(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパ(11)を備える軌道車両(10)において、
前記バンパはポリフェニレンサルファイドと前側部分(11)とを備え、
当該軌道車両は、軌道平面Rに対して直交する垂直平面(16)が通る突出端部(13)のラインと、当該バンパ(12)の最高位箇所を通る上側水平端平面(B1)と当該バンパの最低位箇所を通る下側水平端平面B2との間における高さ(H)にわたって延在するバンパ(12)と、を備える前側部分(11)を備え、
前記バンパ(12)は少なくとも、高さH1にわたって延在する上側領域(12a)であって、垂直平面(16)と傾斜平面(17)との間に含まれる前側表面(15)を備えるという上側領域(12a)を備え、前記垂直平面は、前記突出端部から進行する軸心(A)を通り、且つ、
前記高さ(H1)は、前記バンパ(12)の前記高さHの少なくとも30％に等しく、且つ、
前記垂直平面(16)と前記傾斜平面(17)との間の角度は、5°未満であることを特徴とする、軌道車両(10)。
【請求項２】
前記バンパ(12)は、該バンパ(12)中に存在する熱可塑性材料の総重量の50重量％超のポリフェニレンサルファイド系の熱可塑性材料を備えることを特徴とする、請求項１に記載の軌道車両(10)。
【請求項３】
前記バンパ(12)は、該バンパ(12)中に存在する熱可塑性材料の総重量の80重量％超のポリフェニレンサルファイド系の熱可塑性材料を備えることを特徴とする、請求項１に記載の軌道車両(10)。
【請求項４】
前記バンパ(12)は、ポリフェニレンサルファイドを唯一の熱可塑性材料として備えることを特徴とする、請求項１に記載の軌道車両(10)。
【請求項５】
前記バンパ(12)は強化繊維を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の軌道車両(10)。
【請求項６】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、PBO繊維を備える群から選択された少なくとも一種類の物質を備えることを特徴とする、請求項５に記載の軌道車両(10)。
【請求項７】
前記強化繊維はガラス繊維であることを特徴とする、請求項５に記載の軌道車両(10)。
【請求項８】
前記強化繊維は、前記熱可塑性樹脂の総重量に関して1％〜50％の間に含まれる重量百分率にて添加されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の軌道車両(10)。
【請求項９】
前記バンパ(12)は、0.1〜0.6mmの間に含まれる平均厚みを有することを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の軌道車両(10)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパを備える軌道車両、特に路面電車に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道車両、特に路面電車は概略的に、比較的に少ない部材片で製造されていることから、路面電車の種々の部分は多くの場合、動力車両、特に乗用車に対して適用されるのと同様の安全規則の対象とならないことは公知である。
【０００３】
概略的に、乗用車のバンパは、障害物を緩衝することで該動力車両の乗員に対する一切の損傷を減少するだけでなく、歩行者に対する事故の衝撃を減少し得るために、厳密な規則に従わねばならない。故に、動力車両に対するバンパは、高性能の材料で作成されると共に、エネルギを吸収すべく形状化された部分を有している。
【０００４】
車両バンパの有効性は、適切な試験によっても検証される。
【０００５】
他方、軌道車両の場合、バンパ部分は実際的に、車体の残部と同様に、概略的に金属製材料の部分のみであり、且つ、概略的には、エネルギを吸収して車両の乗員に対する損傷を減少しもしくは可能的に衝突された一切の歩行者を保護するように形状化されてはいない。
【０００６】
しかし、市街道路上を循環する軌道車両、特に路面電車は、まさに他の任意の動力車両と同じように事故に遭遇すると共に、その更に大きな質量の故に、歩行者および他の道路使用者に対しては更に危険である。
【０００７】
特に、特に路面電車である軌道車両の前側部分の形状、および、特に路面電車である軌道車両の前側部分を最近において構成する材料は概略的に、エネルギを吸収し且つ歩行者に対する一切の損傷を減少するには適していない。
【０００８】
先行技術に従い作成されたバンパは、図１において例示的にのみ示されると共に、全体的に参照番号1により表される。路面電車3の前側部分2は、事故の場合において歩行者に対する損傷の制限を許容しない空気力学的な形状を有している。実際、路面電車3の前側部分2は、事故に巻き込まれた歩行者の骨組織を破壊する可能性が高いという高さにて、突出端部4、すなわち、路面電車の前側輪郭形状から最も突出する端部を有している。
【０００９】
最後に、概略的には、軌道車両、特に路面電車に対する現在のバンパにより提供されるエネルギの吸収度、すなわち安全性、を検証する試験は行われていないので、バンパ部分に関する一切の変更、幾何学形状、ならびに、材料の有効性を検証することはできない。
【００１０】
上記の理由により、上述された問題を解決すると共に、特に、事故の場合に歩行者に対する損傷の虞れを低減し得るという軌道車両のためのバンパを製造する解決策が模索されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、上記問題を解決し得ると共に、容易に製造可能で市場性のある、路面電車のためのバンパを備える、軌道車両、特に路面電車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に依れば、上記問題は、請求項１に係る軌道車両のためのバンパにより解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】公知の路面電車の前側部分の側面図である。
【図２】本発明に係るバンパを備える路面電車の前側部分の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明は特に、図２に示された本発明の非限定的な実施例に関している。図２を参照すると、参照番号10は全体的に、バンパ12を備える前側部分11を備える路面電車を表している。
【００１５】
路面電車前側部分11は好適には、少なくとも、上側部分11aおよび下側部分11bを備える。
【００１６】
バンパ12は好適には、前側部分11の下側部分11bを構成する。
【００１７】
バンパ12に含まれる突出端部13を通り、垂直軸心Aおよび対応する平面16が延在する。垂直平面16は、路面電車が移動する地面に対して直交し、すなわち、それは、R2により表される軌道の頭部である鉄平面に対して直交し、且つ、該垂直平面は、突出端部13を通る水平平面に対して直交する。突出端部13は、上記路面電車の最も突出する水平ラインを構成する。上記路面電車の前側部分は、上側および下側部分に加えて更なる部分を覆い得ること、および、それらの各々が突出端部を含み得ることも可能である。
【００１８】
好適には、バンパ12は、地面軌道の頭部の頂部を通る水平平面に対して平行であり且つバンパ12の最高位箇所を通る上側水平端平面B1の平面と、軌道Rの平面の頂部を通る水平平面に対して常に平行であるという、該バンパ12の最低位箇所を通る下側水平端平面B2と、の間に含まれる高さHにわたって延在する。
【００１９】
詳細には、示された実施例において、路面電車の場合には道路の平面に等しいという軌道Rの平面に関し、自重状態において、すなわち、乗員無しで、路面電車の上記下側部分は好適には、たとえば、鉄平面から、もしくは、軌道の頭部の頂部から約200mmなど、地面から150mm超の高さSに位置される。
【００２０】
上記路面電車が非積載であるとき、地面からの高さの任意の尺度が採用されてきた。
【００２１】
路面電車上に乗員が存在するとき、上記下側部分は、該車両内の乗員の重量の故に、地面から166mmの高さSを有するまで低下され得る。
【００２２】
好適には、バンパ12は、高さH1だけ延在すると共に突出端部13のラインから開始するという上側領域12aと、高さH2だけ延在する下側領域12bとを含む。
【００２３】
バンパ12の上側領域12aの高さH1は、好適には、下側領域12bの高さH2の1.5〜1.8倍に対応する。
【００２４】
この範囲は、歩行者に対する衝突における最適な結果を実現し得る。下側領域12bは、好適に平坦であるがテーパ付けされた形状を有する。
【００２５】
それは、走行の間において、車両の最大限の許容輪郭に関し、最大限許容される全体寸法の基本要件を満足すべきである。
【００２６】
バンパ12の上側領域12aの高さH1は好適には、上記バンパの高さHの少なくとも30％、更に好適には少なくとも50％、そして更に好適には少なくとも60％に等しい。
【００２７】
上側領域12aは、軸心Aを通る垂直平面16と、図２に示された如く角度αにて軸心Aに関して傾斜された軸心Bを通る傾斜平面17と、の間に位置された前側表面15を含んでいる。上記垂直平面16と傾斜平面17との間の角度αは、好適には5°未満である。更に好適には、上側領域12aは、突出端部13を通る平面16に対して実質的に整列された前側表面15を有している。
【００２８】
代替的に、前側表面15は、実質的に平坦であり、且つ、平面16に関し、路面電車に向けて傾斜される。更に好適には、角度αは2°未満である。
【００２９】
代替的に、前側表面15は、僅かに湾曲されるが、それでも支配的には、すなわち、その表面の50％超に対し、平面AとBとの間である。
【００３０】
バンパ12の上側レベルB1は、好適には、たとえば700mmなど、600〜900mmの間に含まれる高さTにて、突出端部13のラインの僅かに下方に配置される一方、下側平面B2は、好適には、たとえば240mmなど、200〜300mmの間に含まれる高さにて、最低の路面電車平面よりも僅かに高い高さに配置される。
【００３１】
高さH1は好適には、たとえば280mmなど、250〜350mmの間に含まれる。
【００３２】
バンパ12は好適には、単一片で作成される。その内側面上にて、バンパ12は、それを車両に対して連結するための不図示の結合手段を備えている。バンパ12は、これらの結合手段により、上記車両の残りの部分に対して習用的に連結されている。
【００３３】
バンパ12は好適には、ポリマ材料で作成され、更に好適には、該バンパは、以下においては単に略語PPSによっても表されるというポリフェニレンサルファイドで構成される。
【００３４】
そして更に好適には、バンパ12は、該バンパ12中に存在する熱可塑性材料の総重量の少なくとも50重量％、更に好適には少なくとも80％のPPS系の熱可塑性材料を含む組成物を備える。
【００３５】
好適実施例において、上記バンパは、熱可塑性材料として、PPSのみを備える。
【００３６】
好適には、PPSに加え、上記組成物は、更なる添加物、および、特に強化繊維を備える。
【００３７】
更に好適には、上記強化繊維は好適には、ガラス繊維、炭素繊維、PBO繊維から成る群から選択された材料を備える。
【００３８】
そして更に好適には、上記強化繊維は、ガラス繊維である。
【００３９】
更に好適には、上記強化繊維は、熱可塑性樹脂の総重量に関し、1〜50％の範囲内の重量割合で添加される。
【００４０】
たとえば、上記バンパに対する材料としては、製品Tencate（登録商標）、特に、Tencate（登録商標）7781というPPSガラスが使用され得る。
【００４１】
好適には、積層順序は、0／90°である。
【００４２】
好適には、得られた製品は、0.1〜0.6mmの間、更に好適には0.2〜0.4mmの間に含まれる厚みを有し、たとえば、それは3mmの厚みを有し得る。
【００４３】
金属製材料ではなくてポリマ材料の使用に依り、低重量のバンパを実現することも可能である。
【００４４】
上記バンパの厚みが約3mmであるなら、現在の金属による解決策の13kgに対し、総重量は約9kgである。
【００４５】
車両の前側表面に対する衝突の場合において、歩行者、および、他の無防備な道路使用者に対する負傷を低減するために、複数の試験により、シリオ・カイセリ(Sirio Kayseri)型の路面電車の前側表面の効率が評価された。
【００４６】
試験手順は、動力車両に対する安全管理手順、特に、ユーロNCAP歩行者試験規約5.3.1、および、EEVC WG17(欧州先進自動車安全委員会、作業部会17)の各文献中に記述された試験に従う。
【００４７】
各試験に対して使用された試験規約からの主たる相違は、ユーロNCAP試験速度が20km/hに設定されたことである。
【００４８】
２つの試験位置、すなわち、中央位置Y＝0および側部位置Y＝−577も特定された。
【００４９】
上記バンパに対する衝撃試験のための脚部形態の衝撃子は、衝突の時点にて、“自由飛行”する。該自由飛行は、車両から、試験結果が、該衝撃子の反跳の間に投出システムとの接触により影響されないことを確実とする如き距離にて、開始する。上記衝撃子は、空気、スプリング、もしくは、油圧による発射機により、または、明らかに同一結果を実現する他の任意の手段により、投出される。
【００５０】
選択された各箇所は、相互に少なくとも132mmだけ離間され、且つ、上記バンパの各角隅部の少なくとも66mmだけ内側である。
【００５１】
速度ベクトルの方向は、水平であり、且つ、車両の長手垂直平面に対して平行である。水平平面および上記長手平面における速度ベクトルの方向に対する許容誤差は、最初の接触の時点において±2°である。
【００５２】
上記衝撃子の軸心は、側方平面および長手平面における±2°の許容誤差を以て、水平平面に対して直交する。水平、長手および側方の各平面は、相互に対して直交する。
【００５３】
上記衝撃子の下端部は、上記バンパに対する最初の接触の時点において、±10mmの許容誤差を以て、基準地面レベルの上方25mmである。
【００５４】
最初の接触の時点において、上記衝撃子は、±5°の許容誤差を以て、その垂直軸心に関して意図された配向を有することで、膝関節の適切な機能を許容せねばならない。
【００５５】
最初の接触の時点において、上記衝撃子の中心線は、±10mmの許容誤差範囲内で、衝撃の箇所に在るべきである。
【００５６】
上記衝撃子と車両との間の接触の間において、該衝撃子は、地面に対し、または、車両の一部ではない他の任意の物体に対して接触してはならない。
【００５７】
各試験を実施すべく、ユーザの脚部を擬態する特殊デバイスが使用された。
【００５８】
斯かるデバイスにおいて、大腿骨および脛骨は70±1mmの直径を有し、且つ、両者ともに、筋組織および皮膚を擬態する発泡体により覆われる。上記発泡体は、25mmの厚みを有するConfor（登録商標）タイプCF-45の形式である。外側被覆は、6mmの厚みを有するネオプレンで作成されると共に、表面は、1/2mmの厚みを有するナイロン布で覆われる。
【００５９】
“膝の中心”という語句は、当該点の回りにおいて膝が実際的に屈曲するという点を表す。
【００６０】
“大腿骨”という語句は、膝の中心の上方における(衝撃子を発射するために、それに対して取付けられた肉部、皮膚カバー、緩衝器、機器、および、ブラケット、プーリなどを含む)全ての構成要素または各構成要素の一部を表す。
【００６１】
“脛骨”という語句は、膝の中心の下方における(衝撃子を発射するために、それに対して取付けられた肉部、皮膚カバー、緩衝器、機器、および、ブラケット、プーリなどを含む)全ての構成要素または各構成要素の一部を表す。定義された如き脛骨は、足の質量などを含むことを銘記されたい。大腿骨および脛骨の合計質量は、夫々、8.6±0.1kgおよび4.8±0.1kgであり、且つ、上記衝撃子の合計質量は13.4±0.2kgである。大腿骨および脛骨の重心は、膝の中心から217±10mmおよび233±10mmである。衝撃の方向に対して直交して、夫々の重心を通る水平軸心の回りにおける大腿骨および脛骨の慣性モーメントは、0.127±0.010kgm2および0.120±0.010kgm2である。
【００６２】
脛骨の非衝撃側には、膝関節の中心の66±5mm下方にて、自身の感応軸心を衝撃の方向として、単軸加速度計が取付けられる。
【００６３】
上記衝撃子は、大腿骨と脛骨との間における屈曲角度および剪断変形を測定する機器を備えている。
【００６４】
上記剪断変形システムは、上記衝撃子の背面またはその内側の任意の箇所に取付けられ得る緩衝器を必要とする。緩衝器特性は、上記衝撃子が、静的および動的の両方において剪断変形に対する要件を満足することと、それが上記剪断変形システムの過剰振動を阻止することとを保証する如きとされるべきである。
【００６５】
3mmの厚みを以て、Tencate（登録商標）7781というPPSガラスで作成されたバンパが供試される。
【００６６】
各試験を実施するために、金属フレームに対して堅固に固定された路面電車の前側部分が提供された。
【００６７】
上記システムの全高は、地面から2750mmに制限されることで、試験室の内部への設置が許容された。
【００６８】
上記下肢衝撃子は、放物線状の軌跡により上記路面電車の表面に対して発射され、且つ、垂直速度がゼロであるときにおける軌跡の頂点において、上記車両の表面に衝当する。
【００６９】
上記構造は、上記投出システムの前方に位置され、且つ、地面に対してボルト締めされた金属ブラケットにより地面に対して堅固に拘束されていた。
【００７０】
斯かる軌跡を許容するために、上記車両は、地面から83mmだけ上昇されて、加速段階の間において上記衝撃子が地面と接触することを回避していた。
【００７１】
試験された車両は、文献EEVC WG17(欧州先進自動車安全委員会、作業部会17)に記述された要件を満足すべきである。
【００７２】
上記バンパに対する上記脚部の衝撃を試験するために、試験は、20km/hの衝撃速度にて実施された。動的な膝屈曲の最大角度は15.0°であり、且つ、動的な膝破壊の最大変形は、6.0mmであった。脛骨の上端部にて測定された加速度は、150g以下であった。
【００７３】
結果は、以下の表１において報告される。
【表１】
0006693955.tif 000002
【００７４】
測定された全てのパラメータは、十分に、車両との衝突の場合における可能的な膝損傷または破壊された脛骨に関する文献EEVC WG17(欧州先進自動車安全委員会、作業部会17)において明示された基準制限値内である。
【００７５】
本発明に係る路面電車バンパの利点は、明確である。
【００７６】
特に、PPSを使用すると、EEVC規則に従う車両に対する衝撃の場合における歩行者に対する膝損傷または脛骨破壊のリスクに関する試験に合格するバンパを実現することが許容される。
【００７７】
更に、本発明に従うと共に上述されたバンパ輪郭形状を使用すると、EEVC規則に従う車両に対する衝撃の場合における歩行者に対する膝損傷または脛骨破壊のリスクを低減することも許容される。
【００７８】
特に、自動車規則を用いると、脛骨加速度(大きさg＝9.81m/s2)、膝摺動量(mm)および膝回転量(°)の各基準値は、十分に、該自動車規則により設定される制限値内である。
【符号の説明】
【００７９】
α    角度
A    垂直軸心
B    傾斜軸心
B1    バンパ12の上側水平端平面／上側レベル
B2    バンパ12の下側水平端平面／下側平面
H    バンパ12の高さ
H1    上側領域12aの高さ
H2    下側領域12bの高さ
R2    軌道／鉄平面
S    地面からの、路面電車の下側部分の高さ
T    上側レベルB1の高さ
1    バンパ
2    前側部分
3    路面電車
4    突出端部
10    路面電車
11    前側部分
11a    上側部分
11b    下側部分
12    バンパ
12a    上側領域
12b    下側領域
13    突出端部
15    前側表面
16    垂直平面
17    傾斜平面
【図１】
0006693955.tif 000003
【図２】
0006693955.tif 000004