(57)【要約】      （修正有）【課題】空気音が小さく、空力抵抗が小さいパンタグラフを提供する。【解決手段】シングルアーム型のパンタグラフは、集電舟と、上枠３及び下枠４と、釣合棒５と、台枠６と、風防８とを有する。風防８は、台枠６と、下枠４の下部と、釣合棒５の下部とを覆う。上枠３は、中間ヒンジ９と、釣合棒５が風防８より上に突出する部分とを覆うための上枠カバー３１が固定されている。下枠４は、風防８より上に突出する部分を覆うための下枠カバー４１が固定されている。風防８は、上枠カバー３１及び下枠カバー４１が挿通される開口部８１を有する。上枠カバー３１は、平面視で、下枠カバー４１によってコの字状に囲まれている。開口部８１は、集電時における集電舟の上下変位にかかわらず、上枠カバー３１及び下枠カバー４１によって塞がれる。これにより、中間ヒンジ９が風防８の外にあっても空力音が小さくなる。【選択図】図４
2015119602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電舟と、前記集電舟を上下方向に変位自在に支持する上枠及び下枠と、前記下枠と並べて設けられる釣合棒と、前記下枠及び釣合棒を起倒自在に支持する台枠とを有するシングルアーム型のパンタグラフであって、
前記台枠と、前記下枠の下部と、釣合棒の下部とを覆う風防を有し、
前記上枠の下端は、下枠の上端と中間ヒンジで交差角可変に連結されており、
前記上枠は、前記中間ヒンジと、前記釣合棒が前記風防より上に突出する部分とを覆うための上枠カバーが固定されており、
前記下枠は、前記風防より上に突出する部分を覆うための下枠カバーが固定されており、
前記風防は、前記上枠カバー及び下枠カバーが挿通される開口部を有し、
前記上枠カバーは、平面視で、前記下枠カバーによってコの字状に囲まれており、
前記開口部は、集電時における前記集電舟の上下変位にかかわらず、前記上枠カバー及び下枠カバーによって塞がれることを特徴とするパンタグラフ。
【請求項２】
前記下枠は、台枠に設けれらた主軸周りに起倒自在に軸支され、
前記下枠カバーは、前記開口部における集電舟に近い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記主軸を中心とする円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパンタグラフ。
【請求項３】
前記下枠カバーは、前記開口部における集電舟から遠い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記主軸を中心とする円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のパンタグラフ。
【請求項４】
前記上枠は、前記中間ヒンジのヒンジ軸周りに起倒自在に軸支され、
前記上枠カバーは、集電舟に近い側にあって前記下枠カバーと対向する面が、前記ヒンジ軸を中心とする円弧状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のパンタグラフ。
【請求項５】
前記上枠カバーは、前記開口部における集電舟から遠い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記周縁との離隔が略一定となる形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパンタグラフ。
【請求項６】
前記下枠カバーは、上面における前記上枠を下方に投影した部分に、下方に変位可能な可動部を有し、
前記可動部は、前記上枠に押されることによって、下方に変位することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のパンタグラフ。
【請求項７】
前記風防は、前記上枠に押されることによって下方に変位する収納カバーを有し、
前記上枠の一部は、前記収納カバーが下方に変位することによって、前記風防内に収納されることを特徴とする請求項６に記載のパンタグラフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に搭載されるシングルアーム型のパンタグラフに関する。
【背景技術】
【０００２】
電化区間を走行する鉄道車両には、パンタグラフが搭載される。パンタグラフは、集電舟を架空電車線（架線）に接触して集電する。従来からシングルアーム型のパンタグラフが知られている（非特許文献１参照）。図１２に示されるように、シングルアーム型のパンタグラフは、集電舟２を上下方向に変位自在に支持するためのリンク機構を有する。このリンク機構では、複数のリンクが回転対偶による平面連鎖を構成している。リンクは、上枠３、下枠４、釣合棒５、平衡棒３０、及び舟支え２１等である。上枠３及び下枠４は、集電舟２を支持する。上枠３及び下枠４の交差角θが変化することによって、集電舟２が上下に変位する。釣合棒５は、下枠４と並んで台枠６上に設けられ、釣合棒５の長さ設定によって集電舟２が上下変位する軌跡が調整される。中空の上枠３に内蔵される平衡棒３０、及び集電舟２と上枠３との間に設けらる舟支え２１によって、集電舟２の上下変位にかかわらず集電舟２の姿勢が一定に保たれ、集電舟２の上面が水平に維持される。シングルアーム型のパンタグラフは、菱形のパンタグラフと比べて、リンク機構を構成する棒状部材の数が少ないので、発生する空力音（空力騒音）が小さい。
【０００３】
シングルアーム型のパンタグラフとして、上枠と下枠の長さがほぼ等しいパンタグラフが知られている（例えば、特許文献１参照）。このパンタグラフは、中空の上枠に平衡棒を内蔵し、中空の下枠に釣合棒を内蔵することによって、空力音を低減している。集電舟が上下変位する軌跡は、通常、略鉛直となるように調整される（例えば、特許文献２参照）。上枠と下枠の長さがほぼ等しいパンタグラフは、上枠と下枠との連結箇所である中間ヒンジに対して、リンク機構がほぼ上下対称な形状になるので、集電舟の軌跡が略鉛直となるような調整が容易である。しかしながら、このようなパンタグラフでは、中間ヒンジが、台枠より高い位置にあるので、台枠を覆う風防内に収容されず、気流を受けて空力音を発生する。
【０００４】
シングルアーム型のパンタグラフにおいて、下枠を上枠よりも短くして中間ヒンジの台枠からの高さを低くしたものが知られている（例えば、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５参照）。このパンタグラフは、中空の上枠に平衡棒を内蔵し、台枠を覆う風防内に中間ヒンジ、下枠、及び釣合棒を収容することによって空力音を低減している。このようなパンタグラフにおいて、風防の空気抵抗の低減、風防から発生する空力音の低減、車両の屋根高さが高い場合にパンタグラフを車両限界内に収め易くする等のため、風防の厚みを低減することが望まれる。しかしながら、風防の厚みを低減すると、中間ヒンジ等が風防外に出るので、パンタグラフの空力音が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３２２４０９号公報
【特許文献２】特開平１０−１０８３０３号公報
【特許文献３】特開２００４−１８７４４９号公報
【特許文献４】特開２００４−２７４９８６号公報
【特許文献５】特開２００５−１３０５９５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｅ  ６３０２：２００４「鉄道車両用パンタグラフ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、空気音が小さく、空力抵抗が小さいパンタグラフを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパンタグラフは、集電舟と、前記集電舟を上下方向に変位自在に支持する上枠及び下枠と、前記下枠と並べて設けられる釣合棒と、前記下枠及び釣合棒を起倒自在に支持する台枠とを有するシングルアーム型のパンタグラフであって、前記台枠と、前記下枠の下部と、釣合棒の下部とを覆う風防を有し、前記上枠の下端は、下枠の上端と中間ヒンジで交差角可変に連結されており、前記上枠は、前記中間ヒンジと、前記釣合棒が前記風防より上に突出する部分とを覆うための上枠カバーが固定されており、前記下枠は、前記風防より上に突出する部分を覆うための下枠カバーが固定されており、前記風防は、前記上枠カバー及び下枠カバーが挿通される開口部を有し、前記上枠カバーは、平面視で、前記下枠カバーによってコの字状に囲まれており、前記開口部は、集電時における前記集電舟の上下変位にかかわらず、前記上枠カバー及び下枠カバーによって塞がれることを特徴とする。
【０００９】
このパンタグラフにおいて、前記下枠は、台枠に設けれらた主軸周りに起倒自在に軸支され、前記下枠カバーは、前記開口部における集電舟に近い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記主軸を中心とする円弧状に形成されていることが好ましい。
【００１０】
このパンタグラフにおいて、前記下枠カバーは、前記開口部における集電舟から遠い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記主軸を中心とする円弧状に形成されていることが好ましい。
【００１１】
このパンタグラフにおいて、前記上枠は、前記中間ヒンジのヒンジ軸周りに起倒自在に軸支され、前記上枠カバーは、集電舟に近い側にあって前記下枠カバーと対向する面が、前記ヒンジ軸を中心とする円弧状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
このパンタグラフにおいて、前記上枠カバーは、前記開口部における集電舟から遠い側の周縁と対向する面が、側面視で、前記周縁との離隔が略一定となる形状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
このパンタグラフにおいて、前記下枠カバーは、上面における前記上枠を下方に投影した部分に、下方に変位可能な可動部を有し、前記可動部は、前記上枠に押されることによって、下方に変位することが好ましい。
【００１４】
このパンタグラフにおいて、前記風防は、前記上枠に押されることによって下方に変位する収納カバーを有し、前記上枠の一部は、前記収納カバーが下方に変位することによって、前記風防内に収納されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパンタグラフによれば、中間ヒンジと、釣合棒が風防より上に突出する部分とが、上枠カバーで覆われ、下枠が風防より上に突出する部分が、下枠カバーで覆われるので、空力音が小さくなる。上枠カバー及び下枠カバーが挿通される風防の開口部は、集電時における集電舟の上下変位にかかわらず、上枠カバー及び下枠カバーによって塞がれるので、開口部からの空力音の発生が防がれる。また、風防の上面の高さを中間ヒンジよりも低くすることができるので、気流に対する風防の断面積を小さくして、風防による空力音及び空気抵抗を低減することができる。また、風防の厚みを低減することができるので、車両の屋根高さが高くても、パンタグラフを車両限界内に収めることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るパンタグラフの側面図。
【図２】同パンタグラフの平面図。
【図３】同パンタグラフの中央部付近の斜視図。
【図４】同パンタグラフの中央部付近の側面図。
【図５】同パンタグラフにおける風防の開口部周辺の平面図
【図６】同パンタグラフを透視した最高作用高さにおける側面図。
【図７】同パンタグラフを透視した標準作用高さにおける側面図。
【図８】同パンタグラフを透視した最低作用高さにおける側面図。
【図９】同パンタグラフを透視した折り畳み高さにおける側面図。
【図１０】同パンタグラフにおける下枠カバーの可動部の下方変位を示す斜視図。
【図１１】同パンタグラフにおける収納カバーの下方変位を示す斜視図。
【図１２】シングルアーム型のパンタグラフのリンク機構を示す図。
【図１３】本発明の実施例及び比較例のなびき方向の騒音データ。
【図１４】本発明の実施例及び比較例の反なびき方向の騒音データ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係るパンタグラフを図１乃至図１２を参照して説明する。図１乃至図３に示されるように、本実施形態のパンタグラフ１は、シングルアーム型のパンタグラフである。
【００１８】
図１２に示されるように、パンタグラフ１のリンク機構は、従来のシングルアームパンタグラフのリンク機構と同様に構成される。パンタグラフ１は、集電舟２と、上枠３及び下枠４と、釣合棒５と、台枠６とを有する。上枠３及び下枠４は、集電舟２を上下方向に変位自在に支持する。釣合棒５は、下枠４に内蔵されず、下枠４と並べて設けられる。台枠６は、下枠４及び釣合棒５を起倒自在に支持する。台枠６は、碍子７によって、鉄道車両の屋根上に支持され、屋根から絶縁される。
【００１９】
パンタグラフ１は、リンクとして、上枠３、下枠４、及び釣合棒５以外に、舟支え２１及び平衡棒３０を有する。集電舟２は、舟支え２１を介して上枠３に支持される。平衡棒３０は、中空の上枠３に内蔵される。平衡棒３０及び舟支え２１によって、集電舟２の上下変位にかかわらず集電舟２の姿勢が一定に保たれ、集電舟２の上面が水平に維持される。釣合棒５の長さ設定によって、集電舟２が上下方向に変位する軌跡が調整される。
【００２０】
パンタグラフ１は、風防８を有する（図１及び図２参照）。図４に示されるように、風防８は、台枠６と、下枠４の下部と、釣合棒５の下部とを覆う。上枠３の下端は、下枠４の上端と中間ヒンジ９で交差角可変に連結されている。上枠３は、上枠カバー３１が固定されている。上枠カバー３１は、中間ヒンジ９と、釣合棒５が風防８より上に突出する部分とを覆うためのものである。下枠４は、下枠カバー４１が固定されている。下枠カバー４１は、下枠４が風防８より上に突出する部分を覆うためのものである。
【００２１】
図５に示されるように、風防８は、上枠カバー３１及び下枠カバー４１が挿通される開口部８１を有する。上枠カバー３１は、平面視で、下枠カバー４１によってコの字状に囲まれている。開口部８１は、集電時における集電舟２の上下変位にかかわらず、上枠カバー３１及び下枠カバー４１によって塞がれる。
【００２２】
下枠４は、台枠６に設けれらた主軸６１周りに起倒自在に軸支される（図４参照）。下枠カバー４１は、開口部８１における集電舟２に近い側の周縁８１１と対向する面４１１が、側面視で、主軸６１を中心とする円弧状に形成されている。
【００２３】
下枠カバー４１は、開口部８１における集電舟２から遠い側の周縁８１２と対向する面４１２が、側面視で、主軸６１を中心とする円弧状に形成されている。
【００２４】
上枠３は、中間ヒンジ９のヒンジ軸９１周りに起倒自在に軸支される。上枠カバー３１は、集電舟２に近い側にあって下枠カバー４１と対向する面３１１が、ヒンジ軸９１を中心とする円弧状に形成されている。
【００２５】
上枠カバー３１は、開口部８１における集電舟２から遠い側の周縁８１３と対向する面３１２が、側面視で、周縁８１３との離隔が略一定となる形状に形成されている。
【００２６】
パンタグラフ１の各構成をさらに詳述する。集電舟２の形状は、限定されるものではないが、空力音が小さい形状が望ましい。本実施形態では、集電舟２に、いわゆる翼型の舟体を用いている（図２参照）。上枠３の上端部及び舟支え２１は、空力音を低減するため、滑らかな形状の頂点カバー３２で覆われる。上枠３の外形は、円柱又は楕円柱等である。
【００２７】
風防８は、台枠６と、下枠４の下部と、釣合棒５の下部とを覆うものであり（図４参照）、集電舟２の高さが低いときには、下枠４の下部を含めた下枠４全体を覆う場合があり、釣合棒５の下部を含めた釣合棒５全体を覆う場合がある。風防８は、中空であり、上下に扁平で前後方向に延びる楕円体に似た滑らかな外形を有し、上部中央付近が滑らかに盛り上がっている（図１参照）。風防８の上部に前後方向に細長い開口部８１が形成される。風防８は、複数の曲面部材で構成され、例えば、ＦＲＰを成形して作られる。風防８は、碍子７によって鉄道車両の屋根から絶縁されるので、絶縁物である必要は無く、例えば、金属板を成形して作ってもよい。なお、パンタグラフ１において前後方向とは、鉄道車両の長手方向である。
【００２８】
碍子７の形状は、限定されるものではないが、本実施形態では、空力音及び空気抵抗を低減するため、前後方向の長径を有する楕円柱形であり、沿面放電を防ぐため、ヒダを有する。
【００２９】
パンタグラフ１において、集電舟２の高さによって、下枠４及び釣合棒５は、開口部８１を通って風防８より上に突出する（図４参照）。中間ヒンジ９は、下枠４の上端にあるので、下枠４が風防８より上に突出するとき、風防８より上に位置する。上枠カバー３１及び下枠カバー４１は、下枠４及び釣合棒５が風防８より上に突出する部分と、中間ヒンジ９とを覆うとともに、開口部８１を塞ぐ。集電時における集電舟２の上下変位に伴って、上枠３及び下枠４が動くので、上枠カバー３１及び下枠カバー４１も動く。集電舟２が上下変位しても、開口部８１は動かない。上枠カバー３１及び下枠カバー４１は、集電舟２が上下変位しても、開口部８１を塞いだ状態を維持する形状を有する。上枠カバー３１及び下枠カバー４１の形状は、それら自体が発生する空力音が小さくなるように考慮されており、例えば、稜線に丸味を有する。上枠カバー３１及び下枠カバー４１は、例えば、ＦＲＰを成形して作られる。
【００３０】
下枠カバー４１の面４１１は、主軸６１を中心とする半径Ｒ１の円弧面である。
【００３１】
下枠カバー４１の面４１２は、主軸６１を中心とする半径Ｒ２の円弧面である。
【００３２】
上枠カバー３１の面３１１は、ヒンジ軸９１を中心とする半径Ｒ３の円弧面である。
【００３３】
上枠カバー３１の面３１２は、円弧面のような単純な形状ではなく、ＣＡＤを用いて、集電舟２を上下変位させながら、周縁８１３との離隔が略一定となるように作図して得られる形状である。
【００３４】
上枠カバー３１において、面３１１と面３１２との間を前後方向に接続する面３１３は、前後方向に平行な平面である（図５参照）。下枠カバー４１において、面４１１と面４１２との間を前後方向に接続する面４１３は、前後方向に平行な平面であり、上枠カバー３１の面３１３と対向する面４１４は、前後方向に平行な平面である。
【００３５】
開口部８１において、周縁８１１と周縁８１２とを前後方向に接続する周縁８１４は、前後方向に平行な直線であり、周縁８１２と周縁８１３とを前後方向に接続する周縁８１５は、前後方向に平行な直線である。周縁８１１と周縁８１３は、平行である。一対の周縁８１４の間隔は、一対の周縁８１５の間隔よりも大きい。
【００３６】
図６乃至図８に示されるように、上記のように構成されたパンタグラフ１は、集電時の架線の高さ変化に追従するため、集電舟２が上下方向に変位する。パンタグラフが集電装置として機能するときのレールから集電舟の上面までの高さを、パンタグラフの作用高さという。パンタグラフを新幹線鉄道（全国新幹線整備法第二条で定義されている新幹線鉄道）において用いる場合、最高作用高さは５３００ｍｍ（図６参照）、標準作用高さは５０００ｍｍ（図７参照）、最低作用高さは４８００ｍｍ（図８参照）である。標準作用高さの５０００ｍｍは、架線の標準高さと同じである。パンタグラフ１の集電時において、集電舟２は、最低作用高さから最高作用高さまでの範囲内で変位する。風防８の開口部８１は、このような集電時における集電舟２の上下変位にかかわらず、上枠カバー３１及び下枠カバー４１によって塞がれる（図６乃至図８参照）。
【００３７】
なお、パンタグラフ１の集電舟２の上下方向の可動範囲は、最低作用高さから最高作用高さまでの範囲よりも広い。図９に示されるように、パンタグラフ１を折り畳むとき、集電舟２は、最低作用高さよりも低くなり、折り畳み高さになる。集電舟２は、架線等より高さが制限されないとき、最高作用高さよりも高くなり、突放し高さになる（図示せず）。集電舟２が最低作用高さから最高作用高さまでの範囲外にあるとき、風防８の開口部８１は、上枠カバー３１及び下枠カバー４１によって塞がれてもよいが、塞がれなくても構わない。
【００３８】
パンタグラフ１が折り畳まれる時、側面視では、上枠３の一部が、下枠カバー４１と干渉する位置関係となり、風防８と干渉する位置関係となる（図９参照）。このような折り畳み時の上枠３の干渉を回避するため、もし、単に下枠カバー４１及び風防８にそれぞれ開口部を設けると、集電時に、それらの開口部から空力音が発生することになる。
【００３９】
パンタグラフ１において、図１０に示されるように、下枠カバー４１は、上面における上枠３を下方に投影した部分に、下方に変位可能な可動部４１５を有する。可動部４１５は、上枠３に押圧されることによって、下方に変位する。
【００４０】
集電舟２が作用高さにあるとき、可動部４１５は、上方に付勢され、周囲の面と同一面を成す。可動部４１５は、風防８内に設けられたアームの先端に支持されている。パンタグラフ１を折り畳む時、集電舟２が最低作用高さよりも低くなり、上枠３の下部が可動部４１５を下に押す。可動部４１５が上枠３に押されると、可動部４１５のアームが基端側を中心に回動することによって、可動部４１５が下方に変位する。なお、可動部４１５の下方変位は、回動による変位に限定されず、並進によって変位するように可動部４１５を構成してもよい。
【００４１】
パンタグラフ１において、図１１に示されるように、風防８は、上枠３に押されることによって下方に変位する収納カバー８２を有する。上枠３の一部は、収納カバー８２が下方に変位することによって、風防８内に収納される。
【００４２】
収納カバー８２は、下向きに開く片開き扉のように構成され、集電舟２が作用高さにあるとき、上方に付勢されて閉じており、周囲の面と同一面を成す。パンタグラフ１を折り畳む時、上枠３の下部が収納カバー８２を下に押す。収納カバー８２は、上枠３に押されると、下枠カバー４１から遠い側（図１１における右側）を中心に回動し、下枠カバー４１に近い側（図１１における左側）が下方に変位する。
【００４３】
以上、本実施形態に係るパンタグラフ１によれば、中間ヒンジ９と、釣合棒５が風防８より上に突出する部分とが、上枠カバー３１で覆われ、下枠４が風防８より上に突出する部分が、下枠カバー４１で覆われるので、空力音が小さくなる（図４参照）。上枠カバー３１及び下枠カバー４１が挿通される風防８の開口部８１は、集電時における集電舟２の上下変位にかかわらず、上枠カバー３１及び下枠カバー４１によって塞がれるので、開口部８１からの空力音の発生が防がれる。また、風防８の上面の高さを中間ヒンジ９よりも低くすることができるので、気流に対する風防８の断面積を小さくして、風防８による空力音及び空気抵抗を低減することができる。また、風防８の厚みを低減することができるので、車両の屋根高さが高くても、パンタグラフ１を車両限界内に収めることが容易になる。さらに、下枠４が風防８より上に出ても、下枠カバー４１で覆われるので、空力音を小さくして下枠４を長くすることができる。これにより、下枠４を上枠３と比べて短くする程度が緩和され、リンク形状の上下非対称性が緩和されて、集電舟２の軌跡の調整が容易になる。
【００４４】
下枠カバー４１は、開口部８１における集電舟２に近い側の周縁８１１と対向する面４１１が、側面視で、主軸６１を中心とする円弧状に形成されているので、集電舟２の上下変位に伴って下枠４が起伏しても、下枠カバー４１の面４１１と開口部８１の周縁８１１との間が拡がらない。これにより、面４１１と周縁８１１との間隙からの空力音の発生が防がれる。
【００４５】
下枠カバー４１は、開口部８１における集電舟２から遠い側の周縁８１２と対向する面４１２が、側面視で、主軸６１を中心とする円弧状に形成されているので、集電舟２の上下変位に伴って下枠４が起伏しても、下枠カバー４１の面４１２と開口部８１の周縁８１２との間が拡がらない。これにより、面４１２と周縁８１２との間隙からの空力音の発生が防がれる。
【００４６】
上枠カバー３１は、集電舟２に近い側にあって下枠カバー４１と対向する面３１１が、ヒンジ軸９１を中心とする円弧状に形成されているので、集電舟２の上下変位に伴って上枠３と下枠４との交差角が変化しても、上枠カバー３１の面３１１と下枠カバー４１との間が拡がらない。これにより、面３１１と下枠カバー４１との間隙からの空力音の発生が防がれる。
【００４７】
上枠カバー３１は、開口部８１における集電舟２から遠い側の周縁８１３と対向する面３１２が、側面視で、周縁８１３との離隔が略一定となる形状に形成されているので、集電舟２の上下変位に伴って上枠３が起伏しても、上枠カバー３１の面３１２と開口部８１の周縁８１３との間が拡がらない。これにより、面３１２と周縁８１３との間隙からの空力音の発生が防がれる。
【００４８】
下枠カバー４１は、上枠３に押されることによって下方に変位する可動部４１５を有するので、パンタグラフ１を折り畳む時、上枠３と下枠カバー４１との干渉が避けられる。可動部４１５は、上枠３に押されていないときは、変位せず、下枠カバー４１からの空力音の発生を防ぐことができる。
【００４９】
風防８は、上枠３に押されることによって下方に変位する収納カバー８２を有するので、パンタグラフ１を折り畳む時、上枠３と風防８との干渉が避けられる。上枠３の一部は、収納カバー８２が下方に変位することによって、風防８内に収納されるので、パンタグラフ１の折り畳み高さを低くすることができる。収納カバー８２は、上枠３に押されていないときは、変位せず、風防８からの空力音の発生を防ぐことができる。
【００５０】
本発明の実施例として、本発明のパンタグラフ１の１／３縮尺模型を作成した（図１及び図２参照）。また、比較例として、特許文献５に記載されているパンタグラフの１／３縮尺模型を作成した。縮尺１／３は、パンタグラフを新幹線鉄道に用いる場合の実機の大きさに対する値である。これらの縮尺模型を用い、大型低騒音風洞（公益財団法人鉄道総合技術研究所風洞技術センター）で風洞実験を行った。
【００５１】
実施例及び比較例をそれぞれ風洞に入れ、普通騒音計を用い、同じ測定条件で騒音（音圧レベル）を測定した。風洞実験における風速は、３００ｋｍ／ｈとした。集電舟の高さは、標準作用高さとした。実施例では、中間ヒンジは、風防の外に出ている。比較例では、中間ヒンジは、風防内にある。
【００５２】
Ａ特性の総合音（ＯＡ値）では、実施例は、比較例と比べて、なびき方向（図１における右向き）の気流を受けた場合、及び、反なびき方向（図１における左向き）の気流を受けた場合のいずれの場合においても音圧レベルが小さかった。なお、Ａ特性とは、普通騒音計における、人間の聴覚を考慮した周波数の重み付け特性である。
【００５３】
音圧レベルを周波数分析すると、図１３に示されるように、なびき方向では、２００Ｈｚ付近を除くほぼ全ての周波数において、実施例が比較例よりも音圧レベルが小さかった。図１４に示されるように、反なびき方向でも、なびき方向と同様に、２００Ｈｚ付近を除くほぼ全ての周波数において、実施例が比較例よりも音圧レベルが小さかった。すなわち、本発明のパンタグラフ１は、中間ヒンジ９が風防８の外にあっても、中間ヒンジが風防内にある従来のパンタグラフよりも空力音が小さいことが確認された。
【００５４】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、台枠６を支持する碍子７は、円形柱にヒダを有する形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  パンタグラフ
２  集電舟
３  上枠
３１  上枠カバー
３１１  上枠カバーの面
３１２  上枠カバーの面
４  下枠
４１  下枠カバー
４１１  下枠カバーの面
４１２  下枠カバーの面
４１５  可動部
５  釣合棒
６  台枠
６１  主軸
８  風防
８１  開口部
８１１  開口部の周縁
８１２  開口部の周縁
８１３  開口部の周縁
８２  収納カバー
９  中間ヒンジ
９１  ヒンジ軸
θ  交差角
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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