(57)【要約】【課題】パンタグラフを中立位置に保持するためのワイヤーロープの負荷を軽減してメンテナンスに掛かる負担を軽減することが可能なパンタグラフ支持装置を提供する。【解決手段】台車１１に対して傾動可能に支持された車体２２の上部に、所定半径の円弧に沿ってパンタグラフ３４を傾動可能に支持し、台車１１に連結されて車体２２の傾斜時に車体２２に対して相対移動するワイヤーロープ３６を設け、車体２２に対するワイヤーロープ３６の相対移動によりパンタグラフ３４を中立位置に保持する鉄道車両のパンタグラフ支持装置において、車体２２に対するワイヤーロープ３６の相対移動により操作される空圧バルブ装置４１と、該空圧バルブ装置４１を介して供給される圧縮空気により動作され、車体２２に対してパンタグラフ３４を相対移動させる空気シリンダー４２と、を有することを特徴としている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に対して車体長さ方向に延びる軸線を中心に傾動可能に支持された車体の上部に、前記軸線を中心とする所定半径の円弧に沿ってパンタグラフを傾動可能に支持し、前記台車に連結されて前記車体の傾斜時に前記車体に対して相対移動するワイヤーロープを設け、該ワイヤーロープの前記車体に対する相対移動により前記パンタグラフを中立位置に保持する鉄道車両のパンタグラフ支持装置において、
前記車体に対する前記ワイヤーロープの相対移動により操作されるバルブ装置と、
該バルブ装置を介して供給される流体により動作され、前記車体に対して前記パンタグラフを相対移動させるアクチュエータと、を有することを特徴とする鉄道車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項２】
前記ワイヤーロープは、前記台車の車体傾動に関係しない台車枠の車軸方向の一側部と他側部との間に配索され、前記ワイヤーロープが前記バルブ装置を操作する操作ロッドに連結されることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、
作動流体が供給されることで前記パンタグラフを車幅方向の一側に傾動させる第一流体室と、作動流体が供給されることで前記パンタグラフを車幅方向の他側に傾動させる第二流体室とを備える流体圧シリンダーであり、
前記バルブ装置は、
前記第一流体室に作動流体を供給する第一出力ポートと、前記第二流体室に作動流体を供給する第二出力ポートと、流体供給源と前記第一出力ポートとを連通する第一通路と、前記流体供給源と前記第二出力ポートとを連通する第二通路と、前記第一通路を開閉する第一開閉弁と、前記第二通路を開閉する第二開閉弁と、前記第一流体室を減圧させる第一減圧弁と、前記第二流体室を減圧させる第二減圧弁とを備え、
前記操作ロッドは、
前記車体が車幅方向の一側に傾動することで前記ワイヤーロープが前記車体に対して車幅方向の他側に相対移動した場合に、前記第二開閉弁および前記第一減圧弁を開作動させると共に、前記第一開閉弁および前記第二減圧弁を閉作動させ、
前記車体が車幅方向の他側に傾動することで前記ワイヤーロープが前記車体に対して車幅方向一側に相対移動した場合に、前記第一開閉弁および前記第二減圧弁を開作動させると共に、前記第二開閉弁および前記第一減圧弁を閉作動させることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項４】
前記操作ロッドは、前記中立位置から所定範囲だけ、前記車体に対して前記ワイヤーロープが相対移動したとしても、前記第一開閉弁、第二開閉弁、第一減圧弁、および、第二減圧弁を開閉操作しない不感帯を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の鉄道車両のパンタグラフ支持装置。
【請求項５】
前記操作ロッドは、前記バルブ装置に傾動可能に支持され、前記ワイヤーロープが相対移動する方向に応じて、中立位置から傾動方向の一側および他側に傾動することを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の鉄道車両のパンタグラフ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両のパンタグラフ支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両にあっては、カーブ区間における走行速度を向上させたり、乗り心地を向上させるために、遠心方向と逆側に車体を傾斜させる振り子はり式の台車を備えた振り子車両がある。
振り子車両の場合、パンタグラフが車体上部に固定されていると、車体の傾斜時に、トロリー線に対してパンタグラフが左右に変移してトロリー線から外れるいわゆる離線が生じる虞がある。
この離線を防止するためには、車体の傾斜角度に関わらず、パンタグラフを中立位置に保持する必要があり、例えば、傾動しない台車枠から門型の支柱を延ばして、当該支柱の上部にパンタグラフを直接支持させるパンタグラフ支持装置が提案されている。
ここで、上記パンタグラフの中立位置とは、レール間の中心を通り車軸に対して垂直な垂直線がパンタグラフの幅方向の略中心を通る位置である。
しかし、上記パンタグラフ支持装置の場合、門型の支柱が車体を貫通して配置されるため、この門型の支柱が客室内側に張り出して客室空間が犠牲になってしまうとともに、門型の支柱を避けて座席を配置する必要が生じるため座席配置の自由度も制限されてしまう。
そこで、車体上部に、車体の長手方向の軸線を中心とする略円弧状のガイド部にパンタグラフを摺動可能に支持する支持構造を設け、パンタグラフから車体の左右側面に沿ってワイヤーロープを配索して傾動しない台車枠の左右側梁にそれぞれ接続するパンタグラフ支持装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この構成によれば、車体の傾斜時に、車体の傾斜角度に関わらず台車枠に対するパンタグラフの相対位置の変化を防止し、中立位置にパンタグラフを保持することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６４７５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のパンタグラフ支持装置の場合、ワイヤーロープの張力によりパンタグラフを摺動させて中立位置に保持するため、ワイヤーロープに掛かる荷重が非常に大きくなり、例えば、ワイヤーロープの交換作業などのメンテナンス作業を頻繁に行う必要が生じて作業者の負担が大きくなるという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、パンタグラフを中立位置に保持するためのワイヤーロープに作用する張力を軽減してメンテナンス作業の頻度を低減し、作業者の負担を軽減することが可能なパンタグラフ支持装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、以下の構成を採用する。
本発明に係る鉄道車両のパンタグラフ支持装置は、台車に対して車体長さ方向に延びる軸線を中心に傾動可能に支持された車体の上部に、前記軸線を中心とする所定半径の円弧に沿ってパンタグラフを傾動可能に支持し、前記台車に連結されて前記車体の傾斜時に前記車体に対して相対移動するワイヤーロープを設け、該ワイヤーロープの前記車体に対する相対移動により前記パンタグラフを中立位置に保持する鉄道車両のパンタグラフ支持装置において、前記車体に対する前記ワイヤーロープの相対移動により操作されるバルブ装置と、該バルブ装置を介して供給される作動流体により動作され、前記車体に対して前記パンタグラフを相対移動させるアクチュエータと、を有することを特徴としている。
このようにすることで、台車に対して車体が傾動し、パンタグラフが中立位置から外れたとしても、車体に対するワイヤーロープの相対移動によりバルブ装置が操作され、このバルブ装置の操作によりアクチュエータが作動し、アクチュエータの作動により車体に対してパンタグラフが相対移動されるため、ワイヤーロープに作用する張力を主にバルブ装置の操作荷重程度にまで軽減しつつ、パンタグラフを中立位置に移動させて保持することが可能となる。
【０００７】
さらに、本発明に係る鉄道車両のパンタグラフ支持装置は、上記パンタグラフ支持装置において、前記ワイヤーロープは、前記台車の車体傾動に関係しない台車枠の車軸方向の一側部と他側部との間に配索され、前記ワイヤーロープが前記バルブ装置を操作する操作ロッドに連結されるようにしても良い。
このようにすることで、車体に対してワイヤーロープが相対移動した場合に、この相対移動に対応した操作量だけバルブ装置の操作ロッドを操作することができるので、車体が傾動した分だけパンタグラフを傾動させて中立位置に保持することが可能となる。
【０００８】
さらに、本発明に係る鉄道車両のパンタグラフ支持装置は、上記パンタグラフ支持装置において、前記アクチュエータは、作動流体が供給されることで前記パンタグラフを車幅方向の一側に傾動させる第一流体室と、作動流体が供給されることで前記パンタグラフを車幅方向の他側に傾動させる第二流体室とを備える流体圧シリンダーであり、前記バルブ装置は、前記第一流体室に作動流体を供給する第一出力ポートと、前記第二流体室に作動流体を供給する第二出力ポートと、流体供給源と前記第一出力ポートとを連通する第一通路と、前記流体供給源と前記第二出力ポートとを連通する第二通路と、前記第一通路を開閉する第一開閉弁と、前記第二通路を開閉する第二開閉弁と、前記第一流体室を減圧させる第一減圧弁と、前記第二流体室を減圧させる第二減圧弁とを備え、前記操作ロッドは、前記車体が車幅方向の一側に傾動することで前記ワイヤーロープが前記車体に対して車幅方向の他側に相対移動した場合に、前記第二開閉弁および前記第一減圧弁を開作動させると共に、前記第一開閉弁および前記第二減圧弁を閉作動させ、前記車体が車幅方向の他側に傾動することで前記ワイヤーロープが前記車体に対して車幅方向一側に相対移動した場合に、前記第一開閉弁および前記第二減圧弁を開作動させると共に、前記第二開閉弁および前記第一減圧弁を閉作動させるようにしてもよい。
このようにすることで、車体が車幅方向の一側に傾動してワイヤーロープが車体に対して車幅方向の他側に相対移動した場合には、第二開閉弁および第一減圧弁が開作動してパンタグラフを車幅方向の他側に傾動させることができる、一方、車体が車幅方向の他側に傾動してワイヤーロープが車体に対して車幅方向の一側に相対移動した場合には、第一開閉弁および第二減圧弁が開作動してパンタグラフが車幅方向の一側に傾動させることができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る鉄道車両のパンタグラフ支持装置は、上記パンタグラフ支持装置において、前記操作ロッドは、前記中立位置から所定範囲だけ、前記車体に対して前記ワイヤーロープが相対移動したとしても、前記第一開閉弁、第二開閉弁、第一減圧弁、および、第二減圧弁を開閉操作しない不感帯を有するようにしてもよい。
このようにすることで、例えば、車体が傾動していないにも関わらず台車の上下動などによりワイヤーロープが車体に対して相対移動する微小擾乱が生じた場合に、第一開閉弁、第二開閉弁、第一減圧弁、および、第二減圧弁が何れも開閉操作されないので、微小擾乱によるパンタグラフの傾動やハンチングを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る鉄道車両のパンタグラフ支持装置は、上記パンタグラフ支持装置において、前記操作ロッドは、前記バルブ装置に傾動可能に支持され、前記ワイヤーロープが相対移動する方向に応じて、中立位置から傾動方向の一側および他側に傾動するようにしてもよい。
このようにすることで、車体に対してワイヤーロープが相対移動した際、ワイヤーロープに連結された操作ロッドを梃子の原理により一側および他側に傾動させてバルブ装置を操作することができるため、車体が傾動した際にワイヤーロープに掛かる荷重を更に軽減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るパンタグラフ支持装置によれば、台車に連結されたワイヤーロープが車体に対して相対移動してバルブ装置が操作されると、バルブ装置から供給される作動流体によりアクチュエータが作動してパンタグラフを円弧に沿って傾動させて中立位置に保持させることができる。したがって、従来のように、パンタグラフを傾動させる力が張力としてワイヤーロープに直接的に作用する場合と比較して、ワイヤーロープに作用する張力を軽減することができるため、メンテナンス作業の頻度を低減して作業者の負担を軽減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態におけるパンタグラフ支持装置が搭載される鉄道車両の概略構成図である。
【図２】上記パンタグラフ支持装置におけるアクチュエータの配置を示す図である。
【図３】上記アクチュエータと空気バルブ装置との接続図である。
【図４】上記空気バルブ装置の概略構成図である。
【図５】車体が進行方向右側に傾動した直後の状態を示す図１に相当する図である。
【図６】パンタグラフが中立位置まで戻された状態を示す図５に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態におけるパンタグラフ支持装置１について図面を参照して説明する。
図１は、この実施形態のパンタグラフ支持装置１が搭載される鉄道車両である車両１０を示している。この車両１０の台車１１は、レールＲの幅方向に延びる車軸１２に略円盤状の２枚の車輪１３が圧入された一対の輪軸１４（図１中、一方のみを示す）を、互いの車軸１２が前後平行となるように配置して備える。
【００１４】
車軸１２の左右端部は、図示しない軸受けにより回動自在に支持され、これら軸受けを備える支持部（図示せず）に、軸バネ１５を介して台車枠１６が支持されている。台車枠１６の上面の左右縁部近傍には、レールＲの長手方向に回転軸が向く一対のころ装置１７が取り付けられている。
【００１５】
ころ装置１７上には、正面からみて略弧状の下面１８を有した振り子はり１９が載置されており、この振り子はり１９は、その下面１８が一対のころ装置１７の各ころ部材１７ａにそれぞれ当接するように載置されている。また、振り子はり１９は、略平滑な上面２０を備えており、この上面２０には、左右一対の空気ばね２１を介して車体２２が支持されている。なお、車体２２は、その進行方向前部および後部にて上述した構成の台車１１により支持されている。
【００１６】
上記台車１１によれば、ころ部材１７ａが回動することで、振り子はり１９がころ装置１７上で車幅方向に揺動可能とされ、振り子はり１９が揺動することで、振り子はり１９に支持される車体２２がその長さ方向に延びる軸線Ｓを中心に左右方向に傾動可能とされている。
【００１７】
車体２２は、所定の曲率半径で上方に向かって凸となる上壁２３を備えており、この上壁２３の上面２３ａには、上記軸線Ｓを中心とした所定半径の円弧状に形成されたガイド部材３０が取り付けられている。そして、このガイド部材３０には、車幅方向に離間配置されたスライダー３１を介してパンタグラフ支持架台３２が支持され、このパンタグラフ支持架台３２には、複数の絶縁用の碍子３３を介して集電装置であるパンタグラフ３４が支持されている。このように、パンタグラフ支持架台３２がガイド部材３０の延在方向にスライド可能に支持されているため、パンタグラフ３４が、軸線Ｓを中心とする所定半径の円弧に沿って傾動可能とされる。なお、パンタグラフ３４は、図１に示す上昇状態において、架設されたトロリー線Ｔを集電舟３５により下方から押圧することでトロリー線Ｔと電気的に接続される。
【００１８】
台車１１には、車体２２の傾動時に車体２２に対して相対移動するワイヤーロープ３６が連結されている。より具体的には、上記ワイヤーロープ３６は、その一端部３６ａと他端部３６ｂとが車体２２の傾動に関係しない台車枠１６の車軸１２に沿う方向の一側部１６ａと他側部１６ｂとにそれぞれ戻しバネ３７を介して接続され、一側部１６ａと他側部１６ｂとの間で、車体２２の左右側面２２ａ，２２ｂ（図１参照）および上面２３ａに沿って配索されている。なお、図１においては、図示都合上、車体２２周りに設けられワイヤーロープ３６を案内する案内部材を省略しており、この案内部材としては、例えば、凹状のレールや滑車などを用いることが可能である。
【００１９】
上記戻しバネ３７は、ワイヤーロープ３６に対して、ワイヤーロープ３６が緩まない程度の張力を付与するとともに、車体２２が直立状態のときと傾斜状態のときとで生じる一側部１６ａと他側部１６ｂとの間の距離の変化分を吸収するようになっている。
ワイヤーロープ３６は、上記軸線Ｓを通り車軸１２と垂直な垂直線Ｖと交差する部位に、操作ロッド４０の端部４０ａが連結されている。
【００２０】
パンタグラフ支持架台３２には、空圧バルブ装置（バルブ装置）４１が取り付けられており、図２を併せて参照し、パンタグラフ支持架台３２と車体２２との間には、パンタグラフ支持架台３２のスライドを制御するアクチュエータである空気シリンダー４２と、減衰力を付与することで空気シリンダー４２の動作を安定化させる油圧ダンパ（図示せず）とがそれぞれ並列に取り付けられている。そして、空気シリンダー４２が伸び方向に変位することで、パンタグラフ支持架台３２が車幅方向の一側に傾動され、空気シリンダー４２が縮み方向に変位することで、パンタグラフ支持架台３２が車幅方向の他側に傾動される。
【００２１】
さらに、パンタグラフ支持架台３２の車幅方向両端部と、該両端部よりも車幅方向外側の車体２２との間には、車体２２が傾動しない直線区間においてパンタグラフ支持架台３２をスライド方向の中央位置に復帰させるための復元バネ４３がそれぞれ取り付けられている。
【００２２】
図３は、空圧バルブ装置４１と空気シリンダー４２との概略構成を示している。
図３に示すように、空気シリンダー４２は、インナーロッド４４が接続されたピストン４５により隔てられた第一空気室（第一流体室）４６と第二空気室（第二流体室）４７とを備えており、第一空気室４６に圧縮空気が供給され、第二空気室４７が減圧されることでインナーロッド４４が伸び方向に変位し、第二空気室４７に圧縮空気が供給され、第一空気室４６が減圧されることでインナーロッド４４が縮み方向に変位するようになっている。
【００２３】
空圧バルブ装置４１は、コンプレッサ等の流体供給源５０から圧縮空気が供給される入力ポート５１と、第一空気室４６に接続される第一出力ポート５２と、第二空気室４７に接続される第二出力ポート５３とを備えている。
また、空圧バルブ装置４１には、正面視の略中央部に、操作ロッド４０の傾動軸が連結される軸入力部５４が配置されている。
【００２４】
図４は、空圧バルブ装置４１の内部構造を示している。
図４に示すように、空圧バルブ装置４１には、入力ポート５１と第一出力ポート５２とを連通する第一通路５５と、入力ポート５１と第二出力ポート５３とを連通する第二通路５６とが形成されている。言い換えれば、第一通路５５は、流体供給源５０と第一出力ポート５２とを連通し、第二通路５６は、流体供給源５０と第二出力ポート５３とを連通している。
【００２５】
第一通路５５と第二通路５６とは、それぞれ入力ポート５１の近傍で左右に分岐して、それぞれ第一出力ポート５２と第二出力ポート５３とに接続される。第一通路５５の途中には、第一通路５５を開閉する第一吸気弁（第一開閉弁）５７が設けられており、同様に、第二通路５６の途中には、第二通路５６を開閉する第二吸気弁（第二開閉弁）５８が設けられている。第一通路５５および第二通路５６には、第一吸気弁５７および第二吸気弁５８よりも第一出力ポート５２側および第二出力ポート５３側に、第一出力ポート５２および第二出力ポート５３から入力ポート５１に向かって空気が逆流するのを防止する逆止弁５９がそれぞれ設けられている。
【００２６】
さらに、第一通路５５には、逆止弁５９よりも第一出力ポート５２側に、大気開放される第一排気通路６０が分岐接続されており、この第一排気通路６０の途中には、第一排気通路６０を開閉する第一排気弁（第一減圧弁）６２が設けられている。同様に、第二通路５６には、逆止弁５９よりも第二出力ポート５３側に、大気開放される第二排気通路６１が分岐接続されており、この第二排気通路６１の途中に、第二排気通路６１を開閉する第二排気弁（第二減圧弁）６３が設けられている。
【００２７】
第一吸気弁５７と第二吸気弁５８とは、それらの弁体５７ａ，５８ａがバネ部材５７ｂ，５８ｂにより第一通路５５および第二通路５６を閉じる方向に付勢された、いわゆる常閉型のバルブであって、第一吸気弁５７の弁体５７ａに取り付けられた弁棒５７ｃの端部５７ｄと、第二吸気弁５８の弁体５８ａに取り付けられた弁棒５８ｃの端部５８ｄとが、それぞれ所定の間隔を空けて対向配置されている。さらに第一吸気弁５７と第二吸気弁５８とは、第一吸気弁５７の弁体５７ａが付勢される方向と、第二吸気弁５８の弁体５８ａが付勢される方向とがそれぞれ逆向きになるように配置されている。
【００２８】
同様に、第一排気弁６２と第二排気弁６３とは、それらの弁体６２ａ，６３ａがバネ部材６２ｂ，６３ｂにより第一排気通路６０および第二排気通路６１を閉じる方向に付勢された常閉型のバルブであって、第一排気弁６２の弁体６２ａに取り付けられた弁棒６２ｃの端部６２ｄと、第二排気弁６３の弁体６３ａに取り付けられた弁棒６３ｃの端部６３ｄとが、上記第一吸気弁５７の弁棒５７ｃと第二吸気弁５８の弁棒５８ｃとの間隔と同じ所定の間隔を空けて対向配置されている。第一排気弁６２と第二排気弁６３とは、第一排気弁６２の弁体６２ａが付勢される方向と、第二排気弁６３の弁体６３ａが付勢される方向とがそれぞれ逆向きになるように配置される。これら第一吸気弁５７、第二吸気弁５８、第一排気弁６２、および、第二排気弁６３は、それぞれ、弁棒５７ｃ，５８ｃ，６２ｃ，６３ｃを介して入力された弁体５７ａ，５８ａ，６２ａ，６３ａの付勢力に抗する力が、それらの付勢力を超えた場合に開弁される。
【００２９】
第一吸気弁５７、第二吸気弁５８、第一排気弁６２、および、第二排気弁６３が全て閉弁された状態において、第一吸気弁５７の弁棒５７ｃの端部５７ｄと第二排気弁６３の弁棒６３ｃの端部６３ｄとの間を結ぶ直線Ｌ１と、第二吸気弁５８の弁棒５８ｃの端部５８ｄと第一排気弁６２の弁棒６２ｃの端部６２ｄとの間を結ぶ直線Ｌ２との交点位置には、上述した軸入力部５４が配置される。
【００３０】
この軸入力部５４は、操作ロッド４０（図１参照）の傾動に応じた回転角で回転するようになっており、軸入力部５４には、パンタグラフ３４が中立位置の場合に、第一吸気弁５７の弁棒５７ｃと第二吸気弁５８の弁棒５８ｃとの間の中央位置、および、第一排気弁６２の弁棒６２ｃと第二排気弁６３の弁棒６３ｃとの間の中央位置に向かってそれぞれ延出するアーム部６４が形成されている。なお、図４は、上側のアーム部６４が弁棒５７ｃ，５８ｃの端部５７ｄ，５８ｄ間の中央に位置されると共に、下側のアーム部６４が弁棒６２ｃ，６３ｃの端部６２ｄ，６３ｄ間の中央に位置される中立位置に配置された場合を示している。
【００３１】
これにより、操作ロッド４０が車幅方向の左側又は右側に傾動することで軸入力部５４が回動し、アーム部６４が所定角度以上揺動すると、アーム部６４の長手方向の両端部により第一吸気弁５７と第二排気弁６３とが同時に押圧されて開操作されるか、又は、第二吸気弁５８と第一排気弁６２とが同時に押圧されて開操作される。ここで、上記所定角度とは、中立位置にあるアーム部６４と各弁棒５７ｃ，５８ｃ，６２ｃ，６３ｃの端部５７ｄ，５８ｄ，６２ｄ，６３ｄとの間のクリアランスｃ分の角度である。このクリアランスｃは、中立位置における微小擾乱に対するハンチングを防止する不感帯として設定されている。
【００３２】
次に、上述したパンタグラフ支持装置１の作用について図５、図６を参照しながら説明する。なお、図５、図６においては、紙面表裏方向における裏側を車両１０進行方向として説明する。
例えば、図５に示すように、車両１０が右カーブに進入する場合、車体２２が進行方向の右側に傾動し、車体２２と共にパンタグラフ支持架台３２が右側に傾動する。これにより車体２２に対してワイヤーロープ３６がその長さ方向の車幅方向左側に相対移動する。この際、パンタグラフ支持架台３２に取り付けられている空圧バルブ装置４１も車体２２と共に傾動するので、ワイヤーロープ３６に連結された操作ロッド４０の端部４０ａが空圧バルブ装置４１に対して車幅方向左側に相対変位して操作ロッド４０が揺動する。
【００３３】
すると、上述した軸入力部５４のアーム部６４が第一吸気弁５７と第二排気弁６３との弁棒５７ｃ，６３ｃの端部５７ｄ，６３ｄを同時に押圧して、第一吸気弁５７と第二排気弁６３とが開弁する。これにより、第一出力ポート５２から第一空気室４６へ圧縮空気が供給される一方、第二出力ポート５３を介して第二空気室４７が大気開放される。これにより、空気シリンダー４２が伸び方向に変位して、パンタグラフ支持架台３２がガイド部材３０上を車幅方向左側に摺動して移動する。
【００３４】
次いで、このパンタグラフ支持架台３２の移動により、操作ロッド４０が中立位置に戻る方向に傾動して、アーム部６４が不感帯の揺動範囲内に入り弁棒５７ｃ，６３ｃが押圧されなくなると、第一空気室４６の内圧上昇が停止し、第二空気室４７が大気開放されなくなる。この時点で、第一空気室４６の内圧による力と、復元バネ４３の復元力と、パンタグラフ３４を含むパンタグラフ支持架台３２の重力によるガイド部材３０の円弧に沿う方向の成分とが釣り合って、パンタグラフ３４の車幅方向左側への移動が停止し、その位置でパンタグラフ３４が保持される。この際、パンタグラフ３４は、中立位置を中心とした不感帯の範囲内に位置されることとなる。
【００３５】
一方、図示は省略するが、車両１０が右カーブを出て直線区間に移行する際には、車体２２が進行方向の右側に傾いた状態から進行方向左側に傾動して、車体２２が直立した状態となる。この際、車体２２と共にパンタグラフ支持架台３２が左側に傾動し、これにより車体２２に対してワイヤーロープ３６がその長さ方向の車幅方向右側に相対移動する。すると、パンタグラフ支持架台３２に取り付けられている空圧バルブ装置４１が車体２２と共に傾動して、ワイヤーロープ３６に連結された操作ロッド４０の端部４０ａが車幅方向右側に変位して操作ロッド４０が揺動する。
【００３６】
これにより、軸入力部５４のアーム部６４が第二吸気弁５８と第一排気弁６２との弁棒５８ｃ，６２ｃの端部５８ｄ，６２ｄを同時に押圧して、第二吸気弁５８と第一排気弁６２とが開弁し、第二出力ポート５３から第二空気室４７へ圧縮空気が供給されるとともに、第一出力ポート５２を介して第一空気室４６が大気開放される。この結果、空気シリンダー４２が縮み方向に変位して、パンタグラフ支持架台３２がガイド部材３０上を車幅方向右側に摺動して移動する。
【００３７】
このパンタグラフ支持架台３２の移動により、操作ロッド４０が中立位置に戻る方向に傾動して、アーム部６４が不感帯の揺動範囲内に入り、弁棒５８ｃ，６２ｃが押圧されなくなると、第二空気室４７の内圧上昇が停止し、第一空気室４６が大気開放されなくなる。この時点で、第二空気室４７の内圧による力と、復元バネ４３の復元力と、パンタグラフ３４を含むパンタグラフ支持架台３２の重力によるガイド部材３０の円弧に沿う方向の成分とが釣り合って、パンタグラフ３４の車幅方向右側への移動が停止し、その位置でパンタグラフ３４が保持される。この際、パンタグラフ３４は、中立位置を中心とした不感帯の範囲内に位置されることとなる。
なお、車両１０が左カーブに進入する場合の説明は、上述した右カーブに進入する場合と左右方向が入れ替わるだけであるため省略する。
【００３８】
したがって、上述した実施形態におけるパンタグラフ支持装置１によれば、台車１１に対して車体２２が傾動し、パンタグラフ３４の左右幅方向の中心が左右レールＲ間の中心を通る垂直線Ｖ上に位置する中立位置から外れた場合に、ワイヤーロープ３６が車体２２に対して相対移動して空圧バルブ装置４１が操作されるため、ワイヤーロープ３６に掛かる負荷を、主に空圧バルブ装置４１の操作荷重程度に低減しつつ、空圧バルブ装置４１の操作により空気シリンダー４２を作動させて、パンタグラフ３４を中立位置に保持することが可能となり、この結果、ワイヤーロープ３６のメンテナンス作業の負担を軽減することが可能になる。
【００３９】
そして、車体２２に対してワイヤーロープ３６が相対移動した場合に、この相対移動に対応した操作量で空圧バルブ装置４１の操作ロッド４０を操作することができるので、車体２２の傾動分だけパンタグラフ３４を傾動させて中立位置に保持することが可能となる。
【００４０】
さらに、上述した空圧バルブ装置４１の構成により、車体２２が車幅方向の左側に傾動してワイヤーロープ３６が車体２２に対して車幅方向の右側に相対移動した場合には、第二吸気弁５８および第一排気弁６２を開作動させてパンタグラフ３４を車幅方向の右側に傾動させることができる一方、車体２２が車幅方向の右側に傾動してワイヤーロープ３６が車体２２に対して車幅方向の左側に相対移動した場合には、第一吸気弁５７および第二排気弁６３を開作動させてパンタグラフ３４を車幅方向の左側に傾動させることができる。
【００４１】
また、操作ロッド４０への操作入力に対して不感帯が設定されていることで、車体２２が傾動していないにも関わらず、例えば、台車１１の空気バネ２１の上下動などによりワイヤーロープ３６が車体２２に対して相対移動してしまった場合に、このワイヤーロープ３６の相対移動による微小擾乱に対して空圧バルブ装置４１がハンチングを起こしたりパンタグラフ３４を傾動してしまうのを防止することができる。
【００４２】
さらに、車体２２に対してワイヤーロープ３６が相対移動した際、ワイヤーロープ３６に連結された操作ロッド４０を梃子の原理により一側および他側に傾動させて空圧バルブ装置４１を操作することができるため、車体２２が傾動した際のワイヤーロープ３６に掛かる荷重を低減することができる。
【００４３】
なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した実施形態においては、自然振子方式の台車１１を一例にして説明したが、アクチュエータを介して車体２２の傾動を制御する制御付き振子方式の台車であっても良い。
【００４４】
また、操作ロッド４０の端部４０ａがワイヤーロープ３６に連結されて、車体２２に対するワイヤーロープ３６の相対移動により操作ロッド４０が傾動する場合を一例に説明したが、この操作ロッド４０に限られず、例えば、ラックアンドピニオン方式など、車体２２に対するワイヤーロープ３６の相対移動によって空圧バルブ装置４１を操作可能な操作部材であればよい。
【００４５】
さらに、上述した実施形態においては、空圧バルブ４１と流体供給源５０とが別体で構成される一例を説明したが、空圧バルブ４１と流体供給源５０とを一体的に構成してもよい。この場合、入力ポート５１を省略可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  台車
１６  台車枠
１６ａ  一側部
１６ｂ  他側部
２２  車体
Ｓ  軸線
３４  パンタグラフ
３６  ワイヤーロープ
４０  操作ロッド
４１  空圧バルブ装置（バルブ装置）
４２  空気シリンダー（アクチュエータ）
４６  第一空気室（第一流体室）
４７  第二空気室（第二流体室）
５０  流体供給源
５２  第一出力ポート
５３  第二出力ポート
５５  第一通路
５６  第二通路
５７  第一吸気弁（第一開閉弁）
５８  第二吸気弁（第二開閉弁）
６２  第一排気弁（第一減圧弁）
６３  第二排気弁（第二減圧弁）
【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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