JPH06217405A - パンタグラフカバー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造にて、パンタグラフカバー体およ
びパンタグラフ集電舟部での空力抵抗および空力音を軽
減するとともに、車両の走行抵抗を軽減できるようにす
る。 【構成】 車両１の屋根２１上に支持されたパンタグラ
フ２のまわりに、これの風防カバー体７を設けたパンタ
グラフカバー装置において、風防カバー体７の少なくと
も車両１の走行による空気流１１と対向する風防壁７ａ
の全体または一部をメッシュ７ｃにしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両のパンタグラ
フカバー装置に関し、詳しくはパンタグラフのまわり
に、これを囲う風防カバー体を設け、この風防カバー体
によって車両の走行中にパンタグラフから発生する空力
騒音、空力抵抗を軽減するようにしたパンタグラフカバ
ー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パンタグラフの空力音は速度依存性が高
く、速度のほぼ６乗則で増加する。このため新幹線のよ
うな高速車両での空力音の発生度合いは大きい。実開昭
５２−１５９５０７号公報はパンタグラフの周囲を覆う
ように、車両の屋根上に設けられた風防カバー体を開示
している。また別に車両の屋根上にパンタグラフの前後
に位置する風防カバー体を設けたものも知られている。

【０００３】いずれも、風防カバー体を合成樹脂等から
なる板部材によって形成しており、車両の走行時に屋根
に沿って生じる空気の流れを上方に逃がし、パンタグラ
フの集電舟に当たる空気の流れを緩和し、空力音を軽減
する。風防カバー体がパンタグラフの左右に位置する風
防壁を持っているものは、この左右の風防壁によっても
空力音の発生を幾分緩和することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで風防カバー体
自体からも空力音、空力抵抗が発生する。特に従来のよ
うに風防カバー体が板部材からなる場合、車両走行時の
空気流と対向することになる前後の風防壁は、対向する
空気流の全てを案内して上方および左右へ向きを変えさ
せるので、車両の走行抵抗が大きくなり車両の高速化が
進むにつれて特に問題となっている。

【０００５】また板部材からなる風防カバー体によって
案内される対向気流の大半が、パンタグラフの集電舟の
側に向かうことになるので、車両の高速化に伴い、集電
舟部での空力抵抗および空力音発生の軽減性能が低下す
ると言う問題もある。

【０００６】さらに風防カバー体自体も、これに対向す
る気流を案内して後方に逃がすときに空力抵抗や空気音
発生の原因になっている。これは風防カバー体により案
内される気流が、風防カバー体の後方または角部で気流
の剥離による渦流を生じると言ったことが原因と考えら
れる。

【０００７】そこでこれらの問題を解消することができ
るパンタグラフカバー装置が望まれているが、これに応
えうるパンタグラフカバー装置はまだ提供されていな
い。

【０００８】本発明は、パンタグラフカバーの特定部分
で、対向する気流を一部逃がしながら案内できるように
する簡単な改良によって、前記のような要求に応えうる
パンタグラフカバー装置を提供することを課題とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を達成するために、車両の屋根上に支持されたパンタ
グラフのまわりに、これの風防カバー体を設けたパンタ
グラフカバー装置において、風防カバー体の少なくとも
車両の走行による空気流と対向する風防壁の全体または
一部をメッシュにしたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の上記構成では、風防カバー体は前後の
風防壁にて、車両走行時の空気流と対向してこれを上方
および左右に案内するが、少なくとも前記気流と対向す
る風防壁の全体または一部がメッシュであることによ
り、このメッシュとした風防壁の気流通過性や気流通過
面積に見合った分だけ対向する気流の一部が風防壁を通
過するようにするので、この気流通過分だけ風防カバー
体による車両の走行抵抗を軽減することができるし、こ
のような気流の通過を図りながら、残る気流を上方およ
び左右に案内するので、集電舟に向かう上方気流および
左右に案内される左右気流を少なくして、集電舟部での
上方気流による空力抵抗および空力音の発生を抑制し、
かつこのことによっても車両の走行抵抗を軽減すること
ができる。また風防カバー体のメッシュ風防壁を通過す
る対向気流は少なく流速も小さくなるので、これがパン
タグラフ部での空力抵抗や空力音発生の問題となること
はなく、逆に風防カバー体の後方に至る左右気流の間に
ながれて、風防カバー体まわりの気流の乱れを軽減する
等により、風防カバー体による空力抵抗や空力音の発生
を軽減することができる。

【００１１】

【実施例】まず図１〜図３に示す本発明の第１の実施例
について説明する。

【００１２】本実施例は新幹線の車両１に設けられるパ
ンタグラフ２に適用した場合を示している。

【００１３】パンタグラフ２は図１、図２に示すよう
に、車両１の屋根２１の上に基台３を介し固設された前
後左右の４本の碍子５によって支持され、屋根２１との
間に所定の絶縁距離が設けられている。これによってパ
ンタグラフ２が集電舟８にて架線６から集電する際に帯
電されても、車両１の側の電気的な安全は確保される。

【００１４】前記パンタグラフ２のまわりには、パンタ
グラフ２および架線６との間に所定の絶縁距離を設けた
風防カバー体７が設けられ、車両１の屋根２１の上に固
定されている。

【００１５】風防カバー体７は、図１、図３に示すよう
に、車両１の走行時の気流と対向する前後の風防壁７ａ
の全体をメッシュ７ｃとし、他の左右の風防壁７ｂは板
部材により形成してある。メッシュ７ｃはステンレス鋼
やその他の金属製の糸で形成したものを採用するのが好
適であり、左右の風防壁７ｂの板部材はＦＲＰ樹脂製の
ものを用いるのが好適である。しかし本発明の主たる目
的からは具体的な材料の選択は自由である。

【００１６】左右の風防壁７ｂは図に示すような風防カ
バー体７の両側形状を流線形とするような湾曲形状とし
てある。

【００１７】本実施例の風防カバー体７は前後の風防壁
７ａにて、車両１の走行時に屋根２１に沿って流れる気
流１１と対向してこれを上方および左右に案内するが、
少なくとも前後の風防壁７ａの全体がメッシュ７ｃであ
ることにより、前後の風防壁７ａのメッシュ７ｃによる
気流通過性および気流通過面積に見合った分だけ、対向
する気流１１の一部１１ａが前後の風防壁７ａのメッシ
ュ７ｃを図に破線で示すように通過するようにしなが
ら、残る気流を前後の風防壁７ａに沿って上方への気流
１１ｂおよび左右への気流１１ｃとして案内する。

【００１８】このとき左右の風防壁７ｂが流線形である
ことにより、風防カバー体７全体での空力抵抗や空力音
の発生を幾分抑えることができる。

【００１９】前記のような通過気流１１ａが生じる気流
の案内機能上、集電舟８に向かう上方への気流１１ｂを
少なくして、集電舟８部での空力抵抗および空力音の発
生を抑制することができ、空力抵抗により集電舟８が上
下に浮動して架線６と離接する回数を少なくし、集電舟
８の離線時のスパーク発生回数を少なくすることができ
る。

【００２０】また風防カバー体７の前後の風防壁７ａを
形成するメッシュ７ｃが対向気流１１の一部気流１１ａ
を通過させるので、風防カバー体７による車両１の走行
抵抗を軽減し、集電舟８に向かう気流１１ｂが少なく集
電舟８による車両の走行抵抗も軽減されることと相まっ
て、車両がロス少なく高速走行できるようにする。

【００２１】また、風防カバー体７の前後の風防壁７ａ
をなすメッシュ７ｃを通過する気流１１ａは少なく流速
も小さくなるので、これがパンタグラフ２部での空力抵
抗や空力音発生の問題となることはなく、逆に風防カバ
ー体７の左右に案内されて風防カバー体７の後方に回る
気流１１ｃの間に流れて、風防カバー体７のまわりの気
流の乱れを軽減する等により、風防カバー体７による空
力抵抗や空力音の発生を抑制することができる。

【００２２】具体的には、左右気流１１ｃが、風防カバ
ー体７の後方や角部で剥離して渦流を生じる部分に通過
気流１１ａが至って、ここでの気流の剥離やこれによる
渦流の発生等を抑制し、また風防カバー体７の左右に案
内されて風防カバー体７の後方に回る気流１１ｃ自体を
少なくして、風防カバー体７の後方および角部で剥離
し、渦流等を生じるようなことを軽減することが、風防
カバー体７による空力抵抗および空力音の発生を軽減で
きる１つの原因であると考えられる。

【００２３】したがって、本実施例での新幹線のような
高速車両においても、パンタグラフ２およびこれの風防
カバー体７による空力抵抗および空力音の発生、集電舟
８の離線回数を十分に軽減することができるし、次世代
の高速車両にも対応できる。

【００２４】本実施例では、風防カバー体７の左右の風
防壁７ｂは板部材により形成したが、これに限らず、左
右の風防壁７ｂもメッシュにすることができる。

【００２５】この場合、風防カバー体７により左右に案
内される気流１１ｃの独立性を弱め、左右の風防壁７ｂ
の内外気流の交流を可能にするので、気流１１ｃが風防
カバー体７の後方や角部で剥離による渦流等を生じ、空
力抵抗や空力音が発生するのをさらに抑制することがで
きる。

【００２６】前後の風防壁７ａのメッシュ７ｃにするこ
とによる気流通過性や気流通過面積は、通過気流１１ａ
がパンタグラフ２に当たるときの空力抵抗および空力音
の発生が問題とならない程度に設定するのが好適であ
る。

【００２７】メッシュ７ｃの気流通過性は、メッシュ７
ｃを形成している糸の太さや網目の大きさ、あるいはメ
ッシュ７ｃを一重にするか、多重にするかによって自由
に設定することができる。また前後の風防壁７ａのメッ
シュ７ｃによる気流通過面積は、風防カバー体７のどの
範囲をメッシュ７ｃにするかによって自由に設定でき
る。また風防カバー体７の左右の風防壁７ｂにメッシュ
７ｃを設ける場合も、同様に気流通過性および気流通過
面積を自由に設定できる。

【００２８】なお風防カバー体７の前記前後の風防壁７
ａは、車両走行時に気流１１と対向して空力抵抗や空力
音発生の原因となり易い部分を言う。要するに風防カバ
ー体７の気流１１と対向する部分であり、本実施例のよ
うに平面より見てほぼ矩形の風防カバー体７に限らず、
円形や楕円等どのような形状に設けられるものにも本発
明は同様に適用される。もっともこの場合、気流１１と
対向する風防壁のどの部分、どの範囲をメッシュ７ｃと
して必要な気流通過面積を得るかは自由である。

【００２９】図４は本発明の第２の実施例を示し、風防
カバー体７の前後の風防壁７ａの中間高さ位置よりも少
し下の位置から上方をメッシュ７ｃとしたものである。

【００３０】これによっても、集電舟８や風防カバー体
７による空力抵抗および空力音の発生を抑制し、第１の
実施例と同等の作用効果が得られた。

【００３１】本実施例では特に、前後の風防壁７ａの下
半部が非メッシュ部であることにより、対向気流の風防
カバー体７を通過する量をやや制限し、通過気流がパン
タグラフ２に及ぶことを軽減することができる。また前
後の風防壁７ａの下半部での非メッシュ部が対向気流の
車両１の屋根２１に沿う気流層の通過を阻止して、上方
および左右に案内して、これがパンタグラフ２の基部を
通過するようなことを回避し、パンタグラフ２の構造が
複雑な基部まわりに気流が及んで空力抵抗や空力音の発
生が大きくなるようなことを回避することができる。

【００３２】さらに本発明において、風防カバー体７は
本実施例のようにパンタグラフ２の全周を囲うように設
ける必要はなく、パンタグラフ２の少なくとも車両走行
方向の前後から囲うように設けるだけのものとすること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、風防カバー体の少なく
とも車両の走行による空気流と対向する風防壁の全体ま
たは一部がメッシュで対向気流を通過させることによ
り、風防カバー体による車両の走行抵抗を軽減するし、
これによっても車両の走行抵抗を軽減するので、車両の
高速化によっても走行抵抗を低く抑え、ロス少なく走行
できるようにする。

【００３４】また集電舟部に向かう気流の減少によっ
て、この集電舟部での空力抵抗および空力音の発生を抑
制するし、風防カバー体における前記通過気流は少なく
流速が小さいことにより、これがパンタグラフ部での空
力抵抗や空力音発生の問題となることなしに、風防カバ
ー体の左右に案内されて風防カバー体の後方に回る左右
気流を少なくしながら、風防カバー体の後方に回る左右
気流間に流れて、風防カバー体まわりの気流の乱れを軽
減する等で、車両の高速化によっても集電舟部および風
防カバー体双方での空力抵抗および空力音の発生、集電
舟の離線回数を抑制して静かな安定走行を保証すること
ができ、次世代の高速車両にも十分に対応することがで
きる。

【００３５】しかも風防カバー体の少なくとも空気流と
対向する風防壁の全体または一部をメッシュにするだけ
の簡単な構造でよいので、容易かつ安価に実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１の実施例としての鉄道
車両のパンタグラフ部分を示す斜視図である。

【図２】図１のパンタグラフ部分の断面図である。

【図３】図１のパンタグラフの斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す鉄道車両のパンタ
グラフ部分を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ パンタグラフ ７ 風防カバー体 ７ａ 前後の風防壁 ７ｂ 左右の風防壁 ７ｃ メッシュ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の屋根上に支持されたパンタグラフ
   のまわりに、これの風防カバー体を設けたパンタグラフ
   カバー装置において、風防カバー体の少なくとも車両の
   走行による空気流と対向する風防壁の全体または一部を
   メッシュにしたことを特徴とするパンタグラフカバー装
   置。