JP2010076654A

JP2010076654A - 鉄道列車

Info

Publication number: JP2010076654A
Application number: JP2008248555A
Authority: JP
Inventors: Michinari Sumikawa; 倫成隅川; Masaru Hayamizu; 勝速水
Original assignee: Kinki Sharyo Co Ltd
Current assignee: Kinki Sharyo Co Ltd
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】連結器による先頭車両の連結や牽引を円滑に行うことができるとともに列車の前方に突然現れた障害物の衝突による車両の損傷を軽減することができる鉄道列車を提供する。
【解決手段】鉄道列車１００は、衝突する障害物の衝撃を緩衝する緩衝装置１０と、先頭車両１の前方に突出するように設けられた連結器３とをしており、緩衝装置１０が、障害物の衝撃を受ける緩衝部材１１と、緩衝部材１１を前方へ付勢するコイルバネ１２と、緩衝部材１１を係止する係止部材１３と、係止部材１３の係止を解除する解除部材５とを備えており、緩衝部材１１が係止されているとき、連結器３の先端が、緩衝部材１１の先端より前方に突出している。また、障害物が先頭車両１に衝突する直前の緩衝部材１１の先端が、連結器３の先端より前方に突出している。
【選択図】図２

Description

本発明は、人や自動車が鉄道列車の正面へ衝突したときの衝撃を緩衝して車両や自動車の損傷や乗客及び乗務員への衝撃を軽減する鉄道列車に関するものである。

鉄道列車の運行中は、列車が、不意に踏切などで人や自動車に衝突することがある。また、鉄道列車同士の衝突事故も起こることがある。このような事故が起こると、衝突した人や自動車に被害が及ぶとともに、鉄道列車にも損傷が生じる。そこで、従来から、列車の先頭車両の前部に緩衝装置を設け、先頭車両の自動車などの衝突による衝撃を緩衝し、車両や自動車の損傷を抑えることが知られている。例えば、下記特許文献１に示す緩衝装置を鉄道列車に用いると、列車前方に人や自動車が現れた異常時に先頭車両の前方に部材を突出させて、衝撃や自車両の損傷を低減させることができる。

特開２００８−１２０３８３号公報

しかし、一般的に、鉄道列車の先頭車両には連結器が設けられており、車両同士の連結又は車両の牽引を行うため、連結器は車両の前方に突出している。このため、自動車や列車等が先頭車両の前方に現れて列車と衝突する場合、連結器と緩衝装置との関係を明確にすることが要求される。また、特許文献１でも、先頭車両の連結器と緩衝装置との関係が明記されていない。

そこで、本発明の目的は、先頭車両に設けられた連結器と緩衝装置との関係を明らかにし、連結器による先頭車両の連結や牽引を円滑に行うことができるとともに列車の前方に突然現れた人、自動車又は車両などの障害物の衝突による車両の損傷を軽減することができる鉄道列車を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の鉄道列車は、先頭車両へ衝突する障害物の衝撃を緩衝する緩衝装置と、前記先頭車両の前方に突出するように設けられた連結器とを前記先頭車両に有した鉄道列車において、前記緩衝装置が、前記障害物の衝撃を受ける緩衝部材と、前記緩衝部材を前記先頭車両の前方へ付勢する付勢手段と、前記緩衝部材を係止する係止部材と、前記係止部材の係止を解除する解除部材とを備えており、前記緩衝部材が係止されているとき、前記連結器の先端が、前記緩衝部材の先端より前方に突出している。

本発明によると、通常の鉄道列車の運行中や停止時などの緩衝部材が係止されているときは、連結器の先端が緩衝部材の先端より前方に突出しているので、緩衝装置に係わらず先頭車両の連結や牽引を円滑に行うことができる。また、列車の前方に突然現れた人、自動車又は車両などの障害物の衝突による車両の損傷を緩衝装置によって軽減にすることができる。なお、障害物とは、本発明では、先頭車両の前方に現れた人、自動車又は列車などである。

また、本発明の鉄道列車において、前記障害物が前記緩衝部材に衝突する直前の前記係止部材による係止が解除されているとき、前記緩衝部材の先端が、前記連結器の先端より前方に突出していることが好ましい。これによると、連結器の先端より前方で障害物と緩衝部材とが衝突するので、連結器の損傷を軽減できる。また、緩衝部材のストローク（１回の動き）を十分に確保して衝突による衝撃を緩衝できるので、障害物及び列車の損傷を軽減することができる。

前記鉄道列車が、非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ作動手段を有しており、前記係止の解除が、前記非常ブレーキの作動に連動して行われることが好ましい。これによると、非常ブレーキ作動手段の操作によって緩衝部材が車両の前方へ進むので、突然現れた人、自動車又は車両などにも瞬時に対応することができ、障害物や車両の損傷をより軽減することができる。

また、前記鉄道列車が、前記解除部材の作動を操作する解除装置操作手段を有しており、前記非常ブレーキを作動させ且つ前記解除装置操作手段を操作することによって前記係止が解除されることが好ましい。これによると、非常ブレーキの作動と緩衝装置の使用とのいずれも必要なときに緩衝部材を車両の前方へ進めることができる。

また、前記鉄道列車が、前記解除部材の作動を操作する解除装置操作手段を有しており、非常ブレーキの作動が、前記係止の解除に連動して行われることが好ましい。これによると、解除部材の作動とともに非常ブレーキが作動して列車の速度が低下するので、障害物や車両の損傷をより軽減することができる。

本発明によると、列車の前方に突然現れた人、自動車又は車両などの障害物の衝突による連結器の損傷を軽減できるとともに車両の損傷を軽減することができる鉄道列車を提供することである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

ここでは、本発明に係る鉄道列車の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態による鉄道列車の一部の断面模式図である。また、図２は、図１の先頭車両の拡大断面図である。また、図３は、図２の緩衝部材の係止を解除し、先頭車両の前方の障害物と衝突する直前を示す図である。

鉄道列車１００は、先頭車両１を含んだ複数の車両を有し、先頭車両１に設けられた、緩衝装置１０と、非常ブレーキを作動させるブレーキハンドル２と、連結器３と、車輪４と、解除部材５と、解除装置操作ボタン６とを有している。そして、緩衝装置１０は、緩衝部材１１と、緩衝部材１１を先頭車両１の前方に付勢するコイルバネ１２と、緩衝部材１１を係止する係止部材１３とを含んでいる。

ブレーキハンドル２は、先頭車両１の運転席に設置され、鉄道列車１００を停止させるときに図示しない運転士によって操作される。また、鉄道列車１００の前方に人、自動車又は列車などの障害物が突然現れた非常時には、非常ブレーキが作動するようにハンドルが操作される。ここで、先頭車両１の運転台には、図示しない、元空気だめに繋がる元空気だめ管、ブレーキシリンダーに繋がるブレーキ管及び排気用の管が設けられている。そして、運転士がブレーキハンドル２をブレーキ位置まで操作すると、元空気だめ管とブレーキ管とを繋いだブレーキ弁が開き空気が逃がされる。これによって、ブレーキ管内が減圧になるが、予め圧力空気が蓄えられている補助空気だめからブレーキシリンダーに圧縮空気が流れ込み、ブレーキシリンダー圧力が発生してブレーキがかかる。

連結器３は、連結器３の先端が先頭車両１の先端よりも前方へ突出するように、先頭車両１の床下端部に設けられている。また、車両に設置された連結器３の後方には、連結した際の車両間の衝撃を緩和する図示しない緩衝装置が設けられていてもよい。この連結器３によって、故障等の緊急事態に車両同士を連結して推進・牽引することができる。また、通常の運行中や鉄道列車１００の停止時などの緩衝部材１１が係止部材１３によって係止されているときは、図２に示すように、連結器３の先端が、緩衝部材１１の先端より前方に突出している。なお、緩衝部材１１の係止が解除され図示しない障害物が先頭車両１の正面から衝突する直前は、緩衝部材１１の先端が、連結器３の先端より前方に突出している。

解除部材５は、一端が先頭車両１に固定され、他端が鉤状部を有した、くの字型の部材である。また、鉤状部の先端が係止部材１３に形成された溝に嵌められている。そして、解除装置操作ボタン６が押されると、くの字型の下側傾部が上がり、係止部材１３の一端を引き上げる。

緩衝部材１１は、内部が油圧式アブソーバー構造になっており、シリンダー１４と、シリンダー１４内を進退するピストンロッド１５と、シリンダー１４とピストンロッド１５との間に充填されたオイル１６とを含んでいる。そして、シリンダー１４は、筐体１８内に収められている。なお、本実施形態では、詳細に図示していないが、シリンダー１４が同心の内部シリンダー及び外部シリンダーを有した２重構造になっており、内部シリンダーには長手方向に複数のオリフィスが開けられ、このオリフィスをオイル１６が通過する。そして、ピストンロッド１５が後部側に動くことにより、オリフィスが塞がれていき、オリフィス面積が減少する。なお、ピストンロッド１５が動いている間は、オイル１６はピストンロッド１５の後部側及び内部シリンダー外へ溜められている。そして、ピストンロッド１５の先端に障害物が衝突し、ピストンロッド１５が後退すると、内部シリンダーに充満していたオイル１６がピストンロッド１５によって押し出されオリフィスから噴流し、このとき、油圧抵抗力が発生し障害物のエネルギーが吸収される。障害物が除外されたときや緩衝部材１１の係止が解除されると、ピストンロッド１５が前方へ進み、内部シリンダー外のオイル１６が内部シリンダー内のピストンロッド１５の後部へもどる。このように、緩衝部材１１は、ピストンロッドの全ストロークの間に亘って、ほぼ一定の油圧抵抗力を発生しながら作動する。

また、ピストンロッド１５の先端部１９には、係止部材１３の突起部１３ａが嵌まる溝１５ａが設けられている。なお、本実施形態では、ピストンロッド１５の先端部１９の材料として、障害物の衝撃を吸収しやすいゴムやシリコンなどの部材が用いられているが、先端部１９の材料は上述の材料に限定されるものではなく、他の材料が用いられていてもよい。

コイルバネ１２は、ピストンロッド１５の先端部１９と筐体１８の前端部との間に取り付けられており、コイルバネ１２の中空にピストンロッド１５が挿入されている。このコイルバネ１２は、係止部材１３が緩衝部材１１を係止しているとき緩衝部材１１を先頭車両１の前方へ付勢する。これにより、係止部材１３の係止が解除されるとコイルバネ１２に付勢されることによって先頭車両１へ図示しない障害物が衝突する直前の緩衝部材１１の先端が連結器３の先端より前方に突出するので、ピストンロッド１５のストローク（１回の動作）を大きくすることができる。

係止部材１３は、一端が筐体１８の上部に固定された棒状の部材である。また、係止部材１３の他端は、固定された一端を軸として上下方向に動く。そして、この他端には、溝１５ａに嵌まる、下方に突出した突起部１３ａが設けられている。なお、上下方向に動く他端は、解除部材５によって作動され、緩衝部材１１の係止を解除するときは解除部材５によって引き上げられ、緩衝部材１１を係止するときは解除部材５によって降ろされて溝１５ａに突起部１３ａが嵌められる。

解除装置操作ボタン６は、先頭車両の運転席に設けられており、解除部材５を操作するスイッチボタンである。この解除装置操作ボタン６が運転士（図示せず）によって押されると、解除部材５の下側傾部が上がり、係止部材１３の一端が引き上げられ、緩衝部材１１の係止が解除される。

次に、本実施形態の鉄道列車１００の前方に、人、自動車又は列車などの障害物が現れ緩衝装置１０を作動させる一連の操作を説明する。通常の運行中は、図２に示すように、緩衝部材１１が係止部材１３によって係止され、コイルバネ１２は収縮されており、緩衝部材１１の先端が連結器３の先端より後方に位置する。そして、先頭車両１の前方に突然障害物（図示せず）が現れると、運転席に乗車している運転士（図示せず）が、障害物を視認し、ブレーキハンドル２を非常ブレーキ位置にまで操作するとともに解除装置操作ボタン６を押す。これによって、非常ブレーキが作動し鉄道列車１が停止するとともに、解除装置５が作動し係止部材１３の一端が引き上げられる。そして、収縮されていたコイルバネ１２によってピストンロッド１５が付勢され、ピストンロッド１５は先頭車両１の前方へ進む。このとき障害物との衝突直前に、緩衝部材１１の先端が連結器３の先端より前方に突出した状態となる。そして、障害物が緩衝部材１１に衝突すると、ピストンロッド１５が後方に押されコイルバネ１２が収縮するとともに、ピストンロッド１５の後部のオイル１６の一部が図示しないオリフィスから内部シリンダー（図示せず）外へ噴流する。このとき、オイル１６による油圧抵抗力が発生して、障害物のエネルギーが吸収される。

なお、障害物が除外されると、コイルバネ１２の復帰力によってピストンロッド１５が前方へ進み、内部シリンダー外のオイル１６が内部シリンダー内のピストンロッド１５の後部へもどる。そして、再び運行に備えて、緩衝部材１１の溝１５ａへ係止部材１３の突起部１３ａを嵌め込み、緩衝部材１１を係止する。

本実施の形態の鉄道列車１００は、緩衝部材１１が係止されている通常の運行中や鉄道列車の停止時には、連結器３の先端が、緩衝部材１１の先端より前方に突出しているので、先頭車両１の連結を円滑に行うことができる。

また、障害物が先頭車両１へ衝突する直前の係止部材１３による係止が解除されているとき、緩衝部材１１の先端が、連結器３の先端より前方に突出しているので、連結器３の先端より前方で障害物と緩衝部材１１が衝突するので、連結器３の損傷を軽減できる。また、緩衝部材１１のストローク（１回の動き）を十分に確保して衝突による衝撃を緩衝できるので、障害物及び鉄道列車１００の損傷を軽減することができる。

さらに、非常ブレーキを作動させ且つ解除装置操作ボタン６を押すことによって緩衝部材１１の係止が解除されるので、非常ブレーキの作動と緩衝装置１０の使用とのいずれも必要なときに緩衝部材１１を先頭車両１の前方へ進めることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態における緩衝部材１１の係止の解除の方法は一例であり、非常ブレーキの作動に連動して解除されてもよい。具体的には、先頭車両１の前方に障害物が現れたとき、運転席に乗車している運転士が、障害物を視認しブレーキハンドル２を操作して非常ブレーキを作動させることによって、解除装置５が作動して緩衝部材１１の係止が解除されるようにしてもよい。これらの方法によって、突然現れた障害物に瞬時に対応でき、車両及び障害物に損傷をより軽減することができる。

また、上述の実施の形態において、非常ブレーキの作動が、緩衝部材１１の係止の解除に連動して行われてもよい。これによって、解除部材５の作動とともに非常ブレーキが作動して列車の速度が低下するので、障害物や車両の損傷をより軽減することができる。

また、本実施形態では、緩衝部材１１を付勢するものとして、コイルバネ１２が用いられているが、コイルバネ１２に限定されるものではなく、例えば、窒素ガスなどの流体を用いてもよい。この場合、ピストンロッド１５の後部にフローティングピストンを設け、ピストンロッド１５先端とフローティングピストンとの間に窒素ガスを充填させる。また、内部シリンダーと外部シリンダーとの間のオイル１６が移動できる空間が、本実施形態よりも広くなっており、フローティングピストンの後部にオイルが充填されている。なお、ピストンロッド１５がシリンダー内に押し込まれたとき、オイル１６は内部シリンダー内へ移動することによってフローティングピストンが前方へ押され窒素ガスが圧縮されて圧力が高められる。また、障害物が除外されたときや緩衝部材１１の係止が解除されたとき、圧縮された窒素ガスによって、フローティングピストンが後方に下がりオイル１６が内部シリンダー外へ移動してピストンロッド１５が前方へ進む。

本発明の一実施の形態による鉄道列車の一部の断面模式図である。図１の先頭車両の拡大断面図である。図２の緩衝部材の係止を解除し、先頭車両の前方の障害物と衝突する直前を示す図である。

符号の説明

１先頭車両
２ブレーキハンドル
３連結器
４車輪
５解除部材
６解除装置操作ボタン
１０緩衝装置
１１緩衝部材
１２コイルバネ
１３係止部材
１３ａ突起部
１４シリンダー
１５ピストンロッド
１５ａ溝
１６オイル
１８筐体
１９先端部
１００鉄道列車

Claims

先頭車両へ衝突する障害物の衝撃を緩衝する緩衝装置と、前記先頭車両の前方に突出するように設けられた連結器とを前記先頭車両に有した鉄道列車において、
前記緩衝装置が、前記障害物の衝撃を受ける緩衝部材と、
前記緩衝部材を前記先頭車両の前方へ付勢する付勢手段と、
前記緩衝部材を係止する係止部材と、
前記係止部材による係止を解除する解除部材とを備えており、
前記緩衝部材が係止されているとき、前記連結器の先端が、前記緩衝部材の先端より前方に突出していることを特徴とする鉄道列車。
前記障害物が前記緩衝部材に衝突する直前の前記係止部材による係止が解除されているとき、前記緩衝部材の先端が、前記連結器の先端より前方に突出していることを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置。
前記鉄道列車が、非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ作動手段を有しており、
前記係止の解除が、前記非常ブレーキの作動に連動して行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道列車。
前記鉄道列車が、前記解除部材の作動を操作する解除装置操作手段を有しており、
前記非常ブレーキを作動させ且つ前記解除装置操作手段を操作することによって前記係止が解除されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道列車。
前記鉄道列車が、前記解除部材の作動を操作する解除装置操作手段を有しており、
非常ブレーキの作動が、前記係止の解除に連動して行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道列車。