JPS582094B2 - 鉄道車両シル−関節連結部材連結部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は複数の鉄道車両を半永久的連結ユニットとして
連結する関節装置、特に鉄道車両の車体端梁、即ちシル
（ｓｉｌｌ）と関節装置の連結部材との連結部に関連す
る。

従来技術の説明 鉄道車両を連結するのに使用される標準ＡＡＲ（米国鉄
道協会）型連結器は周知である。

この型式の連結器は、各車両を列車として連結したり、
又遠隔地における荷積み又は荷おろしのため容易に分離
できるように設計されている。

現在、Ｅ型とＦ型の連結器が常用されている。

最近の鉄道産業では数車両を半永久的連結ユニットとし
て連結することが有利であるとされている。

例えば、特に背負い式、即ちピギイバツク（ｐｉｇｇｙ
ｂａｃｋ）式鉄道車両はユニットとして連結している。

この連結装置に使用される関節装置は、一つの車体のシ
ルに連結されたおす部材と、隣接車体のシルに連結され
ためす部材とを含み、この両部材が連結される。

この関節装置は又単一の台車で支持される。

関節装置は例えば、米国特許第３．２１６．３７０号、
第３．３９６．６７３号、第３．６４６．６０４号、及
び第３．７１６．１４６号明細書に記載されている。

関節装置の最も新しい改良型は米国特許出願第４７．２
７２号明細書に記載されている。

これらの全ての特許発明の関節装置に対する改良点は、
おす、めす両部材の改良連結構成に対する改良である。

しかしこれら両部材と車体シルとの連結を改良しようと
する試みは行われていない。

従来公知の関節部材−車体シル連結は故障を起こし易い
ものであった。

本発明の要約 複数の鉄道車両を半永久的連結ユニットとして連結する
本発明の関節装置は、おす及びめす連結部材を含んでい
る。

これらの２部材はピンで選択的に連結される。

又各部材の内端部はシルに連結され、シルは各鉄道車両
の車体端部から連結のため外側に伸び出している。

シルの形状は種々の変型が可能であるが、何れの場合で
も各連結部材の内端部が挿入される開放端部を有する。

連結部材の内端部の頂壁及び両側壁に段状部を設けるこ
とによって停止部を形成し、連結部材の内端部は正確に
シル内に位置決めされる。

各連結部材の側壁の外面は、シルの側面部材の内面に密
着して嵌合する。

連結部材の両側壁の端面は上方に向って外側に傾斜して
いるので、この内端の頂壁は対応底壁よりも短い。

シルは又、通常開放底部を有するため、連結部材の頂壁
端面、及び両側壁の傾斜端面は、一連の内部溶接部によ
ってシル部材の隣接内面に良好に連結される。

シルと連結部材内端部との連結は、連結部材の底壁下方
、かつシルの両側面部材間に配置されるプレートによっ
て更に強化される。

連結部材の底壁端面は上記のプレートに溶接され、又こ
のプレートの側面はシルの側面部材に溶接される。

更に、シルの外縁は一連の外部溶接部によって連結部材
の頂壁及び側壁の停止部に連結される。

本発明の鉄道車両シル−関節部材による連結は、従来公
知の連結装置よりも優れた幾つかの利点を有する。

連結部材を構成する壁の各端面とシル及びプレートの内
壁間との間の上記の内部溶接部は矩形で一つの傾斜面を
限定し、この傾斜面は関節装置上方の一点でこの関節装
置の垂直軸線と交差する。

この傾斜面は又シルと関節装置の縦軸と鋭角で交差する
。

上記の溶接部は、車両ユニットの走行中に発生する強い
静的及び動的の力を受けた時に効果的に機能する連結関
係を生ずるパターンを形成する。

連結部材底壁とプレートとの間、及びプレートの側面と
シルの側面部材との間の溶接部は水平な第２平面を限定
する。

上記の傾斜面と第２平面は、プレートと連結部材底壁の
端面の溶接部で交差する。

上記の溶接部の２つの平面は協力して楔形形状を形成し
、連結部に加わる垂直方向の曲げに対して強い抵抗性を
示す。

上記の連結部材とシルとの間の連結は一連の外部溶接部
によって更に強化される。

好適実施例の説明 第１図には一連の車体１０，１２，１４を半永久的ユニ
ット１６として連結したものの一部が示される。

このユニット１６は勿論２両又は２両以上の車体を含ん
でいる。

車体１０はユニット１６の第１車両、即ち最前端車両で
ある。

車体１０の前端１８は、常法通り鉄道車両台車２０で支
持され、標準型連結器２２が設けられる。

第１車両の車体１０の後端２４から従来型式の車体端梁
、即ちシル２６が突出している。

同様に車体１２の前端２８からシル３０が突出している
。

シル２６には関節装置３４のおす部材３２が連結され、
又関節装置３４のめす部材３６は車体１２のシル３０に
連結される。

第２図に幾分詳細に示されるように、関節装置３４は更
に台車３８で支持される。

車体１２と１４も同様に連結されるからこの説明は省略
する。

通常、シル、例えばシル２６は倒立箱型断面形状を有し
、一定間隔離れた垂直側面部４６で連結された上方部４
４と開放底部４８とを含む。

各シル側面部４６の底縁５０に沿って水平フランジ５２
が外側に突出する。

しかしシル２６はこのフランジ５２なしに形成すること
もできる。

勿論第２車体１２に連結されるシル３０はシル２６と同
一構造であるから類似構成要素には同一の参照数字を使
用する。

関節装置３４は第４及び５図にかなり詳細に示される。

めす連結部材３６の外端部５８には内側空洞部６２に達
する開口部６０が形成される。

めす連結部材３６の底面６４には環状ボス６６が形成さ
れ、このボスは台車３８のポルスタ７０の一部として形
成された中央プレート６８に嵌合する。

おす連結部材３２の外端部７２には垂直通路７４が設け
られる。

めす連結部材３６の外端部５８には一対の整列孔７６が
ある。

おす部材３２の外端部７２をめす部材３６の内部空洞６
２内に挿入後、おす、めす両部材３２，３６は上記の通
路７４及び孔７６に挿入されたピン７８で連結される。

おす部材３２の内端部８０とめす部材３６の内端部８２
は類似構造であるから、類似構成要素には同一の参照数
字を使用する。

内端部、例えばおす部材３２の内端部８０は、中空の矩
形断面形状を有する。

上記の内端部８０は一定間隔離れた両側壁８８間に連結
された頂壁８４と底壁８６で構成される。

側壁８８は、おすめす両部材の各外面９０がシル２６と
３０の各側面部４６の内面９２に対し密着嵌合する位置
にある。

頂壁８４、底壁８６及び側壁８８にはそれぞれ段状部９
４が形成され、その端部は外周上の停止部９６を構成す
る。

この停止部９６は、シルの上方部４４と側面部４６の各
外縁１００と停止部９６との間に空間９８が得られるよ
うに鋭角に形成される。

上記連結部材の頂壁８４は側壁８８の端面１０２が上方
及び外方に約６０°の角度で傾斜するように底壁８６よ
りも小さい寸法を有する。

従って頂壁８４の端面１０４は底壁８６の端面１０６か
ら縦方向に偏位している。

もしシル２６と３０がフランジ５２を有するものであれ
ば、おす、めす両部材３２，３６には上記フランジ５２
の外縁１１１に接触する端面１１０を有する拡犬リブ１
０８が設けられよう。

上記の内端部８０，８２とシル２６，３０間の接合部１
１３は下記のように形成される。

各シル２６，３０の開放底部４８の開口部を利用して、
頂壁端面１０４は上部内側溶接線１１４によってシル上
方部４４の内面１１２に都合よく溶接される。

同様に、側壁の端面１６２は傾斜した内側側面溶接線１
１６によって各シル側面部４６の内面９２に溶接される
。

又上記の両側壁８８は、下部内側側面溶接線１２０によ
つてシル側面部４６に底縁１１８に沿って溶接される。

上記の溶接が完了後、プレート１２２の外縁１２４が底
壁の停止部９６に接触してこの間に空間９８ができるよ
うに、連結部材の底壁の段状部９４にプレート１２２を
配置する。

プレート１２２の配置後、各おす、めす両部材の底壁８
６の端面１０６を、下部内側溶接線１２８によってプレ
ート１２２の上部平面１２６に溶接する。

上記の内側溶接線１１４，１１６，１２０及び１２８は
第７図の実線で示される溶接線パターンを形成する。

図面には示されていないが、ある種のシルは開放底部４
８のように孔のある底部でなく、孔のない底部を有する
。

この種のシルではプレート１２２が省略される。

もしプレートを使゛用すれば、シルの水平フランジ５２
の下方に同一距離伸び出るような幅に作られよう。

シルが底部部材を含む場合は、上記の内側溶接ができる
ように開口部が設けられる。

おす、めす両部材３２，３６と各シル２６，３０との接
合部１１３は一連の外側溶接部を含んでもよい。

例えば、シル上方部４４の外縁１００は、頂部の空間９
８に形成された頂部外側溶接線１３０によって停止部９
６の位置で連結部材の頂壁８４に溶接される。

シル側面部４６の外縁１００は、側面部の空間９８に形
成された外側側面に溶接線１３２によって側面部停止部
９６の位置で連結部材側壁８８に溶接される。

次に、プレート１２２の外縁１２４は、底部の空間９８
内の外側底面溶接線１３４によらて底面の停止部９６の
位置で底壁８６に溶接される。

次にプレート１２２の側縁１３６は、外側底面両側溶接
線１３８によって底部縁５０に沿らてシル側面部の内面
９２に溶接される。

最後に、シルのフランジ５２の外縁１１１は横方向溶接
線１４０によって拡大リブ１０８の端面１１０に溶接さ
れる。

上記の外側溶接線１３０，１３２，１３４，１３８及び
１４０は第７図に破線で示される溶接パターンを形成す
る。

上記の内側及び外側溶接パターンによってシル２６，３
０及びおす、めす両部材３２ ，３６の関連構成要素を
溶接すると、接合部１１３に強固な一体構造が得られる
。

各接合部１１３は強い応力に耐えねばならない。

これらの応力は、衝撃、せん断、引張り、圧縮及び曲げ
荷重によって発生し、シル２６ ，３０関節装置３４及
び台車３８間に伝達される。

上記の荷重は静的荷重と動的荷重とを含む。

静的荷重は各車体１０，１２の両端部２４，２８に関連
する載貨重量によって発生する。

又動的荷重は半永久的連結ユニット１６の運転間に発生
し、接合部１１３が車体１０，１２間に引張力と緩衝力
を伝達する。

又各接合部１１３は、車体１０，１２及び台車３８の、
相互に位相のずれた横ゆれモーメント、及びユニット１
６が曲線軌道上を走行する時、又は台車の不規則運動が
起こる時の片ゆれモーメントによってねじられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は関節装置で連結された鉄道車両の一連結ユニッ
トの部分的側面図で、この関節装置は本発明の連結部に
より鉄道車両に連結される。 第２図は上記の関節装置を詳細に示す部分的側面図であ
る。 第３図は第２図の３−３線による関節装置の部分的平面
図である。 第４図は第３図の４−４線による関節装置の断面図であ
る。 第５図は第２図の５−５線による関節装置の断面図であ
る。 第６図は第３図の６−６線による関節装置の断面図であ
る。 第７図は関節装置の一つの連結部材を鉄道車両シルに連
結するのに使用される内側及び外側溶接パターンの線図
である。 １０，１２・・・・・・鉄道重両、１６・・・・・・半
永久的連結ユニット、２０，３８・・・・・・台車、２
６，３０・・・・・・シル、３２・・・・・・おす連結
部材、３４・・・・・・関節装置、３６・・・・・・め
す連結部材、４４・・・・・・上方部、４６・・・・・
・側面部、４８・・・・・・開放底部、８０ ， ８２
・・・・・・連結部材内端部、８４・・・・・・頂壁、
８６・・・・・・底壁、８８・・・・・・側壁、１０２
・・・・・・傾斜端面、１０４・・・・・・頂壁端面、
１０６・・・・・・底壁端面、１１２・・・・・・内面
、１１４・・・・・・上部内側溶接線、１１６・・・・
・・内側側面溶接線、１２０・・・・・・下部内側面溶
接線、１２８・・・・・・下部内側溶接線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半永久的ユニットとして連結された複数の鉄道車両
   の前方車体の後方シルに溶接されたおす連結部材、及び
   該ユニットの後方車体の前方シルに溶接されためす連結
   部材を含む関節装置で、上記両シルは一定間隔離れた二
   つの側面部で連結された上方部で限定され、かつ底部と
   端部が開放した箱型の形状を有し、上記おす、めす両連
   結部材はピンで連結可能で、又上記関節装置は下方の台
   車上に支持される関節装置において： 一定間隔離れた二つの側壁で連結された頂壁と底壁で限
   定される中空体が形成された上記各連結部材内端部を含
   み、上記両側壁は側壁端面と底壁端面との接合点から縦
   方向に偏位した位置で上記頂壁の端面を溶接する傾斜端
   面を有し、 上記おす、めす両連結部材内端部の両側壁は上記シル側
   面部の内面に密着嵌合する間隔相互に離れ、又上記おす
   、めす両部材の内端部頂壁と側壁は上記連結部材−シル
   接合部を形成するため一連の内側溶接線によってシルに
   溶接され、 該接合部は半永久的連結ユニットの運転中に車体と台車
   間に伝達される静的及び動的の荷重で加えられる強い力
   に抵抗することを特徴とする鉄道車両シル−関節連結部
   材連結部。 ２ 上記第１項記載のシル−関節連結部材連結部で、更
   に連結部材底壁には端部に停止部となる段状部が設けら
   れ、 シル両側面部間、かつ上記連結部材底壁段状部内にプレ
   ートが配置され、該プレートは上記停止部に隣接配置さ
   れた外縁を有し、かつ該外縁と停止部間の空間内にある
   底部外側溶接線、及び連結部材底壁端面とプレート上面
   とを接合する下部内側溶接線、更に又上記プレートの両
   側縁を各プレート側縁に沿ってシル側面部に接合する外
   側底面溶接線によって、上記連結部材に溶接可能である
   ことを特徴とする鉄道車両シル−関節連結部材連結部。 ３ 上記第１項記載のシル−関節連結部材連結部で、更
   に内側溶接線が、 連結部材頂壁端面をシル上方部の内面に溶接する上部内
   側溶接線、及び 連結部材側壁端面をシル側面部の内面に溶接する傾斜し
   た内側側面溶接線、を含むことを特徴とする鉄道車両シ
   ル−関節連結部材連結部。 ４ 上記第３項記載のシル−関節連結部材連結部で、上
   記内側溶接線が更に、 連結部材側壁の底縁をシル側面部の内面に溶接する下部
   内側側面溶接線を含むことを特徴とする鉄道車両シル−
   関節連結部材連結部。 ５ 上記第３項記載のシル−関節連結部材連結部で、更
   に 連結部材頂壁には端部に頂部停止部となる段状部が設け
   られ、シル上方部外縁は、上記頂部停止部に隣接し、か
   つシル上方部外縁と頂部停止部間に形成された空間内の
   頂部外側溶接線により連結部材に溶接可能で、又 連結部材両側壁には、それぞれ端部に側面停止部となる
   段状部が設けられ、各シル側面部外縁は、上記側面停止
   部に隣接し、かつシル側面部外縁と側面停止部間にそれ
   ぞれ形成された空間内の外側側面溶接線によって連結部
   材に溶接可能であることを特徴とする鉄道車両シル−関
   節連結部材連結部。 ６ 関節装置のおす、めす部材間、及び第１、第２鉄道
   車体間の連結部において、 上記第１車体の後端に連結された第１シル及び上記第２
   車体の前端に連結された第２シルを含み、これらの各シ
   ルは、一定間隔離れた二つの側面部で支持される上方部
   によって限定される箱型断面形状と開放端部とを有し、 上記のおす及びめす連結部材は、それぞれ項壁及び底壁
   によって連結された二つの垂直側壁によって構成される
   内端部を有し、上記両側壁は、頂壁端面が底壁端面から
   縦方向に偏位されている傾斜端面を有し、 上記おす連結部材の内端部及び上記めす連結部材の内端
   部はそれぞれ第１及び第２シル内に密着嵌合され、かつ
   上記連結部を形成するため、内側と外側の溶接線パター
   ンによって上記連結部材内端部とシルは溶接され、該内
   側溶接線パターンは、上記連結部材頂壁端面をシル上方
   部内面に溶接する上部内側溶接線と、上記連結部材両側
   壁の傾斜端面をシル側面部の内面に溶接する傾斜内側側
   面溶接線とを含み、 上記シルと関節連結部材間の連結部は、車体と台車間に
   伝達される強い荷重に耐えることを特徴とする鉄道車両
   シル−関節連結部材連結部。 ７ 複数の隣接鉄道車両を連結する関節装置において、
   該関節装置はそれぞれ内端部を有するおす部材とめす部
   材とを含み、該内端部は鉄道車両の各隣接端部から外側
   に突出するシル端部内に配置され、上記各連結部材の内
   端部及びシルは一連の外側溶接線及び一連の内側溶接線
   によって溶接され、上記の内側溶接線は外側溶接線から
   縦方向に離れた位置にあるため、上記連結部材及びシル
   の連結部に加えられる力に対する補助的抵抗性を与える
   鉄道車両シル−関節連結部材連結部。 ８ 上記第７項記載の関節装置で更に、連結部材内端部
   端面は、シルの外縁から異なる距離にあり、該端面は一
   連の内側溶接線によってシルに溶接可能であることを特
   徴とする鉄道車両シル−関節連結部材連結部。 ９ 上記第８項記載の関節装置で更に、上記シルの下方
   外縁及び上記連結部材内端部の下方端面は、シルの他の
   外縁と連結部材内端部の他の端面との間の距離よりも大
   きい距離縦方向に離れていることを特徴とする鉄道車両
   シル−関節連結部材連結部。