JPH06153309A - 遮音装置 - Google Patents

遮音装置

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JPH06153309A
JPH06153309A JP4298412A JP29841292A JPH06153309A JP H06153309 A JPH06153309 A JP H06153309A JP 4298412 A JP4298412 A JP 4298412A JP 29841292 A JP29841292 A JP 29841292A JP H06153309 A JPH06153309 A JP H06153309A
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pantograph
sound insulation
rear walls
insulation device
bottom plate
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Michio Sehata
美智夫 瀬畑
Katsuyuki Terada
勝之 寺田
Morishige Hattori
守成 服部
Hitoshi Tsuruta
仁 鶴田
Kiyoshi Okada
喜代志 岡田
Akihiko Torii
昭彦 鳥居
Masatoshi Ito
將利 伊藤
Rie Suzuki
里枝 鈴木
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Central Japan Railway Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、車両の高速走行時に騒音およ
び空気抵抗が小さい遮音装置を提供することにある。 【構成】パンタグラフ2から発生する騒音を遮へいする
前後壁、側壁および底板からなる遮音手段において、該
前後壁及び該底板の下部に車両走行方向に貫通した空洞
部δを設け、前後壁上端からの空気流の剥離を大きくさ
せ、パンタグラフ2の位置における平均流速を低減させ
る構造としたものである。 【効果】パンタグラフの騒音及び舟体の揚力値並びに遮
音装置の空気抵抗を大幅に低減でき、かつ重量の軽減を
図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遮音装置に係り、特に
高速で走行する鉄道車両に好適なパンタグラフの遮音装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両のパンタグラフから発生する騒音と
しては、スパ−ク音、しゅう動音及び空力音等があり、
これらは速度の依存性が高く、特に空力音については走
行速度のほぼ6乗則ないし9乗則で増加することがわか
っている。従来、パンタグラフからの騒音を低減する方
法として、例えば、特開昭58−4667号公報に記載
のように、車体屋根上に車両限界内の最大高さで、パン
タグラフの両側に側壁を設けると共に前後壁を設けるこ
とにより、遮音する方法が知られている。
【0003】また、パンタグラフの舟体の揚力値として
は、走行速度のほぼ2乗則で増加することがわかってお
り、前記同様に車体屋根上に車両限界内の最大高さで、
パンタグラフの両側に側壁を設けると共に前後壁を設け
ることにより、舟体の揚力値を低減する方法が知られて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、パン
タグラフからの発生音を遮へいし、また、パンタグラフ
の最大高さに対して、前後壁に十分な高さをもたせ、前
後壁の前面傾斜角を最適化することにより、パンタグラ
フに当る空気流の平均流速を低減し、空力音と該パンタ
グラフの舟体に生ずる揚力値を低減できるという効果を
もたらす。しかし、上流の前後壁の上端における空気流
のはく離を大きくして、パンタグラフに当たる空気流の
平均流速を低下させるためには、遮音壁の側壁および前
後壁を高くし、かつ前後壁前面の傾斜角を大きくするこ
とが必要であるが、平均流速の低減効果と相反して、遮
音壁自体の空力音および空気抵抗が増加するという問題
があった。すなわち、遮音壁の側壁および前後壁の高さ
が高くなることによる表面積及び投影面積の増加によっ
て、また前後壁の傾斜角増大によるはく離増加によっ
て、該遮音壁自体の空力音増加と空気抵抗の増加が生じ
るという問題があった。
【0005】本発明の目的は、パンタグラフ位置におけ
る平均流速を低減して該パンタグラフからの空力音と揚
力値を抑え、かつ遮音装置自体の空力音および空気抵抗
の増大を抑制でき、装置重量の軽減も図れる遮音装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的は、パンタグラ
フの周囲を取り囲むように配置される前後壁、側壁およ
び底板からなり、前記前後壁には走行風を前記パンタグ
ラフの上方に導く傾斜面が形成されており、車両走行方
向に貫通した空洞部を前記前後壁の傾斜面の下部にその
開口部を形成して底板と屋根の間に設けた遮音装置によ
り達成される。また、前記目的は、パンタグラフの周囲
を取り囲むように前後壁、側壁および底板を配置し、前
記前後壁には走行風を前記パンタグラフの上方に導く傾
斜面が形成されており、前記前後壁よりも車両走行方向
先端部分の面積を小さく形成した少なくとも一本以上の
流線形支持部材により前記前後壁、側壁および底板を車
体の屋根面から離して配置した遮音装置により、達成さ
れる。
【0007】
【作用】遮音装置に、車両走行方向に貫通した空洞部を
形成し、該空洞部の開口部を該遮音装置を構成する前後
壁の傾斜面の下部に形成したことにより、遮音装置自体
の車両走行方向における投影面積を従来の空洞部を備え
ていないものよりも小さくすることができる。したがっ
て、走行風の接触面積及び投影面積の減少によって空気
抵抗の増大を抑えることができる。また、前記空洞部を
設けることにより、従来の前後壁と車体の屋根上面との
交点に生じる流れのよどみが生じないため、前記空洞部
内への前後方向に真っ直な流れが生じ、これに伴って走
行風を完全に前後壁の傾斜に沿って流し上方へ強く偏向
させることができるので、前後壁上端からの空気流の剥
離を大きくすることができ、これによってパンタグラフ
の位置における空気流速を低減することができる。した
がって、パンタグラフから生じる空力音及び揚力値の増
大を防止することができる。
【0008】また、遮音装置を構成する前記前後壁、側
壁および底板を、前記流線形支持部材によって車体の屋
根面から離して配置することにより、該遮音装置自体の
車両走行方向における投影面積を従来の車体屋根面に直
接設置されたものよりも小さくすることができる。した
がって、走行風の接触面積及び投影面積の減少によって
空気抵抗の増大を抑えることができる。また、前記流線
形支持部材は流線形であるため前記流線形支持部材周り
の流れが速くなり、遮音装置下部の前後方向に真っ直な
より強い流れが生じる。これに伴って走行風を完全に前
後壁の傾斜に沿って流し上方へさらに強く偏向させるこ
とができるので、前後壁上端からの空気流の剥離をより
大きくすることができ、これによってパンタグラフの位
置における空気流速をより低減することができる。した
がって、パンタグラフから生じる空力音及び揚力値の増
大をより防止することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明によるパンタグラフの遮音装置の第
1の実施例を示す図である。図2は本発明の効果を示す
グラフである。図1おいて、1は車体であり、2は舟
体,上枠組,下枠組,碍子脚4および碍子5等からなる
パンタグラフである。3は車体1上に設けられた側壁、
前後壁および底板6からなる遮音手段である。該遮音手
段3は、高さ寸法h1の前後壁の下部に車両走行方向に
貫通させた空洞部δを有している。該空洞部δは垂直寸
法すなわち高さ寸法がh2となるように構成されてい
る。底板6は、該空洞部δの上面を形成しており、該底
板6には碍子脚4に対して電気的絶縁距離を保ち得る大
きさの開口部寸法をなす切欠き6aが形成されている。
【0010】このような構成によれば、走行風は空洞部
δを通過する走行風Aの流れと前後壁の前面をその傾斜
に沿って通過する走行風Bの流れに分流される。このと
き、前後壁の下部に空洞部δを有しているため、遮音手
段3自体の横断面積すなわち車両走行方向における投影
面積を同様な高さを有する従来のものに比べて小さくす
ることができ、騒音および空気抵抗の増加を抑制でき
る。また、底板6は走行風Aを後方にスム−ズに流す役
目をしており、空気抵抗を低減させる効果がある。さら
に、前後壁の下部に空洞部δを設けることにより、前後
壁前面と車体の屋根上面との交点付近に従来生じていた
空気流のよどみが生じないため、空洞部δ内への前後方
向に真っ直な流れが生じ、走行風を完全に前後壁の傾斜
に沿って流し上方へ強く偏向させることができる。この
ことにより、前後壁上端からの空気流の剥離が大きくな
り、パンタグラフ2の位置における平均流速を低減する
ことができ、パンタグラフ2の空力音及び揚力値を低減
できる。このとき、従来の遮音装置に対して前後壁の下
部に空洞部を設けているため重量の軽減が図れる。
【0011】また、車両走行方向に貫通した空洞部を前
後壁の傾斜面の下部にその開口部を形成しているため
に、側壁と一体成形してもよいので構造の簡略化が図れ
る。
【0012】また、車体1上に設置されるパンタグラフ
2の碍子脚4は、前記空洞部δ内に設置され、碍子5は
遮音手段3内に収納されているため、これらから生じる
騒音は該遮音手段3の側壁で遮へいされることになる。
なお、空洞部δ内に設置される前記碍子脚4あるいは碍
子5自体から生じる騒音を低減するため、これらを包み
込むように、流線形部材を配置してもよい。また、空洞
部δは前後壁上部に形成される傾斜面の高さ寸法が所定
以上確保できれば、該前後壁の高さ方向の中間位置に配
置しても良く、さらに前面から見た空洞部δの形状は楕
円状でもよい。
【0013】図2は、発明者らの風洞実験による該空洞
部δの効果を示したものである。破線で示す従来の遮音
手段X(h1=825mm,h2=0)でのパンタグラフ位
置における主流流速U0に対する平均流速Uの流速比U
/U0に対して、前後壁下部に空洞部δを設置した遮音
手段Y(h1=825mm,h2=350mm)の方が実線で
示すように流速比U/U0が大きく低減されている(斜線
部が空洞部δによる低減効果を示す)。また、前後壁の
高さを高くした遮音手段Z(h1=1175mm,h2
0)は、該前後壁が高くなったことにより、流速比は低
減されるが本実施例の遮音手段Yより効果が少ないこと
がわかる。これは、本実施例の構造によれば、前後壁下
部への空洞部δ形成により、従来生じていた前後壁と車
体の屋根上面との交点に生じる流れのよどみが生じない
ため、空洞部内への前後方向に真っ直な流れが生じ、こ
れに伴って走行風を完全に前後壁の傾斜に沿って流し上
方へ強く偏向させることができるので、前壁上端からの
空気流の剥離が大きくなり、パンタグラフ2位置におけ
る平均流速を低減することができる。これにより、パン
タグラフ2に当る流速が低減されるので、パンタグラフ
2の空力音及び揚力値が大きく低減されることになる。
【0014】次に、本発明による第2の実施例を図3、
図4および図5によって説明する。同図において、上記
一実施例と同一符号は同一部材を示すものである。本実
施例の前記第1実施例との相違点は、遮音手段7が車体
1上に2本の支持部材8a,8bで支持されて構成され
ていることである。図4および図5に示すように、2本
の支持部材8a,8bは水平方向の断面形状が流線形を
なした部材であり、電気的絶縁距離を保ちながらパンタ
グラフ2の碍子脚4あるいは碍子5を包み込み、かつ該
遮音手段本体を保持している。
【0015】このような構成によれば、流線形支持部材
8a,8bで碍子脚4あるいは碍子5のみを包み込むこ
とにより、車体の屋根上面から所定の高さまで一体に形
成された従来の遮音手段に比べて、該流線形支持部材8
a,8bの部分すなわち底辺部分の断面形状を小さくで
きる効果がある。したがって、前記遮音手段7の車両走
行方向の投影面積を前記従来のものよりも小さくして、
空気抵抗の増大を抑制できる。このとき、従来の遮音手
段に比べて重量の軽減も図れる。また、前記流線形支持
部材は流線形であるため前記流線形支持部材周りの流れ
が速くなり、遮音装置下部の前後方向に真っ直なより強
い流れが生じる。これに伴って、走行風を完全に前後壁
の傾斜に沿って流し上方へさらに強く偏向させることが
できるので、前後壁上端からの空気流の剥離をより大き
くすることができ、これによってパンタグラフの位置に
おける空気流速をより低減することができる。したがっ
て、パンタグラフから生じる空力音及び揚力値の増大を
より防止することができる。さらに、碍子脚4あるいは
碍子5が走行風にさらされることがないため、碍子脚4
あるいは碍子5による空力音も低減される。
【0016】次に、本発明による第3の実施例を図6、
図7および図8によって説明する。同図において、上記
一実施例と同一符号は同一部材を示すものである。本実
施例の前記第1実施例との相違点は、車体1上に1本の
流線形支持部材9で遮音手段7を保持したことである。
図7および図8に示すように、1本の流線形支持部材9
は、流線形の部材で構成され、電気的絶縁距離を保ちな
がら、パンタグラフ2の碍子脚4あるいは碍子5を包み
込み、かつ該遮音手段7を保持している。
【0017】このような構成によれば、遮音手段7を前
記流線形支持部材9によって車体の屋根面から離して配
置することにより、該音手段7自体の車両走行方向にお
ける投影面積を従来の車体屋根面に直接設置されたもの
よりも小さくすることができる。したがって、走行風の
接触面積及び投影面積の減少によって空気抵抗の増大を
抑えることができる。
【0018】また、前記第2の実施例に比べてさらに流
線形支持部材9の構成を簡単にすることができる。ま
た、支持部材の数を減らすことにより、重量の軽減およ
び表面積の低減が図れる。さらに、前記第2の実施例に
比べて前記流線形支持部材8a,8bの幅方向の距離で
起こりやすい空力音の共鳴をなくすことができる。
【0019】次に、本発明による第4の実施例を図9お
よび図10によって説明する。同図において、上記一実
施例と同一符号は同一部材を示すものである。本実施例
の前記第1実施例との相違点は、側壁の前後方向に、空
洞部の高さh2以下で障壁3aを配置したことである。
該障壁3aは、前後壁前面傾斜角θ1よりも小さい角度
θ2で車体1に取り付けられている。
【0020】このような構成によれば、前後壁下部の空
洞部に走行風をスム−ズに案内できるので、空気抵抗を
より低減できる。また、該障壁3aは前後壁前面傾斜角
θ1よりも小さい角度θ2で車体1に取り付けられている
ので、外観上の見栄えの低下を防止できる。
【0021】なお、前記各実施例においては、集電装置
としてパンタグラフ式のものについてのみ説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、Z型等の他の
方式の集電装置においても同様の効果を達成することが
できることはいうまでもない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、パンタグ
ラフ位置における平均流速を低減して該パンタグラフか
らの空力音及び揚力値を抑え、かつ遮音装置自体の空力
音および空気抵抗の増大を抑制することができる。ま
た、装置重量の軽減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の遮音装置の斜視外観図
である。
【図2】図1の遮音装置の効果を示すパンタグラフ間距
離と流速比の関係線図である。
【図3】本発明の第2の実施例の遮音装置の側面図であ
る。
【図4】図3の遮音装置の平面図である。
【図5】図3の遮音装置の正面図である。
【図6】本発明の第3の実施例の遮音装置の側面図であ
る。
【図7】図6の遮音装置の平面図である。
【図8】図6の遮音装置の正面図である。
【図9】本発明の第4の実施例の遮音装置の側面図であ
る。
【図10】図9の遮音装置の平面図である。
【符号の説明】
1…車体、2…パンタグラフ、3…遮音手段、4…碍子
脚、5…碍子、6…底板、6a…切欠き、8a,8b…
流線形支持部材、9…流線形支持部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 守成 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 鶴田 仁 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 岡田 喜代志 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 鳥居 昭彦 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 伊藤 將利 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 鈴木 里枝 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パンタグラフの周囲を取り囲むように配置
    される前後壁、側壁および底板からなり、前記前後壁に
    は走行風を前記パンタグラフの上方に導く傾斜面が形成
    されており、車両走行方向に貫通した空洞部を前記前後
    壁の傾斜面の下部にその開口部を形成して前記底板と屋
    根の間に設けたことを特徴とする遮音装置。
  2. 【請求項2】前記側壁の前後位置に、車両走行方向に伸
    ばして配置され、前記空洞部の高さ以下の高さを有し、
    前記側壁の前後面の傾斜よりもなだらかな傾斜に形成さ
    れた障壁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の遮
    音装置。
  3. 【請求項3】パンタグラフの周囲を取り囲むように前後
    壁、側壁および底板を配置し、前記前後壁には走行風を
    前記パンタグラフの上方に導く傾斜面が形成されてお
    り、前記前後壁よりも車両走行方向先端部分の面積を小
    さく形成した少なくとも一本以上の流線形支持部材によ
    り前記前後壁、側壁および底板を車体の屋根面から離し
    て配置したことを特徴とする遮音装置。
  4. 【請求項4】前記流線形支持部材の内部に、パンタグラ
    フの碍子脚を設置したことを特徴とする請求項3に記載
    の遮音装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0480203U (ja) * 1990-11-20 1992-07-13
JP3028970U (ja) * 1996-02-27 1996-09-17 阪神内燃機工業株式会社 ディーゼル機関診断装置

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