(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両長手方向に延びる軸線を有する外筒を構成する外板と、
前記外板に囲まれた内部空間で前記車両長手方向に延び、前記外板に固定されて前記内部空間を仕切る少なくとも１つの仕切板と、を備え、
前記外筒の外形は、前記軸線を含む仮想水平面を基準として対称な形状を有し、
前記少なくとも１つの仕切板は、前記内部空間において欠落部を有し、
前記欠落部は、前記仕切板のうち前記軸線に直交する断面の面積が前記軸線の方向に沿って変化する形状を有する、鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項２】
前記欠落部は、前記仕切板の前記軸線に直交する断面の切断位置が前から後にいくにつれて当該断面の面積を増加又は減少させる形状を有する、請求項１に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項３】
前記欠落部は、前記軸線を含む仮想水平面、又は、前記軸線を含む仮想鉛直面を基準として対称な形状を有する、請求項１又は２に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項４】
前記外筒の前端に対向する前板と、
前記外筒の後端に対向する後板と、を更に備え、
前記前板は、前記外筒の前端の開口を閉じ、前記後板は、前記外筒の後端の開口を閉じている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項５】
前記外筒の前端に対向する前板を更に備え、
前記前板は、その車幅方向の中央部がその車幅方向両側の端部よりも前方に突出する形状を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの仕切板は、縦仕切板と、前記縦仕切板に交差する横仕切板とを含み、
前記縦仕切板又は前記横仕切板のうち少なくとも一方の仕切板の前記欠落部は、前記少なくとも一方の仕切板の前記車両長手方向の端部に形成され、
前記端部は、前記車両長手方向に窪んだ凹部と、前記車両長手方向に突出した凸部と有し、
前記凸部は、前記縦仕切板と前記横仕切板との交差位置に配置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【請求項７】
前記外筒の後端の鉛直方向の長さは、前記外筒の後端の水平方向の長さよりも大きく、前記外筒の前端の鉛直方向の長さは、前記外筒の前端の水平方向の長さよりも小さい、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両には、衝突時の衝撃を緩和するために衝突エネルギー吸収装置が設置される場合がある。そして、車体の軽量化の観点からは、車体の補強部材を減らせるように車体に作用する最大荷重を小さくする必要があるため、衝突エネルギー吸収装置には、衝突初期に生じるピーク荷重を小さくして衝突時の最大荷重を低減することが求められる。特許文献１に開示された衝撃吸収部材は、四角筒状の本体と、その内部に軸線方向に沿って設けられた十字状のリブとを備え、押出成形で製作される。衝撃吸収部材の前端には平坦な受圧板が設けられ、衝撃吸収部材の後端には部分的に切り抜き部が形成されている。この衝撃吸収部材では、切り抜き部の近傍にて部分的に強度が低下するため、衝突初期における荷重ピーク値が低減するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６２０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、障害物が受圧板に衝突して衝撃吸収部材が座屈変形し始めるときには、切り抜き部の近傍で本体が筒形状でなく、変形時の衝撃吸収部材の姿勢が不安定になるため、エネルギー吸収効率が低下する可能性がある。また、鉄道車両同士の衝突においては、衝撃吸収部材が意図しない向きに変形すると、モーメント荷重が生じて車両の浮き上がりなどが発生し易くなる。  
【０００５】
そこで本発明は、所望の衝突エネルギーを吸収して且つ衝突初期の荷重ピーク値を低減させながらも、衝突エネルギー吸収装置の変形時の姿勢を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る鉄道車両の衝突エネルギー吸収装置は、車両長手方向に延びる軸線を有する外筒を構成する外板と、前記外板に囲まれた内部空間で前記車両長手方向に延び、前記外板に固定されて前記内部空間を仕切る少なくとも１つの仕切板と、を備え、前記外筒の外形は、前記軸線を含む仮想水平面を基準として対称な形状を有し、前記少なくとも１つの仕切板は、前記内部空間において欠落部を有し、前記欠落部は、前記仕切板のうち前記軸線に直交する断面の面積が前記軸線の方向に沿って変化する形状を有する。
【０００７】
前記構成によれば、外板で囲まれた内部空間において仕切板に欠落部が形成され、外筒の外形は軸線を含む仮想水平面を基準として対称な形状を有するので、所望の衝突エネルギーを吸収して且つ衝突初期の荷重ピーク値を低減させながらも、衝突エネルギー吸収装置の圧壊中に生じるモーメント荷重が抑制され、外板は衝突時に安定した姿勢で圧壊し易くなる。外筒を構成する外板が安定した姿勢で圧壊すれば、外板に固定された仕切板も安定した姿勢が保たれ易くなり、欠落部を有する仕切板も安定した姿勢で座屈変形できる。また、軸線から離れた外板が安定した姿勢で圧壊すれば、欠落部を有する仕切板に軸線方向からずれた向きの荷重が生じても、欠落部は外板よりも軸線に近いため、衝突エネルギー吸収装置に生じるモーメント荷重を抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所望の衝突エネルギーを吸収して且つ衝突初期の荷重ピーク値を低減させながらも、衝突エネルギー吸収装置の変形時の姿勢を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る鉄道車両の車体の先頭部分の側面図である。
【図２】図１に示す車体に搭載された衝突エネルギー吸収装置の斜視図である。
【図３】図２に示す衝突エネルギー吸収装置の外板及び前板を外した状態の斜視図である。
【図４】（ａ）は図２に示す衝突エネルギー吸収装置の鉛直断面図であって、外筒を仮想線で示した図、（ｂ）はその水平断面図である。
【図５】図２に示す衝突エネルギー吸収装置の圧壊時における軸線方向の圧縮量と荷重との関係を示すグラフである。
【図６】第２実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置の斜視図である。
【図７】図６に示す衝突エネルギー吸収装置の水平断面図であって、外筒を仮想線で示した図である。
【図８】（ａ）は第３実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置の鉛直断面図であって、外筒を仮想線で示した図、（ｂ）はその水平断面図である。
【図９】（ａ）は第４実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置の鉛直断面図であって、外筒を仮想線で示した図、（ｂ）はその水平断面図である。
【図１０】（ａ）は第５実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置の鉛直断面図であって、外筒を仮想線で示した図、（ｂ）はその水平断面図である。
【図１１】（ａ）は第６実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置の鉛直断面図であって、外筒を仮想線で示した図、（ｂ）はその水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して各実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、鉄道車両が進行する方向であって車体が延びる方向を車両長手方向又は前後方向と称し、それに直交する横方向を車幅方向又は左右方向と称する。鉄道車両は車両長手方向の両方向に走行しうるが、以下の説明では、便宜上、図１中の右向きを前方と定義し、左向きを後方と定義する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る鉄道車両１の車体２の先頭部分２ａの側面図である。図１に示すように、鉄道車両１は、車体２と、車体２を支持する台車３とを備える。車体２の先頭部分２ａの前部には、衝突エネルギー吸収装置１０が前方に向けて突出した状態で固定されている。これにより、同一線路上を走行する車両同士が正面衝突した場合又は障害物に衝突した場合には、衝突エネルギー吸収装置１０が前方からの荷重で圧壊して衝突エネルギーが吸収される。
【００１２】
車体２は、台枠４を有する。台枠４は、一対の側梁４ａと、端梁４ｂとを有する。一対の側梁４ａは、車幅方向に離れた状態で車両長手方向に延びる。端梁４ｂは、車幅方向に延びて一対の側梁４ａの前端同士を連結する。端梁４ｂには、上方に延びる柱５の下端部が接合されている。衝突エネルギー吸収装置１０は、端梁４ｂ及び柱５の前面に固定され、台枠４から前方に向けて突出している。
【００１３】
図２は、図１に示す車体２に搭載された衝突エネルギー吸収装置１０の斜視図である。図２に示すように、衝突エネルギー吸収装置１０は、複数の外板１１〜１４と、縦仕切板１５と、横仕切板１６と、後板１７と、前板１８とを備える。各板１１〜１８は、例えば、金属からなる。複数の外板１１〜１４は、縦仕切板１５及び横仕切板１６を介して、互いに組み合わされて外筒２０を構成する。外筒２０は、その重心を通る軸線ＡＸが車両長手方向に一致する。外筒２０は、軸線ＡＸを含む仮想鉛直面Ｖを基準として対称で且つ軸線ＡＸを含む仮想水平面Ｈを基準として対称な外形を有する。これに限られず、外筒２０は、軸線ＡＸを含む仮想鉛直面Ｖを基準として非対称で且つ軸線ＡＸを含む仮想水平面Ｈを基準として対称な外形を有してもよい。外筒２０は、その軸線ＡＸを含む鉛直断面が後から前に向かって小さくなる先細り形状を有する。外筒２０は、その軸線ＡＸを含む水平断面が長方形状を呈する。また、外筒２０の軸線ＡＸに直交する鉛直断面は、四角形状を呈する。
【００１４】
複数の外板１１〜１４は、外筒２０を車両長手方向に延びる分割線に沿って複数に分割されたものであり、本実施形態では、外板１１〜１４は４つである。外板１１〜１４は、仮想鉛直面Ｖを基準として対称で且つ仮想水平面Ｈを基準として対称に配置されている。本実施形態では、外板１１〜１４は、互いに同一形状であり、その軸線ＡＸに直交する鉛直断面がＬ形状を呈する。外板１１〜１４の互いに対向する側端縁の間にはスロットＳＬ１，ＳＬ２（隙間）が形成され、それらスロットＳＬ１，ＳＬ２には、縦仕切板１５及び横仕切板１６のうち軸線ＡＸに直交する方向の外側の側端部１５ａ，１６ａが挿入されることで、側端部１５ａ，１６ａが外板１１〜１４によって挟まれている。
【００１５】
縦仕切板１５及び横仕切板１６は、外板１１〜１４に囲まれた内部空間Ｓで軸線ＡＸ方向に延びている。縦仕切板１５及び横仕切板１６は、互いに交差し、外板１１〜１４を固定している。縦仕切板１５は、内部空間Ｓを左右に仕切り、横仕切板１６は、内部空間Ｓを上下に仕切る。縦仕切板１５の上側及び下側の側端部１５ａは、外板１１〜１４により形成された上側及び下側のスロットＳＬ１にそれぞれ位置し、外板１１〜１４の側端縁１１ａ〜１４ａにより左右から挟まれている。横仕切板１６の左側及び右側の側端部１６ａは、外板１１〜１４により形成されたスロットＳＬ２にそれぞれ位置し、外板１１〜１４の側端縁１１ｂ〜１４ｂにより上下から挟まれている。即ち、縦仕切板１５及び横仕切板１６の側端部１５ａ，１６ａも、外筒２０を部分的に構成する。縦仕切板１５及び横仕切板１６の側端部１５ａ，１６ａは、外板１１〜１４の外面よりも外方に突出している。これに限られず、縦仕切板１５及び横仕切板１６の側端部１５ａ，１６ａは、外板１１〜１４の外面よりも外方に突出していていなくてもよい。例えば、縦仕切板１５及び横仕切板１６の側端部１５ａ，１６ａは、外板１１〜１４の外面と面一であってもよい。また、縦仕切板１５及び横仕切板１６の側端部１５ａ，１６ａは、外板１１〜１４の外面よりも内側に配置されてもよい。この場合でも、縦仕切板１５の上側及び下側の側端部１５ａは、外板１１〜１４の側端縁１１ａ〜１４ａにより左右から挟まれていればよい。
【００１６】
後板１７は、外筒２０の後端に対向し、外筒２０の後端の開口を液密的に閉じる。後板１７は、外筒２０の後端の外形よりも大きい。後板１７には、外筒２０の後端よりも軸線ＡＸに直交する方向の外側において締結孔１７ａが形成されている。即ち、衝突エネルギー吸収装置１０は、後板１７の締結孔１７ａに挿入される締結具（例えば、ボルト又はリベット）により車体２に固定される。なお、後板１７は、車体２に溶接で固定されてもよい。
【００１７】
前板１８は、外筒２０の前端に対向し、外筒２０の前端の開口を液密的に閉じる。前板１８は、外筒２０の前端の外形よりも大きい。前板１８は、その車幅方向の中央部１８ａがその車幅方向両側の端部１８ｂよりも前方に突出する形状を有する（図４も参照）。具体的には、前板１８の水平断面は、前方に向けて凸な形状を有し、前板１８の鉛直断面は、鉛直方向に真っ直ぐに延びた形状を有する。また、前板１８の前面には、鉛直方向に互いに間隔をあけて車幅方向に延びた複数の板状のアンチクライマー１９が固定されている。衝突エネルギー吸収装置１０の内部空間Ｓは、外筒２０、後板１７及び前板１８により閉じられた閉空間である。
【００１８】
図３は、図２に示す衝突エネルギー吸収装置１０の外板１１〜１４及び前板１８を外した状態の斜視図である。図４（ａ）は、図２に示す衝突エネルギー吸収装置１０の鉛直断面図であって、外筒２０を仮想線で示した図、図４（ｂ）は、その水平断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、外筒２０の後端は縦長形状を有し、外筒２０の前端は横長形状を有する。即ち、外筒２０の後端の高さＨＲは、外筒２０の後端の幅ＷＲよりも大きく、外筒２０の前端の高さＨＦは、外筒２０の前端の幅ＷＦよりも小さい。言い換えれば、外筒２０の後端の鉛直方向の長さは、前記外筒２０の後端の水平方向の長さよりも大きく、前記外筒２０の前端の鉛直方向の長さは、前記外筒２０の前端の水平方向の長さよりも小さい。縦仕切板１５の後端の高さは、横仕切板１６の後端の幅よりも大きく、縦仕切板１５の前端の高さは、横仕切板１６の前端の幅よりも小さい。
【００１９】
図３及び図４（ａ）に示すように、縦仕切板１５の一対の側端部１５ａは、後から前にいくにつれて互いに近づく向きに傾斜している。縦仕切板１５は、外板１１〜１４に囲まれた内部空間Ｓにおいて欠落部Ｍ１を有する。欠落部Ｍ１は、縦仕切板１５を含む仮想平面における後板１７の前面と外筒２０の内面と前板１８の後面とで画定される領域の面積よりも縦仕切板１５の面積を小さくするように縦仕切板１５に設けられた肉抜き部である。本実施形態では、欠落部Ｍ１は、縦仕切板１５の前端が後方に向けて窪むような形状に縦仕切板１５の前部を切り欠くことで形成されている。即ち、欠落部Ｍ１は、縦仕切板１５の車両長手方向の前端部に形成されている。
【００２０】
欠落部Ｍ１は、縦仕切板１５の軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が前から後にいくにつれて当該断面の面積を漸増させる形状を有する。縦仕切板１５の前端部は、互いに突出量の異なる複数の凸部１５ｂ，１５ｃを有する。具体的には、縦仕切板１５の前端は、Ｗ字状に形成されている。即ち、縦仕切板１５の前端部は、鉛直方向両側において前方に突出する側凸部１５ｂと、鉛直方向中央において前方に突出する中央凸部１５ｃと、側凸部１５ｂと中央凸部１５ｃとの間において後方に窪む凹部１５ｄとを有する。欠落部Ｍ１は、側凸部１５ｂの軸線ＡＸ側の外縁と、中央凸部１５ｃの外縁と、凹部１５ｄの外縁とで形成されている。
【００２１】
中央凸部１５ｃの前方への突出量は、側凸部１５ｂの前方への突出量よりも小さい。即ち、中央凸部１５ｃの前端は、側凸部１５ｂの前端よりも後方に位置している。側凸部１５ｂ及び中央凸部１５ｃは、軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が後にいくにつれて当該断面の面積が増加する形状を有する。側凸部１５ｂは、前板１８に当接している。側凸部１５ｂは、外板１１〜１４との交差位置に配置されている。中央凸部１５ｃは、縦仕切板１５と横仕切板１６との交差位置に配置されている。縦仕切板１５の鉛直方向中央には、対向スリット１５ｅが形成されている。対向スリット１５ｅは、前端から後方に向けて延び、前端と後端との間の中間位置で終端している。
【００２２】
図３及び４（ｂ）に示すように、横仕切板１６の一対の側端部１６ａは、実質的に互いに平行である。横仕切板１６は、外板１１〜１４に囲まれた内部空間Ｓにおいて欠落部Ｍ２を有する。欠落部Ｍ２は、横仕切板１６を含む仮想平面における後板１７の前面と外筒２０の内面と前板１８の後面とで画定される領域の面積よりも横仕切板１６の面積を小さくするように横仕切板１６に設けられた肉抜き部である。本実施形態では、欠落部Ｍ２は、横仕切板１６の前端が後方に向けて窪むような形状に横仕切板１６の前部を切り欠くことで形成されている。即ち、欠落部Ｍ２は、横仕切板１６の車両長手方向の前端部に形成されている。
【００２３】
欠落部Ｍ２は、横仕切板１６の軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が前から後にいくにつれて当該断面の面積を漸増させる形状を有する。横仕切板１６の前端部は、互いに突出量の異なる複数の凸部１６ｂ，１６ｃを有する。具体的には、横仕切板１６の前端は、Ｗ字状に形成されている。即ち、横仕切板１６の前端部は、水平方向両側において前方に突出する側凸部１６ｂと、水平方向中央において前方に突出する中央凸部１６ｃと、側凸部１６ｂと中央凸部１６ｃとの間において後方に窪む凹部１６ｄとを有する。欠落部Ｍ２は、側凸部１６ｂの軸線ＡＸ側の外縁と、中央凸部１６ｃの外縁と、凹部１６ｄの外縁とで形成されている。
【００２４】
中央凸部１６ｃの前方への突出量は、側凸部１６ｂの前方への突出量よりも小さい。即ち、中央凸部１６ｃの前端は、側凸部１６ｂの前端よりも後方に位置している。中央凸部１６ｃは、軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が後にいくにつれて当該断面の面積を増加する形状を有する。軸線ＡＸ方向において、中央凸部１６ｃの前端位置は、中央凸部１５ｃの前端位置と同じである。凹部１６ｄの後方への窪み量は、凹部１５ｄの後方への窪み量よりも大きい。即ち、欠落部Ｍ２の最後端は、欠落部Ｍ１の最後端よりも後方に位置する。これにより、縦仕切板１５の欠落部Ｍ１の車両長手方向の長さＬ１と横仕切板１６の欠落部Ｍ２の車両長手方向の長さＬ２とは、互いに異なる。側凸部１６ｂは、前板１８に当接している。側凸部１６ｂは、外板１１〜１４との交差位置に配置されている。中央凸部１６ｃは、縦仕切板１５と横仕切板１６との交差位置に配置されている。
【００２５】
横仕切板１６の水平方向中央には、対向スリット１６ｅが形成されている。対向スリット１６ｅは、後端から前方に向けて延び、後端と前端との間の中間位置で終端している。対向スリット１５ｅと対向スリット１６ｅとが互いに嵌め合わされることで、縦仕切板１５と横仕切板１６とが互いに交差した状態で位置決めされ、その交差部分において縦仕切板１５と横仕切板１６とが互いに溶接で接合されている。欠落部Ｍ１，Ｍ２は、軸線ＡＸを含む仮想鉛直面Ｖを基準として対称で且つ軸線ＡＸを含む仮想水平面Ｈを基準として対称な形状を有する（図２参照）。これに限られず、欠落部Ｍ１，Ｍ２は、軸線ＡＸを含む仮想鉛直面Ｖを基準として対称、又は、軸線ＡＸを含む仮想水平面Ｈを基準として対称な形状であってもよい。
【００２６】
図５は、図２に示す衝突エネルギー吸収装置１０の圧壊時における軸線方向の圧縮量と荷重との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいて、実線は、第１実施形態の衝突エネルギー吸収装置１０の荷重特性を示し（実施例）、破線は、仕切板に欠落部の無い衝突エネルギー吸収装置の荷重特性を示し（比較例）、一点鎖線は、平均荷重線を示す。図５に示すように、衝突エネルギー吸収装置１０に障害物が衝突する場合、衝突初期には、前板１８に障害物が接触するが、仕切板１５，１６には欠落部Ｍ１，Ｍ２があるため、初期の荷重ピーク値は低く抑えられる。次いで、外板１１~１４と仕切板１５，１６の側凸部１５ｂ，１６ｂとの座屈変形が進むと、荷重が減り始めるが、前板１８が中央凸部１５ｃ，１６ｃに接触することで荷重の減少が抑制される。その後、圧壊が進行するにつれて仕切板１５，１６の座屈変形する断面積が徐々に増加するため、荷重変動が抑制されたままで衝突エネルギーが吸収される。このように、実施例の場合には、比較例の場合に比べて、衝突初期の荷重ピーク値が抑えられているとともに、荷重の極大値及び極小値の平均荷重線からの乖離が小さく、衝突エネルギーの吸収効率も高くなる。
【００２７】
以上に説明した構成によれば、外板１１〜１４で囲まれた内部空間Ｓにおいて縦仕切板１５及び横仕切板１６に欠落部Ｍ１，Ｍ２が形成され、外筒２０の外形は鉛直方向及び水平方向に対称な形状を有するので、外板１１〜１４は衝突時に安定した姿勢で圧壊し易くなる。外筒２０を構成する外板１１〜１４が安定した姿勢で圧壊すれば、外板１１〜１４に固定された縦仕切板１５及び横仕切板１６も安定した姿勢が保たれるため、欠落部Ｍ１，Ｍ２を有する縦仕切板１５及び横仕切板１６も安定した姿勢で座屈変形できる。また、軸線ＡＸから離れた外板１１〜１４が安定した姿勢で圧壊すれば、欠落部Ｍ１，Ｍ２を有する縦仕切板１５及び横仕切板１６に軸線方向からずれた向きの荷重が生じても、欠落部Ｍ１，Ｍ２は外板１１〜１４よりも軸線ＡＸに近いため、衝突エネルギー吸収装置１０の圧壊中に生じるピッチング方向及びヨー方向のモーメント荷重を抑制できる。また、外筒２０の後端は縦長形状を有し且つ外筒２０の前端は横長形状を有するので、ピッチング方向のモーメント荷重とヨー方向のモーメント荷重とをバランス良く抑制できる。
【００２８】
また、欠落部Ｍ１，Ｍ２は、各仕切板１５，１６の軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が前から後にいくにつれて当該断面の面積を漸増させる形状を有するので、ストロークに伴う荷重変動が抑制されて衝突エネルギー吸収能力が向上する。また、縦仕切板１５の欠落部Ｍ１の車両長手方向の長さＬ１と横仕切板１６の欠落部Ｍ２の車両長手方向の長さＬ２とが異なるので、衝突エネルギー吸収装置１０の圧壊中における荷重変動を更に抑制できる。また、欠落部Ｍ１，Ｍ２は、軸線ＡＸを含む仮想鉛直面Ｖを基準として対称で且つ軸線ＡＸを含む仮想水平面Ｈを基準として対称な形状を有するので、各仕切板１５，１６の圧壊姿勢の安定化を促進できる。また、縦仕切板１５と横仕切板１６との交差位置に中央凸部１５ｃ，１６ｃが配置されているので、中央凸部１５ｃ，１６ｃに生じる衝撃が交差部分で立体的に受け止められ、適切な座屈変形を促すことができる。
【００２９】
また、前板１８は、その車幅方向の中央部１８ａがその車幅方向両側の端部１８ｂよりも前方に突出する形状を有するので、衝突初期のピーク荷重を更に低減できる。また、後板１７は外筒２０の後端の開口を閉じ、前板１８は外筒２０の前端の開口を閉じているので、衝突エネルギー吸収装置１０の外観の意匠性が向上する。また、後板１７及び前板１８は、外筒２０に液密的に接合されているので、内部空間Ｓに雨水が侵入しにくく、サビ発生を防止できる。
【００３０】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置１１０の斜視図である。図７は、図６に示す衝突エネルギー吸収装置１１０の水平断面図であって、外筒１２０を仮想線で示した図である。図６及び図７に示すように、第２実施形態の衝突エネルギー吸収装置１１０では、複数の外板１１１〜１１４が、縦仕切板１５及び横仕切板１１６を介して、互いに組み合わされて外筒１２０を構成する。横仕切板１１６の側端部１１６ａは、外板１１１〜１１４の前端及び前板１８から後方に離間している。即ち、横仕切板１１６の全体が、前板１８から後方に離間し、横仕切板１１６と前板１８との間に欠落部Ｍ１２を形成している。そのため、外板１１１〜１１４により形成された左側及び右側のスロットＳＬ１２は、外板１１１〜１１４の前端よりも後方に離間している。
【００３１】
横仕切板１１６の前端は、Ｗ字状に形成されている。横仕切板１１６の側凸部１１６ｂの前方への突出量は、中央凸部１１６ｃの前方への突出量よりも小さい。側凸部１１６ｂの前端は、中央凸部１１６ｃの前端よりも後方に位置している。即ち、横仕切板１１６の側凸部１１６ｂの前端は、縦仕切板１５の何れの凸部１５ｂ，１５ｃ（図４（ａ）参照）とも車両長手方向の位置が異なる。このような構成によれば、衝突初期の荷重ピーク値を更に低減できるとともに、衝突エネルギー吸収装置１１０の圧壊中における荷重変動が好適に抑制できる。なお、横仕切板１１６の全体が、後板１７から前方に離間して後板１７との間に欠落部を形成するようにしてもよい。また、横仕切板１１６の代わりに、縦仕切板１５の全体を後板１７又は前板１８から離間させてもよい。
【００３２】
（第３実施形態）
図８（ａ）は、第３実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置２１０の鉛直断面図であって、外筒２０を仮想線で示した図、図８（ｂ）は、その水平断面図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第３実施形態の衝突エネルギー吸収装置２１０では、欠落部Ｍ２１は、縦仕切板２１５の前端がＷ字状になるように縦仕切板２１５の前部を切り欠くことで形成され、欠落部Ｍ２２は、横仕切板２１６の前端がＵ字状になるように横仕切板２１６の前部を切り欠くことで形成されている。欠落部Ｍ２１の最後端は、欠落部Ｍ２２の最後端よりも後方に位置する。縦仕切板２１５の中央凸部２１５ｃは、縦仕切板２１５と横仕切板２１６との交差位置に配置されている。縦仕切板２１５と横仕切板２１６との交差位置では、軸線ＡＸ方向において、縦仕切板２１５の前端位置と横仕切板２１６の前端位置とが互いに同じである。このような構成によれば、衝突初期の荷重ピーク値を更に低減できるとともに、衝突エネルギー吸収能力を向上させることできる。
【００３３】
（第４実施形態）
図９（ａ）は、第４実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置３１０の鉛直断面図であって、外筒２０を仮想線で示した図、図９（ｂ）は、その水平断面図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第４実施形態の衝突エネルギー吸収装置３１０では、欠落部Ｍ３１，Ｍ３２が、それぞれ縦仕切板３１５及び横仕切板３１６の後側に設けられている。欠落部Ｍ３１，Ｍ３２は、縦仕切板３１５及び横仕切板３１６の軸線ＡＸに直交する断面の切断位置が前から後にいくにつれて当該断面の面積を漸減させる形状を有する。欠落部Ｍ３１，Ｍ３２は、縦仕切板３１５の後端及び横仕切板３１６の後端がＷ字状になるように縦仕切板３１５の後部及び横仕切板３１６の後部をそれぞれ切り欠くことで形成されている。このような構成によれば、衝突初期に外筒２０の後端部が座屈変形して後板１７との接触範囲が拡がるので、衝突初期から衝突エネルギー吸収装置３１０の姿勢が安定し易くなる。
【００３４】
（第５実施形態）
図１０（ａ）は、第５実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置４１０の鉛直断面図であって、外筒２０を仮想線で示した図、図１０（ｂ）は、その水平断面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第５実施形態の衝突エネルギー吸収装置４１０では、欠落部Ｍ４１ａ〜Ｍ４１ｄは、縦仕切板４１５に形成された孔であり、欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅは、横仕切板４１６に形成された孔である。縦仕切板４１５の欠落部Ｍ４１ａ〜Ｍ４１ｄの数は、横仕切板４１６の欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅの数よりも少ない。縦仕切板４１５の欠落部Ｍ４１ａ〜Ｍ４１ｄ及び横仕切板４１６の欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅは、それぞれ前から後にいくにつれて徐々に孔面積が小さくなるように形成されている。各欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄ，Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅは、軸線ＡＸを含む仮想水平面を基準として対称で且つ軸線ＡＸを含む仮想鉛直面を基準として対称に配置されている。
【００３５】
各欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄ，Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅは、軸線ＡＸから離れた位置に設けられている。縦仕切板４１５の欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄと、横仕切板４１６の欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅとは、軸線ＡＸ方向における位置が互いにずれている。縦仕切板４１５の欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄの合計面積は、横仕切板４１６の欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅの合計面積よりも小さい。縦仕切板４１５の欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄの全体の車両長手方向の長さと、横仕切板４１６の欠落部Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅの全体の車両長手方向の長さとは、互いに異なる。このような構成によれば、設計時において孔状の欠落部Ｍ４１ａ〜４１ｄ，Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅの分布等を調整することで、要求される荷重特性を容易に実現できる。
【００３６】
（第６実施形態）
図１１（ａ）は、第６実施形態に係る衝突エネルギー吸収装置５１０の鉛直断面図であって、外筒２０を仮想線で示した図、図１１（ｂ）は、その水平断面図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第６実施形態の衝突エネルギー吸収装置５１０では、欠落部Ｍ５１ａ，Ｍ５２ａが、それぞれ縦仕切板５１５及び横仕切板５１６の後側に設けられ、かつ、欠落部Ｍ５１ｂ，Ｍ５２ｂが、縦仕切板５１５及び横仕切板５１６にそれぞれ孔として形成されている。欠落部Ｍ５１ａ，Ｍ５２ａは、縦仕切板５１５の後端及び横仕切板５１６の後端がＷ字状になるように縦仕切板５１５の後部及び横仕切板５１６の後部をそれぞれ切り欠くことで形成されている。
【００３７】
欠落部Ｍ５１ｂ，Ｍ５２ｂは、軸線ＡＸに重なり、縦仕切板５１５及び横仕切板５１６の軸線ＡＸ方向の中心よりも後側に配置されている。即ち、孔状の欠落部Ｍ５１ｂ，Ｍ５２ｂは、縦仕切板５１５及び横仕切板５１６の中央凸部５１５ｃ，５１６ｃに近接して配置されている。このような構成によれば、設計時において欠落部Ｍ５１ａ，Ｍ５２ａに対する孔状の欠落部Ｍ５１ｂ，Ｍ５２ｂの位置を調整することで、要求される荷重特性を容易に実現できる。
【００３８】
なお、本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、１つの実施形態中の一部の構成を他の実施形態に適用してもよい。例えば、前述した各実施形態における縦仕切板の構成と横仕切板の構成とを互いに入れ替えてもよい。また、外筒の外形を仮想水平面及び仮想鉛直線を基準として対称な形状としつつ、外筒の底壁にドレン孔を形成してもよい。外筒の後端が横長形状を有し、外筒の前端が縦長形状を有するようにしてもよい。また、各実施形態では、縦仕切板及び横仕切板はそれぞれ１つであった。これに限られず、縦仕切板又は横仕切板の少なくとも一方が２つ以上あってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  鉄道車両
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  衝突エネルギー吸収装置
１１〜１４，１１１〜１１４  外板
１５，２１５，３１５，４１５，５１５  縦仕切板
１５ｃ，２１５ｃ，５１５ｃ  中央凸部
１５ｄ  凹部
１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６  横仕切板
１６ｃ，１１６ｃ，５１６ｃ  中央凸部
１６ｄ  凹部
１７  後板
１８  前板
２０，１２０  外筒
ＡＸ  軸線
Ｈ  仮想水平面
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ３１，Ｍ３２，Ｍ４１ａ〜４１ｄ，Ｍ４２ａ〜Ｍ４２ｅ，Ｍ５１ａ，Ｍ５１ｂ，Ｍ５２ａ，Ｍ５２ｂ  欠落部
Ｓ  内部空間
Ｖ  仮想鉛直面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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