JP2016016673A - 衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を有すロングシートを備える軌条車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す軌条車両を提供することである。
【解決手段】 軌条車両の長手方向に沿って備えられるとともに背もたれを支持する背もたれ支持部と、背もたれ支持部に沿って備えられるとともに座面を支持する座面支持部と、座面を区画する肘掛を有すロングシートを備える軌条車両において、肘掛は肘掛の一方の端部が接続するとともに背もたれ支持部に沿ってスライドする第１スライド部と、肘掛の他方の端部を座面支持部に回動可能に接続する接続部を備え、乗客が肘掛に衝突した時に肘掛と背もたれ支持部とがなす角度が鋭角となることを特徴とする軌条車両によって解決できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ロングシートを区画する肘掛に衝撃緩和構造を備え、軌条車両が衝突した際にロングシートに着座する乗客に作用する衝撃を緩和して、乗客の安全性を高めることができる軌条車両に関する。

軌条車両の長手方向に沿って複数の乗客が着席する座席（以下、ロングシートと記す場合がある）に、乗客は軌条車両の進行方向と交差する方向を正面にして、軌条車両の幅方向の中央部（車内側）を向いた姿勢で着席する。このようなロングシートを備える軌条車両が、障害物に衝突して短時間に大きく減速した時、乗客はロングシート上を軌条車両の進行方向に向かって滑り、ロングシートの端部に衝突して床上に投げ出されたり、他の乗客に衝突したりする可能性がある。

このため、ロングシートの長手方向の両端部には袖仕切りが備えられるとともに、着席した乗客と乗客の間に、肘掛が配置される場合がある。袖仕切りおよび肘掛は、乗客が容易に立ったり着席したりする動作を補助する機能の他に、衝突時に乗客がロングシート上を移動する範囲を制限して、乗客が座席から落下したり乗客どうしが衝突したりするリスクを低減する機能を備える。

特許文献１に、衝突時に乗客に作用する衝撃を緩和するために、ロングシートの両端部に備えられる袖仕切りに、乗客が袖仕切りに衝突した時の衝撃を緩和する衝撃緩和構造を内蔵した例が開示されている。これは、袖仕切りに所定の加速度を超える衝撃が作用すると、袖仕切りを構成する部品が変形して衝撃を吸収するとともに、袖仕切りに衝突する乗客に作用する衝撃を緩和して、安全性を高める衝撃吸収機能付き袖仕切りを備えるロングシートに関する技術である。

特開２０１０−１８１４３号公報

軌条車両が衝突して短時間に大きく減速した場合に、ロングシートに着席した乗客は、他の乗客または袖仕切りや肘掛と衝突（一次衝突）する可能性がある。更に、一次衝突した乗客がロングシートから投げ出されて、軌条車両の床に投げ出されたり車内に備えられる手摺等の構造物に衝突（二次衝突）したりする場合がある。二次衝突に伴う場合の乗客の安全性を高めるためには、衝突時に乗客が着席状態を維持できるように制御しつつ、衝突時に乗客に作用する衝撃を緩和する必要がある。

本発明の目的は、肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す軌条車両を提供することである。

本発明の課題は、軌条車両の長手方向に沿って備えられるとともに背もたれを支持する背もたれ支持部と、背もたれ支持部に沿って備えられるとともに座面を支持する座面支持部と、座面を区画する肘掛を有すロングシートを備える軌条車両において、肘掛は肘掛の一方の端部が接続するとともに背もたれ支持部に沿ってスライドする第１スライド部と、肘掛の他方の端部を座面支持部に回動可能に接続する接続部を備え、乗客が肘掛に衝突した時に肘掛と背もたれ支持部とがなす角度が鋭角となることを特徴とする軌条車両によって解決できる。

本発明によれば、肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す軌条車両を提供することができる。

図１は、ロングシートを備える鉄道車両の車内を示す模式図である。 図２は、鉄道車両が衝突した時のロングシートに着座する乗客挙動の一例を模式的に示す図である。 図３は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛の構造を模式的に示した上視図である。 図４は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を備えるロングシートの長手方向に交差する断面図（図３Ａ−Ａ断面）である。 図５は、肘掛が回動して衝撃を緩和する様子を示す上面図である。 図６は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を備えるロングシートに着座した乗客を座席に保持する様子を示す模式図（上面図）である。 図７は、並進するとともに回動して衝撃を緩和する肘掛の構造を示す上面図である。 図８は、並進するとともに回動して衝撃を緩和する肘掛の他の構造を示す上面図である。

以下に、図１から図８を用いて、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を有すロングシートを備える軌条車両について説明する。軌条車両とは敷設された軌道に沿って運行される車両の総称であり、鉄道車両、路面電車、新交通システム車両、モノレール車両等を示す。以下、軌条車両の代表として鉄道車両を例に挙げて、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を有すロングシートを中心に説明する。

まず、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を有すロングシートを備える鉄道車両に関係する３方向を、鉄道車両１の幅方向（枕木方向）１００と、鉄道車両１の長手方向（レール方向）１１０と、鉄道車両１の高さ方向１２０と定義する。以下では、単に、幅方向１００、長手方向１１０、高さ方向１２０と記す。

図１は、ロングシートを備える軌条車両の車内を示す模式図である。鉄道車両１は、床面を構成する台枠（床構体）１０と、台枠１０の幅方向１００の両端部に立設される側構体２０と、台枠の長手方向１１０の両端部に立設される妻構体（図示なし）と、側構体２０および妻構体の上端部に載置される屋根構体（図示なし）から構成される６面体である。側構体２０には、窓２２などの開口部が備えられる。側構体２０の車内側には長手方向１１０に沿ってロングシート６０が取付けられ、ロングシート６０の両端部には袖仕切り６４が備えられるとともに、ロングシート６０の長手方向１１０に沿って離散的に備えられる肘掛６３によって各座面が区画される。

図２は、鉄道車両が衝突した時のロングシートに着座する乗客挙動の一例を模式的に示す図である。ロングシート６０は、乗客８１が着席する座面６１と、乗客８１が寄りかかる背もたれ６２と、乗客８１が着席する座面（区画）を仕切る肘掛６３と、ロングシート６０の両端部に配置される袖仕切り６４（図１参照）から構成される。肘掛６３に衝撃を吸収する衝撃吸収構造が備えられていない従来のロングシート６０を備える鉄道車両が、走行中（図の右から左の方向）に前方の障害物と衝突した場合の乗客の挙動について説明する。乗客８１は、まず、座面６１上を進行方向に向かって並進（滑って）し、進行方向の側の肘掛６３に衝突する（図２（ｂ）参照）。乗客８１の腰から下（下半身）は肘掛６３により支持されるが乗客８１の上半身は支持されていないので、上半身は更に進行方向に倒れ込もうとする。大きな衝突の場合には、肘掛６３に衝突して上半身が進行方向に傾いた乗客８１の背中が背もたれ６２から離れて、ロングシート６０の前方（矢印１５０の方向）へ投げ出されて、台枠（床上面）１０の上面に倒れ込む。この時、隣接する座面に複数の乗客が着席している場合、座面状の乗客と乗客とが衝突したり、床上面に倒れ込んだ乗客の上に別の乗客が重なって倒れ込んだりする場合があると想定される。

図３は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛の構造を模式的に示した上視図であり、図４は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を備えるロングシートの長手方向に交差する断面図（図３Ａ−Ａ断面）である。ロングシート６０は、座面６１と背もたれ６２から構成されており、座面６１は幅方向１００に沿って隔置される座面支持部７１ａ、７１ｂに支持されており、背もたれ６２は高さ方向１２０に沿って隔置される座面支持部７１ｂと背もたれ支持部７２に支持される。

座面支持部７１ａ、７１ｂおよび背もたれ支持部７２は、長手方向１００に沿って離散的に備えられるＬ字状のフレーム６５によって保持されており、このフレーム６５が側構体２０に固定されることによってロングシート６０が鉄道車両に備えられる（図４参照）。ロングシート６０の座面６１を区画するＬ字状の肘掛６３が備えられており、肘掛６３の一方の端部は背もたれ支持部６２に接続されており、その他方の端部は座面支持部７１ｂに接続されている。

なお、座面支持部７１ａ、７１ｂおよび背もたれ支持部７２は、座面６１または背もたれ６２に覆われているが、これらの構成や取り付け状況を説明しやすいように、特に背もたれ６２の形態を適宜変更して描写している。

肘掛６３の一方の端部は、長手方向１１０に沿ってスライドできるスライド部７２ａを介して背もたれ支持部７２に接続されており、肘掛６３の他方の端部は、座面支持部７１ａに接続部７３ａを介して回動可能に接続されている。通常、肘掛６３はロングシート６０の座面を区画する機能を担うため、肘掛６３に長手方向１１０の大きな衝撃荷重が作用しない限り、スライド部７２ａは、所定の荷重を超過する大きな荷重が作用した時に破断してスライドを許容する破断ピン、あるいは、かしめ等によって背もたれ支持部７２に固定されている。

スライド部７２ａは長手方向１１０に沿って備えられる部材７２ａＬと幅方向１００に沿って備えられる部材７２ａＷとからなる略Ｔ字状の形態である。肘掛６３の一方の端部は、部材７２ａＷの長孔に接続部７３ｂで接続されており、スライド部７２ａがスライドした場合に、スライド部７２ａと接続部７３ａとの間の寸法が拡大しても、長孔に沿って接続部７３ｂが移動できるので両部材の接続が解かれることない。

肘掛６３が接続するスライド部７２ａが、長手方向１１０に沿ってスライドした時に肘掛６３の衝撃を緩和する緩衝体７７が備えられる。緩衝体７７の一方の端部は肘掛６３に接続するスライド部７２ａに接続するとともに、その他方の端部は背もたれ支持部７２に固定される固定部７８に接続している。緩衝体７７は、その長手方向を背もたれ支持部７２に沿う態様で、肘掛６３を介して直列に配置されている。このため、スライド部７２ａがスライドする時、肘掛６３（スライド部７２ａ）は一方の緩衝体７７を圧縮するとともに他方の緩衝体７７を引っ張る過程において、肘掛６３に生じる衝撃が緩和される。緩衝体７７は、鉄道車両の進行方向に関係なく衝撃を緩和するばね（コイルばね、帯板を円錐状に巻いた竹の子ばね等）、あるいは、オイルダンパーなどで構成する。

図５は、肘掛が回動して衝撃を緩和する様子を示す上面図であり、図６は、衝撃緩和構造を内蔵する肘掛を備えるロングシートに着座した乗客を座席に保持する様子を示す模式図（上面図）である。図５および図６は、鉄道車両１が走行中に障害物等と接触して短時間に大きく減速する時に、ロングシート６０の肘掛６３で区画された座面に着座した乗客８１の挙動を模式的に説明するための図である。

鉄道車両１が短時間で大きく減速する時、座面に着座した乗客８１に、鉄道車両１の進行方向（長手方向１１０）に大きな慣性力が作用するので、乗客８１は座面６１の上面を滑って肘掛６３に衝突するとともに、肘掛６３には鉄道車両１の進行方向の力が作用する。乗客８１に衝突された肘掛６３のスライド部７２ａの固定部（破断ピン等、図示なし）が解除され、スライド部７２ａは背もたれ支持部７２に沿って、鉄道車両１の進行方向にスライドするとともに、肘掛６３は接続部７３ａを支点に水平面内で反時計回りに回動する。

つまり、肘掛６３に乗客８１が衝突した時、肘掛６３と背もたれ支持部７２との間の角度Ｃが鋭角となるように、肘掛６３の一方の端部に接続するスライド部７２ａが背もたれ支持部７２に沿ってスライドしながら、肘掛６３の他方の端部は接続部７３ａを支点に回動する。この時、肘掛６３の一方の端部とスライド部７２ａをなす部材７２ａＷとの接続部７３ｂは、部材７２ａＷの長孔に沿って移動して、肘掛６３とスライド部７２ａの接続を維持する。

乗客８１の肘掛６３への衝突に伴い、スライド部７２ａを固定する破断ピン（かしめ等）が破断してスライド部７２ａがスライドして肘掛６３が接続部７３を支点に反時計回りに旋回する時、一方の緩衝体７７は圧縮荷重に抗しながら肘掛６３に作用する衝撃を緩和し、他方の緩衝体７７は引張り荷重に抗しながら肘掛６３に作用する衝撃を緩和する。この時、肘掛６３の背もたれ６２の側は、肘掛６３の接続部７３ａの側に比較して、鉄道車両１の進行方向により大きく移動するので肘掛６３と背もたれ支持部７２とのなす角が鋭角Ｃとなり、乗客８１は、肘掛６３に背もたれ６２の方向１６０へ案内されて、肘掛６３と背もたれ６２とによって挟まれる態様で保持される。このため、乗客が床構体（台枠）１０の上面に倒れ込むこと、および、床構体１０に投げ出された乗客の上に、立位の乗客やロングシート６０に着座する他の乗客が倒れ込こむことが抑制される。

したがって、肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す鉄道車両を提供することができる。

図７は、並進するとともに回動して衝撃を緩和する肘掛の構造を示す上面図である。上述した説明と異なる部分についてのみ詳述し、上述した説明と共通の部分の説明は省略する。図７に示す肘掛６３は、肘掛６３の他方の端部（肘掛６３の背もたれ６２の反対側）に接続部７３ａで接続されるスライド部７５を備えており、このスライド部７５に緩衝体７７ａが備えられている。緩衝体７７ａはスライド部７５を介して座面支持部７１ａに沿って直列に配置される態様で備えられており、スライド部７５と緩衝体７７ａは接続部７４ａによって接続されている。

肘掛６３はロングシート６０の座面を区画する機能を担う。このため、スライド部７２ａと同様に、スライド部７５は、所定の荷重を超過する大きな荷重が作用した時に破断してスライド部７５のスライドを許容する破断ピン、あるいは、かしめ等によって座面支持部７１ａに固定されている。

スライド部７２ａのスライド方向への抵抗は、スライド部７５のスライド方向への抵抗より小さく設定されている。このため、肘掛６３に右から左へ所定の荷重を超過する大きな荷重が作用した場合、スライド部７２ａの変位Ａは、スライド部７５の変位Ｂより大きくなり、肘掛６３は水平面内で反時計回りに回動する。

鉄道車両１が短時間で大きく減速する時、鉄道車両１の進行方向（長手方向１１０）に大きな慣性力が作用するので、乗客８１は座面６１の上面を滑って肘掛６３に衝突して肘掛６３に鉄道車両１の進行方向の力が作用する。乗客８１に衝突された肘掛６３のスライド部７２ａおよびスライド部７５の固定部（破断ピン等、図示なし）が解除され、スライド部７２ａは背もたれ支持部７２に沿って、スライド部７５は座面支持部７１ａに沿って、鉄道車両１の進行方向にスライドしながら乗客８１に作用する衝撃を緩和する。スライド部７２ａのスライド方向の抵抗をスライド部７５のそれより小さく設定しているので、肘掛６３は水平面内で反時計回りに回動して、乗客８１を肘掛６３に沿って背もたれ６２の方向に案内する。

スライド部７５がスライドする時、一方の緩衝体７７ａは圧縮荷重に抗しながら肘掛６３に作用する衝撃を緩和し、他方の緩衝体７７ａは引張り荷重に抗しながら肘掛６３に作用する衝撃を緩和する。スライド部７５に緩衝体７７ａを接続しているので、座面６１に浅く腰かける乗客８１に対しても、効果的に衝撃を緩和することができる。肘掛６３に背もたれ６２の方向へ案内されて、肘掛６３と背もたれ６２とによって挟まれるように保持される。

乗客８１は、肘掛６３に沿って背もたれ６２の方向に案内されるとともに肘掛６３と背もたれ６２とによって保持されるので、床構体（台枠）１０の上面に倒れ込むことや、床構体１０に投げ出された乗客の上に立位の乗客やロングシート６０に着座する他の乗客が倒れ込こむことが抑制される。

したがって、肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す鉄道車両を提供することができる。

図８は、並進するとともに回動して衝撃を緩和する肘掛の他の構造を示す上面図である。上述した説明と異なる部分についてのみ詳述し、上述した説明と共通の部分の説明は省略する。図８に示す肘掛６３は、肘掛６３の一方の端部にスライド部７２ａを備えるとともに、その他方の端部にスライド部７５を備え、両スライド部には緩衝体７７（７７ａ）が備えられている。スライド部７２ａに接続する緩衝体７７のばね定数を、スライド部７５に接続する緩衝体７７ａのばね定数より小さく設定している。このため、肘掛６３に右から左へ所定の荷重を超過する大きな荷重が作用した場合、スライド部７２ａの変位Ａは、スライド部７５の変位Ｂより大きいので、肘掛６３は水平面内で反時計回りに回動する。

スライド部７２ａに緩衝体７７が接続され、且つ、スライド部７５に緩衝体７７ａが接続されているので、座面６１に浅く腰かける乗客８１に対しても、効果的に衝撃を緩和することができる。乗客は、肘掛６３に背もたれ６２の方向へ案内されて、肘掛６３と背もたれ６２とによって挟まれるように保持されるので、床構体（台枠）１０の上面に倒れ込むことや、床構体１０に投げ出された乗客の上に、立位の乗客やロングシート６０に着座する他の乗客が倒れ込こむことが抑制される。

したがって、肘掛が取付けられたロングシート（座席）を備える軌条車両が衝突して短時間に大きく減速する場合であっても、乗客がロングシートから投げ出されることを抑制するとともに乗客に加わる衝撃を緩和できる衝突緩和構造を備えるロングシートを有す鉄道車両を提供することができる。

１…鉄道車両 １０…床構体（台枠）
２０…側構体 ２２…窓
６０…座席 ６１…座面
６２…背もたれ ６３…肘掛
６４…袖仕切り ７１ａ、７１ｂ…座面支持部
７２…背もたれ支持部 ７２ａ…スライド部
７２ａＬ、７２ａＷ…部材 ７３ａ、７３ｂ…接続部
７４…接続部 ７５…スライド部
７７、７７ａ…緩衝体 ８１…乗客
１００…幅方向 １１０…長手方向
１２０…高さ方向 １５０…投げ出される方向
１６０…案内される方向

Claims (8)

1. 軌条車両の長手方向に沿って備えられるとともに背もたれを支持する背もたれ支持部と、
   前記背もたれ支持部に沿って備えられるとともに座面を支持する座面支持部と、
   前記座面を区画する肘掛と、
   を有すロングシートを備える軌条車両において、
   前記肘掛は、
   前記肘掛の一方の端部が接続するとともに前記背もたれ支持部に沿ってスライドする第１スライド部と、
   前記肘掛の他方の端部を前記座面支持部に回動可能に接続する接続部と、を備え
   乗客が前記肘掛に衝突した時に前記肘掛と前記背もたれ支持部とがなす角度が鋭角となること
   を特徴とする軌条車両。
2. 請求項１に記載の軌条車両において、
   前記第１スライド部は前記背もたれ支持部に沿う第１部材と、前記第１部材に交差する第２部材と、からなる略Ｔ字状であり、
   前記第２部材に長孔が備えられるとともに、前記長孔を介して前記第１スライド部材と前記肘掛とが接続されること
   を特徴とする軌条車両。
3. 請求項２に記載の軌条車両において、
   衝撃を緩和する第１緩衝体が前記第１スライド部に備えられること
   を特徴とする軌条車両。
4. 請求項３に記載の軌条車両において、
   前記第１緩衝体は、前記第１スライド部を介して前記背もたれ支持部に沿う態様で直列に接続されること
   を特徴とする軌条車両。
5. 請求項４に記載の軌条車両において、
   前記接続部が前記座面支持部に沿ってスライドできる第２スライド部に支持されること
   を特徴とする軌条車両。
6. 請求項５に記載の軌条車両において、
   衝撃を緩和する第２緩衝体が前記第２スライド部に備えられること
   を特徴とする軌条車両。
7. 請求項６に記載の軌条車両において、
   前記第２緩衝体は、前記第２スライド部を介して前記座面支持部に沿う態様で直列に接続されること
   を特徴とする軌条車両。
8. 請求項７に記載の軌条車両において、
   前記第１緩衝体および前記第２緩衝体はコイルばねであり、前記第１緩衝体のばね定数が前記第２緩衝体のばね定数より小さく設定されること
   を特徴とする軌条車両。