JP5020988B2 - Shock absorber and railway vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、自動車や列車が鉄道車両の正面に衝突したときの衝撃エネルギーを吸収し、自動車、列車及び自車両の損傷並びに乗客及び乗務員への衝撃を軽減する衝撃吸収装置及び鉄道車両に関するものである。 The present invention relates to an impact absorbing device and a railway vehicle that absorb impact energy when an automobile or a train collides with the front of a railway vehicle, and reduce damage to the automobile, the train, and the host vehicle, and impact on passengers and crew members. is there.
列車の運行中に自動車や列車との衝突に備えて、緩衝部材を車両の前方に設け、自動車や自車両の損傷を低減させている。例えば、特許文献1の装置は、衝突事故などの異常時に先頭車両の前方に緩衝部材を伸張させて突設させることにより、車両の前方で衝撃を受け止め、自動車や自車両の損傷を低減することができる。 In preparation for a collision with an automobile or a train during the operation of the train, a buffer member is provided in front of the vehicle to reduce damage to the automobile or the host vehicle. For example, the device disclosed in Patent Document 1 is designed to extend a shock-absorbing member in front of the leading vehicle in the event of an abnormality such as a collision accident, thereby receiving an impact in front of the vehicle and reducing damage to the automobile or the host vehicle. Can do.
しかし、車両の前部には運転室や重要な部品が配置されているため、緩衝装置などを配置する空間を十分に確保できず、配設される緩衝部材の容積が小さくなり、これにともなって、吸収できるエネルギー量が少なくなる。上記特許文献1の装置でも、緩衝部材の配置スペースが小さく、衝撃を十分に受け止めることができない。 However, since the driver's cab and important parts are arranged in the front part of the vehicle, it is not possible to secure a sufficient space for arranging the shock absorber and the like, and the volume of the buffer member to be arranged becomes small. This reduces the amount of energy that can be absorbed. Even in the device disclosed in Patent Document 1, the space for disposing the buffer member is small, and the impact cannot be sufficiently received.
そこで、本発明の目的は、車両内の衝撃吸収部材を配置するスペースが小さい場合でも、従来と同等またはそれ以上の容積の衝撃吸収部材を収納でき、衝撃エネルギーを十分に吸収できる衝撃吸収装置及びこれを用いた鉄道車両を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an impact absorbing device capable of storing an impact absorbing member having a volume equal to or larger than that of a conventional one and sufficiently absorbing impact energy even when a space for arranging the impact absorbing member in the vehicle is small. It is to provide a railway vehicle using this.
本発明の衝撃吸収装置は、鉄道車両の前方に衝突する障害物の衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収装置であり、塑性変形することにより衝突時の衝撃エネルギーを吸収する長尺状の第1衝撃吸収部材と、第1衝撃吸収部材の長手方向の一端を回転自在に支持する支持部材と、支持部材の前方において車両の前方に向けて延在し、第1衝撃吸収部材の回転を停止させる第1ストッパーと、第1ストッパーの延在方向に対して支持部材の位置を中心に所定角度をなす方向に延在した第2ストッパーと、第2ストッパーによって停止した第1衝撃吸収部材が第1ストッパーによって停止するまで、第1衝撃吸収部材を支持部材によって支持された一端を中心に回転させる駆動機構とを備えている。 The impact absorbing device of the present invention is an impact absorbing device that absorbs impact energy of an obstacle colliding in front of a railway vehicle, and is a long first impact absorbing device that absorbs impact energy at the time of collision by plastic deformation. A member, a support member that rotatably supports one end in the longitudinal direction of the first shock absorbing member, and a first member that extends toward the front of the vehicle in front of the support member and stops the rotation of the first shock absorbing member. The first stopper is provided with a stopper, a second stopper extending in a direction that makes a predetermined angle around the position of the support member with respect to the extending direction of the first stopper, and the first shock absorbing member stopped by the second stopper. And a drive mechanism for rotating the first shock absorbing member around the one end supported by the support member until stopping.
本発明によると、車両内に収納された衝撃吸収部材を回転させることによって、第1衝撃吸収部材の長手方向が車両の長手方向に一致するように第1衝撃吸収部材を車両の前方へ突出させることができる。ここで、第1衝撃吸収部材の長手方向と車両の長手方向との一致は、完全な一致だけでなく略一致している場合を含んでいる。これによって、車両内の運転室の前方において、車両の長手方向に、第1衝撃吸収部材の長手方向の長さ分のスペースを確保できない場合でも、長尺状の第1衝撃吸収部材を、方向を変えて車両内へ収納でき、従来と同等又はそれ以上の容積の衝撃吸収部材を使用でき、衝突による障害物や自車両の損傷を軽減することができる。また、第1衝撃吸収部材の回転によって、第1衝撃吸収部材の車両前方への突出、及び、突出した第1衝撃吸収部材の車両内への収納を容易に行うことができる。なお、障害物とは、本発明では、先頭車両の前方に現れた人、自動車又は列車などである。 According to the present invention, by rotating the shock absorbing member housed in the vehicle, the first shock absorbing member is protruded forward of the vehicle so that the longitudinal direction of the first shock absorbing member coincides with the longitudinal direction of the vehicle. be able to. Here, the coincidence between the longitudinal direction of the first shock absorbing member and the longitudinal direction of the vehicle includes not only perfect coincidence but also substantially coincidence. As a result, even when the space in the longitudinal direction of the vehicle in the longitudinal direction of the first shock absorbing member cannot be secured in the longitudinal direction of the vehicle in the front of the cab in the vehicle, Can be stored in the vehicle, and an impact absorbing member having a volume equal to or larger than that of the conventional one can be used, and damage to obstacles and the host vehicle due to a collision can be reduced. Further, the rotation of the first shock absorbing member makes it possible to easily project the first shock absorbing member toward the front of the vehicle and store the protruding first shock absorbing member in the vehicle. In the present invention, the obstacle is a person, car, train, or the like that appears in front of the leading vehicle.
また、本発明において、支持部材が、第1衝撃吸収部材の回転の中心となる軸と、第1衝撃吸収部材と駆動機構との間に接続され、軸を中心に回転する回転リンクとを有しており、回転リンクには、軸が挿入された開口が形成されており、軸の周面及び開口の内壁面の一方に凸部が形成されているとともに他方に凹部が形成されており、回転した第1衝撃吸収部材が第1ストッパーによって止められたとき、凸部及び凹部が対向し、開口の径が、軸の径及び凸部の高さの合計より大きい。これによると、第1衝撃吸収部材を車両の前方へ突出させた後に、軸及び回転リンクの開口の凸部及び凹部が互いに嵌合することによって、回転リンクを軸に固定することができる。これによって、第1衝撃吸収部材を車両の前方へ突出させた状態で固定でき、衝撃エネルギーを確実に吸収することができる。 In the present invention, the support member has a shaft that is the center of rotation of the first shock absorbing member, and a rotating link that is connected between the first shock absorbing member and the drive mechanism and rotates about the shaft. The rotation link is formed with an opening into which the shaft is inserted, the convex portion is formed on one of the peripheral surface of the shaft and the inner wall surface of the opening, and the concave portion is formed on the other, When the rotated first shock absorbing member is stopped by the first stopper, the convex portion and the concave portion face each other, and the diameter of the opening is larger than the sum of the diameter of the shaft and the height of the convex portion. According to this, after making the 1st impact-absorbing member protrude ahead of a vehicle, the rotation link can be fixed to the shaft by fitting the projection and the recess of the opening of the shaft and the rotation link with each other. As a result, the first impact absorbing member can be fixed in a state of projecting forward of the vehicle, and the impact energy can be reliably absorbed.
また、本発明の衝撃吸収装置において、駆動機構が、回転リンクを回転及び平行移動させる作動部材を有しており、回転リンクを平行移動させることによって凸部と凹部とが互いに嵌合することができる。これによると、回転リンクを車両の前後方向へスライドさせることによって、軸及び回転リンクの開口の凸部及び凹部の嵌合及びその解除を容易に行うことができる。 In the impact absorbing device of the present invention, the drive mechanism has an operating member that rotates and translates the rotary link, and the convex portion and the concave portion can be fitted together by translating the rotary link. it can. According to this, by sliding the rotating link in the front-rear direction of the vehicle, it is possible to easily engage and release the shaft and the protruding portion and the recessed portion of the opening of the rotating link.
また、本発明の衝撃吸収装置において、第2ストッパーが、鉛直方向に延在しており、第2ストッパーによって第1衝撃吸収部材が停止したとき、第1衝撃吸収部材の下端が支持部材によって支持される。これによると、第2ストッパーによって停止した第1衝撃吸収部材を、回転させ車両の前方へ突出させるときに、駆動機構の駆動力及び重力が加わるので、第1衝撃吸収部材の回転が速くなり、第1衝撃吸収部材が車両の前方へ速やかに突出する。また、重力が加わるため駆動力が小さくてすむ。これによって、駆動機構として用いるシリンダーやバネに小型のシリンダーやバネを使用することができ、第1衝撃吸収装置の小型化を図ることができる。 In the impact absorbing device of the present invention, the second stopper extends in the vertical direction, and when the first impact absorbing member is stopped by the second stopper, the lower end of the first impact absorbing member is supported by the support member. Is done. According to this, when the first shock absorbing member stopped by the second stopper is rotated and protruded forward of the vehicle, the driving force and gravity of the driving mechanism are applied, so the first shock absorbing member rotates faster, The first shock absorbing member protrudes quickly toward the front of the vehicle. Further, since the gravity is applied, the driving force is small. As a result, a small cylinder or spring can be used as the cylinder or spring used as the drive mechanism, and the first shock absorber can be miniaturized.
また、本発明の鉄道車両は、上述の衝撃吸収装置と、鉄道車両の前部に配設された第2衝撃吸収部材とを備えた鉄道車両において、第2衝撃吸収部材は、第1衝撃吸収部材が第2ストッパーによって停止したときの第1衝撃吸収部材と第2ストッパーとの間に配設されていることが好ましい。これによると、第1衝撃吸収部材が車両の前方へ完全に突出していないとき、すなわち、第1衝撃吸収部材が回転している途中に障害物が第1衝撃吸収部材に衝突し、第1衝撃吸収部材によって衝撃エネルギーを十分に吸収できない場合でも、第2衝撃吸収部材によって衝撃エネルギーを吸収し、障害物や自車両の損傷を軽減することができる。 Moreover, the railway vehicle according to the present invention is a railway vehicle including the above-described impact absorbing device and a second impact absorbing member disposed at a front portion of the railway vehicle. The second impact absorbing member is a first impact absorbing member. It is preferable that the member is disposed between the first shock absorbing member and the second stopper when the member is stopped by the second stopper. According to this, when the first shock absorbing member does not completely protrude forward of the vehicle, that is, while the first shock absorbing member is rotating, the obstacle collides with the first shock absorbing member, and the first shock is absorbed. Even when the impact energy cannot be sufficiently absorbed by the absorbing member, the impact energy can be absorbed by the second impact absorbing member, and damage to the obstacle and the host vehicle can be reduced.
また、本発明の鉄道車両は、上述の衝撃吸収装置と、車両の前方に突出するように設けられた連結器とをさらに備え、駆動機構により回転した第1衝撃吸収部材が第1ストッパーによって停止したときの、第1衝撃吸収部材の先端が、連結器の先端より前方に突出していることが好ましい。これによると、連結器の先端より前方で障害物と衝撃吸収部材とを衝突させることができるので、連結器の損傷を軽減できる。 The railway vehicle according to the present invention further includes the above-described shock absorbing device and a coupler provided so as to protrude forward of the vehicle, and the first shock absorbing member rotated by the driving mechanism is stopped by the first stopper. In this case, it is preferable that the tip of the first shock absorbing member protrudes forward from the tip of the coupler. According to this, since the obstacle and the impact absorbing member can collide with each other in front of the tip of the coupler, damage to the coupler can be reduced.
本発明の衝撃吸収装置及び鉄道車両によると、車両内に収納された第1衝撃吸収部材を回転させることによって、第1衝撃吸収部材の長手方向が車両の長手方向に一致するように第1衝撃吸収部材を車両の前方へ突出させことができる。これによって、車両内のスペースを確保できない場合でも、長尺状の第1衝撃吸収部材を、方向を変えて車両内へ収納できるので、従来と同等又はそれ以上の容積の衝撃吸収部材を使用でき、衝突による障害物や自車両の損傷を軽減することができる。 According to the shock absorbing device and the railway vehicle of the present invention, the first shock absorbing member accommodated in the vehicle is rotated so that the longitudinal direction of the first shock absorbing member coincides with the longitudinal direction of the vehicle. The absorbing member can be protruded forward of the vehicle. As a result, even if the space in the vehicle cannot be secured, the long first impact absorbing member can be accommodated in the vehicle by changing the direction, so that an impact absorbing member having a volume equal to or larger than that of the conventional one can be used. It is possible to reduce obstacles and vehicle damage due to collision.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
ここでは、本発明に係る鉄道車両の実施の形態を説明する。図1(a)は、本発明の実施の形態による正面図(衝撃吸収部材が展開していないとき)である。図1(b)は、本発明の実施の形態による平面図(衝撃吸収部材が展開しているとき)である。図2〜図4は、本発明の実施の形態による側面図であり、図1に示す衝撃吸収装置の周辺を示している。また、図2〜図4は、衝撃吸収装置の動作を順に示している。図5(a)〜(d)は、軸の周辺の一部を示す図であり、衝撃吸収部材を回転させた工程を順に示している。なお、図1(a),(b)は、鉄道車両内における衝撃吸収装置の配置を主に示しており、衝撃吸収装置を除く部材の記載を省略している。 Here, an embodiment of a railway vehicle according to the present invention will be described. FIG. 1A is a front view according to an embodiment of the present invention (when the impact absorbing member is not expanded). FIG. 1B is a plan view (when the shock absorbing member is unfolded) according to the embodiment of the present invention. 2 to 4 are side views according to the embodiment of the present invention and show the periphery of the shock absorbing device shown in FIG. 2 to 4 sequentially show the operation of the shock absorbing device. FIGS. 5A to 5D are views showing a part of the periphery of the shaft, and sequentially showing the steps of rotating the shock absorbing member. 1 (a) and 1 (b) mainly show the arrangement of the impact absorbing device in the railway vehicle, and the description of members excluding the impact absorbing device is omitted.
図1,2に示すように、鉄道車両10は、鉄道車両10の前方に設けられた衝撃吸収装置100と、駆動ボタン1と、非常ブレーキを作動させるブレーキハンドル2と、連結器3と、台車4と、警笛用ペダル5と、2枚の扉6とを有している。衝撃吸収装置100は、運転室の床8の上に2個配置されており、鉄道車両10を正面からみて右側及び左側にそれぞれ設置されている。図2に示すように、衝撃吸収装置100は、衝撃吸収部材11と、衝撃吸収部材11を駆動するエアシリンダー12と、衝撃吸収部材11を止める平板13とを有している。衝撃吸収部材11、エアシリンダー12及び平板13は基台31上に配設されている。そして、衝撃吸収部材11と平板13との間に衝撃吸収部材14が配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
〔衝撃吸収部材11〕
衝撃吸収部材11(第1衝撃吸収部材)は、回転リンク21及び軸受33を介して、下端が基台31に取り付けられている。衝撃吸収部材11は、長尺の中空部材と中空部材の先端及び後端に接合された平板とを有する。中空部材及び平板は、アルミニウム合金からなる。中空部材の中央には仕切りが形成されており、断面が日の字形状になっている。断面が日の字形状になるように配置させることによって、中空部材のオイラー座屈が生じにくくなる。3本の中空部材は、鉄道車両10の幅方向に所定の間隔離れて平行に配置している。
[Shock absorbing member 11]
The shock absorbing member 11 (first shock absorbing member) has a lower end attached to the
平板は、3本の中空部材の先端及び後端のそれぞれに溶接されている。平板によって中空部材の先端及び後端が繋げられるので、先端の平板が荷重を受けると、3本の中空部材が均等に塑性変形し、衝突時の衝撃エネルギーを吸収することができる。なお、衝撃吸収部材11の材料として、本実施の形態ではアルミニウム合金を用いているが、他の軽合金や鉄鋼材を使用してもよい。また、中空部材には、図示していないが、長手方向に対して垂直な方向に凹部又は凸部が形成されている。この凹部又は凸部が、衝撃による塑性変形の始点となり、ノッチ効果によって発生荷重が過大になることを抑止する。図1(b)に示すように、中空部材の後端に溶接された平板には、3つの回転リンク21が所定の間隔で取り付けられている。また、中空部材の後端には、3本の中空部材を保持するフレーム60がとりつけられている。このフレーム60によって、3本の中空部材を同時に回転させることができる。
The flat plate is welded to each of the front and rear ends of the three hollow members. Since the front end and the rear end of the hollow member are connected by the flat plate, when the flat plate at the front end receives a load, the three hollow members are uniformly plastically deformed to absorb impact energy at the time of collision. In this embodiment, an aluminum alloy is used as the material of the
衝撃吸収部材11は、図2に示すように、通常の運行中は、衝撃吸収部材11の長手方向が鉄道車両10の高さ方向(鉛直方向)に一致するように配設されている。鉄道車両10の前方に障害物が現れると、衝撃吸収部材11は、下端部を中心に回転して(図3)、床8の上に倒れ、図4に示すように、先端(通常の運行中に上方に位置した端部)が前方へ突出する。このとき、衝撃吸収部材11の長手方向が鉄道車両10の長手方向と一致する。
As shown in FIG. 2, the
〔エアシリンダー12〕
エアシリンダー12は、衝撃吸収部材11の後端(運行中に下端となる端部)の後方に、取付台35によって基台31に取り付けられている。エアシリンダー12は、基台31に平行に取り付けられており、鉄道車両10の長手方向に伸縮する。エアシリンダー12は、シリンダー25と、シリンダー25内を進退するピストンロッド26とを有している。ピストンロッド26の先端はスライドリンク22の一端に接続されている。シリンダー25は、前進用の空気供給口(図示せず)と、後退用の空気供給口(図示せず)と、シリンダー25内の空気を放出する放出弁(図示せず)とを有し、シリンダー25内には、エアタンク(図示せず)から供給された圧縮空気が充填される。前進用の空気供給口は、シリンダー25の後端に形成されており、エアタンク(図示せず)と管(図示せず)を介して接続されている。また、後退用の空気供給口は、シリンダー25の前端に形成されており、エアタンクと管(図示せず)を介して接続されている。放出弁は、シリンダー25の後部に位置し、後退用の空気供給口から圧縮空気を供給するときに開かれる。放出弁が開かれると、シリンダー25内の圧縮空気が放出される。なお、放出弁は、前進用の空気供給口から圧縮空気を供給するときに閉じられている。
[Air cylinder 12]
The
エアシリンダー12は、駆動ボタン1の信号を受けて作動する。通常の運行中に、運転士が駆動ボタン1を押すと、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12の放出弁が開く。放出弁からシリンダー25内の空気が外部に放出され、シリンダー25の前端に形成された空気供給口からシリンダー25内へ圧縮空気が供給され、ピストンロッド26が後退し、エアシリンダー12が収縮する。衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ戻すときは、駆動ボタン1を押す。駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12の放出弁が閉まるとともに、シリンダー25の後端に形成された空気供給口からシリンダー25内へ圧縮空気が供給されて、ピストンロッド26が前進し、エアシリンダー12が伸長する。
The
〔取付台35〕
取付台35は、衝撃吸収部材11の後方に、基台31上に取り付けられている。取付台35は、シリンダー25を基台31に固定している。
[Mounting base 35]
The mounting
〔回転リンク21及びスライドリンク22〕
衝撃吸収部材11とエアシリンダー12との間は、回転リンク21とスライドリンク22とを介して接続されている。回転リンク21とスライドリンク22とはピン23によって連結されている。エアシリンダー12が伸縮すると、スライドリンク22が作動する。スライドリンク22の作動とともに、回転リンク21が回転し、衝撃吸収部材11が回転する。回転リンク21は、衝撃吸収部材11の後端(運行中に下端となる端部)の下方に配設された軸受33から延設した軸32を中心に回転する。
[
The
〔回転リンク21〕
回転リンク21は、図1(b)に示すように、衝撃吸収部材11の後端(フレーム60)に3つ取り付けられている。各々の回転リンク21は、3本の衝撃吸収部材11の各々の後端に位置している。3つの回転リンク21は、フレーム60(衝撃吸収部材11の後端)の長手方向に関する両端及び中央の位置にそれぞれ取り付けられている。中央の位置に取り付けられた回転リンク21は、ピン23によってスライドリンク22に連結している。(前文から、後ろの文の内容がわかるため、後ろの文を削除しています。)
[Rotating link 21]
As shown in FIG. 1B, three
図5(a)〜(d)に示すように、回転リンク21には、中央に略円形状の開口21aが形成されている。開口21aの内壁面には、衝撃吸収部材11に最も近い位置に凹部21bが形成されており、凹部21bの凹形状は開口21aの円の径方向に(衝撃吸収部材11側に向かって)形成されている。開口21aの円の直径は、回転リンク21の回転の中心となる軸32の直径と軸32に形成された凸部32bの凸の高さとの合計より大きい。開口21aに軸32が挿入されると、開口21aの内壁面と軸32の周面との間に隙間ができる。回転リンク21が回転するとき、開口21aの内壁面の一部が軸32の周面の一部に接しながら回転リンク21が回転する。
As shown in FIGS. 5A to 5D, the
〔スライドリンク22〕
図5に示すように、スライドリンク22は、一端がピン23によって回転リンク21の一端に連結されている。図2に示すように、フレーム60(衝撃吸収部材11の後端)の中央の位置に取り付けられたスライドリンク22の他端は、ピストンロッド26の先端に取り付けられている。スライドリンク22は、エアシリンダー12の収縮によって作動する。エアシリンダー12が伸長しているときは、図2、図5(a)に示すように、スライドリンク22は、基台31に対して傾斜しており、スライドリンク22のピン23側の端部が基台31に近づいている。エアシリンダー12が収縮するにつれて、図3、図4、図5(b),(c)に示すように、スライドリンク22の傾斜が基台31に対して小さくなっていく。
[Slide link 22]
As shown in FIG. 5, one end of the
〔軸32,軸受33〕
基台31には、3つの軸受33が固定されている。3つの軸受33は、鉄道車両10の幅方向に所定の間隔離れて固定されている。3つの軸受33のうち中央に位置する軸受33は、取付台35の前方に設けられている。3つの軸受33のそれぞれには、軸32が取り付けられている。
[
Three
軸32は、細い棒であり、軸受33に支持され、鉄道車両10の幅方向に平行に延びている。軸32の周面の最も前方の位置(本実施の形態では、図5の側面図に示す、軸32の断面(円)において9時を示す位置)には、凸部32bが形成されている。凸部32bの凸形状は、軸32の径方向に、また、鉄道車両10の前方向に向かって形成されている。
The
回転リンク21の開口21aには、軸32が通っており、3つの回転リンク21の開口21aのそれぞれに、3つの軸受33に固定された軸32のそれぞれが通っている。回転リンク21及び衝撃吸収部材11は、軸32を中心に回転し、軸受33によって支持されている。
The
〔基台31〕
基台31は、床8に取り付けられており、運転室に配置されている。基台31には、軸受33と、衝撃吸収部材11を止める平板13と、取付台35とが前から順に固定されている。
[Base 31]
The
〔エアシリンダー12,スライドリンク22及び回転リンク21の動作〕
ここで、エアシリンダー12,スライドリンク22及び回転リンク21の動作を説明する。通常の列車の運転の時、図2及び図5(a)に示すように、スライドリンク22は、基台31に対して傾斜している。回転リンク21の凹部21bは、開口21aの最も上の位置(開口21aの円の12時を示す位置)に位置している。ピストンロッド26がシリンダー25内を後退し、エアシリンダー12が収縮すると、スライドリンク22が鉄道車両10の後方へ引かれ、スライドリンク22の基台31に対する傾斜が小さくなっていき、ピン23によるスライドリンク22と回転リンク21との連結部が上方へ移動し、回転リンク21が図5(a)の側面図において左回転する(図5(b))。回転リンク21は、90度左回転して止まり、図5(c)に示すように、凹部21bが、凹部21bの凹み分だけ凸部32bから離れて、凸部32bと対向する。
[Operation of
Here, operations of the
エアシリンダー12がさらに収縮すると、スライドリンク22及び回転リンク21が鉄道車両10の後方へ平行移動し、凹部21bと凸部32bとが互いに嵌合する(図5(d))。
When the
図5(d)に示す、凹部21bと凸部32bとが互いに嵌合した状態から、ピストンロッド26がシリンダー25内を前進し、エアシリンダー12が伸長すると、スライドリンク22及び回転リンク21が鉄道車両10の前方へ平行移動し、凹部21bが、凹部21bの凹み分だけ凸部32bから離れ、凹部21bと凸部32bとの嵌合が解除される(図5(c))。
When the
ピストンロッド26がさらに前進し、エアシリンダー12が伸長すると、スライドリンク22が、前進しながら、基台31に対して傾斜し、ピン23によるスライドリンク22と回転リンク21との連結部が下がる。これによって、回転リンク21が図5(c)の側面図において右回転する(図5(b))。回転リンク21は、約90度右回転して止まる(図5(a))。
When the
〔平板13〕
平板13は、軸受33とエアシリンダー12(取付台35)との間に配設されている。平板13は、鉛直方向に延在し、平板13の高さ方向が鉛直方向に一致するように床8に対して垂直に立てて設置されており、後方から支持棒18によって支持されている。平板13は、衝撃吸収部材11とほぼ同じ大きさの平板形状(直方体形状)を有しており、平板面が鉄道車両10の前後方向に向くように基台31に取り付けられている。
[Flat plate 13]
The
平板13は、図4に示す衝撃吸収部材11が展開した状態から軸32を中心に右回転した衝撃吸収部材11を止める(図2)。なお、本実施形態において、平板13に衝撃吸収部材11とほぼ同等の大きさの平面を有した平板を用いたが、棒状のものや衝撃吸収部材11よりも小さい平板を用いて、衝撃吸収部材11の回転を止めてもよい。平板13の材料には、例えば、鉄鋼材などの衝撃強さが強い材料、靭性の高い樹脂、鉄鋼材又は木材などの材料を用いることができる。
The
〔衝撃吸収部材14〕
衝撃吸収部材14(第2衝撃吸収部材)は、衝撃吸収部材11より小さい平板形状を有しており、平板13の前方側の平板面に取り付けられている。通常の運行中は、図2に示すように、衝撃吸収部材11と平板13との間に位置する。図3に示すように、衝撃吸収部材11が回転しているとき(衝撃吸収部材11が鉄道車両10の前方に完全に展開していないとき)に障害物が衝撃吸収部材11に衝突すると、衝撃吸収部材11が障害物によって押し上げられ、衝撃吸収部材11によって衝撃を十分に吸収できないことがある。しかし、衝撃吸収部材14を衝撃吸収部材11の後方に配置させておくと、このような場合に衝突が起こっても衝撃吸収部材14によって衝撃エネルギーを吸収することができる。また、本実施の形態では、衝撃吸収部材14が平板13の前方に配置されているので、衝撃吸収部材11の回転を止めるストッパーの効果も奏する。
[Shock absorbing member 14]
The shock absorbing member 14 (second shock absorbing member) has a flat plate shape smaller than the
本実施の形態においては、衝撃吸収部材14に発泡アルミニウムを使用しており、例えば、神鋼鋼線工業株式会社製 アルポラス(登録商標)を使用することができる。アルポラスは、アルミナが均一に分散したアルミニウムの薄い膜により構成された気泡の集合体で、各気泡が立体的に多孔質、多面的に形成されたアルミ素材である。比重は約0.2〜0.3であり、アルミニウムの約10分の1の比重を有しており、軽量性、緩衝効果、易加工性、易再利用性等の特長を備えている。このため、接着剤などにより平板13へ容易に取り付けることができ、高所にも取り付けやすい。そして、損傷したときには簡単に取り替えることができる。さらに、切削加工が容易なため、好適な大きさへ容易に加工することができる。
In the present embodiment, foamed aluminum is used for the
衝撃吸収部材14にアルポラスを使用した場合、アルポラスが衝撃を受け気泡の膜の一部が座屈し、続いて隣接した層が次々と連続的に座屈して全ての気泡が破壊されるまでに非常に大きな圧縮歪みを生じる。この歪みによって衝撃による荷重を吸収し、衝撃を緩衝する。
When an arpora is used for the
また、平板形状に形成されたアルポラスの平板面にアルミニウム、銅、チタンなどの薄板を接着してもよい。これによって、平板13の平板面への接着を容易に行うことができる。
Moreover, you may adhere | attach thin plates, such as aluminum, copper, and titanium, to the flat plate surface of the Alporus formed in flat plate shape. As a result, the
なお、本実施の形態において、衝撃吸収部材14に平板形状の部材を用いたが、平板形状の部材の代わりに、衝撃吸収部材11に用いた中空部材を用いてもよい。中空部材には、例えば、アルミニウム合金材、軽合金又は鉄鋼材が用いられる。中空部材は、複数本の中空部材を、所定の間隔離して又は隣接して平行に配列させて使用することができる。また、衝撃吸収部材14に平板状の弾力性のある樹脂やゴムを用いてもよい。中空部材、樹脂及びゴムによっても、衝撃吸収部材14と同様の衝撃緩衝効果を得ることができる。
In the present embodiment, a flat plate-like member is used for the
〔駆動ボタン1〕
運転室の運転台50には、駆動ボタン1及びブレーキハンドル2が配設されている。駆動ボタン1からの信号により、エアタンク(図示せず)からの圧縮空気の供給及びシリンダー25の放出弁(図示せず)の開閉が行われ、エアシリンダー12が作動する。
[Drive button 1]
A driving button 1 and a
〔駆動ボタン1の操作によるエアシリンダー12の作動〕
ここで、駆動ボタン1の操作によって生じるエアシリンダー12の動作を説明する。運行中、運転士が鉄道車両10前方に障害物を視認し、駆動ボタン1を押すと、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12の放出弁(図示せず)が開きシリンダー25内の圧縮空気が放出弁から放出される。また、エアタンク(図示せず)の圧縮空気が後退用の空気供給口(図示せず)からシリンダー25内へ供給され、ピストンロッド26が後退し、エアシリンダー12が収縮する。
[Activation of
Here, the operation of the
そして、運転士が再び駆動ボタン1を押すと、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12の放出弁(図示せず)が閉まり、エアタンク(図示せず)の圧縮空気が前進用の空気供給口(図示せず)からシリンダー25内へ供給され、ピストンロッド26が前進し、エアシリンダー12が伸長する。
When the driver presses the drive button 1 again, a release valve (not shown) of the
〔ブレーキハンドル2〕
ブレーキハンドル2は、鉄道車両10を停止させるときに運転士によって押して操作される。また、鉄道車両10の前方に、突然、人、自動車又は列車などの障害物が現れた非常時には、非常ブレーキが作動するように、非常ブレーキ位置へハンドルが押される。ここで、ブレーキハンドル2によるブレーキの作動の一例を説明する。鉄道車両10の運転台には、図示しない、元空気溜めに繋がる元空気溜め管、ブレーキシリンダーに繋がるブレーキ管及び排気用の管が設けられている。運転士がブレーキハンドル2をブレーキ位置まで押すと、ブレーキ情報が伝達され、元空気溜め管とブレーキ管とを繋いだブレーキ弁が開き空気が逃がされる。これによって、ブレーキ管内が減圧になるが、予め圧力空気が蓄えられている補助空気溜めからブレーキシリンダーに圧縮空気が流れ込み、ブレーキシリンダー圧力が発生してブレーキがかかる。
[Brake handle 2]
The brake handle 2 is pushed and operated by the driver when stopping the
〔連結器3〕
連結器3は、連結器3の先端が鉄道車両10の先端よりも前方へ突出するように、鉄道車両10の床下端部に設けられている。また、鉄道車両10に設置された連結器3の後方には、連結した際の車両間の衝撃を緩和する図示しない緩衝装置が設けられていてもよい。連結器3によって、2列車の連結や故障等の緊急事態に車両同士を連結して推進や牽引することができる。なお、図4に示すように、衝撃吸収部材11が床8によって止められているときは、衝撃吸収部材11の先端が、連結器3の先端より前方に突出している。
[Connector 3]
The
〔警笛用ペダル5〕
警笛用ペダル5は、運転台50の下に設置されており、図示しない運転手によって踏んで操作される。警笛用ペダル5は、列車が駅を発車するときや危険を回避するときなどに踏まれる。警笛用ペダル5を踏むと、警笛音が鳴る。
[Walking pedal 5]
The
〔扉6〕
扉6は、衝撃吸収装置100の前方に2枚配置されている。扉6は、鉄道車両10の前面にヒンジを介して取り付けられており、2枚の扉6で観音開き式を構成している。図2に示すように、衝撃吸収部材11が鉄道車両10内に収納されているときは、2枚の扉6が閉まっている。
[Door 6]
Two
2枚の扉6の開閉動作は、衝撃吸収部材11が、回転し、扉6を押すことによって行われる。衝撃吸収部材11が、図2に示す、鉄道車両10内に収納された状態から回転し、2枚の扉6を鉄道車両10内から前方へ押すことによって、扉6が観音開きする。衝撃吸収部材11が、図4に示す、前方に突出した状態から回転して鉄道車両10内へ戻ると、扉6が衝撃吸収部材11の押力を受けなくなり、2枚の扉6が閉まる。
The opening / closing operation of the two
なお、2枚の扉6は、図示しないエアシリンダーの駆動力によって開閉する構成としてもよい。また、駆動ボタン1の操作によって2枚の扉6が開閉する構成としてもよい。例えば、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12の作動及び扉6の開閉が行われる構成としてもよい。
The two
〔床8〕
床8には、基台31が取り付けられている。基台31は、床8の前端から少し後方の位置に設けられている。鉄道車両10内に収納された衝撃吸収部材11は、回転して床8の上に倒れ、基台31よりも前方に延在した床8によって衝撃吸収部材11の回転が止められる。
[Floor 8]
A
〔衝撃吸収部材11を突出させる衝撃吸収装置100の動作〕
次に、本実施の形態の鉄道車両10の前方に、障害物が現れたときの衝撃吸収装置100の一連の動作を説明する。列車の運行中は、図2に示すように、衝撃吸収部材11が鉄道車両10内に収納されている。衝撃吸収部材11は、衝撃吸収部材11の長手方向が鉄道車両10の高さ方向に一致するように配設されている。また、エアシリンダー12が伸長している。スライドリンク22は、基台31に対して傾斜しており、ピン23によるスライドリンク22と回転リンク21との連結部が下がっている。
[Operation of
Next, a series of operations of the
鉄道車両10の前方に障害物(図示せず)が現れると、運転室に乗車している運転士が、障害物を視認し、ブレーキハンドル2を非常ブレーキ位置まで操作し、駆動ボタン1を押す。ブレーキハンドル2から信号を受けて非常ブレーキが作動し、列車が減速するとともに、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12のピストンロッド26が後退し、エアシリンダー12が収縮する。これによって、スライドリンク22が鉄道車両10の後方へ引かれ、図2の側面図において、回転リンク21が左回転する。回転リンク21の回転とともに衝撃吸収部材11が軸32を中心に左回転し(図3)、鉄道車両10の前方へ突出する。
When an obstacle (not shown) appears in front of the
衝撃吸収部材11は、床8によって回転が止められる。これにともなって回転リンク21の回転も止められ、図4に示すように、衝撃吸収部材11の長手方向が鉄道車両10の長手方向と一致する。また、図5(c)に示すように、凹部21bと凸部32bとが凹部21bの凹み分だけ離れて対向する。
The
ピストンロッド26がさらに後退し、エアシリンダー12が収縮すると、スライドリンク22及び回転リンク21が鉄道車両10の後方へ平行移動し、凹部21b及び凸部32bが互いに嵌合する。これによって、回転リンク21が軸32に固定される。この状態で、障害物が衝撃吸収部材11へ衝突し、衝撃吸収部材11を押し上げても、衝撃吸収部材11が回転せず、衝撃吸収部材11が、変形して衝撃エネルギーを吸収する。
When the
〔衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ戻す衝撃吸収装置100の動作〕
次に、衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ戻すときの衝撃吸収装置100の動作を説明する。運転室に乗車している運転士が、駆動ボタン1を押すと、駆動ボタン1からの信号によりエアシリンダー12のピストンロッド26がシリンダー25内を前進し、エアシリンダー12が伸長する。これによって、スライドリンク22及び回転リンク21が鉄道車両10の前方へ平行移動し、凹部21b及び凸部32bの嵌合が解除される(図5(c))。
[Operation of
Next, the operation of the
エアシリンダー12をさらに伸長させると、スライドリンク22が前進しながら基台31に対して傾斜する。これにともなって、図2の側面図において、回転リンク21及び衝撃吸収部材11が軸32を中心に右回転し、衝撃吸収部材11が鉄道車両10内へ戻る。
When the
回転した衝撃吸収部材11は、衝撃吸収部材14及び平板13に衝突し、回転が止まる。
The rotated
以上のように、本実施の形態の鉄道車両10及び衝撃吸収装置100によると、鉄道車両10内に収納された衝撃吸収部材11を回転させることによって、衝撃吸収部材11の長手方向が鉄道車両10の長手方向に一致するように、衝撃吸収部材11を鉄道車両10の前方へ突出させることができる。これによって、鉄道車両10内の運転室の前方において、鉄道車両10の長手方向に衝撃吸収部材11の長手方向の長さ分のスペースを確保できない場合でも、長尺状の衝撃吸収部材11を、向きを変えて鉄道車両10内へ収納でき、従来と同等又はそれ以上の容積の衝撃吸収部材11を使用でき、衝突による障害物や自車両の損傷を軽減することができる。また、衝撃吸収部材11を回転させることによって、衝撃吸収部材11を鉄道車両10の前方へ容易に突出させることができ、また、突出した衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ容易に収納することができる。
As described above, according to the
また、衝撃吸収部材11を車両の前方へ突出させた後に、軸32の凸部32bと回転リンク21の凹部21bを互いに嵌合させることによって、回転リンク21を軸32に固定させることができる。これによって、衝撃吸収部材11を鉄道車両10の前方に突出した状態に固定できるので、衝撃吸収部材11に障害物が衝突しても、衝撃吸収部材11が回転せず、鉄道車両10内へ戻らない。衝撃吸収部材11は、障害物と衝突して変形し、衝撃吸収部材11によって衝撃エネルギーを確実に吸収することができる。
Further, after the
また、回転リンク21を鉄道車両10の前後方向へ平行移動させることによって、凸部32b及び凹部21bの嵌合及びその解除を容易に行うことができる。
Further, the parallel movement of the
また、平板13が、上方に向けて鉄道車両10の高さ方向(鉛直方向)に延在しているので、衝撃吸収部材11は、衝撃吸収部材11の長手方向が鉛直方向に一致し、且つ、下端が軸32に支持された状態で鉄道車両10内へ収納される。そして、この状態から、衝撃吸収部材11の下端を中心に衝撃吸収部材11が回転し、鉄道車両10の前方へ突出する。回転の際には、衝撃吸収部材11にエアシリンダー12の駆動力及び重力が加わるので、衝撃吸収部材11の回転が速くなり、衝撃吸収部材11が速やかに前方へ突出する。また、重力が加わるためエアシリンダー12の駆動力を小さくすることができる。これによって、小型のエアシリンダー12を使用することができ、衝撃吸収装置100の小型化を図ることができる。
Further, since the
また、衝撃吸収部材11の後方に衝撃吸収部材14が配設されているので、図3に示すような、衝撃吸収部材11が回転している途中(衝撃吸収部材11が完全に展開していないとき)に、障害物が衝撃吸収部材11に衝突し、衝撃吸収部材11によって衝撃エネルギーを十分に吸収できない場合でも、衝撃吸収部材14によって衝撃エネルギーを吸収でき、障害物や自車両の損傷を軽減することができる。
Further, since the
また、衝撃吸収部材11の回転が床8によってとめられたときの衝撃吸収部材11の先端が、連結器3の先端より前方に位置するので、連結器3の先端より前方で障害物と衝撃吸収部材11とを衝突させることができる。これによって、連結器3の損傷を軽減できる。
In addition, since the tip of the
<変形例>
続いて、上述の実施形態に係る衝撃吸収装置の変形例を説明する。図6(a)〜図6(f)は、本変形例による鉄道車両の側面図であり、衝撃吸収装置の周辺を示している。また、図6(a)〜図6(f)は衝撃吸収装置の動作を順に示している。なお、本発明の実施の形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。
<Modification>
Subsequently, a modified example of the shock absorber according to the above-described embodiment will be described. FIG. 6A to FIG. 6F are side views of the railway vehicle according to the present modification, and show the periphery of the impact absorbing device. 6A to 6F sequentially show the operation of the shock absorber. Note that the same components as those in the embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本変形例における衝撃吸収装置200は、図6(a)〜図6(f)に示すように、上述した実施の形態における、エアシリンダー12の代わりに、バネ210を用いており、また、駆動ボタン1の代わりに、運転台50に配設された駆動ハンドル201を用いている。また、衝撃吸収装置200は、衝撃吸収部材14の上端に配設されたワイヤー巻取り器220、ワイヤー巻取り器220と駆動ハンドル201とを接続したワイヤー230、ワイヤー巻取り器220に巻き取られるワイヤー240をさらに備えている。さらに、運転台50の下方には、フタ250が取り付けられている。なお、これ以外は第1実施形態とほぼ同様なものであるので説明を省略することがある。
As shown in FIGS. 6A to 6F, the
〔バネ210、リンク212〕
筒体211の中空には、前方から順に、リンク212及びバネ210が挿入されている。筒体211は、取付台35によって基台31に固定されている。筒体211は、筒体211の長手方向が基台31に対して平行になるように(鉄道車両10の長手方向と一致するように)、配設されている。バネ210は、筒体211の長手方向に収縮し、リンク212を後方に付勢する。リンク212の先端は、スライドリンク22の後端に連結している。リンク212は、筒体211内を、バネ210の付勢力によって後退する。また、リンク212は、ワイヤー240によって前方へ引かれて前進する。
[
A
〔ワイヤー巻取り器220〕
ワイヤー巻取り器220は、衝撃吸収部材14の上端の中央付近に配設されており、本変形例においては、ラチェット式のワイヤー巻取り器を用いている。ラチェット式のワイヤー巻取り器220は、ワイヤー240が巻回される巻回軸(図示せず)と、ラチェットギヤ(図示せず)と、ラチェットギヤのギヤ部に係合するラッチ爪(図示せず)と、巻回軸を回転させるハンドル(図示せず)とを有している。また、ハンドルに延設してレバー221が取り付けられている。レバー221を操作し、ワイヤー240を巻き付ける方向にハンドルを操作すると、巻回軸が回転し、ワイヤー240がワイヤー巻回軸に巻き付く。また、ワイヤー240がロックされた状態(ラチェットギヤのギヤ部にラッチ爪が係合した状態)から、レバー221を操作し、ワイヤー240を巻き解く方向へハンドルを操作すると、ラッチ爪がギヤ部から外れ、ワイヤー240が緩められる。
[Wire winder 220]
The
〔フタ250、開口251〕
フタ250は、運転台50の下方に形成された開口251を塞ぐ。開口251は、ワイヤー巻取り器220が配設されている高さ(衝撃吸収部材14の上端)と同じ高さの位置に形成されている。フタ250を開くと、運転席と衝撃吸収装置200の設置された場所とが開口251によって通じる。ワイヤー巻取り器220に巻回軸にワイヤー240を巻き付けるときは、フタ250を開き、運転席からレバー221を操作する。
[
The
〔ワイヤー230〕
駆動ハンドル201とワイヤー巻取り器220との間は、ワイヤー230によって接続されている。ワイヤー230は、一端が駆動ハンドル201に接続しており、他端がレバー221に取り付けられている。ワイヤー230は、駆動ハンドル201からローラーによって向きを変えてレバー221まで延びている。
[Wire 230]
The
〔ワイヤー240〕
ワイヤー240は、一端がリンク212とスライドリンク22との連結位置に取り付けられており、ワイヤー巻取り器220の巻回軸に巻き付けられている。ワイヤー240は、リンク212とスライドリンク22との連結位置から鉄道車両10の長手方向に延び、ローラーによって向きを変えて、上方に延びており、衝撃吸収部材14の内部を通ってワイヤー巻取り器220の巻回軸に巻き付けられている。
[Wire 240]
One end of the
〔衝撃吸収装置200の作動〕
本変形例の衝撃吸収装置200を鉄道車両10に設置した場合の衝撃吸収装置200の作動を説明する。運行中は、図6(a)に示すように、バネ210が伸長しており、リンク212が筒体211内から前方に突出している。
[Operation of Shock Absorber 200]
The operation of the
運転士が障害物を視認し、ブレーキハンドル2を非常ブレーキ位置まで操作し、駆動ハンドル201を押す(図6(b))。鉄道車両10は減速するとともに、ワイヤー230が駆動ハンドル201側へ引かれ、レバー221が上方へ引かれる。これによって、ワイヤー巻取り器220のラッチ爪がラチェットギヤのギヤ部から外れ、ワイヤー240が緩まる。ワイヤー240が緩むと、バネ210が収縮し、リンク212に後方へ付勢する。リンク212は筒体211内を後退し、スライドリンク22が後方へ引かれる。そして、図6(b)の側面図において、回転リンク21及び衝撃吸収部材11が軸32を中心に左回転し(図6(c))、衝撃吸収部材11が展開する。衝撃吸収部材11の回転が床8によって止められ、衝撃吸収部材11が床8に倒れた状態からバネ210がさらに収縮し、回転リンク21、スライドリンク22及びリンク212が後方へ平行移動する。回転リンク21の凹部21b及び軸32の凸部32bは互いに嵌合し、回転リンク21が軸32に固定される(図6(d))。
The driver visually recognizes the obstacle, operates the brake handle 2 to the emergency brake position, and pushes the drive handle 201 (FIG. 6B). As the
衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ戻すときは、運転台50の下方に設置されたフタ250を開き、運転席からレバー221を操作する。レバー221の操作は、ワイヤー240を巻回軸へ巻き付ける方向に行う。レバー221の操作により、ワイヤー240が、ワイヤー巻回軸に巻き付き、ワイヤー巻取り器220側に引かれる。リンク212は前進し、スライドリンク22及び回転リンク21も前方へ平行移動し、回転リンク21の凹部21bと軸32の凸部32bとの嵌合が解除される(図6(e))。
When returning the
ワイヤー240が、ワイヤー巻取り器220側にさらに引かれ、リンク212がさらに前進する。スライドリンク22は、基台31に対して傾斜する。図6(e)の状態から、回転リンク21及び衝撃吸収部材11が右回転し(図6(f))、衝撃吸収部材11が鉄道車両10内へ戻る。回転した衝撃吸収部材11は、衝撃吸収部材14及び平板13に衝突し、回転が止められる。
The
以上のように、本変形例の衝撃吸収装置200及び本変形例の衝撃吸収装置200を採用した鉄道車両10においても、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。また、第1実施形態におけるエアシリンダー12の代わりにバネ210を使用しているので、簡易な構成で衝突による障害物や自車両の損傷を軽減することができる。
As described above, the same effects as those of the first embodiment can also be obtained in the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態における衝撃吸収装置100,200の作動の方法は一例であり、非常ブレーキの作動に連動してエアシリンダー12の作動やレバー221が作動する構成としてもよい。例えば、衝撃吸収装置100において、ブレーキハンドル2を操作すると、非常ブレーキの信号が、エアシリンダー12へも伝わる構成としてもよい。これによって、非常ブレーキの作動とともに、エアシリンダー12が収縮して衝撃吸収部材11が展開する。また、衝撃吸収装置200において、ブレーキハンドル2とレバー221とをワイヤーなどで接続し、ブレーキハンドル2を操作するとレバー221が作動する構成としてもよい。これらの方法によって、突然現れた障害物に瞬時に対応でき、障害物及び自車両の損傷をより軽減することができる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the method of operating the
また、本実施の形態では、鉄道車両10内に収納された衝撃吸収部材11を回転させたときの、衝撃吸収部材11の回転を停止させる部材として床8を用いたが、床8の代わりに、図7(a)に示すような、軸受33の前方に配設されたストッパー331を用いてもよい。ストッパー331は、平板形状を有しており、基台31に取り付けられている。また、ストッパー331は、基台31の前端よりも前方に延在している。さらに、図7(b)に示すように、基台31の先端を、本実施の形態における基台31の先端よりも前方に延在させ、前方に延在した部分31aによって衝撃吸収部材11の回転を停止させてもよい。これらのストッパーによって、床8の損傷を防ぐことができる。また、ストッパーが変形したり、損傷したりしたときは、交換することができる。なお、ストッパー331には、本実施の形態における平板13と同様な材料を使用することができる。
In the present embodiment, the
また、上述の実施の形態において、衝撃吸収装置100,200を上下反転して配設してもよい。例えば、基台31を床8の下面に取り付け、衝撃吸収装置100,200を床8の下に設置してもよい。衝撃吸収部材11を展開させるときは、衝撃吸収部材11の上端部を中心に衝撃吸収部材11を回転させて、鉄道車両10の前方へ衝撃吸収部材11を突出させる。
In the above-described embodiment, the
また、本実施の形態では、列車の運行中は、衝撃吸収部材11の長手方向を鉄道車両10の高さ方向に一致させて、衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ収納したが、図8(a)に示すように、衝撃吸収部材11の長手方向を鉄道車両10の幅方向に一致させて、衝撃吸収部材11を鉄道車両10内へ収納してもよい。図8(a),(b)に示す形態では、本実施の形態の衝撃吸収部材100を横に倒して床8に設置している。衝撃吸収部材11を展開させるときは、衝撃吸収部材11の右端又は左端を中心に、衝撃吸収部材11を回転させる(図8(b))。また、本形態の基台31においては、軸受33より前方に延在した部分が、本実施の形態における基台31よりも前方に延在している。基台31の軸受33より前方に延在した部分によって、衝撃吸収部材11の回転を止める。なお、図8に示す基台31の代わりに、第1実施形態における基台31と同様の基台31及び図7(a)に示すストッパー331を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, during operation of the train, the
また、上述の実施の形態においては、開口21aに凹部21bが形成され、軸32に凸部32bが形成されているが、開口21aに凸部が形成され、軸32に凹部が形成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、第1実施形態において、非常ブレーキが、駆動ボタン1からの信号を受けて作動してもよい。また、上述の変形例において、非常ブレーキが、駆動ハンドル201からの信号を受けて作動してもよい。これによって、エアシリンダー12の作動(収縮)又はバネ210の収縮とともに、非常ブレーキが作動して列車の速度が低下するので、簡単な操作によって障害物や自車両の損傷を軽減することができる。
In the first embodiment, the emergency brake may be activated in response to a signal from the drive button 1. In the above-described modified example, the emergency brake may be activated in response to a signal from the
また、上述の実施の形態の衝撃吸収装置100,200は、鉄道車両10の前部において左右両側に2つ設置されているが、中央にさらに設置し、合計3つの衝撃吸収装置100,200を設置してもよい。また、中央に1つだけ設置してもよい。
In addition, two
また、上述の実施の形態において、衝撃吸収部材14を設置しているが、設置しない構成としてもよい。この場合、列車の運行中は、衝撃吸収部材11が、平板13と隣接して配設される。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
また、上述の実施の形態において、平板13は、鉛直方向、すなわち、床8の延在方向に対して軸32を中心に約90度回転した方向に延在しているが、平板13の延在する方向はこの方向に限られない。例えば、床8の延在方向に対する回転角度が90度より小さく、平板13が、鉛直方向に対して下端部(軸32)を中心に前方へ傾斜していてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、エアシリンダー12に、ピストンロッド26の進退が空気圧の力により行われる複動型のシリンダーが用いられているが、シリンダーの前進をバネの力によって作動させ、後退を空気圧によって作動させるシリンダーを用いてもよい。この場合、シリンダー25の内部にバネを設け、バネの中空にピストンロッド26を挿入させたエアシリンダーを用いることができる。
In the above-described embodiment, a double-acting cylinder in which the
1 駆動ボタン
2 ブレーキハンドル
3 連結器
8 床
10 鉄道車両
11,14 衝撃吸収部材
12 エアシリンダー
13 平板
21 回転リンク
21a 開口
22 スライドリンク
32 軸
32b 凸部
201 駆動ハンドル
210 バネ
212 リンク
220 ワイヤー巻取り器
230,240 ワイヤー
100,200 衝撃吸収装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
塑性変形することにより衝突時の衝撃エネルギーを吸収する長尺状の第1衝撃吸収部材と、
前記第1衝撃吸収部材の長手方向の一端を回転自在に支持する支持部材と、
前記支持部材の前方において前記車両の前方に向けて延在し、前記第1衝撃吸収部材の回転を停止させる第1ストッパーと、
前記第1ストッパーの延在方向に対して前記支持部材の位置を中心に所定角度をなす方向に延在した第2ストッパーと、
第2ストッパーによって停止した前記第1衝撃吸収部材が前記第1ストッパーによって停止するまで、前記第1衝撃吸収部材を前記支持部材によって支持された前記一端を中心に回転させる駆動機構とを備えていることを特徴とする衝撃吸収装置。 In an impact absorbing device that absorbs the impact energy of an obstacle that collides with the front of a railway vehicle,
A long first impact absorbing member that absorbs impact energy at the time of collision by plastic deformation;
A support member that rotatably supports one end of the first shock absorbing member in the longitudinal direction;
A first stopper that extends toward the front of the vehicle in front of the support member and stops the rotation of the first shock absorbing member;
A second stopper extending in a direction that forms a predetermined angle around the position of the support member with respect to the extending direction of the first stopper;
A drive mechanism for rotating the first shock absorbing member about the one end supported by the support member until the first shock absorbing member stopped by the second stopper stops by the first stopper; A shock absorber characterized by that.
前記第1衝撃吸収部材の回転の中心となる軸と、
前記第1衝撃吸収部材と前記駆動機構との間に接続され、前記軸を中心に回転する回転リンクとを有しており、
前記回転リンクには、前記軸が挿入された開口が形成されており、
前記軸の周面及び前記開口の内壁面の一方に凸部が形成されているとともに他方に凹部が形成されており、
回転した前記第1衝撃吸収部材が前記第1ストッパーによって止められたとき、前記凸部及び前記凹部が対向し、
前記開口の径が、前記軸の径及び前記凸部の高さの合計より大きいことを特徴とする請求項1に記載の衝撃吸収装置。 The support member is
An axis serving as a center of rotation of the first shock absorbing member;
A rotation link connected between the first shock absorbing member and the drive mechanism and rotating about the axis;
The rotating link is formed with an opening into which the shaft is inserted,
A convex portion is formed on one of the peripheral surface of the shaft and the inner wall surface of the opening, and a concave portion is formed on the other,
When the rotated first shock absorbing member is stopped by the first stopper, the convex portion and the concave portion face each other,
2. The impact absorbing device according to claim 1, wherein the diameter of the opening is larger than the sum of the diameter of the shaft and the height of the convex portion.
前記回転リンクを回転及び平行移動させる作動部材を有しており、
前記回転リンクを平行移動させることによって前記凸部と前記凹部とが互いに嵌合することを特徴とする請求項2に記載の衝撃吸収装置。 The drive mechanism is
An actuating member for rotating and translating the rotating link;
The impact absorbing device according to claim 2, wherein the convex portion and the concave portion are fitted to each other by translating the rotary link.
前記第2ストッパーによって前記第1衝撃吸収部材が停止したとき、前記第1衝撃吸収部材の下端が前記支持部材によって支持されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の衝撃吸収装置。 The second stopper extends in a vertical direction;
The lower end of the first shock absorbing member is supported by the support member when the first shock absorbing member is stopped by the second stopper. Shock absorber.
前記第2衝撃吸収部材は、前記第1衝撃吸収部材が前記第2ストッパーによって停止したときの前記第1衝撃吸収部材と前記第2ストッパーとの間に配設されていることを特徴とする鉄道車両。 A railway vehicle comprising: the impact absorbing device according to any one of claims 1 to 4; and a second impact absorbing member disposed at a front portion of the railway vehicle.
The second shock absorbing member is disposed between the first shock absorbing member and the second stopper when the first shock absorbing member is stopped by the second stopper. vehicle.
前記駆動機構により回転した前記第1衝撃吸収部材が前記第1ストッパーによって停止したときの前記第1衝撃吸収部材の先端が、前記連結器の先端より前方に突出していることを特徴とする鉄道車両。
The impact absorbing device according to any one of claims 1 to 4, and a coupler provided so as to protrude forward of the vehicle,
A railway vehicle characterized in that a tip of the first shock absorbing member projects forward from a tip of the coupler when the first shock absorbing member rotated by the drive mechanism is stopped by the first stopper. .
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