特許 7220541 鉄道車両用の連結器

(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】

(24)【登録日】2023-02-02

(45)【発行日】2023-02-10

(54)【発明の名称】鉄道車両用の連結器

(51)【国際特許分類】

   B61G 3/30 20060101AFI20230203BHJP

【ＦＩ】

B61G3/30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018191235

(22)【出願日】2018-10-09

(65)【公開番号】P2020059372

(43)【公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-08-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(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】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】石原 良徳

(72)【発明者】

【氏名】下川 嘉之

(72)【発明者】

【氏名】谷本 基弘

(72)【発明者】

【氏名】水澤 貴人

(72)【発明者】

【氏名】砂澤 作司

【審査官】藤井 浩介

(56)【参考文献】

【文献】実公昭４６－０３４１７５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭４８－００７９０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－０８７６６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５９５４２１１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｇ ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両に設けられ、当該鉄道車両を他の鉄道車両と連結する連結器であって、
前記他の鉄道車両に対向する連結面と、前記連結面から突出し、錠室を有する案内部と、を含む連結器体と、
前記連結面を挟んで前記案内部の反対側に配置される連結錠レバーと、
その一部が前記錠室内に収容され、前記連結器の水平断面視で半円状をなす連結錠であって、前記鉄道車両同士の連結状態において前記連結面に対して傾斜する平坦面と、前記連結錠レバーが接続される円弧面と、を含む前記連結錠と、
を備え、
前記連結錠は、前記鉄道車両同士が分割される際、前記連結錠レバーから荷重が負荷されることにより、前記錠室の壁面に押し付けられて前記他の鉄道車両側に回転し、
前記壁面のうち、前記連結状態において前記連結錠の先端部が対向する位置から前記他の鉄道車両側の領域には、回転する前記連結錠の前記先端部が接触しない凹部が形成されている、連結器。

【請求項2】

請求項１に記載の連結器であって、さらに、
前記連結錠レバーが接続され、前記鉄道車両同士が分割される際に伸張して、前記連結錠レバーを介して前記連結錠を前記壁面に押し付けるアクチュエータ、
を備える、連結器。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の連結器であって、
前記凹部は、前記案内部の水平断面視で、前記連結状態における前記平坦面の延長線と前記壁面との交点よりも前記連結面側の位置から形成されている、連結器。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の連結器であって、
前記凹部は、前記案内部の水平断面視で円弧状の底部を有する、連結器。

【請求項5】

請求項４に記載の連結器であって、
前記壁面は、
前記案内部の水平断面視で円弧状をなすとともに７０ｍｍの曲率半径を有し、前記鉄道車両同士が分割される際に前記円弧面が摺動する摺動部、
を含み、
前記底部は、前記摺動部の前記曲率半径よりも０．６ｍｍ大きい曲率半径を有し、
前記凹部は、前記案内部の水平断面視で、前記連結面から前記底部の曲率中心回りに４３°以上４４°以下の角度位置から９０°の角度位置までの範囲にわたって形成される、連結器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、鉄道車両用の連結器に関し、より詳細には、鉄道車両に設けられ、当該鉄道車両を他の鉄道車両に連結する連結器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄道車両同士の連結には、連結器が使用されている。連結器の一種として、一方の鉄道車両に設けられた連結器の連結面と、他方の鉄道車両に設けられた連結器の連結面とが密着する密着連結器が知られている。例えば、特許文献１には、錠室（鍵室）と、断面半円状の連結錠（鍵）と、連結錠と一体形成された連結錠レバー（解放レバー）と、連結錠レバーを付勢する戻しばねと、を備える密着連結器が開示されている。

【0003】

特許文献１において、鉄道車両の連結に際し、連結器同士が接近すると、各連結器では、戻しばねの付勢力に抗して連結錠レバー及び連結錠が回転し、連結錠の平坦面が略０°の角度に位置づけられる。これらの平坦面は、連結器同士の接近に伴って相対摺動し、連結器の連結面同士が密着した時点でその全面が接触する。その後、戻しばねの付勢力によって連結錠レバー及び連結錠が逆回転し、各連結器の連結錠が相手方の連結器の錠室と噛み合って、連結器同士が連結状態となる。

【0004】

特許文献１において、鉄道車両を分割する際には、各連結器の連結錠レバーを操作して、平坦面が略０°となる方向に連結錠を回転させる。これにより、各連結器の連結錠が相手方の連結器の錠室から抜けられる状態となるため、連結状態にあった鉄道車両を分割することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－２３４８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

鉄道車両が分割される際、特許文献１のような密着連結器では、断面半円状の連結錠が錠室の壁面に押し付けられながら回転する。このとき、断面半円状の連結錠の先端部が錠室の壁面に存在する微小な凸部に接触し、当該凸部を引きずることにより、連結錠の表面及び／又は錠室の壁面にかじりきずが発生することがある。このかじりきずの程度が大きくなると、連結錠が固渋してその分割動作中に動かなくなり、分割不良が発生する。

【0007】

本開示は、連結錠の表面及び／又は錠室の壁面におけるかじりきずの発生を低減することができる鉄道車両用の連結器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る連結器は、鉄道車両に設けられる。連結器は、当該鉄道車両を他の鉄道車両と連結する。連結器は、連結器体と、連結錠レバーと、連結錠と、を備える。連結器体は、連結面と、案内部と、を含む。連結面は、他の鉄道車両に対向する。案内部は、連結面から突出する。案内部は、錠室を有する。連結錠レバーは、連結面を挟んで案内部の反対側に配置される。連結錠の一部は、錠室内に収容される。連結錠は、水平断面視で半円状をなす。連結錠は、平坦面と、円弧面と、を含む。平坦面は、鉄道車両同士の連結状態において連結面に対して傾斜する。円弧面には、連結錠レバーが接続される。連結錠には、鉄道車両同士が分割される際、連結錠レバーから荷重が負荷される。これにより、連結錠は、錠室の壁面に押し付けられて他の鉄道車両側に回転する。壁面のうち、連結状態において連結錠の先端部が対向する位置から他の鉄道車両側の領域には、凹部が形成されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る鉄道車両用の連結器によれば、連結錠の表面及び／又は錠室の壁面におけるかじりきずの発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る鉄道車両用連結器の平面図である。

【図2】図２は、図１に示す連結器の内部構造を示す図である。

【図3】図３は、図２に示す連結器の錠室付近を拡大して示す図である。

【図4A】図４Ａは、鉄道車両同士を分割するときの連結器の一連の動作を説明するための図であり、鉄道車両同士が連結状態にあるときの連結器を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、鉄道車両同士を分割するときの連結器の一連の動作を説明するための図であり、分割準備が完了した状態の連結器を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、鉄道車両同士を分割するときの連結器の一連の動作を説明するための図であり、分割途中における連結器を示す図である。

【図4D】図４Ｄは、鉄道車両同士を分割するときの連結器の一連の動作を説明するための図であり、分割完了時の連結器を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施形態に係る連結器は、鉄道車両に設けられる。連結器は、当該鉄道車両を他の鉄道車両と連結する。連結器は、連結器体と、連結錠レバーと、連結錠と、を備える。連結器体は、連結面と、案内部と、を含む。連結面は、他の鉄道車両に対向する。案内部は、連結面から突出する。案内部は、錠室を有する。連結錠レバーは、連結面を挟んで案内部の反対側に配置される。連結錠の一部は、錠室内に収容される。連結錠は、水平断面視で半円状をなす。連結錠は、平坦面と、円弧面と、を含む。平坦面は、鉄道車両同士の連結状態において連結面に対して傾斜する。円弧面には、連結錠レバーが接続される。連結錠には、鉄道車両同士が分割される際、連結錠レバーから荷重が負荷される。これにより、連結錠は、錠室の壁面に押し付けられて他の鉄道車両側に回転する。壁面のうち、連結状態において連結錠の先端部が対向する位置から他の鉄道車両側の領域には、凹部が形成されている（第１の構成）。

【0012】

第１の構成に係る連結器が設けられた鉄道車両が他の鉄道車両から分割される際、連結錠は、連結錠レバーからの負荷により、連結相手である他の鉄道車両側に回転する。このとき、連結錠が錠室の壁面に押し付けられるが、当該壁面のうち連結錠の先端部以降の領域には凹部が設けられているため、連結錠の先端部が錠室の壁面に接触しない。よって、錠室の壁面に微小な凸部が存在したとしても、連結錠の先端部がこの凸部を引きずることがなく、連結錠の表面及び／又は錠室の壁面におけるかじりきずの発生を低減することができる。

【0013】

上記連結器は、さらに、アクチュエータを備えることが好ましい。アクチュエータには、連結錠レバーが接続される。アクチュエータは、鉄道車両同士が分割される際に伸張して、連結錠レバーを介して連結錠を壁面に押し付ける（第２の構成）。

【0014】

凹部は、案内部の水平断面視で、連結状態における平坦面の延長線と壁面との交点よりも連結面側の位置から形成されていることが好ましい（第３の構成）。

【0015】

第３の構成によれば、錠室の壁面の凹部は、連結錠の平坦面よりも連結面側から形成される。これにより、平坦面と円弧面との接続部である連結錠の先端部が、錠室の壁面に接触するのをより確実に防止することができ、かじりきずの発生をさらに低減することができる。

【0016】

凹部は、案内部の水平断面視で円弧状の底部を有することが好ましい（第４の構成）。

【0017】

錠室の壁面において、凹部の底部は、連結相手である他の鉄道車両における連結器の連結錠を支持する部分である。このため、凹部の底部は、第４の構成のように、他の鉄道車両における連結器の連結錠に対応して円弧状をなすことが好ましい。これにより、錠室内での連結錠のガタつきを抑制することができ、互いに連結される鉄道車両において快適な乗り心地を提供することができる。

【0018】

壁面は、鉄道車両同士が分割される際に円弧面が摺動する摺動部を含むことができる。摺動部は、案内部の水平断面視で円弧状をなすとともに７０ｍｍの曲率半径を有することが好ましい。この場合、底部は、摺動部の曲率半径よりも０．６ｍｍ大きい曲率半径を有することができる。凹部は、案内部の水平断面視で、連結面から底部の曲率中心回りに４３°以上４４°以下の角度位置から９０°の角度位置までの範囲にわたって形成されることが好ましい（第５の構成）。

【0019】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

【0020】

［連結器の構成］
図１及び図２は、実施形態に係る鉄道車両用の連結器１０を模式的に示す図である。連結器１０は、鉄道車両（図示略）に設けられ、当該鉄道車両を他の鉄道車両（図示略）と連結する。以下、説明の便宜上、連結器１０が設けられる鉄道車両を本車両、本車両の連結相手である他の鉄道車両を相手車両という。図１は、本車両に取り付けられた状態の連結器１０を上方から見た図（平面図）である。図２は、図１に示す連結器１０の内部構造を示す図である。

【0021】

図１を参照して、連結器１０は、いわゆる密着連結器である。連結器１０は、連結器体１１と、連結錠１２と、連結錠レバー１３と、アクチュエータ１４と、を備える。

【0022】

図２を参照して、連結器体１１は、本体部１１１と、案内部１１２と、案内挿入部１１３と、を含む。図２では、案内部１１２の水平断面が示されている。水平断面とは、連結器１０が本車両に取り付けられた状態において、連結器１０の中心軸Ｘを含む水平面で切断した面をいう。

【0023】

本体部１１１は、連結面１１１０を有する。連結面１１１０は、相手車両に対向する。連結面１１１０は、連結器１０が本車両に取り付けられた状態において、相手車両側を向く鉛直面である。

【0024】

案内部１１２は、連結面１１１０から相手車両側に突出する。案内部１１２は、概略円錐状又は概略多角錐状をなす。案内部１１２の隣には、案内挿入部１１３が設けられている。案内挿入部１１３は、連結面１１１０から本車両側に窪む穴部である。案内挿入部１１３は、特に限定されるものではないが、例えば、案内部１１２の形状に対応する形状を有する。

【0025】

案内部１１２は、錠室１１２０を有する。錠室１１２０は、案内部１１２において、案内挿入部１１３側の側面に形成されている。錠室１１２０の詳細な構成については後述する。

【0026】

連結錠１２は、その水平断面視で実質的に半円状をなす。連結錠１２は、連結器体１１内において、本体部１１１及び案内部１１２に跨って配置されている。連結錠１２の一部は、錠室１１２０内に収容される。連結錠１２は、回転軸Ｙ周りに回転可能に構成されている。

【0027】

連結錠１２は、平坦面１２１と、円弧面１２２と、を含む。

【0028】

鉄道車両同士の連結状態において、平坦面１２１は、連結器体１１の連結面１１１０に対して傾斜する。平坦面１２１は、錠室１１２０内から本体部１１１内に向かって延びている。連結器１０の水平断面視で、平坦面１２１（連結錠１２）の中心点Ｏは、連結器１０の中心軸Ｘと連結面１１１０との交点上に位置する。回転軸Ｙは、中心点Ｏを通り鉛直方向に延びる軸である。

【0029】

円弧面１２２は、平坦面１２１とともに、連結錠１２の半円状の外形を形成する。円弧面１２２は、平坦面１２１の両端部と接続される。連結錠１２において、平坦面１２１と円弧面１２２との接続部には、Ｒ面取り加工が施されていることが好ましい。平坦面１２１と円弧面１２２との両接続部のうち、錠室１１２０内に配置される方の接続部を、連結錠１２の先端部１２３という。

【0030】

連結錠レバー１３は、連結面１１１０を挟み、案内部１１２の反対側に配置されている。連結錠レバー１３は、連結錠１２の円弧面１２２に接続される。連結錠レバー１３は、円弧面１２２から本体部１１１の外側まで延びている。連結錠レバー１３は、連結錠１２と一体的に形成することができる。

【0031】

アクチュエータ１４は、連結錠レバー１３を動作させるため、連結錠レバー１３に接続されている。アクチュエータ１４は、伸縮動作が可能な直動アクチュエータである。本実施形態におけるアクチュエータ１４は、エアシリンダである。ただし、アクチュエータ１４として、油圧、電動又は磁気アクチュエータ等を使用することもできる。なお、連結器１０は、アクチュエータ１４を備えていなくてもよい。すなわち、アクチュエータ１４の代わりに、人力で連結錠レバー１３を動作させることもできる。

【0032】

以下、図３を参照して、錠室１１２０の構成を詳細に説明する。図３は、図２に示す連結器１０の錠室１１２０付近を拡大して示す図である。

【0033】

錠室１１２０は、案内部１１２の水平断面視で、概略１／４円状の空間である。錠室１１２０の壁面１１２０ａは、摺動部１１２０ｂと、凹部１１２０ｃと、を含む。摺動部１１２０ｂ及び凹部１１２０ｃは、連結面１１１０から相手車両側に向かって、この順で配置されている。

【0034】

摺動部１１２０ｂは、連結錠１２が回転軸Ｙ周りに回転したとき、円弧面１２２が摺動する部分である。摺動部１１２０ｂは、連結器１０の水平断面視で、円弧面１２２に対応する円弧状をなす。すなわち、連結器１０の水平断面視で、摺動部１１２０ｂ及び円弧面１２２は、いずれも、連結錠１２の中心点Ｏを曲率中心とする円弧状をなす。摺動部１１２０ｂの曲率半径は、連結錠１２の曲率半径と実質的に等しい。

【0035】

凹部１１２０ｃは、底部１１２０ｄと、寸法変化部１１２０ｅと、を有する。

【0036】

底部１１２０ｄは、案内部１１２の水平断面視で円弧状をなす。底部１１２０ｄは、摺動部１１２０ｂと同様、連結錠１２の中心点Ｏを曲率中心とする円弧状をなす。ただし、底部１１２０ｄの曲率半径Ｒｄは、摺動部１１２０ｂの曲率半径Ｒｂよりも大きい。底部１１２０ｄの曲率半径Ｒｄと摺動部１１２０ｂの曲率半径Ｒｂとの差は、連結器１０の各部の寸法等にもよるが、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍとすることができる。摺動部１１２０ｂの曲率半径Ｒｂが実質的に７０ｍｍである場合、底部１１２０ｄの曲率半径Ｒｄは、摺動部１１２０ｂの曲率半径Ｒｂよりも略０．６ｍｍ大きいことが好ましい。ただし、ここでの曲率半径Ｒｂ，Ｒｄは、設計値であり、実製品における製造上の誤差等は許容されるものとする。また、曲率半径Ｒｂ，Ｒｄ等の寸法は、本実施形態における例示に限定されるものではない。

【0037】

寸法変化部１１２０ｅは、摺動部１１２０ｂから底部１１２０ｄに向かい、錠室１１２０の壁面１１２０ａの寸法（曲率半径）を変化させるための傾斜面である。寸法変化部１１２０ｅは、摺動部１１２０ｂと底部１１２０ｄとを滑らかに接続する。

【0038】

凹部１１２０ｃは、錠室１１２０の壁面１１２０ａのうち、鉄道車両同士の連結状態で連結錠１２の先端部１２３が対向する位置から相手車両側の領域全体にわたって形成されている。壁面１１２０ａに先端部１２３が対向する位置、すなわち、壁面１１２０ａにおける凹部１１２０ｃの開始位置は、連結器１０の水平断面視で、連結面１１１０からの中心点Ｏ周りの角度θで表すことができる。凹部１１２０ｃの開始位置は、例えば、θ＝４０°～５０°の角度位置である。凹部１１２０ｃの終了位置も、連結面１１１０からの中心点Ｏ周りの角度θで表すことができる。凹部１１２０ｃの終了位置は、概ねθ＝９０°の角度位置である。

【0039】

凹部１１２０ｃは、連結器１０の水平断面視で、平坦面１２１の延長線と壁面１１２０ａとの交点よりも連結面１１１０側の角度位置から形成されていることが好ましい。連結面１１１０から上記交点までの中心点Ｏ周りの角度αは、概ね４７°である。よって、凹部１１２０ｃは、θ＜４７°の角度位置から形成されていることが好ましい。

【0040】

平坦面１２１と円弧面１２２との接続部にＲ面取り加工が施され、先端部１２３が円弧状である場合、凹部１１２０ｃは、先端部１２３の連結面１１１０側のＲエンドに対応する角度位置か、当該Ｒエンドよりも連結面１１１０側の角度位置から形成されることが好ましい。連結面１１１０から上記Ｒエンドに対応する位置までの中心点Ｏ周りの角度は、概ね４４°である。よって、凹部１１２０ｃは、θ≦４４°の角度位置から形成されることがより好ましい。さらに好ましくは、凹部１１２０ｃは、４３°≦θ≦４４°の角度位置から形成される。凹部１１２０ｃは、θ≦４３°の角度位置から形成されていてもよい。

【0041】

このように、凹部１１２０ｃは、好ましくはθ＜４７°の角度位置からθ＝略９０°の角度位置までの範囲、より好ましくはθ≦４４°の角度位置からθ＝略９０°の角度位置までの範囲、さらに好ましくは４３°≦θ≦４４°の角度位置からθ＝略９０°の角度位置までの範囲にわたって形成される。ただし、角度θは、設計値であり、実製品における製造上の誤差等は許容されるものとする。

【0042】

［連結器の分割動作］
次に、鉄道車両同士を分割するときの連結器１０の一連の動作について、図４Ａ～図４Ｄを参照しつつ説明する。図４Ａ～図４Ｄでは、本車両に設けられている連結器１０と、相手車両に設けられている連結器２０とを示す。連結器２０は、連結器１０と同一の構成を有する。図４Ａは、鉄道車両同士が連結状態にあるときの連結器１０，２０を示す図である。図４Ｂは、分割準備が完了した状態の連結器１０，２０を示す図である。図４Ｃは、分割途中における連結器１０，２０を示す図である。図４Ｄは、分割完了時の連結器１０，２０を示す図である。

【0043】

図４Ａを参照して、連結状態では、連結器１０の案内部１１２が連結器２０の案内挿入部２１３に挿入され、連結器２０の案内部２１２が連結器１０の案内挿入部１１３に挿入されている。このとき、連結器１０の連結錠１２は、その一部が自身の錠室１１２０内に配置されているとともに、別の一部が、連結器２０の錠室２１２０内に配置されている。一方、連結器２０の連結錠２２も、その一部が自身の錠室２１２０内に配置されているとともに、別の一部が、連結器１０の錠室１１２０内に配置されている。また、連結器１０，２０の連結面１１１０，２１１０は、互いに密着している。

【0044】

鉄道車両同士が分割される際には、連結器１０のアクチュエータ１４、及び連結器２０のアクチュエータ２４が、それぞれ、連結錠レバー１３，２３を介し、連結錠１２，２２を錠室１１２０，２１２０の壁面１１２０ａ，２１２０ａに押し付ける。すなわち、アクチュエータ１４，２４の各々に空気が供給されることにより、アクチュエータ１４，２４が伸長して、連結錠レバー１３，２３から連結錠１２，２２に伸長方向Ａの荷重が負荷される。

【0045】

伸長方向Ａの荷重を受けた連結錠１２は、錠室１１２０の壁面１１２０ａに押し付けられる。より詳細には、連結錠１２の円弧面１２２が摺動部１１２０ｂ（図３）に押し付けられる。これにより、連結錠１２が摺動部１１２０ｂに沿い、回転方向Ｂに回転し始める。連結錠１２の回転に伴い、連結器２０の錠室２１２０内にあった連結錠１２の一部が錠室２１２０から抜けていく。

【0046】

上述したように、連結錠１２は、その回転に際し、錠室１１２０の壁面１１２０ａに押し付けられる。ただし、壁面１１２０ａには、連結錠１２の先端部１２３に対向する位置から凹部１１２０ｃ（図３）が形成されているため、連結錠１２の先端部１２３（図３）は、実質的に壁面１１２０ａに接触しない。凹部１１２０ｃは、壁面１１２０ａにおいて、回転開始時における連結錠１２の先端部１２３の位置以降、回転方向Ｂ側の領域全体にわたって設けられている。このため、連結錠１２が回転方向Ｂに回転している間、先端部１２３は、錠室１１２０の壁面１１２０ａには接触しない。

【0047】

同様に、伸長方向Ａの荷重を受けた連結錠２２も、回転方向Ｂに回転する。連結錠２２の回転に伴い、連結器１０の錠室１１２０内にあった連結錠２２の一部が錠室１１２０から抜けていく。連結錠２２の回転中、錠室２１２０の壁面２１２０ａに円弧面２２２が押し付けられ、壁面２１２０ａの摺動部上を摺動する。ただし、連結錠２２の先端部は、壁面２１２０ａに設けられた凹部により、連結錠２２の回転中、壁面２１２０ａに接触しない。

【0048】

連結錠１２，２２は、図４Ｂに示すように、平坦面１２１，２２１が中心軸Ｘと合致するまで回転する。平坦面１２１，２２１が中心軸Ｘに合致した時点で、連結錠１２，２２の各々が錠室２１２０，１１２０から完全に抜き出され、分割準備完了となる。

【0049】

分割準備が完了したら、本車両及び相手車両のうち、一方の鉄道車両を他方の鉄道車両から離れる方向（分割方向）に移動させる。これに伴い、図４Ｃに示すように、連結器１０，２０が離間して、全面接触していた連結錠１２，２２の平坦面１２１，２２１がずれていく。

【0050】

図４Ｄを参照して、平坦面１２１，２２１が完全に非接触となるまで鉄道車両を移動し、連結器１０，２０が切り離されると、アクチュエータ１４，２４内の空気が排出され、アクチュエータ１４，２４が収縮する。連結錠１２，２２は、連結錠レバー１３，２３に接続されている戻しばね（図示略）により、回転方向Ｂ（図４Ａ）と逆の回転方向Ｃに回転する。これにより、鉄道車両同士の分割が完了する。

【0051】

［実施形態の効果］
本実施形態に係る連結器１０では、分割動作の際、連結錠１２が錠室１１２０の壁面１１２０ａに押し付けられ、回転方向Ｂに回転する。ただし、壁面１１２０ａには、連結錠１２の先端部１２３に対向する位置から凹部１１２０ｃが形成されているため、連結錠１２の先端部１２３は、実質的に壁面１１２０ａに接触しない。よって、壁面１１２０ａに微小な凸部が存在したとしても、連結錠１２の先端部１２３がこの凸部を引きずることがなく、連結錠１２の表面及び／又は錠室１１２０の壁面１１２０ａにおけるかじりきずの発生を低減することができる。

【0052】

本実施形態において、凹部１１２０ｃは、好ましくは、連結器１０（案内部１１２）の水平断面視で、平坦面１２１の延長線と壁面１１２０ａとの交点よりも連結面１１１０側の位置から形成される。これにより、壁面１１２０ａに対する連結錠１２の先端部１２３の接触をより確実に防止することができ、かじりきずの発生をさらに低減することができる。

【0053】

連結状態では、相手車両における連結器２０の連結錠２２の一部は、本車両における連結器１０の錠室１１２０内に配置されている。より詳細には、連結錠２２の円弧面２２２の一部は、錠室１１２０の壁面１１２０ａに設けられた凹部１１２０ｃの底部１１２０ｄに対向する。すなわち、底部１１２０ｄは、連結状態において、相手車両の連結器２０の連結錠２２を支持する部分である。このため、本実施形態において、底部１１２０ｄは、連結錠２２の円弧面２２２に対応して、連結器１０（案内部１１２）の水平断面視で円弧状をなす。これにより、錠室１１２０内における連結錠２２のガタつきを抑制することができ、互いに連結される鉄道車両において、快適な乗り心地を提供することができる。

【0054】

ただし、凹部１１２０ｃの形状は、本実施形態で説明した形状に限定されるものではない。すなわち、凹部１１２０ｃの底部１１２０ｄの形状は、連結器１０の水平断面視で円弧状でなくてもよい。

【0055】

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【実施例】

【0056】

以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0057】

図１～図３に示す構造を有する連結器において、凹部１１２０ｃの最適な形成開始位置（角度θ）につき、机上検討を行った。

【0058】

机上検討では、凹部１１２０ｃを形成し始める位置（摺動部１１２０ｂと寸法変化部１１２０ｅとの境界）の角度θを変更しながら、連結面間の隙間の大きさ、及び錠室のかじりきず長さの変化を確認した。連結面間の隙間とは、連結状態の連結器同士において、連結錠と錠室との寸法差により、引張条件下で発生する連結面間の隙間である。かじりきず長さとは、連結錠が回転したとき、連結錠の先端部が錠室の壁面と接触して動作する長さである。具体的には、かじりきず長さとは、先端部１２３の連結面１１１０側のＲエンドから、摺動部１１２０ｂと寸法変化部１１２０ｅとの境界までの長さであり、当該境界がＲエンドよりも連結面１１１０側にある場合を負、連結面１１１０の反対側にある場合を正とする。

【0059】

机上検討では、摺動部１１２０ｂの曲率半径Ｒｂを７０ｍｍ、凹部１１２０ｃ（底部１１２０ｄ）の曲率半径Ｒｄを７０．６ｍｍの場合の確認を行った。確認結果を表１に示す。

【0060】

【表1】

【0061】

表１において、θ＝９０°とは、凹部１１２０ｃが設けられていない従来の連結器であることを意味する。θ＝９０°の場合、かじりきず長さが４３．８ｍｍであり、連結錠が回転したとき、連結錠の先端部が錠室の壁面と長く接触する。このため、連結錠の表面や錠室の壁面にかじりきずが発生する可能性が高い。

【0062】

一方、凹部１１２０ｃが設けられた連結器（θ＝４０°～４５°）のうち、θ≦４４°のものでは、かじりきず長さが０未満となる。このため、θ≦４４°とすれば、連結錠１２が回転したとき、連結錠１２の先端部１２３が錠室１１２０の壁面１１２０ａが接触せず、かじりきずが発生しない。θ＝４５°であっても、かじりきず長さが０に近く、連結錠１２が回転したとき、先端部１２３が壁面１１２０ａにほとんど接触しないため、かじりきずが発生する可能性は小さい。よって、錠室１１２０の壁面１１２０ａに凹部１１２０ｃを設けることで、かじりきずの発生を低減することができる。

【0063】

表１に示すように、連結面間の隙間は、角度θが４０°～４２°で１．２ｍｍ、角度θが４３°～４５°で１．１ｍｍとなる。すなわち、θ≧４３°であれば、連結面間の隙間が比較的小さく、連結器のガタつきが小さくなるといえる。連結面間の隙間及びかじりきず長さの双方を考慮すると、角度θは、４３°以上４４°以下とすることが好ましい。

【符号の説明】

【0064】

１０：連結器
１１：連結器体
１１１０：連結面
１１２：案内部
１１２０：錠室
１１２０ａ：壁面
１１２０ｂ：摺動部
１１２０ｃ：凹部
１２：連結錠
１２１：平坦面
１２２：円弧面
１２３：先端部
１３：連結錠レバー
１４：アクチュエータ
Ｒｂ，Ｒｄ：曲率半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】