JP2669713B2 - 鉄道車両用パンタグラフ支持装置 - Google Patents

鉄道車両用パンタグラフ支持装置

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JP2669713B2
JP2669713B2 JP2299743A JP29974390A JP2669713B2 JP 2669713 B2 JP2669713 B2 JP 2669713B2 JP 2299743 A JP2299743 A JP 2299743A JP 29974390 A JP29974390 A JP 29974390A JP 2669713 B2 JP2669713 B2 JP 2669713B2
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隆行 下村
衛 榎本
豊志 藤田
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/19Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire using arrangements for effecting collector movement transverse to the direction of vehicle motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車体傾斜装置を装備した鉄道車両に用いら
れるパンタグラフ支持装置に関する。本発明のパンタグ
ラフ支持装置は、車体を曲線軌道で曲線内方へ傾斜させ
る際に、パンタグラフを、車体の屋根に対して車体傾斜
前の中立位置に保持することができ、そのため、良好な
集電性能を確保することができる。その結果、車体傾斜
装置を装備した車両において、車体傾斜の回転中心高さ
や車体傾斜角度を最適に設定することが可能になる。結
局、本発明は、乗心地が良好で、車体重心移動の少ない
車体傾斜装置付鉄道車両を提供するのに資する。
〔従来の技術〕
従来の車体傾斜装置を装備した鉄道車両用パンタグラ
フ支持方法の例を、第3図、第4図および第5図により
説明する。第3図は、車体傾斜装置付車両の屋根上に直
接パンタグラフを装架した車両の正面図である。第4
図、第5図は、車体傾斜装置付車両であって、パンタグ
ラフが車体の傾斜動作と関係の無い台車部分からパンタ
グラフ支持架台を介して支持されている車両の正面図と
側面図である。
第3図の屋根上に直接パンタグラフを装架した例で
は、車体1は、空気ばね13を介して振子はり14によって
支持されている。該振子はり14は、車体傾斜用コロ装置
15で支えられており、曲線軌道で車体に働く超過遠心
力、又は、アクチュエータ16の制御力により、曲線軌道
部でコロ装置15上を左右に動き、車体1を曲線の内方へ
傾斜させる。この場合、車体1の屋根上に装架されたパ
ンタグラフ11は、車体の傾斜と共に第3図のように左右
に傾斜して動くため、軌道上の一定位置に敷設した架線
20に対して集電舟21が大きく相対左右変位をする。
一方、車体傾斜装置付車両の乗心地を向上させ、ま
た、車体の重心移動を少なくして曲線での速度を速くす
るには、車体傾斜の回転中心12を極力下げること、およ
び、車体傾斜角度を軌道の曲率と走行速度に対応した車
体傾斜角度に設定することが有効である。しかし、パン
タグラフを屋根に直接取付けた車両では、車体傾斜の回
転中心12を下げるか、あるいは、車体傾斜角度を大きく
すると、パンタグラフの架線に対する左右変位もそれに
比例して更に大きくなる。そのため、集電舟が架線から
外れるか、あるいは、車両限界(車両の外形が出張るこ
とが許される最大限界)から出る危険があるので、車体
傾斜の回転中心高さや車体傾斜角度の設定に大きな制約
が存在する。
第4図および第5図のリンク式車体傾斜装置付車両の
場合、パンタグラフ11は、車体の傾斜動作と関係の無い
台車部分14からパンタグラフ支持架台8およびピン継手
19により支持されているので、パンタグラフと架線の相
対変位は小さい。したがって、第3図の場合のような車
体傾斜の回転中心高さや車体傾斜角度の設定上の制約は
無い。しかし、パンタグラフ支持架台が車体を貫通して
配置されているために、客室内に支持架台の車体貫通部
分が大きく出っ張り、客室の構成が問題となる。また、
パンタグラフ支持架台を台車から支持するためには、車
体傾斜装置の構成として空気ばね上に車体傾斜機構を配
置した台車構成とする必要があるが、空気ばね下に車体
傾斜機構を配置して空気ばねの防振性能を改善するとい
う車体傾斜装置付車両の乗心地上の長所を十分に生かす
ことができないという問題点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
車体傾斜装置を装備した鉄道車両の車体を曲線で曲線
内向へ傾斜させる際にパンタグラフが架線から外れた
り、車両限界から出たりしないようにするため、パンタ
グラフを車体屋根に対して車体傾斜前の中立位置に保持
する機構が必要である。その方法として、第4図、第5
図、のパンタグラフ支持架台により車体傾斜動作に関係
ない台車からパンタグラフを支持する方法が考えられ
る。あるいは、車体傾斜させる際にパンタグラフの集電
舟が架線から外れないようにアクチュエータでパンタグ
ラフ集電舟の左右動を制御する等が考えられる。しか
し、前者については、前記の問題点が、後者について
は、制御がフェールした場合にパンタグラフが架線を引
っ掛けて破断し、大きな事故を起こす恐れがある。
したがって、パンタグラフを車体傾斜前の中立位置に
保つべく、車体傾斜動作に関係ない台車からパンタグラ
フを拘束することのできる機構、並びに、この機構が客
室を大きく貫通して客室の構成を支障しないことが要求
される。さらに、この機構は、構成がシンプルで軽量、
かつ、信頼性が高いことが要求される。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するため、本発明の鉄道車両用パンタ
グラフ支持装置は、台車と、これに支持された車体と、
台車に対する車体の傾斜角度を変化させる車体傾斜装置
とを装備した鉄道車両のパンタグラフ支持装置であっ
て、パンタグラフ支持架台と、パンタグラフ支持架台を
車両進行方向と直角方向に車体屋根上で移動可能に案内
するパンタグラフ案内装置と、一端を台車に接続され、
他の一端をパンタグラフ支持架台に接続され、両端の間
の中間部を車体側部に引き回された左右一対のパンタグ
ラフセンタリングロープと、このパンタグラフセンタリ
ングロープに張力を与えつつ左右のロープ長さを相等し
く保つロープ長さ調整張力付与装置と、を具備し、曲線
軌道部において車体を曲線内方に傾斜させる際に、パン
タグラフ中心を、車体の傾斜角度の如何にかかわらず軌
道中心垂直線上に架設されている架線とほぼ一致させる
ことが可能なことを特徴とした、鉄道車両用パンタグラ
フ支持装置を特徴とする。
〔作用〕
本発明のパンタグラフ支持装置は、パンタグラフを車
体の屋根に対して車体傾斜前の中立位置に保持し、か
つ、客室に大きな支障を与えない台車からの機械的な拘
束によるパンタグラフ支持装置である。パンタグラフお
よびパンタグラフ支持架台を、車体の進行方向に対して
直角方向に移動案内する案内装置を屋根上に設け、パン
タグラフ重量は屋根で支えるが、車体が曲線の内側へ傾
斜してもパンタグラフは車体が傾斜する前の中立位置が
取れるようにする。その中立位置を保持する手段とし
て、パンタグラフ支持架台を車体傾斜動作と関係ない台
車枠の左右の側はり等から、車体の側部を通して車体屋
根上まで引き通した左右一対の、常に長さが等しくなる
ようにした鋼製ロープ等(パンタグラフセンタリングロ
ープ)で拘束する機構とする。この機構では、該鋼製ロ
ープを台車枠の左右の側はり等から、車体の側部を通し
て車体屋根上のパンタグラフ支持架台まで引き通すため
の案内用滑車等を具備してもよい。また、空気ばね等の
上下・左右たわみによる車体の上下動・左右動によっ
て、該鋼製ロープに無理な引張やたわみが生じないよう
にするため、該鋼製ロープに空気ばねの防振性能を阻害
しない程度の一定の張力を与える張力付与装置を設け
る。
〔実施例〕
次に、本発明によるパンタグラフ支持装置の一実施例
を第1図および第2図により説明する。第1図は、パン
タグラフ支持装置の全体の構成図である。第2図は、車
両の屋根上のパンタグラフ支持架台案内機構および張力
付与機構の詳細図である。
第1図において、パンタグラフ11は、パンタグラフ支
持架台8上に固定されている。該パンタグラフ支持架台
8は、車体1の屋根上に固定したパンタグラフ支持架台
案内装置のガイド10、および、該ガイドに沿ってパンタ
グラフ支持架台を円滑に移動させるスライダ9により、
車体1の進行方向に対して直角方向に移動できる機構と
している。パンタグラフ支持架台案内装置のガイド10の
形状は、直線状でなく、パンタグラフの中心線が常に車
体傾斜の回転中心12に向き、パンタグラフの集電舟21と
架線20の相対変位が小さくなるように、第1図に示すよ
うな半径Rの円弧状としている。該パンタグラフ支持架
台8の中央下面には、車体の傾斜動作と無関係な台車枠
2の左右の側はりから車体を貫通して引き通した伸縮し
ない可撓性のある鋼製ロープ3、又は、チェーン、ベル
ト等を巻き取るドラム5を、支持軸受7を介して取付け
ている。該鋼製ロープ3、又は、チェーン、ベルトを、
車体1の貫通部、又は、屋根上で車体から案内するた
め、滑車4、又は、歯車、プーリを設ける。
第2図において、パンタグラフ支持架台8は、屋根に
固定したガイド10とパンタグラフ支持架台下面に取付け
たスライダ9により、車体の進行方向に対して直角方向
に円滑に移動できる。該パンタグラフ支持架台8の中央
下面には、台車枠2の左右の側はりから立ち上げた左右
一対の鋼製ロープ、又は、チェーン、ベルトを、同一方
向に長さが等しくなるように巻き取るドラム5を支持軸
受7を介して取付けている。また、パンタグラフ支持架
台8の下面には張力付与ばね6を取付け、該張力付与ば
ねの他端を鋼製ロープ、又は、チェーン、ベルトを巻き
取るドラム5に鋼製ロープ、又は、チェーン、ベルトの
巻き方向と反対方向に巻きついて、鋼製ロープ、又は、
チェーン、ベルトに一定の張力を与える機構としてい
る。この一定張力付与装置により、空気ばねに支持され
た車体の上下動・左右動によって鋼製ロープ、又は、チ
ェーン、ベルト等に無理な引張やたわみが生じないよう
にすると共に、常に、パンタグラフ支持架台が台車枠の
左右の側はりから等距離の位置、即ち、パンタグラフを
車体が傾斜する前の中立位置(軌道中心に垂直に立てた
線上)に保持することができる。
〔発明の効果〕
車体傾斜装置付車両のパンタグラフをパンタグラフ支
持架台案内装置、鋼製ロープ、および張力付与装置等に
より、車体を曲線軌道で曲線内方へ傾斜させる際に、パ
ンタグラフを車体の屋根に対して車体傾斜前の中立位置
に保持して良好な集電性能を確保することができる。こ
のため、車体傾斜装置を装備した車両の車体傾斜の回転
中心高さや車体傾斜角度を最適に設定することが可能と
なるので、乗心地が良好で、車体重心移動の少ない車体
傾斜装置付鉄道車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は、本発明のパンタグラフ支持装置の実
施例で、第1図は、本発明のパンタグラフ支持装置の全
体構成図、第2図は、屋根上のパンタグラフ支持架台案
内装置と張力付与装置の詳細図である。第3図、第4
図、第5図は従来のパンタグラフ支持方法の例で、第3
図は車体傾斜装置付車両の屋根上にパンタグラフを直接
装架した一般的なパンタグラフ支持方法の例で、車両の
正面図であり、第4図、第5図は、車体傾斜装置付車両
でパンタグラフは車体の傾斜動作と関係の無い台車部分
からパンタグラフ支持架台により支持した例の車両の正
面図と側面図である。 1……車体、2……台車枠、3……鋼製ロープ(又は、
チェーン、ベルト)、 4……滑車(又は、歯車、プーリ)、 5……張力付与装置(鋼製ロープ、チェーン、ベルトの
巻き取りドラム)、 6……張力付与装置(張力付与ばね)、 7……張力付与装置(巻き取りドラム支持軸受)、8…
…パンタグラフ支持架台、 9……パンタグラフ支持架台案内装置(スライダ)、 10……パンタグラフ支持架台案内装置(ガイド)、11…
…パンタグラフ、 12……車体傾斜の回転中心、13……空気ばね、14……振
子はり、15……コロ装置、 16……車体傾斜用アクチュエータ、17……車体傾斜用リ
ンク、18……架台支持バー、 19……ピン継手、20……架線、21……集電舟。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−95701(JP,U) 特公 昭47−28849(JP,B1)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】台車と、これに支持された車体と、台車に
    対する車体の傾斜角度を変化させる車体傾斜装置とを装
    備した鉄道車両用として、 パンタグラフ支持架台と、パンタグラフ支持架台を車両
    進行方向と直角方向に車体屋根上で移動可能に案内する
    パンタグラフ案内装置と、一端を台車に接続され、他の
    一端をパンタグラフ支持架台に接続され、両端の間の中
    間部を車体側部に引き回された左右一対のパンタグラフ
    センタリングロープから成るパンタグラフ支持装置にお
    いて; 該パンタグラフ支持架台の中央下面に台車枠の左右の側
    はりから立ち上げた左右一対の鋼製ロープ、又は、チェ
    ーン、ベルトを同一方向に長さが等しくなるように巻き
    取るドラムを支持軸受を介して取り付け、又、パンタグ
    ラフ支持架台の下面には張力付与ばねを取り付け、該張
    力付与ばねの他端を前記ドラムに鋼製ロープ、又は、チ
    ェーン、ベルトの巻き方向と反対方向に巻き付けて、鋼
    製ロープ、又は、チェーン、ベルトに一定の張力を与え
    る機構により、このパンタグラフセンタリングロープに
    張力を与えつつ左右のロープ長さを相等しく保つロープ
    長さ調整張力付与装置を具備し、曲線軌道部において車
    体を曲線内方に傾斜させる際に、パンタグラフ中心を、
    車体の傾斜角度の如何にかかわらず軌道中心垂直線上に
    架設されている架線とほぼ一致させることが可能なこと
    を特徴とする 鉄道車両用パンタグラフ支持装置。
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