(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の鉄道車両と、前記第１の鉄道車両に連結される第２の鉄道車両との間に設けられ、前記第１の鉄道車両の車体と前記第２の鉄道車両の車体との相対ロール速度に応じて減衰力を発生するダンパを有する車両間ダンパ装置であって、
前記ダンパは、
減衰力発生機構に設けられた第１の部材と、
前記第１の部材から減衰力が伝達されるとともに前記第１の部材に対して減衰力入力方向に沿って相対移動可能とされた第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられた弾性部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との前記減衰力入力方向における相対変位を規制するストッパとを有する微振動緩衝機構を備えること
特徴とする車両間ダンパ装置。
【請求項２】
前記第１の部材、前記第２の部材の少なくとも一方は、前記微振動緩衝機構の各構成部材を収容するハウジングと一体に形成されること
を特徴とする請求項１に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記第１の部材と前記第２の部材との間に硬質材料からなる中間部材を配置した積層構造を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項４】
前記第２の部材の前記第１の部材に対する相対変位量が前記ストッパの規制範囲内でありかつ前記中間部材の前記第１の部材に対する相対変位量が所定値となったときに前記中間部材の前記第１の部材に対する相対変位を規制するサブストッパを有すること
を特徴とする請求項３に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項５】
前記第１の部材又は前記第２の部材から減衰力が伝達されるとともに前記第１の部材又は前記第２の部材に対して減衰力入力方向に沿って相対移動可能とされた第３の部材と、
前記第１の部材又は前記第２の部材と前記第３の部材との間に設けられ、前記弾性部材よりも前記減衰力入力方向に沿った剛性が高いサブ弾性部材を有すること
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項６】
前記第１の部材、前記第２の部材の一方は他方に形成された穴部内に挿入される軸部を有し、前記弾性部材は前記穴部の内周面及び前記軸部の外周面にそれぞれ接合されること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項７】
前記第１の部材及び前記第２の部材は減衰力入力方向に対してほぼ直交する方向に間隔を隔てて相互に対向する対向面部を有し、前記弾性部材は前記対向面部の両面にそれぞれ接合されること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項８】
前記第１の部材及び前記第２の部材は減衰力入力方向に間隔を隔てて対向する対向面部を有し、前記弾性部材は前記対向面部の間に配置された皿バネ状の部分を有すること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両間ダンパ装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、前記第２の部材を前記第１の部材から繰り出される方向に付勢する第１弾性体と、前記第２の部材を前記第１の部材側に引き込む方向に付勢する第２弾性体とを有すること
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両間ダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車両間ダンパ装置に関し、特に車体の曲げ振動を低減するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の車両を連結して運行される鉄道車両には、隣接する車両間の相対ロール速度に応じた減衰力を発生する車両間ダンパ装置（ロールダンパ装置）が設けられる場合がある。このような車両間ダンパ装置は、車体のロール振動低減に有効であるほか、車体の上下剛体モードの振動低減にも効果がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、連結部における車体妻面の貫通路を挟んだ左右両側に、上下方向にほぼ沿って配置されたダンパを有する車両間ダンパ装置によって、車体のロール振動を低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０１１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したような車両間ダンパ装置は、ロール振動を低減するためには有効であるが、軌道不整等によって各車両が個別に上下に振動した場合には、車両間に相対的な上下速度が発生し、これに応じて車両間ダンパが上下方向に減衰力を発生させることが想定される。
このようにして上下方向の減衰力が発生する場合には、車体妻面に作用する上下方向の力と、台車から車体に伝わる上下方向の力によって、強制力による車体の曲げ振動が発生する可能性がある。
【０００６】
このため、車両間ダンパ装置を設けると、例えば数Ｈｚ〜１０Ｈｚ程度の乗り心地に影響が大きい周波数領域において、車両間ダンパを設けない場合には発生しなかった上下振動が発生し、乗り心地向上効果が低下する弊害が起こり得る。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、車体のロール振動を低減するとともに上下方向の乗り心地への悪影響を抑制した車両間ダンパ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明の車両間ダンパ装置は、第１の鉄道車両と、前記第１の鉄道車両に連結される第２の鉄道車両との間に設けられ、前記第１の鉄道車両の車体と前記第２の鉄道車両の車体との相対ロール速度に応じて減衰力を発生するダンパを有する車両間ダンパ装置であって、前記ダンパは、減衰力発生機構に設けられた第１の部材と、前記第１の部材から減衰力が伝達されるとともに前記第１の部材に対して減衰力入力方向に沿って相対移動可能とされた第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられた弾性部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との前記減衰力入力方向における相対変位を規制するストッパとを有する微振動緩衝機構を備えることを特徴とする。
これによれば、乗り心地に影響を及ぼす上下方向の微小振幅の振動（以下、「微振動」と称する。）は、弾性部材が変形して第１の部材と第２の部材とが減衰力入力方向に相対変位することによって吸収され緩衝される。このため、微振動によってダンパの減衰力が発生して車体妻部に作用することを防止し、上下方向の車体弾性振動を抑制することができる。
一方、車体のロール振動時のようにダンパに大入力が作用し、比較的大きい変位が発生した場合には、第１の部材と第２の部材との相対変位がストッパによって規制され、ダンパが減衰力を発生して車体のロール振動を低減することができる。
【０００８】
本発明において、前記第１の部材、前記第２の部材の少なくとも一方は、前記微振動緩衝機構の各構成部材を収容するハウジングと一体に形成される構成とすることができる。
これによれば、微振動緩衝機構をコンパクトに構成して車両への実装を容易にすることができる。
【０００９】
本発明において、前記弾性部材は、前記第１の部材と前記第２の部材との間に硬質材料からなる中間部材を配置した積層構造を有する構成とすることができる。
これによれば、弾性部材を積層構造とすることによって、剛性を最適にチューニングすることが容易となり、上述した効果を確実に得ることができる。
【００１０】
本発明において、前記第２の部材の前記第１の部材に対する相対変位量が前記ストッパの規制範囲内でありかつ前記中間部材の前記第１の部材に対する相対変位量が所定値となったときに前記中間部材の前記第１の部材に対する相対変位を規制するサブストッパを有する構成とすることができる。
これによれば、第１の部材に対する第２の部材の減衰力入力方向の支持剛性を段階的に変化させることができ、剛性をより適切にチューニングすることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１の部材又は前記第２の部材から減衰力が伝達されるとともに前記第１の部材又は前記第２の部材に対して減衰力入力方向に沿って相対移動可能とされた第３の部材と、前記第１の部材又は前記第２の部材と前記第３の部材との間に設けられ、前記弾性部材よりも前記減衰力入力方向に沿った剛性が高いサブ弾性部材を有する構成とすることができる。
これによれば、大入力がありストッパによって第１、第２の部材の相対変位が規制されている場合であっても、サブ弾性部材によって微振動の低減を図ることができる。
【００１２】
本発明において、前記第１の部材、前記第２の部材の一方は他方に形成された穴部内に挿入される軸部を有し、前記弾性部材は前記穴部の内周面及び前記軸部の外周面にそれぞれ接合される構成とすることができる。
また、前記第１の部材及び前記第２の部材は減衰力入力方向に対してほぼ直交する方向に間隔を隔てて相互に対向する対向面部を有し、前記弾性部材は前記対向面部の両面にそれぞれ接合される構成とすることもできる。
さらに、前記第１の部材及び前記第２の部材は減衰力入力方向に間隔を隔てて対向する対向面部を有し、前記弾性部材は前記対向面部の間に配置された皿バネ状の部分を有する構成とすることができる。
【００１３】
本発明において、前記弾性部材は、前記第２の部材を前記第１の部材から繰り出される方向に付勢する第１弾性体と、前記第２の部材を前記第１の部材側に引き込む方向に付勢する第２弾性体とを有する構成とすることができる。
これによれば、実質的に無負荷状態である場合に、第１弾性体と第２弾性体の付勢力によって第２の部材を初期位置まで復元させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、車体のロール振動を低減するとともに上下方向の乗り心地への悪影響を抑制した車両間ダンパ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第１実施形態を有する鉄道車両編成の一部を示す模式図である。
【図２】図１のII−II部矢視断面図である。
【図３】車両間ダンパ装置（微振動緩衝機構を持たない従来技術に係るもの）の有無による車体中央床面の加速度パワースペクトル密度（ＰＳＤ）を示すグラフである。
【図４】車両間ダンパ装置（微振動緩衝機構を持たない従来技術に係るもの）の有無による車体曲げ振動の形状の違いを示す模式図である。
【図５】第１実施形態の車両間ダンパ装置におけるダンパの模式的断面図である。
【図６】第１実施形態の微振動緩衝機構におけるストッパの作動状態を示す模式的断面図である。
【図７】第１実施形態のダンパにおける微振動緩衝機構の変位−力線図である。
【図８】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第２実施形態における微振動緩衝機構の模式的断面図である。
【図９】第２実施形態における微振動緩衝機構の変位−力線図である。
【図１０】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第３実施形態における微振動緩衝機構の断面図である。
【図１１】第３実施形態の微振動緩衝機構における緩衝ゴムの断面図である。
【図１２】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第４実施形態における微振動緩衝機構の断面図である。
【図１３】第４実施形態の微振動緩衝機構におけるシャフト、ストッパ、リング及び弾性体の組込前の状態を示す図である。
【図１４】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第５実施形態における微振動緩衝機構の断面図である。
【図１５】本発明を適用した車両間ダンパ装置の第６実施形態における微振動緩衝機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第１乃至第６実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の車両間ダンパ装置を有する鉄道車両編成の一部の構成を示す模式図である。
図１は、編成中に中間車両として組み込まれる車両１０、車両２０及びその連結部を図示している。
車両１０，２０は、例えば電車等の旅客車であって、車体１１，２１、及び、２軸の１位台車１２，２２、２位台車１３，２３を有するボギー車である。
【００１７】
車体１１、２１は、例えば、アルミニウム系合金、ステンレス鋼、一般鋼等の金属材料によって、屋根構、台枠等の床部構造体、側構、妻構からなるほぼ六面体状に形成され、軌道進行方向（図１における左右方向）に伸びている。車体１１と車体２１とは、台枠に取り付けられた図示しない連結器又は連結棒によって相互に連結されている。
各台車１２，１３，２２，２３は、それぞれ枠状に形成された台車枠に２本の輪軸を軸箱支持装置を介して取り付けて構成されている。各輪軸の軸箱支持装置と台車枠との間には、軸バネ及び軸ダンパを有する１次バネ系が設けられる。また、台車枠は、例えば空気バネ等の２次バネ系を介して車体の台枠に取り付けられている。さらに、各台車１２，１３，２２，２３は、車体１１，２１との間で前後力を伝達する牽引装置、車体１１，２１に対するヨーイング角速度に応じて減衰力を発生するヨーダンパ装置等を備えている。
【００１８】
編成中の各車両の間には、車両間ダンパ装置のダンパ３０が設けられている。
ダンパ３０は、シリンダ及びピストンが上下方向にほぼ沿って配置された油圧緩衝器であって、シリンダに対するピストン速度（ダンパ３０の伸縮速度）に応じた減衰力を発生するものである。
ダンパ３０の上下は、各車体の妻面に固定されたブラケット３１，３２にそれぞれ取り付けられている。例えば、車両１０と車両２０との連結箇所においては、上側のブラケット３１が車体１１に固定され、下側のブラケット３２が車体２１に固定されている。ダンパ３０の両端部は、例えば防振ゴムを有するブッシュないし球面軸受などを介して、各ブラケット３１，３２に揺動可能に取り付けられている。
また、ダンパ３０は、入力される微振動を緩衝する微振動緩衝機構１００を備えている。これについては、ダンパ３０の詳細な構造とともに、後に詳しく説明する。
【００１９】
図２は、図１のII−II部矢視断面図である。
図２に示すように、車体１１の妻面１１ａには、中央部に貫通路１１ｂが設けられている。
ダンパ３０は、貫通路１１ｂを挟んだ左右両側にそれぞれ配置されている。左右のダンパ３０は、各車体１１，２１が相対的にロールしていない状態において、上端部の左右スパン（ブラケット３１の左右スパン）に対して下端部の左右スパン（ブラケット３２の左右スパン）が広くなるように相互に傾斜して配置されている。
【００２０】
また、図２において、車体１１に対して相対ロールした場合の車体２１及びダンパ３０の輪郭を点線で図示している。
図２に示すように、左右のダンパ３０は、車体１１と車体２１との相対ロールに応じて逆方向に伸縮する。
【００２１】
上述したような車両間ダンパであるダンパ３０を用いて、仮に微振動緩衝機構１００を設けない状態（従来技術に係る車両間ダンパ装置）で編成を運行した場合、ロール振動の低減効果は得られるが、ダンパ３０から車体妻面への上下方向入力によって車体の曲げ振動が発生することが考えられる。
図３は、従来技術に係る車両間ダンパ装置の有無による車体中央床面の加速度パワースペクトル密度（ＰＳＤ）の一例を示すグラフである。図３において、横軸は周波数を示し、縦軸は加速度ＰＳＤを示している。また、図３において、車両間ダンパが有る場合の例を実線で示し、車両間ダンパが無い場合の例を点線で示している。
【００２２】
図３に示すように、従来技術に係る車両間ダンパ（ロールダンパ）装置を設けることによって、１Ｈｚ付近の上下振動加速度ＰＳＤのピーク高さは低減され、さらに、本図に示していないが、車体のロール方向の１Ｈｚ付近の振動が低減される。しかし、５Ｈｚ付近においては、車両間ダンパ装置を設けることによって、かえって上下振動が増加している領域が存在することがわかる。
【００２３】
図４は、従来技術の車両間ダンパ装置の有無による車体曲げ振動の形状の違いを示す模式図である。
図４（ａ）は、車両間ダンパが無い場合における車体曲げ振動の形状の一例を示す図である。
図４（ａ）に示すように、車両間ダンパが無い場合には、車体の上下曲げ振動に着目すると、車体は各台車との結合部を支持された単純はり状の挙動を示す。このとき、図４（ａ）に示すように、車体中央が上方へ変位した場合には、妻部は下方へ変位するが、車両間ダンパが存在しないため、妻部はこのようなダンパから上下方向の入力を受けることはない。
このような弾性振動は固有振動が主体であって、車体の固有の特性として振動しやすい周波数（例えば８〜１２Ｈｚが一般的）で振動する。
【００２４】
図４（ｂ）は、車両間ダンパ（微振動緩衝機構なし）が有る場合における車体曲げ振動の形状の一例を示す図である。
図４（ｂ）に示すように、１位台車から上向きの入力があり、２位台車から下向きの入力があった場合には、車体は１位台車側のダンパからは下向き、２位台車側からは上向きの入力（反力）を受ける。この場合、車体は、Ｓ字状に屈曲するような曲げ振動の形状となる。
このような曲げ振動は、例えば標準的な新幹線車両における３００ｋｍ／ｈ走行時において、７．１Ｈｚ付近で発生することが想定される。
【００２５】
図４（ｃ）は、車両間ダンパ（微振動緩衝機構なし）が有る場合における車体曲げ振動の形状の他の例を示す図である。
図４（ｃ）に示すように、１位、２位台車に同相の上向きの入力があった場合には、車体は各ダンパから下向きの入力（反力）を受ける。この場合、車体は図４（ａ）とは異なり、車体の両端は車両間ダンパによる減衰力によって支持端に近い状態となるため、車体の両端が節となり車体中央が腹となるような振動が発生する。
このような曲げ振動は、例えば標準的な新幹線車両における３００ｋｍ／ｈ走行時において、４．７Ｈｚ付近で発生することが想定される。
【００２６】
上述したような車両間ダンパ（ロールダンパ）の弊害を防止するため、第１実施形態の車両間ダンパ装置は、ダンパ３０に入力される微振動を緩衝し低減する微振動緩衝機構１００を備えている。以下、詳しく説明する。
図５に示すように、ダンパ３０は、シリンダ３３、ピストン３４、ロッド３５、ダンパ取付部３６，３７を備え、さらに、微振動緩衝機構１００が設けられている。
【００２７】
シリンダ３３は、円筒状に形成され、内部にはダンパオイルが封入されている。
ピストン３４は、シリンダ３３の内部に挿入され、シリンダ３３に対して中心軸方向に相対移動可能となっている。ピストン３４には、シリンダ３３との相対移動時にダンパオイルが通過し、流体抵抗によって減衰力を発生させるバルブ機構等が設けられている。
シリンダ３３及びピストン３４は、本発明にいう減衰力発生機構として機能する。
ロッド３５は、ピストン３４に固定され、シリンダ３３と同心に配置された円柱状の部材であり、シリンダ３３から突き出して配置されている。
ロッド３５は、本発明にいう第１の部材として機能する。
ダンパ取付部３６，３７は、ダンパ３０の両端部にそれぞれ設けられ、ブラケット３１，３２が取り付けられるブッシュ、球面軸受等が圧入される円筒状の部分である。
【００２８】
微振動緩衝機構１００は、ロッド３５のピストン３４とは反対側の端部（ダンパ取付部３７側の端部）に設けられている。
微振動緩衝機構１００は、第１円筒部１１０、第２円筒部１２０、第３円筒部１３０、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０、第３弾性体１６０、第１ストッパ１７０、第２ストッパ１８０等を備えて構成されている。
【００２９】
第１円筒部１１０は、ロッド３５のダンパ取付部３７側の端部が挿入されるものであり、ロッド３５とほぼ同心に配置されている。ロッド３５の外周面と第１円筒部１１０の内周面との間には、所定の間隔が設けられている。
第１円筒部１１０は、本発明にいう中間部材として機能する。
【００３０】
第２円筒部１２０は、第１円筒部１1０が挿入されるものであり、ロッド３５とほぼ同心に配置されている。第１円筒部１１０の外周面と第２円筒部１２０の内周面との間には、所定の間隔が設けられている。
第２円筒部１２０は、本発明にいう第２の部材として機能する。
【００３１】
第３円筒部１３０は、第２円筒部１２０が挿入されるものであり、ロッド３５とほぼ同心に配置されている。第２円筒部１２０の外周面と第３円筒部１３０の内周面との間には、所定の間隔が設けられている。
第３円筒部１３０は、本発明にいう第３の部材として機能する。
第３円筒部１３０のシリンダ３３と反対側の端部は、平板状の端面部１３１によって閉塞されている。上述したダンパ取付部３７は、端面部１３１に固定されている。
第３円筒部１３０及び端面部１３１は、微振動緩衝機構１００の各構成部材が収容される筐体であるハウジングとして機能する。
第１円筒部１１０、第２円筒部１２０、第３円筒部１３０は、例えば、鋼管の両端部を軸心と直交する平面に沿って平坦にカットして形成されている。
【００３２】
第１弾性体１４０、第２弾性体１５０は、例えばゴム等の弾性を有する材料によって形成されている。
第１弾性体１４０は、ロッド３５の外周面と第１円筒部１１０の内周面との間に配置され、これらと例えば加硫接着により接合されている。
第２弾性体１５０は、第１円筒部１１０の外周面と第２円筒部１２０の内周面との間に配置され、これらと例えば加硫接着により接合されている。
【００３３】
第３弾性体１６０は、第２円筒部１２０の外周面と第３円筒部１３０の内周面との間に配置され、これらと例えば加硫接着により接合されている。
第３弾性体１６０は、例えば、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０に対して硬度が高いゴム系材料やウレタン等を用いて形成され、減衰力入力方向（ダンパ３０の伸縮方向と同じ・図中左右方向）の負荷に対する剛性は、第１弾性体１４０及び第２弾性体１５０よりも高くされている。
第３弾性体１６０は、本発明にいうサブ弾性部材として機能する。
【００３４】
第１ストッパ１７０、第２ストッパ１８０は、ロッド３５から外径側につば状に張り出した円盤状の部材である。
第１ストッパ１７０は、第１円筒部１１０、第２円筒部１２０、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０、第３弾性体１６０に対して、シリンダ３３側に配置されている。
第２ストッパ１８０は、第１円筒部１１０、第２円筒部１２０、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０、第３弾性体１６０に対して、ダンパ取付部３７側に配置されている。
【００３５】
第１ストッパ１７０及び第２ストッパ１８０の外径は、第２円筒部１２０の外径より大きくかつ第３円筒部１３０の内径より小さくなっている。
図５に示す無負荷状態において、第２円筒部１２０の端面と第１ストッパ１７０、第２ストッパ１８０との間隔は、第１円筒部１１０の端面と第１ストッパ１７０、第２ストッパ１８０との間隔に対して小さく設定されている。
【００３６】
図６は、微振動緩衝機構１００に対して、ロッド３５が圧縮される方向の入力Ｆがあった場合の微振動緩衝機構１００の状態を示しており、図６（ａ）は入力Ｆが比較的小さい状態、図６（ｂ）は入力Ｆが比較的大きい状態を示している。
図７は、微振動緩衝機構１００の入力−変位線図である。
入力Ｆにより、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０は、せん断応力が負荷されて図６に示す横断面形状がほぼ平行四辺形状に弾性変形する。また第３弾性体１６０もこのとき同様の変形を示すが、他の弾性体に対して剛性が高いため、変形量は相対的に小さいものとなる。
【００３７】
ここで、図６（ａ）に示すように、第２円筒部１２０が第１ストッパ１７０に当接していない状態では、全ての弾性体が変形可能であることから、微振動緩衝機構１００の剛性（ロッド３５からの入力Ｆを微振動緩衝機構１００の伸縮変位で除したバネ定数）は、比較的低くなっている。
これに対し、図６（ｂ）に示すように、第２円筒部１２０が第１ストッパ１７０に当接した後は、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０はそれ以上の変形が規制され、高剛性の第３弾性体１６０のみが変形可能であることから、微振動緩衝機構１００の剛性は、図６（ａ）に示す場合よりも高くなる。
【００３８】
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ダンパ３０に入力された乗り心地に影響を及ぼす上下方向の微振動は、第１弾性体１４０、第２弾性体１５０が弾性変形することによって緩衝され、ピストン３４が微振動に応じて減衰力を発生することを抑制できる。
このため、ダンパ３０の減衰力が車体１１，２１の妻部に作用することに起因する上下方向の車体弾性振動の増加を防止することができる。
これに対し、車体１１，２１のロール振動時のようにダンパ３０が大変位した場合には、第２円筒部１２０とロッド３５との相対変位がストッパ１７０，１８０によって規制され、ダンパ３０が減衰力を発生して車体のロール振動を低減することができる。
（２）第１弾性体１４０、第２弾性体１５０を、中間部に第１円筒部１１０を配置した積層構造としたことによって、剛性を最適にチューニングすることが容易となり、上述した効果を確実に得ることができる。
（３）ストッパ１７０，１８０によるストローク規制を受ける第２円筒部１２０を第３弾性体１６０を介してダンパ取付部３７に連結したことによって、ストッパ１７０，１８０が第２円筒部１２０と当接している間であっても第３弾性体１６０によって微振動の緩衝を図ることができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第２実施形態について説明する。以下説明する各実施形態において、従前の実施形態と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図８に示すように、第２実施形態の微振動緩衝機構２００は、第１ストッパ１７０及び第２ストッパ１８０に張出部１７１，１８１を形成したものである。
【００４０】
張出部１７１，１８１は、第１ストッパ１７０及び第２ストッパ１８０が第１円筒部１１０の端面と対向する面部を、段状に張り出させて形成されている。
このような張出部１７１，１８１を設けたことによって、第２実施形態の微振動緩衝機構２００においては、ロッド３５からの入力が増加した場合に、第２円筒部１２０が各ストッパ１７０，１８０に当接する前に、第１円筒部１１０が各ストッパ１７０，１８０の張出部１７１，１８１に当接するようになっている。
【００４１】
図９は、第２実施形態の微振動緩衝機構２００における入力−変位線図である。
第２実施形態の微振動緩衝機構２００において、入力を増加させていくと、まず第１円筒部１１０がストッパ１７０，１８０の張出面１７１，１８１に当接することによって剛性が上がり、その後第２円筒部１２０がストッパ１７０，１８０に当接することによってさらに剛性が上がる。
【００４２】
以上説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果に加えて、複数段階に分けて微振動緩衝機構２００の剛性を変化させることができ、きめ細かい剛性のチューニングが可能となる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第３実施形態について説明する。
図１０に示すように、第３実施形態における微振動緩衝機構３００は、シャフト３１０、ケース３２０、弾性体３３０，３４０等を備えて構成されている。
【００４４】
シャフト３１０は、ロッド３５とほぼ同心となるように、ロッド３５とダンパ取付部３７との間に配置された円柱状の軸である。
シャフト３１０は、フランジ３１１、ネジ部３１２が形成されている。
フランジ３１１は、シャフト３１０の中間部における外周面部から、外径側につば状に張り出した円盤状の部分である。
ネジ部３１２は、シャフト３１０のダンパ取付部３７側の端部に形成されたオネジであって、ダンパ取付部３７に形成されたネジ穴に締結されている。
【００４５】
ケース３２０は、ロッド３５の端部に形成されたフランジ３５ａと協働し、シャフト３１０をロッド３５に対して軸方向に相対移動可能に保持するとともに、シャフト３１０のフランジ３１１を収容する空間部Ｓを形成するものである。
ケース３２０は、ロッド３５のフランジ３５ａと協働して、微振動緩衝機構３００の各構成部材が収容される筐体であるハウジングとして機能する。
フランジ３５ａは、ロッド３５の端部に設けられ外径側につば状に張り出した円盤状の部材である。フランジ３５ａの外周縁部には、ケース３２０と締結されるネジ部が形成されている。フランジ３５ａの中央部には、シャフト３１０のロッド３５側の端部が挿入される凹部３５ｂが形成されている。
【００４６】
ケース３２０は、円筒部３２１及び端面部３２２を備えている。
円筒部３２１は、シャフト３１０のフランジ３１１の外径より大きい内径を有し、フランジ３５ａの外周縁部から、ダンパ取付部３７側へ伸びて形成されている。
端面部３２２は、円筒部３２１のダンパ取付部３７側の端部を閉塞する平板状の部分である。端面部３２２の中央部には、シャフト３１０が通過する開口が形成されている。
【００４７】
弾性体３３０，３４０は、例えばゴム等の弾性を有する材料によって形成されている。
弾性体３３０は、シャフト３１０のフランジ３１１のロッド３５側の面部と、ロッド３５のフランジ３５ａとの間に設けられている。
弾性体３４０は、シャフト３１０のフランジ３１１のダンパ取付部３７側の面部と、ケース３２０の端面部３２２との間に設けられている。
【００４８】
図１１は、弾性体３３０の拡大断面図である。なお、弾性体３４０も弾性体３３０と実質的に同様の構成を備えている。
弾性体３３０は、皿バネ部３３１、円筒部３３２を一体に形成したものである。
皿バネ部３３１は、シャフト３１０と同心に形成され、外周縁部の軸方向位置が内周縁部に対してダンパ取付部３７側にオフセットするようにテーパを付けられた円盤状の部分である。皿バネ部３３１の中央部には、シャフト３１０が通過する開口が形成されている。皿バネ部３３１は、フランジ３１１をロッド３５のフランジ３５ａから離間する方向に付勢するバネとして機能するようになっている。
円筒部３３２は、皿バネ部３３１の内周縁部からロッド３５側へ突き出して形成されている。円筒部３３２は、ロッド３５の凹部３５ｂ内に挿入されている。また、円筒部３３２の内径側には、シャフト３１０が挿入されている。
【００４９】
弾性体３４０は上述した弾性体３３０を、フランジ３１１に対して対称となるように反転させた構成を有する。
弾性体３４０は、フランジ３１１をケース３２０の端面部３２２から離間する方向に付勢する皿バネ部、及び、皿バネ部の内周縁部からダンパ取付部３７側に突きだし、端面部３２２の開口に挿入される円筒部を備えている。円筒部の内部には、シャフト３１０が挿入される。
弾性体３３０，３４０は、皿バネ部の有効ストロークの範囲内の微振動を緩衝するとともに、皿バネ部が密着する大入力があった場合には、シャフト３１０とロッド３５との相対変位を規制するストッパとしての機能も発揮する。
【００５０】
以上説明した第３実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、一対の弾性体３３０，３４０によって両側からシャフト３１０のフランジ３１１を付勢することによって、実質的に無負荷状態となった際にシャフト３１０を所定の位置までセンタリングすることができる。
【００５１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第４実施形態について説明する。
図１２に示すように、第４実施形態における微振動緩衝機構４００は、第３実施形態のシャフト３１０のフランジ３１１の外周縁部にストッパ４１０を装着し、弾性体３３０，３４０に換えて、リング４２０，４３０及び弾性体４４０，４５０を備えている。
【００５２】
ストッパ４１０は、フランジ３１１の外周縁部をカバーするとともに、フランジ３１１のロッド３５側の面、ダンパ取付部３７側の面からそれぞれ張り出して形成されている。ストッパ４１０は、例えばウレタン等の衝撃緩衝性を有する材料によって形成されている。
また、ストッパ４１０は、フランジ３１１への装着を可能とするため、直径上で二分割された２ピース構成となっている。
【００５３】
リング４２０，４３０は、シャフト３１０と同心に配置され、径方向に切って見た横断面形状はほぼ矩形となっている。リング４２０，４３０の内周面は、シャフト３１０の外周面と所定の間隔を隔てて対向して配置されている。
リング４２０は、フランジ３１１に対してロッド３５側に、フランジ３１１と間隔を隔てて配置されている。また、リング４２０は、ロッド３５のフランジ３５ａと当接している。
リング４３０は、フランジ３１１に対してダンパ取付部３７側に、フランジ３１１と間隔を隔てて配置されている。また、リング４３０は、ケース３２０の端面部３２２と当接している。
【００５４】
弾性体４４０，４５０は、例えばゴム等の弾性材料によって形成されている。
弾性体４４０は、リング４２０の内周面とシャフト３１０の外周面との間に配置され、これらと加硫接着等により接合されている。
弾性体４５０は、リング４３０の内周面とシャフト３１０の外周面との間に配置され、これらと加硫接着等により接合されている。
弾性体４４０，４５０は、弾性変形することによって、リング４２０，４３０がシャフト３１０に対して軸方向に相対変位することを許容するとともに、この相対変位量に応じたバネ反力を発生する。
【００５５】
図１３に示す組み込み前の状態と、図１２に示す組み込み後の状態とを比較すると明らかなように、リング４２０，４３０は、ともにフランジ３１１側に寄せられた状態で微振動緩衝機構４００内に組み込まれ、これによって弾性体４４０，４５０にはプリロードがかけられている。
微振動緩衝機構４００においては、リング４２０，４３０がストッパ４１０に当接しない程度の微振動は弾性体４４０，４５０の弾性変形によって吸収、緩衝される。また、リング４２０，４３０がストッパ４１０に当接した後は、入力はピストン３４に伝達され、ダンパ３０は減衰力を発生する。
以上説明した第４実施形態においても、上述した各実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
【００５６】
＜第５実施形態＞
次に、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第５実施形態について説明する。
図１４に示すように、第５実施形態の微振動緩衝機構５００は、第３実施形態の弾性体３３０，３４０の内周縁部の円筒部を除去した構成を有する。
第５実施形態によれば、上述した第３実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、弾性体の皿バネ部と円筒部との接合部に応力集中が生じて弾性体が破断することを防止できる。
【００５７】
＜第６実施形態＞
次に、本発明を適用した車両間ダンパ装置の第６実施形態について説明する。
図１５に示すように、第６実施形態の微振動緩衝機構６００は、第５実施形態のシャフト３１０の外周面部に、固体潤滑性を有する樹脂製の摺動部材３１３を設けたものである。
摺動部材３１３は、ロッド３５のフランジ３５ａに形成された凹部３５ｂの内周面、及び、ケース３２０の端面３２２の開口内周面と摺動可能に構成されている。
第６実施形態によれば、上述した第５実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、シャフト３１０がロッド３５に対して相対変位する際のフリクションを低減し、より良好な微振動緩衝効果を得ることができる。
【００５８】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した各実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
例えば、鉄道車両及び車両間ダンパ装置の構成は適宜変更することができる。例えば、各実施形態の鉄道車両は電車であったが、気動車や無動力の客車、貨車等他種のものであってもよい。
また、ダンパの配置も各実施形態の構成には限定されず、ダンパの位置や方向等は、ロール挙動に対して減衰力を発生可能なものであれば適宜変更することができる。
また、各実施形態の微振動緩衝機構は、いずれも筒状又は環状の部材を同心に配置して構成されているが、本発明はこれに限らず、例えば平板状の弾性体を単独あるいは積層させて用いる構成としてもよい。
また、例えば第３、第４実施形態における弾性体３３０，３４０，４４０，４５０等を径方向又は軸方向等に分割し、その中間部に硬質部材を配置して積層構造としてもよい。この場合、硬質部材を微振動緩衝機構の有効ストロークの途中で他の部材と当接するようにして、第２実施形態と実質的に同様の効果を有するストッパとしてもよい。
さらに、第３、第４実施形態において、第１実施形態の第３弾性体と同様のサブ弾性体を設けてもよい。具体的には、例えば、ハウジングの外径側にさらに円筒状の部材を設けて、この部材の内周面とハウジングの外周面との間に第３弾性体を充填する構造や、その他の構造を適用することができる。
また、第１、第２実施形態のように積層ゴムを用いる構成において、例えば第４実施形態のように積層ゴムを軸方向において分割し、軸方向における伸び側、縮み側の双方へプリロードをかける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２０    車両                    １１，２１    車体
１１ａ  妻面                          １１ｂ  貫通路
１２，２２    １位台車                １３，２３    ２位台車
３０    ダンパ                        ３１，３２    ブラケット
３３    シリンダ                      ３４    ピストン
３５    ロッド                        ３５ａ  フランジ
３５ｂ  凹部                          ３６，３７    ダンパ取付部
１００    微振動緩衝機構（第１実施形態）
１１０    第１円筒部                  １２０    第２円筒部
１３０    第３円筒部                  １３１    端面部
１４０    第１弾性体                  １５０    第２弾性体
１６０    第３弾性体                  １７０    第１ストッパ
１７１    張出部                      １８０    第２ストッパ
１８１    張出部
２００    微振動緩衝機構（第２実施形態）
３００    微振動緩衝機構（第３実施形態）
３１０    シャフト                    ３１１    フランジ
３１２    ネジ部                      ３１３    摺動部材
３２０    ケース
３２１    円筒部                      ３２２    端面部
３３０    弾性体                      ３３１    皿バネ部
３３２    円筒部                      ３４０    弾性体
４００    微振動緩衝機構（第４実施形態）
４１０    ストッパ                    ４２０    リング
４３０    リング                      ４４０    弾性体
４５０    弾性体
５００    微振動緩衝機構（第５実施形態）
６００    微振動緩衝機構（第６実施形態）
【図１】
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【図２】
0005436368.tif 000003
【図３】
0005436368.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005436368.tif 000014
【図１４】
0005436368.tif 000015
【図１５】
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