(57)【要約】【課題】  集電舟からの空気の排出方向を調整可能な簡単な構造によって集電装置に作用する揚力を調整することができる集電装置の揚力調整構造を提供する。【解決手段】  集電装置全体として組み上げた状態で風洞試験を実施する場合には、集電舟単体で風洞試験を実施する場合に比べて、他の部品と干渉して流れ場が変化するため、集電装置に作用する揚力を適正値に調整する必要がある。このため、複数の空気排出口１１にそれぞれ装着された各排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整して、各空気排出口１１からの空気の排出方向を調整する必要がある。例えば、集電舟８を下降させる方向の揚力が集電装置に作用するときには、排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整して噴射口１３ｂを下方に向け、集電舟８から下方に空気が排出するように調整される。その結果、集電舟８を下降させる方向の揚力が低下して、集電装置に作用する揚力が適正値に調整される。【選択図】      図５
2006211791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電装置に作用する揚力を調整する集電装置の揚力調整構造であって、
前記集電装置の集電舟の空気排出口から排出する空気の排出方向を調整する排出方向調整部を備えること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項２】
請求項１に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、前記空気排出口の内周面に回転自在に装着され、回転角度を調整することによって前記空気の排出方向を調整すること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、前記空気の排出方向を調整する噴射口又は羽根板を備えること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項４】
請求項３に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、先端面が前記集電舟の表面と略同一面であること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、前記集電舟が模型又は実物であるときに、前記空気排出口から排出する空気の排出方向を調整すること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、調整時には前記空気排出口に回転自在に装着され、調整完了後には前記空気排出口に所定の回転角度で固定されていること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、前記空気排出口から排出する空気の流量を調整すること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【請求項８】
請求項７に記載の集電装置の揚力調整構造において、
前記排出方向調整部は、前記空気排出口から排出する空気の流量に応じて選択可能なように複数存在すること、
を特徴とする集電装置の揚力調整構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、集電装置に作用する揚力を調整する集電装置の揚力調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高速度域における物体に対する空気力の制御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の集電舟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。
【０００３】
従来の集電装置の揚力調整構造は、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装置の揚力調整構造では、集電装置に作用する揚力を減少させるときには、下側空気孔からの空気の吐き出し量を増加させるか、上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装置の揚力調整構造では、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。
【０００４】
【特許文献１】特開2000-270403号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０は、従来の集電装置を概略的に示す外観図であり、図１０（Ａ）は集電舟単体の場合の外観図であり、図１０（Ｂ）は集電装置全体を組み上げたときの外観図である。
図１０に示す従来の集電装置１０３は、トロリ線から電力を導くパンタグラフ又はこのパンタグラフを模擬した模型である。集電装置１０３は、枠組１０５を支持する台枠１０４と、集電舟１０８を支持する枠組１０５と、集電舟１０８を押上げる舟支え機構部１０６と、トロリ線と接触するすり板１０７と、すり板１０７を支持する集電舟１０８とを備えている。このような集電装置１０３では、集電装置１０３に作用する揚力Ｌを適正なレベルに保つことは、安定な集電性能の確保のために重要である。しかし、図１０（Ａ）に示すように、集電舟１０８単体で最適な形状を設計しても、図１０（Ｂ）に示すように集電装置１０３全体として組み上げると集電舟１０８を支持する枠組１０５などとの干渉によって流れ場が変化し、当初目標とした揚力Ｌを達成できない場合があった。
【０００６】
この発明の課題は、集電舟からの空気の排出方向を調整可能な簡単な構造によって集電装置に作用する揚力を調整することができる集電装置の揚力調整構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、集電装置（３）に作用する揚力（Ｌ）を調整する集電装置の揚力調整構造であって、前記集電装置の集電舟の空気排出口（１１）から排出する空気の排出方向を調整する排出方向調整部（１３；１３Ａ，１３Ｂ）を備えることを特徴とする集電装置の揚力調整構造（９）である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、前記空気排出口の内周面に回転自在に装着され、回転角度（θ1）を調整することによって前記空気の排出方向を調整することを特徴としている集電装置の揚力調整構造である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、前記空気の排出方向を調整する噴射口（１３ｂ；１３ｄ）又は羽根板（１３ｃ）を備えることを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、先端面が前記集電舟の表面と略同一面であることを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、前記集電舟が模型又は実物であるときに、前記空気排出口から排出する空気の排出方向を調整することを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、調整時には前記空気排出口に回転自在に装着され、調整完了後には前記空気排出口に所定の回転角度で固定されていることを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部（１３Ａ，１３Ｂ）は、前記空気排出口から排出する空気の流量を調整することを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載の集電装置の揚力調整構造において、前記排出方向調整部は、前記空気排出口から排出する空気の流量に応じて選択可能なように複数存在することを特徴とする集電装置の揚力調整構造である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、集電舟からの空気の排出方向を調整可能な簡単な構造によって集電装置に作用する揚力を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（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装置の揚力調整構造を備える集電装置を模式的に示す構成図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の外観図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の空気排出口側から見た正面図である。
【００１７】
図１〜図３に示す架線１は、線路上空に架設される架空電車線又はこの架空電車線を模擬した模型であり、トロリ線１ａは集電装置３のすり板７が接触する電線である。車両２は、電車や電気機関車などの電気車又はこの電気車を模擬した模型であり、例えば高速で走行する新幹線などの鉄道車両又はこの鉄道車両の模型である。車体２ａは、乗客を積載し輸送するための構造物である。
【００１８】
図１に示す集電装置３は、トロリ線１ａから電力を車両２に導くパンタグラフ又はこのパンタグラフを模擬した模型である。集電装置３は、例えば、風洞試験装置内に設置されており、この集電装置３にはＡ方向から気流が流れている。集電装置３は、台枠４と、枠組５と、舟支え機構部６と、すり板７と、集電舟（舟体）８と、揚力調整構造９とを備えている。台枠４は、枠組５を支持して車体２ａの屋根上のがい子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が備え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とを備えている。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。
【００１９】
すり板７は、トロリ線１ａと接触する部分である。すり板７は、図１〜図３に示すように、車両２の進行方向と直交する方向に伸びた金属製又は炭素製の板状部材であり、図２及び図３に示すように集電舟８の上部に取り付けられ支持されている。
【００２０】
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、一般にトロリ線１ａと直交する方向に伸びた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には、図１に示すように、この集電舟８を上昇させる方向を正とする揚力Ｌ、若しくはこの集電舟８を下降させる方向を負とする揚力−Ｌが作用する。集電舟８は、図１及び図２に示すように、揚力調整構造９を備えている。
【００２１】
揚力調整構造９は、集電舟８に作用する揚力Ｌを調整する構造である。揚力調整構造９は、図１及び図２に示すように空気取入口１０と、空気排出口１１と、流路１２と、排出方向調整部１３とを備えている。揚力調整構造９は、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から上側に向かって空気を噴出し、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から下側に向かって空気を噴出する。揚力調整構造９は、集電舟８に作用する揚力Ｌを制御する機能とともに、集電舟８から発生する騒音を低減する機能を有し、空気排出口１１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１１から排出する空気によって発生する空力音を低減する。
【００２２】
図１及び図２に示す空気取入口１０は、集電舟８の前方の空気をこの集電舟８に取り入れる取入口であり、集電舟８の前部から高圧の空気を取り入れる。空気取入口１０は、集電舟８の前方の淀み点付近に形成されており、集電舟８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。
【００２３】
図１〜図３に示す空気排出口１１は、空気取入口１０から取り入れた空気を集電舟８から排出する排出口である。空気排出口１１は、すり板７の後方に形成されており、図２に示すように集電舟８の端部（後縁部近傍）に長さ方向に沿って多数形成されている。
【００２４】
図１及び図２に示す流路１２は、空気取入口１０から空気排出口１１に向かって空気が流れる管路（貫通孔）であり、上流側の端部が空気取入口１０に接続され、下流側の端部が空気排出口１１に接続されている。流路１２は、集電舟８の内部を貫通して配管されている。
【００２５】
図４は、この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造による騒音低減効果を一例として示すグラフである。
図４に示すグラフは、風速150km/hのときの集電装置から２ｍ離れた地点における風洞試験結果であり、図４に示す縦軸は音圧レベル(dB)であり、横軸は周波数(Hz)である。図４に示す実線は集電舟８の前縁部から後縁部まで貫通孔が存在する場合の測定結果を示し、鎖線は集電舟８の前縁部から後縁部まで貫通孔が存在しない場合の測定結果を示す。図４に示すように、貫通孔が存在する場合には貫通孔が存在しない場合に比べて、最大約20dB程度音圧レベルが低下しており騒音低減効果があることが確認されている。
【００２６】
図５は、この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、図５（Ａ）は側面図であり、図５（Ｂ）は正面図であり、図５（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
排出方向調整部１３は、空気排出口１１から排出する空気の排出方向を調整する部分である。排出方向調整部１３は、図２、図３及び図５に示すように、空気排出口１１からの風向を調整可能な機構であり、空気排出口１１の内周面に回転自在に装着され、回転角度θ1を調整することによって空気の排出方向を調整する。排出方向調整部１３は、図５に示すように、装着部１３ａと噴射口１３ｂとを備えている。図５（Ａ）に示す装着部１３ａは、空気排出口１１の内周面に回転自在に嵌合する部分であり、排出方向調整部１３の下流側の端部の外周面に形成されている。噴射口１３ｂは、空気を噴射する噴射ノズルであり、流路１２の中心軸（空気排出口１１の中心軸）Ｏに対して傾斜角度θ2だけ傾斜して形成されている。排出方向調整部１３は、図５（Ａ）に示すように、装着部１３ａを空気排出口１１に装着したときに、集電舟８の後縁部の表面から噴射口１３ｂの先端部が僅かに突出しており、図５（Ｂ）（Ｃ）に示すように中心軸Ｏを回転中心として回転角度θ1だけ回転することによって空気の排出方向を調整可能である。排出方向調整部１３は、例えば、調整時には空気排出口１１に回転自在に装着され、調整完了後には空気排出口１１に所定の回転角度θ1で固定される。
【００２７】
次に、この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の作用を説明する。
例えば、図１に示すように、風洞試験装置内に集電装置３を設置してＡ方向に気流を流すと、集電舟８を上昇させる方向の揚力Ｌや集電舟８を下降させる方向の揚力−Ｌが集電装置３に作用する。Ａ方向に気流が流れると集電舟８の空気取入口１０から取り入れられた空気が流路１２を通過して空気排出口１１から排出する。図１０（Ｂ）に示すように、集電装置３全体として組み上げた状態で風洞試験を実施する場合には、図１０（Ａ）に示すように集電舟８単体で風洞試験を実施する場合に比べて、枠組５及び舟支え機構部６などの他の部品と干渉して流れ場が変化する。その結果、集電装置３に作用する揚力Ｌを適正値に調整するために、図３に示す複数の空気排出口１１にそれぞれ装着された各排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整して、各空気排出口１１から排出される空気の排出方向を調整する必要がある。例えば、図１に示す集電舟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、排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整して噴射口１３ｂを上方に向け、集電舟８から上方に空気が排出するように調整される。その結果、集電舟８を上昇させる方向の揚力Ｌが低下して、集電装置３に作用する揚力Ｌが適正値に設定される。一方、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、排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整して噴射口１３ｂを下方に向け、集電舟８から下方に空気が排出するように調整される。その結果、集電舟８を下降させる方向の揚力−Ｌが低下して、集電装置３に作用する揚力Ｌが適正値に設定される。集電装置３に作用する揚力Ｌが適正値に調整された後には、空気排出口１１に装着部１３ａが接着又は溶接などされ排出方向調整部１３が空気排出口１１に固定される。
【００２８】
この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造には、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、集電舟８の空気排出口１１から排出する空気の排出方向を排出方向調整部１３が調整する。このため、図１０（Ｂ）に示すように、集電装置３全体を組み上げた後に集電装置３に作用する揚力Ｌを簡単に調整することができる。
【００２９】
(2) この第１実施形態では、空気排出口１１の内周面に排出方向調整部１３が回転自在に装着され、この排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整することによって空気の排出方向を調整する。このため、簡単な構造によって集電装置３に作用する揚力Ｌを調整することができる。
【００３０】
(3) この第１実施形態では、空気の排出方向を調整する噴射口１３ｂを排出方向調整部１３が備えている。このため、噴射口１３ｂの方向を変化させることで空気の排出方向を簡単に調整することができる。
【００３１】
(4) この第１実施形態では、集電舟８が模型又は実物であるときに、空気排出口１１から排出する空気の排出方向を排出方向調整部１３が調整する。その結果、例えば、実物又は模型の集電装置３を風洞試験装置などによって試験する場合に、枠組５及び舟支え機構部６などの他の部品と干渉して流れ場が変化しても、当初の目標である設計揚力を満足するように排出方向調整部１３によって揚力Ｌを簡単に調整することができる。
【００３２】
(5) この第１実施形態では、調整時には排出方向調整部１３が空気排出口１１に回転自在に装着され、調整完了後には排出方向調整部１３が空気排出口１１に所定の回転角度θ1で固定される。このため、例えば、風洞試験時には排出方向調整部１３の回転角度θ1を微調整して集電舟８に作用する揚力Ｌを最適値に設定し、風洞試験終了後には排出方向調整部１３の回転角度θ1を所定の角度に固定することができる。その結果、揚力Ｌが最適値になるように頻繁に集電舟８を設計変更したり模型を製作したりする必要がなくなるため、研究開発時間を短縮化することができる。また、集電装置３が実物である場合であって、試験車両を使用した現車試験などの調整時には、揚力Ｌが最適値になるように排出方向調整部１３の回転角度θ1を調整し、量産時や営業線使用時などの調整後には、排出方向調整部１３の回転角度θ1を所定の角度に固定することができる。その結果、集電装置３が設置される鉄道車両に合わせて、揚力Ｌを最適値に設定することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
図６は、この発明の第２実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、図６（Ａ）は側面図であり、図６（Ｂ）は正面図であり、図６（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。以下では、図１〜図５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６に示す排出方向調整部１３は、空気の排出方向を調整する羽根板（ルーバー）１３ｃを備えており、羽根板１３ｃは図６（Ａ）に示すように、流路１２の中心軸（空気排出口１１の中心軸）Ｏに対して傾斜角度θ2だけ傾斜して形成されている。排出方向調整部１３は、図６（Ａ）に示すように、装着部１３ａを空気排出口１１に装着したときには、集電舟８の後縁部の表面と羽根板１３ｃの先端部が略同一面であり、図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように中心軸Ｏを回転中心として回転角度θ1だけ回転することによって空気の排出方向を調整可能である。
【００３４】
この第２実施形態に係る集電装置の揚力調整構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、排出方向調整部１３の先端面が集電舟８の表面と略同一面である。このため、排出方向調整部１３の先端部によって流れの場が乱されてこの先端部から気流が剥離し揚力Ｌが変動するのを抑制することができる。
【００３５】
（第３実施形態）
図７は、この発明の第３実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、図７（Ａ）は側面図であり、図７（Ｂ）は正面図であり、図７（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
図７に示す排出方向調整部１３は、空気の排出方向を調整する噴射口１３ｄを備えており、図７（Ａ）に示すように、装着部１３ａを空気排出口１１に装着したときには、集電舟８の後縁部の表面と噴射口１３ｄの先端部が略同一面である。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。
【００３６】
（第４実施形態）
図８は、この発明の第４実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の噴射口の口径が大きい排出方向調整部の外観図であり、図８（Ａ）は側面図であり、図８（Ｂ）は正面図であり、図８（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。図９は、この発明の第４実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の噴射口の口径が小さい排出方向調整部の外観図であり、図９（Ａ）は側面図であり、図９（Ｂ）は正面図であり、図９（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【００３７】
図８及び図９に示す排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂは、空気排出口１１から排出する空気の排出方向を調整するとともに、この空気排出口１１から排出する空気の流量を調整する。排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂは、空気排出口１１から排出する空気の流量に応じて選択可能なように複数存在する。例えば、図８に示す排出方向調整部１３Ａは、噴射口１３ｂの口径（ノズル径）が大きく、空気排出口１１から排出する空気の流量を増加させるときに選択され、空気排出口１１に装着される。一方、図９に示す排出方向調整部１３Ｂは、噴射口１３ｂの口径（ノズル径）が排出方向調整部１３Ａの噴射口１３ｂの口径（ノズル径）よりも小さく、空気排出口１１から排出する空気の流量を減少させるときに選択され、空気排出口１１に装着される。
【００３８】
この第４実施形態に係る集電装置の揚力調整構造には、第１実施形態〜第３実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第４実施形態では、空気排出口１１から排出する空気の流量を排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂが調整する。このため、空気排出口１１から排出する空気の排出方向だけではなく、この空気排出口１１から排出する空気の流量も簡単な構造によって調整することができる。
【００３９】
(2) この第４実施形態では、排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂが空気排出口１１から排出する空気の流量に応じて選択可能なように排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂが複数存在する。このため、例えば、噴射口１３ｂの口径が異なる排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂを数種類準備しておき、これらの排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂから任意のものを選択して空気排出口１１に装着し、空気排出口１１から排出する空気の流量を簡単に調整することができる。
【００４０】
（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。
(1) この実施形態では、車両２に向かってＡ方向から気流が流れる場合を例に挙げて説明したが、車両２に向かってＡ方向とは逆方向に気流が流れ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、集電装置３としてシングルアーム式パンタグラフを例に挙げて説明したが、菱型パンタグラフなどの他の形式のパンタグラフについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、架線１、車両２及び集電装置３を風洞試験装置内に設置して試験する場合を例に挙げて説明したが、架線１又は車両２の少なくとも一方を省略して風洞試験装置内で試験することもできる。
【００４１】
(2) この実施形態では、排出方向調整部１３によって空気の排出方向を調整する場合を例に挙げて説明したが、内径の異なる数種類の噴射口１３ｂ，１３ｄを空気排出口１１に装着して空気の排出方向とともに空気の流量を調整可能にすることもできる。また、この実施形態では、集電舟８の後縁部に間隔をあけて空気排出口１１を一列配置した場合を例に挙げて説明したが、空気排出口１１を上下に一列ずつ配置することもできる。さらに、この実施形態では、調整後に排出方向調整部１３の回転角度θ1を所定の角度に固定しているが、この回転角度θ1を可変することもできる。例えば、すり板７の摩耗量を検出する摩耗量検出部と、排出方向調整部１３を回転駆動する駆動部と、摩耗量検出部の検出結果に基づいて排出方向調整部１３の回転角度θ1が変化するように駆動部を制御する制御部とを備えるように構成することもできる。この場合には、すり板７の摩耗量に応じて排出方向調整部１３の回転角度θ1が変化するためすり板７の摩耗による揚力Ｌの変動を抑えることができる。
【００４２】
(3) この第４実施形態では、図８及び図９に示すように、集電舟８の後縁部の表面から噴射口１３ｂの先端部が僅かに突出する排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂ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、図７に示すような集電舟８の後縁部の表面と噴射口１３ｄの先端部が略同一面である排出方向調整部１３についても、この発明を適用することができる。また、この第４実施形態では、排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂが排出方向の調整機能と流量の調整機能とを兼ね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、空気取入口１０に装着する部分と空気排出口１１に装着する部分とに排出方向調整部１３Ａ，１３Ｂを分割可能な構造にし、空気取入口１０側で流量を調整し、空気排出口１１側で排出方向を調整することもできる。さらに、この第４実施形態では、噴射口１３ｂの口径が大小２種類の場合を例に挙げて説明したが口径の大きさが３種類以上の場合についてもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造を備える集電装置を模式的に示す構成図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の外観図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の空気排出口側から見た正面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造による騒音低減効果を一例として示すグラフである。
【図５】この発明の第１実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【図７】この発明の第３実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の排出方向調整部の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【図８】この発明の第４実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の噴射口の口径が大きい排出方向調整部の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【図９】この発明の第４実施形態に係る集電装置の揚力調整構造の噴射口の口径が小さい排出方向調整部の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は回転角度を調整した後の正面図である。
【図１０】従来の集電装置を概略的に示す外観図であり、（Ａ）は集電舟単体の場合の外観図であり、（Ｂ）は集電装置全体を組み上げたときの外観図である。
【符号の説明】
【００４４】
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  揚力調整構造
１０  空気取入口
１１  空気排出口
１２  流路
１３，１３Ａ，１３Ｂ  排出方向調整部
１３ａ  装着部
１３ｂ  噴射口
１３ｃ  羽根板
１３ｄ  噴射口
Ｌ  揚力
θ1  回転角度
θ2  傾斜角度
Ｏ  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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