JP2006117218A - 高速鉄道車両の着雪防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、高速走行しても、台車周りに雪が付着しにくい高速鉄道車両の着雪防止装置を提供する。
【解決手段】高速鉄道車両１は、前後側床下部２，３の間に台車４が収納される中空凹部Ｓを有する。前後側床下部２，３の床下塞ぎ板２ａ，３ａに、路面Ｅとの間隔を狭くするダミー部材１１を着脱可能に設ける。前側床下部２のダミー部材１１は、車両進行方向において、後方に向かって下方への突出量が徐々に大きくなる第１の傾斜面部１１ａと、この第１の傾斜面部１１ａの後端より後方に向かって下方への突出量が徐々に小さくなる第２の傾斜面部１１ｂとを有する。第１の傾斜面部１１ａが空気を下方に（路面側に）案内する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主として高速走行する高速鉄道車両の着雪防止装置に関するものである。

従来より、冬場の豪雪地帯を列車が高速で走行する場合、雪が舞い上がり、車両の床下部に付着することで、様々な問題を引き起こすことが知られている。例えば、車両床下部に付着した雪は、列車走行風や温暖地での融解によって地上に落下する際にバラストを跳ね上げて、自車両やすれ違い車両を損傷させたり、敷地外の沿線に被害をもたらしたりする問題がある。

これらの問題は、(i)豪雪地から温暖地に乗り入れる際に、豪雪地で付着した雪が温暖地で解けて塊として落下しやすくなること、(ii)高速であるほど雪が舞い上がりやすいので、車体に付着しやすく、また付着した雪が落下する際にバラストを跳ね上げやすくなることを条件として、起こりやすくなる。

そこで、従来、図２０に示すように、前後側床下部１０１，１０２の間に形成され台車１０３の上部が位置する中空凹部１０４のうち、雪が付着しやすい部位すなわち前後側床下部の端部塞ぎ板１０５，１０６に、断面三角形状のダミー部材１０７，１０８を取り付け、そのダミー部材が存在することでその部位に雪が付着しにくくすることが試みられている。なお、向かい風を受ける進行方向前面に案内板を設け、この案内板によって案内する空気によって、舞い上がった雪を吹き飛ばす着雪防止装置はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、車両の床下機器へ付着する雪は側面や底面に少なく、進行方向前面に多いので、落雪の危険度を表現する尺度としては、進行方向に向いた面に付着した雪の厚さを測定することが、最も有用である。そこで、測定する鉄道車両の決められた車輪が光ビームを遮断した後に次の車輪が光ビームを遮断するまでの時間と既知である車輪の軸距から列車の速度を求め、測定する鉄道車両の雪が付着した床下機器等が光ビームを遮断する時間と列車の速度とから雪が付着した床下機器等の長さを求め、雪が付着した床下機器等の長さと既知である床下機器等の長さとの差から床下機器等に付着した雪の厚さを求める方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法により、雪の付着が随時監視でき、雪が付着する限界の速度まで速度を向上させ、無雪区間で不要な徐行を減らすことができる。

さらに、車体への着雪を低減して人的作業をなくすことにより、正規の運行ダイヤの確保を図るために、車体下部の床下機器カバーに取り付けられる膨縮可能な袋体と、該袋体に流体を定期的に給排して袋体を膨縮させる給排機構とで構成される鉄道車両の着雪防止装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この装置によれば、給排機構にて流体を定期的に給排して袋体を膨縮させることで、袋体の表面に付着した雪を除去することができる。

また、短時間内に簡単な処置を施すことによって日常的な着雪を防止し、また仮に多少着雪しても容易にこれを除去できるようにすべく、鉄道車両の下部内方に向けて伸長可能な伸縮アームを介して前記フレームに取り付けられた内部スプレイ手段と、前記鉄道車両の下部に向けて固定アームを介して前記フレームに取り付けられた表面スプレイ手段と、前記内部スプレイ手段および表面スプレイ手段から着雪防止剤または圧縮空気を噴射する薬剤空気供給手段とを備えるものも提案されている（例えば、特許文献４参照）。

具体的には、始発駅の側線等の本線以外の列車の待機場所において、予め車両の両外側から車両下部および下部内方に向けて着雪防止効果のある薬液（着雪防止剤）を噴射して雪や塵埃の付着を防止する。それとともに、走行後の列車の対しては再度前記の待機場所等に入れて車両の両外側から車両下部および下部内方に向けて圧縮空気を噴射することで、前記着雪防止剤の効果と相まって容易に着雪を除去することができるようにしたものである。
実公平０２−００４８５５号公報（第２欄第２行〜第１２行及び第２図） 特開平０７−０２７５２２号公報（段落番号０００６，０００７） 特開２００２−６７９５６号公報（段落番号０００６〜００１０） 特開２００４−５１０２０号公報（段落００１０〜００１１及び図７）

ダミー部材を取り付ける前の流線、速度分布及び圧力分布は、図２１〜図２３に示すようになっているが、ダミー部材１０７，１０８を取り付けるだけでは、流線、速度分布及び圧力分布は大きな変化がなく、中空凹部１０４内に空気が流れ込むことになり、十分な着雪防止効果は得られない。なお、図２１〜図２３は、後述する手法に基づき、台車周りの各種形状について数値流体解析（ＣＦＤ）により、流線、速度分布及び圧力分布についてシミュレーションをした結果を示す図である。

また、特許文献１の技術によれば、案内板によって空気が中空凹部内に案内され、その空気に雪が巻き込まれる場合があるので、十分な着雪防止効果を期待することができない。

特許文献２の技術によれば、雪の付着を随時監視することができ、雪が付着する限界の速度まで速度を向上させたり、無雪区間で不要な徐行を減らしたりすることができるものの、やはり着雪防止効果は不十分である。また、速度制限を受けるため、高速走行を目的とする鉄道車両には適用することができない。

特許文献３の技術によれば、給排機構にて流体を定期的に給排して袋体を膨縮させるので、着雪防止装置が大がかりなものとなり、コストアップの原因となる。また、特許文献４の技術によっても、全体装置が大がかりになり、コスト面でも不利になる。

そこで、発明者らは、車両床下部の中でも、特に着雪量の多い台車周りへの着雪量を低減するため、台車周りの各種形状について数値流体解析（ＣＦＤ）によるシミュレーションを実施し、それによって雪の付着しにくい台車周りの形状を開発したものである。

この発明は、簡単な構造で、高速走行しても、台車周りに雪が付着しにくい高速鉄道車両の着雪防止装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、前後側床下部の間に台車の上部が位置する中空凹部を有する高速鉄道車両の着雪防止装置において、前記前側床下部の床下塞ぎ板に、前記中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁として機能するダミー部材が設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、障壁として機能するダミー部材が空気（走行風）の流れの妨げとなり、中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させるので、中空凹部内に侵入した空気（雪を含有する空気）によって、台車周りに着雪がされにくくなる。

請求項２の発明は、前後側床下部の間に台車の上部が位置する中空凹部を有する高速鉄道車両の着雪防止装置において、前記前側床下部の床下塞ぎ板に、前記中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するダミー部材が設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、前側（走行風の上流側）床下部の空気案内部として機能するダミー部材によって、後方に向かって流れる空気（走行風）が前記中空凹部以外の方向に（中空凹部は後方に位置するので、後方以外の下方あるいは左右側方に）案内されるので、中空凹部に流入する空気の量（空気の流れ）が大幅に低減される。よって、雪を含む空気が中空凹部内に侵入することがほとんどなくなり、（中空凹部内の）床下後側端部に着雪するのが防止される。

この場合には、請求項３に記載のように、前記ダミー部材は、車両進行方向後方になるほど下方への突出量が大きくなる傾斜面部を有し、空気を下方に案内する構成とすることができる。

このようにすれば、ダミー部材の傾斜面部に、空気（走行風）の流れが衝突して、斜め後ろ下方に向けて案内される。よって、中空凹部に空気の流れが侵入しにくくなる。

請求項４に記載のように、前記傾斜面部の後端に連続して下方への突出量が徐々に小さくなる後側傾斜面部を有する断面山形形状で、車幅方向（車体左右方向）全体に亘って設けられていることが望ましい。この場合、１つの部材を車幅方向全体に亘って設ける場合だけでなく、複数の部材を互いに接触するように車幅方向全体に亘って設けるようにすることも可能である。

このようにすれば、部材が車幅方向全体に亘って延びているので、車幅方向全体に亘って空気の流れが、中空凹部に侵入することがなくなる。

このように、請求項２〜４の発明は、前記前側床下部の床下塞ぎ板に、前記中空凹部以外の方向に空気を案内するダミー部材を設けることで、このダミー部材を（雪粒子を含む）空気（走行風）の流れの妨げる壁として、このダミー部材によって、後方に向かって流れる空気を前記中空凹部以外の方向に（中空凹部は後方に位置するので、後方以外の下方あるいは左右側方に）案内し、中空凹部に流入する空気の量（空気の流れ）を大幅に低減し、（中空凹部内の）床下後側端部に着雪するのが防止されるようにしたものである。しかしながら、そのようなダミー部材を設けることで、床下主流、及びそれに含まれる雪粒子を車両から離し、台車本体への着雪量の低減、車輪周囲への雪粒子流入の低減による車輪回転による端部塞ぎ板への着雪量の低減が図れるが、端部塞ぎ板への着雪をすべて防止することは困難である。

そこで、特許文献４にも記載されるように端部塞ぎ板に対しヒータを設け、端部塞ぎ板に付着した雪をそのヒータの発熱を利用して溶かすことが考えられる。しかしながら、図１８及び図１９に示すように、端部塞ぎ板１１１は内側において縦方向に４つの骨部材１１２ａ〜１１２ｄが平行に設けられ、それらに対し車幅方向に延びる上下の骨部材１１２ｅ，１１２ｆが設けられている。そのため、その骨部材１１２ｅ，１１２ｆが設けられている部分（範囲Ｗ１）には、ヒータを設けることができず、そのような骨部材１１２ａ〜１１２ｆが設けられていない部分にしか面状ヒータ１１３ａ〜１１３ｋを設けることができない。

そのような端部塞ぎ板でヒータを設けることができない部分には、ダミー部材を中空形状とすれば、その中空内部にヒータを設けることができるので、中空ダミー部材（中空形状のダミー部材）とヒータと併用により、請求項５に記載のように構成することで、簡単な構造で、高速走行しても、雪が付着しにくくすることができる。

請求項５の発明は、前後に位置する床下部の床下塞ぎ板の間に台車の上部が位置する中空凹部を有し、この中空凹部の前後を仕切る端部塞ぎ板の内面側にヒータが設けられている高速鉄道車両の着雪防止装置において、前記床下部の床下塞ぎ板であって前記端部塞ぎ板との連接部分付近に、下方に突出する中空ダミー部材が車幅方向に沿って設けられ、この中空ダミー部材内に、前記床下塞ぎ板と端部塞ぎ板との連接部分付近を加熱するヒータが設けられていることを特徴とする。ここで、ヒータとしては、面状ヒータ又は導電性塗膜によるヒータ（例えば特公平７−１５８３０号公報参照）がスペース的に有利で望ましいが、前記連接部分付近の表面を、内部より必要な温度まで加熱することができるヒータであれば用いることができる。

このようにすれば、端部塞ぎ板の内面側に設けられているヒータによって、端部塞ぎ板全般への着雪が低減される。また、台車部への着雪、車輪回転の誘引速度による着雪は着雪ダミーとして機能する中空ダミー部材によって低減され、この中空ダミー部材への着雪はヒータによって低減される。このように、中空ダミー部材とヒータとの併用により、より高い着雪低減効果が得られる。

請求項６に記載のように、前記床下塞ぎ板と端部塞ぎ板との連接部分付近の内面側には、骨部材が設けられている構成とすることができる。

このようにすれば、床下塞ぎ板と端部塞ぎ板との連接部分付近の内面側に骨部材が設けられている部分にも、ヒータを設けることができ、着雪低減効果を得る上で有利となる。

請求項７に記載のように、前記中空ダミー部材は、前記中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁あるいは前記中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するものであることが望ましい。

このようにすれば、中空ダミー部材が、前記中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁あるいは前記中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するので、中央凹部への、雪粒子を含む空気の侵入を回避することができ、前記ヒータによる加熱と相まって着雪低減効果を得る上で有利となる。

以上のように、請求項１〜４の発明は、前側床下部の床下塞ぎ板に、その後側に位置する中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するダミー部材（あるいは障壁として機能するダミー部材）を設け、中空凹部に流入する空気の量（空気の流れ）を大幅に低減するようにしているので、雪粒子を含む空気が中空凹部内にほとんど侵入しなくなり、台車周りに雪が付着しにくくなる。よって、車両床下部（端部塞ぎ板等）に付着した雪が、列車走行風や温暖地での融解によって地上に落下する際にバラストを跳ね上げて、自車両やすれ違い車両を損傷させたり敷地外の沿線に被害をもたらしたりするのを回避することができる。

請求項５〜７の発明は、中空ダミー部材とヒータとの併用により、より高い着雪低減効果が得られる。

以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る高速鉄道車両の着雪防止装置が取り付けられた高速鉄道車両の下側部分の側面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。

図１〜図３に示すように、本発明に係る高速鉄道車両の車体１は、前後側床下部２，３の間に車輪４ａを含む台車４の上部が位置する中空凹部Ｓを有する構成とされている。中空凹部Ｓの左右はカバー部材５にて側方の外部空間と仕切られている。そして、中空凹部Ｓの前後は、鉛直方向に延びる端部塞ぎ板２ａ，２ｂにて仕切られている。

前後側床下部２，３の床下塞ぎ板２ｂ，３ｂには、車両限界Ｌ内に空気を下方に（路面に向けて）案内する空気案内部として機能するダミー部材１１，１２が車幅方向全体に亘って沿って着脱可能に設けられている。このダミー部材１１，１２は、中空凹部Ｓ内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁としても機能する。

ここで、前後側床下部２，３の床下塞ぎ板２ｂ，３ｂにそれぞれダミー部材１１を設けているのは、高速鉄道車両は前後いずれの方向にも進行するからであり、それらは対称に取り付けられている。ダミー部材１１の材料は金属製に限らず、ＦＲＰなどの合成樹脂材料を用いることも可能である。また、着脱可能とするのは、雪が降らない時期には空気抵抗となり設ける必要性がなくなるので、取り外すことができるようにするため、及び破損・変形した場合に、簡単に交換できるようにするためである。

前側床下部２のダミー部材１１は、中空形状で、平板を断面くの字形状に折り曲げて形成され、車両進行方向において、後方に向かって下方への突出量が徐々に大きくなる第１の傾斜面部１１ａと、この第１の傾斜面部１１ａの後端より後方に向かって下方への突出量が徐々に小さくなる第２の傾斜面部１１ｂとを有する。これら両傾斜面部１１ａ，１１ｂの上側には、断面コ字形状の補強部１１ｃが設けられ、補強部１１ｃが外部からはっきりと見ることができないようにしている。そして、第２の傾斜面部１１ｂの端部に連設され上方に延びる取付部１１ｄが、中空凹部Ｓを構成する端部塞ぎ板２ａにボルトにて固定されている。また、補強部１１ｃが床下部２にボルトにて固定されている。

また、ダミー部材１１は、中空凹部Ｓの幅方向全体に亘って延び、中空凹部Ｓ内に空気が侵入する際の障壁としても機能するように構成されている。

上記のように構成すれば、車両の前方から後方に向かって流れる空気（走行風）は、車両中央付近においてはダミー部材１１の第１の傾斜面部１１ａに沿って下方に向けて案内される。また、車両左右側部付近においては、一部の空気はダミー部材１１の第１の傾斜面部１１ａに沿って下方に向けて案内され、そして、車両側方は開放されているので、残部の空気は車両側方に排出される。

その結果、中空凹部Ｓ内に侵入しようとする（雪粒子を含む）空気は、ダミー部材１１に邪魔されて、中空凹部Ｓ以外の方向に案内されるので、中空凹部Ｓ内にほとんど侵入しないことになる。また、侵入しても、その空気による速度分布や圧力分布は、後述するように、従来のものに比べて大幅に低減されるので、雪が付着しにくい。

よって、端部塞ぎ板３ｂに雪がほとんど付着しないのであるから、車両床下部（端部塞ぎ板等）に付着した雪が、列車走行風や温暖地での融解によって地上に落下する際にバラストを跳ね上げて、自車両やすれ違い車両を損傷させたり、敷地外の沿線に被害をもたらしたりするという不具合を回避することができる。

続いて、上記ダミー部材を設けた場合の効果を確認するために行った数値流体解析について説明する。
（解析モデル・解析ソフト）
図４〜図１０に解析モデルを示す。この解析モデルは、電動車について、車体形状及び台車形状は空気の流れを考慮して影響が大きいと予想される主要部品をモデル化したものである。なお、台車カバー５は透明で図示している。

ＣＦＤ解析には、市販の汎用数値流体解析ソフトFLUENTを使用した。
（解析結果）
中空凹部の端部塞ぎ板部（進行方向前面）付近での空気の流線は、図１１に示すように、大幅に低減され、ほとんどなくなっている。よって、着雪しにくくなっていることがわかる。なお、図１１（図１５，図１８）は上部及び手前の塞ぎ板は透明にして図示している。

中空凹部内の空気の流速分布は、図１２に示すように、ダミー部材を設けることで、端部塞ぎ板部（進行方向前面）付近で、車速の半分近くあったのが、ほとんどゼロに近くなっている、ことがわかる。また、中空凹部内の空気の圧力分布は、図１３に示すように、前記端部塞ぎ板部（進行方向前面）付近では圧力が低く、空気の流れが端部塞ぎ板部にほとんど直接的に当たっていない、ことがわかる。

以上の解析結果から、ダミー部材１１を設けることで、中空凹部Ｓ内に侵入しようとする空気は、障壁あるいは空気案内部として機能するダミー部材１１に邪魔されて、中空凹部Ｓ内にほとんど侵入せず、雪が付着しにくい、ことが確認される。このような傾向は、高速鉄道車両の走行速度にほとんど関係がないことも、同様の解析によって確認されている。

本実施の形態は、上述した実施の形態に制限されるものではなく、次のように構成することも可能である。
(i) ダミー部材１１，１２は、空気を下方に（路面に向けて）案内するように形成されているが、中空凹部以外の方向に空気（走行風）を案内することができればよい。また、断面も一様断面である必要はなく、中空凹部以外の方向に空気（走行風）を案内し、中空凹部内への空気の流れが低減されるものであればよい。なお、車両限界内であれば、車幅よりさらに側方に突出していてもよい。

即ち、前記実施の形態では、図１４（ａ）に示すように、車幅方向に一様に延びる断面山形状のダミー部材１１，１２であるが、同じ断面山形状であっても、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、ダミー部材１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂの中央部１１Ａａ，１２Ａａ，１１Ｂａ，１２Ｂａと左右端部１１Ａｂ，１２Ａｂ，１１Ｂｂ，１２Ｂｂとを車両前後方向においてずらせ、空気が車幅方向に逃げやすくなるようにしてもよい。また、図１４（ｄ）に示すように、空気を受ける面１１Ｃａ，１２Ｃａを凹状に湾曲させたほぼ断面山形形状のダミー部材１１Ｃ，１２Ｃとすることも可能である。さらに、空気が左右に分かれやすいように、図１４（ｅ）（ｆ）に示すような三角柱形状のダミー部材１１Ｄや図１４に示すような三角錐形状のダミー部材１１Ｅとすることもできる。
(ii) ダミー部材１１は、車幅方向において分割される複数の部材でもって構成しているが、車幅方向全体に亘って一体の部材で構成してもよい。
（第２の実施の形態）
図１５は本発明に係る高速鉄道車両の着雪防止装置が設けられた高速鉄道車両の下側部分の側面図、図１６は図１５におけるＣ部を拡大して示すもので、（ａ）は拡大側面図、（ｂ）は拡大底面図、図１７は面状ヒータを設ける部位の説明図である。

図１５〜図１６に示すように、本発明に係る高速鉄道車両の各車体２１は、前後に、車輪２２ａを含む台車２２の上部が位置する中空凹部Ｓ１，Ｓ２を有する構成とされている。中空凹部Ｓ１，Ｓ２の左右は、具体的に図示していないが、カバー部材にて側方の外部空間と仕切られている。

前側の中空凹部Ｓ１は、前後に位置する床下部を構成する床下塞ぎ板２３，２４の間に位置し、中空凹部Ｓ１の前後は、上側になるほど接近するように傾斜して延びる端部塞ぎ板２５，２６にて仕切られている。後側の中空凹部Ｓ２も、同様に構成されているので、以下の説明においては、前側の中空凹部Ｓ１についてのみ説明する。

中空凹部Ｓ１の前後に位置する床下塞ぎ板２３，２４と端部塞ぎ板２５，２６との連接部分であって床下塞ぎ板２３，２４には、下方に突出する中空ダミー部材２７，２８が車幅方向に沿って設けられている。この中空ダミー部材２７，２８内に、床下塞ぎ板２３，２４と端部塞ぎ板２５，２６との連接部分（着雪が起こりやすい部分）付近を加熱する面状ヒータ（図示せず）が設けられている（図１６（ｂ）の二点差線の範囲参照）。

この中空ダミー部材２７は、空気を斜め下方に（路面に向けて）案内するもので、床下塞ぎ板２３に着脱可能に取り付けられている。

中空ダミー部材２７は、図１７に示すように、端部塞ぎ板２５に連続する第１の面板部２７ａと、床下塞ぎ板２３に対して傾斜する第２の面板部２７ｂとを有する。第２の面板部２７ｂは、車両前後方向において中央凹部Ｓ１側に向かって徐々に下側に位置するようになっている。

また、中空ダミー部材２７は、中空凹部Ｓ１の幅方向（車幅方向）全体に亘って延び、第１の実施の形態と同様に、中空凹部Ｓ１内に空気が侵入する際の障壁、あるいは中空凹部Ｓ１以外の方向に走行風を案内する空気案内部として機能するようになっている。

そして、この中空ダミー部材２７の内面側に、床下塞ぎ板２３，２４と端部塞ぎ板２５，２６との連接部分付近を加熱する面状ヒータが設けられている。この中空ダミー部材２７内（各面板部２７ａ，２７ｂの内面側）には、端部塞ぎ板２５の内面側のように骨部材が設けられていないので、面状ヒータを無理なく設けることが可能となる。

上記のように構成すれば、図１５〜図１７において左方向に進行する場合には、車両の前方から後方に向かって流れる空気（雪粒子を含む走行風）は、車両中央付近においては中空ダミー部材２７の第２の面板部２７ｂに沿って下方に向けて案内される。また、車両左右側部付近においては、一部の空気は中空ダミー部材２７の第２の面板部２７ｂに沿って下方に向けて案内され、そして、車両側方は開放されているので、残部の空気は車両側方に排出される。

その結果、中空凹部Ｓ１内に侵入しようとする空気は、中空ダミー部材２７に邪魔されて、中空凹部Ｓ１以外の方向に案内されるので、中空凹部Ｓ１内にほとんど侵入しないことになる。また、侵入しても、その空気による速度分布や圧力分布は、従来のものに比べて大幅に低減されるので、その空気に含まれる雪粒子が付着しにくい。なお、図１５〜図１６において右方向に進行する場合には、中央凹部Ｓ１においては、中空ダミー部材２８が、前述したところの中空ダミー部材２７と同様な機能を発揮することになる。

また、そもそも端部塞ぎ板２５に雪が付着しても、面状ヒータによる熱によって溶かされ、着雪することはない。床下塞ぎ板２３と端部塞ぎ板２５との連接部分付近（図１７の範囲Ｗ２参照）も、中空ダミー部材２７内の面状ヒータによって加熱されるので、端部塞ぎ板２５全体にわたって着雪することがなくなる。

よって、中空ダミー部材と面状ヒータとの相乗効果によって、車両床下部（端部塞ぎ板５等）に付着した雪が、ヒータの熱によって溶かされてしまうので、列車走行風や温暖地での融解によって地上に落下する際にバラストを跳ね上げて、自車両やすれ違い車両を損傷させたり、敷地外の沿線に被害をもたらしたりするという不具合を回避することができる。

本発明に係る高速鉄道車両の着雪防止装置が取り付けられた高速鉄道車両の下側部分の側面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 解析モデルの全体を示す図である。 解析モデルの床下部示す図である。 解析モデルの境界条件を示す図である。 解析モデルの台車部を示す斜視図である。 解析モデルの台車部を示す側面図である。 解析モデルの塞ぎ板、ダミー部材の説明図である。 解析モデルの台車の説明図である。 流線についての解析結果を示す図である。 速度分布についての解析結果を示す図である。 圧力分布についての解析結果を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれダミー部材の形状の概略を示す説明図である。 本発明に係る高速鉄道車両の着雪防止装置が設けられた高速鉄道車両の下側部分の側面図である。 図１５におけるＣ部を拡大して示すもので、（ａ）は拡大側面図、（ｂ）は拡大底面図である。 面状ヒータを設ける部位の説明図である。 端部塞ぎ板取付金を示す図である。 図１８のＤ−Ｄ線における断面図である。 比較例の解析モデルの台車部を示す図である。 比較例の流線についての解析結果を示す図である。 比較例の速度分布についての解析結果を示す図である。 比較例の圧力分布についての解析結果を示す図である。

符号の説明

１，２１ 高速鉄道車両の車体
２ 前側床下部
２ａ 端部塞ぎ板
２ｂ 床下塞ぎ板
３ 後側床下部
３ａ 端部塞ぎ板
３ｂ 床下塞ぎ板
４ 台車
１１ ダミー部材
１１Ａ〜１１Ｅ ダミー部材
１２Ａ〜１２Ｅ ダミー部材
２１ 車体
２２ 台車
２３，２４ 床下塞ぎ板
２５，２６ 端部塞ぎ板
２７，２８ 中空ダミー部材
２７ａ 第１の面版部
２７ｂ 第２の面版部
Ｓ１，Ｓ２ 中空凹部

Claims (7)

1. 前後側床下部の間に台車の上部が位置する中空凹部を有する高速鉄道車両の着雪防止装置において、
   前記前側床下部の床下塞ぎ板に、前記中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁として機能するダミー部材が設けられていることを特徴とする高速鉄道車両の着雪防止装置。
2. 前後に位置する側床下部の床下塞ぎ板の間に、台車の上部が位置する中空凹部を有する高速鉄道車両の着雪防止装置において、
   前記前側床下部の床下塞ぎ板に、前記中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するダミー部材が設けられていることを特徴とする高速鉄道車両の着雪防止装置。
3. 前記ダミー部材は、車両進行方向後方になるほど下方への突出量が徐々に大きくなる傾斜面部を有し、空気を下方に案内するものである請求項２記載の高速鉄道車両の着雪防止装置。
4. 前記ダミー部材は、前記傾斜面部の後端に連続して下方への突出量が徐々に小さくなる後側傾斜面部を有する断面山形形状で、車幅方向全体に亘って設けられている請求項３記載の高速鉄道車両の着雪防止装置。
5. 前後に位置する床下部の床下塞ぎ板の間に台車の上部が位置する中空凹部を有し、この中空凹部の前後を仕切る端部塞ぎ板の内面側にヒータが設けられている高速鉄道車両の着雪防止装置において、
   前記床下部の床下塞ぎ板であって前記端部塞ぎ板との連接部分付近に、下方に突出する中空ダミー部材が車幅方向に沿って設けられ、この中空ダミー部材内に、前記床下塞ぎ板と端部塞ぎ板との連接部分付近を加熱するヒータが設けられていることを特徴とする高速鉄道車両の着雪防止装置。
6. 前記床下塞ぎ板と端部塞ぎ板との連接部分付近の内面側には、骨部材が設けられている請求項５記載の高速鉄道車両の着雪防止装置。
7. 前記中空ダミー部材は、前記中空凹部内に侵入する空気の速度あるいは圧力を低下させる障壁あるいは前記中空凹部以外の方向に空気を案内する空気案内部として機能するものである請求項５又は６記載の高速鉄道車両の着雪防止装置。

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