JP2015012744A

JP2015012744A - 鉄道車両用パンタグラフ

Info

Publication number: JP2015012744A
Application number: JP2013137867A
Authority: JP
Inventors: 圭介内田; Keisuke Uchida
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2015-01-19

Abstract

【課題】長時間に亘って押圧部の摺動抵抗が増大することを抑制して鉤部材の姿勢を確実に変えることができる鉄道車両用パンタグラフを提供する。【解決手段】台枠に揺動自在に連結される下枠と下枠に揺動自在に連結される、集電舟を支持する上枠とを有する枠組と、折畳姿勢に枠組を保持するロック機構６とを備える。ロック機構は、集電舟に設けた鉤受に係合する鉤部６１ａを有する旋回自在な鉤部材６１と、鉤部材を、鉤部が鉤受に係合可能となる旋回方向一方に向けて付勢するコイルばね６４と、鉤部材に当接可能な押圧ロッド６５ａ部を有するアクチュエータ６５とを有する。押圧ロッドの先端が鉤部材表面を摺動しながら当該鉤部材を押圧して鉤部材を旋回方向他方に旋回させ、押圧部が鉤部材表面を摺動する範囲に対応させて鉤部材６１に溝６１ｃを形成し、溝に潤滑剤を充填した。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両に搭載されて架線から電力を集電する鉄道車両用パンタグラフに関する。

この種の鉄道車両用パンタグラフは例えば特許文献１で知れられている。このものは、鉄道車両の屋根上に碍子を介して配置される台枠に揺動自在に連結される下枠と、この下枠に揺動自在に連結される、集電舟を支持する上枠とを有する枠組と、架線に集電舟が摺接する展開姿勢から枠組を下降させたとき、集電舟が架線から離隔した折畳姿勢に枠組を保持するロック機構とを備える。

ロック機構は、集電舟に設けた係合部（天井管）に係合する鉤部を有する旋回自在な鉤部材と、鉤部材を、鉤部が係合部に係合可能となる旋回方向一方に向けて付勢する付勢手段と、鉤部材に当接可能な押圧部を有するアクチュエータとを有する。そして、展開姿勢から枠組を下降させると、係合部が鉤部を押圧して付勢手段の付勢力に抗して鉤部材を旋回方向他方に旋回させ、係合部が鉤部を通過すると、付勢手段の付勢力により旋回方向一方に旋回して鉤部が係合部に係合し、ロック姿勢の鉤部材により枠組が折畳姿勢に保持される。他方、折畳姿勢から展開姿勢に戻す場合には、アクチュエータを作動して押圧部を鉤部材に当接させ、付勢手段の付勢力に抗して押圧部の先端が鉤部材表面を摺動しながら当該鉤部材を押圧して鉤部材を旋回方向他方に旋回させ、鉤部と係合部との係合を解除する。これにより、鉤部材は退避姿勢となり、枠組が上昇する。

ここで、鉄道車両用パンタグラフは、常時、外気に曝される状況で使用されるため、上記ロック機構の鉤部材表面にも錆が発生したり、ゴミが付着したりすることがある。そして、鉤部材表面に錆が発生したり、ゴミが付着したりしていると、鉤部と係合部との係合を解除するときに押圧部の摺動抵抗が増大して鉤部材を確実に退避姿勢にできないという問題がある。このような場合、押圧部と鉤部材との摺動面にグリス等の潤滑剤を塗布しておくことが考えられる。然し、押圧部が鉤部材表面を摺動する毎に潤滑剤が擦り取られていき、結果として、短時間で押圧部の摺動抵抗が増大してしまう。

特開平７−１０７６０３号公報

本発明は、以上の点に鑑み、長時間に亘って押圧部の摺動抵抗が増大することを抑制して鉤部材の姿勢を確実に変えることができる鉄道車両用パンタグラフを提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、鉄道車両の屋根に搭載されて架線から電力を集電する本発明の鉄道車両用パンタグラフは、鉄道車両の屋根上に配置される台枠に揺動自在に連結される下枠とこの下枠に揺動自在に連結される、集電舟を支持する上枠とを有する枠組と、集電舟が架線から離隔する折畳姿勢に枠組を保持するロック機構とを備え、ロック機構は、枠組または集電舟に設けた係合部に係合する鉤部を有する旋回自在な鉤部材と、鉤部材を、鉤部が係合部に係合可能となる旋回方向一方に向けて付勢する付勢手段と、鉤部材に当接可能な押圧部を有するアクチュエータとを有し、付勢手段の付勢力に抗して押圧部の先端が鉤部材表面を摺動しながら当該鉤部材を押圧して鉤部材を旋回方向他方に旋回させ、押圧部が鉤部材表面を摺動する範囲に対応させて鉤部材に溝を形成し、溝に潤滑剤を充填したことを特徴とする。

本発明によれば、鉤部材に溝を形成して当該溝に潤滑剤を充填したため、押圧部が鉤部材表面を繰り返し摺動し、潤滑剤が擦り取られても、溝内に充填されている潤滑剤が表出して押圧部が鉤部材表面を摺動する範囲に常時潤滑剤が存することで、長時間に亘って押圧部の摺動抵抗が増大することが抑制される。その結果、鉤部材の姿勢を確実に変えることができる。

ここで、押圧部の摺動抵抗の増大を抑制する他の方法として、鉤部材と接触する押圧部の先端部分に溝を形成し、当該溝内に潤滑剤を充填しておくことが考えられる。然し、押圧部が鉤部材表面を摺動する間、溝がその摺動方向に沿ってのびるように、押圧部を周り止めをしておく必要が生じ、これでは、構造が複雑になったり、部品点数の増加を招来したりする。それに対して、本発明では、鉤部材に溝を形成するため、簡単な構成で、押圧部の摺動抵抗の増大を抑制することが実現できる。

本発明の実施形態の鉄道車両用のパンタグラフを展開姿勢で示す側面図。（ａ）及び（ｂ）は、ロック機構を拡大して示す側面図及び背面図。

以下、図面を参照して、鉄道車両の屋根に搭載されて架線から電力を集電する本発明の鉄道車両用のパンタグラフの実施形態を説明する。以下においては、上、下、左、右や時計周り、反時計周りといった方向を示す用語は図１を基準とする。

図１を参照して、ＰＧは本実施形態のパンタグラフである。パンタグラフＰＧは、図外の鉄道車両の屋根上に碍子を介して配置される台枠１を備える。台枠１には、下枠２１が主軸２１ａを介して揺動自在に連結されている。下枠２１の上端にはヒンジ２２を介して上枠２３が揺動自在に連結され、これら下枠２１と上枠２３とが枠組２を構成する。そして、上枠２３により集電舟３が支持されている。上枠２３の下端と台枠１との間には釣合ロッド２４が連結され、ヒンジ２２と集電舟３との間には、枠組２が昇降するときに集電舟３の水平姿勢を保つ舟支えロッド２５が連結されている。集電舟３としては、公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。

台枠１には主ばね４が組み込まれ、この主ばね４の圧縮力が主軸２１ａに外挿固定した第１のカム部材２１ｂに作用するようになっている。これにより、常時は、主軸２１ａに時計周りのトルクが作用して回転することで、枠組２が上昇し、図外の架線に集電舟３が摺接する展開姿勢となる（図１参照）。また、主軸２１ａに外挿固定した第２のカム部材２１ｃには、エアーシリンダ５の駆動ロッド５１が連結されている。これにより、主軸２１ａ、主ばね４の圧縮力に抗してエアーシリンダ５により反時計周りのトルクを作用させて回転することで、展開姿勢にある枠組２が下降し、集電舟３が図外の架線から離隔した折畳姿勢となる。

また、台枠１には、枠組２を折畳姿勢に保つロック機構６が設けられている（図１中、右端部）。図２も参照して、ロック機構６は、集電舟３に設けた係合部としてのピン状の鉤受３１に係合する、台枠１に固定の軸体６２を介して旋回自在な鉤部材６１を備える。鉤部材６１には、フレーム６３が連結され、フレーム６３と鉤部材６１との間には付勢手段としてのコイルばね６４が縮設され、鉤部６１ａが鉤受３１に係合可能となる旋回方向一方（半時計方向）に向けて常時付勢されるようにし、このとき、鉤部６１ａが鉛直方向に位置するロック姿勢となる（図２中、実線で示す姿勢）。

鉤部材６１の軸体６２より下方部分には、外側に向けて円弧状に膨出する膨出部６１ｂが設けられ、鉤部材６１の膨出部６１ｂに当接可能な押圧部としての押圧ロッド６５ａを有するアクチュエータ６５が台枠１に設けられている。アクチュエータ６５としては、エアーシリンダやソレノイド等の公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。そして、展開姿勢から枠組２を下降させると、鉤受３１が鉤部６１ａの上面に当接し、鉤部６１ａの傾斜した上面を摺動することで、コイルばね６４の付勢力に抗して鉤部材６１を旋回方向他方に旋回させ、鉤受３１が鉤部６１ａの斜面を通過すると、コイルばね６４の付勢力により旋回方向一方に旋回して鉤部が係合部に係合する。これにより、枠組２が折畳姿勢に保持される。

他方で、アクチュエータ６５を作動すると、コイルばね６４の付勢力に抗して押圧ロッド６５ａの先端（左端面）が鉤部材６１の膨出部６１ｂ表面を摺動しながら鉤部材６１を押圧して鉤部材６１を旋回方向他方（時計方向）に旋回させ、鉤部６１ａと鉤受３１との係合を解除できる退避位置となる（図２中、二点鎖線で示す姿勢）。これにより、枠組２が折畳姿勢から展開姿勢に戻る。

ここで、パンタグラフＰＧは、常時、外気に曝される状況で使用されるため、鉤部材６１表面にも錆が発生したり、ゴミが付着したりすることがある。このため、鉤部材６１表面に錆が発生したり、または、ゴミが付着したりした状態でも、ロック姿勢から退避姿勢に鉤部材６１が確実に姿勢を変えることができるようにしておく必要がある。そこで、押圧ロッド６５ａの左端面が鉤部材６１の膨出部６１ｂ表面を摺動する範囲に対応させて膨出部６１ｂに溝６１ｃを形成し、溝６１ｃに潤滑剤としてのグリスを充填した。この場合、グリスとしては公知のものが利用でき、また、溝６１ｃの幅や深さは、押圧ロッド６５ａとの接触面積や機械的強度等を考慮して適宜設定される。

上記実施形態によれば、押圧ロッド６５ａが鉤部材６１の膨出部６１ｂ表面を繰り返し摺動してグリスが擦り取られても、溝６１ｃ内に充填されているグリスが表出して押圧ロッド６５ａが膨出部６１ｂ表面を摺動する範囲に常時グリスが存することで、長時間に亘って押圧ロッド６５ａの摺動抵抗が増大することが抑制される。その結果、鉤部材６１の姿勢を確実に変えることができる。

ところで、膨出部６１ｂ表面と接触する押圧ロッド６５ａの先端部分に他の溝を形成し、当該溝内にグリスを充填しておくことが考えられる。然し、押圧ロッド６５ａが摺動する間、溝がその摺動方向に沿ってのびるように、押圧ロッド６５ａを周り止めをしておく必要が生じ、これでは、構造が複雑になったり、部品点数の増加を招来したりする。それに対して、上記実施形態のものでは、膨出部６１ｂに溝６１ｃを形成したため、簡単な構成で、押圧ロッド６５ａの摺動抵抗の増大を抑制することが実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記のものに限定されるものではない。上記実施形態では、パンタグラフＰＧとしてシングルアーム式のものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、他の構成のものであってもい。また、上記実施形態では、鉤部材６１の軸体６２より下方部分に膨出部６１ｂを設け、押圧ロッド６５ａにより膨出部６１ｂに押圧して鉤部材６１を旋回させるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、押圧ロッド６の押圧位置や鉤部材６１の形態は任意に設定することができる。

ＰＧ…鉄道車両用パンタグラフ、１…台枠、２…枠組、２１…下枠、２３…上枠、３…集電舟、６…ロック機構、６１…鉤部材（ロック機構）、６１ａ…鉤部、６４…コイルばね（付勢手段）、６５…アクチュエータ（ロック機構）、６５ａ…押圧ロッド（押圧部）。

Claims

鉄道車両の屋根に搭載されて架線から電力を集電する鉄道車両用パンタグラフであって、
鉄道車両の屋根上に配置される台枠に揺動自在に連結される下枠とこの下枠に揺動自在に連結される、集電舟を支持する上枠とを有する枠組と、集電舟が架線から離隔する折畳姿勢に枠組を保持するロック機構とを備え、ロック機構は、枠組または集電舟に設けた係合部に係合する鉤部を有する旋回自在な鉤部材と、鉤部材を、鉤部が係合部に係合可能となる旋回方向一方に向けて付勢する付勢手段と、鉤部材に当接可能な押圧部を有するアクチュエータとを有し、付勢手段の付勢力に抗して押圧部の先端が鉤部材表面を摺動しながら当該鉤部材を押圧して鉤部材を旋回方向他方に旋回させるものにおいて、
押圧部が鉤部材表面を摺動する範囲に対応させて鉤部材に溝を形成し、溝に潤滑剤を充填したことを特徴とする鉄道車両用パンタグラフ。