JPS63163044A - ドラフトギア機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明はエネルギ吸収装置、特に、外力に対して抵抗を
与え、そして追従体によって伝達される異常負荷によっ
て不利益を生じないようにするため、中央の摩擦プレー
トと、これの各側に設けた摩擦ウェッジ体とを有するド
ラフトギアに関するものである。

（発明の背景） プレート型式の摩擦ドラフトギア装置は、従来十分良く
知られている。これら装置のうちの一つは、異なる素子
間で中央に配置された摩擦ウェッジ体を有し米国特許第
４．３０５．５１４号に開示されている。これら素子は
一対の可動摩擦プレート、テーパ状の一対の不動摩擦プ
レート、及び一対の摩擦シューを有し、これらの全はド
ラフトギアのハウジングの開放端内に概ね位置決めされ
ている。

作動中、まず、追従体が、所定量内方へ移動しかつ中央
に配置された摩擦ウェッジ体上に力を及ぼし、続いて、
追従体が摩擦プレートと係合する。

摩擦ウェッジ体自体は、間延の主軸線を有するドラフト
ギアの中心線上に存在する一方、摩擦プレートは各側で
等間隔に配置されている。従来技術で十分良く知られて
いるように、ドラフトギアの主軸線に通常の力がかかっ
ているとき、プレート型式の摩擦ドラフトギアが最も有
効である。言うまでもなく、このことは、特に単一かつ
中央に配置された摩擦ウェッジ体に対しては、現実の市
販環境においてほとんど起こらない。いかなるドラフト
ギアも持っている付加的で重要な要因は、通常又は異常
な外力を解放したとき、素子が解放されることである。

（発明の概要） 簡単に述べると、本発明はドラフトギアの中央に配置さ
れた主軸線の各側に一個づつ存在する一対の摩擦ウェッ
ジ体をもったプレート型式の摩擦ドラフトギアである。

摩擦プレートは、摩擦ウェッジ体と接触する一対の障壁
プレート間で主軸線に沿って中央に配置されている。し
たがって、摩擦ウェッジ体は、主軸線の各側で主軸線か
ら離間しており、このことによって、通常でない力が更
に効果的に処理される。摩擦ウェッジ体及びこれと協働
するシューは実質的に広いスタンスを有している。摩擦
ウェッジ体の各々はこれの各側で配置されたシュー手段
と協働し、このシュー手段は第１及び第２摩耗ライナプ
レートと協働し、この摩耗ライナプレートはドラフトギ
アのハウジングに接触しかつ固定されている。解放ウェ
ッジ体は摩擦プレートと摩擦ウェッジ体との組合せの下
方に配置され、そして、ばね座は既知の機能を有する−
続きの金属製コイルばねと摩擦素子との間に位置決めさ
れている。２つの分割構成部材に摩擦ウェッジ体を分割
すると、ドラフトギアは異常な負荷に良好に反応できる
。付加的に、摩擦ウェッジ体とシューとの間、摩擦ウェ
ッジ体と解放ウェッジ体との間及びシューとばね座との
間の摩擦面の角度は、−担荷型が解放されると構成要素
の滑らかな解放を達成するのに重要である。

本発明の根本的な目的は、異常な負荷を良好に処理する
ことのできる分離した２個の摩擦ウェッジ体を組込み、
そして最初の２分の１インチ（約１．２７ｃｍ）のギア
圧縮中、スムーズに進むドラフトギアを形成しかつ多数
の部品上に摩耗を分散する６つの摩擦面のうちの４つと
係合するドラフトギアを提供することである。本発明の
他の目的は、異なる摩擦面間で特別な関係を提供し、こ
のことによって、外力が一担解放されるとギアの固着を
簡単に、効果的にしかも経済的に除去するような手段を
提供することにある。本発明の更に他の目的は、摩擦ウ
ェッジ体をギアの主軸線から外方に位置決めするドラフ
トギアを提供し、このことによって摩擦プレートが側方
負荷から保護されることにある。本発明の更に別の目的
は、ドラフトギアのハウジング上で摩擦プレートの摩耗
を生じないように摩擦プレートを包む障壁プレートを提
供する、ことにある。

（実施例） 本発明に係る一実施例を以下図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図において、摩擦ドラフトギア手段１０を図示し、
この手段ＩＯはシル手段１２とボルスタ手段１４の一部
との関連を示している。追従手段１６は摩擦ウェッジ体
１８ａ、　１８ｂに隣接して位置決めされ、一方ドラフ
トギア手段ｌＯの中央に配置された主軸線はライン２０
によって表わされている。実際上、主軸線はドラフトギ
ア手段１０を対称的に２つの半部に分割し、第２図に示
すように主軸線は摩擦プレート手段２２の中心下方に延
びている。

第２図に示されるように、ドラフトギア手段１０は概ね
管状の本体を有する中空ハウジング手段２４を含み、前
記管状本体は第１開放端手段２６と第２閉鎖端手段すな
わち底部２８を有しており、主軸線２０の長さを中央に
配置している。ばねシステム手段３０は前記第２閉鎖端
手段２８に隣接する前記中空ハウジング手段２４の下側
部２６ａ内に配置されていると共に、内側コイルばね手
段３２、中間コイルばね手段３４、外側コイルばね手段
３６、そして第１１第２、第３、第４コーナばね３８ａ
、　３８ｂ、　３８ｃ、　３８ｄを有している。

摩擦システム手段４０は前記第１開放端手段２６内に配
置されていると共に、以下に説明する構成部材を有して
いる。まず、摩擦プレート手段２２は主軸線２０に沿っ
て中央に配置されていると共に、中空ハウジング手段２
４から外方に延在する第１端手段４２と、解放ウェッジ
体４６と接触している第２端手段４４とを有している。

前記摩擦プレート手段２２の各側には、第１及び第２障
壁プレート手段４８゜５０が配置されている。第１及び
第２端手段５４ａ。

５４ｂをもつ各障壁プレート手段は、前記第１開放端手
段２６内に配置されると共に、摩擦プレート手段２２の
前記第２端に隣接する。第２端手段５２ａ。

５２ｂを有する。前記第１及び第２障壁プレート手段４
８．５０は、ハウジング手段２４に関し、長手方向の移
動に抗するよう固定されているが、しかし、側方圧には
応動する。

第１及び第２摩擦ウエツジ手段１８ａ、　１８ｂは、前
記障壁プレー）４８．５０の各側に一個づつに配置され
ていると共に、第１端手段５６ａ、　５６ｂ及び第２端
手段５８ａ、　５８ｂを有している。前記第１端手段５
６ａ。

５６ｂは前記中空ハウジング手段２４から外方に延在す
る一方、前記第２端手段５８ａ、　５８ｂは前記解放ウ
ェッジ手段４６に隣接して載置されている。作動中、摩
擦ウェッジ手段ｔ８ａ、　１８ｂの角度面（第２角度手
段）　５９ａ、　５９ｂは解放ウェツジ手段４６０角度
面６１ａ。

６１ｂと協働する。第１及び第２シュー手段６０ａ。

６０ｂは前記第１及び第２摩擦ウェッジ手段１８ａ。

１８ｂお各側に一個づつ配置されている。各第１角度端
手段６２ａ、　６２ｂは前記摩擦ウェッジ手段　１８ａ
。

１８ｂの角度部平段（第１角度手段）　１９ａ、　１９
ｂと協働し、各第２角度端手段６４ａ、　４６ｂはばね
座手段６６の角度部平段６５ａ、　６５ｂと協働する。

第１及び第２摩耗ライナ手段６８ａ、　６８ｂはそれぞ
れ第１及び第２シュー手段６０ａ、　６０ｂの各側に一
個づつ配置されていると共に、側方移動及び長手方向移
動の両方に抗して前記中空ハウジング手段２４に固定さ
れている。

前記解放ウェッジ手段４６は水平に延長する本体部手段
７０とテーバ状の第１及び第２端手段６１ａ。

６１ｂを有し、このテーパ状の端手段６１ａ、　６１ｂ
は前記摩擦ウェッジ手段の前記摩擦ウェッジ手段１８ａ
。

１８ｂの前記角度量手段５９ａ、　５９ｂと協働し、こ
のことによって前記主軸線２０に対して角度関係を呈す
る。

ばね座手段６６はこれの中央に配置された開口部７４を
有すると共に、角度量手段６５ａ、　６５ｂを含み、前
述したように、この角度量手段６５ａ、　６５ｂはシュ
ー手段６０ａ、　６０ｂの第２角度端手段６４ａ、　６
４ｂと協働するように形成されている。したがって、上
述した角度関係は、主軸線すなわち中心線２０に対して
形成されている。ばね座手段６６は中間コイルばね手段
３４及び外側コイルばね手段３６に抗して押圧すると共
に、ばねハーネス手段８３ａ、　８３ｂを介してコーナ
コイル手段３８ａ、　３８ｂ、　３８ｃ、　３８ｄに抗
して押圧する。内側コイルばね手段３２は開口部７４を
貫通すると共に、解放ウェッジ手段４６に抗して直接押
圧し、このことによって、第１及び第２角度部手段６１
１、６１ｂは摩擦ウェッジ手段１８ａ、　１８ｂの角度
面手段５９ａ、　５９ｂと対抗する。

理解し易いように、角度面を通過する線が中心線まで延
びた場合、上記した種々の角度面はある一定の角度をな
す。

本発明のドラフトギアを商品化するにあたって特色を出
すために、３種類の角度が重要であることが判明した。

第１１図に示されるように、第１角度システム手段１０
０すなわちαは摩擦ウェッジ１８ａ、　１８ｂの角度部
１９ａ、　１９ｂの第１組と、シュー手段６０ａ、　６
０ｂの第１角度端手段６２ａ、　６２ｔｌの第１組との
間に存在する。

最適の角度αは４７度±２度であることが判明した。

シュー手段６０ａ、　６０ｂは、ばね座手段６６の角度
面手段６５ａ、　６５ｂと協働する第２角度端手段６４
ａ、　６４ｂの第２組間に第２角度システム手段１０２
を有する。

本発明のドラフトギア手段の最適性能を引出すために、
角度βは６６度±２度であることが判明した。

更に重要なことは、第３角度システム１０４が摩擦ウェ
ッジ手段ｉｓａ、　ｔａｂの角度面手段５９ａ、　５９
ｂの第２組と、解放ウェッジ手段４６の角度面手段６１
ａ。

６１ｂの第２組との間に存在する。最適な機能特性を達
成するために、角度Ｔは６０度±２度であることが判明
した。

付加的な特色として、第１及び第２障壁プレート４８．
５０にリップ手段９４ａ、　９４ｂ、　９４ｃ、　９４
ｄを設けることであ−る。第３，７図に示されるように
、前記リップ手段９４ａ−ｄは摩擦プレート２２を包み
、このことによって、作動中、ハウジングとの接触によ
り起こる摩擦及びそれに伴う摩耗を阻止する。

ドラフトギア手段１０の圧縮中、追従プレート１６と常
に接触状態にある摩擦ウェッジ体１３ａ、　１８ｂは、
ハウジング手段２４の開放端手段２６内へ押される。

摩擦ウェッジ体１８ａ、　１８ｂは、摩耗ライナプレー
ト６８ａ、　６８ｂに抗してくさび作用をするために、
シュー手段６０ａ、　６０ｂに作用する。したがって、
通常の列車運行に際して普通の移動量である最初の２分
の１インチ（約１．２７　ｃｍ）の圧縮中、摩擦プレー
トは使われていない。摩擦抵抗はウェッジ手段及びシュ
ー手段のみに与えられ、このことによって、本発明の考
慮すべきことは、以下に述べるように、６つの摩擦面の
うちの４つを使用することであり、これら４つの摩擦面
は、第１摩擦面手段８２、第２摩擦面手段８４、第３摩
擦面手段８４、第４摩擦面手段８６であり、これら４つ
の摩擦面は、摩擦ウェッジ手段１８ａ、　１８ｂの移動
のうち最初の２分の１インチ（約１．２７ｃｍ）の移動
中、作動させられる。このことにより、摩耗を伴う平滑
なギアを結果的に構成し、この摩耗は、多数のパーツ上
に拡散され、したがって摩耗を受ける前記パーツ間で均
一に分配される。最も重要なこととして、摩擦ウェッジ
１８ａ、　１８ｂがギアの主軸線から離間しているので
、摩擦ウェッジ手段１８ａ、　１８ｂは異常な圧縮力に
対して良好に補償することができる。

摩擦ウェッジ１８ａ、　１８ｂの概ね２分の１インチ（
約１．２７ｃｍ）の移動後、追従手段１６は中央に配置
された摩擦プレート手段２２と接触し、３つの素子全て
はハウジング内で移動を始める。図面から明らかなよう
に、２分の１インチ（約１．２７ｃｍ）を越えての移動
は、上記６つの摩擦面のうちの残りの２つの摩擦面つま
り第５摩擦面手段９２及び第６摩擦面手段９４と係合す
る。摩擦プレート２２がハウジング内に押し込められた
場合、障壁プレート４８゜５０に抗して摩擦ウェッジ１
８ａ、　１８ｂがくさび作用をさせられた結果、摩、擦
プレート２２は障壁プレート４８、５０の間で締付けら
れる。摩擦プレート手段２２の２つの側面と、各摩擦ウ
ェッジ体１８ａ、　１８ｂの平坦な背側面と、各摩耗ラ
イナ６８ａ、　６８ｂに抗する各シュー手段６２ａ、　
６２’ｂの作用面は、ドラフトギアに対し全部で６つの
主要面を与える。これら面は、各障壁プレートの両側及
び各摩耗ライナプレートの一方側に抗して係合し且つす
れ合う。影響の少ない方（しかし、この影響はギア全体
の作動にとって依然として重要ではある）の他の４つの
摩擦接触面は、摩擦ウェッジ手段とシュー手段との間及
びシュー手段とばね座接触面との間に存在する。

ばね座手段６６がこれと対応するシュー手段と常に接触
状態を維持している間、前記ばね座手段６６は、シュー
手段によって中空ハウジング手段２４の底壁の方へ押さ
れている。この結果、中間コイルばね４３、外側コイル
ばね３６、そして４つのコーナばね手段３８を圧縮する
。明らかなように、ばね座６６は、所定位置で４つのコ
ーナばねを保持する２つのばねハーネス８３ａ、　８３
ｂと協働する。上述されたように、内側ばね手段３２は
ばね座６６内の開口部７４を通って延在し、したがって
、ばね座６６のいか　・なる移動にも影響されない。

摩擦ウェッジ手段１３ａ、　１８ｂの僅かな圧縮移動の
後において、解放ウェッジ手段４６はこの角度部平段で
接触され、そして、その後一体に動く。内側ばね手段３
２は解放ウェッジ体４６の移動によって圧縮される。摩
擦ウェッジ体１８ａ、　１８ｂの与えられた移動に対す
るばね座６６の僅かばかり大きな移動の結果、摩擦プレ
ート２２は、圧縮中、ばね座６６から離れそしてばね座
６６によって外方へ移動される。

したがって、摩擦ウェッジ体１８ａ、　１８ｂはばね力
及び摩擦抵抗力の両方を与え、一方摩擦プレート手段２
２は摩擦抵抗力のみを与える。

ドラフトギアから圧縮力が取り除かれた場合、連続解放
が始まる。まず最初、摩擦ウェッジ体ｔａａ、　ｔａｂ
と障壁プレート４８．５０との間の初期の静摩擦に打ち
勝つために、解放ウェッジ体４６が、内側コイルばね３
２の作動に起因し、そして、パーツ間で角度をもって関
係しているので、密着した表面接触を解く。続いて、摩
擦ウェッジ体１８ａ、　１８ｂは、独立してばね付勢さ
れた解放ウェッジ体４６から付加的助力をもって、シュ
ー手段によってハウジング２４の外方へ押される。その
間、復帰するばね座は、摩擦プレートを勢づかせ初期位
置に摩擦プレートを復帰する。シュー手段６０１．６０
ｔｌはばね座６６によって復帰させられると共に、摩擦
ウェッジ体１８ａ、　１８ｂを同時に押す。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲内で種々の変更を加えることができることは
言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のドラフトギアに関し、シルとボルス
タとの関連を示す部分切欠正面図、第２図は本発明のド
ラフトギアの縦断面図、第３図は第２図のドラフトギア
の正面図、第４図〜第１０図は本発明のドラフトギアの
構成部品を示す正面図、 第１１図は本発明のドラフトギア内に形成した異なる角
度を示す縦断面図である。 １８ａ・・・第１摩擦ウェッジ手段 １８ｂ・・・第２摩擦ウエツジ手段 １９ａ、ｂ、　６２ａ、ｂ、　６１ａ　−・・第１角度
手段２２・・・摩擦プレート手段 ２４・・・中空ハウジング手段 ２６・・・第１開放端手段　　２８・・・第２開放端手
段３０・・・ばねシステム手段　３２・・・内側コイル
手段３４・・・中間コイル手段　　３６・・・外側コイ
ル手段３８ａ〜ｄ・・・コーナコイル手段 ４０・・・摩擦システム手段　４２・・・第１端手段４
４・・・第２端手段　　　　４６・・・解放ウェッジ手
段４８・・・第１障壁プレート手段 ５０・・・第２障壁プレート手段 ５９ａ、ｂ、　６１ｂ、　６４ａ、ｂ　・・・第２角度
手段６５ａ、　ｂ・・・角度部平段　　６６・・・ばね
座手段６８ａ・・・第１摩耗ライナプレート手段６８ｂ
・・・第２摩耗ライナプレート手段７４・・・開口手段
　　　　　９４ａ−ｄ・・・リップ手段特許出願人　　
　マイナー・エンターブライシズ・インコーポレーテッ
ド 二二一二戸σ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主軸線に沿った中心線を有するドラフトギア機構に
   おいて： 前記ドラフトギア機構は、第１開放端手段及び第２閉鎖
   端手段をもった概ね管状の本体を有する中空ハウジング
   手段と；内側コイル手段、中間コイル手段、外側コイル
   手段及びコーナコイル手段を有する前記第２閉鎖端手段
   に隣接する前記中空ハウジング手段内に配置されたばね
   システム手段と；前記第１開放端手段に隣接して配置さ
   れた摩擦システム手段と；を備え、 前記摩擦システム手段は、摩擦プレート手段と；第１及
   び第２障壁プレート手段と；第１及び第２摩擦ウェッジ
   手段と；第１及び第２シュー手段と；第１及び第２摩耗
   ライナプレート手段と；解放ウェッジ手段と；ばね座手
   段と；を有し、 前記摩擦プレート手段は、前記主軸線に沿って中心に配
   置されると共に、前記中空ハウジング手段から外方へ延
   在する第１端手段と前記第１開放端手段において下に配
   置された第２端手段とを有し； 前記第１及び第２障壁プレート手段は、前記摩擦プレー
   トの各側に一個づつ配置されると共に、側方圧力に応動
   しかつ長手方向移動に抗して固定され； 前記第１摩擦ウェッジ手段は前記第１障壁プレート手段
   の一側に配置され、前記第２摩擦ウェッジ手段は前記第
   ２障壁プレート手段の一側に配置され、前記第１及び第
   ２摩擦ウェッジ手段の各々は第１及び第２角度手段を有
   し； 前記第１シュー手段は前記第１摩擦ウェッジ手段の一側
   に配置され、前記第２シュー手段は前記第２摩擦ウェッ
   ジ手段の一側に配置され、前記第１及び第２シュー手段
   の各々は第１及び第２角度手段を有し； 前記第１及び第２摩耗ライナプレート手段は前記第１及
   び第２シュー手段の各側に一個つづ配置されると共に、
   長手方向かつ側方向の移動に抗して前記第１開放端手段
   に固定され； 前記解放ウェッジ手段は水平に延長する本体部分を有す
   ると共に、前記摩擦ウェッジ手段の前記第２角度手段と
   協働可能な第１及び第２角度手段を有し； 前記ばね座手段は開口手段と、前記シュー手段の前記第
   ２角度手段と協働する角度部手段を有することを特徴と
   するドラフトギア機構。 ２、前記摩擦ウェッジ手段の前記第１角度手段が前記シ
   ュー手段の前記第１角度手段と協働して、中心線に対し
   て約４７度±２度の角度を形成することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のドラフトギア機構。 ３、前記シュー手段の前記第２角度手段が前記ばね座手
   段の前記角度手段と協働して、中心線に対して約６６度
   ±２度の角度を形成することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のドラフトギア機構。 ４、前記摩擦ウェッジ手段の前記第２角度手段が前記解
   放ウェッジ手段の前記角度手段と協働して、中心線に対
   して約６０度±２度の角度を形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載のドラフトギア機構。 ５、前記第１摩擦ウェッジ手段と前記第１障壁プレート
   手段との間に第１摩擦面を形成し、前記第２摩擦ウェッ
   ジ手段と前記第２障壁プレート手段との間に第２摩擦面
   を形成し、前記第１シュー手段と前記第１摩耗ライナ手
   段との間に第３摩擦面を形成し、前記第２シュー手段と
   前記第２摩耗ライナ手段との間に第４摩擦面を形成し、
   前記第１及び第２摩擦ウェッジ手段の最初の２分の１イ
   ンチ（約１．２７ｃｍ）の移動に際して、前記第１、第
   ２、第３、及び第４摩擦面が係合することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のドラフトギア機構。 ６、前記第１障壁プレート手段と前記摩擦プレート手段
   との間に第５摩擦面を形成し、第２障壁プレート手段と
   前記摩擦プレート手段との間に第６摩擦面を形成し、前
   記第１及び第２摩擦ウェッジ手段の最初の２分の１イン
   チ（約１．２７ｃｍ）の移動後、前記第５及び第６摩擦
   面が係合することを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載のドラフトギア機構。 ７、前記第１及び第２障壁プレート手段は前記摩擦プレ
   ート手段を包むリップ手段を有し、作動中、前記摩擦プ
   レート手段と前記ハウジング手段との間のこすれ接触及
   びこれに伴う摩耗を阻止することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のドラフトギア機構。 ８、前記第１及び第２シュー手段の前記第１角度手段は
   前記第１及び第２摩擦ウェッジ手段の前記第１角度手段
   と協働するよう適合され、前記解放ウェッジ手段は、前
   記第１及び第２摩擦ウェッジ手段の前記第２角度手段と
   協働可能な角度手段を有したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のドラフトギア機構。 ９、前記摩擦ウェッジ手段の前記第角度手段が前記シュ
   ー手段の前記第１角度手段と協働して、中心線に対して
   約４７度±２度の角度を形成し；前記シュー手段の前記
   第２角度手段が前記ばね座手段の前記角度手段と協働し
   て、中心線に対して約６６度±２度の角度を形成し；前
   記摩擦ウェッジ手段の前記第２角度手段が前記解放ウェ
   ッジ手段の前記角度手段と協働して、中心線に対して約
   ６０度±２度の角度で形成することを特徴とする特許請
   求の範囲第８項記載のドラフトギア機構。 １０、前記第１摩擦ウェッジ手段と前記第１障壁プレー
   ト手段との間に第１摩擦面を形成し、前記第２摩擦ウェ
   ッジ手段と前記第２障壁プレート手段との間に第２摩擦
   面を形成し、前記第１シュー手段と前記第１摩耗ライナ
   手段との間に第３摩擦面を形成し、前記第２シュー手段
   と前記第２摩耗ライナ手段との間に第４摩擦面を形成し
   、前記第１及び第２摩擦ウェッジ手段の最初の２分の１
   インチ（約１．２７ｃｍ）の移動に際して、前記第１、
   第２、第３、及び第４摩擦面が係合し；前記第１障壁プ
   レート手段と前記摩擦プレート手段との間に第５摩擦面
   を形成し、前記第２障壁プレート手段と前記摩擦プレー
   ト手段との間に第６摩擦面を形成し、前記第１及び第２
   摩擦ウェッジ手段の最初の２分の１インチ（約１．２７
   ｃｍ）の移動後、前記第５及び第６摩擦面が係合するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のドラフトギ
   ア機構。