JP2009012535A

JP2009012535A - 排障装置及びそれを備えた軌条車両

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Publication number: JP2009012535A
Application number: JP2007174515A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hayashi; 清一林; Katsutoshi Horibatake; 勝利堀畑
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】線路上の障害物を排除する排障装置において、小型・軽量でかつ設置を容易化する。
【解決手段】排障装置３０は、走行方向の前方から排障部材３１、エネルギー吸収材３２，３３，３４、支え座３６、支持台座３８、ロッド４０から成る。支持台座３８は、結合部材３９を介して台枠下面３ｂにボルトで締結されている。支持台座３８の後面は、ロッド４０を介して台枠下面３ｂにボルトで締結されている。エネルギー吸収材３２，３３，３４は、排障部材３１及び支え座３６に結合されている。かかる構成において、排障部材３１に障害物が衝突すると、その衝突エネルギーによって、エネルギー吸収材３２，３３，３４のいずれかが蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。これにより、小型・軽量でかつ設置が容易な排障装置３０となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両、市街地路面走行車両、新都市交通システム車両、モノレールカーなどの軌条車両において、線路上の障害物を排除する排障装置及びそれを備えた軌条車両に関する。

線路上の障害物を排除するものとして、特許文献１〜特許文献３がある。特許文献１〜特許文献３は、線路上の障害物を排除するものとして、排障装置の先頭部の車体と線路との間に排障装置を設置している。この排障装置は、線路上の積雪を排除する装置も兼ねることができるので、排雪装置とも呼称される。

排障装置の排障部材は、上方から見た場合にＶ状をしており、当該排障部材は複数箇所において台枠に結合されている。また、排障部材の内側に設置された取付け部材は、上方が台枠に結合されており、後方（排障装置の走行方向において後方）が、傾斜したロッドを介して、台枠に結合されている。排障部材の左右の２辺は、直線状である。

排障装置は、排障部材のＶ状の頂点部と、左右の辺を接続する部材の前面との間に、エネルギー吸収材を配置している。排障部材に障害物が衝突することによって、前記エネルギー吸収材が蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。
特開２００５−２０６００６号公報特開２００１−５５１４１号公報特開２００３−１３７０９４号公報

特許文献１〜特許文献３に記載のものでは、軌条車両の台枠の下面に排障装置を設置しており、この複数箇所を台枠に結合している。排障装置は大型で重量があり、排障装置を台枠の下面へ設置する場合、複数箇所の結合が必要であり、設置が困難になっている。

本発明の目的は、小型・軽量でかつ設置が容易な排障装置及びそれを備えた軌条車両を提供することである。

本発明は、軌条車両の台枠の下面に排障装置を設置している軌条車両であって、前記軌条車両の排障部材は、上方から見た場合に頂点部と当該頂点部から延びる２つの対向する辺部とから成るＶ状をしており、当該Ｖ状の前記頂点部は、前記軌条車両の走行方向側を向いており、前記排障部材の内側に、前記Ｖ状の前記頂点部と前記辺部とに対向する３つの辺部を有する支え座が配設されており、前記排障部材の前記頂点部と前記支え座の中央の前記辺部とが第１の連結部材によって連結され、前記排障部材の両辺部と前記支え座の両辺部とがそれぞれ第２の連結部材と第３の連結部材とによって連結されており、前記支え座の前記両辺部の後方側の端部にそれぞれ前記支え座を前記台枠に結合する第１の支持台座と第２の支持台座とが配設されており、前記第１の支持台座と前記第２の支持台座とは、連結ロッドを介して結合されていること、を特徴としており、かかる軌条車両によって上記目的を達成することができる。

また、本発明は、軌条車両の台枠の下面に設置可能な排障装置であって、前記軌条車両の排障部材は、上方から見た場合に頂点部と当該頂点部から延びる２つの対向する辺部とから成るＶ状をしており、当該Ｖ状の前記頂点部は、前記軌条車両の走行方向側を向いており、前記排障部材の内側に、前記Ｖ状の前記頂点部と前記辺部とに対向する３つの辺部を有する支え座が配設されており、前記排障部材の前記頂点部と前記支え座の中央の前記辺部とが第１の連結部材によって連結され、前記排障部材の両辺部と前記支え座の両辺部とがそれぞれ第２の連結部材と第３の連結部材とによって連結されており、前記支え座の前記両辺部の後方側の端部にそれぞれ前記支え座を前記台枠に結合する第１の支持台座と第２の支持台座とが配設されており、前記第１の支持台座と前記第２の支持台座とは、連結ロッドを介して結合されていること、を特徴としており、かかる排障装置によって上記目的を達成することができる。

かかる構成を備えた軌条車両、及び軌条車両に設置可能な排障装置によれば、排障部材に障害物が衝突することによって発生した衝突荷重は、連結部材、支え座及び支持台座を介して台枠に伝達され、小型でありながら効率的に台枠に伝達することができる。

また、この発明によれば、連結部材に、エネルギー吸収材が設置されている場合は、衝突エネルギーは、エネルギー吸収材で吸収された後、台枠に伝達される。エネルギー吸収材は３箇所にあるので、車体の幅方向のどの位置へ障害物が衝突しても、実質的に衝突エネルギーを吸収できる。

以下、添付図面を参照して、この発明による排障装置、及びかかる排障装置を備えた軌条車両の実施例について説明する。

本発明の一実施例を、図１〜図５により説明する。なお、図２において、結合部材３９を実線で示すと、その下方の物品が破線での表示になって見難くなるので、二点鎖線で示し、下方の物品の図形を図示している。

図１において、軌条車両構体５は、上面を構成する屋根構体１、側面を構成する２枚の側構体２，２、下面を構成する台枠３、及び車両の長手方向の端面を閉鎖する２枚の妻構体４，４で、構成されている。屋根構体１、側構体２，２、台枠３、及び妻構体４，４は、それぞれ複数の押出し形材を結合して、構成されている。屋根構体１、側構体２，２、台枠３を構成する押出し形材は、アルミニウム合金製の中空形材であり、押出し方向を軌条車両構体５の前後方向にしている。妻構体４，４を構成する押出し形材は、アルミニウム合金製のリブ付き形材であり、押出方向を軌条車両構体５の上下方向にしている。軌条車両構体５の長手方向前部の台枠３の下面には、前記長手方向に向けて排障装置３０が設置されている。

排障装置３０は、車両の台枠下面３ｂに設置されている。図２及び図３において、排障装置３０は、上方から見てＶ状の排障部材３１と、Ｖ状の排障部材３１の２つの辺部３１ｂ，３１ｃの間（内側）に設置された支え座３６と、排障部材３１と支え座３６との間に設置されてこれらを連結する３つの連結部材３２，３３，３４と、から成っている。排障部材３１は鉄製の厚板から構成されており、Ｖ字状の頂点部３１ａと、それに続く２つの辺部３１ｂ，３１ｃと、からなる。排障部材３１はＶ状ではなくＵ状であってもよい。両者を総合してＶ状という。

排障部材３１のＶ字状の頂点部３１ａの内側には、結合部材３１ｄが結合されている。支え座３６は、Ｖ状の排障部材３１の両辺部３１ｂ，３１ｃに対向する２つの辺部３６ｂ，３６ｃと、Ｖ状の排障部材３１の頂点部３１ａの結合部材３１ｄに対向する辺部３６ｄと、から成っている。各辺部３１ｂ，３１ｃと各辺部３６ｂ、３６ｃとの間、及び結合部材３１ｄと辺部３６ｄとの間には、それぞれ連結部材３２，３３，３４が配置されており、排障部材３１と支え座３６とを連結している。

３つの連結部材３２，３３，３４は、それぞれエネルギー吸収材３２，３３，３４から成る。３つの連結部材（エネルギー吸収材）３２，３３，３４は衝突エネルギーを吸収できるものであれば、何でもよい。例えば、アルミニウム合金製の押出し形材から構成することができ、衝突エネルギーによって、押出し方向に向かって蛇腹上に崩壊し、衝突エネルギーを吸収するものが好ましい。エネルギー吸収材３２，３３，３４は、衝突エネルギーによって蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。形材の押出し方向は支え座３６からＶ状排障部材３１側を向いている。またはその逆方向を向いている。

エネルギー吸収材３２，３３，３４をアルミニウム合金製の押出し形材製とする場合、排障装置３０に設置される場合の押出し方向は、それぞれのエネルギー吸収材３２，３３，３４の、衝突エネルギーが作用する方向である。すなわち、支持板（支え座）３６に直交する方向である。

エネルギー吸収材３２，３３，３４は、その外側をアルミニウム合金製の２枚のカバー材３５，３５で覆われている。カバー材３５，３５は上方から見た場合、その中間が外側に突出して曲がっている。

排障部材３１は鉄製の厚板から形成されている。支え座３６はアルミニウム合金製の厚板からなる。エネルギー吸収材３２，３３，３４は、アルミニウム合金製とする場合、エネルギー吸収材３２，３３，３４の排障部材３１側には、アルミニウム合金製の座３２ｄ，３３ｄ，３４ｄが溶接されている。

座３２ｄ，３３ｄ，３４ｄは、排障部材３１の頂点部３１ａに結合された結合部材３１ｄ、両辺部３１ｂ，３１ｃにボルトで締結される。

エネルギー吸収材３２，３３，３４の支え座３６側の端部は、支え座３６に溶接されている。また、カバー材３５，３５は、座３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ、及び支え座３６に溶接されている。

図４において、カバー材３５，３５と座３２ｄ（３３ｄ，３４ｄ）、支え座３６との結合高さ（垂直方向の高さ、カバー材３５，３５の垂直高さ）は、カバー材３５，３５の長さ方向の中央部の高さよりも大きく、さらに、座３２ｄ（３３ｄ，３４ｄ）側の結合高さが支え座３６側の結合高さよりも小さい。これは、排障部材３１の重量によって、カバー材３５，３５と支え座３６との結合部の上面に、高応力が発生することを回避するためである。

支え座３６の各辺部３６ｂ，３６ｃの後端部にはアルミニウム合金製の支持台座３８，３８が溶接されている。一方の支持台座３８と他方の支持台座３８とは、それらの間に延びるアルミニウム合金製の連結ロッド４２によって結合されている。支持台座３８の後端の垂直面は、アルミニウム合金製のロッド４０を介して台枠下面３ｂに溶接されている。

図２において、支持台座３８，３８は、上方から見た場合に三角形状に形成されている厚板によって構成されており、支え座３６の各辺部３６ｂ，３６ｃの後端部に結合されている。

図３において、支持台座３８の上端には、台枠下面３ｂに締結するための結合部材３９が結合されている。結合部材３９は上方に向けてボルト３９ｃで締結される。結合部材３９は、アルミニウム合金製の厚板から構成されており、結合面３９ｂが台枠下面３ｂに当接された状態で、下方からボルト３９ｃで台枠下面３ｂに締結されている。従って、結合部材３９の下方には、ボルト３９ｃを締結できるだけの大きさの空間が設けられている。即ち、支持台座３８と結合部材３９とを結合する複数の板部材３９ｄの相互間には、ボルト３９ｃを締結する工具（図示せず。）を回転させることができるだけの空間が形成されている。

以上のように、排障装置３０は、結合部材３９，３９とロッド４０，４０を介して台枠下面３ｂに結合されており、排障部材３１は、台枠下面３ｂに直接には結合されていない。

図５において、エネルギー吸収材３２（３３，３４）は、衝撃吸収特性の優れた材料（例えば、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５）で構成された、断面が８角形の中空押出し形材である。エネルギー吸収材３２（３３，３４）は、断面が８角形の内筒３２ａと、断面が８角形の外筒３２ｂと、両者を結合する複数の接合板３２ｃと、から成る。接合板３２ｃはトラス状に、内筒３２ａと外筒３２ｂの、それぞれの８角形の頂点の間を結合している。エネルギー吸収材３２（３３，３４）は、断面が８角形であるが、断面は、６角形をはじめとする他の多角形や、または円形でも構わない。

排障部材３１に障害物が衝突すると、その衝突エネルギーがエネルギー吸収材３２，３３，３４に伝達され、エネルギー吸収材３２，３３，３４は、押出し方向に向かって蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。

障害物が、排障部材３１の車体幅方向の中央部に衝突した場合、エネルギー吸収材３２が蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。

障害物が、排障部材３１の車体幅方向の中央部に対して左側（右側）に衝突した場合、排障部材３１の左側（右側）の辺部３１ｂ（３１ｃ）が、エネルギー吸収材３３（エネルギー吸収材３４）に向かって変位し、エネルギー吸収材３３（エネルギー吸収材３４）が蛇腹状に崩壊し、衝突エネルギーを吸収する。

エネルギー吸収材３２，３３，３４の外側には、それぞれ１対のカバー材３５，３５が設けられている。カバー材３５，３５の長手方向の中央部は、エネルギー吸収材３２，３３，３４の押出し方向に対して直角方向外側に広がって曲がっている。これにより、エネルギー吸収材３２，３３，３４が蛇腹状に崩壊する場合には、カバー材３５，３５は外側に曲がり、エネルギー吸収材３２，３３，３４が蛇腹状に崩壊することを阻害しない。

エネルギー吸収材３２，３３，３４を設置しない場合、衝突エネルギーは吸収されずに台枠３に伝達される。しかし、この場合においても、排障装置３０を小型・軽量でかつ設置を容易にできることに変わりはない。

上記実施例１では、エネルギー吸収材３２，３３，３４は、断面が８角形の中空形材であったが、図６のように、平らな２枚の中空形材３２Ａ，３２Ａと、中空形材３２Ａ，３２Ａの幅方向の端部を結合する２枚の接合板３２Ｂ，３２Ｂと、から構成してもよい。接合板３２Ｂは、中空形材３２Ａの端部に結合されている。上記の中空形材３２Ａの幅方向は、水平方向に向いているが、垂直方向に向けてもよい。また、必ずしも中空形材である必要はない。

排障部材３１と支持板３６の間に、１段のエネルギー吸収材３２（３３，３４）を配置しているが、複数段を配置して、衝突エネルギーに応じて段階的に崩壊するようにしてもよい。また、所定以下の衝突エネルギーに対しては崩壊せず、そのまま結合部材３９，３９、ロッド４０，４０を介して、台枠下面３ｂに衝突エネルギーが伝達されるようにしてもよい。

本発明の一実施例の排障装置を備えた排障装置の斜視図。図１の排障装置の平面図。図２の側面図。図２の−断面図。図４の−断面図。本発明の他の実施例の図５相当図。

符号の説明

１：屋根構体２：側構体
３：台枠３ｂ：台枠下面
４：妻構体５：軌条車両構体
３０：排障装置３１：排障部材
３１ｂ，３１ｃ：辺３１ｄ：結合部材
３２，３３，３４：連結部材、エネルギー吸収材３２ａ：内筒
３２ｂ：外筒３２ｃ，３２Ｂ：接合板
３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ：座３２Ａ：中空形材
３５：カバー材３６：支え座
３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ：辺３８：支持台座
３９：結合部材３９ｃ：ボルト
３９ｄ：板部材４０：ロッド
４２：連結ロッド

Claims

軌条車両の台枠の下面に排障装置を設置している軌条車両において、
前記軌条車両の排障部材は、上方から見た場合に頂点部と当該頂点部から延びる２つの対向する辺部とから成るＶ状をしており、当該Ｖ状の前記頂点部は、前記軌条車両の走行方向側を向いており、
前記排障部材の内側に、前記Ｖ状の前記頂点部と前記辺部とに対向する３つの辺部を有する支え座が配設されており、
前記排障部材の前記頂点部と前記支え座の中央の前記辺部とが第１の連結部材によって連結され、前記排障部材の両辺部と前記支え座の両辺部とがそれぞれ第２の連結部材と第３の連結部材とによって連結されており、
前記支え座の前記両辺部の後方側の端部にそれぞれ前記支え座を前記台枠に結合する第１の支持台座と第２の支持台座とが配設されており、
前記第１の支持台座と前記第２の支持台座とは、連結ロッドを介して結合されていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項１記載の軌条車両において、
前記第１の支持台座及び前記第２の支持台座の、前記軌条車両の走行方向に対して後方側を向いた面は、後方側に傾斜したロッドを介して前記台枠に結合されていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項１記載の軌条車両において、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材の材質は、前記排障部材とは異なっており、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材の前記排障部材側にはそれぞれ座が結合されており、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材は、前記座が前記排障部材にそれぞれボルトで締結されることにより前記排障部材に連結されていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項１記載の軌条車両において、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材は、それぞれ衝突エネルギーを吸収する、第１のエネルギー吸収材、第２のエネルギー吸収材、第３のエネルギー吸収材であること、
を特徴とする軌条車両。
請求項４記載の軌条車両において、
前記第１のエネルギー吸収材、前記第２のエネルギー吸収材及び前記第３のエネルギー吸収材は押出し形材からなり、前記押出し形材の押出し方向は前記排障部材側を向いていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項４記載の軌条車両において、
前記第１のエネルギー吸収材、前記第２のエネルギー吸収材及び前記第３のエネルギー吸収材の外側に、それぞれ前記押出し方向に平行に２つのカバー材が設けられており、該２つのカバー材は、前記押出し方向に対して直角方向外側に広がって曲がっていること、
を特徴とする軌条車両。
請求項４記載の軌条車両において、
前記カバー材が前記支え座に結合した結合高さは、前記カバー材が前記排障部材に結合した結合高さよりも大きいこと、
を特徴とする軌条車両。
軌条車両の台枠の下面に設置可能な排障装置において、
前記軌条車両の排障部材は、上方から見た場合に頂点部と当該頂点部から延びる２つの対向する辺部とから成るＶ状をしており、当該Ｖ状の前記頂点部は、前記軌条車両の走行方向側を向いており、
前記排障部材の内側に、前記Ｖ状の前記頂点部と前記辺部とに対向する３つの辺部を有する支え座が配設されており、
前記排障部材の前記頂点部と前記支え座の中央の前記辺部とが第１の連結部材によって連結され、前記排障部材の両辺部と前記支え座の両辺部とがそれぞれ第２の連結部材と第３の連結部材とによって連結されており、
前記支え座の前記両辺部の後方側の端部にそれぞれ前記支え座を前記台枠に結合する第１の支持台座と第２の支持台座とが配設されており、
前記第１の支持台座と前記第２の支持台座とは、連結ロッドを介して結合されていること、
を特徴とする排障装置。
請求項８記載の排障装置において、
前記第１の支持台座及び前記第２の支持台座の、前記軌条車両の走行方向に対して後方側を向いた面は、後方側に傾斜したロッドを介して前記台枠に結合されていること、
を特徴とする排障装置。
請求項８記載の排障装置において、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材の材質は、前記排障部材とは異なっており、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材の前記排障部材側にはそれぞれ座が結合されており、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材は、前記座が前記排障部材にそれぞれボルトで締結されることにより前記排障部材に連結されていること、
を特徴とする排障装置。
請求項８記載の排障装置において、
前記第１の連結部材、前記第２の連結部材及び前記第３の連結部材は、それぞれ衝突エネルギーを吸収する、第１のエネルギー吸収材、第２のエネルギー吸収材、第３のエネルギー吸収材であること、
を特徴とする排障装置。
請求項１１記載の排障装置において、
前記第１のエネルギー吸収材、前記第２のエネルギー吸収材及び前記第３のエネルギー吸収材は押出し形材からなり、前記押出し形材の押出し方向は前記排障部材側を向いていること、
を特徴とする排障装置。
請求項１１記載の排障装置において、
前記第１のエネルギー吸収材、前記第２のエネルギー吸収材及び前記第３のエネルギー吸収材の外側に、それぞれ前記押出し方向に平行に２つのカバー材が設けられており、該２つのカバー材は、前記押出し方向に対して直角方向外側に広がって曲がっていること、
を特徴とする排障装置。
請求項１３記載の排障装置において、
前記カバー材が前記支え座に結合した結合高さは、前記カバー材が前記排障部材に結合した結合高さよりも大きいこと、
を特徴とする排障装置。