JP4793934B2 - 車両のほろ構造 - Google Patents

Description

この発明は、前側の車両と後側の車両とを連結する連結部の間隙部をこの前側の車両のほろとこの後側の車両のほろとによって覆う車両のほろ構造に関する。

新幹線などの高速車両には、騒音対策として車端連結部の隙間を覆うようにこの隙間の全周に外ほろが取り付けられている。従来の突き合わせ式の外ほろ構造（従来技術１）は、可撓性材料の板状部材を二つに折り曲げた状態でそれぞれの車両の車端部に取り付けて、この折り曲げられた部分の先端部を突き合わせている（例えば、特許文献１参照）。また、従来の膜式の外ほろ構造（従来技術２）は、ゴム製の膜状部材の両端部をそれぞれの車両の車端部に取り付けて、この膜状部材によって車端連結部を覆っており、従来のスライド式の外ほろ構造（従来技術３）は車端連結部に複数のゴム板をスライド自在に並べて配置し、これらのゴム板によって車端連結部を覆っている（例えば、特許文献２参照）。しかし、従来技術１では、曲線通過時などに先端部に隙間が形成されてしまう問題点があり、従来技術２では高速走行時に膜状部材がばたついてしまう問題点があり、従来技術３では構造が複雑になりゴム板から空力音が発生してしまう問題点がある。このため、これらの従来技術１〜３の問題点を解決するために、空力騒音と走行抵抗を低減可能な車両の外ほろ構造が提案されている。

従来の車両の外ほろ構造（従来技術４）は、一方の車両の車端連結部に取り付けられた凸状の外ほろ単位体と、他方の車両の車端連結部に取り付けられてこの凸状の外幌ほろ単位体と面接触する凹状の外ほろ単位体とを備えている（例えば、特許文献４参照）。この従来技術４では、凸状の外ほろ単位体と凹状の外ほろ単位体とを面接触によって密着させて車端連結部の隙間を塞いでいる。

特開平7-2103号公報

特開2003-118569号公報

特開平5-77725号公報

特開平9-136647号公報

従来技術４では、凸状の外ほろ単位体と凹状の外ほろ単位体とが常時面接触して密着している。このため、この従来技術４では、車両走行時の振動や曲線通過時の摩擦などによって、凸状の外ほろ単位体と凹状の外ほろ単位体とが摩耗し、保守や点検に手間がかかるとともに、劣化後の外ほろ単位体を頻繁に新品と交換する必要が生じコストが高くなってしまう問題点がある。

この発明の課題は、安価で簡易な構造によって車端連結部の隙間を塞ぐことができる車両のほろ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３及び図１０に示すように、前側の車両（３Ａ，３Ｂ）と後側の車両（３Ｂ，３Ａ）とを連結する連結部の間隙部（Δ）をこの前側の車両のほろ（９Ａ，９Ｂ）とこの後側の車両のほろ（９Ｂ，９Ａ）とによって覆う車両のほろ構造であって、前記前側の車両のほろと前記後側の車両のほろとは、前記車両の連結部の間隙部の略全周を覆う全周ほろであり、この全周ほろの右側半分及び左側半分の一方に凹部を有する先端部（９ａ；９ｉ）を備え、他方にこの凹部を有する先端部と接触する凸部を有する先端部（９ｂ；９ｈ）を備え、前記前側の車両のほろの先端部（９ａ，９ｂ；９ｈ，９ｉ）と前記後側の車両のほろの先端部（９ｂ，９ａ；９ｉ，９ｈ）とは、これらのほろの内側と外側の少なくとも二箇所（Ｐ_in，Ｐ_out）で互に線状に接触することを特徴とする車両のほろ構造（７）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両のほろ構造において、図３に示すように、前記前側の車両のほろは、前記車両が複線（２Ａ，２Ｂ）を左側通行するときには、進行方向左側に前記凹部を有する先端部を備え、進行方向右側に前記凸部を有する先端部を備えており、前記後側の車両のほろは、前記車両が複線を左側通行するときには、進行方向左側に前記凸部を有する先端部を備え、進行方向右側に前記凹部を有する先端部を備えることを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項３の発明は、請求項１に記載の車両のほろ構造において、図９に示すように、前記前側の車両のほろは、前記車両が複線（２Ａ，２Ｂ）を右側通行するときには、進行方向右側に前記凹部を有する先端部を備え、進行方向左側に前記凸部を有する先端部を備えており、前記後側の車両のほろは、前記車両が複線を右側通行するときには、進行方向右側に前記凸部を有する先端部を備え、進行方向左側に前記凹部を有する先端部を備えることを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項４の発明は、図１０に示すように、前側の車両（３Ａ，３Ｂ）と後側の車両（３Ｂ，３Ａ）とを連結する連結部の間隙部（Δ）をこの前側の車両のほろとこの後側の車両のほろとによって覆う車両のほろ構造であって、前記前側の車両のほろ（９Ａ，９Ｂ）と前記後側の車両（９Ｂ，９Ａ）のほろとは、凹部を有する先端部（９ａ）と、この凹部を有する先端部と接触する凸部を有する先端部（９ｂ）とを備えており、これらの車両の進行方向に応じて、前記凹部又は前記凸部を有する先端部（９ｉ，９ｈ）に変化し、前記前側の車両のほろの先端部（９ｈ，９ｉ）と前記後側の車両のほろの先端部（９ｉ，９ｈ）とは、これらのほろの内側と外側の少なくとも二箇所で互に線状に接触することを特徴とする車両のほろ構造（７）である。

請求項５の発明は、請求項４に記載の車両のほろ構造において、前記前側の車両のほろは、前記凹部を有する先端部に変化し、前記後側の車両のほろは、前記凸部を有する先端部に変化することを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の車両のほろ構造において、前記前側の車両のほろと前記後側の車両のほろとを前記凹部又は前記凸部を有する先端部に変更させる形状変更部（１１Ａ，１１Ｂ）と、前記前側の車両のほろが前記凹部を有する先端部に変化し、前記後側の車両のほろが前記凸部を有する先端部に変化するように、前記形状変更部を動作制御する制御部（１２Ａ，１２Ｂ）とを備えることを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項７の発明は、請求項６に記載の車両のほろ構造において、前記形状変更部は、流体圧に応じて前記先端部の形状を変更し、前記制御部は、前記流体圧を可変制御することを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両のほろ構造において、図６及び図１０に示すように、前記凹部を有する先端部（９ａ；９ｈ，９ｉ）は、凹状曲面（９ｅ）とこの凹状曲面の両側に凸状曲面（９ｆ）とを備えており、前記凸部を有する先端部（９ｂ：９ｉ，９ｈ）は、前記凹状曲面と少なくとも二箇所で接触する凸状曲面（９ｇ）を備えることを特徴とする車両のほろ構造である。

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項に記載の車両のほろ構造において、前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とが接触状態になるように、これらの先端部を互いに吸着させる吸着部（１０）を備えることを特徴とする車両のほろ構造である。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の車両のほろ構造において、前記吸着部は、前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とを磁気力によって互いに吸着させることを特徴とする車両のほろ構造である。

この発明によると、安価で簡易な構造によって車端連結部の隙間を塞ぐことができる。

（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実施形態に係る車両のほろ構造の側面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の平面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。図４は、図２のIV-IV線で切断した状態を示す縦断面図である。図５は、図２のV-V線で切断した状態を示す縦断面図である。

図３に示す沿線Ｗ₁，Ｗ₂は、軌道２に沿って存在する土地（領域）であり、軌道２を挟み二つに分かれて存在する。沿線Ｗ₁は、下り線２Ａの中心線から近い側（上り線２Ｂの中心線から遠い側）の土地であり、例えば東北新幹線の場合には下り線２Ａを東京方面から仙台方面に向かう車両３Ａ，３Ｂの進行方向左側（山側）の土地である。沿線Ｗ₂は、上り線２Ｂの中心線から近い側（下り線２Ａの中心線から遠い側）の土地であり、例えば東北新幹線の場合には上り線２Ｂを仙台方面から東京方面に向かう車両３Ａ，３Ｂの進行方向左側（海側）の土地である。

図１及び図３に示す路盤１は、軌道２を支持する基盤であり、車両３Ａ，３Ｂが通過するときに荷重を支持する構造物である。路盤１は、例えば、スラブ軌道区間に設置される路盤コンクリートや、良質な自然土などを用いて締め固められた土路盤などである。

図３に示す軌道２は、車両３Ａ，３Ｂが走行する通路（線路）であり、図１に示すように車両３Ａ，３Ｂの車輪５ａを案内する一対のレール２ａと、図３に示すように一対のレール２ａを支持する矩形平板状のプレキャストのコンクリート版からなるスラブ版（軌道スラブ）２ｂなどから構成されている。軌道２は、図３に示すように、二本の本線で構成された複線であり、下り線２Ａと上り線２Ｂとから構成されている。下り線２Ａは、例えば、東北新幹線の場合には東京方面から仙台方面に向かう車両３Ａ，３Ｂが走行する線路であり、上り線２Ｂは例えば東北新幹線の場合には仙台方面から東京方面に向かう車両３Ａ，３Ｂが走行する線路である。

図１〜図３に示す車両３Ａ，３Ｂは、軌道２に沿って走行する移動体である。車両３Ａ，３Ｂは、電車、電気機関車などの電気車であり、例えば高速で走行する新幹線などの鉄道車両である。図３に示すように、車両３Ａ，３Ｂは下り線２Ａを走行するときには、車両３Ａが進行方向前側の車両になり車両３Ｂが進行方向後側の車両になるが、終着駅で折り返して上り線２Ｂを走行するときには、車両３Ａが進行方向後側の車両になり車両３Ｂが進行方向前側の車両になる。車両３Ａ，３Ｂは、図１〜図５に示す車体４と、図１、図４及び図５に示す台車５と、図４及び図５に示す連結装置６と、図１〜図５に示すほろ構造７などを備えている。

図１〜図５に示す車体４は、乗客を積載し輸送するための構造物である。車体４は、図２及び図３に示す車体側面４ａ，４ｂと、車体端面４ｃ，４ｄと、車体上面４ｅと、図１、図４及び図５に示す車体底面４ｆなどを備えている。図２及び図３に示す車体側面４ａ，４ｂは、車両３Ａ，３Ｂの側構えを構成する外板（側板）であり、車外の眺望のための側窓４ｇと、乗客が乗降するときに使用する側出入口４ｈとを備えている。車体端面４ｃ，４ｄは、車両３Ａ，３Ｂの妻構えを構成する外板（妻板）であり、連結された前後の車両３Ａ，３Ｂ間を乗客及び乗務員が移動するときに使用する図示しない妻入口などを備えている。車体端面４ｃは、車両３Ａ側の妻面であり、車体端面４ｄは車両３Ｂ側の妻面である。車体上面４ｅは、車両３Ａ，３Ｂの屋根構えを構成する外板（屋根板）であり、図示しない集電装置（パンタグラフ）などの屋根上機器が設置される。図１、図４及び図５に示す車体底面４ｆは、車両３Ａ，３Ｂの床構造を構成する外板であり、台車５などの走行装置が設置されている。

図１、図４及び図５に示す台車５は、車体４を支持して軌道２上を走行する走行装置である。台車５は、レール２ａと転がり接触する車輪５ａなどを備えている。台車５は、車体底面４ｆに形成された凹状の切欠部（キャビティ）に収納されており、高速走行時に発生する空力騒音を低減するために車体側面４ａ，４ｂに側面が一部覆われている。

図４及び図５に示す連結装置６は、車両３Ａと車両３Ｂとを連結するための装置である。連結装置６は、車両３Ａ側の車体底面４ｆに装着された連結器６ａと、この連結器６ａと連結及び解放可能であり車両３Ｂ側の車体底面４ｆに装着された連結器６ｂとを備えている。連結装置６は、図３〜図５に示すように、車両３Ａと車両３Ｂとを相互に連結する連結部に間隙部Δを形成するように、車両３Ａと車両３Ｂとを連結している。

図６は、この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の直線走行時の状態を示す横断面図である。図７は、この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の曲線通過時の状態を示す横断面図である。図８は、この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造のＳ字曲線通過時の状態を示す横断面図である。

図６〜図８に示すほろ構造７は、車両３Ａと車両３Ｂとを連結する連結部の間隙部Δを内ほろ８及び外ほろ９Ａ，９Ｂによって覆う構造である。ほろ構造７は、車両３Ａ，３Ｂの連結部に装着される部材であり、車両３Ａ，３Ｂの左右方向及び上下方向の変位に対して追従可能なように、柔軟で変形可能な部材によって形成された覆いである。ほろ構造７は、図６〜図８に示すように、内ほろ８と、外ほろ（車間ほろ）９Ａ，９Ｂと、吸着部１０などを備えている。

内ほろ８は、車両３Ａ，３Ｂの連結部の貫通路の外周部を形成する部材である。内ほろ８は、車両３Ａ，３Ｂ間を通行する乗客及び乗務員が車内から軌道２上に転落するのを防止するとともに、風雨などから乗客及び乗務員を保護するために、貫通路を囲むように設置される貫通ほろである。内ほろ８は、柔軟なゴムと伸縮可能な金属枠とを組み合わせて形成されており、車両３Ａ，３Ｂの車両端面４ｃ，４ｄに取り付けられている。

外ほろ９Ａ，９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂの連結部を外部から遮断する部材である。外ほろ９Ａ，９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂの車体側面４ａ，４ｂと可能な限り同一面を構成するように、車体端面４ｃ，４ｄに取り付けられている。外ほろ９Ａ，９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂの連結部の隙間部Δに乗降場から乗客が転落するのを防止するとともに、空力特性の改善、騒音低減、振動減衰性の付与及びデザイン性などを目的として装着されている。外ほろ９Ａ，９Ｂは、図１〜図８に示すように、車両３Ａ，３Ｂの車体端面４ｃ，４ｄの全周（縁部）に沿って、図４及び図５に示す連結装置６及び内ほろ８を囲むようにこの車体端面４ｃ，４ｄに取り付けられている。外ほろ９Ａ，９Ｂは、図６〜図８に示すように、先端部９ａ，９ｂと取付部９ｃ，９ｄなどを備えている。図６に示す外ほろ９Ａ，９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂの連結部の間隙部Δの略全周を覆う突き合せ式の全周ほろであり、図２〜図８に示すようにこの全周ほろの右側半分及び左側半分の一方に凹部を有する先端部９ａを備え、他方に凸部を有する先端部９ｂを備えている。図６〜図８に示すように、外ほろ９Ａは車両３Ａの車両端面４ｃに装着されており、外ほろ９Ｂは車両３Ｂの車両端面４ｄに装着されている。図３に示すように、外ほろ９Ａは車両３Ａ，３Ｂが複線を左側通行（下り線２Ａを走行）するときには、進行方向左側に凹部を有する先端部９ａを備え、進行方向右側に凸部を有する先端部９ｂを備えている。一方、外ほろ９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂが複線を左側通行（上り線２Ｂを走行）するときには、進行方向左側に凸部を有する先端部９ｂを備え、進行方向右側に凹部を有する先端部９ａを備えている。外ほろ９Ａ，９Ｂは、図２に示すように、車両３Ａ，３Ｂの車体上面４ｅ及び車体底面４ｆの中心を境界として先端部９ａと先端部９ｂとが入れ替わっている。

図６〜図８に示す先端部９ａ，９ｂは、外ほろ９Ａと外ほろ９Ｂとを突き合わせたときに、互いに対向する部分である。先端部９ａ，９ｂは、外ほろ９Ａ，９Ｂの内側と外側の少なくとも二箇所で接触する。先端部９ａは、図６〜図８に示すように、水平面及び垂直面で切断したときの断面形状が凹状に形成されており、凹状曲面９ｅと凸状曲面９ｆとを備えている。凹状曲面９ｅは、先端部９ｂ側の凸状曲面９ｇと嵌合する部分であり、先端部９ａに形成された略Ｕ字状の湾曲面である。凹状曲面９ｅは、凸部側から凹部側に向かって徐々に幅が狭くなるように形成されている。凸状曲面９ｆは、凹状曲面９ｅの両側に形成された部分であり、凹状曲面９ｅと連続して形成された略Ｕ字状の湾曲面である。凸状曲面９ｆは、取付部９ｃ側から凸部側に向かって徐々に幅が狭くなるように形成されている。先端部９ｂは、図６〜図８に示すように、水平面及び垂直面で切断したときの断面形状が凸状に形成されており、凸状曲面９ｇを備えている。凸状曲面９ｇは、外ほろ９Ａ側の先端部９ａの凹状曲面９ｅと二箇所で接触する部分であり、先端部９ｂに形成された略Ｕ字状の湾曲面である。凸状曲面９ｇは、凹状曲面９ｅと内側接触点Ｐ_in及び外側接触点Ｐ_outの二箇所で接触している。凸状曲面９ｇは、取付部９ｄ側から凸部側に向かって徐々に幅が狭くなるように形成されており、凹状曲面９ｅと接触可能なように凸状曲面９ｆよりも僅かに先鋭に形成されている。先端部９ａ，９ｂは、図７に示すように、例えば、車両３Ａ，３Ｂが進行方向右側に曲がる曲線を通過するときや、図８に示すようにシーサースクロッシングなどの渡り線（Ｓ字曲線）を通過するときにも互に接触する。先端部９ａ，９ｂは、車両３Ａ，３Ｂの左右方向及び上下方向の変位に追従して変形可能なように、耐候性と耐摩耗性とを有する柔軟な膜状のゴムなどの可撓性部材によって形成されている。

取付部９ｃ，９ｄは、外ほろ９Ａ，９Ｂを車両３Ａ，３Ｂに取り付ける部分である。取付部９ｃ，９ｄは、外ほろ９Ａ，９Ｂの基部となる部分であり、車体端面４ｃ，４ｄと密着可能なように先端部９ａ，９ｂとは反対側に形成された平坦面である。取付部９ｃ，９ｄは、ボルトなどの固定部材によって車体端面４ｃ，４ｄに着脱自在に固定されている。

吸着部１０は、外ほろ９Ａの先端部９ａと外ほろ９Ｂの先端部９ｂとが接触状態になるように、これらの先端部９ａ，９ｂを互に吸着させる部材であり、先端部９ａと先端部９ｂとを磁気力（磁力）によって互に吸着する。吸着部１０は、先端部９ａ，９ｂの裏面に接着剤などによって取り付けられており、先端部９ａ，９ｂの変形に追従して変形可能な可撓性を有する磁石などである。吸着部１０は、先端部９ａと先端部９ｂとを可能な限り接触状態にし、これらの間に間隙部が形成されて空力騒音が発生するのを抑制する。吸着部１０は、外ほろ９Ａ，９Ｂに作用する外力が所定値以下であるときには、磁気力によって先端部９ａと先端部９ｂとを接触した状態に維持しており、外ほろ９Ａ，９Ｂに作用する外力が一時的に所定値を越えたときには、先端部９ａと先端部９ｂとを離れた状態から接触した状態に磁気力によって直ちに復元する。

次に、この発明の第１実施形態に係る車両のホロ構造の作用を説明する。
例えば、図３に示すように、車両３Ａ，３Ｂが下り線２ＡをＡ方向に走行するときに、外ほろ９Ａの先端部９ａと外ほろ９Ｂの先端部９ｂとの間に間隙部が形成されると、車体４に沿って流れる気流Ｆがこれらの間の間隙部ではく離し渦が発生する。その結果、先端部９ａと先端部９ｂとの間の間隙部で圧力変動が生じて空力騒音が発生する。また、先端部９ａから剥離した渦が後側の車両３Ｂの車体側面４ａ，４ｂ、車体上面４ｅ及び車体底面４ｆなどに衝突して渦が変形し崩壊することによって、これらの表面で圧力変動を生じ空力騒音が発生する。

図６に示すように、吸着部１０が発生する磁気力が先端部９ａと先端部９ｂとの間に作用しているため、先端部９ａと先端部９ｂとの間に間隙部が形成され難くなる。また、先端部９ａと先端部９ｂとの間に間隙部が形成されても、磁気力によってこれらが直ちに再接触するため、これらの間から気流Ｆがはく離するのを抑制し、沿線Ｗ₁，Ｗ₂に放射する騒音が低減する。図７及び図８に示すように、曲線通過時やＳ字曲線通過時には車両３Ａ，３Ｂの左右方向の変位によって、先端部９ａと先端部９ｂとの間に間隙部が形成され易くなる。しかし、先端部９ａ側の凹状曲面９ｅと先端部９ｂ側の凸状曲面９ｇとが嵌合しており、先端部９ａと先端部９ｂとの間に磁気力が作用している。このため、車両３Ａ，３Ｂの左右方向の変位に追従して先端部９ａ，９ｂが弾性変形し、先端部９ａと先端部９ｂとの間に間隙部が形成されるのを可能な限り抑え、これらの間に間隙部が形成されても磁気力によってこれらを直ちに再接触させる。また、車両３Ａ，３Ｂが上下方向及び左右方向に変位しても、先端部９ａと先端部９ｂとが外ほろ９Ａ，９Ｂの内側接触点Ｐ_inと外側接触点Ｐ_outの二箇所で線状に接触しているため、これらの間に作用する摩擦力が小さくなり、外ほろ９Ａ，９Ｂの摩耗が少なくなる。

一般に、図３に示すように下り線２Ａを車両３Ａ，３Ｂが走行するときには、この下り線２Ａに近い沿線Ｗ₁側がこの下り線２Ａから遠い沿線Ｗ₂側よりも騒音対策の優先度が高く騒音対策が重要視される。図３に示す前側の車両３Ａの進行方向左側（沿線Ｗ₁側）には、凹部を有する先端部９ａが配置されており、後側の車両３Ｂの進行方向左側には、前側の車両３Ａ側の先端部９ａと嵌合する凸部を有する先端部９ｂが配置されている。このため、車両３Ａ，３ＢがＡ方向に走行すると、車体４に沿って流れる気流Ｆが車両３Ａ側の先端部９ａの凸状曲面９ｆに沿って、車両３Ｂ側の先端部９ｂの凸状曲面９ｇに導かれる。図６に示すように、車両３Ａ側の先端部９ａの凸状曲面９ｆと、車両３Ｂ側の先端部９ｂの凸状曲面９ｇとの間には僅かに段差部が存在するが、内側接触点Ｐ_in及び外側接触点Ｐ_out付近では先端部９ａの幅よりも先端部９ｂの幅のほうが狭く形成されている。このため、図３に示すように、車両３Ａ側の先端部９ａの凸状曲面９ｆで気流Ｆが僅かにはく離しても、このはく離した気流Ｆが車両３Ｂ側の先端部９ｂの凸状曲面９ｇに直ちに再付着する。その結果、車両３Ａ側の車体４から車両３Ｂ側の車体４に沿って空気抵抗の小さい方向に気流Ｆがスムーズに流れるため、先端部９ａの凸状曲面９ｆと先端部９ｂの凸状曲面９ｇとの間の段差部で気流Ｆが大きく乱れるのを抑制し、沿線Ｗ₁側に放射する騒音を抑制することができる。

一方、図３に示すように前側の車両３Ａの進行方向右側（沿線Ｗ₂側）には凸部を有する先端部９ｂが位置し、後側の車両３Ｂの進行方向右側には車両３Ａ側の先端部９ｂと嵌合する凹部を有する先端部９ａが位置する。このため、車両３Ａ，３ＢがＡ方向に走行すると、車体４に沿って流れる気流Ｆが車両３Ａ側の先端部９ｂの凸状曲面９ｇに沿って、車両３Ｂ側の先端部９ａの凹状曲面９ｅに導かれる。しかし、図６に示すように、先端部９ｂの凸状曲面９ｆと先端部９ａの凹状曲面９ｅとの間には僅かに段差部が存在しており、内側接触点Ｐ_in及び外側接触点Ｐ_out付近では先端部９ｂの幅よりも先端部９ａの幅のほうが狭く形成されている。このため、図３に示すように、先端部９ｂの凸状曲面９ｇに沿って流れる気流Ｆの一部が先端部９ａの凸状曲面９ｆに衝突し、凹状曲面９ｅの表面で圧力変動を生じ空力騒音が僅かに発生する。その結果、沿線Ｗ₁側に比べて沿線Ｗ₂側のほうに空力騒音が僅かに強く放射されるが、沿線Ｗ₁よりも沿線Ｗ₂が下り線２Ａから離れており沿線Ｗ₂側に与える騒音による影響が少ない。

次に、図３に示すように、下り線２Ａを走行していた車両３Ａ，３Ｂが終着駅で折り返して上り線２Ｂを走行するときには、この上り線２Ｂに近い沿線Ｗ₂側がこの上り線２Ｂから遠い沿線Ｗ₁側よりも騒音対策の優先度が高く騒音対策が重要視される。図３に示すように、前側の車両３Ｂの進行方向左側（沿線Ｗ₂側）には、凹部を有する先端部９ａが配置されており、後側の車両３Ａの進行方向左側には、車両３Ｂ側の先端部９ａと嵌合する凸部を有する先端部９ｂが配置されている。このため、先端部９ａの凸状曲面９ｆと先端部９ｂの凸状曲面９ｇとの間の段差部で気流Ｆが大きく乱れるのを抑制し、沿線Ｗ₂側に放射する騒音を抑制することができる。

一方、図３に示すように、前側の車両３Ｂの進行方向右側（沿線Ｗ₁側）には、凸部を有する先端部９ｂが配置されており、後側の車両３Ａの進行方向右側には、車両３Ｂ側の先端部９ｂと嵌合する凹部を有する先端部９ａが配置されている。このため、先端部９ｂの凸状曲面９ｇに沿って流れる気流Ｆの一部が先端部９ａの凸状曲面９ｆに衝突し、凹状曲面９ｅの表面で圧力変動を生じ空力騒音が僅かに発生する。その結果、沿線Ｗ₂側に比べて沿線Ｗ₁側のほうに空力騒音が僅かに高く放射されるが、沿線Ｗ₂よりも沿線Ｗ₁が上り線２Ｂから離れており沿線Ｗ₁側に与える騒音による影響が少ない。

この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造は、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、外ほろ９Ａの先端部９ａ，９ｂと外ほろ９Ｂの先端部９ａ，９ｂとがこれらの外ほろ９Ａ，９Ｂの内側接触点Ｐ_inと外側接触点Ｐ_outの二箇所で互に接触する。このため、従来技術４のような凸状の外ほろ単位体と凹状の外ほろ単位体とを面接触によって密着させる構造に比べて、先端部９ａと先端部９ｂとの接触が線状になって接触面積を大幅に減少させることができる。その結果、従来技術４に比べて摩擦抵抗が小さくなって外ほろ９Ａ，９Ｂの寿命を延ばすことができるため、保守や点検に必要な手間が軽減され、外ほろ９Ａ，９Ｂを交換するために必要なコストを削減することができる。また、先端部９ａの凹状曲面９ｅと先端部９ｂの凸状曲面９ｇとの間には隙間を形成することができるため、車両３Ａ，３Ｂの左右方向及び上下方向の変位に追従して、先端部９ａと先端部９ｂとが完全に分離しない範囲内でこれらを相対移動可能にすることができる。その結果、従来技術４のような互いに密着する完全な嵌合構造に比べて、先端部９ａ，９ｂに過大な外力が作用せず、先端部９ａ，９ｂの破損を防止することができる。

(2) この第１実施形態では、凹部を有する先端部９ａとこの先端部９ａと接触する凸部を有する先端部９ｂとを外ほろ９Ａ，９Ｂが備えている。このため、先端部９ａと先端部９ｂとを簡単な構造によって嵌合させて、これらの間に間隙部が形成されて空力騒音が発生するのを抑えることができる。また、車両３Ａ，３Ｂの上下方向及び左右方向の変位によって、先端部９ａと先端部９ｂとの間に間隙部が形成されるのを可能な限り防ぐことができる。

(3) この第１実施形態では、外ほろ９Ａ，９Ｂが車両３Ａ，３Ｂの連結部の間隙部Δの略全周を覆う全周ほろであり、この全周ほろの右側半分及び左側半分の一方に凹部を有する先端部９ａを備え、他方に凸部を有する先端部９ｂを備えている。このため、車両３Ａ，３Ｂの進行方向に合わせて、騒音による影響が少なくなるように先端部９ａと先端部９ｂとを配置することができる。

(4) この第１実施形態では、車両３Ａ，３Ｂが複線を左側通行するときには、外ほろ９Ａが進行方向左側に凹部を有する先端部９ａを備え、進行方向右側に凸部を有する先端部９ｂを備えており、外ほろ９Ｂは進行方向左側に凸部を有する先端部９ｂを備え、進行方向右側に凹部を有する先端部９ａを備えている。このため、騒音対策が重要視されている沿線Ｗ₁，Ｗ₂に近い側が空気の流れに対して抵抗が少なくなるように、順方向に先端部９ａ，９ｂを配置して、空力騒音を抑えることができる。

(5) この第１実施形態では、凹状曲面９ｅとこの凹状曲面９ｅの両側に凸状曲面９ｆとを先端部９ａが備えており、凹状曲面９ｅと二箇所で接触する凸状曲面９ｇを先端部９ｂが備えている。このため、先端部９ａと先端部９ｂとを嵌合させたときに、これらの間に大きな段差部が形成されず可能な限り平滑化して空力騒音の発生を抑えることができる。

(6) この第１実施形態では、先端部９ａと先端部９ｂとが接触状態になるように、これらの先端部９ａ，９ｂを吸着部１０が互いに吸着させる。このため、車両３Ａ，３Ｂの上下方向及び左右方向の変位によって先端部９ａと先端部９ｂとが大きくはみ出してこれらが分離するのを防ぐことができる。

(7) この第１実施形態では、先端部９ａと先端部９ｂとを吸着部１０が磁気力によって互いに吸着させる。このため、外ほろ９Ａ，９Ｂに所定値以下の外力が作用しているときには、先端部９ａと先端部９ｂとを磁気力によって吸着させて、これらが分離するのを防ぐことができる。また、外ほろ９Ａ，９Ｂに所定値を超える外力が作用したときには、先端部９ａと先端部９ｂとが分離するが、外力が所定値を下回ったときには先端部９ａと先端部９ｂとを磁気力によって直ちに吸着させて、元の接触状態に簡単に復元することができる。

（第２実施形態）
図９は、この発明の第２実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。以下では、図１〜図８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９に示す車両３Ａ，３Ｂは、図３に示す複線を左側通行する車両３Ａ，３Ｂとは異なり複線を右側通行しており、下り線２Ａが右側であり、上り線２Ｂが左側である。図９に示すように、外ほろ９Ａは車両３Ａ，３Ｂが複線を右側通行（下り線２Ａを走行）するときには、進行方向右側に凹部を有する先端部９ａを備え、進行方向左側に凸部を有する先端部９ｂを備えている。一方、外ほろ９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂが複線を右側通行（下り線２Ａを走行）するときには、進行方向右側に凸部を有する先端部９ｂを備え、進行方向左側に凹部を有する先端部９ａを備えている。この第２実施形態には、第１実施形態と同様の効果がある。

（第３実施形態）
図１０は、この発明の第３実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。
図１０に示すほろ構造７は、内ほろ８と、外ほろ９Ａ，９Ｂと、吸着部１０と、形状変更部１１Ａ，１１Ｂと、制御部１２Ａ，１２Ｂなどを備えている。外ほろ９Ａ，９Ｂは、車両３Ａ，３Ｂの進行方向に応じて、凹部又は凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに変化する。外ほろ９Ａ，９Ｂは、例えば、作動流体が流入及び流出可能な袋体を内部に備えており、内部の流体圧が所定値以下になると凹部を有する先端部９ｈ，９ｉに変化し、内部の流体圧が所定値を超えると凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに変化する。外ほろ９Ａは、例えば、車両３Ａが前側で車両３Ｂが後側で下り線２Ａを左側走行するときには凹部を有する先端部９ｈに変化するが、終着駅で折り返して車両３Ｂが前側で車両３Ａが後側で上り線２Ｂを左側走行するときには、凸部を有する先端部９ｈに変化する。一方、外ほろ９Ｂは、例えば、車両３Ａが前側で車両３Ｂが後側で下り線２Ａを左側走行するときには凸部を有する先端部９ｉに変化するが、終着駅で折り返して車両３Ｂが前側で車両３Ａが後側で上り線２Ｂを左側走行するときには凹部を有する先端部９ｉに変化する。

形状変更部１１Ａ，１１Ｂは、凹部又は凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに外ほろ９Ａ，９Ｂを変更させる装置であり、流体圧に応じて凹部又は凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに外ほろ９Ａ，９Ｂを変更する。形状変更部１１Ａ，１１Ｂは、例えば油又は空気などの作動流体を供給及び排出する油圧回路又は空気圧回路などを備えている。形状変更部１１Ａ，１１Ｂは、凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに外ほろ９Ａ，９Ｂを変化させるときには、外ほろ９Ａ，９Ｂ内の袋体に作動流体を供給し、凹部を有する先端部９ｈ，９ｉに外ほろ９Ａ，９Ｂを変化させるときには、外ほろ９Ａ，９Ｂ内の袋体から作動流体を排出する。形状変更部１１Ａは、車両３Ａ側に設置されており、外ほろ９Ａの先端部９ｈの形状を変更し、形状変更部１１Ｂは車両３Ｂ側に設置されており、外ほろ９Ｂの先端部９ｉの形状を変更する。

制御部１２Ａ，１２Ｂは、形状変更部１１Ａ，１１Ｂを動作制御する装置である。制御部１２Ａ，１２Ｂは、車両３Ａ，３Ｂが下り線２Ａを走行するときには、外ほろ９Ａが凹部を有する先端部９ｈに変化し、外ほろ９Ｂが凸部を有する先端部９ｉに変化するように、形状変更部１１Ａ，１１Ｂを動作制御する。一方、制御部１２Ａ，１２Ｂは、車両３Ａ，３Ｂが上り線２Ｂを走行するときには、外ほろ９Ａが凸部を有する先端部９ｉに変化し、外ほろ９Ｂが凹部を有する先端部９ｉに変化するように、形状変更部１１Ａ，１１Ｂの変更動作を制御する。制御部１２Ａ，１２Ｂは、例えば、外ほろ９Ａ，９Ｂの袋体内の油圧又は空気圧などの流体圧を可変制御する。制御部１２Ａは、車両３Ａ側に設置されており形状変更部１１Ａを動作制御し、制御部１２Ｂは車両３Ｂ側に搭載されており形状変更部１１Ｂを動作制御する。

次に、この発明の第３実施形態に係る車両のほろ構造の作用を説明する。
図１０に示すように、車両３Ａ，３Ｂが下り線２ＡをＡ方向に走行するときには、外ほろ９Ａが凹部を有する先端部９ｈに変化し、外ほろ９Ｂが凸部を有する先端部９ｉに変化するように、制御部１２Ａ，１２Ｂが形状変更部１１Ａ，１１Ｂを動作制御する。下り線２Ａを走行していた車両３Ａ，３Ｂが終着駅で折り返して上り線２Ｂを走行するときには、外ほろ９Ａが凸部を有する先端部９ｈに変化し、外ほろ９Ｂが凹部を有する先端部９ｉに変化するように、制御部１２Ａ，１２Ｂが形状変更部１１Ａ，１１Ｂを動作制御する。その結果、車体４に沿って流れる気流Ｆが車両３Ａ側の先端部９ｈの凸状曲面９ｆに沿って、車両３Ｂ側の先端部９ｉの凸状曲面９ｇに導かれるため、気流Ｆが大きく乱れるのを抑制し、沿線Ｗ₁，Ｗ₂側に放射する騒音を抑制することができる。

この発明の第３実施形態には、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３実施形態では、車両３Ａ，３Ｂの進行方向に応じて外ほろ９Ａ，９Ｂが凹部又は凸部を有する先端部９ｈ，９ｉに変化する。例えば、図３に示すように、下り線２Ａを車両３Ａ，３Ｂが走行しているときには、進行方向右側では凸部を有する先端部９ｂから凹部を有する先端部９ａに向かって空気抵抗が大きくなる方向に気流Ｆが流れるため、沿線Ｗ₁側に比べて沿線Ｗ₂側のほうが放射される騒音が大きくなってしまう。この第３実施形態では、図１０に示すように、進行方向右側でも凹部を有する先端部９ｈから凸部を有する先端部９ｉに向かって空気抵抗が小さくなる方向に気流Ｆが流れるため、第１実施形態に比べて沿線Ｗ₂側に放射する騒音を低減することができる。

(2) この第３実施形態では、車両３Ａが前側で車両３Ｂが後側であるときには、外ほろ９Ａが凹部を有する先端部９ｈに変化し、外ほろ９Ｂが凸部を有する先端部９ｉに変化する。また、この第３実施形態では、車両３Ｂが前側で車両３Ａが後側であるときには、外ほろ９Ａが凸部を有する先端部９ｉに変化し、外ほろ９Ｂが凹部を有する先端部９ｉに変化する。このため、先端部９ｉから先端部９ｈに向かって空気抵抗が小さくなる方向に気流Ｆが流れるため、沿線Ｗ₁，Ｗ₂に向かって放射される空力騒音を抑えることができる。

(3) この第３実施形態では、前側の車両３Ａの外ほろ９Ａが凹部を有する先端部９ｈに変化し、後側の車両３Ｂの外ほろ９Ｂが凸部を有する先端部９ｉに変化するように、形状変更部１１Ａ，１１Ｂを制御部１２Ａ，１２Ｂが動作制御する。また、この第３実施形態では、前側の車両３Ｂの外ほろ９Ｂが凹部を有する先端部９ｉに変化し、後側の車両３Ａの外ほろ９Ａが凸部を有する先端部９ｈに変化するように、形状変更部１１Ａ，１１Ｂを制御部１２Ａ，１２Ｂが動作制御する。このため、車両３Ａ，３Ｂの進行方向に応じて空力騒音の発生し難い最適な形状に先端部９ｈ，９ｉを変更することができる。

(4) この第３実施形態では、流体圧に応じて先端部９ｈ，９ｉの形状を形状変更部１１Ａ，１１Ｂが変更し、この流体圧を制御部１２Ａ，１２Ｂが可変制御する。このため、油圧回路又は空気圧回路などを利用して先端部９ｈ，９ｉの形状を簡単に変化させることができる。

（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、東北新幹線を例に挙げて説明したが、東海道新幹線など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、軌道２が複線である場合を例に挙げて説明したが、軌道２が複々線である場合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、車両３Ａ，３Ｂが鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、リニアモータカーのような磁気浮上式の鉄道車両、車両を複数連結したトレーラー式の自動車などについてもこの発明を適用することができる。

(2) この実施形態では、先端部９ａ，９ｂ及び先端部９ｈ，９ｉが外ほろ９Ａ，９Ｂの内側接触点Ｐ_inと外側接触点Ｐ_outの二箇所で接触する場合を例に挙げて説明したが、二箇所以上の複数箇所で線状に接触してもよい。また、この第３実施形態では、車両３Ａ，３Ｂが左側通行である場合を例に挙げて説明したが、右側通行である場合についてもこの発明を適用することができる。

この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の側面図である。 この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の平面図である。 この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。 図２のIV-IV線で切断した状態を示す縦断面図である。 図２のV-V線で切断した状態を示す縦断面図である。 この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の直線走行時の状態を示す横断面図である。 この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造の曲線通過時の状態を示す横断面図である。 この発明の第１実施形態に係る車両のほろ構造のＳ字曲線通過時の状態を示す横断面図である。 この発明の第２実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。 この発明の第３実施形態に係る車両のほろ構造の横断面図である。

符号の説明

１ 路盤
２ 軌道
２Ａ 下り線
２Ｂ 上り線
２ａ レール
３Ａ，３Ｂ 車両
４ 車体
４ａ，４ｂ 車体側面
４ｃ，４ｄ 車体端面
４ｅ 車体上面
５ 台車
５ａ 車輪
６ 連結装置
６ａ，６ｂ 連結器
７ ほろ構造
８ 内ほろ
９Ａ，９Ｂ 外ほろ
９ａ，９ｂ 先端部
９ｃ，９ｄ 取付部
９ｅ 凹状曲面
９ｆ，９ｇ 凸状曲面
９ｈ，９ｉ 先端部
１０ 吸着部
１１Ａ，１１Ｂ 形状変更部
１２Ａ，１２Ｂ 制御部
Ｗ₁，Ｗ₂ 沿線
Δ 間隙部
Ｐ_in 内側接触点
Ｐ_out 外側接触点
Ｆ 気流

Claims (10)

1. 前側の車両と後側の車両とを連結する連結部の間隙部をこの前側の車両のほろとこの後側の車両のほろとによって覆う車両のほろ構造であって、
   前記前側の車両のほろと前記後側の車両のほろとは、前記車両の連結部の間隙部の略全周を覆う全周ほろであり、この全周ほろの右側半分及び左側半分の一方に凹部を有する先端部を備え、他方にこの凹部を有する先端部と接触する凸部を有する先端部を備え、
   前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とは、これらのほろの内側と外側の少なくとも二箇所で互に線状に接触すること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
2. 請求項１に記載の車両のほろ構造において、
   前記前側の車両のほろは、前記車両が複線を左側通行するときには、進行方向左側に前記凹部を有する先端部を備え、進行方向右側に前記凸部を有する先端部を備えており、
   前記後側の車両のほろは、前記車両が複線を左側通行するときには、進行方向左側に前記凸部を有する先端部を備え、進行方向右側に前記凹部を有する先端部を備えること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
3. 請求項１に記載の車両のほろ構造において、
   前記前側の車両のほろは、前記車両が複線を右側通行するときには、進行方向右側に前記凹部を有する先端部を備え、進行方向左側に前記凸部を有する先端部を備えており、
   前記後側の車両のほろは、前記車両が複線を右側通行するときには、進行方向右側に前記凸部を有する先端部を備え、進行方向左側に前記凹部を有する先端部を備えること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
4. 前側の車両と後側の車両とを連結する連結部の間隙部をこの前側の車両のほろとこの後側の車両のほろとによって覆う車両のほろ構造であって、
   前記前側の車両のほろと前記後側の車両のほろとは、凹部を有する先端部と、この凹部を有する先端部と接触する凸部を有する先端部とを備えており、これらの車両の進行方向に応じて、前記凹部又は前記凸部を有する先端部に変化し、
   前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とは、これらのほろの内側と外側の少なくとも二箇所で互に線状に接触すること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
5. 請求項４に記載の車両のほろ構造において、
   前記前側の車両のほろは、前記凹部を有する先端部に変化し、
   前記後側の車両のほろは、前記凸部を有する先端部に変化すること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
6. 請求項４又は請求項５に記載の車両のほろ構造において、
   前記前側の車両のほろと前記後側の車両のほろとを前記凹部又は前記凸部を有する先端部に変更させる形状変更部と、
   前記前側の車両のほろが前記凹部を有する先端部に変化し、前記後側の車両のほろが前記凸部を有する先端部に変化するように、前記形状変更部を動作制御する制御部とを備えること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
7. 請求項６に記載の車両のほろ構造において、
   前記形状変更部は、流体圧に応じて前記先端部の形状を変更し、
   前記制御部は、前記流体圧を可変制御すること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両のほろ構造において、
   前記凹部を有する先端部は、凹状曲面とこの凹状曲面の両側に凸状曲面とを備えており、
   前記凸部を有する先端部は、前記凹状曲面と少なくとも二箇所で接触する凸状曲面を備えること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両のほろ構造において、
   前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とが接触状態になるように、これらの先端部を互いに吸着させる吸着部を備えること、
   を特徴とする車両のほろ構造。
10. 請求項９に記載の車両のほろ構造において、
    前記吸着部は、前記前側の車両のほろの先端部と前記後側の車両のほろの先端部とを磁気力によって互いに吸着させること、
    を特徴とする車両のほろ構造。

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