JP6017544B2 - 衝撃吸収構造を備える鉄道車両構体 - Google Patents
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Description
この台枠には、台枠の長手方向の両端部に台枠の幅方向に沿って設けられている端梁と、端梁から台枠の長手方向の中央部よりに端梁に沿う方向に設置される枕梁と、枕梁と端梁とを接続する態様で備えられる中梁と、台枠の幅方向の端部に備えられる側梁と、から構成される。台車からの駆動力や制動力が作用する枕梁や、連結器を介して牽引力や制動力などが作用する中梁等から構成される台枠は、高い剛性と強度とを備える。
一方、鉄道車両構体の端部に沿ってエネルギ吸収部材を設置する衝撃吸収構造が提案されている(特許文献2)。
図2は、図1に示した鉄道車両構体1の妻構体の正面図である。妻構体5の中央部には、隣り合う車両間で乗員・乗客が車両間を移動するための貫通路への出入口となる通路口としての開口部6が設けられている。妻構体5の周縁部には後述する端部枠50が配設されており、妻構体5は端部枠50を介して側構体4、屋根構体3、台枠2と接続される。
側板104の車外側の面は屋根構体3および側構体4の車外側の面とほぼ同一面に配設されており、端部枠50をなす底板102は妻構体5の車内側の面に略平行に配設されるとともに、妻構体5の車内側の面から鉄道車両構体1の長手方向に側板104の幅寸法104A(図3参照)だけ鉄道車両構体1の長手方向中央部よりの位置に配設されている。L型断面を有する端部枠50は、底板102と側板104とを接合して製作しても良いし、底板102と側板104とを一体に押出成型した形材であっても良い。
締結部品120は、端部枠50をなす底板102およびエネルギ吸収部材110Aを貫通し、妻構体5に係合している。端部枠50をなす底板102およびエネルギ吸収部材110Aを構成する面板の中で圧潰方向(締結部品120の長手方向)に垂直な面板には、締結部品120が貫通するための孔が設けられている。この孔の内径は、締結部品120の外径より大きく設定されている。
ガイド140A、140Bを設置することにより、特に、曲線を走行する鉄道車両の妻構体5同士が衝突する際に、エネルギ吸収部材110Aの圧潰過程において、妻構体5、端部枠50およびエネルギ吸収部材110Aの接合面が鉄道車両の長手方向に交差する方向(幅方向、高さ方向)にずれることを抑制できるので、ガイド140A、140Bに沿って底板102または妻構体5が確実にエネルギ吸収部材110Aを圧潰するので衝突エネルギを吸収することが可能となる。さらに、妻構体5と端部枠50を接合する際に、予めエネルギ吸収部材110Aをガイド140A,140Bに取り付けておくことにより、エネルギ吸収部材110Aの位置合わせが容易になるという利点を持つ。
エネルギ吸収部材110Aは、妻構体5の面Bと延伸部5bとの双方に沿う部位に設置されている。妻構体5の周縁部に延伸部5bを備えるとともに、この部位にエネルギ吸収部材110Aを備えることによって、台枠2、側構体3および屋根構体4に備えられる端部枠50はL型断面を備える必要が無くなる。このため、これら台枠2と側構体3、あるいは、側構体3と屋根構体4など複数の構体等に跨る接続部において、L型断面を有す端部枠50を環状に配設するためのすり合わせ作業(連続した環状に配置するための合わせ作業)を省略することができるので、鉄道車両構体1の製作に係る製作工数を小さくすることができる。
エネルギ吸収部材110Aの寸法L2(図11参照)を、側板104の鉄道車両構体1の長手方向に沿う寸法L1より小さく設定するとともに、側板104の鉄道車両構体1の中心部よりの面に沿う態様で妻構体5を備える。妻構体5は、L1寸法とL2寸法との差であるΔ寸法だけ、鉄道車両構体1の長手方向の中央部寄りに備えられるとともに、妻構体5の端面5aが側板104に重なる態様で備えられる。
実施例8として示す実施形態は、上記実施例1から実施例7のいずれかに記載の衝撃吸収構造を、鉄道車両構体1の長手方向の車端部に設置した実施形態である。エネルギ吸収部材110Aは、側構体4の車外側とほぼ同じ同一面に備えられる側板104に覆われるため、外観の意匠性を損ねることはない。これにより、端部枠50が車両構体端部を構成する機能と衝突エネルギを吸収する機能とを併せ持つことができ、衝撃吸収構造を省スペース化することができるため、客車スペースを増加させることや車両の設計自由度を高めることが可能となる。
鉄道車両構体1の妻構体5と側構体4との接続部に備えられる端部枠50に配設されるエネルギ吸収部材110Aは、実施例1から実施例8で説明した態様で備えられている。
また、軽微な衝突の場合であって、エネルギ吸収部材110Aのみが圧潰し、クラッシャブルゾーン90が圧潰しない場合、小さい費用でエネルギ吸収部材110Aのみを交換すれば済むものである。
3…屋根構体 4…側構体
5…妻構体 6…通路口
8…補強
10…衝撃吸収構造 50…端部枠
60…通路口枠 70…幌枠
80…幌 90…クラッシャブルゾーン
102…底板 104…側板、
110A,110B,110C…エネルギ吸収部材
120…締結部品
130…エネルギ吸収部材110Aの潰れ代
140A,140B…ガイド 150…溝
Claims (10)
- 床面をなす台枠と、
前記台枠の幅方向の両端部に立設される側構体と、
前記台枠の長手方向の両端部に立設される妻構体と、
前記側構体および前記妻構体の上端部に配設される屋根構体と、
からなる鉄道車両構体において、
前記側構体と前記屋根構体と前記台枠との長手方向の端部と、前記妻構体の周縁部と、の間に挟まれる態様で備えられるとともに衝突時に圧潰して衝突エネルギを吸収する衝撃吸収構造を備え、
前記衝撃吸収構造は、
前記側構体の長手方向に沿う態様で配設される側板と、前記妻構体に沿う態様で備えられる底板と、から構成されるL型断面を有する端部枠と、
前記側板と前記底板とに沿う態様で備えられるとともに衝突時に前記底板と前記妻構体とによって圧潰されるエネルギ吸収部材と、
から構成されること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記エネルギ吸収部材は、
前記端部枠に沿って離散的に配置されていること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項2記載の鉄道車両構体において、
前記エネルギ吸収部材の変形時の初期ピーク荷重を低減させるために、
圧潰方向の厚さ寸法が異なる複数の前記エネルギ吸収部材が備えられていること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項2または3記載の鉄道車両構体において、
前記妻構体の上部に位置する前記端部枠に備えられる複数の前記エネルギ吸収部材の部分よりも前記妻構体の下部に位置する前記端部枠に備えられる複数のエネルギ吸収部材の方が密に配置されていること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記エネルギ吸収部材は、
圧潰方向に沿う方向または前記圧潰方向に交差する方向に押出成型された形材であること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記妻構体および前記エネルギ吸収部材を貫通するとともに、前記妻構体と前記エネルギ吸収部材を前記端部枠に固定する締結部品を備えること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記端部枠および前記エネルギ吸収部材を貫通するとともに、前記端部枠と前記エネルギ吸収部材とを貫通して前記妻構体を固定する締結部品を備えること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記エネルギ吸収部材は、
前記端部枠と前記エネルギ吸収部材とを締結する第1締結部品と、
前記妻構体と前記エネルギ吸収部材とを締結する第2締結部品と、
によって前記端部枠と前記妻構体との間に固定されていること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 請求項1記載の鉄道車両構体において、
前記端部枠が押出し形材からなること
を特徴とする鉄道車両構体。 - 側構体および屋根構体および台枠とから構成される鉄道車両構体の長手方向の端部に環状に備えられる端部枠と
前記端部枠と前記鉄道車両構体の長手方向の端部に取り付けられる妻構体の周縁部との間に挟まれる態様で備えられるエネルギ吸収部材と、
から構成されており、
前記端部枠は、前記側構体の長手方向に沿う態様で配設される側板と、前記妻構体に沿う態様で備えられる底板と、から構成されるL型断面を有しており、
前記エネルギ吸収部材は、前記側板と前記底板に沿う態様で前記端部枠に沿って離散的に備えられており、
鉄道車両が障害物と衝突したときに前記エネルギ吸収部材が圧潰することによって衝突エネルギを吸収することを特徴とする衝撃吸収構造。
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