JP2004090825A

JP2004090825A - 軌条車両

Info

Publication number: JP2004090825A
Application number: JP2002256603A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Yamamoto; 山本　隆久; Sumio Okuno; 奥野　澄生; Toshiaki Makino; 牧野　俊昭; Yoshihiko Ine; 稲　佳彦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: AU2002300953B2; AU2002301334A8; EP1394009A1; US20040040463A1; US6886474B2; AU2002301334A1; CN1304231C; AU2002300953A1; EP1394009B1; US20040159263A1; KR20040019824A; DE60203496T2; ES2236449T3; US6712007B2; DE60203496D1; KR100520749B1; JP3848227B2; CN1480366A

Abstract

【課題】衝撃エネルギーを吸収でき安全な軌条車両を提供する。
【解決手段】車体の前端に先頭部１００を設置している。その床は緩衝装置２００を構成する中空形材２１０からなる。緩衝装置２００は上下の緩衝装置２００，２００で構成している。中空形材２１０には焼きなまし処理した中空形材を用いる。中空形材２１０はその押出し方向を車体の長手方向としている。中空形材２１０の長手方向は板２２０で２分されている。中空形材２１０の幅方向の端部の両面の面板２１１，２１２は板２２３から２２６で接合されている。衝撃荷重がかかると、中空形材２１０は蛇腹状に変形し、衝撃力を吸収する。中空形材２１０の長手方向は板２２０で仕切られているので、「く」状に座屈せず、蛇腹状に連続して座屈し、大きなエネルギーを吸収する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等の車体に係り、軽合金製中空形材によって構成される鉄道車体に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両において、衝突の際、乗客に加わる衝撃力を緩和することが求められている。特開平７−１８６９５１号公報（ＵＳＰ５７１５７５７）のように、先頭の車体の先頭部に衝突時の衝撃によって生成するエネルギーをその変形によって吸収するようにしている。この緩衝装置は衝撃方向に対して垂直な面内に三角形を有するエレメントやハニカムパネル等からなる。緩衝装置は衝撃方向に対して並列にまた衝撃方向に沿ってそれぞれ複数に設置している。
【０００３】
部材を接合する手段として、摩擦攪拌接合が提案され、鉄道車両にも適用されている。これは特許第３０１４６５４号公報（ＥＰ０７９７０４３Ａ２）に示されている。
【０００４】
特開平１１−５１１０３号公報によれば、部材に対して摩擦攪拌処理を行うと、摩擦攪拌処理の部分の金属組織が微細になり、エネルギー吸収値が高くなることが報告されている。
【０００５】
これはアルミニウム合金の中空の押出し材に対して、輪状またはらせん状に摩擦攪拌処理して、自動車のステアリング用シャフトに用いている。衝撃エネルギーの方向に対して直角方向に摩擦攪拌処理されており、この部分で衝撃エネルギーを吸収する。また、長さの短い筒を衝撃エネルギーの方向に沿って直列に配置し、部材同士を摩擦攪拌接合して構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平７−１８６９５１号公報（ＵＳＰ５７１５７５７）では鉄道車両における衝突時の緩衝装置が提案されている。この緩衝装置は多数の緩衝装置からなり、乗客の安全を図っている。
【０００７】
緩衝装置は車体に設けるので、乗客スペースの確保の点から緩衝装置の長さは短いほうがよい。
【０００８】
本発明は、衝撃エネルギーを大きく吸収できる軌条車両を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、車体の走行方向の端部を構成する部材が緩衝装置になっており、前記緩衝装置は、複数の中空部を有する複数の押出し形材の押出し方向を車体の長手方向に向けて配置し、前記押出し形材は、衝突した際、押出し形材が蛇腹状に変形するように、押出し形材の長手方向の途中に仕切り板を配置すること、によって達成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１〜図１２により説明する。理解を容易にするために、図１は各車体を分割して示し、図２は車体とその先頭部とを分割して示している。図９、図１０において、（Ａ）は圧縮前の形状を示し、（Ｂ）は圧縮後の形状を模式的に示すものである。各（Ｂ）は模式的に示す。図５、図７、図９、図１０において中空形材のトラスの数は一致していない。
【００１１】
編成車両は前後の先頭車Ａと所要数の中間車Ｂ（図では一つの中間車を示している。）とからなる。先頭車Ａの先頭部１００は前方に凸の円弧状である。先頭部１００に緩衝装置２００を配置している。先頭車Ａの後端と中間車Ｂの前後端部のそれぞれにも緩衝装置４００を配置している。まず、先頭部１００の緩衝装置２００を説明する。
【００１２】
先頭部１００を除く車体９０は、側面を構成する側構体１０、屋根構体２０、床を構成する台枠３０等から構成している。側構体１０、屋根構体２０、台枠３０はそれぞれ複数の中空形材を接合して構成している。中空形材は軽合金（例えば、アルミニウム合金）製の押出し形材で、その押出し方向（すなわち、長手方向）を車体の長手方向に向けている。中空形材の幅方向を車体の周方向に並べ、溶接して一体にしている。車体９０の端部には先頭部１００を固定するための座４０を設置している。車体９０の前端部の空間８０は運転室であり、台枠３０の上の床に運転者の座席８５を設置している。
【００１３】
先頭部１００は、車体に固定するための枠１１０、複数の柱１２０，１３０、複数の横骨１４０、緩衝装置２００、アンチクライマー２５０等からなる。枠１１０は四辺からなり、上部はＵ状である。枠１１０を車体９０の座４０にボルトで着脱自在に固定する。柱１２０は枠１１０の上端と緩衝装置２００の前端側とを連結する。柱１２０は車体を前方から見て中央側にある。柱１２０は連結器７０の両側にある。柱１３０は枠１１０の上部と緩衝装置２００の側面とを接続する。柱１３０は緩衝装置２００の長手方向の中央部であって、車体の両側面に連結している。柱１２０は障害物に衝突する可能性が高いので、柱１３０よりも大きく、強くしている。横骨１４０は枠１１０の上端、中間の高さ位置で、枠１１０、柱１３０、枠１１０を接続する。これらの接続部は溶接している。枠、１１０、柱１２０，１３０、横骨１４０からなる領域は金属製の板やガラス（いずれも図示せず）で円滑に覆われている。
【００１４】
緩衝装置２００の後端は枠１１０の下辺に突合せて溶接している。緩衝装置２００は上下２層になっている。下部の緩衝装置２００は枠１１０の下辺よりも下方において平行に設けた座１１５に溶接している。当て座１１５は枠１１０の下辺に溶接している。
【００１５】
側構体１０、屋根構体２０、台枠３０は複数の軽合金（例えば、アルミニウム合金）製の中空押出し形材を接合して構成したものである。特に台枠３０は強固に構成している。座４０の下辺は座１１５と同一形状である。座４０の背面と台枠３０の下面は複数のステー５０で強固に連結している。
【００１６】
上部の緩衝装置２００は枠１１０の下辺を介して台枠３０の座４０に対向している。下部の緩衝装置２００は座１１５を介して台枠３０の座４０の下部に対向している。
【００１７】
上下の緩衝装置２００，２００の前端はアンチクライマー２５０に溶接している。アンチクライマー２５０の前端は凹凸があり、衝突した障害物が上方に移動しないようにしている。アンチクライマー２５０の前端と緩衝装置２００，２００の間にはゴム製の緩衝部（図示せず。）がある。
【００１８】
緩衝装置２００は上下二層であるとともに、車両長手方向から見たとき、左右に分かれている。つまり、緩衝装置は４つからなる。下層の緩衝装置２００，２００の間（車両の中央部）の空間は車両の連結器７０が通過するための空間である。上層の緩衝装置２００，２００の間にも空間があるので、この空間の上部には機器の床となる板１６０を設置している。板１６０は上層の緩衝装置２００，２００に固定している。板１６０は上層の緩衝装置２００，２００に固定した支え座１５１に載っている。支え座１５１は車体の長手方向に沿って所定間隔で複数ある。板１６０は緩衝装置２００，２００の全面を覆ってもよい。
【００１９】
なお、上層の緩衝装置２００，２００の間にも緩衝装置を設け、左右の緩衝装置２００，２００と一体にできる。この場合、板１６０および支え座１５１はない。また、追加した緩衝装置２００の前端にアンチクライマー２５０を設置する。
【００２０】
それぞれの緩衝装置２００は軽合金（例えば、アウミニウム合金）製の中空押出し形材２１０からなる。中空形材２１０は押出し方向を車両の走行方向（長手方向）に向けている。中空部は長手方向に沿っている。車両の幅方向に沿って複数の中空形材２１０，２１０を配置している。中空形材２１０，２１０の幅方向の端部同士を接合している。
【００２１】
中空形材２１０は、実質的に平行な２枚の面板２１１，２１２の両者を接続するものであって、面板２１１，２１２に対して傾斜した複数の接続板２１３、幅方向の端部において、面板２１１，２１２に対して実質的に直交した接続板２１５からなる。面板２１１，２１２と接続板２１３はトラスを構成する。接続板２１５は２つの中空形材の接合部において、一方の中空形材にある。このため、接合した２つの中空形材の幅方向の両端部の２枚の面板２１１，２１２の間は傾斜した接続板２１３，２１３となっていることが多い。
【００２２】
この中空形材２１０、２１０同士は摩擦攪拌接合によって接合している。接合方向は中空形材２１０長手方向（車体の長手方向）に沿っている。面板２１１（２１２）と接続板２１５との接続部から端部側に片２１６が突出している。接続板２１５の端部側は面板２１１、２１２の外面よりも凹んでいる。突出片２１６はこの凹んだ位置にある。この凹部に他方の中空形材２１０の面板２１１，２１２が重なる。２つの中空形材の面板２１１，２１２は突合せられている。接続板２１５がある中空形材２１０の面板２１１，２１２の端面（凹部に至る面）は接続板２１５の板厚の中心の延長線上に実質的にある。突合せる中空形材の面板２１１，２１２の端部の外面側には中空形材の厚さ方向に突出する凸部２１７がある。凸部２１７同士も突合せられている。
【００２３】
摩擦攪拌接合を説明する。一対の中空形材２１０，２１０は架台３００に載せられている。下方の凸部２１７，２１７は架台３００に載っている。突合せ部はアーク溶接によって長手方向に沿って仮止め溶接する。この状態で、上方の突合せ部を回転工具３１０によって摩擦攪拌接合する。回転工具３１０の大径部の下端は面板２１１（２１２）の外面と凸部２１７，２１７の頂との間に位置させる。残った凸部は必要により切削して除く。上方を摩擦攪拌接合したら、この中空形材２１０，２１０を反転させ、同様に摩擦攪拌接合する。凸部２１７は無くてもよい。
【００２４】
中空形材２１０は例えば台枠３０に用いる中空形材である。緩衝装置２００の必要幅（車体の幅方向）になるように、一つ又は複数の中空形材を用いる。必要により中空形材の幅を切断する。緩衝装置２００の幅方向は平であることが望ましいので、台枠３０の中空形材がよい。但し、台枠３０の側梁は使用しない。側構体１０も直線状の中空形材があるので、利用できる。中空形材を流用するので、安価にできる。
【００２５】
緩衝装置２００のそれぞれは上下左右に合計４つある。それぞれの緩衝装置２００は、前側の中空形材２１０Ｆ，２１０Ｆと後側の中空形材２１０Ｒ，２１０Ｒとからなる。前側の中空形材の２１０Ｆ，２１０Ｆの水平方向の幅は、後側の中空形材の２１０Ｒ，２１０Ｒの水平方向の幅よりも小さい。前側の中空形材の２１０Ｆ，２１０Ｆ同士の接合位置と、後側の中空形材の２１０Ｒ，２１０Ｒ同士の接合位置は水平方向において同一位置にある。一方の中空形材２１０の面板２１１，２１２、接続板２１３，２１５の延長線上に他方の中空形材２１０の面板２１１，２１２、接続板２１３，２１５がある。前側の中空形材の２１０Ｆ，２１０Ｆと、後側の中空形材の２１０Ｒ，２１０Ｒとの間は板２２０で仕切られている。
【００２６】
前方の中空形材２００Ｆ，２００Ｆの前端には板２２１を隅肉溶接している。板２２１は中空形材２００Ｆに一様に衝突荷重を伝達する。板はアンチクレーマ２５０の取り付け座となる。
【００２７】
板２２０は中空形材２１０Ｆ、２１０Ｒをその長手方向から見たとき、中空形材２１０Ｆ、２１０Ｆ、２１０Ｒ，２１０Ｒの外形よりも若干大きい。中空形材２１０Ｆ、２１０Ｆ、２１０Ｒ，２１０Ｒの端部は板２２０に隅肉溶接されている。
【００２８】
また、摩擦攪拌接合した２つの中空形材２１０Ｆ、２１０（２１０Ｒ、２１０Ｒ）の幅方向の左右の端部の２枚の面板２１１，２１２は板２２３、２２４，２２５，２２６に隅肉溶接されている。板２２３〜２２６は、中空形材の幅方向から見たときの中空形材２１０Ｆ、２１０Ｒの外形よりも若干大きい。接合した２つの中空形材の幅方向の端部の接続板２１３も板２２０、２２３に隅肉溶接してもよい。
【００２９】
緩衝装置２００，２００は上下２段であるが、板２２０、２２１、２２３〜２２６は上下２段で１枚である。板２２０、２２１、２２３〜２２６の高さ寸法は、上下２段の緩衝装置２００，２００間の空間の大きさ寸法を含む。板２２０，２２３〜２２６の隅肉溶接の箇所は、中空形材２２０と板２２０，２２３の接触箇所の全てではなく、溶接電極が届く範囲でよい。
【００３０】
または、板２２０，２２１，２２３〜２２６を上下で異ならせることができる。例えば、上段の板２２０に上段の中空形材２１０Ｆ、２１０Ｒを隅肉溶接する。いた２２１も同様である。次に、上段の板２２０、２２１と下段の板２２０、２２１の上端とを突合せ溶接する。次に、側面の板２２３〜２２６を溶接する。板２２３〜２２６の車両の長手方向の端部は板２２０の面に突合せている。この部分を隅肉溶接してもよい。
【００３１】
柱１３０の下端は板２２０の垂直面に溶接している。柱１２０の下端は車両の長手方向に沿ったステー１７０を介して板２２０に溶接している。
【００３２】
板２２０，２２１，２２３〜２２６と中空形材２１０との溶接はＭＩＧ溶接で行う。また、この溶接は連続溶接でも、間欠的な溶接でもよい。いずれにしても、衝突加重に対して溶接部に亀裂を生じないように溶接する。
【００３３】
各部の大きさを説明すると、前方の中空形材２１０Ｆの押出し方向の長さ：約６００、前方の中空形材２１０Ｆの押出し方向の長さ：約４００ｍｍ、各中空形材２００の幅：約４００ｍｍ、厚さ：６０ｍｍ、面板２１１，２１２、接続板２１３，２１５の厚さ：約２．５〜３．２ｍｍである。板２２０、２２１の厚さ：１２ｍｍ、板２２３〜２２６の厚さ：６ｍｍである。
【００３４】
かかる構成において、車両が他の車両または障害物に衝突したとき、緩衝装置２００は長手方向に、座屈し、衝突エネルギーを吸収する。
【００３５】
緩衝装置２００の中空形材２１０は台枠３０、側構体１０、屋根構体２０の中空形材よりも柔らかく、衝突時に潰れやすく、衝撃エネルギー吸収できる。中空形材２１０は焼なましして柔らかくしている。中空形材２１０は台枠３０に用いる中空形材を焼きなまし処理して柔らかくしている。
【００３６】
この焼なましは例えばＯ材処理である。一般に、押出し形材は押出し加工の後、各種の熱処理が行われる。押出し形材の材質がＡ６Ｎ０１のとき、Ｔ５の人工時効硬化処理が行われる。前記Ｏ材の焼なましはその後行うものである。Ｏ材への焼なまし処理は３８０℃×２時間であり、耐力は３６．８ＭＰａである。Ｔ５は耐力２４５ＭＰａである。前記Ｏ材への焼なましは中空形材の材料として柔らかくすることを目的としたものである。中空形材２１０の伸びは一般の中空形材よりも大きい。中空形材２１０の耐力は一般の中空形材よりも小さい。強度と必要な柔らかさのためには、Ｏ材以外の焼なまし処理も選択される。また、中空形材の板厚も選定される。
【００３７】
板２２０の目的は次ぎのとおりである。例えば、板２１０がなくて一つの連続した中空形材２００のとき、衝突荷重によって中空形材２００は、図９に示すように「く」状に座屈する。このように２つに座屈すると、吸収エネルギーが小さくなる。そこで、中空形材の中間に仕切り板２２０を配置し、この部分での座屈を防止したものである。これによれば、「く」状に座屈することがなく、図１０に示すように、板２２０の前後の位置においても蛇腹状に小さな座屈が連続して生じ、大きなエネルギーを吸収できるものである。例えば、一つの中空形材２１０の長手方向の長さは約６００ｍｍ程度以下がよい。この程度であれば、前記６００ｍｍ程度以内で、小さくな座屈が連続して生じ、衝突エネルギーを大きく吸収できるものである。
【００３８】
また、中空形材２１０の幅方向の端部の面板２１１、２１２は板２２３〜２２６に溶接されている。このため、板２２３〜２２６がない場合、中空形材の端部の面板２１１，２１２が自由端となって、この部分がエネルギーの吸収作用を行わないが、板２２３〜２２６で拘束されていれば、蛇腹状に座屈し、エネルギーを吸収できる。
【００３９】
台枠３０において、車体の幅方向の両端には側梁（図示せず）がある。側梁は大きくて強固な中空形材である。先頭部１００には側梁の大きさの中空形材はない。先頭部１００には台枠３０の側梁の中空形材に相当する強度の部材はない。台枠３０の下面には連結器７０を連結するための部材（図示せず）を設置している。先頭部１００にはこの部材を設置していない。この部材は車体の長手方向および幅方向にそれぞれ沿ってある。この部材や前記側梁の中空形材は車体の長手方向の圧縮荷重に対して強固である。尚、連結器７０を支える部材は設置している。
【００４０】
車両が障害物に衝突した場合、衝撃荷重がかかる。連結器７０が衝突するとその衝撃で連結器７０は脱落し、緩衝装置２００の緩衝作用を発揮させる。アンチクライマー２５０が衝突すると、緩衝装置２００，２００の中空形材２１０に衝撃が作用する。
【００４１】
中空形材２１０は柔らかいので、衝撃が加わった際、台枠３０の中空形材よりも先に変形し、衝撃を緩和する。これによって、乗客の安全を図れる。なお、衝撃によって、中空形材２１０の長さは半分〜１／３程度になる。このとき、中空形材２１０の上方にある機器が運転室８０に突入して、運転者に危害を与えないようにする。例えば、機器の設置位置、機器の大きさ等を考慮する。また、この機器側と運転室８０とを仕切る隔壁を枠１１０と上層の緩衝装置２００，２００および板１５０に設置して、運転者の安全を図る。隔壁は上記機器の箱によって構成できる。隔壁は座４０および台枠３０に設置できる。また、機器が運転室に突入した場合を考慮して、突入しない位置に運転者の座席８５を設ける。又は突入した機器と座席８５との間に十分なスペースを設ける。
【００４２】
ここで、中空形材１２０の衝撃力緩和特性について述べる。圧縮荷重が負荷されると、図１１に示す通りの荷重−変形の挙動を示す。材料の特性により、図１２に示すように、引張り強さや耐力などの強度が高く、伸びの小さい（脆い）材料ｉ、強度は低いが伸びの良い（粘い）材料ｉｉｉ、上記材料ｉ，ｉｉｉの中間の特性を示す材料ｉｉが考えられる。図１１のＸ（Ｘ_１，Ｘ_２）で示す曲線（図１２の強度特性Ｉに相当する材料）の材料では、耐荷重は大きくなるが、最大荷重を超えた後の耐荷重が急激に低下することになる。一方、強度が低く、伸びの大きい材料（図１２の強度特性ｉｉｉに相当する材料）では、図１１のＹで示す曲線のように最大の耐荷重は低くなるが、その後の耐荷重が急激に低下しない特性を示す。
【００４３】
Ｙ曲線の例で示す斜線部の範囲は、この材料の破壊エネルギーを示している。ＸとＹ曲線を比較すると、最大耐荷重後の変形挙動により、そこそこの強度を持ち、伸びの良い材料の方（この場合、Ｙ曲線の材料）が、破壊エネルギーは高くなることが解る。このような強度特性Ｙを持つ材料を緩衝部材Ｂとして選ぶことが重要となる。Ｙ曲線の材料は押出し形材を例えばＯ材処理することによって容易に得ることができる。
【００４４】
Ｘ曲線の場合、材料の強度が高く、伸びが小さいため、部材断面内における応力のアンバランスに伸びが追随できず、部分的に破壊が生じることになり、急激に耐荷重が低下することになる。一方、Ｙ曲線の場合、部材の最大耐荷重は、Ｘ曲線の場合より低下するが、材料の伸びが大きいため、断面内の応力のばらつきに対して部分的に塑性変形する（伸びが追随できる）ことができ、全体として急激な耐荷重の低下につながらず、ある程度の耐荷重を維持しながら大きく変形することができることになる。
【００４５】
このため、中空形材２１０、２１０は蛇腹状に連続して変形し、車体に加わる衝撃を緩和することになる。さらに、中空形材２１０で構成しているので、一般の薄板構造に比較して、その面内曲げ剛性および面外曲げ剛性が高く、しかも、２枚の面板と斜材からなる複合構造であることから、圧縮荷重に対して破壊エネルギーの吸収特性が高い（単位平面積当たりの）という効果も有している。
【００４６】
また、Ｘは、図１０のように中空形材２１０を長さ方向において板２２で仕切った場合に相当する。Ｙは図９のように板２２を除いた場合に相当する。
【００４７】
これにより、板２２０で仕切ると、吸収エネルギーが高いことが理解できる。
【００４８】
また、前方の緩衝装置２００Ｆの中空形材２１０長さは後方の緩衝装置２００Ｒの中空形材２１０の長さよりも長く、前方の中空形材２１０の断面積（面板２１１，２１２、接続板２１３，２１５からなる。）は後方の中空形材２１０の断面積（前記に同一）よりも小さいことが望ましい。これにより、前の緩衝装置２００Ｆから座屈を生じる。
【００４９】
複数の中空形材２１０，２１０同士は衝撃がかかる車体の長手方向に沿って摩擦攪拌接合によって接合している。この接合がアーク溶接であった場合は、溶接部が破断し、蛇腹状に変形することが困難になり、エネルギー吸収特性が低下する。これはアーク溶接の場合、溶接部の衝撃値が母材の衝撃値に比べて大きく低下することから理解できる。しかし、摩擦攪拌接合部の衝撃値はアーク溶接の溶接部に比べて高く、接合部が破断するようなことがない。これは摩擦攪拌接合によって接合部の金属組織が微細になり、エネルギー吸収値が高くなっているためと考えられる。このため、摩擦攪拌接合した場合は、それぞれの中空形材が所定とおり変形し、衝撃エネルギーを吸収できる。
【００５０】
また、緩衝装置２００は上下にあるので、既存の中空形材を利用して所要の衝撃エネルギーを吸収できる。
【００５１】
柱１２０，１３０の下端は中空形材２１０に溶接している。これによって、障害物に衝突した柱１２０，１３０から中空形材２１０，２１０に衝撃を有効に伝達できる。尚、柱１２０，１３０と緩衝装置２００との溶接位置は衝突による緩衝装置２００の変形を阻害しない位置とする。
【００５２】
上記実施例では中空形材の両面から摩擦攪拌接合しているが、前記特許第３０１４６５４号（ＥＰ０７９７０４３Ａ２）の図９のように、中空形材の一歩の面から他方の面板同士を接合し、次に前記一方の面板同士を接続材で接合するようにできる。
【００５３】
先頭車Ａの後端および中間車Ｂの端部の緩衝装置４００について説明する。緩衝装置４００は緩衝装置２００と同様の構成である。左右の緩衝装置２００，２００（４００，４００）の間および左右の緩衝装置２００，２００（４００，４００）の上面には板１５０と支え座２１５があり、乗員の通路の床になっている。緩衝装置４００の先端にはアンチクライマー２５０を設置している。左右の緩衝装置４００，４００の間にも緩衝装置４００を設けた場合は、この緩衝装置４００の先端にアンチクライマー２５０を設置している。
【００５４】
これら緩衝装置４００や座２１５の上方は出入り口５１０のための空間になっている。または緩衝装置４００の上方は配電盤のための空間になっている。または乗客の座席がない領域としている。これらによって、衝突時にできるだけ乗客に対して影響が少なくなるようにしている。
【００５５】
緩衝装置４００を有する端部５００は先頭部１００と同様に、車体９０にボルトで着脱自在に連結している。端部５００の先端は凸型円弧ではなく、垂直である。
【００５６】
緩衝装置４００の数は先頭部の緩衝装置の数に比べて少ない場合がある。すなわち、緩衝装置の設置場所に応じて吸収すべきエネルギーが異なるので、それに対応した緩衝装置にしている。例えば、緩衝装置４００は上層のみとする。また、設置場所に応じて緩衝装置の中空形材２１０の強度部材からなる断面積（面板２１１，２１２、および接続板２１３，２１５の断面積からなる面積）を変える。先頭部１００の緩衝装置２００に対してより中央の中間車の緩衝装置はその数、断面積を少なくする。なお、上記は先頭車と中間車の緩衝装置の関係を説明したが、端部の中間車の緩衝装置５００に対してより中央の中間車の緩衝装置５００はその数、断面積を少なくする。
【００５７】
前記先頭部１００と同様に、連結器７０を連結するための部材は端部５００にはない。衝突した場合、連結器７０は脱落し、緩衝装置４００が緩衝作用を発揮するようにする。また、台枠３０の側梁の中空形材に相当する強度の部材は端部５００にはない。また、端部５００の外側面を構成する板の下端は緩衝装置４００の側面を覆っている。しかし、端部５００に出入り口５１０等の荷重がかかる部分においては、床にその荷重を支持する部材がある。この部材は緩衝装置４００が潰れる場合に潰れる。出入り口５１０等の乗客の床は緩衝装置４００で支持されている。
【００５８】
また、端部５００に柔らかい側梁にしてもよい。これは焼鈍しや適宜な穴をもうけることによって行う。先頭部１００や端部５００は車体９０と分離させていたが、一体に設けることができる。また、中空形材２１０は所定間隔で孔を設けたり、中空形材の板厚の選定したりして、柔らかくできる。また、緩衝装置は従来一般の構成でよい場合がある。
【００５９】
本発明の技術範囲は、特許請求の範囲の各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、衝撃エネルギーを吸収して安全な軌条車両を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の軌条車両の編成状態の側面図。
【図２】図１の先頭部を分離した状態の側面図。
【図３】図２の先頭部の平面図。
【図４】図２の左側面図。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図。
【図６】衝突緩和装置２００の右半分の平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】中空形材の接合状態図。
【図９】従来の緩衝装置の説明図。
【図１０】本発明の緩衝装置の説明図。
【図１１】材料の衝撃エネルギーの説明図。
【図１２】材料の応力−ひずみ線図。
【符号の説明】
Ａ…先頭車、Ｂ…中間車、３０…台枠、９０…車体、１００…先頭部、１１０…枠、１２０，１３０…柱、２５０…アンチクライマー、２００…緩衝装置、２１０…中空形材、２２０、２２３〜２２６…板、４００…緩衝装置、５００…端部、５１０…出入り口。

Claims

車体の走行方向の端部を構成する部材が緩衝装置になっており、
前記緩衝装置は、複数の中空部を有する複数の押出し形材からなり、
前記複数の押出し形材は、その押出し方向を車体の長手方向に向けて、配置しており、
１つの前記押出し形材の押出し方向において、隣接する前記押出し形材との間に板を配置しており、
２つの前記押出し形材の長手方向端部を前記板に接合していること、
を特徴とする軌条車両。
請求項１の軌条車両において、
前記押出し形材の厚さ方向の厚さよりも同方向の前記板の大きさは大きく、
前記押出し形材の長手方向端部は前記板に隅肉溶接していること、
を特徴とする軌条車両。
請求項２の軌条車両において、
前記押出し形材は上下方向に多段に配置されており、
上段の前記押出し形材の前記長手方向に端部と下段の前記押出し形材の前記長手方向に端部は前記板に接合されていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項１の軌条車両において、
前記板よりも先頭側の前記押出し形材の長さは、前記板よりも後方側の押出し形材の長さよりも長いこと、
を特徴とする軌条車両。
車体の走行方向の端部を構成する部材が緩衝装置になっており、
前記緩衝装置は、複数の中空部を有する押出し形材からなり、
該押出し形材は実質的に平行な２枚の面板と、これに接続する複数の接続板と、からなり、
前記押出し形材は、その押出し方向を車体の長手方向に向けており、
前記押出し形材の幅方向の一方の端部には前記２枚の面板を接合した板があること、
を特徴とする軌条車両。
請求項５の軌条車両において、
前記押出し形材の厚さ方向の厚さよりも同方向の前記板の大きさは大きく、
前記押出し形材の長手方向端部は前記板に隅肉溶接していること、
を特徴とする軌条車両。
請求項５の軌条車両において、
前記押出し形材は上下方向に多段に配置されており、
上段の前記押出し形材の前記少なくとも一方の端部と下段の前記押出し形材の前記少なくとも一方の端部は前記板に接合されていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項５の軌条車両において、
前記緩衝装置は前記長手方向に対して直交する断面において、少なくとも４つの前記押出し形材を四角形に配置しており、前記押出し形材の幅方向の一端の前記２枚の面板は実質的に直交する前記押出し形材の前記面板に接合していること、
を特徴とする軌条車両。