JP2020083247A - Railway vehicle - Google Patents

Railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2020083247A
JP2020083247A JP2018224909A JP2018224909A JP2020083247A JP 2020083247 A JP2020083247 A JP 2020083247A JP 2018224909 A JP2018224909 A JP 2018224909A JP 2018224909 A JP2018224909 A JP 2018224909A JP 2020083247 A JP2020083247 A JP 2020083247A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gable
fixed
steel pipe
underframe
railway vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018224909A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7193321B2 (en
Inventor
哲郎 佐藤
Tetsuo Sato
哲郎 佐藤
直茂 松尾
Naoshige Matsuo
直茂 松尾
崇 貴志
Takashi Kishi
崇 貴志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sharyo Ltd
Original Assignee
Nippon Sharyo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sharyo Ltd filed Critical Nippon Sharyo Ltd
Priority to JP2018224909A priority Critical patent/JP7193321B2/en
Publication of JP2020083247A publication Critical patent/JP2020083247A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7193321B2 publication Critical patent/JP7193321B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Abstract

To provide a railway vehicle having an end pole constituting a front face end body structure of a leading vehicle that is not easily broken from an underframe even when an accident of a head-on collision against a large truck occurs.SOLUTION: A railway vehicle 20 constitutes a front face end body structure 21 of a leading vehicle and includes an end pole 11 fixed by an end burr 13 whose one end constitutes a part of an underframe 10. The end pole 11 is attached to the end burr 13 constituting the underframe 10 through an energy absorbing member (a torsion steel pipe 12).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、先頭車両の前面妻構体を構成するものであって、一端が台枠に固定された妻柱を有する鉄道車両に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a railway vehicle having a gable pillar whose one end is fixed to an underframe and which constitutes a front gable structure of a lead vehicle.

従来、鉄道車両の先頭車両では、運転席が設けられた側の前面を前面妻構体として構成している。前面妻構体は、複数の妻柱を備えている。妻柱の一端（下端）は、鉄道車両の車体の底面の構造体であり、下面に台車が取り付けられる台枠に固定されている。妻柱の他端（上端）は、屋根構体に固定されるものと、窓枠を構成する水平部材に固定されるものとある。
図９に、従来の妻構体の下端の一般的な固定方法を示す。中空パイプ製の四角柱である妻柱１１１の下部は、台枠１００に形成された凹部１００ａに挿入され、台枠１００の下面側から、妻柱１１１の３面で、隅肉溶接で形成された溶接部１１３により固定されている。 Conventionally, in a front vehicle of a railway vehicle, the front surface on the side where the driver's seat is provided is configured as a front gabled structure. The front gable structure includes a plurality of gable columns. One end (lower end) of the gable pillar is a structure on the bottom surface of the car body of the railway vehicle, and is fixed to the underframe on which the bogie is attached. The other end (upper end) of the gable pillar is fixed to the roof structure or fixed to a horizontal member forming the window frame.
FIG. 9 shows a general fixing method of the lower end of the conventional end structure. The lower part of the gable pillar 111, which is a square pillar made of a hollow pipe, is inserted into the recess 100a formed in the underframe 100, and is formed by fillet welding from the lower surface side of the underframe 100 on the three surfaces of the gable pillar 111. It is fixed by the welded portion 113.

また、特許文献１では、台枠の上面に妻構体を溶接するときに、妻構体の一面を台枠の側面に延設し、延設した部分でも台枠に隅肉溶接することにより、溶接部分の長さを長くして溶接強度を強くすることが記載されている。
また、特許文献２では、妻柱をボルト結合により繋ぐ部材を設け、それらの組立体を台枠にボルト結合させる構造が記載され、これにより、溶接量を低減して、妻柱の強度を増大させることが記載されている。 Further, in Patent Document 1, when the end structure is welded to the upper surface of the underframe, one side of the end structure is extended to the side surface of the underframe, and the extended portion is also fillet-welded to the underframe to perform welding. It is described that the length of the portion is increased to enhance the welding strength.
Further, Patent Document 2 describes a structure in which a member for connecting the gable pillars by bolt connection is provided, and the assembly thereof is bolted to the underframe, thereby reducing the amount of welding and increasing the strength of the gable pillars. It is described to do.

特開2014-108635号公報JP-A-2014-108635 特開2015-071360号公報JP 2015-071360 JP

しかし、従来の鉄道車両の妻柱を台枠に固定する固定構造には、次のような問題があった。
すなわち、踏切で立往生した自動車に、鉄道車両が衝突する事故が発生した場合に、普通乗用車や床面の低い自動車ならば、台枠が直接自動車に衝突するため、鉄道車両に損傷を与えることがほとんど無い。しかし、大型トラック等の荷台が高く重心が高い自動車が踏切に立往生した場合には、台枠より上で大型トラックの荷台が衝突することになる。
その場合には、図１０に示すように衝突力が直接、妻柱の台枠より上の部分にかかることになる。その場合には、衝突力の作用点と妻柱１１１の固定部である溶接部１１３との間の距離が１ｍ程度あるため、溶接部１１３に大きなモーメント力が作用するため、溶接部１１３に過大な力が作用するため溶接部１１３が破断する恐れがある。溶接部１１３が破断した場合、妻柱１１１が鉄道車両内部に侵入するため、運転室を大きく変形させ、運転士に被害を与える恐れがある。 However, the conventional fixing structure for fixing the gables of the railway vehicle to the underframe has the following problems.
That is, in the event of an accident in which a railroad vehicle collides with a car stuck at a railroad crossing, in the case of an ordinary passenger car or a car with a low floor surface, the underframe directly collides with the car, which may damage the railcar. almost none. However, when an automobile with a high load such as a large truck and a high center of gravity is stuck at a railroad crossing, the load of the large truck collides with the upper frame.
In that case, as shown in FIG. 10, the collision force is directly applied to a portion above the underframe of the gable pillar. In that case, since the distance between the point of action of the collision force and the welded portion 113 which is the fixed portion of the gable pillar 111 is about 1 m, a large moment force acts on the welded portion 113, so that the welded portion 113 is excessively large. Since a large force acts, the welded portion 113 may be broken. When the welded portion 113 is broken, the gable pillar 111 enters the inside of the railway vehicle, which may significantly deform the driver's cab and damage the driver.

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、大型トラックに正面衝突する事故が発生した場合でも、先頭車両の前面妻構体を構成する妻柱が容易に台枠から破断されることのない鉄道車両を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above problems, and in the event of a frontal collision with a large truck, the gables constituting the front girder structure of the leading vehicle can be easily broken from the underframe. The purpose is to provide a railroad car without.

上記課題を解決するために、本発明の鉄道車両は、次の構成を有している。
（１）先頭車両の前面妻構体を構成するものであって、一端が台枠に固定された妻柱を有する鉄道車両において、妻柱は、台枠を構成する端バリに対してエネルギ吸収部材を介して付設されていること、を特徴とする。ここで、エネルギ吸収部材としては、ねじり鋼管の他に、板状鋼板を重ね合わせて溶接した部材等が採用し得る。ねじり鋼管は、所定量塑性変形することにより、衝突エネルギを吸収するためのものである。
（２）（１）に記載する鉄道車両において、エネルギ吸収部材が、一対のねじり鋼管であること、を特徴とする。ここで、ねじり鋼管としては、中空円空断面鋼管、中空楕円断面鋼管、中空四角形断面鋼管、溝形鋼、Ｈ型鋼等が採用され得る。 In order to solve the above-mentioned subject, the rail car of the present invention has the following composition.
(1) In a railway vehicle that constitutes a front gable structure of a lead vehicle and has a gable pillar whose one end is fixed to an underframe, the gable pillar is an energy absorbing member with respect to an end burr forming the underframe. It is attached through the. Here, as the energy absorbing member, in addition to the twisted steel pipe, a member in which plate-shaped steel plates are superposed and welded can be adopted. The twisted steel pipe absorbs collision energy by being plastically deformed by a predetermined amount.
(2) In the railway vehicle described in (1), the energy absorbing member is a pair of twisted steel pipes. Here, as the twisted steel pipe, a hollow circular hollow cross-section steel pipe, a hollow elliptical cross-section steel pipe, a hollow quadrangular cross-section steel pipe, a channel steel, an H-shaped steel or the like can be adopted.

（３）（１）に記載する鉄道車両において、エネルギ吸収部材が、二重構造のねじり鋼管であって、内側固定軸と中空状の一対の外側ねじり鋼管を備えること、内側固定軸の両端が端バリに固定され、外側ねじり鋼管の一端が端バリに固定されていること、外側ねじり鋼管の他端が、妻柱に固定されていること、妻柱の内側に、固定鋼管が固定されていること、固定鋼管の内周に内周ストッパが備えられ、内側固定軸の外周に外周ストッパが備えられおり、外側ねじり鋼管が所定角度回転したときに、内周ストッパと外周ストッパが当接して、外周ねじり鋼管の回転を止めること、を特徴とする。 (3) In the railcar described in (1), the energy absorbing member is a twisted steel pipe having a double structure, and includes an inner fixed shaft and a pair of hollow outer twisted steel pipes, and both ends of the inner fixed shaft are It is fixed to the end burr, one end of the outer twisted steel pipe is fixed to the end burr, the other end of the outer twisted steel pipe is fixed to the gable pillar, and the fixed steel pipe is fixed inside the gable pillar. The inner circumference of the fixed steel pipe is provided with an inner circumference stopper, and the outer circumference of the inner fixed shaft is provided with an outer circumference stopper.When the outer twisted steel pipe rotates by a predetermined angle, the inner circumference stopper and the outer circumference stopper contact each other. , Stopping the rotation of the outer peripheral twisted steel pipe.

本発明の鉄道車両は、上記構成を有することにより次のような作用・効果を奏する。
（１）先頭車両の前面妻構体を構成するものであって、一端が台枠に固定された妻柱を有する鉄道車両において、妻柱は、台枠を構成する端バリに対してエネルギ吸収部材を介して付設されていること、を特徴とするので、鉄道車両と大型トラックが衝突した場合に、妻柱に作用する衝突エネルギを、妻柱と台枠の端バリとの間に設けられたエネルギ吸収部材が塑性変形することにより吸収するため、妻柱が台枠の端バリから離脱されることがなく、妻柱が鉄道車両内部に侵入することを少なくでき、運転室を大きく変形させることがなく、運転士の安全を確保することができる。 The railway vehicle of the present invention has the following actions and effects by having the above configuration.
(1) In a railway vehicle that constitutes a front gable structure of a lead vehicle and has a gable pillar whose one end is fixed to an underframe, the gable pillar is an energy absorbing member with respect to an end burr forming the underframe. The collision energy that acts on the gable pillar is provided between the gable pillar and the edge burr of the underframe when the railcar and the large truck collide. Since the energy absorbing member absorbs by plastic deformation, the gable pillar is not separated from the end burr of the underframe, the gable pillar can be prevented from entering the inside of the railway vehicle, and the cab can be largely deformed. It is possible to secure the safety of the driver.

（２）（１）に記載する鉄道車両において、エネルギ吸収部材が、一対のねじり鋼管であること、を特徴とするので、妻柱の両側にねじり鋼管を溶接接合するだけで、ねじり鋼管が塑性変形することにより衝突エネルギを吸収することができるため、製造が容易であり、コストダウンすることができる。 (2) In the railway vehicle described in (1), since the energy absorbing member is a pair of twisted steel pipes, the twisted steel pipes are plastic only by welding and joining the twisted steel pipes on both sides of the gable pillar. Since the collision energy can be absorbed by the deformation, the manufacturing is easy and the cost can be reduced.

（３）（１）に記載する鉄道車両において、エネルギ吸収部材が、二重構造のねじり鋼管であって、内側固定軸と中空状の一対の外側ねじり鋼管を備えること、内側固定軸の両端が端バリに固定され、外側ねじり鋼管の一端が端バリに固定されていること、外側ねじり鋼管の他端が、妻柱に固定されていること、妻柱の内側に、固定鋼管が固定されていること、固定鋼管の内周に内周ストッパが備えられ、内側固定軸の外周に外周ストッパが備えられおり、外側ねじり鋼管が所定角度回転したときに、内周ストッパと外周ストッパが当接して、外周ねじり鋼管の回転を止めること、を特徴とするので、妻柱に作用する衝突力が大きすぎるときに、妻柱の回転がストッパにより止められるため、妻柱が所定量を越えて鉄道車両内部に侵入することを防止することができ、運転室を大きく変形させることがなく、運転士の安全を確保することができる。ここで、内周ストッパが固定鋼管の内周に設けられているので、衝突時に固定鋼管はねじり変形しないため、ストッパ同士が安定して作用することができる。 (3) In the railcar described in (1), the energy absorbing member is a twisted steel pipe having a double structure, and includes an inner fixed shaft and a pair of hollow outer twisted steel pipes, and both ends of the inner fixed shaft are It is fixed to the end burr, one end of the outer twisted steel pipe is fixed to the end burr, the other end of the outer twisted steel pipe is fixed to the gable pillar, and the fixed steel pipe is fixed inside the gable pillar. The inner circumference of the fixed steel pipe is provided with an inner circumference stopper, and the outer circumference of the inner fixed shaft is provided with an outer circumference stopper.When the outer twisted steel pipe rotates by a predetermined angle, the inner circumference stopper and the outer circumference stopper contact each other. Since the rotation of the outer peripheral twisted steel pipe is stopped, the rotation of the gable pillar is stopped by the stopper when the collision force acting on the gable pillar is too large, so that the gable pillar exceeds a predetermined amount and the railcar It is possible to prevent the vehicle from invading the inside of the vehicle, and it is possible to ensure the safety of the driver without significantly deforming the cab. Here, since the inner peripheral stopper is provided on the inner periphery of the fixed steel pipe, the fixed steel pipe is not twisted and deformed at the time of collision, so that the stoppers can act stably.

（ａ）は、妻柱１１を、台枠１０を構成する端バリ１３に固定する構造の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の右側面図であり、（ｃ）は（ａ）の正面図である。(A) is a front view of the structure which fixes the gable pillar 11 to the end burr 13 which comprises the underframe 10, (b) is a right view of (a), (c) is (a). FIG. 妻柱１１に衝突荷重Ｆが生じて妻柱１１が角度θだけ変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the collision load F generate|occur|produced on the gable pillar 11 and the gable pillar 11 was displaced by the angle (theta). （ａ）は、妻柱１１を、台枠１０を構成する端バリ１３に固定する構造の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の右側面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ断面図である。(A) is a front view of the structure which fixes the gable pillar 11 to the end burr 13 which comprises the underframe 10, (b) is a right view of (a), (c) is (a). FIG. 図３（ａ）のＡＡ断面図である。It is an AA sectional view of Drawing 3 (a). 第２の実施形態の妻柱１１に衝突荷重Ｆが生じて妻柱１１が角度θだけ変位した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the collision load F generate|occur|produced in the gable pillar 11 of 2nd Embodiment, and the gable pillar 11 was displaced by angle (theta). （ａ）は、鉄道車両２０を前面から視た図であり、（ｂ）は鉄道車両２０の側面図である。(A) is the figure which looked the railway vehicle 20 from the front, and (b) is a side view of the railway vehicle 20. 前面妻構体２１と、屋根構体２４と、台枠１０を分離した形で示す図である。It is a figure which shows the front gable structure 21, the roof structure 24, and the underframe 10 in the form isolate|separated. 前面妻構体２１を構成する６本の妻柱１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆを示す図である。It is a figure which shows the six pillars 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, and 11F which comprise the front gable structure 21. 従来の妻構体の下端の一般的な固定方法を示す図である。It is a figure which shows the general fixing method of the lower end of the conventional end structure. 鉄道車両が大型トラックに衝突した場合に、衝突力が直接、妻柱の台枠より上の部分にかかることを示す図である。It is a figure which shows that a collision force is directly applied to the part above the underframe of a gable pillar, when a railroad vehicle collides with a heavy truck.

本発明の実施形態であり、先頭車両である鉄道車両２０について、図面を参照しながら詳細に説明する。図６の（ａ）に、鉄道車両２０を前面から視た図を示し、（ｂ）に鉄道車両２０の側面図を示す。鉄道車両２０は、車体２５の下面に一対の台車２２、２３が取り付けられている。図７に、前面妻構体２１と、屋根構体２４と、台枠１０を分離した形で示す。
図８に、前面妻構体２１を構成する６本の妻柱１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆを示す。６本の妻柱１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの下端部は、台枠１０に固定されている。妻柱１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｆは、上端が屋根構体２４に固定されている。妻柱１１Ｂ、１１Ｅは、上端が窓枠を構成する図示しない水平部材に固定されている。 A railcar 20 which is an embodiment of the present invention and is a leading vehicle will be described in detail with reference to the drawings. 6A shows a view of the railway vehicle 20 viewed from the front, and FIG. 6B shows a side view of the railway vehicle 20. The railcar 20 has a pair of bogies 22 and 23 attached to a lower surface of a vehicle body 25. FIG. 7 shows the front gable structure 21, the roof structure 24, and the underframe 10 in a separated form.
FIG. 8 shows six gable pillars 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, and 11F that form the front gable structure 21. The lower ends of the six pillars 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, and 11F are fixed to the underframe 10. The upper ends of the gable pillars 11A, 11C, 11D, and 11F are fixed to the roof structure 24. The upper ends of the gable pillars 11B and 11E are fixed to a horizontal member (not shown) forming a window frame.

次に、本発明の特徴である妻柱１１を台枠１０に固定する構造について説明する。図１（ａ）に、妻柱１１を、台枠１０の一部を構成する端バリ１３に固定する構造の正面図を示し、（ｂ）に（ａ）の右側面図を示し、（ｃ）に（ａ）の平面図を示す。
台枠１０の一部を構成する一対の端バリ１３の内面に、一対のねじり鋼管１２の一端が固定されている。ねじり鋼管１２の端バリ１３への固定方法は、端バリ１３に開先を設けてしっかり溶接する方法、ボルト締結する方法、リベット締結する方法等強い締結力を保持できる固定構造とする。全体を３Ｄプリンタで成形することも考えられる。 Next, a structure for fixing the gable pillar 11 to the underframe 10 which is a feature of the present invention will be described. FIG. 1A shows a front view of a structure in which the gable pillar 11 is fixed to an end burr 13 which constitutes a part of the underframe 10, and FIG. 1B shows a right side view of FIG. ) Shows a plan view of (a).
One end of a pair of twisted steel pipes 12 is fixed to the inner surfaces of a pair of end burrs 13 that form a part of the underframe 10. As a method of fixing the twisted steel pipe 12 to the end burr 13, a fixing structure capable of holding a strong fastening force such as a method of providing a groove on the end burr 13 and firmly welding, a method of bolt fastening, a method of rivet fastening and the like. It is also conceivable to mold the whole with a 3D printer.

ねじり鋼管１２としては、中空円空断面鋼管、中空楕円断面鋼管、中空四角形断面鋼管、溝形鋼、Ｈ型鋼等が考えられるが、本実施形態では、中空円空断面鋼管を使用している。ねじり鋼管１２の直径は、９０ｍｍの円管を使用している。端バリ１３は、９０ｍｍ角の鋼材である。
また、妻柱１１としては、本実施形態では、溝形鋼を使用している。すなわち、妻柱１１は、図１（ｃ）に示すように、底板１１ｂと両端の側板１１ａ、１１ｃより構成されている。妻柱１１の溝型鋼の開口部が鉄道車両の前面に位置するように配置している。
一対のねじり鋼管１２の他端は、妻柱１１の側板１１ａ、１１ｃに固定されている。この固定構造は、側板１１ａ、１１ｃに開先を設けてしっかり溶接する方法、ボルト締結する方法、リベット締結する方法等強い締結力を保持できる固定構造とする。 As the twisted steel pipe 12, a hollow circular cross-section steel pipe, a hollow elliptical cross-section steel pipe, a hollow square cross-section steel pipe, a channel steel, an H-shaped steel, and the like are conceivable, but in the present embodiment, the hollow circular cross-section steel pipe is used. The diameter of the twisted steel pipe 12 is a 90 mm circular pipe. The edge burr 13 is a 90 mm square steel material.
Further, as the gable post 11, channel steel is used in the present embodiment. That is, as shown in FIG. 1C, the gable post 11 is composed of a bottom plate 11b and side plates 11a and 11c at both ends. The gable post 11 is arranged so that the groove-shaped steel opening is located in front of the railway vehicle.
The other ends of the pair of twisted steel pipes 12 are fixed to the side plates 11 a and 11 c of the gable post 11. This fixing structure is a fixing structure capable of holding a strong fastening force, such as a method of firmly forming a groove on the side plates 11a and 11c, a method of firmly welding, a method of bolting, and a method of rivet fastening.

図２に、妻柱１１に衝突荷重Ｆ（本実施形態では、１０００ｋＮを想定している。）が生じて妻柱１１が角度θだけ変位した状態を示す。このとき、一対のねじり鋼管１２が円周方向にねじり塑性変形している。このねじり塑性変形により、衝突荷重Ｆにより生じた回転モーメントによる力をねじり鋼管１２が、ねじり塑性変形として衝撃エネルギを吸収しているのである。これにより、妻柱１１は、角度θだけの変形で済んでいるのである。具体的には、妻柱１１は、図２の衝突荷重Ｆの加わった付近で運転席側に２００ｍｍ程度侵入している。
しかし、この程度の妻柱１１の変形で済んでいるため、運転士の安全が確保できるのである。 FIG. 2 shows a state where a collision load F (1000 kN is assumed in the present embodiment) is generated in the gable post 11 and the gable post 11 is displaced by the angle θ. At this time, the pair of twisted steel pipes 12 are torsionally plastically deformed in the circumferential direction. Due to this torsional plastic deformation, the twisted steel pipe 12 absorbs the force due to the rotational moment generated by the collision load F as the torsional plastic deformation to absorb the impact energy. As a result, the gable pillar 11 only needs to be deformed by the angle θ. Specifically, the gable pillar 11 penetrates the driver seat side by about 200 mm in the vicinity of the collision load F of FIG.
However, since the deformation of the gable post 11 to this extent is sufficient, the safety of the driver can be ensured.

以上説明したように、本実施形態の鉄道車両２０によれば、（１）先頭車両の前面妻構体２１を構成するものであって、一端が台枠１０の一部を構成する端バリ１３に固定された妻柱１１を有する鉄道車両２０において、妻柱１１は、台枠１０を構成する端バリ１３に対してエネルギ吸収部材を介して付設されていること、を特徴とするので、鉄道車両２０と大型トラックが衝突した場合に、妻柱１１に作用する衝突エネルギを、妻柱１１と台枠１０の端バリ１３との間に設けられたエネルギ吸収部材（ねじり鋼管１２）がねじり塑性変形することにより吸収するため、妻柱１１が台枠１０の端バリ１３から離脱されることがなく、妻柱１１が鉄道車両２０内部に侵入することを少なくでき、運転室を大きく変形させることがなく、運転士の安全を確保することができる。 As described above, according to the railway vehicle 20 of the present embodiment, (1) the front gable structure 21 of the leading vehicle is formed, and one end of the end burr 13 forms a part of the underframe 10. A railcar 20 having a fixed gable post 11 is characterized in that the gable post 11 is attached to an end burr 13 constituting the underframe 10 via an energy absorbing member. 20 and a heavy-duty truck collide, the collision energy acting on the gable pillar 11 is twisted and plastically deformed by the energy absorbing member (torsion steel pipe 12) provided between the gable pillar 11 and the end burr 13 of the underframe 10. Since the gable pillar 11 is absorbed by doing so, the gable pillar 11 is not separated from the end burr 13 of the underframe 10, the gable pillar 11 can be prevented from entering the inside of the railway vehicle 20, and the cab can be largely deformed. Without, the safety of the driver can be secured.

（２）（１）に記載する鉄道車両２０において、エネルギ吸収部材が、一対のねじり鋼管１２であること、を特徴とするので、妻柱１１の両側（側板１１ａ、１１ｃ）に一対のねじり鋼管１２を溶接接合等するだけで、一対のねじり鋼管１２がねじり塑性変形することにより衝突エネルギを吸収することができるため、製造が容易であり、コストダウンすることができる。 (2) In the railway vehicle 20 described in (1), since the energy absorbing member is a pair of twisted steel pipes 12, a pair of twisted steel pipes are provided on both sides (side plates 11a and 11c) of the gable post 11. Since the pair of twisted steel pipes 12 can absorb the collision energy due to the torsional plastic deformation of the twisted steel pipes 12 only by welding or the like, the manufacturing is easy and the cost can be reduced.

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同じ内容については、図面上同じ符号を付して詳細な説明を割愛し、相違する点のみ詳細に説明する。
図３（ａ）に、妻柱１１を、台枠１０の一部を構成する端バリ１３に固定する構造の正面図を示し、（ａ）に（ｂ）の右側面図を示し、（ｃ）に（ａ）のＢＢ断面図を示す。
一対の端バリ１３の内面に、一対のねじり鋼管１２の一端が固定されている。妻柱１１は、図３（ｃ）に示すように、底板１１ｂと両端の側板１１ａ、１１ｃより構成されている。妻柱１１の溝型鋼の開口部が鉄道車両の前面に位置するように配置している。一対のねじり鋼管１２の他端は、妻柱１１の側板１１ａ、１１ｃに固定されている。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. About the same content as 1st Embodiment, the same code|symbol is attached on drawing, detailed description is abbreviate|omitted, and only a different point is demonstrated in detail.
FIG. 3A shows a front view of a structure in which the gable post 11 is fixed to an end burr 13 which constitutes a part of the underframe 10, and FIG. 3A shows a right side view of FIG. ) Shows a BB sectional view of (a).
One end of the pair of twisted steel pipes 12 is fixed to the inner surfaces of the pair of end burrs 13. As shown in FIG. 3C, the gable pillar 11 is composed of a bottom plate 11b and side plates 11a and 11c at both ends. The gable post 11 is arranged so that the groove-shaped steel opening is located in front of the railway vehicle. The other ends of the pair of twisted steel pipes 12 are fixed to the side plates 11 a and 11 c of the gable post 11.

第２の実施形態では、内側固定軸１４がその両端で、一対の端バリ１３の端面に固定されている。妻柱１１の一対の側板１１ａ、１１ｃには、内側固定軸１４を貫通させるための一対の貫通穴１１ｄが形成されている。また、妻柱１１の一対の側板１１ａ、１１ｃの内側面に、中空状の固定鋼管１５の両端が溶接等により固定されている。
図４に、図３（ａ）のＡＡ断面図を示す。図３（ｃ）では記載を省略しているが、内側固定軸１４の外周には、内側固定軸１４の軸心に沿って、外周ストッパ１４ａが溶接等で固定されている。また、固定鋼管１５の内周には、固定鋼管１５の軸心に沿って、内周ストッパ１５ａが溶接等により固定されている。図４の通常の状態では、外周ストッパ１４ａと内周ストッパ１５ａとは、所定角度θ１（θ１＞θ２）だけ離間した位置関係にある。 In the second embodiment, the inner fixed shaft 14 is fixed to the end faces of the pair of end burrs 13 at both ends thereof. A pair of through holes 11d for penetrating the inner fixed shaft 14 is formed in the pair of side plates 11a and 11c of the gable post 11. Further, both ends of a hollow fixed steel pipe 15 are fixed to the inner side surfaces of the pair of side plates 11a and 11c of the gable post 11 by welding or the like.
FIG. 4 shows a sectional view taken along the line AA of FIG. Although not shown in FIG. 3C, an outer peripheral stopper 14a is fixed to the outer periphery of the inner fixed shaft 14 along the axis of the inner fixed shaft 14 by welding or the like. An inner peripheral stopper 15a is fixed to the inner periphery of the fixed steel pipe 15 along the axis of the fixed steel pipe 15 by welding or the like. In the normal state of FIG. 4, the outer peripheral stopper 14a and the inner peripheral stopper 15a are in a positional relationship of being separated by a predetermined angle θ1 (θ1>θ2).

図５に、妻柱１１に衝突荷重Ｆ（本実施形態では、１０００ｋＮを想定している。）が生じて妻柱１１が角度θ２（＝θ）だけ変位した状態を示す。このとき、一対のねじり鋼管１２が円周方向にねじり塑性変形している。このねじり塑性変形により、衝突荷重Ｆにより生じた回転モーメントによる力をねじり鋼管１２が、ねじり塑性変形として衝撃エネルギを吸収しているのである。これにより、妻柱１１は、角度θ２（＝θ）だけの変形で済んでいるのである。具体的には、妻柱１１は、図５の衝突荷重Ｆの加わった付近で運転席側に２００ｍｍ程度侵入している。
しかし、この程度の妻柱１１の変形で済んでいるため、運転士の安全が確保できる。 FIG. 5 shows a state in which a collision load F (1000 kN is assumed in this embodiment) is generated in the gable post 11 and the gable post 11 is displaced by an angle θ2 (=θ). At this time, the pair of twisted steel pipes 12 are torsionally plastically deformed in the circumferential direction. Due to this torsional plastic deformation, the twisted steel pipe 12 absorbs the force due to the rotational moment generated by the collision load F as the torsional plastic deformation to absorb the impact energy. As a result, the gable pillar 11 only needs to be deformed by the angle θ2 (=θ). Specifically, the gable pillar 11 penetrates into the driver's seat side by about 200 mm in the vicinity of the collision load F of FIG.
However, since the deformation of the gable pillar 11 to this extent is sufficient, the safety of the driver can be secured.

図５の状態が図２の状態と異なっている点は、外周ストッパ１４ａと内周ストッパ１５ａとが当接している点である。衝突荷重Ｆが想定していた以上大きかった場合に、第１の実施形態では、さらに角度θが大きくなり、ねじり鋼管１２が破断される可能性がある。
第２の実施形態では、衝突荷重Ｆが想定していた以上大きかった場合には、衝突荷重Ｆのねじり鋼管１２のねじり塑性変形で消費されたエネルギを越えるエネルギは、外周ストッパ１４ａと内周ストッパ１５ａとが当接することにより吸収されるので、衝突荷重Ｆが想定していた以上大きかった場合であっても、妻柱１１が角度θ２（＝θ）以上変形することがなく、運転士の安全が確保できる。 The state of FIG. 5 is different from the state of FIG. 2 in that the outer peripheral stopper 14a and the inner peripheral stopper 15a are in contact with each other. When the collision load F is larger than expected, in the first embodiment, the angle θ is further increased, and the twisted steel pipe 12 may be broken.
In the second embodiment, when the collision load F is larger than expected, the energy exceeding the energy consumed by the torsional plastic deformation of the twisted steel pipe 12 with the collision load F exceeds the outer peripheral stopper 14a and the inner peripheral stopper. Since the collision load F is absorbed by the contact with 15a, even if the collision load F is larger than expected, the gable pillar 11 is not deformed by more than the angle θ2 (=θ), and the driver's safety is improved. Can be secured.

以上説明したように、第２の実施形態によれば、（３）（１）に記載する鉄道車両２０において、エネルギ吸収部材が、二重構造のねじり鋼管であって、内側固定軸１４と中空状の一対の外側ねじり鋼管（ねじり鋼管１２）を備えること、内側固定軸１４の両端が端バリ１３に固定され、ねじり鋼管１２の一端が端バリ１３に固定されていること、ねじり鋼管１２の他端が、妻柱１１に固定されていること、妻柱１１の内側に、固定鋼管１５が固定されていること、固定鋼管１５の内周に内周ストッパ１５ａが備えられ、内側固定軸１４の外周に外周ストッパ１４ａが備えられおり、ねじり鋼管１２が所定角度θ回転したときに、内周ストッパ１５ａと外周ストッパ１４ａが当接して、ねじり鋼管１２の回転を止めること、を特徴とするので、妻柱１１に作用する衝突荷重Ｆが想定した場合よりも大きすぎるときに、妻柱１１の回転が内周ストッパ１５ａと外周ストッパ１４ａの当接により止められるため、妻柱１１が所定量を越えて鉄道車両２０内部に侵入することを防止することができ、運転室を大きく変形させることがなく、運転士の安全を確保することができる。ここで、内周ストッパ１５ａが固定鋼管１５の内周に設けられているので、衝突時に固定鋼管１５はねじり変形しないため、内周ストッパ１５ａと外周ストッパ１４ａとが安定して作用することができる。 As described above, according to the second embodiment, in the railway vehicle 20 described in (3) and (1), the energy absorbing member is a twisted steel pipe having a double structure, the inner fixed shaft 14 and the hollow. A pair of outer twisted steel pipes (twisted steel pipes 12) are provided, both ends of the inner fixed shaft 14 are fixed to the end burrs 13, and one end of the twisted steel pipe 12 is fixed to the end burrs 13. The other end is fixed to the gable pillar 11, the fixed steel pipe 15 is fixed inside the gable pillar 11, the inner peripheral stopper 15 a is provided on the inner circumference of the fixed steel pipe 15, and the inner fixed shaft 14 Since the outer peripheral stopper 14a is provided on the outer periphery of the torsion steel pipe 12, the inner peripheral stopper 15a and the outer peripheral stopper 14a come into contact with each other to stop the rotation of the torsion steel pipe 12 when the torsion steel pipe 12 rotates by a predetermined angle θ. When the collision load F acting on the gable pillar 11 is larger than the assumed value, the rotation of the gable pillar 11 is stopped by the abutment of the inner peripheral stopper 15a and the outer peripheral stopper 14a. It is possible to prevent the vehicle from crossing over and entering the inside of the railway vehicle 20, and it is possible to ensure the safety of the driver without significantly deforming the cab. Here, since the inner peripheral stopper 15a is provided on the inner periphery of the fixed steel pipe 15, the fixed steel pipe 15 is not twisted and deformed at the time of collision, so that the inner peripheral stopper 15a and the outer peripheral stopper 14a can act stably. .

なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、本実施例では、ねじり鋼管１２として単管タイプを使用しているが、二重管タイプのねじり鋼管を使用しても良い。 Note that the present embodiment is merely an example and does not limit the present invention. Therefore, the present invention is naturally capable of various improvements and modifications without departing from the scope of the invention.
For example, in this embodiment, a single pipe type is used as the twisted steel pipe 12, but a double pipe type twisted steel pipe may be used.

１０ 台枠
１１ 妻柱
１２ ねじり鋼管
１３ 端バリ
１４ 内側固定軸
１４ａ 外周ストッパ
１５ 固定鋼管
１５ａ 内周ストッパ
２０ 鉄道車両
２１ 前面妻構体
２２ 台車
２５ 車体 10 Underframe 11 Gable Post 12 Torsional Steel Pipe 13 End Burr 14 Inner Fixed Shaft 14a Outer Perimeter Stopper 15 Fixed Steel Pipe 15a Inner Perimeter Stopper 20 Rail Vehicle 21 Front End Wife Structure 22 Bogie 25 Car Body

Claims (3)

先頭車両の前面妻構体を構成するものであって、一端が台枠に固定された妻柱を有する鉄道車両において、
前記妻柱は、前記台枠を構成する端バリに対してエネルギ吸収部材を介して付設されていること、
を特徴とする鉄道車両。 A railcar having a gable pillar whose one end is fixed to an underframe, which constitutes a front gable structure of a lead car,
The gable post is attached to an end burr forming the underframe via an energy absorbing member,
Railway vehicle characterized by. 請求項１に記載する鉄道車両において、
前記エネルギ吸収部材が、一対のねじり鋼管であること、
を特徴とする鉄道車両。 In the railway vehicle according to claim 1,
The energy absorbing member is a pair of twisted steel pipes,
Railway vehicle characterized by. 請求項１に記載する鉄道車両において、
前記エネルギ吸収部材が、二重構造のねじり鋼管であって、内側固定軸と中空状の一対の外側ねじり鋼管を備えること、
前記内側固定軸の両端が前記端バリに固定され、前記外側ねじり鋼管の一端が前記端バリに固定されていること、
前記外側ねじり鋼管の他端が、前記妻柱に固定されていること、
前記妻柱の内側に、固定鋼管が固定されていること、
前記固定鋼管の内周に内周ストッパが備えられ、前記内側固定軸の外周に外周ストッパが備えられおり、前記外側ねじり鋼管が所定角度回転したときに、前記内周ストッパと前記外周ストッパが当接して、前記外周ねじり鋼管の回転を止めること、
を特徴とする鉄道車両。 In the railway vehicle according to claim 1,
The energy absorbing member is a twisted steel pipe having a double structure, including an inner fixed shaft and a pair of hollow outer twisted steel pipes,
Both ends of the inner fixed shaft are fixed to the end burr, and one end of the outer twisted steel pipe is fixed to the end burr,
The other end of the outer twisted steel pipe is fixed to the gable post,
A fixed steel pipe is fixed inside the gable pillar,
An inner circumference stopper is provided on the inner circumference of the fixed steel pipe, and an outer circumference stopper is provided on the outer circumference of the inner fixed shaft.The inner circumference stopper and the outer circumference stopper contact each other when the outer twisted steel pipe rotates by a predetermined angle. To stop the rotation of the outer peripheral twisted steel pipe,
Railway vehicle characterized by.
JP2018224909A 2018-11-30 2018-11-30 rail car Active JP7193321B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224909A JP7193321B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 rail car

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224909A JP7193321B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 rail car

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020083247A true JP2020083247A (en) 2020-06-04
JP7193321B2 JP7193321B2 (en) 2022-12-20

Family

ID=70905992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018224909A Active JP7193321B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 rail car

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7193321B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0519066U (en) * 1990-12-19 1993-03-09 日産車体株式会社 Guard bar mounting structure
JPH0754894A (en) * 1993-08-19 1995-02-28 Kajima Corp Elastic plasticity damper
EP1106467A1 (en) * 1999-11-30 2001-06-13 A.N.F. Industrie Device for controlled deformation by forces or for absorption of energy by deformation, especially obstacle deflector for a railway vehicle
JP2013028291A (en) * 2011-07-28 2013-02-07 Kinki Sharyo Co Ltd Structure for absorbing impact on head of rolling stock
JP2014108635A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Railway vehicle
JP2015071360A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 川崎重工業株式会社 Railway vehicle and production method thereof
CN106515780A (en) * 2016-12-26 2017-03-22 深圳市乾行达科技有限公司 Framework type energy absorbing structure easy to maintain
JP2017109731A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社日立製作所 Railway vehicle with impact energy absorbing structure

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0519066U (en) * 1990-12-19 1993-03-09 日産車体株式会社 Guard bar mounting structure
JPH0754894A (en) * 1993-08-19 1995-02-28 Kajima Corp Elastic plasticity damper
EP1106467A1 (en) * 1999-11-30 2001-06-13 A.N.F. Industrie Device for controlled deformation by forces or for absorption of energy by deformation, especially obstacle deflector for a railway vehicle
JP2013028291A (en) * 2011-07-28 2013-02-07 Kinki Sharyo Co Ltd Structure for absorbing impact on head of rolling stock
JP2014108635A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Railway vehicle
JP2015071360A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 川崎重工業株式会社 Railway vehicle and production method thereof
JP2017109731A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社日立製作所 Railway vehicle with impact energy absorbing structure
CN106515780A (en) * 2016-12-26 2017-03-22 深圳市乾行达科技有限公司 Framework type energy absorbing structure easy to maintain

Also Published As

Publication number Publication date
JP7193321B2 (en) 2022-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1854694A2 (en) Railway vehicle with energy absorbing structure
US20150298712A1 (en) Railcar
US9988061B2 (en) Rail vehicle with a deformation zone
CN112977524B (en) Rail vehicle and vehicle end energy absorption structure thereof
JP6200581B2 (en) Exhaust device and railcar equipped with the exhaust device
CN101791938B (en) Automobile door reinforced structure
JP2020083247A (en) Railway vehicle
CN110654462B (en) Front auxiliary frame and vehicle body connecting device
EP3357785B1 (en) Energy absorption device and rail vehicle having same
CN102390433A (en) Collision energy absorption structure of automobile
JP6017544B2 (en) Railway vehicle structure with shock absorbing structure
CN203473023U (en) Strengthening structure of automobile wheel cover plate
CN212373311U (en) Front-end anti-collision structure device with collision resistance of automobile
CN110962936A (en) Cross member structure and vehicle frame
CN103448803A (en) Floor rear crossbeam reinforcing structure
JP7216595B2 (en) rail car
JP2020093752A (en) Railway vehicle
JP2003276596A (en) Body structure for vehicle
JP2013001195A (en) Railroad vehicle with collision energy absorption structure
CN108202684B (en) Collision protection structure and automobile using same
JP6325127B2 (en) Rail vehicle with shock absorber
JP7133713B2 (en) railroad car body
CN211364739U (en) Threshold planking structure of car
JP7123742B2 (en) rail car
CN217396650U (en) D post additional strengthening and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7193321

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150