に従い説明する。まず第１
図において、図中１は車両端にフック方式の連結器（図
示せず）と共にその左右に突出状態に並設されるバッフ
ァ装置のバッファ本体を示し、このバッファ本体１は、
後端の基板状の取付座２の前面に一体に突出成形された
内筒３と、先端に当り面４を有して前記内筒３の外周に
出没可能に摺嵌された外筒５と、この外筒５と内筒３と
の内部に組込まれた環状重ねリングばね等の緩衝機構６
とから構成されて、従来同様に所定の衝撃緩衝能力を有
している。

こうしたバッファ本体１が車両端梁７にそこから前方に
真直ぐ突出する状態に取付けられている。その取付構造
としては、まず車両端梁７が前部材7aとその後方に適当
に離間した後部材7bとを備え、且つその前部材7aと後部
材7bとの間に補強部材7cを介在して高い剛性強度を持つ
構成とされている。またこの車両端梁７の前部材7aには
前記バッファ本体１の後端取付座２が通り抜けできる程
度の開口7dが形成されている。こうした車両端梁７の前
部材7aの裏面側に比較的肉厚な受板８が後方から開口7d
を塞ぐ如く重合する状態に配され、その状態で複数本の
ボルト９を後方から両者の孔に通してナット10を締付け
ることにより締結されている。そしてその受板８の前面
中央部に前記バッファ本体１の後端取付座２を前記開口
7d内を介して前方から重合して複数本の固定ボルト11に
より締付け固定することで、該バッファ本体１が取付ら
れて、このバッファ本体１に前方から衝撃エネルギーが
掛かると前記受板８を介してボルト９に引張力として作
用するようになっている。

ここで、その受板８を固定しているボルト９は、第２図
に拡大して示す如く途中に断面積が絞られた小径部9aが
形成されて、前記バッファ本体１の持つ衝撃緩衝能力を
越える力が作用すると破断するように、予め引張り破断
強度が設定されている。

また前記受板８の裏面には圧縮部材12がこの後端と前記
車輌端梁９の後部材9b前面との間に若干の間隔を有して
取付られている。この圧縮部材12は薄鋼板等を用いた円
筒形，円錐形，角筒形又はこれらの複合形などの中空構
造体で、一定以上の圧縮荷重を受けると座屈現象を生じ
ながら最後には完全に偏平に潰れるまで変形可能なもの
である。

而して、上述したバッファ装置の作用を第３図により述
べると、まず、車両連結時の衝撃力がバッファ本体１の
当り面５に作用すると、その当り面５が外筒４と共に内
部の緩衝機構６を圧縮して後退しながら該衝撃力の吸収
・緩和を行なうようになる。ここで正規の運用にのっと
った低速度での車両連結時の相互の衝撃力程度では、バ
ッファ本体１は自身の持つばね作用による緩衝能力の範
囲内で完全に吸収・緩和してしまい、全圧縮ストローク
Ａまで後退することはなく、車両相互の車体の変形・破
損を防止すると共に、その荷重が無くなると元の状態に
自動復帰する。

しかし、それ以上に大きな衝突エネルギー（バッファ本
体１自身の衝撃緩衝能力限界以上の大きな衝突エネルギ
ー）を受けた時には、バッファ本体１は自己の持つ衝撃
緩衝能力を使い果たして全圧縮ストロークＡに達して反
力Ｂを生じるようになる。この時点でそれ以上バッファ
本体１が圧縮することは無い。そしてそれを越える大き
な衝突エネンルギーが作用した場合は、そのバッファ本
体１が単なる剛体となるので急激に大きな力が受板８に
作用することになる。この作用力が該受板８を締結して
いるボルト９に引張り力として作用し、その力が該ボル
ト９に予め定めた引張り破断強度Ｃに達すると、そのボ
ルト９が降伏現象を生じてＤだけ伸びて最終的に破断す
る。これで受板８が車両端梁７の前部材7a裏面から離脱
してバッファ本体１と共に後退し、その受板８裏面にあ
る圧縮部材12が車両端梁７の後部材7b前面に当り、その
時の作用力Ｅで該圧縮部材12が座屈を起しながら衝撃エ
ネルギーを吸収して行く。この時の圧縮部材12の座屈作
用力はその形態などによってかなり複雑であるが、座屈
ストロークＦを経て完全に潰れるまで衝撃エネルギーを
吸収・緩和するようになる。

こうした大きな衝突エネルギーの緩衝ストロークを続け
て書き直すと第４図のようになり、各部の緩衝ストロー
クと反力とにより囲まれた面積がそれぞれ吸収エネルギ
ーとなって、言わば大きな衝撃エネルギーを段階的に吸
収・緩和するようになる。これにて、前述した一般高速
走行時の衝突などの大事故の場合は無理としても、操車
場等や駅構内での車両連結時のミスによる過速度での衝
撃力程度では十分にその衝撃エネルギーを吸収・緩和で
きて、車体の変形・破損を確実に防止できるようにな
る。

また、その衝突後の復旧作業は破断したボルト９と座屈
した圧縮部材12を交換してセットし直すだけで済み、車
体自体の修理は不要で非常に経済的で能率的となる。

なお、前記実施例において、ボルト９の破断時、バッフ
ァ本体１や受板８や圧縮部材12が定位置から落下する心
配があるので、それらの下側に図示しないがガイドの如
き適当な落下防止用受金を設けておくと良い。

〔発明の効果〕

本発明は上述した如くなしたから、バッファ自体の衝撃
緩衝能力は従来のものと変わず、しかも一般高速走行で
の衝突事故は極く希であって且つ衝突エネルギーが過大
過ぎるので、こうした大事故の場合の完全な衝撃緩衝は
無理であるが、操車場等や駅構内での車両連結時のミス
による過速度での衝撃力程度までは十分に緩衝できて、
車体の変形・破損を出来るだけ少なくできる緩衝能力に
優れた車両用バッファ装置となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
断面図、第２図は第１図のボルト締結部分の拡大断面
図、第３図は作用説明図、第４図は吸収エネルギーを示
す緩衝ストロークと反力との特性図である。 １……バッファ本体、２……取付座、７……車両端梁、
7a……前部材、7b……後部材、８……受板、９……ボル
ト、9a……小径部、10……ナット、12……圧縮部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両端に連結器と共に突出状態に並設され
   て車両相互の連結時の衝撃緩衝を行なう鉄道車両用バッ
   ファ装置において、所定の衝撃緩衝能力を有するバッフ
   ァ本体の取付座を受板の前面部に固定し、この受板を車
   両端梁の前部材裏面側にボルトにより締結すると共に、
   そのボルトに前記バッファ本体の持つ衝撃緩衝能力を越
   える力が作用すると該ボルトが破断する状態にそのボル
   トの引張り破断強度を設定し、且つ前記受板の裏面と車
   両端梁の後部材前面との間に座屈可能な圧縮部材を配設
   して構成したことを特徴とる鉄道車両用バッファ装置。