JPH04228363A - 関節型連結装置のための軸受組立体 - 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】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、鉄道車両の連結装置に関し、
特に、半永久的な態様で第１の鉄道車両の一端を第２の
鉄道車両の隣接する端に接続する関節型連結装置に用い
られる軸受組立体に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】本発明に先立って、米国鉄道会社もしく
は協会によって認可された標準の連結器を用いて一対の
鉄道車両の隣接する端を接続することが知られている。 かかる連結器は、個々の鉄道車両を接続及び切り離すの
を容易とするよう設計されている。これらの連結器は、
車両編成（ａ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｓｉｓｔ）を作るよ
うまたは積載もしくは積み降ろしの目的で個々に切り離
されるよう、かかる車両が容易に結合されるのを可能と
する。

【０００３】しかしながら、最近、このような鉄道車両
産業は、概して半永久的なユニットを形成するよう幾つ
かの鉄道車両を相互接続することは、いくつかの重要な
欠点を有することを発見した。特に、「他車両での運搬
（ｐｉｇｇｙｂａｃｋ）」サービスで用いるよう適合さ
れた鉄道車両は、この態様で有利に連結されてきた。こ
れらのユニットは、ユニット間を除いて標準の連結器の
使用を要求しない。このような標準の連結器が必要とさ
れない主な理由は、これらのユニットが定期的にだけ遮
断されるからである。通常、この遮断は、個々の構成要
素の保守が行われなければならないときに生じる。明ら
かに、かなりの価格の節約がこの半永久的な連結装置に
より達成される。

【０００４】これらの半永久的な連結装置の使用をもっ
て、かつ現代の鉄道列車により現在運ばれている一層高
い荷重の場合、数多くの連結器のドラフト（ｄｒａｆｔ
）要素間でボタン閉じ関係（ａ　ｃｌｏｓｅ−ｂｕｔｔ
ｏｎｅｄ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）を維持すること
は最重要事項である。このようなボタン閉じ関係は、列
車運転のバフ（ｂｕｆｆ）条件下の車両により遭遇され
る衝撃力の影響を減少するために必要とされる。

【０００５】関節型連結装置の１つの従来の型は、米国
特許第４，２５８，６２８号明細書に教示されている。 この連結装置は、第１の鉄道車両胴体の一端に固着され
る雄型連結部材と、第２の鉄道車両胴体の隣接端に固着
される雌型連結部材と、を含んでいる。雌型連結部材は
、鉄道車両のトラックのボルスタの中央の板皿に回転可
能に係合される。雌型連結部材の外側端は、かかる雌型
連結部材の外側端に形成された空洞もしくはキャビティ
内で移動するよう配置される。雄及び雌型連結部材の双
方は、半永久的な態様でピン部材により連結される。こ
の装置の重要な欠点の１つは、このピン部材が、垂直方
向に位置付けられるということであり、かつ雄及び雌型
連結部材の各々に形成された整列された開口に配置され
るということである。ピン部材を受容するための雄型連
結部材に形成された開口は、或る必要な動作を許容する
ために、それ自体、ピン部材よりも幾分大きくなければ
ならない。この構成は、雄型連結部材及び雌型連結部材
の双方が互いの関係において水平方向及び垂直方向の各
々に動くのを可能とするものでなければならない。

【０００６】この連結装置におけるもう１つの欠点は、
雄型連結部材の外部端表面が、従節部材の前面に形成さ
れた相補的な凹表面に接する凸形状を含まなければなら
ないということである。従節部材は、雌型連結部材の他
端の部分に形成された空洞もしくはキャビティの後部分
内に担持される。従節部材と雌型連結部材を前方に押し
やるために楔素子が設けられる。この態様で、雄型連結
部材に形成された開口の後表面部分はピン部材と接触状
態に維持される。

【０００７】かかる接触は殆どの部分が鋳造部材である
ので、これら従来の関節型連結装置においては必要であ
る。この連結装置の価格を減少するために、鋳造部材は
必要に応じて、必要な大きさの制御を提供するための仕
上げ削りを殆ど受けない。

【０００８】他の従来技術による関節型連結装置は、米
国特許第３，７１６，１４６号明細書並びにカナダ特許
第１，２３１，０７８号明細書に教示されている。

【０００９】

【発明の開示】本発明は、関節型連結装置のための軸受
組立体を提供することである。かかる関節型連結装置は
、実質的に半永久的な態様で、一対の鉄道車両の隣接端
を一緒に接続するよう用いられる。該連結装置は、第１
の鉄道車両の一端に固着される雄型連結部材と、第２の
鉄道車両の隣接端に固着される雌型連結部材とを有する
。かかる軸受組立体は、所定の直径を有した実質底に球
形の部材を含む。少なくとも２つの部材により形成され
るレース・アセンブリもしくはレース組立体が設けられ
る。レース組立体を形成するかかる部材の各々は、実質
的に球形の内部表面を有する。この内部表面は球形の部
材の部分の回りに位置付けられる。かかるレース組立体
の外部表面は、雄型連結部材の一端に形成された開口の
所定の大きさ及び所定の形態と実質的に同じ大きさ及び
実質的に同じ形態を有する。かかるレース組立体は、雌
型連結部材との関係で、雄型連結部材を、所定の角度範
囲に渡って、垂直方向及び水平方向の各々への必要な移
動を行うのを可能とする。ここに、所定の角度範囲は、
水平方向に配置された関節型連結装置の垂直方向及び長
手方向軸に配置された球形部材の中心線の各々から測定
される。レース組立体及び球形部材を雄型連結部材に固
着するための雄接続手段及びレース組立体の各々と係合
可能な固着手段が設けられる。かかる軸受組立体の最後
の肝要な素子は一対のシャフト部材である。

【００１０】かかる対のシャフト部材の長手方向軸は、
実質的に水平面内にある。かかる対のシャフト部材の一
方は、かかる雌型連結部材の一端内に形成されたキャビ
ティの一対の直立した側壁部分の各々を通して形成され
る開口のそれぞれの１つと係合可能である。かかる対の
シャフト部材の各々の少なくとも部分は、かかる開口の
所定の形態の少なくとも部分と実質的に同じ形態を有す
る。

【００１１】

【発明の目的】従って、本発明の主な目的の１つは、少
ない構成要素しか必要としない関節型連結装置のための
軸受組立体を提供することである。

【００１２】本発明のもう１つの目的は、鉄道車両の運
転中、最小数の構成要素が互いに対して移動しなければ
ならない関節型連結装置のための軸受組立体を提供する
ことである。

【００１３】本発明のさらにもう１つの目的は、組立及
び解体するに比較的簡単な関節型連結装置のための軸受
組立体を提供することである。

【００１４】本発明のさらなる目的は、鉄道車両のため
に現在認可されているどのような長さにも適合し得、か
つ現在使用中の軌道における種々のすべての曲線上で運
転することができる、関節型連結装置のための軸受組立
体を提供することである。

【００１５】本発明の付加的な目的は、適切な作業順序
でより容易に保守され得る関節型連結装置のための軸受
組立体を提供することである。

【００１６】本発明のさらにもう１つの目的は、仕上げ
加工される構成要素の最小量の機械加工を必要とする関
節型連結装置のための軸受組立体を提供することである
。

【００１７】本発明のもう１つの目的は、現在用いられ
ている関節型連結装置よりも重量において軽量の関節型
連結装置のための軸受組立体を提供することである。

【００１８】本発明のさらにもう１つの目的は、価格的
に有効な関節型連結装置のための軸受組立体を提供する
ことである。

【００１９】関節型連結装置のための軸受組立体の上述
の目的及び長所に加えるに、本発明の他の種々の目的及
び長所は、添付図面と共に為される以下の一層詳細な説
明から鉄道車両の連結技術に熟達したものにとって明瞭
となるであろう。

【００２０】

【実施例】本発明の一層詳細な説明に先立って、示され
た図の各々において、同じ作用を有する同じ構成要素は
、同じ参照数字で示されているということに留意すべき
である。

【００２１】さて、特に図１及び図２を参照する。そこ
には、本発明の原理に従って構成された、符号１０で総
括的に示された関節型連結装置のための軸受組立体の現
在好適である１つの実施例が示されている。この関節型
連結装置１０は、所望ならば、現存する鉄道車両に戻っ
て適合され得、そして第１の鉄道車両の少なくとも一端
を（図示せず）第２の鉄道車両の隣接する端（図示せず
）に、実質的に半永久的な態様で、一緒に接続すること
ができる。

【００２２】かかる関節型連結装置１０は、総括的に符
号２０で示された雄型連結部材と、総括的に符号３０で
示された雌型連結部材と、本発明に従って構成された総
括的に符号４０で示された軸受組立体と、軸受組立体４
０をかかる関節型連結装置１０に半永久的もしくは半恒
久的な態様で固着するための、総括的に符号５０で示さ
れた手段と、を含んでいる。

【００２３】雄型連結部材２０は、かかる第１及びかか
る第２の鉄道車両の一方の長手方向の中心線に実質的に
沿って配置された中心土台部材（図示せず）の一端と、
該雄型連結部材２０の第１の端１２において係合しかつ
接続されるよう適合される。

【００２４】適所に固着される前に、雄型連結部材２０
のかかる第１の端１２は、所定の距離に対して中心土台
部分内で位置付けられ、該所定の距離は、約１５．２４
ｃｍ（６インチ）から２５．４ｃｍ（１０インチ）まで
の間にあり、約２０．３２ｃｍ（８インチ）であるのが
好ましい。雄型連結部材２０のかかる第１の端１２は中
心土台部材内に適合しなければならないので、その外部
寸法はかかる中心土台部材の内部寸法により制御される
。かかる雄型連結部材２０の第２の端１４は、概して矩
形形状の素子である。かかる第２の端１４の最奥端１８
は、垂直方向及び水平方向の双方に延びる平面において
凸の形状を有する。加うるに、かかる第２の端　　１４
の底壁部分２２は、上方に向かって先細りもしくはテー
パ状となっており、所定の位置から始まって第１の端１
２に向かって延びている。かかるテーパ状の部分は、少
なくとも約１０度のテーパを有する。雄型連結部材２０
のかかる底壁　　２２のこのテーパ状部分の目的は、車
両が丘陵状の地形を走行しているときに水平面において
たわむのを許容することである。

【００２５】かかる第２の端１４内には開口１６が配置
されており、該開口１６の目的は、説明が進むにつれ明
瞭となるであろう。開口１６は、所定の大きさ及び所定
の形状を含んでいる。かかる開口１６は、かかる雄型連
結部材２０の第２の端１４の所定の部分を通して形成さ
れる。この開口１６は、かかる雄型連結部材２０の長手
方向の軸を横断して配置されかつ実質的に水平面内にあ
る長手方向軸を有する。

【００２６】雌型連結部材３０は、該雌型連結部材３０
が、中心土台部材（図示せず）の隣接端と係合して接続
されるのを可能とするよう構成された第１の端２４を含
んでおり、該中心土台部材は、第１及び第２の鉄道車両
（図示せず）の向合う方の長手方向の中心線に実質的に
沿って配置される。

【００２７】キャビティ２６は、雌型連結部材３０の第
２の端に形成される。このキャビティ２６は、内部に、
雄型連結部材２０の第２の端１４及び該雄型連結部材２
０の第２の端１４を通して形成される開口１６の各々の
少なくとも部分を受容する。このキャビティ２６は、実
質的に水平に配置された底壁部分３２と、実質的に垂直
に配置された背後壁部分３４であって、該背後壁部分３
４の底縁に沿って底壁部分　　３２の後縁に接続される
該背後壁部分３４と、一対の垂直に配置される側壁部分
３６であって、該側壁部分の底縁に沿って、底壁部分３
２に接続されると共に該側壁部分の後縁に沿って背後壁
部分３４に接続される該側壁部分と、により形成される
。 底壁部分３２、背後壁部分３４及び一対の側壁部分３６
の各々の内部表面は、その頂部及び前部表面に隣接して
開いているキャビティ２６の所定の大きさ及び所定の形
状を限定する。

【００２８】開口３８は、側壁部分３６の各々の所定の
部分を通して形成される。各開口３８は、それぞれの側
壁部分３６の上部表面に隣接したスロット状の部分を含
む。各開口３８は所定の形態を有する。

【００２９】装置１０は軸受組立体４０を含む。かかる
軸受組立体４０は、実質的に球形の部材４２を含む。か
かる球形部材４２の少なくとも所定の部分は、雄型連結
部材２０の第２の端１４を通して形成された開口１６内
に位置付けられる。かかる球形部材４２は所定の直径を
有する。現在好適である実施例において、球形部材４２
は、一対の軸方向に対向する平坦な表面６１を含む。か
かる軸受組立体４０は、球形部材４２の所定の部分の回
りに位置付けられた実質的に球形の内部表面を有したレ
ース組立体４４を有し、所定の範囲に渡って垂直方向及
び水平方向の双方に雌型連結部材３０と相対的に雄型連
結部材２０を移動させるのを可能とするよう開口１６内
に位置付けられている。このようなレース組立体４４は
、雄型連結部材２０を通して形成された開口１６の形状
及び大きさと実質的に同じである外部表面を含んでいる
。

【００３０】一般的符号６０で示される第１固定手段は
、レース組立体すなわちレースアッセンブリ４４と球状
部材４２を第２端部１４に固定するために、レースアッ
センブリ４４と雄型連結部材２０の第２端部１４とに対
して係合可能である。

【００３１】一対の軸部材４６が球状部材４２の軸方向
で対向する表面から所定の長さ外方へ延びている。一対
の軸部材４６の一つはキャビティすなわち空所２６の側
壁部分３６のそれぞれを通って形成されている開口３８
の一つにそれぞれ係合している。各軸部材４６の少なく
とも一部分は、側壁部分３６を通って形成された開口３
８の所定の形状の少なくとも一部分と実質的に同一の形
状である。

【００３２】一般的符号５０で示される第２固定手段は
、軸受組立体４０を雌型連結部材３０に固定するために
、一対の軸部材４６の少なくとも一つおよび開口３８の
一部分と係合可能であり、これによって、関節型連結装
置１０を形成するために、雄型連結部材２０を雌型連結
部材に固定する。

【００３３】この発明の一例において、レースアッセン
ブリ４４の球状内面は、球状部材４２の半径と実質的に
同一の半径を有している。

【００３４】最も好適な具体例において、レースアッセ
ンブリ４４の内面は、球状部材４２の半径より僅かに大
きいだろう。この場合に、連結装置１０は、レースアッ
センブリ４４の内面と球状部材４２の中間に配設された
潤滑用ライナ４８を含んでいる。

【００３５】目下のところ、潤滑用ライナとしては少な
くとも２部片で形成されるのが好適である。また、レー
スアッセンブリ４４の内面に固着されているのが好まし
い。潤滑用ライナ４８のレースアッセンブリ４４の内面
への固着は接着剤によって行われるのが好ましい。

【００３６】この発明によれば、キャビティすなわち空
所２６の底壁部分３２は、さらに、車両（図示されてい
ない）のボルスター部分（図示されていない）の中央の
ボウル部（図示されていない）をさらに含んでいる。中
央プレート部材５２はその底面５６に隣接する垂直に設
けられた孔５４を含んでいる。

【００３７】付加的に、連結装置１０は、さらに、中央
プレート部材５２の孔５４およびボルスターの中央ボウ
ルに垂直に設けられた孔（図示されていない）に係合可
能な、垂直に配設されたピン部材（図示されていない）
を含んでいる。

【００３８】この発明の好適な具体例において、雄型連
結部材の第２端部１４は、その最外端１８に隣接して所
定の形状を有している。第２端部１４の最外端１８の所
定の形状は、垂直面および水平面に対してそれぞれに実
質的に凸面形である。

【００３９】さらに、雌型連結部材３０の第２端部に形
成された空所２６の垂直に設けられる背壁部分３４が垂
直面および水平面の少なくとも一つにおいて、実質的に
凹面形である所定の外形を有していることが好ましい。

【００４０】この発明のこの具体例において、第２端部
１４を通って形成される孔１６の所定の形が実質的に円
形であることが、また好ましい。さらに、この孔１６は
その所定の外面のすくなくとも一つに傾斜部分５９を含
んでいる。

【００４１】この場合に、レースアッセンブリ４４は、
雄型連結部材２０の第２端部１４を通って形成された孔
１６の外面に近接する傾斜部分５９に当接係合する補充
傾斜棚部６２を含んでいる。

【００４２】好適には、レースアッセンブリ４４は実質
的に同一である少なくとも２個の部片で形成されている
。

【００４３】さらに、球状部材４２と一対の軸部材４６
とは単一の部材として形成されている。

【００４４】各レースアセンブリ４４と雄型連結部材２
０のの第２端部１４とに係合可能な第１固定手段６０は
、第２端部１４に溶接された部片あるいはボルトで螺着
した板状部材である。

【００４５】この発明の好適な具体例において、一対の
側壁部分３６は、第２端部１４の球状部材４２の周りに
おける水平方向の回動を可能ならしめるために、空所２
６の前面に近接しかつ空所２６の垂直に設けられた背壁
部分３４に近接する傾斜部分を含んでいる。

【００４６】最後に、各側壁部分３６を通って形成され
た開口３８の所定の形状は、一対の軸部材４６のそれぞ
れ一つの部分と係合可能なほぼ丸い部分を少なくとも含
んでいる。

【００４７】図３および図４に示されている軸受組立体
の代替具体例において、この軸受組立体４０は実質的に
球状の部材４２を含んでいる。このような球状部材４２
の少なくとも所定の一部は、雄型連結部材２０の第２端
部１４を通って形成される孔１６内に位置付けられてい
る。この球状部材４２は所定の直径を有している。

【００４８】内孔６３は球状部材４２を通って形成され
ている。内孔６３は所定の寸法と形状を有している。内
孔６３の長軸は実質的に水平面に横たわっている。

【００４９】水平方向に配設された軸を有するピン部材
６５が設けられている。ピン部材６５は、球状部材４２
の軸方向で対向する面の各側で所定の長さ内孔６３を通
って延びている。ピン部材６５の一部は、球状部材４２
の内孔６３内に配置され、内孔６３の寸法と形状と実質
的に同一の寸法と実質的に同一の形状とを有し、それに
よって押し込み嵌合を可能ならしめている。球状部材４
２の各側の長さの少なくとも一部分は、開口３８の所定
の形状と実質的に同一の寸法と実質的に同一の形状とを
有している。

【００５０】実質的に球状の内面を有するレースアッセ
ンブリ４４は、所定の範囲で垂直方向と水平方向の両方
で雌型連結部材３０に対して雄型連結部材の運動を可能
ならしめるために、孔１６内に位置づけられている。レ
ースアセンブリ４４は、雄型連結部材２０の第２端部１
４を通って形成された孔１６の寸法と形状と実質的に同
一である外面を含んでいる。関節型連結装置の軸受組立
体の多数の具体例が詳細に説明されてきたけれども、当
技術分野の専門家にとってこのような連結装置の種々の
他の変形と適用とが特許請求の範囲の精神と範囲とを離
れることなくなし得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】関節型連結装置のための軸受組立体の現在の好
適な実施例の１つを部分的に断面で示す側立面図である
。

【図２】図１に示された軸受組立体を部分的に断面で示
す平面図である。

【図３】関節連結組立体のための軸受組立体の別の実施
例を示す平面図である。

【図４】図３の断面図である。

【符号の説明】

１０　　　　関節型連結装置 １２　　　　雄型連結部材の第１の端 １４　　　　雄型連結部材の第２の端 １６　　　　開口 １８　　　　最奥端 ２０　　　　雄型連結部材 ２２　　　　底壁部分 ２４　　　　雌型連結部材の第１の端 ２６　　　　キャビティ ３０　　　　雌型連結部材 ３２　　　　底壁部分 ３４　　　　背後壁部分 ３６　　　　側壁部分 ３８　　　　開口 ４０　　　　軸受組立体 ４２　　　　球形部材 ４４　　　　レース組立体 ５０　　　　固着手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２両の車両の近接端を実質的に半永久
   的に連結するのに利用される関節型連結装置に使用する
   軸受組立体であって、この連結装置が第１車両の一方端
   に固定された雄型連結部材と第２車両の近接端に固定さ
   れた雌型連結部材とを有するものにおいて、（ａ）所定
   の直径を有する実質的に球状の部材と、（ｂ）少なくと
   も２個の部材によって形成されたレースアッセンブリで
   あって、この少なくとも２個の部材のそれぞれが前記球
   状の部材の所定の部分の周りに位置づけられる実質的に
   球状の内面を有し、このレースアッセンブリの外面が雄
   型連結部材の一方端部に形成された孔の所定の寸法と所
   定の形状とに実質的に同一の寸法と実質的に同一の形状
   とを有し、このレースアッセンブリが、垂直方向に配設
   された前記球状部材の中央線からと水平方向に配設され
   る連結装置の長軸とから測る角度の所定の範囲で、垂直
   方向と水平方向の両方で雌型連結部材に対して雄型連結
   部材を運動可能ならしめたレースアッセンブリと、 （ｃ）このレースアッセンブリと球状部材を雄型連結部
   材の一方端に固定するために、このレースアッセンブリ
   と雄型連結部材の一端部のそれぞれに対して係合可能な
   固定手段と、 （ｄ）前記球状部材の軸方向で対向する表面から所定の
   長さ外方に延びる一対の軸部材であって、この一対の軸
   部材の長軸が実質的に水平面にあり、この一対の軸部材
   の一つが雌型連結部材の一端部に形成された空所の一対
   の直立の側壁部分を通って形成された開口のそれぞれ一
   つと係合可能であり、この各軸部材の少なくとも一部が
   空所の側壁部分を通って形成された開口の所定の形状の
   少なくとも一部と実質的に同一の形状を有する軸部材と
   からなる関節型連結装置に使用するための軸受組立体。
2. 【請求項２】　　前記レースアッセンブリの実質的に球
   状の内面が前記球状部材の半径と実質的に同一の半径を
   有するところの請求項１記載の関節型連結装置に使用す
   るための軸受組立体。
3. 【請求項３】　　前記レースアッセンブリの実質的に球
   状の内面が前記球状部材の半径より僅かに大きく、軸受
   組立体がレースアッセンブリ内面と球状部材との中間に
   配設された潤滑ライナをさらに含むところの請求項１記
   載の関節型連結装置に使用するための軸受組立体。
4. 【請求項４】　　前記潤滑ライナが少なくとも２個の部
   片で形成されているところの請求項３記載の関節型連結
   装置に使用するための軸受組立体。
5. 【請求項５】　　前記潤滑ライナが前記レースアッセン
   ブリの内面に固着されているところの請求項４記載の関
   節型連結装置に使用するための軸受組立体。
6. 【請求項６】　　前記レースアッセンブリが雄型連結部
   材の第２端部の所定の部分を通って形成された孔の所定
   の外面の少なくとも一つに近接する補充的な傾斜部分と
   当接的に係合するところの請求項１記載の関節型連結装
   置に使用するための軸受組立体。
7. 【請求項７】　　前記レースアッセンブリを形成してい
   る少なくとも２個の部材が実質的に同一であるところの
   関節型連結装置に使用するための軸受組立体。
8. 【請求項８】　　前記球状部材と軸受組立体の一部を形
   成している前記一対の軸部材とが単一の部片として形成
   されているところの請求項１記載の関節型連結装置に使
   用するための軸受組立体。
9. 【請求項９】　　前記球状部材がその中を通って形成さ
   れた内孔を含むところの請求項１記載の関節型連結装置
   に使用するための軸受組立体。
10. 【請求項１０】　　前記一対の軸部材が前記内孔を通っ
    て延びるピン部材によって形成されているところの請求
    項９記載の関節型連結装置に使用するための軸受組立体
    。