(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝器受け部材の車両前後方向両側に連結器に取り付けられる一対の伴板を配して、該緩衝器受け部材と該前後一対の伴板との各対向面間に前後一対の内側緩衝ゴムを組み付けることにより、ダブルアクション型の内側緩衝器が構成されている一方、
該緩衝器受け部材において該内側緩衝器の外周に突出する外側受け部を設けて、該外側受け部の車両前後方向両側にそれぞれ車体に取り付けられる一対の端板を配して、該外側受け部と該前後一対の各端板との対向面間に前後一対の外側緩衝ゴムを組み付けることにより、ダブルアクション型の外側緩衝器が構成されていることを特徴とする鉄道用緩衝装置。
【請求項２】
前記外側緩衝ゴムが、互いに独立形成された複数の外側緩衝ゴム単体を車両前後方向に重ね合わせた積層構造とされていると共に、
それら複数の外側緩衝ゴム単体の相互間の位置ずれを制限するガイドロッドが設けられている請求項１に記載の鉄道用緩衝装置。
【請求項３】
前記外側緩衝器が、前記内側緩衝器の外周上の複数箇所で互いに並列的に設けられている請求項１又は２に記載の鉄道用緩衝装置。
【請求項４】
前記外側緩衝器において、前記一対の外側緩衝ゴムに対してそれぞれ車両前後方向の予圧縮を及ぼした状態に保持する予圧縮保持手段が設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の鉄道用緩衝装置。
【請求項５】
前記車体における緩衝器の取付部位に設けられる伴板守に対して、前記外側緩衝器が収容状態で組み付けられて装着される請求項１〜４の何れか１項に記載の鉄道用緩衝装置。
【請求項６】
前記緩衝器受け部材において、一対の前記内側緩衝ゴム間に配される該緩衝器受け部材の本体部分に対して前記外側受け部が別部材で着脱可能に設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の鉄道用緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の連結器による車両間の連結部分に用いられて、車両間での駆動力や制動力の伝達に伴う衝撃を緩和する鉄道用緩衝装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄道車両には、連結器の車体への取付部分に緩衝装置が装着されており、連結器による車両間の連結部分における衝撃伝達の緩和が図られている。従来構造の緩衝装置は、例えば図１２に示されているように、車両前後方向で対向配置した一対の伴板１，１間に緩衝ゴム２を配した緩衝器３を備えている。そして、この緩衝器３を、連結器４にピン連結される緩衝器枠５に対して予圧縮状態で組み付けると共に、車体６に設けた伴板守７，７に対して伴板１，１の端縁部を嵌め入れて組み付けることにより、車両の連結器４の取付部分に装着されている。
【０００３】
このような従来構造の緩衝装置では、車両前後方向の引張力と圧縮力の何れの入力時にも一対の伴板１，１間の緩衝ゴム２に対して圧縮変形が及ぼされるが、予圧縮荷重に相当する領域に不緩衝帯がある。そこで、図１３に示されているように、緩衝ゴム２の車両前後方向の中間部分に緩衝器受け部材８を配して、この緩衝器受け部材８の外周縁部を伴板守用間座９を介して伴板守７に係止すると共に、一対の伴板１，１を伴板守７，７に対して前後方向で移動可能としたダブルアクション型の緩衝装置が提案されている。このダブルアクション型の緩衝装置では、圧縮力作用側の緩衝ゴム２ａと引張力作用側の緩衝ゴム２ｂとに分けることが出来、両緩衝ゴム２ａ，２ｂの全体に及ぼされた予圧縮荷重を相殺させることで不緩衝帯の発生が回避され得る。それ故、小さな衝撃に対しても緩衝作用を発揮させることで、緩衝性能を向上させて車両乗り心地等を向上させることが可能になる。
【０００４】
なお、特許文献１（実公平６−８３５５号）に示されているように、ダブルアクション型の緩衝装置は、上記図１３において緩衝器受け部材８を緩衝器枠５に一体形成する一方、上記の一対の伴板２，２を伴板守７，７に嵌め入れて組み付けることによって構成することも可能である。
【０００５】
ところが、このような図１３や特許文献１に示されたダブルアクション型の緩衝装置では、緩衝ゴム２が圧縮力作用側緩衝ゴム２ａと引張力作用側緩衝ゴム２ｂとに分割されることから、入力時の有効ゴムボリュームが小さくなり易い。それ故、入力時のエネルギー吸収量ひいては緩衝性能を充分に確保し難い場合もあった。かかる問題に対処するために、特開２００７−９９１３９号公報（特許文献２）には、衝撃力によるエネルギーを吸収する粘性緩衝器を追加した構造も提案されているが、粘性緩衝器を設置するために構造が著しく複雑になると共に大きなスペースが必要になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平６−８３５５号公報
【特許文献２】特開２００７−９９１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、構造の複雑化や大型化を効果的に抑えることが出来ると共に、入力される衝撃力のエネルギー吸収性能に優れた、新規な構造の鉄道用緩衝装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために為された本発明の第一の態様は、緩衝器受け部材の車両前後方向両側に連結器に取り付けられる一対の伴板を配して、該緩衝器受け部材と該前後一対の伴板との各対向面間に前後一対の内側緩衝ゴムを組み付けることにより、ダブルアクション型の内側緩衝器が構成されている一方、該緩衝器受け部材において該内側緩衝器の外周に突出する外側受け部を設けて、該外側受け部の車両前後方向両側にそれぞれ車体に取り付けられる一対の端板を配して、該外側受け部と該前後一対の各端板との対向面間に前後一対の外側緩衝ゴムを組み付けることにより、ダブルアクション型の外側緩衝器が構成されている鉄道用緩衝装置にある。
【０００９】
本態様に従う構造の鉄道用緩衝装置では、車両間の連結部分へ及ぼされる荷重が入力されると、内側緩衝器と外側緩衝器がそれぞれダブルアクション型の緩衝器として同時に且つ連動して機能する。それ故、内側緩衝器を構成する内側緩衝ゴムのボリュームが、外側緩衝器を構成する外側緩衝ゴムのボリュームで補われることとなり、全体として大きな緩衝ゴムボリュームが確保されて、衝撃荷重のエネルギー吸収量の増大ひいては緩衝性能の向上が図られ得る。
【００１０】
特に、内側緩衝器の外周側に外側緩衝器が配置されることから、特許文献２の緩衝装置のように車両前後方向の寸法の増大を回避することができる。これにより、従来から緩衝装置の車体への取り付けのために設計時にスペースが確保されている、緩衝装置の外周領域を巧く利用して、外側緩衝器を配置することが可能になる。それ故、鉄道車両自体の大幅な設計変更を必要とすることなく、本発明に係るゴムボリュームの大きい鉄道用緩衝装置を優れたスペース効率をもって装着することも可能となるのである。
【００１１】
加えて、本発明に係る鉄道用緩衝装置では、緩衝器受け部材が内側緩衝器に対する車両側からの入力部材になり且つ外側緩衝器に対する連結器側からの入力部材になる。これにより、緩衝器受け部材を介して内側緩衝器と外側緩衝器が入力荷重に対して直列的に作用することとなる。即ち、車両間の圧縮力と引張力の何れが及ぼされた場合にも、内側緩衝ゴムの圧縮変形側と外側緩衝ゴムの圧縮側とは、緩衝器受け部材を挟んで車両前後方向において反対側に位置するようにされる。
【００１２】
それ故、内側緩衝ゴムと外側緩衝ゴムとを相対的に異なるばね特性を設定することにより、緩衝装置全体での衝撃吸収性能を大きな自由度でチューニングすることが可能になる。即ち、内側緩衝ゴムと外側緩衝ゴムに対して入力荷重が並列的に及ぼされて同じ撓み量が発生する構造では、単にトータルのゴムボリュームによる弾性特性が発揮されるに過ぎない。一方、本発明では、内側緩衝ゴムと外側緩衝ゴムに対して入力荷重が直列的に及ぼされて内外各緩衝ゴムに各別の撓み量が生ぜしめられる。それ故、前者の内外両緩衝ゴムに入力荷重が並列的に及ぼされる構造ではトータルのゴムボリュームに応じた線形的な荷重−撓み特性が発揮されるに過ぎないが、本発明に係る後者の内外各緩衝ゴムに入力荷重が直列的に及ぼされる構造では内外各緩衝ゴムの弾性特性に応じた非線形的な荷重−撓み特性も得ることが可能になるのである。
【００１３】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る鉄道用緩衝装置において、前記外側緩衝ゴムが、互いに独立形成された複数の外側緩衝ゴム単体を車両前後方向に重ね合わせた積層構造とされていると共に、それら複数の外側緩衝ゴム単体の相互間の位置ずれを制限するガイドロッドが設けられているものである。
【００１４】
本態様の鉄道用緩衝装置では、外側緩衝ゴムを積層構造とすることにより製造や取り扱いを容易にすることが出来ると共に、採用する外側緩衝ゴム単体の数や種類を適宜に調節することで外側緩衝ゴムの特性チューニング等を容易に行うことが可能になる。しかも、積層構造とされた外側緩衝ゴムに対して、例えば装着時に予圧縮を加えたり大きな入力荷重が及ぼされたりした場合にも、外側緩衝ゴム単体が積層方向に直交する方向へ大きく膨らんだり座屈状に全体変形したりするという不規則な変形が、ガイドロッドによって防止されて、安定した弾性変形により目的とする衝撃吸収性能が効果的に発揮され得る。
【００１５】
本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る鉄道用緩衝装置において、前記外側緩衝器が、前記内側緩衝器の外周上の複数箇所で互いに並列的に設けられているものである。
【００１６】
本態様の鉄道用緩衝装置では、外側緩衝器において車両前後方向に延びる弾性主軸を、内側緩衝器において車両前後方向に延びる弾性主軸に近づけて、これら両弾性主軸の偏倚量を小さくすることが可能になる。それ故、車両間における連結器からの荷重入力方向に対して緩衝器の弾性主軸を合わせて、内側緩衝ゴムおよび外側緩衝ゴムにおける弾性変形ひいては緩衝作用の更なる安定化と向上を図ることが可能になる。
【００１７】
なお、本態様においてより好適には、互いに同じばね特性を有する外側緩衝器の複数を、内側緩衝器の外周側において周上で等間隔に配することが望ましい。特に好適には、一対の外側緩衝器を、内側緩衝器を挟んだ両側に配置する態様が採用される。これにより、内側緩衝器の弾性主軸と外側緩衝器の弾性主軸を略一致させることが可能になる。
【００１８】
本発明の第四の態様は、前記第一〜三の何れかの態様に係る鉄道用緩衝装置であって、前記外側緩衝器において、前記一対の外側緩衝ゴムに対してそれぞれ車両前後方向の予圧縮を及ぼした状態に保持する予圧縮保持手段が設けられているものである。
【００１９】
本位態様の鉄道用緩衝装置では、外側緩衝器を予圧縮した状態で提供出来ることから、かかる鉄道用緩衝装置を現場において車両に対して簡単な作業で装着することが可能になる。しかも、外側緩衝器に及ぼす予圧縮の大きさも、予圧縮保持手段で予め設定することにより、外側緩衝器において目的とする緩衝性能を一層安定して得ることも可能になる。
【００２０】
本発明の第五の態様は、前記第一〜四の何れかの態様に係る鉄道用緩衝装置において、前記車体における緩衝器の取付部位に設けられる伴板守に対して、前記外側緩衝器が収容状態で組み付けられて装着されるものである。
【００２１】
本態様の鉄道用緩衝装置では、従来から鉄道車両で用いられている伴板守を利用して外側緩衝器を車両に対して巧く装着することが可能になる。より好適には、例えば前記図１３に示された従来構造のダブルアクション型の緩衝装置において、伴板守用間座９を外したスペースを利用して外側緩衝器を配設することで、伴板守７を巧く利用して、伴板守７に対して一部又は全部が収容された状態で外側緩衝器を車体に対して組み付けることも可能になる。
【００２２】
本発明の第六の態様は、前記第一〜五の何れかの態様に係る鉄道用緩衝装置であって、前記緩衝器受け部材において、一対の前記内側緩衝ゴム間に配される該緩衝器受け部材の本体部分に対して前記外側受け部が別部材で着脱可能に設けられているものである。
【００２３】
本態様の鉄道用緩衝装置では、緩衝器受け部材を、内側緩衝器用の本体部分と外側緩衝器用の外側受け部との分割構造とされることにより、内側緩衝器と外側緩衝器を互いに別々に製造したり搬送等して、後から相互に組み合わせることで緩衝器を構成することが可能になる。それ故、目的とする鉄道用緩衝装置の取り扱いや製造の作業等が容易になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に従う構造とされた鉄道用緩衝装置においては、内側緩衝器の外周側に外側緩衝器を配置したことで車両における緩衝器の装着スペースを効率的に活用して緩衝ゴムの全体ボリュームの増大を図ることができる。しかも、荷重の入力に際して、内側緩衝器と外側緩衝器には互いに独立した弾性変形量が許容されることから、内側緩衝器と外側緩衝器の弾性特性を異ならせることで緩衝作用のチューニング自由度を大きく確保することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態としての鉄道用緩衝装置を示す車両装着状態の平面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】図１に示された鉄道用緩衝装置を構成する内側緩衝器単体の平面図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】図３に示された内側緩衝器の予圧縮状態を示す側面説明図。
【図６】図１に示された鉄道用緩衝装置を構成する外側緩衝器単体の平面図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】図６に示された外側緩衝器の予圧縮状態を示す側面図。
【図９】図８における右側面図。
【図１０】本発明の実施例における荷重−たわみ線図
【図１１】本発明の実施例における吸収エネルギー線図
【図１２】従来構造のシングルアクション型の鉄道用緩衝装置を例示する説明図。
【図１３】従来構造のダブルアクション型の鉄道用緩衝装置を例示する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２７】
先ず、図１〜２には、本発明の一実施形態である鉄道用緩衝装置１０が、車両への装着状態で示されている。この鉄道用緩衝装置１０は、相互に連結される鉄道用車両の一方の連結部に装着されることにより、連結器から車体に及ぼされる衝撃力を緩和するものである。
【００２８】
より詳細には、本実施形態の鉄道用緩衝装置１０は、一つの内側緩衝器１２と一対の外側緩衝器１４，１４を含んで構成されており、これら内側緩衝器１２と外側緩衝器１４，１４が緩衝器受け部材１６で相互に連結されている。そして、外側緩衝器１４，１４が車体側に固定的に取り付けられる一方、内側緩衝器１２が連結器側に固定的に取り付けられることにより、鉄道用緩衝装置１０が車両に装着されるようになっている。また、かかる装着状態下、連結器から車体へ伝達される荷重が、内側緩衝器１２から外側緩衝器１４，１４に対して、緩衝器受け部材１６を介して及ぼされるようになっている。なお、以下の説明中、前後方向は、図１において左右方向となる車両前後方向をいう。
【００２９】
内側緩衝器１２は、車両前後方向の中央部分において、緩衝器受け部材１６の本体部分１８を備えている。この本体部分１８は、厚肉で矩形のプレート形状とされており、金属等で形成された剛性部材とされている。そして、プレート形状の本体部分１８は、車両前後方向に直交して広がる状態で配されている。
【００３０】
また、本体部分１８を挟んだ車両前後方向の両側には、それぞれ所定距離を隔てて一対の伴板２０，２０が配設されている。この伴板２０も、本体部分１８と同様に厚肉で矩形のプレート形状を有する剛性部材とされており、本体部分１８と平行に広がる状態で、本体部分１８の厚さ方向の各一方の面に対して対向配置されている。
【００３１】
なお、一対の伴板２０，２０は、何れもその略全面において、緩衝器受け部材１６の本体部分１８に対して対向位置している。即ち、緩衝器受け部材１６の本体部分１８と伴板２０は、図２中の左右方向となる車両高さ方向で略同じ高さ寸法とされていると共に、図２中の上下方向となる車両左右幅方向では、伴板２０よりも本体部分１８の幅寸法が大きくされて、伴板２０から幅方向両側にそれぞれ本体部分１８の幅方向両側部分が突出されている。
【００３２】
そして、緩衝器受け部材１６の本体部分１８の厚さ方向両側には、本体部分１８と前後一対の伴板２０，２０との各対向面間において、前後一対の内側緩衝ゴム２２，２２が組み付けられており、ダブルアクション型の内側緩衝器１２が構成されている。本実施形態では、本体部分１８と前後一対の伴板２０，２０との各対向面間距離が互いに等しくされていると共に、そこに配された前後一対の内側緩衝ゴム２２，２２も互いに同じとされている。
【００３３】
本実施形態の内側緩衝ゴム２２は、車両装着前の内側緩衝器１２を単体で示す図３〜５にも示されているように、各別に製造されて独立形成された複数の内側緩衝ゴム単体２４から構成されている。即ち、複数の内側緩衝ゴム単体２４を、車両前後方向となる本体部分１８と伴板２０との対向方向に重ね合わせた積層構造をもって内側緩衝ゴム２２が構成されている。
【００３４】
かかる内側緩衝ゴム単体２４は、矩形で厚肉の略板形状とされた内側ゴム弾性体２６で構成されている。また、内側ゴム弾性体２６の厚さ方向中間部分には、略矩形の平板形状を有する内側拘束金具２８が固着されており、変形状態の安定化やばね特性の調節などが図られている。即ち、内側拘束金具２８の板厚方向両面に対して内側ゴム弾性体２６が加硫接着で固着されており、内側拘束金具２８の外周部分が、内側ゴム弾性体２６の外周面上に突出せしめられている。
【００３５】
また、内側ゴム弾性体２６は、内側拘束金具２８を挟んだ厚さ方向両側で対称形状とされて表裏のない構造とされている。更に、内側ゴム弾性体２６の厚さ方向の両面には、相互に重ね合わされる内側ゴム弾性体２６，２６の重ね合わせ面間で嵌まり合う４つの凹凸嵌合部３０が設けられている。これら４つの凹凸嵌合部３０は、図４に示されているように、内側ゴム弾性体２６の重ね合わせ面３２における中心点まわりで４等分された各領域に設けられており、略楕円形の台地状突部３４を有している。台地状突部３４の周囲には、予圧縮に際しての台地状突部３４の弾性変形を許容する周溝３６が形成されている。また、一方の対角線上に位置する二つの台地状突部３４，３４の中央には、それぞれ、円柱形の嵌合凸部３８が形成されている一方、他方の対角線上に位置する二つの台地状突部３４，３４の中央には、それぞれ、円形穴の嵌合凹部４０が形成されている。
【００３６】
そして、内側ゴム弾性体２６，２６の重ね合わせ面間では、一方の内側ゴム弾性体２６の嵌合凸部３８，３８が他方の内側ゴム弾性体２６の嵌合凹部４０，４０に対して、それぞれ嵌め込まれている。これにより、相互に重ね合わされた内側ゴム弾性体２６，２６の重ね合わせ面間での位置ずれが防止されている。
【００３７】
なお、上述の説明から明らかなように、内側ゴム弾性体２６は、両面に設けられた各４つの凹凸嵌合部３０を含んで、表裏がなく且つ上下の方向性もない対称構造とされており、複数の内側緩衝ゴム単体２４を重ね合わせて内側緩衝ゴム２２とする作業が容易とされている。
【００３８】
また、内側緩衝ゴム２２の重ね合わせ方向両端部に位置せしめられる内側緩衝ゴム単体２４，２４だけは、内側拘束金具２８の一方の面だけに内側ゴム弾性体２６が固着されており、内側拘束金具２８の他方の面には取付用ピン４２，４２が突設されている。そして、この内側拘束金具２８の他方の面が、緩衝器受け部材１６の本体部分１８または伴板２０の各対向面に対して重ね合わされている。かかる本体部分１８および伴板２０の各対向面には、何れも係合穴４４，４４が形成されており、これら係合穴４４，４４に対して内側拘束金具２８の取付用ピン４２，４２が差し入れられることにより、内側拘束金具２８が本体部分１８や伴板２０に対して位置決めされている。
【００３９】
さらに、上述のようにして緩衝器受け部材１６の本体部分１８と一対の伴板２０，２０との各対向面間にそれぞれ複数の内側ゴム弾性体２６を積層状態で組み付けて一対の内側緩衝ゴム２２，２２を構成してなる内側緩衝器１２は、それを単体で示す図３と車両装着状態を示す図１を比べてわかるように、複数の内側ゴム弾性体２６の積層方向となる前後方向で予圧縮を加えられた状態で車両に装着されるようになっている。
【００４０】
すなわち、図１，２に示されているように、ピン挿通孔４５において車両の連結器に対してピン連結される公知の緩衝器枠４６は、車両前後方向に長い矩形枠体形状とされており、この緩衝器枠４６内に内側緩衝器１２が収容状態で組み付けられている。ここにおいて、緩衝器枠４６の前後方向の内法寸法は、図３に示された装着前の内側緩衝器１２の前後方向長さに比して、所定量だけ小さくされていることで、かかる内側緩衝器１２を緩衝器枠４６内に組み入れることにより、内側緩衝器１２の一対の内側緩衝ゴム２２，２２に対して所定の予荷重が及ぼされて前後方向での予圧縮状態に保持されるようになっている。
【００４１】
一方、外側緩衝器１４は、図１〜２及び図６〜９に示されているように、車両前後方向の中央部分において、内側緩衝器１２の本体部分１８と協働して緩衝器受け部材１６を構成する外側受け部４８を備えている。この外側受け部４８は、矩形のブロック形状とされており、金属等で形成された剛性部材とされている。そして、外側受け部４８は、その両端面が車両前後方向に向くと共に、別の対をなす端面が車両左右方向に向く状態で配置されている。
【００４２】
また、外側受け部４８を挟んだ車両前後方向の両側には、それぞれ所定距離を隔てて一対の端板５０，５０が配設されている。この端板５０も、外側受け部４８と同様に矩形のブロック形状を有する剛性部材とされており、その両端面が車両前後方向に向く状態で、外側受け部４８の厚さ方向の各一方の面に対して対向配置されている。
【００４３】
なお、外側受け部４８は、その略全面において、一対の端板５０，５０に対して対向位置している。即ち、外側受け部４８と端板５０は、図２中の上下方向となる車両左右幅方向で略同じ幅寸法とされていると共に、図２中の左右方向となる車両上下方向では、外側受け部４８よりも端板５０の長さ寸法が大きくされて、外側受け部４８から幅方向両側にそれぞれ端板５０の幅方向両側部分が突出されている。
【００４４】
そして、外側受け部４８の厚さ方向両側には、外側受け部４８と前後一対の端板５０，５０との各対向面間において、前後一対の外側緩衝ゴム５２，５２が組み付けられており、ダブルアクション型の外側緩衝器１４が構成されている。本実施形態では、外側受け部４８と前後一対の端板５０，５０との各対向面間距離が互いに等しくされていると共に、そこに配された前後一対の外側緩衝ゴム５２，５２も互いに同じとされている。
【００４５】
本実施形態の外側緩衝ゴム５２は、車両装着前の外側緩衝器１４を単体で示す図６，７にも示されているように、各別に製造されて独立形成された複数の外側緩衝ゴム単体５４から構成されている。即ち、複数の外側緩衝ゴム単体５４を、車両前後方向となる外側受け部４８と端板５０との対向方向に重ね合わせた積層構造をもって外側緩衝ゴム５２が構成されている。
【００４６】
かかる外側緩衝ゴム単体５４は、矩形で厚肉の略板形状とされた外側ゴム弾性体５６で構成されている。また、外側ゴム弾性体５６の厚さ方向中間部分には、略矩形の平板形状を有する外側拘束金具５８が固着されており、変形状態の安定化やばね特性の調節などが図られている。即ち、外側拘束金具５８の板厚方向両面に対して外側ゴム弾性体５６が加硫接着で固着されており、外側拘束金具５８の外周部分が、外側ゴム弾性体５６の外周面上に突出せしめられている。
【００４７】
また、外側ゴム弾性体５６は、外側拘束金具５８を挟んだ厚さ方向両側で対称形状とされて表裏のない構造とされている。更に、外側ゴム弾性体５６の厚さ方向の両面には、相互に重ね合わされる外側ゴム弾性体５６，５６の重ね合わせ面間で嵌まり合う２つの凹凸嵌合部６０が設けられている。これら２つの凹凸嵌合部６０は、図７に示されているように、外側ゴム弾性体５６の重ね合わせ面６２において車両上下方向となる長手方向の両側の各領域に設けられており、略楕円形の台地状突部６４を有している。
【００４８】
この凹凸嵌合部６０は、内側ゴム弾性体２６の凹凸嵌合部３０と同様に、周囲に周溝６６が形成されていると共に、一方の台地状突部６４の中央に嵌合凸部６８が形成されている一方、他方の台地状突部６４の中央に嵌合凹部７０が形成されている。そして、外側ゴム弾性体５６，５６の重ね合わせ面間では、一方の外側ゴム弾性体５６の嵌合凸部６８が他方の外側ゴム弾性体５６の嵌合凹部７０に嵌め込まれている。
【００４９】
また、外側緩衝ゴム５２の重ね合わせ方向両端部に位置せしめられる外側緩衝ゴム単体５４，５４だけは、外側拘束金具５８の一方の面だけに外側ゴム弾性体５６が固着されており、外側拘束金具５８の他方の面には取付用ピン７２，７２が突設されている。そして、この外側拘束金具５８の他方の面が、外側受け部４８または端板５０の各対向面に対して重ね合わされている。かかる外側受け部４８および端板５０の各対向面には、何れも係合穴７４，７４が形成されており、これら係合穴７４，７４に対して外側拘束金具５８の取付用ピン７２，７２が差し入れられることにより、外側拘束金具５８が外側受け部４８や端板５０に対して位置決めされている。
【００５０】
更にまた、外側緩衝ゴム単体５４を構成する外側拘束金具５８には、短辺部分である長手方向両側の端縁部において、一対の案内用の切欠き７８，７８が形成されている。本実施形態では、両短辺上で切欠き７８，７８の位置が相互に反対側に偏倚して位置せしめられている。
【００５１】
なお、本実施形態では、外側ゴム弾性体５６の両側面に各二つずつで計４つ形成された凹凸嵌合部６０，６０，６０，６０において、嵌合凸部６８が形成された部分の反対側面には嵌合凹部７０が形成されている。また、外側拘束金具５８の両短辺上の切欠き７８，７８が、外側拘束金具５８の短辺方向の中心線を挟んで互いに反対側に同じ距離だけ偏倚して形成されている。これにより、外側緩衝ゴム単体５４は、中心軸回りで周方向に回転させることにより、表裏の区別なく用いることができるようになっている。
【００５２】
さらに、上述のようにして外側受け部４８と一対の端板５０，５０との各対向面間にそれぞれ複数の外側ゴム弾性体５６を積層状態で組み付けて一対の外側緩衝ゴム５２，５２を構成してなる外側緩衝器１４は、それを単体で示す図６と車両装着状態を示す図１を比べてわかるように、複数の外側ゴム弾性体５６の積層方向となる前後方向で予圧縮を加えられた状態で車両に装着されるようになっている。
【００５３】
すなわち、図１及び図８〜９に示されているように、外側緩衝器１４には、車両上下方向の両側部分に一対のガイドロッド８０，８０が配設されている。このガイドロッド８０は、金属等の剛性部材であり、外側ゴム弾性体５６の積層方向と平行にストレートに延びており、両端部が端板５０，５０の各一方に対して締付ボルト８２，８２によって締付固定されている。
【００５４】
そして、かかる一対のガイドロッド８０，８０が、積層された全ての外側拘束金具５８における各一対の切欠き７８，７８に対してそれぞれ嵌め入れられて、外側拘束金具５８への係合状態で配設されている。これにより、端板５０，５０間に掛け渡されて固定されたガイドロッド８０，８０への係合作用に基づいて、各外側緩衝ゴム単体５４が、重ね合わせ方向に対する直交方向への位置ずれを制限されつつ、重ね合わせ方向への変位がガイドロッド８０，８０の長さ方向への案内作用を伴って許容されるようになっている。
【００５５】
また、一対のガイドロッド８０，８０で連結されることで、一対の端板５０，５０間の離隔距離が、図６に示された単体での離隔距離に比して、所定量だけ小さく設定されている。これにより、外側緩衝器１４の一対の外側緩衝ゴム５２，５２に対して所定の予荷重が及ぼされて車両前後方向での予圧縮状態に保持されるようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、一対のガイドロッド８０，８０を含んで予圧縮保持手段が構成されている。なお、外側受け部４８は、車両高さ方向の寸法が端板５０よりも小さくされていることで、外側受部４８の車両高さ方向両側の外方を通って一対のガイドロッド８０，８０が配設されている。
【００５６】
このような構造とされた外側緩衝器１４は、図１〜２に示されているように、内側緩衝器１２の外周側で該内側緩衝器１２を挟んだ両側に位置して並列的に配されている。そして、一対の外側緩衝器１４，１４における外側受け部４８，４８に対して、内側緩衝器１２の本体部分１８が嵌合連結されており、これら本体部分１８と外側受け部４８，４８が車両前後方向で一体構造とされることにより緩衝器受け部材１６が構成されている。
【００５７】
なお、本実施形態では、各外側緩衝器１４の外側受け部４８が内側緩衝器１２の外周に突出していると共に、この外側受け部４８において、内側緩衝器１２への対向面を車両上下方向に延びる嵌合溝８４が形成されている。そして、一対の外側緩衝器１４，１４における各外側受け部４８，４８に設けられた嵌合溝８４，８４に対して、内側緩衝器１２の本体部分１８の車両左右幅方向の両端縁部がそれぞれ嵌合されることにより、本体部分と外側受け部４８，４８が車両前後方向で一体的に変位するようになっている。即ち、本実施形態では、緩衝器受け部材１６の本体部分１８に対して外側受け部４８が別部材として形成されており、緩衝器受け部材１６の本体部分１８と外側受け部４８が着脱可能な構成とされている。
【００５８】
さらに、このようにして相互に組み合わされて一体化された内側緩衝器１２と一対の外側緩衝器１４，１４からなる鉄道用緩衝装置１０は、図１に示されているように、車両の車体８６に固定的に設けられた公知の伴板守８８，８８に対して、一対の外側緩衝器１４，１４が組み付けられる。これにより、内側緩衝器１２が収容状態で組み付けられた連結器側の緩衝器枠４６と、車体８６側に設けられた伴板守８８，８８との間に、内外緩衝器１２，１４，１４からなる本実施形態の鉄道用緩衝装置１０が装着されることとなる。即ち、本実施形態では、内側緩衝器１２の伴板２０が緩衝器枠４６を介して連結器に固定的に取り付けられると共に、外側緩衝器１４，１４が伴板守８８，８８を介して車両の車体８６に固定的に取り付けられる。
【００５９】
特に本実施形態では、例えば図１２に示されているように従来構造のシングルアクション型の緩衝装置において一対の伴板１，１を係止するために用いられていたり、例えば図１３に示されているように従来構造のダブルアクション型の緩衝装置において緩衝器受け部材８を係止するために用いられていた、従来構造の車両における伴板守７，７を、図１に示されているように本実施形態の伴板守８８，８８としてそのまま利用することができる。即ち、本実施形態の外側緩衝器１４は、伴板守８８における係止突片９０，９０の対向面に対して、一対の端板５０，５０が固定的に取り付けられる。これにより、各伴板守８８における係止突片９０，９０の対向面間のスペースを巧く利用して、外側緩衝器１４，１４が、かかるスペースの一部又は全部に収容配置される状態で、外側緩衝器１４を装着することが可能とされている。
【００６０】
なお、本実施形態では、装着状態下で内側緩衝器１２と外側緩衝器１４，１４における各車両前後方向長さが同じになるように予圧縮されているが、それら内側緩衝器１２と外側緩衝器１４，１４の前後方向長さは同じでなくても良い。
【００６１】
このような構造とされた鉄道用緩衝装置１０においては、鉄道の加減速に伴って車両間に及ぼされる衝撃力を含む荷重が、連結器側の緩衝器枠４６と車体８６側の伴板守８８，８８との間で内側緩衝器１２および外側緩衝器１４に対して前後方向に入力される。そして、これら内外の緩衝器１２，１４により衝撃が緩和されて、車両間で荷重が伝達されることとなる。
【００６２】
具体的には、例えば緩衝器枠４６に対して図１中の左方となる車両前方への引張力が入力されると、内外緩衝器１２，１４の緩衝作用に基づき、伴板守８８，８８に対して緩衝器枠４６が図中左側となる車両前方へ相対変位せしめられる。この際、内側緩衝器１２では、緩衝器受け部材１６を挟んで後方側（図１中の右側）の内側緩衝ゴム２２が緩衝器受け部材１６と後方の伴板２０との間で圧縮変形せしめられる一方、緩衝器受け部材１６を挟んで前方側（図１中の左側）の内側緩衝ゴム２２が緩衝器受け部材１６と前方の伴板２０との間で引張変形せしめられる。尤も、内側緩衝ゴム２２には予圧縮が及ぼされていることから、引張変形は予荷重の減少となる。
【００６３】
また、このような内側緩衝器１２の緩衝作用により緩衝器受け部材１６も車体８６に対して前方側（図１中の左側）に変位することから、緩衝器受け部材１６が伴板守８８，８８に対して前方側に相対変位せしめられる。その結果、各外側緩衝器１４では、緩衝器受け部材１６を挟んで前方側（図１中の左側）の外側緩衝ゴム５２が緩衝器受け部材１６と前方の端板５０との間で圧縮変形せしめられる一方、緩衝器受け部材１６を挟んで後方側（図１中の右側）の外側緩衝ゴム５２が緩衝器受け部材１６と後方の端板５０との間で引張変形せしめられる。尤も、外側緩衝ゴム５２には予圧縮が及ぼされていることから、引張変形は予荷重の減少となる。
【００６４】
反対に、緩衝器枠４６に対して図１中の右方となる車両後方への押圧力が入力されると、内外緩衝器１２，１４の緩衝作用に基づき、伴板守８８，８８に対して緩衝器枠４６が図中右側となる車両前方へ相対変位せしめられる。そして、内側緩衝器１２では、緩衝器受け部材１６を挟んで前方側（図１中の左側）の内側緩衝ゴム２２が緩衝器受け部材１６と前方の伴板２０との間で圧縮変形せしめられる一方、緩衝器受け部材１６を挟んで後方側（図１中の右側）の内側緩衝ゴム２２が緩衝器受け部材１６と前方の伴板２０との間で引張変形せしめられる。
【００６５】
また、このような内側緩衝器１２の緩衝作用により緩衝器受け部材１６も車体８６に対して後方側（図１中の右側）に変位することから、緩衝器受け部材１６が伴板守８８，８８に対して後方側に相対変位せしめられる。その結果、各外側緩衝器１４では、緩衝器受け部材１６を挟んで後方側（図１中の右側）の外側緩衝ゴム５２が緩衝器受け部材１６と後方の端板５０との間で圧縮変形せしめられる一方、緩衝器受け部材１６を挟んで前方側（図１中の左側）の外側緩衝ゴム５２が緩衝器受け部材１６と前方の端板５０との間で引張変形せしめられる。
【００６６】
このようにして、鉄道用緩衝装置１０では、車両前後方向の荷重入力に際して、内側緩衝器１２と外側緩衝器１４の間で緩衝器受け部材１６を介して荷重伝達が為され、内側緩衝器１２の一対の内側緩衝ゴム２２，２２と外側緩衝器１４の一対の外側緩衝ゴム５２，５２は、緩衝器受け部材１６を挟んで互いに車両前後方向で反対側に位置するものが圧縮側とされる。これにより、内側緩衝器１２と外側緩衝器１４，１４とは、荷重入力方向で互いに直列的に配されて、各ばね特性に対応した弾性変形量を発現することとなる。
【００６７】
従って、荷重入力に対して内側緩衝器１２による緩衝作用と外側緩衝器１４による緩衝作用とが、相乗的に作用して、単に内外緩衝器１２，１４のばね特性を相加しただけの大きなばね特性が発揮されることなく、内外緩衝器１２，１４の弾性変形量が互いに加えられて大きな弾性変形量が発現されることで、一層優れた緩衝作用が発揮され得る。即ち、内側緩衝器１２における荷重Ｐに対する圧縮変形量がＸ、外側緩衝器１４における荷重Ｐに対する圧縮変形量がＹだとすると、鉄道用緩衝装置１０に荷重Ｐが入力された場合の伴板守８８に対する緩衝器枠４６の変位量はＸ＋Ｙとなるのである。
【００６８】
さらに、配置構造としては並置された内側緩衝器１２と外側緩衝器１４の変形量（荷重入力時の前後方向のストローク量）が互いに相加的に発現されることにより、鉄道用緩衝装置１０の全体での最大変形量（最大ストローク量）を大きく設定することが可能になる。これにより、鉄道用緩衝装置１０の全体での前後方向サイズを小さく維持したままで、荷重入力時における吸収エネルギーを大きく得ることも可能になる。
【００６９】
例えば、図１０に示されているように、本実施形態に従う構造とされた本発明品の鉄道用緩衝装置では、荷重３ｂの入力時の撓みがＸだとすると、図１１に示されているように、吸収エネルギーＷを得ることができるのである。特に、図１０，１１に示されているように、図１２に示されている従来構造のシングルアクション型の緩衝装置や図１３に示されている従来構造のダブルアクション型の緩衝装置に比して、本発明品の緩衝装置は優れた緩衝効果を発揮し得る。
【００７０】
すなわち、図１２に示されている従来構造のシングルアクション型の緩衝装置では、荷重３ｂの入力時において、不緩衝帯があることにより本発明品の撓みＸよりも小さな撓みＸａであっても、図１１に示されているように、本発明品の吸収エネルギーＷよりもやや大きな吸収エネルギーＷａを得ることができる。しかし、かかる従来品は、Ｑ以下の荷重領域において緩衝作用を発揮し得ないことから、本発明品に比して低荷重領域での衝撃吸収性に関して明らかに劣っている。要するに、本発明品は、従来構造のシングルアクション型の緩衝装置に比して、装着スペースの大型化を伴うことなく、不緩衝帯の無い優れた衝撃吸収性能により車両の乗り心地等を改善することができる。
【００７１】
また、図１３に示されている従来構造のダブルアクション型の緩衝装置では、上記した図１２のシングルアクション型の緩衝装置に比して圧縮側のゴムボリュームが半分以下となるから、図１０に示されているように荷重−撓み特性の立ち上がりが大きく、図１１に示されているように、本発明品の吸収エネルギーＷに比して半分より小さい僅かな吸収エネルギーＷｂしか得ることができない。要するに、本発明品は、従来構造のダブルアクション型の緩衝装置に比して、装着スペースの大型化を伴うことなく、極めて優れた衝撃吸収性能により車両の乗り心地等を改善することができるのである。
【００７２】
特に、本実施形態の鉄道用緩衝装置１０では、内側緩衝器１２と外側緩衝器１４，１４において、荷重入力時の前後方向の弾性変形量を互いに独立して設定することができる。即ち、荷重入力時における内側緩衝器１２の緩衝器受け部材１６と一対の伴板２０，２０との相対変位量と、外側緩衝器１４の緩衝器受け部材１６と一対の端板５０，５０との相対変位量とは、互いに制限されたり拘束されることがない。それ故、例えば内側緩衝器１２に比して、外側緩衝器１４のばね特性を小さくすることで、小さな荷重入力に対しては主として外側緩衝器１４を弾性変形させて柔らかいばね特性に基づく緩衝作用を発揮させると共に、大きな荷重入力に対しては主として内側緩衝器１２による硬いばね特性に基づく緩衝作用を利用することも可能となる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、緩衝器受け部材１６の本体部分１８に対して、外側受け部４８が着脱可能とされており、鉄道用緩衝装置１０を構成する部材の効率的な輸送、運搬を行うことができる。また、組付けに際しては、外側受け部４８の嵌合溝８４に緩衝器受け部材１６の本体部分１８の車両左右幅方向の両端縁部を嵌め合わせる構成とされており、例えば車両への装着現場等において簡単に組み付けることができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって何等限定的に解釈されるものでない。例えば、前記実施形態では、外側緩衝器１４を構成する外側緩衝ゴム単体５４の相互間での位置ずれを制限して、重ね合わせ方向に直交する方向への変位や変形を制限するガイドロッド８０が設けられていたが、かかるガイドロッドは必須でない。また、内側緩衝器１２においても、内側緩衝ゴム単体２４の相互間での位置ずれを制限する同様な機構を設けても良い。
【００７５】
さらに、内側緩衝ゴム２２と外側緩衝ゴム５２との重ね合わせ方向のばね特性を相互に異ならせて一方のばね特性を他方に比して小さく設定するような場合等においては、荷重入力時に弾性変形量が大きくなる方の緩衝ゴムにおいて、その弾性変形量を制限するストッパ機構を設けても良い。それにより、荷重−撓み特性が非線形的に立ち上がるばね特性を一層容易に設定することも可能になる。
【００７６】
また、内側緩衝ゴム２２や外側緩衝ゴム５２の具体的構造は限定されるものでなく、それを構成する緩衝ゴム単体の積層数も適宜に変更可能であり、互いに異なるばね特性を有する緩衝ゴム単体を積層させることも可能である。
【００７７】
更にまた、外側緩衝ゴム５２として、前記実施形態では内側緩衝ゴム２２を挟んだ両側に位置して一対設けられていたが、かかる外側緩衝ゴム５２を一つだけ設けたり、或いは３つ以上を互いに並列的に配設することも可能である。
【００７８】
更にまた、前記実施形態では、緩衝器受け部材１６の本体部材１８と外側受け部４８が別部材で着脱可能とされていたが、鋳造やプレス加工または溶接等で一体形成されていてもよく、その場合には、部品点数の増加を抑えることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０：鉄道用緩衝装置、１２：内側緩衝器、１４：外側緩衝器、１６：緩衝器受け部材、１８：本体部分、２０：伴板、２２：内側緩衝ゴム、４８：外側受け部、５０：端板、５２：外側緩衝ゴム、５４：外側緩衝ゴム単体、８０：ガイドロッド、８６：車体、８８：伴板守
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005815436.tif 000008
【図８】
0005815436.tif 000009
【図９】
0005815436.tif 000010
【図１０】
0005815436.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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