JP7051393B2 - 内装用衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の展望車両における内装パネルに関し、具体的には衝突時に緩衝機能を発揮する内装用衝撃吸収構造の技術に関する。

鉄道車両の走行中に線路上の障害物と衝突をすると、車体に衝撃加速度が生じる。乗客は、車体に生じた衝撃によって客室内で車両進行方向へ移動し、車内装備又は他の乗客と衝突する２次衝突と呼ばれる現象により被害を受ける可能性が指摘されている。しかしながら、鉄道車両の運行の特殊性から、座席に座る乗客にシートベルトのような安全設備を備える事に馴染まず、別の対策が求められている。

特許文献１には、鉄道車両の衝突安全評価方法に関する技術が開示されている。特許文献２には、袖仕切り板の取り付け方法についての技術が開示されている。特許文献１に示される様に２次衝突による乗客の被害軽減についての技術は求められているが、特許文献２に示すように、ロングシートのサイドに設ける袖仕切り板を工夫するような技術は検討されているものの、クロスシートに対する技術はあまり検討されていない。

特開２０１５－２１５２４９号公報 特開２０１２－１８００２９号公報

しかしながら、クロスシートに座る乗客に対しても、２次衝突による乗客被害の低減が求められる。特に、鉄道車両の先頭に配置されて乗客が景色を楽しむためのガラス面を前方に備えた展望車両のような構成の場合、進行方向最前列のクロスシートでは。前面に乗客を保護する機構を配置する事が難しい。例えば、２次衝突の対策としては、ゴム等発泡素材を用いた緩衝材を乗客の前面にある構造物の表面に施すことも考えられる。ただ、発泡素材は経年劣化により比較的早期に交換が必要になる点と、デザイン上の制約が生じる事もある点を考えると、利用しにくい側面がある。

そこで、本発明はこの様な課題を解決する為に、２次衝突時に発生するダメージを抑える事ができる内装用衝撃吸収構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による内装用衝撃吸収構造は、以下のような特徴を有する。

（１）進行方向前面に展望構造を有した鉄道車両に備えられる内装用衝撃吸収構造において、前記鉄道車両の座席の前面に設けられる構造材と、前記構造材の外表面を覆う衝撃吸収板部材と、を備え、前記構造材は、前記座席に着席する乗客の正面を避けて配置され、前記衝撃吸収板部材は、前記乗客の正面に対面して前記乗客の膝部分の前に配置される立面部分と、該立面部分と曲面部を介して接続される平面部分を備えること、を特徴とする。

上記（１）に記載の態様によって、鉄道車両内における２次衝突によって乗客に生じる被害を低減することが可能となる。これは、座席に座っている乗客が衝撃吸収板部材にぶつかった際に、衝撃吸収板部材を支える構造材が乗客の正面を避けて配置され、衝撃吸収板部材が曲げ加工によって、衝突時の衝撃を和らげる構造となっている事から、２次衝突が生じた時の乗客への被害を抑える事が可能となる。

具体的には、衝突吸収板部材が曲面部を有する構造、例えば曲げ構造とされ、立面と平面が設けられている。２次衝突時の乗客の挙動をシミュレーションすると、立面部分には乗客の膝部分が当接し、平面部分には乗客の頭部が当接することになる。衝撃吸収板部材は、曲面部を有することで衝撃吸収板部材の剛性を上げる一方で、乗客がぶつかる部分は面で構成されており、更にこの衝撃吸収板部材を支える構造材の位置を乗客の正面を避けて配置する事で、乗客に生じるダメージを軽減することが期待できる。

（２）（１）に記載の内装用衝撃吸収構造において、前記構造材は、縦骨と横骨よりなり、前記縦骨が、前記乗客の正面を避けて配置され、前記横骨は前記縦骨より乗客側から見て奥に配置されること、が好ましい。

上記（２）に記載の態様により、縦骨を乗客の正面から避けて左右に配置し、横骨は乗客側から見て奥に配置される構造になっている。このことで、衝撃吸収板部材の立面部分及び平面部分の裏側には空間が確保されることとなる。この結果、反力値のピークを下げることができ、乗客に生じるダメージを軽減することが期待できる。

本実施形態の、車両の側面断面図である。 本実施形態の、前部構造体の斜視図である。 本実施形態の、外板についての斜視図である。 本実施形態の、乗客とシート及び前部構造体との関係を示した斜視図である。 本実施形態の、乗客が外部からの衝撃により前部構造体側に移動した様子を示した斜視図である。 本実施形態の、乗客の頭部が前部構造体と接触した様子を示した斜視図である。

まず、本発明の第１の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の、車両１０の側面断面図を示す。図２に前部構造体の斜視図を示す。車両１０は展望車両であり、進行方向の前方には展望部分１３が、上方には屋根構体１１、後方には妻構体１２が設けられている。車両１０の床板２１の上には複数の座席２２が配置されており、この座席２２は鉄道車両の進行方向と交差する方向に並んで着席する、いわゆるクロスシートと呼ばれるものである。

展望部分１３に設けられる座席２２のうち、先頭座席２２ａの前には、図２に示すような内装パネルの貼られた前部構造体１００が設けられている。前部構造体１００は、構造材であるフレーム部１１０と衝撃吸収板部材である外板１５０を備えている。フレーム部１１０は複数の縦骨１１１と、縦骨１１１の上端を繋ぐ上骨１１２と、中央辺りを繋ぐ横骨１１４よりなる。横骨１１４は縦骨１１１の後ろ側、つまり乗客より遠い側に配置されている。

図３に外板についての斜視図を示す。外板１５０は、平面部分１５１と立面部分１５２よりなり、金属製の板材を曲げ加工することによって形成されている。外板１５０は図３に示すように、外周部分を取付ビス１５５によって固定されている。よって、平面部分１５１と立面部分１５２の裏側には空間が設けられている。なお、図３では立面部分１５２は床板２１に対して垂直に、平面部分１５１は床板２１に対して平行に設けられているよう描かれているが、必要に応じて多少の角度を付ける事を妨げない。

本実施形態の内装用衝撃吸収構造は上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、本実施形態の内装用衝撃吸収構造である前部構造体１００を用いる事で、鉄道車両に乗車している乗客２００の２次衝突による被害を低減することが可能となる。これは、進行方向前面に展望構造を有した車両１０に備えられる内装用衝撃吸収構造において、車両１０の座席の前面に設けられる構造材であるフレーム部１１０と、フレーム部１１０の外表面を覆う衝撃吸収板部材である外板１５０と、を備え、フレーム部１１０は、座席２２に着席する乗客２００の正面を避けて配置され、外板１５０は、乗客２００の正面に対面して乗客２００の膝部分の前に配置される立面部分１５２と、立面部分１５２から曲げ加工部を介して接続される平面部分１５１を備えること、を特徴とするからである。

図４に、乗客とシート及び前部構造体との関係を斜視図として示す。図５に、乗客が外部からの衝撃により前部構造体側に移動した様子を斜視図として示す。図６に、乗客の頭部が前部構造体と接触した様子を斜視図として示す。なお、説明の都合上、座席２２には乗客２００が一人で腰掛けている様子を示している。図４乃至図６に示される様に、乗客２００に対して縦骨１１１は左右に避ける様に配置されている。このため、図５に示すように乗客２００が、車両１０が１次衝突をした衝撃で外板１５０の立面部分１５２に衝突した場合、乗客２００の膝部分が立面部分１５２に当接した際に、外板１５０が弾性変形又は塑性変形した場合でもフレーム部１１０が乗客２００に干渉しない位置に配置されるように配慮される。

立面部分１５２の後ろ側は空間が確保されているため、２次衝突が生じた場合でも、反力値のピークは抑えることが可能な構造となる。このため、乗客２００に対するダメージを軽減出来る。また、図６に示される様に、乗客２００の頭部が前部構造体１００に干渉する場合、乗客２００の頭部は平面部分１５１が当接する様に設計され、やはり縦骨１１１が避けられていることで、反力値のピークが抑えられる。この際に、横骨１１４は縦骨１１１より奥に配置される構造であることから、前部構造体１００の強度を保ちつつ、乗客２００への２次衝突によって生じるダメージの低減を図ることができる。

そして、平面部分１５１と立面部分１５２が曲げ部１５３を介している構造、つまり外板１５０が板材を曲げ加工して作られる構造であり、その周囲を取付ビス１５５によって保持される形になっていることで、外板１５０に厚みの薄い鋼材またはアルミニウム合金などの金属部材を使った場合にも、前部構造体１００の平面部分１５１にカバンなどの荷物を載せられるだけの剛性を確保することができる。取付ビス１５５の取り付けピッチ、或いは、配置などによっても反力値のピークを低減できるため、工夫の余地がある。本実施例では、１枚の外板１５０に対して、縦骨１１１は３箇所で支え、取付ビス１５５は外板１５０の外周にて保持する構造となっている。つまり真ん中に配置される縦骨１１１には取付ビス１５５を配置していない。こうすることで、より反力値のピークを下げることが可能となる。

以上、本発明に係る内装用衝撃吸収構造を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態ではフレーム部１１０の形状を明示しているが、基本的には乗客２００の正面を避けて配置されれば良く、他の形状を採用することを妨げない。また、外板１５０は板材を曲げ加工したものに限定されず、金属の押出材や、樹脂成形品を採用することも可能である。構造的に曲面部を有することで剛性を高めることが可能となる。

１０ 車両
１１ 屋根構体
１２ 妻構体
２１ 床板
２２ 座席
１００ 前部構造体
１１０ フレーム部
１１１ 縦骨
１１２ 上骨
１１４ 横骨
１５０ 外板
１５１ 平面部分
１５２ 立面部分
１５５ 取付ビス

Claims (2)

1. 進行方向前面に展望構造を有した鉄道車両に備えられる内装用衝撃吸収構造において、
   前記鉄道車両の座席の前面に設けられる構造材と、
   前記構造材の外表面を覆う衝撃吸収板部材と、
   を備え、
   前記構造材は、縦骨と横骨よりなり、
   前記縦骨が、前記座席に着席する乗客の正面を避けて配置され、
   前記衝撃吸収板部材は、前記乗客の正面に対面して前記乗客の膝部分の前に配置される立面部分と、該立面部分と曲面部を介して接続される平面部分を備えること、
   を特徴とする内装用衝撃吸収構造。
2. 請求項１に記載の内装用衝撃吸収構造において、
   前記構造材のうち前記横骨は、前記縦骨より乗客側から見て奥に配置されること、
   を特徴とする内装用衝撃吸収構造。

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