(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及びこれら筒状部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され且つ下端部がインナパイプ内に固着され、また前記スライダは筒状部材の外周に摺動自在に嵌合され、更にエアシリンダの圧縮時エアシリンダアウタが進入できるように前記筒状部材の内径をエアシリンダアウタよりも大きくしたことを特徴とする直動式パンタグラフ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直動式パンタグラフ装置において、前記高周波振動吸収装置を構成するスライダは、インナパイプに対してリンク機構を介して回動不能とされていることを特徴とする直動式パンタグラフ装置。
【請求項３】
リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は摺動保持部材、スライダ及びこれら摺動保持部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記摺動保持部材はインナパイプ上端に固着され、少なくとも２つ以上の摺動保持部を有し、これら摺動保持部の間に臨んで前記エアシリンダの上部が固着され、また前記スライダは天板と少なくとも２つ以上のロッドからなり、これらのロッドが前記摺動保持部材に対応するよう摺動自在に嵌合されていることを特徴とする直動式パンタグラフ装置。
【請求項４】
リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及び高周波振動吸収用のコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され、前記スライダは外径形状を非円形とし上端を閉塞した中空状をなし、このスライダ内に前記コイルスプリングが収納され、また前記インナパイプ上部にはガイド部材が取り付けられ、このガイド部材には前記スライダの外径形状と同形状の貫通穴が上下方向に形成され、この貫通穴に前記スライダが昇降動可能且つ回動不能に挿入されていることを特徴とする直動式パンタグラフ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は集電のために電気車両の屋根に設けられるパンタグラフ装置のうち、特にリフトシリンダ装置にて集電舟体を垂直方向に昇降動せしめる直動式パンタグラフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
架線から車両へ電力を供給するパンタグラフ装置として、従来は菱形枠体に組んでスプリングで上下させるタイプのものが殆どであったが、最近では走行抵抗を小さくする目的で、エアシリンダを用いたリフトシリンダ装置にて集電舟体を垂直方向に昇降動せしめる直動式パンタグラフ装置が提案されている。
【０００３】
このような直動式パンタグラフ装置にあっては、架線に集電舟体を追従させる際、低周波振動についてはエアシリンダの駆動で吸収し、振幅が小さく速度が速い高周波振動については高周波振動吸収装置を構成するコイルスプリングの伸縮動で吸収している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記高周波振動吸収装置はリフトシリンダ装置の上部に設けられるものであるため、直動式パンタグラフ装置はその全長が長くなってしまう。したがって、振幅の多いな低周波振動の場合には、振動吸収に大きなストロークを必要とすることから、架線までの距離が所定範囲内に限定されているパンタグラフ装置にとっては、全長を長くすることができないので、振動吸収に必要なストロークを得ることは設計状の制約を受け難しい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明の請求項１に係る直動式パンタグラフ装置は、リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及びこれら筒状部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され且つ下端部がインナパイプ内に固着され、また前記スライダは筒状部材の外周に摺動自在に嵌合され、更にエアシリンダの圧縮時エアシリンダアウタが進入できるように前記筒状部材の内径をエアシリンダアウタよりも大きくした。
【０００６】
ここで、前記高周波振動吸収装置を構成するスライダについては、インナパイプに対してリンク機構を介して回動不能とするか、或いはスライダを複数のロッドで構成することにより回動不能とする。
【０００７】
また、請求項４に係る直動式パンタグラフ装置は、リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及びこれら筒状部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され、前記スライダは外径形状を非円形とし、また前記インナパイプ上部にはガイド部材が取り付けられ、このガイド部材には前記スライダの外径形状と同形状の貫通穴が上下方向に形成され、この貫通穴に前記スライダを昇降動可能且つ回動不能に挿入した。
【０００８】
【作用】
請求項１、２に係る直動式パンタグラフ装置は、筒状部材内にエアシリンダを進入させて大きなストロークを得ることができるため、振幅が大きな低周波域のストロークを大きく確保でき、また筒状部材の外径および振幅長が大きく確保できるため、装置全体の剛性が得られスムーズな作動となる。さらに、リンクによってインナパイプに対するスライダのまわりが阻止される。
請求項３に係る直動式パンタグラフ装置は、摺動保持部を少なくとも２つ以上設けるため、この摺動部の長さが短くても装置全体の剛性が得られ、振幅が大きな低周波域のストロークを大きく確保でき、かつスムーズな作動が確保できる。更に、ロッドによってインナパイプに対するスライダの廻りが阻止される。
【０００９】
更に請求項４に係る直動式パンタグラフ装置は、スライダの外径形状を非円形とするとともにスライダを上端が閉塞された中空状とし、この中空状スライダ内に振動吸収用スプリングを収納し、更にスライダの外径形状と同形状の貫通穴が上下方向に形成されたガイド部材に前記スライダを昇降動可能且つ回動不能に挿入したので、簡単な構造でスライダの廻りが阻止と振動吸収ができる。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の第１実施例に係る直動式パンタグラフ装置の一部を破断して示した正面図、図２は同直動式パンタグラフ装置の平面図、図３は同直動式パンタグラフ装置の要部拡大断面図、図４は図３の４−４矢視断面図、図５は高周波振動吸収装置の拡大正面図、図６はリンク機構の拡大平面図である。
【００１１】
図中１は車両の屋根の上に碍子を介して固定される台枠であり、この台枠１上に軸２を中心としてベース３を回動自在に枢着し、このベース３にはレバー４を取り付け、このレバー４と台枠１との間に収納用エアシリンダ５及び油圧ダンパ６を設け、エアシリンダ５を伸長することで、ベース３に取り付けた直動式パンタグラフ装置１０を図１の実線で示した起立状態から想像線で示した収納状態とする用にしている。尚、油圧ダンパ６は直動式パンタグラフ装置１０が勢よく倒れないようにするためのものである。
【００１２】
直動式パンタグラフ装置１０はベース３にリフトシリンダ装置１１のアウターパイプ１２の基部をブラケット等を介して固定し、このアウターパイプ１２内にインナーパイプ１３を摺動自在に挿通し、アウターパイプ１２上部にインナーパイプ１３の廻り止めを兼ねるガイドローラ１４…を設けている。
【００１３】
前記インナーパイプ１３の上端には取り付け部材１５を上方から嵌合して固定いる。この取り付け部材１５は上端部が外方に広がるフランジ部１５ａとなっており、このフランジ部１５ａに導電性のバー１６の上端をねじ止めして取り付け、このバー１６に給電用のシャントリード線１７を接続している。
【００１４】
また、前記インナパイプ１３内の上部で取り付け部材１５の内側には、エアシリンダ１９を構成するエアシリンダアウタ１９ｂが進入できる大きさの内径を有する筒状部材としてのキャップ状受け部材１８を取り付ける。このキャップ状受け部材１８の上端内側には、リフトシリンダ装置１１内に配置されたエアシリンダ１９を構成するエアシリンダロッド１９ａの上端を連結し、下端に形成したフランジ部には前記取り付け部材１５の下端部にけ製したフランジ部をボルト等で結合している。
【００１５】
さらに、このキャップ状受け部材１８の外周は、後述するリニアボールベアリング３１の嵌合長を増加させるためにその径が大きく、その長さが長いものを用い、剛性が高く、スパンが大きい後述するリニアボールベアリング３１を用いることができるようにしている。
【００１６】
上記構成において、エアシリンダ１９の駆動によりインナパイプ１３を伸縮動させ、インナパイプ１３の伸長動で集電舟体２０が架線に下方から接触する方向へ、圧縮動で架線から離れる方向へ移動させることによって、架線に追従して集電舟体２０が滑走する際のストロークの大きな低周波振動を吸収できる。
【００１７】
なお、２１はリフトシリンダ装置１１のアウタパイプ１２を囲むカバー、２２はこのカバー２１上部に設けた、その上端部を前記フランジ部１５ａにブラケットを介して固着したフェアリングである。
【００１８】
前記集電舟体２０は高周波振動吸収装置３０を介してリフトシリンダ装置１１に支持されている。この高周波振動吸収装置３０は、キャップ状受け部材１８の外周と取り付け部材１５の内周との隙間に嵌合された低摩擦機構としてのリニアボールベアリング３１を介してスライダ３２を摺動自在に配置されている。
【００１９】
スライダ３２上端外側には集電舟体２０を取り付け、このスライダ３２上端部内側とキャップ状受け部材１８の上端部との間にスライダ３２支持用のスプリング３３を設け、架線に追従して集電舟体２０が滑走する際、エアシリンダ１９による低周波振動吸収のためのストロークを現象させることなく、高周波振動をスプリング３３で吸収できるようにしている。
【００２０】
尚、スライダ３２と前記取り付け部材１５のフランジ部１５ａとの間にはスライダ３２を車両の幅方向で挟むようガイド３４ａおよび３４ｂからなるリンク機構３４を設け、リフトシリンダ装置に対するスライダ３２の廻り止めを行うようにしている。なお、３４ｃ、３４ｄ、および３４ｅはガイド３４ａおよび３４ｂを回動自在に支持する支軸である。
【００２１】
また、スライダ３２にはアッパーキャップ３５を固着するとともにその段部３２ａには取り付け部材１５にねじ（図示せず）で固定されたストッパープレート３６を当接させて、スライダ３２の上方への移動を阻止するようにしている。
【００２２】
図７は本発明の第２実施例に係る直動式パンタグラフ装置の要部を示した正面図であり、第１実施例と同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
この実施例は、スライダ３２を天板３２ｂとこの天板３２ｂに一端を螺合した２本のロッド３７，３７から構成し、このスライダ３２の下方に前記２本のロッド３７，３７に対応する位置に摺動保持部を構成するリニアボールベアリング３１，３１を備えた摺動保持部材３８が設けられている。この摺動保持部材３８は前記実施例におけるインナパイプ１３上端に取付けられ、エアシリンダ１９の駆動によって伸縮動する取り付け部材１５とキャップ状受け部材１８とを一体的に形成したものであり、リニアボールベアリング３１，３１間に臨んだ凹部３９には前記エアシリンダの上部が固着されている。また、リニアボールベアリング３１，３１を挿通して取付けられた前記ロッド３７，３７の他端はナット４０で締め付けられ、スライダ３２がリニアボールベアリング３１に上下可能とされる。さらに、スライダ３２は摺動保持部材３８との間に介設されたスライダ支持用のコイルスプリング３３により支持されている。
このような構成において、エアシリンダ１９の駆動によってインナパイプ１３を伸縮動させたときには、ロッド３７，３７がインナパイプ１３に対するスライダの廻りを阻止する。
【００２４】
図８は実施例に係る直動式パンタグラフ装置の縦断面図、図９は図８のＡ矢視方向図であり、前記実施例と同一の部材については同一の符号を付し説明を省略する。
この実施例にあっては、スライダ３２の外径形状を非円形形状、具体的には外側に向かって脚部３２ａが放射状に等間隔で３本突出した形状とするとともに、スライダ３２の上端部を閉塞して内部を中空状とし、この中空状内部に振動吸収用スプリング３３を収納し、またインナパイプ１３内の上部に取り付け部材１５を固着し、この取り付け部材１５の内側にガイド部材５０を取付け、このガイド部材５０に前記スライダの外径形状と同形状の貫通穴５１を上下方向に形成し、この貫通穴５１にスライダ３２が昇降動可能且つ回動不能に挿入している。
尚、スライダ３２の下端部にはガイド部材５０からの抜け止めを行うフランジ部が形成されている。このような、構成とすることで、前記したリンク機構３４を設けることなく、廻りと止めと振動吸収を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の請求項１に係る直動式パンタグラフ装置によれば、リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及びこれら筒状部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され且つ下端部がインナパイプ内に固着され、また前記スライダは筒状部材の外周に摺動自在に嵌合され、更にエアシリンダの圧縮時エアシリンダアウタが進入できるように前記筒状部材の内径をエアシリンダアウタよりも大きくしたため、全長を長くすることなく低周波振動を有効に吸収する大きなストロークを得ることができ、スパンが大きく、剛性の高い低摩擦機構（リニアボールベアリング）を使用できることと相まって、直動式パンタグラフ装置は架線追従性が向上する。
【００２６】
本発明の請求項２に係る直動式パンタグラフ装置によれば、高周波振動吸収装置を構成するスライダは、インナパイプに対してリンク機構を介して回動不能としたため、インナパイプに対するスライダの廻りが簡単な構造で阻止される。
【００２７】
本発明の請求項３に係る直動式パンタグラフ装置によれば、リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は摺動保持部材、スライダ及びこれら摺動保持部材とスライダとの間に介挿されたコイルスプリングとを備え、前記摺動保持部材はインナパイプ上端に固着され、少なくとも２つ以上の摺動保持部を有し、これら摺動保持部の間に臨んで前記エアシリンダの上部が固着され、また前記スライダは天板と少なくとも２つ以上のロッドからなり、これらのロッドが前記摺動保持部材に対応するよう摺動自在に嵌合されているため、全長を長くすることなく低周波振動を有効に吸収する大きなストロークを得ることができ、スパンが大きく、剛性の高い低摩擦機構（リニアボールベアリング）を使用できることと相まって、直動式パンタグラフ装置はより簡単な構成で架線追従性が向上する
【００２８】
本発明の請求項４に係る直動式パンタグラフ装置によれば、リフトシリンダ装置の上部に高周波振動吸収装置を介して集電舟体を取り付けた直動式パンタグラフ装置において、前記リフトシリンダ装置はエアシリンダと、このエアシリンダの駆動によって伸縮動するインナパイプとを備え、前記高周波振動吸収装置は筒状部材、スライダ及び高周波振動吸収用のコイルスプリングとを備え、前記筒状部材はその上端部がエアシリンダの上部に固着され、前記スライダは外径形状を非円形とし上端を閉塞した中空状をなし、このスライダ内に前記コイルスプリングが収納され、また前記インナパイプ上部にはガイド部材が取り付けられ、このガイド部材には前記スライダの外径形状と同形状の貫通穴が上下方向に形成され、この貫通穴に前記スライダが昇降動可能且つ回動不能に挿入したので、スライダに振動吸収と廻り止めの２つの機能を同時に持たせることができ、更に振動吸収に必要なストロークを充分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直動式パンタグラフ装置の一部を破断して示した正面図
【図２】同直動式パンタグラフ装置の平面図
【図３】同直動式パンタグラフ装置の要部拡大断面図
【図４】図３の４−４矢視方向断面図
【図５】高周波振動吸収装置の拡大正面図
【図６】リンク機構の拡大正面図
【図７】本発明の第２実施例に係る直動式パンタグラフ装置の要部を示した正面図
【図８】実施例に係る直動式パンタグラフ装置の縦断面図
【図９】図８のＡ矢視方向図
【符号の説明】
１…台枠、３…ベース、５…収納用エアシリンダ、１０…直動式パンタグラフ装置、１１…リフトシリンダ装置、１２…アウターパイプ、１３…インナーパイプ、１５…取り付け部材、１８…キャップ状受け部材、１９…エアシリンダ、２０…集電舟体、２１…カバー、２２…フェアリング、３０…高周波振動吸収装置、３１…リニアボールベアリング、３２…スライダ、３３…スプリング、３４…二股状のアーム、３５…アッパーキャップ。
【図１】
0003775826.tif 000002
【図２】
0003775826.tif 000003
【図３】
0003775826.tif 000004
【図４】
0003775826.tif 000005
【図５】
0003775826.tif 000006
【図６】
0003775826.tif 000007
【図７】
0003775826.tif 000008
【図９】
0003775826.tif 000009
【図８】
0003775826.tif 000010