集電舟、集電装置、及び集電装置の空力音低減方法
【課題】揚力変化が小さく、且つ低騒音特性を有する集電舟を提供する。
【解決手段】架線に接触する集電装置用の集電舟であって、集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、空気取入口から取り入れた空気を集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、本体部の上部に配置され且つ架線と接触するとともに、空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、集電舟の幅方向の断面が略矩形である、集電舟が提供される。
【解決手段】架線に接触する集電装置用の集電舟であって、集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、空気取入口から取り入れた空気を集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、本体部の上部に配置され且つ架線と接触するとともに、空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、集電舟の幅方向の断面が略矩形である、集電舟が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電舟、集電装置、及び集電装置の空力音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架線から供給される電力を車両に伝送するパンタグラフは、車両の移動速度に伴って、空力音を発生することが知られている。空力音とは、物体が空気の流れにさらされることによって発生する音である。パンタグラフによる空力音は、パンタグラフの集電舟の風下方向で発生した空気の渦により生じている。
【０００３】
そのため、集電舟を流線型とすることで、集電舟の風下方向で発生する空気の渦を少なくして、空力音を低減化する集電装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
集電舟は、車両の進行方向から受ける風以外にも、様々な方向から風を受ける。例えば、架線はレールに対してほぼ水平に張られているが、架線は、摺板が架線と接触状態を維持するように移動すると、パンタグラフの押し上げる力により架線がたわみ、そのたわみに追随しながら集電舟は上方または下方に移動する。このとき、集電舟が、架線の撓みに伴い上方に移動するとき、集電舟は上方からの向かい風を受け、集電舟が架線の撓みに伴い下方に移動するとき、集電舟は下方からの向かい風を受ける。
【０００６】
このように、パンタグラフの集電舟への空気の流れは一定ではない。集電舟を流線型とすると、進行方向以外の風を受けることによって、集電舟の揚力が大きく変化する場合がある。このような揚力の大きな変化は、パンタグラフが架線を押し上げて架線にダメージを与え、逆に架線を押し上げる力が急激に低下して離線が発生するなどの問題を生じる。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る集電舟は、揚力変化を小さくすると共に、空力音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する集電舟、集電装置、及び空力音低減方法は、次の通りである。
【０００９】
（１）架線に接触する集電装置用の集電舟であって、
前記集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、
前記本体部の上部に配置され且つ前記架線と接触するとともに、前記空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、
前記集電舟の幅方向の断面が略矩形である、ことを特徴とする集電舟。
【００１０】
（２）前記上部開口は、前記架線と非並行に設けられる（１）に記載の集電舟。
【００１１】
（３）前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる（１）又は（２）に記載の集電舟。
【００１２】
（４）前記本体部は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の集電舟。
【００１３】
（５）（１）〜（４）の何れか１項に記載の集電舟を有し、
前記集電舟を車両に対して絶縁して支持する絶縁支持部と、
前記集電舟で集電した電力を前記車両に供給する導電部と、
を備えることを特徴とする集電装置。
【００１４】
（６）幅方向の断面が略矩形である集電舟を有する集電装置の空力音低減方法であって、
前記集電舟の移動方向から空気取入口を介して空気を取り入れ、
前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部の下部開口から排出し、
前記空気取入口から取り入れた空気を摺板の上部開口から排出することを特徴とする空力音低減方法。
【００１５】
（７）前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる（６）に記載の空力音低減方法。
【００１６】
（８）前記集電舟は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする（６）又は（７）に記載の空力音低減方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る集電舟は、揚力変化を小さくすると共に、空力音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】集電装置の一例を示す断面図である。
【図２】集電舟の長手方向断面の一例を示す図である。
【図３】集電舟の一例を示す投影図である。
【図４】集電舟の空力音発生メカニズムの一例を示す図である。
【図５Ａ】本体部を楕円形とした集電舟の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図２に示す集電舟を経年使用した集電舟の一例を示す。
【図６Ａ】多分割摺板を有する集電舟の一例を示す投影図である。
【図６Ｂ】多分割摺板を有する集電舟の一例を示す集電舟の長手方向断面図である。
【図７】２つの空気取入口を有する集電舟の一例を示す図である。
【図８Ａ】制御弁を用いて空気取入口の開閉する一例を示す図である。
【図８Ｂ】逆止弁を用いて空気取入口の開閉する一例を示す図である。
【図９Ａ】集電舟の空力音を検出する実験装置の一例を示す断面図である。
【図９Ｂ】集電舟の空力音を検出する実験装置の一例を示す平面図である。
【図１０】集電舟の空力音を検出する実験条件を示す図である。
【図１１】空力音実験結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、集電舟、集電装置、及び空力音低減方法の実施形態を説明する。
【００２０】
［集電装置］
図１は、集電装置の一例を示す断面図である。集電装置１０は、台枠１１と、枠組１３と、舟支え機構部１５と、集電舟２０を有する。架線１は、集電装置１０の集電舟２０が接触移動する電線であり、集電舟２０が摺動することによって、集電装置１０は、車両２に電力を供給する。車両２は、集電装置１０から供給された電力により動作する車両であり、例えば、鉄道車両である。
【００２１】
集電装置１０は、架線１に集電舟２０を押し付け、伸縮構造により、架線１の高さ変化に集電舟２０を追従させる。また、集電装置１０は、枠組１３のく字状の使用状態、及び、枠組１３を折りたたんだ不使用状態の切換操作をする昇降機能を備えており、このための昇降機構は台枠１１の内部に格納されている。集電装置１０は、例えば、シングルアーム式パンタグラフである。
【００２２】
集電装置１０は、集電舟２０により集電した電力を、導体部４７によって車両２内の駆動電源装置４９に供給する。集電装置１０は架線１に接触して架線１の電圧となる。一方、車両２はレール３に接続しているため、車両２の電圧は接地電位である。そのため、集電装置１０は車両２に対して、電気絶縁のための絶縁支持部４５を介して搭載されている。絶縁支持部４５は、例えば、碍子である。導体部４７は、例えば、絶縁支持部４５の内部にある貫通孔を通って、駆動電源装置４９に電気的に接続される。
【００２３】
＜台枠＞
台枠１１は、枠組１３を支持して車両２の屋根上に設置されると共に、枠組１３を昇降する駆動機構４３、及び制御部４４を有する。台枠１１は、車両２と絶縁支持部４５で固定されており、車体２と台枠１１に導かれる電力とを絶縁した状態で、車両２の屋根上に設置される。制御部４４は、駆動機構４３を用いて、枠組１３を上下に駆動し、且つ、舟支え機構部１５から伝送される接触力を入力値に従い、集電舟２０の架線１に対する接触力を一定とするよう接触力の制御を行う。制御部４４は、例えば、情報処理装置であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、主記憶装置などを有する。
【００２４】
＜枠組＞
枠組１３は、集電舟２０を支持した状態で上下方向に動作可能なリンク機構である。枠組１３は、リンク機構を有して、集電舟２０を車両２に対して上下方向に変位可能に支持する。枠組１３は、摺板４０が架線１に接した上昇状態と、集電装置１０の不使用時に摺板４０が架線１から離隔した下降状態をとることができる。
【００２５】
＜舟支え機構部＞
舟支え機構部１５は、ばね１６、ピストンロッド１７、及びシリンダ１８を有する。舟支え機構部１５は、摺板４０が架線１に対して適切な接触力で接触するように、摺板４０を支える機構部である。バネ１６は、ピストンロッド１７を介して集電舟２０を架線１の方向（上方）に押し上げる方向に付勢する。ピストンロッド１７は、シリンダ１８内で昇降自在であり、集電舟２０とばね１６とをつなぐ。シリンダ１８は、ばね１６、ピストンロッド１７を収納する。なお、舟支え機構部１５は、図示しないセンサーを用いて、バネ１６による架線１への接触力を検出し、台枠１１内の制御部４４に接触力を伝送する。
【００２６】
＜集電舟＞
集電舟２０は、本体部３０と、摺板４０とを有する。摺板４０は、架線１と接触する部材である。本体部３０は、細長い金属製の部材であり、架線１の長さ方向と直交して配置され、摺板４０を上部に配置する。本体部３０は、ピストンロッド１７を介して舟支え機構部１５と繋がっている。よって、本体部３０は、舟支え機構部１５による支持力を受けて、上部配置した摺板４０を支える機能を有する。本体部３０の内部は、空洞であり、後述する空気取入口、下部開口、入出力する空気は、本体部３０の内部を通過する。また、摺板４０が、図６Ａ及び図６Ｂを用いて後述する多分割摺板である場合、本体部３０の内部には、多分割摺板を支持するバネが収納される。
【００２７】
摺板４０は、本体部３０の上部に配置され、架線１と接触するとともに、空気取入口から取り入れた空気を排出する上部開口を有する。摺板４０は、架線１との接触状態を保った状態で走行するため、車両２の走行中は架線１による摩擦状態になる。したがって、摺板４０は、使用しているうちに摩耗する。摺板４０の材質は、例えば、カーボン（炭素）や銅系の焼結合金である。架線１は、摺板４０の磨耗点を一点に集中することを防ぐため、ジグザグ状に張られている。
【００２８】
図２は、集電舟の断面の一例を示す図である。図３は、集電舟の一例を示す投影図である。集電舟２０は、本体部３０に設けられた空気取入口２２、下部開口２６と、摺板４０に設けられた上部開口２４を有する。空気取入口２２は、集電舟２０の前方（車両２の進行方向）から、空気を本体部３０に取り入れる取入口である。空気取入口２２は、図３に示すように、集電舟２０の前縁部の長さ方向（車両２の幅方向）に沿って間隔をあけて多数形成されている。
【００２９】
上部開口２４は、空気取入口２２から取り入れた空気を集電舟２０の上方に向かって排出する排出口である。上部開口２４は、摺板４０に設けられ、空気取入口２２から取り入れた空気を排出する。上部開口２４は、図３に示すように、集電舟２０の上面に長さ方向に沿って多数形成されている。
【００３０】
上記の上部開口２４及び下部開口２６は、図４を用いて後述するように、集電舟２０の空力音低減に寄与する。また、図２に示すように、上部開口２４は、本体部３０ではなく、摺板４０に設けられる。本体部３０に上部開口２４を設ける場合、摺板４０とは別に本体部３０の上部に開口部が必要となるため、本体部３０の幅が摺板４０の幅より長くなる。よって、集電舟２０の容積の増大につながる。また、本体部３０の上部に開口部を設け、さらに、当該上部開口部の上に上部開口２４を有する摺板４０を配置すると、集電舟の高さが高くなり、集電舟２０の容積の増大につながる。したがって、本体部３０が、上部開口２４を有する摺板４０を上部配置することで、集電舟２０の体積を小型化することができる。このような小型化により、集電舟２０は、空気抵抗が小さくなるので、小さい揚力変化特性を有する。
【００３１】
図３に示す集電舟２０Ａは、架線１と非並行な上部開口２４Ａを有する。上部開口を架線１と平行にならないように配置することにより、上部開口を設けたことによる架線１と摺板４０との接触面積の減少を少なくすることができる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、集電舟２０は、集電舟２０の幅は摺板４０の幅と同じになる。流線型の集電舟は、摺板４０より幅を長くする構造により流線型を実現していた。一方、集電体２０は、摺板４０の形状に合わせた最小構造を実現するために、図２及び図３に示すように、凹状の本体部３０の上部に摺板４０を配置することで、垂直断面が矩形となる。
【００３３】
下部開口２６は、空気取入口２２から取り入れた空気を集電舟２０の下方に向かっては排出する排出口である。下部開口２６は、集電舟２０の下面に長さ方向に沿って多数形成されている。
【００３４】
［集電舟の矩形断面］
集電舟は、架線に沿って移動するため、集電舟の迎角が変化しても著しく揚力が変化しないという迎角による揚力変化特性、及び、磨耗によって集電舟の形が変わっても著しく揚力が変化しないという磨耗による揚力変化特性が求められる。
矩形断面を持つ物体の場合、角から流れが剥離するため、集電舟で想定される迎角変化や磨耗の範囲では上面と下面の圧力が大きく変わることは少ない。そのため、迎角や磨耗による揚力の変化は小さくなる。
【００３５】
一方、滑らかな形をした流線型物体の場合は、矩形断面に比べて流れが剥離しにくく、迎度をつけることで上面と下面の圧力が大きく変わり、少しの迎角でも揚力が変化する。また、流線型物体に磨耗がある場合はその部分が角になるため流れが剥離しやすく、磨耗前と比べて圧力も変化するため、揚力が変化する。また、同じ摺板幅であっても、矩形断面より流線型の方が集電舟の幅が広くなるため空気力の作用する面が大きくなり、揚力が大きくなる。そのため、集電舟は、矩形断面の方が、流線型断面よりも、迎角や磨耗による揚力変化は小さいことがわかる。これらの理由により、集線装置の集電舟断面を矩形とすれば、迎角や磨耗による揚力変化は小さいことになる。
なお、集電舟の幅方向の断面は、上記の揚力変化特性を失わない限り略矩形であってもよい。以下においても同じである。
【００３６】
［空力音の発生メカニズム］
図４は、集電舟の空力音発生メカニズムの一例を示す図である。集電舟１０２０は、空気取入口、上部開口、及び下部開口を有さない集電舟である。集電舟２０は、図２で説明したように、空気取入口２２、上部開口２４、下部開口２６を有する。
【００３７】
集電舟１０２０は、集電舟２０のような空気の取入部並びに排出部を有さない。また、図４に示されるように、集電舟１０２０は、矩形断面を有する。そのため、集電舟１０２０の前方からの空気１０５０は、集電舟２０の後方で渦となり、空力音となる。一方、集電舟２０は、集電舟１０２０同様に、矩形断面を有するものの、空気取入口２２から取り入れた空気を、上部開口２４と、下部開口２６から放出する。放出した空気５５が、集電舟２０周りの空気５０の流れを邪魔することで、集電舟２０の前方からの空気５０の流れは、集電舟の後方で渦とならない。
【００３８】
つまり、上記［集電舟の矩形断面］に記載のように、迎角や磨耗による揚力変化を小さくするために、集電舟の断面を矩形にすると、集電舟１０２０のように、集電舟後方で渦を生成して、空力音が発生してしまう。そこで、集電舟２０は、上部開口２４及び下部開口２６から放出した空気により、集電舟後方に渦を生成しにくいため、空力音を低減する低騒音特性を有する。このように、集電舟２０は、迎角や磨耗による揚力変化が小さく、且つ、空力音を低下することができる。なお、集電舟２０の一例による空力音測定の実験結果は、図９〜図１１を用いて後述される。
【００３９】
図５Ａは、一実施形態に係る集電舟と比較するために、楕円形の集電舟の一例を示す図である。図５Ａに示す集電舟１１２０は、本体部１１３０、及び摺板１１４０Ａを有する。本体部１１３０は、空気取入口１１２２、下部開口１１２６を有する。摺板１１４０Ａは、上部開口１１２４Ａを有し、楕円形状の本体部１１３０の上部に配置される。摺板１１４０Ａは、楕円形の集電体の一部を構成する。摺板１１４０Ａは、架線１と接触するため、使用により次第に摩耗する。摺板１１４０Ｂは、使用により磨耗した後の摺板である。摺板１１４０Ａは、楕円形の一部を構成するため、磨耗により平らになり、摺板１１４０Ｂとその上面を通過する空気との接触面積が増加し、上部開口１１２４Ｂ周囲の圧力が変化するため上部開口１１２４Ｂからの空気放出量が変化する。このように、楕円形の集電舟は、使用により、上部開口から放出される空気の放出量が変化する。
【００４０】
図５Ｂは、図２に示す集電舟を経年使用した後の集電舟の一例を示す。集電舟２０Ｂの摺板４０Ａは、使用により磨耗している。上部開口２４Ｂは、本体部３０の上部に配置されているため、摺板が磨り減ったとしても、上部開口２４Ｂの開口は、全て均一な長さとなる。そのため、図５Ａに示す上部開口１１２４Ｂと比して、図５Ｂに示す集電舟は、摺板の使用により、空気の放出量が変化しない。
【００４１】
図６Ａは、多分割摺板を有する集電舟の一例を示す投影図であり、図６Ｂは、多分割摺板を有する集電舟の一例を示す集電舟の断面図である。図６Ａ及び図６Ｂに示す集電舟２０Ｃは、多分割摺板４０Ｂを有する。図６Ｂに示すように、複数の摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、それぞれにあるばね４１Ｂ−１、…、４１Ｂ−ｎにより、架線１に対して摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎによる適切な接触圧を維持する。接触圧が各々の摺板によって独立して維持されるために、多分割摺板は、架線１との接触面積が、分割されていない摺板と比して大きくなる。
【００４２】
また、図６Ａに示すように、複数の摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、それぞれに隙間４２Ｂ−１、…、４２Ｂ−ｎが配置される。摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、本体部３０との間にある隙間４２Ｂ−１、…、４２Ｂ−ｎは、上部開口２４として機能する。そのため、摺板そのものに、上部開口２４を設ける場合と比して、多分割摺板４０Ｂの隙間を上部開口２４とする場合、摺板に貫通穴を新たに設けるプロセスが不要になるとともに、上部開口用の穴を設けることで多分割摺板４０Ｂが架線１と接触する面積を減少させることが無い。
【００４３】
図７は、２つの空気取入口を有する集電舟の一例を示す図である。図７に示される集電舟２０Ｄの空気取入口２２及び空気取入口２８は、いずれかが開口した状態で使用される。空気取入口が１つしかついていない場合、レール３上を往復する車両２は、一方向のときのみ空気を取り入れることができるため、他方向に車両３が移動するときは、集電装置１０を下げて、他の集電装置で電気を受け取る動作を行うことになる。しかし、空気取入口２２に加えて、空気取入口２８を設けることで、車両３が進行方向を変えた場合、空気取入口２２を閉じて、空気取入口２８を開けることで、集電舟２０Ｄは、車両３の進行方向に関係なく、空気を本体部３０に取り入れることができる。
【００４４】
図８Ａ及び図８Ｂは、空気取入口の開閉の一例を示す図である。図８Ａは、空気取入口に制御弁を設けた集電舟を示し、図８Ｂは、空気取入口に逆止弁を設けた集電舟を示す。図８Ａに示す集電舟の場合、制御部４４が車両２の進行方向を検出し、進行方向部応じて、制御部４４が、空気取入口２２に取り付けられた制御弁２３Ａ、及び、空気取入口２８に取り付けられた制御弁２３Ｂを開閉する。
【００４５】
図８Ｂに示す集電舟は、空気取入口２２、２８のそれぞれに、逆止弁２５Ａ、２５Ｂを備える。逆止弁２５Ａ、２５Ｂは、流体である空気がある方向から逆方向へ流れようとするのを止めるための弁である。例えば、図８Ｂにおいて、空気が左から右に流れる場合、逆止弁２５Ａが開いて、逆止弁２５Ｂは閉まる。このように、逆止弁２５Ａ、２５Ｂを設けることで、制御部４４無しで空気取入口２２、２８の開閉を行うことができる。
【００４６】
図９Ａ及び図９Ｂは、集電舟の空力音を検出する実験装置を示す図である。図９Ａは、実験装置２００の断面図であり、図９Ｂは、実験装置２００の平面図である。実験装置２００は、ダクト２１０と、マイクロホン２２０とを有し、ダクト２１０内には、実験用の集電舟２０Ｅが配置される。図９Ａに示されるように、集電舟２０Ｅは縦置きされ、集電舟２０Ｅには、図示しないブロワによって強制的に生成された風があてられる。図９Ｄに示されるように、マイクロホン２２０は、集電舟２０Ｅから水平方向に２０００ｍｍ離れて配置される。
【００４７】
空力音の検出対象は、穴の無い集電舟と、集電舟２０Ｅについて行った。
【００４８】
図１０は、集電舟の空力音を検出する実験条件を示す図である。図１０に示されるように、集電舟２０Ｅの前縁部長さは、６００ｍｍ、集電舟２０Ｅの幅は、７０ｍｍ、高さは、４５ｍｍである。空気取入口２２の大きさは、２５ｍｍ×５ｍｍであり、５０ｍｍピッチで集電舟前縁部に設けられている。空気排出部は、直径６ｍｍの穴が開けられており、長手方向に５０ｍｍピッチ、短手方向に１５ｍｍピッチで穴が設けられている。
【００４９】
穴が開いていない集電舟は、集電舟２０Ｅと同じ寸法である。
【００５０】
図１１は、測定された空力音を示す図である。
風速４１．７ｍ／ｓのとき、穴の無い集電舟と、集電舟２０Ｅから発生した空力音、並びに、集電舟無しのときの空力音を、マイクロホン２２０で測定した。なお、集電舟が無いときの空力音は、空気の流れ自体から発生するノイズである。
【００５１】
集電舟２０Ｅは、穴の無い集電舟と比して、１／３オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）において、６３〜１ｋの値が、小さくなっている。なお、１／３オクターブバンド中心周波数で５０Ｈｚ未満は、空気の流れ自体から発生する音である。このように、集電舟２０Ｅは、低騒音特性を有する。
【符号の説明】
【００５２】
１ 架線
２ 車両
１０ 集電装置
１１ 台枠
１３ 枠組
１５ 機構部
２０、２０Ａ〜２０Ｅ 集電舟
２２、２８ 空気取入口
２３Ａ、２３Ｂ 制御弁
２４、２４Ａ 上部開口
２５Ａ 逆止弁
２６ 下部開口
２８ 空気取入口
３０ 本体部
４０、４０Ａ 摺板
４０Ｂ 多分割摺板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電舟、集電装置、及び集電装置の空力音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架線から供給される電力を車両に伝送するパンタグラフは、車両の移動速度に伴って、空力音を発生することが知られている。空力音とは、物体が空気の流れにさらされることによって発生する音である。パンタグラフによる空力音は、パンタグラフの集電舟の風下方向で発生した空気の渦により生じている。
【０００３】
そのため、集電舟を流線型とすることで、集電舟の風下方向で発生する空気の渦を少なくして、空力音を低減化する集電装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
集電舟は、車両の進行方向から受ける風以外にも、様々な方向から風を受ける。例えば、架線はレールに対してほぼ水平に張られているが、架線は、摺板が架線と接触状態を維持するように移動すると、パンタグラフの押し上げる力により架線がたわみ、そのたわみに追随しながら集電舟は上方または下方に移動する。このとき、集電舟が、架線の撓みに伴い上方に移動するとき、集電舟は上方からの向かい風を受け、集電舟が架線の撓みに伴い下方に移動するとき、集電舟は下方からの向かい風を受ける。
【０００６】
このように、パンタグラフの集電舟への空気の流れは一定ではない。集電舟を流線型とすると、進行方向以外の風を受けることによって、集電舟の揚力が大きく変化する場合がある。このような揚力の大きな変化は、パンタグラフが架線を押し上げて架線にダメージを与え、逆に架線を押し上げる力が急激に低下して離線が発生するなどの問題を生じる。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る集電舟は、揚力変化を小さくすると共に、空力音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する集電舟、集電装置、及び空力音低減方法は、次の通りである。
【０００９】
（１）架線に接触する集電装置用の集電舟であって、
前記集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、
前記本体部の上部に配置され且つ前記架線と接触するとともに、前記空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、
前記集電舟の幅方向の断面が略矩形である、ことを特徴とする集電舟。
【００１０】
（２）前記上部開口は、前記架線と非並行に設けられる（１）に記載の集電舟。
【００１１】
（３）前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる（１）又は（２）に記載の集電舟。
【００１２】
（４）前記本体部は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の集電舟。
【００１３】
（５）（１）〜（４）の何れか１項に記載の集電舟を有し、
前記集電舟を車両に対して絶縁して支持する絶縁支持部と、
前記集電舟で集電した電力を前記車両に供給する導電部と、
を備えることを特徴とする集電装置。
【００１４】
（６）幅方向の断面が略矩形である集電舟を有する集電装置の空力音低減方法であって、
前記集電舟の移動方向から空気取入口を介して空気を取り入れ、
前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部の下部開口から排出し、
前記空気取入口から取り入れた空気を摺板の上部開口から排出することを特徴とする空力音低減方法。
【００１５】
（７）前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる（６）に記載の空力音低減方法。
【００１６】
（８）前記集電舟は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする（６）又は（７）に記載の空力音低減方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る集電舟は、揚力変化を小さくすると共に、空力音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】集電装置の一例を示す断面図である。
【図２】集電舟の長手方向断面の一例を示す図である。
【図３】集電舟の一例を示す投影図である。
【図４】集電舟の空力音発生メカニズムの一例を示す図である。
【図５Ａ】本体部を楕円形とした集電舟の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図２に示す集電舟を経年使用した集電舟の一例を示す。
【図６Ａ】多分割摺板を有する集電舟の一例を示す投影図である。
【図６Ｂ】多分割摺板を有する集電舟の一例を示す集電舟の長手方向断面図である。
【図７】２つの空気取入口を有する集電舟の一例を示す図である。
【図８Ａ】制御弁を用いて空気取入口の開閉する一例を示す図である。
【図８Ｂ】逆止弁を用いて空気取入口の開閉する一例を示す図である。
【図９Ａ】集電舟の空力音を検出する実験装置の一例を示す断面図である。
【図９Ｂ】集電舟の空力音を検出する実験装置の一例を示す平面図である。
【図１０】集電舟の空力音を検出する実験条件を示す図である。
【図１１】空力音実験結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、集電舟、集電装置、及び空力音低減方法の実施形態を説明する。
【００２０】
［集電装置］
図１は、集電装置の一例を示す断面図である。集電装置１０は、台枠１１と、枠組１３と、舟支え機構部１５と、集電舟２０を有する。架線１は、集電装置１０の集電舟２０が接触移動する電線であり、集電舟２０が摺動することによって、集電装置１０は、車両２に電力を供給する。車両２は、集電装置１０から供給された電力により動作する車両であり、例えば、鉄道車両である。
【００２１】
集電装置１０は、架線１に集電舟２０を押し付け、伸縮構造により、架線１の高さ変化に集電舟２０を追従させる。また、集電装置１０は、枠組１３のく字状の使用状態、及び、枠組１３を折りたたんだ不使用状態の切換操作をする昇降機能を備えており、このための昇降機構は台枠１１の内部に格納されている。集電装置１０は、例えば、シングルアーム式パンタグラフである。
【００２２】
集電装置１０は、集電舟２０により集電した電力を、導体部４７によって車両２内の駆動電源装置４９に供給する。集電装置１０は架線１に接触して架線１の電圧となる。一方、車両２はレール３に接続しているため、車両２の電圧は接地電位である。そのため、集電装置１０は車両２に対して、電気絶縁のための絶縁支持部４５を介して搭載されている。絶縁支持部４５は、例えば、碍子である。導体部４７は、例えば、絶縁支持部４５の内部にある貫通孔を通って、駆動電源装置４９に電気的に接続される。
【００２３】
＜台枠＞
台枠１１は、枠組１３を支持して車両２の屋根上に設置されると共に、枠組１３を昇降する駆動機構４３、及び制御部４４を有する。台枠１１は、車両２と絶縁支持部４５で固定されており、車体２と台枠１１に導かれる電力とを絶縁した状態で、車両２の屋根上に設置される。制御部４４は、駆動機構４３を用いて、枠組１３を上下に駆動し、且つ、舟支え機構部１５から伝送される接触力を入力値に従い、集電舟２０の架線１に対する接触力を一定とするよう接触力の制御を行う。制御部４４は、例えば、情報処理装置であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、主記憶装置などを有する。
【００２４】
＜枠組＞
枠組１３は、集電舟２０を支持した状態で上下方向に動作可能なリンク機構である。枠組１３は、リンク機構を有して、集電舟２０を車両２に対して上下方向に変位可能に支持する。枠組１３は、摺板４０が架線１に接した上昇状態と、集電装置１０の不使用時に摺板４０が架線１から離隔した下降状態をとることができる。
【００２５】
＜舟支え機構部＞
舟支え機構部１５は、ばね１６、ピストンロッド１７、及びシリンダ１８を有する。舟支え機構部１５は、摺板４０が架線１に対して適切な接触力で接触するように、摺板４０を支える機構部である。バネ１６は、ピストンロッド１７を介して集電舟２０を架線１の方向（上方）に押し上げる方向に付勢する。ピストンロッド１７は、シリンダ１８内で昇降自在であり、集電舟２０とばね１６とをつなぐ。シリンダ１８は、ばね１６、ピストンロッド１７を収納する。なお、舟支え機構部１５は、図示しないセンサーを用いて、バネ１６による架線１への接触力を検出し、台枠１１内の制御部４４に接触力を伝送する。
【００２６】
＜集電舟＞
集電舟２０は、本体部３０と、摺板４０とを有する。摺板４０は、架線１と接触する部材である。本体部３０は、細長い金属製の部材であり、架線１の長さ方向と直交して配置され、摺板４０を上部に配置する。本体部３０は、ピストンロッド１７を介して舟支え機構部１５と繋がっている。よって、本体部３０は、舟支え機構部１５による支持力を受けて、上部配置した摺板４０を支える機能を有する。本体部３０の内部は、空洞であり、後述する空気取入口、下部開口、入出力する空気は、本体部３０の内部を通過する。また、摺板４０が、図６Ａ及び図６Ｂを用いて後述する多分割摺板である場合、本体部３０の内部には、多分割摺板を支持するバネが収納される。
【００２７】
摺板４０は、本体部３０の上部に配置され、架線１と接触するとともに、空気取入口から取り入れた空気を排出する上部開口を有する。摺板４０は、架線１との接触状態を保った状態で走行するため、車両２の走行中は架線１による摩擦状態になる。したがって、摺板４０は、使用しているうちに摩耗する。摺板４０の材質は、例えば、カーボン（炭素）や銅系の焼結合金である。架線１は、摺板４０の磨耗点を一点に集中することを防ぐため、ジグザグ状に張られている。
【００２８】
図２は、集電舟の断面の一例を示す図である。図３は、集電舟の一例を示す投影図である。集電舟２０は、本体部３０に設けられた空気取入口２２、下部開口２６と、摺板４０に設けられた上部開口２４を有する。空気取入口２２は、集電舟２０の前方（車両２の進行方向）から、空気を本体部３０に取り入れる取入口である。空気取入口２２は、図３に示すように、集電舟２０の前縁部の長さ方向（車両２の幅方向）に沿って間隔をあけて多数形成されている。
【００２９】
上部開口２４は、空気取入口２２から取り入れた空気を集電舟２０の上方に向かって排出する排出口である。上部開口２４は、摺板４０に設けられ、空気取入口２２から取り入れた空気を排出する。上部開口２４は、図３に示すように、集電舟２０の上面に長さ方向に沿って多数形成されている。
【００３０】
上記の上部開口２４及び下部開口２６は、図４を用いて後述するように、集電舟２０の空力音低減に寄与する。また、図２に示すように、上部開口２４は、本体部３０ではなく、摺板４０に設けられる。本体部３０に上部開口２４を設ける場合、摺板４０とは別に本体部３０の上部に開口部が必要となるため、本体部３０の幅が摺板４０の幅より長くなる。よって、集電舟２０の容積の増大につながる。また、本体部３０の上部に開口部を設け、さらに、当該上部開口部の上に上部開口２４を有する摺板４０を配置すると、集電舟の高さが高くなり、集電舟２０の容積の増大につながる。したがって、本体部３０が、上部開口２４を有する摺板４０を上部配置することで、集電舟２０の体積を小型化することができる。このような小型化により、集電舟２０は、空気抵抗が小さくなるので、小さい揚力変化特性を有する。
【００３１】
図３に示す集電舟２０Ａは、架線１と非並行な上部開口２４Ａを有する。上部開口を架線１と平行にならないように配置することにより、上部開口を設けたことによる架線１と摺板４０との接触面積の減少を少なくすることができる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、集電舟２０は、集電舟２０の幅は摺板４０の幅と同じになる。流線型の集電舟は、摺板４０より幅を長くする構造により流線型を実現していた。一方、集電体２０は、摺板４０の形状に合わせた最小構造を実現するために、図２及び図３に示すように、凹状の本体部３０の上部に摺板４０を配置することで、垂直断面が矩形となる。
【００３３】
下部開口２６は、空気取入口２２から取り入れた空気を集電舟２０の下方に向かっては排出する排出口である。下部開口２６は、集電舟２０の下面に長さ方向に沿って多数形成されている。
【００３４】
［集電舟の矩形断面］
集電舟は、架線に沿って移動するため、集電舟の迎角が変化しても著しく揚力が変化しないという迎角による揚力変化特性、及び、磨耗によって集電舟の形が変わっても著しく揚力が変化しないという磨耗による揚力変化特性が求められる。
矩形断面を持つ物体の場合、角から流れが剥離するため、集電舟で想定される迎角変化や磨耗の範囲では上面と下面の圧力が大きく変わることは少ない。そのため、迎角や磨耗による揚力の変化は小さくなる。
【００３５】
一方、滑らかな形をした流線型物体の場合は、矩形断面に比べて流れが剥離しにくく、迎度をつけることで上面と下面の圧力が大きく変わり、少しの迎角でも揚力が変化する。また、流線型物体に磨耗がある場合はその部分が角になるため流れが剥離しやすく、磨耗前と比べて圧力も変化するため、揚力が変化する。また、同じ摺板幅であっても、矩形断面より流線型の方が集電舟の幅が広くなるため空気力の作用する面が大きくなり、揚力が大きくなる。そのため、集電舟は、矩形断面の方が、流線型断面よりも、迎角や磨耗による揚力変化は小さいことがわかる。これらの理由により、集線装置の集電舟断面を矩形とすれば、迎角や磨耗による揚力変化は小さいことになる。
なお、集電舟の幅方向の断面は、上記の揚力変化特性を失わない限り略矩形であってもよい。以下においても同じである。
【００３６】
［空力音の発生メカニズム］
図４は、集電舟の空力音発生メカニズムの一例を示す図である。集電舟１０２０は、空気取入口、上部開口、及び下部開口を有さない集電舟である。集電舟２０は、図２で説明したように、空気取入口２２、上部開口２４、下部開口２６を有する。
【００３７】
集電舟１０２０は、集電舟２０のような空気の取入部並びに排出部を有さない。また、図４に示されるように、集電舟１０２０は、矩形断面を有する。そのため、集電舟１０２０の前方からの空気１０５０は、集電舟２０の後方で渦となり、空力音となる。一方、集電舟２０は、集電舟１０２０同様に、矩形断面を有するものの、空気取入口２２から取り入れた空気を、上部開口２４と、下部開口２６から放出する。放出した空気５５が、集電舟２０周りの空気５０の流れを邪魔することで、集電舟２０の前方からの空気５０の流れは、集電舟の後方で渦とならない。
【００３８】
つまり、上記［集電舟の矩形断面］に記載のように、迎角や磨耗による揚力変化を小さくするために、集電舟の断面を矩形にすると、集電舟１０２０のように、集電舟後方で渦を生成して、空力音が発生してしまう。そこで、集電舟２０は、上部開口２４及び下部開口２６から放出した空気により、集電舟後方に渦を生成しにくいため、空力音を低減する低騒音特性を有する。このように、集電舟２０は、迎角や磨耗による揚力変化が小さく、且つ、空力音を低下することができる。なお、集電舟２０の一例による空力音測定の実験結果は、図９〜図１１を用いて後述される。
【００３９】
図５Ａは、一実施形態に係る集電舟と比較するために、楕円形の集電舟の一例を示す図である。図５Ａに示す集電舟１１２０は、本体部１１３０、及び摺板１１４０Ａを有する。本体部１１３０は、空気取入口１１２２、下部開口１１２６を有する。摺板１１４０Ａは、上部開口１１２４Ａを有し、楕円形状の本体部１１３０の上部に配置される。摺板１１４０Ａは、楕円形の集電体の一部を構成する。摺板１１４０Ａは、架線１と接触するため、使用により次第に摩耗する。摺板１１４０Ｂは、使用により磨耗した後の摺板である。摺板１１４０Ａは、楕円形の一部を構成するため、磨耗により平らになり、摺板１１４０Ｂとその上面を通過する空気との接触面積が増加し、上部開口１１２４Ｂ周囲の圧力が変化するため上部開口１１２４Ｂからの空気放出量が変化する。このように、楕円形の集電舟は、使用により、上部開口から放出される空気の放出量が変化する。
【００４０】
図５Ｂは、図２に示す集電舟を経年使用した後の集電舟の一例を示す。集電舟２０Ｂの摺板４０Ａは、使用により磨耗している。上部開口２４Ｂは、本体部３０の上部に配置されているため、摺板が磨り減ったとしても、上部開口２４Ｂの開口は、全て均一な長さとなる。そのため、図５Ａに示す上部開口１１２４Ｂと比して、図５Ｂに示す集電舟は、摺板の使用により、空気の放出量が変化しない。
【００４１】
図６Ａは、多分割摺板を有する集電舟の一例を示す投影図であり、図６Ｂは、多分割摺板を有する集電舟の一例を示す集電舟の断面図である。図６Ａ及び図６Ｂに示す集電舟２０Ｃは、多分割摺板４０Ｂを有する。図６Ｂに示すように、複数の摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、それぞれにあるばね４１Ｂ−１、…、４１Ｂ−ｎにより、架線１に対して摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎによる適切な接触圧を維持する。接触圧が各々の摺板によって独立して維持されるために、多分割摺板は、架線１との接触面積が、分割されていない摺板と比して大きくなる。
【００４２】
また、図６Ａに示すように、複数の摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、それぞれに隙間４２Ｂ−１、…、４２Ｂ−ｎが配置される。摺板４０Ｂ−１、…、４０Ｂ−ｎは、本体部３０との間にある隙間４２Ｂ−１、…、４２Ｂ−ｎは、上部開口２４として機能する。そのため、摺板そのものに、上部開口２４を設ける場合と比して、多分割摺板４０Ｂの隙間を上部開口２４とする場合、摺板に貫通穴を新たに設けるプロセスが不要になるとともに、上部開口用の穴を設けることで多分割摺板４０Ｂが架線１と接触する面積を減少させることが無い。
【００４３】
図７は、２つの空気取入口を有する集電舟の一例を示す図である。図７に示される集電舟２０Ｄの空気取入口２２及び空気取入口２８は、いずれかが開口した状態で使用される。空気取入口が１つしかついていない場合、レール３上を往復する車両２は、一方向のときのみ空気を取り入れることができるため、他方向に車両３が移動するときは、集電装置１０を下げて、他の集電装置で電気を受け取る動作を行うことになる。しかし、空気取入口２２に加えて、空気取入口２８を設けることで、車両３が進行方向を変えた場合、空気取入口２２を閉じて、空気取入口２８を開けることで、集電舟２０Ｄは、車両３の進行方向に関係なく、空気を本体部３０に取り入れることができる。
【００４４】
図８Ａ及び図８Ｂは、空気取入口の開閉の一例を示す図である。図８Ａは、空気取入口に制御弁を設けた集電舟を示し、図８Ｂは、空気取入口に逆止弁を設けた集電舟を示す。図８Ａに示す集電舟の場合、制御部４４が車両２の進行方向を検出し、進行方向部応じて、制御部４４が、空気取入口２２に取り付けられた制御弁２３Ａ、及び、空気取入口２８に取り付けられた制御弁２３Ｂを開閉する。
【００４５】
図８Ｂに示す集電舟は、空気取入口２２、２８のそれぞれに、逆止弁２５Ａ、２５Ｂを備える。逆止弁２５Ａ、２５Ｂは、流体である空気がある方向から逆方向へ流れようとするのを止めるための弁である。例えば、図８Ｂにおいて、空気が左から右に流れる場合、逆止弁２５Ａが開いて、逆止弁２５Ｂは閉まる。このように、逆止弁２５Ａ、２５Ｂを設けることで、制御部４４無しで空気取入口２２、２８の開閉を行うことができる。
【００４６】
図９Ａ及び図９Ｂは、集電舟の空力音を検出する実験装置を示す図である。図９Ａは、実験装置２００の断面図であり、図９Ｂは、実験装置２００の平面図である。実験装置２００は、ダクト２１０と、マイクロホン２２０とを有し、ダクト２１０内には、実験用の集電舟２０Ｅが配置される。図９Ａに示されるように、集電舟２０Ｅは縦置きされ、集電舟２０Ｅには、図示しないブロワによって強制的に生成された風があてられる。図９Ｄに示されるように、マイクロホン２２０は、集電舟２０Ｅから水平方向に２０００ｍｍ離れて配置される。
【００４７】
空力音の検出対象は、穴の無い集電舟と、集電舟２０Ｅについて行った。
【００４８】
図１０は、集電舟の空力音を検出する実験条件を示す図である。図１０に示されるように、集電舟２０Ｅの前縁部長さは、６００ｍｍ、集電舟２０Ｅの幅は、７０ｍｍ、高さは、４５ｍｍである。空気取入口２２の大きさは、２５ｍｍ×５ｍｍであり、５０ｍｍピッチで集電舟前縁部に設けられている。空気排出部は、直径６ｍｍの穴が開けられており、長手方向に５０ｍｍピッチ、短手方向に１５ｍｍピッチで穴が設けられている。
【００４９】
穴が開いていない集電舟は、集電舟２０Ｅと同じ寸法である。
【００５０】
図１１は、測定された空力音を示す図である。
風速４１．７ｍ／ｓのとき、穴の無い集電舟と、集電舟２０Ｅから発生した空力音、並びに、集電舟無しのときの空力音を、マイクロホン２２０で測定した。なお、集電舟が無いときの空力音は、空気の流れ自体から発生するノイズである。
【００５１】
集電舟２０Ｅは、穴の無い集電舟と比して、１／３オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）において、６３〜１ｋの値が、小さくなっている。なお、１／３オクターブバンド中心周波数で５０Ｈｚ未満は、空気の流れ自体から発生する音である。このように、集電舟２０Ｅは、低騒音特性を有する。
【符号の説明】
【００５２】
１ 架線
２ 車両
１０ 集電装置
１１ 台枠
１３ 枠組
１５ 機構部
２０、２０Ａ〜２０Ｅ 集電舟
２２、２８ 空気取入口
２３Ａ、２３Ｂ 制御弁
２４、２４Ａ 上部開口
２５Ａ 逆止弁
２６ 下部開口
２８ 空気取入口
３０ 本体部
４０、４０Ａ 摺板
４０Ｂ 多分割摺板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線に接触する集電装置用の集電舟であって、
前記集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、
前記本体部の上部に配置され且つ前記架線と接触するとともに、前記空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、
前記集電舟の幅方向の断面が略矩形である、ことを特徴とする集電舟。
【請求項２】
前記上部開口は、前記架線と非並行に設けられる請求項１に記載の集電舟。
【請求項３】
前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる請求項１又は２に記載の集電舟。
【請求項４】
前記本体部は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の集電舟。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の集電舟を有し、
前記集電舟を車両に対して絶縁して支持する絶縁支持部と、
前記集電舟で集電した電力を前記車両に供給する導電部と、
を備えることを特徴とする集電装置。
【請求項６】
幅方向の断面が略矩形である集電舟を有する集電装置の空力音低減方法であって、
前記集電舟の移動方向から空気取入口を介して空気を取り入れ、
前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部の下部開口から排出し、
前記空気取入口から取り入れた空気を摺板の上部開口から排出することを特徴とする空力音低減方法。
【請求項７】
前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる請求項６に記載の空力音低減方法。
【請求項８】
前記集電舟は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする請求項６又は７に記載の空力音低減方法。
【請求項１】
架線に接触する集電装置用の集電舟であって、
前記集電舟の移動方向から空気を取り入れる空気取入口と、前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部から排出する下部開口と、を有する本体部と、
前記本体部の上部に配置され且つ前記架線と接触するとともに、前記空気取入口から取り入れた空気を上部から排出する上部開口を有する摺板と、を備え、
前記集電舟の幅方向の断面が略矩形である、ことを特徴とする集電舟。
【請求項２】
前記上部開口は、前記架線と非並行に設けられる請求項１に記載の集電舟。
【請求項３】
前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる請求項１又は２に記載の集電舟。
【請求項４】
前記本体部は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の集電舟。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の集電舟を有し、
前記集電舟を車両に対して絶縁して支持する絶縁支持部と、
前記集電舟で集電した電力を前記車両に供給する導電部と、
を備えることを特徴とする集電装置。
【請求項６】
幅方向の断面が略矩形である集電舟を有する集電装置の空力音低減方法であって、
前記集電舟の移動方向から空気取入口を介して空気を取り入れ、
前記空気取入口から取り入れた空気を前記集電舟の下部の下部開口から排出し、
前記空気取入口から取り入れた空気を摺板の上部開口から排出することを特徴とする空力音低減方法。
【請求項７】
前記摺板は、多数の分割摺板であり、
前記上部開口は、前記分割摺板の間の隙間に設けられる請求項６に記載の空力音低減方法。
【請求項８】
前記集電舟は、前記空気取入口に対向配置された第２の空気取入口を有し、
前記空気取入口及び前記第２の空気取入口は、移動方向に応じて何れかが空気を取り入れることを特徴とする請求項６又は７に記載の空力音低減方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１８２５８０（Ｐ２０１１−１８２５８０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５６００（Ｐ２０１０−４５６００）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 流体工学部門講演会 講演論文集（発行所：社団法人 日本機械学会 発行日：平成２１年１１月６日）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 流体工学部門講演会 講演論文集（発行所：社団法人 日本機械学会 発行日：平成２１年１１月６日）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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