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JP2015128978A - Overturn prevention device of vehicle - Google Patents

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JP2015128978A
JP2015128978A JP2014002266A JP2014002266A JP2015128978A JP 2015128978 A JP2015128978 A JP 2015128978A JP 2014002266 A JP2014002266 A JP 2014002266A JP 2014002266 A JP2014002266 A JP 2014002266A JP 2015128978 A JP2015128978 A JP 2015128978A
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勝浩 菊地
泰介 島村
Taisuke Shimamura
泰介 島村
井澤 信明
Nobuaki Izawa
信明 井澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an overturn prevention device properly preventing overturn of a vehicle with respect to cross wind.SOLUTION: An overturn prevention device 30 comprises an airfoil part 31 which is provided on a ceiling of a railway vehicle 10 and has an airfoil shape in cross section, and a support part 32 supporting the airfoil part 31. The airfoil part 31 is adjusted in the inclination to cross wind and generates aerodynamic force in a predetermined direction when cross wind occurs. The aerodynamic force has a component acting toward the occurrence side of cross wind in the vehicle width direction. The overturn prevention device 30 is housed inside the vehicle during normal travel and is arranged above the ceiling of the vehicle when cross wind occurs.

Description

本発明は、横風を原因として車両が転覆するのを防止する転覆防止装置に関する。   The present invention relates to an overturn prevention device that prevents a vehicle from overturning due to a crosswind.

鉄道車両が側方から強風を受けると、風圧による抗力(横力)が車体に生じる。風速が大きい場合、車両を転覆させようとする横力が大きくなり、ある限界風速以上の風速が吹いた場合、車両は転覆することがある。   When a railway vehicle receives strong wind from the side, drag (lateral force) due to wind pressure is generated in the vehicle body. When the wind speed is high, the lateral force for overturning the vehicle increases, and when the wind speed exceeds a certain limit wind speed, the vehicle may overturn.

このような事故を未然に防ぐために、従来、様々な対策が講じられている。例えば鉄道沿線には、鉄道車両に作用する風圧を減じるための防風柵を設置することが行われている。   Conventionally, various measures have been taken to prevent such an accident. For example, windbreak fences for reducing wind pressure acting on railway vehicles are installed along railway lines.

また、例えば特許文献1には、鉄道線路近傍に設置された列車風取入部と、前記列車風取入部で取り入れた列車風が通り抜けるダクトと、前記ダクトを通り抜けた列車風を排出する排出部とを備えるエアフェンス形成装置が開示されている。かかるエアフェンス形成装置では、地表を走行する鉄道列車の走行に伴って生じる列車風を利用してエアフェンスを形成することにより、強風による鉄道車両の転覆事故を防止する。   Further, for example, in Patent Document 1, a train wind intake portion installed in the vicinity of a railway track, a duct through which the train wind taken in the train wind intake portion passes, and a discharge portion that discharges the train wind that has passed through the duct; An air fence forming apparatus is disclosed. In such an air fence forming apparatus, an overturn accident of a railway vehicle due to a strong wind is prevented by forming an air fence using a train wind generated along with the traveling of a railway train traveling on the ground surface.

特許文献2には、左右のレールにそれぞれ対応し、通常走行時には車両限界内に保持されている複数の磁石と、前記磁石を移動させる操縦手段と、前記操縦手段の動作を制御する制御手段と、を備える転覆防止装置が開示されている。かかる転覆防止装置では、制御手段からの指令によって操縦手段が左右のレールへそれぞれ対応する磁石を移動させることで磁石とレールとの間に吸引力を生じさせる。これにより、強風による鉄道車両の転覆事故を防止する。   Patent Document 2 discloses a plurality of magnets corresponding to the left and right rails and held within the vehicle limit during normal driving, a steering means for moving the magnets, and a control means for controlling the operation of the steering means, Are disclosed. In such a rollover prevention device, the steering means moves the corresponding magnets to the left and right rails according to a command from the control means, thereby generating an attractive force between the magnets and the rails. This prevents the rolling over accident of the railway vehicle due to strong winds.

特許文献3には、鉄道車両の台車枠と車体との間に配置されるまくらばねの伸びを検出する検出器と、該検出器において検出された前記まくらばねの伸びが基準値を越えた場合にロックを解くように動作するロック装置と、該ロック装置のロックを解く動作により、レールの頭部に係合するように動作する台車脇に配置されるフックとを具備する転覆防止装置が開示されている。かかる転覆防止装置では、まくらばねの伸び量が限界値を越えたことを検出し、車両本体の車輪とレールの物理的一体化を図ることにより、強風による鉄道車両の転覆事故を防止する。   Patent Document 3 discloses a detector that detects the extension of a pillow spring disposed between a bogie frame and a vehicle body of a railway vehicle, and the extension of the pillow spring detected by the detector exceeds a reference value. A rollover prevention device comprising: a lock device that operates to unlock the lock device; and a hook that is disposed on the side of the carriage that operates to engage the head of the rail by the unlocking operation of the lock device. Has been. In such a rollover prevention device, it is detected that the amount of extension of the pillow spring has exceeded a limit value, and the wheels and rails of the vehicle main body are physically integrated to prevent a rollover accident of the railway vehicle due to strong winds.

特開2013−064293号公報JP 2013-064293 A 特開2012−201179号公報JP 2012-201179 A 特開2010−070075号公報JP 2010-070075 A

以上の特許文献1〜3に開示されているように、従来の転覆防止対策は、鉄道車両に付設される設備を利用したものである。しかしながら、鉄道車両本体に着目すると、例えば車両が受ける横力を低減するため、車両形状に丸みを帯びさせなどの対策は考えられているものの、車両本体のみに効果的な転覆防止対策を講じる提案はこれまでほとんどなされてない。   As disclosed in Patent Documents 1 to 3 above, the conventional measures for preventing rollover use facilities attached to a railway vehicle. However, focusing on the railcar body, although measures such as rounding the vehicle shape are considered to reduce the lateral force received by the vehicle, for example, a proposal to take effective rollover prevention measures only on the vehicle body There has been little done so far.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、横風に対する車両の転覆を適切に防止する転覆防止装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the rollover prevention apparatus which prevents the rollover of the vehicle with respect to a crosswind appropriately.

前記の目的を達成するため、本発明は、横風に対する車両の転覆防止装置であって、車両の天井面に設けられ、断面形状が翼形状である翼形部を備え、前記翼形部は、前記横風に対する傾きが調整されて、当該横風の発生時に所定方向に空気力を発生させることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a vehicle rollover prevention device against a cross wind, and is provided on a ceiling surface of a vehicle, and includes an airfoil portion having a wing shape in cross section. The inclination with respect to the cross wind is adjusted, and aerodynamic force is generated in a predetermined direction when the cross wind is generated.

本発明によれば、横風の発生時に、翼形部は空気力を発生させることができる。しかも、横風に対する翼形部の傾きを調整することで、翼形部は任意の方向に空気力を発生させることができる。そうすると、このように所定方向に発生する空気力によって、横風により車両に作用する横力を低減することができ、車両の転覆を防止することができる。また、翼形部は任意の方向に空気力を発生させることができるので、例えば竜巻など、突発的に横風が発生した場合にも対応することができる。   According to the present invention, when the cross wind is generated, the airfoil can generate aerodynamic force. In addition, the airfoil can generate aerodynamic force in an arbitrary direction by adjusting the inclination of the airfoil with respect to the cross wind. If it does so, the lateral force which acts on a vehicle by a cross wind can be reduced by the aerodynamic force which generate | occur | produces in a predetermined direction in this way, and the overturn of a vehicle can be prevented. Further, since the airfoil can generate aerodynamic force in an arbitrary direction, it can cope with a case where a side wind is suddenly generated, such as a tornado.

しかも翼形部は車両の天井部に設けられており、すなわち本発明は車両単体に効果的な転覆防止対策が講じられており、従来にない斬新なものである。かかる場合、車両に付設される設備などを考慮して対策を講じる必要がないため、転覆防止装置の設計の自由度を高くできる。さらに、地上設備側に転覆防止対策を講じる場合、対策費用が高額になる傾向があるが、本発明の転覆防止装置は車両本体に設けられる簡易なものであるため、対策費用を低廉化することも可能となる。   In addition, the airfoil portion is provided on the ceiling of the vehicle, that is, the present invention has an innovative measure for preventing the rollover of the vehicle alone, which is unprecedented. In such a case, since it is not necessary to take measures in consideration of facilities attached to the vehicle, the degree of freedom in designing the rollover prevention device can be increased. Furthermore, when taking measures to prevent capsizing on the ground equipment side, the cost of measures tends to be high, but the capsizing prevention device of the present invention is a simple device provided in the vehicle body, so the cost of measures should be reduced. Is also possible.

前記翼形部は、通常走行時には車両内部に収納され、前記横風の発生時に車両の天井面上方に配設されるようにしてもよい。   The airfoil portion may be housed inside the vehicle during normal traveling and disposed above the ceiling surface of the vehicle when the cross wind is generated.

前記空気力は、車両幅方向において前記横風の発生側に向かって作用する成分、又は鉛直下方方向に作用する成分のいずれか一成分を有していてもよい。或いは、前記空気力は、これら車両幅方向において前記横風の発生側に向かって作用する成分と鉛直下方方向に作用する成分とを両方有していてもよい。   The aerodynamic force may have any one component of a component acting toward the side of the cross wind in a vehicle width direction or a component acting in a vertically downward direction. Alternatively, the aerodynamic force may have both a component acting toward the side where the cross wind is generated and a component acting vertically downward in the vehicle width direction.

また、前記転覆防止装置は前記翼形部を複数備え、車両幅方向において前記横風の発生方向に向かう成分を有する空気力が作用する一以上の翼型部と、鉛直下方方向に向かう成分を有する空気力が作用する一以上の翼型部と、を有していてもよい。   Further, the rollover prevention device includes a plurality of the airfoil portions, and has one or more airfoil portions on which an aerodynamic force having a component in the vehicle width direction having a component in the direction of generating the transverse wind acts, and a component in the vertical downward direction. One or more airfoil portions on which aerodynamic force acts.

さらに、前記車両は鉄道車両であってもよい。   Furthermore, the vehicle may be a railway vehicle.

本発明によれば、突発的に強風が発生した場合でも、車両本体に設けられた翼形部を用いて、当該車両の転覆を適切に防止することができる。   According to the present invention, even when a sudden strong wind occurs, the overturn of the vehicle can be appropriately prevented using the airfoil portion provided in the vehicle body.

横風を受けた鉄道車両の挙動を模式的に示した説明図であり、(a)は横風が弱い時を示し、(b)は横風が強い時を示している。It is explanatory drawing which showed typically the behavior of the railway vehicle which received the cross wind, (a) shows the time when the cross wind is weak, and (b) shows the time when the cross wind is strong. 第1の実施形態において、鉄道車両に設けられる転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided in a rail vehicle. 第1の実施形態において、鉄道車両と転覆防止装置に作用する力関係を示す説明図である。In 1st Embodiment, it is explanatory drawing which shows the force relationship which acts on a rail vehicle and a rollover prevention apparatus. 第1の実施形態において、支持部が省略された転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus by which the support part was abbreviate | omitted. 第1の実施形態において、翼形部と支持部が複数設けられた転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided with two or more airfoil parts and support parts. 第2の実施形態において、鉄道車両に設けられる転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 2nd Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided in a rail vehicle. 第2の実施形態において、鉄道車両と転覆防止装置に作用する力関係を示す説明図である。In 2nd Embodiment, it is explanatory drawing which shows the force relationship which acts on a rail vehicle and a rollover prevention apparatus. 第2の実施形態において、翼形部と支持部が複数設けられた転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 2nd Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided with two or more airfoil parts and support parts. 第2の実施形態において、ブレーキ板をさらに備えた転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 2nd Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus further provided with the brake plate. 第3の実施形態において、鉄道車両に設けられる転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 3rd Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided in a rail vehicle. 第4の実施形態において、鉄道車両に設けられる転覆防止装置の構成の概略を示す斜視図である。In 4th Embodiment, it is a perspective view which shows the outline of a structure of the rollover prevention apparatus provided in a rail vehicle.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態では、車両として鉄道車両に本発明を適用した場合について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a railway vehicle as a vehicle will be described. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<鉄道車両の転覆の原理>
先ず、鉄道車両の転覆の原理と転覆に至る限界の風速の考え方について説明する。図1は、横風、すなわち側方からの自然風を受けた鉄道車両の挙動を模式的に示した説明図である。鉄道車両に横風が作用すると、鉄道車両には風による横力が生じる。図1(a)に示すように横風が弱いとき、鉄道車両10は転覆することなく安全に走行できる。しかしながら、横風が強くなると、風上側の輪重、すなわちレール20が車輪11から受ける垂直下方の力が小さくなる。横風がさらに強くなり、ある風速に達すると図1(b)のように、風上側の輪重がゼロになり鉄道車両10が転覆する可能性が生じる。このような状態になる風速の最小値を転覆限界風速と呼んでいる。
<Principle of rollover of railway vehicles>
First, the principle of rollover of a railway vehicle and the concept of the wind speed at the limit leading to rollover will be described. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the behavior of a railway vehicle that has been subjected to a crosswind, that is, a natural wind from the side. When a crosswind acts on a railway vehicle, a lateral force due to the wind is generated on the railway vehicle. As shown in FIG. 1A, when the cross wind is weak, the railway vehicle 10 can travel safely without overturning. However, when the cross wind becomes strong, the wheel load on the windward side, that is, the vertically downward force that the rail 20 receives from the wheel 11 is reduced. When the cross wind becomes stronger and reaches a certain wind speed, the wheel load on the windward side becomes zero as shown in FIG. The minimum value of the wind speed in such a state is called the capsize limit wind speed.

<第1の実施形態>
次に、本発明に係る第1の実施形態としての鉄道車両の転覆防止装置について説明する。図2は、鉄道車両10に設けられる転覆防止装置30の構成の概略を示す斜視図である。図3は、鉄道車両10と転覆防止装置30に作用する力関係を示す説明図である。なお、図2及び図3において、X方向は鉄道車両10の進行方向(鉄道車両10の長手方向)を示し、Y方向は鉄道車両10の幅方向(鉄道車両10の短手方向)を示し、Z方向は鉛直方向を示している。
<First Embodiment>
Next, a rolling-over prevention device for a railway vehicle as a first embodiment according to the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the configuration of the rollover prevention device 30 provided in the railway vehicle 10. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a force relationship acting on the railcar 10 and the rollover prevention device 30. 2 and 3, the X direction indicates the traveling direction of the railcar 10 (longitudinal direction of the railcar 10), the Y direction indicates the width direction of the railcar 10 (short side direction of the railcar 10), The Z direction indicates the vertical direction.

図2に示すように転覆防止装置30は、断面形状が翼形状の翼形部31と、翼形部31を支持する支持部32とを有している。支持部32は、鉄道車両10の天井面に設けられ、当該天井面から鉛直上方に延伸している。   As shown in FIG. 2, the rollover prevention device 30 includes an airfoil portion 31 having a wing shape in cross section and a support portion 32 that supports the airfoil portion 31. The support portion 32 is provided on the ceiling surface of the railway vehicle 10 and extends vertically upward from the ceiling surface.

以下、図3に示すようにY方向において負方向から正方向に向けて、且つX方向において正方向から負方向に向けて、横風Wが吹いている場合について説明する。かかる場合、翼形部31は、当該翼形部31の水平断面形状が翼形状となるように配置される。より具体的には、翼形部31は、Y方向において負方向から正方向に向けて、且つX方向において正方向から負方向に向けて、支持部32から延伸して配置される。また、翼形部31において、Y方向負方向側の側面31aは、Y方向正方向側の側面31bに比べて膨らんでいる。なお、翼形部31に用いられる材料は特に限定されるものではなく、例えは布製などの柔らかい材料であってもよいし、鋼製などの固い材料であってもよい。   Hereinafter, a case where the cross wind W is blowing from the negative direction to the positive direction in the Y direction and from the positive direction to the negative direction in the X direction as illustrated in FIG. 3 will be described. In such a case, the airfoil portion 31 is arranged such that the horizontal cross-sectional shape of the airfoil portion 31 is a wing shape. More specifically, the airfoil portion 31 is arranged to extend from the support portion 32 from the negative direction to the positive direction in the Y direction and from the positive direction to the negative direction in the X direction. Further, in the airfoil 31, the side surface 31 a on the Y direction negative direction side is swollen compared to the side surface 31 b on the Y direction positive direction side. The material used for the airfoil portion 31 is not particularly limited, and may be a soft material such as cloth or a hard material such as steel.

このように翼形部31が配置されると、当該翼形部31に対して、Y方向において正方向から負方向に向かい、且つX方向において正方向から負方向に向かう空気力Fが発生する。この空気力Fのうち、Y方向成分である力F(以下、対抗力Fという。)は、横風Wの発生側に向かって作用し、すなわち横風WのY方向成分に対抗するように作用する。したがって、この対抗力Fが、横風Wによって鉄道車両10に作用する横力を低減することができ、鉄道車両10の転覆を防止することができる。 When the airfoil portion 31 is arranged in this way, an aerodynamic force F is generated on the airfoil portion 31 from the positive direction to the negative direction in the Y direction and from the positive direction to the negative direction in the X direction. . Of this aerodynamic force F, a force F Y that is a Y direction component (hereinafter referred to as a counter force F Y ) acts toward the side where the cross wind W is generated, that is, so as to counter the Y direction component of the cross wind W. Works. Therefore, the opposing force F Y is, it is possible to reduce the lateral forces acting on the railway vehicle 10 by the crosswind W, thereby preventing overturning of the rail vehicle 10.

転覆防止装置30は、通常走行時には鉄道車両10の内部に収納され、横風Wの発生時に鉄道車両10の天井面に配設される。   The rollover prevention device 30 is housed inside the railcar 10 during normal travel, and is disposed on the ceiling surface of the railcar 10 when a cross wind W is generated.

転覆防止装置30を鉄道車両10の天井面から飛び出させて配設するタイミングは、どのような方法で指定しても構わない。例えば風向風速計などを用いてもよい。かかる場合、風向風速計で鉄道車両10が受ける風の風向と風速を測定し、当該測定結果が予め定められた風速を超えた場合に、転覆防止装置30が配設される。或いは、例えば乗務員の目視によって横風Wの発生を判断し、転覆防止装置30を配設させてもよい。   The timing for disposing the rollover prevention device 30 so as to protrude from the ceiling surface of the railway vehicle 10 may be specified by any method. For example, an anemometer or the like may be used. In such a case, the wind direction and wind speed of the wind received by the railway vehicle 10 are measured by the wind direction anemometer, and the rollover prevention device 30 is provided when the measurement result exceeds a predetermined wind speed. Or generation | occurrence | production of the cross wind W may be judged, for example by visual observation of a crew member, and the rollover prevention apparatus 30 may be arrange | positioned.

そして、横風Wの発生時には、当該横風Wに対する翼形部31の傾きを調整することで、翼形部31は任意の方向に空気力Fを発生させることができる。すなわち、横風Wの風向に応じて、対抗力Fを当該横風Wに対抗させることができる。そうすると、例えば突発的に横風Wが発生した場合にも適切に対応することができる。 When the cross wind W is generated, the airfoil 31 can generate the aerodynamic force F in an arbitrary direction by adjusting the inclination of the airfoil 31 with respect to the cross wind W. That is, depending on the wind direction of the crosswind is W, the counter force F Y can be countered to the crosswind W. In this case, for example, it is possible to appropriately cope with a case where the cross wind W is suddenly generated.

以上の第1の実施形態によれば、横風Wの発生時に、翼形部31は空気力Fを発生させることができ、当該空気力FのY方向成分である対抗力Fによって、横風Wによる横力を低減して、鉄道車両10の転覆が防止される。一方で、空気力Fのうち、X方向成分である力Fは、鉄道車両10の進行方向と反対方向に作用する。すなわち、力Fによって鉄道車両10が減速し、例えば横風Wが発生した際に鉄道車両10が緊急停止する場合には、転覆防止装置30は有用となる。このように転覆防止装置30は、空力ブレーキとしても機能する。 According to the first embodiment described above, when the cross wind W is generated, the airfoil portion 31 can generate the aerodynamic force F, and the cross wind W is generated by the counter force F Y which is the Y direction component of the aerodynamic force F. The lateral force due to is reduced and the rolling over of the railway vehicle 10 is prevented. On the other hand, of the aerodynamic force F, a force F X that is a component in the X direction acts in a direction opposite to the traveling direction of the railway vehicle 10. In other words, the rollover preventing device 30 is useful when the railway vehicle 10 is decelerated by the force F X and the railway vehicle 10 is brought to an emergency stop when, for example, a cross wind W occurs. Thus, the rollover prevention device 30 also functions as an aerodynamic brake.

なお、第1の実施形態で図示した翼形部31と支持部32は、あくまで概念図であって、その具体的な形状や配置は任意に設計することができる。例えば図4に示すように支持部32を省略して、翼形部31を直接鉄道車両10の天井面に設けてもよい。また、支持部32は翼形部31に対して風上側と風下側のいずれに配置されていてもよい。要は、翼形部31が上述した空気力Fを発生せることができれば、本発明の効果を享受できるのである。   In addition, the airfoil part 31 and the support part 32 illustrated in the first embodiment are merely conceptual diagrams, and the specific shape and arrangement can be arbitrarily designed. For example, as shown in FIG. 4, the support portion 32 may be omitted, and the airfoil portion 31 may be provided directly on the ceiling surface of the railway vehicle 10. Further, the support portion 32 may be disposed on the leeward side or the leeward side with respect to the airfoil portion 31. In short, if the airfoil 31 can generate the aerodynamic force F described above, the effects of the present invention can be enjoyed.

また、以上の第1の実施形態において、図5に示すように翼形部31と支持部32はそれぞれ複数設けられていてもよい。かかる場合、より効果的に鉄道車両10の転覆を防止することができる。   Moreover, in the above 1st Embodiment, as shown in FIG. 5, the airfoil part 31 and the support part 32 may be provided with two or more, respectively. In such a case, the rolling over of the railway vehicle 10 can be more effectively prevented.

<第2の実施形態>
次に、本発明に係る第2の実施形態としての鉄道車両の転覆防止装置について説明する。図6は、鉄道車両10に設けられる転覆防止装置30の構成の概略を示す斜視図である。図7は、鉄道車両10と転覆防止装置30に作用する力関係を示す説明図である。
<Second Embodiment>
Next, a railcar rollover preventing device as a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing an outline of the configuration of the rollover prevention device 30 provided in the railway vehicle 10. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a force relationship acting on the railcar 10 and the rollover prevention device 30.

図6に示すように転覆防止装置30は、第1の実施形態と同様に、翼形部31と一対の支持部32、32を有している。但し、第2の実施形態においては、第1の実施形態と異なり、翼形部31の配置が異なる。また、図示の例においては、一対の支持部32、32はX方向に並べて配置されている。   As shown in FIG. 6, the rollover prevention device 30 includes an airfoil portion 31 and a pair of support portions 32, 32 as in the first embodiment. However, in the second embodiment, unlike the first embodiment, the arrangement of the airfoil portion 31 is different. In the illustrated example, the pair of support portions 32 are arranged side by side in the X direction.

図6及び図7に示すように翼形部31は、当該翼形部31の鉛直断面形状が翼形状となるように配置される。より具体的には、翼形部31は、Y方向の負方向から正方向に向けて、支持部32、32から延伸して配置される。また、翼形部31において、鉛直下側(Z方向負方向側)の側面31aは、鉛直上側(Z方向負方向側)の側面31bに比べて膨らんでいる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the airfoil 31 is arranged so that the vertical cross-sectional shape of the airfoil 31 is a wing shape. More specifically, the airfoil portion 31 is arranged extending from the support portions 32 and 32 in the positive direction from the negative direction in the Y direction. Further, in the airfoil 31, the vertically lower side (Z direction negative direction side) side surface 31 a is swollen compared to the vertically upper side (Z direction negative direction side) side surface 31 b.

このように翼形部31が配置されると、当該翼形部31に対して、鉛直下方に向かう空気力Fが発生する。そうすると、空気力Fは鉄道車両10を鉛直下方に押えつけるように作用し、鉄道車両10の輪重を増加させる。したがって、鉄道車両10の転覆を防止することができる。   When the airfoil portion 31 is arranged in this manner, an aerodynamic force F is generated on the airfoil portion 31 in a vertically downward direction. Then, the aerodynamic force F acts to press the railway vehicle 10 vertically downward, increasing the wheel load of the railway vehicle 10. Therefore, the rollover of the railway vehicle 10 can be prevented.

また転覆防止装置30は、第1の実施形態と同様に、通常走行時には鉄道車両10の内部に収納され、横風Wの発生時に鉄道車両10の天井面に配設される。そして、横風Wの発生時には鉛直下方の空気力Fが発生するので、例えば突発的に横風Wが発生した場合にも適切に対応することができる。   Similarly to the first embodiment, the rollover prevention device 30 is housed inside the railway vehicle 10 during normal traveling, and is disposed on the ceiling surface of the railway vehicle 10 when a cross wind W is generated. And since the aerodynamic force F below a perpendicular | vertical direction will generate | occur | produce at the time of the generation | occurrence | production of the cross wind W, it can respond appropriately, for example, even when the cross wind W is generated suddenly.

なお、第2の実施形態で図示した翼形部31と支持部32、32は、あくまで概念図であって、その具体的な形状や配置は任意に設計することができる。例えば、支持部32、32は翼形部31に対して風上側と風下側のいずれに配置されていてもよい。また、支持部32、32はY方向に並べて配置されていてもよい。翼形部31が上述した空気力Fを発生せることができれば、本発明の効果を享受できるのである。   In addition, the airfoil part 31 and the support parts 32 and 32 illustrated in the second embodiment are merely conceptual diagrams, and the specific shape and arrangement can be arbitrarily designed. For example, the support portions 32, 32 may be disposed on the windward side or the leeward side with respect to the airfoil portion 31. Moreover, the support parts 32 and 32 may be arrange | positioned along with the Y direction. If the airfoil portion 31 can generate the aerodynamic force F described above, the effect of the present invention can be enjoyed.

また、以上の第2の実施形態において、図8に示すように翼形部31と支持部32、32はそれぞれ複数設けられていてもよい。かかる場合、より効果的に鉄道車両10の転覆を防止することができる。   Moreover, in the above 2nd Embodiment, as shown in FIG. 8, the airfoil part 31 and the support parts 32 and 32 may be provided with two or more, respectively. In such a case, the rolling over of the railway vehicle 10 can be more effectively prevented.

さらに、以上の第2の実施形態において、図9に示すように転覆防止装置30は、ブレーキ板33を有していてもよい。ブレーキ板33は、例えば矩形状を有し、翼形部31のX方向正方向側に設けられている。なお、支持部32、32は省略される。かかる場合、ブレーキ板33には鉄道車両10の進行方向と反対方向に力が作用し、当該力によって鉄道車両10が減速する。したがって、転覆防止装置30を空力ブレーキとしても機能させることができる。なお、ブレーキ板33は、翼形部31のX方向負方向側に設けられていてもよい。   Furthermore, in the above second embodiment, the rollover prevention device 30 may have a brake plate 33 as shown in FIG. The brake plate 33 has a rectangular shape, for example, and is provided on the positive side in the X direction of the airfoil 31. The support portions 32 and 32 are omitted. In such a case, a force acts on the brake plate 33 in the direction opposite to the traveling direction of the railway vehicle 10, and the railway vehicle 10 is decelerated by the force. Therefore, the rollover prevention device 30 can function as an aerodynamic brake. The brake plate 33 may be provided on the negative side of the airfoil 31 in the X direction.

<第3の実施形態>
次に、本発明に係る第3の実施形態としての鉄道車両の転覆防止装置について説明する。図10は、鉄道車両10に設けられる転覆防止装置30の構成の概略を示す斜視図である。
<Third Embodiment>
Next, a railcar rollover preventing device as a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a perspective view showing an outline of the configuration of the rollover prevention device 30 provided in the railway vehicle 10.

図10に示すように転覆防止装置30は、第1の実施形態の翼形部31と第2の実施形態の翼形部31をそれぞれ複数有している。かかる場合、上述した第1の実施形態の効果と第2の実施形態の効果を両方享受することができ、鉄道車両10の転覆を防止することができる。   As shown in FIG. 10, the rollover prevention device 30 includes a plurality of airfoil portions 31 of the first embodiment and a plurality of airfoil portions 31 of the second embodiment. In such a case, both the effects of the first embodiment and the effects of the second embodiment described above can be enjoyed, and the rolling over of the railway vehicle 10 can be prevented.

<第4の実施形態>
次に、本発明に係る第4の実施形態としての鉄道車両の転覆防止装置について説明する。図11は、鉄道車両10に設けられる転覆防止装置30の構成の概略を示す斜視図である。
<Fourth Embodiment>
Next, a railcar rollover preventing device as a fourth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 11 is a perspective view showing an outline of the configuration of the rollover prevention device 30 provided in the railway vehicle 10.

図11に示すように転覆防止装置30は、第1の実施形態〜第3の実施形態と同様に、翼形部31と支持部32を有している。但し、第4の実施形態においては、第1の実施形態〜第3の実施形態と異なり、翼形部31の形状と配置が異なる。   As shown in FIG. 11, the rollover prevention device 30 includes an airfoil portion 31 and a support portion 32 as in the first to third embodiments. However, in the fourth embodiment, unlike the first to third embodiments, the shape and arrangement of the airfoil portion 31 are different.

翼形部31は、第1の実施形態の翼形部31の特徴と第2の実施形態の翼形部31の特徴を兼ね備えた形状を有している。すなわち、翼形部31は、略球体(略楕円体)を1/4分割した形状を有し、側面視において中心角が90度の略扇形状を有している。そして、翼形部31は、当該翼形部31の水平断面形状が翼形状となり、且つ鉛直断面形状が翼形状となるように配置される。   The airfoil portion 31 has a shape that combines the features of the airfoil portion 31 of the first embodiment and the features of the airfoil portion 31 of the second embodiment. That is, the airfoil portion 31 has a shape obtained by dividing a substantially spherical body (substantially ellipsoid) into quarters, and has a substantially fan shape with a central angle of 90 degrees in a side view. The airfoil 31 is arranged such that the horizontal cross-sectional shape of the airfoil 31 is a wing shape and the vertical cross-sectional shape is a wing shape.

かかる場合、横風Wの発生時に、翼形部31には空気力Fが発生する。この空気力Fは、第1の実施形態と同様に、水平方向のY方向成分である対抗力Fを有している。対抗力Fは横風Wの発生側に向かって作用し、横風Wによって鉄道車両10に作用する横力を低減することができる。また、空気力Fは、第2の実施形態と同様に、鉛直下方に向かう成分を有している。このため、鉄道車両10の輪重を増加させることができる。以上により、第4の実施形態によれば、上述した第1の実施形態の効果と第2の実施形態の効果を両方享受することができ、鉄道車両10の転覆を防止することができる。 In such a case, an aerodynamic force F is generated in the airfoil 31 when the cross wind W is generated. The air force F, as in the first embodiment, has a counter force F Y is a horizontal direction of the Y-direction component. Opposing forces F Y acts toward the generation side of the crosswind W, thereby reducing the lateral forces acting on the railway vehicle 10 by the crosswind W. Moreover, the aerodynamic force F has the component which goes to the perpendicular downward direction similarly to 2nd Embodiment. For this reason, the wheel load of the railway vehicle 10 can be increased. As described above, according to the fourth embodiment, both the effects of the first embodiment and the effects of the second embodiment described above can be enjoyed, and the rollover of the railway vehicle 10 can be prevented.

なお、第4の実施形態で図示した翼形部31と支持部32は、あくまで概念図であって、その具体的な形状や配置は任意に設計することができる。また、第4の実施形態において、翼形部31と支持部32はそれぞれ複数設けられていてもよい。   In addition, the airfoil part 31 and the support part 32 illustrated in the fourth embodiment are merely conceptual diagrams, and the specific shape and arrangement can be arbitrarily designed. In the fourth embodiment, a plurality of airfoil portions 31 and support portions 32 may be provided.

<その他の実施形態>
以上の実施形態では、本発明を鉄道車両10に適用する場合について説明したが、本発明が適用される車両は鉄道車両10に限定されない。車両は、例えば自動車など、地上を走行する移動体であればよい。特に略直方体形状の荷台を有するトラックなどの車両の場合、横風Wによって車両が受ける横力が大きいため、本発明は特に有用となる。
<Other embodiments>
Although the case where the present invention is applied to the railway vehicle 10 has been described in the above embodiment, the vehicle to which the present invention is applied is not limited to the railway vehicle 10. The vehicle may be a moving body that travels on the ground, such as an automobile. In particular, in the case of a vehicle such as a truck having a substantially rectangular parallelepiped loading platform, the lateral force received by the vehicle by the crosswind W is large, and thus the present invention is particularly useful.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

本発明は、横風を原因として車両が転覆するのを防止する際に有用であって、特に突風に対する車両の転覆防止対策として有用である。   The present invention is useful in preventing a vehicle from overturning due to crosswinds, and is particularly useful as a vehicle rollover prevention measure against a gust of wind.

10 鉄道車両
11 車輪
20 レール
30 転覆防止装置
31 翼形部
32 支持部
33 ブレーキ板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rail vehicle 11 Wheel 20 Rail 30 Rollover prevention apparatus 31 Airfoil part 32 Support part 33 Brake board

Claims (7)

横風に対する車両の転覆防止装置であって、
車両の天井面に設けられ、断面形状が翼形状である翼形部を備え、
前記翼形部は、前記横風に対する傾きが調整されて、当該横風の発生時に所定方向に空気力を発生させることを特徴とする、車両の転覆防止装置。
A vehicle rollover prevention device against crosswinds,
Provided on the ceiling surface of the vehicle, provided with an airfoil section whose cross-sectional shape is a wing shape,
An apparatus for preventing a rollover of a vehicle, wherein an inclination of the airfoil portion with respect to the cross wind is adjusted to generate an aerodynamic force in a predetermined direction when the cross wind is generated.
前記翼形部は、通常走行時には車両内部に収納され、前記横風の発生時に車両の天井面上方に配設されることを特徴とする、請求項1に記載の車両の転覆防止装置。 2. The vehicle rollover prevention device according to claim 1, wherein the airfoil portion is housed inside the vehicle during normal travel and is disposed above a ceiling surface of the vehicle when the cross wind is generated. 前記空気力は、車両幅方向において前記横風の発生側に向かって作用する成分を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両の転覆防止装置。 3. The vehicle rollover prevention device according to claim 1, wherein the aerodynamic force has a component acting toward the side of the cross wind in the vehicle width direction. 前記空気力は、鉛直下方方向に作用する成分を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両の転覆防止装置。 3. The vehicle rollover prevention device according to claim 1, wherein the aerodynamic force has a component acting in a vertically downward direction. 前記翼型部を複数備え、
車両幅方向において前記横風の発生方向に向かう成分を有する空気力が作用する一以上の翼型部と、
鉛直下方方向に向かう成分を有する空気力が作用する一以上の翼型部と、を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両の転覆防止装置。
A plurality of the airfoil portions are provided,
One or more airfoil portions on which an aerodynamic force having a component in the vehicle width direction that has a component toward the direction of generation of the cross wind;
3. The vehicle rollover prevention device according to claim 1, further comprising at least one airfoil portion on which an aerodynamic force having a component directed vertically downward acts.
前記空気力は、車両幅方向において前記横風の発生側に向かって作用する成分と、鉛直下方方向に作用する成分とを有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両の転覆防止装置。 3. The vehicle rollover prevention according to claim 1, wherein the aerodynamic force has a component acting toward the side where the cross wind is generated in a vehicle width direction and a component acting in a vertically downward direction. apparatus. 前記車両は鉄道車両であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両の転覆防止装置。 The vehicle rollover prevention device according to any one of claims 1 to 6, wherein the vehicle is a railway vehicle.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110504627A (en) * 2019-09-03 2019-11-26 王朋 A kind of band improves the outdoor electricity distribution cabinet of windproof structure
KR102130669B1 (en) * 2020-02-26 2020-07-06 서울대학교산학협력단 Response system and method to secure running vehicles on a bridge against strong wind
CN112498386A (en) * 2020-11-30 2021-03-16 中南大学 Fish scale-imitating overturn-preventing structure of train
WO2021082441A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 青岛理工大学 Torque control method for dynamic behaviors of rolling, pitching and yawing of high-speed train
CN113602299A (en) * 2021-10-08 2021-11-05 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 Telescopic wing device for regulating aerodynamic force of high-speed train, high-speed train and control method
CN118343171A (en) * 2024-04-26 2024-07-16 五邑大学 Train blowing mechanism, train and train control method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108944974B (en) * 2018-07-27 2020-08-14 同济大学 A control device for restraining the meandering of a high-speed train body

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3512825A (en) * 1968-06-11 1970-05-19 Robert D Green Aerodynamic wing for racing cars
JPS60163772A (en) * 1984-02-03 1985-08-26 Mitsubishi Motors Corp Rear spoiler for car
JPS6460481A (en) * 1987-05-22 1989-03-07 Nippon Denso Co Air spoiler for automobile
JPH0858585A (en) * 1994-08-24 1996-03-05 Tetsuo Ikoma Running stabilizing device for train or electric railcar
CN101104410A (en) * 2007-03-23 2008-01-16 西南交通大学 Train crosswind fixed wing
JP2013060084A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toyota Motor Corp Vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3512825A (en) * 1968-06-11 1970-05-19 Robert D Green Aerodynamic wing for racing cars
JPS60163772A (en) * 1984-02-03 1985-08-26 Mitsubishi Motors Corp Rear spoiler for car
JPS6460481A (en) * 1987-05-22 1989-03-07 Nippon Denso Co Air spoiler for automobile
JPH0858585A (en) * 1994-08-24 1996-03-05 Tetsuo Ikoma Running stabilizing device for train or electric railcar
CN101104410A (en) * 2007-03-23 2008-01-16 西南交通大学 Train crosswind fixed wing
JP2013060084A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toyota Motor Corp Vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110504627A (en) * 2019-09-03 2019-11-26 王朋 A kind of band improves the outdoor electricity distribution cabinet of windproof structure
CN110504627B (en) * 2019-09-03 2020-09-08 杭州倍力机电设备制造有限公司 Outdoor power distribution cabinet with improved windproof structure
WO2021082441A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 青岛理工大学 Torque control method for dynamic behaviors of rolling, pitching and yawing of high-speed train
KR102130669B1 (en) * 2020-02-26 2020-07-06 서울대학교산학협력단 Response system and method to secure running vehicles on a bridge against strong wind
CN112498386A (en) * 2020-11-30 2021-03-16 中南大学 Fish scale-imitating overturn-preventing structure of train
CN113602299A (en) * 2021-10-08 2021-11-05 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 Telescopic wing device for regulating aerodynamic force of high-speed train, high-speed train and control method
CN118343171A (en) * 2024-04-26 2024-07-16 五邑大学 Train blowing mechanism, train and train control method

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