JPH0456673A

JPH0456673A - 空気抵抗軽減装置

Info

Publication number: JPH0456673A
Application number: JP16926290A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nagahisa; 長久　巧一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、風圧を緩和することができる空気抵抗軽減
装置に関する。

〔従来の技術〕

人類は古来から強風の脅威を受は続けてきたが、現代で
はさらに各種の交通手段のスピードを効率的に高めるた
めや、自ら高めているスピードによる風圧に耐えるため
に空気抵抗を軽減することが求められている。

従来、スピードを高めるために空気抵抗を軽減するには
、風圧を受ける面をできるだけ流線型にすると共に、滑
らかな面にする試みがなされ、また、風圧に耐えるため
には１強度を有する材料を選び、且つそれをリブ構造等
の耐力構造にすることに労力が注がれてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

空気抵抗を受は難い流線型は、流体力学を基に様々な実
験が繰り返され、また、コンピュータを使って究極の形
が追求されているため、流線型による空気抵抗の軽減に
は限界がきているのが現状である。

また、材料や構造についてもスピードとの競争であって
懸命の努力が行われ、その進歩も著しいけれども、これ
まで予想もしなかったスピードにおいては、万一の事故
も許されないので、研究と実験は決して怠ってはならな
い。

例えば、リニアモータカーにおいては、時速５００ｂの
スピードの実現が可能であって、将来の夢の交通手段で
あるけれども、このスピードでは実際にどのような危険
が存在するか数々の実験によって予測されているが、こ
の予測を誤ると大変な事故を招くことになるし、予測が
できてもその対応策が極めて難しい。

このような極めて速いスピードでは異常な風圧や空気抵
抗を受ける結果、その際の消費エネルギーは格段に大き
いことはもとより、その風圧に耐える材料や構造は今ま
での常識を超えて追求されねばならない。また、トンネ
ルに出入りする際にリニアモータカーの車体が著しい気
圧の変化を受け、長い間には気圧の変化により車体が収
縮と膨張を繰り返すことになるから、金属疲労の問題も
見逃すことはできないが、これを解決することは非常に
難しいとされている。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、これまでの常
識的な概念を打破し、全く新しい着想に基づく構造によ
って、空気抵抗や風圧を受は難くした空気抵抗軽減装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、風圧を受け
る外面に多数の球体を均等に配列すると共に、少なくと
も空気の流れ方向に回転するように装着して空気抵抗軽
減装置を構成した。

〔作　　用〕

上記の構成によれば、風圧を受けるとその空気の流れる
方向に球体が回転するので、空気との間の摩擦が避けら
れるために、空気抵抗は極めて少なくなり、しかも、風
圧を受ける面に空気の乱流が生じ、これも空気抵抗を著
しく減少させる。

球体を回転しやすくするためには、空気抵抗が大きくな
るように、ゴルフボールと同様に外面にデインプルを設
けることが望ましい。

また、球体の配列については、大小球体の配列または高
低差によってピラミッド構造にすることが望ましい。つ
まり、頂点が高い球体の回りに低い球体を配列した正ピ
ラミッド構造、あるいは、頂点が低い球体の回りに高い
球体を配列した逆ピラミッド構造によれば、外面に気流
の乱れが生じやすい。

球体は、プラスチックや金属、セラミックス等で成形す
る。そして、内部を空洞にするとともに。

空洞に通じる多数の抜孔を設けた場合には、風圧吸収効
果や騒音吸収効果が著しく高まることになる。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第７図は一実施例を示したもので、その空
気抵抗軽減装置Ｐは、盤体Ｆと多数の球体３とからなり
、盤体Ｆは、基板１と球体押さえの表面板２とから構成
される。

基板１は、縦横を２等間隔おきに凸部４．５．６を突設
することによりいずれか四個の凸部に囲まれた間が凹部
７．８となっている。

凸部４．５，６の形状については、円錐台形が基本形で
あって、周縁には半欠けの凸部５を、隅角に４分の３欠
けの凸部６を設け、基本的形状の凸部４が中に配列され
る。

また、各凸部４．５．６には凹部７．８に面する箇所に
下面へ通気可能に切欠孔９を設けである。

球体３は、この切欠孔９に一部で掛かるために位置が安
定して保持される。また、中央の四個の凸部４には凸面
の半球体１０を一体に形成しであるが、各辺中央二個の
凸部５には半欠けの半球体１１を、隅角の凸部６には４
分の３欠けの半球体１２をそれぞれ突設させである。

凹部７．８は、球体３を中心位置に保持するために底部
に円形凹部の回転座１３を設け、中央四個の凹部７と、
各隅角三個の凹部７については、回転座１３を突条１４
により高く形成しである。また、各底部中央には水抜孔
１５が設けである。

基板１は、縦横に連結されるが、上記構造であるので、
半欠けの凸部５および半球体１２は、連結によって基本
形に組み立てられることになるから、広い面の構成が可
能である。

その連結については、基板ｌの隣接二辺に蟻溝形のホゾ
孔２０を、他の二辺にはそれに上から差し込むホゾ２１
をそれぞれ一対づつ形成し、ホゾ孔２０は下端が抜けて
おり、その下端縁に掛かる爪２２がホゾ２１に形成され
る。

表面板２は、各凹部７．８に対応して球体３の突出孔１
７．１８が設けられ、高凹部７に対応する突出孔１７に
は内鍔２４が形成される。また、いずれか四個の突出孔
１７．１８に囲まれる中央部には、基板１の半球体１０
が抜ける抜孔２５または半球体１０ａが形成される。さ
らに、ホゾ孔２１に対応する箇所には突片２Ｇを設け、
突片２６にも半球体１０ａが形成される。また、ホゾ孔
２０に対応する箇所には突片２６が嵌まる切欠き２７が
設けられる。４０は、張り付は対象物に止めるためのビ
ス止め孔である。

基板１と表面板２との連結については、基板１に半球体
１０、牛久は半球体１１．４分の３欠は半球体１２の近
くにそれぞれ切欠孔２８を設け、表面板２には切欠孔２
８に半球体１０．１１．１２の下で掛かる爪２９を設け
である。このようにすれば、球面に沿って爪２９を切欠
孔２８に容易に差し込むことができる。

球体３は、ゴルフボール大の中空体であって、空気の乱
流を起こすために、ゴルフボールと同様に外面にデイン
プルが形成される。

上記の空気抵抗軽減装置Ｐによれば、高凹部７に納まる
高い球体３の回りに低凹部８に納まる低い球体３が配列
され、あるいは低い半球体１０が配列されたピラミッド
構造を有するため、強風を受けた場合には、合理的に風
圧が吸収され、また、騒音も吸収されやすい。

第６図は、沿線住民の防音対策として鉄道の側部に防音
１ｉ１３２を設け、その内外両面に空気抵抗軽減装置Ｐ
を嵌め込んだものである。基材が鉄筋コンクリート製で
あって、それに空気抵抗軽減装置Ｐをビス止めし、目地
３３をセメントで埋めである。

このような防音壁３２によれば、風圧を逃すために薄く
形成しても強風により倒れるおそれがなく、また、効率
的に電車の騒音を吸収し、沿線住民に対する環境を著し
く改善することができる。

第７図は、乗用車のボンネットと天井、トランクの各上
面に空気抵抗軽減装！Ｐを組み込んだ場合を示したもの
で、この状態で乗用車を走行させると、風圧によって球
体３が回転し、その回転により外面に空気の乱れが生じ
ることによって、空気抵抗が軽減される。

〔他の実施例〕

第８図および第９図は、リニアモータカー〇が走るトン
ネル３４に空気抵抗軽減装置Ｐを実施した場合を示した
もので、トンネル３４の内周面に沿って軸３５を配列し
、軸３５に球体３が数珠繋ぎに軸支される。なお、軸３
５はトンネルの鉄筋に溶接されたブラケットにより適間
隔おきに支持される。

第１０図は、フレーム３６に多数の球体３を三層に軸支
したものである。フレーム３６は、板体の両端に支持片
３７．３７を突設し、その両支持片３７．３７間に軸３
５を架設し、軸３５に球体３が回転可能に軸支される。

球体３の配列については、上位軸３５と下位軸３５とで
球体３．３が入り組むようになっている。このような配
列であると、テトラポットが波を打ち消す原理と同様に
、風圧や音が非常に良く打ち消される。そこで、このよ
うな空気抵抗軽減装置Ｐを前記のトンネルの内周面に組
み込んでおけば、リニアモータカーＣがトンネル３４に
出入りした際におけるトンネル内の気圧の変化をさらに
抑制できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、風圧を受ける外面に
多数の球体を均等に配列すると共に、少なくとも空気の
流れ方向に回転するように装着したから、その応用分野
が非常に広く、目的に応じて様々に利用でき、自動車や
飛行機、電車、船舶等の交通手段のスピードの向上と省
エネを図ったり、防風壁や防音壁、各種の建物等の建造
物が風圧により転倒する危険を防止できるだけでなく、
風圧の変化を抑制して乗物車体の金属疲労の防止に役立
てることができ、さらには、騒音公害防止の目的でも多
方面に利用できるという優れた効果がある。

なお、流体の抵抗も軽減し得るため、船体等にも水の抵
抗を緩和するために、この発明の装置を有効に応用でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は一実施例を示し、第１図は斜視図
、第２図は第１図Ａ−Ａ線矢視の断面図、第３図はＢ−
Ｂ線矢視の拡大断面図、第４図はＣ−Ｃ線矢視の拡大断
面図、第５図はＤ−ＤＩ！矢視の拡大断面図、第６図は
使用状態を示す防音壁の斜視図、第７図は同じく使用状
態を示す乗用車の平面図である。第８図および第９図は他の実施例を示し、第８図はトン
ネルの断面図、第９図は一部拡大断面図である。第１０
図はさらに他の実施例を示す側面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１）風圧を受ける外面に多数の球体を均等に配列すると
共に、少なくとも空気の流れ方向に回転するように装着
したことを特徴とする空気抵抗軽減装置。