[发明专利]冲击能量吸收柱及具备该冲击能量吸收柱的铁道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及设置于铁道车辆的先头车辆上的冲击能量吸收柱及具备该冲击能量吸收柱的铁道车辆。

背景技术

以往以来在铁道车辆中，为了保护乘务员和乘客等以免受来自于与汽车和铁道车辆等之间的冲撞的伤害，而提出了各种用于吸收冲击能量的结构。例如，在专利文献1中提出了设置有在车辆端部上垂直延伸的强度构件、和在车辆长度方向上延伸的骨构件的轨道车辆。根据该结构，可以在一定程度以上的载荷作用于其上时积极地变形而吸收能量，而在一定程度以下的载荷作用于其上时不会发生结构变形。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2008-62817号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

对于现有的冲击能量吸收结构，各构件由金属制成，因此非常重，成为妨碍铁道车辆整体的轻量化的一个要因。另一方面，为了保护乘务员和乘客等且防止各构件从与车身的安装部上脱落，而需要在一定弯曲变形量以内充分吸收冲撞时的能量。然而，在专利文献1中，并未提出具备满足上述两种要求的那样的冲击能量吸收结构的铁道车辆。本发明的目的是提供能够实现轻量化和在一定弯曲变形量以内充分吸收冲击能量的两者的冲击能量吸收柱。

解决问题的手段：

根据本发明的冲击能量吸收柱设置于铁道车辆的端侧且从端梁向车顶构体延伸，具备：横截面为凹状截面或中空截面的金属制的外侧构件；和沿着所述外侧构件的内周设置，与所述外侧构件平行地延伸的增强塑料制的内侧构件。

根据所述结构，增强塑料制的内侧构件与冲撞物不直接接触，因此在刚冲撞之后的应力集中的程度较小。即，可以使冲撞后的龟裂的产生延迟，可以蓄积更大的冲击能量。之后，当冲击能量蓄积至极限时，结果是该内侧构件断裂，但是在该时刻金属制的外侧构件仍然未断裂，而继续吸收冲击能量。借助于此，尽管局部由树脂构成，但是可以吸收较大的冲击能量。又，与冲击能量吸收柱整体由金属形成的情况相比，可以谋求柱整体的轻量化。

此外，至少使外侧构件的横截面形成为凹状截面或中空截面，以此与外侧构件例如为平板状的情况相比，截面系数更大。借助于此，允许的弯曲应力增大，因此冲击能量吸收柱可以承受较大的冲击载荷，从而可以吸收较大的冲击能量。

此外，也可以是所述外侧构件与所述端梁及所述车顶构体之间通过紧固单元紧固，所述内侧构件是在将所述被紧固的部分除外的从所述端梁上部至所述车顶构体下部之间的区域延伸。

根据所述结构，冲击能量吸收柱通过金属制的外侧构件与端梁及车顶构体相紧固，因此无需将塑料制的内侧构件与端梁及车顶构体紧固。借助于此，内侧构件所受的约束少且容易变形，因此在断裂之前可以吸收更大的冲击能量。又，无需使内侧构件延伸至被紧固单元紧固的部分，因此可以谋求成本减少。

此外，也可以是所述外侧构件是将分别沿着柱轴延伸的两个柱半体向与外侧构件的柱轴正交的方向排列并接合而构成，两个柱半体的接合部分沿着所述柱轴延伸。

根据所述结构，两个柱半体的接合部分沿着柱轴延伸。借助于此，与接合部分沿着与柱轴正交的方向设置的情况相比，在受到来自于与柱轴正交的方向的冲击载荷时，该接合部分不容易成为龟裂的起点。

此外，也可以是各柱半体具备沿着所述柱轴延伸的第一板状部、和从该第一板状部的两侧向与第一板状部正交的方向延伸的相互平行的第二板状部，两个柱半体是沿着冲击载荷的载荷方向相互以相反朝向配置并将第二板状部的梢端相接合而构成，第一板状部的板面与受到冲击载荷的方向对置。

根据所述结构，两个柱半体在第二板状部的梢端相互接合，因此，两个柱半体的接头位置位于第二板状部上。冲击载荷施加于无接合接头的第一板状部上。借助于此，冲击载荷不直接施加于容易成为冲击能量吸收柱的断裂的起点的接头部分上，因此防止容易断裂。借助于此，可以提高冲击能量吸收效果。

此外，也可以是所述增强塑料是含有纤维的塑料，该纤维的体积率为60%以上。

根据所述结构，通过使增强塑料内的纤维量达到规定量以上，以此可以提高增强塑料制的构件对于冲击载荷的强度，树脂柱不容易断裂。

发明效果：

根据本发明的冲击能量吸收柱，可以实现轻量化和在一定的弯曲变形量以内充分吸收冲击能量的两者。

附图说明

图1是示出具备根据本发明的实施形态的冲击能量吸收柱的铁道车辆的概略结构的立体图；

图2是根据本发明的冲击能量吸收柱的立体图；