(57)【要約】【課題】  台車で発生する空力音を低減することができる鉄道車両用の台車を提供する。【解決手段】  鉄道車両用の台車は、車幅方向両側に車輪を夫々有する一対の輪軸を軸受によって回転自在に夫々支持する複数の軸箱と、前記複数の軸箱の各々に垂下され、車輪が軌道から脱線した際に軌道に当たって車輪の車幅方向に移動を規制する逸脱防止具と、逸脱防止具を被覆すると共に、前記逸脱防止具に向かって流れる空気を車両長手方向外側から内側へと受け流し、且つ車輪が軌道から脱線した際に軌道に当たると逸脱防止具を表出させる逸脱防止具用フェアリングと、を備えている。【選択図】      図１
2018043573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向両側に車輪を夫々有する一対の輪軸を軸受によって回転自在に夫々支持する複数の軸箱と、
前記複数の軸箱の各々に垂下され、前記車輪が軌道から脱線した際に前記軌道に当たって前記車輪の車幅方向に移動を規制する逸脱防止具と、
前記逸脱防止具を被覆すると共に、前記逸脱防止具に向かって流れる空気を車両長手方向外側から内側へと受け流し、且つ前記車輪が前記軌道から脱線した際に前記軌道に当たると前記逸脱防止具を表出させる逸脱防止具用フェアリングと、を備えている鉄道車両用の台車。
【請求項２】
前記逸脱防止具用フェアリングは、車両長手方向外側及び内側の各々の面に外側部分及び内側部分を夫々有し、
前記外側部分は、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向外側に拡がり、
前記内側部分は、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向内側に狭まっている、請求項１に記載の鉄道車両用の台車。
【請求項３】
前記逸脱防止具用フェアリングは、車両長手方向外側及び内側の各々の面に外側部分及び内側部分を夫々有し、
前記外側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて下がり、
前記内側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて上がっている、請求項１又は２に記載の鉄道車両用の台車。
【請求項４】
前記逸脱防止具用フェアリングは、前記逸脱防止具に比べて剛性又は脆性が小さくなるように形成されている、請求項１乃至３の何れか１つに記載の鉄道車両用の台車。
【請求項５】
前記逸脱防止具用フェアリングは、固定部材によって前記軸箱に固定され、
前記固定部材は、前記車輪が前記軌道から脱線した際に前記逸脱防止具用フェアリングが前記軌道に当たると前記軸箱から前記逸脱防止具用フェアリングが外れるように構成されている、請求項１乃至４の何れか１つに記載の鉄道車両用の台車。
【請求項６】
前記複数の軸箱は、その表面の車両長手方向両側に外側部分及び内側部分を夫々有し、
前記外側部分は、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向外側に拡がり、
前記内側部分は、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向内側に狭まっている、請求項１乃至５の何れか１つに記載の鉄道車両用の台車。
【請求項７】
前記複数の軸箱は、その表面の車両長手方向両側に外側部分及び内側部分を夫々有し、
前記外側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて下がり、
前記内側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて上っている請求項１乃至６の何れか１つに記載の鉄道車両用の台車。
【請求項８】
前記複数の軸箱は、前記輪軸を支持する前記軸受と、前記軸受を収容する軸箱体と、前記軸箱体を被覆する軸箱用フェアリングとを夫々有し、
前記軸箱用フェアリングは、その表面の車両長手方向両側に外側部分及び内側部分を夫々有している、請求項６又は７に記載の鉄道車両用の台車。
【請求項９】
前記軸箱用フェアリングと前記逸脱防止具用フェアリングとは一体的に設けられている、請求項８に記載の鉄道車両用の台車。
【請求項１０】
台車枠と、
前記台車枠と前記複数の軸箱の各々とを連結する連結部材とを更に備え、
前記軸箱用フェアリングの前記内側部分は、連結部材まで覆っている、請求項８に記載の鉄道車両用の台車。
【請求項１１】
車幅方向両側に車輪を夫々有する一対の輪軸を軸受によって回転自在に支持する複数の軸箱を備え、
前記複数の軸箱は、その表面の車両長手方向両側に外側部分及び内側部分を夫々有し、
前記外側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて下がり、
前記内側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて上っている、鉄道車両用の台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道上を走行する鉄道車両の台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行する車両において、外部で発生する騒音を低減させることが望まれている。騒音源としては、走行時の車輪の転動音及び流体が種々の構成に当たって生じる空力音等がある。このような課題を解決する台車として、例えば特許文献１のような鉄道車両用台車が知られている。特許文献１の鉄道車両用台車は、車輪に対してレールに接する近傍の部分に吸音材を配置し、車輪の転動音を吸音して外部騒音を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の通り、低速鉄道車両では、転動音が騒音における大きな割合を占めており、騒音において空力音が占める割合は小さい。即ち、低速鉄道車両では、空力音が転動音ほど大きな騒音とはなり得ない。しかし、空力音の大きさは、車両速度の略６乗に比例し、また転動音は、車両速度の略３乗に比例しているので、高速鉄道車両において更なる高速化を図る際には車内及び沿線に伝わる騒音としては転動音よりも空力音の方が遥かに大きくなる。つまり、高速鉄道車両では、騒音における空力音が占める割合が大きくなることが考えられ、高速鉄道車両では、空力音の発生を低減する対策が必要となる。
【０００５】
高速鉄道車両で発生する空力音としては、主に鉄道車両の先頭部分に空気が直接当たって発生するものが考えられるが、先頭部分を除いた部分でも発生していると考えられる。そこで、発明者は、先頭部分を除いた部分における空力音の発生源を特定すべくシミュレーションを行った。そうすると、車両下部に大きな騒音源があり、その中でも台車が主要な騒音源となっていることが分かった。特に、特許文献１に記載されるようなストッパ装置、即ち逸脱防止具が取り付けられている場合には、逸脱防止具が台車における主要な騒音源となる。
【０００６】
そこで本発明は、台車で発生する空力音を低減することができる鉄道車両用の台車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の鉄道車両用の台車は、車幅方向両側に車輪を夫々有する一対の輪軸を軸受によって回転自在に夫々支持する複数の軸箱と、前記複数の軸箱の各々に垂下され、前記車輪が軌道から脱線した際に前記軌道に当たって前記車輪の車幅方向に移動を規制する逸脱防止具と、前記逸脱防止具を被覆すると共に、前記逸脱防止具に向かって流れてくる空気を車両長手方向外側から内側へと受け流し、且つ前記車輪が軌道から脱線した際に前記軌道に当たると前記逸脱防止具を表出させる逸脱防止具用フェアリングと、を備えている。
【０００８】
本発明に従えば、軸箱に垂下されている逸脱防止具に向かって流れてくる空気を逸脱防止用フェアリングによって車両長手方向外側から内側に受け流すことができる。これにより、空気が逸脱防止具に当たって乱れることを抑制することができ、乱れによって発生する騒音を低減することができる。即ち、台車で発生する空力音を低減することができる。
【０００９】
また、本発明では、車輪が軌道から脱線した際に逸脱防止具用フェアリングが軌道に当たると逸脱防止具用フェアリングから逸脱防止具が表出する。それ故、車輪が軌道から脱線した際には、逸脱防止具が軌道に直接当たって前記車輪の車幅方向に移動を規制する。それ故、フェアリングが被せられても、逸脱防止具の機能を阻害することを防ぐことができる。
【００１０】
本発明の鉄道車両用の台車は、車幅方向両側に車輪を夫々有する一対の輪軸を軸受によって回転自在に支持する軸箱と、前記軸箱は、その表面の車両長手方向両側に外側部分及び内側部分を夫々有し、前記外側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて下がり、前記内側部分は、側面視において車両長手方向内側に進むにつれて上っているものである。
【００１１】
本発明によれば、軸箱に向かって流れてくる空気を軸箱によって車両長手方向内側に受け流すことができる。これにより、空気が軸箱に当たって乱れることを抑制することができ、乱れによって発生する騒音を低減することができる。即ち、台車で発生する空力音を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、台車で発生する空力音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る鉄道車両用台車を側方から見た側面図である。
【図２】図１の鉄道車両用台車を上方から見た平面図である。
【図３】図１の鉄道車両用台車を後ろ斜め上方から見た斜視図である。
【図４】図１の鉄道車両用台車のフェアリングを外して示す拡大側面図である。
【図５】図１の鉄道車両用台車のフェアリングだけを示す斜視図である。
【図６】図１の鉄道車両用台車のフェアリング付近を前方から見た正面図である。
【図７】図１の鉄道車両用台車のフェアリング付近の風の流れを示す底面図である。
【図８】図１の鉄道車両用台車のフェアリング付近の風の流れを示す側面図である。
【図９】その他の実施形態に係る鉄道車両用台車を側方から見た側面図である。
【図１０】その他の実施形態に係る鉄道車両用台車を側方から見た側面図である。
【図１１】その他の実施形態に係る鉄道車両用台車を側方から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態の鉄道車両用の台車１（以下、単に「台車」という）について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する台車１は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【００１５】
＜鉄道車両＞
図１に示す鉄道車両２は、例えば地面等に敷設されているレール３を高速で走行する高速鉄道車両であり、車体４と台車１を備えている。なお、鉄道車両２は、必ずしも高速鉄道車両である必要はなく、中速及び低速で走行する鉄道車両であってもよい。車体４は、レール方向（即ち、走行方向）に長い大略箱状に形成されており、その中に乗客又は荷役等を収容するようになっている。車体４の下方には、台車１が配置されており、台車１は、一対の空気ばね５を介して車体４を下方から支持している（図２も参照）。
【００１６】
＜台車＞
台車１は、レール３を走行するようになっており、本実施形態ではボルスタレス式の台車である。なお、台車１は必ずしもボルスタレス式の台車である必要はなく、ボルスタ式の台車であってもよい。このような構造を有する台車１は、図２に示すように台車枠１１、及び前後一対の輪軸１２を備えている。台車枠１１は、一対の側ばり２１と、横ばり２２とを有している。一対の側ばり２１は、車両長手方向に延在する部材であり、車幅方向に互いに離して且つ平行に配置されている。横はり２２は、図２に示すように一対の側ばり２１の中央部分に架け渡すように一体的に設けられている。これにより、台車枠１１は、平面視でＨ字状に形成されている。
【００１７】
また、台車枠１１の横ばり２２の車幅方向両端付近には、その上面に空気ばね５の各々が夫々配置され、台車枠１１の横ばり２２の車幅方向中央には、中心ピン１８が設けられている。車体４は、一対の空気ばね５の上に載せられており、空気ばね５を介して台車枠１１に支持されている。また、車体４には、中心ピン１８が挿通されており、中心ピン１８によって台車１の前後力が車体４に伝わるようになっている。更に、中心ピン１８は、車体４に対して中心ピン１８の軸線回りに相対回転し、一対の空気ばね５は、せん断変形可能に構成されている。これにより、台車枠１１が車体４に対して中心ピン１８の軸線回りに相対回転することが許容されている。また、一対の側ばり２１の車幅方向側面には、図３にも示すようにヨーダンパ１９が夫々設けられており、ヨーダンパ１９によって車体４と台車枠１１とが連結されている。このように構成されている台車枠１１には、図２に示すように一対の輪軸１２が設けられている。
【００１８】
一対の輪軸１２は、車両長手方向に離れ且つ互いに略平行になるように台車枠１１に設けられている。輪軸１２は、車軸１６と、一対の車輪１７とを有している。車軸１６は、車幅方向に延在する棒状の部材である。車軸１６には、一対の車輪１７が軸線方向（車幅方向）に互いに離した状態で一体的に設けられており、各車輪１７は、レール３上で回転しながら走行するようになっている。また、台車１は、図４に示すように輪軸１２毎に一対の軸受１３と、一対の軸箱体１４と、一対の軸箱支持装置１５とを備えており、各輪軸１２は、これらの構成によって台車枠１１に取付けられている。
【００１９】
詳細に説明すると、輪軸１２の車軸１６には、その軸線方向両側の部分に一対の軸受１３が夫々設けられている。軸受１３は、例えばジャーナル軸受であり、車軸１６の軸線方向両側の部分を相対回転可能に支持している。また、車軸１６の軸線方向両側の部分には、軸箱体１４が１つずつ配置されている。各軸箱体１４は、側面視で大略矩形状に形成されており、その中に軸受１３が相対回転不能に収容されている。なお、軸箱体１４は、必ずしも側面視で大略矩形状である必要はなく、大略円形状や多角形状であってもよい。軸箱体１４は、その中に収納されている軸受１３と共に軸箱２０を構成しており、左右一対の軸箱２０の各々には軸箱支持装置１５が夫々設けられている。即ち、各軸箱２０は、軸箱支持装置１５によって台車枠１１に取り付けられている。
【００２０】
軸箱支持装置１５は、例えば軸はり式の軸箱支持装置であり、軸はり２３と、軸ばね２４とを有している。なお、軸箱支持装置１５は、必ずしも軸はり式に限定されず、他の方式（例えば、モノリンク式の軸箱支持装置、並列ばね式等が挙げられる）の軸箱支持装置であってもよい。連結部材である軸はり２３は、車両長手方向に延在する部材であり、その一端部２３ａが軸箱体１４に連結されている。また、軸はり２３の基端部２３ｂは、台車枠１１に上下方向及び車幅方向に揺動可能に連結されている。更に詳細に説明すると、台車枠１１は、側ばり２１の下面に受け座２１ａを有しており、受け座２１ａにはゴムブッシュが外装された心棒２５が締結されている。軸はり２３の基端部２３ｂは、ゴムブッシュが外装された心棒２５を介して受け座２１ａに連結されており、ゴムブッシュによって、前後方向、上下方向及び車幅方向の６つの方向に揺動できるようになっている。これにより、軸箱体１４の上下方向及び車幅方向の動きが許容されている。また、軸箱体１４には、その上端部に軸ばね２４が設けられている。軸ばね２４は、台車枠１１の側ばり２１における軸箱体１４の直上部分と軸箱体１４との間に介在している。これにより、軸はり２３によって支持された軸箱体１４が軸ばね２４を介して側ばり２１を支持するようになっている。また、軸箱体１４には、ダンパ２６を取付けるための取付座２７が一体的に設けられている。
【００２１】
取付座２７は、軸箱体１４の車両長手方向外側にある面に設けられており、車両長手方向に関して軸はり２３と反対側に配置されている。ここで、車両長手方向外側とは、台車１の中心から遠ざかる方に向かう方向であり、逆に台車１の中心へと向かう方向は車両長手方向内側である。また、一対の側ばり２１の各々にも、車両長手方向両端部に取付座２８が設けられており、各々の取付座２７，２８が上下方向に対向するように配置されている。更に、対向する取付座２７，２８の間には、ダンパ２６が配置され、ダンパ２６の両端部が取付座２７，２８にダンパ２６の長手方向に揺動可能に取り付けられている。更に、軸箱体１４の下面には、逸脱防止具３０が垂下されている。
【００２２】
逸脱防止具３０は、対応する車輪１７に対して予め定められた距離の間隔をあけて車幅方向外側に位置するように配置されている。逸脱防止具３０は、対応する車輪１７がレール３から車幅方向内側に外れた際にレール３に当たり、車輪１７がレールから前記距離以上離れないように規制するようになっている。このような機能を有する逸脱防止具３０は、板状の部材であり、その厚み方向が車軸１６の延在方向と平行になるように軸箱体１４の下面に垂下されている。これにより、脱線した際、逸脱防止具３０の厚み方向の一表面がレール３に接触するようになり、逸脱防止具３０がレール３に乗り上げることなくレール３に沿って案内される。他方、逸脱防止具３０の走行方向前後の面は、側面視で、地面に垂直な基準線に対して若干傾斜して上方に切り立っており、脱線した際にカーブなどにおいてそれらの面がレール３に当たった場合にその面によってレール３に乗り上げることを防げるようになっている。
【００２３】
このような形状を有する逸脱防止具３０の下端面は、水平且つ平坦に形成されている。また、逸脱防止具３０の下端面は、脱線した際に逸脱防止具３０がレール３に確実に当たるようにその他の構成の下端面より低く位置しており、例えばレールレベル（即ち、レール３の上面からの高さである。略称：ＲＬ）がＨ１（本実施形態ではＨ１＝１７０ｍｍ）のところに位置している。なお、Ｈ１＝１７０ｍｍは一例にすぎず、脱線した際に逸脱防止具３０がレール３に確実に当たるようになっていれば、それより上側又は下側に位置していてもよい。
【００２４】
このように構成されている台車１は、走行方向前後に離して１つずつ配置されており、前後一対の台車１の上に１つの車体４が載せられて支持されている。このように支持される車体４の床下（より詳細には車体４の下面）には、図１に示すように一対の台車１の各々に対応する位置に台車キャビティ６が形成されており、大よそ台車１の上半分が台車キャビティ６の中に隠れている。また、車体４の下面であって台車キャビティ６を除いた箇所には、底フサギ板７が取り付けられている。底フサギ板７は、略平坦に形成される板状の部材であり、大きな凸凹等によって空気の流れを乱さないようにしている。この底フサギ板７は、例えばＲＬがＨ２（本実施形態では、Ｈ２＝２００ｍｍ）のところに位置しており、逸脱防止具３０の下端面より高いところに位置している。それ故、空気が逸脱防止具３０に当たって、その流れが更に乱されて空力音を発生させる原因となるおそれがある。また、車体４では、走行時に車体４と地面との間に流れる空気の一部が台車キャビティ６に入り込み（底フサギ板７のＲＬより上方に大よそ１００ｍｍ（本実施形態では、ＲＬ＝３００ｍｍ）の範囲まで入り込む）、台車キャビティ６内に収容された構成に当たって空力音を発生させる原因となるおそれがある。そこで、これらの構成が空力音の発生源となることを低減すべく、図５に示すようなフェアリング３１が被せられている。
【００２５】
［フェアリング］
フェアリング３１は、軸箱体１４毎に１つずつ設けられている。車両２は、車両長手方向一方及び他方の両方に走行可能に構成されており、何れの方向に走行できるように前後及び左右のフェアリング３１は互いに鏡面対称に配置されている。それ故、以下では、車両長手方向一方を走行方向とし、走行方向において左前側に位置するフェアリング３１について主に説明する。また、それ以外のフェアリング３１については左前側のフェアリング３１の説明を参照し、それらの説明を省略する。フェアリング３１は、主に軸箱体１４、取付座２７、軸はり２３、及び逸脱防止具３０を覆っている。より詳細に説明すると、フェアリング３１は、金属から成る逸脱防止具３０に比べて剛性又は脆性の小さい材料、例えば合成ゴム及び合成樹脂等によって構成されている。また、フェアリング３１は、フェアリング上部３２と、フェアリング下部３３とを有しており、本実施形態では、フェアリング上部３２とフェアリング下部３３とが一体的に形成されている。
【００２６】
軸箱用フェアリングの一例であるフェアリング上部３２は、軸箱２０の一部を構成し、図６乃至８に示すように軸はり２３から取付座２７までを長手方向外側（即ち、前側）、車幅方向外側（即ち、左側）、及び下側から覆っている。より詳細には、フェアリング上部３２は、図８に示すように側面視で軸はり２３、軸箱体１４、及び取付座２７の全てを車幅方向外側（左側）から覆っている。また、フェアリング上部３２は、図６に示すように取付座２７の全体及び軸箱体１４の全体を長手方向外側から覆い、また図７に示すように軸はり２３から取付座２７までを下側から覆っている。なお、フェアリング上部３２の上側部分は、軸はり２３の上面の一部分（即ち、基端部２３ｂを除く）を覆うようになっており、軸箱体１４の上面に軸ばね２４を配置し及び取付座２７の上面にダンパ２６が配置できるように各上面が切欠かれている。
【００２７】
このように軸はり２３から取付座２７までを覆うフェアリング上部３２は、その下面が空気を長手方向内側（即ち、後方）へと受け流すべく、以下のように傾斜させて形成されている。即ち、フェアリング上部３２は、その下面において長手方向外側及び内側に外側部分３２ａ及び内側部分３２ｂを有している。下面の外側部分３２ａは、図６に示されるように左側面視において、長手方向内側に進むにつれて下がっている、即ち長手方向内側に向かって斜め下方に傾斜している。また、下面の内側部分３２ｂは、軸箱体１４より長手方向内側にある軸はり２３の基端部２３ｂに進むにつれて上がっている、即ち長手方向内側に向かって斜め上方に傾斜している。更に、下面は、外側部分３２ａと内側部分３２ｂとを繋ぐ中間部分３２ｃを有しており、中間部分３２ｃは長手方向に沿って略平坦に形成されている。なお、中間部分３２ｃは、軸箱体１４の下端面の略全体を覆っている。また、中間部分３２ｃは、軸箱体１４の下端面の前端付近で外側部分３２ａと繋がり、また軸箱体１４の下端面の後端付近で内側部分３２ｂと繋がっている。各々が接続されている箇所ではＲ面取りが施されており、各々の接続箇所に関して滑らかな曲面となっている。
【００２８】
また、フェアリング上部３２の外側部分３２ａは、中間部分３２ｃから取付座２７付近まで延在しており、取付座２７の付近にてフェアリング上部３２の前面３２ｄと繋がっている。フェアリング上部３２の前面３２ｄは、外側部分３２ａから上方に切り立つように延在している。他方、フェアリング上部３２の前面３２ｄは、ＲＬ３００ｍｍより高いところに位置しており、せん断流れが当たらないように外側部分３２ａが高い位置まで延在している。
【００２９】
更に、フェアリング上部３２では、図７及び８に示すように車幅方向外側の面、即ち左外側面３２ｅが車幅方向外側に突出する大略円錐台形状になっている。即ち、フェアリング上部３２の左外側面３２ｅは、軸箱体１４の左側面における中央付近の更に車幅方向外側周辺を頂部３２ｆとし、その頂部３２ｆから上下及び前後の面に向かって拡がり且つ上下及び前後に拡がるにつれて車幅方向内側に傾斜するように形成されている。即ち、左外側面３２ｅの外側部分３２ｇは、底面視で長手方向内側に進むにつれて車幅方向外側に拡がり、外側部分３２ｇは、底面視で長手方向内側に進むにつれて車幅方向内側に狭まるようになっている。
【００３０】
また、フェアリング上部３２の下面の中間部分３２ｃには、図示しないが走行方向に延在する溝が形成されており、そこから逸脱防止具３０が下方に突出している。フェアリング上部３２の下面には、図８に示すようにフェアリング下部３３が一体的に設けられており、フェアリング下部３３がフェアリング上部３２から突出した逸脱防止具３０を覆っている。
【００３１】
逸脱防止用フェアリングの一例であるフェアリング下部３３は、側面視で大略三角形の板状に形成されており、厚み方向両側の面が車幅方向に略直交するように配置されている。このように配置されているフェアリング下部３３は、フェアリング上部３２の下面全体に取付けられ、その下面から下側に突出している。更に詳細に説明すると、フェアリング下部３３は、フェアリング上部３２の頂部３２ｆの真下付近で最も下側に突出しており、フェアリング下部３３の下面は、突部３３ａと、外側部分３３ｂと、内側部分３３ｃとを有している。突部３３ａは、フェアリング下部３３において最も下側に突出している部分である。外側部分３３ｂは、突部３３ａより前側に位置する部分であり、内側部分３３ｃは、突部３３ａより後側に位置する部分である。
【００３２】
フェアリング下部３３の外側部分３３ｂは、突部３３ａからフェアリング上部３２の外側部分３２ａの前端（即ち、フェアリング上部３２の前面）まで延びており、フェアリング上部３２の長手方向外側から長手方向内側に進むにつれて下がっている。本実施形態では、フェアリング下部３３の外側部分３３ｂは、長手方向内側に進むにつれて下方に略真直ぐ傾斜している。また、フェアリング下部３３の外側部分３３ｂは、側面視においてフェアリング上部３２の外側部分３２ａと略同じ角度にて傾斜しており、フェアリング上部３２の外側部分３２ａに沿って前方に延びている。なお、フェアリング下部３３の外側部分３３ｂ及びフェアリング下部３３の外側部分３３ｂの角度、即ち上下方向に延びる基準線に対する角度αは、例えば３０度である。  また、フェアリング下部３３の内側部分３３ｃは、突部３３ａからフェアリング上部３２の内側部分３２ｂの前端（即ち、軸はり２３の基端部）まで延びており、突部３３ａから長手方向内側に進むにつれて上がっている。本実施形態では、フェアリング下部３３の内側部分３３ｃは、長手方向内側に進むにつれて上方に真直ぐ傾斜している。また、フェアリング下部３３の内側部分３３ｃは、側面視においてフェアリング上部３２の内側部分３２ｂより若干角度が大きくなっており、左側面視で軸はり２３の基端部にフェアリング上部３２の内側部分３２ｂと交わるようになっている。なお、フェアリング下部３３の内側部分３３ｃの角度、即ち上下方向に延びる基準線に対する角度βは、例えば１５度である。但し、前記角度α及び角度βは、（例えば２０°≦α＋β≦１００°）であればよい。
【００３３】
また、フェアリング上部３２の場合と同様に、突部３３ａと外側部分３３ｂとが接続されている箇所、及び突部３３ａと内側部分３３ｃとが接続されている箇所には、Ｒ面取りが施されている。即ち、各々の接続箇所に関して滑らかな曲面となっている。更に、フェアリング下部３３の突部３３ａ、外側部分３３ｂ、及び内側部分３３ｃの下面は、大略円柱面状に形成され、滑らかな曲面となっている。
【００３４】
＜フェアリングの機能＞
このような形状を有するフェアリング３１は、以下のような機能を有する。即ち、鉄道車両２がレール３上を走行すると、地面に対して車体４が相対移動するため車体４の底フサギ板７と地面との間に空気の流れが発生する。車体４の底面には台車キャビティ６が形成されているので、底フサギ板７と地面との間で発生する空気の流れは、台車キャビティ６にて拡大する。拡大に伴って空気の流れに乱れが生じ、乱れた状態で台車キャビティ６に入り込む。他方、台車キャビティ６に入り込んだ空気の流れもまた大きく拡大することなく、台車キャビティ６では、底フサギ板７から１００ｍｍ程度の高さ位置までしか空気の流れが拡大しない。
【００３５】
フェアリング３１は、軸箱体１４、軸はり２３、及び取付座２７の略全体を覆っており、フェアリング上部３２の外側部分３２ａ及びフェアリング下部３３の外側部分３３ｂはともに、底フサギ板７から１００ｍｍ以上の高さ位置まで延在しており、台車キャビティ６に入り込んだ空気は、フェアリング上部３２の外側部分３２ａ及びフェアリング下部３３の外側部分３３ｂに夫々当たることになる。以下では、フェアリング上部３２の外側部分３２ａ及びフェアリング下部３３の外側部分３３ｂに当たった後の流れを説明する。当たった後の流れは、実際には３次元の流れとなるが、以下では説明の便宜上、フェアリング３１の下面に沿う流れと、フェアリング３１の側面に沿う流れとに分けて説明する。
【００３６】
＜フェアリング下面に沿う流れ＞
図８に示すように、フェアリング上部３２の外側部分３２ａ及びフェアリング下部３３の外側部分３３ｂは、共に長手方向内側に進むにつれて下方に傾斜しているので、各部分３２ａ，３３ｂに当たった空気は、各部分３２ａ，３３ｂに沿うようにして長手方向内側に受け流される。これにより、乱れた状態のせん断流れを乱すということを抑制しながら車両長手方向内側にせん空気を受け流すことができ、流れを乱すことに生じる空力音の発生を低減することができ、騒音を低減することができる。
【００３７】
また、各部分３２ａ，３３ｂに沿った空気は、その後、中間部分３２ｃ及び突部３３ａに達する。外側部分３２ａと中間部分３２ｃとが滑らかに曲面を描くように接続され、また外側部分３３ｂと突部３３ａとも曲面を描くように接続されているので、各々の空気は、中間部分３２ｃ及び突部３３ａから剥離することなく、中間部分３２ｃ及び突部３３ａに沿う。また、中間部分３２ｃと内側部分３２ｂとも滑らかに曲面を描くように接続され、且つ突部３３ａと内側部分３３ｃとも曲面を描くように接続されている。それ故、中間部分３２ｃから長手方向内側に至る流れは内側部分３２ｂでも剥離せずに沿っていき、また突部３３ａから長手方向内側に至る流れもまた内側部分３３ｃでも剥離せずに沿っていく。従って、フェアリング３１より長手方向内側における空気の流れ（即ち、後流）が乱れを生じることを抑制できる。それ故、フェアリング３１の下面を沿う空気の流れがフェアリング３１より車両長手方向内側にて空力音を発生することを低減することができる。
【００３８】
このように、空気をフェアリング上部３２に沿って流すことができるので、空気が軸箱に当たって乱れることを抑制することができ、乱れによって発生する騒音を低減することができる。同様に、走行風をフェアリング下部３３に沿って流すことができるので、空気が逸脱防止具３０に当たって乱れることを抑制することができ、乱れによって発生する騒音を低減することができる。このように、フェアリング上部３２及びフェアリング下部３３によって、台車で発生する空力音を低減することができる。
【００３９】
また、フェアリング上部３２及びフェアリング下部３３は、共に軸箱支持装置１５の軸はり２３まで覆うように延びており、フェアリング上部３２の内側部分３２ｂ及びフェアリング下部３３の内側部分３３ｃが各々の外側部分３２ａ，３３ｂより長く形成されており、内側部分３２ｂ，３３ｃが共に外側部分３２ａ，３３ｂよりなだらかに形成されている。これにより、後流における乱れの発生を更に抑えることができる。
【００４０】
＜フェアリング側面に沿う流れ＞
図８に示すように、フェアリング上部３２の左外側面３２ｅは、車幅方向外側に突出する円錐台形状になっているので、空気はフェアリング上部３２の左外側面３２ｅの外側部分３２ｇに当たり、頂部３２ｆを避けるように左外側面３２ｅの外側部分３２ｇに沿って上側又は下側の流れ（図示せず）、及び頂部３２ｆを避けることなく外側部分３２ｇに沿う流れが生じさせる。即ち、左外側面３２ｅの外側部分３２ｇに沿うようにして車両長手方向内側に空気を受け流すことができ、乱れた状態の空気の流れを更に乱すということを抑制しながら後側へと流すことができる。即ち、流れを乱すことに生じる空力音の発生を低減することができ、騒音を低減することができる。
【００４１】
また、左外側面３２ｅの外側部分３２ｇに沿う流れは、その後、左外側面３２ｅの内側部分３２ｈに達する。左外側面３２ｅ全体が大略円錐台状に形成されているので、左外側面３２ｅの外側部分３２ｇに沿う空気の流れは、左外側面３２ｅの内側部分３２ｈから剥離することなく、左外側面３２ｅの内側部分３２ｈに沿い、そのままフェアリング３１から更にその車両長手方向内側まで達する。従って、左外側面３２ｅに沿う空気の流れもまた、フェアリング３１より車両長手方向内側において流れに乱れを生じさることがなく、フェアリング３１の左外側面３２ｅを沿う流れがフェアリング３１の後方にて空力音を発生することを低減することができる。
【００４２】
このように、空気をフェアリング上部３２に沿って流すことができるので、空気が軸箱に当たって乱れることを抑制することができ、乱れによって発生する騒音を低減することができる。
【００４３】
また、フェアリング下部３３では、突部３３ａ、外側部分３３ｂ、及び内側部分３３ｃの下面が大略円柱面状に形成され、滑らかな曲面となっている。即ち、外側部分３３ｂの下面であって車幅方向外側の部分が、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向外側に拡がっている。それ故、空気が外側部分３３ｂに当たると外側部分３３ｂによって車幅方向外側に空気を受け流すことができる。このように受け流すことによって、フェアリング下部３３に当たった空気が乱れることを抑制することができる。
【００４４】
また、受け流された空気は、その後フェアリング下部３３の側面に沿って流れて内側部分３３ｃに達する。内側部分３３ｃの下面であって車幅方向外側の部分は、底面視において車両長手方向内側に進むにつれて車幅方向内側に狭まっている。それ故、内側部分３３ｃまで達した空気を内側部分３３ｃから剥離させることなく長手方向内側に流すことができるので、フェアリング３１の後方にて空力音を発生することを低減することができる。
【００４５】
＜フェアリング下部の更なる機能＞
逸脱防止具３０は、金属から成り、対応する車輪１７がレール３に対して半径方向内側に外れた際に、レール３に当たって車輪１７がレール３から所定移距離以上離れないように台車１の動きを規制する。このような機能を有する逸脱防止具３０は、脱線時に大きな衝撃を受けても破損しないように強固な材料から構成されている。他方、フェアリング３１は、前述の通り逸脱防止具３０に比べて剛性又は脆性の小さい材料によって構成されており、脱線時においてレール３と衝撃すると破損又は変形するようになっている。これにより、脱線時に逸脱防止具３０を覆うフェアリング下部３３の外側部分３３ｂ又は内側部分３３ｃがレール３に乗り上げて、逸脱防止具３０の機能を阻害することを防ぐことができる。即ち、脱線時において、車輪が所定距離以上にレール３から離れることを抑制することができる。
【００４６】
＜その他の作用効果について＞
台車１では、フェアリング上部３２が軸箱体１４と別体で構成されているので、後述するように一体で形成する場合に比べてフェアリング上部３２の設計の自由度が向上する。また、別体で構成することによってフェアリング上部３２の製造を容易にすることができる。
【００４７】
［その他の実施形態について］
本実施形態の台車１では、軸箱体１４をフェアリング上部３２で覆うことで、軸箱２０に向かってくる空気を受け流すようになっているが、必ずしもこのような構成である必要はない。即ち、軸箱体１４自体が空気を車両長手方向外側から内側に受け流すように構成してもよい。例えば、図１０の台車１Ａのように、軸箱体１４にフェアリング上部３２を一体成型して、フェアリング上部３２の各面のように軸箱体１４の下面及び左側面を傾斜させてもよい。このように軸箱体１４に外側部分３２ａ，３３ｂ及び内側部分３２ｂ，３３ｃに対応する部分を形成することによって、フェアリング上部３２と同様の機能を軸箱体１４に持たせることができ、且つ部品点数を低減することができる。
【００４８】
なお、軸箱体１４をフェアリング上部３２と一体的に形成する場合であっても、フェアリング下部３３は、軸箱体１４とは別に構成され、逸脱防止具３０と同様に軸箱体１４に垂下させるように設けられてもよい。フェアリング下部３３は、本実施形態と同様に剛性又は脆性の小さい材料によって構成し、脱線時にレール３に当接すると変形したり破損したりするような構造であってもよいが、剛性及び脆性が高い材料で構成してもよい。この場合、フェアリング下部３３と軸箱体１４とをボルト又は溶接等によって接合し、脱線してレール３に衝突すると軸箱体１４から外れるようにそれらの接合力を調整される。これにより、脱線してレール３に衝突した際に逸脱防止具３０にその機能を発揮させることができる。
【００４９】
また、本実施形態の台車１では、フェアリング上部３２とフェアリング下部３３とが一体的に形成されているが、図９に示すようにフェアリング上部３２とフェアリング下部３３とが別体に形成されていてもよい。この場合、軸箱体１４にフェアリング下部３３を取付ける場合と同様に、フェアリング上部３２をフェアリング下部３３にボルト又は溶接等によって接合し、脱線してレール３に衝突すると軸箱体１４から外れるようにそれらの接合力を調整される。なお、図９では、フェアリング上部３２からフェアリング下部３３を切り離した状態を示している。図１１に示すように、フェアリング下部３３のみが軸箱体１４に取り付けられていてもよい。
【００５０】
また、本実施形態のフェアリング３１は、空気を長手方向外側から内側に３次元で受け流すように構成されているが、２次元で受け流すようにしてもよい。即ち、フェアリング上部３２の左外側面３２ｅを車幅方向に直交する平坦な面で形成してもよい。また、正面視で平坦に形成されているフェアリング上部３２の前面３２ｄ及び下面（外側部分３２ａ〜内側部分３２ｂ）を先鋭に形成してフェアリング上部３２全体を車幅方向外側に突出する円錐台形状にして空気を受け流すような形状であってもよい。また、円錐台形状に限定されず、フェアリング上部３２が平面視で台形形状に形成されてもよい。即ち、フェアリング上部３２が車幅方向外側後方及び後下側へと空気を受け流すようにするような形状でフェアリング３１が形成されていればよい。
【００５１】
また、フェアリング下部３３についても同様である。例えば、フェアリング下部３３の左側面の長手方向外側の部分を長手方向内側に進むにつれて拡げるようにし、また左側面の長手方向内側の部分を長手方向内側に進むにつれて狭めるように形成してもよい。その際、左側面の長手方向外側の部分及び内側部分を直線的に傾斜させてもよく、また曲線的に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  台車
２  鉄道車両
３  レール（起動）
４  車体
１１  台車枠
１２  輪軸
１７  車輪
２０  軸箱
２１  側ばり
３０  逸脱防止具
３１  フェアリング
３２  フェアリング上部（軸箱用フェアリング）
３２ａ  前側部分
３２ｂ  後側部分
３２ｃ  中間部分
３３  フェアリング下部（逸脱防止用フェアリング）
３３ａ  突部
３３ｂ  前側部分
３３ｃ  後側部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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