铁道车辆的连接器用橡胶缓冲器的安装结构制造技术

一种铁道车辆的连接器用橡胶缓冲器的安装结构，其沿车体前后方向顺序设有连接器、橡胶缓冲器、方形筒状冲击吸收部件，车体底架通过所述冲击吸收部件承受车体前后方向的撞击载荷，其特征在于：　　　　所述冲击吸收部件在Ｅ表示其冲击吸收部件材料的杨式弹性率、σｙ表示屈服应力时，其断面一个边的宽度Ｂ和板的厚度ｔ之间的关系为　　　　Ｂ≤（ｔ／０．５２６）（Ｅ／σｙ）↑［１／２］。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁道车辆的连接器用橡胶缓冲器的安装结构。
技术介绍
一般情况下，在铁道车辆中，在使车辆彼此相连的连接器的后侧设有用于缓和撞击时产生的冲击的橡胶缓冲器。这种缓冲器可滑动地支承在被铆钉连接在车辆底架上的支承框(draft lug)内。这种橡胶缓冲器1如图9所示，具有具有隔壁2a的框架2；分别安装在该框架2的隔壁2a前后的缓冲橡胶3A，3B(橡胶板和金属板相互重叠而成)；设置在缓冲橡胶3A，3B前后的支承件4(随动板)以及支承件5(橡胶垫)；和使框架2、缓冲橡胶3A、3B、支承件4、5形成一体的一对连接锁定件6。框架接头9通过以车体上下方向延伸的纵向销8可转动地连接在构架2的前端部。上述橡胶缓冲器1的框架接头9的前端部通过在车体左右方向延伸的连接销10连接在使车辆彼此相连的连接器(图中未示出)的后端部。因此，在列车撞击时，例如上述连接器后退，则上述框架接头9也会后退，因此，通过缓冲器1的缓冲橡胶3A的延伸以及缓冲橡胶3B的收缩，可以弹性吸收该后退的行程。上述橡胶缓冲器1通过内置的缓冲橡胶3A，3B沿车体前后方向的伸长以及压缩吸收撞击能量(相撞能量)。缓冲橡胶3A，3B在为了吸收撞击能量而完全压缩的情况下，即在达到用于吸收撞击能量的行程时，剪断破坏使支承橡胶缓冲器1的支承框和车体底架相连的多个铆钉，不向车体底架输入过大的载荷(相撞载荷)。因此，在达到橡胶缓冲器1的冲击吸收行程后，在剪断破坏使支承框和车体底架结合的铆钉后，在破坏后的车体底架彼此撞击时，无法进行能量的吸收。因此，车体底架彼此撞击时的撞击载荷以及在车体中产生的加速度将很大。可是，一般管材具有通过选择其尺寸和板厚，在沿该管材轴向作用压缩载荷时，能够抑制管材整体弹性压曲的压曲载荷并产生折皱状变形的性能。由此可知，可采用上述管材作为能够通过其折皱变形吸收撞击能量的冲击吸收部件。并且，由于通过由所述管材产生的折皱变形可吸收撞击能量，因此，以往广泛采用使用了管材的撞击能量吸收结构。作为利用了这种管材来吸收撞击能量的结构，提出了通过变形吸收由沿规定方向产生的冲击所产生的能量的含有至少一个纵向部件的缓冲装置(例如，参见特开平7-186951号公报)。这种纵向部件为由薄板制成的能量吸收件，其在垂直于冲击方向的平面内的断面整体呈三角形。因此，可以考虑利用使用了这种管材的缓冲装置吸收达到橡胶缓冲器的冲击吸收行程后的撞击能量。但是，若结构使用在垂直于由所述撞击产生的冲击作用的方向的平面内的所述部件断面整体呈三角形的能量吸收部件，那么由于这种部件形状复杂，因此，焊接线较多，且制造成本较高。另外，在管材的边数为偶数的情况下，由于邻接的边相对于管材中原始的(变形前的)壁向外侧或内侧交错产生脱离平面的变形，因此，可以稳定地引发折皱变形。但是，在上述断面为三角形的情况下，由于管材的边数为奇数，因此，会产生没折叠折皱状的部分，从而难以稳定地引发折皱变形。
技术实现思路
因此，本专利技术的专利技术人从反复对易于引起折皱变形(塑性变形)的管材进行专门研究的结果可知，使用方形管作为冲击吸收部件，通过该方形管将橡胶缓冲器连接至车体底架，所述方形管断面的一个边的宽度B与板厚度t之间的关系在E表示冲击吸收部件材料的杨式弹性率、σy表示屈服应力时，若能满足B≤(t/0.526)(E/σy)1/2(1)，那么由于冲击吸收部件的面板的压曲间距(压曲波的波长)较短，因此易于产生折皱变形。另外，还可以看出，折皱变形的平均压坏反作用力如后文所述，能够由W.Abramowicz以及T.Wierzbicki提出的公式在实际中(在设计上)十分精确地预测出，并且与不满足上述公式的关系的情况相比，能够吸收大能量。通过利用以上所述内容，能够缓和由车体底架彼此之间撞击产生的撞击载荷和加速度，从而实现本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种铁道车辆的连接器用橡胶缓冲器的安装结构，这种结构在稳定地引发折皱变形的同时，还能够降低由车体底架彼此之间撞击产生的撞击载荷和加速度。在本专利技术的铁道车辆的连接器用橡胶缓冲器的安装结构中，沿车体前后方向顺序设有连接器、橡胶缓冲器、方形筒状冲击吸收部件，车体底架通过所述冲击吸收部件承受车体前后方向的撞击载荷。所述冲击吸收部件在E表示其冲击吸收部件的材料的杨式弹性率、σy表示屈服应力时，其断面一个边的宽度B和板的厚度t之间的关系为B≤(t/0.526)(E/σy)1/2(1)。通过增减所述冲击吸收部件的数量，能够调整作为结构整体的撞击能量的吸收量。由于通过所述方形筒状冲击吸收部件支承橡胶缓冲器的后侧，因此，在撞击时车辆前后方向作用了载荷时，橡胶缓冲器吸收撞击能量，在达到其行程后，接着通过冲击吸收部件产生折皱变形(塑性变形)来吸收撞击能量。在这种情况下，由于以满足上式(1)的方式设定了方形筒状冲击吸收部件一个边的宽度B以及板厚度t，因此，冲击吸收部件的面板的压曲间距较小。因此，冲击吸收部件会产生折皱变形(塑性变形)，从而通过该折皱变形能够吸收撞击能量。这样，在撞击时，不仅通过橡胶缓冲器，而且还可通过冲击吸收部件吸收撞击能量。因此，即使最终车体底架彼此撞击，也能大幅度地降低由车体底架彼此撞击产生的加速度。另外，由于利用方形筒状冲击吸收部件支承橡胶缓冲器的后部简单的结构，因此，易于制造，且成本较低。所述冲击吸收部件的长度L1以及所述连接器的连接面和所述车体底架前端之间的间隔L2的关系最好满足公式L1≥L2 (2)。若满足上式(2)，即，使冲击吸收部件的长度L1大于所述连接器的连接面和所述车体底架前端之间的间隔L2，那么在通过铆钉使橡胶缓冲器的支承框连接在车体底架上的情况下，通过适当地设计这些铆钉的剪断强度，即使在起因于连接器的后退，橡胶缓冲器达到冲击吸收行程后，也不会剪断破坏所述铆钉，在车体底架彼此撞击之前，利用所述冲击吸收部件能够确保吸收撞击能量。因此，能够获得有利于降低由撞击产生的撞击载荷以及加速度的结构。最好使所述橡胶缓冲器支承在安装于所述车体底架上的支承框内。另外，所述橡胶缓冲器在前部具有与所述连接器相连的连接部，所述连接部在设置于所述支承框前部的左右托架之间通过且与所述连接器相连，左右托架的车体左右方向的间隔具有可通过所述连接器的机体的尺寸。例如，若使支承前侧的支承件的左右托架的间隔W1大于所述连接器机体的最大宽度W2，那么能使连接器的机体通过。这样，在撞击时，由于左右托架的间隔可允许连接器的机体通过，并且允许连接器后退，因此能够使连接器以直线状后退，且使橡胶缓冲器以及冲击吸收部件变形以有利于吸收撞击能量。在用于使橡胶缓冲器(框架接头)的前端部连接在连接器的后端部的沿车体左右方向延伸的连接销采用了大于连接器机体向左右伸出的结构时，所述左右托架最好分别由上下两段托架部构成使在车体上下方向具有间隔，这些上下托架部彼此之间的上下间隔最好具有可允许连接所述连接器的后端部和橡胶缓冲器的车体左右方向的连接销通过的尺寸。这样，即使将橡胶缓冲器(框架接头)的前端部连接在连接器后端部的车体左右方向的连接销在侧面大于连接器机体伸出，由于连接销的伸出部分可以通过所述间隔(上下托架部的车体上下方向的间隔)，因此，可以实现不会阻碍连接器后退的结构。附图说明图1是表示本专利技术铁道车辆的连接器用缓冲器的安装结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田口真，古川诚，冈田真一，山口秀行，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：