JP2844425B2

JP2844425B2 - 低空力音型集電装置

Info

Publication number: JP2844425B2
Application number: JP6198060A
Authority: JP
Inventors: 秀登日高; 謙吾岩本; 裕弘野口; 元博宮村; 誠一矢島; 稲生堺井
Original assignee: West Japan Railway Co
Current assignee: West Japan Railway Co
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: CN1104964A; CN1041908C; US5566799A; EP0635392A1; JPH0787610A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速走行用の鉄道車両
の屋根に設置される低空力音型の集電装置の改良に関
し、詳しくは、集電装置に発生する揚力の安定化を目的
とする。

【０００２】なお、本明細書中において「前・後」と
は、車両の進行方向に対する前・後を言うものとする。

【０００３】

【従来の技術】鉄道車両の屋根に設置されトロリー線に
下方から接触して車内へ電流を取り込むための集電装置
として一般に使用されているのは、トロリー線と接触す
る摺板を上面に装着した集電舟を、菱形の枠組みから成
るリンク機構で昇降可能に支持するパンタグラフ構造の
ものである。しかしながらパンタグラフ式集電装置は、
車両の走行速度が時速２００ｋｍを越える場合、発生す
る空力音レベルが大きくなり、鉄道沿線における騒音の
一因となるという欠点を有している。

【０００４】そこで前記パンタグラフに代え、図２１に
示す如く、断面形状が楕円形又は流線形状の集電舟１１
０とこれを支持する柱状の支持部１２０とで構成した低
空力音型集電装置１００（以下「従来装置」と言う）が
実開平５−２５９０２号公報（実願平３−８０６９５
号）に記載されている。なお同図は、上記先願公報に基
づき、従来装置１００の外観形状を示したものである。

【０００５】従来装置１００における集電舟１１０は、
トロリー線に接する摺板１３０と、これを上面に埋め込
んだ舟体１１１とからなり、舟体１１１の両側には先端
へ向かって先細りとなるホーン部１１２が一体的に形成
されている。舟体１１１の側断面形状は楕円形又は流線
形であって且つ外表面全体が滑らかな連続面に形成され
ている。なお摺板１３０はバネ１４０等により弾性的に
上下微動し得るよう装着され、通常は、舟体１１１の上
面と面一か又は上面よりもわずかに突出するように設定
される。

【０００６】従来装置１００の支持部１２０は、上端が
集電舟１１０の下面に接続された昇降可能な可動部１２
１と、車両屋根上に立設され上記可動部１２１の昇降機
構（図示省略）を内蔵する基部１２２とから成ってい
る。図示の例では、支持部１２０は円柱状であるが、こ
れを平断面形状が車両の前後方向を長手方向とする楕円
形又は流線形とする場合もある。

【０００７】上述の如く構成された従来装置１００は、
パンタグラフ式集電装置と同様、車両走行の際、集電舟
１１０の摺板１３０を適度の押圧力でトロリー線に接触
させることにより、電流を車両へ供給する。従来装置１
００では、舟体１１１の側断面形状を楕円形又は流線形
としたので、パンタグラフ式集電装置と比べ、車両走行
中に発生する空力音を減少させることができる。しか
も、集電舟１１０及び支持部１２０を大型化して空気流
に対する幅寸法を大きくとることにより、空力音の周波
数を聴感上刺激の少ない低周波数域へシフトさせるとい
う機能を有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】集電装置は、トロリー
線と常時接触して途切れることなく車両に電流を供給し
続けるのを原則とする。しかしながら、車両が高速走行
をする場合、高速移動する集電装置との接触によりトロ
リー線に振動が発生し、両者の接触状態が中断して間隙
が生ずる「離線」という現象がしばしば起こる。離線は
ある程度の頻度で発生するが、発生頻度が許容範囲を越
えると必要な電流供給ができなくなり、正常な車両走行
が妨げられる。また離線は、通常、火花放電を伴うた
め、トロリー線及び摺板に局部磨耗や溶損をきたす。さ
らに、主回路に異常電圧を生じさせて絶縁破壊を招くほ
か、電波障害の原因となる等のさまざまな問題を引き起
こす。そこで一般には、バネ等で集電装置をトロリー線
へ押しつけることにより、離線の防止を図っている。

【０００９】ところで、車両走行中、舟体１１１が向か
い風を受けることにより集電舟１１０に「揚力」という
進行方向に対して垂直上向きの力が働く。それ故、集電
舟１１０をトロリー線へ押しつけるバネ力は、この揚力
を考慮して適正値に設定されねばならない。もし、押し
つけ力が過大となればトロリー線の損傷や磨耗促進を招
き、逆に力が過小であれば離線現象が頻発して安定した
集電が行えなくなる。

【００１０】しかるに前記従来装置１００は、車両走行
中に発生する揚力の大きさが安定しなため、集電舟１１
０とトロリー線との適正な接触状態を保持するのが難し
く、それ故、実用化ができなかった。従来装置１００に
おいて集電舟１１０に働く揚力の大きさが不安定となる
理由は、以下のように考えられる。ｉ）柱状の支持部の直径が大きいため、支持部によって
集電舟の下面における空気流が大きく乱される。ｉｉ）空力音の発生周波数を低域化するために集電舟を
大型化したが、その結果、支持部で乱された不安定な空
気流を多く受けるようになった。ｉｉｉ）集電舟の舟体は断面形状が楕円形又は流線形で
あり、かかる形状は、斜め下方から上向きの流れを受け
た場合に大きい揚力が発生し、且つ空気流の当たる角度
によって揚力の値が大きく増減する形状である。それ
故、支持部で乱された角度の一定しない空気流が集電舟
の下面に衝突することにより、大きな揚力変動が生じ易
い。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来装置の前
記欠点を解決することにより、低空力音型集電装置の実
用化を図るものである。本発明に係る低空力音型集電装
置（以下、「本発明装置」と言う）が、前記欠点を解決
するために採用する第１の手段の特徴とするところは、
トロリー線に接触する摺板と該摺板が上面に装着された
舟体とより構成された集電舟と、この集電舟の中央領域
下面を支持する柱状の支持部とから成る集電装置におい
て、集電舟の中央領域の断面形状を長方形とし、側方領
域の断面形状を前後方向に凸部分を有する形状とした点
にある。

【００１２】なお、集電舟の中央領域の断面形状は、摺
板と舟体とで規定されるが、摺板の前後方向の幅寸法が
舟体上面の前後方向の幅寸法に比べて十分に小さく設定
される場合には、舟体の中央領域の断面形状を長方形に
形成することにより、集電舟の中央領域の断面形状が長
方形となる。

【００１３】また、摺板の前後方向の幅寸法が、前記舟
体における上面の幅寸法とほぼ等しく設定される場合
は、摺板の上面部と舟体の前後面及び下面とによって
集電舟の中央領域の断面形状を長方形に形成する。

【００１４】集電舟の側方領域の断面形状は、舟体の形
状によって決められるが、望ましい形状を具体的に述べ
ると、流線形、前後方向に凸の円弧又は楕円の部分を含
む形状、前後方向に凸の円弧又は楕円の部分と該円弧又
は楕円の部分に連なるテーパ部分とで構成される形状、
前後方向に凸の多角形部分で構成される形状、さらには
前後方向に凸の多角形の角部を面取した形状で構成され
る形状等を挙げることができる。

【００１５】本発明装置が採用する第２の手段の特徴と
するところは、集電舟の中央領域の断面積を、側方領域
の断面積よりも小さくなるよう形成することである。

【００１６】

【００１７】

【作用】本発明装置が採用する第１の手段に基づき、集
電舟の中央領域の断面形状を長方形とすることにより、
支持部によって乱された空気流から被る悪影響を少なく
することができる。長方形は、楕円形や流線形と比較す
ると、空気流に対する傾き（迎角）が変わっても揚力の
大きさがあまり増減しないという性質を持つ。従って、
集電舟において支持部により乱された空気流を受けやす
い集電舟中央領域の断面形状を長方形にすることによ
り、集電舟に当たる空気流の角度が一定しない場合で
も、集電舟に発生する揚力の変動を小さく抑えることが
できる。

【００１８】集電舟の側方領域では空気流の乱れが少な
いから、空力音の低減化を図るべく断面形状を前後方向
に凸部分を有する形状とする。但し、この側方領域の断
面形状を具体的にいかなる形状とするかによって、舟体
に作用する揚力の大きさに多少の変動が生ずる。

【００１９】本発明装置が採用する第２の手段によれ
ば、集電舟において支持部により乱された空気流を受け
やすい中央領域の断面積を、側方領域よりも小さくなる
よう形成することにより、乱れた空気流による悪影響を
小さくすることが可能である。この場合、集電舟中央領
域の断面形状は、流線形や楕円形であってもよいが、前
記第１手段に基づき、長方形とすることが望ましい。

【００２０】

【００２１】

【実施例】以下、本発明装置の各種実施例を、図面に基
づいて説明する。〔第１実施例〕図１に、本発明装置Ｈの第１実施例を示
す。なお同図（Ａ）は、装置Ｈの全体斜視図、同図
（Ｂ）は平面図、同図（Ｃ）は集電舟１の側面断面図で
ある。

【００２２】本発明装置Ｈは、集電舟１と該集電舟１の
下面中央を支持する支持部４とから成る。集電舟１は、
舟体２とその中央部上面に埋設した摺板３とより構成さ
れ、舟体２の両側方には、トロリー線の側線と本線との
間のわたりを円滑化するためのホーン部２ｃが張り出し
形成されている。また摺板３は、舟体２に内蔵したバネ
５等により上下微動可能に装着されている。

【００２３】本実施例の特徴は、集電舟１の舟体２にお
ける中央領域２ａを、前後方向に切断した断面形状が長
方形となるように形成したところにある。長方形は、空
気流の当たる角度（迎角）の変化に対する揚力変動が小
さい。従って、舟体中央領域２ａを断面長方形とするこ
とにより、支持部４による空気流の乱れの影響を受けに
くくなり、集電舟１に生ずる揚力の一定化がもたらされ
る。その結果、集電舟１が摺板３をトロリー線へ押しつ
ける力を適正に保つことが容易になり、離線の防止が確
実になる。

【００２４】なお、舟体２の側方領域２ｂの断面形状
は、空力音の低減効果に優れる流線形，楕円形等の形状
とする。

【００２５】ところで、摺板３はトロリー線との接触に
よりしだいに磨耗するが、舟体２の上面も同時にトロリ
ー線と接触して磨耗するのが普通である。しかるに本実
施例では、舟体中央領域２ａの断面形状を長方形とした
ので、磨耗が進行した場合でも断面形状が長方形である
ことには変わりがない。つまり、本発明装置Ｈは、トロ
リー線との接触により集電舟１の上面部が磨耗した場合
でも、揚力変動の抑制機能が失われないという利点を有
している。

【００２６】〔第２実施例〕図２は、集電舟１の舟体２
における中央領域２ａに前後部分を一定幅寸法だけ切除
した切欠部２ｄを形成することにより、中央領域２ａの
断面形状を長方形に形成した実施例を示すものである。
この実施例の本発明装置Ｈは、舟体中央領域２ａの断面
積が小さくなるので、断面形状を長方形にしたことと相
俟って、支持部３による空気流の乱れの影響を一層受け
にくくなっている。なお本実施例でも、舟体２の側方領
域２ｂの断面形状を前後方向に凸の楕円部分から成る形
状に形成して、空力音の低減化を図っている。

【００２７】〔第３実施例〕図３に示す実施例は、集電
舟１の舟体中央領域２ａにおける前後部分に設ける切欠
部２ｄの形状を変更したものである。すなわち、同図
（Ｂ）の平面図に示す如く、舟体２の中央領域２ａの前
後部分をごく浅いＶ字型に切除することにより、中央領
域２ａの断面を長方形に形成すると共に、断面積の縮小
を図っている。

【００２８】〔第４実施例〕集電舟１の舟体中央領域２
ａの断面積を側方領域２ｂの断面積よりも小さく設定し
て、支持部４から被る空気流の乱れの影響を少なくしよ
うとする場合、中央領域２ａの断面形状は必ずしも長方
形である必要はない。例えば、図４に示す如く、中央領
域２ａの断面形状を、側方領域２ｂよりも断面積を縮小
した楕円形等に形成することが可能である。この場合、
舟体１は、全体を一体成形して製作することが望まし
い。

【００２９】〔第５実施例〕前記の第１から第４実施例
では、摺板３の前後方向の幅寸法は、舟体２の前後方向
の幅寸法に比べて十分に小さく設定されている。これ
を、図５から図８に示すように、摺板３の前後方向の幅
寸法を、舟体２の前後方向の幅寸法にほぼ等しく設定し
て、集電舟１の上面の大部分を摺板３で占める構造に変
更することもできる。この変更により、摺板３がトロリ
ー線との接触により磨耗しても、トロリー線との確実な
接触状態を長期間にわたり維持することが可能となる。

【００３０】〔第６実施例〕本発明装置Ｈの支持部４の側面には、図９に示すような
前後方向にそれぞれ突出するスプリッタプレート６，６
を設けてもよい。スプリッタプレート６，６を設けるこ
とにより、支持部４の空気抵抗が減少するため空気流の
乱れが少なくなる。つまり、舟体２の下面側に作用する
空気流の安定化が促進されるので、集電舟１に働く揚力
の変動が抑制される。

【００３１】なお図９に示すスプリッタプレート６，６
は、前記実施例に掲げたいずれの本発明装置Ｈに設ける
ことができ、それによって、一層の揚力安定化を図るこ
とができる。

【００３２】〔第７実施例〕本発明装置Ｈの舟体２にお
ける側方領域２ｂの断面形状については、種々の変更が
可能である。これを図１０に例示する。同図の（Ａ）
は、舟体２の側方領域２ｂにおける前後端縁２ｂ−１，
２ｂ−２の断面形状を流線形としたものであり、具体的
には、円弧，楕円の部分，その他任意形状の曲線の組み
合わせから構成される。

【００３３】図（Ｂ）は、舟体２の側方領域２ｂにおけ
る前後端縁２ｂ−１，２ｂ−２の断面形状を円弧のみで
形成したものである。

【００３４】さらに図（Ｃ）の如く、舟体２の側方領域
２ｂにおける前後端縁２ｂ−１，２ｂ−２の断面形状
を、円弧ｐとこれに連なるテーパ部分ｑ，ｒから構成し
た場合には、より優れた空力音の低減効果が得られる。

【００３５】その他、図（Ｄ）のように舟体２の側方領
域２ｂにおける前後端縁２ｂ−１，２ｂ−２の断面形状
を前後方向に凸の多角形（図示の例では断面全体が八角
形となる）としたり、さらには図（Ｅ）の如く、多角形
の角部に面取ｃを施した形状も採用し得る。なお、多角
形の隅角個数については、特に制限はない

【００３６】〔風洞実験〕本発明による揚力安定化の効
果を確認すべく、実物大模型を用いて次のような風洞実
験を行った。実験の要領は、図１１の（Ａ）に示す如
く、上面に荷重センサー４０，４０を配置した支柱５
０，５０によって舟体模型２０の両端を水平に支持し、
同図（Ｂ）に示すように、該舟体模型２０の上下面に対
して平行な風ｆを送る。そして、支持部に相当する円柱
３０を下方から舟体模型２０の下面中央部に接近させ、
荷重センサー４０に作用する垂直荷重の変化を測定して
揚力係数を算出する。なお、ここで揚力とは、模型２０
に働く垂直上向き方向の力のことを指すものとする。

【００３７】なお、本発明に対応する舟体模型２０の外
形寸法は、図１２に示す如く、長さＬ＝９００ｍｍ，幅
Ｗ＝１３８ｍｍ，厚さＤ＝３２ｍｍで、中央領域の前後
縁部に長さＳ＝３００ｍｍ，幅Ｔ＝２４ｍｍの切欠部２
２，２２が形成され、側方領域の前後端縁２１，２１に
は半楕円形の湾曲面を形成してある。

【００３８】他方、図１３に示すように、従来装置に対
応する舟体模型２３としては、長さ１＝９００ｍｍ，幅
Ｗ＝１３８ｍｍ，厚さｄ＝３８ｍｍで、前後縁部２４，
２４をテーパ面に形成したものを使用した。

【００３９】また、支持部に相当する円柱３０（図１１
参照）の直径φは１４５ｍｍ、実験風速は毎秒２７ｍで
ある。

【００４０】揚力の測定は、集電舟模型２０，２３と円
柱３０との距離δが、無限大∞（円柱３０が存在しない
とき），６０ｍｍ及び１５ｍｍのときについて行った。
但し、荷重センサー４０による垂直荷重の変化を検知す
る方式なので、集電舟２０と円柱３０とが接触する状態
のδ＝０ｍｍの場合については測定を省略した。

【００４１】実験結果を、図１４のグラフに示す。同図
のグラフから明らかなように、円柱３０がないときに働
く揚力の大きさには大差がない。しかしながら、円柱３
０を６０ｍｍまで接近させたときには、空気流の乱れの
影響があらわれ、従来装置相当の舟体模型２３の揚力係
数は０．０６５まで増大し、さらに円柱３０との距離δ
が１５ｍｍのときには、揚力係数が０．１１にまで達す
る。これに対し、本発明相当の舟体模型２０では、円柱
３０との距離δが６０ｍｍのとき及び１５ｍｍのときの
いすれの場合も揚力係数がほぼ０となっており、円柱３
０の存在による空気流の乱れの影響が非常に小さくなっ
ていることが分かる。

【００４２】〔実車走行試験１〕次に、本発明装置及び
従来装置を実際の車両屋根に設置した場合において、い
わゆる上り走行と下り走行とで生ずる揚力の差異につい
て調べた。列車の外観形状が前後方向で対称的に製作さ
れ且つ集電装置が列車のほぼ対称軸上に取り付けられて
いるならば、列車走行の向きによって揚力の大きさにあ
まり差異は生じないと考えられる。しかしながら現実的
には、列車が正確な対称形であって且つ集電装置が列車
の対称軸上に取り付けられることは稀であるから、走行
の向きによって集電装置に当たる空気流の状態が異な
り、その結果、揚力の大きさに差異が生ずるものと予想
される。

【００４３】試験は、図１５に示す如く、前後部分に切
欠部２ｄを形成することにより中央領域２ａの断面形状
を長方形とした舟体２及び摺板３とで構成した集電舟１
と、その下面中央を支える支持部４とから成る集電装置
１を車両屋根６０に取り付け、車両屋根６０上に配置し
た荷重センサー４０と舟体２の下面とをワイヤー７０で
接続する。そして、摺板３をトロリー線に接触させない
状態で列車走行させたときに生ずる揚力を荷重センサー
４０で測定して揚力係数を算出した。なお、対照とする
従来装置には、舟体１が上記切欠部２ｄを持たないもの
を使用した。

【００４４】試験に用いた集電舟１は、摺板３が装着さ
れる舟体２の長さＬが８０ｍｍ、ホーン部２ｃを含めた
長さＭが１６３０ｍｍ、舟体２の幅寸法Ｗが１６５ｍｍ
で、舟体中央領域２ａに形成した切欠部２ｄは長さＳ＝
３００ｍｍ，幅Ｔ＝１５ｍｍである。また、揚力係数の
値は、長さ約２．６ｋｍの区間を時速２７５ｋｍで往復
走行したときに測定した揚力の平均値に基づいて算出し
たものである。

【００４５】試験結果を図１６のグラフに示す。このグ
ラフから理解されるように、従来装置に比べ、本発明装
置では、上り走行時と下り走行時とで発生する揚力（係
数）の変動が小さくなっている。揚力変動を小さくする
ことは、集電装置のトロリー線に対する接触状態を安定
化させるうえで重要である。従来装置のように、上り走
行時と下り走行時とで発生する揚力の差が大きいと、集
電装置をトロリー線へ押しつける力の調整が難しくな
り、離線等の諸問題を引き起こす原因となる。これに対
し本発明装置では、走行方向の違い等により空気流の状
態が変化しても集電舟に働く揚力の変動が小さいから、
トロリー線に対する接触状態が安定化し、依って、離線
等の諸問題を引き起こすおそれがなくなる。

【００４６】〔実車走行試験２〕本発明装置は、集電装
置に発生する揚力の変動を抑制するものであるが、発生
する揚力の大きさ自体もなるべく小さい方が良いのは言
うまでもない。例えば、前記実車走行試験１で使用した
集電装置Ｈであれば、時速３２０ｋｍ走行時に発生する
揚力は１０ｋｇｆ以下に抑えることが望ましい。

【００４７】そこで、本発明装置に用いる舟体における
中央領域の幅寸法及び側方領域の断面形状が、揚力の大
きさにどのような影響を及ぼすかについて試験を行っ
た。

【００４８】試験には図１７〜図２０に示す４種類の舟
体２を用いた。それらの違いについて述べると、図１７
の舟体２は基本形状を有するものであって、これは前記
実車走行試験１で用いたのとほぼ同じ形態である。外形
寸法は、全長Ｌ＝８００ｍｍ、幅寸法Ｗ_１＝１６５ｍ
ｍ、中央領域２ａに形成した切欠部２ｄの長さＳ＝３０
０ｍｍ，中央領域２ａの幅寸法Ｙ_１＝１３５ｍｍであ
り、側方領域２ｂの前後端縁２ｂ−１，２ｂ−２それぞ
れの断面形状は、半径Ｒ_１＝３ｍｍの円弧ｐとこれに連
なるテーパ部ｑ，ｒ（拡開角度θ＝約４０°）とで構成
される形状とした。

【００４９】図１８に示す舟体２は、図１７の舟体の基
本形状において、中央領域２ａの幅寸法Ｙ_２を狭めて１
２０ｍｍとしたものである。

【００５０】図１９の舟体２は、舟体の基本形状におい
て、側方領域２ｂの断面形状を構成する円弧ｐの曲率半
径Ｒ_２を８ｍｍに拡大すると共に、製作上の必要から幅
寸法Ｗ_２を約１５０ｍｍと狭くしたものである。

【００５１】図２０に示す舟体２は、図１８及び図１９
の前記変更点を両方取り入れたものであって、すなわち
図１７の舟体の基本形状において、中央領域２ａの幅寸
法Ｙ_２１２０ｍｍ、側方領域２ｂにおける前後端縁２ｂ
−１，２ｂ−２それぞれの円弧ｐの曲率半径Ｒ_２＝８ｍ
ｍ、幅寸法Ｗ_２＝約１５０ｍｍに変更したものである。

【００５２】揚力の測定方法は、前記実車走行試験１と
同じ要領に従い、時速２７５ｋｍで明かり区間及びトン
ネル区間をそれぞれ往復走行したときの測定値をデータ
としてある。測定結果を表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１の試験結果に示すとおり、図１７の基
本形状を有する舟体２（試番１）によっても、計算上、
時速３２０ｋｍでの明かり区間の走行であれば、揚力の
大きさを１０ｋｇｆ未満に抑えることができる。しか
し、トンネル区間では１０ｋｇｆを越える揚力が発生す
ることになる。そこで、図１８の舟体２（試番２）のよ
うに切欠部２ｄを大きくして中央領域２ａの幅寸法を縮
小すると、発生する揚力の大きさを３０％ほど減少させ
ることが可能である。

【００５５】また図１９の舟体２（試番３）のように、
側方領域２ｂにおける前後端縁２ｂ−１，２ｂ−２の円
弧ｐの曲率半径を拡大することによっても、明かり区間
では揚力の発生を抑えられることがわかる。

【００５６】そして、図１８と図１９の変更点を組み合
わせて得られた図２０の舟体２（試番４）によれば、こ
れらの単なる組み合わせから予測される範囲をはるかに
越える著しい揚力低減効果が発揮されることが見いださ
れる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、車両走行時に集電装置に働く揚力
の変動を抑制することができるので、集電装置をトロリ
ー線へ押しつける力が安定化する。その結果、集電装置
とトロリー線との接触状態を適正に保持するのが容易で
あるから、従来の如く、集電装置の押しつけ力が過大と
なってトロリー線の損傷を招いたり、押しつけ力が過小
となって離線を頻発させたりするというおそれがなくな
る。

【００５８】また、舟体の中央領域の幅寸法と側方領域
の断面形状を工夫することにより、発生する揚力の大き
さを著しく低減させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例を示すものであって、
図（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は
集電舟の中央断面側面図である。

【図２】本発明装置の第２実施例を示すものであって、
図（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は
集電舟の中央断面側面図である。

【図３】本発明装置の第３実施例を示すものであって、
図（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は
集電舟の中央断面側面図である。

【図４】本発明装置の第４実施例を示すものであって、
図（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は
集電舟の中央断面側面図である。

【図５】本発明の第５実施例に係るものであって、図１
に示す本発明装置について変更を加えたものであり、図
（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は集
電舟の中央断面側面図である。

【図６】本発明の第５実施例に係るものであって、図２
に示す本発明装置について変更を加えたものであり、図
（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は集
電舟の中央断面側面図である。

【図７】本発明の第５実施例に係るものであって、図３
に示す本発明装置について変更を加えたものであり、図
（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は集
電舟の中央断面側面図である。

【図８】本発明の第５実施例に係るものであって、図４
に示す本発明装置について変更を加えたものであり、図
（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図、図（Ｃ）は集
電舟の中央断面側面図である。

【図９】本発明装置の第６実施例を示すものであって、
図（Ａ）は全体斜視図、図（Ｂ）は平面図である。

【図１０】本発明装置に使用する舟体における側方領域
の断面形状に関する各種変形実施例を示す側面図であ
る。

【図１１】本発明装置の揚力安定化効果を確かめるため
の風洞実験の要領を説明するものであって、図（Ａ）は
正面図、図（Ｂ）は側面図である。

【図１２】風洞実験に用いた本発明装置相当の舟体模型
を示すものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正
面図、図（Ｃ）は側面図である。

【図１３】風洞実験に用いた従来装置相当の舟体模型を
示すものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正面
図、図（Ｃ）は側面図である。

【図１４】風洞実験の結果を示すグラフであって、□は
本発明装置に対応するもの、●は従来装置に対応するも
のである。

【図１５】本発明装置の揚力安定化効果を確かめるため
の実車走行試験に用いた本発明装置を示すものであっ
て、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は平面図である。

【図１６】実車走行実験の結果を示すグラフであって、
□は本発明装置に対応するもの、●は従来装置に対応す
るものである。

【図１７】本発明装置における舟体の形状と発生する揚
力の大きさを調べる実車走行試験に使用した基本形状を
有する舟体を示すものであって、図（Ａ）は平面図、図
（Ｂ）は拡大して示す側面図である。

【図１８】本発明装置における舟体の形状と発生する揚
力の大きさを調べる実車走行試験に使用した中央領域の
幅寸法を縮小した舟体を示すものであって、図（Ａ）は
平面図、図（Ｂ）は拡大して示す側面図である。

【図１９】本発明装置における舟体の形状と発生する揚
力の大きさを調べる実車走行試験に使用した側方領域に
おける前後端縁の円弧の曲率半径を拡大した舟体を示す
ものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は拡大して
示す側面図である。

【図２０】本発明装置における舟体の形状と発生する揚
力の大きさを調べる実車走行試験に使用した中央領域の
幅寸法を縮小し且つ側方領域における前後端縁の円弧の
曲率半径を拡大した舟体を示すものであって、図（Ａ）
は平面図、図（Ｂ）は拡大して示す側面図である。

【図２１】実開平５−２５９０２号公報に記載された従
来装置を示すものであり、図（Ａ）は一部切欠正面図、
図（Ｂ）は一部切欠側面図、図（Ｃ）は平面図である。

【符号の説明】

Ｈ本発明装置１集電舟２舟体２ａ中央領域２ｂ側方領域２ｃホーン部２ｄ切欠部３摺板４支持部６スプリッタプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮村元博芦屋市打出小槌町15番１号芦屋センチュリーマンション212号 (72)発明者矢島誠一吹田市青山台４丁目３番Ｃ11号棟209号室 (72)発明者堺井稲生大阪市北区芝田二丁目４番24号西日本旅客鉄道株式会社内 (56)参考文献実開平５−25902（ＪＰ，Ｕ) 「機械工学便覧」、社団法人日本機械学会、1987年４月15日、ｐＡ５−69からＡ５−70 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60L 5/00 - 5/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トロリー線に接触する摺板と該摺板が上
面に装着された舟体とより構成された集電舟と、この集
電舟の中央領域下面を支持する柱状の支持部とから成る
集電装置であって、前記集電舟は中央領域の断面形状が
長方形であり側方領域の断面形状が前後方向に凸部分を
有する形状であることを特徴とする低空力音型集電装
置。
【請求項２】前記摺板の前後方向の幅寸法が、前記舟
体における上面の前後方向の幅寸法に比べて十分に小さ
く設定され、前記舟体の中央領域の断面形状が長方形に
形成されている請求項１に記載の低空力音型集電装置。
【請求項３】前記摺板の前後方向の幅寸法が、前記舟
体における上面の幅寸法とほぼ等しく設定され、集電舟
の中央領域の断面形状は摺板の上面部と舟体の前後面及
び下面とによって長方形に形成されている請求項１に記
載の低空力音型集電装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
集電装置において、前記舟体の側方領域における断面形
状が流線形である低空力音型集電装置。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
集電装置において、前記舟体の側方領域における断面形
状が前後方向に凸の円弧又は楕円の部分を含んでいる低
空力音型集電装置。
【請求項６】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
集電装置において、前記舟体の側方領域における断面形
状が前後方向に凸の円弧又は楕円の部分と該円弧又は楕
円の部分に連なるテーパ部分とで構成されている低空力
音型集電装置。
【請求項７】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
集電装置において、前記舟体の側方領域における断面形
状が前後方向に凸の多角形部分を含んでいる低空力音型
集電装置。
【請求項８】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
集電装置において、前記舟体の側方領域における断面形
状が、前後方向に凸の多角形の角部を面取した形状に形
成されている低空力音型集電装置。
【請求項９】トロリー線に接触する摺板と該摺板が上
面に装着された舟体とより構成された集電舟と、この集
電舟の中央領域下面を支持する柱状の支持部とから成る
集電装置であって、前記集電舟は中央領域の断面積が側
方領域の断面積よりも小さくなるよう形成されているこ
とを特徴とする低空力音型集電装置。