JP2021098394A - Railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両に関する。 The present invention relates to a railroad vehicle.
降雪地域を走行する鉄道車両に係る着雪対策には、空力的な対策や、融雪ヒータなどの熱源による対策、材質的対策、が知られる。
例えば、特許文献1では、台車周りの空気の流れを改善することで、台車周りへの着雪を抑制する空力的な対策に関する技術が開示されている。
Aerodynamic measures, measures using a heat source such as a snow melting heater, and material measures are known as snow accretion measures for railway vehicles traveling in snowy areas.
For example, Patent Document 1 discloses a technique relating to aerodynamic measures for suppressing snow accretion around a trolley by improving the air flow around the trolley.
従来の鉄道車両の着雪対策は、主に車体下部、特には台車周りへの着雪に対するものである。しかし、乗降口周りへの着雪も対策が必要である。 Conventional railway vehicle snow accretion measures are mainly for snow accretion on the lower part of the vehicle body, especially around the bogie. However, it is necessary to take measures against snow accretion around the entrance.
図8は、新幹線や特急列車等の鉄道車両の乗降口周りへの着雪について説明するための図であって、乗降口が閉じた状態を乗降口の正面から見た図である。図9は、図8の乗降口周りの横断面を上から俯瞰した概要図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining snow accretion around the entrance / exit of a railway vehicle such as a Shinkansen or a limited express train, and is a view of a state in which the entrance / exit is closed as viewed from the front of the entrance / exit. FIG. 9 is a schematic view of the cross section around the entrance / exit of FIG. 8 from above.
図8,図9に示す鉄道車両は気密構造が採用されている。車両構体側面(車両の左右の側面)の乗降口4に設けられた側引戸には片引戸6が採用され、パッキンを介してこの片引戸6を構体に押しつけて閉じることで車両内の気密が保たれている。図8,図9の例では、図面右方向に片引戸6が開く構造となっている。また、乗降口4を閉じたときに車両側外装と片引戸6の外面とが必ずしも面一とはならず、車両側外装の面よりやや内側にくぼんだ所で戸が閉じられるようなデザインとなっている。具体的には、乗降口4の開口部は、法線が車両長手方向(図8,図9では図面左右方向)を向いた内側面41と、車両構体側面から内傾した縁取り部42とを有し、乗降口4が全閉状態では、内側面41と片引戸6との際に略直角の入隅ができる。なお、図8,図9では、内側面41、縁取り部42および入隅の存在を分かり易くするため、内側面41や縁取り部42の大きさを大きく描いている。
The railroad vehicles shown in FIGS. 8 and 9 have an airtight structure. A single sliding
こうした構成を有する鉄道車両が、降雪環境を、片引戸6の戸先側が走行風の下流に位置する方向(図8,図9では図面右方向)に走行すると、入隅の周りに着雪9(図8,図9中に破線+網掛けで囲って表現した箇所)が生じる。
When a railroad vehicle having such a configuration travels in a snowfall environment in a direction in which the door end side of the single sliding
図10は、図8,図9に示した乗降口周りへの着雪について説明するための図であって、乗降口が全開に至る途中の状態を乗降口の正面から見た図である。図11は、図8の乗降口周りの横断面を上から俯瞰した概要図である。 FIG. 10 is a diagram for explaining snow accretion around the entrance / exit as shown in FIGS. 8 and 9, and is a view of a state in which the entrance / exit is in the process of being fully opened as viewed from the front of the entrance / exit. FIG. 11 is a schematic view of the cross section around the entrance / exit of FIG. 8 from above.
上述のような着雪9が生じた状態で乗降口4を開ける際、気密を解除するために片引戸6の車両構体への押し付けを解除して片引戸6が車両構体から離される。その後片引戸6が戸袋側へ移動する。これら一連の動作において発生する振動によって着雪9が剥がれ落ちる。そして、剥がれ落ちた着雪9の一部が、開いた乗降口4から車内側へ入り、片引戸6の戸先側の床に堆積してしまうことがある。そして、この状態で乗降口4を閉じると、堆積した雪が片引戸6と車両構体との間に挟まれて、片引戸6の閉じ不良が生じることがある。
When the
本発明が解決しようとする課題は、全閉状態において車両構体との間で戸先部外側に入隅が生じる片引戸を有する鉄道車両において、当該入隅付近への着雪を抑制可能とする新たな技術を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to make it possible to suppress snow accretion in the vicinity of the inside corner in a railway vehicle having a single sliding door in which an inside corner is generated outside the door tip portion with the vehicle structure in the fully closed state. To provide new technology.
上述した課題を解決するための第1の発明は、片引戸を備えた鉄道車両であって、前記片引戸は、全閉状態において車両構体との間で入隅となる戸先部外側に、当該入隅の形状を傾斜状にするための傾斜部を有する、鉄道車両である。 The first invention for solving the above-mentioned problems is a railway vehicle provided with a single sliding door, wherein the single sliding door is on the outside of a door tip portion which is an entrance corner with the vehicle structure in a fully closed state. It is a railroad vehicle having an inclined portion for making the shape of the inside corner inclined.
第2の発明は、前記傾斜部が、前記車両構体における前記片引戸に係る開口の内側面との間で前記入隅となる前記戸先部外側に設けられている、第1の発明の鉄道車両である。 The second invention is the railway of the first invention, wherein the inclined portion is provided on the outside of the door tip portion which becomes the inside corner between the inclined portion and the inner side surface of the opening related to the single sliding door in the vehicle structure. It is a vehicle.
第3の発明は、前記内側面が、法線方向が前記片引戸の扉開閉方向に沿った方向である、第2の発明の鉄道車両である。 The third invention is the railroad vehicle of the second invention, wherein the inner surface thereof has a normal direction along the door opening / closing direction of the single sliding door.
走行風下流の入隅付近への着雪は、走行風に追従していた雪粒子が、入隅付近で走行風が乱れることにより雪粒子が走行風に追従しなくなり、入隅付近に衝突することに起因する。
第1〜第3の何れかの発明によれば、入隅の形状を、走行風に対向する状態から傾斜状へ変更できる。傾斜部は、走行風に対して斜めに交差するので、従来よりも走行風はスムーズに流れて流速の急激な低下は抑制される。そして、その分だけ着雪が抑制される。
When snow accretion occurs near the inside corner downstream of the running wind, the snow particles that were following the running wind collide with the inside corner because the snow particles do not follow the running wind due to the disturbance of the running wind near the inside corner. Due to that.
According to any one of the first to third inventions, the shape of the inside corner can be changed from the state facing the running wind to the inclined shape. Since the inclined portion intersects the traveling wind at an angle, the traveling wind flows more smoothly than before, and a sudden decrease in the flow velocity is suppressed. And snowfall is suppressed by that much.
第4の発明は、前記傾斜部が、前記車両構体との間で前記入隅となる全高に亘って設けられている、第1〜3の何れかの発明の鉄道車両である。 A fourth aspect of the present invention is the railway vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the inclined portion is provided over the entire height of the inside corner between the inclined portion and the vehicle structure.
第4の発明によれば、着雪を抑制する効果を片引戸の全高に亘って作用させることができる。 According to the fourth invention, the effect of suppressing snow accretion can be exerted over the entire height of the single sliding door.
第5の発明は、前記傾斜部の傾斜が、直線状または凹部状である、第1〜第4の何れかの発明の鉄道車両である。 A fifth invention is a railway vehicle according to any one of the first to fourth inventions, wherein the slope of the inclined portion is linear or concave.
第5の発明によれば、走行風の入隅付近における乱れを抑制し、着雪を効果的に抑制できる。 According to the fifth invention, turbulence in the vicinity of the inside corner of the running wind can be suppressed, and snow accretion can be effectively suppressed.
第6の発明は、前記車両構体が、前記片引戸に係る開口の縁取り部分が所定の勾配角で内傾しており、前記傾斜部の傾斜は、前記勾配角との差が−15度以上且つ+15度以下の傾斜角である、第1〜第5の何れかの発明の鉄道車両である。 In the sixth invention, in the vehicle structure, the edging portion of the opening related to the single sliding door is tilted inward at a predetermined gradient angle, and the inclination of the inclined portion has a difference of -15 degrees or more from the gradient angle. Moreover, it is a railroad vehicle of any one of the first to fifth inventions which has an inclination angle of +15 degrees or less.
第7の発明は、前記傾斜部の傾斜角と前記勾配角との差が−20度以下又は+20度以上であり、前記車両構体が、前記片引戸に係る開口の縁取り部分が20度以下の勾配角で内傾している、第1〜第5の何れかの発明の鉄道車両である。 In the seventh invention, the difference between the inclination angle of the inclined portion and the inclination angle is −20 degrees or less or +20 degrees or more, and the edging portion of the opening of the vehicle structure is 20 degrees or less. It is a railroad vehicle of any one of the first to fifth inventions that is tilted inward at a gradient angle.
第6または第7の発明によれば、走行風の入隅付近における乱れを抑制する効果を高め、着雪を効果的に抑制できる。 According to the sixth or seventh invention, it is possible to enhance the effect of suppressing turbulence in the vicinity of the inside corner of the running wind and effectively suppress snow accretion.
以下、本発明を適用した実施形態の一例を説明するが、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限られないことは勿論である。 Hereinafter, an example of an embodiment to which the present invention is applied will be described, but it goes without saying that the embodiment to which the present invention can be applied is not limited to the following embodiments.
図1は、本実施形態の鉄道車両2の斜視外観図である。鉄道車両2は、左右側面に乗降口4を有する。乗降口4には片引戸6が使用されている。
FIG. 1 is a perspective external view of the railway vehicle 2 of the present embodiment. The railroad vehicle 2 has
図2は、乗降口周りを外側正面から見た拡大図である。図3は、乗降口周りの横断面の拡大図である。乗降口4(車両構体における片引戸に係る開口)は、内側面41と、縁取り部42とを有する。
FIG. 2 is an enlarged view of the area around the entrance / exit when viewed from the outside front. FIG. 3 is an enlarged view of a cross section around the entrance / exit. The entrance 4 (opening related to the single sliding door in the vehicle structure) has an
内側面41は、乗降するために車両の内外を通行する方向に沿った面であり、内外方向幅L1を有する。車両前後方向に着目すれば、内側面41は、法線が車両長手方向(進行方向に沿った方向)を向く面である。内側面41の法線方向は、片引戸6の扉開閉方向に沿った方向であるとも言える。
The
縁取り部42は、内側面41の外縁を面取りするように設けられた面であって、法線方向が車両左右方向に対して乗降口4側に傾斜した面である。縁取り部42の内外方向の幅は内外方向幅L2である。縁取り部42は、車両長手方向(車両進行方向)に対して例えば22°程度の勾配角θ1で内傾している。
The edging
全閉状態の片引戸6と乗降口4との際に着目すると、片引戸6の外面と内側面41とが直角または略直角に交差する入隅となっている。そして、片引戸6は、戸先部外側に、この入隅の形状を傾斜状にするための傾斜部8を有する。傾斜方向は、走行風に対して斜めに交差する方向である。
Focusing on the case of the single sliding
傾斜部8は、ステンレスやアルミニウム合金の板金加工品、アルミニウムなどの引き抜き材、合成樹脂の加工品、などとして実現することができ、片引戸6の戸先部外側に設けられる。
The
傾斜部8は、車両構体との間で入隅となる乗降口4の全高に亘って設けられており、片引戸6が全閉状態において、法線が斜め外向きの傾斜面を入隅の走行風上流側に向くように形成されている。傾斜部8が形成する傾斜面は、横断面で見ると直線状の平端面である(図3参照)。
The
より詳細には、前述のように車両構体は、縁取り部42が所定の勾配角θ1(車両構体外面に対する角度)で内傾しているが、傾斜部8の傾斜角θ2は、縁取り部42の勾配角θ1との差が±20度以下となるように設定されている。
More specifically, as described above, in the vehicle structure, the edging
傾斜部8は片引戸6の外面から突出する形状となるが、乗降口4の開閉には問題は無い。すなわち、片引戸6は、乗降口4が全開になっても、その戸先側の先端部が収納されず乗降口4にわずかに残されて露出する。傾斜部8はこの露出部分内に収まるように寸法が設定されている。よって、傾斜部8があっても、乗降口4は従来通りに開閉可能であり、乗降口4の開口幅は傾斜部8に影響されない。
The
図4は、傾斜部の作用効果を確認するための風洞試験のタイプ表である。図5は、図4の各タイプにおける傾斜部8の作用効果を確認するための風洞試験の結果を示すグラフである。
風洞試験は、1/1スケールの模型を風洞内に設置し、風上から自然の乾雪を供給しつつ、水を噴霧して、鉄道車両への着雪が起きやすいとされる湿雪を再現して行った。風向は、片引戸6の戸先側が走行風の下流(送風の下流)となるように設定し、風速は試験設備の制約の中で、模型への着雪が認められる風速に設定した。そして、各条件で試験の後に、着雪を採取して重量を測定した。グラフの縦軸は、傾斜部8が無い従来の形状での着雪重量を「1.0」として、その重量比を表している。
FIG. 4 is a type table of a wind tunnel test for confirming the action and effect of the inclined portion. FIG. 5 is a graph showing the results of a wind tunnel test for confirming the action and effect of the
In the wind tunnel test, a 1/1 scale model is installed in the wind tunnel, and while supplying natural dry snow from the windward side, water is sprayed to reproduce wet snow, which is said to easily cause snow on railroad cars. I went there. The wind direction was set so that the door end side of the single sliding
勾配角θ1と傾斜角θ2の組み合わせが異なる4つのタイプについて試験を行ったが、何れのタイプについても重量比が従来形状の8割以下であった。
試験を行った4タイプを比較すると、傾斜部8の傾斜角θ2の勾配角θ1に対する角度差Δθが−15度以上且つ+15度以下(=±15度以下)であるタイプA,Bが、そうではないタイプC,Dよりも着雪抑制効果が高かった。
また、角度差Δθが−20度以下又は+20度以上(=±20度以上)であるタイプC,Dを比較すると、構体の勾配角θ1が20度以下のタイプCの方が、着雪抑制効果が高かった。
The tests were conducted on four types having different combinations of the gradient angle θ1 and the gradient angle θ2, and the weight ratio of each type was 80% or less of the conventional shape.
Comparing the four types tested, the types A and B in which the angle difference Δθ with respect to the gradient angle θ1 of the inclination angle θ2 of the
Comparing types C and D with an angle difference Δθ of -20 degrees or less or +20 degrees or more (= ± 20 degrees or more), type C with a structure gradient angle θ1 of 20 degrees or less suppresses snow accretion. The effect was high.
試験結果から、傾斜部8を設けることで、外形上、入隅となっていた略直角の凹み部分を埋めるように入隅のスペースが削減されて走行風がスムーズに流れるようになる。傾斜部8によって、従来のような入隅でのよどみが効果的に抑制されて着雪が抑制されていると言える。試験条件のバラツキを考慮しても、傾斜部8を設けることで重量比で2割以上の着雪抑制効果が見込めることは、本実施形態の作用効果が認められたと言える。
From the test results, by providing the
本発明を適用した実施形態の一例を説明したが、本発明が適用可能な形態は上記の実施形態そのものに限らない。
例えば、図1では鉄道車両2を先頭車両(進行方向によっては最後尾車両となり得る。)として描いているが、中間車両にも本実施形態を適用可能である。
Although an example of the embodiment to which the present invention is applied has been described, the embodiment to which the present invention is applicable is not limited to the above-described embodiment itself.
For example, in FIG. 1, the railway vehicle 2 is depicted as the leading vehicle (it may be the last vehicle depending on the traveling direction), but the present embodiment can also be applied to an intermediate vehicle.
また、上記実施形態では、傾斜部8を、片引戸6とは別の部品とし、片引戸6に後付け可能に設けることとして説明したが、片引戸6の作成時に傾斜部8を一体的に成形するとしてもよい。
Further, in the above embodiment, it has been described that the
また、傾斜部8が形成する傾斜面は、図6に示すように、車両長手方向に沿った横断面で見ると、入隅方向に凹んだ曲線を成す曲面であっても良い。更には、傾斜部8と内側面41との間に、空気抵抗や騒音の低減および更なる着雪効果の向上を目的として、全閉状態において、傾斜部8と内側面41との隙間を埋める弾性部材10を適宜追加してもよい。なお、弾性部材10は、隙間の内部を埋める形態に限らず、隙間の外面を覆う(隠す)ような、ひれ状の形態であってもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the inclined surface formed by the
また、上記実施形態では、傾斜部8の横幅(片引戸6の開閉方向の幅、車両長手方向の幅;図3参照)を一定として例示したがこれに限らない。例えば図7に示すように、片引戸6の上部及び下部付近における傾斜部8の横幅(車両長手方向の長さ)を、上端に向かうほど、また下端に向かうほど徐々に大きくなるようにしてもよい。言い換えると、傾斜部8が、片引戸6の戸先側の入隅のみならず、片引戸6の上部と下部の入隅の一部についても、入隅の形状を傾斜状にしてもよい。
Further, in the above embodiment, the width of the inclined portion 8 (the width in the opening / closing direction of the single sliding
また、鉄道車両2は、全開時に、傾斜部8を含む片引戸6全体が戸袋部に収容する形態であってもよい。その場合、片引戸6を開く際に気密解除のために車内側に引く形態であれば、その時片引戸6が車両構体の内面から離れる距離よりも、傾斜部8の片引戸6からの凸寸が小さくなるように設定すればよい。
Further, the railroad vehicle 2 may have a form in which the entire single sliding
2…鉄道車両
4…乗降口
41…内側面
42…縁取り部
6…片引戸
8…傾斜部
9…着雪
10…弾性部材
2 ...
Claims (7)
前記片引戸は、全閉状態において車両構体との間で入隅となる戸先部外側に、当該入隅の形状を傾斜状にするための傾斜部を有する、
鉄道車両。 A railroad car with a single sliding door
The single sliding door has an inclined portion for inclining the shape of the inside corner on the outside of the door tip portion which is an inside corner with the vehicle structure in the fully closed state.
Railroad vehicle.
請求項1に記載の鉄道車両。 The inclined portion is provided on the outside of the door tip portion, which is the entrance corner between the inclined portion and the inner side surface of the opening related to the single sliding door in the vehicle structure.
The railway vehicle according to claim 1.
請求項2に記載の鉄道車両。 The normal direction of the inner surface is a direction along the door opening / closing direction of the single sliding door.
The railway vehicle according to claim 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載の鉄道車両。 The inclined portion is provided over the entire height of the inside corner between the inclined portion and the vehicle structure.
The railway vehicle according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の鉄道車両。 The inclination of the inclined portion is linear or concave.
The railway vehicle according to any one of claims 1 to 4.
前記傾斜部の傾斜は、前記勾配角との差が−15度以上且つ+15度以下の傾斜角である、
請求項1〜5の何れか一項に記載の鉄道車両。 In the vehicle structure, the edging portion of the opening related to the single sliding door is tilted inward at a predetermined gradient angle.
The inclination of the inclined portion is an inclination angle having a difference from the inclination angle of −15 degrees or more and +15 degrees or less.
The railway vehicle according to any one of claims 1 to 5.
前記車両構体は、前記片引戸に係る開口の縁取り部分が20度以下の勾配角で内傾している、
請求項1〜5の何れか一項に記載の鉄道車両。 The difference between the inclination angle of the inclined portion and the inclination angle is −20 degrees or less or +20 degrees or more.
In the vehicle structure, the edging portion of the opening related to the single sliding door is tilted inward at a gradient angle of 20 degrees or less.
The railway vehicle according to any one of claims 1 to 5.
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