特開 2023-100169 電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023100169

(43)【公開日】2023-07-18

(54)【発明の名称】電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/10 20060101AFI20230710BHJP

   B61D 49/00 20060101ALI20230710BHJP

   B61D 37/00 20060101ALI20230710BHJP

【ＦＩ】

B61D17/10

B61D49/00 A

B61D37/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022000658

(22)【出願日】2022-01-05

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(71)【出願人】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福増 圭輔

(72)【発明者】

【氏名】パオレッティ ウンベルト

(72)【発明者】

【氏名】松島 清人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼見 俊彰

(72)【発明者】

【氏名】布川 将之

(57)【要約】

【課題】鉄道車両の地上側と通信する車上側アンテナに対して、車体に伝搬するノイズの影響を低減する電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造を提供することを目的とする。
【解決手段】金属製の車体と、地上側のアンテナと通信する車上アンテナと、前記車上アンテナ周辺において前記車体を覆うための非金属製のカバーと、前記カバーを固定するために前記車上アンテナを左右方向両側で挟むように配置するレール方向に延びる第１の金属フレームとを備え、前記第１の金属フレームは、前記車上アンテナに対して左右方向が対称に配置されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の車体と、地上側のアンテナと通信する車上アンテナと、前記車上アンテナ周辺において前記車体を覆うための非金属製のカバーと、前記カバーを固定するために前記車上アンテナを左右方向両側で挟むように配置するレール方向に延びる第１の金属フレームとを備え、
前記第１の金属フレームは、前記車上アンテナに対して左右方向が対称に配置されていることを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項2】

金属製の車体と、地上側のアンテナと通信する車上アンテナと、前記車上アンテナ周辺において前記車体を覆うための非金属製のカバーと、前記カバーを固定するために前記車上アンテナを左右方向両側で挟むように配置するレール方向に延びる第１の金属フレームと、前記第１の金属フレームよりも前記車体の幅方向外側でレール方向に延びる第２の金属フレームとを備え、
前記第２の金属フレームは、レールの直上に配置されることを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項3】

請求項２に記載の電気鉄道車両において、
前記第１の金属フレームは、アンテナに対して対称に配置されることを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項4】

請求項１に記載の電気鉄道車両において、
前記第１の金属フレームは、レールの直上に配置されることを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項5】

請求項１に記載の電気鉄道車両において、
前記第１の金属フレームと前記車体との間は高インピーダンス材を介して接続されていることを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項6】

請求項１に記載の電気鉄道車両において、
前記車上アンテナは、当該電気鉄道車両の床下に配置され、レールの幅方向の中心に設けられた地上側のアンテナからの信号を受信することを特徴とする電気鉄道車両。

【請求項7】

電気鉄道車両のフレーム構造であって、
前記電気鉄道車両の床下に設けられる車上アンテナ周辺において前記電気鉄道車両の車体を覆うための非金属製のカバーと、前記カバーを固定するために前記車上アンテナを左右方向両側で挟むように配置しレール方向に延びる第１の金属フレームとを備え、
前記第１の金属フレームは、前記車上アンテナに対して左右方向が対称に配置されていることを特徴とする電気鉄道車両のフレーム構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造に関し、特に、車体に伝搬するノイズの影響を低減する電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電気鉄道には、様々なノイズが発生する。例えば、変電所の電力変換器が発生する電磁ノイズ、鉄道車両の駆動用インバータが発生する電磁ノイズ等である。さらには、パンタグラフの架線からの離線に伴い発生する電磁ノイズや、車輪がレールと接触・離れることによるノイズ等も発生する。これらの様々なノイズは重畳することがある。

【0003】

電気鉄道において、問題となるノイズ要因の一つとして、電力変換装置のスイッチング動作に起因して発生するノイズが有る。さらに、電力変換装置の小型・低損失化のため、近年、パワーデバイスにＳｉＣ（炭化ケイ素）といった新しい半導体材料が採用されつつある。この結果、電力変換装置はさらなる高速・高周波スイッチング動作可能となり、小型・低損失化を満たす一方で、スイッチング動作により生じる高周波ノイズ電流は、より高周波まで高調波成分を持つようになってきており、ＭＨｚ帯といった高周波信号を扱う装置にも影響を与えるようになってきた。

【0004】

一方、高速鉄道車両において、一般的に車体表面で生じる摩擦抵抗を低減させるため、金属体である車体の床下に設置される床下機器を金属フサギ板で覆っている。金属フサギ板は車体から構成される金属フレームなどに取り付けられ、車体と金属フサギ板の間に車上アンテナや、床下機器、床下機器に接続される車両配線などが配置されている。

【0005】

また、高周波信号を扱う装置の一つとして、鉄道における信号保安システムの一種である自動列車制御装置（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。ＡＴＣ装置は地上側から送信される信号を受信する車上アンテナが車両に設けられており、その車上アンテナは鉄道車両の先頭車の先頭部床下に設置される。

【0006】

例えば特許文献１では、ＡＴＣ受電器に対する高周波ノイズを抑制する方法として、電力変換装置の接地線の接続位置を台車両側または中央に配置することで、レールに流れる高周波ノイズ影響を打ち消す方式が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７－６８３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の方式ではレールを流れる高周波ノイズによる電流の影響のみ考慮しており、車体部品を流れるノイズを考慮するものではなく、十分なノイズ抑制効果を得られていなかった。

【0009】

また、高速鉄道車両において、駆動用インバータの動作中に誤検知が発生するケースがあったが、そのノイズの伝搬経路は、詳細には分かっていなかった。このため、従来の高速鉄道車両の金属フサギ板や金属フレームは、機器の配置等の設計上の都合が優先されていた。これにより車上アンテナ近辺の金属フレームは左右対称の構造とはなっていなかった。

【0010】

本発明は、上記課題に鑑みて、鉄道車両の地上側と通信する車上側アンテナに対して、車体に伝搬するノイズの影響を低減する電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造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】

【0011】

上記目的を達成するため、代表的な本発明の電気鉄道車両の一つは、金属製の車体と、地上側のアンテナと通信する車上アンテナと、前記車上アンテナ周辺において前記車体を覆うための非金属製のカバーと、前記カバーを固定するために前記車上アンテナを左右方向両側で挟むように配置するレール方向に延びる第１の金属フレームとを備え、前記第１の金属フレームは、前記車上アンテナに対して左右方向が対称に配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、電気鉄道車両及び電気鉄道車両のフレーム構造において、鉄道車両の地上側と通信する車上側アンテナに対して、車体に伝搬するノイズの影響を低減することができる。
なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明を適用可能な車両の一例を示す概略図である。

【図2】図２は、本発明を適用可能な車両用駆動回路の一例を示す概略構成図である

【図3】図３は、本発明を適用可能な車両床下の一例を示す回路構成図である。

【図4】図４は、本発明の実施例１の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。

【図5】図５は、図４のＡＡ断面を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施例２の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。

【図7】図７は、図６のＢＢ断面を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施例３の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。

【図9】図９は、図８のＣＣ断面を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の実施例４の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。

【図11】図１１は、図１０のＤＤ断面を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施例５の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0015】

図１は、本発明を適用可能な車両の一例を示す概略図である。図１では、左の駆動車両１と右の先頭車両２の２つの車両を示している。図１は説明のため２両の車両のみを示しているが、さらに車両を連結することが可能である。なお、図１の左右方向が車両の前後方向となる。

【0016】

各車両は、客室を覆うように金属製の構体等で構成された車体２０を備えている。車体２０は、台車枠４０や車輪１９を備える前後２つの台車に支持され、車輪１９はレール２１上で転動する。また、前後２つの台車の間の車体２０の下部には、床下１００が備えられ金属フサギ板１０６等で下面が覆われている。また、駆動車両１の上部には、パンタグラフ１２を備え、架線１１と接触可能に構成されている。

【0017】

図２は、本発明を適用可能な車両用駆動回路の一例を示す概略構成図であり、鉄道車両に搭載される電力変換装置の一構成例を示している。図２の構成は、主に図１の駆動車両１に備えることができる構成である。

【0018】

電力は変電所から架線１１、パンタグラフ１２、ＶＣＢ（真空遮断器）１３を介してトランス（変圧器）１４の一次側に供給される。トランス１４の一次巻線の一端はパンタグラフ１２を介して架線１１に接続され、他端は車両接地線２２から車輪１９を介して接地されているレール２１に接続されている。車両接地線２２は車両との間に接地抵抗器２３が接続され、この車両接地線２２から車輪軸を経由してレール２１に帰路電流が流れるようになっている。

【0019】

架線１１から供給される電力はパンタグラフ１２を介してトランス１４の一次巻線に入力されるとともに、トランス１４の２次巻線に生じた電力が電力変換装置１６に入力される。トランス１４の３次巻線に生じた電力は、換気空調装置等の補機類に入力される。

【0020】

電力変換装置１６はコンバータとインバータから構成され、コンバータは入力された交流電圧を所望の直流電圧に変化する。インバータはコンバータで変換された直流電圧を任意の電圧および周波数の交流電圧に変換し、３相出力線１７を介して主電動機１８へ出力する。

【0021】

主電動機１８のフレームは車体２０を支えている台車の台車枠４０（図１参照）に固定されており、台車は１車両に２台配置されている。なお、車体２０は金属で構成され、車両接地線２２と車体２０の間には接地抵抗器２３が接続されている。

【0022】

図３は、本発明を適用可能な鉄道車両の床下の回路構成一例を示す概略構成図である。図３では、左が駆動車両１、右が先頭車両２に対応している。

【0023】

高速鉄道車両は、車体２０の表面で生じる摩擦抵抗を低減させることを目的に、床下機器の側面および底面を覆う金属フサギ板１０６や側フサギ板１０７等を有している。これらのフサギ板は車体２０や、車体２０から構成される金属フレーム等に固定されている。

【0024】

台車は鉄道車両の足まわり装置であり、レール２１上に配置され車体２０を支持している。台車は、台車枠４０に車輪１９、（図示を省略した）ブレーキやＴＣ（路面清掃装置）等が取り付けられている。機械的な接続部分は全てゴム等の弾性部品を介しているため、台車枠４０は車体２０と電気的に絶縁されている。また、車輪１９の軸を受ける軸受の電蝕発生を防ぐため、台車枠４０と車輪１９との間は電気的に絶縁されている。しかし、この軸受は台車枠４０を弾性支持するコイルばね等の金属部品と接続されているため、電気的な接続が生じ台車枠４０と車輪１９との間には寄生容量４１が存在する。また、車輪１９はレール２１と接触する。

【0025】

先頭車両２には、床下１００に車上アンテナ１０３を備えている。車上アンテナ１０３は、地上側のアンテナ（地上子）からの信号を受け取る。この地上子はレール２１の幅方向の中心に設けられ、車上アンテナ１０３に信号を送信する。例えば、鉄道車両が走行中に地上側のアンテナから出ている信号を受けて現在の位置等の情報を受信する。また、先頭車両２には、信号装置１０１を備えており、信号装置１０１は車上アンテナ１０３からの情報を用いて鉄道車両の制御に利用する。信号装置１０１は床下１００に配置しなくてもよく、運転台の近傍など、適した場所に配置できる。

【0026】

ここで、鉄道車両のノイズ電流の伝搬経路について調べた結果について図２、３を用いて説明する。

【0027】

鉄道車両の場合、例えば、図２に示す車両駆動用の電力変換装置１６は、主電動機１８に駆動電流を流す。その際、主電動機１８内の巻線と主電動機フレーム間に寄生容量３０が存在するため、駆動電流の一部が、この寄生容量３０から高周波ノイズ電流が流れる。この高周波ノイズ電流は、主電動機１８のフレーム、車両接地線２２、接地抵抗器２３、車体２０を通って電力変換装置１６へ戻る経路を主に流れる。

【0028】

しかしながら、接地抵抗器２３自体が高周波的には高いインピーダンスを持っていることや、車両接地線２２と３相出力線１７との間を完全に並走させることが難しいなどの理由により、高周波ノイズ電流の一部が、寄生容量３０からレール２１を通って隣接車両までノイズが伝播する。図３であると、高周波ノイズ電流は、駆動車両１から隣接する先頭車両２へ流れる。

【0029】

そして、先頭車両２の寄生容量４１、台車枠４０を経由して、車体２０や金属フサギ板１０６やそれを支える金属フレームを通ることになる。ここで、車上アンテナ１０３付近に配置される金属フレームは車上アンテナ１０３と距離が近いため、車上アンテナ１０３は金属フレームに流れる高周波ノイズ電流による生じる磁束の影響を受けやすいことが判明した。このため、車上アンテナ１０３にノイズが混入して、信号装置の誤動作・誤検知等を引き起こす恐れがある。

【0030】

また、電力変換装置１６の小型・低損失化のため、近年、パワーデバイスにＳｉＣ（炭化ケイ素）といった新しい半導体材料が採用されつつある。この結果、電力変換装置１６はさらなる高速・高周波スイッチング動作可能となり、小型・低損失化を満たす。一方で、スイッチング動作により生じる高周波ノイズ電流は、より高周波まで高調波成分を持つようになる。そのため、さらなる高周波ノイズ電流の影響は大きくなる。

【0031】

以下の実施例１～５では、上記ノイズ電流の伝搬経路を考慮して、ノイズ電流の車上アンテナ１０３の影響を低減させる車上アンテナ周辺の車両床下の構成例を説明する。各実施例では、鉄道車両の形態を例に説明するが、この例に限定されるものではない。

【0032】

＜実施例１＞
図４は、本発明の実施例１の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。図５は、図４のＡＡ断面を示す図である。図４の上下方向が鉄道車両の前後方向（レール方向）であり、図４の左右方向が鉄道車両の左右方向（幅方向）となる。図５の上下方向が鉄道車両の上下方向（高さ方向）であり、図５の左右方向が鉄道車両の左右方向（幅方向）となる。

【0033】

図４、５に示すように、車体２０と金属フレーム２００との間は、上下方向に延びる支柱１０２で支えられている。車上アンテナ１０３はレール２１を挟んだ車両の左右方向の中心に配置される。地上側との通信を遮らないようにするため、車上アンテナ１０３の直下には樹脂などの非金属製で構成される樹脂カバー１０５が設置されている。車上アンテナ１０３の周囲には、金属フサギ板１０６と、樹脂カバー１０５や金属フサギ板１０６を固定するための金属フレーム２００が設置されている。金属フレーム２００には、車上アンテナ１０３を挟むようにレール方向に延びる第１の金属フレーム２０１を有する。ここで、第１の金属フレーム２０１は車上アンテナ１０３に対して左右対称となる位置に配置する。

【0034】

すなわち、車上アンテナ１０３から左側の一番近い第１の金属フレーム２０１までの距離と、車上アンテナ１０３から右側の一番近い第１の金属フレーム２０１までの距離は等しい。また、左右の第１の金属フレーム２０１間は、樹脂カバー１０５が設けられている。車上アンテナ１０３は、車体２０から上下に延びる取付棒により上側で固定されている。

【0035】

図２、３で説明したように、高周波ノイズ電流は、駆動車両１から先頭車両２へ伝搬する。駆動車両１では、高周波ノイズ電流は、電力変換装置１６から、主電動機１８付近に存在する寄生容量３０、レール２１を通って隣接の先頭車両２まで伝搬する。そして、先頭車両２では、高周波ノイズ電流は、レール２１から、寄生容量４１、台車枠４０を経由して、車体２０や車上アンテナ１０３付近の金属フサギ板１０６と金属フレーム２００を主に流れる。そして、駆動車両１の電力変換装置１６に戻る経路をたどる。すなわち車体２０や金属フサギ板１０６と金属フレーム２００は、レール２１を流れるノイズ電流の帰路となるため、レール２１方向に向かって流れる。

【0036】

金属フレーム２００に流れる高周波ノイズ電流は周囲に磁束を発生させる。この発生磁束を車上アンテナ１０３が受けることで、信号とは関係のないノイズとして信号装置１０１が受信してしまい、誤検知する恐れがある。

【0037】

実施例１では、車上アンテナ１０３へのノイズ結合を抑制するため、車上アンテナ１０３を挟むように配置される第１の金属フレーム２０１を車上アンテナ１０３に対して対称に配置する。このことで、第１の金属フレーム２０１に生じる磁束は第１の金属フレーム２０１の間では打ち消される。これは、同じ方向に流れる電流によって発生する磁界は、時計回りの方向なので、左右中心の位置では、それぞれの電流による磁界が逆向きとなり、互いに打ち消すためである。特に、第１の金属フレーム２０１から等間隔の位置では打ち消し効果が最大となるため、車上アンテナ１０３に近い位置に配置される第１の金属フレーム２０１を車上アンテナ１０３に対して対称となる位置に配置する。このことで、車上アンテナ１０３が受けるノイズを低減することができる。

【0038】

＜実施例２＞
図６は、本発明の実施例２の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。図７は、図６のＢＢ断面を示す図である。実施例２では、実施例１と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。なお、図６、７の方向は図４、５とそれぞれ同様である。

【0039】

実施例２では、実施例１に対して第２の金属フレーム２０２を追加している点が異なる。また、第１の金属フレーム２０１は、車上アンテナ１０３に対して左右対称とすることは前提としていない。

【0040】

車上アンテナ１０３の周囲には、車上アンテナ１０３を挟むようレール方向に延びる第１の金属フレーム２０１と、第２の金属フレーム２０２を有している。左右の第２の金属フレーム２０２は左右のレール２１のそれぞれの直上の位置に配置する。このとき、左右の第１の金属フレーム２０１は、レール２１よりも内側に位置しているため、第２の金属フレーム２０２の方が、第１の金属フレーム２０１よりも、レール２１に近い位置となる。また、第１の金属フレーム２０１の方が、第２の金属フレーム２０２よりも車上アンテナ１０３に近い位置となる。車上アンテナ１０３は車両の幅方向の中心であり、レール２１に対して対称となる位置に設置される。そのため、第２の金属フレーム２０２は必然的に車上アンテナ１０３に対して対称に配置される。

【0041】

ここで、金属フサギ板１０６は腐食等を防止するため、塗装により全体が被膜されており、金属フサギ板１０６と車体２０やフレームとの間の電気的接続が不安定になる恐れがある。このため、主に前述した電力変換装置１６から漏洩する高周波ノイズ電流は、レール２１から車体２０や金属フレーム２００を主に流れることになる。金属フレーム２００には、第１の金属フレーム２０１と第２の金属フレーム２０２が含まれる。ここで、第２の金属フレーム２０２は、追加で設けた金属フレームのため、下記の機能を果たせれば、第１の金属フレーム２０１よりも細い形状であってもよい。

【0042】

図２、３でも説明したように、電力変換装置１６からの高周波ノイズ電流は、寄生容量３０、レール２１を通って隣接の先頭車両２まで伝搬する。そして、先頭車両２では、高周波ノイズ電流は、レール２１から、寄生容量４１、台車枠４０を経由して、車体２０や車上アンテナ１０３付近の金属フサギ板１０６と金属フレーム２００を主に流れる。そして、電力変換装置１６に戻る経路をたどる。

【0043】

ここで、第２の金属フレーム２０２をレール２１の直上に配置することで、第２の金属フレーム２０２とレール２１は電磁結合し、レール２１のノイズ電流の帰路として第２の金属フレーム２０２に高周波ノイズ電流が流れやすくなる。そのため、アンテナ周囲の第１の金属フレーム２０１と、第２の金属フレーム２０２を流れるノイズ電流は、レール方向に一様には流れず、レール２１に近い第２の金属フレーム２０２を集中して流れることになる。これにより、車上アンテナ１０３から離れた位置にある第２の金属フレーム２０２に高周波ノイズ電流が主に流れる。このことで、車上アンテナ１０３に近い位置に配置される第１の金属フレーム２０１に流れるノイズ電流量は低減し、車上アンテナ１０３が受けるノイズを低減することができる。

【0044】

＜実施例３＞
図８は、本発明の実施例３の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。図９は、図８のＣＣ断面を示す図である。実施例３では、実施例１、２と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。なお、図８、９の方向は図４、５とそれぞれ同様である。

【0045】

実施例３では、第２の金属フレーム２０２を含む実施例２の構成に対して、実施例１で示したように、左右の第１の金属フレーム２０１は車上アンテナ１０３に対して、左右対称に配置したものである。

【0046】

実施例３の構成により、実施例２と同様に第２の金属フレーム２０２に高周波ノイズ電流が主に流れる。さらに、第１の金属フレーム２０１にも、高周波ノイズ電流の一部が流れるが、左右対称の構成により、発生磁束が車上アンテナ１０３の位置において打ち消される。このため、車上アンテナ１０３が受けるノイズをさらに低減できる。

【0047】

＜実施例４＞
図１０は、本発明の実施例４の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。図１１は、図１０のＤＤ断面を示す図である。実施例４では、実施例１、２と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。なお、図１０、１１の方向は図４、５とそれぞれ同様である。

【0048】

実施例４では、実施例１に対して、第１の金属フレーム２０１を実施例２の第２の金属フレーム２０２の位置に設置する構成である。このため、第２の金属フレーム２０２は有さず、第１の金属フレーム２０１がレール２１の直上に配置される。車上アンテナ１０３はレール２１に対して対称となる車両の中心位置に設置される。そのため、第１の金属フレーム２０１は必然的に車上アンテナ１０３に対して対称に配置される。このため、第１の金属フレーム２０１の間は発生磁束が打ち消されるため、車上アンテナが受けるノイズを低減することができる。

【0049】

＜実施例５＞
図１２は、本発明の実施例５の鉄道車両の車上アンテナ周辺の車両床下の構成を示す上面図である。実施例５では、実施例１と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。なお、図１２の方向は図４と同様である。

【0050】

実施例５では、車上アンテナ１０３周辺に配置される左右方向で一番近い第１の金属フレーム２０１は、車体２０との間に非金属の樹脂などの高インピーダンス材１０８を介して接続されている。具体的には、車上アンテナ１０３の左右でレール方向に配置される第１の金属フレーム２０１の両端部に高インピーダンス材１０８を介して、他の金属フレーム２００と接続する。このため、第１の金属フレーム２０１は、車体２０とは電気的に絶縁されるように設置される。これにより、車上アンテナ１０３に近い位置に配置される第１の金属フレーム２０１に流れる高周波ノイズ電流を低減できるため、車上アンテナ１０３が受けるノイズを低減することができる。なお、車上アンテナ１０３に前後方向で一番近い左右方向に延びる金属フレーム２０１’は、第１の金属フレーム２０１と接続されているため、車体２０とは電気的に絶縁されている。

【0051】

実施例５では、左右の第１の金属フレーム２０１の位置は、車上アンテナ１０３に対して左右対称であることは特定していないが、実施例１のように左右対称としてもよい。また、実施例２のように第２の金属フレーム２０２を追加してもよい。

【0052】

以上のように、各実施例に示す構成によれば、電力変換装置１６は主電動機１８に駆動電流を流して主電動機１８を駆動させる時に、主電動機１８の巻線部と主電動機ケース間の寄生容量３０を介して発生する高周波ノイズ電流に対し、車上アンテナ１０３が受けるノイズを抑制する車両構成を提供することができる。

【0053】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0054】

１…駆動車両、２…先頭車両、１１…架線、１２…パンタグラフ、１４…トランス、１６…電力変換装置、１７…３相出力線、１８…主電動機、１９…車輪、２０…車体、２１…レール、２２…車両接地線、２３…接地抵抗器、３０…寄生容量、４０…台車枠、４１…寄生容量、１００…床下、１０１…信号装置、１０２…支柱、１０３…車上アンテナ、１０５…樹脂カバー、１０６…金属フサギ板、１０７…側フサギ板、１０８…高インピーダンス材、２００…金属フレーム、２０１…第１の金属フレーム、２０１’：金属フレーム、２０２…第２の金属フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】