| 【発明の名称】 |
鉄道車両および集電装置用遮蔽壁 |
| 【発明者】 |
【氏名】牧野 俊昭
【氏名】瀬畑 美智夫
【氏名】正井 健太郎
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| 【要約】 |
【課題】高速車両が高速走行する時の集電装置からの騒音を低減する。
【解決手段】集電装置２０の遮蔽用の側壁３２の内部空間に、複数の粒状体４０を配置している。側壁３２の振動によって粒状体４０が振動し、結果的に側壁３２の振動を抑制する。このため、個々からの騒音の発生を抑制できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】架線から電気を集電する集電装置と、該集電装置を覆う遮蔽壁とを車体の屋根に有する鉄道車両において、前記遮蔽壁の空洞に多数の粒状体または粉体を封入したこと、を特徴とする鉄道車両。
【請求項２】請求項１の鉄道車両において、前記粒状体または粒状体は車体の幅方向に位置する側壁に封入していること、を特徴とする鉄道車両。
【請求項３】請求項１の鉄道車両において、前記粒状体または粒状体は０.１mm 以上の粒状体であること、を特徴とする鉄道車両。
【請求項４】請求項３の鉄道車両において、前記粒状体は車体の幅方向に位置する側壁に封入していること、を特徴とする鉄道車両。
【請求項５】鉄道車両の集電装置を覆う遮蔽壁において、該遮蔽壁の空洞に多数の粒状体または粉体を封入したこと、を特徴とする鉄道車両の集電装置用遮蔽壁。
【請求項６】請求項５の鉄道車両の集電装置用遮蔽壁において、前記粒状体または粉体は車体の幅方向に位置する側壁に封入していること、を特徴とする鉄道車両の集電装置用遮蔽壁。
【請求項７】請求項５の鉄道車両の集電装置用遮蔽壁において、前記粒状体または粒状体は０.１mm 以上の粒状体であること、を特徴とする鉄道車両の集電装置用遮蔽壁。
【請求項８】請求項７の鉄道車両の集電装置用遮蔽壁において、前記粒状体は車体の幅方向に位置する側壁に封入していること、を特徴とする鉄道車両の集電装置用遮蔽壁。
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【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、特に新幹線電車の屋根に設けられる集電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】新幹線等の高速走行に伴う環境騒音基準値を厳守すべく車外騒音値の大幅な低減が要望されている。特に、編成した新幹線等の屋根上に設置された複数の集電装置から発生する空力音が大きく、防音カバーで集電装置を遮蔽して、低騒音化を図っている。例えば、特開昭５８−４６６７号公報，特開平９−１８２２００号公報のように、集電装置の周りを遮音装置や側障壁，前後障壁等で囲う構造にして、集電装置から生じる騒音を低減させている。また、その障壁等の内部に吸音材を配置して、遮音特性を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高速化に伴って、特に、トンネル通過時には側壁等に大きな流体力が作用する。側壁では後方に低周波数のカルマン渦が生じるため、側壁は走行方向に対して直角方向の水平方向に加振される。すなわち、図４に示すごとく、２つの側壁にｆａの力が同時に作用し、側壁を励振することになる。これにより、車体屋根が加振させられるため、ゴオーと言う構造騒音が発生し、その騒音が車内に透過されて、車内騒音が増幅するという問題がある。そのため、屋根下にたくさんの制振材を取り付けて、その振動や騒音を低減している。
【０００４】一方、粒状体を用いた制振技術として、日本機械学会論文集(Ｃ編)第５０巻４５９号（昭和５９年１１月)ｐｐ.２０７１−２０７７、「粒状体衝撃ダンパの特性」がある。このものは１ｇ(９.８ｍ／ｓ２）以上の大振動に対して作用する。
【０００５】本発明の目的は、集電装置からの騒音を低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、集電装置の遮蔽壁に粒状体または粉体を入れ、遮蔽壁の振動を低減することによって達成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明による一実施例の集電装置を図１から図４によって説明する。集電装置２０は、新幹線等の車体１０の屋根１２上に搭載されている。集電装置２０は架線１９に接する集電子２１，集電子２１を支持するリンク機構２２，駆動装置，碍子等（図示せず）からなる。集電装置２０は遮蔽壁３０で覆っている。
【０００８】遮蔽壁３０は、走行方向の前後方向に位置する前後壁３１と、車体の幅方向に位置する側壁３２とからなる。側壁３２は前後壁３１に対して上端をできるだけ高くしている。また側壁３２は厚さが薄い。遮蔽壁３０はアルミニウム合金の板からなる。遮蔽壁３０、特に側壁３２の中は空洞である。
【０００９】側壁３２の空洞には多数の粒状体４０を封入している。側壁３２の２枚の板３４，３５の内面には複数の縦リブ３６と複数の横リブ３７が溶接されている。リブ３６，３７はＬ状の形材からなる。上部の横リブ３７には上部の空洞を閉鎖する板３８が溶接等によって固定してある。上部の空洞がある位置の内側の板３５には開口があり、板３９で閉鎖している。板３９は粒状態４０を入れた後、閉鎖するものである。空洞に水が入らないようにシール材等を介して閉鎖している。
【００１０】粒状体４０は例えば鉛等の高比重の材料からなる。大きさは０.１mm〜１０mm程度の径である。１mm〜３mm程度が適当である。径が小さいと充填率が増加し、側壁２７に対する重量比が大きくなり、効果が大きい。小さすぎると、空洞への注入や回収が困難になり易い。粒状体４０の充填率は、７０％〜９５％程度が良い。充填率とは、対象とする形状の空間に対象とする粒状体４０を満杯に入れる。これが充填率１００％である。前記９５％は前記１００％に対する重量比である。
【００１１】かかる構成において、風によって側壁３２が振れる。これによって粒状体４０が運動することになり、粒状体４０同士の衝突により、また、粒状体４０と側壁と３２の衝突により、衝突時の振動エネルギーは、運動エネルギーに変換され、側壁の振動が抑制される。粒状体４０の比重が大きくなるに比例して、振動が運動エネルギーに変換され、効率が良くなる。そのため、側壁３２に作用する振動エネルギーが小さくなり、車体に伝わる振動を低減できる。
【００１２】トンネル通過、特にトンネル突入，突出時においては、車体１０や側壁３２の左右振動が一層増大するため、その制振効果はさらに顕著になる。その時の粒状体４０の運動は、幅方向の方が上下方向に比べて大きくなるため（上下方向は重力方向に反発する必要があり）、小さな加振力に対しても制振効果が増大する。
【００１３】縦リブ３５と横リブ３７で空洞内を６つに仕切っている。上記実施例では上部の３つの空洞に粒状体４０を入れているが、中央の空洞を除くことができる。また。下部の３つの空洞のみに粒状体４０を入れることができる。すべての空洞に入れることができる。いずれに入れるかは実験等によって定める。
【００１４】また、複数の空洞にすべて同一の粒状体４０を入れているが、それぞれの空洞に異なる粒状体（大きさ等が異なる）を入れて、対象とする周波数を異ならせることができる。
【００１５】また、前後壁３１に粒状体４０を配置することができる。
【００１６】なお、空洞はかなり大きい。このため、高比重の粒状体を使用する必要がないとも考えられる。この容易な場合は、鉄等の粉体でもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、集電装置を覆う遮蔽壁に粒状体を配置しているので、車体屋根上の振動が低減され、車内騒音も低減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１６日（２０００．３．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】作田 康夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６８７０１（Ｐ２００１−２６８７０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７９２７５（Ｐ２０００−７９２７５） |
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