(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体枠における車両進行方向の衝撃に対して変形しにくい部分（１１８）の前方に設けられた前方緩衝装置（９７）と、
頂部及び底部が台形プレート（１１２、１１３）に固定された第１及び第２の吸収エレメント（１１０、１１１）を備え、前記変形しにくい部分（１１８）の後方に設けられた後方緩衝装置（１０４）を上部に含む変形可能部分（１０２）とを備えており、
前記前方緩衝装置（９７）が、前記衝撃で発生する衝撃変形エネルギにより緩衝を行う縦エレメント（１）から成り、
前記縦エレメントは、前記衝撃方向に直交する平面上に、平行な底辺及び共通の頂点を有する二つの対向する三角形の形状の横断面を有しており、前記衝撃方向における蛇腹式の圧潰を可能にする厚みを持つ金属プレートから成ることを特徴とする、鉄道車両用の車体枠。
【請求項２】
車体枠における車両進行方向の衝撃に対して変形しにくい部分（１１８）の前方に設けられた前方緩衝装置（９７）と、
頂部及び底部が台形プレート（１０７、１０８）に固定された第１及び第２の吸収エレメント（１０５、１０６）を備え、前記変形しにくい部分（１１８）の後方に設けられた後方緩衝装置（１０３）を下部に含む変形可能部分（１０２）とを備えており、
前記前方緩衝装置（９７）が、前記衝撃で発生する衝撃変形エネルギにより緩衝を行う縦エレメント（１）から成り、
前記縦エレメントは、前記衝撃方向に直交する平面上に、平行な底辺及び共通の頂点を有する二つの対向する三角形の形状の横断面を有しており、前記衝撃方向における蛇腹式の圧潰を可能にする厚みを持つ金属プレートから成ることを特徴とする、鉄道車両用の車体枠。
【請求項３】
車両進行方向の衝撃で発生する衝撃変形エネルギにより緩衝を行う緩衝装置（１０３）を備えた鉄道車両用の車体枠であって、
前記緩衝装置が、
上下方向に並んで互いに平行をなし、前記衝撃方向に略沿って延伸する、同一形状の上方及び下方プレート（１０７、１０８）と、
前記上方及び下方プレートと平行でこれらの間に結合され、略衝撃方向に延伸する第１及び第２の吸収エレメント（１０５、１０６）とを備えており、
前記第１の吸収エレメントの中央縦軸が前記第２の吸収エレメントの中央縦軸と平行ではなく、
前記第１及び第２の吸収エレメントの夫々が、前記衝撃方向に直交する平面上に、平行な底辺及び共通の頂点を有する二つの対向する三角形の形状の横断面を有しており、
前記第１及び第２の吸収エレメントの夫々が、前記衝撃方向における蛇腹式の圧潰を可能にする厚みを持つ金属プレートから成ることを特徴とする、鉄道車両用の車体枠。
【請求項４】
車両進行方向の衝撃に対して変形しにくい剛性環（８９）と該剛性環に対して変形可能な下方部分とを含む安全区画（９１）構造を備えた、鉄道車両用の車体枠であって、
前記変形可能な下方部分は、車両進行方向である衝撃方向に略沿って剛性環の前方に設けられると共に、下方緩衝装置（１０３）を有しており、
前記下方緩衝装置（１０３）は、
上下方向に並んで互いに平行をなし、略衝撃方向に延伸する、同一形状の第１及び第２の下方プレート（１０７、１０８）と、
前記第１及び第２の下方プレートと平行でこれらの間に結合され、略衝撃方向に延伸する第１及び第２の下方吸収エレメント（１０５、１０６）とを備えており、
前記第１の下方吸収エレメントの中央縦軸が前記第２の下方吸収エレメントの中央縦軸と平行ではなく、
前記下方吸収エレメントの夫々は、前記衝撃方向に直交する平面上に、平行な底辺及び共通の頂点を有する二つの対向する三角形の形状の横断面を有すると共に、前記衝撃方向における蛇腹式の圧潰を可能にする厚みを持つ金属プレートから成り、
前記下方緩衝装置が、衝撃でその衝撃方向に発生する衝撃変形エネルギにより緩衝を行うことを特徴とする、鉄道車両用の車体枠。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、緩衝装置と緩衝方法、並びにそのような緩衝装置を取り付けた車体枠および車両に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
乾燥摩擦または粘性摩擦によるエネルギーの散逸に基づく可逆性変形システムによって構成された緩衝装置が知られている。例えば、鉄道の分野では、これらは緩衝器中や自動連結器のカートリッジ中に設置されている。これらのシステムには、エネルギー吸収が装置１台当り約５０ｋＪと低レベルであるという不都合がある。
【０００３】
別の緩衝装置は、特に高速列車用の、列車モータ上に置かれたシールドから成っている。このようなシールドは、ハネカム状または圧縮作動管状の構造によって構成されている。付加された場所をふさぐ部分は、車台の縦方向の応力の伝達には作用しないという不都合を示すものである。その上この工作物は運転者しか保護しない。
【０００４】
衝突の際の列車旅客の安全が今日、非常に深刻に考えられている。実際に、列車の走行速度の上昇により事故の際の危険が増大する。最近の一連の事故は、信号の分野で実現した進歩も衝突の危険をすべて取り除くものではなかったことを示している。
【０００５】
従って、既存の装置よりも有効な緩衝装置を備える必要性のあることは明らかである。この装置は、衝撃の場合に動力車が軌道上で傾かないように動力車の主軸に沿って圧縮圧壊を誘発しなければならない。またこの装置は、列車に課される車軸当りの重量制限を超えないように、重すぎてはならない。さらに、動力車においても客車においても空間の節約を十分に追求して、余り場所を取らないものでなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、所与の方向に沿って発生する衝撃によって生じるエネルギーを変形によって吸収する少なくとも１つの縦エレメントを含み、前記エレメントが薄板で構成され、衝撃方向に垂直な面内にあるその断面が全般的に三角形であることを特徴とする、緩衝装置を提供することである。
【０００７】
前記エレメントは対向する２つの面を有することができ、これらの面は平行であり、２つの面が平行な面の１つと共に、全般的に三角形の横断面をもつ縦エレメントを形成する。
【０００８】
本発明の他の目的は、車台及び車体構体からなる車体枠の、変形不能部分の間に置かれた緩衝装置を少なくとも１つ備えることを特徴とする、車体枠を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、本発明による車体枠を含むことを特徴とする車両を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、正面からの衝撃の場合に車両の乗客ゾーンと運転者ゾーンが、緩衝装置によって可能な全エネルギー吸収の前に何らの塑性変形も受けないことを特徴とする、緩衝方式を提供することである。
【００１１】
本発明によって、従来技術の不都合を是正し、効率、重量、および必要空間の要件を満たすことができる。本発明は特に、衝撃の際に吸収すべきエネルギーがかなりの量になり得る、鉄道の分野によく適用される。しかし本発明は、可動機械と障害物との間または２つの可動機械（自動車、昇降機など）の間の衝撃を緩和するために、別の分野にも適用することができる。
【００１２】
提案される装置の効率は、装置の断面が衝撃方向に示す特定の形状に存する。
【００１３】
その他の目的、特性、および利点は、図面を参照しながら本発明の緩衝装置および緩衝方式の説明を読めば明らかになる。
【００１４】
【実施例】
図１に示す緩衝装置は、衝撃方向０ｚに整列したただ１つの縦エレメント１から構成される。このエレメントは、衝撃方向に垂直な平面である平面ｘ０ｙ中に位置する、共通の頂点を有する２つの三角形２、３の形の断面を有する。三角形２、３は、エレメント１の金属壁をその一辺とする。三角形の辺は直線でも僅かに内側へ湾曲してもよい。三角形の角は、図に示すように丸みを付けてもよくそうでなくてもよい。
【００１５】
エレメント１は薄いプレートで実施される。図１の場合には、これは溶接ビード７、８、９、１０によって溶接された３枚のプレート４、５、６から構成されている。プレート４、５、６は、三角形２、３の角を形成するように折り曲げられている。
【００１６】
薄いプレートを形成する材料は、装置が吸収すべきエネルギーの量に依存する。鋼材では大量のエネルギーが吸収できる。
【００１７】
エレメント１は、十分なエネルギーの衝撃の下でエレメントが衝撃方向に蛇腹状に潰れるように、薄いプレートで実施される。衝撃試験によって、この構造は二重に有利な挙動を示すことが判明した。一方では、この構造は初期長さの約７０％に圧潰することができ、これは例外的である。他方では、圧潰はエレメントの全体的座屈なしに生じ、エレメントは方向を変えずに圧潰する。
【００１８】
薄いプレートの厚さは、エレメントの外形寸法の関数である。衝撃の下でエレメントは、薄いプレートの局部的座屈によって蛇腹状に圧潰することができなければならない。計算と実験によって、所与の吸収エネルギー量の場合に、エレメントの外形寸法に応じて厚さを最適化することができる。
【００１９】
対称性のために、頂点が相対する２つの同じ三角形を含むエレメントの断面で最高の結果が得られる。言い換えれば、２つの相対する面が閉じたＸ字形の断面である。
【００２０】
利用のため、または圧壊試験の際に、端部１２、１３はそれぞれブラケットに溶接され、エレメントはその変形によって衝撃で生じたエネルギーを蓄積しなければならない。エレメントの蛇腹状変形は、エレメントの形をほぼ保存したまま行われる。
【００２１】
局部補強材１１を、衝撃方向に垂直な平面内に２つの三角形２、３の間に設けることができる。これらは溶接によって固定するのが有利であり、ねじれに対する良好な安定性をエレメント１に与える。
【００２２】
図２に示す変形では、プレート４、５、６は、参照番号１４で示すようなゾーンで局所的に絞り加工されている。これらの絞り加工部の形状と位置は計算と実験によって決定することができる。
【００２３】
図３に示す装置１５は、前記の装置よりも高いエネルギーの衝撃を緩和することができる。基礎構造は図１のものと同じであり、同じ要素は同じ参照番号で示してある。この場合は三角形２、３の間の角は、それぞれ溶接ビード１８、１９と２０、２１によってエレメントの残りの部分上に溶接された薄いプレート１６、１７によって閉じられている。
【００２４】
前述のように軸０ｚに沿って圧壊が発生すると、プレート１６、１７はしわを生じ、エレメントの形はほぼ同じままとなる。
【００２５】
緩衝装置は、比較的大きな表面上で生じる衝撃を緩和するように、エレメント１、１５などの複数のエレメントを平行に連結することができる。事故の際に生じる激しい衝撃を緩和するために、このような装置を鉄道車両に利用することができる。その場合、衝撃の場合の「ヒューズ」ゾーンを構成するために、鉄道車両の車台にこの装置を組み込むのが特に有利である。
【００２６】
図４に、本発明による２つの緩衝装置２６、２７を備える鉄道車両の車台２５を示す。車台２５は２つの側梁３１、３２を有し、これらの間に、車台上に置くべき２本の軸横断材、すなわち前部軸横断材３３と後部軸横断材３４が配置される。後方では、側梁３１、３２が後部横断材３５によって結合されている。前方では、側梁３１、３２と前部軸横断材３３が、緩衝装置２７を含む前部によって延長されている。
【００２７】
縦材３６、３７が軸横断材３３、３４を結合し、他の縦材がこれらを補完している。すなわち縦材４０、４１が軸横断材３３から前方に延びている。
【００２８】
後方では、緩衝装置２６は、車台２５中で、後部横断材３５と側梁３１、３２の端部および軸横断材３４との間に置かれている。装置２６は多くのエレメントを含んでいる。外部エレメント４２、４３は、側梁３１、３２中に挿入されている。内部エレメント４４、４５は、エレメント３８、３９を後部横断材３５まで延長している。
【００２９】
エネルギー吸収エレメントが激しい衝撃の効果で効率的に圧潰できるようにするには、車台の他の成分がエレメント４２、４３、４４、４５より十分に変形し難いことが必要である。従って車台の車体枠の局所補強材を設けることができる。
【００３０】
軸横断材を囲む空間は一般に込み入っているので、装置２６の長さは意図的に制限されている。図４で、エレメント４２、４３はエレメント４４、４５より長いことに留意されたい。
【００３１】
エレメント４４、４５は、後部横断材３５の溶接により、後部横断材３５に向かって拡がった補強部分４６、４７を介して一体化されている。これらの部分４６、４７はエレメント４４、４５の横板の役目をする。エレメント４４は、エレメント３８の溶接により、エレメント４４の横板の役目をする金属プレートを介して一体化されている。エレメント４５とエレメント３９の間の関係についても同じことが言える。中間横断材４８は、エレメント４４、４５の近くでエレメント３８と３９の間に溶接されている。
【００３２】
エレメント４２、４３は、側梁３１、３２への溶接により、これらのエレメントの横板の役目をする金属プレートを介してはめ込まれている。これらの側梁は、補強材４９によりエレメント４２、４３の接合部で補強される。これらの補強材により、かつ軸横断材３４と後部横断材３５が近接しているために、側梁は剛体化され、その結果、側梁のこれらの部分は緩衝装置に対して変形不能であると見なすことができる。
【００３３】
図５に、図４に示した断面Ｖ−Ｖの左部分のみを示すが、右部分はこれと対称形で同じである。軸５１は車両の中央垂直軸を表す。この図ではエレメント４２、４４は断面が見えている。エレメント４２は図１に示す形式のものである。これは、場合によっては折り曲げられる、互いに溶接された多数の薄いプレート５２、５３、５４から形成されている。横面の金属板を連絡する必要があるため、下部にありプレート５２の延長部５５上に溶接された付属物５６をシステムに取り付ける必要があり、その邪魔にならない。
【００３４】
エレメント４４は、図３に示す形式のものである。これは、場合によっては折り曲げられる、互いに溶接された多数の薄いプレート６１、６２、６３、６４、６５から形成されている。したがって、エレメント４４は、車台の縦材と同じ外形を有する。
【００３５】
応力の集中度はエレメント４２、４４の断面で均一ではないので、使用される材料の種類によってこの応力の差を補償することが可能である。したがって、車台は弾性限界の高い鋼（Ｅ４９０Ｄ）製とし、プレート５２、５３、６１、６２、６５はＥ２４鋼製、プレート６３、６４はＥ３６鋼製、プレート５５、５６はＥ４９０Ｄ鋼製とすることができる。
【００３６】
例を挙げると、エレメント４２の高さｈが１９５ｍｍ、幅ｌが１１０ｍｍの場合、およびエレメント４４の高さｈ′が１３０ｍｍ、幅ｌ′が２２０ｍｍの場合、プレートの厚さを４ｍｍにすることができる。
【００３７】
図６に、図４に示した断面ＶＩ−ＶＩの左部分のみを示すが、右部分はこれと対称形で同じである。軸７１は車両の中央垂直軸を表す。この図では側梁３１とエレメント３８は断面が見えている。側梁３１は、折り曲げたプレート７１から形成されている。
【００３８】
エレメント３８は、プレート６９、７０、７２、７３、７４の溶接によって構成されている。
【００３９】
車台（図４を参照）の前部では、緩衝装置２７は、車両の中央縦軸に沿って配置された中央エレメント７５と、前方に向かってＶ字状に尖って配置された２つの横エレメント７６、７７を含む。この装置は、衝撃を受ける前端プレート７８と、機械的剛性構造によって車台の残りの部分に連結された横断材７９との間に在る。この機械的剛性構造は、横断材７９と前部軸横断材３３との間の応力の伝達を保証する。この剛性構造は、縦材４０、４１、横断材エレメント８０、８１、８２、およびビーム８３、８４、８５、８６、８７、８８を含む。
【００４０】
図７に、エレメント７５、７６、７７の断面を示す。エレメント７５は図３に示す形式のものである。これは、互いに溶接された薄いプレート８９、９０、９１、９２、９３、６７、６８から形成されている。
【００４１】
エレメント７６、７７は、本発明の特徴であるＸ字形のこの構造を有しない。エレメント７６は、場合によっては折り曲げられる、互いに溶接された多くの薄いプレート９４、９５、９６から形成されている。プレート９４は、エレメント７６の断面が形成する矩形の対角線を形成する。この対角線は、左上隅から右下隅に延びている。
【００４２】
エレメント７７は、場合によっては折り曲げられる、互いに溶接された多くの薄いプレート９７、９８、９９から形成されている。プレート９７は、エレメント７７の断面が形成する矩形の対角線を形成する。この対角線は、右上隅から左下隅に延びている。
【００４３】
緩衝装置をならい削りと引抜きによって実現することも本発明の範囲に含まれる。
【００４４】
図８に、後述の実施例に従って得られる、前方緩衝装置としての第１緩衝装置９７、第２緩衝装置９８、後方あるいは下方緩衝装置としての第３緩衝装置１０３、および上方緩衝装置としての第４緩衝装置１０４を含む鉄道車両車台の前部車体枠を示す。
【００４５】
鉄道車両車台の前部車体枠は、２つの側梁３１、３２から成る車台２５を含み、これらの側梁の間に、前部車台に載った前部軸横断材３３が配置されている。
【００４６】
第１剛性環８９と第２剛性環９０が安全区画９１を構成する。トラス部９４、９５の縦材９２、９３が、安全区画を剛体化するために剛性環と一体化されている。
【００４７】
車体枠の前部を構成する第１変形可能ゾーン９６は、第１緩衝装置９７、第２緩衝装置９８、並びに引棒１２２から構成されている。
【００４８】
第１緩衝装置９７は、車台２５の中央軸の両側にそれぞれ配置されている。これらの第１緩衝装置は全般的に台形であり、それぞれ本発明による縦エレメント１から構成され、その上面と下面は台形状プレート９９、１００と一体化されている。
【００４９】
第２緩衝装置９８は、最新技術で既知のハネカム形式のエレメントから成る。これらの第２緩衝装置は、例えば第１緩衝装置９７の上に配置され、その全体が維持プレート１０１に寄り掛かっている。
【００５０】
現況の技術で既知の引棒１２２は縦方向に配置され、第１変形可能ゾーン９６の中の第１緩衝装置９７の間にあることが好ましい。
【００５１】
第２変形可能ゾーン１０２は、第１変形可能ゾーン９６と安全区画９１の間に配置されている。
【００５２】
第２変形可能ゾーン１０２は、第３緩衝装置１０３と第４緩衝装置１０４から成り、これらはそれぞれ第２変形可能ゾーンの下部と上部にある。
【００５３】
第３緩衝装置１０３は、それぞれ本発明による第１吸収エレメント１０５と第２吸収エレメント１０６から構成される。これらの第１吸収エレメント１０５と第２吸収エレメント１０６はＶ字形に配置され、その上面と下面はプレート１０７、１０８と一体化されている。
【００５４】
プレート１０７、１０８は、第３緩衝装置１０３にかかる前方衝撃の初期応力を緩和するために、台形であることが好ましい。
【００５５】
第３緩衝装置１０３は車台２５の平面内に配置され、横断材１０９に寄り掛かっている。横断材１０９はその端部で第１剛性環８９の基部と一体化されている。
【００５６】
第４緩衝装置１０４は、それぞれ第１吸収エレメント１１０と第２吸収エレメント１１１から成る。これらの第１吸収エレメント１１０と第２吸収エレメント１１１はＶ字形に配置され、その上面と下面はプレート１１２、１１３と一体化されている。
【００５７】
プレート１１２、１１３は、第４緩衝装置１０４にかかる前方衝撃の初期応力を緩和するために、台形であることが好ましい。
【００５８】
第４緩衝装置１０４は、第１剛性環８９と第２緩衝装置９８の上部の延長部に配置されている。
【００５９】
第４緩衝装置１０４が寄り掛かっている第１剛性環８９の上部の端部形状に従って、三角形プレート１１２、１１３は１つの平面（図１３Ａ、Ｂ）または図８に示すように２つの平面を構成することができる。
【００６０】
第４緩衝装置１０４の他の端部は、支持枠１１８を介して維持プレート１０１に寄り掛かっている。
【００６１】
車台２５と一体のガイド手段１１９が、車台２５の縦軸に平行に長さ方向に配置されている。
【００６２】
図９は、図８の鉄道車両の車体枠をＩＸ−ＩＸ断面で示す部分図である。
【００６３】
エレメント１０５、１０６と台形プレート１０７、１０８はこの図では断面が示されている。エレメント１０５、１０６は図１から図３に示し、前述したような形式のものである。
【００６４】
台形プレート１０７、１０８は、縦吸収エレメント１０５、１０６を緊張下で維持するのが主な目的である。
【００６５】
すでに述べたように、第３緩衝装置１０３の変形は、緩衝装置の形が保存される蛇腹式の塑性変形である。
【００６６】
図１０は、図８の鉄道車両の車体枠をＸ−Ｘ断面で示す部分図である。
【００６７】
エレメント１１０、１１１と台形プレート１１２、１１３はこの図では断面が示されている。
【００６８】
第１吸収エレメント１１０、１１１はそれぞれ、図１から図３に示したものとは異なるただ１つの縦吸収エレメントから成る。縦吸収エレメントの断面は全般的に矩形で、その対向する面のうちの２面１１４、１１５は平行であり、対向する他の２面１１６、１１７が平行面の１つと共に、全般的に三角形の横断面をもつ縦吸収エレメントを形成する。
【００６９】
第１吸収エレメント１１０と第２吸収エレメント１１１が非対称であることから、これらのエレメントにかかる前方衝撃の顕著な技術的効果は、座屈効果ではなくて、前方衝撃時前記のエレメントのねじれである。このような技術的効果は、第４緩衝装置１０４上では、衝撃から変形原点への方向に移動する垂直平面における第４緩衝装置１０４の変形として表れる。垂直平面におけるこの変形は、台形プレート１１２、１１３の存在と関係する。
【００７０】
前述のように、第４緩衝装置１０４の変形は、緩衝装置の形が保存されるような蛇腹式の塑性変形である。
【００７１】
第３緩衝装置１０３と第４緩衝装置１０４の垂直平面における変形の主な効果は、支持枠１１８と第１剛性環８９が前方衝撃時に２つとも互いに平行のまま留まることである。
【００７２】
図１１は、図８の鉄道車両の車体枠の断面図である。
【００７３】
図１１から、車台２５は２つの側梁３１、３２から構成され、これらの側梁の間に前部台車に載った軸横断材３３が配置されていることがわかる。
【００７４】
第１剛性環８９と第２剛性環９０が、安全区画９１を構成する。縦材９２、９３は剛性環と一体化されている。
【００７５】
車体枠の前部を成す第１変形可能ゾーン９６は、第１緩衝装置９７と第２吸収エレメント（図示せず）並びに引棒１２２から構成される。
【００７６】
第１緩衝装置９７は、車台２５の中央軸の両側にそれぞれ配置されている。これらの緩衝装置は全般的に台形であり、それぞれ本発明による縦エレメントから構成される。
【００７７】
第１緩衝装置９７は維持プレート１０１に寄り掛かっており、維持プレート１０１は支持枠１１８と一体化されている。
【００７８】
第２変形可能ゾーン１０２は、第１変形可能ゾーン９６と安全区画９１の間に配置されている。
【００７９】
第２変形可能ゾーン１０２は、第３緩衝装置１０３と第４緩衝装置（図示せず）から構成される。
【００８０】
第３緩衝装置１０３は、それぞれ本発明による第１吸収エレメント１０５と第２吸収エレメント１０６から成り、その上面と下面は台形プレート１０７、１０８と一体化されている。
【００８１】
第３緩衝装置１０３は車台２５の平面内に配置され、横断材１０９に寄り掛かっている。横断材１０９はその端部で第１剛性環８９の基部と一体化されている。
【００８２】
車台２５と一体化したガイド手段１１９が、車台２５の縦軸に平行に長さ方向に配置されている。このガイド手段１１９は、好ましい実施例によれば、縦ガイド１２１中を滑動できる縦引出し１２０から成る。
【００８３】
さらに、好ましい実施例によれば、縦ガイド１２１は車台２５と一体化して固定され、安全区画９１の長さによって画定される。
【００８４】
縦引出し１２０は、他方の端部で縦ガイド１２１中を滑動するように、その一方の端部で、例えば支持枠１１８のレベルに固定されている。
【００８５】
引棒１２２は、縦方向に、第１変形可能ゾーン９６の第１緩衝装置９７の間に配置することが好ましい。
【００８６】
引棒１２２は、第１支持横板１２３と引棒１２２の端部が縦ガイド１２１中を滑動できるように、第１支持横板１２３に寄り掛かっている。
【００８７】
本発明による第１縦吸収エレメント１２４、第２縦吸収エレメント１２６、および第３縦吸収エレメント１２８は３つともすべて、縦引出し１２０中を自由に滑動できるように配置されている。
【００８８】
したがって、本発明によるこれらの縦吸収エレメントは、それぞれ第５、第６、第７の緩衝装置を構成する。
【００８９】
第１縦エレメント１２４と第２縦エレメント１２６は、第２支持横板１２５が縦ガイド１２１中を滑動できるように、第２支持横板１２５に寄り掛かっている。
【００９０】
第２縦エレメント１２６と第３縦エレメント１２８は、第３支持横板１２７が縦引出し１２０中、及び縦ガイド１２１中をも滑動できるように、第３支持横板１２７に寄り掛かっている。
【００９１】
第３縦エレメント１２８は、第４支持横板１２９に寄り掛かっており、この第４支持横板１２９は軸横断材３３と一体化されている。
【００９２】
例として、本発明の好ましい実施例による鉄道車両の前部車体枠で使用される、各緩衝装置の主な技術データを表１に要約する。
【００９３】
【表１】
0003734282.tif 000002
【００９４】
例えば、本発明による緩衝装置を備えた車両と他の車両または軌道終端の固定した停止装置との間の前方衝突時に、緩衝装置は圧壊する。
【００９５】
本発明の基礎的な技術的効果によれば、緩衝装置の圧壊は縦吸収エレメントの蛇腹状変形として現れる。この変形は、衝撃方向に移動する垂直平面中で起こる。
【００９６】
前述のように、エレメントの蛇腹状変形はエレメントの形をほぼ保存したまま起こる。
【００９７】
図１２ＡからＤ、図１３ＡからＢに、第３緩衝装置１０３と第４緩衝装置１０４のそれぞれの、圧壊時の様々な経過状況を示す。
【００９８】
これらの図は、緩衝装置の蛇腹状変形、並びにその形の保存を示している。
【００９９】
本発明はまた、本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車体枠の利用に基づく緩衝方法をも対象とする。
【０１００】
本発明による緩衝方法は、前方衝撃時に乗客ゾーンと運転者ゾーンが緩衝装置によって、可能な全エネルギー吸収の前にいかなる塑性変形も受けないようにすることである。
【０１０１】
図１４Ａ、Ｂから図１７Ａ、Ｂに、本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車体枠の４つの連続する変形段階を示する。
【０１０２】
これらの図で、先に挙げた参照番号と同じ番号を持つものは同じエレメントを指す。
【０１０３】
図１４Ａ、Ｂから図１７Ａ、Ｂには、鉄道車両車体枠の後端に配置された連結棒１３０がある。
【０１０４】
連結棒１３０は例えば、図１から３に示したような本発明による縦吸収エレメント１３１を有し、その外端は車体枠の車台２５に結合された縦ガイド１３２中を滑動することができる。
【０１０５】
したがって連結棒１３０は第８緩衝装置を構成する。
【０１０６】
例として、本発明による鉄道車両の後部車体枠で使用される、第８緩衝装置に関する技術データを表２に示す。
【０１０７】
【表２】
0003734282.tif 000003
【０１０８】
図１４ＡとＢに示す第１段階は、０〜３ｍ／秒の車両速度に適合されている。この第１段階では、衝撃は引棒１２２の弾性変形によって吸収される。
【０１０９】
この段階Ιでは、この速度値のせいで、衝撃は「粘弾性」型であり、有効加速度は３ｇを超えない。
【０１１０】
引棒１２２は、車体枠の変形、特に緩衝装置の変形を起こさずに縦引出し１２０中に引き込まれるように、縦弾性移動を受ける。
【０１１１】
例を挙げると、引棒１２２の縦移動はその初期位置に対して１９０ｍｍ程度である。引棒１２２の（衝撃前の）初期位置と（段階Ｉ後の）最終位置を図１４ＡとＢに示す。
【０１１２】
図１５ＡとＢに示す第２段階は、３〜５ｍ／秒の車両速度に適合されている。
【０１１３】
この段階ＩＩでは、有効加速度は５ｇを超えない。
【０１１４】
引棒１２２は、連続する縦移動を受けて縦引出し１２０中に引き込まれる。
【０１１５】
エネルギーは、第５緩衝装置１２４と第８緩衝装置１３０の塑性変形によって吸収される。
【０１１６】
例を挙げると、引棒１２２の縦移動は、その段階Ｉ後の位置に対して５５０ｍｍ程度であり、初期位置に対して７４０ｍｍ程度である。引棒１２２の初期位置と（段階ΙΙ後の）最終位置を図１５ＡとＢに示す。
【０１１７】
図１６ＡとＢに示す第３段階は、５〜１０ｍ／秒の車両速度に適合されている。
【０１１８】
この段階ＩＩＩでは、引棒１２２は、連続する縦移動を受けて縦引出し１２０中に引き込まれる。
【０１１９】
エネルギーは、第１緩衝装置９７、第２緩衝装置９８、および第６緩衝装置１２６の塑性変形によって吸収される。
【０１２０】
例を挙げると、引棒１２２の縦移動は、その段階ＩＩ後の位置に対して５７６ｍｍ程度であり、初期位置に対して１２８６ｍｍ程度である。引棒１２２の初期位置と（段階ＩＩＩ後の）最終位置を図１６ＡとＢに示す。
【０１２１】
図１７ＡとＢに示す第４段階は、１０ｍ／秒以上の車両速度に適合されている。
【０１２２】
この段階ＩＶでは、引棒１２２は再び、連続する縦移動を受けて縦引出し１２０中に引き込まれる。
【０１２３】
エネルギーは、第３緩衝装置１０３、第４緩衝装置１０４、および第７緩衝装置１２８の塑性変形によって吸収される。
【０１２４】
例を挙げると、引棒１２２の縦移動は、その段階ＩＩＩ後の位置に対して４８０ｍｍ程度であり、初期位置に対して１７６６ｍｍ程度である。引棒１２２の初期位置と（段階ＩＶ後の）最終位置を図１７ＡとＢに示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一の縦エレメントから成る本発明による緩衝装置の斜視図である。
【図２】本発明による緩衝装置の一変形の斜視図である。
【図３】本発明による緩衝装置の一変形の斜視図である。
【図４】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の斜視図である。
【図５】図４に示す鉄道車両車台のＶ−Ｖ断面の部分図である。
【図６】図４に示す鉄道車両車台のＶＩ−ＶＩ断面の部分図である。
【図７】図４に示す鉄道車両車台のＶＩＩ−ＶＩＩ断面の部分図である。
【図８】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠を示す斜視図である。
【図９】図８に示す鉄道車両車台の車体枠のＩＸ−ＩＸ断面の部分図である。
【図１０】図８に示す鉄道車両車台の車体枠のＸ−Ｘ断面の部分図である。
【図１１】図８に示す鉄道車両車台の車体枠の断面図である。
【図１２Ａ】第３緩衝装置の圧壊時における段階Ｉの状態を示す図である。
【図１２Ｂ】第３緩衝装置の圧壊時における段階ＩＩの状態を示す図である。
【図１２Ｃ】第３緩衝装置の圧壊時における段階ＩＩＩの状態を示す図である。
【図１２Ｄ】第３緩衝装置の圧壊時における段階ＩＶの状態を示す図である。
【図１３Ａ】第４緩衝装置の圧壊時における段階Ｉの状態を示す図である。
【図１３Ｂ】第４緩衝装置の圧壊時における段階ＩＩの状態を示す図である。
【図１４Ａ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第１変形段階における初期状態を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第１変形段階における最終状態を示す図である。
【図１５Ａ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第２変形段階における初期状態を示す図である。
【図１５Ｂ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第２変形段階における最終状態を示す図である。
【図１６Ａ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第３変形段階における初期状態を示す図である。
【図１６Ｂ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第３変形段階における最終状態を示す図である。
【図１７Ａ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第４変形段階における初期状態を示す図である。
【図１７Ｂ】本発明による緩衝装置を組み込んだ鉄道車両車台の車体枠の第４変形段階における最終状態を示す図である。
【符号の説明】
１  縦エレメント
２、３  三角形
４、５、６、１０７、１０８  プレート
７、８、９、１０、１８、１９、２０、２１  溶接ビード
１１  局部補強材
１２、１３  端部
１４  絞り加工ゾーン
１５  装置
１６、１７、５２、５３、５４、５６、６１、６２、６３、６４、６５、６７、６８、６９、７０、７３、７３、７４  薄いプレート
２５  車台
２６、２７  緩衝装置
３１、３２  側梁
３３  前部軸横断材
３４  後部軸横断材
３５  後部横断材
３６、３７、４０、４１  縦材
３８、３９、７５、７６、７７  エレメント
４２、４３  外部エレメント
４４、４５  内部エレメント
４６、４７  補強部分
４８  中間横断材
４９  補強材
５５  延長部
７９、１０９  横断材
８０、８１、８２  横断材エレメント
８３、８４、８５、８６、８７、８８  ビーム
８９  第１剛性環
９０  第２剛性環
９１  安全区画
９２、９３  縦材トランス部
９６  第１変形可能ゾーン
９７  第１緩衝装置
９８  第２緩衝装置
９９、１００  台形プレート
１０１  維持プレート
１０２  第２変形可能ゾーン
１０３  第３緩衝装置
１０４  第４緩衝装置
１０５、１１０、１２４  第１吸収エレメント
１０６、１１１、１２６  第２吸収エレメント
１１２、１１３  三角形プレート
１１８  支持枠
１１９  ガイド手段
１２０  縦引出し
１２１  縦ガイド
１２２  引棒
１２３  第１支持横板
１２５  第２支持横板
１２７  第３支持横板
１２８  第３吸収エレメント
１２９  第４支持横板
１３０  連結棒
１３１  縦吸収エレメント
【図１】
0003734282.tif 000004
【図２】
0003734282.tif 000005
【図３】
0003734282.tif 000006
【図４】
0003734282.tif 000007
【図５】
0003734282.tif 000008
【図６】
0003734282.tif 000009
【図７】
0003734282.tif 000010
【図８】
0003734282.tif 000011
【図９】
0003734282.tif 000012
【図１０】
0003734282.tif 000013
【図１１】
0003734282.tif 000014
【図１２Ａ】
0003734282.tif 000015
【図１２Ｂ】
0003734282.tif 000016
【図１２Ｃ】
0003734282.tif 000017
【図１２Ｄ】
0003734282.tif 000018
【図１３Ａ】
0003734282.tif 000019
【図１３Ｂ】
0003734282.tif 000020
【図１４Ａ】
0003734282.tif 000021
【図１４Ｂ】
0003734282.tif 000022
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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