特許 6654499 鉄道車両用車体間ダンパー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6654499

(24)【登録日】2020年2月3日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】鉄道車両用車体間ダンパー装置

(51)【国際特許分類】

   B61G 11/12 20060101AFI20200217BHJP

   B61F 5/24 20060101ALI20200217BHJP

   F16F 15/023 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   B61G11/12

   B61F5/24 B

   F16F15/023 Z

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-84101(P2016-84101)

(22)【出願日】2016年4月20日

(65)【公開番号】特開2017-193231(P2017-193231A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2019年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 晋一

(72)【発明者】

【氏名】島宗 亮平

(72)【発明者】

【氏名】岩波 健

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−４０９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１５６５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０２０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５３６７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｇ １１／１２

Ｂ６１Ｆ ５／２４

Ｆ１６Ｆ １５／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両間に設置されている鉄道車両用車体間ダンパー装置であって、
一方の車両の端部外面に取り付けられ、上下方向にロッドを進退させるダンパーと、
前記ダンパーのロッドに一端部が連結され、上下方向に移動可能とされている第１リンク棒と、
前記第１リンク棒の他端部が連結され、前記端部外面に垂直な軸に軸支されて揺動する第１揺動部材と、
上下方向に延在する軸に軸支されて揺動する第２揺動部材と、
一端部が前記第１揺動部材に連結され、他端部が前記第２揺動部材に連結され、左右方向に移動可能とされている第２リンク棒と、
一端部が前記第２揺動部材に連結され、他端部が他方の車両に連結され、前後方向に移動可能とされている第３リンク棒と、
を備えたことを特徴とする鉄道車両用車体間ダンパー装置。

【請求項2】

前記第３リンク棒は、前記ダンパーよりも前記車両の側面寄りの位置であって、前記側面よりも内側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用車体間ダンパー装置。

【請求項3】

当該鉄道車両用車体間ダンパー装置は、一方の車両の端部外面と、他方の車両の端部外面とで挟まれる位置に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用車体間ダンパー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行中の鉄道車両に発生するヨーイングを抑制する鉄道車両用車体間ダンパー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特別急行列車や新幹線（登録商標）など、高速で走行する鉄道車両において発生するヨーイングを抑制するため、鉄道車両間には車体間ダンパー（アンチ・ヨーイング・ダンパー）が設置されている（例えば、特許文献１参照。）。
車体間ダンパーは、車両間に設けられており、一端が一方の車両の前端側部に取り付けられ、他端が他方の車両の後端側部に取り付けられている。
この車体間ダンパーを車両の側面寄りに設置することで、より好適にヨーイングを抑制することが可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−８１８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、鉄道車両間には空気抵抗の低減を図るためにホロ（全周ホロ）が設けられているが、車体間ダンパーが車両の側面寄りに設置されている箇所にはホロやカバーを設置できず、その箇所で風切り音が生じてしまうことがあった。
また、従来の車体間ダンパーは、車両を切り離す際に一旦そのダンパーを取り外さなければならず、その作業が煩わしいとともに、車体間ダンパーは重量物であるため、その着脱を安全に行うためには専用の着脱器具を使用しなければならないことが、車両の切り離し作業を一層煩わしいものにしていた。

【0005】

本発明の目的は、風切り音が生じ難く、車両の切り離し作業の妨げになり難い鉄道車両用車体間ダンパー装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、この発明は、
鉄道車両間に設置されている鉄道車両用車体間ダンパー装置であって、
一方の車両の端部外面に取り付けられ、上下方向にロッドを進退させるダンパーと、
前記ダンパーのロッドに一端部が連結され、上下方向に移動可能とされている第１リンク棒と、
前記第１リンク棒の他端部が連結され、前記端部外面に垂直な軸に軸支されて揺動する第１揺動部材と、
上下方向に延在する軸に軸支されて揺動する第２揺動部材と、
一端部が前記第１揺動部材に連結され、他端部が前記第２揺動部材に連結され、左右方向に移動可能とされている第２リンク棒と、
一端部が前記第２揺動部材に連結され、他端部が他方の車両に連結され、前後方向に移動可能とされている第３リンク棒と、
を備えるようにした。
上記構成によれば、走行中の車両に生じるヨーイングによる変位や振動はリンク機構（第１リンク棒、第１揺動部材、第２リンク棒、第２揺動部材、第３リンク棒）を介してダンパーに伝達され、ダンパーによって吸収されるので、この鉄道車両用車体間ダンパー装置によってヨーイングを抑制することができる。

【0007】

また、上記構成によれば、車両の側面寄りに設置されていた従来技術の車体間ダンパーに代えて、車体間ダンパーよりも細い第３リンク棒が車両間に架け渡すように配設されているので、車両連結部における第３リンク棒よりも外側にスペースを設けることが可能になり、そのスペースにホロやカバーを設置することが可能になる。
また、一方の車両と他方の車両を切り離す場合、例えば、第３リンク棒の他端部を他方の車両から外せばよく、重量物であるダンパーの取り外しを行わずに車両の切り離し作業を行うことができる。
つまり、この鉄道車両用車体間ダンパー装置であれば、車両連結部における第３リンク棒よりも外側のスペースにホロやカバーを設置することができ、風切り音の低減を図ることができる。また、車両の切り離し作業を容易に行うことができる。

【0008】

また、望ましくは、
前記第３リンク棒は、前記ダンパーよりも前記車両の側面寄りの位置であって、前記側面よりも内側に配設されているようにする。
鉄道車両用車体間ダンパー装置の第３リンク棒が、ダンパーよりも車両の側面寄りの位置に配設されていれば、より好適にヨーイングを抑制することができる。

【0009】

例えば、複数の車両が連結されている列車がカーブを走行する際、カーブ内側となる車両連結部では、一方の車両と他方の車両の側面同士が近接するように、車両間の距離が縮まり、カーブ外側となる車両連結部では、一方の車両と他方の車両の側面同士が離間するように、車両間の距離が広がるようになる。
つまり、車両の側面寄りである程、車体間の変位が大きいので、車両の側面寄りの位置に第３リンク棒が配設されていれば、その第３リンク棒が前後に移動する変位や振動がリンク機構を介してダンパーに伝達されて吸収されるので、走行中の車両に生じるヨーイングを好適に抑制することができる。

【0010】

また、鉄道車両用車体間ダンパー装置の第３リンク棒が、車両側面よりも内側に配設されていれば、車両連結部における第３リンク棒よりも外側に好適にスペースを設けることができるので、そのスペースにホロやカバーを設置することが可能になる。

【0011】

また、望ましくは、
当該鉄道車両用車体間ダンパー装置は、一方の車両の端部外面と、他方の車両の端部外面とで挟まれる位置に設置されているようにする。
鉄道車両用車体間ダンパー装置の各部が、一方の車両の端部外面と他方の車両の端部外面とで挟まれる配置にあれば、車両連結部に設置するホロやカバーによって鉄道車両用車体間ダンパー装置の全体を覆い隠すようにすることができる。
こうすることで、車両連結部で生じる風切り音をより一層低減することが可能になる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、風切り音が生じ難く、車両の切り離し作業の妨げになり難い鉄道車両用車体間ダンパー装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置を示す側面図である。

【図2】本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置を示す上面図である。

【図3】図１のIII−III線で鉄道車両用車体間ダンパー装置を断面視した正面図である。

【図4】車両連結部にホロを設置した状態を示す上面図である。

【図5】鉄道車両用車体間ダンパー装置の変形例を示す側面図である。

【図6】鉄道車両用車体間ダンパー装置の変形例を一部断面視して示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明に係る鉄道車両用車体間ダンパー装置の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

【0015】

図１は、本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００を示す側面図、図２はその上面図である。図３は、図１のIII−III線で鉄道車両用車体間ダンパー装置１００を断面視した正面図である。
この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、走行中の鉄道車両に発生するヨーイングを抑制するために、鉄道車両間に設置されている。
本実施形態において、鉄道車両の長手方向（線路方向）を前後方向、鉄道車両の幅方向を左右方向、前後方向と左右方向に垂直な方向を上下方向とする。なお、図中では、Ｘ軸方向が左右方向、Ｙ軸方向が前後方向、Ｚ軸方向が上下方向にそれぞれ対応している。

【0016】

本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、一方の車両Ｔ１の端部外面に取り付けられているダンパー１０と、ダンパー１０のロッド１１に一端部２１が連結されている第１リンク棒２０と、第１リンク棒２０の他端部２２が連結されている第１揺動部材３０と、一端部４１が第１揺動部材３０に連結されている第２リンク棒４０と、第２リンク棒４０の他端部４２が連結されている第２揺動部材５０と、一端部６１が第２揺動部材５０に連結され、他端部６２が他方の車両Ｔ２に連結されている第３リンク棒６０等を備えて構成されている。
つまり、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、第１リンク棒２０と第１揺動部材３０と第２リンク棒４０と第２揺動部材５０と第３リンク棒６０とが連結されたリンク機構と、このリンク機構と連結されたダンパー１０を備えて構成されている。

【0017】

また、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２は連結通路Ｒで繋がれており、鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、その連結通路Ｒを挟んだ車両の両側にそれぞれ設置されている。つまり、鉄道車両間には左右一対の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００が設置されている。図１〜図３では、片側の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００を図示している。
なお、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００において、第３リンク棒６０がダンパー１０よりも車両の側面寄りの位置にあるように配設されている。

【0018】

ダンパー１０は、図１〜図３に示すように、車両Ｔ１の端部外面に固定されているダンパー支持部１に取り付けられており、上下方向に進退可能なロッド１１を有している。

【0019】

第１リンク棒２０は、図１、図３に示すように、一端部２１がダンパー１０のロッド１１に連結され、他端部２２が第１揺動部材３０に連結されており、ロッド１１とともに上下方向に移動可能に配設されている。

【0020】

第１揺動部材３０は、図３に示すように、車両Ｔ１に固定されている第１の揺動体支持部３が備えている軸３１に軸支されている。
第１の揺動体支持部３の軸３１は、前後方向（Ｙ軸方向）に延在し、車両Ｔ１の端部外面に対し垂直に設けられており、この軸３１に軸支されている第１揺動部材３０は、車両Ｔ１の端部外面と平行な面（ＸＺ平面）に沿って揺動するようになっている。

【0021】

第２揺動部材５０は、図２に示すように、車両Ｔ１に固定されている第２の揺動体支持部５が備えている軸５１に軸支されている。
第２の揺動体支持部５の軸５１は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在するように設けられており、この軸５１に軸支されている第２揺動部材５０は、車両Ｔ１の端部外面と垂直な面（ＸＹ平面）に沿って揺動するようになっている。

【0022】

第２リンク棒４０は、図３に示すように、一端部４１が第１揺動部材３０に連結され、他端部４２が第２揺動部材５０に連結されており、左右方向に移動可能に配設されている。
また、第３リンク棒６０は、図１、図２に示すように、一端部６１が第２揺動部材５０に連結され、他端部６２が他方の車両Ｔ２に固定されているリンク支持部６に連結されており、前後方向に移動可能に配設されている。特に、ダンパー１０よりも車両の側面寄りの位置にある第３リンク棒６０は、車両側面よりも内側に配設されている。

【0023】

次に、本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００の動作について説明する。

【0024】

例えば、複数の車両が連結されている列車がカーブを走行する際、カーブ内側となる車両連結部では、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２の側面同士が近接するように、車両間の距離が縮まり、カーブ外側となる車両連結部では、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２の側面同士が離間するように、車両間の距離が広がるようになる。

【0025】

カーブ内側となった車両連結部で、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２の側面同士が近接するように車両間の距離が縮まると、第３リンク棒６０が相対的に一方の車両Ｔ１側に近づくように前後方向に移動する。このとき、第２揺動部材５０が軸５１を中心にして反時計回りに揺動する（図２参照）。
また、この第２揺動部材５０の揺動によって、第２リンク棒４０が第１揺動部材３０に向かって左右方向に移動する。このとき、第１揺動部材３０が軸３１を中心にして時計回りに揺動する（図３参照）。
そして、この第１揺動部材３０の揺動によって、第１リンク棒２０が上向きに移動する。この第１リンク棒２０の上下方向の移動に伴う変位や振動はロッド１１を介してダンパー１０に伝達され、その変位や振動はダンパー１０によって吸収される。
こうして、走行中の車両に生じるヨーイングによる変位や振動はダンパー１０で吸収されるようになっている。

【0026】

一方、カーブ外側となった車両連結部で、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２の側面同士が離間するように車両間の距離が広がると、第３リンク棒６０が相対的に一方の車両Ｔ１側から離れるように前後方向に移動する。このとき、第２揺動部材５０が軸５１を中心にして時計回りに揺動する（図２参照）。
また、この第２揺動部材５０の揺動によって、第２リンク棒４０が第１揺動部材３０を第２揺動部材５０側に引き寄せるように左右方向に移動する。このとき、第１揺動部材３０が軸３１を中心にして反時計回りに揺動する（図３参照）。
そして、この第１揺動部材３０の揺動によって、第１リンク棒２０が下向きに移動する。この第１リンク棒２０の上下方向の移動に伴う変位や振動はロッド１１を介してダンパー１０に伝達され、その変位や振動はダンパー１０によって吸収される。
こうして、走行中の車両に生じるヨーイングによる変位や振動はダンパー１０で吸収されるようになっている。

【0027】

このように、走行中の車両に生じるヨーイングによる変位や振動はリンク機構（第１リンク棒２０、第１揺動部材３０、第２リンク棒４０、第２揺動部材５０、第３リンク棒６０）を介してダンパー１０に伝達され、ダンパー１０によって吸収されるので、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００によってヨーイングを抑制することができる。

【0028】

そして、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００の第３リンク棒６０は、図２に示すように、車両側面よりも内側に配設されているので、車両連結部における第３リンク棒６０よりも外側に僅かながらスペースを設けることができる。
一方、従来技術のように、車両の側面寄りに車体間ダンパーが設置されている場合、車体間ダンパーは第３リンク棒６０よりも太い部材であるため、その車体間ダンパーよりも外側にはスペースを設けることができなかった。
つまり、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００であれば、車両連結部における第３リンク棒６０よりも外側にスペースを設けることができるので、例えば、図４に示すように、そのスペースにホロＨを設置することが可能になる。
車両連結部にホロＨを設置して、鉄道車両用車体間ダンパー装置１００を覆い隠すようにすれば、車両連結部で生じる風切り音を低減することができる。

【0029】

また、一方の車両Ｔ１と他方の車両Ｔ２を切り離す場合、例えば、第３リンク棒６０の他端部６２をリンク支持部６から外せばよく、重量物であるダンパー１０の取り外しを行わずに車両の切り離し作業を行うことができる。

【0030】

以上のように、本実施形態の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、走行中の車両に生じるヨーイングを抑制することができる。
さらに、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００であれば、車両連結部における第３リンク棒６０よりも外側のスペースにホロＨを設置することができ、風切り音の低減を図ることができ。また、車両の切り離し作業を容易に行うことができる。つまり、この鉄道車両用車体間ダンパー装置１００であれば、ホロＨの設置や、車両の切り離し作業の妨げになり難い。

【0031】

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図５に示すように、鉄道車両用車体間ダンパー装置１００の各部が、一方の車両Ｔ１の端部外面と、他方の車両Ｔ２の端部外面とで挟まれる位置に設置されているようにすれば、車両連結部に設置したホロＨによって鉄道車両用車体間ダンパー装置１００の全体を覆い隠すようにすることができるので、車両連結部で生じる風切り音をより一層低減することが可能になる。

【0032】

また、鉄道車両用車体間ダンパー装置１００のダンパー１０は、ロッド１１を上下方向に進退させる向きに取り付けられていることに限らず、例えば、図６に示すように、ロッド１１をＸＺ平面内で斜め方向に進退させる向きにダンパー１０が取り付けられていてもよい。
図６に示すような、鉄道車両用車体間ダンパー装置１００であっても、ダンパー１０がロッド１１を斜め方向に進退させる成分のうち、Ｚ軸方向（上下方向）の成分を第１揺動部材３０の揺動に変換することができるので、第１揺動部材３０の揺動によって第１リンク棒２０を進退させ、その第１リンク棒２０の移動に伴う変位や振動をダンパー１０によって吸収することができ、走行中の車両に生じるヨーイングを抑制することができる。
つまり、本発明でいう「上下方向にロッド１１を進退させるダンパー１０」は、ロッド１１の進退成分にＺ軸方向（上下方向）の移動成分が含まれているダンパー１０を含むものである。例えば、ダンパー１０の設置箇所に何らかの部材や突起があるために、ダンパー１０を垂直向きに設置できない場合には、ダンパー１０を斜め向きに設置すればよい。

【0033】

なお、以上の実施の形態においては、鉄道車両間に左右一対の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００が設置されているとしたが、一対の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００は、連結通路Ｒを挟んで左右対称に設置されていても、連結通路Ｒを挟んで点対称に設置されていてもよい。
一対の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００が、連結通路Ｒを挟んで左右対称に設置されている場合、それぞれのダンパー１０は同じ車両に取り付けられている。また、一対の鉄道車両用車体間ダンパー装置１００が、連結通路Ｒを挟んで点対称に設置されている場合、それぞれのダンパー１０は異なる車両に取り付けられている。

【0034】

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0035】

１ ダンパー支持部
３ 第１の揺動体支持部
５ 第２の揺動体支持部
６ リンク支持部
１０ ダンパー
１１ ロッド
２０ 第１リンク棒
２１ 一端部
２２ 他端部
３０ 第１揺動部材
３１ 軸
４０ 第２リンク棒
４１ 一端部
４２ 他端部
５０ 第２揺動部材
５１ 軸
６０ 第３リンク棒
６１ 一端部
６２ 他端部
１００ 鉄道車両用車体間ダンパー装置
Ｔ１ 一方の車両
Ｔ２ 他方の車両
Ｈ ホロ
Ｒ 連結通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】