JPH05229430A - 車 両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鉄道車両における台車内機器に対する冷却機能
を損なうことなく騒音低減を図ることを可能とする。 【構成】台車カバー１に一定の手段で開閉することが可
能な開閉スリット２を台車の前後位置に設け、車両の進
行方向に応じてその開閉が選択できるように押えばね３
を設定する。 【効果】台車内機器に対する冷却機能を損なうことな
く、騒音低減を図ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体，台車及び台車カ
バーを有する特に高速走行に適用する車両に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の高速化に対応して車両の走行
によって発生する騒音を抑制する努力がなされつつあ
る。そのために、たとえば車体の側面下部を連続的に一
体にした、いわゆるスカートを設けることにより、床下
機器や台車の凹凸部から発生する風切り音の発生を抑制
することの効果があることが知られている。しかしなが
ら、特に台車部分にスカートを取り付ける、すなわち台
車カバーを取り付けることにより、走行中の冷却風が入
らなくなり、かつ内部の空気が滞ることにより台車に取
り付けられた部品の中で冷却を必要とするものに対し
て、冷却作用が少なくなってしまうという問題があっ
た。従って、時速二百数十粁を越える走行を行なう高速
車両については、上記の問題を回避するために、台車部
分にのみスカートを取り付けない構造となっていた。し
かしながら、台車にカバーを設けないことは、台車の凹
凸部より発生する風切り音の発生を避けることができな
いことになり、車両走行における騒音低減を達成するこ
とを阻む要因となっていた。

【０００３】この種の課題を取扱ったものとして特開平
１−１３２４６２号公報がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、車両走行に
おける騒音低減を図るために台車カバーを設けた場合に
おける台車部品の冷却を可能ならしめることを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】台車カバーを取り付け
て、かつ冷却風を台車部分に取り入れるためには、一般
的に台車カバーに車両の走行前後方向の細長いスリット
を設けて走行風を取り入れることが有効であるが、スリ
ットを設ければ、このスリットにて発生する風切り風が
騒音として車両周囲に伝播されることになり、騒音低減
方法としては必ずしも有効な対策とはならなかった。そ
こで進行方向に応じて風の流れに対応し、冷却に不必要
なスリットは閉じるようにすることが、騒音低減に寄与
できるものとなる。本発明は以上の点に着目して開閉ス
リットを設けたものである。

【０００６】また、従来より強制的に冷却風を送風して
いた被冷却機器より排出される冷却風を２次冷却風とし
て、さらに前記被冷却機器より発熱温度の高い機器への
冷却に再利用するようにしたものである。さらに、潤滑
油を使用し、かつ機器単体の範囲で油冷手段を行なって
いる機器を対象として、この潤滑油を車両外側の冷却風
に当たる台車カバー部にて冷却するようにしたものであ
る。また、冷却を必要とする機器のみに冷却機構を設け
て、台車カバーに設けるスリットの面積を最少限に抑え
るようにしたものである。

【０００７】上記いずれも台車カバーに騒音発生の原因
となるスリットの設置を廃止または最小限に抑えること
により騒音低減を図るようにしたものである。

【０００８】

【作用】第１の実施例については、開閉スリットをヒン
ジにより台車カバーに設置し、かつ車両の進行方向によ
り、台車に冷却風が作用し得る台車の前後位置に２箇所
設け、かつヒンジの位置を走行風の方向に応じて開閉を
選択でき得る押えばねあるいはアクチュエータを設ける
ことで、機器冷却及び騒音低減を可能にする。

【０００９】第２の実施例については、一旦冷却目的に
使用された排出風を、排出口からそのまま風道で接続
し、他の被冷却機器近接部まで導いてこれより吹き出す
構造とすることで、冷却風を再度利用可能とするもので
ある。

【００１０】第３の実施例については、潤滑油を使用し
て油冷手段を行なっている機器より配管を実施し、冷却
効果の高い台車カバーに取付けた冷却フィンと接続して
油を循環させることで冷却可能となる。また台車は曲線
部分にて車体に対して回転し、あるいは車体と台車間に
ばねが存在するので、車体に取り付けられた台車カバー
との相対的位置関係が変化する。これを許容するため冷
却フィンと機器を接続する配管の一部又は全部をフレキ
シブルホースにより接続し、変位を許容できるようにす
る。

【００１１】第４の実施例については、被冷却機器にの
み外部からの冷却風を当てるため、台車カバーのスリッ
ト部とを風道で接続するものである。また、第３の実施
例と同様、台車カバ−と台車の位置関係の変化に対応す
るためたわみ風道を用いることで冷却を可能とする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。

【００１３】図１は台車カバー１に開閉スリット２を設
けた一例で、車両が太矢印の方向に進行する場合を示し
たものである。この場合、細矢印で示す風の流れ道が生
成されることにより左側の開閉スリット２は押えばね３
のばね力に抗して開くことが可能であり、本状態により
台車４に取り付けられた必要冷却機器の冷却を行なうこ
とができる。一方、右側の開閉スリット２は、進行方向
に対して台車４より後方にあるため、これを開いて冷却
風を取り込んでも冷却の目的は達成されず開ける必要は
ない。また、開閉スリット２が開いた状態であれば騒音
を発生させる一因となり、騒音低減の目的を阻害する一
因となる。したがって右側にある開閉スリット２につい
てはヒンジ５及び押えばね３を左側のそれと勝手違いに
取り付け、風の流れ道を生成できないように構成するこ
とで、押えばね３のばね力により開閉スリット２を閉じ
ることを可能とするものである。なお、開閉スリット２
は、閉じた状態ではその外側表面は台車カバー１と面一
になるよう構成し、風切り音の発生抑止を図るものとす
る。

【００１４】図２は車両全体から見た台車カバー１，開
閉スリット２等の構成位置を示す図である。

【００１５】図３は車両が停止している状態を示すもの
であり、全ての開閉スリット２は押えばね３のばね力に
より閉じた状態となっている。

【００１６】図４は車両が図１の場合とは逆方向に進ん
でいる場合の状態を示す図であり、右側の開閉スリット
２が開き、左側のそれが閉じた状態となっている。

【００１７】以上の構造によれば、車両の進行方向に応
じて機器の冷却に必要な部分のみ開閉スリット２を開け
ることが可能であるから、所要の冷却を行なうとともに
騒音発生の低減を図ることが可能である。

【００１８】図５は開閉スリット２を用いた他の実施例
を示す図である。本構成は、ヒンジ５に近接して押えば
ね３を用いる代わりにアクチュエータ２２を取り付けて
任意に開閉する機構としたものである。たとえば図６に
示すように、進行方向を検知することにより冷却効果を
生じさせる部分の開閉スリット２だけを開き、それ以外
は閉じるようにコントローラを介してアクチュエータ２
２の作動を行なうものである。なお、進行方向検知の他
に、機器温度を検知して所定の温度を越えれば開閉スリ
ット２を開けるようにアクチュエータ２２を作動させる
ことや、騒音に対して問題とならないトンネル内での走
行を検知してトンネル内では全ての開閉スリット２を開
けることを可能とすることもできる。

【００１９】図７は開閉スリット２の形状について、図
２に示すような１箇所につき複数の細長い形状の開閉ス
リットではなく、１枚ものの正方形に近い開閉スリット
２とした他の実施例である。この構成によれば、スリッ
トやヒンジ及びアクチュエータ等の部品点数の低減を図
ることができるので、製造コスト及び保守コストの低減
が可能である。

【００２０】図８及び図９はファン１４により冷却風道
１３を経て送風された冷却風により、通常台車４に取り
付けられた主電動機１５の内部機器を冷却する既存の構
造に加えて、主電動機１５の冷却風排出口をエンドブラ
ケット側すなわち歯車装置８の位置とは反対側に設定
し、この排出口にダクト１２を接続してこれを台車枠９
にて支え、吹出口をブレーキディスク付車輪６近接部に
導く構造を示すものである。すなわち主電動機１５を冷
却した数十度摂氏レベルの冷却風を、表面温度数百度摂
氏レベルに達するブレーキディスク付車輪６を冷却する
ために再利用を図るものである。本実施例では台車カバ
ー１を設置することにより不足する冷却能力を補うた
め、既存の冷却風システムに小規模で簡易な改造を加え
ることにより、２種類の機器冷却を図ることが可能であ
る。

【００２１】図１０は潤滑油を使用し、この潤滑油を通
常機器単体内で冷却手段を講じている歯車装置８及び車
軸軸受７に対し、台車カバー１に取り付けた外気冷却の
可能な冷却フィン１８に循環送油して冷却を図る構造を
示すものである。歯車装置８については油圧管１９を送
油及び戻り油用の２本接続し、これら油圧管１９は台車
枠９で支えながら台車側面に導く。さらにこれよりフレ
キシブルホース１７によって冷却フィン１８に接続す
る。また、台車側面に位置する車軸軸受７からは直接フ
レキシブルホース１７を接続して冷却フィン１８に導
き、循環冷却をさせるものとする。

【００２２】図１１は上部の車体１１を含めた台車カバ
ー１の側面を示す図であり、図１０に示す２組の車軸軸
受冷却用と１組の歯車装置冷却用の合計３組の冷却フィ
ン１８を装備している。

【００２３】図１２は循環送油用油圧管１９を取り付け
た歯車装置８の構造を示す図である。２本ある油圧管１
９の内、歯車装置８の右側側面上部に接続されている油
圧管１９は加熱された潤滑油を冷却フィン１８に送るも
のであり、下部に接続されている油圧管１９は冷却フィ
ン１８にて冷却された潤滑油を戻すものである。両者の
油圧管１９は、それぞれ台車枠９の上部及び下部にて管
支え２３により固定する構造となっている。

【００２４】図１３は車両が曲線軌道上に位置する場合
の台車カバー１と台車４の位置関係を示す図である。台
車４は曲線軌道の曲率に応じて台車カバー１と任意の平
行以外の角度を有する。この角度の発生により、台車４
は台車カバー１に対して図示のように左側は離れ右側は
接近することとなる。従って、フレキシブルホース１７
は左側に行くに従い直線に近い形状となり、右側に行く
につれ曲線状にたわむ形状となる。

【００２５】以上のようにフレキシブルホース１７を使
用することにより、台車カバー１と台車４との角度発生
による相対変位を許容することが可能である。

【００２６】図１４は車軸軸受７の側面部と台車カバー
１との間をたわみ風道２０で接続した構造を示す平面図
で、図１５は上記たわみ風道２０の端部に接続するスリ
ット２１を設けた台車カバー１及び車体１１を示す側面
図である。車両が曲線軌道上に位置する場合は、図１３
におけるフレキシブルホース１７の挙動と同様にたわみ
風道２０は台車カバー１と台車４との相対変位を許容す
ることが可能である。また、被冷却機器、例えば車軸軸
受７にのみ外気をたわみ風道２０から導入してこの外気
の対流現象で冷却するので、導入空気量に対する冷却効
率が著しく良くなり、台車カバー１に設けたスリット２
１の大きさは適正な範囲で小さくすることが可能であ
る。従って、スリット部の風切り音の発生を抑制するこ
とが可能であり、騒音低減を図ることが可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、台車カバー部に一定の
手段で開閉することが可能な開閉スリットを設けること
により、台車内機器に対する冷却機能を損なうことな
く、騒音低減を図ることが可能である。

【００２８】また、主電動機冷却風排出口よりダクトを
接続し、ブレーキディスク付車輪の冷却に再利用するこ
とにより、ブレーキディスクに対する冷却機能を損なう
ことなく騒音低減を図ることが可能であり、潤滑油を台
車カバーに取り付けた冷却フィンに循環送油して冷却す
ることにより、歯車装置や車軸軸受に対する冷却機能を
損なうことなく騒音低減を図ることが可能である。

【００２９】さらに、被冷却機器と台車カバーに設置し
たスリットの間をたわみ風道で接続することにより、ス
リットの面積を最小限にして冷却機能を損なうことなく
騒音低減を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による台車カバーに開閉スリットを設け
た一例を示す平面図である。

【図２】本発明による車両全体から見た台車カバー及び
開閉ヒンジの構成位置を示す側面図である。

【図３】本発明による台車カバーに開閉スリットを設け
た一例で車両が停止している状態を示す平面図である。

【図４】車両が図１と逆方向に進んでいる場合の平面図
である。

【図５】本発明による開閉スリットを用いた他の実施例
を示す平面図である。

【図６】図５におけるアクチュエータの開閉を制御する
システムを構成するフロー図である。

【図７】本発明による開閉スリットの他の形状の実施例
を示す車両の側面図である。

【図８】本発明による主電動機冷却風排出口よりブレー
キディスクまでダクトを構成した平面図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】本発明による台車カバーに冷却フィンを設
け、循環送油による冷却を行なう構造を示す平面図であ
る。

【図１１】本発明による台車カバーに冷却フィンを設け
た車両の側面図である。

【図１２】本発明による油圧管を取り付けた歯車装置を
示す側面図である。

【図１３】車両が曲線軌道上に位置する場合の図１０に
相当する平面図である。

【図１４】本発明による車軸軸受と台車カバーに設けた
スリットをたわみ風道で接続した構造を示す平面図であ
る。

【図１５】図１４の構造を採用した車両の側面図であ
る。

【符号の説明】

１…台車カバー、２…開閉スリット、３…押えばね、４
…台車、５…ヒンジ、６…ブレーキディスク付車輪、７
…車軸軸受、８…歯車装置、９…台車枠、１０…軌道、
１１…車体、１２…ダクト、１３…冷却風道、１４…フ
ァン、１５…主電動機、１７…フレキシブルホース、１
８…冷却フィン、１９…油圧管、２０…たわみ風道、２
１…スリット、２２…アクチュエータ、２３…管支え。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬畑 美智夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台車カバー部に一定の手段で開閉すること
   が可能な開閉スリットを設けたことを特徴とする車両。
2. 【請求項２】主電動機冷却風排出口にて一端を接続し、
   他端をブレーキディスクの摺動面に近接して開口したダ
   クトを台車枠に設置したことを特徴とする車両。
3. 【請求項３】台車カバー部に車両の外側に向けて冷却フ
   ィンを設置し、これにフレキシブルホースの一端を接続
   し、他端は潤滑油を使用する台車機器に接続し、潤滑油
   を冷却フィンに循環させることを特徴とする車両。
4. 【請求項４】台車の車軸軸受部にたわみ風道の一端を接
   続し、他端を台車カバーに接続し、かつ、この接続部分
   の台車カバー部にスリットを設けたことを特徴とする車
   両。