JP4067296B2 - Railcar floor structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床下から伝わる振動を抑えることによって、客室内の騒音低減を図った鉄道車両の床構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
新幹線などの高速走行する鉄道車両では、速度向上の要求から軽量化が進む一方、車内騒音を低減する要求があり、質量増大を抑えた騒音対策が検討されている。そこで先ず、乗客が感じる客室内の騒音を検証してみると、騒音は客室の床板より伝わって発生するのが主なものであり、図3は、そうした騒音を生じさせる鉄道車両の床構造断面を示した概念図であり、図4は、車体と台車との連結部分側面を示した概念図である。
【0003】
二重床構造では、台枠110上に気密床101が張られ、台車上では中梁102上に車両長手方向に伸びた床受け103,103…を介して支持された上床105が張られている。上床105には、従来から軽量で剛性の高いアルミハニカム床が使用され、そうした上床105上に座席が固定される。そして、気密床101と上床105との間には、左右に吹出用空調ダクト111と吸気用空調ダクト112とが一組ずつ並行に配設されている。
【0004】
こうした床構造をもった車両における走行時の騒音は、主に台車120で発生した騒音が気密床101から、気密床101と上床105との空間部130を通って上床105を透過する透過音と、台車部で発生した振動が、その台車と車体とを連結する一本リンク121に伝わり、図4に矢印で示すように中心ピン122を前後方向に振動させ、その振動が中梁102へと伝わり、中梁102に固定された床受け103を経由して上床105に伝搬する固体音とのおよそ2種類の伝播経路があると考えられる。
厳密には、後者の中心ピン振動に起因した成分には、中梁102に伝えられた振動が気密床101に伝わり、気密床101から発せられる振動放射音が空間部130を通って上床105を透過し、上床105から放射する成分も含まれることが確認されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の騒音対策は、前述した透過音に着目した透過損失を主評価パラメータとするものであり、2種類の伝播経路のもう一方である、床受け103を経由して上床105に伝搬する固体音に対応したものではなかったことから、十分な騒音対策とはなり得ないものであった。すなわち、台車120上での客室内の騒音は、特に80〜400Hz帯騒音が問題となっているが、検証を進めるうちにそれが固体音を原因とする騒音であることが分かってきたからである。
【0006】
本発明者らは、床受け103を経由して上床105に伝播する固体音について、詳細に実験・調査を行った。その結果、以下の事実を発見した。
こうした従来の床構造において、中梁102上の空間部130の位置と、その両側にある空調ダクト111,112が配置された位置とで、客室内における騒音の比較を行った。
そうしたところ、空調ダクト111,112が配置された位置では、空調ダクト111,112の振動遮断効果によって放射音が小さかったが、逆に空調ダクト111,112のない空間部130の位置では振動及び放射音が大きかった。
すなわち、空調ダクトの上部の上床では振動が小さく、放射音も小さい。それと比較して、空調ダクトのない空洞部の上部の上床では、振動も大きく、放射音も大きくなっており、車内騒音への寄与が大きい。
【0007】
この発見から、本発明者らはすぐに、空間部130にも空調ダクトを配置することを検討した。
しかしながら、空間部130にも空調ダクトを配置することは、床の重量が増してしまい、高速化に伴って軽量化を図る観点からは好ましいものでない。
そこで、本発明者らは、色々な実験により、空調ダクトに代わって、重量を最小限の増加に抑えながら、振動放射音を低減できる床構造を発明した。
【0008】
本発明は、重量増を最小限に抑え振動放射音を下げて騒音を低減させる鉄道車両の床構造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の鉄道車両の床構造は、台枠上に気密床が張られ、またその台枠上に床受けを介して上床を支持することにより、その気密床と上床との間に空調ダクトの配置が可能な二重床で構成されたものであって、前記空調ダクトの配置されていない前記二重床の空間部にあって、前記上床の下方に遮音板が取り付けられ、その遮音板と前記上床との間には、前記上床に対し遮音板によって押し付けられるように吸音材が圧縮して設けられたものであることを特徴とする。
また、本発明に係る鉄道車両の床構造は、前記遮音板が、前記上床との間に隙間ができるように前記床受けの受金に取り付けられ、前記吸音材は、その隙間より厚いものが当該上床と遮音板との間に圧縮して挟み込まれたものであることが望ましい。
また、本発明に係る鉄道車両の床構造は、前記床受けは中梁に立設され、前記遮音板及び吸音材は、その中梁のある鉄道車両中央部に設けられたものであることが望ましい。
【0010】
よって、本発明によれば、上床と下部に、適当な隙間を空けて遮音板を配置し、当該隙間に吸音材を詰めているので、上床と遮音板とで二重構造を構成して遮音効果を増している。さらに、吸音材を隙間より厚いものとし、取付の際に圧縮しているので、吸音材が上床に強く接するため、効果的に騒音を低減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る鉄道車両の床構造の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の床構造を示した横断面図であり、特に中梁のある中央部分を示したものである。
本実施形態の床も従来例のものと同様に二重の床構造で構成されたものであり、台枠(図面上では中梁18,18)上の気密床11と、その台枠上に床受け12,12を介して支持された上床13とが張られている。そして、こうした気密床11と上床13との間には、空調用ダクト15,15が左右に配置され、中央には空間部10が形成されている。
【0012】
上床13を支持する床受け12,12には、水平方向に張り出した受金21が設けられ、この受金21に空調用ダクト15,15が連結されている。そこで、本実施形態では、中梁18,18に立設された床受け12,12の受金21,21を利用して、アルミ製の遮音板22が上床13の下に配置される。そして、こうした遮音板22と上床13との隙間には、炭素繊維製の吸音材23が入れられる。ここでは吸音材23に遮音板22と上床13との隙間より厚いものが使用され、取り付けの際に吸音材23が遮音板22によって圧縮されるようにする。例えば、本実施形態では吸音材23を約3分の1程度にまで圧縮させる。上床13に対して吸音材23が強く押し付けられて制振効果が得られるからである。
【0013】
続いて、こうした防音手段を設けた本実施形態の床構造と従来の床構造とを比較してみた。図2は、音響特性の測定結果を表したグラフを示すものである。測定は、空間部10の直上の床上近傍音を測定しており、図に示した結果は、測定された音圧を1/3オクターブ分析したグラフである。その結果、防音手段を設けた本実施形態の床構造によれば、250〜315Hzでの騒音が顕著に低減された。このレベルの騒音が乗客にとって気に障る周波数帯域であり、その範囲の騒音を低減できる効果は大きい。
このように騒音を低減できる理由は、上床13と遮音板22とで吸音材23を挟み込んだ二重構造としているため、遮音性が向上し透過音が低減されるからである。
また、中梁18,18から床受けを介して伝わる固体伝播音については、圧縮して配置された吸音材23によって上床13の振動が抑えられ、上床13からの振動音が低減されるからである。
【0014】
従って、本実施形態の床構造によれば、アルミ製の遮音板22及び炭素繊維製の吸音材23を使用し、それらを空間部10に対応する上床13の底部にのみ設けたので、重量増を最小限に抑えることができ、そして振動放射音を下げて騒音を低減させる鉄道車両の床構造を提供することが可能となった。
【0015】
【発明の効果】
よって、本発明は、空調ダクトの配置されていない二重床の空間部において、上床の下方に遮音板が取り付けられ、その遮音板と前記上床との間には、前記上床に対し遮音板によって押し付けられるように吸音材が圧縮して設けられた構成としたので、重量増を最小限に抑え振動放射音を下げて騒音を低減させる鉄道車両の床構造を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る床構造の一実施形態を示した概略の横断面図である。
【図2】音響特性の測定結果をグラフに示した図である。
【図3】従来の鉄道車両の床構造断面を示した概念図である。
【図4】車体と台車との連結箇所の側面を概念的に示した図である。
【符号の説明】
10 空間部
11 気密床
12 床受け
13 上床
15 空調ダクト
18 中梁
21 受金
22 遮音板
23 吸音材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a floor structure of a railway vehicle that reduces noise in a passenger cabin by suppressing vibration transmitted from under the floor.
[0002]
[Prior art]
In railway vehicles that run at high speeds such as the Shinkansen, while weight reduction has progressed due to demand for speed improvement, there is a demand for reducing in-vehicle noise, and noise countermeasures that suppress an increase in mass are being studied. First of all, when examining the noise in passenger cabin felt by passengers, the noise is mainly transmitted from the floorboard of the passenger cabin, and Fig. 3 shows a cross section of the floor structure of a railway vehicle that generates such noise. FIG. 4 is a conceptual diagram showing the side of the connecting portion between the vehicle body and the carriage.
[0003]
In the double floor structure, an
[0004]
The noise during traveling in a vehicle having such a floor structure is the transmitted sound that the noise generated mainly by the
Strictly speaking, the component caused by the latter center pin vibration includes vibration transmitted to the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional noise countermeasure uses the transmission loss focused on the above-mentioned transmitted sound as a main evaluation parameter, and propagates to the
[0006]
The present inventors conducted detailed experiments and investigations on solid sound that propagates to the
In such a conventional floor structure, noise in the cabin was compared between the position of the
As a result, at the position where the air-
That is, vibration is small on the upper floor above the air conditioning duct, and radiated sound is also small. In comparison, the upper floor above the hollow portion without the air conditioning duct has a large vibration and a large radiated sound, which greatly contributes to in-vehicle noise.
[0007]
From this discovery, the present inventors immediately considered arranging an air conditioning duct in the
However, disposing an air conditioning duct in the
Accordingly, the present inventors have invented a floor structure that can reduce vibration radiation sound while suppressing the weight to a minimum increase in place of the air conditioning duct by various experiments.
[0008]
It is an object of the present invention to provide a railcar floor structure that minimizes an increase in weight and reduces noise by reducing vibration radiation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the floor structure of the railway vehicle of the present invention, an airtight floor is stretched on the underframe, and the upper floor is supported on the underframe via a floor support so that an air conditioning duct is provided between the airtight floor and the upper floor. It is composed of a double floor that can be arranged, and is in a space part of the double floor where the air conditioning duct is not arranged, and a sound insulation plate is attached below the upper floor, and the sound insulation plate and A sound absorbing material is compressed and provided between the upper floor and the upper floor so as to be pressed against the upper floor by a sound insulating plate .
Further, the floor structure of the railway vehicle according to the present invention is such that the sound insulation plate is attached to the receiving plate of the floor receiver so that a gap is formed between the sound absorbing plate and the upper floor, and the sound absorbing material is thicker than the gap. It is desirable that the material is compressed and sandwiched between the upper floor and the sound insulation board.
In the floor structure of a railway vehicle according to the present invention, the floor support is erected on a middle beam, and the sound insulating plate and the sound absorbing material are provided in a central part of the railway vehicle having the middle beam. desirable.
[0010]
Therefore, according to the present invention, the sound insulation plate is arranged with an appropriate gap between the upper floor and the lower portion, and the sound absorbing material is packed in the gap. The effect is increasing. Furthermore, since the sound absorbing material is thicker than the gap and is compressed during installation, the sound absorbing material is in strong contact with the upper floor, so that noise can be effectively reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a railcar floor structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the floor structure of the present embodiment, and particularly shows a central portion with a middle beam.
The floor of the present embodiment is also configured with a double floor structure as in the conventional example, and the
[0012]
The
[0013]
Subsequently, the floor structure of the present embodiment provided with such soundproofing means was compared with the conventional floor structure. FIG. 2 is a graph showing the measurement results of the acoustic characteristics. In the measurement, the sound near the floor directly above the
The reason why the noise can be reduced in this way is that the
In addition, the solid propagation sound transmitted from the
[0014]
Therefore, according to the floor structure of the present embodiment, the
[0015]
【The invention's effect】
Therefore, according to the present invention, in the space portion of the double floor where the air conditioning duct is not disposed, a sound insulation plate is attached below the upper floor, and between the sound insulation plate and the upper floor, the sound insulation plate is attached to the upper floor . Since the sound absorbing material is compressed and provided so as to be pressed, it becomes possible to provide a railcar floor structure that minimizes vibrational noise and reduces noise by minimizing weight increase.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a floor structure according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the measurement results of acoustic characteristics.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a cross section of a floor structure of a conventional railway vehicle.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a side surface of a connecting portion between a vehicle body and a cart.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記空調ダクトの配置されていない前記二重床の空間部にあって、前記上床の下方に遮音板が取り付けられ、その遮音板と前記上床との間には、前記上床に対し遮音板によって押し付けられるように吸音材が圧縮して設けられたものであることを特徴とする鉄道車両の床構造。An airtight floor is stretched on the underframe, and the upper floor is supported on the underframe via a floor support, so that an air conditioning duct can be arranged between the airtight floor and the upper floor. In the railcar floor structure
In the space of the double floor where the air conditioning duct is not disposed, a sound insulation plate is attached below the upper floor, and the sound insulation plate and the upper floor are pressed against the upper floor by the sound insulation plate. The floor structure of a railway vehicle is characterized in that the sound absorbing material is compressed and provided.
前記遮音板は、前記上床との間に隙間ができるように前記床受けの受金に取り付けられ、前記吸音材は、その隙間より厚いものが当該上床と遮音板との間に圧縮して挟み込まれたものであることを特徴とする鉄道車両の床構造。The floor structure of a railway vehicle according to claim 1,
The sound insulating plate is attached to the receiving plate of the floor receiver so that a gap is formed between the upper floor and the sound absorbing material is compressed and sandwiched between the upper floor and the sound insulating plate. The floor structure of a railway vehicle, characterized in that
前記床受けは中梁に立設され、前記遮音板及び吸音材は、その中梁のある鉄道車両中央部に設けられたものであることを特徴とする鉄道車両の床構造。In the floor structure of the railway vehicle according to claim 1 or claim 2,
The floor structure of a railway vehicle, wherein the floor support is erected on a middle beam, and the sound insulating plate and the sound absorbing material are provided in a central part of the railway vehicle having the middle beam.
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