JP6027450B2 - 車両用シングルアーム式パンタグラフ - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の屋根に搭載されて架線から電力を集電する車両用シングルアーム式パンタグラフに関し、より詳しくは、着雪時の折り畳み不良を効果的に抑制できる構成を備えるものに関する。

この種の車両用シングルアーム式パンタグラフは、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つ鉤手段とを備える。ここで、上記車両用シングルアーム式パンタグラフでは、省スペース化等のため、車幅方向に直交する上下方向で上枠と下枠とが互いに重なるように、下枠と上枠とがヒンジを介して揺動自在に連結することが主流となっている（例えば、特許文献２参照）。

このような車両用シングルアーム式パンタグラフは、枠組を構成する部材が少ないため、降雪時に着雪する面積が小さいという利点がある。然し、上記の如く、上下方向で上枠と下枠とが互いに重なるように枠組を構成していると、下枠の外表面に積雪した状態で展開位置から枠組を下降させたときに上枠と下枠との間に雪が挟まり、鉤手段が係合する位置まで枠組を下降することができないという問題が生じる。このため、上枠と下枠との間隔が大きく取れる位置までしか枠組を下降させない等の対策をとることが考えられるが、地上からの車両及び架線の高さ寸法や、折畳姿勢での架線と集電舟との間隔が規格等で定められている状況では、有効な対策にはなり得なかった。

特開２００７−７１５７８号公報 特開２００７−５３８７４号公報

本発明は、以上の点に鑑み、降雪時に、枠組に積雪した状態でも折畳不良が発生し難い構造を持つ車両用シングルアーム式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車両用シングルアーム式パンタグラフは、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、この枠組を折畳姿勢に保つ鉤手段とを備え、前記上枠と前記下枠とを車幅方向にオフセットした状態で揺動自在に連結し、前記上枠と前記下枠とは断面円形の輪郭を有し、前記上枠と前記下枠との車幅方向の内側端が上下方向でオーバーラップしていることを特徴とする。

本発明によれば、上枠と下枠とを車幅方向にオフセットした状態で連結したため、降雪時に下枠の外表面に積雪していても、積雪が、下動する上枠と干渉せず、鉤手段が係合する位置まで枠組を確実に下降させることができる。なお、本発明において、「上枠と下枠とを車幅方向にオフセットした状態」とは、上枠と下枠との車幅方向の内側端の間に上下方向から視て間隙を存している場合だけでなく、上枠と下枠との車幅方向の内側端が上下方向でオーバーラップしている場合も含む。

また、本発明によれば、降雪時に下枠の外表面に着雪する面積が小さくできることで、積雪が、下動する上枠と干渉し難くなる。この場合、枠組の車幅方向の幅を小さくできるため、設置スペースを小さくすることができ、有利である。

本発明の実施形態のシングルアーム式パンタグラフを展開姿勢で示す正面図。 図１に示すシングルアーム式パンタグラフの平面図。 図１に示すシングルアーム式パンタグラフの側面図。 （ａ）は、図１に示すシングルアーム式パンタグラフの部分拡大平面図。（ｂ）は、変形例に係るシングルアーム式パンタグラフの部分拡大平面図。

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車両用シングルアーム式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〜図３を参照して、ＰＧは、本実施形態のシングルアーム式パンタグラフである。シングルアーム式パンタグラフ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には主バネ４が組み込まれ、この主バネ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に、主バネ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を折畳姿勢に保つ鉤手段６が配置されている。鉤手段６は、集電舟３に設けた鉤受３１に係合可能な鉤部材６１と、この鉤部材６１が鉤受３１に係合した状態から、時計方向に鉤部材６１を揺動させて鉤部材６１と鉤受３１との係合を解放する駆動手段６２とを備える。駆動手段６２としては、空気シリンダや電磁式鉤外し等、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。

ここで、降雪時に、枠組２に積雪した状態でも折畳不良が発生し難い構造にシングルアーム式パンタグラフＰＧを構成する必要がある。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、下枠２１と上枠２３とを断面円形の輪郭を有するものとし、下枠２１と上枠２３とを車幅方向にオフセットした状態で下枠２１と上枠２３とをヒンジ２２を介して揺動自在に連結することとした。そして、下枠２１と上枠２３との車幅方向の内側端２１０，２３０を上下方向でオーバーラップさせた。この場合、オーバーラップさせる幅Ｗは、下枠２１及び上枠２３の径等に応じて適宜設定することができる。

上記実施形態によれば、降雪時に下枠２１の外表面に積雪していても、積雪が、下動する上枠２３と干渉せず、鉤部材６１が係合する位置まで枠組２を確実に下降させることができる。その上、上枠２１と下枠２３との輪郭を断面円形としたため、下枠２１の外表面に着雪する面積が小さくなることで、下枠２１と上枠２３との内側端２１０，２３０を上下方向でオーバーラップさせていても、積雪が、下動する上枠２３と干渉し難くすることができる。この場合、枠組２の車幅方向の幅を小さくできるため、設置スペースを小さくすることができ、有利である。

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、下枠２１と上枠２３との輪郭を断面円形としたものを例に説明したが、その断面形状は特に限定されるものではない。図４（ｂ）に示すように、下枠２１と上枠２３とが断面矩形の輪郭を有する場合には、下枠２１と上枠２３は、その互いに隣接する内側端２１１，２３１の間に間隙を存して揺動自在に連結されていることが好ましい。

ＰＧ…シングルアーム式パンタグラフ、１…台枠、２…枠組、２１…下枠、２３…上枠、３…集電舟、６…鉤手段。

Claims (1)

1. 鉄道車両の屋根に搭載されて架線から電力を集電する車両用シングルアーム式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、この枠組を折畳姿勢に保つ鉤手段とを備えるものにおいて、
   前記上枠と前記下枠とを車幅方向にオフセットした状態で揺動自在に連結し、
   前記上枠と前記下枠とは断面円形の輪郭を有し、前記上枠と前記下枠との車幅方向の内側端が上下方向でオーバーラップしていることを特徴とする車両用シングルアーム式パンタグラフ。

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