JP4286799B2 - 高速鉄道車両用騒音吸収パネル - Google Patents

Description

本発明は、高速鉄道車両用の騒音吸収パネルに関するものであり、特に、高速鉄道車両の車体下部に用いるのに好適な高速鉄道車両用騒音吸収パネルに関するものである。

従来より、新幹線等の高速鉄道車両では、種々の騒音対策を施すことにより、その騒音レベルが所定の騒音環境規制値を下回るようにしている。この鉄道車両１００の走行に伴って発生する騒音は、図８（Ａ）に示すように、車輪１０１とレール１０２との接触音や車輪１０１の駆動音など台車１０３や床下機器からの騒音、パンタグラフ１０４の風切り音やパンタグラフ１０４と架線１０５との接触音などパンタグラフ１０４周りからの騒音、車体１０６と空気との摩擦による空力音などの車体１０６周りからの騒音などが挙げられる。

車体１０６周りの騒音を低減させるものとして、図８（Ｂ）に示すような構造の吸音パネル１０７が知られている。この吸音パネル１０７は、車体１０６側に取り付けられるベース部材１０８と、断面コ字形状の支持部材１０９と、支持部材１０９によりベース部材１０８から所定距離離間した位置に配置され、発泡アルミなどの多孔質素材からなる吸音材１１０と、吸音材１１０の表側に配置され、吸音材１１０を支持部材１０９に固定する帯板１１１とで構成されている。

この吸音パネル１０７には、吸音材１１０の裏側に、ベース部材１０８と支持部材１０９とにより空洞部１１２が形成されており、この空洞部１１２により共振させることで騒音を低減させることができ、吸音材１１０と共に作用させることで騒音を吸収するようになっている。なお、この吸音パネル１０７の表側にさらにパンチングメタルと布を配置して、空力音をさらに低減させるものも提案されている（特許文献１）。

なお、従来では、台車１０３や床下機器からの騒音は、図８（Ａ）に示すように、防音壁１１３等、車両側ではなく、軌道施設側において対応していた。

ところで、建築物の内外装に用いられる吸音パネルとして、図９に示すような吸音パネル１１５が提案されている（特許文献２）。この吸音パネル１１５は、ハニカムコア１１６のセル内に吸音材１１７を充填し、ハニカムコア１１６の一方の面にガラス繊維からなる織布を樹脂で固めた表層材１１８を固定すると共に、ハニカムコア１１６の他方の面に遮音材１１９を固定した形態とされており、表層材１１８及び吸音材１１７により騒音を吸収することで、吸音率を高めると共に、薄型で軽量なものとなっている。

特開２００２−６７９４１号 特開２００４−１１６１１８号

ところで、将来、高速鉄道車両のより高速化が予想され、例えば、現在、最高営業速度が２７５ｋｍ／ｈの区間で、これが３６０ｋｍ／ｈとなった場合、騒音は速度の二乗に略比例することから、その騒音は現行のおよそ７０％以上増大する恐れがあるが、パンタグラフ１０４周りや、車体１０６周りの騒音については、現行の技術によりある程度対応することが可能であるのに対して、車体１０６表面下部の台車１０３周りや図示しない床下機器などから発生する騒音については、防音壁１１３だけでは不十分であり、鉄道車両１００側でも騒音対策をする必要がある。

しかしながら、特許文献１の吸音パネル１０７では、その空洞部１１２の共振作用により吸音特性を得るようにしているため、空洞部１１２に所定量の厚さが必要であった（４５ｍｍ以上）。そのため、車体下部の台車１０３や床下機器等の設置スペースが狭くなったり、吸音パネル１０７の重量が増加したりする問題があった。

一方、特許文献２の吸音パネル１１５では、所望の吸音特性を有したものが薄型で軽量に実現することが可能である。しかしながら、この吸音パネル１１５では、その表面が、ガラス繊維からなる織布を樹脂で固めただけのものであるため、高速鉄道車両の高速走行に伴う衝撃（例えば、トンネル内への突入やすれ違い時に生じる圧力変動、異物の衝突、等による衝撃）に対しては強度的に弱く、破損する恐れがあり、衝撃により破損した場合、ハニカムコアが露出し内部の吸音材１１７が漏出する問題があった。

ところで、特許文献１と特許文献２とを組み合わせて、特許文献２の表層材１１８をパンチングメタルに代えることで強度を向上させることが考えられる。しかしながら、この場合でも、高速走行時に異物等の衝突による衝撃に対しては、強度的に不充分であり破損する恐れがあった。

そこで、本願発明者等は、吸音部材の前面に、複数の貫通孔を有したハニカムサンドイッチパネルを配置することで、パンチングメタル単体を配置したものと比較して、騒音吸収パネルにおける表面の強度剛性を飛躍的に向上させて、高速鉄道車両における高速走行時のトンネルの出入りやすれ違い等の際にかかる圧力変動、或いは、異物の衝突、等による衝撃から吸音部材を保護すると共に、ハニカムサンドイッチパネルの貫通孔を介して、吸音部材により騒音を良好に吸収させることの可能な新規な騒音吸収パネルを提案した。

しかしながら、この貫通孔を有したハニカムサンドイッチパネルを備えた騒音吸収パネルを、高速鉄道車両に用いた場合、車両の高速走行に伴って、その表面に沿って流れる風により、貫通孔において風切り音（笛鳴りを含む）が発生し、騒音の発生源となり、騒音吸収パネルの効果が損なわれる恐れがある問題を知見した。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、高速走行による耐衝撃性に優れ、薄型・軽量で、騒音を良好に吸収することのできる高速鉄道車両用騒音吸収パネルの提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る高速鉄道車両用騒音吸収パネルは、「第一貫通孔が複数形成された第一面板と、前記第一貫通孔よりも開口の大きい第二貫通孔が複数形成された第二面板と、前記第一面板を一方の面に前記第二面板を他方の面に夫々接着固定されるハニカムコアとを有し、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔との軸心のずれが区々とされたハニカムサンドイッチパネルと、該ハニカムサンドイッチパネルの前記第二面板側に配置され、表面が通気性を有した防水シートで覆われた発泡材からなる板状の吸音部材とを具備し、前記ハニカムサンドイッチパネルの前記第一面板側を外気に接する側（以下、表側と称す）として、前記ハニカムサンドイッチパネル及び前記吸音部材を高速鉄道車両の車体外側表面に装着する」構成とするものである。

ところで、本願発明者等は、吸音部材の前面に、複数の貫通孔を有したハニカムサンドイッチパネルを配置することで、高速鉄道車両の高速走行に伴う様々な衝撃に対して、吸音部材を保護すると共に、ハニカムサンドイッチパネルに穿設された複数の貫通孔を介して、騒音を吸音部材へと伝達させて良好に騒音を吸収することのできるものを案出すると共に、高速鉄道車両に用いた場合に、より最適な効果の得られるものを特定するために種々のサンプルを作成すると共に実験を行い、その結果を図３乃至図７に示す。図３は、騒音吸収パネルにおける吸音率と周波数との関係を示すグラフであり、図４は、風速８０ｍ／ｓ（２９０ｋｍ／ｈ相当）における騒音吸収パネルの音圧レベルと周波数との関係を示すグラフであり、図５は、図４において、音圧レベルのピーク値と比較例４（特許文献２相当品）との差と、風速（走行速度）との関係を示すグラフであり、図６は、騒音吸収パネルの諸元に基づいて得られたインピーダンスから低減量と周波数との関係を示すグラフであり、図７は、計測結果から騒音のピーク周波数と風速（走行速度）との関係を示すグラフである。

なお、図３乃至図７において、本発明例は、第一貫通孔が直径１．５ｍｍ、第二貫通孔が直径３ｍｍ、夫々の開口率が約３３％の第一面板及び第二面板からなる板厚約６ｍｍのハニカムサンドイッチパネルと、板厚約１９ｍｍの発泡材からなる吸音部材とからなる全体の厚さが約２８ｍｍの騒音吸収パネルである。また、比較例１は、本発明例における第二貫通孔の直径を１．５ｍｍとしたものであり、比較例２は、本発明例における第一貫通孔及び第二貫通孔の直径を夫々２ｍｍとしたものであり、比較例３は、本発明例における第一貫通孔及び第二貫通孔の直径を夫々３ｍｍとしたものである。更に、比較例４は、従来のものであり、詳しくは、全体の厚さが約３０ｍｍで表面にアルミの短繊維をマット状にした多孔質吸音材が配置され、その裏面にハニカムコア内に充填された発泡材を配置したものである（特願２００４−６９９５５）。

図３に示すように、本発明例と比較例４（従来例）とを比較すると、吸音率と周波数との関係においては、殆ど差異が認められず、従来のものと略同等の吸音特性を有していることが判り、高速鉄道車両における騒音を充分に吸収することができるものである。

そして、騒音吸収パネルを高速鉄道車両に用いた場合を想定し、風洞試験室において騒音吸収パネル面に沿って所定の速度（ここでは、８０ｍ／ｓ）で空気を送ると共に、その時に発生する騒音レベルを測定した。図４に示すように、本発明例と、ハニカムサンドイッチパネルに複数の貫通孔を有した比較例１〜３のものは、５０００Ｈｚ〜１５０００Ｈｚの周波数帯域において、比較例４のものと比べて、音圧レベルが高くなっていることが判る。これは、騒音吸収パネル面つまり面板に沿って空気が流れることにより貫通孔の下流側にカルマン渦が発生し、その渦により騒音が発生しているためである。

そして、その周波数帯域における音圧レベルのピークが、比較例３のものが最も高く、比較例２、比較例１、そして、本発明例とそのピークが下がり、比較例４に近づくことが判る。つまり、ハニカムサンドイッチパネルにおける貫通孔の直径が小さくなるほど、騒音のピーク値が下がることが判る。これは、貫通孔の直径が小さいほど発生する渦の大きさも小さくなり、渦の持つエネルギーも小さくなるので、発生する騒音も小さくなるためである。また、図４からは、貫通孔の直径が小さくなるほど、音圧レベルのピーク値の周波数が高くなることが判る。これは、発生する渦が小さくなるのと共に、その渦列（Ｖｏｒｔｅｘ Ｓｔｒｅｅｔ）の間隔も小さくなり、そのため振動数が高くなり、而してピーク値の周波数が高くなるのである。

図４のグラフに示すように、音圧レベルのピーク値の周波数において、本発明例及び比較例１〜３の音圧レベルと比較例４の音圧レベルとの差をΔＨとし、図５は、そのΔＨと風速との関係を示したグラフである。図５に示すように、比較例２及び比較例３は、風速が速くなっても、ΔＨが高い状態で維持されるのに対して、本発明例及び比較例１は、風速が速くなるのに従ってΔＨが低下しているのが判る。このことから、貫通孔の直径が小さい方が望ましく、図示は省略するが、直径１．７ｍｍ以下が望ましい。

ところで、表面側の貫通孔の直径が同じ１．５ｍｍである本発明例と比較例１とを比較すると、図４に示すように、本発明例のほうが、音圧レベルが低いことが判る。これは、本発明例では、ハニカムサンドイッチパネルの両側の面板における貫通孔の直径を異ならせたことにより、セル内に発生する気柱振動の振動系が、貫通孔の直径が同じもの（比較例１）とは異なる振動系となることによるものと思われる。このことは、図６に示すように、比較例１では、約３０００Ｈｚあたりに高いピークが一つ現れているのに対して、本発明例では、約２５００Ｈｚと約４０００Ｈｚあたりに二つのピークが現れていることが判る。つまり、振動系が二重振り子のような振動系となり、これにより、高い制振効果を発揮し、比較例１よりも音圧レベルが低減されるものと思われる。

このハニカムサンドイッチパネルの固有振動数は、貫通孔の直径により変化し、風速とは関係なく略一定である。しかしながら、本発明例では、図７に示すように、風速が速くなると固有振動数が高いほうへシフトすることが判る。これは、上述の二重振り子のような振動系によるものと思われる。一方、空力加振周波数ｆは、貫通孔の直径の関数であり風速に正比例し、下記の式（１）により表される。
ｆ＝Ｓｔ×Ｕ／Ｄ・・・・式（１）
Ｓｔはストローハル数であり、Ｕは風速（ｍ／ｓ）であり、Ｄは貫通孔の直径（ｍｍ）である。ここで、ストローハル数は、Ｓｔ＝ｆ×Ｄ／Ｕにより、定義される無次元数であり、各風速におけるストローハル数を算出して、それらの平均値を上記式（１）のストローハル数Ｓｔとし、得られたストローハル数、Ｓｔ＝０．２３６を用いることとする。

そして、図７に示すように、空力加振周波数は、風速が速くなるほど増加し、風速１００ｍ／ｓ（３６０ｋｍ／ｈ）では、約１６０００Ｈｚとなることが判る。つまり、高速走行時では、可聴帯域の限界に近い周波数となるので、仮に音圧レベルが高くても、人間の耳には聞こえ難くなり、騒音となり難くなることが判る。因みに、図７中、一点鎖線及び二点鎖線で示す線は、貫通孔の直径が２ｍｍ及び３ｍｍのもの（比較例２及び比較例３に相当）の空力加振周波数を示したもので、貫通孔の直径が大きくなるほど周波数が低くなり、より人間の耳に聞こえ易くなることが判る。

なお、上記に示した実験結果から、ハニカムサンドイッチパネルの「貫通孔」としては、丸孔、角孔、長孔、等種々の形状についても同様の効果が得られるものと考えられる。また、第一貫通孔と、第二貫通孔との開口の大きさの関係は、第二貫通孔を第一貫通孔の１．５〜２．５倍の大きさとすることが望ましい。なお、第一貫通孔の大きさは、直径で１〜１．７ｍｍの範囲内が望ましく、これよりも直径が大きいと騒音吸収パネルとしての効果が望めなくなるためであり、これよりも直径が小さいと塗装をした際に貫通孔が目詰まりし易くなると共に貫通孔の穿設にかかるコストが増加するためである。また、面板に対する貫通孔の開口率は、２５〜４０％の範囲内、更には３０〜３５％の範囲内が望ましく、これよりも開口率が高いと面板の強度が低下し、これよりも開口率が低いと所望の吸音特性が得られなくなるからである。

このように、本発明によると、ハニカムサンドイッチパネルにより吸音部材を保護した形態の騒音吸収パネルにおいて、ハニカムサンドイッチパネルにおける表側の第一面板の貫通孔よりも、裏側の第二面板の貫通孔を、その開口が大きいものとしたもので、これにより、車両の高速走行時における風切り音を低減させることができる。

また、吸音部材の表側に、ハニカムサンドイッチを配置しているので、高速鉄道車両の高速走行に伴う衝撃（例えば、トンネル内への突入やすれ違い時に生じる圧力変動、異物の衝突、等による衝撃）に対しても充分な強度剛性を発揮することができ、裏側の吸音材が表面に露出したりするのを防止することができる。また、表側がハニカムサンドイッチとされているので、ある程度の衝撃吸収能力を有しているので、異物などの衝突により高速鉄道車両自体に大きな影響が及ぼされるのを回避することができる。

また、ハニカムサンドイッチパネルは、複数の貫通孔が形成された第一面板と第二面板とを用いているので、その貫通孔を介して騒音を良好に吸音パネル側に透過させることができる。また、貫通孔を所定の大きさとすることで、表面を塗装しても、塗料により目詰まりすることが無く、意匠性を高められると共に、騒音の透過が低下するのを防止することができる。

更に、吸音部材を発泡材としたことで吸音特性の高いものとすることができる反面、吸水性が高くなるが、吸音部材を通気性を有した防水シートで覆っているので、吸音部材へ騒音を良好に伝達させると共に、雨水等の液体が吸音部材に浸入することを防止し、耐水性を向上させることで、吸水による重量の増加を防止すると共に、吸音特性の優れたものとすることができる。

なお、第一面板と第二面板の第一貫通孔と第二貫通孔の大きさを同じ大きさ（例えば、直径を１．５ｍｍ）として、対向する貫通孔の軸心をずらすことで、上記と同様の効果が期待できるが、貫通孔の大きさが同じ場合、ハニカムサンドイッチパネル全体として見た場合、そのずれが均一なずれとなるので、各セルにおける固有振動数が略同じものとなるのに対して、本発明のように貫通孔の大きさを異ならせた場合、各セルにおいて第一貫通孔と第二貫通孔との軸心のずれが区々となるため、各セルの固有振動数が異なるものとなり、ハニカムサンドイッチパネル全体では、制振効果を発揮する周波数帯域が広くなり、より騒音レベルを低下させることができる。また、第一面板と第二面板における貫通孔の開口率が同じ場合、貫通孔が大きいほど、単位面積当りの貫通孔の数が少なくなるので、貫通孔の大きい第二面板の製造コストを第一面板よりも安価なものとすることができ、而して、高速鉄道車両用騒音吸収パネルのコストを低減させることができる。

本発明に係る高速鉄道車両用騒音吸収パネルは、上記の構成に加えて、「前記第一面板における前記第一貫通孔は、その直径が１〜１．７ｍｍである」構成とすることもできる。ここで、「直径」とは、貫通孔の最大幅のことであり、丸孔の場合はその直径であり、角孔や多角孔の場合は、対角線上の幅のことを言う。

本発明によると、第一面板における第一貫通孔の直径を１〜１．７ｍｍとするものであり、これにより、高速鉄道車両の高速走行時における騒音を効果的に吸収することができる。また、本発明に係る高速鉄道車両用騒音吸収パネルは、上記の構成に加えて、「前記ハニカムサンドイッチパネルと前記吸音部材との間に配置され、浸入した液体を下方へ誘導する液体誘導手段を更に具備する」構成とすることもできる。

上記のように本発明によると、高速走行による耐衝撃性に優れ、薄型・軽量で、騒音を良好に吸収することのできる高速鉄道車両用騒音吸収パネルを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である騒音吸収パネルについて、図１及び図２に基づき詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明の高速鉄道車両用騒音吸収パネルを車体下部に装着した高速鉄道車両の外観斜視図であり、（Ｂ）は高速鉄道車両用騒音吸収パネルを含む高速鉄道車両の車体下部の概略断面図であり、（Ｃ）は高速鉄道車両用騒音吸収パネルの拡大断面図である。また、図２は、図１における高速鉄道車両用騒音吸収パネルの一部を切り欠いて示す斜視図である。

本実施形態の高速鉄道車両用騒音吸収パネル１０（以下。単に騒音吸収パネルとも称す）は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、高速鉄道車両１の車体表面における車体下部２に主に用いられるものであり、車体下部２の左右両側および床下機器３の下側を覆うように装着され、床下機器３や台車周りからの騒音を吸収するものである。なお、図中符号４は、台車カバーである。

この騒音吸収パネル１０は、図１（Ｃ）及び図２に示すように、第一貫通孔１１が複数形成された第一面板１２と、第一貫通孔１１よりも開口の大きい第二貫通孔１３が複数形成された第二面板１４と、第一面板１２を一方の面に第二面板１４を他方の面に夫々接着固定されるハニカムコア１５とを有したハニカムサンドイッチパネル１６と、ハニカムサンドイッチパネル１６の第二面板１４側に配置され、表面が通気性を有した防水シート１７で覆われた発泡材からなる板状の吸音部材１８とを備えており、保持部材１９によってハニカムサンドイッチパネル１６の第一面板１２側を表側として、ハニカムサンドイッチパネル１６及び吸音部材１８を高速鉄道車両１の車体下部２に装着されている。

また、騒音吸収パネル１０は、ハニカムサンドイッチパネル１６と吸音部材１８との間に配置され、浸入した液体を下方へ誘導する液体誘導手段２０と、吸音部材１８を所定の形状に保持する保形手段２１とを更に備えている。なお、本例では、ハニカムサンドイッチパネル１６と対向する側の防水シート１７と吸音部材１８との間にも液体誘導手段２０が備えられている。

このハニカムサンドイッチパネル１６は、その第一面板１２、第二面板１４、及び、ハニカムコアが、アルミ合金とされており、本例では、２０００系のアルミ合金（所謂、ジュラルミン）が用いられている。なお、ハニカムコアとして、例えば、アラミド繊維（例えば、ノーメックス（登録商標）、ケブラー（登録商標））にフェノール樹脂を含浸させた非金属ハニカムコアとしても良い。第一面板１２における第一貫通孔１１の直径が約１．５ｍｍ、第二面板１４における第二貫通孔１３の直径が約３ｍｍとされており、第一面板１２及び第二面板１４の厚さは、約１ｍｍとされていると共に、それら面板１２，１４における貫通孔１１，１３の開口率は、夫々約３３％とされている。なお、本例では、ハニカムサンドイッチパネル１６の厚さｔ１が約６ｍｍとされている。また、ハニカムサンドイッチパネル１６は、その表面に燐酸フッ素酸化皮膜処理（リン酸アノダイズ処理）を施した上で、接着前処理兼腐食防止用のエポキシプライマーを塗布しており、耐候性、及び塗装性に優れたものとなっている。

防水シート１７は、図示は省略するが、液体が透過することのない超微細孔を多数穿設した薄膜の樹脂シートと、その樹脂シートを保持する布等の保護部材とから構成され、樹脂シートが表面側となるように用いられている。なお、本例では、防水シートとして、商標名「ゴアテックス」を用いている。

吸音部材１８は、本例ではフェノール樹脂など不燃性樹脂を所定の倍率で発泡させたものであり、その内部は連続気泡、すなわち、気泡により形成された空間が独立することなく互いに連通した状態となっており、入射された騒音が散乱・乱反射して、そのエネルギーを減衰させることで、効率よく吸収することができるものとなっている。因みに、本例の吸音部材１８は、その厚さｔ２が約２０ｍｍとされている。なお、吸音部材１８の厚さは、約１５〜５０ｍｍの範囲内が良く、厚いほうが好ましい。

保持部材１９は、表面側（図１（Ｃ）中上側）が開口し、裏面側が閉鎖された枠状の形態とされており、その側面内周には、ハニカムサンドイッチパネル１６を保持するための第一溝２２と、第一溝２２の下側に配置され吸音部材１８を保持する第二溝２３とが形成されている。これら第一溝２２、第二溝２３に夫々ハニカムサンドイッチパネル１６及び吸音部材１８が嵌合保持されている。そして、この保持部材１９が、高速鉄道車両１の車体下部２に適宜の方法により取り付けられている。

液体誘導手段２０は、図２に示すように、所定の大きさの桝目を有した網状の部材であって、本例では、厚さ約１ｍｍのナイロンメッシュとされており、この液体誘導手段２０は、図示は省略するが、その厚さは一定ではなく、所定の範囲内で波打つように変化しており、厚さの薄い部分において、所定の空間が形成されるようになっている。また、本例では、ハニカムサンドイッチパネル１６と吸音部材１８との間の液体誘導手段２０ａは、その桝目の並ぶ方向が斜め方向となるように配置されており、浸入した液体が容易に下方へ誘導されるようになっている。なお、本例では、防水シート１７と吸音部材１８との間の液体誘導手段２０ｂを、その桝目が上下左右方向に並ぶように配置したものを示しているが、液体誘導手段２０ａと同様に、斜めに並ぶように配置しても良い。

保形手段２１は、図２に示すように、ハニカム状に形成された部材であり、吸音部材１８内に埋設することで、吸音部材１８の形状を保持すると共に、吸音部材１８に剛性を付与している。なお、本例では、吸音部材１８の両面から所定厚さの保形手段２１を夫々埋設すると共に、埋設された保形手段２１は、吸音部材１８の内部で互いに当接しないような厚さとされており、保形手段２１同士が当接することで、吸音部材１８が保形手段２１のハニカムコアにより分断されて、吸音部材１８が保形されなくなるのを防止している。

因みに、本例の騒音吸収パネル１０の厚さは約３０ｍｍであり、騒音吸収パネル１０の単位面積当りの重量は約７ｋｇ／ｍ^２、曲げ応力は約２ｋｇ／ｍｍ^２である。また、本例の騒音吸収パネル１０の効果として、吸音率は図３に示す通りであり、騒音レベル（音圧レベル）は図４に示す通りである。これらのグラフから、従来（比較例）よりも優れた効果があることが判る。

このように、本実施形態の騒音吸収パネル１０によると、ハニカムサンドイッチパネル１６により吸音部材１８を保護すると共に、ハニカムサンドイッチパネル１６における表側の第一面板１２の第一貫通孔１１よりも、裏側の第二面板１４の第二貫通孔１３を、その開口が大きいものとしたもので、これにより、高速鉄道車両１の高速走行時における風切り音を低減させることができる。

また、吸音部材１８の表側に、ハニカムサンドイッチ１６を配置しているので、高速鉄道車両１の高速走行に伴う衝撃（例えば、トンネル内への突入やすれ違い時に生じる圧力変動、異物の衝突、等による衝撃）に対しても充分な強度剛性を発揮することができ、裏側の吸音部材１８が表面に露出したりするのを防止することができる。また、表側がハニカムサンドイッチ１６とされているので、ある程度の衝撃吸収能力を有しているので、異物などの衝突により高速鉄道車両１自体に大きな影響が及ぼされるのを回避することができる。

更に、液体誘導手段２０を備えているので、ハニカムサンドイッチパネル１６側から雨水などの液体が浸入しても、液体誘導手段２０により下方に誘導されて排出されるので、吸音部材１８に液体が浸入するのを好適に防止することができる。また、保形手段２１により吸音部材１８を所定形状に保持しているので、騒音吸収パネル１０を構築する際に、吸音部材１８が変形したり、破損したりするのを防止して、容易に取り扱うことが可能となり、組立性を向上させることができる。

また、第二貫通孔１３を第一貫通孔１１よりもその直径が大きいものとしている。つまり、第一面板１２と第二面板１４とにおいて、貫通孔の開口率が同じであるならば、貫通孔の直径が大きい第二面板１４の方が、貫通孔の数が少なくなるので、これにより、第二面板１４の製造コストが安価なものとなり、騒音吸収パネル１０の製造コストを低く抑えることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態では、ハニカムサンドイッチパネル１６の第一貫通孔１１と第二貫通孔１３の直径を、夫々約１ｍｍと約３ｍｍのものを示したが、これに限定するものではなく、第一貫通孔１１の大きさを直径で１〜１．７ｍｍの範囲内とすると共に、第二貫通孔１３の大きさを第一貫通孔１１の直径に対して１．５〜２．５倍の大きさとしても良く、これによっても、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、面板１２，１４に対する貫通孔１１，１３の開口率は、２５〜４０％の範囲内、望ましくは３０〜３５％の範囲内としても良い。

また、本実施形態の騒音吸収パネル１０では、ハニカムサンドイッチパネル１６をアルミ合金を用いたものを示したが、これに限定するものではなく、ステンレス等の鋼製とすることもでき、これにより、耐候性を高めることができる。或いは、カーボンファイバー等の複合材料を用いたハニカムサンドイッチパネルとすることもでき、これにより、より軽量化することができる。

更に、本実施形態の騒音吸収パネル１０では、吸音部材１８と防水シート１７との間に液体誘導手段２０ｂを配置したものを示したが、これに限定するものではなく、吸音部材１８と防水シート１７との間の液体誘導手段２０ｂを廃止しても良い。これにより、部品点数を削減することができるので、コストを低減させることができる。

（Ａ）は本発明の高速鉄道車両用騒音吸収パネルを車体下部に装着した高速鉄道車両の外観斜視図であり、（Ｂ）は高速鉄道車両用騒音吸収パネルを含む高速鉄道車両の車体下部の概略断面図であり、（Ｃ）は高速鉄道車両用騒音吸収パネルの拡大断面図である。 図１における高速鉄道車両用騒音吸収パネルの一部を切り欠いて示す斜視図である。 騒音吸収パネルにおける吸音率と周波数との関係を示すグラフである。 風速８０ｍ／ｓにおける騒音吸収パネルの音圧レベルと周波数との関係を示すグラフである。 図４において、音圧レベルのピーク値と比較例４との差と、風速との関係を示すグラフである。 騒音吸収パネルの諸元に基づいて得られたインピーダンスから低減量と周波数との関係を示すグラフである。 計測結果から騒音のピーク周波数と風速（走行速度）との関係を示すグラフである。 （Ａ）は従来の鉄道車両における騒音の問題点を示す説明図であり、（Ｂ）は従来の吸音パネルを示す断面図である。 図８とは異なる従来の吸音パネルを示す斜視図である。

符号の説明

１ 高速鉄道車両
２ 車体下部
１０ 高速鉄道車両用騒音吸収パネル
１１ 第一貫通孔
１２ 第一面板
１３ 第二貫通孔
１４ 第二面板
１５ ハニカムコア
１６ ハニカムサンドイッチパネル
１７ 防水シート
１８ 吸音部材
１９ 保持部材
２０ 液体誘導手段
２１ 保形手段

Claims (3)

1. 第一貫通孔が複数形成された第一面板と、前記第一貫通孔よりも開口の大きい第二貫通孔が複数形成された第二面板と、前記第一面板を一方の面に前記第二面板を他方の面に夫々接着固定されるハニカムコアとを有し、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔との軸心のずれが区々とされたハニカムサンドイッチパネルと、
   該ハニカムサンドイッチパネルの前記第二面板側に配置され、表面が通気性を有した防水シートで覆われた発泡材からなる板状の吸音部材とを具備し、
   前記ハニカムサンドイッチパネルの前記第一面板側を外気に接する側として、前記ハニカムサンドイッチパネル及び前記吸音部材を高速鉄道車両の車体外側表面に装着するものであることを特徴とする高速鉄道車両用騒音吸収パネル。
2. 前記第一面板における前記第一貫通孔は、その直径が１〜１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高速鉄道車両用騒音吸収パネル。
3. 前記ハニカムサンドイッチパネルと前記吸音部材との間に配置され、浸入した液体を下方へ誘導する液体誘導手段を更に具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高速鉄道車両用騒音吸収パネル。

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