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発明の名称 交流電気車パンタグラフ上昇制御装置、及び交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−28814(P2007−28814A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−208131(P2005−208131)
出願日 平成17年7月19日(2005.7.19)
代理人 【識別番号】100083839
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 泰男
発明者 前田 孝 / 大江 晋太郎
要約 課題
交流電気車のパンタグラフ上昇時のサージ性過電圧を防止し得る装置及び方法を提供する。

解決手段
カギ着脱装置73を操作して集電舟を上昇させ、摺板がトロリ線に当接する前に降下用空気シリンダ装置72を操作して集電舟をいったん降下させるとともにカギ着脱装置73を操作してカギフック73aを天井ヒンジ55近傍に係合させた後、降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72a内に圧縮空気が残存している期間内にカギ着脱装置73を再度操作して係合されたカギフック73aを外し、主ばね71の付勢力とシリンダ内残存空気のダンピング作用により摺板の上昇速度を規制し、摺板とトロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制する。
特許請求の範囲
【請求項1】
下枠部材と、上枠部材と、前記下枠部材の下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジと、前記下枠部材と上枠部材の接続箇所に設けられる中間ヒンジと、前記上枠部材の上端に設けられる天井ヒンジを有し、略菱形状又は略く字状に形成されたリンク機構と、
前記天井ヒンジの上方位置に配設され、軌道上方に架設されたトロリ線の下面に摺板が当接して摺動することにより前記交流電気車の駆動用電力を取り込む集電舟と、
前記天井ヒンジの高さ位置を上昇させる方向に付勢する主ばねと、
前記天井ヒンジの高さ位置を降下させる方向にピストンを駆動する降下用空気シリンダ装置と、
前記天井ヒンジが降下して最低位置となった場合には当該天井ヒンジ近傍にカギフックを係合させ、前記集電舟の摺板を前記トロリ線の下面に当接させる場合には前記天井ヒンジ近傍に係合しているカギフックを外すように駆動するカギ着脱装置を有するばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置において、
前記カギフックが前記天井ヒンジ近傍から外れた場合に、前記集電舟の摺板の上昇速度を第1上昇速度値以下に規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制すること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項2】
請求項1記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記リンク機構のいずれかの部材である被抑制部材と前記不動位置の間に介接され、前記天井ヒンジが上昇するように前記リンク機構の各部材が各運動を行う場合に、前記被抑制部材の運動を抑制するダンパー装置を備えること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項3】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、流体中を作動部材が運動する際の粘性抵抗を利用して減衰作用を発揮させる粘性ダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項4】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、被摩擦体と作動部材が摩擦しつつ運動する際の摩擦力を利用して減衰作用を発揮させる摩擦ダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項5】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、作動部材の弾塑性変形に伴うヒステリシスを利用して減衰作用を発揮させるヒステリシスダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項6】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、軸方向に可動なコラムと、ボールネジと、フライホイールと、ブレーキホイールと、ブレーキシューを有して構成されるメカニカルダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項7】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、作動部材と不動部材の一方を永久磁石とするとともに他方を電気的導体とし前記作動部材の運動に伴い両者の間に生じる渦電流により熱エネルギーが消散されることを利用して減衰作用を発揮させる磁気ダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項8】
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、前記被抑制部材の運動方向とは逆の方向に駆動するアクチュエータを有するアクティブダンパーであること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項9】
請求項1記載の交流電気車のパンタグラフ上昇制御装置において、
コンピュータを備え、
当該コンピュータは、
前記カギ着脱装置を制御して前記集電舟を上昇させ、前記集電舟の摺板が前記トロリ線に当接する前に降下用空気シリンダ装置を制御して前記集電舟をいったん降下させるとともに前記カギ着脱装置を制御して前記カギフックを前記天井ヒンジ近傍に係合させた後、前記降下用空気シリンダ装置のシリンダ内に圧縮空気が残存している期間内に前記カギ着脱装置を再度制御して係合された前記カギフックを外し、前記主ばねの付勢力と前記シリンダ内残存空気のダンピング作用により前記集電舟の摺板の上昇速度を規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制するように制御すること
を特徴とする交流電気車パンタグラフ上昇制御装置。
【請求項10】
下枠部材と、上枠部材と、前記下枠部材の下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジと、前記下枠部材と上枠部材の接続箇所に設けられる中間ヒンジと、前記上枠部材の上端に設けられる天井ヒンジを有し、略菱形状又は略く字状に形成されたリンク機構と、
前記天井ヒンジの上方位置に配設され、軌道上方に架設されたトロリ線の下面に摺板が当接して摺動することにより前記交流電気車の駆動用電力を取り込む集電舟と、
前記天井ヒンジの高さ位置を上昇させる方向に付勢する主ばねと、
前記天井ヒンジの高さ位置を降下させる方向にピストンを駆動する降下用空気シリンダ装置と、
前記天井ヒンジが降下して最低位置となった場合には当該天井ヒンジ近傍にカギフックを係合させ、前記集電舟の摺板を前記トロリ線の下面に当接させる場合には前記天井ヒンジ近傍に係合しているカギフックを外すように駆動するカギ着脱装置を有するばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置において、
前記カギフックが前記天井ヒンジ近傍から外れた場合に、前記集電舟の摺板の上昇速度を第1上昇速度値以下に抑制すること
を特徴とする交流電気車のパンタグラフの上昇制御方法。
【請求項11】
請求項10記載の交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法において、
前記カギ着脱装置を操作して前記集電舟を上昇させ、前記集電舟の摺板が前記トロリ線に当接する前に降下用空気シリンダ装置を操作して前記集電舟をいったん降下させるとともに前記カギ着脱装置を操作して前記カギフックを前記天井ヒンジ近傍に係合させた後、前記降下用空気シリンダ装置のシリンダ内に圧縮空気が残存している期間内に前記カギ着脱装置を再度操作して係合された前記カギフックを外し、前記主ばねの付勢力と前記シリンダ内残存空気のダンピング作用により前記集電舟の摺板の上昇速度を規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制すること
を特徴とする交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道の交流電化区間を走行する電車又は電気機関車(以下、「交流電気車」という。)の屋根上に設けられるとともに軌道(レール)上空に架設されたトロリ線に摺板を摺動させつつ走行することにより交流電気車の駆動用等の電力を取り込む(集電する)パンタグラフ装置の摺板の上昇速度を制御する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、交流電気車のパンタグラフ装置として、図5に符号200で示す構成のものが公知である。このパンタグラフ装置200は、菱形リンク機構50と、集電舟61と、主ばね71と、降下用空気シリンダ装置72と、カギ着脱装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73。)を備えて構成されている。
【0003】
上記において、菱形リンク機構50は、下枠部材51L及び51Rと、上枠部材52L及び52Rと、下枠部材51L及び51Rの下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジ53L及び53Rと、下枠部材51L及び51Rと上枠部材52L及び52Rの接続箇所に設けられる中間ヒンジ54L及び54Rと、上枠部材52L及び52Rの上端に設けられる天井ヒンジ55を有し、略菱形状に形成されたリンク機構である。
【0004】
また、集電舟61は、天井ヒンジ55の上方位置に配設され、軌道(レール)上方に架設されたトロリ線(図5には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に摺板62が当接して摺動することにより交流電気車の駆動用電力を取り込む(集電する)機器である。
【0005】
また、主ばね71は、天井ヒンジ55を、その高さ位置を上昇させる方向に付勢(引っ張るか又は押圧)している。主ばね71の詳細な構成と作用については、詳細に後述する。
【0006】

また、降下用空気シリンダ装置72は、天井ヒンジ55を、その高さ位置を降下させる方向にピストン(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72b。)を駆動する装置である。降下用空気シリンダ装置72の詳細な構成と作用については、詳細に後述する。
【0007】
また、カギ着脱装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73。)は、駆動源として上記の降下用空気シリンダ装置72とは別のカギ用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74。)を具備しており、天井ヒンジ55が降下して最低位置となった場合には当該天井ヒンジ55近傍にカギフック(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73a。)を係合させ、集電舟61の摺板62をトロリ線(図5には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に当接させる場合には天井ヒンジ55近傍に係合しているカギフック(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73a。)を外すように駆動する装置である。カギ着脱装置の詳細な構成と作用については、詳細に後述する。
【0008】
上記のような構成により、このパンタグラフ装置200では、交流電気車の運転室に設けられた「パンタグラフ上昇用スイッチ(図示せず)」を列車乗務員が操作すると、カギ用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74。)に接続する空気配管(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74c。)に設けられた開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74d。)に弁開放指令信号が送られて開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74d。)が開放しカギ用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74。)のシリンダ(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74a。)に圧縮空気が供給されてピストン(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74b。)が押し出されるように動き、ピストン(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74b。)のこの動きにより天井ヒンジ55近傍箇所に係合しているカギフック(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73a。)が回転して天井ヒンジ55近傍箇所からはずれる。
【0009】
上記したように、天井ヒンジ55は、主ばね71により、その高さ位置を上昇させる方向に付勢(引っ張るか又は押圧)されているから、カギフック(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73a。)がはずれると、折り畳まれていたパンタグラフのリンク機構50が菱形状に開きつつ上昇し、最終的には、摺板62の上面がトロリ線(図5には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に当接し下方から押圧するようになる。
【0010】
一方、このパンタグラフ装置200では、交流電気車の運転室に設けられた「パンタグラフ降下用スイッチ(図示せず)」を運転乗務員が操作すると、降下用空気シリンダ装置72に接続する空気配管72cに設けられた開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72d。)に弁開放指令信号が送られて開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72d。)が開放し降下用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72。)のシリンダ(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72a。)に圧縮空気が供給されてピストン(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72b。)が押し出されるように動き、ピストン(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号72b。)は降下用レバー(てこ)部材(図5には図示せず。後述する図1、2、3及び4における符号58R。)が回転し、主ばね71の上昇方向への付勢力に打ち勝ってパンタグラフは降下する。
【0011】
最後に、カギ用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74。)に接続する空気配管(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74c。)に設けられた開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74d。)に弁閉塞指令信号が送られて開閉制御弁(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74d。)が閉塞しカギ用空気シリンダ装置(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74。)のシリンダ(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号74a。)に圧縮空気が供給されなくなる。このため、フック戻しバネ(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73c。)の付勢力の方が打ち勝ってカギフック(図5には図示せず。後述する図1、3及び4における符号73a。)が回転し天井ヒンジ55近傍箇所に掛かって降下動作完了となる。
【0012】
すなわち、図5に示すパンタグラフ装置200は、主ばね71の付勢力によって上昇されかつ降下用空気シリンダ装置72の駆動力によって降下される、いわゆる「ばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置」である(例えば、特許文献1参照)。
【0013】
しかしながら、上記した従来のパンタグラフ装置200においては、車庫等における交流電気車の出発時に、パンタグラフのリンク機構50を上昇させて摺板62をトロリ線(図5には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に向かって接近させると、摺板62とトロリ線(図5には図示せず。後述する図6における符号T。)が接触した瞬間、車体に「サージ性過電圧」と呼ばれる過電圧が発生するという現象がしばしば起こることがある。このサージ性過電圧が発生すると、交流電気車の各種機器に破損や損傷を与えるため、このサージ性過電圧を防止する対策が要請されていた。
【特許文献1】特開2004−304895号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、交流電気車のパンタグラフ上昇時のサージ性過電圧を防止し得る装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
下枠部材と、上枠部材と、前記下枠部材の下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジと、前記下枠部材と上枠部材の接続箇所に設けられる中間ヒンジと、前記上枠部材の上端に設けられる天井ヒンジを有し、略菱形状又は略く字状に形成されたリンク機構と、
前記天井ヒンジの上方位置に配設され、軌道上方に架設されたトロリ線の下面に摺板が当接して摺動することにより前記交流電気車の駆動用電力を取り込む集電舟と、
前記天井ヒンジの高さ位置を上昇させる方向に付勢する主ばねと、
前記天井ヒンジの高さ位置を降下させる方向にピストンを駆動する降下用空気シリンダ装置と、
前記天井ヒンジが降下して最低位置となった場合には当該天井ヒンジ近傍にカギフックを係合させ、前記集電舟の摺板を前記トロリ線の下面に当接させる場合には前記天井ヒンジ近傍に係合しているカギフックを外すように駆動するカギ着脱装置を有するばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置において、
前記カギフックが前記天井ヒンジ近傍から外れた場合に、前記集電舟の摺板の上昇速度を第1上昇速度値以下に規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制すること
を特徴とする。
【0016】
また、本発明の請求項2に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項1記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記リンク機構のいずれかの部材である被抑制部材と前記不動位置の間に介接され、前記天井ヒンジが上昇するように前記リンク機構の各部材が各運動を行う場合に、前記被抑制部材の運動を抑制するダンパー装置を備えること
を特徴とする。
【0017】
また、本発明の請求項3に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、流体中を作動部材が運動する際の粘性抵抗を利用して減衰作用を発揮させる粘性ダンパーであること
を特徴とする。
【0018】
また、本発明の請求項4に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、被摩擦体と作動部材が摩擦しつつ運動する際の摩擦力を利用して減衰作用を発揮させる摩擦ダンパーであること
を特徴とする。
【0019】
また、本発明の請求項5に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、作動部材の弾塑性変形に伴うヒステリシスを利用して減衰作用を発揮させるヒステリシスダンパーであること
を特徴とする。
【0020】
また、本発明の請求項6に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、軸方向に可動なコラムと、ボールネジと、フライホイールと、ブレーキホイールと、ブレーキシューを有して構成されるメカニカルダンパーであること
を特徴とする。
【0021】
また、本発明の請求項7に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、作動部材と不動部材の一方を永久磁石とするとともに他方を電気的導体とし前記作動部材の運動に伴い両者の間に生じる渦電流により熱エネルギーが消散されることを利用して減衰作用を発揮させる磁気ダンパーであること
を特徴とする。
【0022】
また、本発明の請求項8に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項2記載の交流電気車パンタグラフ上昇制御装置において、
前記ダンパー装置は、前記被抑制部材の運動方向とは逆の方向に駆動するアクチュエータを有するアクティブダンパーであること
を特徴とする。
【0023】
また、本発明の請求項9に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置は、
請求項1記載の交流電気車のパンタグラフ上昇制御装置において、
コンピュータを備え、
当該コンピュータは、
前記カギ着脱装置を制御して前記集電舟を上昇させ、前記集電舟の摺板が前記トロリ線に当接する前に降下用空気シリンダ装置を制御して前記集電舟をいったん降下させるとともに前記カギ着脱装置を制御して前記カギフックを前記天井ヒンジ近傍に係合させた後、前記降下用空気シリンダ装置のシリンダ内に圧縮空気が残存している期間内に前記カギ着脱装置を再度制御して係合された前記カギフックを外し、前記主ばねの付勢力と前記シリンダ内残存空気のダンピング作用により前記集電舟の摺板の上昇速度を規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制するように制御すること
を特徴とする。
【0024】
また、本発明の請求項10に係る交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法は、
下枠部材と、上枠部材と、前記下枠部材の下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジと、前記下枠部材と上枠部材の接続箇所に設けられる中間ヒンジと、前記上枠部材の上端に設けられる天井ヒンジを有し、略菱形状又は略く字状に形成されたリンク機構と、
前記天井ヒンジの上方位置に配設され、軌道上方に架設されたトロリ線の下面に摺板が当接して摺動することにより前記交流電気車の駆動用電力を取り込む集電舟と、
前記天井ヒンジの高さ位置を上昇させる方向に付勢する主ばねと、
前記天井ヒンジの高さ位置を降下させる方向にピストンを駆動する降下用空気シリンダ装置と、
前記天井ヒンジが降下して最低位置となった場合には当該天井ヒンジ近傍にカギフックを係合させ、前記集電舟の摺板を前記トロリ線の下面に当接させる場合には前記天井ヒンジ近傍に係合しているカギフックを外すように駆動するカギ着脱装置を有するばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置において、
前記カギフックが前記天井ヒンジ近傍から外れた場合に、前記集電舟の摺板の上昇速度を第1上昇速度値以下に抑制すること
を特徴とする。
【0025】
また、本発明の請求項11に係る交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法は、
請求項10記載の交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法において、
前記カギ着脱装置を操作して前記集電舟を上昇させ、前記集電舟の摺板が前記トロリ線に当接する前に降下用空気シリンダ装置を操作して前記集電舟をいったん降下させるとともに前記カギ着脱装置を操作して前記カギフックを前記天井ヒンジ近傍に係合させた後、前記降下用空気シリンダ装置のシリンダ内に圧縮空気が残存している期間内に前記カギ着脱装置を再度操作して係合された前記カギフックを外し、前記主ばねの付勢力と前記シリンダ内残存空気のダンピング作用により前記集電舟の摺板の上昇速度を規制し、前記集電舟の摺板と前記トロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明に係る交流電気車パンタグラフ上昇制御装置、及び交流電気車のパンタグラフ上昇制御方法によれば、カギフックが天井ヒンジ近傍から外れた場合に、集電舟の摺板の上昇速度が第1上昇速度値以下となるように規制するように構成したので、集電舟の摺板とトロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制することができる、という利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下に説明する実施例は、カギフックが天井ヒンジ近傍から外れた場合に、集電舟の摺板の上昇速度が第1上昇速度値以下となるように規制するように構成したものであり、集電舟の摺板とトロリ線の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制することができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。
【実施例1】
【0028】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施例であるパンタグラフ上昇制御方法が実施されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。また、図2は、図1におけるパンタグラフ装置の部分のさらに詳細な構成を示す図である。
【0029】
図1に示すように、本発明の第1実施例のパンタグラフ上昇制御方法が実施されるパンタグラフ装置200は、図5に示すパンタグラフ装置200と同一の装置である。図1では、パンタグラフ装置200の構成と作用を理解しやすくするため、斜視図ではなく、機構がわかる概念図で示している。ここで、パンタグラフ装置200の構成と作用を、上記説明よりも詳細に説明する。
【0030】
このパンタグラフ装置200は、菱形リンク機構50と、集電舟61と、主ばね71と、降下用空気シリンダ装置72と、カギ着脱装置73を備えて構成されている。
【0031】
上記において、菱形リンク機構50は、下枠部材51L及び51Rと、上枠部材52L及び52Rと、下枠部材51L及び51Rの下端に設けられるとともに交流電気車の屋根板の上方にて絶縁された不動位置に支持される底部ヒンジ53L及び53Rと、下枠部材51L及び51Rと上枠部材52L及び52Rの接続箇所に設けられる中間ヒンジ54L及び54Rと、上枠部材52L及び52Rの上端に設けられる天井ヒンジ55を有し、略菱形状に形成されたリンク機構である。
【0032】
また、集電舟61は、天井ヒンジ55の上方位置に配設され、軌道(レール)上方に架設されたトロリ線(図1には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に摺板(図5参照。符号62)が当接して摺動することにより交流電気車の駆動用電力を取り込む(集電する)機器である。
【0033】
また、主ばね71は、天井ヒンジ55を、その高さ位置を上昇させる方向に付勢(図1、図2(A)の場合は引っ張る方向に付勢)している。図2(A)は、主ばね71付近の詳細な構成と作用を説明する図である。図2(A)に示すように、主ばね71は、いわゆる「引張りばね」であり、その一端71b(図2(A)における右下端)は、不動位置501に固定された主ばね取付金具59に取り付けられている。ここに、不動位置501としては、例えば交流電気車の屋根板、又は屋根板上に固定される部分が用いられる。また、下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)付近には、不動位置501に下枠取付金具56Lが固定されている。下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)には、円形断面の下枠下端ヒンジ孔51L1が開設されており、この下枠下端ヒンジ孔51L1には、略円柱状の底部ヒンジピン57Lが嵌合しており、底部ヒンジピン57Lの背後(図2(A)における紙面の奥)は、下枠取付金具56Lの面に溶接等により固定されている。下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)付近は、底部ヒンジピン57Lの中心を回転中心として回転可能となっている。
【0034】
また、下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)付近には、底部ヒンジピン57Lの回転中心線に対して垂直に延びるようにして略棒状の上昇用レバー部材58Lがボルト接合や溶接等により結合されている。主ばね71の他端71a(図2(A)における左上端)は、上昇用レバー部材58Lの先端58L1(図2(A)における右上端)に取り付けられている。このような構成により、下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)に結合された上昇用レバー部材58Lの先端58L1は、主ばね71により、つねに引っ張られており、下枠部材51Lの下端(図2(A)における右下端)付近は、底部ヒンジピン57Lの回転中心線を回転中心線として、つねに時計回り方向に回転させようとする力が主ばね71により作用している。したがって、主ばね71により、下枠部材51Lは、つねに上方へ移動しようとしており、菱形リンク機構50は、つねに菱形状に開いて上昇しようとしている。
【0035】
また、降下用空気シリンダ装置72は、天井ヒンジ55を、その高さ位置を降下させる方向にピストン72bを駆動する装置である。降下用空気シリンダ装置72は、シリンダ72aと、ピストン72bと、空気配管72cと、開閉制御弁72dと、空気タンク72eと、空気圧縮機72fを有して構成されている。
【0036】
図2(B)は、降下用空気シリンダ装置72のピストン72bの軸部であるピストン軸部72b1の先端であるピストン作用点72kと、下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)付近の詳細な構成と作用を説明する図である。図2(B)に示すように、下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)付近には、不動位置501に下枠取付金具56Rが固定されている。下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)には、円形断面の下枠下端ヒンジ孔51R1が開設されており、この下枠下端ヒンジ孔51R1には、略円柱状の底部ヒンジピン57Rが嵌合しており、底部ヒンジピン57Rの背後(図2(B)における紙面の奥)は、下枠取付金具56Rの面に溶接等により固定されている。下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)付近は、底部ヒンジピン57Rの中心を回転中心として回転可能となっている。
【0037】
また、下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)付近には、底部ヒンジピン57Rの回転中心線に対して垂直に延びるようにして略棒状の降下用レバー部材58Rがボルト接合や溶接等により結合されている。降下用空気シリンダ装置72のピストン軸部72b1の先端のピストン作用点72k(図2(B)におけるピストン軸部72b1の右端)は、降下用レバー部材58Rの先端58R1(図2(B)における左上端)に取り付けられている。このような構成により、下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)に結合された降下用レバー部材58Rの先端58R1は、ピストン軸部72b1の先端のピストン作用点72kにヒンジ接合されており、ピストン軸部72b1の先端のピストン作用点72kが図2(B)の左から右へ向かって移動すると、下枠部材51Rの下端(図2(B)における左下端)付近は、底部ヒンジピン57Rの回転中心線を回転中心線として時計回り方向に回転するように構成されている。したがって、ピストン軸部72b1の左から右へ向かう移動により、下枠部材51Rは、下方へ移動し、菱形リンク機構50は菱形状から扁平状に折り畳まれる。
【0038】
また、カギ着脱装置73は、駆動源として降下用空気シリンダ装置72とは別のカギ用空気シリンダ装置74を具備している。すなわち、このカギ用空気シリンダ装置74は、カギフック73aを天井ヒンジ55近傍箇所に装着又は離脱させるようにピストン74bを駆動する装置である。カギ用空気シリンダ装置74は、シリンダ74aと、ピストン74bと、空気配管74cと、開閉制御弁74dと、空気タンク74eと、空気圧縮機74fを有して構成されている。また、カギフック73aは、てこ状の部材であり、73bが支点となっている。また、支点73bから見てカギ状部分が設けられているカギフック73aの半分(図1における上半分)には、フック戻しばね73cの一端(図1における右端)が取り付けられており、フック戻しばね73cの他端(図1における左端)は、不動位置501に固定された戻しばね取付金具73dに取り付けられている。フック戻しばね73cは、「引張りばね」であり、支点73bから見てカギ状部分が設けられているカギフック73aの半分側(図1における上半分側)を、つねに図1における左方向へ引っ張って付勢している。
【0039】
一方、支点73bから見てカギ状部分が設けられていない方のカギフック73aの半分(図1における下半分)の右方には、カギ用空気シリンダ装置74のピストン74bの先端(図1における左端)であるピストン作用点74kが、押さえ付け可能な位置付近と、それから離れた箇所との間を往復移動可能なように構成されている。
【0040】
このような構成により、天井ヒンジ55が降下して最低位置となった場合には、カギ用空気シリンダ装置74を駆動してピストン74bの先端(図1における左端)であるピストン作用点74kを、支点73bから見てカギ状部分が設けられていない方のカギフック73aの半分(図1における下半分)を押さえ付け可能な位置から離れた箇所(図1における右方)に移動させれば、カギフック73aは、フック戻しばね73cにより図1の左方向へ引っ張られて移動し、天井ヒンジ55近傍にカギフック73aのカギ状部分を係合させることができる。
【0041】
一方、集電舟61の摺板62をトロリ線(図1には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に当接させる場合には、上記のようにして天井ヒンジ55近傍にカギフック73aが係合している状態から、
カギ用空気シリンダ装置74を駆動してピストン74bの先端(図1における左端)であるピストン作用点74kを、支点73bから見てカギ状部分が設けられていない方のカギフック73aの半分(図1における下半分)を押さえ付け可能な位置(図1における左方)に移動させることにより、カギフック73aのカギ状部分は、フック戻しばね73cの引っ張り力に打ち勝って図1の右方向へ移動し、カギフック73aを、天井ヒンジ55近傍から外すことができる。
【0042】
また、図1においては、降下用空気シリンダ装置72の空気配管72cの適宜箇所に、空気圧センサ72gが配設されている。この空気圧センサ72gは、公知の構造の圧力センサにより構成されている。空気圧センサ72gの検出した空気圧に相当する電気量(例えば電圧値、又は電流値、若しくは電気抵抗変化の値)は、導線であるデータ線D1により空気圧出力部72hへ送られ、空気圧センサ72gの箇所の空気圧値に変換され、交流電気車の運転台507上に配置された空気圧計72iに送られて空気圧の値として表示される。
【0043】
また、降下用空気シリンダ装置72の開閉制御弁72dには、例えば弁体(図示せず)に電磁的アクチュエータ(図示せず)が取り付けられており、この電磁的アクチュエータ(図示せず)は、導線である制御線C1によって、交流電気車の運転台507上に配置されたパンタグラフ降下用スイッチ装置S1に電気的に接続されている。
【0044】
また、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dには、例えば弁体(図示せず)に電磁的アクチュエータ(図示せず)が取り付けられており、この電磁的アクチュエータ(図示せず)は、導線である制御線C2によって、交流電気車の運転台507上に配置されたフック着脱用スイッチ装置S2に電気的に接続されている。
【0045】
上記のような構成により、図1の装置全体では、交流電気車の列車乗務員P1が、交流電気車の運転台507上のフック着脱用スイッチ装置S2を一方に操作すると、カギ用空気シリンダ装置74に設けられた開閉制御弁74dに弁開放指令信号が送られて開閉制御弁74dが開放しカギ用空気シリンダ装置74のシリンダ74aに空気圧縮機74f及び空気タンク74eから圧縮空気が供給されてピストン74bが押し出されるように動き、ピストン74bのこの動きにより天井ヒンジ55近傍箇所に係合しているカギフック73aが図1における時計回り方向に回転してカギフック73aのカギ状部分が天井ヒンジ55近傍箇所から外れる。
【0046】
ここで、天井ヒンジ55は、主ばね71により、その高さ位置を上昇させる方向に付勢(引っ張るか又は押圧)されているから、カギフック73aが外れると、折り畳まれていたパンタグラフのリンク機構50が菱形状に開きつつ上昇し、最終的には、摺板62の上面がトロリ線(図1には図示せず。後述する図6における符号T。)の下面に当接し下方から押圧するようになる。
【0047】
一方、図1の装置全体では、交流電気車の列車乗務員P1が、交流電気車の運転台507上のパンタグラフ降下用スイッチ装置S1を操作すると、降下用空気シリンダ装置72に設けられた開閉制御弁72dに弁開放指令信号が送られて開閉制御弁72dが開放し降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72aに空気圧縮機72f及び空気タンク72eから圧縮空気が供給されてピストン72bが押し出されるように動き、ピストン72bは降下用レバー部材58Rの上端を押して回転させ、主ばね71の上昇方向への付勢力に打ち勝ってパンタグラフのリンク機構50が菱形状から折り畳まれつつ降下し、最終的には、パンタグラフのリンク機構50は略扁平な形状となる。
【0048】
この後、交流電気車の列車乗務員P1が、交流電気車の運転台507上のフック着脱用スイッチ装置S2を上記とは異なる他方に操作すると、カギ用空気シリンダ装置74に設けられた開閉制御弁74dに弁閉塞指令信号が送られて開閉制御弁74dが閉塞しカギ用空気シリンダ装置74のシリンダ74aに圧縮空気が供給されなくなる。このため、フック戻しバネ73cの付勢力(引っ張り力)の方が打ち勝ってカギフック73aが反時計回り方向に回転し天井ヒンジ55近傍箇所に掛かる(係合する)。
【0049】
本発明の第1実施例のパンタグラフ上昇制御方法は、図1の装置全体を使用して行う。すなわち、まず、交流電気車の列車乗務員P1が、交流電気車の運転台507上のフック着脱用スイッチ装置S2を一方(フック外し側)に操作する。これにより、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dを開放させシリンダ74aに圧縮空気を供給してピストン74bを動かし、天井ヒンジ55近傍箇所に係合しているカギフック73aを時計回り方向に回転させて外し、主ばね71の付勢力(引っ張り力)を利用して、折り畳まれていたパンタグラフを菱形状に開かせつつ上昇させる。その後、交流電気車の列車乗務員P1は、集電舟61の摺板62がトロリ線(図6の符号Tを参照)に当接する前に、交流電気車の運転台507上のパンタグラフ降下用スイッチ装置S1を操作する。これにより、降下用空気シリンダ装置72の開閉制御弁72dを開放させシリンダ72aに圧縮空気を供給してピストン72bを動かし、降下用レバー部材58Rの上端を回転させ、パンタグラフを菱形状からいったん折り畳みつつ降下させる。その後、交流電気車の列車乗務員P1は、交流電気車の運転台507上のフック着脱用スイッチ装置S2を上記とは異なる他方(フック掛け側)に操作する。これにより、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dを閉塞させシリンダ74aに圧縮空気を供給せずフック戻しばね73cの付勢力(引っ張り力)を利用して、カギフック73aを回転させて天井ヒンジ55近傍箇所に係合させる。これにより、パンタグラフ装置200は、集電舟61の摺板62をトロリ線(図6の符号Tを参照)に当接させられるだけの主ばね71の引っ張り変形量を蓄える。そして、交流電気車の列車乗務員P1は、交流電気車の運転台507上の空気圧計72iの表示する空気圧値を読み取って降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72a内に圧縮空気が残存していることを確認したうえで、交流電気車の列車乗務員P1は、交流電気車の運転台507上のフック着脱用スイッチ装置S2を再び一方(フック外し側)に操作する。これにより、折り畳まれていたパンタグラフは菱形状に開きつつ上昇するが、この際には、降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72a内に圧縮空気(以下、「降下用空気シリンダ内残存空気」という。)が残存しているため、この降下用空気シリンダ内残存空気が、一種の「ダンパー」のダンピング機能を果たし、摺板62の上昇速度が、通常の上昇時の上昇速度よりも遅い速度値(以下、「第1上昇速度値」という。)以下となるように上昇速度を抑制する。この結果、摺板62とトロリ線(図6の符号Tを参照)の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧の発生が抑制されることが、出願人らの研究の結果、判明した。
【0050】
摺板62の通常の上昇速度は、例えば高速列車の場合、0.3メートル/秒程度である。これに対し、上記した本発明の第1実施例であるパンタグラフ上昇制御方法を実施した場合の摺板62の上昇速度は、例えば高速列車の場合、0.1メートル/秒程度とするのが適当であると考えられる。
【0051】
上記のように、パンタグラフの上昇速度を、ある特定の値である第1上昇速度値以下に抑えると、摺板62とトロリ線(図6の符号Tを参照)の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧の発生が抑制されるのは、以下の理由によると推測される。すなわち、摺板62とトロリ線(図6の符号Tを参照)とが接近すると、両者の間に、火花が発生する。この火花発生時の火花抵抗は、等価的に抵抗(以下、「挿入抵抗」という。)による接点の閉成に相当し、両者の接触(着線)時にこの挿入抵抗は短絡されることになる。本発明の第1実施例のパンタグラフ上昇制御方法によるパンタグラフの上昇速度が、第1上昇速度値以下で遅い場合には、大きな火花抵抗が生じ、この火花抵抗によってトロリ線から交流電気車側への透過電圧及びトロリ線への反射電圧が大きく抑制されると考えられる。
【実施例2】
【0052】
本発明は、上記の第1実施例とは異なる構成によっても実現可能である。以下、本発明の第2実施例について、図4を参照しながら説明する。図3は、本発明の第2実施例であるパンタグラフ上昇制御装置101が配設されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。
【0053】
図3において、パンタグラフ装置200は、上記した図1に示すものと同一である。図3においては、上記と同様なパンタグラフ装置200に、パンタグラフ上昇制御装置101が付加されており、パンタグラフ上昇制御装置101は、コンピュータ11により構成されている点が、図1の構成と異なっている。
【0054】
図3に示すように、コンピュータ11は、入出力インタフェース11d及び11eと、CPU11aと、ROM11bと、RAM11cと、パンタグラフ降下用スイッチ11fと、パンタグラフ上昇用スイッチ11gを有して構成されている。
【0055】
CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)11aは、図示はしていないが、CPU11aの内部での電流(信号)の授受を行うための信号線である内部バスを有しており、この内部バスに、演算部と、レジスタと、クロック生成部と、命令処理部等が接続され、各種データに対して、四則演算(加算、減算、乗算、及び除算)を行い、又は論理演算(論理積、論理和、否定、排他的論理和など)を行い、又はデータ比較、若しくはデータシフトなどの処理を実行し、制御を行う。
【0056】
ROM(Read Only Memory:読出し専用メモリ)11bは、CPU11aを制御するための制御プログラムや、CPU11aが用いる各種データ等を格納している部分である。ROM11bとしては、半導体チップにより構成されるものと、ハードディスク装置等が用いられる。ハードディスク装置は、図示はしていないが、その内部に、円盤状の磁気ディスクを有しており、この磁気ディスクをディスク駆動機構により回転駆動し、磁気ヘッドをヘッド駆動機構によって磁気ディスクの任意位置に移動させ、磁気ディスク表面の磁性膜を磁気ヘッドからの書込電流によって磁化することによりデータを記録し、磁化された磁性膜の上を磁気ヘッドが移動する際に磁気ヘッドのコイル等に流れる電流を検出することにより記録データを読み出す装置である。
【0057】
上記した制御プログラムは、OS(Operating System)等のCPU11aの基本ソフトウェアのほか、各種の処理や分析演算等をCPU11aに実行させるための命令等の処理手順が、所定のプログラム用言語で記述された文字や記号の集合である。
【0058】
また、RAM(Random Access Memory:随時書込み読出しメモリ)11cは、CPU11aにより演算された途中のデータ等を一時記憶する部分である。RAMは、半導体チップにより構成されるものが主である。
【0059】
また、入出力インタフェース11dには、上記した空気圧センサ72gがデータ線D1Aによって電気的に接続され、上記した開閉制御弁72dが制御線C1Aによって電気的に接続され、上記した開閉制御弁74dが制御線C2Aによって電気的に接続されている。また、入出力インタフェース11eには、パンタグラフ降下用スイッチ11fとパンタグラフ上昇用スイッチ11gが電気的に接続されている。
【0060】
上記のような構成により、本発明の第2実施例であるパンタグラフ上昇制御装置101では、交流電気車の列車乗務員P1が、交流電気車の運転台507上のパンタグラフ上昇用スイッチ11gを操作した場合、コンピュータ11内のCPU11aは、以下のような制御を行う。
【0061】
まず、CPU11aは、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dに弁開放指令信号を送って開放させシリンダ74aに圧縮空気を供給してピストン74bを動かし、天井ヒンジ55近傍箇所に係合しているカギフック73aを時計回り方向に回転させて外し、主ばね71の付勢力(引っ張り力)を利用して、折り畳まれていたパンタグラフを菱形状に開かせつつ上昇させる。
【0062】
その後、CPU11aは、ハードウェア又はソフトウェアとして有するタイマー(計時手段)により時間を計測して監視し、集電舟61の摺板62がトロリ線(図6の符号Tを参照)に当接する前に、降下用空気シリンダ装置72の開閉制御弁72dに弁開放指令信号を送って開放させシリンダ72aに圧縮空気を供給してピストン72bを動かし、降下用レバー部材58Rの上端を回転させ、パンタグラフを菱形状からいったん折り畳みつつ降下させる。その後、CPU11aは、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dに弁閉塞指令信号を送って閉塞させシリンダ74aに圧縮空気を供給せずフック戻しばね73cの付勢力(引っ張り力)を利用して、カギフック73aを回転させて天井ヒンジ55近傍箇所に係合させる。これにより、パンタグラフ装置200は、集電舟61の摺板62をトロリ線(図6の符号Tを参照)に当接させられるだけの主ばね71の引っ張り変形量を蓄える。
【0063】
その後、CPU11aは、空気圧センサ72gからのセンサ出力から空気圧値を読み取って降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72a内に圧縮空気が残存している、と判別したうえで、CPU11aは、カギ用空気シリンダ装置74の開閉制御弁74dに弁開放指令信号を再び送って開放させシリンダ74aに圧縮空気を供給してピストン74bを動かし、天井ヒンジ55近傍箇所に係合しているカギフック73aを時計回り方向に回転させて外し、主ばね71の付勢力(引っ張り力)を利用して、折り畳まれていたパンタグラフを菱形状に開かせつつ上昇させる。
【0064】
この2回目のパンタグラフ上昇の際には、降下用空気シリンダ装置72のシリンダ72a内に圧縮空気(以下、「降下用空気シリンダ内残存空気」という。)が残存しているため、この降下用空気シリンダ内残存空気が、一種の「ダンパー」のダンピング機能を果たし、摺板62の上昇速度が、通常の上昇時の上昇速度よりも遅い速度値(以下、「第1上昇速度値」という。)以下となるように上昇速度が抑制される。この結果、第1実施例の人間によるパンタグラフ上昇制御方法の場合と同様に、摺板62とトロリ線(図6の符号Tを参照)の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧の発生が抑制される。
【実施例3】
【0065】
本発明は、上記の第1、2実施例とは異なる構成によっても実現可能である。以下、本発明の第3実施例について、図4を参照しながら説明する。図4は、本発明の第3実施例であるパンタグラフ上昇制御装置102が配設されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。
【0066】
図4において、パンタグラフ装置200は、上記した図1に示すものと同一である。図4においては、上記と同様なパンタグラフ装置200に、パンタグラフ上昇制御装置102が付加されており、パンタグラフ上昇制御装置102は、下枠部材51Lと不動位置501の間に介接されるとともに天井ヒンジ55が上昇する運動を行う場合に下枠部材51Lの運動を抑制するオイルダンパー装置21を備える点が、図1の構成と異なっている。ここに、下枠部材51Lは、特許請求の範囲における被抑制部材に相当している。
【0067】
上記のような本発明の第3実施例であるパンタグラフ上昇制御装置102においても、カギフック73aが天井ヒンジ55近傍から外れた場合に、摺板62の上昇速度を第1上昇速度値以下に規制し、摺板62とトロリ線(図4には図示せず。後述する図6における符号T。)の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧を抑制することができる。
【0068】
次に、上記のオイルダンパー装置21の構成と作用を、図4(B)を参照しつつ説明する。図4(B)に示すように、このオイルダンパー装置21は、シリンダ21aと、ピストン21bと、ピストンロッド21cと、下部ヒンジ21dと、シリンダ側ロッド21eと、上部ヒンジ21fと、下枠取付金具21gと、調圧管21hと、調圧弁21iを有して構成されている。また、オイルダンパー装置21の内部空間には、シリコンオイルなどの粘性を有するオイルが封入されている。
【0069】
このオイルダンパー装置21においては、例えば、下枠部材51Lの上昇運動に伴って、シリンダ21aが相対的に上方に動き、ピストン21bがシリンダ21a内を相対的に下方に動いたとき、ピストン21bより下方の粘性オイルは、シリンダ21aから押し出され、調圧管入口21kから調圧管21h、調圧弁21iを経て流動し、調圧管出口21mからピストン21bより上方のシリンダ21a内に誘導される。この際、封入されたオイルの粘性により、ダンピング作用を発揮し、摺板62の上昇速度が、通常の上昇時の上昇速度よりも遅い速度値(以下、「第1上昇速度値」という。)以下となるように上昇速度が抑制される。この結果、第1実施例の人間によるパンタグラフ上昇制御方法の場合と同様に、摺板62とトロリ線(図6の符号Tを参照)の当接により車体を伝搬するサージ性過電圧の発生が抑制される。
【0070】
なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。上記した実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0071】
例えば、本発明は、菱形パンタグラフ装置以外の構成のパンタグラフ装置にも適用可能である。すなわち、図6(A)のような「下枠交差形パンタグラフ装置」300にも適用可能である。図6(A)において、符号Tはトロリ線を、符号361は集電舟を、符号362は摺板を、符号352L及び352Rは上枠部材を、符号354L及び354Rは中間ヒンジを、符号351L及び351Rは下枠部材を、符号353は底部ヒンジを、符号371は主ばねを、符号372は空気シリンダ装置を、符号501Aは不動位置(例えば交流電気車の屋根板より上方の絶縁された支持台)を、それぞれ示している。
【0072】
また、本発明は、図6(B)のような「Z形パンタグラフ装置」400にも適用可能である。図6(A)において、符号Tはトロリ線を、符号461は集電舟を、符号462は摺板を、符号452は上枠部材を、符号454は中間ヒンジを、符号451は下枠部材を、符号471は主ばねを、符号472は空気シリンダ装置を、符号501Bは不動位置(例えば交流電気車の屋根板より上方の絶縁された支持台)を、それぞれ示している。
【0073】
また、第3実施例は、ダンパー装置は、リンク機構のいずれかの部材である被抑制部材と不動位置の間に介接され、天井ヒンジが上昇するようにリンク機構の各部材が各運動を行う場合に、被抑制部材の運動を抑制するようにすれば、どのような構成であってもよい。
【0074】
ダンパー装置としては、第3実施例のオイルダンパー装置21以外に、流体中を作動部材が運動する際の粘性抵抗を利用して減衰作用を発揮させる他の粘性ダンパーを用いてもよい。また、ダンパー装置としては、被摩擦体と作動部材が摩擦しつつ運動する際の摩擦力を利用して減衰作用を発揮させる摩擦ダンパーであってもよい。また、ダンパー装置は、作動部材の弾塑性変形に伴うヒステリシスを利用して減衰作用を発揮させるヒステリシスダンパーであってもよい。また、ダンパー装置は、軸方向に可動できるコラム(ロードコラム)と、ボールネジと、フライホイールと、ブレーキホイールと、ブレーキドラム(ブレーキディスク)と、ブレーキシューを有して構成され、通常はブレーキディスクとフライホイールはブレーキシューと接触せずに同相でゆっくりと回転するが、急激な変位が加わった場合にはフライホイールの慣性によってフライホイールとブレーキディスクとの間に回転格差が生じ、ブレーキディスクがブレーキシューに押し付けられて、急激な変位に対する抵抗力を発揮するメカニカルダンパーであってもよい。ダンパー装置は、作動部材と不動部材の一方を永久磁石とするとともに他方を電気的導体とし作動部材の運動に伴い両者の間に生じる渦電流により熱エネルギーが消散されることを利用して減衰作用を発揮させる磁気ダンパーであってもよい。また、ダンパー装置は、前記被抑制部材の運動方向とは逆の方向に駆動するアクチュエータを有するアクティブダンパーであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明は、鉄道の運営を行う鉄道事業者、鉄道車両を製造する鉄道車両製造業等で実施可能であり、これらの産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0076】
【図1】本発明の第1実施例であるパンタグラフ上昇制御方法が実施されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。
【図2】図1におけるパンタグラフ装置の部分のさらに詳細な構成を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例であるパンタグラフ上昇制御装置が配設されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。
【図4】本発明の第3実施例であるパンタグラフ上昇制御装置が配設されるパンタグラフ装置及び電気車運転台の構成を説明する図である。
【図5】従来の交流電気車の菱形のばね上昇・空気降下式パンタグラフ装置の構成を示す上方からの斜視図である。
【図6】従来の交流電気車の菱形パンタグラフ装置以外の他のパンタグラフ装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【0077】
11 コンピュータ
11a CPU
11b ROM
11c RAM
11d、11e 入出力インタフェース
11f パンタグラフ降下用スイッチ
11g パンタグラフ上昇用スイッチ
21 オイルダンパー装置
21a シリンダ
21b ピストン
21c ピストンロッド
21d 下部ヒンジ
21e シリンダ側ロッド
21f 上部ヒンジ
21g 下枠取付金具
21h 調圧管
21i 調圧弁
21k 調圧管入口
21m 調圧管出口
50 菱形リンク機構
51L 下枠部材
51L1 下枠下端ヒンジ孔
51R 下枠部材
51R1 下枠下端ヒンジ孔
52L、52R 上枠部材
53L、53R 底部ヒンジ
54L、54R 中間ヒンジ
55 天井ヒンジ
56L、56R 下枠取付金具
57L、57R 底部ヒンジピン
58L 上昇用レバー部材
58L1 レバー端部
58R 降下用レバー部材
58R1 レバー端部
59 主ばね取付金具
61 集電舟
62 摺板
71 主ばね
71a、71b 主ばね端部
72 降下用空気シリンダ装置
72a シリンダ
72b ピストン
72b1 ピストン軸部
72c 空気配管
72d 開閉制御弁
72e 空気タンク
72f 空気圧縮機
72g 空気圧センサ
72h 空気圧出力部
72i 空気圧計
72k ピストン作用点
73 カギ着脱装置
73a カギフック
73b 支点
73c フック戻しばね
73d 戻しばね取付金具
74 カギ用空気シリンダ装置
74a シリンダ
74b ピストン
74c 空気配管
74d 開閉制御弁
74e 空気タンク
74f 空気圧縮機
74k ピストン作用点
101、102 パンタグラフ上昇制御装置
200 パンタグラフ装置
300 下枠交差形パンタグラフ装置
351L、351R 下枠部材
352L、352R 上枠部材
353 底部ヒンジ
354L、354R 中間ヒンジ
355 天井ヒンジ
361 集電舟
362 摺板
371 主ばね
372 空気シリンダ装置
400 Z形パンタグラフ装置
451 下枠部材
452 上枠部材
454 中間ヒンジ
455 天井ヒンジ
461 集電舟
462 摺板
471 主ばね
472 空気シリンダ装置
501〜501B 不動位置
507 運転台
C1〜C2A 制御線
D1、D1A データ線
P1 列車乗務員
S1 パンタグラフ降下用スイッチ装置
S2 フック着脱用スイッチ装置
T トロリ線




 

 


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