JP2006166578A

JP2006166578A - 集電舟の騒音低減構造

Info

Publication number: JP2006166578A
Application number: JP2004353552A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Ikeda; 充池田; Yugo Hanabusa; 裕吾花房
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】簡単な構造によって集電舟から発生する騒音を低減することができる集電舟の騒音低減構造を提供する。
【解決手段】騒音低減部１１は、空気排出口９ａから空気が排出するときに発生する騒音を低減する部分である。翼状十字板１３は、空気排出口９ａを４つに分割する十字状の平板であり流路９ｃ内に配置されている。線状部材１４，１５は、空気排出口９ａと交差する部材であり、翼状十字板１３の下流側の端部に互いに平行に配置されている。流路９ｃ内を上流側から下流側に向かって空気が流れると、空気排出口９ａから噴出する空気の速度勾配が緩和される。その結果、例えば、空気排出口９ａから空気を噴出して集電舟に作用する揚力を制御する揚力制御構造をこの集電舟が備えるときに、この空気排出口９ａから発生する騒音を低減することができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、集電舟から発生する騒音を低減する集電舟の騒音低減構造に関する。

現在、高速度域における物体に対する抗力の低減及び空力音の低減に関する研究が盛んに行われており、その中で代表的なものが物体の表面から噴流を吹き出すことによって物体からの流れの剥離を抑制し、空力特性の向上を図るものである。高速鉄道の集電装置（パンタグラフ）の集電舟（舟体）においても同様の研究が行われており成果を上げている。例えば、集電舟に噴出口から噴流を吹き出してこの集電舟に作用する揚力を制御し、高速鉄道の集電舟の空力特性を向上させる技術がある。

従来の集電舟の揚力制御構造は、集電舟の前縁部の上側に形成された上側空気孔と、集電舟の前縁部の下側に形成された下側空気孔と、上側空気孔と接続する上側空気管と、下側空気孔と接続する下側空気管と、上側空気管からの空気の吐き出し量及び吸い込み量を調整する上側絞り弁と、下側空気管からの空気の吐出し量及び吸い込み量を調整する下側絞り弁と、上側空気管及び下側空気管に接続される空気だめと、上側空気管及び下側空気管に圧縮空気を供給するとともに上側空気管及び下側空気管から空気を吸い込むコンプレッサなどを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の集電舟の揚力制御構造では、集電舟に作用する揚力を減少させるときには、上側空気孔からの空気の吐き出し量を増加させるか、下側空気孔からの空気の吸い込み量を減少させている。一方、このような従来の集電舟の揚力制御構造では、集電舟に作用する揚力を増加させるときには、上側空気孔からの空気の吐き出し量を減少させるか、下側空気孔からの空気の吸い込み量を増加させている。

特開2000-270403号公報

このような従来の集電舟の揚力制御構造では、上側空気孔や下側空気孔から圧縮空気を噴出することによって新たな騒音が生じることが確認されており、この新たに生じる騒音は圧縮空気を噴出する空気管内から発生していると考えられている。例えば、風速150km/hにおいて噴流の有無による空力音を比較すると、噴流を吹き出さなかった場合に比べて噴流を吹き出した場合には１kHz以上の広い周波数においては音圧レベルの増加が認められている。このため、噴流自身の性状（乱れ率）や噴出孔の開口部の形状を改良したり、噴流の吹き出しのための空気配管などを見直したりして騒音の低減を図る必要がある。

噴流を吹き出すことによって生じる騒音は、エアコンのダクトなどの日常生活に直接関わってくる部分であるため、このような騒音を低減するための様々な研究がされている。例えば、吸音型の騒音低減方法では、管内に吸音材を貼り付けて音のエネルギーを吸収し騒音を低減させている。膨張型の騒音低減方法では、管内に空洞部を設け、断面積を急激に変化させることにより生ずるエネルギー反射を利用して騒音を低減させている。干渉型の騒音低減方法では、管開口部付近に空洞部を設け、外部の空洞部で反射した音波による音の干渉を利用して騒音を低減させている。また、干渉型の騒音低減方法には、管内にスプリッタを挿入しこのスプリッタによって管内を伝播する音を分け、スプリッタの出口において音に位相差を生じさせ、音の干渉性を利用して騒音を低減させる方法もある。

しかし、これらの騒音低減方法は、業務用のダクトや家庭用のエアコンなどのようなある程度大型の管に用いられる方法である。一方、集電舟の噴流の吹き出しに用いられる管径は６mm程度と細く、干渉型の騒音低減方法や吸音型の騒音低減方法を用いるのは非常に困難である。また、干渉型の騒音低減方法のような管開口部に空洞部を設ける方法は実用可能であると考えられるが、高速流体中に設置した場合にこの空洞部が新たな騒音発生源となる可能性がある。このため、集電舟に適用可能な騒音低減方法としては、極力単純な構造であることが求められる。

この発明の課題は、簡単な構造によって集電舟から発生する騒音を低減することができる集電舟の騒音低減構造を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、集電舟（８）から発生する騒音を低減する集電舟の騒音低減構造であって、前記集電舟の空気排出口（９ａ，９ｂ）から空気が排出するときに発生する騒音を低減する騒音低減部（１１，１２）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造（１０）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口から排出する空気の速度勾配を緩和することを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路（９ｃ，９ｄ）内に配置されて、この空気排出口を４つに分割する翼状十字板（１３）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項４の発明は、請求項３に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記翼状十字板の下流側の端部に互いに平行に配置されて、前記空気排出口と交差する２本の線状部材（１４，１５）を備えることを特徴としている集電舟の騒音低減構造である。

請求項５の発明は、請求項３に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記翼状十字板の下流側の端部に格子状に配置されて、前記空気排出口と交差する４本の線状部材（１４〜１７）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項６の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路（９ｃ，９ｄ）内に配置されて、この空気排出口を２つに分割する翼状平板（２１）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項７の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路（９ｃ，９ｄ）内に配置されて、この空気排出口を２つに分割する平板（１８）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項８の発明は、請求項７に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記平板の下流側の端部に配置されて、前記空気排出口と交差する１本の線状部材（１９）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項９の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口に配置されて、この空気排出口と交差する１本の線状部材（２０）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

請求項１０の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、前記騒音低減部は、前記空気排出口に十字状に配置されて、この空気排出口と交差する２本の線状部材（１９，２０）を備えることを特徴とする集電舟の騒音低減構造である。

この発明によると、簡単な構造によって集電舟から発生する騒音を低減することができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造を備える集電装置を模式的に示す構成図である。
図１に示す架線１は、線路上空に架設される架空電車線であり、所定の間隔をあけて支持点で支持されている。トロリ線１ａは、集電装置３が接触移動する電線であり、集電装置３が摺動することによって車両２に負荷電流を供給する。車両２は、電車や電気機関車などの電気車であり、例えば高速で走行する新幹線などの鉄道車両である。車体２ａは、乗客を積載し輸送するための構造物である。

集電装置３は、トロリ線１ａから電力を車両２に導くための装置であり、台枠４と、枠組５と、舟支え機構部６と、すり板７と、集電舟８などを備えている。台枠４は、枠組５を支持して車体２ａの屋根上に設置される部分であり、枠組５は集電舟８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。舟支え機構部６は、集電舟８を架線１に対して水平に押上げるとともに、ばね６ｃによる緩衝作用を与える機構部であり、台枠４に備えられている図示しない押上げ用ばねによって上方に押上げられる。舟支え機構部６は、例えば、押し上げ力を発生するシリンダ６ａと、シリンダ６ａ内で昇降自在であり集電舟８と一体に形成され集電舟８とばね６ｃとをつなぐピストンロッド６ｂと、シリンダ６ａ内に収容されピストンロッド６ｂを上昇する方向に付勢するばね６ｃなどを備えている。すり板７は、集電舟８に取り付けられトロリ線１ａと接触する部材である。図１に示す集電装置３は、車両２の進行方向に対して非対称であり、空力的性能から高速使用時には一方向だけで使用可能なシングルアーム式パンタグラフの例である。

集電舟８は、すり板７を取り付ける部分である。集電舟８は、一般に弓形で細長い金属製の部材であり、軌道面と平行に配置され架線１の長さ方向と直交して配置されている。集電舟８は、図１に示すように、揚力制御構造９と騒音低減構造１０とを備えている。

揚力制御構造９は、集電舟８に作用する揚力Ｌを制御する構造であり、集電装置３の空力特性を制御し改善するための空気吹き出し機構である。揚力制御構造９は、図１に示すように空気排出口９ａ，９ｂと流路９ｃ，９ｄなどを備えている。揚力制御構造９は、図１に示すように、集電舟８を上昇させる方向の揚力Ｌがこの集電舟８に作用するときには、この集電舟８の上側から空気を噴出し、集電舟８を下降させる方向の揚力Ｌがこの集電舟８に作用するときには、この集電舟８の下側から空気を噴出する。揚力制御構造９は、例えば、集電舟８の淀み点付近に形成された空気取入部から前方の空気を取り入れて、流路９ｃ，９ｄに流れる空気を開閉弁によって切り替えて、空気排出口９ａ，９ｂから空気を噴出する。

空気排出口９ａ，９ｂは、集電舟８から上方及び／又は下方に向かって空気を排出する排出口である。空気排出口９ａは、集電舟８に揚力Ｌが上向きに作用するときに、集電舟８の上方に向かって集電舟８の上部から空気を噴出する。空気排出口９ａは、集電舟８のすり板７の取付部の後方に形成されており、集電舟８の上面に長さ方向に沿って多数形成されている。空気排出口９ｂは、集電舟８に揚力Ｌが下向きに作用するときに、この集電舟８の下方に向かってこの集電舟８の下部から空気を噴出する。空気排出口９ｂは、集電舟８の下面に長さ方向に沿って多数形成されている。流路９ｃは、空気排出口９ａに空気を導く管路であり、流路９ｄは空気排出口９ｂに空気を導く管路である。流路９ｃ，９ｄは、例えば、断面形状が円形に形成されており、集電舟８の内部に配管されている。

騒音低減構造１０は、集電舟８から発生する騒音を低減する構造である。騒音低減構造１０は、空気排出口９ａ，９ｂから空気を排出して揚力Ｌを制御するときに、この空気排出口９ａ，９ｂから排出する空気によって発生する空力音を低減する。騒音低減構造１０は、図１及び図３に示すように、騒音低減部１１，１２を備えている。

図２は、この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の拡大図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の外観図であり、図３（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図３（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のIII-IIIB線で切断した状態を示す断面図であり、図３（Ｄ）は図３（Ａ）のIII-IIID線で切断した状態を示す断面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造における空気排出口から排出する空気の速度勾配を模式的に示す図である。

図２に示す騒音低減部１１は、空気排出口９ａから空気が排出するときに発生する騒音を低減する部分であり、騒音低減部１２は空気排出口９ｂから空気が排出するときに発生する騒音を低減する部分である。騒音低減部１１，１２は、いずれも同一構造であり、以下では騒音低減部１１について説明し、騒音低減部１１側の部分と対応する騒音低減部１２側の部分については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図４に示す縦軸は、空気排出口９ａから排出する空気の速度ｖであり、横軸は空気排出口９ａの中心からの距離ｘである。二点鎖線は、騒音低減部１１が存在しない場合に空気排出口９ａから噴出する空気の速度勾配∂v/∂xであり、実線は騒音低減部１１が存在する場合に空気排出口９ａから噴出する空気の速度勾配∂v/∂xである。騒音低減部１１は、図４に示すように、空気排出口９ａから排出する空気の速度勾配∂v/∂xを緩和する。騒音低減部１１は、図３に示すように、翼状十字板１３と線状部材１４，１５とを備えている。

図３に示す翼状十字板１３は、空気排出口９ａを４つに分割する十字状の平板であり、流路９ｃ内に配置されている。翼状十字板１３は、図３に示すように、平板部１３ａ，１３ｂとエッジ部１３ｃ，１３ｄとを備えている。翼状十字板１３は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、断面形状が十字状に形成されており、平板部１３ａが水平になり平板部１３ｂが垂直になるように配置されており、図３（Ｃ）（Ｄ）に示すように下流側の端部が空気排出口９ａの開口部と略一致するように、流路９ｃ内に取り付けられ固定されている。平板部１３ａ，１３ｂは、互いに直交するように一体に形成された板状部分であり、図３に示すように流路９ｃの内周面に嵌め込まれている。平板部１３ａ，１３ｂは、先端部が上流側に向かって徐々に薄肉に形成されている。エッジ部１３ｃ，１３ｄは、平板部１３ａ，１３ｂの先端部に形成され断面形状が鋭角な部分である。

線状部材１４，１５は、空気排出口９ａと交差する部材であり、翼状十字板１３の下流側の端部に互いに平行に配置されている。線状部材１４，１５は、図３（Ｂ）（Ｄ）に示すように、両端部が空気排出口９ａに取り付けられ固定されている。線状部材１４，１５は、いずれもワイヤや糸などによって形成されており、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように平板部１３ａと所定の間隔をあけて平板部１３ａと平行に配置されている。線状部材１４，１５は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、翼状十字板１３によって４つに分割された空気排出口９ａをさらに８つに分割している。

次に、この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の作用を説明する。
以下では、図１〜図３に示す空気排出口９ａから空気を噴出して、集電舟８に作用する上向きの揚力Ｌを低減する場合を例に挙げて説明する。空気排出口９ａが翼状十字板１３によって４つに分割されており、線状部材１４，１５によって空気排出口９ａがさらに８つに分割されている。このため、流路９ｃ内を上流側から下流側に向かって空気が流れると、図４に示すように空気排出口９ａから噴出する空気の速度勾配∂v/∂xが緩和される。図４に二点鎖線で示すように騒音低減部１１が存在しない場合には、速度勾配の大きい場所が渦層になり渦が動きながら崩壊していくときに空気排出口９ａから騒音が発生する。一方、図４に実線で示すように騒音低減部１１が存在する場合には、渦層が弱く三次元的になり空気排出口９ａから発生する騒音が低減される。

この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、空気排出口９ａ，９ｂから空気が排出するときに発生する騒音を騒音低減部１１，１２が低減する。このため、例えば、空気排出口９ａ，９ｂから空気を噴出して集電舟８に作用する揚力Ｌを制御する揚力制御構造９をこの集電舟８が備えるときに、この空気排出口９ａ，９ｂから発生する騒音を低減することができる。

(2) この第１実施形態では、空気排出口９ａ，９ｂから排出する空気の速度勾配を騒音低減部１１，１２が緩和する。このため、流速分布が一様ではなくなり互いに干渉して打ち消し合うとともに、渦層を三次元的にして渦が動きながら崩壊していくときに発生する騒音を低減することができる。

(3) この第１実施形態では、空気排出口９ａに空気を導く流路９ｃ内に翼状十字板１３が配置されており、この空気排出口９ａをこの翼状十字板１３が４つに分割する。このため、簡単な構造の翼状十字板１３によって空気排出口９ａから発生する騒音を容易に低減することができる。

(4) この第１実施形態では、翼状十字板１３の下流側の端部に互いに平行に線状部材１４，１５が配置されており、これらの２本の線状部材１４，１５が空気排出口９ａと交差する。このため、簡単な構造によって空気排出口９ａから発生する騒音をより一層容易に低減することができる。

（第２実施形態）
図５は、この発明の第２実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図５（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図５（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のV-VB線で切断した状態を示す断面図であり、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のV-VD線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図１及び図３に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

図５に示す騒音低減部１１は、翼状十字板１３と線状部材１４〜１７とを備えている。線状部材１４〜１７は、空気排出口９ａと交差する部材であり、翼状十字板１３の下流側の端部に格子状に配置されている。線状部材１６，１７は、図５（Ｂ）（Ｄ）に示すように、線状部材１４，１５と同一部材であり、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように平板部１３ｂと所定の間隔をあけて平板部１３ｂと平行に配置されている。線状部材１４〜１７は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、翼状十字板１３によって４つに分割された空気排出口９ａをさらに１６個に分割している。この第２実施形態には、第１実施形態と同様の効果がある。

（第３実施形態）
図６は、この発明の第３実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図６（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図６（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のVI-VIB線で切断した状態を示す断面図であり、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のVI-VID線で切断した状態を示す断面図である。

図６に示す騒音低減部１１は、図３及び図５に示す線状部材１４〜１７を省略して翼状十字板１３のみを備えている。この第３実施形態には、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果がある。

（第４実施形態）
図７は、この発明の第４実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図７（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図７（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のVI-VIB線で切断した状態を示す断面図であり、図７（Ｄ）は図７（Ａ）のVI-VID線で切断した状態を示す断面図である。

図７に示す騒音低減部１１は、平板１８と線状部材１９とを備えている。平板１８は、空気排出口９ａを２つに分割する部材であり、流路９ｃ内に配置されている。平板１８は、図３及び図５に示す翼状十字板１３とは異なり、全長にわたり厚さが均一であり、上流側の端部が平坦に形成されている。平板１８は、図７に示すように、流路９ｃ内で水平になるように流路９ｃの内周面に嵌め込まれており、図７（Ｃ）（Ｄ）に示すように下流側の端部が空気排出口９ａの開口部と略一致するように、流路９ｃ内に取り付けられ固定されている。

線状部材１９は、空気排出口９ａと交差する部材であり、平板１８の下流側の端部に配置されている。線状部材１９は、図７（Ｂ）（Ｄ）に示すように、線状部材１４〜１７と同一部材であり、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように平板１８と直交し空気排出口９ａの中心を通過して垂直に配置されている。線状部材１９は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、平板１８によって２つに分割された空気排出口９ａをさらに４つに分割している。この第４実施形態には、第１実施形態〜第３実施形態と同様の効果がある。

（第５実施形態）
図８は、この発明の第５実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図８（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図８（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のVIII-VIIIB線で切断した状態を示す断面図であり、図８（Ｄ）は図８（Ａ）のVIII-VIIID線で切断した状態を示す断面図である。

図８に示す騒音低減部１１は、線状部材１９，２０を備えている。線状部材１９，２０は、空気排出口９ａと交差する部材であり、空気排出口９ａに十字状に配置されている。線状部材２０は、図８（Ｂ）（Ｄ）に示すように、線状部材１４〜１７，１９と同一部材であり、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように線状部材１と直交し空気排出口９ａの中心を通過して水平に配置されている。線状部材１９，２０は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、空気排出口９ａを４つに分割している。この第５実施形態には、第１実施形態〜第４実施形態と同様の効果がある。

（第６実施形態）
図９は、この発明の第６実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図９（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図９（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図９（Ｃ）は図９（Ａ）のIX-IXB線で切断した状態を示す断面図であり、図９（Ｄ）は図９（Ａ）のIX-IXD線で切断した状態を示す断面図である。

図９に示す騒音低減部１１は、翼状平板２１を備えており、翼状平板２１は空気排出口９ａを２つに分割する部材であり、流路９ｃ内に配置されている。翼状平板２１は、図３に示す翼状十字板１３の平板部１３ａと同一構造であり、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示すように平板部２１ａとエッジ部２１ｂとを備えている。この第６実施形態には、第１実施形態〜第５実施形態と同様の効果がある。

（第７実施形態）
図１０は、この発明の第７実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図１０（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図１０（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のX-XB線で切断した状態を示す断面図であり、図１０（Ｄ）は図１０（Ａ）のX-XD線で切断した状態を示す断面図である。

図１０に示す騒音低減部１１は、図７に示す線状部材１９を省略して平板１８のみを備えている。この第３実施形態には、第１実施形態〜第６実施形態と同様の効果がある。

（第８実施形態）
図１１は、この発明の第８実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、図１１（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、図１１（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、図１１（Ｃ）は図１１（Ａ）のXI-XIB線で切断した状態を示す断面図であり、図１１（Ｄ）は図１１（Ａ）のXI-XID線で切断した状態を示す断面図である。

図１１に示す騒音低減部１１は、図８に示す線状部材１９を省略し線状部材２０のみを備えている。この第８実施形態には、第１実施形態〜第７実施形態と同様の効果がある。

次に、この発明の実施例について説明する。
（供試模型）
図１２は、この発明の実施例に係る集電舟の騒音低減構造における騒音低減部の供試模型の外観図であり、図１２（Ａ）〜（Ｈ）は実施例１〜８の外観図であり、図１２（Ｉ）は比較例の外観図であり、図１２（Ａ）〜（Ｉ）の左側は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、右側は縦断面図である。図１３は、この発明の実施例１〜３に係る翼状十字板の供試模型の外観図であり、図１３（Ａ）は正面図であり、図１３（Ｂ）は平面図であり、図１３（Ｃ）は側面図である。図１４は、この発明の実施例４，７に係る翼状平板の供試模型の外観図であり、図１４（Ａ）は正面図であり、図１４（Ｂ）は平面図であり、図１４（Ｃ）は側面図である。図１５は、この発明の実施例６に係る平板の供試模型の外観図であり、図１５（Ａ）は正面図であり、図１５（Ｂ）は平面図であり、図１５（Ｃ）は側面図である。

図１２に示す実施例１〜８は、騒音低減部１１を設置した状態（形状変更後の状態）であり、第１実施形態〜第８実施形態までの騒音低減部１１とそれぞれ対応する。比較例は、騒音低減部１１を設置していない状態（初期状態）である。図１２（Ａ）〜（Ｈ）に示す空気排出口（噴出孔）の半径Ｒ＝3mm(内径6mm)であり、図１２（Ａ）（Ｂ）に示す線状部材の中心と平板部の中心との間の距離Ｈ＝1.75mmである。図１３〜図１５に示す長さＬ＝5mm、幅Ｗ₁＝6mm、幅Ｗ₂＝2.5mm、厚さｔ₁＝1mm、厚さｔ₂＝0.5mmである。なお、図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｈ）に示す線状部材には、タコ糸を使用した。

（実験装置）
図１２に示す実施例１〜８の供試模型を無響室内に水平に設置し、各供試模型の４つの噴出孔にエアチューブをそれぞれ接続して、これらのエアチューブを供試模型の側部から外部に引き出した。供試模型の空気排出口（噴出孔）から噴流を吹き出す空気源には空気圧縮機(日立製 POD5.5-EC)を使用し、この空気圧縮機のエアタンクの下流側にレギュレータ(コガネイ製 AR200-02)を設置した。そして、このレギュレータの下流側に内径６mmの４本のエアチューブを接続し、これらのエアチューブから供試模型の４つの噴出孔にそれぞれ空気を供給した。噴流の流量調節は、レギュレータの圧力を調整することによって行った。計測装置は、騒音計(RION製精密騒音計NL-15)とFETアナライザ(小野測器製 DS-9110)とを使用した。空力音の測定条件は、FETアナライザレンジ10kHz、サンプリング点数4096点、窓関数ハニングウィンドウ、周波数特性Ａ特性、平均化回数256回とした。

（実験結果）
図１６は、この発明の実施例のオーバーオール値と比較例のオーバーオール値とを比較して示すグラフである。
図１６に示すグラフは、吹き出し口圧力が0.2MPaのときのオーバーオール値を一例として示したものである。ここで、オーバーオール値とは、FFT分析された全周波数のパワー値の積和であり各周波数成分のパワー合計値である。その結果、実施例１，２は、図１６に示すように、比較例に比べて3〜4dB程度、噴出孔から発生する騒音を低減することができた。実施例１〜３で使用した翼状十字板には、図１３に示すように、模型製作上の都合により先端部に隙間が形成されており流れに悪影響を及ぼした可能性があるが、先端部を正確に製作することによってさらに騒音を低減可能であると考えられる。また、実施例１の翼状十字板と横糸２本とを組み合わせた場合と、実施例２の翼状十字板と格子糸とを組み合わせた場合とでは、実施例３の翼状十字板のみの場合に比べて騒音低減効果が高いが、実施例１と実施例２との間には騒音低減効果に大きな差は認められなかった。また、実施例６の翼状平板の場合には、実施例７の平板の場合に比べて騒音低減効果が高く、平板の端部を削り翼状に加工することによって騒音を低減可能であることが確認された。さらに、実施例５の十字糸の場合には、実施例８の横糸の場合に比べて騒音低減効果が高いことが確認された。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
この実施形態では、空気排出口９ａ，９ｂから空気を排出して揚力Ｌを制御する揚力制御構造９を集電舟８が備える場合を例に挙げて説明したが、このような構造に限定するものではない。例えば、揚力Ｌの制御以外の目的で集電舟８の空気排出口から空気を排出するときに発生する騒音を低減する場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、集電舟８の後側に騒音低減構造１０を設置した場合を例に挙げて説明したが、上下線のいずれの方向にも車両２が走行する場合には、集電舟８の前後に騒音低減構造１０をそれぞれ設置することもできる。

この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造を備える集電装置を模式的に示す構成図である。この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の拡大図である。この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の外観図であり（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のIII-IIIB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のIII-IIID線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第１実施形態に係る集電舟の騒音低減構造における空気排出口から排出する空気の速度勾配を模式的に示す図である。この発明の第２実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のV-VB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のV-VD線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第３実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のVI-VIB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のVI-VID線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第４実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のVI-VIB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のVI-VID線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第５実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のVIII-VIIIB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のVIII-VIIID線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第６実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のIX-IXB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のIX-IXD線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第７実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のX-XB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のX-XD線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第８実施形態に係る集電舟の騒音低減構造の構成図であり、（Ａ）は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、（Ｂ）は空気排出口から上流側に向かって見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のXI-XIB線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のXI-XID線で切断した状態を示す断面図である。この発明の実施例に係る集電舟の騒音低減構造における騒音低減部の供試模型の外観図であり、（Ａ）〜（Ｈ）は実施例１〜８の外観図であり、（Ｉ）は比較例の外観図であり、（Ａ）〜（Ｉ）の左側は上流側から空気排出口側に向かって見た正面図であり、右側は縦断面図である。この発明の実施例１〜３に係る翼状十字板の供試模型の外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。この発明の実施例４，７に係る翼状平板の供試模型の外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。この発明の実施例６に係る平板の供試模型の外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。この発明の実施例のオーバーオール値と比較例のオーバーオール値とを比較して示すグラフである。

符号の説明

１架線
１ａトロリ線
２車両
２ａ車体
３集電装置
７すり板
８集電舟
９揚力制御構造
９ａ，９ｂ空気排出口
９ｃ，９ｄ流路
１０騒音低減構造
１１，１２騒音低減部
１３翼状十字板
１３ａ，１３ｂ平板部
１３ｃ，１３ｄエッジ部
１４〜１７，１９，２０線状部材
１８平板
２１翼状平板
２１ａ平板部
２１ｂエッジ部
Ｌ揚力

Claims

集電舟から発生する騒音を低減する集電舟の騒音低減構造であって、
前記集電舟の空気排出口から空気が排出するときに発生する騒音を低減する騒音低減部を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口から排出する空気の速度勾配を緩和すること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路内に配置されて、この空気排出口を４つに分割する翼状十字板を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項３に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記翼状十字板の下流側の端部に互いに平行に配置されて、前記空気排出口と交差する２本の線状部材を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項３に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記翼状十字板の下流側の端部に格子状に配置されて、前記空気排出口と交差する４本の線状部材を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路内に配置されて、この空気排出口を２つに分割する翼状平板を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口に空気を導く流路内に配置されて、この空気排出口を２つに分割する平板を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項７に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記平板の下流側の端部に配置されて、前記空気排出口と交差する１本の線状部材を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口に配置されて、この空気排出口と交差する１本の線状部材を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。
請求項１又は請求項２に記載の集電舟の騒音低減構造において、
前記騒音低減部は、前記空気排出口に十字状に配置されて、この空気排出口と交差する２本の線状部材を備えること、
を特徴とする集電舟の騒音低減構造。