(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両側に設けられている支持部と、他の車両に連結される連結器と、該連結器を前記支持部に対して少なくとも水平方向と鉛直方向とに揺動自在に接続している揺動機構と、非連結状態の前記連結器を弾性的に水平に保持する胴受機構とからなる連結装置であって、
前記胴受機構は、前記車両に固定されている取付部材に水平面内で回転可能に設けられている回転継手と、所定の押圧力を有する一対のダンパとから構成され、
前記一対のダンパは、それぞれの一方の端部が前記回転継手に形成されている一対の接続端部に接続され、そして他方の端部が前記連結器の下部に接続され、
前記回転継手は、前記一対の接続端部が軸方向に対して左右対称に位置する基準回転位置を採るときは所定の臨界モーメントが作用するまで回転が抑制され、前記基準回転位置から所定の範囲の回転角度を採るときは前記基準回転位置に戻ろうとする復元モーメントが作用し、前記所定の範囲を超える回転角度を採るときは前記復元モーメントの作用が停止するようになっていることを特徴とする鉄道車両用連結装置。
【請求項２】
請求項１に記載の連結装置において、前記連結器は、その後端部に第１の緩衝器が設けられ、該第１の緩衝器の後端部が前記揺動機構によって前記支持部に接続されていると共に、前記第１の緩衝器の下部に前記一対のダンパの他方の端部が接続されており、
前記車両には第２の緩衝器が固定され、前記支持部は該第２の緩衝器の構成部材であることを特徴とする鉄道車両用連結装置。
【請求項３】
請求項２に記載の連結装置において、前記第１、２の緩衝器は、いずれか一方が弾性変形により衝撃を吸収する弾性変形緩衝器からなり、他方が塑性変形により衝撃を吸収する塑性変形緩衝器からなることを特徴とする鉄道車両用連結装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の連結装置において、前記取付部材には垂直方向に所定の高さの円柱部が形成され、前記回転継手には該円柱部の外径よりわずかに大きい内径の嵌合穴が形成され、前記円柱部に前記嵌合穴が嵌合されるようにして前記回転継手が前記支持部に設けられており、
前記円柱部には内部にローラ収納穴が形成され、該ローラ収納穴内にバネとローラとが格納されて、前記ローラが前記バネにより前記円柱部の側面から外方に突き出るように付勢されており、
前記嵌合穴の内周面には、所定の位置に窪みが形成され、
前記ローラが前記窪みに当接した状態のとき、前記回転継手が前記基準回転位置を採るようになっていることを特徴とする鉄道車両用連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結器と緩衝器とからなる連結装置に関するもので、さらに詳しくは車両側に設けられている支持部と、他の車両に連結される連結器と、該連結器を支持部に対して少なくとも水平方向と鉛直方向とに揺動自在に接続している揺動機構と、非連結状態の連結器を弾性的に水平に保持する胴受機構とからなる連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、一般に複数台の車両が連結器で連結されて運行されているが、連結時には車両間に衝撃が生じる。また、複数台の車両が編成されて走行するときは、編成された複数台の車両は１個の剛体ではなく、多少の遊びのある連結器で接続された一種の伸縮体と見なすことができ、車両間には発停時、加減速時等において衝撃が生じる。このような衝撃は車両に悪影響を与えるばかりでなく、乗り心地を悪くする。そこで、このような衝撃を吸収するために連結器には緩衝器が設けられている。
【０００３】
連結器と緩衝器とからなる連結装置５０は、従来周知であるので詳しくは説明しないが、図６の平面図に示されているように、前後方向に対して平行な緩衝器枠５１を備えている。そして、この枠内において仕切枠５２の前方には第１の伴板５３が、仕切枠５２の後方には第２の伴板５４がそれぞれ設けられている。第１の伴板５３と仕切枠５２との間には、第１のゴム緩衝器５５が、仕切枠５２と第２の伴板５４との間には第２のゴム緩衝器５６が、車体に固定されている前後の伴板守により荷重状態で、それぞれ設けられている。このように構成されている緩衝器の前方に、横ピン５７ｈと縦ピン５７ｖとからなる揺動機構５７を介して連結器５８が接続されている。
【０００４】
連結器５８が他の車両に連結されていないとき、すなわち非連結状態のときは、連結器５８は上記のように横ピン５７ｈにより上下方向に揺動自在に取り付けられているので重力により前方が下がる。そこで、連結器５８を支える胴受装置５９が車体側に設けられている。連結器５８は胴受装置５９により支持されてはいるが、水平方向には縦ピン５７ｖにより首振自在であり、連結器５８が車体の幅方向の中心線上で停止しているとは限らない。そこで、車両を連結するときは、人手により連結器５８を幅方向の中心に位置合わせし、そして車体を近づける方向に移動させて連結している。しかしながら、車体間に作業員が入り位置合わせ作業をするので、車体間に挟まれる危険がある。また、連結装置５０の脱着は、連結器５８、第１、２のゴム緩衝器５５、５６および胴受装置５９を一体的に行う場合はそれ相応の設備を必要とする。また、これらの部材を個々に脱着する場合は作業に多大の労力と時間を要する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４５４２号公報
【０００６】
上記のような問題を解決した連結装置が特許文献１により提案されている。特許文献１は本出願人の出願に係る特許文献であるが、特許文献１により提案されている連結装置６０は、図７の正面図に示されているように、連結器６１、塑性変形緩衝器６２、紙面に平行方向および垂直方向に揺動する揺動機構６３および弾性変形緩衝器６４、６５等から構成されている。そして、弾性変形緩衝器６４、６５の枠部材６６が図示されない車体に取り付けられている。したがって、連結器６１に作用する正負の衝撃は、塑性変形緩衝器６２および揺動機構６３を介して弾性変形緩衝器６４、６５に伝わり、この弾性変形緩衝器６４、６５により緩衝されて車体に伝わる。これにより、連結時あるいは走行時の衝撃は緩衝され、乗客の不快感は緩和される。また、衝突のような大きな衝撃に対しては、塑性変形緩衝器６２の構成要素の一部が塑性変形して衝撃が吸収される。
【０００７】
ところで、弾性変形緩衝器６４、６５の枠部材６６は車体に取り付けられているが、すなわち車体に固定されているが、揺動機構６３より前方の塑性変形緩衝器６２と連結器６１は、揺動機構６３により上下方向に揺動自在で、重力により垂れる。また、水平方向にも揺動自在で連結器６１が幅方向の中心線上に常に位置するとは限らない。そこで、塑性変形緩衝器６２と連結器６１を支持し、そして中心線上を指向するように胴受・復芯装置７０が設けられている。胴受・復芯装置７０は、所定間隔に配置されている一対の弾性装置７１（７１）からなり、これらの弾性装置７１（７１）の一方は枠部材６６に、そして他方は塑性変形緩衝器６２の胴部にピンにより回動自在に取り付けられている。胴受・復芯装置７０は、抜き差し自在にバネ付勢された弾性装置７１（７１）からなっているので、弾性変形緩衝器６４、６５の緩衝動作には追従し、そして平行に配置されている一対の弾性装置７１（７１）の復元力により、連結器６１は常に中心線上を指向するようになっている。
【０００８】
特許文献１により、図８の（ア）、（イ）に示されている連結装置８０も提案されている。この連結装置８０は、連結器８１、塑性変形緩衝器８２、弾性変形緩衝器８３、８４、揺動機構８５等から構成されている。揺動機構８５に結合されている取付部材８６が、図示されない車体に取り付けられるようになっている。この連結装置８０には、胴受装置９０と、復芯装置９５も設けられている。胴受装置９０は基端部が揺動機構８５の縦ピン８７に結合され、先端部が弾性変形緩衝器８３の外側まで延びているＵ字型のアーム９１から構成されている。弾性変形緩衝器８３の下面には、図８の（ア）には正確には現れていないが、支持梁９２が取り付けられている。この支持梁９２の両端部がアーム９１、９１の先端部で吊り下げられている。これにより、弾性変形緩衝器８３、８４および連結器８１の下方への垂れ下がりが防止されている。図８の（イ）に拡大して示されているように、取付部材８６からは一対のブラケット８８、８８が、揺動機構８５の方へ延びている。復芯装置９５は、これらのブラケット８８、８８に取り付けられている一対の押部材９７、９７からなっている。これらの押部材９７、９７は、弾性変形緩衝器８３、８４の後方枠体に固定されている中心部材９６を両側面からバネの復元力により押圧するようになっている。中心部材９６の基端部は、縦ピン８７により回動自在に取り付けられ、中心部材９６は縦ピン８７の位置から所定距離だけ離れた位置において一対の押部材９７、９７により同等の復元力で押されているので、中心部材９６したがって中心部材９６に機械的に連なっている連結器８１は、中心位置を採ることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、特許文献１により提案されている連結装置６０、８０にも復芯装置７０、９５が設けられているので、連結器６１、８１は常に幅方向の中心線上に位置し、車両同士が直線状に配置されている状態では、換言すると直線のレール上では人手に頼ることなく安全に連結作業を行うことができるという利点を有する。また、連結装置と胴受および復芯装置は一体化されているので、車体への脱着は容易であるという利点も認められる。しかしながら、連結器６１、８１は復芯装置７０、９５により常に中心位置を採るので、レールの曲がりの大きい箇所で連結するときは、連結器６１、８１の頭部をレールが曲がっている角度に強制的に振った状態で連結する必要がある。このような状態にするには復芯しようとする力に抗して連結器６１、８１を押さえる必要があるが、そうすると作業員が連結器間に、あるいは車体間に挟まれる危険がある。また、特許文献１により提案されている連結装置６０、８０においては、胴受および復芯装置が比較的大きく連結装置全体が大型化しコスト高にもなっている。
したがって、本発明は、直線状のレール上では勿論のこと、曲がったレール上においても、作業員によって連結器が支えられる必要がなく安全に連結することができる連結装置を提供することを目的としている。また、構造がコンパクトで安価な連結装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、車両側に設けられている支持部に対して、揺動機構によって揺動自在に支持されている連結器を、所定の胴受機構によって支持する。胴受機構は車両に固定されている取付部材に水平面内で回転可能に設けられている回転継手と、所定の押圧力を有する一対のダンパとから構成する。回転継手には一対の接続端部を形成し、この左右の接続端部のそれぞれに、一対のダンパの一方の端部を接続する。そして一対のダンパの他方の端部を連結器の下部に接続する。また回転継手は、基準回転位置と他の回転位置を採ることができるように構成し、基準回転位置を採るときは所定の臨界モーメントが作用するまで回転が抑制されるようにし、基準回転位置から所定の範囲の回転角度を採るときは基準回転位置に戻ろうとする復元モーメントが作用するようにする。そして所定の範囲を超える回転角度を採るときは復元モーメントの作用は停止するように構成する。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、車両側に設けられている支持部と、他の車両に連結される連結器と、該連結器を前記支持部に対して少なくとも水平方向と鉛直方向とに揺動自在に接続している揺動機構と、非連結状態の前記連結器を弾性的に水平に保持する胴受機構とからなる連結装置であって、前記胴受機構は、前記車両に固定されている取付部材に水平面内で回転可能に設けられている回転継手と、所定の押圧力を有する一対のダンパとから構成され、前記一対のダンパは、それぞれの一方の端部が前記回転継手に形成されている一対の接続端部に接続され、そして他方の端部が前記連結器の下部に接続され、前記回転継手は、前記一対の接続端部が軸方向に対して左右対称に位置する基準回転位置を採るときは所定の臨界モーメントが作用するまで回転が抑制され、前記基準回転位置から所定の範囲の回転角度を採るときは前記基準回転位置に戻ろうとする復元モーメントが作用し、前記所定の範囲を超える回転角度を採るときは前記復元モーメントの作用が停止するようになっていることを特徴とする鉄道車両用連結装置として構成される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の連結装置において、前記連結器は、その後端部に第１の緩衝器が設けられ、該第１の緩衝器の後端部が前記揺動機構によって前記支持部に接続されていると共に、前記第１の緩衝器の下部に前記一対のダンパの他方の端部が接続されており、前記車両には第２の緩衝器が固定され、前記支持部は該第２の緩衝器の構成部材であることを特徴とする鉄道車両用連結装置として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の連結装置において、前記第１、２の緩衝器は、いずれか一方が弾性変形により衝撃を吸収する弾性変形緩衝器からなり、他方が塑性変形により衝撃を吸収する塑性変形緩衝器からなることを特徴とする鉄道車両用連結装置として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の連結装置において、前記取付部材には垂直方向に所定の高さの円柱部が形成され、前記回転継手には該円柱部の外径よりわずかに大きい内径の嵌合穴が形成され、前記円柱部に前記嵌合穴が嵌合されるようにして前記回転継手が前記支持部に設けられており、前記円柱部には内部にローラ収納穴が形成され、該ローラ収納穴内にバネとローラとが格納されて、前記ローラが前記バネにより前記円柱部の側面から外方に突き出るように付勢されており、前記嵌合穴の内周面には、所定の位置に窪みが形成され、前記ローラが前記窪みに当接した状態のとき、前記回転継手が前記基準回転位置を採るようになっていることを特徴とする鉄道車両用連結装置として構成される。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によると、車両側に設けられている支持部と、他の車両に連結される連結器と、該連結器を支持部に対して少なくとも水平方向と鉛直方向とに揺動自在に接続している揺動機構と、非連結状態の連結器を弾性的に水平に保持する胴受機構とからなる連結装置として構成され、胴受機構は、車両に固定されている取付部材に水平面内で回転可能に設けられている回転継手と、所定の押圧力を有する一対のダンパとから構成されている。そして一対のダンパは、それぞれの一方の端部が回転継手に形成されている一対の接続端部に接続され、そして他方の端部が連結器の下部に接続されている。従って非連結状態の時、連結器が下方向に重力の作用を受けても、下方において一対のダンパが所定の押圧力で突っ張るので、連結器は水平に保持されることになる。また連結器が左右に首振りして回転継手に対して左右いずれかの方向にずれても連結器は復芯することになる。復芯について詳しく説明すると次のようになる。まず連結器はダンパによって左右から均等に押されるので回転継手に対して均等な位置を採る。ところで本発明によると、回転継手は、一対の接続端部が軸方向に対して左右対称に位置する基準回転位置を採るときは所定の臨界モーメントが作用するまで回転が抑制され、基準回転位置から所定の範囲の回転角度を採るときは基準回転位置に戻ろうとする復元モーメントが作用する。つまり回転継手は基準回転位置に留まろうとし、回転角度が小さいときには基準回転位置に戻る。そうすると、前記したように連結器は回転継手に対して均等な位置を採るので、必然的に連結器は軸方向を指向する。すなわち復芯することになる。このように連結器が復芯するので、直線状に敷設されているレール上において、人手に頼ることなく車両を連結することができる。また、回転継手は所定の範囲を超える回転角度を採るときは復元モーメントの作用は停止するように構成されているので、連結器を左右いずれかの方向にある程度振ると、その状態で停止させることができる。このように左右に振った状態で連結器を停止させることができるので、連結器をレールの曲がりに合わせて保持する必要がなく、曲がったレール上でも人手に頼ることなく車両を連結することができる。以上のように、本発明によると、レールの敷設状態に関係なく、連結作業が終わるまで連結器の先端部を人手により保持する必要がないので、安全に連結できるという効果が得られる。そして、本発明によると、胴受機構は回転継手と一対のダンパとからなるのでシンプルかつコンパクトであり、連結装置を安価に提供することができる。
【００１４】
他の発明によると、連結器は、その後端部に第１の緩衝器が設けられ、該第１の緩衝器の後端部が揺動機構によって支持部に接続されていると共に、第１の緩衝器の下部に前記一対のダンパの他方の端部が接続されており、車両には第２の緩衝器が固定され、支持部は該第２の緩衝器の構成部材であるので、第１、２の緩衝器を備えている。これらの緩衝器によって他の車両から受ける衝撃を吸収することができ快適な乗り心地と安全性が得られる。さらに他の発明によると第１、２の緩衝器は、いずれか一方が弾性変形により衝撃を吸収する弾性変形緩衝器からなり、他方が塑性変形により衝撃を吸収する塑性変形緩衝器からなるので、通常の走行時に発生する衝撃は弾性変形緩衝器によって滑らかに吸収して優れた乗り心地が得られることになり、追突等において発生する巨大な衝撃は塑性変形緩衝器によって吸収されて高い安全性が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る連結装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る連結装置の要部を示す図で、その（ア）は要部の正面断面図、その（イ）は胴受機構の平面断面図、その（ウ）は回転継手の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る連結装置を構成しているダンパを示す図で、その（ア）（イ）はダンパの平面断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る連結装置の作用を説明する、連結装置の要部の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る連結装置の作用を説明する図で、その（ア）（イ）はそれぞれ胴受機構の平面断面図である。
【図６】従来の、一般的な連結装置の要部を示す平面図である。
【図７】特許文献１に記載の、連結器の要部を一部断面にして示す正面図である。
【図８】特許文献１に記載の、他の連結器を示す図で、その（ア）はその要部を一部断面にして示す平面図、その（イ）は復芯装置の近傍を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る連結装置１は、概略的には、図１に示されているように、左方から右方に向かって順に示されている密着型の連結器２、この連結器２に固定的に設けられていて弾性的に変形して緩衝する弾性変形緩衝器３、車両Ｔ側に設けられている支持部４に対して連結器２と弾性変形緩衝器３とを上下方向および左右方向に揺動自在に接続している揺動機構６、衝突時等に塑性変形して大きな衝撃を吸収する塑性変形緩衝器７、連結器２と弾性変形緩衝器３とを支持していると共にこれらを軸心方向に戻す胴受機構９等からなっている。本実施の形態によると、連結器２は、２つ割り構造の締付金具１０により弾性変形緩衝器３の連結軸１１に取付け取外し自在に接続されている。したがって、密着型の連結器に代えて半永久型の連結器を選択して取り付けることもできる。
【００１７】
図２の（ア）には、連結装置１のうち連結器２を除いた要部が断面で示されている。弾性変形緩衝器３は円筒状のケーシング１２からなる。ケーシング１２の、図において左方の開放端部には蓋体１３が図示されない取付けボルトにより取り外し自在に取り付けられ、右方すなわち後方は所定肉厚の底部１４となっている。この底部１４から連結器尾端部１５が一体的に後方へ延びている。連結器尾端部１５は、後述するように、揺動機構６の一部を構成している。ケーシング１２内にはピストン１７が設けられている。ピストン１７は、連結器２の方から蓋体１３の透孔を通って延びている連結軸１１の後端部に取り付けられている。ケーシング１２内の、ピストン１７と底部１４との間には従来周知の形態をした第１のゴム緩衝器１８が、ピストン１７と蓋体１３との間には第２のゴム緩衝器１９がそれぞれ設けられている。したがって、連結軸１１に正の加速度すなわち図２の（ア）において右方向の衝撃力が加わると第１のゴム緩衝器１８が圧縮され、逆方向の負の衝撃力が加わると第２のゴム緩衝器１９が圧縮される。圧縮されることにより緩衝された衝撃力は、ケーシング１２の底部１４から連結器尾端部１５に伝達されることになる。上記の連結軸１１、円筒状のケーシング１２、第１、２のゴム緩衝器１８、１９等が弾性変形緩衝器３を構成している。
【００１８】
塑性変形緩衝器７は、大きな衝撃により変形する筒状変形部材２０と、この筒状変形部材２０内に設けられ、前記筒状変形部材２０に作用する支持金２２とからなっている。筒状変形部材２０は、図２の（ア）において左方の大径部２３と、この大径部２３の後端部からテーパ状に縮径している縮径部２４と、縮径部２４の後端部から平行に延びている小径部２５とからなっている。縮径部２４は、他の部分より変形しやすいように薄肉になっている。また、小径部２５も後端部より薄肉になっている。支持金２２は、その後端部２６が略円柱状に形成されて筒状変形部材２０の大径部２３に嵌められており、先端部が上下の二股に分岐して支持部４、４が形成されている。筒状変形部材２０には、車体取付板ＳＴが固着されており、この車体取付板ＳＴによって連結装置１が車両Ｔに固定されている。すなわち支持部４、４は、筒状変形部材２０、車体取付板ＳＴを介して車両Ｔに設けられている。連結器２と弾性変形緩衝器３とは、この支持部４、４に揺動機構６を介して揺動自在に接続されている。通常の使用状態においては支持部４、４は車両Ｔに対して位置が変化しないが、衝突等により大きな衝撃力を受けると支持金２２はその後端部が筒状変形部材２０を塑性変形させながら縮径部２４と小径部２５とに進入することになるので、このとき支持部４、４も車両に対して相対的にスライドすることになる。
【００１９】
揺動機構６は、弾性変形緩衝器３の連結器尾端部１５、支持金２２の先端の二股状の支持部４、４、球面座２９、球面滑り軸受３０、支持部４、４に軸受けされている縦ピン３１等から構成されている。連結器尾端部１５の後端部分は、図２の（ア）に示されているように、二股状の支持部４、４間に位置している。連結器尾端部１５の上下の外側面と、二股状の支持部４、４の内側面との間には所定の隙間が開けられている。これにより、連結器２は上下方向に所定範囲内で揺動できる。球面座２９を受けている球面滑り軸受３０は、連結器尾端部１５の方に設けられている。縦ピン３１は、前記球面座２９に明けられている挿通孔に多少の遊びをもって挿通されている。これにより、連結器２は支持部４、４に対して図２の（ア）において紙面に垂直方向にも紙面に平行方向にも、すなわち水平方向にも上下方向にも揺動自在になっている。また、縦ピン３１は球面座２９の挿通孔に多少の遊びをもって挿通されているので、連結器尾端部１５は上下方向に移動可能である。以上により、揺動機構６が構成されている。
【００２０】
本実施の形態に係る胴受機構９について説明する。胴受機構９は、図２の（ア）に側面断面図が、図２の（イ）に上面断面図が示されているように、回転継手３３と、所定の押圧力を備えた一対のダンパ３４、３４とから構成され、連結装置１の下部に設けられている。車体取付板ＳＴには所定のブラケットＢが形成され、このブラケットＢが回転継手３３が取り付けられる取付部材になっている。すなわちブラケットＢには垂直方向の大径の軸部すなわち円柱部３５が固着されており、回転継手３３には、この円柱部３５よりわずかに径が大きい嵌合穴３６が開けられている。そして円柱部３５にこの嵌合穴３６が嵌合するようにして回転継手３３が水平面内で回転可能に設けられている。回転継手３３には、左右対称に一対の接続端部３７、３７が設けられている。これらの接続端部３７、３７には、後で詳しく説明するダンパ３４、３４のそれぞれの基端部がピンによって緩やかに軸支されている。従ってダンパ３４、３４はピンを中心にして水平面に自由に回転できると共に、上下方向にも所定範囲で首振り可能になっている。ダンパ３４、３４は、所定の間隔をおいて平行になるように、それぞれの先端部が弾性変形緩衝器３のケーシング１２の下部の支持板３８に接続されている。ダンパ３４、３４は、連結装置１の軸方向に対して左右対称に配置されており、これによって連結器２は左右のダンパ３４、３４から均等に力を受けることになる。
【００２１】
支持部４の下部の円柱部３５には、円柱の側面から中心に向かう所定の深さで有底の穴、すなわちローラ収納穴３９が明けられている。このローラ収納穴３９は上面から見ると連結装置１の軸線に一致している。ローラ収納穴３９には皿バネ４０、４０、…とローラ４１とが収納され、ローラ４１は皿バネ４０、４０、…によって円柱の側面から外方に突き出すように付勢されている。回転継手３３の嵌合穴３６には、図２の（ウ）に示されているように、窪み４２が形成されており、この窪み４２は接続端部３７、３７から等距離に位置している。従ってローラ４１が窪み４２に当接しているとき、回転継手３３は基準回転位置に位置することになる。すなわち接続端部３７、３７は連結装置１の軸に対して左右対称に配置されることになる。基準回転位置においては、ローラ４１が窪み４２に所定の力で当接するので回転継手３３は回転が規制される。臨界モーメントを超える所定の大きさの回転力が回転継手３３に作用するとローラ４１が窪み４２から押し出されて回転継手３３は回転する。しかしながら回転継手３３の回転角度が基準回転位置の近傍のときは、完全にローラ４１が窪み４２から押し出されないので、ローラ４１は窪み４２に当接しようとする。これによって回転継手３３には基準回転位置に戻そうとするモーメントすなわち復元モーメントが作用する。所定の回転角度以上に回転継手が回転するとローラ４１は完全に窪み４２から押し出されるので復元モーメントは作用せず、回転継手３３はその回転位置で安定的に停止させることができる。
【００２２】
本実施の形態に係るダンパ３４は、図３の（ア）に示されているように、大径のケーシング４３と、このケーシング４３の内壁に沿ってスライドするシリンダ４４と、ケーシング４３に設けられているピストンロッド４５と、シリンダ４４内に充填されているエラストマ等の圧縮性流体もしくは弾性流体からなる充填材４６とから構成されている。ピストンロッド４５のロッド部４７はケーシング４３に固着され、ピストン部４８はシリンダ４４のボア内で所定の隙間を空けるように設けられている。従ってダンパ３４が圧縮されて、シリンダ４４がケーシング４３内に進入すると、図３の（イ）に示されているように、シリンダ４４のボア内において相対的にピストン部４８が左方に移動して充填材４６がピストン部４８とボアの隙間から右方に流動することになる。このときロッド部４７も符号４９で示されている長さだけボア内に進入するが、これによって充填材４６の体積が減少する。すなわち充填材４６は圧縮される。そうすると充填材４６の圧縮力によってシリンダ４４には元の位置に戻ろうとする。このようにしてダンパ３４に押圧力が発生する。なお、充填材４６は初期状態で所定の圧力になるように充填されており、これによって所定の初期押圧力が発生するように調整されている。
【００２３】
上記実施の形態の作用について説明する。車両Ｔの連結器２と他の車両の連結器を連結している連結状態において、連結器２に作用する衝撃、走行時の加減速による正負の衝撃等は弾性変形緩衝器３に伝達し、この弾性変形緩衝器３により緩衝されて支持部４、４から車体Ｔに伝達する。これにより連結時、走行時等に生じる衝撃は吸収され、乗客の不快感は緩和される。また、衝突のような大きな衝撃に対しては、支持金２２が塑性変形緩衝器７の筒状変形部材２０内に入り込む。これにより筒状変形部材２０は塑性変形し、そのエネルギにより衝撃が吸収され、事故時等のダメージが低減される。
【００２４】
連結器２を他の車両の連結器から切り離して非連結状態にする。このとき、図４に示されているように、連結器２と弾性変形緩衝器３は重力の作用により下向きに力を受けて落下しようとする。そうすると胴受機構９のダンパ３４、３４も下方向に振れるが、ダンパ３４、３４の基端部は回転継手３３の接続端部３７、３７に軸支されて移動が規制されている。そうするとダンパ３４、３４が圧縮されて、押圧力が大きくなる。大きくなった押圧力によって連結器２と弾性変形緩衝器３は上方向に押し戻される。実際には前記したように所定の初期押圧力がダンパ３４、３４に付加されている。従って非連結状態において、連結器２と弾性変形緩衝器３は落下することなく水平状態で維持されることになる。
【００２５】
非連結状態において、連結器２が水平方向すなわち左右に首振りしたときの作用を説明する。図５の（ア）に示されているように、回転継手３３が基準回転位置にあるとき、連結器２と弾性変形緩衝器３が左右に首振りすると、弾性変形緩衝器３に固定されている支持板３８は回転するが、回転継手３３の接続端部３７、３７は位置が変化しないので、一方のダンパ３４と他方のダンパ３４の圧縮量が異なることになる。図５の（ア）においては図の下方のダンパ３４の方が上方のダンパ３４よりも圧縮量が大きい。そうすると下方のダンパ３４からより大きな押圧力を受けることになり、連結器２と弾性変形緩衝器３は軸方向に向かうように押し戻される。すなわち連結器２は復芯する。レールが直線状になっている場所では、連結器２は軸方向に整合するので人手を介することなく他の車両の連結器と連結することができる。
【００２６】
連結器２に大きな横方向の力を作用させると、回転継手３３に臨界モーメントを超えるモーメントが作用して、図５の（イ）に示されているように、ローラ４１が後退して回転継手３３が回転する。回転角度が小さい場合には、前記したように回転継手３３に復元モーメントが作用して基準回転位置に戻ってしまうが、回転角度が所定の範囲を超えると、回転継手３３は安定的に停止する。連結器２は、ダンパ３４、３４から押圧力を受けるので、回転継ぎ手３３の接続端部３７、３７に対して均等な位置に配置する。つまり回転継手３３の回転角度を調整すると連結器２は車両Ｔに対して所望の角度で安定的に停止させることができる。レールが所定の角度で曲がっている場所においても、連結器２を人手で支持することなく所望の角度で停止させることができるので、安全に他の車両と連結することができる。
【００２７】
本発明は上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、緩衝器３、７について変形が可能である。本実施の形態においては、弾性変形緩衝器３は連結器２に固定され、塑性変形緩衝器７は支持部４側に設けられているが、連結器２に塑性変形緩衝器を固定するようにし、支持部４に弾性変形緩衝器を設けるようにしてもよい。さらには弾性変形緩衝器３または塑性変形緩衝器７のいずれか一方の緩衝器だけを設けるようにしてもよいし、両方の緩衝器３、７を省略して緩衝器のない連結装置として構成することもできる。この場合、胴受機構９のダンパ３４、３４の一方の端部は連結器２の所定の部材に接続するようにする。また、ダンパ３４についても変形が可能である。本実施の形態においてはダンパ３４内にエラストマ等の充填材が充填され、これが圧縮されて押圧力が発生するようになっているが、ダンパ内にバネ等の弾性部材を設けるようにしてもダンパが圧縮されると圧縮量に応じて押圧力が発生することになる。
【符号の説明】
【００２８】
１    連結装置                  ２    連結器
３    弾性変形緩衝器            ４    支持部
６    揺動機構                  ７    塑性変形緩衝器
９    胴受機構                １２    ケーシング
１５    連結器尾端部            １７    ピストン
１８    第１のゴム緩衝器        １９    第２のゴム緩衝器
２０    筒状変形部材            ２２    支持金
２９    球面座                  ３０    球面滑り軸受
３１    縦ピン                  ３３    回転継手
３４    ダンパ                  ３５    円柱部
３６    嵌合穴                  ３７    接続端部
３８    支持板                  ３９    ローラ収納穴
４０    皿バネ                  ４１    ローラ
４２    窪み                    ４３    ケーシング
４４    シリンダ                ４５    ピストンロッド
４６    充填材                  ４７    ロッド部
４８    ピストン部
Ｔ    車両                    ＳＴ    車体取付板
【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】
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【図８】
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