特開 2015-120503 車両の転落防止構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-120503(P2015-120503A)

(43)【公開日】2015年7月2日

(54)【発明の名称】車両の転落防止構造

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/22 20060101AFI20150605BHJP

   B61K 13/04 20060101ALI20150605BHJP

   B61D 17/06 20060101ALI20150605BHJP

【ＦＩ】

   B61D17/22 Z

   B61K13/04

   B61D17/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2014-228246(P2014-228246)

(22)【出願日】2014年11月10日

(31)【優先権主張番号】特願2013-239277(P2013-239277)

(32)【優先日】2013年11月19日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】391039173

【氏名又は名称】株式会社ジェイアール西日本テクノス

(71)【出願人】

【識別番号】000196587

【氏名又は名称】西日本旅客鉄道株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100104064

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 岳人

(72)【発明者】

【氏名】中野 純二

(72)【発明者】

【氏名】下山 修司

(72)【発明者】

【氏名】平井 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】▲吉▼川 智貴

(72)【発明者】

【氏名】▲吉▼岡 健伸

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 豊

(57)【要約】

【課題】先頭車両と他の車両とを連結したときにこれらの連結部の隙間に乗客が転落するのを防止して安全性を向上させることができる車両の転落防止構造を提供する。
【解決手段】転落防止部６は、先頭車両２Ａに連結される他の車両とこの先頭車両２Ａとの間の隙間に乗客が転落するのを防止する。転落防止部６は、直線区間通過時には一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６との間に、乗客が転落しない程度の僅かな隙間を形成している。転落防止部６は、分岐器又は曲線区間通過時には一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６とが接触したときに撓む。転落防止部６は、先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して内側に傾斜している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両間の隙間に乗客が転落するのを防止する車両の転落防止構造であって、
前記車両は、この車両の先頭部に他の車両を連結可能な先頭車両であり、
前記先頭車両は、この先頭車両に連結される前記他の車両とこの先頭車両との間の隙間に、前記乗客が転落するのを防止する転落防止部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の転落防止構造において、
前記先頭車両は、この先頭車両の前面に向かう気流を前記転落防止部の表面からこの先頭車両の側面に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項3】

請求項２に記載の車両の転落防止構造において、
前記はく離抑制部は、前記転落防止部の外側表面から前記先頭車両の側面に向かって前記気流を導くとともに、前記転落防止部の内側表面と前記先頭車両の側面との間の間隙部に前記気流を導くフィン部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項4】

請求項２に記載の車両の転落防止構造において、
前記はく離抑制部は、前記転落防止部の外側表面から前記先頭車両の側面に向かって前記気流を導くフィン部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、
前記転落防止部を前記はく離抑制部に着脱自在に装着する装着部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項6】

請求項１に記載の車両の転落防止構造において、
前記転落防止部を前記先頭車両に着脱自在に装着する装着部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、
前記先頭車両の前面に衝突した気流をこの先頭車両の側面に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項8】

請求項７に記載の車両の転落防止構造において、
前記はく離抑制部は、前記先頭車両の側面と内側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるととともに、この内側フィン部と外側フィン部との間の間隙部に前記気流を通過させるルーバー部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、
前記先頭車両の前面に衝突した気流をこの先頭車両の上面に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項10】

請求項９に記載の車両の転落防止構造において、
前記はく離抑制部は、前記先頭車両の上面との間の間隙部に前記気流を通過させるフィン部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【請求項11】

請求項１０に記載の車両の転落防止構造において、
前記はく離抑制部は、前記フィン部を通過する前記気流が前記先頭車両の上面に沿って流れるように、この気流を前記先頭車両の上面で誘導する誘導部を備えること、
を特徴とする車両の転落防止構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車両間の隙間に乗客が転落するのを防止するための車両の転落防止構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両では、鉄道を利用して移動する旅客（以下、乗客という）が駅のプラットホームから車両間の隙間に転落するのを防止するために、車両の端部に転落防止ほろが取り付けられている。このような転落防止ほろは、車両間を通過する乗客や乗務員の転落防止及び風雨などからの防護のため、車両の貫通路を囲むように設置されている貫通ほろの外側に取り付けられる外ほろの一種であり、柔軟で変形可能なほろ状又は柵状に形成されている。

【0003】

従来の車両の転落防止構造１０５は、図３５に示すように、一方の中間車両１０２Ａの妻面１０２ａとこの中間車両１０２Ａに連結される他方の中間車両１０２Ｂの妻面１０２ａとにそれぞれ取り付けられて、Ｕ字状に曲げられた所定幅のシート状の弾性体からなるゴムほろ１０２ｂを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の転落防止構造１０５では、一方の中間車両１０２Ａと他方の中間車両１０２Ｂとの間の隙間に、プラットホームから乗客が転落するのをゴムほろ１０２ｂによって防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平05-094047号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の車両の転落防止構造１０５では、運転室を有さない中間車両１０２Ａ，１０２Ｂの妻面にゴムほろ１０２ｂが設けられている。このため、従来の車両の転落防止構造１０５では、中間車両１０２Ａ，１０２Ｂ同士を連結したときにこの中間車両１０２Ａと中間車両１０２Ｂとの間の隙間に乗客が転落するのをゴムほろ１０２ｂによって防ぐことができる。しかし、従来の車両の転落防止構造１０５では、運転室を有する先頭車両同士を連結した場合や、中間車両１０２Ａ，１０２Ｂと先頭車両とを連結した場合には、これらの車両間をゴムほろ１０２ｂによって塞ぐことができない問題点がある。

【0006】

この発明の課題は、先頭車両と他の車両とを連結したときにこれらの連結部の隙間に乗客が転落するのを防止して安全性を向上させることができる車両の転落防止構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図１〜図５、図８〜図１０及び図１１〜図２４に示すように、車両間の隙間に乗客が転落するのを防止する車両の転落防止構造であって、前記車両は、この車両の先頭部に他の車両を連結可能な先頭車両（２Ａ）であり、前記先頭車両は、この先頭車両に連結される前記他の車両（２Ａ，２Ｂ）とこの先頭車両との間の隙間に、前記乗客が転落するのを防止する転落防止部（６）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造（５）である。

【0008】

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両の転落防止構造において、図１〜図５及び図１１〜図２４に示すように、前記先頭車両は、この先頭車両の前面（３ａ）に向かう気流（Ｆ）を前記転落防止部の表面（６ｂ，６ｃ；６ｃ）からこの先頭車両の側面（３ｂ，３ｃ）に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部（９Ａ）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0009】

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両の転落防止構造において、図４、図５、図１３及び図１４に示すように、前記はく離抑制部は、前記転落防止部の外側表面（６ｃ）から前記先頭車両の側面に向かって前記気流を導くとともに、前記転落防止部の内側表面（６ｂ）と前記先頭車両の側面との間の間隙部（Δ₁）に前記気流を導くフィン部（１０）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0010】

請求項４の発明は、請求項２に記載の車両の転落防止構造において、図１７、図１８．図２１及び図２２に示すように、前記はく離抑制部は、前記転落防止部の外側表面（６ｃ）から前記先頭車両の側面に向かって前記気流を導くフィン部（１０）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0011】

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、図５及び図１４に示すように、前記転落防止部を前記はく離抑制部（９Ａ）に着脱自在に装着する装着部（７）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0012】

請求項６の発明は、請求項１に記載の車両の転落防止構造において、図２３及び図２４に示すように、前記転落防止部を前記先頭車両に着脱自在に装着する装着部（１８）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0013】

請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、図１〜図３、図６、図７（Ｂ）、図１１、図１２、図１５、図１６、図１９及び図２０に示すように、前記先頭車両の前面に衝突した気流をこの先頭車両の側面に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部（９Ｂ）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0014】

請求項８の発明は、請求項７に記載の車両の転落防止構造において、図６及び図７（Ｂ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記先頭車両の側面と内側フィン部（１２ａ）との間の間隙部（Δ₂₁）に前記気流を通過させるととともに、この内側フィン部と外側フィン部（１２ｂ）との間の間隙部（Δ₂₂）に前記気流を通過させるルーバー部（１２）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0015】

請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両の転落防止構造において、図１〜図３、図７（Ａ）、図１１、図１２、図１５、図１６、図１９及び図２０に示すように、前記先頭車両の前面に衝突した気流をこの先頭車両の上面（３ｄ）に導くことによって、この先頭車両からの気流のはく離を抑制するはく離抑制部（９Ｃ）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0016】

請求項１０の発明は、請求項９に記載の車両の転落防止構造において、図３及び図７（Ａ）に示すように、前記はく離抑制部は、前記先頭車両の上面との間の間隙部（Δ₃）に前記気流を通過させるフィン部（１４）を備えることを特徴とする車両の転落防止構造である。

【0017】

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の車両の転落防止構造において、前記フィン部を通過する前記気流が前記先頭車両の上面に沿って流れるように、この気流を前記先頭車両の上面で誘導する誘導部（１５）を備えることを特徴としている車両の転落防止構造である。

【発明の効果】

【0018】

この発明によると、先頭車両と他の車両とを連結したときにこれらの連結部の隙間に乗客が転落するのを防止して安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す斜視図である。

【図2】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す正面図である。

【図3】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す縦断面図である。

【図4】図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。

【図5】図４のV部分を拡大して示す断面図である。

【図6】図２のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。

【図7】図７は、この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両の一部を拡大して示す断面図であり、（Ａ）は図３のVIIA部分を拡大して示す断面図であり、（Ｂ）は図６のVIIB部分を拡大して示す断面図である。

【図8】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える先頭車両同士の分割併合状態を模式的に示す側面図であり、（Ａ）は先頭車両同士を連結した場合の側面図であり、（Ｂ）は先頭車両同士を分割した場合の側面図である。

【図9】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える先頭車両と中間車両との増解結状態を模式的に示す側面図であり、（Ａ）は先頭車両に中間車両を増結した場合の側面図であり、（Ｂ）は先頭車両から中間車両を解結した場合の側面図である。

【図10】この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造を備える先頭車両同士が連結された状態を模式的に示す平面図であり、（Ａ）は直線区間を移動する状態を示す平面図であり、（Ｂ）は曲線区間を移動する状態を示す平面図である。

【図11】この発明の第２実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す斜視図である。

【図12】この発明の第２実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す正面図である。

【図13】図１２のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。

【図14】図１３のXIV-XIV線で切断した状態を示す断面図である。

【図15】の発明の第３実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す斜視図である。

【図16】この発明の第３実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す正面図である。

【図17】図１６のXVII-XVII線で切断した状態を示す断面図である。

【図18】図１７のXVIII-XVIII線で切断した状態を示す断面図である。

【図19】この発明の第４実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す斜視図である。

【図20】この発明の第４実施形態に係る車両の転落防止構造を備える車両を概略的に示す正面図である。

【図21】図２０のXXI-XXI線で切断した状態を示す断面図である。

【図22】図２５のXXII-XXII線で切断した状態を示す断面図である。

【図23】この発明の第５実施形態に係る車両の転落防止構造を備える先頭車両の斜視図である。

【図24】この発明の第５実施形態に係る車両の転落防止構造を備える先頭車両同士を連結した状態を示す側面図である。

【図25】この発明の第５実施形態に係る車両の転落防止構造の転落防止部の正面図である。

【図26】この発明の第５実施形態に係る車両の転落防止構造の転落防止部の側面図である。

【図27】図２６のXVII-XVII線で切断した状態を示す断面図である。

【図28】図２８は、風洞試験に使用した風洞試験装置の構成図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のXXVIII-XXVIIIC線で切断した状態を示す断面図である。

【図29】風洞試験に使用した模型車両の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は正面図である。

【図30】風洞試験に使用した模型車両の車両先頭部の外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は一部を省略して示す側面図である。

【図31】この発明の実施例に係る転落防止構造の平面図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は実施例1-1〜1-4の平面図であり、（Ｅ）〜（Ｈ）は実施例2-1〜2-4の平面図である。

【図32】風洞試験に使用した模型車両の空気抵抗係数の測定結果を示すグラフである。

【図33】風洞試験に使用した模型車両の先頭部周りの流れの可視化による測定結果を示すグラフである。

【図34】風洞試験に使用した模型車両の先頭部周りの流れの可視化による測定結果を示す写真であり、（Ａ）は実施例2-4の測定結果であり、（Ｂ）は比較例の測定結果である。

【図35】従来の車両の転落防止構造を概略的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１〜図４及び図６に示す軌道１は、先頭車両２Ａが走行する通路（線路）であり、先頭車両２Ａの車輪４ａを案内する一対のレール１ａなどを備えている。先頭車両２Ａは、軌道１に沿って走行する移動体であり、電車、気動車又は機関車などの鉄道車両である。先頭車両２Ａは、図１〜図６に示す車体３と、図３に示す台車４と、図１〜図５に示す転落防止構造５と、図１〜図７に示す気流はく離抑制構造８などを備えている。先頭車両２Ａは、プラットホームからの乗客の転落を防止する転落防止機能と、気流Ｆの流れのはく離を抑制するはく離抑制機能とを備えている。図１〜図５に示す先頭車両２Ａは、図８及び図９に示すように、この先頭車両２Ａの先頭部に他の車両を連結可能な車両であり、列車を運転制御する運転室（乗務員室）を備えている。先頭車両２Ａは、例えば、列車の運転制御を行うことができ原動機を有さない制御車、列車の運転制御を行うことができ原動機を有する制御電動車又は制御内燃動車などである。

【0021】

図１〜図６に示す車体３は、乗客を積載し輸送するための構造物である。車体３は、図１〜図７に示す車体端面（車体前面）３ａと、図１、図２、図４及び図６に示す車体側面３ｂ，３ｃと、図１〜図３及び図７に示す車体上面３ｄと、図１及び図３に示す車体底面３ｅなどを備えている。図１〜図７に示す車体端面３ａは、先頭車両２Ａの妻構え（前構体）を構成する外板（妻板）でありこの先頭車両２Ａの先頭部である。車体端面３ａは、量産が容易で低コストの切妻形状である。車体端面３ａは、例えば、妻板が平面で側板と直角であり、角部に面取り又は丸みが形成されている。車体端面３ａは、先頭車両２Ａが編成中の間に連結されたときに、前後の車両間を乗客及び乗務員が移動するときに使用する妻入口３ｆと、乗務員が前方を看視するために運転室前面に形成された前面窓（前面ガラス）３ｇなどを備えている。図１、図２、図４及び図６に示す車体側面３ｂ，３ｃは、先頭車両２Ａの側構え（側構体）を構成する外板（側板）であり、図１に示すように乗務員が車外を看視するための側窓３ｈと、乗務員が乗降するときに使用する側出入口３ｉなどを備えている。図１〜図３及び図７に示す車体上面３ｄは、先頭車両２Ａの屋根構え（屋根構体）を構成する外板（屋根板）であり、車室内を空気調和するための空気調和装置などの屋根上機器が設置される。図１及び図３に示す車体底面３ｅは、先頭車両２Ａの床構え（床構造）を構成する外板であり、台車４などの走行装置が設置されている。図３に示す台車４は、車体３を支持して軌道１上を走行する走行装置（走り装置）であり、レール１ａと転がり接触する車輪４ａなどを備えている。

【0022】

図１〜図５に示す転落防止構造５は、車両間の隙間に乗客が転落するのを防止する構造である。転落防止構造５は、図８（Ａ）に示すように先頭車両２Ａ同士を連結した場合又は図９（Ａ）に示すように先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとを連結した場合に、これらの車両間の隙間に乗客が侵入するのを防止し、駅のプラットホームから乗客が軌道１上に転落するのを防止する。転落防止構造５は、図３５に示すような従来の転落防止構造１０５を先頭車両２Ａの運転室側とは反対側の妻面１０２ａに配置する構造ではなく、先頭車両２Ａの運転室側の妻面に配置されている。転落防止構造５は、先頭車両２Ａ内の乗務員の視界を遮らないように、車体端面３ａの両縁部の下側に配置されており、車体端面３ａよりも突出して配置されている。転落防止構造５は、図１〜図５に示す転落防止部６と、図５に示す装着部７などを備えている。

【0023】

図１〜図５に示す転落防止部６は、先頭車両２Ａに連結される他の車両とこの先頭車両２Ａとの間の隙間に乗客が転落するのを防止する部分である。転落防止部６は、図４及び図５に示すように、水平面で切断したときの断面が略三角形であり、図１〜３に示すように垂直面で切断したときの断面形状が略四角形の板状部材である。転落防止部６は、図１０（Ａ）に示すように、直線区間通過時には一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６との間に、乗客が転落しない程度の僅かな隙間を形成している。一方、転落防止部６は、図１０（Ｂ）に示すように、分岐器又は曲線区間通過時には一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６とが接触したときに撓む。転落防止部６は、先端部６ａ寄りの部分が可撓性を有するように、先端部６ａに向かって厚さが薄く形成されている。転落防止部６は、この転落防止部６に乗客が衝突したときに、車両間の隙間からこの乗客が離れるようにこの乗客に弾性力（反発力）を作用させる。転落防止部６は、図１、図４及び図５に示すように、Ｘ軸方向（先頭車両２Ａの前後方向（長さ方向))に所定の突出量だけ突出しており、Ｙ軸方向（先頭車両２Ａの左右方向（幅方向))に所定の厚みを有し、Ｚ軸方向（先頭車両２Ａの上下方向（高さ方向))に所定の長さを有する。転落防止部６は、ゴムなどの弾性体、アルミニウムなどの剛体又はこれらの組み合わせである。転落防止部６は、例えば、この転落防止部６の一部又は全部が可撓性を有する弾性体であることが好ましく、先端部６ａ寄りがこの先端部６ａに向かって徐々に薄くなるように成形されたゴム板が好ましい。

【0024】

転落防止部６は、図１〜図３に示すように、先頭車両２Ａの車体端面３ａの両側の下側縁部に沿ってこの先頭車両２Ａの車体端面３ａから突出しており、図４に示すようにこの先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して内側に傾斜しており、先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対してこの転落防止部６の中心線Ｌ₁が傾斜角度θになるように配置されている。転落防止部６は、傾斜角度θが20°を下回ると気流Ｆのはく離抑制効果が低減するとともに先頭車両２Ａに作用する空気抵抗が増加し、傾斜角度θが35°を超えると車両間の隙間を小さくするために転落防止部６が大型化するため、先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対してこの先頭車両２Ａの車体端面３ａの内側に傾斜角度θ＝20°〜35°の範囲内で傾斜させることが好ましい。転落防止部６は、図１〜図５に示す先端部６ａと、図１及び図３〜図５に示す内側表面（内側側面）６ｂと、図１、図４及び図５に示す外側表面（外側側面）６ｃと、図５に示す取付部６ｄなどを備えている。転落防止部６は、ボルト又はねじなどの固定部材によって、装着部７に着脱自在に固定されている。転落防止部６は、装着部７に対して上方から下方に向かってこの転落防止部６をスライドさせることによって装着部７に取り付けられ、装着部７に対して下方から上方に向かってこの転落防止部６をスライドさせることによって装着部７から取り外される。

【0025】

図１〜図５に示す先端部６ａは、転落防止部６の先端を構成する部分である。先端部６ａは、転落防止部６同士が接触したときに損傷するのを防止するために丸みが形成されている。図１及び図３〜図５に示す内側表面６ｂは、転落防止部６の内側側面を構成する部分である。内側表面６ｂは、車体３の車体側面３ｂ，３ｃと同様に平坦面に形成されており、車体端面３ａ側から見たときにこの車体端面３ａの内側に位置する。図１、図４及び図５に示す外側表面６ｃは、転落防止部６の外側側面を構成する部分である。外側表面６ｃは、図５に示すように、取付部６ｄ寄りが内側表面６ｂと平行に平坦面に形成されており、車体端面３ａ側から見たときにこの車体端面３ａの外側に位置する。外側表面６ｃは、先端部６ａに近づくほど内側表面６ｂに接近するように、所定の角度で傾斜する傾斜面（テーパ面）に形成されている。図５に示す取付部６ｄは、転落防止部６を装着部７に取り付ける部分である。取付部６ｄは、転落防止部６の後端部に形成された凹凸部であり、転落防止部６の高さ方向に沿って直線状に形成されている。

【0026】

図５に示す装着部７は、転落防止部６をはく離抑制部９Ａに着脱自在に装着する部分である。装着部７は、転落防止部６を保持した状態でこの転落防止部６をはく離抑制部９Ａに取り付ける。装着部７は、転落防止部６を支持する支持構造として機能する。装着部７は、取付部７ａ，７ｂと、内側表面７ｃと、外側表面７ｄなどを備えている。装着部７は、はく離抑制部９Ａのフィン部１０にボルト又はねじなどの固定部材によって着脱自在に固定されている。

【0027】

取付部７ａは、転落防止部６を装着部７に取り付ける部分である。取付部７ａは、装着部７の先端部に凹状に形成された溝であり、装着部７の高さ方向に沿って直線状に形成されている。取付部７ａは、転落防止部６の取付部６ｄの凹凸部と嵌合し、転落防止部６を着脱するときにこの転落防止部６を上下方向に移動自在にガイドする。取付部７ｂは、装着部７をはく離抑制部９Ａに取り付ける部分である。取付部７ｂは、装着部７の後端部に平坦状に形成されており、装着部７の高さ方向に沿って取付部７ａと同様に直線状に形成されている。内側表面７ｃは、装着部７の内側側面を構成する部分である。内側表面７ｃは、転落防止部６の内側表面６ｂに沿って流れる気流Ｆがこの内側表面７ｃに沿って流れるように、この内側表面７ｃの先端部が転落防止部６の内側表面６ｂに平滑に接続されている。外側表面７ｄは、装着部７の外側側面を構成する部分である。外側表面７ｄは、転落防止部６の外側表面６ｃに沿って流れる気流Ｆがこの外側表面７ｄに沿って流れるように、この外側表面７ｄの先端部が転落防止部６の外側表面６ｃに平滑に接続されている。

【0028】

図１〜図７に示す気流はく離抑制構造８は、先頭車両２Ａが走行するときにこの先頭車両２Ａの先頭部からの気流Ｆのはく離を抑制する構造である。気流はく離抑制構造８は、車体端面３ａに衝突した気流Ｆを車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに導くことによって、気流Ｆのはく離を抑制して先頭車両２Ａの空気抵抗を低減するとともに、先頭車両２Ａの先頭部の見かけの車両断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減する。気流はく離抑制構造８は、先頭車両２Ａのトンネル突入時に発生するトンネル内の圧力変動を抑制して、車体３が気密構造であるときに車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減する。気流はく離抑制構造８は、先頭車両２Ａのトンネル突入時に発生するトンネル内の圧力変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳の不快感や違和感である耳つん現象を低減する。気流はく離抑制構造８は、例えば、アルミニウム、ステンレスなどの金属、アクリル樹脂などの合成樹脂、繊維強化プラスチック(FRP) 又はゴムなどによって形成されている。気流はく離抑制構造８は、図１〜図７に示すように、先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離を抑制するはく離抑制部９Ａ〜９Ｃなどを備えている。気流はく離抑制構造８は、図１及び図２に示すように、車体端面３ａの両縁部及び上縁部に沿って、この車体端面３ａを囲むように配置されている。

【0029】

図１〜図５に示すはく離抑制部９Ａは、先頭車両２Ａの車体端面３ａに向かう気流Ｆを転落防止部６の表面からこの先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに導くことによって、先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離を抑制する。はく離抑制部９Ａは、図５に示すように、転落防止部６及び装着部７と車体端面３ａとの間に配置されており、図１〜図４に示すようにこの車体端面３ａの両縁部に沿って、車体端面３ａの両側の下半分（側下半分）に配置されている。はく離抑制部９Ａは、先頭車両２Ａに支持されており先頭車両２Ａ側に着脱自在に装着可能である。はく離抑制部９Ａは、図１、図３〜図５に示すフィン部１０と、図４及び図５に示す支持部１１などを備えている。

【0030】

図１〜図３及び図７（Ｂ）に示すはく離抑制部９Ｂは、先頭車両２Ａの車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに導くことによって、この先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離を抑制する部分である。はく離抑制部９Ｂは、図１及び図２に示すように、はく離抑制部９Ａが配置されている箇所を除く車体端面３ａの両縁部と車体端面３ａの肩部とに沿って配置されている。はく離抑制部９Ｂは、車体端面３ａの両側の上半分（側上半分）と、車体端面３ａの両側の下端（側下端）と、車体端面３ａの両縁部と上縁部とが交わる肩部（両肩部）とに配置されている。はく離抑制部９Ｂは、図１〜図３、図６及び図７（Ｂ）に示すルーバー部１２と、図６及び図７（Ｂ）に示す支持部１３などを備えている。

【0031】

図１〜図３及び図７（Ａ）に示すはく離抑制部９Ｃは、先頭車両２Ａの車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの先頭車両２Ａの車体上面３ｄに導くことによって、この先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離を抑制する部分である。はく離抑制部９Ｃは、図１及び図２に示すように、車体端面３ａの上縁部（屋根部）に沿って配置されている。はく離抑制部９Ｃは、図１〜図３及び図７（Ａ）に示すフィン部１４と、図１、図３及び図７（Ａ）に示す誘導部１５と、図３及び図７（Ａ）に示す支持部１６などを備えている。

【0032】

図１、図３〜図５に示すフィン部１０は、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かって気流Ｆを導くとともに、転落防止部６の内側表面６ｂと先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃとの間の間隙部Δ₁に気流Ｆを導く部分である。フィン部１０は、図５に示すように、外観が羽根板状の部材であり、凹状湾曲面１０ａと、凸状湾曲面１０ｂと、取付部１０ｃなどを備えている。フィン部１０の先端部は、図３及び図５に示すように、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。フィン部１０の後端部は、図３に示すように、車体側面３ｂ，３ｃ側に湾曲してこれらの表面と平行に形成されており、これらの表面よりも僅かに突出している。

【0033】

図５に示す凹状湾曲面１０ａは、転落防止部６の内側表面６ｂと先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃとの間の間隙部Δ₁に気流Ｆを導く部分である。凹状湾曲面１０ａは、先頭車両２Ａと対向する側のフィン部１０の内側表面を構成しており、車体端面３ａ側に湾曲している。凹状湾曲面１０ａは、先端部（気流Ｆの上流側）から後端部（気流Ｆの下流側）に向かって間隙部Δ₁が徐々に狭くなるように配置されている。凹状湾曲面１０ａは、転落防止部６の内側表面６ｂを通過して装着部７の内側表面７ｃに沿って流れる気流Ｆがこの凹状湾曲面１０ａに沿って流れるように、この凹状湾曲面１０ａの先端部が装着部７の内側表面７ｃに平滑に接続されている。

【0034】

凸状湾曲面１０ｂは、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かって気流Ｆを導く部分である。凸状湾曲面１０ｂは、先頭車両２Ａと対向する側とは反対側のフィン部１０の外側表面を構成しており、車体端面３ａ側に湾曲している。凸状湾曲面１０ｂは、転落防止部６の外側表面６ｃを通過して装着部７の外側表面７ｄに沿って流れる気流Ｆがこの凸状湾曲面１０ｂに沿って流れるように、この凸状湾曲面１０ｂの先端部（気流Ｆの上流側）が転落防止部６の外側表面６ｃに平滑に接続されており、この凸状湾曲面１０ｂの後端部（気流Ｆの下流側）が凹状湾曲面１０ａの後端部に平滑に接続されている。

【0035】

取付部１０ｃは、はく離抑制部９Ａを装着部７に取り付ける部分である。取付部１０ｃは、はく離抑制部９Ａの先端部に平坦状に形成されており、フィン部１０の高さ方向に沿って直線状に形成されている。取付部１０ｃは、装着部７側の取付部７ｂと着脱自在に接合する。

【0036】

図４及び図５に示す支持部１１は、フィン部１０を車体３に支持する部分である。支持部１１は、フィン部１０の長さ方向（先頭車両２Ａの高さ方向）に所定の間隔をあけて複数配置されており、フィン部１０の凹状湾曲面１０ａと車体３とを連結する。支持部１１は、上流側及び下流側の端部に丸みが付与されており、両面が平坦な板状の部材である。支持部１１は、ボルト又はねじなどの固定部材によって車体３に着脱自在に固定されている。

【0037】

図６及び図７（Ｂ）に示すルーバー部１２は、車体側面３ｂ，３ｃと内側フィン部１２ａとの間の間隙部Δ₂₁に気流Ｆを通過させるとともに、内側フィン部１２ａと外側フィン部１２ｂとの間の間隙部Δ₂₂に気流Ｆを通過させる部分である。ルーバー部１２は、図１〜図３及び図７（Ｂ）に示す内側フィン部１２ａと、外側フィン部１２ｂと、図１〜図３に示す透過部１２ｃ，１２ｄなどを備えている。

【0038】

図１〜図３及び図７（Ｂ）に示す内側フィン部１２ａは、気流Ｆの向きを変える部分である。内側フィン部１２ａは、図６及び図７（Ｂ）に示すように、車体３と外側フィン部１２ｂとの間に配置されている。内側フィン部１２ａは、図７（Ｂ）に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面１２ｅ及び凸状湾曲面１２ｆを備える羽根板状の部材であり、先頭車両２Ａと対向する側の表面に凹状湾曲面１２ｅを備え、先頭車両２Ａと対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面１２ｆを備えている。内側フィン部１２ａの先端部は、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。内側フィン部１２ａの後端部は、車体側面３ｂ，３ｃ側に湾曲してこれらの表面と平行に形成されており、これらの表面よりも僅かに突出している。

【0039】

図１〜図３及び図７（Ｂ）に示す外側フィン部１２ｂは、内側フィン部１２ａとの間で気流Ｆの向きを変える部分である。外側フィン部１２ｂは、図６及び図７（Ｂ）に示すように、内側フィン部１２ａの外側に所定の間隔をあけて配置されている。外側フィン部１２ｂは、図７（Ｂ）に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面１２ｇ及び凸状湾曲面１２ｈを備えており、内側フィン部１２ａと同様の羽根板状の部材である。外側フィン部１２ｂは、内側フィン部１２ａと対向する側の表面に凹状湾曲面１２ｇを備え、内側フィン部１２ａと対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面１２ｈを備えている。外側フィン部１２ｂの先端部は、車体端面３ａ側に湾曲しており、内側フィン部１２ａの先端部よりも僅かに前方に突出している。外側フィン部１２ｂの後端部は、内側フィン部１２ａの後端部よりも僅かに前方に突出している。

【0040】

図１〜図３に示す透過部１２ｃ，１２ｄは、先頭車両２Ａの運転者が外部を看視するための部分である。透過部１２ｃ，１２ｄは、先頭車両２Ａの運転室内の乗務員が外部を看視可能なように、図１に示す前面窓３ｇ及び側窓３ｈと対向する部分に形成されている。透過部１２ｃ，１２ｄは、図１に示すように、ルーバー部１２が運転者の視界を遮らないように、運転者の視界領域内に形成された透明又は半透明な部分であり、図１及び図３に示すように透過部１２ｃは内側フィン部１２ａの一部に形成されており、透過部１２ｄは外側フィン部１２ｂの一部に形成されている。透過部１２ｃは、例えば、ポリカーボネートなどの合成樹脂又は強化ガラスなどによって形成されている。

【0041】

図６及び図７（Ｂ）に示す支持部１３は、内側フィン部１２ａ及び外側フィン部１２ｂを車体３に支持する部分である。支持部１３は、内側フィン部１２ａ及び外側フィン部１２ｂの長さ方向（先頭車両２Ａの高さ方向）に所定の間隔をあけて複数配置されており、内側フィン部１２ａと外側フィン部１２ｂとを連結するとともに、この内側フィン部１２ａと車体３とを連結する。支持部１３は、上流側及び下流側の端部に丸みが付与されて両面が平坦な板状の部材であり、ボルト又はねじなどの固定部材によって車体３に着脱自在に固定されている。

【0042】

図１〜図３及び図７（Ａ）に示すフィン部１４は、車体上面３ｄとの間の間隙部Δ₃に気流Ｆを通過させる部分である。フィン部１４は、図１及び図２に示すように、車体上面３ｄの中心部に気流Ｆを導く部分が、この車体上面３ｄの両縁部に気流Ｆを導く部分よりも、先頭車両２Ａの進行方向前側（車体端面３ａの前方）に突出している。フィン部１４は、気流Ｆの向きを変える部分である。フィン部１４は、図７（Ａ）に示すように、車体端面３ａ側に湾曲する凹状湾曲面１４ｇ及び凸状湾曲面１４ｈを備える羽根板状の部材であり、先頭車両２Ａと対向する側の表面に凹状湾曲面１４ｇを備え、先頭車両２Ａと対向する側とは反対側の表面に凸状湾曲面１４ｈを備えている。フィン部１４の先端部は、図３及び図７（Ａ）に示すように、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。フィン部１４の後端部は、車体上面３ｄ側に湾曲してこの車体上面３ｄの表面と平行に形成されており、この車体上面３ｄの表面よりも僅かに突出している。

【0043】

図１、図３及び図７（Ａ）に示す誘導部１５は、フィン部１４を通過する気流Ｆが先頭車両２Ａの車体上面３ｄに沿って流れるように、この気流Ｆをこの先頭車両２Ａの車体上面３ｄで誘導する部分である。誘導部１５は、車体上面３ｄと所定の間隔をあけてこの車体上面３ｄと平行に配置した平行平板部であり、図１及び図３に示すように両縁部が車体上面３ｄに沿って湾曲している。誘導部１５は、図１、図３及び図７（Ａ）に示すように、整流部１５ａなどを備えている。

【0044】

図１、図３及び図７（Ａ）に示す整流部１５ａは、車体上面３ｄとフィン部１４との間の間隙部Δ₃を通過する気流Ｆを車体上面３ｄに沿って導くために、この気流Ｆを整流する部分である。整流部１５ａは、フィン部１４の後端部から先頭車両２Ａの車体上面３ｄと略平行に伸びる整流板（延長平板）部分である。整流部１５ａは、略均一な厚さ及び幅の長板状の部材である。整流部１５ａは、フィン部１４の後方の車体上面３ｄに、この車体上面３ｄとの間に間隔をあけて配置されており、フィン部１４の後端部から車体上面３ｄに沿って平行に伸びている。整流部１５ａは、フィン部１４の凹状湾曲面１４ｇ及び凸状湾曲面１４ｈに沿って流れる気流Ｆがこの整流部１５ａの内側表面及び外側表面に沿って流れるように、この整流部１５ａの先端部がフィン部１４に平滑に接続されている。

【0045】

図３及び図７（Ａ）に示す支持部１６は、整流部１５ａを車体３に支持する部分である。支持部１６は、整流部１５ａの長さ方向（先頭車両２Ａの幅方向）に所定の間隔をあけて複数配置されており、整流部１５ａと車体３とを連結する。支持部１６は、上流側及び下流側の端部に丸みが付与されており、両面が平坦な板状の部材であり、ボルト又はねじなどの固定部材によって車体３に着脱自在に固定されている。

【0046】

次に、この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造の作用を説明する。
（転落防止機能）
図８及び図９に示す列車Ｔ₁，Ｔ₂は、軌道１を運転させる目的で組成された車両である。列車Ｔ₁，Ｔ₂は、例えば、旅客を輸送するために組成された旅客列車である。図８に示す列車Ｔ₁は、終着駅又は始発駅が異なる２つの列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂によって編成されている。図９に示す列車Ｔ₂は、終着駅が異なる２つの列車Ｔ₂₁，Ｔ₂₂によって編成されている。先頭車両２Ａは、列車Ｔ₁，Ｔ₂を運転制御する運転室（乗務員室）を備えており、列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂，Ｔ₂₁，Ｔ₂₂の編成中において先頭又は後尾に連結される車両である。中間車両２Ｂは、列車Ｔ₁，Ｔ₂を運転制御する運転室（乗務員室）を備えておらず、先頭及び後尾の先頭車両２Ａ間に連結されており、列車Ｔ₁，Ｔ₂の編成中において中間に連結される車両である。

【0047】

鉄道車両には、図８に示すように、列車Ｔ₁を始発駅から終着駅まで運転するときに、異なる始発駅の列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂同士又は異なる終着駅の列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂同士を分割併合しながら運転する多層建て列車が存在する。このような多層建て列車は、例えば、図８（Ａ）に示すように、始発駅は同じであるが終着駅が異なる複数の列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂を一つの列車Ｔ₁として併合して編成し、図８（Ｂ）に示すように終着駅が異なるそれぞれの列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂を途中駅で分割して終着駅まで運転している。また、このような多層建て列車は、例えば、図８（Ｂ）に示すように、終着駅は同じであるが始発駅が異なる複数の列車Ｔ₁₁，Ｔ₁₂を途中駅で一つの列車Ｔ₁として併合して編成し、図８（Ａ）に示すようにこの列車Ｔ₁を終着駅まで運転している。このような多層建て列車では、図８（Ａ）に示すように、列車Ｔ₁側の先頭車両２Ａと列車Ｔ₂側の先頭車両２Ａとが互いに向かい合った状態で連結されて一つの列車Ｔ₁として運行される。

【0048】

一方、鉄道車両には、図９に示すように、列車Ｔ₂を運行中に編成を増結及び解結する増解結が実施される。このような増解結では、例えば、図９（Ａ）に示すように、列車Ｔ₂₁に列車Ｔ₂₂を併合して一つの列車Ｔ₂を編成し、図９（Ｂ）に示すように途中駅で列車Ｔ₂から列車Ｔ₂₂を解結（切り離し）して列車Ｔ₂₁を編成し、この列車Ｔ₂₁を終着駅まで運転している。また、このような増解結では、例えば、図９（Ｂ）に示すように、ある列車Ｔ₂₁に途中駅で列車Ｔ₂₂を増結して一つの列車Ｔ₂として併合して編成し、図９（Ａ）に示すようにこの列車Ｔ₂を終着駅まで運転している。このような増解結では、図９（Ａ）に示すように、列車Ｔ₁側の先頭車両２Ａと列車Ｔ₂側の中間車両２Ｂとが互いに向かい合った状態で連結されて一つの列車Ｔ₂として運行される。

【0049】

従来の鉄道車両では、図３５に示すように、中間車両１０２Ａ，１０２Ｂ同士を連結するときにこれらの中間車両１０２Ａ，１０２Ｂの連結部の隙間を転落防止部１０６によって塞ぎ、乗客がプラットホームから転落するのを防止している。しかし、従来の鉄道車両では、先頭車両が転落防止部を備えていないため、先頭車両同士を連結した場合や中間車両と先頭車両とを連結した場合には、先頭車両同士の連結部や先頭車両と中間車両との連結部に隙間が形成される。

【0050】

図８及び図９に示すように、先頭車両２Ａの先頭部に転落防止部６が存在するため、図８（Ａ）に示すように、多層建て列車の先頭車両２Ａ同士を連結したときに、この先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間を転落防止部６が塞ぐ。その結果、先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間に乗客がプラットホームから転落するのを転落防止部６が防止する。また、図９（Ａ）に示すように、列車を増解結する場合であっても先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとを連結したときに、先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとの連結部の隙間を転落防止部６が塞ぐ。その結果、先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとの連結部の隙間に乗客がプラットホームから転落するのを転落防止部６が防止する。

【0051】

図１０（Ａ）に示すように、先頭車両２Ａ同士を連結した状態でこれらの先頭車両２Ａが直線区間を走行すると、先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間を転落防止部６が塞ぐ。一方、図１０（Ｂ）に示すように、先頭車両２Ａが直線区間から曲線区間に進入すると、軌道１の外側（外軌側）の先頭車両２Ａの角部については互いに離間して先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間が広くなり、軌道１の内側（内軌側）の先頭車両２Ａの角部については互いに接近して先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間が狭くなる。図１０（Ｂ）に示すように、先頭車両２Ａが曲線区間を通過して、一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６とが接触しても、双方の転落防止部６が撓むため転落防止部６が破損しない。また、図１０に示すように、先頭車両２Ａの車体上面３ｄの両縁部に気流Ｆを導くはく離抑制部９Ｃの突出長さが、この先頭車両２Ａの車体上面３ｄの中心部に気流Ｆを導くはく離抑制部９Ｃの突出長さよりも短い。このため、先頭車両２Ａが曲線区間を移動するときに、一方の先頭車両２Ａ側のはく離抑制部９Ｃと他方の先頭車両２Ａ側のはく離抑制部９Ｃとが干渉しない。

【0052】

（はく離抑制機能）
例えば、図１〜図３、図６及び図７に示すはく離抑制部９Ｂ，９Ｃが存在しない状態で先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがこの車体端面３ａの上縁部及び側縁部からはく離して、車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄの前端部から先頭車両２Ａの進行方向後側（下流側）に離れた位置でこのはく離した気流Ｆが再付着する。このため、車体端面３ａからの気流Ｆのはく離によって先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増加し、トンネルなどの固定構造物内に先頭車両２Ａが突入するときに発生する圧力変動が増大する。

【0053】

一方、図１〜図３、図６及び図７（Ｂ）に示すはく離抑制部９Ｂが存在する状態で先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃと内側フィン部１２ａとの間の間隙部Δ₂₁を気流Ｆが通過するとともに、内側フィン部１２ａと外側フィン部１２ｂとの間の間隙部Δ₂₂を気流Ｆが通過する。また、図１〜図３及び図７（Ａ）に示すはく離抑制部９Ｃが存在する状態で先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが車体上面３ｄとフィン部１４との間の間隙部Δ₃を気流Ｆが通過する。車体上面３ｄとフィン部１４との間の間隙部Δ₃を通過する気流Ｆが誘導部１５によって車体上面３ｄと整流部１５ａとの間に導かれる。

【0054】

図１〜図５に示すはく離抑制部９Ａを備える先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、転落防止部６の先端部６ａに向かう気流Ｆが転落防止部６の外側表面６ｃ及び装着部７の内側表面７ｃに沿って流れ、転落防止部６の内側表面６ｂ及び装着部７の外側表面７ｄから車体側面３ｂ，３ｃに沿って気流Ｆが流れる。また、はく離抑制部９Ａを備える先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、転落防止部６の先端部６ａに向かう気流Ｆが転落防止部６の内側表面６ｂ及び装着部７の内側表面７ｃに沿って流れ、車体側面３ｂ，３ｃとフィン部１０の凹状湾曲面１０ａとの間の間隙部Δ₁を気流Ｆが通過して、車体側面３ｂ，３ｃに沿って気流Ｆが流れる。

【0055】

このため、車体端面３ａから車体側面３ｂ，３ｃ及び車体上面３ｄに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。その結果、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離して先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に先頭車両２Ａが突入するときに発生する圧力変動が低減される。

【0056】

この発明の第１実施形態に係る車両の転落防止構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、先頭車両２Ａがこの先頭車両２Ａの先頭部に他の車両を連結可能な車両であり、この先頭車両２Ａに連結される他の車両とこの先頭車両２Ａとの間の隙間に、乗客が転落するのを防止する転落防止部６を先頭車両２Ａが備えている。このため、例えば、図８（Ａ）に示すような多層建て列車Ｔ₁の場合に、先頭車両２Ａ同士の連結部の隙間に乗客が転落するのを防止することができる。また、図９（Ａ）に示すような増解結をする列車Ｔ₂の場合に、先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとの連結部の隙間に乗客が転落するのを防止することができる。その結果、先頭車両２Ａと他の車両とを連結したときにこれらの連結部の隙間に乗客が転落するのを防止して安全性を向上させることができる。

【0057】

(2) この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体端面３ａに向かう気流Ｆを転落防止部６の内側表面６ｂ及び外側表面６ｃからこの先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに導くことによって、この先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離をはく離抑制部９Ａが抑制する。このため、転落防止部６に衝突した気流Ｆが車体端面３ａからはく離するのを抑制することができる。

【0058】

(3) この第１実施形態では、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かってフィン部１０が気流Ｆを導くとともに、転落防止部６の内側表面６ｂと先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃとの間の間隙部Δ₁にフィン部１０が気流Ｆを導く。このため、転落防止部６に衝突した気流Ｆがはく離するのを抑制して、先頭車両２Ａの空気抵抗を低減することができるとともに、先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減することができる。また、車体端面３ａに衝突した気流Ｆが車体側面３ｂ，３ｃとフィン部１０との間の間隙部Δ₁から車体側面３ｂ，３ｃに抜けるため、先頭車両２Ａの空気抵抗を低減することができる。

【0059】

(4) この第１実施形態では、転落防止部６をはく離抑制部９Ａに装着部７が着脱自在に装着する。このため、既存の先頭車両の構造を大規模に改造せずにこの既存の先頭車両に転落防止部６を低コストで簡単に装着することができる。また、転落防止部６が劣化、損傷又は汚損したときにこの転落防止部６を簡単に取り外すことができ、新しい転落防止部６に短時間で簡単に交換することができる。

【0060】

(5) この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに導くことによって、この先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離をはく離抑制部９Ｂが抑制する。また、この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体端面３ａに衝突した気流Ｆをこの先頭車両２Ａの車体上面３ｄに導くことによって、この先頭車両２Ａからの気流Ｆのはく離をはく離抑制部９Ｃが抑制する。このため、簡単な構造によって車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離するのを抑制することができる。

【0061】

(6) この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃと内側フィン部１２ａとの間の間隙部Δ₂₁にルーバー部１２が気流Ｆを通過させるととともに、この内側フィン部１２ａと外側フィン部１２ｂとの間の間隙部Δ₂₂にルーバー部１２が気流Ｆを通過させる。また、この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体上面３ｄとの間の間隙部Δ₃にフィン部１４が気流Ｆを通過させる。このため、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離するのを抑制して、先頭車両２Ａの空気抵抗を低減することができるとともに、先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減することができる。また、車体３に作用する繰り返し荷重によって発生する車体構造疲労を低減することができるとともに、気圧変動に起因して車体３内の乗客に発生する耳つん現象を低減することができる。

【0062】

(7) この第１実施形態では、フィン部１４を通過する気流Ｆが先頭車両２Ａの車体上面３ｄに沿って流れるように、この気流Ｆを先頭車両２Ａの車体上面３ｄで誘導部１５が誘導する。このため、誘導部１５が車体上面３ｄで気流Ｆの流れを整えて気流Ｆが車体上面３ｄに沿って流れ、気流はく離抑制効果をより一層向上させることができる。

【0063】

(8) この第１実施形態では、先頭車両２Ａの車体端面３ａの下側両縁部に沿ってこの先頭車両２Ａの車体端面３ａから転落防止部６が突出しており、この先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して転落防止部６が内側に傾斜する。このため、転落防止部６を内側に傾斜させることによって、車体端面３ａに丸みを付与したのと同様の構造になり、車体端面３ａ付近ではく離した気流Ｆを車体側面３ｂ，３ｃに再付着させることができる。その結果、気流Ｆのはく離抑制効果を向上させることができるとともに空気抵抗を低減することができ、トンネル微気圧波を低減することができる。

【0064】

(9) この第１実施形態では、転落防止部６が先端部６ａに向かって厚さが薄く形成されている。このため、転落防止部６に作用する空気抵抗を低減して、異音や振動の発生を抑えることができるとともに、転落防止部６に可撓性を付与することができる。その結果、例えば、プラットホーム側から侵入する乗客に対して転落防止部６が強く接触せず柔らかく接触して、プラットホーム側に乗客を押し返すことができる。

【0065】

(10) この第１実施形態では、転落防止部６が弾性体、剛体又はこれらの組み合わせである。例えば、転落防止部６の全部を弾性体で形成したり、転落防止部６の一部を弾性体に形成したり、転落防止部６の全部を剛体に形成したりすることができる。このため、例えば、先頭車両２Ａ同士が曲線区間を通過するときに、一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６と他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６とが接触しても、双方の転落防止部６が撓むため転落防止部６が破損するのを防ぐことができる。

【0066】

（第２実施形態）
以下では、図１〜図１０に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図１１〜図１４に示す転落防止部６は、先頭車両２Ａの車体端面３ａの両側の下側縁部に沿ってこの先頭車両２Ａの車体端面３ａから突出しており、図１３に示すようにこの先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して略平行である。転落防止部６は、図１３に示すように、先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対してこの転落防止部６の中心線Ｌ₁が略平行（先頭車両２Ａの進行方向に対して略平行）になるように配置されている。

【0067】

この発明の第２実施形態に係る車両の転落防止構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、先頭車両２Ａの車体端面３ａの下側両縁部に沿ってこの先頭車両２Ａの車体端面３ａから転落防止部６が突出しており、この先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して転落防止部６が略平行である。このため、気流Ｆのはく離抑制効果を向上させることができるとともに空気抵抗を低減することができ、トンネル微気圧波を低減することができる。

【0068】

（第３実施形態）
図１５〜図１８に示す先頭車両２Ａは、図１〜図１４に示す先頭車両２Ａとははく離抑制部９Ａの構造が異なる。図１５〜図１８に示すはく離抑制部９Ａは、フィン部１７などを備えている。フィン部１７は、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かって気流Ｆを導く部分である。フィン部１７は、図１８に示すように、図５及び図１４に示すフィン部１０と同様に外観が羽根板状の部材であり、凸状湾曲面１７ａと、取付部１７ｂ，１７ｃなどを備えている。フィン部１７の先端部は、図１５、図１７及び図１８に示すように、車体端面３ａ側に湾曲しており、車体端面３ａよりも僅かに前方に突出している。フィン部１７の後端部は、図３に示すように、車体側面３ｂ，３ｃ側に湾曲しており、これらの表面との間に段差部が形成されないように、これらの表面と同一高さ（面一）で連続している。フィン部１７は、図１８に示すように、図５及び図１４に示すフィン部１０とは異なり、このフィン部１７の内側表面と車体側面３ｂ，３ｃとの間に隙間部を形成しておらず、転落防止部６の内側表面６ｂと先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃとの間を気流Ｆが通過しない。

【0069】

図１８に示す凸状湾曲面１７ａは、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かって気流Ｆを導く部分である。凸状湾曲面１７ａは、先頭車両２Ａと対向する側とは反対側のフィン部１０の外側表面を構成しており、車体端面３ａ側に湾曲している。凸状湾曲面１７ａは、転落防止部６の外側表面６ｃを通過して装着部７の外側表面７ｄに沿って流れる気流Ｆがこの凸状湾曲面１７ａに沿って流れるように、この凸状湾曲面１７ａの先端部（気流Ｆの上流側）が転落防止部６の外側表面６ｃに平滑に接続されており、この凸状湾曲面１７ａの後端部（気流Ｆの下流側）が車体側面３ｂ，３ｃの先端部に平滑に接続されている。

【0070】

取付部１７ｂは、はく離抑制部９Ａを装着部７に取り付ける部分である。取付部１７ｂは、はく離抑制部９Ａの先端部に平坦状に形成されており、フィン部１７の高さ方向に沿って直線状に形成されている。取付部１７ｂは、装着部７側の取付部７ｂと着脱自在に接合する。

【0071】

取付部１７ｃは、装着部７を先頭車両２Ａに取り付ける部分である。取付部１７ｃは、はく離抑制部９Ａの後端部に平坦状に形成されており、取付部１７ｂと同様にフィン部１７の高さ方向に沿って直線状に形成されている。取付部１７ｃは、先頭車両２Ａの車体端面３ａと着脱自在に接合する。

【0072】

次に、この発明の第３実施形態に係る車両の転落防止構造の作用を説明する。
図１５〜図１８に示すように、先頭車両２ＡがＸ軸方向に走行すると、転落防止部６の先端部６ａに向かう気流Ｆが転落防止部６の外側表面６ｃ及び装着部７の内側表面７ｃに沿って流れ、転落防止部６の内側表面６ｂ及び装着部７の外側表面７ｄから車体側面３ｂ，３ｃに沿って気流Ｆが流れる。このため、車体端面３ａから車体側面３ｂ，３ｃに気流Ｆが導かれて、これらの表面に沿って気流Ｆが流れる。その結果、車体端面３ａに衝突した気流Ｆがはく離して先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制し、トンネルなどの固定構造物内に先頭車両２Ａが突入するときに発生する圧力変動が低減される。

【0073】

この発明の第３実施形態に係る車両の転落防止構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、転落防止部６の外側表面６ｃから先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃに向かって気流Ｆをフィン部１７が導く。このため、転落防止部６に衝突した気流Ｆがはく離するのを抑制して、先頭車両２Ａの空気抵抗を低減することができるとともに、先頭車両２Ａの先頭部の見かけの断面積が増大するのを抑制して、トンネル微気圧波の発生を低減することができる。

【0074】

（第４実施形態）
図１９〜図２２に示す転落防止部６は、先頭車両２Ａの車体端面３ａの両側の下側縁部に沿ってこの先頭車両２Ａの車体端面３ａから突出しており、図２１に示すようにこの先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対して略平行である。転落防止部６は、図２１に示すように、先頭車両２Ａの中心線Ｌ₀に対してこの転落防止部６の中心線Ｌ₁が略平行になるように配置されている。フィン部１７は、図２１及び図２２に示すように、このフィン部１７の内側表面と車体側面３ｂ，３ｃとの間に隙間部を形成しておらず、転落防止部６の内側表面６ｂと先頭車両２Ａの車体側面３ｂ，３ｃとの間を気流Ｆが通過しない。この第４実施形態には、第１実施形態及び第３実施形態と同様の効果がある。

【0075】

（第５実施形態）
図２３及び図２４に示す先頭車両２Ａは、図１〜図２２に示す先頭車両２Ａとは異なり、車体端面３ａの側縁部及び上縁部が後方に後退しており、流線形に近似した構造に形成されている。図２３及び図２４に示す先頭車両２Ａは、プラットホームからの乗客の転落を防止する転落防止機能を備えているが、気流Ｆのはく離を抑制するはく離抑制機能を備えておらず、図１〜図２２に示す先頭車両２Ａとは異なりはく離抑制部９Ａ〜９Ｃを備えていない。車体３は、図２３及び図２４に示すように、台枠３ｊを備えており、台枠３ｊは先頭車両２Ａの車体底面３ｅの一部を構成する部材であり、梁状部材を組み立てた骨組である。

【0076】

転落防止構造５は、図２３〜図２７に示す転落防止部６と、図２３、図２４及び図２７に示す装着部１８などを備えている。転落防止部６は、図２３に示すように、外側表面６ｃが車体側面３ｂ，３ｃよりも僅かに内側になるように、先頭車両２Ａの中心線に対してこの転落防止部６の中心線が略平行に配置されている。転落防止部６は、図２５に示すように、車体端面３ａ側から見たときに、この転落防止部６の下端部が内側に僅かに湾曲している。転落防止部６は、図２７に示す先端部６ａと、内側表面６ｂと、外側表面６ｃと、取付部６ｄと、図２６に示す外周部６ｅなどを備えている。外周部６ｅは、転落防止部６の外周を構成する部分である。外周部６ｅは、図２７に示す内側表面６ｂと外側表面６ｃとの間に形成されており、図２６に示すように先頭車両２Ａの側面から見たときの外観が凸状の湾曲面である。

【0077】

図２３、図２４及び図２７に示す装着部１８は、転落防止部６を先頭車両２Ａに着脱自在に装着する部分である。装着部１８は、図２３及び図２４に示すように、転落防止部６を保持した状態でこの転落防止部６を車体３に取り付ける。装着部１８は、先頭車両２Ａの車体３にボルト又はねじなどの固定部材によって着脱自在に固定されている。装着部１８は、転落防止部６を支持する支持構造として機能し、転落防止部６を車体３に強固に固定する。装着部１８は、図２３に示すように、車体端面３ａの両縁部の下側に配置されている。装着部１８は、図２３、図２４及び図２５に示す保持部１８ａと、図２３及び図２４に示す支持部１８ｂ，１８ｃなどを備えている。

【0078】

図２３、図２４及び図２５に示す保持部１８ａは、転落防止部６を保持する部分である。保持部１８ａは、図２５に示すように、転落防止部６の後端部を保持し転落防止部６を所定の姿勢に保持する。保持部１８ａは、車体端面３ａ側から見たときに、転落防止部６と同様に保持部１８ａの下端部が内側に僅かに湾曲している。保持部１８ａは、図２５に示すように、固定部１８ｄと、収容部１８ｅと、補強部１８ｆなどを備えている。

【0079】

図２５に示す固定部１８ｄは、転落防止部６の後端部を固定する部分である。固定部１８ｄは、取付部１８ｇを備えている。取付部１８ｇは、転落防止部６を固定部１８ｄに取り付ける部分である。取付部１８ｇは、固定部１８ｄの先端部に凹状に形成された溝であり、固定部１８ｄの高さ方向に沿って直線状に形成されている。取付部１８ｇは、転落防止部６の取付部６ｄの凹凸部と嵌合し、転落防止部６を着脱するときにこの転落防止部６を上下方向に移動自在にガイドする。収容部１８ｅは、固定部１８ｄ及び補強部１８ｆを収容する部分である。収容部１８ｅは、例えば、金属製のケーシング部材であり、転落防止部６よりも厚く形成されている。収容部１８ｅは、転落防止部６を突出させる突出孔１８ｈを備えている。補強部１８ｆは、収容部１８ｅを補強する部分である。補強部１８ｆは、板状部材を略Ｓ字状に屈曲させて形成されており、先端部が固定部１８ｄに着脱自在に固定されており、後端部が収容部１８ｅに固定されている。

【0080】

図２３及び図２４に示す支持部１８ｂ，１８ｃは、保持部１８ａを支持する部分である。支持部１８ｂは、保持部１８ａの下側背面を連結された状態で先頭車両２Ａの台枠３ｊに着脱自在に固定されている。支持部１８ｃは、空気抵抗を受ける転落防止部６を強固に支持するために、先頭車両２Ａのうち比較的強度が高い台枠３ｊから斜め上方に立ち上がり、保持部１８ａと車体３とを連結して保持部１８ａを下方から支持する。支持部１８ｃは、保持部１８ａの上側背面を連結された状態で先頭車両２Ａの車体端面３ａに着脱自在に固定されている。支持部１８ｃは、一方の端部が保持部１８ａに固定され、他方の端部が車体端面３ａに固定されており、保持部１８ａを一定の姿勢に保持し保持部１８ａを補強するステーとして機能する。支持部１８ｃは、先頭車両２Ａの前面窓３ｇの下縁部の近傍の車体端面３ａから外側斜め前方に突出し、保持部１８ａと車体３とを連結して保持部１８ａを側方から支持する。

【0081】

この発明の第５実施形態に係る車両の転落防止構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第５実施形態では、先頭車両２Ａがこの先頭車両２Ａの先頭部に他の車両を連結可能な車両であり、この先頭車両２Ａに連結される他の車両とこの先頭車両２Ａとの間の隙間に、乗客が転落するのを防止する転落防止部６を先頭車両２Ａが備えている。このため、先頭車両２Ａ同士を連結したときに、一方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６の先端部６ａと他方の先頭車両２Ａ側の転落防止部６の先端部６ａとが突き合せた状態になり、転落防止部６が侵入防止柵として機能し、プラットホームから軌道１上の乗客の転落を防止し安全性を向上させることができる。

【0082】

(2) この第５実施形態では、転落防止部６を先頭車両２Ａに装着部１８が着脱自在に装着する。このため、既存の先頭車両の構造を大規模に改造せずにこの既存の先頭車両に転落防止部６を低コストで簡単に装着することができる。また、転落防止部６が劣化、損傷又は汚損したときにこの転落防止部６を簡単に取り外すことができ、新しい転落防止部６に短時間で簡単に交換することができる。さらに、装着部１８の保持部１８ａ及び転落防止部６を多種多様な先頭車両２Ａの形状にかかわらず共通部品として設計し、装着部１８の支持部１８ｂ，１８ｃを多種多様な先頭車両２Ａ毎の形状に合わせた専用部品として設計することによって、転落防止構造５を導入する際の初期費用や保守費用を低減することができる。

【実施例】

【0083】

次に、この発明の実施例について説明する。
（風洞試験装置）
図２８に示す風洞試験装置２０は、模型車両３０に向けて空気を流したときにこの模型車両３０の表面の流れの様子を観察する装置である。風洞試験装置２０は、空気を吹き出すノズル（吹出口）２０ａと、このノズル２０ａからの空気を模型車両３０に流す風洞測定部２０ｂと、床面上の昇降台に設置される地面板２０ｃと、この地面板２０ｃ上に模型車両３０を支持する支柱２０ｄと、風洞測定部２０ｂからの空気を吸い込む図示しない吸込部（コレクタ）などを備えている。風洞試験では、風洞測定部２０ｂが密閉型である公益財団法人鉄道総合技術研究所の大型低騒音風洞の密閉型測定部（幅5m×高さ3m×長さ20m）を使用した。風洞試験は、図２８に示すように、風洞試験装置２０の風洞測定部２０ｂに模型車両３０を設置し、模型車両３０に働く空気抵抗、及び模型車両３０の先頭部周りの流れの可視化を測定項目として実施した。地面板２０ｃは、長さ1490mm×幅790mmの合板製であり、幅720mm×高さ600mmのノズル２０ａの底面とこの地面板２０ｃの表面とが一致するように設置した。模型車両３０は、断面が翼型形状である2.5m間隔の２本の支柱２０ｄによって、この模型車両３０の下面が支持されている。図２８（Ａ）に示すように、ノズル２０ａの先端から模型車両３０の車両先頭部３２の端面までの距離は1565mm、地面板２０ｃの表面から模型車両３０の底面までの距離は229mm（実物のレール底面から車両底面までの距離に相当）であり、試験風速Ｕ=180km/h(=50m/s)に設定した。模型車両３０の幅Ｗ=560mmを代表長さとしたレイノルズ数は、Ｒe=1.9×10⁶となる。ここで、Ｒe=ＵＷ／ν、模型車両３０の幅Ｗ、空気の動粘性係数ν=1.5×10^-5 m²/sである。この値は、現車のレイノルズ数Ｒe=6.2×10⁶（試験風速Ｕ=120km/h=33.3m/s、現車の幅Ｗ=2.8m）の約３分の１の大きさである。風洞試験では、模型車両３０の上流側で発達する密閉型風洞測定部の地面板２０ｃ上の境界層の測定への影響を少なくするために、境界層吸い込み装置を常に稼働させた。模型車両３０の密閉型風洞測定部に対する断面積の比（閉塞率）は、約2.1%[0.56×0.56/(5.0×3.0)=0.021]である。図２８（Ａ）（Ｂ）に示すように、座標系は、模型車両３０の車両先頭部３２の上端の幅方向の中心点を原点として、レール方向（流れ方向）をＸ軸、まくらぎ方向をＹ軸、これらの右手座標系で鉛直上方をＺ軸として設定した。

【0084】

（模型車両）
図２８及び図２９に示す模型車両３０は、実際の鉄道車両を模擬（縮小）した大型風洞試験用模型車両である。模型車両３０は、図２及び図２５に示す車両本体部３１と、図２４（Ｃ）に示す車両本体部３１の先端部に着脱自在に装着される車両先頭部３２と、図２４（Ｃ）に示す車両本体部３１の後端部に着脱自在に装着される車両後尾部３３と、はく離抑制部３４Ａ〜３４Ｃと、転落防止部３５などを備えている。模型車両３０は、実際の在来線型車両の５分の１の縮尺模型である。模型車両３０は、高さＨ=560mm、幅Ｗ=560mm、全長Ｌ(7Ｗ)=3920mmであり、在来線型車両１両に相当する長さである。模型車両３０は、車両断面が矩形であって、屋根面が完全にフラットな板であり、側面と屋根面が接続する部分が角であり、先端部及び後端部の形状も角である。模型車両３０は、１両であり、２本の支柱２０ｄを除き、床下機器類は一切無くフラットである。模型車両３０は、先頭部から長さ0.5Ｗの部分に相当する車両先頭部３２が交換可能な構造であり、0.5〜6.5Ｗの部分に相当する車両本体部３１が直方体で空気抵抗測定装置４０に固定する構造であり、後尾部の6.5〜7Ｗの部分に相当する車両後尾部３３が先頭部と同様に交換可能な構造である。車両先頭部３２には、図３０（Ａ）に示すように、実際の在来線型車両の先頭部模型を設置した。車両後尾部３３には、角部の丸みＲ=0.107Ｗの直方体を設置した。図３０に示すはく離抑制部３４Ａ〜３４Ｃは、図１〜図７及び図１１〜図２２に示すはく離抑制部９Ａ〜９Ｃに対応し、車両先頭部３２に着脱自在に交換可能な構造である。図３０に示す転落防止部３５は、図１〜図５及び図１１〜図２２に示す転落防止部６に対応し、車両先頭部３２に着脱自在に交換可能な構造である。

【0085】

（空気抵抗測定装置）
図２８（Ｃ）に示す空気抵抗測定装置４０は、模型車両３０に作用する空気抵抗を測定する装置である。空気抵抗測定装置４０は、支柱２０ｄに天秤部が固定された状態で地面板２０ｃ下に設置されている。空気抵抗測定装置４０は、ピラミッド天秤（島津製作所製 ピラミッド形ロードセル式六分力天秤）であり、模型車両３０に作用する空気抵抗（流れ方向に作用する力）を測定する。空気抵抗の測定では、サンプリング周波数は100Hzであり、１回の収録で30.07秒間のデータを収録し、測定した空気抵抗Ｆ_Dから空気抵抗係数Ｃ_Dを算出した。空気抵抗係数Ｃ_Dは、Ｃ_D=Ｄ_a/(0.5ρＵ²Ａ')で定義した。ここで、Ｄ_aは、空気抵抗(N)であり、ρは空気密度(kg/m³)であり、Ａ'は模型車両３０の正面から見た投影面積(0.56×0.56=0.3136m²)である。なお、測定される空気抵抗Ｆ_Dは、支柱２０ｄの空気抵抗分も含んでいる。

【0086】

（タフト法による可視化）
図２８及び図２９に示すように、模型車両３０の周りの流れの様子を調べるためタフト法による可視化を実施した。ここで、タフト法とは、物体表面の流れの様子を糸又は毛糸などの気流糸を用いて観察し、流れの方向、はく離域及び不安定域などを可視化したものである。図２８及び図２９に示すタフト５０は、模型車両３０の表面の流れの様子を観察するための部材である。タフト５０は、白色の綿糸#30であり、図２９（Ａ）（Ｂ）に示す車体表面（屋根面及び側面）の所定の位置にあけられた小さな穴に差し込まれてボンドで固定されている。タフト５０は、車両先頭部３２の周りの４列分については固定間隔50mmピッチで配置し、この４列分についてはタフト５０の長さを30mmに設定し、車両本体部３１の34列分については固定間隔100mmピッチで配置し、この34列分についてはタフト５０の長さを40mmに設定した。流れの様子は、ディジタルカメラで記録した。タフト５０の動きを捉えるためにカメラのシャッタ速度は1/20秒に設定した。風洞試験では、タフト５０が主流と逆方向に向いている領域を流れのはく離領域と見なし、タフト５０が主流方向を向いている場合をはく離無しの領域と見なした。なお、流れは、はく離領域とはく離無し領域との間で再付着する。

【0087】

（はく離抑制部及び転落防止部の模型）
図３０に示すはく離抑制部３４Ａ〜３４Ｃ及び転落防止部３５を、図２８及び図２９に示す模型車両３０の車両先頭部３２に取り付けて、風洞試験装置２０によって模型車両３０に作用する空気抵抗及び車両先頭部３２周りの流れの可視化を測定した。はく離抑制部３４Ａ〜３４Ｃは、図２９（Ｃ）及び図３０（Ａ）に示すように、図１〜図７及び図１１〜図２２に示すはく離抑制部９Ａ〜９Ｃと同じ位置に取り付けられており、はく離抑制部３４Ａは車両先頭部３２の側下半分に取り付けられており、はく離抑制部３４Ｂは車両先頭部３２の側上半分、側下端及び肩部に取り付けられており、はく離抑制部３４Ｃは上縁部に取り付けられている。転落防止部３５は、図３０（Ａ）に示すように、図１〜図５及び図１１〜図２２に示す転落防止部６と同じ位置である車両先頭部３２の側上半分に取り付けた。転落防止部３５については、形状を様々に変化させて流れのはく離抑制効果の大きい形状について検討した。風洞試験では、図３１に示すように、実施例1-1〜1-4及び実施例2-1〜2-4についてそれぞれ４種類ずつ取り付け角度を変えて、合計８種類の形状について検討した。

【0088】

（実施例1-1〜1-4）
図３１（Ａ）〜（Ｄ）に示す実施例1-1〜1-4は、はく離抑制部３４Ａと模型車両３０の車両先頭部３２との間に隙間が形成されておらず、図１５〜図２２に示す第３実施形態及び第４実施形態に対応する。図３１（Ａ）に示す実施例1-1は、転落防止部３５の中心線が模型車両３０の中心線に対して平行であり、図１９〜図２２に示す第４実施形態に対応する。図３１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す実施例1-2〜1-4は、転落防止部３５の中心線が模型車両３０の中心線に対して傾斜角度θで傾斜しており、図１５〜図１８に示す第３実施形態に対応する。図３１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す実施例1-2〜1-4は、傾斜角度θを最大30°程度まで少しずつ変化させており、図３１（Ｂ）に示す実施例1-2は傾斜角度θ=8.5°であり、図３１（Ｃ）に示す実施例1-3は傾斜角度θ=16°であり、図３１（Ｄ）に示す実施例1-4は傾斜角度θ=30°である。

【0089】

（実施例2-1〜2-4）
図３１（Ｅ）〜（Ｈ）に示す実施例2-1〜2-4は、図３１（Ａ）〜（Ｄ）に示す実施例1-1〜1-4とは異なり、はく離抑制部３４Ａと模型車両３０の車両先頭部３２との間に隙間が形成されており、車両先頭部３２に向かう空気流がこの隙間を通り抜けることが可能である。図３１（Ｅ）〜（Ｈ）に示す実施例2-1〜2-4は、図１〜図５及び図１１〜図１４に示す第１実施形態及び第２実施形態に対応する。図３１（Ｅ）に示す実施例2-1は、転落防止部３５の中心線が模型車両３０の中心線に対して平行であり、図１１〜図１４に示す第２実施形態に対応する。図３１（Ｆ）〜（Ｈ）に示す実施例2-2〜2-4は、転落防止部３５の中心線が模型車両３０の中心線に対して傾斜角度θで傾斜しており、図１〜図５に示す第１実施形態に対応する。図３１（Ｆ）〜（Ｈ）に示す実施例2-2〜2-4は、レール長さ方向を０°として車両先頭部３２の前面（内側）方向に最大30°程度まで少しずつ変化させており、図３１（Ｆ）に示す実施例2-2は傾斜角度θ=11°であり、図３１（Ｇ）に示す実施例2-3は傾斜角度θ=22°であり、図３１（Ｈ）に示す実施例2-4は傾斜角度θ=33°である。

【0090】

（空気抵抗の測定結果）
図３２に示す空気抵抗係数Ｃ_Dは、図３０に示すように、肩部、側上半分及び側下端にはく離抑制部３４Ｂを設置し、上縁部にはく離抑制部３４Ｃを設置し、側下半分のはく離抑制部３４Ａ及び転落防止部３５の形状を変化させた場合の実施例1-1〜1-4及び実施例2-1〜2-4の空気抵抗係数Ｃ_Dの測定結果である。図３２に示す比較例は、はく離抑制部３４Ａ〜３４Ｃ及び転落防止部３５を設置しなかった場合の空気抵抗係数Ｃ_Dの測定結果である。

【0091】

空気抵抗係数Ｃ_Dは、図３２に示すように、無対策の比較例が最も大きいことが確認された。実施例1-1〜1-4と実施例2-1〜2-4とを比較すると、実施例2-1〜2-4のほうが実施例1-1〜1-4よりも空気抵抗係数Ｃ_Dが小さいことが確認された。このため、図１〜図５及び図１１〜図２２に示すような転落防止部６を先頭車両２Ａに設置する場合には、はく離抑制部９Ａと車体側面３ｂ，３ｃとの間に隙間を形成し、車体端面３ａに向かう空気流れがこの隙間を通り抜ける構造にすることによって、先頭車両２Ａに作用する空気抵抗を低減可能なことが確認された。

【0092】

実施例1-1〜1-4と実施例2-1〜2-4とをそれぞれ比較した場合には、図３２に示すように転落防止部３５がレール長さ方向に対して平行な方向に向いている実施例1-1及び実施例2-1の空気抵抗係数Ｃ_Dが最も大きいことが確認された。このため、図１〜図５及び図１１〜図２２に示すような転落防止部６を先頭車両２Ａに設置する場合には、レール長さ方向に対して転落防止部６を内側（車体端面３ａ方向）に傾ける構造にすることによって、先頭車両２Ａに作用する空気抵抗を低減可能なことが確認された。

【0093】

また、実施例1-2〜1-4と実施例2-2〜2-4とをそれぞれ比較した場合には、転落防止部３５をレール長さ方向に対する傾斜角度θが大きくなるにつれて空気抵抗係数Ｃ_Dが小さくなり、実施例1-4及び実施例2-4程度の傾斜角度θで空気抵抗係数Ｃ_Dが略一定値になることが確認された。このため、図１〜図５及び図１５〜図１８に示すような転落防止部６を先頭車両２Ａに傾斜角度θだけ傾けて設置する場合には、傾斜角度θを15°〜35°の範囲内に設定することによって、先頭車両２Ａに作用する空気抵抗を最も効果的に低減可能なことが確認された。

【0094】

さらに、空気抵抗係数Ｃ_Dは、図３２に示すように、実施例2-3及び実施例2-4が最も小さいことが確認された。このため、図１〜図５に示すような転落防止部６を先頭車両２Ａに傾斜角度θだけ傾けて設置し、かつ、はく離抑制部９Ａと車体側面３ｂ，３ｃとの間に隙間を形成する場合には、特に傾斜角度θを20°〜35°の範囲内に設定することによって、先頭車両２Ａに作用する空気抵抗を最も効果的に低減可能なことが確認された。

【0095】

（流れの可視化による測定結果）
図２８及び図２９に示すタフト５０の動きからはく離の有無などを確認し、図３３に示すように模型車両３０の車両先頭部３２の周りの流れの様子を判定した。ここで、図３３に示すタフト列番号は、模型車両３０の上面及び側面で空気流がはく離する位置（側面）を示すタフト５０の番号であり、車両先頭部３２の端面から最も離れた位置で逆流の状態を示すタフト５０の番号である。図３４（Ｂ）に示すように、無対策の比較例の場合には、模型車両３０の上面及び側面ともにタフト５０の乱れが大きい。図３４（Ｂ）に示すように、模型車両３０の上面及び側面のタフト５０の向きにはばらつきがあるが、先頭から1〜5列目(0.09〜0.64Ｗ)では流れと逆方向にタフト５０が向き、6〜9列目(0.82〜1.36Ｗ)では逆方向から順方向へタフト５０の向きが変化し、10列目(1.54Ｗ)以降では順方向にタフト５０が向いている。これらのタフト５０の変化より車両先頭部３２の端部から流れがはく離しており、タフト５０の9列目(1.36Ｗ)付近で再付着していることが確認された。

【0096】

一方、図３４（Ａ）に示すように、空気抵抗係数Ｃ_Dが最も小さい実施例2-4の場合には、車両先頭部３２の上面及びはく離抑制部３４Ｃの上面に貼り付けたタフト５０が流れ方向（順方向）に沿って真直ぐに並んでいることから、模型車両３０の上面にははく離が存在しない。一方、模型車両３０の側面のタフト５０は、側上半分及び側下端の後流側が5列目及び4列目までやや乱れているが、7列目以降では順方向にタフト５０が向いており、タフト５０の6列目付近で再付着していることが確認された。

【0097】

図３３に示すように、実施例1-1〜1-4及び実施例2-1〜2-4は、無対策の比較例に比べて、はく離位置を示すタフト列番号が小さく、流れがはく離しても直ぐに再付着しておりはく離領域が狭いことが確認された。特に、実施例1-3及び実施例2-2〜2-4については、はく離領域のレール長さ方向の長さが5列目(0.64Ｗ)であり、いずれも略同じはく離位置になることが確認された。

【0098】

以上より、実施例2-3及び実施例2-4が最も流れのはく離抑制効果が高く、かつ、空気抵抗が小さくなり、微気圧波の低減効果が期待できることが確認された。また、転落防止部３５と模型車両３０の表面との間に隙間を形成し、模型車両３０の前面への空気流れがこの隙間を模型車両３０の側面へ抜ける構造にすることによって、流れのはく離抑抑制効果を向上させることが確認された。さらに、転落防止部３５を模型車両３０の内側に20°〜35°傾斜させることによって、流れのはく離抑抑制効果をより一層向上させることが確認された。

【0099】

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、先頭車両２Ａ同士を連結する場合又は先頭車両２Ａと中間車両２Ｂとを連結する場合を例に挙げて説明したが、先頭車両２Ａの運転室側とは反対側の妻面と先頭車両２Ａの運転室側の妻面とを連結する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、転落防止部６の先端部６ａ寄りの外側表面６ｃの一部を傾斜面に形成する場合を例に挙げて説明したが、外側表面６ｃの全部を傾斜面に形成することもできる。さらに、この第１実施形態〜第４実施形態では、転落防止部６及びはく離抑制部９Ａを車体端面３ａの側下半分に設置し、はく離抑制部９Ｂを車体端面３ａの側下端に設置する場合を例に挙げて説明したが、はく離抑制部９Ｂを省略し、転落防止部６及びはく離抑制部９Ａを側下端まで伸ばして設置することもできる。

【0100】

(2) この第１実施形態〜第４実施形態では、はく離抑制部９Ｂが内側フィン部１２ａ及び外側フィン部１２ｂの二重羽根構造である場合を例に挙げて説明したが、外側フィン部１２ｂを省略してはく離抑制部９Ｂを１枚フィン構造にすることもできる。同様に、この第１実施形態〜第４実施形態では、はく離抑制部９Ｃがフィン部１４の１枚フィン構造である場合を例に挙げて説明したが、はく離抑制部９Ｃを内側フィン部及び外側フィン部の二重羽根構造にすることもできる。また、この第１実施形態〜第４実施形態では、はく離抑制部９Ｃを車体端面３ａの上縁部に設置する場合を例に挙げて説明したが、はく離抑制部９Ｃを省略することもできる。さらに、この第１実施形態〜第４実施形態では、車体端面３ａの形状が切妻形状である場合を例に挙げて説明したが、車体端面３ａの縁部に面取り又は丸みがなく直角の場合や流線型の場合などについてもこの発明を適用することができる。

【0101】

(3) この第５実施形態では、車体端面３ａの形状がこの車体端面３ａの上側を後方に傾斜させた形状である場合を例に挙げて説明したが、車体端面３ａを切妻形状にした場合や、車体端面３ａの縁部に丸みを形成した場合などについてもこの発明を適用することができる。また、この第５実施形態では、先頭車両２Ａの中心線に対して転落防止部６の中心線が略平行になるようにこの転落防止部６を配置する場合を例に挙げて説明したが、車体端面３ａ側に転落防止部６を傾斜させて配置させることもできる。

【符号の説明】

【0102】

１ 軌道
１ａ レール
２Ａ 先頭車両
２Ｂ 中間車両
３ 車体
３ａ 車体端面（前面）
３ｂ，３ｃ 車体側面（側面）
３ｄ 車体上面（上面）
３ｅ 車体底面（下面）
３ｊ 台枠
４ 台車
４ａ 車輪
５ 転落防止構造
６ 転落防止部
６ａ 先端部
６ｂ 内側表面
６ｃ 外側表面
６ｄ 取付部
７ 装着部
７ａ，７ｂ 取付部
７ｃ 内側表面
７ｄ 外側表面
８ 気流はく離抑制構造
９Ａ〜９Ｃ はく離抑制部
１０ フィン部
１１ 支持部
１２ ルーバー部
１２ａ 内側フィン部
１２ｂ 外側フィン部
１２ｅ，１２ｇ 凹状湾曲面
１２ｆ，１２ｈ 凸状湾曲面
１３ 支持部
１４ フィン部
１５ 誘導部
１５ａ 整流部
１６ 支持部
１７ フィン部
１７ａ 凸状湾曲面
１７ｂ，１７ｃ 取付部
１８ 装着部
１８ａ 保持部
１８ｂ，１８ｃ 支持部
２０ 風洞試験装置
３０ 模型車両
３１ 車両本体部
３２ 車両先頭部
３３ 車両後尾部
３４Ａ〜３４Ｃ はく離抑制部
３５ 転落防止部
４０ 空気抵抗測定装置
５０ タフト
Ｆ 気流
θ 傾斜角度
Δ₁，Δ₂₁，Δ₂₂，Δ₃ 間隙部
Ｌ₀，Ｌ₁ 中心線
Ｔ₁，Ｔ₁₁，Ｔ₁₂ 列車
Ｔ₂，Ｔ₂₁，Ｔ₂₂ 列車
Ｘ 前後方向
Ｙ 左右方向
Ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図35】

【図34】