JPH09205702A - シングルアーム形パンタグラフ - Google Patents
シングルアーム形パンタグラフInfo
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- JPH09205702A JPH09205702A JP4397296A JP4397296A JPH09205702A JP H09205702 A JPH09205702 A JP H09205702A JP 4397296 A JP4397296 A JP 4397296A JP 4397296 A JP4397296 A JP 4397296A JP H09205702 A JPH09205702 A JP H09205702A
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Abstract
タグラフから発生する空力音を低減化させる。 【解決手段】 シングルアーム形パンタグラフにおける
舟体支持部5の側部表面5aの左右両方に、鉛直方向に
沿ってジグザクに凸部10を設ける。凸部の断面形状
は、直角二等辺三角形とする。
Description
設置されるシングルアーム形のパンタグラフの改良に関
し、車両走行時に発生する空力音の低減化を目的とする
ものである。
ら電流を取り込むための集電装置として、図8に示す如
く、側面視するとほぼ「くの字」状を呈するシングルア
ーム形パンタグラフSが従来利用されている。シングル
アーム形パンタグラフSの概略構成は、車両屋根T上に
回動可能に取り付けられた下枠1、下枠1に対しヒンジ
部2で回動可能に接続された上枠3、上枠3の先端に接
続部材4を介して取り付けられた舟体支持部5、及びこ
の舟体支持部5の上部に装着された舟体6とから成って
いる。
せることにより取り込んだ電流を車両内へ確実に送電す
るため、舟体6と接続部材4、及び、上枠3とヒンジ部
2とが、それぞれコーベル8,9によって電気的に接続
されている。
度な押圧力で接触させるため、内部にバネが収納されて
いる。
タグラフSは、折り畳み高さを低くできること、最大高
さを大きくするのが容易であること、車両屋根上の占有
面積が少なくて済むこと、構造が比較的簡単であること
等の利点を備えている。
タグラフSを時速300kmで走行する鉄道車両に搭載
する場合、空力音レベルの低減化を図ることが必要であ
る。そこで、騒音解消を図るべく各構成部材について検
討を進めた結果、外形が比較的複雑な舟体支持部5及び
その周辺部材に対して何らかの対策を講じることが、騒
音低減化に重要であるとの知見を得た。本発明は、かか
る知見に基づいてなされたものである。
シングルアーム形パンタグラフから発生する空力音を低
減化するための手段を提供するものである。本発明が空
力音低減化のために採用する手段は、下記の4つであ
る。 舟体支持部の側部表面に鉛直方向に沿って凸部を設け
る。 舟体支持部の底面に凸部を設ける。 舟体と上枠とを電気的に接続するコーベルを中央部に
寄せ合わせる。 舟体と上枠とを接続する接続部材の上面に開孔を形成
するか又は上面を開放する。
たる成分が、カルマン渦の発生によるエオルス音にある
と見られることから、舟体支持部及びその周辺部材の表
面又は表面近傍を通過した空気によるカルマン渦の発生
を抑止すれば、空力音を低減化できると考えられる。本
発明では、舟体支持部の側部表面又は底面に凸部を設け
ることにより、従来の表面平滑な舟体支持部と比較し
て、空力音レベルの低減化がもたらされる。具体的に
は、舟体支持部における列車進行方向の左右側面に、鉛
直方向に沿って断面三角形の凸部を連続的又は断続的
に、望ましくはジクザクに配置する。また舟体支持部の
底面にも、同様の断面三角形の凸部を設ける。
の詳細は不明であるが、凸部構造によって、車両走行時
に進行方向に対し舟体支持部の後方側に形成されるカル
マン渦の生成が抑止されるためであろうと推測される。
続しているコーベルは舟体支持部の側方に露出していた
が、これを中央部に寄せ合わせることにより、コーベル
と舟体支持部とが車両走行方向に並ぶので、空気流の衝
突度合いが軽減され、よって空力音の低減化がもたらさ
れる。
は、普通、平滑になされているが、ここに開孔を形成す
ることにより、あるいは上面を開放することにより、空
力音の低減化効果が発揮される。開孔を形成する場合、
複数個としても、孔径の大きいものを1個だけとしても
よい。かかる構成に基づく空力音低減化のメカニズムも
正確には不明であるが、接続部材の上面が非平滑になる
結果、空力流が乱されるためであろうと推測される。
車両進行方向に対して左右に凸部10を形成した実施例
を示すものである。この凸部10は、同図(B)及び
(C)に示すとおり、断面が直角二等辺三角形の三角柱
状であり、鉛直方向に対し45度の傾斜を持ってジグザ
グに配置されている。
長さ1(同図C参照)は、舟体支持部5の形状や寸法、
また搭載される車両の走行速度等に応じて最適となるよ
うに決められる。例えば、車両の最高速度が時速300
kmの場合、凸部10の高さhは、通常、2乃至25m
mの範囲で設定される。但し高さhがある程度以上にな
ると、高速の空気流から受ける空力の影響で舟体支持部
5に振動を与えるおそれがあるため、実際的には10m
m以下とするのが好ましいと考えられる。
等辺三角形以外にさまざまな変形が可能である。例え
ば、断面を三角形とする場合でも直角三角形以外の二等
辺三角形や正三角形も可能である。さらに、半円形、正
方形、長方形、正方形又は長方形の上端に半円を合体さ
せた形状等なども考えられる。但し、これらの図形は、
原則として左右対称形であることが望ましい。
鉛直方向に連続的又は適宜間隔を置いて断続的に設ける
ことも妨げない。さらに凸部10の形状又は寸法を部分
的に異ならせることも考えられる。これら以外に、凸部
10の形状は様々な応用が可能である。
面5bに、凸部11を設けた実施例を示すものである。
この実施例でも、凸部11は断面が直角二等辺三角形の
三角柱状とした。そして凸部11の配置は、表面の各傾
斜面が車両進行方向に対して直交するように且つ前後対
称となるように設定した。
だ電流を接続部材4を介し上枠3へ伝えるためのコーベ
ル8を、中央部に寄せ合わせた実施例を示すものであ
る。従来、舟体6と接続部材4とを電気的に接続するコ
ーベル8は接続部材4の側方に露出していたため、車両
走行中にここから発生する空力音レベルが比較的高かっ
たと思われる。そこで本実施例の如くコーベル8を中央
部に寄せ合わせ、舟体支持部5と車両進行方向に並ぶよ
うに構成すれば、車両走行時にコーベル8に衝突する空
気流の強さが緩和され、その結果、空力音レベルの低下
がもたらされる。
支持部5と上枠3とを連結する接続部材4の上面に複数
の開孔12を形成することによって、あるいは同図
(B)に示す如く、接続部材4の上面を開放部13とす
ることによって、空力音の低減化効果が発揮される。こ
れは、開孔12又は開放部13の存在により、接続部材
4の上面に沿って流れる空気流に乱れが生ずるためであ
ると考えられる。なお、開孔12を形成する場合、その
大きさ・個数・形状等は、状況に応じて適宜変更するこ
とが可能である。
記第1乃至第4実施例と組み合わせることにより、空力
音の低減化効果を一層向上させ得る構成について述べ
る。まず凸部については、舟体支持部以外に、上枠3の
表面や、上枠3と下枠1とを接続しているヒンジ部2の
下面側に設けることができる。
めのコーベル9がヒンジ部2に設けられているが、これ
を中央部に寄せ合わせるようにすることによって、空気
流との衝突度合いを緩和し、もって空力音の低減化に寄
与する。
置したり、多数の突起を吹き付け塗装等の手法により舟
体支持部5の表面に形成したり、反対に、多数の凹部を
支持部表面に形成してディンプル状とすることも考えら
れる。
もよく、その断面形状については台形なども採用可能で
あり、さらに支持部と一体形成することも又別体に形成
してあとから取着することもできる。
宜変更することを妨げない。
効果を確認するため、前記第1〜第4実施例に掲げる構
造(図1乃至図4参照)を備えたシングルアーム形パン
タグラフを供試体として用いて風洞試験を行った。な
お、風洞装置20に対してパンタグラフSの配置を図5
の(A)に示すようにしたものを反なびき方向、同図
(B)の配置をなびき方向とする。また同図中の数字
は、風洞装置20の開口から舟体支持部5までの距離
(mm)を示している。
(ヘ)である。 (イ)コーベルの除去 (ロ)コーベルの中央寄せ (ハ)舟体支持部の側部表面に凸部取付 a:h=3mm, 1=10mm/b:h=6mm,
1=10mm (ニ)舟体支持部の底面に凸部取付/h=6mm, 1
=10mm (ホ)接続部材の上面に開孔形成 a:孔径φ=3mm/b:孔径φ=6. 5mm (ヘ)接続部材の上面を切除
お同一条件のD1とD2の2つの試番があるのは、試験
日が異なるからである。(A〜D1が同一日、D2〜J
が同一日である。)
き、開口寸法が400mm×480mmの風洞口から時
速300kmの風を送って、供試体の側方へ2000m
m離れた位置に置いたマイクロフォンMにより空力音を
測定する。実験結果を表1に示す。
び、試番Kと試番Pとについて、3分の1周波数ごとの
空力音を比較したグラフを図6及び図7に示す。各グラ
フにおいて、縦軸は空力音レベル(単位dB)、横軸は
3分の1オクターブバンド周波数(単位Hz)である。
面の開孔の孔径が大きいほど効果に優れ、またEとFと
の比較から、接続部材の上面を切除して開放した方がよ
り騒音低減化が高いことがわかる。試番FとGの比較か
ら、同一断面形状であれば、凸部の高さhの大きい方が
空力音の低減化効果が大きいという結果が得られてい
る。但し実際的には、凸部の断面形状や高さ寸法によっ
て、振動などを発生させる場合があるので、その点を考
慮する必要がある。実験によると、時速300kmの高
速走行を行う場合、断面が正方形や長方形のもの、及
び、高さ寸法の大きいものは、比較的振動を発生させ易
いとされている。断面形状は、三角形とするのが好まし
いと考えられる。また、高さ寸法については10mm以
下、望ましくは5mm以下とする。
第1〜第4実施例のいずれの態様を採用したとしても、
空力音の低減化を実現するものであるが、これらの全て
又は一部を併用すると、より優れた効果が得られる。
又は底面に凸部を設けることにより、またコーベルを中
央部へ寄せ合わせることにより、さらに接続部材の上面
に開孔を形成するか又は上面を開放することにより、パ
ンタグラフから発生する空力音を低減化することが可能
である。従って本発明は、鉄道車両の騒音対策上、きわ
めて有効な手段を提供するものである。
(A)は舟体支持部の側面図、図(B)は凸部の側面
図、図(C)は凸部の正面図である。
(A)は舟体支持部の底面図、図(B)は舟体支持部の
底面付近の側面図である。
部材の平面図である。
(A)は上面に複数の開孔を形成した接続部材の平面
図、図(B)は上面を開放した接続部材の平面図であ
る。
風洞試験の要領を示す側面図であって、図(A)は反な
びき方向、図(B)はなびき方向である。
を3分の1周波数ごとに比較したグラフである。
分の1周波数ごとに比較したグラフである。
面図である。
枠部 4 接続部材 5 舟体支持部 5a
側部表面 5b 底面 6 舟体 7 摺
板 8 コーベル 9 コーベル 10
凸部 11 凸部 12 開孔 13
開放部
Claims (4)
- 【請求項1】 鉄道車両の屋根に設置されるシングルア
ーム形パンタグラフにおいて、舟体支持部の側部表面
に、鉛直方向に沿って凸部が設けられていることを特徴
とするシングルアーム形パンタグラフ - 【請求項2】 鉄道車両の屋根に設置されるシングルア
ーム形パンタグラフにおいて、舟体支持部の底面に、凸
部が設けられていることを特徴とするシングルアーム形
パンタグラフ - 【請求項3】 鉄道車両の屋根に設置されるシングルア
ーム形パンタグラフにおいて、舟体と上枠とを電気的に
接続するコーベルを中央部に寄せ合わせたことを特徴と
するシングルアーム形パンタグラフ - 【請求項4】 鉄道車両の屋根に設置されるシングルア
ーム形パンタグラフにおいて、舟体と上枠とを接続する
接続部材の上面に開孔を形成するか又は上面を開放した
ことを特徴とするシングルアーム形パンタグラフ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04397296A JP3829262B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | シングルアーム形パンタグラフ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04397296A JP3829262B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | シングルアーム形パンタグラフ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09205702A true JPH09205702A (ja) | 1997-08-05 |
JP3829262B2 JP3829262B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=12678639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04397296A Expired - Fee Related JP3829262B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | シングルアーム形パンタグラフ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3829262B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001098109A1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Stephen James Atkins | A vehicle appendage and components therefor |
JP2009089561A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Railway Technical Res Inst | 空力音低減構造 |
EP2700552A3 (de) * | 2010-09-10 | 2014-08-13 | Bombardier Transportation GmbH | Fahrzeugkomponente mit einem Strömungsleitelement |
CN114347794A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 中南大学 | 一种列车用受电弓结构 |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP04397296A patent/JP3829262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2001098109A1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Stephen James Atkins | A vehicle appendage and components therefor |
JP2009089561A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Railway Technical Res Inst | 空力音低減構造 |
EP2700552A3 (de) * | 2010-09-10 | 2014-08-13 | Bombardier Transportation GmbH | Fahrzeugkomponente mit einem Strömungsleitelement |
US8985676B2 (en) | 2010-09-10 | 2015-03-24 | Bombardier Transportation Gmbh | Vehicle component comprising a flow guiding element |
EP2428420B1 (de) * | 2010-09-10 | 2016-07-13 | Bombardier Transportation GmbH | Fahrzeugkomponente mit einem Strömungsleitelement |
CN114347794A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 中南大学 | 一种列车用受电弓结构 |
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---|---|
JP3829262B2 (ja) | 2006-10-04 |
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