(57)【要約】【課題】部品点数の少ない簡単な構造でパンタグラフを軌道の略中心上に位置させる。【解決手段】隣接する２つの車体２，３の下部に亘って配設される台車４上に、両車体２，３の妻面間で両車体２，３を連結する連接枠５を左右の空気バネ８，８にて支持し、連接枠５の上部にパンタグラフ支持台２０をレール方向の軸２１にて回動可能に設け、台車４に枕木方向に配設したバー１６の両端にそれぞれアーム１７の基端を固設し、各アーム１７の先端に連接枠５の側部フレーム５ａ，５ａに沿って配設されるロッド１８の下端をそれぞれ回動可能に連結し、パンタグラフ支持台２０の枠フレーム２０ｈの枕木方向両端にロッド１８の上端をそれぞれ連結する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車にバーを枕木方向に配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に上方へ延びるロッドの下端をそれぞれ回動可能に連結し、車体上部に回動可能に設けたパンタグラフ支持台に該ロッドの上端を連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記車体上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台の枕木方向両端に前記ロッドの上端を連結したことを特徴とする車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項２】
前記パンタグラフ支持台は、ダンパを介して前記車体に支持されていることを特徴とする請求項１記載の車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項３】
台車にバーを枕木方向に配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に上方へ延びるロッドの下端をそれぞれ回動可能に連結し、車体に対して回動可能に設けられるパンタグラフ支持台に前記ロッドの上端を連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、隣接する２つの車体の下部に亘って前記台車を配設し、両車体の妻面間に両車体を連結する連接枠を配設し、該連接枠を台車の左右に配設した一対の空気バネにて前記台車に支持し、前記連接枠の上部を牽引力伝達継ぎ手を介して少なくとも一方の車体と連結し、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記連接枠の上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台の枕木方向両端に前記ロッドの上端を連結したことを特徴とする車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項４】
前記パンタグラフ支持台は、ダンパを介して前記連接枠の側部フレームに支持されていることを特徴とする請求項３記載の車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項５】
台車の左右からそれぞれ上方へ延びるロッドの先端を、車体上部に回動可能に設けたパンタグラフ支持台に連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、隣接する２つの車体の下部に亘って前記台車を配設し、該台車の左右の台車枠から前記ロッドをそれぞれ上方へ延出し、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記車体の上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台に枕木方向のバーを配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に前記ロッドをそれぞれ回動可能に連結したことを特徴とする車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体と台車との間に車体傾斜機構を設けて、曲線通過時に車体を曲線の内側に傾斜させることにより、曲線通過速度の向上と乗り心地の改善を図った車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道の略中心上に張設される架線は、架線に接触するパンタグラフの摺板の偏摩耗を防止するために、軌道の略中心線に対して枕木方向に約２５０ｍｍずつ傾けてジグザグに設けられている。この架線にパンタグラフを接触させて集電して走行する車体傾斜車両では、車体の屋根上にパンタグラフを固定していると、車体を曲線部内側に傾斜させた際にパンタグラフも車体と同様に曲線部内側に傾斜し、車体の傾斜角度が大きくなると、パンタグラフが架線から外れるおそれがあるので、摺板の枕木方向長さが約１，３００ｍｍという大型のパンタグラフを搭載する必要がある。
【０００３】
そこで、車体の傾斜と逆方向にパンタグラフを傾斜させて架線に追従させることにより、摺板の枕木方向長さを短くした小型のパンタグラフの搭載が可能なパンタグラフ支持装置の例として、従来から、車体と台車との間のローリング変位に対して適当な剛性を与える手段として採用されているアンチローリング装置のトーションバーの原理を利用したものがある。
【０００４】
このパンタグラフ支持装置は、台車にバーを枕木方向に配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に上方に延びるロッドの下端をそれぞれ回動可能に連結し、車体の両側上部にベルクランクの中央屈曲部をそれぞれ枢着し、各ベルクランクの横棒の端部に各ロッドの上端を連結し、両ベルクランクの縦棒の端部間を枕木方向の連結棒で連結し、この連結棒の中央部にパンタグラフ支持台のレール方向の一方側を枢着するとともに他方側をピンにて車体屋根上の一点に枢支し、屋根上面に敷設した案内レール上を転動するローラをパンタグラフ支持台の底面に取り付けて、レール曲線部を走行中に該曲線部の内側に車体が傾斜した際に、曲線部の内側に位置するロッドを上昇させ、曲線部の外側に位置するロッドを下降させて、パンタグラフ支持台を前記ピンを支点として屋根上面を曲線部外側に回動させ、パンタグラフを軌道（レール）の略中心上に位置させる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３０８２０２号公報（第２〜５頁、図１〜７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の構造では、曲線走行時に、パンタグラフ支持台のローラが断面円弧状の屋根上面に敷設された案内レールにローラを転動するため、パンタグラフ支持台は、ピンを支点として左右に首を振るので、案内レールとローラの摩耗やこれらの間の潤滑等のトラブルの心配がある。また、ロッドとパンタグラフ支持台の間にベルクランクと連結棒が組み込まれるため、構造が複雑で部品点数も多くメンテナンスが面倒である。さらに、パンタグラフ支持台が円弧面を移動するため、パンタグラフ支持台を枢支するピンが屋根に対して斜めになる動きが必要であることも構造を複雑にし、走行中の騒音の発生が懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、部品点数の少ない簡単な構造でパンタグラフを軌道の略中心上に位置させることができ、耐久性にも優れた車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の第１は、台車にバーを枕木方向に配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に上方へ延びるロッドの下端をそれぞれ回動可能に連結し、車体上部に回動可能に設けたパンタグラフ支持台に該ロッドの上端を連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記車体上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台の枕木方向両端に前記ロッドの上端を連結したことを特徴とし、第２は、台車にバーを枕木方向に配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に上方へ延びるロッドの下端をそれぞれ回動可能に連結し、車体に対して回動可能に設けられるパンタグラフ支持台に前記ロッドの上端を連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、隣接する２つの車体の下部に亘って前記台車を配設し、両車体の妻面間に両車体を連結する連接枠を配設し、該連接枠を台車の左右に配設した一対の空気バネにて前記台車に支持し、前記連接枠の上部を牽引力伝達継ぎ手を介して少なくとも一方の車体と連結し、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記連接枠の上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台の枕木方向両端に前記ロッドの上端を連結したことを特徴としている。また、前記パンタグラフ支持台は、ダンパを介して前記車体又は前記連接枠に支持されていることが望ましい。さらに、第３は、台車の左右からそれぞれ上方へ延びるロッドの先端を、車体上部に回動可能に設けたパンタグラフ支持台に連結した車体傾斜車両のパンタグラフ支持装置において、隣接する２つの車体の下部に亘って前記台車を配設し、該台車の左右の台車枠から前記ロッドをそれぞれ上方へ延出し、前記パンタグラフ支持台の中央部をレール方向の軸にて前記車体の上部に回動可能に設けるとともに、該パンタグラフ支持台に枕木方向のバーを配設し、該バーの両端にレール方向のアームの基端をそれぞれ固設し、各アームの先端に前記ロッドをそれぞれ回動可能に連結したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示される実施形態例に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明を２つの車体間に台車を配設した連接車両に適用した第１実施形態例を示すもので、連接車両１は、隣接する一方の車体２と他方の車体３との下部に亘って台車４を配設し、車体２，３の妻面間に配設されて両車体２，３を連結する連接枠５を、台車４の台車枠６の中央部左右に配設した一対のバネ支持座７，７上の空気バネ８，８にて支持しており、曲線走行時の車体傾斜は、左右の空気バネ８，８の高さを変えて、連接枠５と共に車体２，３を軌道の曲線部内側に傾斜させる。
【００１０】
連接枠５は、左右の側部フレーム５ａ，５ａの上下に上部フレーム５ｂ及び下部フレーム５ｃを結合して、これらのフレームに囲まれた部分を通路部５ｄとなした形状で、側部フレーム５ａ，５ａの中間部外側に前記空気バネ８，８の受座５ｅをそれぞれ張り出して設けている。
【００１１】
この連接枠５は、他方の車体３の連結梁９先端下部の連結ピン９ａを連接枠５の下部フレーム５ｃの中央部を貫通して台車枠６の横梁６ａ，６ａ間に挿入し、連結ピン９ａ下部と横梁６ａ，６ａとを牽引力伝達リンク機構１０で連結するとともに、前記連結梁９先端上部の二股部９ｂに球面継手１１を介して一方の車体２の連結梁１２を連結し、連接枠５の上部フレーム５ｂの中央部と一方の車体２とを連接枠倒れ止め１３で連結している。
【００１２】
レール１４を走行する前後の車輪１５，１５が備えられた台車４の台車枠６の下部には、枕木方向に配設されたバー１６が側梁６ｂ，６ｂの各ブラケット６ｃに回転可能に支持され、該バー１６の両端にはそれぞれアーム１７の基端が固設されている。前記連接枠５の側部フレーム５ａ，５ａの車体３側面に沿って上下方向のロッド１８，１８がそれぞれ配設される。該ロッド１８は、アーム１７の先端にブッシュを介して下端を回動可能に取り付けられる下部ロッド１８ａと、該下部ロッド１８ａの上端にブッシュを介して下端を回動可能に取り付けられる中間ロッド１８ｂと、該中間ロッド１８ｂの上端にブッシュを介して下端を回動可能に取り付けられる上部ロッド１８ｃとから構成されている。前記中間ロッド１８ｂは、側部フレーム５ａの車体３側面に設けられたガイド１９に上下方向に移動可能に支持され、該中間ロッド１８ｂから上方に延びる上部ロッド１８ｃは、その上端を連結具１８ｄを介して車体に対して回動可能に設けられるパンタグラフ支持台２０に連結されている。
【００１３】
該パンタグラフ支持台２０は、パンタグラフ２２を搭載する方形状の枠体からなる台座２０ａと、該台座２０ａから下方に向けて突設された４本の脚部２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅと、該４本の脚部の下端を固設して各脚部を立脚させる下部枠体２０ｆとで構成されている。前記４本の脚部のうち、脚部２０ｂ，２０ｃを車体の左側位置に、脚部２０ｄ，２０ｅを右側位置に、それぞれ前後させて設けている。
【００１４】
前記パンタグラフ支持台２０は、連接枠５の上部に配置されるもので、本実施例では、下部枠体２０ｆの枠体内に連接枠５の上部フレーム５ｂを差し込んで、上部フレーム５ｂの車体側面に位置する下部枠体２０ｆの枠フレーム２０ｇ，２０ｈの中央部をレール方向の軸２１にて上部フレーム５ｂに回動可能に設けられている。また、下部枠体２０ｆは、その枕木方向の端部、例えば、一方の側部を上下方向のダンパ２３を介して一方の側部フレーム５ａに支持されている。なお、ダンパは、軸２１に設けるロータリーダンパでもよい。また、前記連結具１８ｄ，１８ｄは、車体３側の枠フレーム２０ｈの枕木方向両端ににそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
パンタグラフ２２は、シングルアームタイプで、前記台座２０ａの絶縁碍子２４に取り付けられる台枠２２ａに、集電舟支持アーム２２ｂの下枠２２ｃに回動可能に設け、該下枠２２ｃの上端にヒンジ結合した上枠２２ｄに、架線２５に接触する摺板２２ｅを備えた集電舟２２ｆを取り付けている。
【００１６】
次に、このように構成されたパンタグラフ支持装置の作動について図１及び図３に基づいて説明する。なお、この説明では、図１及び図３の左側を曲線部内側、右側を曲線部外側とする。図１に示される直線路走行状態から車両が曲線路にさしかかると、曲線部外側となる右側の空気バネ８に空気が供給されて、図３に示されるように、右側の空気バネ８が曲線部内側となる左側の空気バネ８よりも高くなり、連接枠５及び車体２，３が左側に傾斜する。この際、連接枠５は傾斜中心Ｏを中心にして傾斜するものの、台車４に配設されたバー１６は傾斜しないから、右側のロッド１８は下方へ引っ張られ、左側のロッド１８は上方へ押し上げられる。これにより、パンタグラフ支持台２０は、軸２１を中心として連接枠５に対して左側が上がって右側が下がるから、パンタグラフ支持台２０及びパンタグラフ２２は、車体２，３の傾斜とは逆方向の曲線部外側、すなわち右側へ傾斜し、パンタグラフ２２を軌道（レール）の略中心上に位置させる。
【００１７】
このように、パンタグラフ支持装置は、曲線路走行時に、連接枠５の傾斜によって上昇する曲線部内側のロッド１８と下降する曲線部外側のロッド１８とを、レール方向の軸２３にて回動可能に設けられたパンタグラフ支持台２２に直結したシンプルな構成であるから、信頼性やメンテナンスに有利である。また、パンタグラフ２２が車体の傾斜と逆方向に傾斜するように回動するため、パンタグラフ２２の架線２５への追従性がよく、摺板２２ｅの枕木方向長さを約１，０００ｍｍ程度にした軽量で離線率の低いパンタグラフを採用でき、走行時の騒音の低下、離線時のアークによる摺板２２ｅの摩耗の防止を図ることができる。さらに、パンタグラフ支持台２２は、比較的低周波の車体のロール方向（左右方向）の振動に対しては、バー１６にて空気バネ８，８の下側で拘束され、高周波の上下振動に対しては、空気バネ８，８によるバネ上支持であるため、耐振動性に優れている。また、高周波・微振動の台車枠のロール方向の振動に対しては、バー１６の捩れ、すなわち、トーションにより適度に吸収するので、アーム１７とロッド１８との連結部、及び各ロッド１８ａ，１８ｂ，１８ｃの連結部に不要な力が加わらず、パンタグラフ支持装置の耐久性を高めることができる。しかも、パンタグラフ支持台２０に発生する高周波振動をダンパ２３で低減することができる。
【００１８】
なお、上記第１実施形態例では、ロッド１８，１８を連接枠５の側部フレーム５ａ，５ａの車体３側に沿って配設したもので説明したが、ロッド１８，１８を側部フレーム５ａ，５ａ内に貫通させたものでもよい。
【００１９】
図４及び図５は第２実施形態例を示すもので、前記第１実施形態例と同一要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。連接車両１の台車４のバネ支持座７，７には、それぞれブラケット３１，３１が設けられ、各ブラケット３１，３１に側部フレーム５ａ，５ａに沿って上方へ延出するロッド１８，１８の下端がブッシュを介してを回動可能に取り付けられている。
【００２０】
一方の車体２の連接枠５側上部には、屋根３２上面に設けたブラケット３３，３３にパンタグラフ支持台２０が枕木方向中央下部のブラケット３４，３４をそれぞれレール方向の軸２１，２１にて枢支されて、枕木方向に回動可能に設けられている。
【００２１】
パンタグラフ支持台２０の連接枠５側には、枕木方向のバー１６が配設され、該バー１６の両端にはレール方向のアーム１７の基端がそれぞれ固設されており、各アーム１７，１７の先端に前記ロッド１８，１８の上端がそれぞれ回動可能に連結されている。
【００２２】
この構成でも前記第１実施形態例と同様に、連接枠５及び車体２，３の傾斜と逆方向に傾斜するから、パンタグラフ２２の架線２５への追従性がよく、前記第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００２３】
図６は本発明を１車体２台車の車両に適用した第３実施形態例を示すもので、前記第１実施形態例と同一要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本形態例のパンタグラフ支持装置は、台車４１の側梁に回転可能に支持された枕木方向のバー１６の両端にそれぞれ固設されている各アーム１７に、車体４２を貫通して上方に延びるロッド１８の下端をそれぞれ連結し、各ロッド１８の上端を屋根４３の上面に突出し、屋根４３上面に設けたブラケット４４にパンタグラフ支持台２０の枕木方向中央下部のブラケット４５をレール方向の軸２１にて枢支して、前記パンタグラフ支持台２０の枕木方向両端に前記各ロッド１８の上端を連結具１８ｄを介してそれぞれ取り付けている。また、パンタグラフ支持台２０は、その枕木方向の端部、例えば、一方の側部を上下方向のダンパ２３を介して車体４２に支持されている。
【００２４】
これにより、前記第１実施形態例の車両と同様に、曲線部内側に車体３２が傾くと、台車３１に配設されたバー１６は傾かないから、曲線部外側のロッド１８は下方へ引っ張られ、曲線部内側のロッド１８は上方へ押し上げられ、これにより、パンタグラフ支持台２０は、軸２１を中心として車体４２に対して曲線部内側が上がって曲線部外側が下がり、パンタグラフ支持台２０及びパンタグラフ２２は、車体４２の傾斜とは逆方向の曲線部外側へ傾斜し、パンタグラフ２２を軌道の略中心上に位置させる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、部品点数の少ない簡単な構造で、曲線部内側に傾斜した車体とは逆方向にパンタグラフを傾斜させることができるから、架線への追従性がよく、摺板の枕木方向長さの短い軽量で離線率の低いパンタグラフを選択できて、走行時の騒音の低下、離線時のアークによる摺板の摩耗の防止が図れる。また、パンタグラフ支持台が、比較的低周波のロール方向の振動に対してはバーによるバネ下拘束、高周波の上下振動に対してはバネ上支持であるため、耐振動性が高く、耐久性にも優れたものとすることができる。さらに、パンタグラフ支持台と車体又は連接枠との間に配設したダンパにより、パンタグラフ支持台に発生する高周波振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例のパンタグラフ支持装置の正面図
【図２】同じく側面図
【図３】車体傾斜とパンタグラフ傾斜の関係を示す正面図
【図４】第２実施形態例のパンタグラフ支持装置の正面図
【図５】同じく側面図
【図６】第３実施形態例のパンタグラフ支持装置の正面図
【符号の説明】
１…連接車両、２，３…車体、４…台車、５…連接枠、５ａ…側部フレーム、８…空気バネ、１４…レール、１６…トーションバー、１７…アーム、１８…ロッド、１８ａ…下部ロッド、１８ｂ…中間ロッド、１８ｃ…上部ロッド、２０…パンタグラフ支持台、２０ａ…台座、２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ…脚部、２０ｆ…下部枠体、２０ｇ，２０ｈ…枠フレーム、２１…軸、２２…パンタグラフ、２３…ダンパ、２５…架線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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