(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上枠と下枠とを結合する関節部に覆いを設けたパンタグラフにおいて、覆いを含めて関節部を概ね気密とし、上枠部および下枠部の少なくとも一方に形成される取込口から、関節部を覆う覆いの内部に反なびき方向の走行による走行風の動圧を導入し、可撓性を有する蛇腹状の覆いの内面に作用する内圧を上昇させることによって、覆いの内圧と覆いに作用する外圧とがほぼバランスして、覆いの姿勢を保持するようにしたことを特徴とするパンタグラフの覆いの姿勢保持方法。
【請求項２】
上枠と下枠とを結合する関節部に覆いを設けたパンタグラフにおいて、覆いを含めて関節部を概ね気密とし、関節部の側方に形成される取込口から、関節部を覆う覆いの内部に反なびき方向の走行による走行風の動圧を導入し、可撓性を有する蛇腹状の覆いの内面に作用する内圧を上昇させることによって、覆いの内圧と覆いに作用する外圧とがほぼバランスして、覆いの姿勢を保持するようにしたことを特徴とするパンタグラフの覆いの姿勢保持方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば高速鉄道車両に好適に実施される、覆いを備えるパンタグラフの姿勢保持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気鉄道車両においては、たとえば空中に支持された架線に、車両の屋根に取付けられたパンタグラフの舟体などが接触し、摺動しながら集電して車両に電力を供給する集電方式を採用している。パンタグラフには、舟体を支える枠組の構造によって、Ｚ形パンタグラフ、菱形パンタグラフ、およびシングルアーム形パンタグラフなどがある。
【０００３】
Ｚ形パンタグラフは、上枠、下枠、および２本の補助リンク部材などで構成されるリンク機構を形成する。上枠の一端には舟体が接続され、上枠の他端は下枠の一端と角変位自由に結合される。枠組は、前記上枠と下枠とが角変位自由に結合された関節部で、「く」の字状に屈曲する。Ｚ形パンタグラフは、枠組を関節部で角変位することによって上下方向に伸縮され、舟体を昇降させる。
【０００４】
Ｚ形パンタグラフに関する従来技術として、特開平１−１３８９０４号公報が挙げられる。上述の特開平１−１３８９０４号公報に開示されているＺ形パンタグラフでは、Ｚ形パンタグラフの下枠または中枠のいずれか一方の部材に、当該パンタグラフを上昇させるような回転力を加え、回転力を加えた部材に、その断面中心線を下縁側に向くようなオフセット量を加える。これによって、Ｚ形パンタグラフの舟体を架線に押付ける付勢手段の部材の強度を保ちつつ軽量化し、架線への追随性を向上させることができる。
【０００５】
このようなＺ形パンタグラフにおいて、前記関節部は、上枠、下枠、および２本の補助リンク部材などを角変位自由に連結するための多数のピン結合部材などによって凹凸が多く、車両走行時には周囲の気流を乱して空力騒音の発生原因になる。本件発明者は、空力騒音を低減させることができるパンタグラフについて、特開平８−２６５９０６号公報に開示されるように、既に提案している。
【０００６】
上述の特開平８−２６５９０６号公報に開示されているＺ形パンタグラフは、前記関節部に、上枠と下枠との成す角が鈍角となる角度が大きい側の外側に設けられる外側覆いと、上述した上枠と下枠との成す角が鋭角となる角度が小さい側の内側に設けられる内側覆いとを備える。Ｚ形パンタグラフは、外側覆いおよび内側覆いによって、関節部を走行方向前方に向けて走行するなびき方向、および関節部を走行方向後方に向けて走行する反なびき方向のいずれの走行であっても、関節部における気流の乱れを抑制して、空力騒音を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
新幹線に代表される高速鉄道車両では、車両速度の高速化が進められている。また、速度上昇に伴い増加する騒音を減少させるために、様々な技術が考案され実施されている。特に新幹線では、騒音基準を満たすために、車両に様々な改良が加えられている。このように騒音を低減できるように車両を改良するために、車両の走行に伴う空力騒音の発生をより低減することのできるパンタグラフが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、車両が走行するときに発生する空力騒音を低減することができるパンタグラフの覆いの姿勢保持方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、上枠と下枠とを結合する関節部に覆いを設けたパンタグラフにおいて、覆いを含めて関節部を概ね気密とし、上枠部および下枠部の少なくとも一方に形成される取込口から、関節部を覆う覆いの内部に反なびき方向の走行による走行風の動圧を導入し、可撓性を有する蛇腹状の覆いの内面に作用する内圧を上昇させることによって、覆いの内圧と覆いに作用する外圧とがほぼバランスして、覆いの姿勢を保持するようにしたことを特徴とするパンタグラフの覆いの姿勢保持方法である。
【００１０】
本発明に従えば、上枠と下枠とを関節部で結合して形成されるパンタグラフにおいて、前記関節部は、可撓性を有する蛇腹状の覆いを用いて覆われる。前記覆いは、上枠および下枠の角変位を妨げることなく関節部を覆い、車両が関節部を前側にして走行するなびき方向およびその反対方向である反なびき方向に高速で走行するとき、この車両の走行に伴う走行風である気流が関節部に直接作用して乱れるのを防ぎ、空力騒音を低減することができる。
【００１１】
また車両が前記反なびき方向に走行するときには、概ね気密とされる関節部を覆う覆いの内部に、上枠部および下枠部の少なくとも一方の取込口から、車両の走行に伴う走行風である気流の動圧が導入される。これによって覆いの内面に作用する内圧が上昇して、前記気流によって覆いの外面に作用する外圧を大きく下まわることが防がれる。このようにして覆いは車両の走行中においても気流によって変形することなく、所定の形状を保持することができる。したがって関節部に覆いを設けることによる上述の効果が確実に得られる。
【００１２】
上述のように関節部を覆う覆いの内部には、前記気流の動圧が導かれるので、車両の走行速度および周囲の環境に応じて覆いの内圧の制御を行うような装置を別途に用いることなく、前記内圧を上昇させて車両の走行速度に応じた圧力に保つことができる。具体的に述べると、車両の速度の上昇時またはトンネル突入時など外圧すなわち覆いの外面に作用する気流の動圧が急に変動しても、覆いの内側に導入される動圧も同時に変動するので、前記内圧を外圧の変動に応じて変動させることができ、覆いの姿勢を保持できる。
【００１３】
このように覆いの外面に作用する外圧と覆いの内面に作用する内圧とをほぼバランスさせて覆いの姿勢を保持するので、覆いを構成する材料を剛性の高いものにする必要はなく、覆いを剛性の高い材料で形成した構成と比較して大きな力を要することなく上枠および下枠を角変位することができる。すなわち前記外圧および内圧によるパンタグラフの特性に対する影響が少ない。
【００１４】
またさらに覆いの姿勢保持は高速時に特に問題となるので、導入される空気量は豊富にあり、各部は厳密な気密でなくても機能を発揮できる。
【００１５】
またさらに前記動圧は、車両の走行時に気流にさらされやすい上枠部および下枠部の少なくとも一方に形成される取込口から関節部を覆う覆いの内部に導かれるので、車両の走行に伴う気流による前記外圧の変動に応じて、前記内圧を確実に変動させることができる。
【００１６】
請求項２記載の本発明は、上枠と下枠とを結合する関節部に覆いを設けたパンタグラフにおいて、覆いを含めて関節部を概ね気密とし、関節部の側方に形成される取込口から、関節部を覆う覆いの内部に反なびき方向の走行による走行風の動圧を導入し、可撓性を有する蛇腹状の覆いの内面に作用する内圧を上昇させることによって、覆いの内圧と覆いに作用する外圧とがほぼバランスして、覆いの姿勢を保持するようにしたことを特徴とするパンタグラフの覆いの姿勢保持方法である。
【００１７】
本発明に従えば、上枠と下枠とを関節部で結合して形成されるパンタグラフにおいて、前記関節部は可撓性を有する蛇腹状の覆いを用いて覆われる。前記覆いは、上枠および下枠の角変位を妨げることなく関節部を覆い、車両が関節部を前側にして走行するなびき方向およびその反対方向である反なびき方向に高速で走行するとき、この車両の走行に伴う走行風である気流が関節部に直接作用して乱れることを防ぎ、空力騒音を低減することができる。
【００１８】
また車両が前記反なびき方向に走行するときには、概ね気密とされる関節部を覆う覆いの内部に、関節部の側方の取込口から、車両の走行に伴う走行風である気流の動圧が導入される。これによって覆いの内面に作用する内圧が上昇して、前記気流によって覆いの外面に作用する外圧を大きく下まわることが防がれる。このようにして覆いは車両の走行中においても気流によって変形することなく、所定の形状を保持することができる。したがって関節部に覆いを設けることによる上述の効果が確実に得られる。
【００１９】
上述のように関節部を覆う覆いの内部には、前記気流の動圧が導かれるので、車両の走行速度および周囲の環境に応じて覆いの内圧の制御を行うような装置を別途に用いることなく、前記内圧を上昇させて車両の走行速度に応じた圧力に保つことができる。具体的に述べると、車両の速度の上昇時またはトンネル突入時など外圧すなわち覆いの外面に作用する気流の動圧が急に変動しても、覆いの内側に導入される動圧も同時に変動するので、前記内圧を外圧の変動に応じて変動させることができ、覆いの姿勢を保持できる。
【００２０】
このように覆いの外面に作用する外圧と覆いの内面に作用する内圧とを、ほぼバランスさせて覆いの姿勢を保持するので、覆いを構成する材料を剛性の高いものにする必要はなく、覆いをより剛性の高い材料で形成した構成と比較して、大きな力を要することなく上枠および下枠を角変位することができる。すなわち前記外圧および内圧によるパンタグラフの特性に対する影響が少ない。
【００２１】
またさらに覆いの姿勢保持は高速時に特に問題となるので、導入される空気量は豊富にあり、各部は厳密な気密でなくても機能を発揮できる。
【００２２】
またさらに前記動圧は、覆いによって覆われる関節部の側方の取込口から関節部を覆う覆いの内部に導かれるので、上述したように覆いによって乱されずに覆いの両側に振り分けられた速度の高い気流の動圧を取込むことができる。これによって覆いの外面に作用する圧力と覆いの内面に作用する内圧とをほぼバランスさせることができるので、覆いを所定の形状に確実に保持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の第１の形態のパンタグラフの覆いの姿勢保持方法が実施されるＺ形パンタグラフ１の構成を示す正面図であり、図２は図１の左側から見たＺ形パンタグラフ１の側面図であり、図３は図１の上方から見たＺ形パンタグラフ１の平面図であり、図４は関節部５ａ付近を拡大して示す斜視図である。なお、図１は図解を容易にするため、部分的に切欠いて示されている。また本発明では便宜上、軌条が延びる方向である車両の前後軸方向を水平方向とし、軌条が敷設される地表面に垂直な方向を上下方向として説明する。本実施の形態のＺ形パンタグラフ１は、たとえば車両２の屋根上に電気絶縁用の碍子３を介して固定される。Ｚ形パンタグラフ１は、枠４、枠組５、舟体支持部材６、および舟体７を含んで構成される。
【００２４】
枠４は、枠組５を支え、この枠組５を碍子３を介して車両２の屋根上に固定する。また枠４には、舟体７を昇降させるために、ばねおよび空気シリンダなどで構成される昇降装置８が取付けられている。
【００２５】
枠組５は、略直円筒状の上枠９と、略長円筒状の下枠１０と、上枠９内に挿通される第１補助リンク部材１１と、下枠１０内に挿通される第２補助リンク部材１２とを有する。前記上枠９は、その上辺すなわち上部側表面２１が、上枠９の軸線Ｌ１に平行となるように形成され、ストレートに通っている。上枠９の軸線方向一端部２０１は、上方に開放した略Ｕ字状の連結部材１３に角変位自由に連結される。この連結部材１３には、下枠１０の軸線方向一端部２０２が固定される。上枠９および下枠１０の各軸線方向一端部２０１，２０２は、連結部材１３を介して、車両２の前後軸方向一方Ａ１に凸となるように、上枠９の軸線Ｌ１および下枠１０の軸線Ｌ２を含む仮想一平面（図１の紙面に平行な平面）内で角変位自由に結合される。このように枠組５は、上枠９、下枠１０、第１補助リンク部材１１、および第２補助リンク部材１２によってリンク機構が形成され、上枠９と下枠１０とが結合部である関節部５ａで角変位して上下方向に伸縮する。
【００２６】
上枠９の軸線方向他端部２０３には、前記仮想一平面内で角変位自由に結合される舟体支持部材６を介して、舟体７が連結される。舟体７は、架線１９と接触して、摺動しながら集電を行う。舟体７の幅方向両端には、一対のホーン１５が取付けられている。このような舟体７は、枠組５が昇降装置８によって伸縮駆動されることによって、上下方向に昇降変位することができる。
【００２７】
また下枠１０の軸線方向他端部２０４は、枠４の固定部材１４に前記仮想一平面内で角変位自由に連結される。昇降装置８は、前記固定部材１４と連動して舟体７を昇降させる。枠４には、図１に二点鎖線で示すように、昇降装置８および固定部材１４を覆うカバー部材２２が設けられる。
【００２８】
枠組５の関節部５ａには、関節部５ａを覆う覆い１６が設けられる。覆い１６は、上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２の成す角が鈍角（直角を含む）となる角度が大きい側の外側に設けられる外側覆い１７と、前記角が鋭角となる角度が小さい側に設けられる内側覆い１８とを有する。
【００２９】
外側覆い１７は、前後軸方向一方Ａ１側から関節部５ａを覆うように設けられる。外側覆い１７は、周壁２５と、前記関節部５ａに上方から臨む上壁２６と、関節部５ａに下方から臨む下壁２７とを有する。前記周壁２５の前後軸方向一方Ａ１側の端部２８は、水平面における断面形状がほぼ半円状であるように形成される。このような外側覆い１７の前後軸方向一方Ａ１側の端部２８の最も前後軸方向一方Ａ１側の先端を、上述した仮想一平面に垂直な方向（図１の紙面に垂直な方向）から見たときの側面１７ａは、直線状に形成される。この側面１７ａは、Ｚ形パンタグラフ１が常用作用高さにある状態で、上下方向に沿って延びる。
【００３０】
上述した前記端部２８は、水平面における断面形状が、最も前後軸方向一方Ａ１側の先端の曲率半径が小さく、縁辺部２９ａ，２９ｂすなわち関節部５ａに近接する例である前後軸方向他方Ａ２側に向かうにつれて曲率半径が大きくなるような滑らかな曲線状に形成されてもよい。
【００３１】
外側覆い１７の前記仮想一平面に垂直な方向の最大幅Ｗ３は、少なくとも下枠１０の幅Ｗ２とほぼ同一に形成される。本実施の形態では、上枠９の幅Ｗ１は、前記幅Ｗ２，Ｗ３よりも狭く形成される。
【００３２】
図５は内側覆い１８の具体的構成を説明するための正面図であり、図６は図５の内側覆い１８の左側面図であり、図７（１）は図５の切断面線Ａ−Ａから見た断面図であり、図７（２）は図５の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図であり、図７（３）は図５の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図であり、図７（４）は図５の切断面線Ｄ−Ｄから見た断面図であり、図７（５）は図５の切断面線ａ−ａから見た断面図であり、図７（６）は図５の切断面線ｂ−ｂから見た断面図である。内側覆い１８は、前後軸方向他方Ａ２側から関節部５ａを覆うように設けられる。
【００３３】
内側覆い１８は、外観上２つのＶ字状のくびれ部３６，３７によって中空の蛇腹状に形成される。このような内側覆い１８は、上枠９および下枠１０が関節部５ａで角変位するとき、上枠９の下半面に接する半円筒状の上端面３１と下枠１０の上半面に接する半円筒状の下端面３２とが成す角度θ１が増加および減少する方向３３に伸縮自在である。
【００３４】
内側覆い１８の前後軸方向一方Ａ１側の基端部である基部３５から突出する各凸状部３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、前後軸方向他方Ａ２に向かうにつれて先細状となる。すなわち、図７（１）には図５の切断面線Ａ−Ａから見た上側凸状部３４ａの付け根付近の断面が示され、図７（２）には図５の切断面線Ｂ−Ｂから見た中央凸状部３４ｂの付け根付近の断面が示され、図７（３）には図５の切断面線Ｃ−Ｃから見た下側凸状部３４ｃの付け根付近の断面が示される。これらの図に示される上側凸状部３４ａの内側覆い１８の上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面に垂直な方向の付け根付近の幅Ｗ４は、上枠９の幅Ｗ１にほぼ等しく形成される。また中央凸状部３４ｂの付け根付近の幅Ｗ５および下側凸状部３４ｃの付け根付近の幅Ｗ６は、下枠１０の幅Ｗ２にほぼ等しく形成される。
【００３５】
図７（４）および図７（５）に示すように、前記中央凸状部３４ｂは前後軸方向他方Ａ２に向かうにつれて先細状となる。すなわち図７（４）に示される中央凸状部３４ｂの先端部付近の幅Ｗ７は、この中央凸状部３４ｂの付け根付近の幅Ｗ５よりも小さく形成される。また各凸状部３４ａ，３４ｃは、先端部付近の幅は付け根付近の各幅Ｗ４，Ｗ６と同一であるけれども、図１から明らかなように幅方向および各凸状部３４ａ，３４ｃの突出方向と垂直な方向の寸法が小さくなるように、前後軸方向他方Ａ２に向かうにつれて先細状となる。さらに図７（６）に示すように、くびれ部３６，３７においても前後軸方向他方Ａ２に向かって先細状に形成されている。
【００３６】
図１の２点斜線２３で示されるように枠組５を折り畳んだとき、内側覆い１８は、関節部５ａを前後軸方向他方Ａ２側から覆った状態のままで、上枠９と下枠１０とによって圧縮され、また図１の実線で示されるように、Ｚ形パンタグラフ１が常用作用高さに伸長したとき、前記関節部５ａを覆った状態で元の状態に復帰し、上枠９および下枠１０の角変位動作を許容することができる。このため内側覆い１８は、材料としてたとえば布を用いる場合には、布をバイアス方向に配置して材料に伸縮性を持たせるなどして内側覆い１８に可撓性を備えさせ、上述したＺ形パンタグラフ１の伸縮動作の妨げとならないように形成される。前記バイアス方向とは、布の織目が上述した伸縮の方向に対して斜めとなる方向をさす。
【００３７】
上述のように構成される外側覆い１７および内側覆い１８によって、枠組５の関節部５ａが覆われる。これによって、車両２が関節部５ａを前側にして走行するなびき方向、すなわち前後軸方向一方Ａ１に走行するとき、この走行によって発生する走行風である気流を、外側覆い１７の前記端部２８によって前記上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面に沿って滑らかに振り分けることができる。さらに前後軸方向他方Ａ２に向かうにつれて、先細状に形成される内側覆い１８によって、上述のように振り分けられた気流を下流側で滑らかに合流させることができる。したがって車両の走行に伴う気流が関節部５ａに直接作用して乱れることを抑制し、このような気流の乱れによって発生する渦の相互の干渉を防ぎ、車両の走行に伴う空力騒音を低減することができる。
【００３８】
さらに上枠９は、上辺すなわち上部側表面２１が、上枠９の軸線Ｌ１と平行となるようにストレートに形成されているので、これによっても気流を滑らかに案内することができる。
【００３９】
逆に、車両２が前記なびき方向の反対方向である反なびき方向、すなわち前後軸方向他方Ａ２に走行するときには、前記走行方向に向かって先細状に形成される内側覆い１８によって、車両２の走行に伴って上流側から関節部５ａに作用する気流を、前記仮想一平面に沿って滑らかに振り分けることができる。さらにこのとき、前述の振り分けられた気流を、外側覆い１７の周壁２５の側面に沿って乱すことなく、下流側へと流すことができる。したがって前記気流が関節部５ａに直接作用して乱れることによって発生する渦の相互の干渉を防ぎ、空力騒音を低減することができる。
【００４０】
またさらに上述したような内側覆い１８で関節部５ａを覆っていることによって、降雪時に車両２が前記反なびき方向に走行しているときには、関節部５ａを覆う覆い１６の内部に雪が入り込むのを防ぐことができる。すなわち上述した降雪時における反なびき方向の走行では、雪が直接関節部に当たるとともに、車両の走行に伴う気流によって関節部に雪が集まる傾向があり、関節部に着氷することが考えられる。このような着氷が起こると、Ｚ形パンタグラフの伸縮などの機能を阻害することもある。このような不具合を解消するために、本発明では、内側覆い１８はその内部に雪が入り込むのを防ぐ役目もある。
【００４１】
また外側覆い１７の最大幅Ｗ３は、少なくとも下枠１０の幅Ｗ２とほぼ同一に形成され、これによっても空力騒音を低減することができる。本実施の形態では、上枠９の幅Ｗ１は、下枠１０の幅Ｗ２および外側覆い１７の最大幅Ｗ３よりも狭く形成される。また上枠９の幅Ｗ１を下枠１０の幅Ｗ２および外側覆い１７の最大幅Ｗ３と等しく形成することも可能である。これによっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また上述したように、昇降装置８および固定部材１４を覆ってカバー部材２２が設けられるので、これによって車両２の走行に伴う気流が、昇降装置８および固定部材１４に直接作用するのを防ぐことができる。したがって前記カバー部材２２が設けられない構成と比較して、空力騒音をより低減することができる。
【００４３】
本発明のＺ形パンタグラフ１は、外側覆い１７と内側覆い１８とが、相互に、かつ上枠９および下枠１０に対してほとんど隙間のない状態で得られる。すなわち関節部５ａを覆う覆い１６の内部は概ね気密状態とされる。これによって車両２が反なびき方向すなわち前後軸方向他方Ａ２に走行するとき、関節部５ａを覆う覆い１６の内部に、車両２の走行に伴う走行風である気流の動圧が導入される。前記関節部５ａを覆う覆い１６の内部とは、外側覆い１７および内側覆い１８によって覆われる関節部５ａ付近の空間をさす。前記空間は、上枠９の内部空間および下枠１０の内部空間と連通する。この関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導入される前記動圧を取込むための取込口は、上枠部４１および下枠部４２の少なくともいずれか一方に形成される。前記上枠部４１は、上枠９および上枠９付近の部材を含むＺ形パンタグラフ１の関節部５ａより上側の部分をさす。同様に前記下枠部４２は、下枠１０および下枠１０付近の部材を含むＺ形パンタグラフ１の関節部５ａより下側の部分をさす。
【００４４】
前記動圧を取込むための取込口として、たとえば図１に示す取込口４７が上枠部４１に形成される。このとき内側覆い１８は、前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部３５が、外側覆い１７の前後軸方向他方Ａ２側の端部である各縁辺部２９ａ，２９ｂとの間に隙間をほとんど形成しない状態で設けられる。
【００４５】
取込口４７は、上枠９の軸線方向他端部２０３に形成される。これによって車両２が反なびき方向に走行するとき、前記取込口４７から矢符４３で示されるように上枠９の内部空間に車両２の走行に伴う気流の動圧を取込み、上枠９の内部空間を通して矢符４５で示されるように関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導入し、内圧すなわち内側覆い１８の内面に作用する圧力を停車時に比べて上昇させることができる。
【００４６】
これによって前記内圧は、外圧すなわち前記気流によって内側覆い１８の外面に作用する圧力を大きく下まわることが防がれる。このようにして、内側覆い１８は車両２の反なびき方向の走行中においても気流によって変形することなく、所定の形状を保持することができる。したがって関節部５ａに内側覆い１８を設けることによる上述の効果が確実に得られる。
【００４７】
また関節部５ａを覆う覆い１６の内部には前記気流の動圧が導かれるので、車両２の走行速度に応じて内側覆い１８の内圧の制御を行うような装置を別途に用いることなく、内側覆い１８の前記内圧を車両２の走行速度に応じた圧力に保つことができる。具体的に述べると、車両２の速度の上昇時またはトンネル突入時など外圧すなわち内側覆い１８の外面に作用する気流の動圧が急に変動しても、覆い１６の内側に導入される動圧も同様に変動するので、前記内圧を外圧の変動に応じて変動させることができ、内側覆い１８の姿勢を確実に保持することができる。
【００４８】
このように内側覆い１８の外面に作用する外圧と内側覆い１８の内面に作用する内圧とをほぼバランスさせているので、内側覆い１８を構成する材料を剛性の高いものにする必要はない。これによって内側覆い１８を剛性の高い材料で形成した構成と比較して、Ｚ形パンタグラフ１の特性に対する影響が少ない。すなわち前記外圧および内圧が、Ｚ形パンタグラフ１の伸縮および架線１９の押上げなどに与える影響が少ない。
【００４９】
また内側覆い１８を上述のように材料に伸縮性を持たせるようにして実現した場合においても、本実施の形態のように内側覆い１８の内部に前記動圧を導入することによって内側覆い１８の内面に作用する内圧を上昇させて、前記材料を伸びた状態に保つことができる。言い換えると内側覆い１８を張った状態とし、姿勢を保持することができる。
【００５０】
またさらに、内側覆い１８の姿勢保持は車両２が反なびき方向に高速で走行するときに特に問題となるので、覆い１６の内部に導入される空気量は豊富にあり、各部は厳密な空気でなくても機能を発揮することができる。
【００５１】
またさらに前記動圧は、車両２の走行時に気流にさらされやすい上枠部４１から、関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導かれるので、車両２の走行に伴う気流による前記外圧の変動に応じて、前記内圧を確実に変動させることができる。
【００５２】
また取込口４７に代えて、図１に示すように取込口４８を形成するようにしてもよく、この取込口４８は下枠１０の軸線方向他端部２０４に形成される。これによって車両２が前記反なびき方向に走行するとき、前記取込口４８から矢符４４で示されるように下枠１０の内部空間に車両２の走行に伴う気流の動圧を取込み、下枠１０の内部空間を通して矢符４５で示されるように前記関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導入し、内圧を上昇させることができる。これによって上述した上枠部４１に取込口４７を形成する場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
このように取込口４７，４８は、少なくともいずれか一方が形成されればよく、また取込口４７，４８を共に形成するようにして、動圧を確実に導入するようにしてもよい。
【００５４】
また上枠部４１および下枠部４２の取込口４７，４８に代えて、関節部５ａの側方に、図１に示す取込口４９を形成してもよい。このとき、上枠９および下枠１０には、各取込口４７，４８は形成されない。
【００５５】
たとえば取込口４９は、内側覆い１８の前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部３５と外側覆い１７の前後軸方向他方Ａ２側の端部である縁辺部２９ａ，２９ｂとの間の隙間として形成される。これによって車両２が前記反なびき方向に走行するとき、矢符４６で示されるように前記取込口４９から車両２の走行に伴う走行風である気流の動圧を取込み、前記関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導入し、内圧を上昇させることができる。これによって内圧すなわち内側覆い１８の内面に作用する圧力が、外圧すなわち走行風によって内側覆い１８の外面に作用する圧力を大きく下まわることが防がれ、内側覆い１８は車両２の走行中においても気流によって変形することなく、所定の形状を保持することができる。したがって関節部５ａに内側覆い１８を設けることによる上述の効果が確実に得られる。
【００５６】
また関節部５ａを覆う覆い１６の内部には前記気流の動圧が導かれるので、車両２の走行速度に応じて内側覆い１８の内圧の制御を行うような装置を別途に用いることなく、内側覆い１８の内圧を上昇させて車両２の走行速度に応じた圧力に保つことができる。具体的に述べると、車両２の走行の上昇時またはトンネル突入時など外圧すなわち内側覆い１８の外面に作用する動圧が急に変動しても、内側覆い１８の内面に作用する動圧も同様に変動するので、前記内圧を外圧の変動に応じて変動させることができ、内側覆い１８の姿勢を確実に保持することができる。
【００５７】
さらに内側覆い１８の外面に作用する外圧と内側覆い１８の内面に作用する内圧とをほぼバランスさせているので、内側覆い１８を構成する材料を剛性の高いものにする必要はない。これによって内側覆い１８を剛性の高い材料で形成した構成と比較して、Ｚ形パンタグラフ１の特性に対する影響が少ない。すなわち前記外圧および内圧が、Ｚ形パンタグラフ１の伸縮および架線１９の押上げなどに与える影響が少ない。
【００５８】
また内側覆い１８を上述のように材料に伸縮性を持たせるようにして実現した場合においても、本実施の形態のように内側覆い１８の内部に前記動圧を導入することによって内側覆い１８の内面に作用する内圧を上昇させて、前記材料を伸びた状態に保つことができる。言い換えると内側覆い１８を張った状態とし、姿勢を保持することができる。
【００５９】
またさらに、内側覆い１８の姿勢保持は車両２が反なびき方向に高速で走行するときに特に問題となるので、覆い１６の内部に導入される空気量は豊富にあり、各部は厳密な空気でなくても機能を発揮することができる。
【００６０】
またさらに前記動圧は、内側覆い１８に対して気流の下流側に位置する関節部５ａの側方に形成される取込口４９から前記関節部５ａを覆う覆い１６の内部に導かれるので、上述のように内側覆い１８によって乱されずに内側覆い１８の両側に振り分けられた速度の高い気流の動圧を取込むことができる。これによって、内側覆い１８の外面に作用する動圧より、前記バランスを保持できる程度に大きな内圧を、内側覆い１８の内面に作用させることができる。これによって内側覆い１８を所定の形状に確実に保持することができる。
【００６１】
図８は本発明の実施の第２の形態のパンタグラフの覆いの姿勢保持方法が実施されるＺ形パンタグラフ５１を簡略化して示す正面図であり、図９は内側覆い５２の断面形状を示す図であり、図９（１）は図８の切断面線Ｅ−Ｅから見た断面を示し、図９（２）は図８の切断面線Ｆ−Ｆから見た断面を示し、図９（３）は図８の切断面線Ｇ−Ｇから見た断面を示し、図９（４）は図８の切断面線Ｈ−Ｈから見た断面を示し、図１０は内側覆い５２の先端部５３付近の斜視図である。図８に示す本実施の形態のＺ形パンタグラフ５１は、図１〜図７に示す実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と類似の構成を有しており、対応する部分に同一の参照符を付し、構成が大きく異なる特徴のある構成について説明する。本実施の形態で示すＺ形パンタグラフ５１が、上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と大きく異なるのは、内側覆い５２である。
【００６２】
内側覆い５２は、図９（１）に示されるように外観上上枠９から下枠１０に向かう方向に延びる複数のＶ字状の第１くびれ部５５と、この第１くびれ部５５に交差する方向に延びる図９（４）に示される複数の第２くびれ部５６とによって中空の蛇腹状に形成される。このような内側覆い５２は、上枠９および下枠１０が関節部５ａで角変位するとき、上枠９の下半面に接する半円筒状の上端面５７と下枠１０の上半面に接する半円筒状の下端面５８とが成す角度が増加および減少する方向に伸縮自在である。
【００６３】
内側覆い５２の前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部５４から突出する各凸状部５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、前後軸方向他方Ａ２に向うにつれて先細状となる。すなわち図９（２）には図８の切断面線Ｆ−Ｆから見た中央凸状部５９ｂの付け根付近の断面が示され、図９（３）には図８の切断面線Ｇ−Ｇから見た中央凸状部５９ｂの先端部５３付近の断面が示され、図９（４）には図８の切断面線Ｈ−Ｈから見た中央凸状部５９ｂの断面が示される。これらの図に示されるように、内側覆い５２の上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面に垂直な方向の幅は、前記前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部５４から前記前後軸方向他方Ａ２側の第２のくびれ部５６に向かうにつれて一旦小さくなり、第２くびれ部５６から逆に大きくなり、中途部６０で最大の幅Ｗ１０となり、さらに前記前後軸方向他方Ａ２側である先端部５３に向かうにつれて再び小さくなるように先細状に形成される。このように各凸状部５９ａ，５９ｂ，５９ｃは前後軸方向他方Ａ２に向かうにつれて先細状となる。
【００６４】
また上側凸状部５９ａの付け根付近の幅Ｗ８は、上枠９の幅Ｗ１にほぼ等しく形成される。また中央凸状部５９ｂおよび下側凸状部５９ｃの付け根付近の幅Ｗ９は、下枠１０の幅Ｗ２にほぼ等しく形成される。図９（１）および図９（３）に示す断面における各幅Ｗ８，Ｗ９，Ｗ１１は、図９（２）における内側覆い５２の最大幅Ｗ１０よりも当然小さい。図９（２）〜図９（４）には、各凸状部５９ａ〜５９ｃのうちの１つの代表として、中央凸状部５９ｂの断面が示される。
【００６５】
内側覆い５２は、上述した実施の第１の形態で示した内側覆い１８と同様に、枠組５を折り畳んだとき、関節部５ａを前後軸方向他方Ａ２側から覆った状態のままで上枠９と下枠１０とによって圧縮され、またＺ形パンタグラフ５１が常用作用高さに伸長するとき、前記関節部５ａを覆った状態で元の状態に復帰し、上枠９および下枠１０の角変位動作を許容することができる。
【００６６】
このような形状の内側覆い５２であっても、上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１に設けられる内側覆い１８と同様の車両２のなびき方向および反なびき方向のいずれの走行においても空力騒音を低減できる効果を達成する。また前記内側覆い５２は、同様に関節部５ａを覆う覆い６６の内部が概ね気密状態とされ、車両２が前記反なびき方向に走行するとき、前記関節部５ａを覆う覆い６６の内部に車両２の走行に伴う走行風である気流の動圧が導入される。この関節部５ａを覆う覆い６６の内部に導入される前記動圧を取込むために、上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と同様に、上枠部４１に形成される取込口４７および下枠部４２に形成される取込口４８の少なくともいずれか一方が形成される。また上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と同様に、前記取込口４７，４８に代えて、関節部５ａの側方に取込口４９が形成される。これによって内側覆い５２の姿勢を保持し、上述の内側覆い５２の効果を達成することができる。
【００６７】
具体的に述べると、このような取込口４７〜４９を形成しない場合、車両が前記反なびき方向に走行するときあるいは、さらに高速で反なびき方向に走行するとき、図１１に示すように車両の走行方向３００の前方からの気流３０１、上枠の下端面に案内される気流３０２および下枠の上端面に案内される気流３０３が、それぞれ内側覆いの外面に作用する。これによって可撓性を有する内側覆いは、図１１に矢符３１０，３１１で示すように各々上枠および下枠から離れる方向に変形して寄せられてしまい、内側覆いの上述したような所期の目的を果せないという不具合が生じる。本発明のパンタグラフは、上述したように関節部５ａを覆う覆い６６の内部に車両２の走行に伴う気流の動圧を導入するための取込口を形成するので、このような不具合を解消することができる。
【００６８】
本発明では、図１２に示すように前記関節部５ａを覆う覆い６６の内部に導入される動圧を取込むための取込口が、上枠部４１および下枠部４２の少なくともいずれか一方に形成される。前記各取込口は、図１に示した各取込口４７，４８と同様に形成され、同一の参照符を付し、説明は省略する。このとき内側覆い５２は、前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部５４が、外側覆い１７の前後軸方向他方Ａ２側の端部である各縁辺部２９ａ，２９ｂとの間に隙間をほとんど形成しない形状で設けられる。
【００６９】
Ｚ形パンタグラフ５１においても、上枠部４１および下枠部４２の少なくとも一方から関節部５ａを覆う覆い６６の内部に気流の動圧を導入することによる効果が、上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と同様に得られる。このとき前記関節部５ａを覆う覆い６６の内部に導かれる動圧は、車両２が反なびき方向に走行するとき、車両２の走行方向となる前後軸方向他方Ａ２側に臨んで開口する取込口４７および取込口４８の少なくとも一方から取込まれる。したがって内圧すなわち内側覆い５２の内面に作用する圧力は、図１１に示したような内側覆い５２の前方からの気流３０１、上枠９の上端面に案内される気流３０２、および下枠１０の上端面に案内される気流３０３によって内側覆い５２の外面に作用する動圧とほぼ等しい。したがって内側覆い５２に外面から作用する外圧を、前記関節部５ａを覆う覆い６６の内面に作用する内圧によって相殺することができる。これによって可撓性を有する内側覆いが図１１に矢符３１０，３１１で示すように変形してしまうことを防ぐことができる。このように本実施の形態に示すＺ形パンタグラフ５１においても、車両２が反なびき方向に走行する場合でも、内側覆い５２の形状を、図８に示すような好適に気流を案内することができる形状に確実に保持することができる。したがって上述した内側覆い５２の空力騒音を低減することができる効果を確実に達成することができる。
【００７０】
このような取込口４７，４８は、少なくともいずれか一方が形成されればよく、また取込口４７，４８を共に形成するようにして、動圧を確実に導入するようにしてもよい。
【００７１】
また各取込口４７，４８に代えて、図１３に示すように、関節部５ａの側方に取込口が形成される。前記取込口は、図１に示した取込口４９と同様に形成され、同一の参照符を付し、説明は省略する。
【００７２】
Ｚ形パンタグラフ５１においても、関節部５ａの側方から関節部５ａを覆う覆い６６の内部に気流の動圧を導入することによる効果が、上述した実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１と同様に得られる。
【００７３】
前記内側覆い５２は、内側覆い５２を形成する材料およびその材料の配置によって可撓性を有することが可能であるけれども、上述した実施の第１の形態のＺ形パンタグラフ１に備えられる内側覆い１８と比較してくびれた部分が多く、車両との反なびき方向の走行では図１１に示されるような気流の影響で形状を容易に保持することができない不具合を有する。しかしながら上述した内側覆い５２の内部に気流の動圧を導く本発明の覆いの姿勢保持方法によって、内側覆い５２の内面に作用する内圧を上昇させて内側覆い５２を張った状態とし、姿勢を保持することができる。
【００７４】
図１４は、気流の動圧を取込むために上枠部４１に形成される取込口４７の具体的な構造を示す、上枠９の軸線方向他端部２０３付近の上枠９の軸線Ｌ１および下枠１０の軸線Ｌ２を含む仮想一平面における簡略化した断面図である。上枠９は、上枠本体７１と、上枠本体７１の軸線方向他端部２０５にその軸線方向一端部２０６が気密に嵌着される連結片７２を有する。連結片７２の軸線方向他端部２０７側の領域では、上壁部７３および下壁部７４が切欠かれて、間隔をあけた側壁部７５ａ，７５ｂが突出しており、各側壁部７５ａ，７５ｂ間に舟体支持部材６の連結部７６が嵌まり込む状態で、両側から挟むようにして設けられ、舟体支持部材６に回動自在に連結される。連結部７６は、舟体支持部材６の本体の前後軸方向一方Ａ１側の側部に固定され、前後軸方向一方Ａ１側の上端が上方および前後軸方向一方Ａ１に凸となる滑らかな孤を描くように形成される。
【００７５】
この連結片７２の軸線方向他端部２０７の下壁部７４に形成される切欠きによって連結片７２と連結部７６との間に開口が形成され、この開口が前記取込口４７として機能する。上枠９の内部空間内に挿通される第１補助リンク部材１１は、その軸線方向他端部２０８が屈曲して前記取込口４７から上枠９の外部空間に突出し、前記連結部７６に回動自在に連結される。
【００７６】
前記連結片７２の上壁部７３には、前後軸方向他方Ａ２側の端部７９に、たとえばポリテトラフルオロエチレンなどの可撓性および弾発性を有し、さらに耐寒性を有する材料から成る摺動部材８０が固定されている。摺動部材８０の遊端部８０ａは、少なくとも本発明のパンタグラフが常用作用高さに伸長された状態で、連結部７６の前後軸方向一方Ａ１側の上端に、前後軸方向一方Ａ１側から弾発的に当接し、連結部７６との隙間を塞いでいる。このような摺動部材８０を用いることによって、舟体支持部材６に対する上枠９の角変位を許容するために容易に変形することができるとともに、不所望な変形を防止することができる。
【００７７】
このようにして車両２の走行時に気流にさらされやすい上枠９に、取込口４７が形成される。この取込口４７は、車両２が前記反なびき方向に走行するとき、車両２の走行方向に臨んで開口し、車両２の走行に伴って生じる気流に対向して、矢符４３で示されるように取込口４７から上枠９の内部空間へと前記気流の動圧を確実に取込むことができる。
【００７８】
またさらに前記摺動部材８０によって、上述の車両２の走行に伴う気流が上枠９および下枠１０の角変位に伴って生じる前記隙間に臨む壁部にぶつかって、隙間の空気が振動して乱れることによって騒音を発生する、いわゆる「笛吹き」の現象を防ぐことができる。さらに摺動部材８０は、降雪時に車両２が走行する場合には、前述の隙間から上枠９の内部空間に雪が入り込むのを防ぐことができる。またポリテトラフルオロエチレンから成ることによって、雪および雨水が氷結してしまうことがない。
【００７９】
上述したような気流の動圧を取込むために上枠部４１に取込口４７を形成した場合の具体的な構造は、実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１および実施の第２の形態で示したＺ形パンタグラフ５１のいずれについても同様に形成される。
【００８０】
図１５は、実施の第２の形態で示したＺ形パンタグラフ５１に取込口４７が形成される場合の外側覆い１７および内側覆い５２によって覆われる関節部５ａ付近の具体的な構造を示す、上枠９の軸線Ｌ１および下枠１０の軸線Ｌ２を含む前記仮想一平面で一部切欠いた簡略化した側面図である。上枠９は、前記上枠本体７１および連結片７２に加えて、上枠本体７１の軸線方向一端部２０９に嵌着される連結片８１とを有する。連結片８１は、軸線方向一端部２１０が上枠本体７１に気密に嵌着され、軸線方向他端部２１１が連結部材に回動自在に連結される。連結片８１は軸線方向他端部２１１が球の一部をなす形状に形成され、この連結片８１の軸線方向他端部２１１寄りの領域の下部には、開口８２が形成される。第１補助リンク部材１１は、軸線方向一端部２１２が下方に屈曲して前記開口８２から上枠９の外部空間に突出し、連結部材に回動自在に連結される。
【００８１】
外側覆い１７は、前述のように周壁２５、上壁２６、および下壁２７を有し、前後軸方向他方Ａ２側に開放しており、この開放する側の部分、具体的には周壁２５の縁辺部２９ａ，２９ｂおよび縁辺部２９ａ，２９ｂに連なる下壁２７の前後軸方向他方Ａ２側の部分とによって、連結部材を外側から覆うように、連結部材に固定される。
【００８２】
このとき連結部材と外側覆い１７との間には、隙間は形成されていない。外側覆い１７の上壁２６は、上枠９の連結部材に対する角変位を許容するために、前後軸方向他方Ａ２側が部分的に切欠かれ、隙間が形成されている。この上壁２６には、前後軸方向他方Ａ２側の端部８３に、たとえばポリテトラフルオロエチレンなどの可撓性および弾発性を有し、さらに耐寒性を有する材料から成る摺動部材８４が固定されている。摺動部材８４の遊端部８４ａは、少なくともＺ形パンタグラフ５１が常用作用高さに伸長された状態で、連結片８１の上面８５に上側から弾発的に当接し、連結片８１との間の隙間を塞いでいる。このような摺動部材８４を用いることによって、連結部材に対する上枠９の角変位を許容するために容易に変形することができるとともに、不所望な変形を防止することができる。
【００８３】
また内側覆い５２は、Ｚ形パンタグラフ５１が常用作用高さに伸長した状態で、内側覆い５２の前後軸方向一方Ａ１側の端部である基部５４と外側覆い１７が前後軸方向他方Ａ２側の端部である縁辺部２９ａ，２９ｂとの間に隙間がほとんど形成されないように設けられている。
【００８４】
このようにして、枠組５の関節部５ａは、外側覆い１７および内側覆い５２によって、上枠９および下枠１０との間に隙間ができないように覆われ、この関節部５ａ付近で大きな隙間を介して外部に連通しないように、大略的に気密に覆われる。上枠９の軸線方向一端部２０１および下枠１０の軸線方向一端部２０２は、外側覆い１７および内側覆い５２によって囲まれる外部と大略的に気密に仕切られた空間に臨んで開口している。これによって上述したように取込口４７から上枠９内に取込まれた気流の動圧は、概ね気密状態とされる関節部５ａを覆う覆い６６の内部に確実に導入される。
【００８５】
またさらに前記摺動部材８４によって、上述の車両２の走行に伴う気流が上枠９および下枠１０の角変位に伴って生じる前記隙間に臨む壁部にぶつかって、隙間の空気が振動して乱れることによって騒音を発する、いわゆる「笛吹き」の現象を防ぐことができる。さらに摺動部材８４は、降雪時に車両２が走行する場合には、前述の隙間から前記覆い６６の内部に雪が入り込むのを防ぐことができる。またポリテトラフルオロエチレンから成ることによって、雪および雨水が氷結してしまうことがない。
【００８６】
上述したような取込口４７が形成される場合の外側覆い１７および内側覆い５２によって覆われる関節部５ａ付近の具体的な構造は、実施の第１の形態で示したＺ形パンタグラフ１についても同様に形成される。
【００８７】
図１６は、気流の動圧を取込むために下枠部４２に形成される取込口４８の具体的な構造を示す下枠１０の軸線方向他端部２０４付近の、上枠９の軸線Ｌ１および下枠１０の軸線Ｌ２を含む仮想一平面における簡略化した断面図である。下枠１０は、軸線方向他端部２０４が前後軸方向他方Ａ２側および下方に臨んで開口しており、この開口が取込口４８として機能する。
【００８８】
このように車両２の走行時に気流にさらされやすい下枠部４２に、取込口４８が形成される。この取込口４８は、車両２が前記反なびき方向に走行するとき、車両２の走行方向に臨んで開口し、車両２の走行に伴って生じる気流に対向して矢符４４で示されるように取込口４８から下枠１０内へと前記気流の動圧を確実に取込むことができる。
【００８９】
本発明は、上述の各実施の形態に示したＺ形パンタグラフに限定されることなく、形状および材質などの変更は可能である。さらに気流の動圧を取込むための取込口についても、上枠部および下枠部の少なくともいずれか一方、あるいは関節部の側方に形成されればよく、上述の各実施の形態で示した取込口に限定されない。また関節部を覆う覆いの内部に動圧を導くために、管路などを別途に設ける構成であってもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、上枠と下枠とを関節部で結合して形成されるパンタグラフにおいて、前記関節部は、可撓性を有する蛇腹状の覆いを用いて覆われる。前記覆いは、上枠および下枠の角変位を妨げることなく関節部を覆い、車両が関節部を前側にして走行するなびき方向およびその反対方向である反なびき方向に高速で走行するとき、この走行に伴う走行風である気流が関節部に直接作用して乱れるのを防ぎ、空力騒音を低減することができる。
【００９１】
また車両が前記反なびき方向に走行するときには、概ね気密とされる関節部を覆う覆いの内部に、上枠部および下枠部の少なくとも一方の取込口または関節部の側方の取込口から、車両の走行に伴う走行風である気流の動圧が覆いの内圧として導入される。これによって覆いの内面に作用する内圧が、前記気流によって覆いの外面に作用する外圧を大きく下まわることが防がれ、覆いは車両の走行中においても気流によって変形することなく、所定の形状を保持することができる。したがって関節部に覆いを設けることによる上述の効果が確実に得られる。
【００９２】
上述のように関節部を覆う覆いの内部には、前記気流の動圧が導かれるので、車両の走行速度および周囲の環境に応じて覆いの内面に作用する内圧の制御を行うような装置を別途に用いることなく、前記内圧を車両の走行速度に応じた圧力に保つことができる。具体的に述べると、車両の速度の上昇時またはトンネル突入時など覆いの外面に作用する気流の動圧が急に変動しても、覆いの内側に導入される動圧も同時に変動するので、覆いの姿勢を保持できる。
【００９３】
このように覆いの外面に作用する外圧と導入した前記内圧とをほぼバランスさせて覆いの姿勢を保持するので、覆いを構成する材料を剛性の高いものにする必要はなく、覆いを剛性の高い材料で形成した構成と比較して大きな力を要することなく上枠および下枠を角変位することができる。すなわち前記外圧および内圧によるパンタグラフの特性に対する影響が少ない。
【００９４】
またさらに覆いの姿勢保持は高速時に特に問題となるので、導入される空気量は豊富にあり、各部は厳密な気密でなくても機能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態のパンタグラフの覆いの姿勢保持方法が実施されるＺ形パンタグラフ１の構成を示す正面図である。
【図２】図１のＺ形パンタグラフ１の左側面図である。
【図３】図１のＺ形パンタグラフ１の平面図である。
【図４】図１の関節部５ａ付近の斜視図である。
【図５】図１の内側覆い１８の正面図である。
【図６】図５の内側覆い１８の左側面図である。
【図７】図５の内側覆い１８の断面形状を示す図であり、図７（１）は図５の切断面線Ａ−Ａから見た断面図であり、図７（２）は図５の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図であり、図７（３）は図５の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図であり、図７（４）は図５の切断面線Ｄ−Ｄから見た断面図であり、図７（５）は図５の切断面線ａ−ａから見た断面図であり、図７（６）は図５の切断面線ｂ−ｂから見た断面図である。
【図８】本発明の実施の第２の形態のパンタグラフの覆いの姿勢保持方法が実施されるＺ形パンタグラフ５１の正面図である。
【図９】図８の内側覆い５２の断面形状を示す図であり、図９（１）は切断面線Ｅ−Ｅから見た断面図であり、図９（２）は切断面線Ｆ−Ｆから見た断面図であり、図９（３）は切断面線Ｇ−Ｇから見た断面図であり、図９（４）は切断面線Ｈ−Ｈから見た断面図である。
【図１０】内側覆い５２の先端部５３の斜視図である。
【図１１】内側覆いに作用する気流を示す図である。
【図１２】関節部５ａを覆う覆い６６の内部に気流の動圧を導入する一方法を示すＺ形パンタグラフ５１の正面図である。
【図１３】関節部５ａを覆う覆い６６の内部に気流の動圧を導入する他の方法を示すＺ形パンタグラフ５１の正面図である。
【図１４】取込口４７が形成される上枠９の軸線方向他端部２０３付近の、上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面における簡略化した断面図である。
【図１５】外側覆い１７および内側覆いによって覆われる関節部５ａ付近を上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面で一部切欠いて示す簡略化した側面図である。
【図１６】取込口４８が形成される下枠１０の軸線方向他端部２０４付近の上枠９および下枠１０の各軸線Ｌ１，Ｌ２を含む仮想一平面における簡略化した断面図である。
【符号の説明】
１，５１  Ｚ形パンタグラフ
２  車両
３  碍子
４  枠
５  枠組
５ａ  関節部
６  舟体支持部材
７  舟体
８  昇降装置
９  上枠
１０  下枠
１１  第１補助リンク部材
１２  第２補助リンク部材
１７  外側覆い
１８，５２  内側覆い
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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