[发明专利]铁道车辆的冲击能量吸收体

说明书

技术领域

本发明涉及设置于铁道车辆的车身的前部，由来自于前方的负荷压坏而吸收冲击能量的冲击能量吸收体。

背景技术

以往，已知安装于铁道车辆的车身底架的前部，吸收障碍物冲撞时的冲击能量的能量吸收构件（例如，参照日本特开2002-286066号公报）。像这样的能量吸收构件一般由中空的柱状构件构成，并且配置为使其轴线方向与车身前后方向一致。借助于此，在障碍物冲撞时，能量吸收构件在轴线方向上以蛇腹状塑性变形而吸收冲击能量，从而缓和传递至车身的冲击。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，行驶相同线路的各铁道车辆设计成其底架的高度达到大致相同的高度，但是因支持车身的转向架的弹簧系统的位移，而行驶中的各车辆的底架的高度根据行驶状态等而可能改变。此时，在铁道车辆相互正面冲撞时，因其车辆之间底架的高度不同，而存在彼此的能量吸收构件的高度在上下方向（垂直方向）上偏置数10mm左右的可能性。当发生这样的冲撞时，相互冲撞的能量吸收构件在变形中向俯仰方向倾斜等，从而能量吸收性能可能下降。（另外，以下将伴随着上下方向的偏置的正面冲撞称为“上下偏置冲撞”。）；

为了提高能量吸收性能，也可以考虑设置上下尺寸大的能量吸收构件，但是即使简单地增大能量吸收构件的上下尺寸，在上下偏置冲撞时在上下方向上偏离中心的负荷施加于能量吸收构件上，以此能量吸收构件可能倾斜变形，因此也不能进行稳定的能量吸收。又，根据上下尺寸大的能量吸收构件，在冲撞时的初期负荷的增大使传递至车身的冲击增大，因此需要加固车身，从而增大车身重量。

因此，本发明的目的是在上下偏置冲撞时，不会增大车身重量而能够进行稳定的冲击能量吸收。

解决问题的手段：

根据本发明的铁道车辆的冲击能量吸收体是设置于铁道车辆的车身的前部，由来自于前方的负荷压坏而吸收冲击能量的冲击能量吸收体；具备在前后方向上延伸的主吸收部；和分别设置在所述主吸收部的上下位置的一对副吸收部；所述一对副吸收部分别借由在前后方向上延伸的预定断裂部（breakable portion）与所述主吸收部设置为一体。

根据上述结构，障碍物相对于冲击能量吸收体以向上侧偏置的状态冲撞，以此障碍物不与下侧的副吸收部冲撞而与主吸收部及上侧的副吸收部冲撞的情况下，主吸收部和下侧的副吸收部之间的部分在预定断裂部上断裂的同时主吸收部及上侧的副吸收部可能压坏。此时，在该冲撞现象中压坏的冲击能量吸收体的高度方向的中心从力学上考虑时可以看作是将（除去下侧的副吸收部）主吸收部及上侧的副吸收部的两者相加的部分的高度方向的中心。

因此，与整个冲击能量吸收体和障碍物在上下方向的偏置量（偏移量）相比可以降低力学上的上下偏置量，并且能够抑制在上下偏置冲撞时的冲击能量吸收体的倾斜变形等。其结果是，即使在上下偏置冲撞时，也不会增大车身重量而能够实现稳定的能量吸收。另外，在障碍物相对于冲击能量吸收体以向下侧偏移的状态冲撞的情况下，主吸收部和上侧的副吸收部之间的部分在预定断裂部上断裂的同时主吸收部及下侧的副吸收部可能压坏，因此在此情况下也能够得到同样的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施形态的冲击能量吸收体安装于铁道车辆上的状态的概略俯视图；

图2是根据本发明的实施形态的冲击能量吸收体的侧视图；

图3是图2的冲击能量吸收体的俯视图；

图4是图2的冲击能量吸收体的主视图；

图5是图2的冲击能量吸收体的V-V线剖视图；

图6是图2的冲击能量吸收体的VI-VI线剖视图；

图7是说明在图2的冲击能量吸收体之间的上下偏置冲撞的侧视图；

图8中（a）～（e）是在实施例1中通过有限元分析示出使冲击能量吸收体之间上下偏置冲撞时的变形行为的侧视图；

图9是示出在图8的冲撞时的反作用力随着位移量的变化的图表；

图10中（a）～（e）是在实施例2中通过有限元分析示出使冲击能量吸收体之间上下偏置冲撞时的变形行为的侧视图；

图11是示出在图10的冲撞时的反作用力随着位移量的变化的图表；

图12中（a）～（e）是在比较例1中通过有限元分析示出使冲击能量吸收体之间上下偏置冲撞时的变形行为的侧视图；

图13是示出在图12的冲撞时的反作用力随着位移量的变化的图表；