JPH08226108A - 鉄道車両の防音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窓外の視界を妨げることなく集電系音に対し
防音効果が大きい高性能の高速鉄道用防音壁を提供す
る。 【構成】 パンタグラフを有して車輪走行する鉄道車両
Ｔ等の軌道沿いに設けられ、主として前記パンタグラフ
の集電系音３０に対する第１吸音部材１１と、主として
前記車輪の転動音に対する第２吸音部材４０とからな
り、前記第１吸音部材１１と前記第２吸音部材４０との
間に車窓９からの視界のための窓部５０が設けられた鉄
道車両用の防音壁であって、前記第１吸音部材１１は、
集電系音源３０から斜め下方に向かって放射される音波
５、１６、１７を遮るよう前記鉄道車両の走行方向に連
続して設けられた板材１２と、該板材１２の前記パンタ
グラフ側に張り付けられた吸音材１３とを有してなるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新幹線等の鉄道車両の
高速走行時における騒音低減用直立壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の防音壁の従来の技術を横断面図
である図４及び図５により説明する。図４において、Ｔ
は例えば新幹線等の高速車両であり、該車両Ｔの屋根上
には架線１に接触して集電するパンタグラフ２の他、図
示されない他の集電系の装置等が突設されている。な
お、４は車輪、４４はレール（軌道）である。従来の防
音壁は、この軌道４４に沿って長手方向（紙面厚み方
向）に連続して且つ軌道床面Ｒに垂直に略逆Ｌ字状の直
立壁４０（第２吸音部材）が立設され、該直立壁４０の
内側には吸音材４２が張り付けられている。そして、直
立壁４０の上端には軌道４４の外側に向け斜め上方に延
びる張出板４１（第１吸音部材）が設けられ、該張出板
４１の上面には吸音材４３が張り付けられている。

【０００３】このような構造の従来の防音壁の作用を図
５により説明する。図５において、車両Ｔが高速運転さ
れると、転動音４５及び集電系音５が騒音として発生す
る。そして、このような高速車両による騒音に対して
は、環境騒音基準値が設定されており、この基準に基づ
く騒音は、例えば地上に設定された所定の受音点（車両
走行地点から２５ｍ離れた地点）７における音圧により
測定される。騒音は、音源からの距離に応じて小さくな
るため、この車両走行地点から受音点までの地域範囲が
防音壁による騒音低減の対象となる。そして、前記の騒
音のうち、転動音４５は、車輪４を音源として発生する
ものであり、図示するように直立壁４０で遮蔽されると
ともに、吸音材４２で吸収されて低減される。一方、集
電系音５は、パンタグラフ等の屋根上に突設された装置
を音源とし（集電系音源３０）、上記パンタグラフと架
線との接触音や、該パンタグラフや他の屋根上に突設さ
れた装置の風切り音等に起因するものである。この集電
系音５は音源３０から放射状に放出されるが、これら音
源３０から放出される音波を示す音線のうち、受音点７
に向かう音線５及びこの音線５より下側の角度範囲の音
線（直接音）は張出板４１で遮蔽されるとともに、張出
板４１の表面に張り付けられた吸音材４３で吸収され
る。この結果、受音点７内の地域には張出板４１の先端
を回折して回折音８（音線６）が到達するもののその音
圧は回折効果により小さなものとなり、騒音が低減され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、新幹線
では高速化運転に伴い、必然的に車外騒音が大きくな
り、このため環境騒音基準値が満足できず、営業運転が
できないなどの問題が起きている。この場合、速度の遅
い領域では転動音４５の寄与が大きいが、速度の速い領
域では、集電系音５の寄与が大きくなる。そこで、高速
走行対応の防音壁として、この集電系音５を低減する防
音壁が必要となるが、この集電系音５に対し、上記の従
来の防音壁による防音効果量は、２２２ｋｍ／ｈ走行時
において約３ｄＢであり、さらなる高速化において防音
効果が大きい高性能な防音壁が必要となる。

【０００５】この場合に、直立壁４０の高さを上げるこ
とにより、集電系音に対して遮蔽効果を発揮させること
ができるが、窓外の視界が妨げられ好ましくないという
問題点があった。

【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、窓外の視界を妨げることなく集電系音に対し防
音効果が大きい高性能の高速鉄道用防音壁を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明における高速鉄道用防音壁は、パンタグラフ
を有して車輪走行する鉄道車両等の軌道沿いに設けら
れ、主として前記パンタグラフの集電系音に対する第１
吸音部材と、主として前記車輪の転動音に対する第２吸
音部材とからなり、前記第１吸音部材と前記第２吸音部
材との間に車窓からの視界のための窓部が設けられた鉄
道車両用の防音壁であって、前記第１吸音部材は、集電
系音源から斜め下方に向かって放射される音波を遮るよ
う前記鉄道車両の走行方向に連続して設けられた板材
と、該板材の前記パンタグラフ側に張り付けられた吸音
材とを有してなるものである。

【０００８】また、前記第１吸音部材における前記板材
の反パンタグラフ側であって、前記車輪の転動音の受け
る部分に吸音材を張り付けたものとすることができる。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、窓部の存在によって車窓の
視界が妨げられない。また、第１吸音部材は集電系音に
より近い所に設けることができるため、板材による回折
効果が大きくなって防音効果が増す。

【００１０】また、車窓の上に位置して斜め下方に向か
う集電系音源を遮る第１吸音部材は車輪の転動音の反射
板になる部分が生じる。そこで、第１吸音部材における
板材の反パンタグラフ側であって、車輪の転動音の受け
る部分に吸音材を張り付けると、該吸音材により反射を
防ぎ、受音点での音圧増大を防ぐことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明の鉄道車両用防音壁の構成
及び作用を模式的に示す横断面図、図２は第２の防音壁
の吸音層の作用を示す横断面図、図３は本発明の防音壁
の他の実施例を示す横断面図である。なお、図１〜３に
おいて、図４及び図５と同様の作用を有する部分には同
一の符号を付してその説明を省略する。

【００１２】まず、構成を図１により説明する。図１に
おいて、図４と主に異なる点は、図４では張出板４１が
車窓の下側に設けられているのに対し、図１では張出板
（第１吸音部材）１１が車窓の上側に設けられた点であ
る。すなわち、転動音に対する防音壁として従来同様逆
Ｌ字状の直立壁４０（第２吸音部材）が設けられ、この
直立壁４０の上方であって、車窓９の上端付近の高さか
ら軌道外側に向け斜め上方に延在して張出板１１が長手
方向に連続して設けられている。この張出板１１は、例
えば直立壁４０の上部に立設された図示されない枠材に
支持されており、防音壁全体を見ると車窓が位置する部
分は窓部５０となっている。そして、この張出板１１
は、下端が、屋根上に位置する集電系音源３０から放射
状に放出される音線のうち直立壁４０で遮蔽される上限
の角度の音線１７を遮蔽し、上端が受音点７に向かう音
線５を図５の張出板４１より大きく超える角度の音線１
６までを遮蔽する位置となるように設けられる。これ
は、図５の従来の張出板４１のように車窓による高さの
制約がないため、遮蔽角度範囲を大きくして、回折音１
８（音線１６）の回折角度θを大きくし、回折効果を大
きくすることにより、受音点７内地域における音圧が小
さくなるようにするためである。従って、この張出板１
１の斜め上方への張出量は、上記回折効果を考慮して適
宜設定される。この張出板１１は、板材１２の両面に吸
音板からなる吸音材１３、１４が設けられてなる。な
お、張出板１１の角度及び形状は、上述のように、所定
の角度範囲の音線を遮蔽すればよく、水平方向から垂直
方向まで任意の角度及び形状に設定可能である。例え
ば、斜め、斜め＋垂直、１／４円弧、水平等とすること
ができる。ただし、音線に垂直な方向に設定する方が張
出方向の長さが短くて済むので、コストの観点から上記
のように斜めに設置するのが好ましい。

【００１３】上記の吸音材１３、１４を構成する吸音板
としては、例えば５００Ｈｚ〜２ｋＨｚにおいて吸音率
の高い構造のものが用いられる。

【００１４】つぎに、このような構成の防音壁の作用及
び効果を図１及び図２により説明する。まず、集伝系音
源に対する騒音低源の作用効果を説明する。図１におい
て、集電系音源３０から受音点７内の地域に向かう直接
音（音線１７、５等）は主に張出板１１により遮蔽され
るとともに、その吸音材１３等で吸収される。一方、張
出板１１の上端から回折して受音点７内へ到達する回折
音（１８等）はその回折角度θが従来に比べて大きいた
め、回折効果が大きくなり、その音圧はより小さなもの
となる。この結果、受音点７内の地域における集電系音
源からの騒音を低減することができ、鉄道の高速運転化
に対処することができる。この集電系音に対する本発明
の防音壁と従来の防音壁との防音効果の比較例を表１に
示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１によれば、本発明の防音壁は従来の防
音壁と比べて、例えば周波数５００Ｈｚ〜２ＫＨｚにお
いて減音量が約４〜１０ｄＢ程度増加しており防音効果
が大きいことが判る。

【００１７】つぎに、転動音の反射防止の作用効果につ
いて説明する。上記のように、長手方向に連続する張出
板１１を車窓９の上方に設けると、図２（ａ）に示すよ
うに、その位置によっては車輪４からの転動音１８がこ
の張出板１１に当たることとなる。そして、その設置角
度が水平に近いほど、集電系音源に対する反対側の面で
この転動音１８を受音点７内地域に反射し易くなる。そ
こで、上記のように、この集電系音源に対する反対側の
面に吸音材１４を設けている。このように、吸音材１４
を設けると、図２（ｂ）に示すように、この転動音１８
が該吸音材１４で吸収され、受音点７内地域に反射する
のが防止される。この防止効果の測定例を表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２によれば、吸音材１４が有る場合は、
吸音材１４がない場合に比べて、周波数１６０Ｈｚ〜
１．６ＫＨｚにおいて減音量が約１〜１１ｄＢ程度増加
しており、防音効果が大きいことが判る。

【００２０】つぎに、図３により第１吸音部材の他の実
施例を説明する。図３において、図１と異なる点は、第
１吸音部材２１が、車窓９の上端付近の高さから軌道外
側に向け斜め上方延びる張出板２２と、該張出板２２の
先端から垂直方向に延びる垂直板２３とからなる点であ
る。そして、張出板２２は転動音を受音点へ反射し得る
角度及び位置にあるので両面に吸音材２４、２５が設け
られ、一方垂直板２３は転動音を受音点へ反射し得る角
度及び位置にはないのでの内面にのみ吸音材２６が設け
られている。このような構成とすると、集電系音源３０
から放出される放射状の音線を、受音点に向かう音線５
を超えてより広い角度範囲の音線２７まで遮蔽すること
ができるので、受音点内の地域への回折効果が大きくな
り、一層防音効果を高めることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の鉄道車両の防音壁は上述のよう
に、集電系音に対する第１吸音部材と転動音に対する第
２吸音部材とからなり、第１吸音部材と第２吸音部材と
の間に窓部が設けられた鉄道車両用の防音壁であって、
第１吸音部材が、集電系音源から斜め下方に向かって放
射される音波を遮るよう車両の走行方向に連続して設け
られた板材と、該板材のパンタグラフ側に張り付けられ
た吸音材とを有してなるものであるので、窓部の存在に
より窓外の視界を妨げることがなく、かつ第１吸音部材
を集電系音源により近く設けられることから回折効果の
増大により集電系音に対する防音効果を向上することが
できる。よって、高性能の高速鉄道用防音壁を提供する
ことが可能である。

【００２２】また、第１吸音部材における板材の反パン
タグラフ側であって、車輪の転動音の受ける部分に吸音
材を張り付けたものとすると、第１吸音部材を転動音の
反射板となる得る窓の上に配置しても、前記吸音材によ
り反射を防ぎ、受音点での音圧増大を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防音壁の構成及び作用を模式的に示す
横断面図である。

【図２】張出板の吸音材の作用を示す横断面図である。

【図３】本発明の防音壁の他の実施例を示す横断面図で
ある。

【図４】従来の防音壁の構成を模式的に示す横断面図で
ある。

【図５】従来の防音壁の作用を示す横断面図である。

【符号の説明】

Ｔ 車両 ２ パンタグフ ５ 音線（音波） ９ 車窓 １１ 張出板（第１吸音部材） １２ 板材 １３ 吸音材 １４ 吸音材 １６ 音線（音波） １７ 音線（音波） ２２ 張出板（第１吸音部材） ２３ 垂直板（第１吸音部材） ２４ 吸音材 ２５ 吸音材 ３０ 集電系音源（パンタグラフ） ４０ 直立壁（第２吸音部材） ４５ 転動音 ５０ 窓部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンタグラフを有して車輪走行する鉄道
   車両等の軌道沿いに設けられ、主として前記パンタグラ
   フの集電系音に対する第１吸音部材と、主として前記車
   輪の転動音に対する第２吸音部材とからなり、前記第１
   吸音部材と前記第２吸音部材との間に車窓からの視界の
   ための窓部が設けられた鉄道車両用の防音壁であって、 前記第１吸音部材は、集電系音源から斜め下方に向かっ
   て放射される音波を遮るよう前記鉄道車両の走行方向に
   連続して設けられた板材と、該板材の前記パンタグラフ
   側に張り付けられた吸音材とを有してなる鉄道車両の防
   音壁。
2. 【請求項２】 前記第１吸音部材における前記板材の反
   パンタグラフ側であって、前記車輪の転動音の受ける部
   分に吸音材を張り付けた請求項１に記載の鉄道車両の防
   音壁。