(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先頭車両の進行方向両側に磁石を配設し、同磁石の前方端の周辺は前方へ向かって車両幅を縮小するように滑らかに変化するフェアリングを介して前記車両の外周面と接する形状とし、同車両は前記磁石と対向して配置された固定側磁石を有するガイドウェイに沿って走行する磁気浮上式高速鉄道車両において、前記フェアリングは前方側が前記車両側面に連結され、後端側が車両内側に向かって移動可能とし、前記フェアリング後端側と前記磁石の前方側との間には変形自在な材料からなるカバーを取付け車両表面周囲との間を覆い、急カーブを走行する際に前記フェアリングを内側へ移動させて引っ込ませる一方、走行が直線の際には前記フェアリングを外側に移動させて前記フェアリングと前記磁石との外形線を滑らかにすることを特徴とする高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【請求項２】
前記フェアリングの移動はアクチュエータによりなされることを特徴とする請求項１記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【請求項３】
前記フェアリングの移動は、急曲線区間で走行できない予め定められた所定速度を設定しておき、走行速度が同設定速度に到達すると、前記フェアリングの移動がなされることを特徴とする請求項１記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【請求項４】
前記フェアリングの移動は、減速比の大きいセルフロック機能を持つウオームギヤ機構を用いることを特徴とする請求項１記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高速鉄道車両の可動式フェアリングに関し、先頭車両の両側に設けられる車外騒音及び空気抵抗を低減させるためのフェアリングを可動式とし、急曲線を通過する際のガイドウェイとの干渉を回避する構造としたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は現在開発され、試験が実施されている磁気浮上式鉄道車両の先頭車両を示し、（ａ）は先頭車両の斜視図、（ｂ）はその断面図である。（ａ）図において、先頭の車両本体２０には両側に磁石本体２１が取付けられ、磁石本体２１の端部には形状をスムーズに保つためにカバー２２ａ，２２ｂを取付け、先端部を形成するフェアリング２３へ接続している。（ｂ）図において、磁気浮上式鉄道車両は車両本体２０がガイドウェイ３０内で浮上して高速走行する方式である。そのために車両本体の両側に磁石本体２１を設け、この磁石２１と対向するガイドウェイ３０の側面には固定側の磁石が配設され、両磁石の磁気力の作用によりガイドウェイ３０より浮上して高速走行するものである。
【０００３】
図４は上記に説明した従来の磁気浮上式鉄道車両のフェアリング部の形状を示し、（ａ）は車両先端部の上面図、（ｂ）はフェアリング部分の拡大斜視図である。（ａ）図に示すように、磁石本体２１は車両本体２０の両側に設けられ、外形線を円滑にするためにカバー２２ａ，２２ｂ、フェアリング２３とで滑らかな外形線を形成している。（ｂ）図において、磁石本体２１の上面はカバー２２ａで、側面はカバー２２ｂで覆われ、両カバーは、それぞれフェアリング２３の上面と側面にスムーズに接続されている。
【０００４】
上記の構成において、高速走行中には騒音が発生し、その騒音を抑えるためには、先端両側の外形線を円滑な形状にして空気を整流するとともに空気抵抗を小さくする必要がある。そのためには、フェアリング２３の長さＬを長くする必要があり、この部分を長くすることにより変化の少ない円滑な形状の先端部を形成させ、空力騒音及び空気抵抗を低減させることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように現在開発中の磁気浮上式鉄道車両においては、先頭車両の空力騒音を低減させるために先端部両側において形状を細く絞るためのフェアリングを長くする必要があり、この部分を長くすることにより変化の少ない絞り形状が形成でき、空気抵抗を小さくして空力騒音を減少させることができる。しかし、このフェアリングを長くすると車両が急カーブで走行する際にガイドウェイの両側に先端部側面が接触してしまい長くするには限度がある。磁気浮上式鉄道車両は、磁石により浮上させる方式であるため、ガイドウェイと車両の磁石との間も小さく設定してあり、急曲線での通過の場合には、先端部の両側面は細い形状が好ましいが、フェアリングを長く設定すると急激な外形の変化ができず、ガイドウェイと干渉することが起こり得る。
【０００６】
そこで本発明では、高速走行中の空力騒音及び空気抵抗を低減するために、先端部両側のフェアリングを長く設定すると共に、急カーブで曲がる時には、このフェアリングを引っ込めることによりガイドウェイとの干渉を回避し、通常の直線走行時にはフェアリングの位置を空気の整流に適した位置まで戻して、即ち張り出させて、空力騒音及び空気抵抗を低減できる高速車両の可動式フェアリングを提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）〜（４）の手段を提供する。
【０００８】
（１）先頭車両の進行方向両側に磁石を配設し、同磁石の前方端の周辺は前方へ向かって車両幅を縮小するように滑らかに変化するフェアリングを介して前記車両の外周面と接する形状とし、同車両は前記磁石と対向して配置された固定側磁石を有するガイドウェイに沿って走行する磁気浮上式高速鉄道車両において、前記フェアリングは前方側が前記車両側面に連結され、後端側が車両内側に向かって移動可能とし、前記フェアリング後端側と前記磁石の前方側との間には変形自在な材料からなるカバーを取付け車両表面周囲との間を覆い、急カーブを走行する際に前記フェアリングを内側へ移動させて引っ込ませる一方、走行が直線の際には前記フェアリングを外側に移動させて前記フェアリングと前記磁石との外形線を滑らかにすることを特徴とする高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【０００９】
（２）前記フェアリングの移動はアクチュエータによりなされることを特徴とする（１）記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【００１０】
（３）前記フェアリングの移動は、急曲線区間で走行できない予め定められた所定速度を設定しておき、走行速度が同設定速度に到達すると、前記フェアリングの移動がなされることを特徴とする（１）記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【００１１】
（４）前記フェアリングの移動は、減速比の大きいセルフロック機能を持つウオームギヤ機構を用いることを特徴とする請求項１記載の高速鉄道車両の可動式フェアリング。
【００１２】
本発明の（１）においては、フェアリングの長さを従来よりも長くして車両先端部の幅方向の絞り形状を滑らかにし、空力騒音を低減させる形状としている。このために先端部を急激に変化させて幅を縮小しない形状とはなるが、反面急カーブで走行する際にフェアリング部がガイドウェイ側面と干渉し接触する可能性がある。本発明の（１）では、急カーブを走行する際には可動フェアリングをヒンジを中心として内側へ移動させて引っ込ませ、ガイドウェイ側面との接触を回避する。走行が直線になると可動フェアリングを元の位置へ戻して長いフェアリング部を形成させ、これにより空力騒音及び空気抵抗を低減させる。従って、高速走行時の空力騒音を低減できると共に、ガイドウェイとの干渉を回避でき安全な走行が可能となる。
【００１３】
本発明の（２）では、可動フェアリングの駆動がアクチュエータによりなされるので、複雑な機構を必要とせず、その駆動方式が簡潔な構造で容易に実現できる。
【００１４】
本発明の（３）では、車両が急曲線区間を走行する場合には、ある速度以上では走行できない上限の速度があり、車両の速度を監視しておき、速度が上記上限の速度に達すると、フェアリングを内側へ移動させるので、通常速度では空力騒音や空気抵抗を低減させると共に、急曲線区間ではガイド側面との接触を確実に回避することができる。
【００１５】
本発明の（４）では、フェアリングの移動は、減速比の大きいセルフロック機能を有するウオームギヤを用いるのでロック機構が不要となり、移動動作が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係る高速鉄道車両の可動式フェアリングを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はフェアリングを動かした時の斜視図である。（ａ）図において、磁石本体２１の端部は上面が可動カバー３ｂに、側面が可動カバー３ａに、それぞれ接続されている。又、可動カバー３ａは可動フェアリング１にも接続され、上面の可動カバー３ｂは可動カバー２に接続されている。なお、可動カバー２，３ａ，３ｂは変形自在な布等からなり、可動フェアリングと共に伸縮する。従って、磁石本体２１の端面は可動カバー３ａ，３ｂとで完全に覆われると共に、その前部の側面は、可動カバー２，３ａ，３ｂ、及び可動フェアリング１で完全に覆われた外形を構成している。
【００１７】
可動フェアリング１の他端は先端の外板固定部で可動可能にヒンジ４で連結され、フェアリング１の後方端部の側面にはシリンダ１０のロッド１１が連結され、シリンダ１０の作動により可動フェアリングをヒンジ４を中心として内側へ移動可能となっている。シリンダ１０は車両本体２０内部の天井に取付けられた取付部１２に連結部１０ａで軸支されている。
【００１８】
（ｂ）図において、急カーブ等において可動フェアリング１を内側へ引っ込める場合には、シリンダ１０を作動させ、ロッド１１を縮めると可動フェアリング１はヒンジ４を中心として内側へ回動する。この状態では上面の可動カバー２は蛇腹状に縮小し、可動カバー３ａ，３ｂも可動フェアリング１の移動に沿って図示のように磁石本体２１の端部全体を覆いながら変形する。
【００１９】
図２は可動フェアリングの駆動部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。（ａ）図では可動フェアリング１は内側へ引っ込んだ状態を示しており、シリンダ１０が作動し、ロッド１１が縮み可動フェアリング１を引っ張り、ヒンジ４を中心として内側へ回動させた状態であり、可動カバー３ａは引っ張られて変形し、内側へ移動した状態を示している。
【００２０】
（ｂ）図において、天井２３には取付部１２が取付けられ、取付部１２の内側にはシリンダ１０が配置され、シリンダ１０は後部の連結部１０ａにおいて取付部１２に軸で連結して取付けられている。
【００２１】
図３は可動フェアリング１の作動状態を示し、（ａ）は内側へ移動した状態、（ｂ）は外側に移動した通常の状態を示している。（ａ）図に示すようにシリンダ１０のロッド１１を縮めれば、可動カバー３ａ，３ｂ，２（３ｂ，２は図示せず）と共に可動フェアリング１は内側へ移動し、（ｂ）図に示すように、シリンダ１０のロッド１１を伸ばすと、可動カバー２，３ａ，３ｂと共に可動フェアリング１は通常の外形位置へ復帰する。
【００２２】
上記に説明の車両本体２０の先頭車両の大きさの一例を示すと、現在開発されている車両の例では、全長が２８ｍ，フェアリング１の長さＬが０．４ｍ，フェアリング１終端から先端までが４．６ｍ程度の大きさであり、本発明の実施の形態ではフェアリングを長くして高速走行中の空力騒音を低減させるために、フェアリングの長さを現在の３倍、即ち、Ｌ＝１．２ｍに設定している。このようにＬ＝１．２ｍに設定すると、前記したように急カーブの走行時にガイドウェイの側面に、このフェアリング１の部分が干渉し接触を起こしてしまう。そこで本発明では次のような操作を行う。
【００２３】
まず、通常の直線走行時にはシリンダ１０のロッド１１を伸ばし、図１（ａ）又は図３（ｂ）の状態にして長さ１．２ｍのフェアリング１で磁石本体２０と先端部とを滑らかに接続させ、これにより空力騒音を低減させる。急カーブにくると、シリンダ１０を作動させてロッド１１を縮め、図３（ａ）に示すように可動フェアリング１を内側へ引っ込めた状態とし、ガイドレールとフェアリング１との接触を回避しカーブでの走行が終わるとシリンダ１０のロッド１１を伸ばし、図３（ｂ）に示すようにフェアリング１を元の位置へ戻す。このような構成にすることにより、高速走行時の空力騒音を低減させることができると共に、急カーブでの車体側面との接触も回避することができる。
【００２４】
上記に説明のフェアリングの作動は、図示省略の制御装置によりなされるが、制御装置には予め急曲線区間では走行できない上限の速度を設定しておき車両の速度を監視する。車両速度がこの上限速度となると、その直前にシリンダ１０を作動させフェアリング１を内側へ移動させるようにする。このような制御により、通常走行時の空力騒音や空気抵抗を低減させると共に、急曲線区間でのフェアリングの接触も確実に防止することができる。
【００２５】
なお、上記の実施の形態においては、フェアリング１の作動はシリンダ１０で行う例で説明したが、これに限定せず、シリンダの代わりにモータでウオームギヤを駆動してフェアリング１を作動させるようにしてもよく、この場合にはウオームギヤ機構のセルフロック機構が働いてロック機構が不要となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の高速鉄道車両の可動式フェアリングは、（１）先頭車両の進行方向両側に磁石を配設し、同磁石の前方端の周辺は前方へ向かって車両幅を縮小するように滑らかに変化するフェアリングを介して前記車両の外周面と接する形状とし、同車両は前記磁石と対向して配置された固定側磁石を有するガイドウェイに沿って走行する磁気浮上式高速鉄道車両において、前記フェアリングは前方側が前記車両側面に連結され、後端側が車両内側に向かって移動可能とし、前記フェアリング後端側と前記磁石の前方側との間には変形自在な材料からなるカバーを取付け車両表面周囲との間を覆い、急カーブを走行する際に前記フェアリングを内側へ移動させて引っ込ませる一方、走行が直線の際には前記フェアリングを外側に移動させて前記フェアリングと前記磁石との外形線を滑らかにすることを特徴としている。
【００２７】
上記構成により本発明の（１）では、急カーブを走行する際には可動フェアリングをヒンジを中心として内側へ移動させて引っ込ませ、ガイドウェイ側面との接触を回避する。走行が直線になると可動フェアリングを元の位置へ戻して長いフェアリング部を形成させ、これにより空力騒音及び空気抵抗を低減させる。従って、高速走行時の空力騒音及び空気抵抗を低減できると共に、ガイドウェイとの干渉を回避でき安全な走行が可能となる。
【００２８】
本発明の（２）では、可動フェアリングの駆動がアクチュエータによりなされるので、複雑な機構を必要とせず、その駆動方式が簡潔な構造で容易に実現できる。
【００２９】
本発明の（３）では、車両が急曲線区間を走行する場合には、ある速度以上では走行できない上限の速度があり、車両の速度を監視しておき、速度が上記上限の速度に達すると、フェアリングを内側へ移動させるので、通常速度では空力騒音や空気抵抗を低減させると共に、急曲線区間ではガイド側面との接触を確実に回避することができる。
【００３０】
本発明の（４）では、フェアリングの移動は、減速比の大きいセルフロック機能を有するウオームギヤを用いるのでロック機構が不要となり、移動動作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る高速鉄道車両の可動式フェアリングを示す斜視図で、（ａ）はフェアリングが通常の状態を、（ｂ）はフェアリングを引っ込めた状態を、それぞれ示す。
【図２】本発明の実施の一形態に係る可動式フェアリングの駆動部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る可動式フェアリングの作動状況を示す図で、（ａ）はフェアリングを引っ込めた状態、（ｂ）は通常の位置へ戻した状態、をそれぞれ示す。
【図４】従来の磁気浮上式鉄道車両の先端部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はフェアリング部分の拡大斜視図である。
【図５】従来の磁気浮上式鉄道車両を示し、（ａ）は先頭車両の斜視図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１                可動フェアリング
２，３ａ，３ｂ    可動カバー
４                ヒンジ
１０              シリンダ
１０ａ，１１ａ    連結部
１１              ロッド
１２              取付部
２０              車両本体
２１              磁石本体
【図１】
0004410423.tif 000002
【図２】
0004410423.tif 000003
【図３】
0004410423.tif 000004
【図４】
0004410423.tif 000005
【図５】
0004410423.tif 000006