JP2003019950A

JP2003019950A - 走行体のエアブレーキ

Info

Publication number: JP2003019950A
Application number: JP2002161097A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ueno; 雅之上野; Masayuki Shibuya; 正之渋谷; Yohachiro Watabe; 洋八郎渡部; Katsuaki Takasaki; 勝明高崎; Terubumi Furusugi; 光史古杉; Hiroya Shida; 坦也志田; Mutsuo Kuragasaki; 六夫倉ケ崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2003-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】車両等の走行体において、大きい制動力を得
ることができるエアブレーキを提供する。【解決手段】車体外に出没可能な突壁とその前方に逆
八字状に配置された空気流案内用の出没可能な突出板を
設け、または、車体外に出没可能な車体端部の突壁とそ
の前方に設けられた空気吸込み口を設け、同吸込み口と
車両間の連結部とによって空気を吸込むようにし、走行
体の走行による空気流を利用して大きい制動力を得るこ
とができ、また制動力を必要としない時には走行体の空
気抵抗を軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速鉄道車両，高
速艇，自動車等走行体の制動に適用されるエアブレーキ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の高速走行車両の制動装置
としてのエアブレーキの例を示す。先頭車両０１の車両
天井０２に突壁０３が設置され、同突壁０３が制動時に
帆のように突出し、空力抵抗の増加で制動力を増大する
ように工夫されている。

【０００３】また、図６に示すように、車両０１の前後
に車体外に突出することができる突壁０３，０３′を設
けたものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来のエアブレ
ーキは、空気抵抗を突壁の突出しで増加させて制動力を
得ているが、この制動力は、（突壁前面流速)²×（突壁
面積）に比例した値となる。しかし、車両天井部に生ず
る境界層の関係で、図７に示すように、突壁前面の流速
Ｖは車両走行速度よりはるかに遅くなり制動力が小さく
なることが避けられなかった。とくに、この車両天井の
境界層は後方車両ほど厚く成長する。

【０００５】また図６に示される従来のエアブレーキの
ように、突壁を車両の前後に突き出すようにしている場
合には、後方の突壁は更に厚い境界層の下部に埋れた格
好となって、突壁前面の流速Ｖは一層低くなり制動力の
減少が著しくなることが避けられなかった。

【０００６】また更に、前記従来のエアブレーキでは、
図５に示すように、車両表面の気流は矢印０４１に示す
ように、突壁を避けるように車両両側に沿うように流れ
るか、又は、矢印０４２に示すように、突壁を直接に迂
回するように流れることとなり、突壁前面流速は車両走
行速度に比してかなり小さくなって制動力が十分に得ら
れないという問題点もあった。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であって、充分な大きさをもつ制動力を得ることができ
る走行体のエアブレーキを提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の走行体のエアブ
レーキは次の手段を講じた。（１）走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取付けら
れ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方向前方
において走行方向に直角をなす方向に間隔をおいて、か
つ、走行方向前方へ向って逆八字状に配置された車体外
に出没可能な対をなす突出板を備えたことを特徴とす
る。（２）走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取付けら
れ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方向前方
において車体に設けられた空気吸込み口を備え、前記走
行体は連結部によって互いに連結された複数の車体を備
え、前記突壁は同連結部の一側の車体に設けられると共
に、前記空気吸込み口は同連結部の他側の車体に設けら
れ、かつ、前記空気吸込み口と前記連結部の隙間を空気
吸込み部としたことを特徴とする。

【０００９】前記本発明（１）においては、走行方向前
方へ向って逆八字型に配置された対をなす突出板によっ
て、車体の両側方へ逃げるように流れる気流が車体中央
に集中するように流れる。これによって、走行方向にほ
ぼ直角に車体に取付けられた突壁へ向う気流が増加し、
突壁前面の気流速度が著しく増大し、従って、大きい制
動力が得られる。

【００１０】また、制動を必要としない時には、突壁と
突出板を退没させることによって、車体の空気抵抗が軽
減される。

【００１１】前記本発明（２）においては、空気吸込み
部において空気を吸込むことによって、車体に沿う気流
の境界層が薄くなり、これによって突壁前面の気流の流
速は、走行体の速度とほぼ同じ速さとなり、制動力が増
大する。

【００１２】また制動力を必要としない時には、突壁を
退没させることによって車体の空気抵抗が軽減される。

【００１３】そして、空気吸込み口と車体の連結部の隙
間によって確実に空気が吸込まれて境界層が薄くなり、
突壁前面の気流速を走行体の速度とほぼ同じくし、制動
力が増大する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態を、図１
及び図２によって説明する。本実施の形態は、先頭車両
１に次に説明するようなエアブレーキを設けたものであ
る。

【００１５】即ち、先頭車両１の前部の天井部２に、走
行方向に直角に設けられた突壁３が、同形の天井部２の
溝４内に埋伏して設置され、制動時に天井部２に対して
直角に引起されるようになっている。引起された場合に
天井部２側にある突壁３の部分に複数個の通穴７が設け
られている。

【００１６】また、突壁３の前方の車両１の下方へ傾斜
する車両１の表面には、走行方向に直角をなす方向に間
隔をおき、かつ、車両１の前方へ向って逆八字状に配置
された対をなす突出板５の複数組が、車両１の前後方向
に間隔をおいて設置されている。各突出板５は、車両１
表面の同形の溝６内に埋伏して設置され、前記突壁３の
起伏時に同期して車両表面に直角に起伏されるようにな
っている。なお図中１０は運転席、４０は車両へ向って
流れる気流を示す。

【００１７】本実施の形態では、制動時に突壁３と突出
板５が車体１の天井部２と車体表面に対して直角をなす
ように引起される。

【００１８】前記の引起された車両表面逆八の字状の対
をなす突出板５によって、従来の技術では、図５に示す
ように、車両表面で両サイドに逃げるように流れた気流
は、突出板５で制限され、矢印４１に示すように、車両
中央に集中するように流れる。従って、車両天井部２の
突壁３へと向う気流が著しく増大する。

【００１９】さらに突壁３に設けた穴７を通って気流の
一部が矢印４３に示すように流れ、これによって、従来
の穴のない突壁では壁を迂回するように流れた気流の一
部が、矢印４１に示すように、同突壁３へと集中して流
れることとなり、結果的に突壁３へと向う気流速度は著
しく増大する。

【００２０】従って、本実施例では大きい制動力を得る
ことができる。

【００２１】また、制動力を必要としない時には、突壁
３と突出板５をそれぞれ溝４，６内へ埋込するように倒
すことによって、車両の空気抵抗を軽減することができ
る。

【００２２】本発明の実施の第２形態を、図３及び図４
によって説明する。

【００２３】３，３′は、前記実施の第１形態と同様に
車両１の走行方向に直角に車両の天井部２に配置され同
形の溝４に埋伏され、制動時に天井部２に直角に引起さ
れる突壁であって、連結された車両の連結部３０に面し
て天井部２上に位置している。突壁３′が設けられた車
両１の突壁３′の前方の天井部２には、開閉可能な複数
の空気吸込み口２１が設けられ、また突壁３が設けられ
た車両１の突壁３の後方の天井部２には、前記と同様な
空気吸込み口２１′が設けられている。

【００２４】突壁３′が設けられた車両１の側壁後端に
は、突壁２３が設けられ、同突壁２３は側壁に設けられ
た同形の排出口２６に埋伏されて同排出口２６を閉鎖す
るようになっており、また、制動時には側壁に対し直角
に引起されるようになっている。この排出口２６は、ダ
クト２２によって前記吸込み口２１に連絡されている。
一方、突壁３が設けられた車両１の側壁前端には、前記
と同様な突壁２３′と排出口２６′が設けられ、この排
出口２６′は前記吸込み口２１′に接続されている。

【００２５】また、連結部３０の上部及び側部は、大気
に開放されている。なお、４０は、走行時における気流
の方向を示す。

【００２６】本実施の形態では、車両が前方（図３にお
ける左方）へ走行する場合の制動時には、突壁３，２３
を引起す。車両側壁の突壁２３は走行方向に向け直角に
突出するので、同突壁２３の後方は圧力が低下し（すな
わち負圧となり）、矢印４６，４７に示すように、車両
天井部の空気吸込口２１から空気が吹込まれダクト２２
を流通して、矢印４８に示すように、突壁２３の後方の
排出口より排出される。これによって、車両天井部２で
空気吹込みが行われるために車両天井の境界層は薄くな
る。

【００２７】また車両連結部３０の後方で突壁３を突出
させることによって、気流は、矢印４４，４５で示すよ
うに、車両連結部３０の隙間を経由して流出する。

【００２８】以上の両方の気流吸込みによって、境界層
は著しく薄くなり、図４に示すように、突壁３前面の流
速Ｖは車両走行速度とほぼ同じ速さとなり制動力は著し
く増大する。

【００２９】車両が前記と逆方向に走行するときには、
突起３′，２３′を引起すことによって、同様に制動力
を得ることができる。

【００３０】また、本実施の形態では、制動力を必要と
しない時には、突壁３，３′，２３，２３′を倒して車
体に埋伏させることによって、車両の空気抵抗を軽減す
ることができる。

【００３１】なお、前記各実施の形態では、突壁が回動
して起伏するようになっているが、突壁を車体に対して
直線的に移動して車体に対して出没させるようにするこ
ともできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は請求項各
項に記載された構成を具備したことによって、走行体の
走行による空気流を利用して大きい制動力を得ることが
でき、また制動力を必要としない時には走行体の空気抵
抗を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態を示し、図１（ａ）は
その平面図、図１（ｂ）はその側面図、図１（ｃ）はそ
の正面図、

【図２】同実施の第１形態の斜視図、

【図３】本発明の実施の第２形態の斜視図、

【図４】同実施の第２形態における気流の説明図、

【図５】従来の車両用エアブレーキの１例の斜視図、

【図６】従来の車両用エアブレーキの他の例の説明図、

【図７】図８に示す車両用エアブレーキにおける気流の
説明図である。

【符号の説明】

１車両２車両天井部３，３′ 突壁４溝５突出板６溝２１，２１′ 空気吸込み口２２ダクト２３，２３′ 突壁２６，２６′ 排気口３０連結部

フロントページの続き (72)発明者渋谷正之名古屋市中村区名駅一丁目１番４号東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者渡部洋八郎長崎市深堀町５丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者高崎勝明広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者古杉光史広島県三原市糸崎町5007番地三菱重工業株式会社三原製作所内 (72)発明者志田坦也長崎市深堀町５丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者倉ケ崎六夫長崎市深堀町５丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取
付けられ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方
向前方において走行方向に直角をなす方向に間隔をおい
て、かつ、走行方向前方へ向って逆八字状に配置された
車体外に出没可能な対をなす突出板を備えたことを特徴
とする走行体のエアブレーキ。
【請求項２】走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取
付けられ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方
向前方において車体に設けられた空気吸込み口を備え、
前記走行体は連結部によって互いに連結された複数の車
体を備え、前記突壁は同連結部の一側の車体に設けられ
ると共に、前記空気吸込み口は同連結部の他側の車体に
設けられ、かつ、前記空気吸込み口と前記連結部の隙間
を空気吸込み部としたことを特徴とする走行体のエアブ
レーキ。