(57)【要約】【課題】座席の重量軽減を図った回転座席の弱点である回転接続部を保護することのできる鉄道回転座席を提供する。【構成】本発明の鉄道回転座席は、車両に取り付けられる脚台と、人体を支える座部及び背部が取り付けられる架台と、前記脚台及び前記架台の間を回転可能に接続する接続部と、前記架台及び前記脚台のいずれか一方に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際には前記他方から直接的又は間接的に荷重を受け圧縮方向の力に対して塑性変形する衝撃吸収部材と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられる脚台と、
人体を支える座部及び背部が取り付けられる架台と、
前記脚台及び前記架台の間を回転可能に接続する接続部と、
前記架台及び前記脚台のいずれか一方に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際に他方から直接的又は間接的に荷重を受けて圧縮方向の力に対して塑性変形する衝撃吸収部材と、を備えることを特徴とする鉄道回転座席。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材が、前記架台及び前記脚台のいずれか一方の前部分に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際に他方の前部分との距離が減少する位置に置かれて直接的又は間接的に荷重を受けることを特徴とする請求項１に記載の鉄道回転座席。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材が、前記架台及び前記脚台のいずれか一方の後部分に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際に他方の後部分との距離が減少する位置に置かれて直接的又は間接的に荷重を受けることを特徴とする請求項１に記載の鉄道回転座席。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は背部から衝撃を受けた際に座席が破壊しないように衝撃吸収部材を備える鉄道回転座席に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の鉄道車両は、省エネルギーの要請を受けてその軽量化が図られている。車両を構成する車体の軽量化のために従来の鉄に替えてアルミニウムが使用されるようになった。また、車内配線に関しては、ＴＩＭＳ（列車情報管理システム）の採用により配線に必要な電線の量を大幅に削減している。
【０００３】
この軽量化の要請は鉄道座席にもあり、座席の重量を削減するために材料の見直し、構造の見直しが行われている。座席にアルミ部材を使うことで新幹線では一人当たりの座席の重量が１００系車両での２８Ｋｇから３００系の１３Ｋｇへ削減されている。座席の軽量化には座席に使用する材料と座席構造の見直しが必要である。
【０００４】
座席構造の見直しの中で重量削減のために使用する材料の厚みを減らす一方では座席に必要な強度を保障する必要がある。求められる強度は、通常の使用に差支えない強度と衝撃を受けた際に破壊されない強度である。通常の強度は、人体を下から支えるためのもので、衝撃を受けた際の強度は急減速時の背後からの人体による衝撃荷重に耐えるものである。
【０００５】
鉄道座席に求められる最も大きな耐荷重は急減速時の背後からの衝撃荷重である。急減速時には座席の背後から人体が座席の背部へ衝突して座席には衝撃荷重が加わるが、軽量化のために使用する部材の厚みを減らすと耐衝撃性が低下するという問題が有るので、座席が破壊をまぬがれるための工夫が必要になる。
【０００６】
従来技術として、座席の耐衝撃性を増すために、座席の座部又は背部を支えるフレーム（架台）に工夫をした例が開示されている（公開特許文献１を参照）。これは、衝撃を受けた際に座席の座部又は背部を支えるフレームを構成する部材の形状が変化することで衝撃を吸収するものである。
【０００７】
また、自動車のシートクッションフレームに蛇腹状の部材を設け、後方から衝撃を受けると蛇腹状の部材が塑性変形して衝撃を吸収する例が開示されている（公開特許文献２を参照）。
【０００８】
上記の衝撃吸収の方法は座席やシートクッションそのものが変形して衝撃を吸収するので、衝撃を受けた後は座席の交換修理が必要になる。そこで、衝撃吸収部材を、座席の構造体とは別に設けて衝撃を吸収する例が開示されている（公開特許文献３を参照）。この例では、内径が次第に狭まるシリンダー内をピストンが移動することで衝撃力に対する抵抗力を発生して衝撃を吸収するようになっている。
【０００９】
ところで、鉄道回転座席においては、上述のように車両重量の軽量化の要請から座席に使用する部材の厚みを減らすことが求められているが、部材の厚みを減らすと座席の耐衝撃性が低下するという問題が有る。特に、回転式座席では車両に固定された脚台に対して人が載る座部が取り付けられる架台を回転可能に接続する接続部が、背後からの衝撃荷重により破壊されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１８２４２７  号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０７２号公報
【特許文献３】特開２００７−１６１０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、鉄道車両の軽量化の要請に応えつつ回転座席の耐衝撃性を増す対策が必要になる。
【００１２】
そこで、発明者らは座部及び背部の載る回転座席の架台の回転機能を維持しつつ耐衝撃性を向上させる構成について研究開発を行った。その結果、座席の重量軽減を図るとともに回転座席の弱点である回転接続部を保護することのできる鉄道回転座席の開発に至ったものである。
【００１３】
本発明は、座席の重量軽減を図った回転座席の弱点である回転接続部を保護することのできる鉄道回転座席を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載された発明は、車両に取り付けられる脚台と、人体を支える座部及び背部が取り付けられる架台と、前記脚台及び前記架台の間を回転可能に接続する接続部と、前記架台及び前記脚台のいずれか一方に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際には他方から直接的又は間接的に荷重を受け圧縮方向の力に対して塑性変形する衝撃吸収部材と、を備えることを特徴とする鉄道回転座席である。
【００１５】
本発明においては、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際には他方から直接的又は間接的に荷重を受け圧縮方向の力に対して塑性変形することで所定の大きさ以上の架台の回動を防止して接続部の破壊を防止する。
【００１６】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の鉄道回転座席において、前記衝撃吸収部材が、前記架台及び前記脚台のいずれか一方の前部分に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際に他方の前部分との距離が減少する位置に置かれて直接的又は間接的に荷重を受けることを特徴とする。
【００１７】
接続部を中心にして架台が回動すると、背部と反対の位置にある座席の前部分において架台と脚台との間の距離が減少する。この距離の減少に伴い、座席の前部では架台が下方へ変位する。その際に衝撃吸収部材と架台及び脚台の何れか他方の前部分とが直接的又は間接的に荷重を受けることで圧縮方向の力を受けることになる。この力で衝撃吸収部材が塑性変形を起こし抵抗力を生じるので回動を妨げることになる。
【００１８】
請求項３に記載された発明は、請求項１に記載の鉄道回転座席において、前記衝撃吸収部材が、前記架台及び前記脚台のいずれか一方の後部分に直接的又は間接的に接続され、前記架台が前記背部に後方から荷重を受けて前記接続部を中心に前方へ回動する際に他方の後部分との距離が減少する位置に置かれて直接的又は間接的に荷重を受けることを特徴とする。
【００１９】
衝撃吸収部材は、圧縮方向の力に対して塑性変形をするように構成されている。架台が背部に後方から荷重を受けて接続部を中心に前方へ回動する際に他方の後部分との距離が減少する位置に置かれて衝撃吸収部材へ圧縮方向の力が加わるように配置されている。従って、背後からの荷重による力で衝撃吸収部材が塑性変形を起こし、これにより回動を妨げる抵抗力が発生する。この衝撃吸収部材は圧縮方向へ抵抗力を発生するので圧縮型衝撃吸収部材と呼ぶことにする。
【００２０】
ここで、座席の後ろ部分においても、脚台に固定されて架台よりも上方に位置する部材から架台を見ると回動に伴って、距離が減少する。また、架台に固定されて脚台よりも下方に位置する部材から脚台を見ると回動に伴って、距離が減少する。従って、座席の後部分においても圧縮型吸収部材を使えることが分かる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載された発明によれば、衝撃を受けて架台が回動すると衝撃吸収部材が架台又は脚台から直接的又は間接的に荷重を受けて塑性変形して回動を妨げるので接続部が破壊されることを防止することができる。
【００２２】
請求項２に記載された発明によれば、衝撃吸収部材の鉛直部が架台及び脚台の何れか一方の前部分に接続されているので、回動に伴う架台と脚台との間の距離の減少を有効に捉えることが出来る。衝撃を受けて架台が回動すると衝撃吸収部材が架台又は脚台から直接的又は間接的に荷重を受け、回動に伴って衝撃吸収部材が塑性変形することで回動を妨げるので、接続部が破壊されることを防止することができる。
【００２３】
請求項３に記載された発明によれば、衝撃を受けて架台が回動すると衝撃吸収部材が架台又は脚台から直接的又は間接的に荷重を受け、架台の回動に伴う架台の後部分と脚台の後部分との距離の変化によって衝撃吸収部材が塑性変形することで回動を妨げるので、接続部が破壊されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】衝撃吸収部材15  が取り付けられた鉄道回転座席の正面図である。
【図２】背部の後方からの荷重で架台が前方に回動する様子を示す図である。
【図３】（Ａ）と（Ｂ）座席の前部分に衝撃吸収部材を取りつけた説明図である、（Ｃ）と（Ｄ）座席の後部分に衝撃吸収部材を取りつけた説明図である。
【図４】（Ａ）円筒型の圧縮型衝撃吸収部材の説明図である、（Ｂ）蛇腹型の圧縮型衝撃吸収部材の説明図である。
【図５】衝撃吸収部材と架台の回転の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は本発明で用いられる衝撃吸収部材１５が座部及び背部を載せる架台と脚台との間に配置された鉄道回転座席の正面図である。図は架台が回転可能な状態を示しており、衝撃吸収部材１５はこの衝撃吸収部材と接触して加重を掛ける部材１４とは距離が保たれていて非接触の状態なので、架台は脚部に対して自由に回転することができる。図５に示すように衝撃吸収部材は、架台が回転可能な状態で架台の回転を妨げることの無いように、架台の回転時に相手の台と直接的又は間接的に衝突することの無い場所へ取りつけられる。
【００２６】
図２は通常の状態（実線）と座席の背部に後方から荷重を受けて接続部４を中心に架台が前方へ回動する状態（点線）を示している。車両が衝突又は急停車などで急速な減速をすると座席の後部に座っている人が前の座席の背部６へ後方から衝突する。そうすると、図２の点線に示すように座席は後方から大きな衝撃力を受けて架台の回転を支える接続部４を中心にして回動することになる。実際の接続部が中心軸の周りの所定の円周上にボールベアリングを並べた構造をしている場合は、後ろから衝撃を受けると接続部の前縁を中心にして回動することになる。
【００２７】
このとき、図２の点線で示すように接続部４の前縁は圧縮応力、中心軸と後縁は引っ張り応力を受るので弱い部分が破壊されることになる。接続部は構造的に架台及び脚台に比べて複雑なので、回転機能を維持しながら回動により破壊されないように構成することは困難が伴う。また、破壊されるとその修理費用が嵩むという問題が有る。
【００２８】
そこで、想定される背面からの衝撃荷重により接続部が破壊されることの無いように衝撃吸収部材を図３に示すように設ける。衝撃吸収部材は架台又は脚台の何れかに直接的または部材を介して間接的に取り付けられる。衝撃吸収部材は、背後から衝撃力を受けて架台が所定の範囲を超えて回動して架台又は脚台の何れか他方と直接的又は間接的に接触状態となるまでは非接触に保たれる。
【００２９】
図３には衝撃吸収部材１５に加重を掛ける接触部材１４が記載されているが、衝撃吸収部材１５は架台又は脚台から直接加重を受けるようにしても良い。架台は持ち上げて回転可能な状態にする場合には、衝撃吸収部材１５と加重を掛ける接触部材１４との間は隙間が出来るが、普段は接触した状態でもよい。図３では分りやすいように衝撃吸収部材１５と加重を掛ける接触部材１４との間に隙間を設けている。
【００３０】
図３（Ａ）は衝撃吸収部材１５が架台の前部分へ接続された状態を示している。回転可能な状態では下方へ伸びた接触部材１４は脚台に固定された衝撃吸収部材１５との間に距離を有しており、互いに接触することは無い。この状態で、架台は脚台に対して自由に回転することができる。
【００３１】
図３（Ｂ）は衝撃吸収部材１５が脚台の前部分の下方へ接続された状態を示している。この図では、架台に固定されて脚台よりも下方へ伸びた接触部材１４は保持部材１６に支えられた衝撃吸収部材１５のとの間に距離を有しており、架台が回転可能な場合は互いに接触することは無い。この状態で、図５に示すように架台は脚台に対して自由に回転することができる。
【００３２】
架台が背部に後方から荷重を受けて接続部を中心に前方へ回動しようとすると、架台の前部分と脚台の前  部分との間の距離が減少する。そうすると衝撃吸収部材１５と接触部材１４とが接触して衝撃吸収部材１５へ圧縮方向の力が加わる。一定以上の力が加わると衝撃吸収部材１５が弾性限界を超えて塑性変形を起こすことで、架台の回動に対して抵抗力を生じる。想定される衝撃力の大きさに応じて衝撃吸収部材１５の耐荷重を決めることで、回動の範囲を一定の範囲に抑えることが出来るので、図２に示すように回動に伴い接続部４が変形して破壊されることが防止される。
【００３３】
図３（Ｃ）は衝撃吸収部材１５が架台の後部分へ保持部材１６を介して間接的に接続された状態を示している。下方へ伸びた保持部材１６の先の水平部には衝撃吸収部材が接続され脚台の下面との間に距離を有していて、架台が回転可能な状態では互いに接触することは無い。この状態で、架台は脚台に対して自由に回転することができる。
【００３４】
図３（Ｄ）も衝撃吸収部材１５が架台の後部分へ接続された状態を示している。衝撃吸収部材１５は脚台の上方へ伸びた接触部材１４の先の水平部との間に距離を有しており、架台が回転可能な状態では互いに接触することは無い。この状態で、架台は脚台に対して自由に回転することができる。
【００３５】
架台が背部に後方から荷重を受けて接続部を中心に前方へ回動しようとすると、架台の後部分と脚台の後部分との間の距離が増加する。この距離の変化を距離の減少として捉えるには、架台に固定されたものの上面と脚台に固定されたものの下面を接触させればよい。回動に伴い衝撃吸収部材１５が接触部材１４に接触して圧縮方向の力が加わる。一定以上の力が加わると衝撃吸収部材１５が弾性限界を超えて塑性変形を起こすことで、架台の回動に対して大きな抵抗力を生じる。想定される衝撃力の大きさに応じて衝撃吸収部材１５の耐荷重を決めることで、回動の範囲を一定の範囲に抑えることが出来るので、図２に示すように回動に伴い接続部４が変形して破壊されることが防止される。
【００３６】
衝撃吸収部材の取り付け方法は上記以外にも考えることが出来る。衝撃吸収部材は回動に伴う架台と脚台との間の距離の変化を妨げる位置に、架台が回転可能な状態では、衝撃吸収部材が架台の回転を妨げることの無い様に取り付ける。また、架台が回動する際に最も脚台との距離の変化の大きいところへ衝撃吸収部材を接続することが効果的である。
【００３７】
図４に衝撃吸収部材の具体的な形状の例を示す。図４（Ａ）は、金属製の円筒状の衝撃吸収部材であり、図４（Ｂ）は金属製の蛇腹型の衝撃吸収部材である。回動を妨げる抵抗力に応じて衝撃吸収部材の形状及び材料を選択することができる。
【００３８】
衝撃吸収部材の形状及び材料は架台の回動に伴い塑性変形を起こすように構成することが条件であり様々な形状を考えることが出来るので上記の例に限られないことは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
２  脚台
３  架台
４  接続部
５  座部
６  背部
６’回動した状態の背部
１４  接触部材
１５  衝撃吸収部材
１６  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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