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空力音低減構造 コモンズ

国内特許コード P110006215
掲載日 2011年12月20日
出願番号 特願2007-259287
公開番号 特開2009-089561
登録番号 特許第5305372号
出願日 平成19年10月2日(2007.10.2)
公開日 平成21年4月23日(2009.4.23)
登録日 平成25年7月5日(2013.7.5)
発明者
  • 末木 健之
  • 高石 武久
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 空力音低減構造 コモンズ
発明の概要

【課題】空力音発生物体の表面に沿って高速で流れる気流によって生じる空力音を低減するための空力音低減構造を提供する。
【解決手段】
空力音低減構造は、物体の表面をよぎる方向へ向けて突出する複数の柱状体とこれらを互いに連結する柱状体とからなる。また、空力音低減構造は、空力音発生物体の表面を覆って与えられる。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


時速200km/h以上で走行可能な高速鉄道車輌の騒音として、車輌外周近傍で発生する空力音が問題となっている。このような空力音の発生原因については多くの研究が行われている。



例えば、高速で一方向に流れる気流中に置かれた丸棒によって気流が分断されると、丸棒の後方では乱流が形成されてその圧力変動によって「空力音」が発生する。



特許文献1では、集電装置の枠組等の棒状体が風を切ることによって発生する空力音の低減のための構造が開示されている。集電装置の枠組等の一部分を多孔質体で覆うことにより、気流が枠組等に衝突して発生する乱流による圧力変動を多孔質体の内部の多数の小室内で熱エネルギに変換して空力音を減音(吸音)すると述べている。また、同様に、集電装置等の表面に多数の凹凸を設けることについても開示している。多数の凹凸によって気流による渦の成長やカルマン渦列の形成を妨げることが出来て、人間によって知覚される可聴周波数域の空力音を低下させると述べている。



さらに、高速気流中に置かれた物体の表面に沿って流れる気流が物体の後方において剥離すると乱流を形成するとともに物体表面に圧力変動を生じさせて「空力音」が発生する場合がある。



特許文献2では、集電装置の周囲を取り囲むように配置されている防風カバーから発生する空力音を低減するための構造を開示している。高速で走行する車輌の防風カバーの表面には、気流がこれに沿って高速で流れて空力音を発生させる。この防風カバーを網状体で覆うことで、気流は網状体の内部に導かれて細かく分断されるのである。気流が細かく分断されると、発生する空力音の周波数スペクトルが高周波数側にシフトするのである。故に、人間によって知覚される可聴周波数域の空力音を低減できるのである。

【特許文献1】特開平5-328515号公報

【特許文献2】特開平9-267747号公報

産業上の利用分野


本発明は、空力音低減構造に関し、特に物体の表面に沿って高速で流れる気流によって生じる可聴周波数域の空力音の発生を低減するための空力音低減構造に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
物体の表面に沿って高速で流れる気流によって該表面で生じる空力音を低減するための該物体の表面に与えられる空力音低減構造であって、前記物体の表面に略垂直に立設され該表面をよぎる方向へ向けて突出し少なくとも前記物体の表面に沿った気流をその進路を変化させながらこの間を通過させ得る複数の柱状体とこれらを互いに連結する柱状体とからなり前記物体の表面を覆って与えられることを特徴とする空力音低減構造。

【請求項2】
前記柱状体の断面形状は多角形であることを特徴とする請求項記載の空力音低減構造。

【請求項3】
前記柱状体は金属材料からなることを特徴とする請求項又はに記載の空力音低減構造。

【請求項4】
前記柱状体の内部が中空であることを特徴とする請求項記載の空力音低減構造。

【請求項5】
前記柱状体はウレタンからなることを特徴とする請求項又はに記載の空力音低減構造。

【請求項6】
前記柱状体はセラミックスからなることを特徴とする請求項又はに記載の空力音低減構造。
産業区分
  • 鉄道
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007259287thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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