JP4371829B2 - Railway vehicle frontal structure - Google Patents
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Description
本発明は、新幹線などの鉄道車両の前頭部構造に関するものである。 The present invention relates to a frontal structure of a railway vehicle such as a Shinkansen.
鉄道車両において、レール近傍の障害物(例えば100kg程度までの重量を有する障害物)を巻き込まずに脇に排障あるいは跳ね飛ばすために、車両前頭部に排障装置を設けることは一般に行われている。また、そのような排障装置は、障害物を脇に排障あるいは跳ね飛ばす際に、車体の損傷をできるだけ軽微に抑えることが要求されるので、衝突の際に、衝突エネルギーの影響を受けにくい構造とする必要がある。そのため、車両前頭部に変形しにくい物体(排障板)を配置し、緩衝装置を介して車体に接続させる構造が一般的である。 In railway vehicles, it is common practice to provide an obstruction device at the front of the vehicle in order to eliminate or jump to the side without involving an obstacle near the rail (for example, an obstacle having a weight of up to about 100 kg). ing. In addition, such an exhausting device is required to minimize damage to the vehicle body as much as possible when the obstacle is rejected or bounced aside, so that it is not easily affected by the collision energy in the event of a collision. It needs to be structured. For this reason, a structure in which an object (disturbance plate) that is difficult to deform is disposed on the front of the vehicle and connected to the vehicle body via a shock absorber is common.
障害物を軌道外へ排除する機能が大きく軽量で車体への衝撃荷重を極力緩和した排障装置として、走行方向前方に凸に湾曲した形状を有する鋼製の排障板の両辺を横はりで連結し、前記排障板の軌道方向中心線上で排障板と横はりとの間に、中空形状のアルミニウム合金製形材を用いた構造が提案されている(例えば特許文献1参照)。 As an obstruction device that has a large and lightweight function to eliminate obstacles outside the track and that reduces the impact load on the body as much as possible, both sides of the steel obstruction plate that has a curved shape protruding forward in the running direction A structure in which a hollow aluminum alloy shaped member is used is proposed between the relief plate and the lateral beam on the center line in the track direction of the relief plate (see, for example, Patent Document 1).
そのような排障装置は、前述したようにレール近傍の障害物を排障することが目的であり、排障板は、車体台枠の側はりに強固に固定されているので、車両前頭部の強度が高くなる。そのため、実際の鉄道車両同士の衝突を考えた場合には、衝突時の衝撃が大きくなりすぎ、場合によっては車両前頭部が破壊するより先に排障装置の後側に位置する運転室が破壊されるおそれもあり、そのような事態は乗員にとって好ましくなく、耐衝突性に劣るといえる。ここで、「耐衝突性」とは、乗員の生存区間(サバイバルゾーン)を破壊することなく、確保することができ、乗員への衝撃が緩和されることを意味する。 Such an obstruction device is intended to obstruct obstacles in the vicinity of the rail as described above, and since the obstruction plate is firmly fixed to the side beam of the vehicle body frame, The strength of the part increases. Therefore, when considering a collision between actual railway vehicles, the impact at the time of the collision becomes too large, and in some cases there is a cab located on the rear side of the exhaust device before the frontal part of the vehicle is destroyed. There is also a possibility of being destroyed, and such a situation is not preferable for the occupant and can be said to be inferior in collision resistance. Here, “collision resistance” means that the life zone (survival zone) of the occupant can be secured without destroying, and the impact on the occupant is mitigated.
そこで、耐衝突性に優れる鉄道車両の排障装置を提供することを目的として、排障板の前頭部の後側に、車両前後方向に延びるエネルギー吸収要素を配設し、このエネルギー吸収要素の後端部を、エネルギー吸収要素支持装置を介して前記車体台枠に取り付ける一方、前記排障板の左右側部の上縁部を、前記エネルギー吸収要素支持装置の側方位置で前記車体台枠に支持させるものを出願人は先に提案している(例えば、特許文献2参照)。 Accordingly, for the purpose of providing a railcar fault device having excellent collision resistance, an energy absorbing element extending in the vehicle front-rear direction is disposed on the rear side of the frontal portion of the obstacle plate, and this energy absorbing element. A rear end portion of the vehicle body frame is attached to the vehicle body frame via an energy absorbing element support device, while upper edge portions of the left and right side portions of the baffle plate are arranged at the lateral position of the energy absorbing element support device. The applicant has previously proposed what is supported by the frame (for example, see Patent Document 2).
具体的には、図14及び図15に示すように構成されている。すなわち、走行方向前方に凸に湾曲した鋼製の排障板101の左右側部の上縁部が、複数の排障板吊り金具102を介して、クラッシュゾーンSより後方で上部支持部材103に固定されている。この上部支持部材103が、車体台枠110に取り付けられている。これにより、排障板101全体が、排障板吊り金具102および上部支持部材103を有する排障板支持装置122を介して、車体台枠110に吊り下げ状態で取り付けられる。つまり、排障板101の前頭部は、車体台枠110に直接的には支持されていない。
Specifically, it is configured as shown in FIGS. That is, the upper edge portions of the left and right side portions of the
排障板101の前頭部の後側には、後方に突出するように連結ブラケット104が設けられ、その連結ブラケット104が、車体前後方向に配置されたエネルギー吸収要素としての四角筒状の衝撃吸収用パイプ部材105(エネルギー吸収要素)の前端部に連結されている。
A connecting
衝撃吸収用パイプ部材105の前端には、切り欠き部105aが上側に向けられた形で形成され、左右対称に配置される構成とされている。この切り欠き部105aが形成された衝撃吸収用パイプ部材105の前端部が、エネルギー吸収のための蛇腹変形を引き起こすトリガー部として機能する。
At the front end of the shock absorbing
また、前記衝撃吸収用パイプ部材105の後端部は、車体左右方向に延びる閉断面構造の下部支持部材106に連結されている。この下部支持部材106の両端部は、それぞれ鉛直方向に配置される左右支持部材107L,107Rの下端部に連結され、左右支持部材107L,107Rの上端部は、クラッシュゾーンSより後方で、車体台枠110に締結固定されている。また、下部支持部材106の後側は、後方にかつ斜め上方に向かって延びる左右の傾斜支持部材108L,108Rを介して車体台枠110に連結されている。このようにして、衝撃吸収用パイプ部材105の後端部を支持する支持装置121が、前記支持部材106,107L,107R,108L,108Rによって構成されている。
The rear end portion of the shock absorbing
この支持装置121の側方位置で、前述したように、排障板101の左右側部の上縁部は、排障板支持装置122(排障板吊り金具102および上部支持部材103)を介して、車体台枠110に支持されている。よって、排障板101の左右側部の上縁部が、排障板支持装置122を介して車体台枠110に取り付けられる位置は、運転室(図示せず)が設けられている位置より前方部位であり、運転室がクラッシュゾーンSより後方に位置する。よって、衝撃吸収用パイプ部材105による衝突エネルギーの吸収は、運転室より前方に離れたクラッシュゾーンSにおいて行われるので、乗員の生存区間(サバイバルゾーン)が確保されると共に、乗員への衝撃が緩和される。このように排障板101の後側に衝撃吸収用パイプ部材105を配設し、その後端部を、車体台枠110に取り付けられる支持装置121(支持部材106,107L,107R,108L,108R)に連結する構成とすることで、衝突エネルギーを吸収するための変形ストロークを長くしている。また、車両前頭部のクラッシュゾーンSより後方で、排障板支持装置121によって排障板101を支持することで、クラッシュゾーンSに、支持剛性の高い支持装置を設ける必要がなくなることおよび排障板101の拘束を緩和することになり、衝突時のピーク荷重を抑制し、良好な耐衝突性を得ることができる。
As described above, the upper edge portions of the left and right side portions of the
また、排障板101は、下部になるほど前方あるいは側方に位置するように傾斜する馬蹄形状とされ、前頭部の上縁部付近にほぼ直方体形状のブロック109が取り付けられ、このブロック109の前面の略鉛直下方に、排障板101の前端部の下縁部が位置するようになっている。このように、前記排障板101の前頭部の上縁部付近にほぼ直方体形状のブロック109を取り付け、ブロック109の前面の略鉛直下方に排障板101の前端部の下縁部が位置するようにしているので、車両同士の衝突の際に、排障板101の上側部分(ブロック109の前面)と下側部分(排障板101の下縁部)とが同時に衝突するようになり、衝撃吸収用パイプ部材105の前端部の角変形(ピッチング)を防ぎ、衝撃吸収用パイプ部材105の圧壊変形を安定させることができる。
そのようなすくい角が排障板101に設けられていると、車両同士の正面衝突時には、後述するように、排障板101及びその後方に位置する衝撃吸収用パイプ部材105が車体前後方向に変形するにしたがって排障板101が下方に垂れ下がるように排障板101の前頭部が下方に変位するので、排障板101が地面やレールに接触することで、脱線などの原因となりやすい。
When such a rake angle is provided in the
さらに、前述したような排障板101は上側から見ると、馬蹄形状であるため、すくい角を付けると、三次曲面の形状となり、製作に手間がかかる。
Furthermore, since the above-described
請求項1の発明は、車両前頭部に設けられレール近傍に存在する異物を跳ね飛ばす排障板と、その排障板の後方に配置されるエネルギー吸収要素と、このエネルギー吸収要素を車体に固定する支持部材とを備える鉄道車両の前頭部構造において、前記排障板は、鉛直方向に延びる面板で、左右のレール位置付近まで幅方向に延びる湾曲形状の前頭部と、その前頭部の左右両端より前記左右のレールの外側まで後方に延びる左右側部とにより構成され、前記前頭部の前端部分の下端に、水平方向前方に延びるリップ部が設けられていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a baffle plate that is provided at the front of the vehicle and that bounces off foreign matter existing in the vicinity of the rail, an energy absorption element disposed behind the baffle plate, and the energy absorption element for the vehicle body. In the frontal structure of a railway vehicle including a support member to be fixed, the obstacle plate is a face plate extending in a vertical direction, a curved front head extending in the width direction to the vicinity of the left and right rail positions, and the frontal thereof The left and right ends of the front part and the right and left side parts extending rearward to the outside of the left and right rails, and a lip part extending in the horizontal direction is provided at the lower end of the front end part of the frontal head. To do.
従来すくい角を付ける目的は、障害物をすくい上げることで、障害物の巻き込みを防止することにあるが、すくい角がなくても、請求項1の発明のようにすれば、障害物がレール近傍にある場合には、その障害物に排障板が衝突した際に、排障板の前端部分の下端に位置するリップ部上に障害物が載り、リップ部が障害物を側方に案内する役割を発揮するため、障害物を確実に側方に跳ね除けることができる。
Conventionally, the purpose of adding a rake angle is to prevent the obstacle from being caught by scooping up the obstacle. However, even if there is no rake angle, according to the invention of
このため、障害物の巻き込みを防止することができると共に、障害物とレールとの衝突を防止することができる。よって、レールの破壊や脱線を防ぐことができ、安全上有利である。 For this reason, it is possible to prevent the obstacle from being caught and to prevent the obstacle and the rail from colliding with each other. Therefore, the breakage and derailment of the rail can be prevented, which is advantageous in terms of safety.
また、排障板にすくい角がないため、曲面が単純になり、製作が簡単になる。それに加えて、車両同士が低速走行状態で衝突した場合に、車両前頭部の圧縮破壊での垂れ下がり量が少なくなる。よって、クラッシャブルゾーンの長さを大きく確保することができるので、衝撃を緩和するための、吸収エネルギー容量を大きく設計することができ、衝撃を和らげる効果が高くなる。また、車両同士の衝突の際に、排障板の上側部分と下側部分とが同時に衝突することで、パイプ部材の前端の角変形を防ぐために、特許文献2に記載の技術では、排障板の上端にブロックを設けているが、リップ部の排障板(面板)からの突出量(リップ部の幅)を、排障板前方の前頭カバー及びその取付構造の圧縮破壊後の厚さと同程度にとることによって、同様の効果を得ることができる。
In addition, since the relief plate does not have a rake angle, the curved surface becomes simple and the manufacture becomes easy. In addition, when the vehicles collide with each other in a low-speed traveling state, the amount of sag due to compression fracture of the front of the vehicle is reduced. Therefore, since the length of the crushable zone can be secured large, it is possible to design a large absorption energy capacity for reducing the impact, and the effect of reducing the impact is enhanced. Moreover, in the technique of
前頭カバーは薄板構造であるので、前後長さ1m弱の前頭カバーであれば、請求項3に記載のように、前記リップ部は、前記排障板とほぼ等しい板厚で、幅が35〜40mmである構成とすることが望ましい。
Since the frontal cover has a thin plate structure, if the frontal cover has a front and rear length of less than 1 m, the lip portion has a thickness substantially equal to that of the obstruction plate and a width of 35 to 5 as described in
また、前述した前頭部構造において、前記排障板の前端部分の下端中央に、水平方向前方に延びるリップ部が設けられている構成に、追加のリップ部を排障板の下端より上に配置することで、正面衝突時に、リップ部が上下方向に噛み合う構成とすることができる。即ち、このように構成することで、アンチクライマーとしての機能を併せ持たせることも可能である。 Further, in the frontal head structure described above, the lip portion extending forward in the horizontal direction is provided in the center of the lower end of the front end portion of the obstacle plate, and the additional lip portion is located above the lower end of the obstacle plate. By arranging, the lip portion can be engaged in the vertical direction at the time of a frontal collision. That is, with this configuration, it is possible to have an anti-climber function.
以上のように、本発明は、レール近傍の障害物を、レール近傍から排除する際に排障板の前端部分の下端に位置するリップ部が、案内の役割を発揮してスムーズに障害物を側方に跳ね除けるようにしているため、障害物の巻き込みを防止することができる。それと共に、排障板を、鉛直方向に延びる面板として構成することで、車両同士の衝突の際に、排障板が垂れ下がる変形を防止できるので、排障板と軌道との衝突を防止して、脱線やレール破壊を未然に防止することができる。 As described above, according to the present invention, when the obstacle near the rail is excluded from the vicinity of the rail, the lip portion located at the lower end of the front end portion of the obstacle plate exhibits a role of guiding and smoothly obstructs the obstacle. Since it can be bounced to the side, obstacles can be prevented from being caught. At the same time, by configuring the baffle plate as a face plate extending in the vertical direction, it is possible to prevent deformation of the baffle plate hanging down in the event of a collision between vehicles, thus preventing a collision between the baffle plate and the track. Derailment and rail breakage can be prevented in advance.
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。なお、基本的な構造は、図14及び図15に示すものと同一であるので、同一の構成要素については同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the basic structure is the same as that shown in FIGS. 14 and 15, the same reference numerals are used for the same components, and detailed description thereof is omitted.
図1は本発明に係る鉄道車両の前頭部構造を示す側面図、図2は同平面図、図3は同正面図である。 FIG. 1 is a side view showing a frontal structure of a railway vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a front view thereof.
図1〜図3に示すように、走行中にレール近傍の障害物を排除する排障板1は、鉛直方向に延び中央部分が前方の突出するように湾曲した面板(湾曲板)として構成される。この排障板1は、左右のレール付近まで延びる平面視ほぼ円弧形状の前頭部1Aと、その前頭部の左右両端より前記左右のレールの外側まで後方に延びる左右側部1B,1Cとにより構成される。前頭部1Aの中央位置(排障板の前端部分)の下端中央に、水平方向前方に延びるリップ部1aが設けられている。また、前頭部1Aの後側には、後方に突出する連結ブラケット104’が設けられ、その連結ブラケット104’が四角筒状の衝撃吸収用パイプ部材105(エネルギー吸収要素)の前端部に連結されている点は、連結ブラケット104’の形状が異なるものの、図14及び図15の従来装置と同様である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
排障板1の前頭部1Aの下端(排障板1の前端部分の下端中央)には、水平方向前方に延びるリップ部1aが設けられている。前記リップ部1aは、排障板1とほぼ等しい板厚で、幅が35〜40mmとされている。
A lip portion 1a that extends forward in the horizontal direction is provided at the lower end of the frontal head 1A of the obstruction plate 1 (the center of the lower end of the front end portion of the obstruction plate 1). The lip portion 1a has a thickness substantially equal to that of the
このように構成すれば、障害物をレール近傍から排除する際に排障板1の前端部分の下端中央に位置するリップ部1aが、障害物を案内する役割を発揮するため、障害物をスムーズに側方に、軌道外まで跳ね飛ばすことが可能となる。このため、障害物の巻き込みを防ぎ、障害物とレールとの衝突を防止できるので、軌道(レール)の破壊を未然に防止することができる。
If comprised in this way, when removing an obstruction from the rail vicinity, since the lip | rip part 1a located in the lower end center of the front-end part of the
また、排障板1を鉛直方向に延びる湾曲板として、すくい角がない形状としているため、曲面形状が単純になり、排障板1の製作が簡単になる。しかも、このようにすくい角がない形状とすると、後述するように、鉄道車両同士の正面衝突時の圧縮破壊での垂れ下がり量が少なくなる。
Further, since the
よって、クラッシャブルゾーンの長さを大きく確保することができるので、衝撃を緩和するための、吸収エネルギー容量を大きく設計することができ、衝撃を和らげる効果が高い。 Therefore, since the length of the crushable zone can be ensured large, it is possible to design a large absorbed energy capacity for mitigating the impact, and the effect of reducing the impact is high.
また、鉄道車両同士の正面衝突時において車両前頭部での、下方への垂れ下がり量が少なくなるので、万一車両同士が正面衝突しても、地面やレールに排障板1が接触することがなくなり、レールの破壊や脱線を防止することができ、安全上有利である。
In addition, since the amount of drooping downward at the front of the vehicle at the time of a frontal collision between railway vehicles decreases, even if the vehicles collide frontally, the
なお、排障板1に必要以上に大きな衝突エネルギーが作用して、車両先頭部が圧縮破壊する場合には、排障板1が圧壊して衝突エネルギーを吸収するだけでなく、衝撃吸収用パイプ部材5の蛇腹変形によっても衝突エネルギーを吸収する。
In addition, when collision energy larger than necessary acts on the
続いて、レール近傍のLPガスボンベB(質量100kg)を、時速300km/hで、走行中に跳ね飛ばした場合のシミレーション解析の結果を、本発明構造の鉄道車両(図1〜図3参照)と従来構造の鉄道車両(図14及び図15参照)とについて、図4(a)(b)(c)〜図7(a)(b)(c)に示す。 Subsequently, the result of the simulation analysis when the LP gas cylinder B (mass 100 kg) in the vicinity of the rail is bounced off while traveling at a speed of 300 km / h is shown as a railway vehicle of the structure of the present invention (see FIGS. 1 to 3). FIGS. 4A, 4B, and 7C are shown in FIGS. 4A, 4B, and 7C for the conventional and conventional railway vehicles (see FIGS. 14 and 15).
従来構造の鉄道車両では、図6(a)〜(c)及び図7(a)〜(c)に示すように、LPガスボンベBを軌道外に排除できているが、その排除する際に、LPガスボンベBの水平方向への案内が確実でないために、軌道外に排除するまでに、LPガスボンベBがレールRに衝突することとなり、レールRを少し曲げることがわかる。 In the conventional railway vehicle, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) and FIGS. 7 (a) to (c), the LP gas cylinder B can be excluded from the track. Since the LP gas cylinder B is not surely guided in the horizontal direction, the LP gas cylinder B will collide with the rail R before it is removed from the track, and it can be seen that the rail R is bent slightly.
これに対し、本発明構造の鉄道車両の場合は、図4(a)〜(c)及び図5(a)〜(c)に示すように、排障板1との衝突によりLPガスボンベBは変形するが、リップ部1aが、そのLPガスボンベBを水平方向側方にスムーズに案内する役目を果たすので、LPガスボンベBは、レールRに衝突することなしに、軌道外へ排除される。これは、排障板1にLPガスボンベBが衝突した際に、LPガスボンベBが少し変形するが、その変形部分にリップ部1aが食い込み、LPガスボンベBを、レールRに衝突しないように軌道外へ案内しつつ排除するからであると推測される。
On the other hand, in the case of the railway vehicle having the structure of the present invention, as shown in FIGS. 4A to 4C and FIGS. Although deformed, the lip portion 1a serves to smoothly guide the LP gas cylinder B in the horizontal direction, so that the LP gas cylinder B is excluded from the track without colliding with the rail R. This is because the LP gas cylinder B is slightly deformed when the LP gas cylinder B collides with the
このことから、図14及び図15に示す従来構造の鉄道車両であっても、排障板101の前端部分の下端中央に、水平方向前方に延びる同様なリップ部を設けることで、LPガスボンベBを軌道外に排除する際に、LPガスボンベBがレールRに衝突するのが回避されると考えられる。
Therefore, even in the conventional railway vehicle shown in FIGS. 14 and 15, the LP gas cylinder B can be obtained by providing a similar lip portion extending forward in the horizontal direction at the center of the lower end of the front end portion of the
また、図8に示す、鉛直方向に延びる湾曲板として構成される排障板1(すくい角がなく、リップ部もない)のみを有する排障装置を採用した鉄道車両についても、同様なシミレーション解析を行ったところ、図9(a)〜(c)及び図10(a)〜(c)に示すように、LPガスボンベBを車体下に巻き込んでしまい、やはりレールRを曲げてしまうので、排障板の形状を変更しただけでは足らず、リップ部1aを設けたことの効果が大きいことが確認できる。 A similar simulation is also applied to a railway vehicle that employs an obstacle device having only the obstacle plate 1 (no rake angle and no lip portion) configured as a curved plate extending in the vertical direction shown in FIG. As a result of the analysis, as shown in FIGS. 9A to 9C and FIGS. 10A to 10C, the LP gas cylinder B is caught under the vehicle body and the rail R is bent. It can be confirmed that the effect of providing the lip portion 1a is great not only by changing the shape of the baffle plate.
なお、図4(a)〜(c)〜図7(a)〜(c)並びに図9(a)〜(c)及び図10(a)〜(c)において、(a)(b)(c)は、それぞれ、衝突時からの経過時間Tがそれぞれ0sec,0.025sec,0.05secであるときの状態を示すものである。 4 (a) to (c) to FIG. 7 (a) to (c), FIG. 9 (a) to (c) and FIG. 10 (a) to (c), (a) (b) ( c) shows the states when the elapsed times T from the time of collision are 0 sec, 0.025 sec, and 0.05 sec, respectively.
また、同じ車両同士が正面衝突した際の車両前頭部の圧縮破壊量と、排障板の上下変位量(垂れ下がり量)の関係を、本発明構造の鉄道車両(図1〜図3参照)と従来構造の鉄道車両(図14及び図15参照)について、図11に示す。レール間において許容変位位置は、地面までの高さ(=−324mm)、レール位置においてはレール上面までの高さ(=−150mm)である。 In addition, the relationship between the amount of compressive fracture at the front of the vehicle when the same vehicle collides head-on and the amount of vertical displacement (sagging amount) of the baffle plate is shown in FIG. FIG. 11 shows a railway vehicle having a conventional structure (see FIGS. 14 and 15). The allowable displacement position between the rails is the height to the ground (= −324 mm), and the rail position is the height to the rail upper surface (= −150 mm).
従来構造の鉄道車両では、車両前頭部の圧縮圧壊量が870mm以上になると、排障板101の中央部が地面と接触し、軌道(レールR)の破壊や、脱線を生じるおそれがある。そのため、クラッシャブルゾーンを870mm以上大きくすることができない(吸収エネルギー量をこれ以上大きくすることができない)。
In a railway vehicle having a conventional structure, if the amount of compression crushing at the front of the vehicle is 870 mm or more, the central portion of the
これに対し、本発明構造の鉄道車両では、車両前頭部の圧縮圧壊量が1050mmとなっても、まだレールRやレール間の地面と接触しないことがわかる。このため、クラッシャブルゾーンの長さを、従来装置を用いる場合に比べて大きくとることができるので、車両前頭部が圧壊されるような衝突時に、衝撃を緩和するための吸収エネルギー容量を大きくすることができる。 In contrast, in the railway vehicle having the structure of the present invention, it can be seen that even if the amount of compression crushing at the front of the vehicle is 1050 mm, the rail R and the ground between the rails are not yet in contact. For this reason, the length of the crushable zone can be made larger than in the case where the conventional device is used, so that the energy absorption capacity for mitigating the impact is increased at the time of a collision in which the front of the vehicle is crushed. can do.
また、本発明構造を採用した鉄道車両(図1〜図3参照)と従来構造を採用した鉄道車両(図14及び図15参照)について、時速17.5km/hで縦壁(剛壁)に正面衝突させた時の圧縮破壊変形の様子を、図12(a)〜(c)及び図13(a)〜(c)に示す。なお、この衝突条件は、同じ車両同士が相対速度35km/hで正面衝突した場合に相当する。また、図12(a)〜(c)及び図13(a)〜(c)において、(a)(b)(c)は、それぞれ、衝突前、先頭部圧縮破壊量486mm、先頭部圧縮破壊量972mmの場合を示す。 Moreover, the railway vehicle (see FIGS. 1 to 3) adopting the structure of the present invention and the railway vehicle (see FIGS. 14 and 15) adopting the conventional structure to the vertical wall (rigid wall) at a speed of 17.5 km / h. FIGS. 12A to 12C and FIGS. 13A to 13C show the state of compressive fracture deformation when a frontal collision is caused. This collision condition corresponds to the case where the same vehicles collide head-on at a relative speed of 35 km / h. 12 (a) to 12 (c) and FIGS. 13 (a) to 13 (c), (a), (b), and (c) respectively indicate the leading portion compressive fracture amount, 486 mm, and the leading portion compressive fracture. The case of a quantity of 972 mm is shown.
排障板にすくい角が設けられている従来構造の場合には、車両前頭部の圧縮変形が進行すると、排障板の先頭部が大きく垂れ下がるように変形するが、鉛直方向に延びる湾曲板として構成される排障板1とする本発明構造の場合は、垂れ下がり量が少なくなることが確認される。このような相違が生ずるのは、次の理由が考えられる。従来構造のように、すくい角がある排障板の場合は、排障板の上端の長さに比べて下端の長さが長くなるので、展開形状は略U字形又はV字形となる。排障板はその展開形状の略U字形又はV字形の両端に近い部位で、台枠と結合しているために、圧縮変形が進行すると、幾何学的に下方に垂れ下がる。一方、本発明構造のように、すくい角がない排障板の場合は、排障板の展開形状は長方形となるため、幾何学的な垂れ下がりは生じない。
In the case of the conventional structure in which the rake angle is provided on the relief plate, when the compressive deformation of the front of the vehicle proceeds, the leading portion of the evacuation plate is deformed so that it droops greatly, but the curved plate extending in the vertical direction In the case of the structure of the present invention in which the
前記実施の形態においては、エネルギー吸収要素として、エネルギー吸収に有利である蛇腹変形を起こしやすく、重量を軽減できる点から、四角筒形状の衝撃吸収用パイプ部材を用いているが、本発明においては、それに制限されるものではなく、他の周知のエネルギー吸収要素を用いることも可能である。また、目的に応じて、衝撃吸収用パイプ部材を複数本設ける構成とすることも可能である。 In the above embodiment, as the energy absorbing element, a bellows-shaped shock absorbing pipe member is used because it is easy to cause bellows deformation advantageous for energy absorption and can reduce the weight. However, the present invention is not limited thereto, and other known energy absorbing elements can be used. Moreover, it is also possible to employ a configuration in which a plurality of shock absorbing pipe members are provided depending on the purpose.
1 排障板
1a リップ部
1A 前頭部
1B,1C 側部
103 上部支持部材
105 衝撃吸収用パイプ部材(エネルギー吸収要素)
106 下部支持部材
DESCRIPTION OF
106 Lower support member
Claims (2)
前記排障板は、左右のレール位置付近まで幅方向に延びる湾曲形状の前頭部と、その前頭部の左右両端より前記左右のレールの外側まで後方に延びる左右側部とにより構成され、
前記前頭部の前端部分の下端に、水平方向前方に延びるリップ部が設けられていることを特徴とする鉄道車両の前頭部構造。 A baffle plate that is provided at the front of the vehicle and that bounces off foreign objects present in the vicinity of the rail, an energy absorption element that is disposed behind the baffle plate, and a support member that fixes the energy absorption element to the vehicle body In the frontal structure of a railway vehicle, which is composed of a face plate extending in the vertical direction ,
The baffle plate is composed of a curved front part extending in the width direction to the vicinity of the left and right rail positions, and left and right side parts extending rearward from the left and right ends of the front part to the outside of the left and right rails,
Frontal structure of a railway vehicle to the lower end of the front end portion of the forehead, characterized in that the lip portion extending horizontally forward is provided.
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