JP2011168158A - 移動体の気流はく離抑制構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造によって移動体の先頭部及び後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制することができる移動体の気流はく離抑制構造を提供する。
【解決手段】はく離抑制部６は、(Ａ)に示すように、車体底面３ｅと軌道１との間に流れる気流Ｆ₁₂を車体上面３ｄに導き、車両先頭部のはく離領域の大きさを抑制するとともに、(Ｂ)に示すように車体底面３ｅと軌道１との間に車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を導き、車両後尾部のはく離領域の大きさを抑制する。車両２がＤ₁方向に走行すると気流Ｆ₁₂が通気部８Ａ，８Ｂを通過し、上側誘導部９によって車体上面３ｄに沿って導かれて車両先頭部のはく離領域の大きさが抑制される。車両２がＤ₂方向に走行すると車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂が上側誘導部９によって通気部８Ａ，８Ｂに流入し、下側誘導部７によってＤ₁方向に導かれて、この車両２の後尾部のはく離領域の大きさが抑制される。
【選択図】図１

Description

この発明は、移動体が移動するときにこの移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制する移動体の気流はく離抑制構造に関する。

従来の鉄道車両は、車両走行時に車体側方における空気流の発生を抑制するために、先頭車両の妻面の両側部に車体中心側に向かって湾曲する板状部材を備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の鉄道車両では、先頭車両の妻面に衝突した気流を板状部材によって車体の上方及び下方に分離して導くことによって、車両走行時に車体側方に発生する気流を抑制し、プラットホーム上に発生する列車風を低減している。

特開2003-246265号公報

高速列車がトンネル入口側坑口に突入するとトンネル内に圧縮波が発生する。この圧縮波はトンネル内を伝播する。そして、圧縮波が出口側坑口に到達した時、パルス状の圧力波であるトンネル微気圧が外部へ放出される。一方、圧縮波は坑口や列車端で反射しトンネル内を往復し、列車に圧力変動を及ぼす。圧力変動は、車内におけるいわゆる「耳つん」現象などの原因となる。これらの現象には、列車突入時に形成される圧縮波の圧力の大きさ、および、圧力勾配（圧力の変化時間）が主に関係すると考えられる。

近年、車両性能の向上や線形改良により在来線でも高速化が進み、特に先頭部端部に丸みのほとんど無い切妻型列車のトンネル突入時に形成される圧縮波について、その圧力の大きさおよび圧力勾配が増大する傾向にある。これらの増大の主原因は、列車の切妻型先頭部からの流れのはく離による見かけの車両断面積増大が考えられている。この圧縮波の圧力の大きさおよび圧力勾配が増大するのに伴い、耳つん、トンネル微気圧波などが増大する傾向にある。一方、先頭部からの流れのはく離が大きくなると、列車の空気抵抗も増大するという問題もあることが分かっている。

しかし、従来の鉄道車両では、プラットホーム上に発生する列車風の低減を目的としており、先頭車両の妻面に衝突した気流を板状部材によって車体の上方及び下方に導くと、車体の上面及び下面で気流がはく離するおそれがある。その結果、従来の鉄道車両では、列車風を低減することは可能であっても、トンネル微気圧波が発生してしまう問題点がある。また、例えば、鉄道車両の先頭部からの気流のはく離を抑制するために、鉄道車両の先頭部に丸みや突起物などを付ける方法が提案されている。しかし、鉄道車両の先頭部の端部に丸みを付ける場合には、現存の鉄道車両を改造する必要があるためコスト高を招くとともに改修期間が長期化してしまう問題点があり、鉄道車両の先頭部に突起物を付ける場合には、車両限界内に突起物を収めることが困難になる問題点がある。さらに、従来の鉄道車両では、例えば、始発駅から終着駅まで上り線を走行した後にこの終着駅で折り返してこの始発駅まで下り線を走行するときには、上り線を走行時に先頭側であった車両が下り線を走行時には後尾側の車両になる。このため、従来の鉄道車両では、先頭側の車両になったときには車両前面から車体側面又は車両屋根面にかけて発生するはく離に対して抑制効果を発揮しても、後尾側の車両になったときには車体側面又は屋根面から車両後面にかけて発生するはく離に対して抑制効果が殆どないという問題点があった。

この発明の課題は、簡単な構造によって移動体の先頭部及び後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制することができる移動体の気流はく離抑制構造を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図１（Ａ）〜図５（Ａ）に示すように、移動体（２）が移動するときにこの移動体の先頭部からはく離する気流（Ｆ₁₁）のはく離領域の大きさを抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、前記移動体の底面（３ｅ）とこの移動体が移動する通路（１）との間を流れる気流（Ｆ₁₂）をこの移動体の上面（３ｄ）に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制するはく離抑制部（６）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造（５）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図６（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の底面からこの移動体の上面に気流を通過させる通気部（８Ａ，８Ｂ）と、前記移動体の底面と前記通路との間を流れる気流を前記通気部に導く下側誘導部（７）と、前記通気部から前記移動体の上面に沿って気流を導く上側誘導部（９）とを備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、この移動体の底面と前記通路との間を流れる気流を前記通気部の通気口（８ａ）に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、前記上側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、前記通気部の通気口（８ｂ）から流出する気流をこの移動体の上面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項５の発明は、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ａ）に示すように、前記通気部は、前記移動体の底面からこの移動体の上面まで気流が流れるようにこの移動体を貫通することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）、図２（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の底面と前記通路との間に流れる気流をこの移動体の両側面（３ｂ，３ｃ）に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項７の発明は、請求項６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ａ）〜図６（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の底面と前記通路との間を流れる気流をこの移動体の両側面に導く下側誘導部（７）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項８の発明は、請求項７に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）に示すように、前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、この移動体の底面と前記通路との間を流れる気流をこの移動体の両側面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面（３ａ）に衝突した気流（Ｆ₁₁）をこの移動体の上面に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くフィン部（１０）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、前記フィン部は、前記移動体の進行方向前側の上縁部との間に隙間（Δ₁）を形成し、この移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの隙間に通過させてこの移動体の上面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１２の発明は、請求項９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図７（Ａ）〜図１０（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導く突出部（１１）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１３の発明は、請求項１２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、前記突出部は、前記移動体の進行方向前側の上縁部に沿ってこの移動体の上面から突出し、この移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１４の発明は、図１（Ｂ）〜図５（Ｂ）に示すように、移動体（２）が移動するときにこの移動体の後尾部からはく離する気流（Ｆ₂₁）のはく離領域の大きさを抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、前記移動体の底面（３ｅ）とこの移動体が移動する通路（１）との間にこの移動体の上面（３ｄ）に沿って流れる気流（Ｆ₂₂）を導くことによって、この移動体の後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制するはく離抑制部（６）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造（５）である。

請求項１５の発明は、請求項１４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図６（Ｂ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面からこの移動体の底面に気流を通過させる通気部（８Ａ，８Ｂ）と、前記移動体の上面に沿って流れる気流を前記通気部に導く上側誘導部（９）と、前記通気部から前記移動体の底面と前記通路との間に気流を導く下側誘導部（７）とを備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１６の発明は、請求項１５に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、前記上側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側（Ｄ₁）に向かって下方に傾斜し、この移動体の上面に沿って流れる気流を前記通気部の通気口（８ｂ）に導くことを特徴としている移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１７の発明は、請求項１５又は請求項１６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すように、前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって下方に傾斜し、前記通気部の通気口から流出する気流をこの移動体の底面と前記通路との間に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１８の発明は、請求項１５から請求項１７までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図４（Ｂ）に示すように、前記通気部は、前記移動体の上面からこの移動体の底面まで気流が流れるようにこの移動体を貫通することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項１９の発明は、請求項１５から請求項１８までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流（Ｆ₂₁）をこの移動体の進行方向後側の端面（３ａ）に導くことによって、この移動体の後尾部からはく離する気流（Ｆ₂₁）のはく離領域の大きさを抑制することを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項２０の発明は、請求項１９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導くフィン部（１０）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項２１の発明は、請求項２０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、前記フィン部は、前記移動体の進行方向後側の上縁部との間に隙間（Δ₁）を形成し、この移動体の上面に沿って流れる気流をこの隙間に通過させてこの移動体の進行方向後側の端面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項２２の発明は、請求項１９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、図７（Ｂ）〜図１０（Ｂ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導く突出部（１１）を備えることを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

請求項２３の発明は、請求項２２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、前記突出部は、前記移動体の進行方向後側の上縁部に沿ってこの移動体の上面から突出し、この移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導くことを特徴とする移動体の気流はく離抑制構造である。

この発明によると、簡単な構造によって移動体の先頭部及び後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制することができる。

この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの正面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの正面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す側面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの側面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの側面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの縦断面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの縦断面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の下側誘導部を概略的に示す平面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの平面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの平面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造のはく離抑制部を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの正面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの正面図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す側面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの側面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの側面図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの縦断面図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの縦断面図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造のはく離抑制部を概略的に示す斜視図であり、（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。 風洞試験に使用した風洞試験装置の構成図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は平面図である。 風洞試験に使用した屋根上カバーの短い模型車両の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は正面図である。 風洞試験に使用した屋根上カバーの長い模型車両の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は正面図である。 風洞試験の結果を示す斜視図であり、（Ａ）（Ｂ）は床下板、通気孔及び屋根上カバーがある場合の試験結果を示す斜視図であり、（Ｃ）は床下板、通気孔及び屋根上カバーがない場合の試験結果を示す斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、図１（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、図１（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、図２（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの正面図であり、図２（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの正面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す側面図であり、図３（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの側面図であり、図３（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの側面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、図４（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの縦断面図であり、図４（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの縦断面図である。図５は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の下側誘導部を概略的に示す平面図であり、図５（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの平面図であり、図５（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの平面図である。図６は、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造のはく離抑制部を概略的に示す斜視図であり、図６（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、図６（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。

図１〜図５に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）であり、車両２の車輪４ａを案内する一対のレール１ａなどを備えている。車両２は、軌道１に沿って走行する移動体であり、電車、気動車又は機関車などの鉄道車両である。車両２は、図１〜図５に示す車体３と、図３及び図４に示す台車４と、図１〜図６に示す気流はく離抑制構造５などを備えている。図１〜図５に示す車両２は、列車の運転制御をするための運転室を備えており、図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すようにＤ₁方向に走行するときには先頭車両であり、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すようにＤ₂方向に走行するときには後尾車両である。

車体３は、乗客を積載し輸送するための構造物である。車体３は、図１〜図４に示す車体端面（車体前面）３ａと、図２及び図４に示す車体側面３ｂ，３ｃと、図１〜図４に示す車体上面３ｄと、図１、図３及び図４に示す車体底面３ｅなどを備えている。車体端面３ａは、車両２の妻構え（前構体）を構成する外板（妻板）であり先頭車両の先頭部である。車体端面３ａは、量産が容易で低コストの切妻形状であり、妻板が平面であり側板と直角に形成されている。図１及び図２に示す車体端面３ａは、車両２が中間車両として連結されたときに、前後の車両間を乗客及び乗務員が移動するときに使用する妻入口３ｆと、乗務員が前方を看視するために運転室前面に形成された前面窓（前面窓ガラス）３ｇなどを備えている。図２及び図４に示す車体側面３ｂ，３ｃは、車両２の側構え（側構体）を構成する外板（側板）であり、図３に示すように乗務員が車外を看視するための側窓（側面窓ガラス）３ｈと、乗務員が乗降するときに使用する側出入口３ｉと、乗客が乗降するときに使用する側出入口３ｊと、車両２が先頭車両であるときには点灯し後尾車両であるときには消灯する前部標識灯（前灯）３ｋと、車両２が後尾車両であるときには点灯し先頭車両であるときには消灯する後部標識灯（後灯）３ｍなどを備えている。図１〜図４に示す車体上面３ｄは、車両２の屋根構え（屋根構体）を構成する外板（屋根板）であり、車室内を空気調和するための空気調和装置などの屋根上機器が設置される。図３及び図４に示す車体底面３ｅは、車両２の床構造を構成する外板であり、台車４などの走行装置が設置されている。図３及び図４に示す台車４は、車体３を支持して軌道１上を走行する走行装置であり、レール１ａと転がり接触する車輪４ａなどを備えている。

図１〜図６に示す気流はく離抑制構造５は、車両２が走行するときにこの車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制するとともに、この車両２が走行するときにこの車両２の後尾部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを抑制する構造である。気流はく離抑制構造５は、図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両としてＤ₁方向に走行するときには、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を車体上面３ｄに導くことによって、この車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制するとともに、軌道１と車体底面３ｅとの間に流れる気流Ｆ₁₂を車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに導くことによって、この車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制する。一方、気流はく離抑制構造５は、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すように、車両２が後尾車両としてＤ₂方向に走行するときには、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁を車体端面３ａに導くことによって、この車体端面３ａの後尾側（車両２の後尾部）からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを抑制するとともに、この車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を軌道１と車体底面３ｅとの間に導くことによって、この車体端面３ａの後尾側（車両２の後尾部）からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを抑制する。気流はく離抑制構造５は、はく離領域の大きさを抑制することによって車両２の先頭部の見かけの車両断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減する。また、気流はく離抑制構造５は、車両２のトンネル突入時に発生するトンネル内の圧力変動を抑制し、その結果、車体３が気密構造の場合に車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減するとともに、この圧力変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳の不快感や違和感である耳つん現象を低減する。気流はく離抑制構造５は、図１〜図６に示すようにはく離抑制部６などを備えている。

図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すはく離抑制部６は、車両２の車体底面３ｅとこの車両２が移動する軌道１との間に流れる気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体上面３ｄに導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制する部分である。また、はく離抑制部６は、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、車体底面３ｅと軌道１との間に流れる気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃに導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさも抑制する。さらに、はく離抑制部６は、図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すように、車両２の進行方向前側（Ｄ₁方向）の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄに導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさも抑制する。

一方、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すはく離抑制部６は、車両２の車体底面３ｅとこの車両２が移動する軌道１との間にこの車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を導くことによって、この車両２の後尾部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを抑制する部分でもある。また、はく離抑制部６は、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すように、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側（Ｄ₂方向）の車体端面３ａに導くことによって、この車両２の後尾部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさも抑制する。はく離抑制部６は、図１〜図６に示す下側誘導部７と、図５及び図６に示す通気部８Ａ，８Ｂと、図１〜図４及び図６に示す上側誘導部９と、フィン部１０などを備えている。

図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示す下側誘導部７は、車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂を通気部８Ａ，８Ｂに導く部分である。下側誘導部７は、図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両であるときにはこの車両２の進行方向前側から進行方向後側（Ｄ₂方向）に向かって上方に傾斜し、この車両２の車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂を通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａに導くとともにこの気流Ｆ₁₂を車体側面３ｂ，３ｃにも導く。一方、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示す下側誘導部７は、車体底面３ｅと軌道１との間に通気部８Ａ，８Ｂから気流Ｆ₂₂を導く部分でもある。下側誘導部７は、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、車両２が後尾車両であるときにはこの車両２の進行方向前側から進行方向後側（Ｄ₁方向）に向かって下方に傾斜し、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂから流出する気流Ｆ₂₂をこの車両２の車体底面３ｅと軌道１との間に導く。

下側誘導部７は、図１、図３及び図４に示すように、車両２の車体端面３ａ寄りの車体底面３ｅに配置されており、ボルトなどの固定部材によってこの車体底面３ｅに着脱自在に装着可能である。下側誘導部７は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属、アクリル樹脂などの合成樹脂又は繊維強化プラスチック(FRP)などによって形成されている板状部材である。下側誘導部７は、例えば、金属板を溶接、プレス加工又は鋳造などによって形成されており、先頭車両の車体端面３ａの下部に取り付けられて軌道１上の障害物を排除する排障装置（排障器）として兼用可能な強度を有している。

下側誘導部７は、図１〜図６に示す傾斜面７ａと、下縁部７ｂと、図３〜図６に示す上縁部７ｃと、図１、図２、図５及び図６に示す両端部７ｄ，７ｅなどを備えている。下側誘導部７は、図１、図３及び図４に示すように、車体端面３ａの下縁部７ｂから進行方向後側に所定距離Ｌ_Xだけ離れた位置にこの下側誘導部７の上縁部７ｃが配置されている平板状の床下板（板状構造物）である。ここで、所定距離Ｌ_Xは、図１、図３及び図４に示す車体底面３ｅと下縁部７ｂとの間の距離Ｌ_Zであり、この車体底面３ｅに対して下側誘導部７の傾斜角度θであるときに、Ｌ_Z／tanθを下回る距離であると下側誘導部７に衝突する気流Ｆ₁₂を車体側面３ｂ，３ｃに導く効果が低くなり、車体側面３ｂ，３ｃに流れる気流Ｆ₁₂の流量が減少するため、Ｌ_Z／tanθ以上の距離に設定することが好ましい。また、傾斜角度θは、20°を下回ったり80°を超えたりすると、下側誘導部７に衝突する気流Ｆ₁₂を車体側面３ｂ，３ｃに導く効果が低くなって、車体側面３ｂ，３ｃからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを減少させる効果が低くなるため、20〜80°の範囲に設定することが好ましく、はく離領域の大きさの抑制効果が特に高くなる30〜75°の範囲に設定することが好ましい。このため、所定距離Ｌ_Xは、距離Ｌ_Zが１ｍであり傾斜角度θが80°である場合には0.18mであり、距離Ｌ_Zが１ｍであり傾斜角度θが20°である場合には2.75mであるため、0.18〜2.75mに設定することが好ましい。下側誘導部７は、車両２が鉄道車両であるときにこの鉄道車両の車両限界内に配置されている。ここで、車両限界とは、図１〜図５に示す車両２が直線又は曲線の軌道１上に停止しているときに、この車両２のどの部分も超えてはならない上下左右の限界である。下側誘導部７は、図１、図２及び図５に示すように、車両２の左右方向（Ｙ軸方向）にこの下側誘導部７の長さ方向が一致しており、図１、図２及び図５に示すように前後方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）から見たときの外観形状が略長方形に形成されている。

図１〜図６に示す傾斜面７ａは、気流Ｆ₁₂，Ｆ₂₂の向きを変える部分である。傾斜面７ａは、下側誘導部７の下縁部７ｂから上縁部７ｃに向かって傾斜する平坦面である。下縁部７ｂは、下側誘導部７の先端を構成する部分である。下縁部７ｂは、図１、図２及び図５に示すように、車両２の左右方向に直線状に形成されている。下縁部７ｂは、車両２の車両限界内に配置されており、図２、図３及び図４に示すように、レール１ａの頭頂面（レール面）との間に隙間Δ₀が形成されるように配置されている。ここで、隙間Δ₀は、在来線を走行する鉄道車両の場合には普通鉄道構造規則の車両限界で定める50〜75mm程度であり、新幹線を走行する鉄道車両の場合には新幹線鉄道構造規則の車両限界で定める60〜85mm程度である。下縁部７ｂは、例えば、車体端面３ａよりも前方に突出しないように、図３及び図４に示すようにこの車体端面３ａの延長線と一致又は略一致するように配置されている。図３〜図６に示す上縁部７ｃは、下側誘導部７の後端を構成する部分である。上縁部７ｃは、下縁部７ｂと同様に、図５及び図６に示すようにＸ軸方向及びＺ軸方向から見たときに左右方向に直線状に形成されている。上縁部７ｃは、図１、図３及び図４に示すように、車体端面３ａの下縁部から所定距離Ｌ_X離れた位置の車体底面３ｅに接触している。図１、図２、図５及び図６に示す両端部７ｄ，７ｅは、下側誘導部７の端部を構成する部分である。両端部７ｄ，７ｅは、車両２の下縁部７ｂから上縁部７ｃに向かって斜め上に伸びた直線状に形成されている。両端部７ｄ，７ｅは、車両２の車両限界内に配置されており、図２及び図５に示すように車体側面３ｂ，３ｃとの間に段差が形成されないように車体側面３ｂ，３ｃと同一高さ（面一）に形成されている。

図５及び図６に示す通気部８Ａ，８Ｂは、車両２の車体底面３ｅからこの車両２の車体上面３ｄに気流Ｆ₁₂を通過させる部分であり、車体底面３ｅから車体上面３ｄまで気流Ｆ₁₂が流れるようにこの車両２を貫通する。また、通気部８Ａ，８Ｂは、車両２の車体上面３ｄからこの車両２の車体底面３ｅに気流Ｆ₂₂を通過させる部分でもあり、車体上面３ｄから車体底面３ｅまで気流Ｆ₂₂が流れるようにこの車両２を貫通する。通気部８Ａ，８Ｂは、図５に示すように、車両２の幅方向に所定の間隔をあけて車体側面３ｂ，３ｃから等距離にこの車体側面３ｂ，３ｃと略平行に配置された通気孔であり、図４に示すように車体底面３ｅ及び車体上面３ｄと略直交して配置されている。通気部８Ａ，８Ｂは、いずれも同一構造であり、図４〜図６に示す通気口８ａ，８ｂと、図４及び図６に示す通気管８ｃと、透過部８ｄなどを備えている。

図４〜図６に示す通気口８ａは、気流Ｆ₁₂が流入し気流Ｆ₂₂が流出する部分である。通気口８ａには、図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両であるときには気流Ｆ₁₂が流入し、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すようにこの車両２が後尾車両であるときには気流Ｆ₂₂が流出する。通気口８ａは、図４に示すように、車体３の床構体を貫通して車体底面３ｅに形成されている。通気口８ａは、図５に示すように、開口部の形状が円形に形成されており、車体端面３ａから遠い側の内周部が下側誘導部７の上縁部７ｃと一致している。図４及び図６に示す通気口８ｂは、気流Ｆ₂₂が流入し気流Ｆ₁₂が流出する部分である。通気口８ｂには、図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両であるときには気流Ｆ₁₂が流出し、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すようにこの車両２が後尾車両であるときには気流Ｆ₂₂が流入する。通気口８ｂは、図４に示すように、車体３の屋根構体を貫通して車体上面３ｄに形成されている。通気口８ｂは、図６に示すように、通気口８ａと同一の開口面積となるように開口部の形状が円形に形成されており、車体端面３ａに近い側の内周部が上側誘導部９の下端部９ｂと一致又は略一致している。図４及び図６に示す通気管８ｃは、通気口８ａと通気口８ｂとを接続する部分である。通気管８ｃは、通気口８ａ，８ｂと同様に円形に形成された筒状の管路であり、軽量で加工が容易な合成樹脂製又は軽量金属製のパイプ又はダクトなどである。通気管８ｃは、下端部が通気口８ａに隙間なく接合されており、上端部が通気口８ｂに隙間なく接合されている。通気管８ｃは、乗務員室内の乗務員の業務に支障がないように、車両２内の機器類を避けるように配管されている。透過部８ｄは、車両２の運転者が外部を看視するための部分である。透過部８ｄは、車両２の運転室内の乗務員が外部を看視可能なように、図４に示すように前面窓３ｇ及び側窓３ｈと略同じ高さで形成されている。透過部８ｄは、通気管８ｃが運転者の視界を遮らないように、運転者の視界領域内に形成された透明又は半透明な部分であり、通気管８ｃの一部に一体に形成されている。透過部８ｄは、例えば、ポリカーボネートなどの合成樹脂又は強化ガラスなどによって形成されている。

図１（Ａ）〜図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示す上側誘導部９は、通気部８Ａ，８Ｂから車両２の車体上面３ｄに沿って気流Ｆ₁₂を導く部分である。上側誘導部９は、図１（Ａ）、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両であるときには、この車両２の進行方向前側から進行方向後側（Ｄ₂方向）に向かって上方に傾斜し、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂから流出する気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体上面３ｄに導く。一方、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示す上側誘導部９は、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を通気部８Ａ，８Ｂに導く部分でもある。上側誘導部９は、図１（Ｂ）、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、車両２が後尾車両であるときには、この車両２の進行方向前側から進行方向後側（Ｄ₁方向）に向かって下方に傾斜し、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂに導く。上側誘導部９は、例えば、下側誘導部７と同様の材料によって形成されており、図１、図３、図４及び図６に示すようにフィン部１０と略同じ高さに形成されているがこのフィン部１０よりも長さが短く形成されている。

上側誘導部９は、図１、図３及び図４に示すように、車体上面３ｄから突出するようにこの車体上面３ｄに配置されている屋根上板（板状構造物）であり、上側が凸状に湾曲し下側が凹状に湾曲した羽根板状の部材である。上側誘導部９は、車両２が鉄道車両であるときにこの鉄道車両の車両限界内に配置されており、図３及び図４に示すように車体３とフィン部１０との間に配置されている。上側誘導部９は、図１及び図２に示すように、車両２の左右方向（Ｙ軸方向）にこの上側誘導部９の幅方向が一致している。上側誘導部９は、図１及び図２に示すように、Ｘ軸方向及びＺ軸方向から見たときの外観形状が略長方形に形成されており、図３及び図４に示すようにＹ軸方向から見たときの外観形状及びこの上側誘導部９の幅方向と直交する平面で切断したときの断面形状が略Ｃ字状に形成されている。上側誘導部９は、図３、図４及び図６に示す湾曲面９ａと、図３及び図４に示す下端部９ｂと、上端部９ｃなどを備えている。

図３、図４及び図６に示す湾曲面９ａは、気流Ｆ₁₂，Ｆ₂₂の向きを変える部分である。湾曲面９ａは、図３及び図４に示すように、上側誘導部９の下端部９ｂから上端部９ｃに向かって傾斜する凸状の曲面である。湾曲面９ａは、図６に示すように、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂに対応して２箇所に配置されている。湾曲面９ａは、図３及び図４に示すように、気流Ｆ₂₁を車体上面３ｄのはく離領域に誘導する。下端部９ｂは、上側誘導部９の基部を構成する部分である。下端部９ｂは、車体端面３ａに近い側の通気口８ｂの内周部にこの下端部９ｂが一致するように、ボルトなどの固定部材によって車体上面３ｄに着脱自在に装着可能であり、気流Ｆ₁₁が衝突する側（車体端面３ａ側）の表面が流線型又は傾斜面に形成されている。上端部９ｃは、上側誘導部９とフィン部１０とが接合する部分である。上端部９ｃは、車体上面３ｄとの間に隙間Δ₂を形成するようにこの車体上面３ｄと略平行に配置されている。上端部９ｃは、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、車両２が後尾車両であるときには、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁，Ｆ₂₂がフィン部１０及び通気部８Ａ，８Ｂに導かれるように、この気流Ｆ₂₁，Ｆ₂₂が衝突する側（車体端面３ａ側とは反対側）の表面が流線型又は傾斜面に形成されている。

図１（Ａ）〜図４（Ａ）に示すフィン部１０は、車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄに導く部分である。フィン部１０は、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、車両２の進行方向前側の上縁部との間に隙間Δ₁を形成している。フィン部１０は、車両２が先頭車両であるときには、この車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を隙間Δ₁に通過させてこの車両２の車体上面３ｄに導く。一方、図１（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すフィン部１０は、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａに導く部分でもある。フィン部１０は、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、車両２の進行方向後側の上縁部との間に隙間Δ₁を形成している。フィン部１０は、車両２が後尾車両であるときには、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの隙間Δ₁に通過させてこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａに導く。フィン部１０は、下側誘導部７及び上側誘導部９と同様の材料によって形成されており、この上側誘導部９と一体に形成されている。

フィン部１０は、図１、図３及び図４に示すように、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出するとともに、車体上面３ｄよりも僅かに上方にも突出している。フィン部１０は、車体端面３ａの上縁部を跨るように配置されている屋根上フィン（板状構造物）であり、上側が凸状に湾曲し下側が凹状に湾曲した羽根板状の部材である。フィン部１０は、車両２が鉄道車両であるときにこの鉄道車両の車両限界内に配置されている。フィン部１０は、図１及び図２に示すように、車両２の左右方向（Ｙ軸方向）にこの下側誘導部７の長さ方向が一致している。フィン部１０は、図１、図２及び図４に示すように、車体上面３ｄに沿って同一幅で形成されており、Ｙ軸方向から見たときの外観形状及びこのフィン部１０の長さ方向と直交する平面で切断したときの断面形状が略Ｃ字状に形成されている。フィン部１０は、図１〜図４及び図６に示す湾曲面１０ａと、下縁部１０ｂと、上縁部１０ｃと、図１、図２及び図６に示す両端部１０ｄ，１０ｅなどを備えている。

湾曲面１０ａは、気流Ｆ₁₁，Ｆ₂₁の向きを変える部分である。湾曲面１０ａは、図１、図３、図４及び図６に示すように、フィン部１０の下縁部１０ｂから上縁部１０ｃに向かって傾斜する凸状の曲面であり、上側誘導部９側の湾曲面９ａよりも円弧部分が長く曲率半径が大きく形成されている。湾曲面１０ａは、湾曲面９ａを覆うようにこの湾曲面９ａの外側に配置されている。図１〜図４及び図６に示す下縁部１０ｂは、フィン部１０の突出部を構成する部分である。下縁部１０ｂは、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁と湾曲面１０ａに衝突した気流Ｆ₁₁とが車体上面３ｄに沿って導かれるようにこの気流Ｆ₁₁を整流する。図１〜図４及び図６に示す上縁部１０ｃは、フィン部１０と上側誘導部９とが接合する部分である。上縁部１０ｃは、図３及び図４に示すように、上側誘導部９の上端部９ｃと接続しており、車体上面３ｄとの間に隙間Δ₂を形成するようにこの車体上面３ｄと略平行に配置されている。上縁部１０ｃは、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁が湾曲面１０ａに沿って車体端面３ａに導かれるとともに、この車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁が隙間Δ₁を通過してこの車体端面３ａに導かれるように、上端部９ｃと同様にこの気流Ｆ₂₁が衝突する側（車体端面３ａ側とは反対側）の表面が流線型又は傾斜面に形成されている。図１、図２及び図６に示す両端部１０ｄ，１０ｅは、フィン部１０の端部を構成する部分である。両端部１０ｄ，１０ｅは、車両２の車両限界内に配置されており、図２に示すように車体側面３ｂ，３ｃとの間に段差が形成されないようにこの車体側面３ｂ，３ｃと同一高さ（面一）に形成されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
（車両２が先頭車両である場合）
例えば、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すはく離抑制部６が存在しない状態で車両２がＤ₁方向に走行すると、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁がこの車体端面３ａの側縁部及び上縁部からはく離して、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄの前端部から車両２の進行方向後側（下流側）に離れた位置で、このはく離した気流Ｆ₁₁が再付着する。このため、車体端面３ａ付近からの気流Ｆ₁₁のはく離によって車両２の先頭部の見かけの断面積が増加し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が増大する。

一方、図１（Ａ）〜図６（Ａ）に示すはく離抑制部６が存在する状態で車両２がＤ₁方向に走行すると、はく離抑制部６の下側誘導部７に向かって、軌道１と車体底面３ｅとの間に流れる気流Ｆ₁₂が傾斜面７ａに衝突する。気流Ｆ₁₂が傾斜面７ａに衝突するとこの気流Ｆ₁₂がこの傾斜面７ａに沿って流れて、さらに車体底面３ｅに衝突する。気流Ｆ₁₂が車体底面３ｅに衝突すると、傾斜面７ａと車体底面３ｅとの接続部付近から車体側面３ｂ，３ｃに向かってこの気流Ｆ₁₂が流れる。このとき、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突してこの車体端面３ａの側縁部からはく離した気流Ｆ₁₁に、傾斜面７ａに衝突してこの傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₁₁によって車体側面３ｂ，３ｃに形成される気圧の低いはく離領域に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体側面３ｂ，３ｃのはく離領域の大きさが減少する。図４（Ａ） 及び図６（Ａ）に示すように、気流Ｆ₁₂が傾斜面７ａに衝突するとこの気流Ｆ₁₂の一部が通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａに導かれて、この気流Ｆ₁₂がこの通気口８ａから流入し通気管８ｃ内を通過して通気口８ｂから流出する。通気口８ｂから気流Ｆ₁₂が流出すると上側誘導部９の湾曲面９ａによって車体上面３ｄに沿ってこの気流Ｆ₁₂が導かれて、この車体上面３ｄの表面に沿ってこの気流Ｆ₁₂が流れる。このとき、車体上面３ｄからはく離した気流Ｆ₁₁に、通気口８ｂから流出して湾曲面９ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が衝突する。このため、車体上面３ｄからはく離した気流Ｆ₁₁によってこの車体上面３ｄに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面９ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体上面３ｄのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の先頭部の車体端面３ａ付近から気流Ｆ₁₁が大きくはく離して、この車両２の先頭部の見かけの断面積が増加するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。

また、はく離抑制部６が存在する状態で車両２がＤ₁方向に走行すると、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁が車体端面３ａの上縁部とフィン部１０の下縁部１０ｂとの間の間隙Δ₁に流入する。車体端面３ａの上縁部とフィン部１０の下縁部１０ｂとの間に気流Ｆ₁₁が流入すると、図１（Ａ）、図２（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、上側誘導部９の湾曲面９ａの両側の隙間をこの気流Ｆ₁₁が通過する。このため、フィン部１０の湾曲面１０ａによって車体上面３ｄに沿ってこの気流Ｆ₁₁が導かれて、この車体上面３ｄの表面に沿ってこの気流Ｆ₁₁が流れる。さらに、はく離抑制部６が存在する状態で車両２がＤ₁方向に走行すると、フィン部１０の湾曲面１０ａに衝突した気流Ｆ₁₁がこのフィン部１０の湾曲面１０ａの上側面に沿って導かれて、この車体上面３ｄの表面に沿ってこの気流Ｆ₁₁が流れる。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₁₁によって車体上面３ｄに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面１０ａによって導かれた気流Ｆ₁₁が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体上面３ｄのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の先頭部の車体端面３ａ付近から気流Ｆ₁₁が大きくはく離して、この車両２の先頭部の見かけの断面積が増加するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。

（車両２が後尾車両である場合）
例えば、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すはく離抑制部６が存在しない状態で車両２がＤ₂方向に走行すると、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁が車体端面３ａの上縁部からはく離するとともに、この車両２の車体側面３ｂ，３ｃに沿って流れる気流Ｆ₂₁も車体端面３ａの側縁部からはく離する。このため、この車両２の後尾部から気流Ｆ₂₁が大きくはく離して、この車両２の後尾部に大きなはく離領域が発生する。

一方、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すはく離抑制部６が存在する状態で車両２がＤ₂方向に走行すると、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すようにこの車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂が上側誘導部９の上端部９ｃとこの車体上面３ｄとの間の隙間Δ₂に流入する。上端部９ｃと車体上面３ｄとの間の隙間Δ₂に気流Ｆ₂₂が流入すると、上側誘導部９の湾曲面９ａによって通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂに導かれて、この気流Ｆ₂₂がこの通気口８ｂから流入し通気管８ｃ内を通過して通気口８ａから流出する。通気口８ａから気流Ｆ₂₂が流出すると下側誘導部７の傾斜面７ａによってこの気流Ｆ₂₂が車両２の進行方向後側（Ｄ₁方向）に導かれる。このとき、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに沿って流れ車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₂₂が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁によって車体端面３ａに形成される気圧の低いはく離領域に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₂₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体端面３ａのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の後尾部の車体端面３ａ付近の大きなはく離領域が抑制される。

また、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）に示すはく離抑制部６が存在する状態で車両２がＤ₂方向に走行すると、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すようにこの車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁がフィン部１０の上縁部１０ｃとこの車体上面３ｄとの間の隙間Δ₂に流入する。上縁部１０ｃと車体上面３ｄとの間の隙間Δ₂に気流Ｆ₂₁が流入すると、フィン部１０の湾曲面１０ａの下側面によってこの車両２の車体端面３ａにこの気流Ｆ₂₁が導かれる。さらに、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁がフィン部１０の湾曲面１０ａの上側面に沿って流れ、この車両２の車体端面３ａにこの気流Ｆ₂₁が導かれる。このとき、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに沿って流れ車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁に、湾曲面１０ａによって導かれた気流Ｆ₂₁が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁によってこの車体端面３ａに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面１０ａによって導かれた気流Ｆ₂₁が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体端面３ａのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の後尾部の車体端面３ａ付近の大きなはく離領域が抑制される。

この発明の第１実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅとこの車両２が走行する軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体上面３ｄにはく離抑制部６が導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさをこのはく離抑制部６が抑制する。このため、車両２の床下部分の気流Ｆ₁₂を車体上面３ｄに向かってはく離抑制部６が誘導し、車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。その結果、車両２の先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の大きさを低減することができる。

(2) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂を通気部８Ａ，８Ｂに下側誘導部７が導き、この車体底面３ｅからこの車両２の車体上面３ｄにこの気流Ｆ₁₂をこの通気部８Ａ，８Ｂが通過させ、この通気部８Ａ，８Ｂからこの車体上面３ｄに沿ってこの気流Ｆ₁₂を上側誘導部９が導く。このため、車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制することによって車両２の圧力変動を抑制し、車体３が気密構造の場合に車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減することができるとともに、気圧変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳つん現象を低減することができる。

(3) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側から進行方向後側に向かって下側誘導部７が上方に傾斜し、この車両２の車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂をこの下側誘導部７が通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａに導く。このため、車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂を下側誘導部７によって通気口８ａに簡単に誘導することができる。

(4) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側から進行方向後側に向かって上側誘導部９が上方に傾斜し、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａから流出する気流Ｆ₁₂をこの上側誘導部９がこの車両２の車体上面３ｄに導く。このため、通気口８ｂから流出する気流Ｆ₁₂を上側誘導部９によって車体上面３ｄに沿って簡単に誘導することができる。

(5) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅからこの車両２の車体上面３ｄまで気流Ｆ₁₂が流れるように通気部８Ａ，８Ｂがこの車両２を貫通する。このため、車両２の基本構造を大規模に改変する必要がなく低コストで車体底面３ｅから車体上面３ｄに気流Ｆ₁₂を簡単に誘導することができる。

(6) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅと軌道１との間に流れる気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃにはく離抑制部６が導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさをこのはく離抑制部６が抑制する。このため、車体側面３ｂ，３ｃからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制することによって車両２の圧力変動を抑制することができる。

(7) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂をこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃに下側誘導部７が導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさをこの下側誘導部７が抑制する。このため、車両２の床下部分の気流Ｆ₁₂を車体側面３ｂ，３ｃに向かって下側誘導部７が誘導し、車体側面３ｂ，３ｃからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。

(8) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側から進行方向後側に向かって下側誘導部７が上方に傾斜し、この車両２の車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₁をこの下側誘導部７がこの車両２の車体側面３ｂ，３ｃに導く。このため、車体底面３ｅと軌道１との間を流れる気流Ｆ₁₂を下側誘導部７によって車体側面３ｂ，３ｃに簡単に誘導することができる。

(9) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄにはく離抑制部６が導くことによって、この車両２の先頭部からはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさをこのはく離抑制部６が抑制する。このため、車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを抑制することによって車両２の圧力変動を抑制することができる。

(10) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄにフィン部１０が導く。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を車体上面３ｄに向かってフィン部１０が誘導し、車体端面３ａからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。

(11) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側の上縁部との間にフィン部１０が隙間Δ₁を形成しており、この車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をフィン部１０がこの隙間Δ₁に通過させてこの車両２の車体上面３ｄに導く。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をフィン部１０によって車体上面３ｄに簡単に誘導することができる。

(12) この第１実施形態では、車両２の車体底面３ｅとこの車両２が走行する軌道１との間にこの車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を導くことによって、この車両２の後尾部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさをはく離抑制部６が抑制する。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を車両２の床下部分に向かってはく離抑制部６が誘導し、車体端面３ａの上縁部及び側縁部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制して、この車両２の後尾部付近に発生するはく離領域の大きさを低減することができる。

(13) この第１実施形態では、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を上側誘導部９が通気部８Ａ，８Ｂに導き、この車体上面３ｄからこの車両２の車体底面３ｅにこの気流Ｆ₂₂を通気部８Ａ，８Ｂが通過させ、この通気部８Ａ，８Ｂからこの車両２の車体底面３ｅと軌道１との間にこの気流Ｆ₂₂を下側誘導部７が導く。このため、車体上面３ｄからはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを抑制することによって車両２の後尾部付近に発生するはく離領域の大きさを抑制することができる。

(14) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側から進行方向後側に向かって上側誘導部９が下方に傾斜し、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ｂに上側誘導部９が導く。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を上側誘導部９によって通気口８ｂに簡単に誘導することができる。

(15) この第１実施形態では、車両２の進行方向前側から進行方向後側に向かって下側誘導部７が下方に傾斜し、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａから流出する気流Ｆ₂₂をこの車両２の車体底面３ｅと軌道１との間に下側誘導部７が導く。このため、通気口８ａから流出する気流Ｆ₂₂を下側誘導部７によって車体底面３ｅと軌道１との間に簡単に誘導することができる。

(16) この第１実施形態では、車両２の車体上面３ｄからこの車両２の車体底面３ｅまで気流Ｆ₂₂が流れるように通気部８Ａ，８Ｂがこの車両２を貫通する。このため、車両２の基本構造を大規模に改変する必要がなく低コストで車体上面３ｄから車体底面３ｅに気流Ｆ₂₂を簡単に誘導することができる。

(17) この第１実施形態では、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａにはく離抑制部６が導くことによって、この車両２の後尾部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさをこのはく離抑制部６が抑制する。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁を車体端面３ａに向かってはく離抑制部６が誘導し、車体端面３ａの上縁部及び側縁部からはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制して、この車両２の後尾部付近に発生するはく離領域の大きさを低減することができる。

(18) この第１実施形態では、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａにフィン部１０が導く。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁を車体端面３ａに向かってフィン部１０が誘導し、車体端面３ａからはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。

(19) この第１実施形態では、車両２の進行方向後側の上縁部との間にフィン部１０が隙間Δ₁を形成し、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂をこの隙間Δ₁に通過させてこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａにこのフィン部１０が導く。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂を車体端面３ａにフィン部１０によって簡単に誘導することができる。

（第２実施形態）
図７は、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す斜視図であり、図７（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、図７（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。図８は、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す正面図であり、図８（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの正面図であり、図８（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの正面図である。図９は、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す側面図であり、図９（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの側面図であり、図９（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの側面図である。図１０は、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造を概略的に示す縦断面図であり、図１０（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの縦断面図であり、図１０（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの縦断面図である。図１１は、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造のはく離抑制部を概略的に示す斜視図であり、図１１（Ａ）は移動体が先頭車両であるときの斜視図であり、図１１（Ｂ）は移動体が後尾車両であるときの斜視図である。以下では、図１〜図６に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

図７〜図１１に示すはく離抑制部６は、突出部１１などを備えており、図９及び図１０に示すようにこの突出部１１と車体３との間に上側誘導部９が配置されている。図７（Ａ）〜図１１（Ａ）に示す突出部１１は、車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄに導く部分である。突出部１１は、図７（Ａ）、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すように、車両２が先頭車両であるときには、車両２の進行方向前側（Ｄ₁方向）の上縁部に沿ってこの車両２の車体上面３ｄから突出し、この車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車体上面３ｄに導く。一方、図７（Ｂ）〜図１１（Ｂ）に示す突出部１１は、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａに導く部分でもある。突出部１１は、図７（Ｂ）、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、車両２が後尾車両であるときには、車両２の進行方向後側（Ｄ₂方向）の上縁部に沿ってこの車両２の車体上面３ｄから突出し、この車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａに導く。突出部１１は、下側誘導部７、上側誘導部９及びフィン部１０と同様の材料によって形成されており、この上側誘導部９と一体に形成されている。

突出部１１は、図７〜図１０に示すように、車体上面３ｄよりも僅かに上方に突出してこの車体端面３ａの上縁部に沿って配置されている屋根上カバー（板状構造物）であり、上側が凸状に湾曲し下側が凹状に湾曲した羽根板状の部材である。突出部１１は、図１〜図４に示すフィン部１０とは異なり、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すように車両２の進行方向前側の上縁部との間に隙間Δ₁が形成されておらず、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すようにこの車両２の進行方向後側の上縁部との間にも隙間Δ₁が形成されていない。突出部１１は、車両２が鉄道車両であるときにこの鉄道車両の車両限界内に配置されている。突出部１１は、図７及び図８に示すように、車両２の左右方向（Ｙ軸方向）にこの突出部１１の長さ方向が一致している。突出部１１は、図７及び図８に示すように、フィン部１０と同様に、車体上面３ｄに沿って同一幅で形成されているとともに、Ｙ軸方向から見たときの外観形状及びこの突出部１１の長さ方向と直交する平面で切断したときの断面形状が略Ｃ字状に形成されている。突出部１１は、図７〜図１１に示す湾曲面１１ａと、下縁部１１ｂと、上縁部１１ｃと、図７、図８及び図１１に示す両端部１１ｄ，１１ｅなどを備えている。

図７〜図１１に示す湾曲面１１ａは、気流Ｆ₁₁，Ｆ₂₁の向きを変える部分である。湾曲面１１ａは、図７、図９〜図１１に示すように、突出部１１の下縁部１１ｂから上縁部１１ｃに向かって傾斜する凸状の曲面であり、上側誘導部９側の湾曲面９ａよりも円弧部分が長く曲率半径が大きく形成されている。湾曲面１１ａは、湾曲面９ａを覆うようにこの湾曲面９ａの外側に配置されている。図７〜図１１に示す下縁部１１ｂは、突出部１１の基部を構成する部分である。下縁部１１ｂは、図７〜図１０に示すように、車体端面３ａの上縁部にこの下縁部１１ｂが一致するように、ボルトなどの固定部材によって車体上面３ｄに着脱自在に装着可能である。下縁部１１ｂは、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を車体上面３ｄに沿って導くためにこの気流Ｆ₁₁を整流しており、図２及び図４に示すように車体端面３ａとの間に段差が形成されないように車体端面３ａと同一高さ（面一）に形成されている。図７〜図１１に示す上縁部１１ｃは、突出部１１と上側誘導部９とが接合する部分である。上縁部１１ｃは、図９及び図１０に示すように、上側誘導部９の上端部９ｃと接続しており、車体上面３ｄとの間に隙間Δ₂を形成するようにこの車体上面３ｄと略平行に配置されている。上縁部１１ｃは、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁が湾曲面１１ａに沿って車体端面３ａに導かれるように、上端部９ｃ及び上縁部１０ｃと同様にこの気流Ｆ₂₁が衝突する側（車体端面３ａ側とは反対側）の表面が流線型又は傾斜面に形成されている。図７、図８及び図１１に示す両端部１１ｄ，１１ｅは、突出部１１の端部を構成する部分である。両端部１１ｄ，１１ｅは、車両２の車両限界内に配置されており、図７及び図８に示すように車体側面３ｂ，３ｃとの間に段差が形成されないように車体側面３ｂ，３ｃと同一高さ（面一）に形成されている。

次に、この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造の作用を説明する。
（車両２が先頭車両である場合）
図７（Ａ）〜図１１（Ａ）に示すように、車両２がＤ₁方向に走行すると、軌道１と車体底面３ｅとの間に流れる気流Ｆ₁₂の一部が傾斜面７ａによって車体側面３ｂ，３ｃの前端部に導かれて、車体端面３ａの側縁部からはく離した気流Ｆ₁₁にこの気流Ｆ₁₂が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₁₁によって車体側面３ｂ，３ｃに形成される気圧の低いはく離領域に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体側面３ｂ，３ｃのはく離領域の大きさが減少する。また、気流Ｆ₁₂の一部が通気部８Ａ，８Ｂを通過し、上側誘導部９の湾曲面９ａによって車体上面３ｄに沿って導かれて、車体上面３ｄからはく離した気流Ｆ₁₁にこの気流Ｆ₁₂が衝突する。このため、車体上面３ｄからはく離した気流Ｆ₁₁によってこの車体上面３ｄに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面９ａによって導かれた気流Ｆ₁₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体上面３ｄのはく離領域の大きさが減少する。さらに、図７（Ａ）〜図１０（Ａ）に示すように、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁や突出部１１の湾曲面１１ａに衝突した気流Ｆ₁₁がこの湾曲面１１ａに沿って導かれて、この車体上面３ｄの表面に沿ってこの気流Ｆ₁₁が流れる。このため、車体上面３ｄからはく離した気流Ｆ₁₁によってこの車体上面３ｄに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面１１ａによって導かれた気流Ｆ₁₁が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体上面３ｄのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の先頭部の車体端面３ａ付近から気流Ｆ₁₁が大きくはく離して、この車両２の先頭部の見かけの断面積が増加するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に車両２が突入するときに発生する圧力変動が低減される。

（車両２が後尾車両である場合）
図７（Ｂ）〜図１１（Ｂ）に示すように、車両２がＤ₂方向に走行すると、この車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₂が上側誘導部９の湾曲面９ａによって通気部８Ａ，８Ｂに流入し、下側誘導部７の傾斜面７ａによって車両２の進行方向後側（Ｄ₁方向）に導かれる。このとき、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに沿って流れ車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₂₂が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁によってこの車体端面３ａに形成される気圧の低いはく離領域に、傾斜面７ａによって導かれた気流Ｆ₂₂が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体端面３ａのはく離領域の大きさが減少する。また、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁が突出部１１の湾曲面１１ａに沿って流れ、この車両２の車体端面３ａにこの気流Ｆ₂₁が導かれる。このとき、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに沿って流れ車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁に、湾曲面１１ａによって導かれた気流Ｆ₂₁が衝突する。このため、車体端面３ａからはく離した気流Ｆ₂₁によってこの車体端面３ａに形成される気圧の低いはく離領域に、湾曲面１１ａによって導かれた気流Ｆ₂₁が流入することによって、この気圧の低いはく離領域の気圧が回復し、車体端面３ａのはく離領域の大きさが減少する。その結果、車両２の後尾部の車体端面３ａ付近から気流Ｆ₂₁が大きくはく離するのが抑制される。

この発明の第２実施形態に係る移動体の気流はく離抑制構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車両２の車体上面３ｄに突出部１１が導く。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を車体上面３ｄに向かって突出部１１が誘導し、車体端面３ａからはく離する気流Ｆ₁₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。

(2) この第２実施形態では、車両２の進行方向前側の上縁部に沿ってこの車両２の車体上面３ｄから突出部１１が突出し、この車両２の進行方向前側の車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁をこの車体上面３ｄにこの突出部１１が導く。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆ₁₁を突出部１１によって車体上面３ｄに簡単に誘導することができる。

(3) この第２実施形態では、車両２の車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａに突出部１１が導く。このため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁を車体端面３ａに向かって突出部１１が誘導し、車体端面３ａからはく離する気流Ｆ₂₁のはく離領域の大きさを効果的に抑制することができる。

(4) この第２実施形態では、車両２の進行方向後側の上縁部に沿ってこの車両２の車体上面３ｄから突出部１１が突出し、この車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁をこの車両２の進行方向後側の車体端面３ａにこの突出部１１が導く。このいため、車体上面３ｄに沿って流れる気流Ｆ₂₁を車体端面３ａに突出部１１によって簡単に誘導することができる。

次に、この発明の実施例について説明する。
図１２は、風洞試験に使用した風洞試験装置の構成図であり、図１２（Ａ）は側面図であり、図１２（Ｂ）は平面図である。図１３は、風洞試験に使用した屋根上カバーの短い模型車両の外観図であり、図１３（Ａ）は平面図であり、図１３（Ｂ）は側面図であり、図１３（Ｃ）は正面図である。図１４は、風洞試験に使用した屋根上カバーの長い模型車両の外観図であり、図１４（Ａ）は平面図であり、図１４（Ｂ）は側面図であり、図１４（Ｃ）は正面図である。図１５は、風洞試験の結果を示す斜視図であり、図１５（Ａ）（Ｂ）は床下板、通気孔及び屋根上カバーがある場合の試験結果を示す斜視図であり、図１５（Ｃ）は床下板、通気孔及び屋根上カバーがない場合の試験結果を示す斜視図である。

（風洞試験装置）
図１２に示す風洞試験装置２０は、模型車両３０に向けて空気を流したときにこの模型車両３０の表面の流れの様子を観察する装置である。風洞試験装置２０は、空気を吹き出すノズル（吹出口）２０ａと、このノズル２０ａからの空気を模型車両３０に流す風洞測定部２０ｂと、床面上の昇降台に設置される地面板２０ｃと、この地面板２０ｃ上に模型車両３０を支持する支柱２０ｄと、風洞測定部２０ｂからの空気を吸い込む図示しない吸込部（コレクタ）などを備えている。この実験では、風洞測定部２０ｂが開放型である財団法人鉄道総合技術研究所のＨ棟小型風洞（開放型）を使用した。地面板２０ｃは、長さ1490mm×幅790mmの合板製であり、幅720mm×高さ600mmのノズル２０ａの底面とこの地面板２０ｃの表面とが一致するように設置した。模型車両３０は、断面が翼型形状の４本の支柱２０ｄを利用して地面板２０ｃに固定した。図１２（Ａ）に示すように、ノズル２０ａの先端から車両先頭部までの距離は150mm、地面板２０ｃの表面から模型車両３０の底面までの距離は62mm（実物のレール底面から車両底面までの距離に相当）であり、実験風速Ｕ=40m/sに設定した。模型車両３０の幅Ｗ=140mmを代表長さとしたレイノルズ数Ｒe=3.7×10⁵（Ｒe=ＵＷ／ν=40×0.14/(1.5×10^-5)、空気の動粘性係数ν）である。図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、座標系は、車両先頭部の上端の幅方向の中心点を原点として、レール方向（流れ方向）をＸ軸、まくらぎ方向をＹ軸、これらの右手座標系で鉛直上方をＺ軸として設定した。

（模型車両）
図１２〜図１４に示す模型車両３０は、実際の鉄道車両を模擬（縮小）した車両であり、車両本体部３０ａと、床下板３０ｂと、通気孔３０ｃと、屋根上カバー３０ｄとを備えている。模型車両３０は、201系電車を参考に製作された20分の１縮尺模型である。模型車両３０は、車両断面が矩形であって、屋根面が完全にフラットな板であり、側面と屋根面が接続する部分が角であり、先頭部形状も角である。模型車両３０は、１両であり、４本の支柱２０ｄを除き、床下機器類は一切無くフラットである。床下板３０ｂは、車両本体部３０ａの先頭部の床下に着脱自在であり、図１〜図１１に示す下側誘導部７に対応する。通気孔３０ｃは、車両本体部３０ａの床下から屋根上まで貫通しており、図４、図６、図１０及び図１１に示す通気部８Ａ，８Ｂに対応する。通気孔３０ｃは、開口部の形状が矩形であり、通気部８Ａ，８Ｂと同様に車両本体部３０ａに２つ形成されている。屋根上カバー３０ｄは、車両本体部３０ａの先頭部の屋根上に着脱自在であり、図７〜図１１に示す突出部１１に対応する。図１３及び図１４に示す模型車両３０は、図７〜図１１に示すはく離抑制部６を備えており、図１３に示す模型車両３０は屋根上カバー３０ｄのＸ軸方向の長さが短く形成されており、図１４に示す模型車両３０は屋根上カバー３０ｄのＸ軸方向の長さが長く形成されている。

（タフト法による可視化）
図１２に示す風洞試験装置２０に模型車両３０を設置し風洞試験を実施した。風洞試験は、模型車両３０に床下板３０ｂ、通気孔３０ｃ及び屋根上カバー３０ｄがある場合と、床下板３０ｂ、通気孔３０ｃ及び屋根上カバー３０ｄがない場合とについてそれぞれ実施した。模型車両３０の周りの流れの様子を調べるため、図１２〜図１４に示すようにタフト法による可視化を実施した。ここで、タフト法とは、物体表面の流れの様子を糸や毛糸などの気流糸を用いて観察し、流れの方向、はく離域及び不安定域などを可視化したものである。図１２〜図１４に示すタフト４０は、綿糸#40であり、車体表面（屋根面及び側面）に粘着テープで貼り付けた。図１２（Ａ）〜図１４（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向には車両先頭部の先端から所定位置に１列目を貼り付け、所定のピッチで設置した。また、図１２（Ａ）〜図１４（Ａ）及び図１５に示すように、Ｚ軸方向には側面にそれぞれ３行分を貼り付けた。図１２（Ｂ）〜図１４（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向には上面にそれぞれ２行分を貼り付けた。この実験では、タフト４０の動きに応じて「はく離」、「はく離無し」の各領域を次のように定義した。「はく離」領域は、タフト４０が流れと逆方向を向いている領域とし、「はく離無し」領域はタフト４０が流れ方向（順方向）を向いている領域とした。流れは、「はく離」と「はく離無し」の間で「再付着」する。なお、全タフト４０が順方向の場合であっても、タフト４０が設置されていない車両先頭部の端部近傍で微小なはく離領域が存在する場合や３次元はく離の場合には、必ずしもはく離領域で逆流しているとは限らない場合が考えられる。しかし、この実験では、そのようなはく離領域は捉えることは困難なことから考慮せず、タフト４０が順方向の場合は「はく離無し」とした。

（実験結果）
図１５（Ｃ）に示すように、模型車両３０に床下板３０ｂ、通気孔３０ｃ及び屋根上カバー３０ｄがない場合には、屋根面及び側面において先頭部から８列目までのタフト４０の多くが流れと逆方向を向いており、流れのはく離領域が８列目付近まで存在することが確認された。一方、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、模型車両３０に床下板３０ｂ、通気孔３０ｃ及び屋根上カバー３０ｄがある場合には、先頭部付近及び床下付近のいくつかのタフト４０が逆方向を向いているが、それ以外の大部分のタフト４０が流れ方向を向いており、床下板３０ｂ、通気孔３０ｃ及び屋根上カバー３０ｄによって気流のはく離領域の大きさが効果的に抑制されることが確認された。また、図１３に示す屋根上カバー３０ｄが短い模型車両３０と、図１４に示す屋根上カバー３０ｄが長い模型車両３０とを比較すると、屋根上カバー３０ｄが短い模型車両３０のほうが気流のはく離抑制効果が僅かに高いことが確認された。さらに、図１２（Ａ）〜図１４（Ａ）に示す床下板３０ｂの傾斜角度θを変化させたところ、傾斜角度θを20°にすると気流のはく離領域の大きさの抑制効果が現れ始め、傾斜角度θを80°にすると気流のはく離領域の大きさの抑制効果が低下し始め、特に傾斜角度θが30〜75°のときに気流のはく離領域の大きさの抑制効果が高くなることが確認された。実験では、通気孔３０ｃの数が１つの場合と２つの場合とについて実施し、いずれの場合についてもはく離領域の大きさの抑制効果が確認された。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、移動体が鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、車体３の先頭部の形状が切妻形状である場合を例に挙げて説明したが、先頭部の形状が流線型の場合や車体端面の縁部に丸みを形成した場合などについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、下側誘導部７の下縁部７ｂが車体端面３ａよりも前方に突出せずこの車体端面３ａの延長線と一致する場合を例に挙げて説明したが、この下縁部７ｂをこの車体端面３ａよりも僅かに引き込ませたり、この下縁部７ｂをこの車体端面３ａよりも僅かに突出させたりすることもできる。

(2) この実施形態では、下側誘導部７が平板状の床下板である場合を例に挙げて説明したがこのような形状に限定するものではない。例えば、中央部が突出しており両端部が後退した山形状や、円弧、楕円弧、アーチ形又は任意の凸状曲線に形成された湾曲状や、中央部が平面で両端部が後退した平面である台形状などに下側誘導部７を形成することもできる。また、この実施形態では、通気部８Ａ，８Ｂの通気口８ａ，８ｂの形状が円形ある場合を例に挙げて説明したが、これらの形状に限定するものではない。例えば、楕円形、長円形、スリット形、四角形、平行四辺形又は菱形などに通気口８ａ，８ｂを形成することもできる。さらに、この実施形態では、通気部８Ａ，８Ｂを２つ配置した場合を例に挙げて説明したが、１つ又は３つ以上配置したり、所定の間隔をあけて直線状に１列に配置したり、ジグザグ状に配置したり、複数列に配置したりすることもできる。

(3) この実施形態では、通気部８Ａ，８Ｂの通気管８ｃの断面形状及び断面積が一定である場合を例に挙げて説明したが、断面形状を変化させたり断面積を変化させたりすることもできる。また、この実施形態では、通気部８Ａ，８Ｂの一部が透過部８ｄを有する場合を例に挙げて説明したが、通気部８Ａ，８Ｂの全部を透明又は半透明にしたり、通気部８Ａ，８Ｂの全部を金属性のダクトなどにして透過部８ｄを省略したりすることもできる。さらに、この実施形態では、上側誘導部９、フィン部１０及び突出部１１の全部が湾曲面９ａ，１０ａ，１１ａを備える場合を例に挙げて説明したが、一部が湾曲面を備え、残部が平面を備える場合や、平板を複数箇所で折り曲げて形成した多角形である場合などについてもこの発明を適用することができる。

(4) この実施形態では、上側誘導部９、フィン部１０及び突出部１１が車体３に一定の姿勢で固定されている場合を例に挙げて説明したが、駆動機構部によってこれらを任意の姿勢に変更することもできる。また、この実施形態では、はく離抑制部６がフィン部１０又は突出部１１を備える場合を例に挙げて説明したが、これらを省略することもできる。さらに、この実施形態では、既存の車両２を改造してはく離抑制部６を設置する場合を例に挙げて説明したが、新規の車両に製造段階ではく離抑制部６を設置することもできる。

１ 軌道（通路）
２ 車両（移動体）
３ 車体
３ａ 車体端面（前面）
３ｂ，３ｃ 車体側面（側面）
３ｄ 車体上面（上面）
３ｅ 車体底面（底面）
４ 台車
４ａ 車輪
５ 気流はく離抑制構造
６ はく離抑制部
７ 下側誘導部
７ａ 傾斜面
８Ａ，８Ｂ 通気部
８ａ，８ｂ 通気口
８ｃ 通気管
９ 上側誘導部
９ａ 湾曲面
１０ フィン部
１０ａ 湾曲面
１１ 突出部
１１ａ 湾曲面
２０ 風洞試験装置
３０ 模型車両
３０ａ 車両本体部
３０ｂ 床下板
３０ｃ 通気孔
３０ｄ 屋根上カバー
４０ タフト
Ｄ₁，Ｄ₂ 方向
Ｆ₁₁，Ｆ₁₂，Ｆ₂₁，Ｆ₂₂ 気流
Ｌ_X 所定距離
Ｌ_Z 距離
Δ₀，Δ₁，Δ₂ 隙間
θ 傾斜角度

Claims (23)

1. 移動体が移動するときにこの移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、
   前記移動体の底面とこの移動体が移動する通路との間を流れる気流をこの移動体の上面に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制するはく離抑制部を備えること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
2. 請求項１に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記はく離抑制部は、
   前記移動体の底面からこの移動体の上面に気流を通過させる通気部と、
   前記移動体の底面と前記通路との間を流れる気流を前記通気部に導く下側誘導部と、
   前記通気部から前記移動体の上面に沿って気流を導く上側誘導部とを備えること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
3. 請求項２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、この移動体の底面と前記通路との間を流れる気流を前記通気部の通気口に導くこと、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
4. 請求項２又は請求項３に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記上側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、前記通気部の通気口から流出する気流をこの移動体の上面に導くこと、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
5. 請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記通気部は、前記移動体の底面からこの移動体の上面まで気流が流れるようにこの移動体を貫通すること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記はく離抑制部は、前記移動体の底面と前記通路との間に流れる気流をこの移動体の両側面に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制すること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
7. 請求項６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記はく離抑制部は、前記移動体の底面と前記通路との間を流れる気流をこの移動体の両側面に導く下側誘導部を備えること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
8. 請求項７に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって上方に傾斜し、この移動体の底面と前記通路との間を流れる気流をこの移動体の両側面に導くこと、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
   前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くことによって、この移動体の先頭部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制すること、
   を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
10. 請求項９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くフィン部を備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
11. 請求項１０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記フィン部は、前記移動体の進行方向前側の上縁部との間に隙間を形成し、この移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの隙間に通過させてこの移動体の上面に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
12. 請求項９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、前記移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導く突出部を備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
13. 請求項１２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記突出部は、前記移動体の進行方向前側の上縁部に沿ってこの移動体の上面から突出し、この移動体の進行方向前側の端面に衝突した気流をこの移動体の上面に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
14. 移動体が移動するときにこの移動体の後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制する移動体の気流はく離抑制構造であって、
    前記移動体の底面とこの移動体が移動する通路との間にこの移動体の上面に沿って流れる気流を導くことによって、この移動体の後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制するはく離抑制部を備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
15. 請求項１４に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、
    前記移動体の上面からこの移動体の底面に気流を通過させる通気部と、
    前記移動体の上面に沿って流れる気流を前記通気部に導く上側誘導部と、
    前記通気部から前記移動体の底面と前記通路との間に気流を導く下側誘導部とを備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
16. 請求項１５に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記上側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって下方に傾斜し、この移動体の上面に沿って流れる気流を前記通気部の通気口に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
17. 請求項１５又は請求項１６に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記下側誘導部は、前記移動体の進行方向前側から進行方向後側に向かって下方に傾斜し、前記通気部の通気口から流出する気流をこの移動体の底面と前記通路との間に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
18. 請求項１５から請求項１７までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記通気部は、前記移動体の上面からこの移動体の底面まで気流が流れるようにこの移動体を貫通すること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
19. 請求項１５から請求項１８までのいずれか１項に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導くことによって、この移動体の後尾部からはく離する気流のはく離領域の大きさを抑制すること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
20. 請求項１９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導くフィン部を備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
21. 請求項２０に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記フィン部は、前記移動体の進行方向後側の上縁部との間に隙間を形成し、この移動体の上面に沿って流れる気流をこの隙間に通過させてこの移動体の進行方向後側の端面に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
22. 請求項１９に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記はく離抑制部は、前記移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導く突出部を備えること、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。
23. 請求項２２に記載の移動体の気流はく離抑制構造において、
    前記突出部は、前記移動体の進行方向後側の上縁部に沿ってこの移動体の上面から突出し、この移動体の上面に沿って流れる気流をこの移動体の進行方向後側の端面に導くこと、
    を特徴とする移動体の気流はく離抑制構造。