TWI505959B - 能量吸收耦連器 - Google Patents

Description

能量吸收耦連器 發明領域

本發明係有關一般用於軌道車輛並在大量運輸車輛有適當用途的力量限制、能量吸收耦連器。

相關技術之說明

超載剪切釋開螺栓/軸襯係普遍被用於大量運輸車輛連接器中，習稱為耦連器。該等剪切釋開螺栓/軸襯的目的係為限制由該耦連器傳送至該車架的最大負載。否則當與另一車硬耦接或碰撞時，力標度將會超過該最大負載。此狀況可能會使該二車受擠壓損壞，並可能導致乘客受傷或死亡。於一衝撞時，一旦該等螺栓/軸襯剪切並釋開，則該耦連器錨會以零負載滑回至該運輸車架中之一袋內，而沒有吸收能量。在一超載剪切釋開螺栓/軸襯的典型應用中，四個剪切釋開螺栓會將一耦連器錨固定於一大量運輸車輛，譬如一地鐵車輛的車架。當兩車之間有一壓縮力時，該負載會透過全部四個超載剪切釋開螺栓/軸襯被均勻地平分，直到有一最大負載情況發生，譬如當有一硬耦接或碰撞時，彼時該等螺栓/軸襯會剪切並釋開。

在另一設計中，一能量吸收變形管會被與一超載剪切釋開機構串連使用，譬如前述的剪切螺栓/軸襯設計，其係被設計成會在該車架能承受的最大負載時斷開。該變形管係被設成會在一比前述剪切螺栓/軸襯設計更低的負載時 崩潰。

在該領域中一般已知在軌道車輛中使用摩擦曳引裝備，如在以下的美國專利中所證示者：No.3,152,699(Vickerman)；No.2,639,821(Danielson)；No.2,504,253(Dath)；No.2,451,551(Haseltine)；No.2,380,303(Geiger)；及No.2,276,167(Dalton)。每一該等專利皆併設一用以吸收衝震的摩擦部件。此外，頒給Tönne的No.3,536,314美國專利揭露一種供使用於一軌道車輛之緩衝器中的摩擦彈簧，其中二環圈之間的摩擦銜接會被用來調和衝撞能量。頒給Frederick的No.2,994,442美國專利揭露一種用於一緩衝裝置的動能吸收裝置，其中可滑動展之間的摩擦抵接會將動能轉化成熱。

發明概要

本發明之一目的係為提供一種限制力、吸收能量的耦連器，其係尺寸較小而可用於軌道車輛譬如大量運輸車和類似車輛者。該能量吸收耦連器可被用作一含有超載剪切釋開螺栓/軸襯(如前所述)的耦連器之一替代物，其為一般可見於大量運輸車輛中的耦連器。在一實施例中，一公元件或部件例如一軸被配接於例如一軸環的母元件或部件中，若該公部件與該母部件交互作用則會造成摩擦。該摩擦會造成一固定的力，而能量會以熱的形式被吸收於該二部件中。雖該能量吸收耦連器在此係被詳細描述有關使用於大量運輸車輛耦連器錨，但此特定用途是意要作為非限制 性的，而該能量吸收耦連器在一般軌道車輛中具有廣泛用途。

在一實施例中，該能量吸收耦連器可包含二配接構件，即是，一公部件和一母部件。該母部件的內徑係稍小於該公部件的外徑，俾在該二部件或構件之間造成一所需的壓塞套合。由於此安排，該能量吸收耦連器能在一預定負載時吸收能量。例如，當該公部件在該母部件內摩擦地交互作用時，例如，若一安裝螺栓的軸桿被拉過一軸環，則能量會被以熱的形式吸收於該二部件或構件，即該安裝螺栓和軸環中。此以熱形式的能量發散係由於該二部件或構件之間的壓塞套合對其間的配接面或接觸表面造成一垂直力，而在一接觸表面滑過另一表面上時造成摩擦的結果。在此過程中，變形可能會或不會發生於該二部件或構件中。若有變形發生，則更多的能量會對應地被吸收。

一用於軌道車輛的能量吸收耦連器之一實施例包含一耦連器錨及至少一能量吸收裝置連接於該耦連器錨。該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接，且施加於該能量吸收耦接器的能量會使該二構件的接觸表面之間滑動，而造成摩擦並至少有部份呈熱能的形式來發散所施加的能量。

該二配接構件可包含一公部件配接套合於一母部件中。該公部件可包含一安裝螺栓而該母部件可包含一軸環。該軸環之一內徑可稍小於該安裝螺栓之一外徑，俾在其間造成一壓塞套合銜接。該壓塞套合銜接會在該軸環和 該安裝螺栓的接觸表面之間造成一垂直力，故當該能量被施加於該能量吸收耦連器而使該等接觸表面之間滑動時，則會造成該等接觸表面之間的摩擦。

該二配接構件可包含一公部件在一母部件中，且其間的摩擦銜接可包含一壓塞套合銜接。該壓塞套合銜接會在該公部件和母部件的接觸表面之間造成一垂直力，當該能量被施加於該能量吸收耦連器時會使該等接觸表面之間滑動，而造成該等接觸表面之間的摩擦。

在另一實施例中，一用於軌道車輛的能量吸收耦連器包含一耦連器錨，一耦合機構被一變形管和一曳引齒輪機構支撐於該耦連器錨，及至少一能量吸收裝置連結於該耦連器。該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接，且施加於該耦合機構的能量會使該二構件的接觸表面之間滑動，而造成摩擦並至少部份以熱能的形式來發散所施加的能量。該曳引齒輪機構可包含彈性曳引齒輪元件。

該二配接構件可包含一公部件配接套合於一母部件中。該公部件可包含一安裝螺栓，而該母部件可包含一軸環。該軸環之一內徑可稍小於該安裝螺栓之一外徑，以在其間造成一壓塞套合銜接。該壓塞套合銜接會在該軸環與該安裝螺栓的接觸表面之間造成一垂直力，當被施加於該耦合機構的能量使該等接觸表面之間滑動時，將會造成該等接觸表面之間的摩擦。

該二配接構件可包含一公部件在一母部件中，且其間的摩擦銜接可包含一壓塞套合銜接。該壓塞套合銜接會在 該公部件和母部件的接觸表面之間造成一垂直力，而在當施加於該耦合機構的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。

另一實施例係有關一種在一軌道車輛耦連器中吸收能量的方法，該耦連器包含一耦連器錨，一耦合機構被一變形管和一曳引齒輪機構支撐於該耦連器錨，及至少一能量吸收裝置連結於該耦連器錨，該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接。該方法概包含施加能量於該耦合機構致使該二構件的接觸表面之間滑動，造成該等接觸表面之間的摩擦，及至少部份以熱能的形式發散所施加的能量。

該二配接構件可包含一公部件配接套合於一母部件中。該公部件可包含一安裝螺栓，而該母部件可包含一軸環。該軸環之一內徑可稍小於該安裝螺栓之一外徑，以在其間造成一壓塞套合銜接。

該二配接構件可包含一公部件在一母部件中，且其間的摩擦銜接可包含一壓塞套合銜接，因此該方法可更包含在該公部件與母部件的接觸表面之間造成一垂直力，俾當施加於該耦合機構的能量使接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。

詳述於此之不同實施例的更多細節和優點等，當配合所附圖式參閱以下該等不同實施例的詳細說明時將會更為清楚明瞭。

圖式簡單說明

第1圖為一能量吸收耦連器之一實施例的立體圖。

第2圖為第1圖所示的能量吸收耦連器之一立體圖，而其中一耦合機構和一變形管為清楚之故已被移除。

第3圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一前視圖。

第4圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一後視圖。

第5圖為第2圖所示的能量吸收耦連器沿第2圖中的5-5線所採之一截剖立體圖。

第6圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一立體分解圖。

第7圖為一用於第1和2圖之能量吸收耦連器的能量吸收曳引齒輪機構之一立體圖。

第8圖為一沿第7圖中之8-8線所採的截面圖。

第9圖為一沿第3圖中之9-9線所採的截面圖。

第10圖為一用於第1和7圖的能量吸收耦連器中的能量吸收裝置之一截面隔離圖。

第11圖為第10圖所示的能量吸收裝置之一部份放大圖。

較佳實施例之詳細說明

為了以下的說明，空間方位用語，如有被使用，應係關於所述實施例在所附圖式中或被描述於以下詳細說明中的定向。但應請瞭解以下所述的實施例可採用許多不同的變化和構形。亦請瞭解在所附圖式中所示和於此所述的特定構件、裝置及特徵等係僅為舉例，而不應被視為限制。

請參閱第1~6圖，一能量吸收耦連器10之一實施例係被示出。該能量吸收耦連器10如所述是要被用以連接於一 軌道車輛(未示出)之一車架(未示出)，而可為精習於該軌道車輛技術者輕易得知。該能量吸收耦連器10係適合供用於大量運輸車輛或用於大眾運輸的類似軌道車輛中。但是，此特定用途係為非限制性的，而該能量吸收耦連器10在一般軌道車輛中具有廣泛用途。在所述實施例中的能量吸收耦連器10(以下稱為耦連器10)概包含一耦連器錨20，一耦合機構44，一能量吸收變形管50，及一能量吸收曳引齒輪機構60。該變形管50係被用來連結於該曳引齒輪機構60而將該耦合機構44連接於該耦連器錨20。該耦連器10更包含一或更多個能量吸收裝置150等，用來將該曳引齒輪機構60支撐於該耦連器錨20，且特別是，藉使用一支撐滑動錨總成112來將該曳引齒輪機構60安裝於該耦連器錨20。故，該等各別的能量吸收裝置150會與該滑動錨總成112抵接而將該曳引齒輪機構60固定於該耦連器錨20。

該耦連器錨20包含一概呈方形或矩形而有點似盒狀的錨體22，若由其側面視之是被截切的，因此該錨體22的側廓形係概呈三角形。該錨體22是由一系列相連的結構元件24所形成。該錨體22之一正面26會界定一U形的前開孔28，並與該滑動錨總成112抵接，其係用來將該曳引齒輪機構60固定於該錨體22，較好是在該錨體22之一內部區域30中。為與該滑動錨總成112抵接，該錨體22更包含一或多個有溝支撐位置或元件32界定於形成該錨體22的結構元件24中。在該耦連器錨20的所示實施例中，該錨體22具有三個有溝支撐元件32設在圍繞該前開孔28之三個概呈直角定向的位 置。此外，該錨體22包含一或多個邊角凸緣34在該錨體22的正面上，用以與一或多個能量吸收裝置150和該滑動錨總成112抵接，如前所述。該耦連器10在如圖所示的實施例中包含四個能量吸收裝置150，會與該四個邊角凸緣34抵接。各邊角凸緣34皆會界定一開孔36，其係被示於第9圖中，來與一能量吸收裝置150配合。雖有四個能量吸收裝置150與四個邊角凸緣34抵接被示於該耦連器10之一較佳實施例中，但此特定設計不應被視為排它或限制性的，因使用一個或多個能量吸收裝置150的其它設計亦可依據本揭露而被提供，且所示之具有四個邊角凸緣34的安裝設計亦可被改變來適配此等變化設計。該錨體22之一頂面38可界定若干孔隙40其可承納固定元件42等用以抵接並固定該錨體22與一軌道車輛的車架。

簡要言之，該耦合機構44包含一耦合頭46，而可將該耦合頭46與在一相向的軌道車輛上之一承納耦合頭46配接。該耦合機構44係被該能量吸收變形管50支撐於該耦連器錨20，如前所示。該變形管50有一遠端52和一近端54。該變形管50的遠端52係被一第一耦合連接器56固定於該耦合機構44的耦合頭46。該變形管50的近端54係被一第二耦合連接器58固定於該曳引齒輪機構60。

請另參閱第7~8圖，該曳引齒輪機構60包含一前或遠端能量吸收曳引齒輪管62，及一後或近端能量吸收曳引齒輪管64。該等前和後曳引齒輪管62、64係被支撐在一中心支軸66上，並介於一遠端環形凸緣68與一近端環形凸緣70 之間，其各亦被支撐在該支軸66上。此外，該前或遠端曳引齒輪管62和後或近端曳引齒輪管64係被一環形安裝支座72所支撐，其亦被設在該支軸66上。該安裝支座72包含一頂或上安裝樁74及一底或下安裝樁76，用以將該曳引齒輪機構60固定於該耦連器錨20的錨體22，如於此所詳述。

該各曳引齒輪管62、64係由一系列的彈性曳引齒輪元件78等所形成，其係被板元件80等個別地分開。如在第8圖中的截面所示，該等曳引齒輪元件78可藉延伸穿過各板元件80中之附屬開孔84的附屬部82等而實體地互相接觸，若是在該前曳引齒輪管62的情況下。該後曳引齒輪管64係被示為具有曳引齒輪元件78等，而沒有前述的附屬部82，且並無設有該等配準附屬開孔84的板元件80。假使需要，則該後曳引齒輪管64亦可有設具該等附屬部82的曳引齒輪元件78，和設有附屬開孔84的板元件84等，或該後曳引齒輪管64及前曳引齒輪管62兩者皆可被形成並無設有附屬部82的曳引齒輪元件78和沒有附屬開孔84的板元件80等。該前曳引齒輪管62會界定一中孔86可供該支軸66由之穿過。同樣地，該後曳引齒輪管64亦會界定一中孔88可供該支軸66由之穿過。

該曳引齒輪機構60的組合概包含將該支軸66穿過該遠端環形凸緣68中之一環形開孔90，在該前曳引齒輪管62中的中孔86，在該環形安裝支座72中之一環形開孔92，在該後曳引齒輪管64中的中孔88，及在該近端環形凸緣70中之一環形開孔94。該支軸66會界定一頭或端止部96可供套合 抵接於該遠端環形凸緣68中的環形開孔90內，並更具有一近端98可適於承接一適當的機構固緊物100或類似元件來固定該曳引齒輪機構60的整個總成。

該安裝支座72係被形成具有一軸環狀凸緣102會界定一前或遠端板部104及一後或近端板部106。以此構造，應可瞭解該前曳引齒輪管62會被拘限於該前或遠端板部104與該遠端環形凸緣68之間，而該後曳引齒輪管64會被拘限於該後或近端板部106與該近端環形凸緣70之間。該遠端環形凸緣68可更界定一圓周凹溝108用以固定一與該第二耦合連接器58的連結物。故，該變形管50的近端54會固定於該遠端環形凸緣68，而將該變形管50和相連的耦合機構44支撐於該曳引齒輪機構60。該支軸66之一近端部110可具有一減少的厚度或直徑，以提供一與該近端環形凸緣70的卡抵連接，其會被固緊物100所固定，而能使該前或遠端齒輪管62、該安裝支座72，和該後或近端齒輪管64等固定安裝於該支軸66上。

如前所述，一支撐滑動錨總成112會被用來將該曳引齒輪機構60支撐於該耦連器錨20的錨體22，且概係在該錨體22的前開孔28內。該支撐滑動錨總成112包含一環形滑動錨114具有一概呈方形或矩形環的形狀，而可界定該滑動錨114之一環狀形式。該滑動錨114有四個邊角開孔116係被定位成當該滑動錨114被組合於該錨體22時，將會與該錨體22之邊角凸緣34中的邊角開孔36等重合，其係被示於第9圖中。該等配準的邊角開孔36、116容許各別的能量吸收裝置 150被插入穿過兩組邊角開孔36、116來將該滑動錨固定於該耦連器錨20的錨體22。該滑動錨114較好係為一單元結構，並包含三個向外突出的導軌元件118。該等導軌元件118係概呈垂直地列設在該滑動錨114的外表面上，使當該滑動錨114被用該等能量吸收裝置150組合於該錨體22時，該各導軌元件118可與形成於該耦連器錨20的錨體22之結構元件24中的三個有溝支撐元件或位置32配合運作。

該曳引齒輪機構60係被一上夾緊元件120和一下夾緊元件122固定於該滑動錨114。該上和下夾緊元件120、122係被使用機構固緊物128固定於該滑動錨114之各別的上和下橫越腳124、126，該等固緊物128較好為螺栓，其會螺合銜接於該各上和下橫越腳124、126之正面中的螺紋孔(未示出)內。此外，該上和下夾緊元件120、122各會界定一凹陷區域130用以對向該各上和下橫越腳124、126之正面中的對應凹陷區域132。因此，當該等夾緊元件120、122被組合於該等上和下橫越腳124、126時，則上和下樁孔134等會由該等相向的凹陷區域130、132來形成，且該等樁孔134的尺寸係可承納該曳引齒輪機構60之安裝支座72上的上和下安裝樁74、76等。

要將該曳引齒輪機構60組合於該支撐滑動錨總成112時，該等上和下安裝樁74、76會被放入界定於該滑動錨114之上和下橫越腳124、126中的凹陷區域132內，且該等上和下夾緊元件120、122會被定位對抵該等上和下橫越腳124、126而將該等安裝樁74、76容納在被界定於該各夾緊 元件120、122中的對應凹陷區域130內。故，當該等上和下夾緊元件120、122被定位對抵該等上和下橫越腳124、126，該等夾緊元件120、122會將該等安裝樁74、76抓持在由相對的凹陷區域130、132所形成的上和下樁孔134中。該固定機械固緊物128嗣可被插穿該各夾緊元件120、122中的開孔(未示出)，且該等機固緊物128較好會銜接在該各上和下橫越腳124、126之正面中的螺孔(未示出)。此安排會使該曳引齒輪機構固接於該滑動錨總成112。假使需要，則帶著耦合機構44的變形管50，可在將該曳引齒輪機構60固接於該滑動錨總成112之前，以上述的方法先組合於該曳引齒輪機構60。又，由第6圖應可瞭解，例如，該上夾緊元件120可具有一直立的導軌元件136會與該滑動錨總成112的滑動錨114之上橫越腳124上的頂導軌元件118對準。

該有曳引齒輪機構60固接其上的支撐滑動錨總成112現可被如下所述地組合於該耦連器錨20。該滑動錨總成112係被置於該耦連器錨20之錨體22的內部區域30中，而使該各導軌元件118被設成會對準並滑入來與該錨體22之結構元件24中的對應有溝支撐元件32套合銜接。如由第3~5圖中將可瞭解，支撐至少該曳引齒輪機構60的滑動錨總成112係由該錨體22的內部區域30被置入該錨體22的前開孔28內，而使該各導軌元件118被定位成會對準並滑動來與該錨體22之結構元件24中的對應有溝支撐元件32套合銜接。此銜接亦會自動地對準該滑動錨114中的邊角開孔116與在該錨體22之邊角凸緣34中的邊角開孔36等。此外，該各導軌 元件118與該錨體22的結構元件34中之對應有溝支撐元件32的套合銜接，當該耦連器10操作時，會對該曳引齒輪機構60，變形管50，及在該耦連器錨20之錨體22內的耦合機構44提供側向穩定性。此時，該典型已有耦合機構44先附接其上的變形管50，若尚未被連接於該曳引齒輪機構60，則可被以如前所述的方式安裝於該曳引齒輪機構60。

該曳引齒輪機構60亦可選擇地包含一垂直支撐機構138被該滑動錨總成112的下橫越腳126及/或下夾緊元件122所支撐。該垂直支撐機構138包含一單或多彈簧支撐元件140，其會由底下垂直地支撐第二耦合連接器58。此彈簧支撐元件140可被以一適當的機械固緊物144，譬如一銷桿或一螺栓和螺帽組合物，來樞轉地支撐於一第二支撐元件142。該第二支撐元件142可再被以一適當的機械固緊物，譬如一銷桿或一螺栓和螺帽組合物，來支撐於該下橫越腳126及下夾緊元件122之一或二者。如第9圖中所示之一選擇，在該安裝支座72上的下安裝樁76可被延長來提供該第二支撐元件142之一安裝位置，而使該固定機械固緊物146可穿過該下安裝樁76，以將該垂直支撐機構138支撐於該滑動錨總成112。一適當設計之附加的機械固緊物148可被提供來延伸穿過該第二支撐元件142，以限制該彈簧支撐元件140的向下樞轉移動。

該等能量吸收裝置150係被用來將該滑動錨114固定於該耦連器錨20的錨體22。請再參閱第9~11圖，該各能量吸收裝置150皆包含二配接構件呈壓合摩擦銜接，即有一公部 件或構件較好呈一安裝螺栓152的形式，及一母部件或構件較好呈一軸環170的形式。該安裝螺栓152具有一遠端154和一近端156。該安裝螺栓152的遠端154具有一外螺紋部份158，能以一傳統的螺合方式承接一有螺紋的安裝螺帽160。該有螺紋的遠端154和安裝螺帽160係被用來將該能量吸收裝置150安裝於該錨體22，其則被使用傳統的機械裝置連接於一軌道車輛的車架。該安裝螺栓152之一遠端部份162可具有一實心截面，而該安裝螺栓152之一近端部份164可為中空如被一孔166所界定。該安裝螺栓152具有一導入倒角168靠近該實心截面的遠端部份162，在該處該安裝螺栓152的外徑(OD)會增加成為稍大於該實心遠端部份162的外徑(OD)(例如，該安裝螺栓的中空近端部份164具有一比該遠端部份162稍大的外徑)。

該各能量吸收裝置150皆更包含一軸環170，典型具有一第一部份172和一第二部份174，並會在該第一和第二端172、174之間界定一中孔176。該中孔176具有一導入倒角178，典型為一機器加工的導入倒角，在該軸環170的第二部份174。該中孔176的內徑(ID)較好係遍及其長度的至少一部份皆較小於靠近該安裝螺栓152之遠端部份162的安裝螺栓152之外徑(OD)，而使一壓塞套合重疊區域或長度L會被界定於該中孔176的內徑(ID)與該安裝螺栓152的外徑(OD)之間。於該中孔176和該安裝螺栓152之間的直徑差，且特別是該倒角178前端或遠端的中孔176之內徑(ID)與該安裝螺栓152上的倒角168附近的外徑(OD)之差，會容許一壓塞 套合摩擦銜接被建立於該安裝螺栓152與該軸環170之間。該安裝螺栓152中的孔徑166在決定該安裝螺栓152將會以之來滑動穿過該軸環170的力時，亦有一部份關聯(例如該孔愈小，則該力愈大)。此外，該軸環170的中孔176與該安裝螺栓152之間的壓塞套合長度L，在決定該安裝螺栓152將會以之來滑動穿過該軸環170的力時，也是很重要的。如第11圖中所示，穿過該軸環170之第一部份172的中孔176會被相對於該第二部份174加大，如標號179所示，假使需要，此第一部份172可被由該軸環170略除，因其在所示的軸環170之實施例中係被提供作為一間隔元件。

據此，在該倒角168附近之安裝螺栓152的外徑(OD)會形成一外接觸表面180，其會套抵該軸環170之一配接內接觸表面182，如穿過該軸環170的中孔176所界定者。該重疊長度L係由接觸表面180和182的壓塞套合所形成。如第9~11圖中所示，該軸環170的第二部份174具有一相對於第一部份172增加的厚度(直徑)，該第一部份172為較小厚度(直徑)者，而會界定一遠端對抵肩部184。要獲得該安裝螺栓152與軸環170之間的所需壓塞套合時，該安裝螺栓152可首先被以第10圖中之箭號A所示的方向將遠端154由該軸環170的第二部份174插入該軸環170的中孔176內。以此方式，分別在該安裝螺栓152上和該中孔176內的相反倒角168、178會首先互相接觸。而妥當地對準該安裝螺栓152與該軸環170以供壓塞套合操作。該安裝螺栓152與軸環170的接觸表面180、182之間的壓塞套合係如下來獲得：沿箭號A 的方向施力，並沿第10圖中之箭號B的方向對該軸環170施加一對應之力，且該力係被施加於該軸環170上的肩部184。

如前所述，該等能量吸收裝置150係被用來將該滑動錨總成112固定於該耦連器錨20。又如前所述，當支撐至少該曳引齒輪機構60的滑動錨總成112被固定於該錨體22時，則該滑動錨114上之各導軌元件118與該錨體22之結構元件24中的對應有溝支撐元件32之間會套合銜接。此套合銜接亦會自動地對準該滑動錨114中的邊角開孔116與該錨體22之邊角凸緣34中的邊角開孔36等，亦如前所述。該各安裝螺栓152的遠端154可被由該錨體22的內部區域30插入穿過該滑動錨總成112之滑動錨114中的邊角開孔116，並再穿過該錨體22的邊角凸緣34中之配準的邊角開孔36等。一螺帽160嗣可被螺合於該各安裝螺栓152之遠端154處的外螺紋部份158。較好是，該各安裝螺栓152已先有該各軸環170被壓塞套合其上。此外，該滑動錨總成112之滑動錨114中的邊角開孔116較好係尺寸(直徑)充分地大而足以將該各軸環170的第一部份172摩擦套合地容納其中。結果，該各軸環170上的前方或遠端對抵肩部184會靠抵該滑動錨114的上或下橫越腳124、126之一背面或後側。以上述方式將該滑動錨總成112固定於該耦連器錨20，則該錨體22可被固定於一軌道車輛的車架。如前所述，在該組合程序之此時點，該滑動錨總成112會至少支撐該曳引齒輪機構60。在將該耦連器錨20附接於該軌道車輛車架之後，該變形管50可被固定於該曳引齒輪機構60，且該變形管50最好是已有該耦合機構 44被附接其上。或者，該變形管50，典型上係帶著該耦合機構44，可在將該耦連器錨20附接於該軌道車輛車架之前，先被固定於該曳引齒輪機構60。將該變形管50固定於該曳引齒輪機構60，和將該耦合機構44固定於該變形管50的順序可依需要而改變，以完成該耦連器10的整體組合，及將其附接於一軌道車輛的車架。

該等能量吸收裝置150係為會限制力，吸收能量的裝置，其能被用作前述之超載剪切釋開螺栓/軸襯的替代物。如前所，該等超載剪切釋開螺栓/軸襯的目的係為限制由一耦連器傳送至一車架的最大負載。否則當與另一車輛硬耦接或碰撞時，力的標度可能會超過此最大負載，而可能導致乘客受傷或死亡。當操作時，於一硬耦接或碰撞中若該耦連器錨20朝後滑向該車架，則該等能量吸收裝置150會在一預定負載時吸收能量。由該等能量吸收裝置150所提供的壓合釋放能量吸收特性係為該軸環170的內徑(ID)稍小於該安裝螺栓152之外徑(OD)的結果。此會造成該安裝螺栓152的外接觸表面180與該軸環170之中孔176內的配接內接觸表面182間之一壓塞套合。在操作時，若該安裝螺栓152的軸桿被拖拉穿過該軸環170，則能量會被以熱的形式吸收於該二部件或構件中。此能量吸收特性係為該壓塞套合分別對該安裝螺栓152和軸環170的配接接觸表面180、182造成一垂向力(例如概呈垂直之力)，而在當一接觸表面180、182滑過另一接觸表面180、182上時會造成摩擦的結果。變形亦可能有或沒有發生於該安裝螺帽152及/或該軸環170中 來吸收額外的能量。

併設該壓塞安裝螺栓152與軸環170設計的能量吸收耦連器10優於前述超載剪切釋開螺栓/軸襯設計之一利益係，該能量吸收耦連器10會吸收能量，而該前切釋開螺栓/軸襯設計只會限制由該耦連器錨轉移至該車架的負載。此轉移的能量則必須由該車架吸收。另一利益係會消止一應力產生於該超載剪切釋開螺栓/軸襯設計的剪切平面中。該超載剪切釋開螺栓/軸襯係被設計成能在該剪切平面破壞(剪切)，其會在此平面造成一應力產生。假使該等可變負載的大量運輸車在典型的操作中對碰，則此弱點會易於疲乏損壞。該能量吸收耦連器10會消止此應力產生，而仍可容許該二構件，即該安裝螺栓152和軸環170，在該負載達到一關鍵標度時能夠“衝震”，而因此會大大地減少疲乏損壞的機會。

故，該能量吸收耦連器10可被用來替代在習知技術中所知的超載剪切釋開螺栓/軸襯，及一在習知耦連器設計中或許需要的變形管。在某些用途中可能較好是不必使用一變形管50，並減少該耦連管10的整體長度。但是，包含一如於上說明中所述的變形管50之能量吸收耦連器10會提供增強的能量吸收特性。

雖一種用於軌道和類似車輛之能量吸收耦連器10的實施例及其組合和操作方法等係被提供於以上說明中，但精習於該技術者可對該等實施例作成修正和變化而不超出本發明的範圍與精神。因此，以上說明是要作為舉例而非限 制性的。上述的發明係由所附申請專利範圍來界定，且所有落於該等申請專利範圍的意義和等同範疇內之對本發明的改變皆全被包含於它們的範圍中。

10‧‧‧能量吸收耦連器

20‧‧‧耦連器錨

22‧‧‧錨體

24‧‧‧結構元件

26‧‧‧正面

28‧‧‧前開孔

30‧‧‧內部區域

32‧‧‧支撐元件

34‧‧‧邊角凸緣

36‧‧‧邊角開孔

38‧‧‧頂面

40‧‧‧孔隙

42‧‧‧固定元件

44‧‧‧耦合機構

46‧‧‧耦合頭

50‧‧‧變形管

52，154‧‧‧遠端

54，156‧‧‧近端

56，58‧‧‧耦合連接器

60‧‧‧曳引齒輪機構

62‧‧‧前曳引齒輪管

64‧‧‧後曳引齒輪管

66‧‧‧中心支軸

68，70，102‧‧‧凸緣

72‧‧‧安裝支座

74，76‧‧‧安裝樁

78‧‧‧曳引齒輪元件

80‧‧‧板元件

82‧‧‧附屬部

84‧‧‧開孔

86，88‧‧‧中孔

90，92，94‧‧‧環形開孔

96‧‧‧端止部

98‧‧‧近端

100，144，146，148‧‧‧固緊物

104‧‧‧前板部

106‧‧‧後板部

108‧‧‧凹溝

110‧‧‧近端部

112‧‧‧支撐滑動錨總成

114‧‧‧滑動錨

116‧‧‧邊角開孔

118，136‧‧‧導軌元件

120‧‧‧上夾緊元件

122‧‧‧下夾緊元件

124，126‧‧‧橫越腳

128‧‧‧固緊物

130，132‧‧‧凹陷區域

134‧‧‧樁孔

138‧‧‧垂直支撐機構

140‧‧‧彈簧支撐元件

142‧‧‧第二支撐元件

150‧‧‧能量吸收裝置

152‧‧‧安裝螺栓

158‧‧‧外螺紋部份

160‧‧‧安裝螺帽

162‧‧‧遠端部份

164‧‧‧近端部份

166‧‧‧孔

168，178‧‧‧導入倒角

170‧‧‧軸環

172‧‧‧第一部份

174‧‧‧第二部份

176‧‧‧中孔

179‧‧‧加大部份

180‧‧‧外接觸表面

182‧‧‧內接觸表面

184‧‧‧肩部

L‧‧‧重疊長度

第1圖為一能量吸收耦連器之一實施例的立體圖。

第2圖為第1圖所示的能量吸收耦連器之一立體圖，而其中一耦合機構和一變形管為清楚之故已被移除。

第3圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一前視圖。

第4圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一後視圖。

第5圖為第2圖所示的能量吸收耦連器沿第2圖中的5-5線所採之一截剖立體圖。

第6圖為第2圖所示的能量吸收耦連器之一立體分解圖。

第7圖為一用於第1和2圖之能量吸收耦連器的能量吸收曳引齒輪機構之一立體圖。

第8圖為一沿第7圖中之8-8線所採的截面圖。

第9圖為一沿第3圖中之9-9線所採的截面圖。

第10圖為一用於第1和7圖的能量吸收耦連器中的能量吸收裝置之一截面隔離圖。

第11圖為第10圖所示的能量吸收裝置之一部份放大圖。

20‧‧‧耦連器錨

22‧‧‧錨體

24‧‧‧結構元件

26‧‧‧正面

30‧‧‧內部區域

32‧‧‧支撐元件

34‧‧‧邊角凸緣

38‧‧‧頂面

42‧‧‧固定元件

60‧‧‧曳引齒輪機構

62‧‧‧前曳引齒輪管

68，102‧‧‧凸緣

72‧‧‧安裝支座

78‧‧‧曳引齒輪元件

80‧‧‧板元件

96‧‧‧端止部

108‧‧‧凹溝

112‧‧‧支撐滑動錨總成

114‧‧‧滑動錨

120‧‧‧上夾緊元件

122‧‧‧下夾緊元件

128‧‧‧固緊物

150‧‧‧能量吸收裝置

152‧‧‧安裝螺栓

160‧‧‧安裝螺帽

Claims (14)

1. 一種用於軌道車輛的能量吸收耦連器，包含：一耦連器錨；及至少一能量吸收裝置連接於該耦連器錨；其中該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接，且其中施於該耦連器的能量會使該二構件的接觸表面之間滑動而造成摩擦，並至少部份以熱能的形式來發散所施的能量；及其中該二配接構件包含一安裝螺栓及一軸環。
2. 如申請專利範圍第1項之能量吸收耦連器，其中該軸環之一內徑係稍小於該安裝螺栓之一外徑而在其間造成一壓塞套合銜接。
3. 如申請專利範圍第2項之能量吸收耦連器，其中該壓塞套合銜接會在該軸環與該安裝螺栓的接觸表面之間造成一垂直力，而當施於該耦連器的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。
4. 如申請專利範圍第1項之能量吸收耦連器，其中該安裝螺栓與該軸環之間之摩擦銜接包含一壓塞套合銜接。
5. 如申請專利範圍第4項之能量吸收耦連器，其中該壓塞套合銜接會在該安裝螺栓及該軸環的接觸表面之間造成一垂直力，而當施於該耦連器的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。
6. 一種用於軌道車輛的能量吸收耦連器，包含：一耦連器錨； 一耦連器機構被一變形管與一曳引齒輪機構支撐於該耦連器錨；及至少一能量吸收裝置連接於該耦連器錨；其中該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接，且其中施於該耦連器機構的能量會使該二構件的接觸表面之間滑動而造成摩擦，並至少部份以熱能的形式來發散所施的能量；及其中該二配接構件包含一安裝螺栓及一軸環。
7. 如申請專利範圍第6項之能量吸收耦連器，其中該軸環之一內徑係稍小於該安裝螺栓之一外徑而在其間造成一壓塞套合銜接。
8. 如申請專利範圍第7項之能量吸收耦連器，其中該壓塞套合銜接會在該軸環與該安裝螺栓的接觸表面之間造成一垂直力，而當施於該耦連器機構的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。
9. 如申請專利範圍第6項之能量吸收耦連器，其中該安裝螺栓與該軸環之間之摩擦銜接包含一壓塞套合銜接。
10. 如申請專利範圍第9項之能量吸收耦連器，其中該壓塞套合銜接會在該安裝螺栓及該軸環的接觸表面之間造成一垂直力，而當施於該耦連器機構的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。
11. 如申請專利範圍第6項之能量吸收耦連器，其中該曳引齒輪機構包含彈性曳引齒輪元件等。
12. 一種在一軌道車輛耦連器中吸收能量的方法，該軌道車 輛耦連器包含：一耦連器錨；一耦連器機構被一變形管與一曳引齒輪機構支撐於該耦連器錨；及至少一能量吸收裝置連接於該耗連器錨，該至少一能量吸收裝置包含二配接構件互相摩擦銜接；該方法包含：施加能量於該耦連器機構而使該二構件的接觸表面之間滑動；造成該等接觸表面之間的摩擦；至少部份以熱能的形式來發散所施的能量；及其中該二配接構件包含一安裝螺栓及一軸環。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該軸環之一內徑係稍小於該安裝螺栓之一外徑而在其間造成一壓塞套合銜接。
14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該安裝螺栓與該軸環之間之摩擦銜接包含一壓塞套合銜接；而該方法更包含在該安裝螺栓及該軸環的接觸表面之間造成一垂直力，俾當施於該耦連器機構的能量使該等接觸表面之間滑動時，會造成該等接觸表面之間的摩擦。