(57)【要約】【課題】パンタグラフ枠の折り畳み時、台側金具を、枠側金具と係合可能な状態に確実に復帰させる事ができる構造を実現する。【解決手段】折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５に圧縮空気を供給する為の主供給路３４の途中から分岐した分岐路３５を、第２の圧力室３２ｂに連通する。パンタグラフ枠を構成する下枠と上枠とを折り畳む際に、ポンプから圧縮空気を吐出し、切換弁３３を介して、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５と、ロック解除アクチュエータ２１の他方の圧力室３２ｂとに圧縮空気を導入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台枠と、基端部を前記台枠に回動可能に支持したパンタグラフ枠と、このパンタグラフ枠に、このパンタグラフ枠を展開させる方向の弾力を付与する主ばねと、前記パンタグラフ枠を折り畳む方向の力を発生させる折り畳みアクチュエータと、前記パンタグラフ枠を折り畳んだ状態で維持するかぎ装置とを備え、
前記かぎ装置は、前記パンタグラフ枠に支持固定された枠側金具と、この枠側金具と係脱可能な台側金具と、この台側金具を、前記枠側金具と係合可能な状態とする方向に付勢する戻しばねと、ピストンとこのピストンを挟む１対の圧力室とを有し、これら１対の圧力室のうちの一方である第１の圧力室に圧縮空気を導入する事で、前記ピストンを軸方向に関して所定方向に変位させ、このピストンの先端面により、前記台側金具を、前記枠側金具との係合が外れる方向に押圧する、ロック解除アクチュエータとを有するものである、
パンタグラフ装置において、
前記パンタグラフ枠を折り畳む際に、前記１対の圧力室のうちの他方である第２の圧力室に圧縮空気を導入する事を特徴とするパンタグラフ装置。
【請求項２】
前記折り畳みアクチュエータが、この折り畳みアクチュエータの圧力室に圧縮空気を導入する事により、前記パンタグラフ枠を折り畳む方向の力を発生させる空圧式のものであり、
前記折り畳みアクチュエータの圧力室に圧縮空気を供給する為の主供給路から分岐した分岐路を、前記ロック解除アクチュエータの前記第２の圧力室に連通している、
請求項１に記載のパンタグラフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架線から電力を取り入れる為、鉄道車両の屋根上に設置して使用する、パンタグラフ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の屋根の上方には集電舟を備えたパンタグラフ装置を支持し、架線から電力を取り入れる様にしている。即ち、パンタグラフ装置により、集電舟の上面に支持した、導電材製の擦り板を架線の下縁に向け弾性的に押し付け、この架線から車両に電気を取り入れる様にしている。この様なパンタグラフ装置の一種として、所謂シングルアーム形（Ｚ形）の構造が、例えば特許文献１に記載される等により従来から広く知られている。
【０００３】
シングルアーム形のパンタグラフ装置は、車両の屋根の上面に台枠を支持固定し、この台枠の上面に主軸を車両の幅方向に設けている。そして、この主軸に、パンタグラフ枠を構成する下枠の基端部（下端部）を回動可能（起伏可能）に支持し、同じく上枠の基端部（下端部）を下枠の先端部（上端部）に回動可能に連結している。更に、上枠の先端部（上端部）に集電舟を支持している。又、台枠と主軸との間に主ばねを設け、この主ばねにより、下枠と上枠とに、これら下枠と上枠とを展開させる（集電舟を上昇させる）方向の弾力を付与している。
【０００４】
下枠と上枠とを折り畳む（集電舟を下降させる）際には、主軸に設けた腕部を、折り畳みアクチュエータにより、主ばねの弾力に抗して押す事で、下枠と上枠とを揺動させ、これら下枠と上枠とを折り畳む。下枠と上枠とを折り畳むと、上枠（又は下枠）に支持固定された枠側金具と、基端部（下端部）を台枠に回動可能に支持された台側金具とが係合し、下枠と上枠とが折り畳まれた状態が維持される。台側金具は、台枠との間に設けた戻しばねにより、枠側金具と係合可能な状態とする方向に弾性的に付勢されている。下枠と上枠とを展開する際には、台側金具を、空圧式のロック解除アクチュエータのピストンにより、戻しばねの弾力に抗して押す（揺動させる）事で、台側金具と枠側金具との係合を解除する。すると、主ばねの弾力により、下枠と上枠とが揺動し、これら下枠と上枠とが展開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２４７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の様な従来構造のパンタグラフ装置の場合、下枠と上枠とを折り畳んだ後、これら下枠と上枠とを折り畳んだ状態を維持すべく、枠側金具と台側金具とを確実に係合させる面からは改良の余地がある。
即ち、下枠と上枠とを展開した後、ロック解除アクチュエータの圧力室への圧縮空気の供給を停止し、この圧力室内の圧力が低下すると、通常は（後述する凍結や固渋が発生していない状態では）、台側金具は、戻しばねの弾力により、枠側金具と係合可能な状態へと戻される。しかしながら、ロック解除アクチュエータのピストンの先端面と台側金具との接触部や、ピストンの外周面とシリンダの内周面との摺接部で凍結や固渋等が発生すると、ロック解除アクチュエータの圧力室への圧縮空気の供給を停止しても、戻しばねの弾力によっては、台側金具を枠側金具と係合可能な状態に復帰させられない可能性がある。台側金具が枠側金具と係合可能な状態に戻っていないと、折り畳みアクチュエータにより、下枠と上枠とを折り畳んでも、台側金具と枠側金具とが係合しない為、折り畳みアクチュエータの動作を停止すると、下枠と上枠とを折り畳んだ状態に維持できなくなる。
【０００７】
本発明は、上述の様な事情を鑑み、パンタグラフ枠の折り畳み時、台側金具を、枠側金具と係合可能な状態に確実に復帰させる事ができる、パンタグラフ装置の構造を実現する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパンタグラフ装置は、台枠と、パンタグラフ枠と、主ばねと、折り畳みアクチュエータと、かぎ装置とを備える。
このうちのパンタグラフ枠は、基端部を前記台枠に回動可能（起伏可能）に支持している。
前記主ばねは、このパンタグラフ枠に、このパンタグラフ枠を展開させる方向の弾力を付与する。
前記折り畳みアクチュエータは、前記パンタグラフ枠を折り畳む方向の力を発生させる。
前記かぎ装置は、前記パンタグラフ枠を折り畳んだ状態に維持する為のものであり、枠側金具と、台側金具と、戻しばねと、ロック解除アクチュエータとを有する。
前記枠側金具は、前記パンタグラフ枠に支持固定されている。
前記台側金具は、前記枠側金具と係脱可能となっている。
前記戻しばねは、前記台側金具を、前記枠側金具と係合可能な状態とする方向に付勢している。
前記ロック解除アクチュエータは、空圧式のもので、ピストン及びこのピストンを挟む１対の圧力室を有し、これら１対の圧力室のうちの一方である第１の圧力室に圧縮空気を導入する事で、前記ピストンの先端面により、前記台側金具を、前記枠側金具との係合が外れる方向に押圧する。
【０００９】
特に本発明のパンタグラフ装置の場合には、前記パンタグラフ枠を折り畳む際に、前記１対の圧力室のうちの他方である第２の圧力室に圧縮空気を導入する。
【００１０】
上述の様な本発明のパンタグラフ装置を実施する場合に好ましくは、前記折り畳みアクチュエータを、この折り畳みアクチュエータの圧力室に圧縮空気を導入する事により、前記パンタグラフ枠を折り畳む方向の力を発生させる空圧式のものとする。そして、前記折り畳みアクチュエータの圧力室に圧縮空気を供給する為の主供給路から分岐した分岐路を、前記ロック解除アクチュエータの前記第２の圧力室に連通する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様な本発明のパンタグラフ装置は、パンタグラフ枠を折り畳む際に、ロック解除アクチュエータを構成する１対の圧力室のうちの第２の圧力室に圧縮空気を導入する様にしている。従って、ロック解除アクチュエータのピストンの先端面と台側金具との接触部や、ピストンの外周面とシリンダの内周面との摺接部で凍結や固渋等が発生した場合であっても、パンタグラフ枠の折り畳み時、台側金具を、枠側金具と係合可能な状態に確実に復帰させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、パンタグラフ枠を展開した状態で示す模式図。
【図２】折り畳みアクチュエータ及びかぎ装置を取り出して、パンタグラフ枠の展開した状態で示す模式図（Ａ）と、折り畳んだ状態で示す模式図（Ｂ）。
【図３】かぎ装置を取り出して、ロック状態で示す図（Ａ）と、同じくアンロック状態で示す図（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のパンタグラフ装置１は、新幹線等の高速で走行する鉄道車両に使用される、所謂シングルアーム形（Ｚ形）のもので、台枠２と、パンタグラフ枠３と、主ばね４と、折り畳みアクチュエータ５と、かぎ装置６とを備える。このうちの台枠２は、車両の屋根面に支持固定されており、上面に主軸７を車両の幅方向に設けている。主軸７は、自身の中心軸を中心とする回転を可能に支持されている。
【００１４】
パンタグラフ枠３は、下側の下枠８と上側の上枠９とを組み合わせて成る。このうちの下枠８は、基端部（下端部）を主軸７の中間部に支持固定している。従って、下枠８は、主軸７を中心に揺動可能（起伏可能）となっている。上枠９は、基端部（下端部）を下枠８の先端部（上端部）に回動可能に連結している。この為に、下枠８の先端部に主軸７と平行に連結軸１０を設け、この連結軸１０に上枠９の基端部を連結している。上枠９の先端部（上端部）には、集電舟１１を揺動可能に支持している。
【００１５】
主ばね４は、パンタグラフ枠３を構成する下枠８と上枠９とに、これらを下枠８と上枠９とを展開させる方向の弾力を付与している。換言すれば、主ばね４は、下枠８を主軸７を中心に、上枠９を連結軸１０を中心に、それぞれ揺動させる事により、上枠９の先端部に支持した集電舟１１を上昇させる方向の弾力（下枠８を主軸７を中心として、図１の時計方向に、上枠９を連結軸１０を中心として、図１の反時計方向に、それぞれ揺動させる方向の弾力）を、下枠８と上枠９に対して付与している。この為に、具体的には、下枠８の基端部にばね側腕部１２を設け、このばね側腕部１２と台枠２に固定の部分との間に主ばね４を設けている。そして、主ばね４により、下枠８に、主軸７を中心として所定方向（図１の時計方向）に回転させる方向の弾力を付与している。換言すれば、主ばね４により、下枠８を所定方向に回転させる方向に弾性的に引っ張っている。
【００１６】
折り畳みアクチュエータ５は、空圧式のアクチュエータで、下枠８と上枠９とを折り畳む方向の力を発生させる。この為に、具体的には、下枠８の基端部にアクチュエータ側腕部１３を設け、このアクチュエータ側腕部１３に、折り畳みアクチュエータ５のピストン１４の先端部を対向させている。従って、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５にポンプ（図示省略）から圧縮空気を導入し、ピストン１４を押し出すと、このピストン１４の先端部によりアクチュエータ側腕部１３が、下枠８を前記所定方向と反対方向（図１の反時計方向）に回転させる方向に押圧される。この結果、下枠８が主軸７を中心に、上枠９が連結軸１０を中心に、集電舟１１を下降させる方向に（下枠８が主軸７を中心として、図１の反時計方向に、上枠９が連結軸１０を中心として、図１の時計方向に、）それぞれ揺動して、下枠８と上枠９とが折り畳まれる。
【００１７】
尚、本例のパンタグラフ装置１は、集電舟１１を、上面を水平に維持したまま、鉛直方向に沿って上下動可能とすべく、台枠２に固定の部分と上枠９の基端部との間に釣合棒１６を、下枠８の先端部と集電舟１１との間に平衡棒３６を、それぞれ設けている。即ち、上枠９の基端部に釣合腕部１７を設け、釣合棒１６の片端部（上端部）を、釣合腕部１７の先端部に回動可能に支持すると共に、釣合棒１６の他端部（下端部）を、台枠２に対し回動可能に支持している。又、平衡棒３６の片端部（下端部）を、上枠９の基端部のうち、連結軸１０との連結部から僅かにずれた位置に回動可能に支持すると共に、平衡棒３６の他端部（上端部）を、集電舟１１の下端部に回動可能に支持している。
【００１８】
かぎ装置６は、パンタグラフ枠３を構成する下枠８と上枠９とを折り畳んだ状態に維持する為のもので、枠側金具１８と、台側金具１９と、戻しばね２０と、ロック解除アクチュエータ２１とを備える。このうちの枠側金具１８は、鉤形で、上枠９の先端寄り部分に支持固定されている。この様な枠側金具１８は、先端面（下側面）を、下方に向かう程車両の前後方向に関して一方（図１、３の左方）に向かう方向に傾斜した傾斜面２２としている。
【００１９】
台側金具１９は、先半部（上半部）を枠側金具１８との係合が可能な逆Ｕ字形としており、基端部（下端部）を台枠２に、枠側金具１８との係合が可能となる起立状態｛図３（Ａ）に示す状態｝から枠側金具１８との係合が外れる方向に傾倒可能（回動可能）に支持している。この為に、台側金具１９の基端部に、この基端部から車両の幅方向両側に突出する状態で枢軸２３を設けている。又、台枠２のうち、車両の幅方向に離隔した２箇所位置に１対の金具支持腕部２４を設け、これら１対の金具支持腕部２４の先端部に円孔２５を設けている。そして、円孔２５に枢軸２３を回動可能に係合（挿通）している。尚、図示の例とは反対に、台側金具１９を鉤形とし、枠側金具１８を、台側金具１９と係合可能なＵ字形とする事もできる。
【００２０】
戻しばね２０は、台側金具１９を傾倒状態｛図３（Ｂ）に示す状態｝から起立状態｛図３（Ａ）に示す状態｝へと変位させる方向に付勢している。この為に、台枠２にばね支持腕部２６を設け、戻しばね２０を、台側金具１９の中間部とばね支持腕部２６との間に掛け渡す様に設けている。これにより、台側金具１９の中間部を、この台側金具１９を傾倒状態から起立状態へと変位させる方向（図３の左方）に向けて弾性的に引っ張っている。
【００２１】
ロック解除アクチュエータ２１は、空圧式で、シリンダ２７と、ピストン２８とから構成されている。このうちのシリンダ２７は、径方向内側に円柱状のシリンダ空間２９を有する。この様なシリンダ２７は、軸方向を車両の前後方向に一致させた状態で、台枠２に設けたアクチュエータ支持部３０に対し支持固定されている。ピストン２８は、シリンダ空間２９内に嵌装されており、台側金具１９と対向する面の中央部に軸方向に突出するロッド部３１を設けている。そして、ロッド部３１の先端面を台側金具１９の基端寄り部分に対向させている。本例の場合、シリンダ空間２９のうち、ピストン２８の両側に存在する１対の圧力室３２ａ、３２ｂに、ポンプからの圧縮空気を送り込み可能としている。即ち、ポンプからの圧縮空気を、１対の圧力室３２ａ、３２ｂのうちの何れの圧力室に導入するかを、切換弁３３により切換可能としている。
【００２２】
上述の様なパンタグラフ装置１のパンタグラフ枠３を構成する下枠８と上枠９とを展開する場合、切換弁３３を、図２（Ａ）に示す様に、ポンプからの圧縮空気を、ロック解除アクチュエータ２１の１対の圧力室３２ａ、３２ｂのうちの一方（図１〜３の左方）である、第１の圧力室３２ａに導入可能な状態に切り換える。そして、第１の圧力室３２ａに連通させる状態で形成した第１の通気孔３７ａを通じて、第１の圧力室３２ａに圧縮空気を導入し、ロック解除アクチュエータ２１のピストン２８を台側金具１９側（図３の右方）に向けて変位させ、このピストン２８のロッド部３１の先端面により台側金具１９を押圧し、この台側金具１９を傾倒状態にする。この結果、枠側金具１８と台側金具１９との係合が外れ、主ばね４の弾力により、下枠８が図１の時計方向に、上枠９が図１の反時計方向に、それぞれ揺動して、下枠８と上枠９とが展開される。尚、下枠８と上枠９とを展開した後、第１の圧力室３２ａへの圧縮空気の導入を停止すると、通常は（後述する凍結や固渋等が発生していない状態では）、戻しばね２０の弾力により、台側金具１９が起立状態に戻る。
【００２３】
下枠８と上枠９とを折り畳む場合には、切換弁３３を、図２（Ｂ）に示す状態に切り換える。この状態では、ポンプからの圧縮空気を、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５と、ロック解除アクチュエータ２１の１対の圧力室３２ａ、３２ｂのうちの他方（図１〜３の右方）である、第２の圧力室３２ｂとに同時に導入可能としている。即ち、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５に圧縮空気を供給する為の主供給路３４の途中から分岐した分岐路３５を、第２の圧力室３２ｂに連通している。即ち、分岐路３５を、第２の圧力室３２ｂに連通させる状態で形成した第２の通気孔３７ｂに接続し、この第２の通気孔３７ｂを通じて、第２の圧力室３２ｂに圧縮空気を導入可能としている。そして、ポンプから圧縮空気を吐出し、切換弁３３を介して、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５と、ロック解除アクチュエータ２１の他方の圧力室３２ｂとに圧縮空気を導入する。折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５に導入されると、ピストン１４がアクチュエータ側腕部１３に向けて変位し、ピストン１４の先端面によりアクチュエータ側腕部１３が押される事により、下枠８が主軸７を中心として所定方向と反対方向（図１の反時計方向）に回転し、下枠８と上枠９とが折り畳まれる（集電舟１１が下降する）。
【００２４】
本例のパンタグラフ装置１は、下枠８と上枠９とを折り畳む際に（折り畳み開始と同時に）、ロック解除アクチュエータ２１の１対の圧力室３２ａ、３２ｂのうちの第２の圧力室３２ｂに圧縮空気を導入し、ロッド部３１を台側金具１９から退避させる様にしている。この為、ロック解除アクチュエータ２１のピストン２８（ロッド部３１）の先端面と台側金具１９との接触部や、ピストン２８の外周面とシリンダ空間２９の内周面との摺接部で凍結や固渋等が発生し、台側金具１９を、戻しばね２０の弾力だけでは、起立状態に復帰させられなくなった場合であっても、下枠８と上枠９との折り畳み時に、台側金具１９を確実に起立状態（枠側金具１８と係合可能な状態）に戻す事ができる。
【００２５】
そして、下枠８と上枠９とが折り畳まれる事に伴って、枠側金具１８が下降し、この枠側金具１８の傾斜面２２と、台側金具１９の先端面（上側面）が当接した状態から、更に下枠８と上枠９とを折り畳むと、台側金具１９が傾斜面２２に案内されて傾倒する。そして、下枠８と上枠９とを完全に折り畳むと（集電舟１１を下死点まで下降させると）、戻しばね２０の弾力により、台側金具１９が起立状態に戻り、枠側金具１８と台側金具１９とが係合し、下枠８と上枠９とが折り畳まれた状態に維持される。
【００２６】
又、本例のパンタグラフ装置１の場合、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５に圧縮空気を供給する為の主供給路３４を途中から分岐した分岐路３５を、第２の圧力室３２ｂに連通する事により、下枠８と上枠９とを折り畳む際に、折り畳みアクチュエータ５の圧力室１５に圧縮空気を導入するのと同時に、第２の圧力室３２ｂに圧縮空気を導入する様に構成している。従って、第２の圧力室３２ｂに圧縮空気を導入する為だけにポンプを動作させたり、別のポンプを設けたりする必要がなく、台側金具１９を確実に起立状態に戻す事ができる構造を、簡易な構成で実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
上述の様な本発明のパンタグラフ装置は、所謂シングルアーム形（Ｚ形）のものに限らず、菱形や下枠交差形の構造に適用する事もできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  パンタグラフ装置
２  台枠
３  パンタグラフ枠
４  主ばね
５  折り畳みアクチュエータ
６  かぎ装置
７  主軸
８  下枠
９  上枠
１０  連結軸
１１  集電舟
１２  ばね側腕部
１３  アクチュエータ側腕部
１４  ピストン
１５  圧力室
１６  釣合棒
１７  釣合腕部
１８  枠側金具
１９  台側金具
２０  戻しばね
２１  ロック解除アクチュエータ
２２  傾斜面
２３  枢軸
２４  金具支持腕部
２５  円孔
２６  ばね支持腕部
２７  シリンダ
２８  ピストン
２９  シリンダ空間
３０  アクチュエータ支持部
３１  ロッド部
３２ａ  第１の圧力室
３２ｂ  第２の圧力室
３３  切換弁
３４  主供給路
３５  分岐路
３６  平衡棒
３７ａ  第１の通気孔
３７ｂ  第２の通気孔
【図１】
2018137834.tif 000003
【図２】
2018137834.tif 000004
【図３】
2018137834.tif 000005