TWI616368B - 鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置 - Google Patents

鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置 Download PDF

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TWI616368B
TWI616368B TW105122593A TW105122593A TWI616368B TW I616368 B TWI616368 B TW I616368B TW 105122593 A TW105122593 A TW 105122593A TW 105122593 A TW105122593 A TW 105122593A TW I616368 B TWI616368 B TW I616368B
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Naoaki Kawakami
Naohiro Yoshida
Shinichiro Hata
Seiichiro Yagi
Masayuki Tomizawa
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Kawasaki Heavy Ind Ltd
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Abstract

一種鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，具備：外板，構成具有於車輛長度方向延伸之軸線之外筒；至少一個分隔板，在被前述外板包圍之內部空間內於前述車輛長度方向延伸，固定於前述外板且將前述內部空間分隔；前述外筒之外形，具有以包含前述軸線之假想水平面為基準對稱之形狀，前述至少一個分隔板，於前述內部空間具有缺口部。

Description

鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置
本發明，關於鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置。
於鐵道車輛，可能為了緩和衝撞時之衝擊而設置有衝撞能量吸收裝置。而且，從車體之輕量化之觀點，有以使車體之補強構件減少之方式使對車體作用之最大荷重減少之必要，故於衝撞能量吸收裝置中，追求使於衝撞初期產生之峰值荷重減少以減低衝撞時之最大荷重。揭示於專利文獻1之衝擊吸收構件具備四角筒狀之本體、於其內部沿著軸線方向設置之十字狀肋部，且以擠製成形製作。於衝擊吸收構件之前端設有平坦之受壓板，於衝擊吸收構件之後端局部地形成有缺口部。在此衝擊吸收構件中，由於在缺口部之附近局部地強度降低，故於衝撞初期之荷重峰值減少。
【先前技術】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2005-162061號公報
然而，於障礙物衝撞受壓板而衝擊吸收構件開始挫曲變形時，在缺口部之附近本體並非筒形狀，且變形時之衝擊吸收構件之姿勢變為不安定，故有能量吸收效率降低之可能性。此外，於鐵道車輛彼此之衝撞中，若衝擊吸收構件往沒有預料到之方向變形，則產生力矩荷重而易發生車輛浮起等問題。
針對上述問題，本發明，以將想要之衝撞能量吸收且使衝撞初期之荷重峰值減少，同時使衝撞能量吸收裝置之變形時之姿勢安定為目的。
本發明之一態樣之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，具備：外板，構成具有於車輛長度方向延伸之軸線之外筒；至少一個分隔板，在被前述外板包圍之內部空間內於前述車輛長度方向延伸，固定於前述外板且將前述內部空間分隔；前述外筒之外形，具有以包含前述軸線之假想水平面為基準對稱之形狀， 前述至少一個分隔板，於前述內部空間具有缺口部。
根據前述構成，於以外板包圍之內部空間中，於分隔板形成有缺口部，且外筒之外形，具有以包含前述軸線之假想水平面為基準對稱之形狀，故可將想要之衝撞能量吸收且使衝撞初期之荷重峰值減少，同時抑制於衝撞能量吸收裝置之壓壞中產生之力矩荷重，外板於衝撞時容易以安定之姿勢壓壞。只要構成外筒之外板以安定之姿勢壓壞，固定於外板之分隔板亦容易保持安定之姿勢，具有缺口部之分隔板亦可以安定之姿勢挫曲變形。此外，只要從軸線離開之外板以安定之姿勢壓壞，即使於具有缺口部之分隔板有從軸線方向偏離之方向之荷重產生，由於缺口部比外板更靠近軸線，故可抑制於衝撞能量吸收裝置產生之力矩荷重。
根據本發明，可將想要之衝撞能量吸收且使衝撞初期之荷重峰值減少，同時使衝撞能量吸收裝置之變形時之姿勢安定。
1‧‧‧鐵道車輛
10、110、210、310、410、510‧‧‧衝撞能量吸收裝置
11~14、111~114‧‧‧外板
15、215、315、415、515‧‧‧縱分隔板
15c、215c、515c‧‧‧中央凸部
15d‧‧‧凹部
16、116、216、316、416、516‧‧‧橫分隔板
16c、116c、516c‧‧‧中央凸部
16d‧‧‧凹部
17‧‧‧後板
18‧‧‧前板
20、120‧‧‧外筒
AX‧‧‧軸線
H‧‧‧假想水平面
圖1是第一實施形態之鐵道車輛之車體之前頭部分之立體圖。
圖2是搭載於圖1所示之車體之衝撞能量吸收裝置之立體圖。
圖3是將圖2所示之衝撞能量吸收裝置之外板及前板卸除後之狀態之 立體圖。
圖4(a)是圖2所示之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。
圖5是表示圖2所示之衝撞能量吸收裝置之壓壞時之軸線方向之壓縮量與荷重之關係之圖表。
圖6是第二實施形態之衝撞能量吸收裝置之立體圖。
圖7是圖6所示之衝撞能量吸收裝置之水平剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖。
圖8(a)是第三實施形態之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。
圖9(a)是第四實施形態之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。
圖10(a)是第五實施形態之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。
圖11(a)是第六實施形態之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。
以下，參照圖式說明各實施形態。另外，在以下之實施形態中，將鐵道車輛行進之方向亦即車體延伸之方向稱為車輛長度方向或前後方向，將與該車輛長度方向正交之橫方向稱為車寬方向或左右方向。另外，鐵道車 輛雖可於車輛長度方向之兩方向行進，但在以下之說明中，為了方便說明，將圖1中之右向定義為前方，將左向定義為後方。
(第一實施形態)
圖1是第一實施形態之鐵道車輛1之車體2之前頭部分2a之側面圖。如圖1所示，鐵道車輛1，具備車體2、支持車體2之台車3。於車體2之前頭部分2a之前部，在向前方突出之狀態下固定有衝撞能量吸收裝置10。藉此，於在同一線路上行進之車輛彼此正面衝撞之場合或衝撞障礙物之場合，衝撞能量吸收裝置10因來自前方之荷重而壓壞，吸收衝撞能量。
車體2具有台框4。台框4，具備一對側梁4a、端梁4b。一對側梁4a，在於車寬方向分離之狀態下於車輛長度方向延伸。端梁4b，於車寬方向延伸且將一對側梁4a之前端彼此連結。於端梁4b接合有往上方延伸之柱體5之下端部。衝撞能量吸收裝置10，固定於端梁4b及柱體5之前面，從台框4向前方突出。
圖2是搭載於圖1所示之車體2之衝撞能量吸收裝置10之立體圖。如圖2所示，衝撞能量吸收裝置10具備複數個外板11~14、縱分隔板15、橫分隔板16、後板17、前板18。各板11~18例如由金屬構成。複數個外板11~14，透過縱分隔板15及橫分隔板16互相組合而構成外筒20。外筒20，通過其重心之軸線AX一致於車輛長度方向。外筒20，具有以包含軸線AX之假想鉛直面V為基準對稱且以包含軸線AX之假想水平面H為基準對稱 之外形。並不限於此，外筒20，亦可具有以包含軸線AX之假想鉛直面V為基準非對稱且以包含軸線AX之假想水平面H為基準對稱之外形。外筒20，具有包含其軸線AX之鉛直剖面從後向前變小之前端變細之形狀。外筒20，包含其軸線AX之水平剖面呈長方形狀。此外，外筒20之正交於軸線AX之鉛直剖面呈四角形狀。
複數個外板11~14，是沿著將外筒20於車輛長度方向延伸之分割線分割為複數個者，在本實施形態中，外板11~14是四個。外板11~14配置為以假想鉛直面V為基準對稱且以假想水平面H為基準對稱。在本實施形態中，外板11~14彼此為相同形狀，正交於其軸線AX之鉛直剖面呈L形狀。於外板11~14之互相對向之側端緣之間形成有溝槽SL1、SL2(間隙)，藉由縱分隔板15及橫分隔板16之中正交於軸線AX之方向之外側之側端部15a、16a插入於此等溝槽SL1、SL2，側端部15a、16a被外板11~14夾持。
縱分隔板15及橫分隔板16，在被外板11~14包圍之內部空間S於軸線AX方向延伸。縱分隔板15及橫分隔板16互相交叉，且將外板11~14固定。縱分隔板15將內部空間S分隔為左右，橫分隔板16將內部空間S分隔為上下。縱分隔板15之上側及下側之側端部15a，分別位於由外板11~14形成之上側及下側之溝槽SL1，被外板11~14之側端緣11a~14a從左右夾持。橫分隔板16之左側及右側之側端部16a，分別位於由外板11~14形成之上側及下側之溝槽SL2，被外板11~14之側端緣11b~14b從上下夾持。亦即，縱分隔板15及橫分隔板16之側端部15a、16a，亦部分地構成外 筒20。縱分隔板15及橫分隔板16之側端部15a、16a，比外板11~14之外面更往外方突出。並不限於此，縱分隔板15及橫分隔板16之側端部15a、16a，亦可不比外板11~14之外面更往外方突出。例如，縱分隔板15及橫分隔板16之側端部15a、16a，亦可與外板11~14之外面為同一面。此外，縱分隔板15及橫分隔板16之側端部15a、16a，亦可配置於比外板11~14之外面內側處。在此場合，縱分隔板15之上側及下側之側端部15a，只要藉由外板11~14之側端緣11a~14a從左右夾持即可。
後板17，對向於外筒20之後端，將外筒20之後端之開口液密地封閉。後板17比外筒20後端之外形更大。於後板17，於比外筒20後端更靠正交於軸線AX之方向之外側形成有鎖緊孔17a。亦即，衝撞能量吸收裝置10，藉由插入後板17之鎖緊孔17a之鎖緊具(例如，螺栓或鉚釘)，固定於車體2。另外，車體2以焊接固定於車體2亦可。
前板18，對向於外筒20之前端，將外筒20之前端之開口液密地封閉。前板18比外筒20之前端之外形更大。前板18具有其車寬方向之中央部18a比車寬方向兩側之端部18b更往前方突出之形狀(亦參照圖4)。具體而言，前板18之水平剖面具有向前方凸出之形狀，前板18之鉛直剖面具有於鉛直方向筆直延伸之形狀。此外，於前板18之前面，固定有於鉛直方向互相隔開間隔於車寬方向延伸之複數個板狀之防爬器19。衝撞能量吸收裝置10之內部空間S，是以外筒20、後板17及前板18封閉之封閉空間。
圖3是將圖2所示之衝撞能量吸收裝置10之外板11~14及前板18卸除後之狀態之立體圖。圖4(a)是圖2所示之衝撞能量吸收裝置10之鉛直剖面圖，是將外筒20以假想線表示之圖，(b)是其水平剖面圖。如圖4(a)及圖4(b)所示，外筒20之後端具有縱長形狀，外筒20之前端具有橫長形狀。亦即，外筒20之後端之高度HR，比外筒20之後端之寬度WR更大，外筒20之前端之高度HF，比外筒20之前端之寬度WF更小。換言之，外筒20之後端之鉛直方向之長度，比前述外筒20之後端之水平方向之長度更大，前述外筒20之前端之鉛直方向之長度，比前述外筒20之前端之水平方向之長度更小。縱分隔板15之後端之高度，比橫分隔板16之後端之寬度更大，縱分隔板15之前端之高度，比橫分隔板16之前端之寬度更小。
如圖3及圖4(a)所示，縱分隔板15之一對側端部15a，隨著從後往前移動而往互相接近之方向傾斜。縱分隔板15，於被外板11~14包圍之內部空間S中具有缺口部M1。缺口部M1，是為了使縱分隔板15之面積比以包含縱分隔板15之假想平面中之後板17之前面與外筒20之內面與前板18之後面劃定之區域之面積小而設於縱分隔板15之切除部。在本實施形態中，缺口部M1是藉由將縱分隔板15之前部切除為如縱分隔板15之前端向後方凹陷之形狀來形成。亦即，缺口部M1，形成於縱分隔板15之車輛長度方向之前端部。
缺口部M1，具有正交於縱分隔板15之軸線AX之剖面之切斷位置隨著從前往後移動而使該剖面之面積漸增之形狀。縱分隔板15之前端部，具有 突出量彼此不同之複數個凸部15b、15c。具體而言，縱分隔板15之前端形成為W字狀。亦即，縱分隔板15之前端部，具有於鉛直方向兩側往前方突出之側凸部15b、於鉛直方向中央往前方突出之中央凸部15c、於側凸部15b與中央凸部15c之間往後方凹陷之凹部15d。缺口部M1，以側凸部15b之軸線AX側之外緣、中央凸部15c之外緣、凹部15d之外緣形成。
中央凸部15c之往前方之突出量，比側凸部15b之往前方之突出量更小。亦即，中央凸部15c之前端，比側凸部15b之前端位於更後方處。側凸部15b及中央凸部15c，具有正交於軸線AX之剖面之切斷位置隨著往後而該剖面之面積增加之形狀。側凸部15b抵接於前板18。側凸部15b，配置於與外板11~14之交叉位置。中央凸部15c，配置於縱分隔板15與橫分隔板16之交叉位置。於縱分隔板15之鉛直方向中央，形成有對向狹縫15e。對向狹縫15e，從前端向後方延伸，在前端與後端之間之中間位置結束。
如圖3及圖4(b)所示，橫分隔板16之一對側端部16a，實質上互相平行。橫分隔板16，於被外板11~14包圍之內部空間S具有缺口部M2。缺口部M2，是為了使橫分隔板16之面積比以包含橫分隔板16之假想平面中之後板17之前面與外筒20之內面與前板18之後面劃定之區域之面積小而設於橫分隔板16之切除部。在本實施形態中，缺口部M2是藉由將橫分隔板16之前部切除為如橫分隔板16之前端向後方凹陷之形狀來形成。亦即，缺口部M2，形成於橫分隔板16之車輛長度方向之前端部。
缺口部M2，具有正交於橫分隔板16之軸線AX之剖面之切斷位置隨著從前往後而使該剖面之面積漸增之形狀。橫分隔板16之前端部，具有突出量彼此不同之複數個凸部16b、16c。具體而言，橫分隔板16之前端形成為W字狀。亦即，橫分隔板16之前端部，具有於水平方向兩側往前方突出之側凸部16b、於水平方向中央往前方突出之中央凸部16c、於側凸部16b與中央凸部16c之間往後方凹陷之凹部16d。缺口部M2，以側凸部16b之軸線AX側之外緣、中央凸部16c之外緣、凹部16d之外緣形成。
中央凸部16c之往前方之突出量，比側凸部16b之往前方之突出量更小。亦即，中央凸部16c之前端，比側凸部16b之前端位於更後方處。中央凸部16c具有正交於軸線AX之剖面之切斷位置隨著往後而使該剖面之面積增加之形狀。於軸線AX方向上，中央凸部16c之前端位置，與中央凸部15c之前端位置相同。凹部16d之往後方之凹陷量，比凹部15d之往後方之凹限量更大。亦即，缺口部M2之最後端，比缺口部M1之最後端位於更後方處。藉此，縱分隔板15之缺口部M1之車輛長度方向之長度L1與橫分隔板16之缺口部M2之車輛長度方向之長度L2彼此不同。側凸部16b抵接於前板18。側凸部16b配置於與外板11~14之交叉位置。中央凸部16c配置於縱分隔板15與橫分隔板16之交叉位置。
於橫分隔板16之水平方向中央形成有對向狹縫16e。對向狹縫16e，從後端向前方延伸，在後端與前端之間之中間位置結束。藉由對向狹縫15e與對向狹縫16e互相嵌合，縱分隔板15及橫分隔板16在互相交叉之狀態下 定位，於其交叉部分縱分隔板15與橫分隔板16互相以焊接接合。缺口部M1、缺口部M2，具有以包含軸線AX之假想鉛直面V為基準對稱且以包含軸線AX之假想水平面H為基準對稱之形狀(參照圖2)。並不限於此，缺口部M1、缺口部M2，亦可具有以包含軸線AX之假想鉛直面V為基準對稱，或者，以包含軸線AX之假想水平面H為基準對稱之形狀。
圖5是表示圖2所示之衝撞能量吸收裝置10之壓壞時之軸線方向之壓縮量與荷重之關係之圖表。於圖5之圖表中，實線表示第一實施形態之衝撞能量吸收裝置10之荷重特性(實施例)，虛線表示於分隔板沒有缺口部之衝撞能量吸收裝置之荷重特性(比較例)，一點鏈線表示平均荷重線。如圖5所示，障礙物對衝撞能量吸收裝置10衝撞之場合，於衝撞初期，障礙物雖接觸前板18，但因於縱分隔板15及橫分隔板16具有缺口部M1、缺口部M2，故初期之荷重峰值被抑制為較低。接著，外板11~14與縱分隔板15及橫分隔板16之側凸部15b、側凸部16b之挫屈變形進展後，荷重雖開始減少，但藉由前板18接觸中央凸部15c、中央凸部16c，抑制荷重之減少。其後，隨著壓壞進展，縱分隔板15及橫分隔板16之挫屈變形之剖面積逐漸增加，故在抑制荷重變動之狀態下吸收衝撞能量。如上述，於實施例之場合，比起比較例更加抑制衝撞初期之荷重峰值，且荷重之極大值及極小值之從平均荷重線之偏離較小，衝撞能量之吸收效率亦變高。
根據於以上說明之構成，於以外板11~14包圍之內部空間S中，於縱分隔板15及橫分隔板16形成有缺口部M1、缺口部M2，且外筒20之外形 具有於鉛直方向及水平方向對稱之形狀，故外板11~14於衝撞時容易以安定之姿勢壓壞。只要構成外筒20之外板11~14以安定之姿勢壓壞，固定於外板11~14之縱分隔板15及橫分隔板16亦保持安定之姿勢，故具有缺口部M1、缺口部M2之縱分隔板15及橫分隔板16亦可以安定之姿勢挫屈變形。此外，只要從軸線AX離開之外板11~14以安定之姿勢壓壞，即使於具有缺口部M1、缺口部M2之縱分隔板15及橫分隔板16有從軸線方向偏離之方向之荷重產生，由於缺口部M1、缺口部M2比外板11~14更接近軸線AX，故可抑制於衝撞能量吸收裝置10之壓壞中產生之縱搖方向及偏搖方向之力矩荷重。此外，由於外筒20之後端具有縱長形狀且外筒20之前端具有橫長形狀，故可將縱搖方向之力矩荷重及偏搖方向之力矩荷重平衡良好地抑制。
此外，缺口部M1、缺口部M2，具有正交於各縱分隔板15及橫分隔板16之軸線AX之剖面之切斷位置隨著從前往後而使該剖面之面積漸增之形狀，故抑制伴隨著衝程之荷重變動，衝撞能量吸收能力提高。此外，縱分隔板15之缺口部M1之車輛長度方向之長度L1與橫分隔板16之缺口部M2之車輛長度方向之長度L2相異，故可進一步抑制衝撞能量吸收裝置10之壓壞中之荷重變動。此外，由於缺口部M1、缺口部M2具有以包含軸線AX之假想鉛直面V為基準對稱且以包含軸線AX之假想水平面H為基準對稱之形狀，故可促進各縱分隔板15及橫分隔板16之壓壞姿勢之安定化。此外，由於於縱分隔板15及橫分隔板16之交叉位置配置有中央凸部15c、中央凸部16c，故於中央凸部15c、中央凸部16c產生之衝擊以交叉部分立體地承 受，可促進適當之挫屈變形。
此外，由於前板18具有其車寬方向之中央部18a比車寬方向兩側之端部18b更往前方突出之形狀，故可將衝突初期之峰值荷重進一步降低。此外，由於後板17將外筒20之後端之開口封閉，前板18將外筒20之前端之開口封閉，故衝撞能量吸收裝置10之外觀之設計性提高。此外，由於後板17及前板18，液密地接合於外筒20，故雨水不易侵入內部空間S，可防止生鏽。
(第二實施形態)
圖6是第二實施形態之衝撞能量吸收裝置110之立體圖。圖7是圖6所示之衝撞能量吸收裝置110之水平剖面圖，是將外筒120以假想線表示之圖。如圖6及圖7所示，在第二實施形態之衝撞能量吸收裝置110中，複數個外板111~114，透過縱分隔板15及橫分隔板116互相組合而構成外筒120。橫分隔板116之側端部116a，從外板111~114之前端及前板18往後方分離，於橫分隔板116與前板18之間形成缺口部M12。因此，由外板111~114形成之左側及右側之溝槽SL12，比外板111~114之前端更往後方分離。
橫分隔板116之前端形成為W字狀。橫分隔板116之側凸部116b之往前方之突出量，比中央凸部116c之往前方之突出量更小。側凸部116b之前端，比中央凸部116c之前端位於更後方處。亦即，橫分隔板116之側凸部 116b之前端，與縱分隔板15之側凸部15b、中央凸部15c之任一者(參照圖4(a)在車輛長度方向之位置都不同。藉由如上述之構成，可將衝突初期之荷重峰值進一步降低，且衝撞能量吸收裝置110之壓壞中之荷重變動適當地抑制。另外，橫分隔板116之全體，從後板17往前方分離而於與後板17之間形成缺口部亦可。此外，代替橫分隔板116，而使縱分隔板15之全體從後板17或前板18分離亦可。
(第三實施形態)
圖8(a)是第三實施形態之衝撞能量吸收裝置210之鉛直剖面圖，是將外筒20以假想線表示之圖，圖8(b)是其水平剖面圖。如圖8(a)及圖8(b)所示，在第三實施形態之衝撞能量吸收裝置210中，缺口部M21，藉由將縱分隔板215之前部切除為縱分隔板215之前端成為W字狀來形成，缺口部M22，藉由將橫分隔板216之前部切除為橫分隔板216之前端成為U字狀來形成。缺口部M21之最後端位於比缺口部M22之最後端更後方處。縱分隔板215之中央凸部215c，配置於縱分隔板215與橫分隔板216之交叉位置。在縱分隔板215與橫分隔板216之交叉位置，於軸線AX方向，縱分隔板215之前端位置與橫分隔板216之前端位置相同。藉由如上述之構成，可進一步減少衝突初期之荷重峰值，且可使衝撞能量吸收能力提高。
(第四實施形態)
圖9(a)是第四實施形態之衝撞能量吸收裝置310之鉛直剖面圖，是將外筒20以假想線表示之圖，圖9(b)是其水平剖面圖。如圖9(a)及圖 9(b)所示，在第四實施形態之衝撞能量吸收裝置310中，缺口部M31、缺口部M32，分別設於縱分隔板315及橫分隔板316之後側。缺口部M31、缺口部M32，具有正交於縱分隔板315及橫分隔板316之軸線AX之剖面之切斷位置隨著從前往後而使該剖面之面積漸減之形狀。缺口部M31、缺口部M32，藉由將縱分隔板315之後部及橫分隔板316之後部分別切除為縱分隔板315之後端及橫分隔板316之後端成為W字狀來形成。藉由如上述之構成，於衝突初期外筒20之後端部挫屈變形而與後板17之接觸範圍擴大，故從衝突初期開始衝撞能量吸收裝置310之姿勢就容易安定。
(第五實施形態)
圖10(a)是第五實施形態之衝撞能量吸收裝置410之鉛直剖面圖，是將外筒20以假想線表示之圖，圖10(b)是其水平剖面圖。如圖10(a)及圖10(b)所示，在第五實施形態之衝撞能量吸收裝置410中，缺口部M41a~缺口部M41d，是形成於縱分隔板415之孔，缺口部M42a~缺口部M42e，是形成於橫分隔板416之孔。縱分隔板415之缺口部M41a~缺口部M41d之數量，比橫分隔板416之缺口部M42a~缺口部M42e之數量更少。縱分隔板415之缺口部M41a~缺口部M41d及橫分隔板416之缺口部M42a~缺口部M42e，形成為分別隨著從前往後移動而逐漸孔面積變小。各缺口部M41a~缺口部M41d、缺口部M42a~缺口部M42e，配置為以包含軸線AX之假想水平面為基準對稱且以包含軸線AX之假想鉛直面為基準對稱之形狀。
各缺口部M41a~缺口部M41d、缺口部M42a~缺口部M42e，設於從軸線AX離開之位置。縱分隔板415之缺口部M41a~缺口部M41d、橫分隔板416之缺口部M42a~缺口部M42e，於軸線AX方向之位置互相錯開。縱分隔板415之缺口部M41a~缺口部M41d之合計面積，比橫分隔板416之缺口部M42a~缺口部M42e之合計面積更小。縱分隔板415之缺口部M41a~缺口部M41d之全體之車輛長度方向之長度、橫分隔板416之缺口部M42a~缺口部M42e之全體之車輛長度方向之長度，彼此不同。藉由如上述之構成，於設計時藉由調整孔狀之缺口部M41a~缺口部M41d、缺口部M42a~缺口部M42e之分布等，可容易實現要求之荷重特性。
(第六實施形態)
圖11(a)是第六實施形態之衝撞能量吸收裝置之鉛直剖面圖，是將外筒以假想線表示之圖，圖11(b)是其水平剖面圖。如圖11(a)及圖11(b)所示，在第六實施形態之衝撞能量吸收裝置510中，缺口部M51a、缺口部M52a，分別設於縱分隔板515及橫分隔板516之後側，且，缺口部M51b、缺口部M52b，分別作為孔形成於縱分隔板515及橫分隔板516。缺口部M51a、缺口部M52a，藉由將縱分隔板515之後部及橫分隔板516之後部分別切除為縱分隔板515之後端及橫分隔板516之後端成為W字狀來形成。
缺口部M51b、缺口部M52b重疊於軸線AX，配置於比縱分隔板515及橫分隔板516之軸線AX方向之中心更靠後側。亦即，孔狀之缺口部M51b、缺口部M52b，接近縱分隔板515及橫分隔板516之中央凸部515c、 中央凸部516c配置。藉由如上述之構成，於設計時藉由調整相對於缺口部M51a、缺口部M52a之缺口部M51b、缺口部M52b之位置，可容易實現被要求之荷重特性。
另外，本發明並非限定於前述之各實施形態者，可將其構成變更、追加、或刪除。前述之各實施形態可任意組合，或將一個實施形態中之一部分之構成適用於其他實施形態亦可。例如，將前述各實施形態中之縱分隔板之構成與橫分隔板之構成互相交換亦可。此外，亦可將外筒之外形做成以假想水平面及假想鉛直面為基準對稱之形狀，且於外筒之底壁形成排出孔。此外，在各實施形態中，縱分隔板及橫分隔板各是一個。並不限於此，縱分隔板或橫分隔板之至少一方有兩個以上亦可。
10‧‧‧衝撞能量吸收裝置
11‧‧‧外板
11a‧‧‧側端緣
11b‧‧‧側端緣
12‧‧‧外板
12a‧‧‧側端緣
12b‧‧‧側端緣
13‧‧‧外板
13a‧‧‧側端緣
13b‧‧‧側端緣
14‧‧‧外板
14a‧‧‧側端緣
14b‧‧‧側端緣
15‧‧‧縱分隔板
15a‧‧‧側端部
16‧‧‧橫分隔板
16a‧‧‧側端部
17‧‧‧後板
17a‧‧‧鎖緊孔
18‧‧‧前板
18a‧‧‧中央部
18b‧‧‧端部
19‧‧‧防爬器
20‧‧‧外筒
AX‧‧‧軸線
H‧‧‧假想水平面
V‧‧‧假想鉛直面
S‧‧‧內部空間
SL1‧‧‧溝槽
SL2‧‧‧溝槽

Claims (7)

  1. 一種鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，具備：外板，構成具有於車輛長度方向延伸之軸線之外筒；至少一個分隔板，在被前述外板包圍之內部空間內於前述車輛長度方向延伸，固定於前述外板且將前述內部空間分隔；前述外筒之外形，具有以包含前述軸線之假想水平面為基準對稱之形狀，前述至少一個分隔板，於前述內部空間具有缺口部；前述缺口部，具有前述分隔板之中正交於前述軸線之剖面之面積沿著前述軸線之方向變化之形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，前述缺口部，具有正交於前述分隔板之前述軸線之剖面之切斷位置隨著從前往後移動而使該剖面之面積增加或減少之形狀。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，前述缺口部，具有以包含前述軸線之假想水平面或以包含前述軸線之假想鉛直面為基準對稱之形狀。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，進一步具備前板，對向於前述外筒之前端；後板，對向於前述外筒之後端；前述前板，將前述外筒之前端之開口封閉，前述後板，將前述外筒之後端之開口封閉。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，進一步具備前板，對向於前述外筒之前端；前述前板，具有其車寬方向之中央部比其車寬方向兩側之端部更往前方突出之形狀。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，前述至少一個分隔板，包含縱分隔板、交叉於前述縱分隔板之橫分隔板，前述縱分隔板或前述橫分隔板之中至少一方之分隔板之前述缺口部，形成於前述至少一個分隔板之前述車輛長度方向之端部，前述端部，具有於前述車輛長度方向凹陷之凹部與於前述車輛長度方向凸出之凸部；前述凸部，配置於前述縱分隔板與前述橫分隔板之交叉位置。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之鐵道車輛之衝撞能量吸收裝置，其中，前述外筒之後端之鉛直方向之長度，比前述外筒之後端之水平方向之長度大，前述外筒之前端之鉛直方向之長度，比前述外筒之前端之水平方向之長度小。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111114578B (zh) * 2018-11-01 2021-06-01 中车唐山机车车辆有限公司 碰撞吸能装置及轨道列车
KR102486799B1 (ko) * 2020-11-18 2023-01-10 한국항공우주연구원 충격완화 구조체

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270131B1 (en) * 1999-03-05 2001-08-07 Compagnie Plastic Omnium Partitioned impact absorber made of two interfitting blocks, and a bumper beam including such an impact absorber
WO2006036065A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Norsk Hydro Asa Energy absorbing member and method for making an energy absorbing member
JP2007210441A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Hitachi Ltd エネルギ吸収材及びエネルギ吸収材を備えた輸送機器
EP2011713A1 (en) * 2007-06-20 2009-01-07 ANSALDOBREDA S.p.A. Collapsible element for absorbing energy in case of collision in a railway vehicle
JP2010235030A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi Ltd 衝突緩和装置を備えた軌条車輌
JP2015030340A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 川崎重工業株式会社 鉄道車両用衝突エネルギー吸収装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3149731A (en) * 1963-02-21 1964-09-22 Gen Steel Ind Inc Radial coupler draft gear arrangement
US6814381B1 (en) * 2001-02-21 2004-11-09 Alcan Technology & Management Ltd. Vehicle with bumper and deformation element
JP2005162061A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Mitsubishi Alum Co Ltd 車両用衝撃吸収部材
JP2006183773A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Honda Motor Co Ltd 衝撃吸収部材並びにこれを用いたヘルメット、車両用バンパー及び自動車用内装材
SE529533C2 (sv) * 2006-01-24 2007-09-04 Gestamp Hardtech Ab Krockbox för fordon
ES2328512T3 (es) * 2006-10-19 2009-11-13 VOITH TURBO SCHARFENBERG GMBH & CO. KG Dispositivo de absorcion de energia para vehiculos compuestos de multiples unidades.
JP5145186B2 (ja) 2008-09-30 2013-02-13 株式会社日立製作所 衝突緩和装置を備えた軌条車両
JP5121677B2 (ja) * 2008-11-25 2013-01-16 日本車輌製造株式会社 衝撃吸収部材
CN202186400U (zh) * 2011-08-29 2012-04-11 南车南京浦镇车辆有限公司 一种列车防爬吸能结构装置
CN102358319A (zh) * 2011-09-22 2012-02-22 同济大学 城市轨道列车吸能防爬器
CN103786741A (zh) * 2012-10-30 2014-05-14 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆用防爬吸能装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270131B1 (en) * 1999-03-05 2001-08-07 Compagnie Plastic Omnium Partitioned impact absorber made of two interfitting blocks, and a bumper beam including such an impact absorber
WO2006036065A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Norsk Hydro Asa Energy absorbing member and method for making an energy absorbing member
JP2007210441A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Hitachi Ltd エネルギ吸収材及びエネルギ吸収材を備えた輸送機器
EP2011713A1 (en) * 2007-06-20 2009-01-07 ANSALDOBREDA S.p.A. Collapsible element for absorbing energy in case of collision in a railway vehicle
JP2010235030A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi Ltd 衝突緩和装置を備えた軌条車輌
JP2015030340A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 川崎重工業株式会社 鉄道車両用衝突エネルギー吸収装置

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