KR100904030B1

KR100904030B1 - 레일차량 및 배장장치

Info

Publication number: KR100904030B1
Application number: KR1020070087736A
Authority: KR
Inventors: 세이이치 하야시
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2009-06-22
Also published as: JP2009023450A; US20090021028A1; CN101348120B; EP2017153A3; KR20090009075A; EP2017153B1; CN101348120A; EP2017153A2; JP5089277B2; ATE548240T1

Abstract

본 발명은 선로 상의 장해물을 배제하는 배장장치에 있어서, 소형·경량·저비용화하는 것을 목적으로 한다.

이를 위한 본 발명의 배장장치(30)는 주행방향의 앞쪽으로부터 배장부재(31), 연결기구(40)로 이루어지고, 연결기구(40)는 분배부재(33)와, 지지부재(47), 에너지 흡수재(35) 및 로드(37)로 이루어지는 서로 병렬인 2개의 연결부를 구비하고 있다.

배장부재(31)는, 차체의 폭방향을 따르고 있고 제 1 핀(32)에 의하여 회동 가능에 연결되어 있다. 배장부재(31)의 폭방향의 중앙부가, 핀(34)을 거쳐 분배부재(33)에 연결되고, 또한 지지부재(47)를 거쳐 충격 하중을 흡수하는 에너지 흡수재(35)가 배치되어 있다. 에너지 흡수재(35)는 로드(37) 및 제 2 핀(38)을 거쳐 언더프레임 하면(3b)에 연결되어 있다. 배장부재(31)의 폭방향의 어느 위치에 장해물이 충돌하여도 분배부재(33)를 경유하여 에너지 흡수재(35, 35)에 균등하게 충격 하중이 전달된다.

Description

레일차량 및 배장장치{RAIL VEHICLE AND LIFEGUARD APPARATUS}

본 발명은 철도차량, 노면 전차, 신도시 교통시스템의 전차, 모노레일카 등의 레일차량에 있어서, 선로 상의 장해물을 배제하는 배장장치 및 그것을 구비한 레일차량에 관한 것이다.

선로 상의 장해물을 배제하는 것으로서, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 기재된 구조의 것이 있다. 특허문헌 1 내지 특허문헌 3은 선로 상의 장해물을 배제하는 것으로서 차량의 선두부의 차체와 선로와의 사이에 배장장치를 배치하고 있다.

상기 각 특허문헌에 기재되어 있는 배장장치는, 위쪽에서 보았을 때 U 자형상의 부재로 이루어지고, U 부재가 복수부분 언더프레임의 하면에 연결되어 있다. 또 U 자형상 부재의 뒤쪽과 언더프레임을 연결하고 있다. U자형상이라고 기재하였으나, V형상이라고도 할 수 있다.

배장장치는 U자형상 부재의 폭방향의 중앙 후면의 뒤쪽에 에너지 흡수재를 배치하고 있다. U자형상 부재가 장해물에 충돌함으로써 상기 에너지 흡수재가 주름상자형상으로 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수한다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2005-206006호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2001-55141호 공보

[특허문헌 3]

일본국 특개2003-137094호 공보

특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 구조에서는 언더프레임의 하면에 U 자형상 부재를 설치하고 있고, 이 복수부분을 언더프레임에 설치하고 있다. 이 때문에 U 자형상 부재는 대형이고, U 자형상 부재의 언더프레임 하면에 대한 설치는, 복수부분의 설치가 필요하여 설치가 곤란하게 된다.

본 발명의 목적은 장해물과의 충돌시에 배장장치로부터 언더프레임이나 차체에 작용하는 영향이 적고, 또한 소형이고 또한 설치가 용이한 배장장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 레일차량의 언더프레임의 하면에 배장장치를 설치하고 있는 레일차량으로서, 상기 배장장치는 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 옆쪽에서 보았을 때, 상기 주행방향으로 간격을 둔 2부분에서 상기 언더프레임의 하면에 지지되어 있고, 상기 배장장치는, 장해물에 충돌하는 배장부재와, 상기 2부분 중의 한쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 배장부재를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 1 핀과, 상기 배장부재와 상기 언더프레임을 연결하는 연결기구와, 상기 2 부분 중의 다른쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 연결기구를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 2 핀과, 상기 배장부재와 상기 연결기구를 연결하는 제 3 핀으로 이루어지고, 상기 제 1 핀 및 상기 제 2 핀은, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 수평방향의 폭방향을 향한 축선을 가지는 것을 특징으로 하고 있으며, 상기한 목적은 이와 같은 레일차량에 의하여 달성할 수 있다.

또, 본 발명은 레일차량의 언더프레임의 하면에 설치 가능한 배장장치로서, 상기 배장장치는 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 옆쪽에서 보았을 때, 상기 주행방향으로 간격을 둔 2부분에서 상기 언더프레임의 하면에 지지되어 있고, 상기 배장장치는 장해물에 충돌하는 배장부재와, 상기 2 부분 중의 한쪽에 놓여져 있으며, 또한 상기 배장부재를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 1 핀과, 상기 배장부재와 상기 언더프레임을 연결하는 연결기구와, 상기 2부분 중의 다른쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 연결기구를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 2 핀과, 상기 배장부재와 상기 연결기구를 연결하는 제 3 핀으로 이루어지고, 상기 제 1 핀 및 상기 제 2 핀은, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 수평방향의 폭방향을 향한 축선을 가지는 것을 특징으로 하고 있으며, 상기한 목적은 이와 같은 배장장치에 의하여 달성할 수 있다.

이와 같은 구성을 구비한 레일차량 및 레일차량에 설치 가능한 배장장치에 의하면 배장부재에 장해물이 충돌함으로써 발생한 충돌하중은, 연결기구를 경유하여 언더프레임에 전달된다. 배장부재 및 연결기구는 각각 언더프레임에 핀으로 연결되어 있기 때문에 이들은 링크기구가 되고, 언더프레임에는 기설정한 바와 같이 충돌하중이 단순한 축력으로서 작용하고, 굽힘모멘트는 작용하지 않는다. 따라서 연결기구를 슬라이드 가능하게 지지하는 가이드기구는 필요가 없게 되어 구조가 간단화함과 동시에, 언더프레임이나 차량에 대한 충격부하가 단순화하고, 구조적으로 도 유리하다.

또, 본 발명에 의하면, 연결기구가 분배부재, 에너지 흡수재를 구비하는 경우에는 에너지 흡수재는 배장부재에 장해물이 충돌함으로써 발생한 충돌 에너지를 흡수하여 언더프레임에의 충돌하중의 전달을 저감한다. 배장부재에 비교적 저하중이 작용한 경우는, 에너지흡수재가 동작하지 않고, 고하중이 작용한 경우는 에너지 흡수재가 주름상자형상으로 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수시킬 수 있다. 에너지 흡수재에는 전체적으로는 축력만이 작용하여 굽힘모멘트가 작용하지 않기 때문에, 효율적으로 압괴가 생겨 에너지흡수를 최대한으로 발휘할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 레일차량의 실시예에 대하여 설명한다.

(실시예 1)

본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 7에 의하여 설명한다. 도 1에서 레일차량 구조체(5)는, 상면을 구성하는 지붕 구조체(1), 측면을 구성하는 2매의 측면 구조체(2, 2), 하면을 구성하는 언더프레임(3) 및 차량의 길이방향의 끝면을 폐쇄하는 2매의 박공 구조체(4, 4)로 구성되어 있다. 지붕 구조체(1), 측면 구조체(2, 2), 언더프레임(3) 및 박공 구조체(4, 4)는, 각각 복수의 압출형재를 결합하여 구성되어 있다. 지붕 구조체(1), 측면 구조체(2, 2) 및 언더프레임(3)을 구성하는 압출형재는 알루미늄합금제의 중공형재이고, 그 압출방향은 레일차량 구조체(5)의 전후방향으로 되어 있다. 박공 구조체(4, 4)를 구성하는 압출형재는, 알루미늄합 금제의 리브부착 형재이며, 그 압출방향은 레일차량 구조체(5)의 상하방향으로 되어 있다. 레일차량 구조체(5)의 길이방향 앞 부분의 언더프레임(3)의 하면에는 상기 길이방향을 향하여 배장장치(30)가 설치되어 있다.

배장장치(30)는 차량의 언더프레임 하면(3b)에 설치되어 있다. 도 2에서 배장장치(30)의 전단부는 가능한 한 차량의 전단부에 배치된다. 전단부의 배장부재(31)는 철제의 후판으로 구성된 고강도부재이다. 배장부재(31)의 상단부가, 언더프레임(3)[또는 언더프레임 하면(3b)에 설치된 부착 금속고정구)에 핀(32, 32)을 거쳐 매달려 있다. 핀(32)은 그 축방향이 차량의 폭방향을 향하고 있다. 배장부재(31)는 차체의 폭방향을 따라 연장되어 있다. 배장부재(31)는 위쪽에서 본 경우, 그 앞면은 상기 폭방향의 중앙부로부터 끝부를 향하여 작아지도록 경사져 있다. 상기『작아지도록 경사』란, 배장부재(31)를 위에서 보면 중앙부가 가장 두께가 있고, 끝으로 감에 따라 얇아지는 5각형의 형상을 하고 있는 것을 말한다.

배장부재(31)에 장해물이 충돌한 경우, 배장부재(31)는 핀(32)을 중심으로 하여 배장부재(31)의 하단이 뒤쪽을 향하여 회전하려고 하는 힘을 받는다. 핀(32)은, 배장부재의 상기 폭방향을 따라 2부분에 있다.

또, 배장장치(30)는 배장부재(31)의 뒤쪽측에서 배장부재(31)에 병렬인 분배부재(33)와, 분배부재(33)에 접합한 2개의 지지부재(47, 47)와, 지지부재(47, 47)에 하중 전달로드(44, 44)를 거쳐 결합한 에너지 흡수재(35, 35)와, 에너지 흡수재(35, 35)에 결합한 2개의 로드(37, 37)와, 로드(37, 37)를 언더프레임 하면(3b)에 연결하는 핀(38, 38)을 구비한 연결기구(40)를 가지고 있다. 분배부재(33)는 철제의 고강도부재이다. 분배부재(33)보다 뒤쪽의 지지부재(47), 하중 전달로드(44), 에너지 흡수재(35) 및 로드(37)로 이루어지는 2개의 세트는 각각 병렬인 연결부를 구성하고 있다.

상기『병렬』이란, 배장부재(31)와 마찬가지로 분배부재(33)가 상기 폭방향을 향하고 있는 것을 말한다.

에너지 흡수재(35)는, 장해물이 충돌한 경우에 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 것이다.

핀(32)은 배장부재(31)의 상단부에 상기 폭방향을 따른 길이방향의 2부분에 설치되어 있다. 핀(32)의 축방향은 상기 폭방향을 향하고 있다.

배장부재(31)와 분배부재(33)는, 하나의 핀(34)으로 연결되어 있다. 핀(34)은 배장부재(31)와 분배부재(33)의 상기 폭방향의 중앙부에 있다. 핀(34)의 축방향은 도 2에서는 상기 폭방향을 향하고 있으나, 수직방향을 향하여도 좋다.

로드(37, 37)는 핀(38, 38)에 의하여 언더프레임 하면(3b)에 설치되어 있다. 로드(37, 37)는 핀(38, 38)에 의하여 상하방향으로 회전할 수 있다. 이것에 의하여 배장장치(30)는 차량의 주행방향에 대하여 옆쪽에서 보았을 때, 핀(32, 38)으로 언더프레임 하면(3b)에 설치된 링크구조가 된다.

지지부재(47, 47)[및 그것에 연결된 에너지 흡수재(35, 35)]는 핀(34)으로부터 상기 폭방향으로 등거리의 위치에 있어서 분배부재(33)에 결합되어 있다.

로드(37, 37)와 언더프레임 하면(3b)과의 연결점[핀(38, 38)의 수평방향 및 높이방향의 위치]을 어디나 좋으나, 어느쪽의 핀(38)에 대해서도 동일한 위치에서 또한 가능한 한 배장부재(31)로부터의 거리가 길어지는 위치가 좋다. 이것은 장해물이 배장부재(31)에 충돌한 경우에 로드(37, 37)를 거쳐 언더프레임에 전해지는 충격력의 방향이 언더프레임의 면내에 가까운 쪽이 밀어 올림력이 작아져 바람직하게 된다. 로드(37)는 차체를 레일에 지지하는 차축(39)의 위쪽에 있어서 차축(39)에 대하여 수직으로 교차하는 관계에 있다. 공기스프링(도시 생략)이 펑크가 나도 로드(37)가 차축(39)에 접촉하지 않도록 로드(37)는 차축(39)과는 거리를 두고 그 위쪽을 연장하고 있다.

배장부재(31)의 하단은, 핀(34)과 핀(38)을 접속하는 접속선의 연장선 상에 놓여진다. 가령, 상기 연장선이 배장부재(31)의 하단보다 위쪽에 있다고 한 경우, 장해물과의 충돌시에 배장부재(31)에 작용하는 하중의 균형상, 에너지 흡수재(35)에 작용하는 하중이 과도하게 커져 바람직하지 않다. 또 상기 하단보다 연장선이 아래쪽에 있다고 한 경우, 배장부재(31)의 하단은 레일면에 한계까지 근접하여 있기 때문에 분배부재(33)와 레일면과의 간극이 과도하게 작아져 바람직하지 않다. 이 의미에서 연장선상에 있는 것이 바람직하다. 『연장선상』이라고는 하여도 약간의 상하는 허용된다.

에너지 흡수재(35)는 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 것이면 어떠한 구조의 것이어도 좋다. 예를 들면 알루미늄합금제의 압출형재로 충격하중에 의하여 주행방향에 대하여 주름상자형상으로 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 것이 바람직하다.

도 6에서 에너지 흡수재(35)는 충격흡수 특성이 뛰어난 재료(예를 들면 A6063 S-T5)로 구성한 단면이 8각형상의 중공 압출형재이다. 중공 압출형재의 압출방향은 충격하중 작용방향이다. 충격하중 작용방향, 주행방향은, 도 5에 있어서 좌측으로부터 우측이다. 단면 8각형의 중앙에는 충격하중 작용방향으로 구멍(35d)이 관통하고 있다. 에너지 흡수재(35)는 그 전단이 폐쇄판(42)으로, 또한 후단이 폐쇄판(43)으로 덮힌 상태에서, 상기 폐쇄판(42, 43)과 결합되어 있다. 폐쇄판(42, 43) 및 에너지 흡수재(35)에는 중앙에 구멍(35d)이 뚫려 있고, 폐쇄판(42, 43) 및 상기 구멍(35d)의 내부를 하중 전달로드(44)가 관통하고 있다. 하중 전달로드(44)는 단면이 원형이다. 상기『전단』은 도 5의 좌측이고, 『후단』은 도 5의 우측이다. 또한 도 6에서 하중 전달로드(44)는 도시하고 있지 않다.

에너지 흡수재(35)는 단면 8각형의 안쪽의 내통(35a)과, 단면 8각형의 바깥쪽의 외통(35b)과, 양자를 접합하는 복수의 접합판(35c)으로 이루어진다. 접합판(35c)은 트러스형상으로 8각형의 교점에 위치하고 있다.

에너지 흡수재(35)의 전단의 폐쇄판(42)은 간극(G)(예를 들면 8.5 mm)을 거쳐 지지부재(47)의 후단에 대면하고 있다. 에너지흡수재(35)의 후단의 폐쇄판(43)은 로드(37)에 볼트, 너트(46)로 체결되어 있다. 로드(37)의 전단에 결합된 하중 전달로드(44)는 구멍(35d)을 관통하여 폐쇄판(42)으로부터 돌출한 전단부에서 지지부재(47)에 핀(48)을 거쳐 연결되어 있다.

핀(48)은 하중 전달로드(44)에 뚫은 구멍(44c) 및 지지부재(47)에 뚫은 구멍(47c)과 통하고 있다. 하중 전달로드(44)의 차폭방향 바깥쪽을 향한 측면과 지지부재(47)의 차폭방향 안쪽을 향한 측면과의 사이에 있어서, 핀(48)의 외면에는 노치홈(48c)이 설치되어 있고, 노치홈(48c)에 의하여 핀(48)은 충격하중으로 파단되기 쉽게 되어 있다. 즉, 하중 전달로드(44)와 지지부재(47) 사이의 핀(48)의 바깥 둘레에 형성되어 있는 노치홈(48c)은, 지지부재(47)에 충격하중이 가해진 경우에 용이하게 파단되어, 충격하중에 의하여 지지부재(47)를 폐쇄판(42)에 충돌시키기 위함에 있다. 핀(48)이 파단된 경우, 하중 전달로드(44)의 전단과 분배부재(33)의 후단과의 거리가 짧을 때, 하중 전달로드(44)가 관통할 수 있도록 분배부재(33)의 대향면에는 구멍(33b)이 형성되어 있다.

지지부재(47, 47)는 분배부재(33)에 결합되어 있다. 각 지지부재(47)는 에너지 흡수재(35)의 외형과 실질적으로 동일하다. 에너지 흡수재(35)는 단면이 8각형이기 때문에, 지지부재(47)도 단면이 8각형이다. 지지부재(47)가 중공형재인 경우, 그 후단에 폐쇄판(도시 생략)을 결합하고 있다.

상기한 바와 같이 지지부재(47)의 후단은 간극(G)을 거쳐 폐쇄판(42)에 대면하고 있다. 이와 같은 구조에서는 충격하중의 레벨에 따라 에너지 흡수재(35)의 기능을 온/오프할 수 있다.

즉, 배장부재(31)에 저하중이 작용한 경우에는 에너지 흡수재(35)의 전단은 지지부재(47)에 대하여 간극(G)이 있기 때문에, 에너지 흡수재(35)에는 충격하중은 작용하지 않는다. 이 상태를 오프라 한다.

한편, 배장부재(31)에 고하중이 작용한 경우에는 충격하중이 배장부재(31)로부터 핀(34), 분배부재(33), 지지부재(47)를 경유하여 핀(48), 하중 전달로드(44)에 작용한다. 이에 의하여 핀(48)이 파단되어 지지부재(47)가 에너지 흡수재(35) 에 충돌한다. 이 핀(48)이 파단된 상태를 온이라 한다. 즉, 지지부재(47)의 후단부가 폐쇄판(42)에 충돌하여 에너지 흡수재(35)에 충격하중이 전달되고, 에너지 흡수재(35)가 충격하중 작용방향에 대하여 주름상자형상으로 붕괴된다. 이 붕괴에 의하여 충돌 에너지를 흡수한다.

이와 같이 에너지 흡수재(35)에 대한 충격하중의 작용을 온/오프하고 있기 때문에, 저하중 작용시의 에너지 흡수재(35)의 교환이나, 고하중 작용시의 에너지 흡수재(35)의 기능부족의 발생을 회피할 수 있다.

또, 배장부재(31), 로드(37) 및 언더프레임(3)은 핀(32, 38)으로 각각 연결되어 있고, 링크기구를 구성하고 있다. 이 때문에 배장부재(31)에 장해물이 충돌하여도 핀(34)과 핀(38) 사이를 연결하는 분배부재(33), 지지부재(47), 하중 전달로드(44), 에너지 충돌부재(35) 및 로드(37)로 이루어지는 연결기구(40)에는 도 2에서 보아 핀(34)과 핀(38)을 연결하는 축선방향의 하중(실질적으로는 압축 하중)이 작용할 뿐으로서 굽힘 하중(모멘트)이 생기지 않는다. 따라서 언더프레임(3)에 대해서도 로드(37)로부터 굽힘 하중이 가해지는 일은 없다. 이에 의하여 언더프레임(3)에는 단순한 인장, 압축 하중밖에 가해지지 않기 때문에, 과도한 강도향상을 회피할 수 있다.

또, 상기 링크기구로 되어 있음으로써, 에너지 흡수재(35)에는 단순한 압축하중밖에 가해지지 않기 때문에, 확실하게 즉시 붕괴되어 충돌 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있다. 이에 의하여 에너지 흡수재(35)를 즉시 붕괴시키기 위한 가이드기구 등의 여분의 구조를 추가할 필요가 없다. 상기 링크구조 대신에 배장부 재(31)와 언더프레임(3)과의 사이에서 에너지 흡수재(35)를 수평배치하는 것을 생각할 수 있으나, 에너지 흡수재(35)를 정확하게 수평방향으로 붕괴시키기 위해서는 언더프레임(3)과의 사이에 에너지 흡수재(35)를 수평방향으로 슬라이드시키기 위한 가이드기구가 필요하게 된다. 본 실시예와 같이 핀(32, 34, 38)을 사용한 링크기구를 채용함으로써 이와 같은 가이드기구가 불필요하게 되어 배장장치의 구조를 간소화할 수 있다.

또, 분배부재(33)와, 배장부재(31)는, 상기 폭방향의 중앙부에서 핀(34)을 거쳐 연결되어 있다. 또한 에너지 흡수재(35, 35)는 분배부재(33)에 핀(34)으로부터 등거리의 위치에 연결되어 있기 때문에, 흡수재(35, 35) 및 로드(37, 37)에는 균등하게 하중이 작용한다. 이것에 의하여 배장부재(31)의 폭방향의 어느 위치에 장해물이 충돌하여도 핀(34)을 거쳐 분배부재(33)에 충격하중이 전달되어 핀(34)으로부터 동일위치에 있는 에너지 흡수재(35, 35)에 균등하게 하중이 전달된다.

이것을 도 7에 의하여 설명한다. 도 7은 배장장치에 작용하는 충돌하중(F) 및 그 반력을 나타내고 있다. 도 7(a)는 본 발명의 도 3의 경우에 대하여 하중 및 반력을 설명하는 도면이다. 도 7(b)는 상정한 종래예의 경우에 대하여 설명하는 도면이다.

도 7(a)는 배장부재(31)의 한쪽 끝에 장해물이 충돌한 경우를 나타내고 있다. 배장부재(31)에 부여된 충격하중은, 분배부재(33)를 경유하여 에너지 흡수재(35)에 부여된다. 배장부재(31)에 부여된 충격하중(F)은 핀(34)을 경유하여 분배부재(33)에 부여되기 때문에, 배장부재(31)의 폭방향의 어느 위치에 충격하중(F)이 부여되어도 분배부재(33)에는 충격하중(F)이 그대로 부여되고, 장해물이 충돌한 점에서 핀(34)까지의 거리는 관계하지 않는다. 또 핀(34)으로부터 흡수재(35, 35)까지의 거리[분배부재(33)와 지지부재(47, 47)와의 결합점]는 등거리에 있다. 이 때문에 흡수재(35)에 생기는 반력은 충격하중(F)의 1/2이 된다.

7(b)는 배장부재(31)에 직접 지지부재(47)를 연결한 경우[또는 배장부재(31)와 분배부재(33)를 복수의 핀으로 연결한 경우]를 나타내고 있다. 배장부재(31)의 한쪽 끝에 장해물이 충돌한 경우, 2개의 지지부재(47, 47)[에너지 흡수재(35, 35)]중, 장해물이 충돌한 점에 가까운 쪽의 지지부재(47)[에너지 흡수재(35)]에는 충격하중(F)과 반대방향의 반력이 생기고, 레버의 원리에 의하여 다른쪽의 지지부재(47)[에너지 흡수재(35)]에는 충격하중(F)과 동일한 방향의 반력(r)이 생긴다. 이 결과, 장해물이 충돌한 점에 가까운 쪽의 지지부재(47)[에너지 흡수재(35)]에는 F + r의 반력이 생기고, 지지부재(47), 에너지 흡수재(35), 로드(37), 언더프레임(3)에의 부하가 커진다.

따라서 본 발명(도 7(a)에 나타내는 구조)이면, 도 7(b)에 나타내는 바와 같은 충돌점에 가까운 쪽의 지지부재(47)에 작용하는 반력이 커지는 현상이 생기는 일이 없고, 2개의 에너지 흡수재(35, 35)의 각각이 균등하게 충격하중을 흡수할 수 있기 때문에 소형화를 도모할 수 있다. 또 차체에 대한 부하를 작게 할 수 있다.

또, 본 구조에 의하면 고하중이 작용한 후에도 에너지 흡수재(35), 볼트, 너트(46), 핀(48)의 교환에 의하여 배장장치(30)를 신품과 교환할 수 있다.

또한 고하중이 작용한 경우에 지지부재(47)도 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수 시키도록 구성할 수 있다.

(실시예 2)

도 3에 나타내는 상기 실시예 1에서는 배장부재(31)와 분배부재(33)를 연결하는 핀(34)은 그 축방향이 수평방향이 되도록 배치되어 있었으나, 실시예 2에서는 도 8과 같이 상기 핀(34)을 수직방향을 향하여 배치하여도 좋다.

핀(34)을 수직방향에 설치한 경우, 도 2와 동일하게 측면에서 본 경우에 있어서, 에너지 흡수재(35)가 붕괴될 때에 위로 볼록하게 구부러진 변형을 하여 에너지 흡수 효율이 떨어질 염려가 있다. 그러나 핀(34)을 수직방향에 설치한 경우에는 실시예 1의 경우와 비교하여 좌우방향의 분배, 즉 2개의 에너지 흡수재(35, 35)에 대한 충격 하중의 분배를, 더욱 균등화할 수 있다.

(실시예 3)

또, 에너지 흡수재(35)는 단면이 8각형인 중공형재이었으나, 도 9와 같이 평평한 2매의 중공형재(35A, 35A)와, 그 중공형재(35A, 35A)의 폭방향의 끝부를 접합하는 2매의 접합판(35B, 35B)으로 구성하여도 좋다. 접합판(35B)은 중공형재(35A)의 끝부에 접합되어 있다. 위쪽의 중공형재(35A)와, 아래쪽의 중공형재(35A)의 사이는, 상기 하중 전달로드(44)를 배치하는 공간이다.

상기한 중공형재(35A)의 폭방향은 수평방향을 향하고 있으나, 수직방향을 향하여도 좋다. 또 반드시 중공형재일 필요는 없다.

도 1은 본 발명에 의한 배장장치를 구비한 레일차량의 일 실시예를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 나타내는 배장장치의 측면도,

도 3은 도 2의 III-III 단면도,

도 4는 도 3의 IV부의 확대 평면도,

도 5는 도 4의 V-V 단면도,

도 6은 도 5의 VI-VI 단면도,

도 7은 본 발명에 의한 배장장치에 작용하는 하중과 반력의 설명도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 3에 상당하는 도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 6에 상당하는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지붕 구조체 2 : 측면 구조체

3 : 언더프레임 3b : 언더프레임 하면

4 : 박공 구조체 5 : 레일차량 구조체

30 : 배장장치 31 : 배장부재

32, 34, 38, 48 : 핀 33 : 분배부재

33b, 35d, 44c, 47c : 구멍 35 : 에너지 흡수재

35a : 내통 35b : 외통

35c, 35B : 접합판 35A : 중공형재

37 : 로드 39 : 차축

40 : 연결기구 42, 43 : 폐쇄판

44 : 하중 전달로드 46 : 볼트, 너트

47 : 지지부재 48c : 노치홈

G : 간극

Claims

레일차량의 언더프레임의 길이방향 끝부이면서 상기 언더프레임의 하면에 배장장치를 설치하고 있는 레일차량에 있어서,

상기 배장장치는, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 옆쪽에서 보았을 때, 상기 주행방향으로 간격을 둔 상기 언더프레임의 길이방향의 2 부분에서 상기 언더프레임의 하면에 지지되어 있고,

상기 배장장치는, 장해물에 충돌하는 배장부재와, 상기 2 부분 중 한쪽인 상기 언더프레임의 길이방향의 끝부쪽에 놓여져 있으며, 또한 상기 배장부재를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 1 핀과, 상기 배장부재와 상기 언더프레임을 연결하는 연결기구와, 상기 2 부분 중 다른쪽인 상기 언더프레임의 길이방향의 중앙쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 연결기구를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 2 핀과, 상기 배장부재와 상기 연결기구를 연결하는 제 3 핀으로 이루어지고,

상기 제 1 핀 및 상기 제 2 핀은, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 수평방향의 폭방향을 향한 축선을 가지는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부를 구비하며,

상기 배장부재와 상기 분배부재가 제 3 핀으로 연결되어 있고,

상기 분배부재는, 상기 폭방향을 따르고 있으며,

상기 제 3 핀은, 상기 2개의 연결부의 상기 폭방향 중간위치에 대응한 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부를 구비하며,

상기 제 2 핀은 상기 각 연결부에 대응하여 각각 설치되어 있고,

상기 2개의 연결부는, 각각 대응하는 상기 제 2 핀에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 배장부재의 하단부는, 상기 제 2 핀과, 상기 제 3 핀을 연결하는 선의 연장선 상에 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 분배부재와 상기 배장부재를 연결하는 상기 제 3 핀의 축선은, 수직방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 연결기구는, 상기 배장부재가 장해물에 충돌한 경우에 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부와, 상기 연결부에 각각 포함되어 있고, 또한 상기 배장부재가 장해물에 충돌한 경우에 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수재를 구비하고 있으며,

상기 에너지 흡수재의 전단은, 간극을 거쳐 상기 분배부재에 결합한 지지부재에 대면하고 있고,

상기 에너지 흡수재의 후단에 결합한 로드에는, 하중 전달로드가 결합되어 있으며,

상기 하중 전달로드는, 상기 충돌 에너지를 받는 방향으로 돌출하여 상기 에너지 흡수재의 내부를 관통하고 있고,

상기 하중 전달로드의 전단부는, 상기 지지부재에 제 4 핀으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
제 1항에 있어서,

상기 배장부재는, 상기 레일차량의 선두부에 있고, 상기 연결기구는 상기 레일차량의 차륜의 차축의 위쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레일차량.
레일차량의 언더프레임의 길이방향 끝부이면서 상기 언더프레임의 하면에 설치 가능한 배장장치에 있어서,

상기 배장장치는, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 옆쪽에서 보았을 때, 상기 주행방향으로 간격을 둔 상기 언더프레임의 길이방향의 2 부분에서 상기 언더프레임의 하면에 지지되어 있고,

상기 배장장치는, 장해물에 충돌하는 배장부재와, 상기 2 부분 중의 한쪽인 상기 언더프레임의 길이방향의 끝부쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 배장부재를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 1 핀과, 상기 배장부재와 상기 언더프레임을 연결하는 연결기구와, 상기 2 부분 중의 다른쪽인 상기 언더프레임의 길이방향의 중앙쪽에 놓여져 있고, 또한 상기 연결기구를 상기 언더프레임의 상기 하면에 회동 가능하게 연결하는 제 2 핀과, 상기 배장부재와 상기 연결기구를 연결하는 제 3 핀으로 이루어지며,

상기 제 1 핀 및 상기 제 2 핀은, 상기 레일차량의 주행방향에 대하여 수평방향의 폭방향을 향한 축선을 가지는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부를 구비하며,

상기 배장부재와 상기 분배부재가 제 3 핀으로 연결되어 있고,

상기 분배부재는, 상기 폭방향을 따르고 있으며,

상기 제 3 핀은, 상기 2개의 연결부의 상기 폭방향 중간위치에 대응한 위치 에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부를 구비하며,

상기 제 2 핀은 상기 각 연결부에 대응하여 각각 설치되어 있고,

상기 2개의 연결부는, 각각 대응하는 상기 제 2 핀에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 배장부재의 하단부는, 상기 제 2 핀과 상기 제 3 핀을 연결하는 선의 연장선 상에 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 분배부재와 상기 배장부재를 연결하는 상기 제 3 핀의 축선은, 수직방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 연결기구는, 상기 배장부재가 장해물에 충돌한 경우에 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 연결기구는, 분배부재와, 상기 분배부재에 연결되고 또한 상기 주행방향을 향한 2개의 병렬인 연결부와, 상기 연결부에 각각 포함되어 있고, 또한 상기 배장부재가 장해물에 충돌한 경우에 붕괴되어 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수재를 구비하고 있으며,

상기 에너지 흡수재의 전단은, 간극을 거쳐 상기 분배부재에 결합한 지지부재에 대면하고 있고,

상기 에너지 흡수재의 후단에 결합한 로드에는, 하중 전달로드가 결합되어 있으며,

상기 하중 전달로드는, 상기 충돌 에너지를 받는 방향으로 돌출하여 상기 에너지 흡수재의 내부를 관통하고 있고,

상기 하중 전달로드의 전단부는, 상기 지지부재에 제 4 핀으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.
제 9항에 있어서,

상기 배장부재는, 상기 레일차량의 선두부에 있고, 상기 연결기구는 상기 레일차량의 차륜의 차축의 위쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배장장치.