JPH05248460A - 走行体のエアブレーキ - Google Patents

走行体のエアブレーキ

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JPH05248460A
JPH05248460A JP4557592A JP4557592A JPH05248460A JP H05248460 A JPH05248460 A JP H05248460A JP 4557592 A JP4557592 A JP 4557592A JP 4557592 A JP4557592 A JP 4557592A JP H05248460 A JPH05248460 A JP H05248460A
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雅之 上野
Masayuki Shibuya
正之 渋谷
Yohachiro Watabe
洋八郎 渡部
Katsuaki Takasaki
勝明 高崎
Terubumi Furusugi
光史 古杉
Hiroya Shida
坦也 志田
Mutsuo Kuragasaki
六夫 倉ケ崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両等の移動体において、大きい制動力を得
ることができるエアブレーキを提供する。 【構成】 走行体の車体A,Bに取付けられ車体外に出
没可能な空気のガイドベーン1A,1B、及びガイドベ
ーンの下流側に設けられ走行方向とほぼ直角をなす空気
流路1−5を備えている。また、車体外に出没可能な突
壁とその前方に逆八字状に配置された空気流案内用の出
没可能な突出板を設けた。更に、車体外に出没可能な車
体端部の突壁とその前方に設けられた空気吸込み口を設
け、同吸込み口と車両間の連結部とによって空気を吸込
むようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速鉄道車両,高速
艇,自動車等走行体の制動に適用されるエアブレーキに
関する。
【0002】
【従来の技術】図8に、従来の高速走行車両の制動装置
としてのエアブレーキの例を示す。先頭車両01の車両
天井02に突壁03が設置され、同突壁03が制動時に
帆のように突出し、空力抵抗の増加で制動力を増大する
ように工夫されている。
【0003】また、図9に示すように、車両01の前後
に車体外に突出することができる突壁03,03′を設
けたものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来のエアブレ
ーキは、空気抵抗を突壁の突出しで増加させて制動力を
得ているが、この制動力は、(突壁前面流速)2×(突壁
面積)に比例した値となる。しかし、車両天井部に生ず
る境界層の関係で、図10に示すように、突壁前面の流
速Vは車両走行速度よりはるかに遅くなり制動力が小さ
くなることが避けられなかった。とくに、この車両天井
の境界層は後方車両ほど厚く成長する。
【0005】また図9に示される従来のエアブレーキの
ように、突壁を車両の前後に突き出すようにしている場
合には、後方の突壁は更に厚い境界層の下部に埋れた格
好となって、突壁前面の流速Vは一層低くなり制動力の
減少が著しくなることが避けられなかった。
【0006】また更に、前記従来のエアブレーキでは、
図8に示すように、車両表面の気流は矢印041に示す
ように、突壁を避けるように車両両側に沿うように流れ
るか、又は、矢印042に示すように、突壁を直接に迂
回するように流れることとなり、突壁前面流速は車両走
行速度に比してかなり小さくなって制動力が十分に得ら
れないという問題点もあった。
【0007】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であって、充分な大きさをもつ制動力を得ることができ
る走行体のエアブレーキを提供しようとするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の走行体のエアブ
レーキは次の手段を講じた。 (1) 走行体の車体に取付けられ車体外に出没可能な
空気のガイドベーン、及びガイドベーンの下流側に設け
られ走行体の移動方向にほぼ直角をなす空流路を備えた
ことを特徴とする。 (2) 走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取付けら
れ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方向前方
において走行方向に直角をなす方向に間隔をおいて、か
つ、走行方向前方へ向って逆八字状に配置された車体外
に出没可能な対をなす突出板を備えたことを特徴とす
る。 (3) 走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取付けら
れ車体外に出没可能な突壁、及び前記突出板の走行方向
前方に設けられた空気吸込み部を備えたことを特徴とす
る。 (4) 前記(3)の本発明において、連結部によって
互いに連結された複数の車体を備え、前記突壁を連結部
一側の車体に設けると共に、空気吸込み口を連結部の他
側の車体に設け、前記空気吸込み口と連結部の隙間を空
気吸込み部としたことを特徴とする。
【0009】
【作用】前記本発明(1)においては、ガイドベーンを
走行体の車体外へ突出させると、気流はガイドベーンに
よって案内されて走行方向とほぼ垂直をなす流路内へ入
り、同流路内を走行方向とほぼ直角に流れる。この気流
の曲がり経路における運動量の変化によって、走行体に
は走行方向と反対方向の空気力が作用して制動が行われ
る。
【0010】また、制動を必要としない時には、ガイド
ベーンを退没させることによって、ガイドベーンによる
空気抵抗が発生することがない。
【0011】前記本発明(2)においては、走行方向前
方へ向って逆八字型に配置された対をなす突出板によっ
て、車体の両側方へ逃げるように流れる気流が車体中央
に集中するように流れる。これによって、走行方向にほ
ぼ直角に車体に取付けられた突壁へ向う気流が増加し、
突壁前面の気流速度が著しく増大し、従って、大きい制
動力が得られる。
【0012】また、制動を必要としない時には、突壁と
突出板を退没させることによって、車体の空気抵抗が軽
減される。
【0013】前記本発明(3)においては、空気吸込み
部において空気を吸込むことによって、車体に沿う気流
の境界層が薄くなり、これによって突壁前面の気流の流
速は、走行体の速度とほぼ同じ速さとなり、制動力が増
大する。
【0014】また制動力を必要としない時には、突壁を
退没させることによって車体の空気抵抗が軽減される。
【0015】前記本発明(4)は、前記本発明(3)に
おいて、空気吸込み口と車体の連結部の隙間によって確
実に空気が吸込まれて境界層が薄くなり、突壁前面の気
流速を走行体の速度とほぼ同じくし、制動力が増大す
る。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を、図1ないし図3によっ
て説明する。本実施例は複数連結の列車に適用したエア
ブレーキに係るもので、車両A,B間の連結部の隙間を
流路として利用し、この隙間の上部にガイドベーン1
A,1Bが2台設けられている。
【0017】前記各ガイドベーン1A,1Bは、連結部
の隙間の上部において車体に固定された回転軸1−3に
回動できるように取付けられた可動平板1−1と前記回
転軸13に固定されて下方へ延びる固定ベーン1−2を
備え、同固定ベーン1−2と車体A又はBの間に間隔が
設けられて流路1−5を形成するようになっている。一
方のガイドベーン1Aの前記可動平板1−1は回転軸1
−3より一方の車両Aへ向って延び、他方のガイドベー
ン1Bの前記可動平板1−1は回転軸1−3より他方の
車両Bへ向って延び、可動平板1−1と車体A又はBの
屋根上との間に設けられた油圧シリンダ1−4によっ
て、可動平板1−1は車体A又はBの屋根上に起伏でき
るようになっている。
【0018】図1において、車両がW方向へ進行する場
合に、制動力を作用させる時には、A車両のガイドベー
ン1Aを作動する。可動平板1−1は、油圧シリンダー
1−4によって車体に固定された回転軸1−3まわりに
回動し、図1に示すように、斜めに開く。これによっ
て、流路1−5が形成され、空気の流れは、可動平板1
−1と固定ベーン1−2に案内されて矢印Xに示すよう
に、進行方向に対し、直角に流れる。この時に、B車両
のガイドベーン1Bは作動せず、可動平板は屋根上に伏
せた状態に設置されている。
【0019】図2は、図1と反対方向Eに車両が走向す
る場合を示し、この場合にはB車両のベーン1Bが作動
されA車両のベーン1Aは作動されない。
【0020】本実施例では、以上のように、ガイドベー
ン1A,1Bによって、気流を案内して連結部の隙間に
形成される流路1−5へ案内して車両進行方向に対し直
角に流すことによって、空気流のもつ運動量が変化し、
図3に示されるような力Fが車両に作用する。この力F
の水平成分FX が制動力と作用することとなり、大きい
制動力を得ることができる。
【0021】また、制動力を必要としない時には、両ガ
イドベーン1A,1Bを車両A,Bの屋根上に倒すこと
によって、車両A,Bの空気抵抗を軽減することができ
る。
【0022】本発明の第2の実施例を、図4及び図5に
よって説明する。本実施例は、先頭車両1に次に説明す
るようなエアブレーキを設けたものである。
【0023】即ち、先頭車両1の前部の天井部2に、走
行方向に直角に設けられた突壁3が、同形の天井部2の
溝4内に埋伏して設置され、制動時に天井部2に対して
直角に引起されるようになっている。引起された場合に
天井部2側にある突壁3の部分に複数個の通穴7が設け
られている。
【0024】また、突壁3の前方の車両1の下方へ傾斜
する車両1の表面には、走行方向に直角をなす方向に間
隔をおき、かつ、車両1の前方へ向って逆八字状に配置
された対をなす突出板5の複数組が、車両1の前後方向
に間隔をおいて設置されている。各突出板5は、車両1
表面の同形の溝6内に埋伏して設置され、前記突壁3の
起伏時に同期して車両表面に直角に起伏されるようにな
っている。なお図中10は運転席、40は車両へ向って
流れる気流を示す。
【0025】本実施例では、制動時に突壁3と突出板5
が車体1の天井部2と車体表面に対して直角をなすよう
に引起される。
【0026】前記の引起された車両表面逆八の字状の対
をなす突出板5によって、従来の技術では、図8に示す
ように、車両表面で両サイドに逃げるように流れた気流
は、突出板5で制限され、矢印41に示すように、車両
中央に集中するように流れる。従って、車両天井部2の
突壁3へと向う気流が著しく増大する。
【0027】さらに突壁3に設けた穴7を通って気流の
一部が矢印43に示すように流れ、これによって、従来
の穴のない突壁では壁を迂回するように流れた気流の一
部が、矢印41に示すように、同突壁3へと集中して流
れることとなり、結果的に突壁3へと向う気流速度は著
しく増大する。
【0028】従って、本実施例では大きい制動力を得る
ことができる。
【0029】また、制動力を必要としない時には、突壁
3と突出板5をそれぞれ溝4,6内へ埋込するように倒
すことによって、車両の空気抵抗を軽減することができ
る。
【0030】本発明の第3の実施例を、図6及び図7に
よって説明する。
【0031】3,3′は、前記第2の実施例と同様に車
両1の走行方向に直角に車両の天井部2に配置され同形
の溝4に埋伏され、制動時に天井部2に直角に引起され
る突壁であって、連結された車両の連結部30に面して
天井部2上に位置している。突壁3′が設けられた車両
1の突壁3′の前方の天井部2には、開閉可能な複数の
空気吸込み口21が設けられ、また突壁3が設けられた
車両1の突壁3の後方の天井部2には、前記と同様な空
気吸込み口21′が設けられている。
【0032】突壁3′が設けられた車両1の側壁後端に
は、突壁23が設けられ、同突壁23は側壁に設けられ
た同形の排出口26に埋伏されて同排出口26を閉鎖す
るようになっており、また、制動時には側壁に対し直角
に引起されるようになっている。この排出口26は、ダ
クト22によって前記吸込み口21に連絡されている。
一方、突壁3が設けられた車両1の側壁前端には、前記
と同様な突壁23′と排出口26′が設けられ、この排
出口26′は前記吸込み口21′に接続されている。
【0033】また、連結部30の上部及び側部は、大気
に開放されている。なお、40は、走行時における気流
の方向を示す。
【0034】本実施例では、車両が前方(図6における
左方)へ走行する場合の制動時には、突壁3,23を引
起す。車両側壁の突壁23は走行方向に向け直角に突出
するので、同突壁23の後方は圧力が低下し(すなわち
負圧となり)、矢印46,47に示すように、車両天井
部の空気吸込口21から空気が吹込まれダクト22を流
通して、矢印48に示すように、突壁23の後方の排出
口より排出される。これによって、車両天井部2で空気
吹込みが行われるために車両天井の境界層は薄くなる。
【0035】また車両連結部30の後方で突壁3を突出
させることによって、気流は、矢印44,45で示すよ
うに、車両連結部30の隙間を経由して流出する。
【0036】以上の両方の気流吸込みによって、境界層
は著しく薄くなり、図7に示すように、突壁3前面の流
速Vは車両走行速度とほぼ同じ速さとなり制動力は著し
く増大する。
【0037】車両が前記と逆方向に走行するときには、
突起3′,23′を引起すことによって、同様に制動力
を得ることができる。
【0038】また、本実施例では、制動力を必要としな
い時には、突壁3,3′,23,23′を倒して車体に
埋伏させることによって、車両の空気抵抗を軽減するこ
とができる。
【0039】なお、前記各実施例では、突壁が回動して
起伏するようになっているが、突壁を車体に対して直線
的に移動して車体に対して出没させるようにすることも
できる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は請求項各
項に記載された構成を具備したことによって、走行体の
走行による空気流を利用して大きい制動力を得ることが
でき、また制動力を必要としない時には走行体の空気抵
抗を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の側面図、
【図2】同第1の実施例の反対方向への走行時の状態を
示す側面図、
【図3】同第1の実施例における制動力発生状態の説明
図、
【図4】本発明の第2の実施例を示し、図4(a)はそ
の平面図、図4(b)はその側面図、図4(c)はその
正面図、
【図5】同第2の実施例の斜視図、
【図6】本発明の第3の実施例の斜視図、
【図7】同第3の実施例における気流の説明図、
【図8】従来の車両用エアブレーキの1例の斜視図、
【図9】従来の車両用エアブレーキの他の例の説明図、
【図10】図8に示す車両用エアブレーキにおける気流
の説明図である。
【符号の説明】
1,A,B 車両 2 車両天井部 1A,1B ガイドベーン 3,3′ 突壁 4 溝 5 突出板 6 溝 21,21′ 空気吸込み口 22 ダクト 23,23′ 突壁 26,26′ 排気口 30 連結部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 洋八郎 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 高崎 勝明 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 古杉 光史 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内 (72)発明者 志田 坦也 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 倉ケ崎 六夫 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行体の車体に取付けられ車体外に出没
    可能な空気のガイドベーン、及びガイドベーンの下流側
    に設けられ走行体の走向方向にほぼ直角をなす空流路を
    備えたことを特徴とする走行体のエアブレーキ。
  2. 【請求項2】 走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取
    付けられ車体外に出没可能な突壁、及び同突壁の走行方
    向前方において走行方向に直角をなす方向に間隔をおい
    て、かつ、走行方向前方へ向って逆八字状に配置された
    車体外に出没可能な対をなす突出板を備えたことを特徴
    とする走行体のエアブレーキ。
  3. 【請求項3】 走行体の車体に走行方向にほぼ直角に取
    付けられ車体外に出没可能な突壁、及び前記突出板の走
    行方向前方において車体に設けられた空気吸込み部を備
    えたことを特徴とする走行体のエアブレーキ。
  4. 【請求項4】 連結部によって互いに連結された複数の
    車体を備え、前記突壁を連結部の一側の車体に設けると
    共に、空気吸込み口を連結部の他側の車体に設け、か
    つ、前記空気吸込み口と連結部の隙間を空気吸込み部と
    したことを特徴とする請求項3に記載の走行体のエアブ
    レーキ。
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