(57)【要約】【課題】台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造を提供する。【解決手段】台車２を格納するために車両１の底部に形成された台車格納用空間３において発生する低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造において、台車格納用空間３の端部に形成された湾曲面４からなり、湾曲面４は、台車格納用空間３の頂部から底部に亘って連続的に下に凸な弧状の曲面に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造において、
前記台車格納用空間の端部に形成された湾曲面からなり、前記湾曲面は、前記台車格納用空間の頂部から底部に亘って連続的に形成されていることを特徴とする、鉄道車両空力音の低減構造。
【請求項２】
前記湾曲面は、前記台車格納用空間の前記頂部から前記底部に亘って下に凸な弧状の曲面に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の、鉄道車両空力音の低減構造。
【請求項３】
前記湾曲面は、前記台車格納用空間の前記頂部から前記底部に向かって上に凸な弧状の曲面に形成された後、前記底部に至るまで下に凸な弧状の曲面に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の、鉄道車両空力音の低減構造。
【請求項４】
前記低周波の帯域は、２０から６０Ｈｚの範囲内であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、鉄道車両空力音の低減構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両空力音の低減構造、特に、台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速鉄道車両に係わる騒音は、レールと車輪の接触や振動によって発生する音、あるいは、パンタグラフが架線から離脱した際に発生するアークによるスパーク音等が支配的であったが、これらに対する対策が進み、さらに列車速度が大きくなるにつれて、空力音の占める割合が高くなっている。
【０００３】
空力音は、高速で走行する車両の周りの空気の流れが、車両表面に形成されている凹凸によって乱される結果、発生する。
【０００４】
台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間においては、２０から６０Ｈｚ程度の低周波域で空力音が発生する。この低周波の空力音は、線路に沿って設置されている既設の防音壁では減衰しにくいことが分かっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鉄道総研報告／鉄道総合技術研究所[編]２１巻３号１１から１６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１には、台車格納用空間の下部角部に丸みを形成することによって、空力音を低減する、鉄道車両空力音の低減構造が開示されている。
【０００７】
しかし、上記低減構造は、２０から６０Ｈｚ程度の低周波域で発生する空力音の低減を目的としたものではない。
【０００８】
従って、この発明の目的は、台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する、低周波、特に、２０から６０Ｈｚ程度の低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成すべくなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する低周波の空力音を低減することができる、鉄道車両空力音の低減構造において、前記台車格納用空間の端部に形成された湾曲面からなり、前記湾曲面は、前記台車格納用空間の頂部から底部に亘って連続的に形成されていることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記湾曲面は、前記台車格納用空間の前記頂部から前記底部に亘って下に凸な弧状の曲面に形成されていることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記湾曲面は、前記台車格納用空間の前記頂部から前記底部に向かって上に凸な弧状の曲面に形成された後、前記底部に至るまで下に凸な弧状の曲面に形成されていることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記低周波の帯域は、２０から６０Ｈｚの範囲内であることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、台車を格納するために車両の底部に形成された台車格納用空間において発生する低周波の空力音、特に、２０から６０Ｈｚ程度の低周波の空力音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の、鉄道車両空力音の低減構造を採用した車両を示す概略側面図である。
【図２】図１のＰ部拡大図である。
【図３】この発明の、鉄道車両空力音の他の低減構造を採用した車両のＰ部相当の拡大図である。
【図４】１０から１００Ｈｚの周波数帯域における、台車格納用空間に湾曲面が形成された場合の空力音と、台車格納用空間がフラットな場合の空力音と、台車格納用空間に湾曲面が形成されていない場合の空力音を示すグラフである。
【図５】１０から１００Ｈｚの周波数帯域における、台車格納用空間に湾曲面が形成された場合の空力音と、台車格納用空間に湾曲面が形成されていない場合の空力音との差分を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の、鉄道車両空力音の低減構造の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、この発明の、鉄道車両空力音の低減構造を採用した車両を示す概略側面図、図２は、図１のＰ部拡大図である。図２において、列車の進行方向を実線矢印で示す。
【００１８】
図１および図２に示すように、この発明の、鉄道車両空力音の低減構造は、車両１の底部に形成された、台車２が格納される台車格納用空間３の端部に形成された湾曲面４からなっている。湾曲面４は、台車格納用空間３の頂部から底部に亘って連続的に下に凸な弧状の曲面に形成されている。
【００１９】
このように、台車格納用空間の端部に湾曲面４を形成することによって、台車格納用空間３において発生する低周波の空力音を低減することができる。
【００２０】
他の低減構造を図３に示す。図３において、列車の進行方向を実線矢印で示す。この低減構造の湾曲面４は、台車格納用空間３の頂部から底部に向かって上に凸な弧状の曲面に形成された後、底部に至るまで下に凸な弧状の曲面に形成されたものであり、このように、湾曲面４を形成することによって、台車格納用空間３において発生する低周波の空力音を低減することができる。
【００２１】
なお、列車は、図２、図３中、点線矢印方向にも進行するので、この発明においては、台車格納用空間３の両端部に上記曲面を形成した。
【００２２】
次に、この発明の、鉄道車両空力音の低減構造の効果を調べるために行った風洞試験の結果について説明する。
【００２３】
実物の１／７０の車両模型を用い、台車格納用空間３に図２に示す湾曲面４を形成して風洞試験を行った。このときに台車格納用空間３において発生した空力音の結果を図４に示す。図中Ｃは、台車格納用空間３に湾曲面４が形成された場合の空力音の結果であり、図中Ｂは、台車格納用空間３がフラットな場合の空力音の結果であり、図中Ａは、台車格納用空間３に湾曲面４が形成されていない場合の空力音の結果である。
【００２４】
図４から明らかなように、台車格納用空間３がフラットな場合（図中Ｂ）には、空力音は一番小さいが、この発明のように台車格納用空間３に湾曲面４を形成した場合（図中Ｃ）には、湾曲面４を形成しない場合（図中Ａ）に比べ、１０から１００Ｈｚの低周波数帯域における空力音が低下していることが分かった。
【００２５】
図５に、１０から１００Ｈｚの周波数帯域における、台車格納用空間３に湾曲面４が形成された場合の空力音と、台車格納用空間３に湾曲面４が形成されていない場合の空力音との差分の結果を示すが、この発明のように台車格納用空間３に湾曲面４を形成した場合には、１０から１００Ｈｚの低周波数帯域における差分が大きいことが分かった。この結果、この発明によれば、低周波域での空力音を低減することができることが明らかである。
【００２６】
なお、湾曲面４を台車格納用空間３の頂部から底部に向かって上に凸な弧状の曲面に形成した後、底部に至るまで下に凸な弧状の曲面に形成した場合の低周波の空力音の低減効果については、湾曲面４を台車格納用空間３の頂部から底部に亘って連続的に下に凸な弧状の曲面に形成した場合と同様な効果が得られる。
【００２７】
以上、説明したように、この発明によれば、台車２を格納するために車両１の底部に形成された台車格納用空間３において発生する低周波の空力音、特に、２０から６０Ｈｚ程度の低周波の空力音を低減することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１：車両
２：台車
３：台車格納用空間
４：湾曲面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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