JP3343741B2 - パンタグラフ - Google Patents

パンタグラフ

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JP3343741B2
JP3343741B2 JP13290692A JP13290692A JP3343741B2 JP 3343741 B2 JP3343741 B2 JP 3343741B2 JP 13290692 A JP13290692 A JP 13290692A JP 13290692 A JP13290692 A JP 13290692A JP 3343741 B2 JP3343741 B2 JP 3343741B2
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JP
Japan
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pantograph
frame
vortex
noise
vehicle
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JP13290692A
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修司 久保田
武雄 森川
勝司 辻本
広二 宮内
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Railway Technical Research Institute
Fuji Electric Co Ltd
West Japan Railway Co
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Fuji Electric Co Ltd
West Japan Railway Co
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Publication date
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両に装備するパン
タグラフに関し、特に高速走行における騒音を低くする
ものに係る。
【０００２】
【従来の技術】車両用のパンタグラフの枠組の形態に
は、シングルアーム形パンタグラフ（特開平１−１３８
９０４号等参照）及び前後左右の下枠と上枠とからなる
枠組を持つパンタグラフがあり、後者は更に菱枠形パン
タグラフと下枠交差形パンタグラフとに分類される。
【０００３】図２は従来例の下枠交差形パンタグラフの
正面図である。図において、車両の屋根１の上に碍子２
を介して台枠３が設置される。台枠３の前後左右からピ
ン結合で伸びる４本の下枠４の上端に４本の上枠５がピ
ン結合され、この上枠５の上端は左右に伸びる一本の天
井管６でピン結合されて枠組７を構成する。枠組７の剛
性を増すため、左右の上枠５は、前後のそれぞれにおい
て斜めに伸びる斜管８で結合される。前記天井管６に
は、すり板９とアークホーン１０を備える舟体１１とが
取付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】シングルアーム形パン
タグラフも含め、前記従来の技術のパンタグラフは、車
両の走行により、架線とすり板との摺動音と、枠組等が
風を切る空力音とを発生する。そのうち空力音にはカル
マン渦列の発生に基く騒音を含む。
【０００５】この発明の目的は、舟体と枠組とが生じる
空力音を低減できるパンタグラフを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このパンタグラフは、複
数の部材からなる可動の枠組の頂点にすり板を備える舟
体を結合するパンタグラフにおいて、前記舟体の下面又
は前記部材を金網で囲むものである。
【０００７】前記パンタグラフは、シングルアーム形パ
ンタグラフ、菱枠形パンタグラフ及び下枠交差形パンタ
グラフを含む。
【０００８】
【作用】文献（例えば機械工学便覧、昭和６３年５月１
５日発行、Ａ５編第４２〜４３頁）に見るまでもなく、
走行する車両の枠組を構成する部材や舟体（以下、物体
ともいう）の表面には境界層が形成される。この境界層
は、はく離して渦層を形成するが、崩れやすくて巻き込
んで大きな渦に成長し、物体から離れて下流に放出され
る時、物体のまわりの圧力変動をおこし空力音（騒音）
を生じる。
【０００９】本発明において、物体を囲む金網の中を通
過する空気は、金網内や表面で様々な方向に向き、物体
の裏面を含む両側の広い領域から吐出される。この吐出
流は、前述した渦層が崩れて大きく成長しようとする渦
に吸収されて渦を大きくすることがないので空力音を低
下させる。前記渦はカルマン渦列を生じるのが一般であ
るから、カルマン渦列に基く騒音を低下させる作用は大
きい。
【００１０】
【実施例】図１は実施例のパンタグラフの正面図、図３
は図１の作用を示しＡ−Ａ断面を拡大した断面図であ
る。従来例と同様に図１において、車両の屋根１の上に
碍子２を介して台枠３が設置される。台枠３の前後左右
からピン結合で伸びる４本の下枠４の上端に４本の上枠
５がピン結合され、この上枠５の上端は左右に伸びる一
本の天井管６でピン結合されて枠組７を構成する。枠組
７の剛性を増すため、左右の上枠５は、前後のそれぞれ
において斜めに伸びる斜管８で結合される。前記天井管
６には、すり板９とアークホーン１０を備える舟体１１
とが取付けられる。
【００１１】実施例の特徴的な構造として、前記斜管８
は金網２２で囲まれる。図示を明瞭にするため、２点鎖
線で示したが、金網２２は当然に、舟体１１の下面や天
井管６、上枠５にも適用するし、風速が小さくて比較的
効果が低いが下枠４等にも適用してよい。図３には斜管
８に金網２２を適用した場合の境界層のはく離を概念的
に示したが、詳しくは前記作用の項と重複するのでここ
では説明を省く。ちなみに車両走行速度Ｕが時速２５０
Km、斜管の直径ｄが２２mmの時のカルマン渦列の周波数
を前記文献（Ａ３編第１２５頁）により求める（斜管は
流れに直角と仮定）。レイノルズ数Ｒe ＝Ｕｄ／νであ
り、空気のνを１５．１５mm2 ／ｓとすれば、Ｒe ＝
１．０×１０5 。これはsubcriticalであって、Ｓvo＝
０．２１。ｆvo＝ＳvoＵ／ｄであるから諸値を代入し
て、ｆvo＝６６３Ｈｚを得る。図４に従来品との騒音を
比較した周波数分析図を示す。これは風胴並びに実車で
の試験結果である。
【００１２】
【発明の効果】複数の部材からなる可動の枠組の頂点に
すり板を備える舟体を結合するパンタグラフにおいて、
前記舟体の下面又は前記部材を金網で囲むように構成す
るので、金網内を通過する空気は物体の裏面を含む両側
の広い領域から吐出されて物体の裏側の渦層に供給され
ることとなり、境界層はく離が広範囲で生じ、渦の成長
やカルマン渦列の発生を防止して空力音を低下させ、車
両の高速走行における騒音を低減するという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のパンタグラフの正面図
【図２】従来例のパンタグラフの正面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】従来例と実施例との騒音を比較した周波数分析
図
【符号の説明】
１ 屋根 ３ 台枠 ４ 下枠 ５ 上枠 ６ 天井管 ７ 枠組 ８ 斜管 １１ 舟体 ２２ 金網
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 武雄 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 辻本 勝司 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 宮内 広二 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−5704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−113210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−293904（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−169401（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−104701（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−80202（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 5/24 G10K 11/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の部材からなる可動の枠組の頂点にす
    り板を備える舟体を結合するパンタグラフにおいて、前
    記舟体の下面又は前記部材を金網で囲むことを特徴とす
    るパンタグラフ。
JP13290692A 1992-05-26 1992-05-26 パンタグラフ Expired - Lifetime JP3343741B2 (ja)

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JP5083863B2 (ja) * 2006-10-23 2012-11-28 公益財団法人鉄道総合技術研究所 空力音低減構造
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JP5193710B2 (ja) * 2008-07-14 2013-05-08 公益財団法人鉄道総合技術研究所 パンタグラフ
JP5269525B2 (ja) * 2008-08-29 2013-08-21 株式会社東芝 アークホーンを備えた電気車両

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