(57)【要約】【課題】車体の設計自由度を低下させることなく、可動式の遮音カバーの遮音性能を高める。【解決手段】車体の屋根上に搭載された集電装置で生じる騒音を遮音する鉄道車両の遮音装置であって、前記集電装置の側方で車両長手方向に沿った状態で起立する展開状態と、前記車体の内部の収納空間に収納される格納状態との間で動作可能な複数の遮音カバーと、前記複数の遮音カバーを動作させる少なくとも１つの駆動機構と、を備え、前記複数の遮音カバーは、前記展開状態では互いに車両長手方向に隣接し、前記格納状態では前記車幅方向から見て互いに重なり、前記格納状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さは、前記展開状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さよりも短い。【選択図】図１
2017081485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の屋根上に搭載された集電装置で生じる騒音を遮音する鉄道車両の遮音装置であって、
前記集電装置の側方で車両長手方向に沿った状態で起立する展開状態と、前記車体の内部の収納空間に収納される格納状態との間で動作可能な複数の遮音カバーと、
前記複数の遮音カバーを動作させる少なくとも１つの駆動機構と、を備え、
前記複数の遮音カバーは、前記展開状態では互いに車両長手方向に隣接し、前記格納状態では前記車幅方向から見て互いに重なり、
前記格納状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さは、前記展開状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さよりも短い、鉄道車両の遮音装置。
【請求項２】
前記複数の遮音カバーは、中央カバーと、前記展開状態において前記中央カバーの車両長手方向一方側に隣接する第１端カバーと、前記展開状態において前記中央カバーの車両長手方向他方側に隣接する第２端カバーと、を有し、
前記少なくとも１つの駆動機構は、前記中央カバーを昇降させる昇降駆動機構と、前記第１端カバーを回動させる第１回動駆動機構と、前記第２端カバーを回動させる第２回動駆動機構と、を有し、
前記昇降駆動機構は、前記中央カバーを前記展開状態から前記格納状態に向けて起立姿勢のまま降下させ、
前記第１回動駆動機構及び前記第２回動駆動機構は、前記第１端カバー及び前記第２端カバーを前記展開状態から前記格納状態に向けて互いに近接する向きに回動させ、
前記第１端カバー及び前記第２端カバーは、前記格納状態において、前記中央カバーと車幅方向に並んだ状態で前記中央カバーに沿って配置される、請求項１に記載の鉄道車両の遮音装置。
【請求項３】
前記第１端カバーは、前記格納状態では前記中央カバーの車幅方向一方側に配置され、前記第２端カバーは、前記格納状態では前記中央カバーの車幅方向他方側に配置される、請求項２に記載の鉄道車両の遮音装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記中央カバー、前記第１端カバー及び前記第２端カバーを前記展開状態から前記格納状態まで回動させる際には、前記中央カバーの降下を開始させた後に、前記第１端カバー及び前記第２端カバーの斜め下方への回動を開始させる、請求項２又は３に記載の鉄道車両の遮音装置。
【請求項５】
前記第１回動駆動機構の第１回動軸及び前記第２回動駆動機構の第２回動軸は、上方から見て、前記格納状態の前記第１端カバー及び前記第２端カバーが前記中央カバーから車幅方向に離れる側に向けて前記中央カバーの法線に対して傾斜している、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の鉄道車両の遮音装置。
【請求項６】
前記第１回動軸又は前記第２回動軸の少なくとも一方は、車両長手方向から見て、前記中央カバーの法線に対して傾斜している、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の鉄道車両の遮音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の屋根上に搭載された集電装置で生じる騒音を遮音する鉄道車両の遮音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の高速走行時には、車体の屋根上に搭載された集電装置に走行風が当たることにより騒音が発生する。そこで、集電装置で発生する騒音が沿線環境に与える影響を抑えるために、集電装置の側方に可動式の遮音カバーを設けた車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の遮音カバーは、昇降可能に構成され、トンネル通過時には空力変動を考慮して遮音カバーを収納するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、鉄道車両が高速鉄道線と在来線とを直通で走行する場合、高速鉄道線では遮音カバーが必要であるものの、在来線では車両限界の都合から遮音カバーが却って邪魔になる。よって、高速鉄道線では遮音カバーを使用し、在来線では遮音カバーを収納することが考えられる。しかし、特許文献１では、遮音カバーが降下して車体内部の収納空間に収納される構成のため、車体の側面領域を収納空間等が大きく占有してしまう。そうすると、車体の収納空間を形成する部位には窓等を形成することができず、車体の設計自由度が低下すると共に乗客定員の減少にも繋がることになる。他方、収納空間をコンパクトにすると、そこに収納される遮音カバーも小さくせざるを得ないため、肝心の使用時において遮音カバーの遮音効果が低下してしまう。
【０００５】
そこで本発明は、車体の設計自由度を低下させることなく、可動式の遮音カバーの遮音性能を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る鉄道車両の遮音装置は、車体の屋根上に搭載された集電装置で生じる騒音を遮音する鉄道車両の遮音装置であって、前記集電装置の側方で車両長手方向に沿った状態で起立する展開状態と、前記車体の内部の収納空間に収納される格納状態との間で動作可能な複数の遮音カバーと、前記複数の遮音カバーを動作させる少なくとも１つの駆動機構と、を備え、前記複数の遮音カバーは、前記展開状態では互いに車両長手方向に隣接し、前記格納状態では前記車幅方向から見て互いに重なり、前記格納状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さは、前記展開状態における前記複数の遮音カバーの全体の前記車両長手方向の長さよりも短い。
【０００７】
前記構成によれば、格納状態では複数の遮音カバーが全体的に車両長手方向に短くなるように車幅方向から見て互いに重ねられるので、遮音カバーを車体内部の収納空間に収納する構成としても、車体内部の収納空間の車両長手方向の寸法を小さくできる。よって、車体の設計自由度の低下を抑制できる。更に、展開状態では複数の遮音カバーが互いに車両長手方向に隣接するように展開されるので、遮音カバーの遮音面積を十分に確保できる。よって、可動式の遮音カバーの展開状態における遮音性能も高めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車体の設計自由度を低下させることなく、可動式の遮音カバーの遮音性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る遮音装置を搭載した鉄道車両の側面図である。
【図２】図１に示す遮音装置を搭載した鉄道車両を車両長手方向から見た断面図である。
【図３】図１に示す遮音装置の中央カバー、第１端カバー及び第２端カバーの展開状態での斜視図である。
【図４】図３に示す中央カバー、第１端カバー及び第２端カバーの展開状態を保持する保持機構を説明する上面図である。
【図５】図３に示す展開状態から中央カバーを格納状態まで移動させた状態の斜視図である。
【図６】図５に示す状態から更に第１端カバー及び第２端カバーを格納状態まで回動させた状態の斜視図である。
【図７】図６に示す中央カバー、第１端カバー及び第２端カバーの上面図である。
【図８】図６に示す中央カバー、第１端カバー及び第２端カバー及びその周辺の車両長手方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、実施形態に係る遮音装置を搭載した鉄道車両１の側面図である。図２は、図１に示す遮音装置を搭載した鉄道車両１を車両長手方向から見た断面図である。図３は、図１に示す遮音装置１０の中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の展開状態での斜視図である。図１乃至３に示すように、鉄道車両１は、車体２と、車体２を支持する台車３とを備える。車体２は、台枠４と、台枠４の車幅方向両端部から上方に延びる一対の側構体５と、一対の側構体５の上端部同士を接続する屋根構体６とを備える。屋根構体６の上には、架線からの電力を取り入れる集電装置７が搭載される。集電装置７は、架線に接触又は離間するために昇降するパンタグラフ７ａと、パンタグラフ７ａから屋根構体６を絶縁させた状態でパンタグラフ７ａを支持する碍子７ｂとを有する。
【００１２】
車体２には、集電装置７（特に、碍子７ｂ）に走行風が当たることにより集電装置７で生じる騒音が側方（車幅方向外方）に伝わるのを防止する遮音装置１０が搭載される。遮音装置１０は、遮音カバーとして、中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を備える。遮音装置１０は、遮音カバーを動作させる駆動機構として、昇降駆動機構１４、第１回動駆動機構１５及び第２回動駆動機構１６を備える。車体２には、側構体５と、側構体５から車幅方向内方に離間した車内パネル８との間に収納空間Ｓが形成される。収納空間Ｓは、上側に向かうにつれて車幅方向寸法が小さくなる形状に形成される。中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、集電装置７の側方で車両長手方向に沿った状態で起立する展開状態（使用位置）と、車体２の内部の収納空間Ｓに収納される格納状態（非使用位置）との間で動作可能である。例えば、鉄道車両１は、高速鉄道線と在来線とを直通で走行し、中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、高速鉄道線走行時には展開状態となり、在来線走行時には収納状態となる。
【００１３】
中央カバー１１は、展開状態において集電装置７の側方に配置されるカバー部１１ａと、展開状態においてカバー部１１ａから下方に延びるアーム部１１ｂ，１１ｃとを有する。カバー部１１ａは、鉄道車両１の側面視において略台形形状を有する。カバー部１１ａとアーム部１１ｂ，１１ｃとは、同一平面上に配置される。
【００１４】
第１端カバー１２は、展開状態において集電装置７の車幅方向一方側に配置されるカバー部１２ａと、展開状態においてカバー部１２ａから下方に延びるアーム部１２ｂとを有する。展開状態において、第１端カバー１２のカバー部１２ａは、中央カバー１１のカバー部１１ａの車両長手方向一方側に隣接して接触する。展開状態において、カバー１２ａは、アーム部１２ｂよりも車両長手方向一方側に突出する。カバー部１２ａとアーム部１２ｂとの間には、アーム部１２ｂがカバー部１２ａに対して車幅方向一方側にずれるように屈曲部１２ｃが設けられる。
【００１５】
第２端カバー１３は、展開状態において集電装置７の車幅方向一方側に配置されるカバー部１３ａと、展開状態においてカバー部１３ａから下方に延びるアーム部１３ｂとを有する。展開状態において、第２端カバー１３のカバー部１３ａは、中央カバー１１のカバー部１１ａの車両長手方向他方側に隣接して接触する。展開状態において、カバー１３ａは、アーム部１３ｂよりも車両長手方向他方側に突出する。カバー部１３ａとアーム部１３ｂとの間には、アーム部１３ｂがカバー部１３ａに対して車幅方向他方側にずれるように屈曲部１３ｃが設けられる。
【００１６】
展開状態にある３つのカバー部１１ａ，１２ａ，１３ａの全体は、鉄道車両１の側面視で略台形形状を有する。展開状態にあるカバー部１１ａ，１２ａ，１３ａの全体は、鉄道車両１の側面視において、集電装置７の車両長手方向一方側の碍子７ｂと車両長手方向他方側の碍子７ｂとの両方に重なるように配置される。展開状態にあるカバー部１１ａ，１２ａ，１３ａは、上端が下端よりも車幅方向外方に位置する向きに傾斜している。即ち、展開状態にあるカバー部１１ａ，１２ａ，１３ａは、集電装置７のパンタグラフ７ａから離れる向きに傾斜している。
【００１７】
昇降駆動機構１４は、中央カバー１１のアーム部１１ｂに接続された平行リンク１７と、平行リンク１７を駆動することで中央カバー１１を昇降させる昇降用アクチュエータ１８（例えば、空気圧シリンダ）とを備える。第１回動駆動機構１５は、第１端カバー１２のアーム部１２ｂに固定された第１回動軸１９と、第１回動軸１９を回転駆動することで第１端カバー１２を回動させる第１回動用アクチュエータ２０（例えば、空気圧シリンダ）とを備える。第２回動駆動機構１６は、第２端カバー１３のアーム部１３ｂに固定された第２回動軸２１と、第２回動軸２１を回転駆動することで第２端カバー１３を回動させる第２回動用アクチュエータ２２（例えば、空気圧シリンダ）とを備える。各アーム部１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１３ｂ、昇降駆動機構１４、第１回動駆動機構１５及び第２回動駆動機構１６は、車体２の収納空間Ｓに常時収納される。
【００１８】
屋根構体６には、収納空間Ｓに連通して車両長手方向に延びたスリット状のカバー出入口６ａが形成される。カバー出入口６ａの車両長手方向の長さは、展開状態にある中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の全体の車両長手方向の長さよりも短い。カバー出入口６ａの車両長手方向の長さは、収納空間Ｓの車両長手方向の長さよりも短い又は同一である。収納空間Ｓの車両長手方向の長さは、展開状態にある中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の全体の車両長手方向の長さよりも短い。側構体５には、第１端カバー１２又は第２端カバー１３の少なくとも一方と車両長手方向位置が重なる位置に開口が形成される。具体的には、側構体５には、側面視において、第１端カバー１２の下方にドア開口５ａが形成され、第２端カバー１３の下方に窓開口５ｂが形成される。屋根構体６のカバー出入口６ａには、車両長手方向の回動軸線を有する開閉蓋９が設けられる。開閉蓋９は、アクチュエータ（図示せず）により回動駆動されることで開閉される。
【００１９】
図４は、図３に示す中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の展開状態を保持する保持機構２５を説明する上面図である。図４に示すように、保持機構２５は、アクチュエータ（図示せず）でそれぞれ回転駆動される３つの凹状クランプ２６〜２８を有する。中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３が展開状態になると、凹状クランプ２６が中央カバー１１のアーム部１１ｃを楔状に挟持し、凹状クランプ２７が第１端カバー１２のアーム部１２ｂを楔状に挟持し、凹状クランプ２８が第２端カバー１３のアーム部１３ｂを楔状に挟持する。即ち、凹状クランプ２６〜２８は、展開状態にある中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の車両走行時に受ける風圧に起因する振動を抑制する。中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を収納状態にする際には、凹状クランプ２６〜２８が回動して各アーム部１１ｃ，１２ｂ，１３ｂから離れる。
【００２０】
図５は、図３に示す展開状態から中央カバー１１を格納状態まで移動させた状態の斜視図である。図６は、図５に示す状態から更に第１端カバー１２及び第２端カバー１３を格納状態まで回動させた状態の斜視図である。中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を展開状態から収納状態に移行するに際し、先ず、図５に示すように、昇降駆動機構１４により中央カバーを起立姿勢のまま降下させることで、中央カバー１１を展開状態から格納状態まで移動させる。次いで、図６に示すように、第１回転駆動機構１５及び第２回転駆動機構１６により第１回動軸１９及び第２回動軸２１の軸心を中心として第１端カバー１２及び第２端カバー１３を互いに近接する向きに回動させることで、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を展開状態から格納状態まで移動させる。
【００２１】
第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、格納状態では中央カバー１１と車幅方向に並んだ状態で中央カバー１１に沿って配置される。即ち、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、格納状態では車幅方向から見て中央カバー１１と重なる。これにより、格納状態における各カバー１１〜１３の全体の車両長手方向の長さは、展開状態における各カバー１１〜１３の全体の車両長手方向の長さよりも短くなる。具体的には、格納状態における各カバー１１〜１３の全体の車両長手方向の長さは、展開状態における各カバー１１〜１３の全体の車両長手方向の長さの４０％以上７０％以下の長さに短縮される。
【００２２】
図７は、図６に示す中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を収納した状態での上面図である。図８は、図６に示す中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３及びその周辺の車両長手方向から見た断面図である。図７に示すように、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、上方から見て、格納状態の第１端カバー１２及び第２端カバー１３が中央カバー１１から車幅方向に離れる側に向けて中央カバー１１の中立面の法線Ｎに対して傾斜している。具体的には、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、中央カバー１１から車幅方向に遠い側の端１９ａ，２１ａが中央カバー１１から車幅方向に近い側の端１９ｂ，２１ｂよりも収納空間Ｓの中央から車両長手方向に遠い側に位置するように法線Ｎに対して傾斜している。そのため、第１端カバー１２は、格納状態では中央カバー１１の車幅方向一方側に配置され、第２端カバー１３は、格納状態では中央カバー１１の車幅方向他方側に配置される。
【００２３】
図８に示すように、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、車両長手方向から見て、格納状態の第１端カバー１２及び第２端カバー１３の上端部が中央カバー１１に近接する側に向けて中央カバー１１の法線Ｎに対して傾斜している。具体的には、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、中央カバー１１から車幅方向に遠い側の端１９ａ，２１ａが中央カバー１１から車幅方向に近い側の端１９ｂ，２１ｂよりも上側に位置するように法線Ｎに対して傾斜している。そのため、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、その上端部が中央カバー１１に近接するように中央カバー１１に対して傾斜した姿勢で収納空間Ｓに収納される。
【００２４】
以上に説明した構成によれば、中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、収納状態では全体的に車両長手方向に短くなるように車幅方向から見て互いに重ねられるので、車体２の内部の収納空間Ｓの車両長手方向の寸法を小さくできる。よって、車体の設計自由度の低下を抑制できると共に乗客定員の減少を抑制できる。例えば、端カバー１２，１３の真下にドア開口５ａや窓開口５ｂを配置することができ、車体２の客室や通路を広く設計することが可能になる。更に、中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、展開状態では互いに車両長手方向に隣接するように展開されるので、遮音面積を十分に確保できる。よって、可動式の遮音装置１０の展開状態における遮音性能も高めることができる。
【００２５】
また、中央カバー１１は起立姿勢のまま収納空間Ｓに収納され、かつ、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は中央カバー１１と車幅方向に並んだ状態で中央カバー１１に沿うように収納されるので、車体２の内部の収納空間Ｓの車幅方向の寸法も小さくでき、車体２の設計自由度の低下を更に抑制できる。また、収納状態において、第１端カバー１２が中央カバー１１の車幅方向一方側に配置され、第２端カバー１３が中央カバー１１の車幅方向他方側に配置されるので、展開状態から格納状態まで回動する際における第１端カバー１２及び第２端カバー１３の車幅方向変位が大きくならずに済み、駆動機構１４〜１６が複雑になることを防止できる。
【００２６】
また、中央カバー１１、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を展開状態から収納状態に動作させる際には、中央カバー１１の降下を開始させた後に、第１端カバー１２及び第２端カバー１３の斜め下方への回動を開始させるので、複雑な機構を用いることなく、各カバー１１〜１３が収納開始時に互いに干渉することを防止できる。
【００２７】
また、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、上方から見て、中央カバー１１の法線Ｎに対して傾斜しているので、複雑な機構を用いることなく、第１端カバー１２及び第２端カバー１３を中央カバー１１から車幅方向に回避して収納できる。また、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、車両長手方向から見て、中央カバー１１の法線Ｎに対して傾斜しているので、第１端カバー１２及び第２端カバー１３は、収納時において上端部が中央カバー１１に近づくような姿勢に傾けられ、収納空間Ｓの上部の車幅方向寸法を低減できる。よって、車体２のスペース効率を高めることができる。
【００２８】
また、展開状態の各カバー１１〜１３のアーム部１１ｃ，１２ｂ，１３ｂを保持機構２５で保持するので、各カバー１１〜１３が走行風等により振動することを防止できる。また、屋根構体６のカバー出入口６ａに設けた開閉蓋９は、車両長手方向の回動軸線を有するので、開閉蓋９をコンパクトにすることができる。また、第１端カバー１２及び第２端カバー１３のアーム部１２ｂ，１３ｂは、屈曲部１２ｃ，１３ｃにより中央カバー１１から離れる側にオフセットされているので、各カバー１１〜１３をコンパクトに収納しながらも互いの干渉を防止できる。
【００２９】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、遮音装置１０の遮音カバーは、３つでなく２つとしてもよい。また、保持機構２５は、展開状態の各カバー１１〜１３のアーム部１１ｃ，１２ｂ，１２ｂを側構体５に向けてシリンダ等で車幅方向に押圧する構成としてもよい。また、収納空間Ｓの下側領域が上側領域に比べて車幅方向寸法が小さい場合には、車両長手方向から見て、第１回動軸１９及び第２回動軸２１は、格納状態の第１端カバー１２及び第２端カバー１３の下端部が中央カバー１１に近接する側に向けて中央カバー１１の法線Ｎに対して傾斜させてもよい。また、第１回動軸１９又は第２回動軸２１の一方のみが、車両長手方向から見て、中央カバー１１の法線Ｎに対して傾斜していてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  鉄道車両
２  車体
７  集電装置
１０  遮音装置
１１  中央カバー
１２  第１端カバー
１３  第２端カバー
１４  昇降駆動機構
１５  第１回動駆動機構
１６  第２回動駆動機構
１９  第１回動軸
２１  第２回動軸
Ｓ  収納空間
【図１】
2017081485.tif 000003
【図２】
2017081485.tif 000004
【図３】
2017081485.tif 000005
【図４】
2017081485.tif 000006
【図５】
2017081485.tif 000007
【図６】
2017081485.tif 000008
【図７】
2017081485.tif 000009
【図８】
2017081485.tif 000010