(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台枠上にベースを回動自在に支持し、このベースにマストを昇降自在に設け、このマストに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、この直動式パンタグラフ装置は前記台枠とベースとの間にマストの起立状態を維持するマストロック機構を設けた直動式パンタグラフ装置のマストロック機構であって、リフトシリンダの伸び側室にエアを供給する管路の途中に開閉弁を設け、この開閉弁をマストロックシリンダのロック動作と連動して開成することを特徴とする直動式パンタグラフ装置のマストロック機構。
【請求項２】
請求項１に記載の直動式パンタグラフ装置のマストロック機構において、このマストロック機構は台枠にマストロックシリンダが設けられ、ベースにマストロックシリンダのロッドと係合する係合部が設けられ、更にマストロックシリンダはマストを昇降させるリフトシリンダと同じ圧縮空気源からのエアにて作動することを特徴とする直動式パンタグラフ装置のマストロック機構。
【請求項３】
請求項１に記載の直動式パンタグラフ装置のマストロック機構において、前記開閉弁を閉じた状態でリフトシリンダの伸び側室に通じる管路は閉回路を形成し、この閉回路にパイロット弁を設け、このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成することを特徴とする直動式パンタグラフ装置のマストロック機構。
【請求項４】
請求項２に記載の直動式パンタグラフ装置のマストロック機構において、前記マストロックシリンダのロック解除側室には、マストが起立するまでの間リフトシリンダの上昇管路につながる管路が接続されることを特徴とする直動式パンタグラフ装置におけるマストロック機構。
【請求項５】
請求項２に記載の直動式パンタグラフ装置のマストロック機構において、前記マストロックシリンダのロック側室には、マストの起立検知弁で閉回路を形成する管路が接続され、この閉回路を形成する管路にパイロット弁を設け、このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成することを特徴とする直動式パンタグラフ装置のマストロック機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリフトシリンダ装置にてマストに取り付けた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のマストロック機構に関する。
【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の一般的な構造は、特開昭６２−６８００２号公報や特開昭６３−９２２０２号公報に示されるように、菱形枠体をスプリングで上下させ、枠体の頂部に設けた集電舟体を架線に対して接離させるものであるが、空力騒音を小さくする目的で、集電舟体を備えた１本のマストをリフトシリンダにて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】
【発明が解決しようとする課題】
上記直動式パンタグラフ装置は、パンタグラフ装置を起立させ、この状態でリフトシリンダによってマストを伸張することで、マストに設けた集電舟体のすり板を架線に接触させ、架線から給電している。
【０００４】
しかしながら、車両の走行に伴う空気抵抗や区分セクション等で加わる衝撃的な力等に対して十分な強度をもってマストを確実に起立状態に維持しておかなければ、パンタグラフは離線が発生してしまい車両が必要とする電力を流せなくなる等その機能を十分に発揮できなくなってしまうおそれがある。
【０００５】
また、ロック機構を設けて、マストの起立状態を維持するようにしても、
誤作動等によってマストが下降しないようにすることが必要であり、更にロック機構を設けた場合には他の機構の動作に支障をきたすものであってはならない。
【０００６】
【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に係るマストロック機構は、台枠上にベースを回動自在に支持し、このベースにマストを昇降自在に設け、このマストに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、この直動式パンタグラフ装置は前記台枠とベースとの間にマストの起立状態を維持するマストロック機構を設けた直動式パンタグラフ装置のマストロック機構であって、リフトシリンダの伸び側室にエアを供給する管路の途中に開閉弁を設け、この開閉弁をマストロックシリンダのロック動作と連動して開成するようにした。
【０００７】
前記マストロック機構は、台枠にマストロックシリンダが設けられ、ベースにこのマストロックシリンダのロッドが係合する係合部を設け、更にマストロックシリンダはマストを昇降させるリフトシリンダと同じ圧縮空気源からのエアにて作動するものとする。
【０００８】
また、リフトシリンダの伸び側室に通じる管路は閉回路を形成し、この閉回路にパイロット弁を設け、このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成するようにした。
【０００９】
また、マストロックシリンダのロック解除側室に、マストが起立するまでの間リフトシリンダの上昇管路につながる管路を接続し、ロックを行う前に一旦ロッドを戻すようにすることが可能である。
【００１０】
更に、マストロックシリンダのロック側室に、マストの起立検知弁で閉回路を形成する管路を接続し、この閉回路を形成する管路にパイロット弁を設け、このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係るマストロック機構を適用した直動式パンタグラフ装置の側面図、
図２は図１に示したマスト部の拡大側面図、図３R>３は本発明に係るマストロック機構の拡大平面図、図４はベースの斜視図、図５乃至図７はマストの各状態を示すエア制御回路図である。
【００１２】
先ず、図１〜図４に基づき直動式パンタグラフ装置の構造を説明する。直動式パンタグラフ装置は車両の屋根に台枠１を碍子２を介して絶縁して取付けられ、この台枠１に支持される水平軸３にベース４の一端部を回動自在に支持し、このベース４上にマスト５を設けている。
【００１３】
前記ベース４にはレバー６が取付けられ、このレバー６と台枠１との間にエアにて作動するマスト起倒シリンダ７を左右に一対配置し、更にレバー６と台枠１との間にマスト起倒シリンダ７と略平行にマストの起立位置及び倒れ位置での衝撃を吸収する油圧ダンパー８を配置している。
【００１４】
尚、マスト起倒シリンダ７を圧縮することで、図の想像線位置までマスト５は倒れ、マスト起倒シリンダ７を伸長することで、図の実線で示す垂直位置までマスト５は起立する。更に後述するリフトシリンダにてマストは矢印方向に伸びる。
【００１５】
マスト５は図２に示すように、一端を水平軸３によって回動可能に支持されたベース４上に、エアにて作動するリフトシリンダ９を立設し、このリフトシリンダ９の外側にスライダ１０を配設し、このスライダ１０の上端部と前記リフトシリンダ９のロッド上端部とをハウジング１１を介して結合し、リフトシリンダ９の伸縮動に伴ってスライダ１０が昇降動するようにしている。尚、リフトシリンダ９の上部外側には最圧縮時の衝撃を緩和するスプリング１２を設けている。
【００１６】
前記スライダ１０はメインパイプ１３内に配置され、このメインパイプ１３には複数のガイドローラ１４が取付けられ、このガイドローラ１４にてスライダ１０の昇降動を案内するとともに、スライダ１０の廻り止めを行っている。
【００１７】
また、ハウジング１１の中央部に設けた凹部内側にはガイド１５を取付け、このガイド１５内側に上端を閉塞した筒体１６を摺動自在に挿通し、この筒体１６内に下端を前記リフトシリンダ９のロッド上端部で支持する高周波吸収用のスプリング１７を配置し、また筒体１６上端には天板１８を固着し、この天板１８にパンタグラフ装置内への埃などの侵入を防ぐ蓋体１９を取付け、更に天板１８上には架線と接触して電流を取り込む集電舟体２０を設けている。なお架線（図示せず）からの電流は集電舟体２０に設けた摺り板を介して流れる。
【００１８】
また、前記メインパイプ１３の外側にはベース１側に支持されるインナーカバー２１を配置し、更にこのインナーカバー２１の外側には、前記リフトシリンダ９の伸縮動に伴って昇降動するアウターカバー２２を配置している。
【００１９】
また、前記台枠１上にはマスト５を倒れ位置でロックするアーム２３、このアーム２３を作動せしめる収納ロックシリンダ２４、マスト５が起立したことを検知する起立検知弁２５が設けられ、更にベース４の他端に隣接して本発明に係るマストロック機構３０を設けている。
【００２０】
マストロック機構３０は、図３に示すように、左右一対のマストロックシリンダ３１，３１を備え、マストロックシリンダ３１のロッド３２にはジョイント３３を介してガイド部３４内に摺動自在に保持されるロックピン３５が連結している。
【００２１】
ロックピン３５は前進状態で、図４に示すように水平位置まで回動したベース４（この状態でマストは起立状態にある）の係合穴４ａに係合し、非ロック状態では想像線で示す位置まで後退する。
【００２２】
次に、図５〜図７に基づき直動式パンタグラフ装置のエア制御回路につき説明する。ここで、図５はマストの収納状態を示すエア制御回路図、図６は起立状態を示すエア制御回路図、図７は伸長状態を示すエア制御回路図である。
【００２３】
図中Ｌ１は第１の上昇管路Ｌ１であり、この第１の上昇管路Ｌ１にはレギュレータ４０の下流側の切換え弁４１を介してエアが供給され、この第１の上昇管路Ｌ１はバッファタンク４２を備えるとともに、このタンク４２に電磁弁４３を接続し、タンク４２内の圧力を短時間で大気に開放するようにしている。
【００２４】
第１の上昇管路Ｌ１の主管路は碍子２内を貫通して前記マスト起倒シリンダ７の起立側室（下室）７ａに接続し、また前記収納ロックシリンダ２４のロック解除側室（下室）２４ａに接続している。
【００２５】
また、第１の上昇管路Ｌ１の途中から第２の上昇管路Ｌ２が分岐している。この第２の上昇管路Ｌ２は前記軸３内を通り、開閉弁４４を介してリフトシリンダ９の上昇側室９ａに接続している。また第２の上昇管路Ｌ２はスライダロックシリンダ４５のロック解除側室４５ａに接続され、更にこの管路は伸びて途中で分岐してパイロット弁４６に接続し、また碍子２を貫通してリフトシリンダ９の上昇検知装置４７及び下降検知装置４８につながっている。
【００２６】
また、第２の上昇管路Ｌ２の途中から第３の上昇管路Ｌ３が分岐し、この第３の上昇管路Ｌ３の途中に前記起立検知弁２５が設けられ、更に第３の上昇管路Ｌ３の分岐した管路Ｌ３ａを前記マストロックシリンダ３１のロック側室３１ａに接続し、管路Ｌ３ｂをパイロット弁４９に接続している。
【００２７】
更に、起立検知弁２５から起立検知弁２５が非検知方向に移動した際に上昇管路Ｌ３と連通する管路Ｌ３ｃを分岐し、この管路Ｌ３ｃをシャトル弁５０を介して前記マストロックシリンダ３１のロック解除側室３１ｂに接続している。
【００２８】
一方、レギュレータ４０の下流側に切換え弁５１を介して収納管路Ｌ４が設けられる。この収納管路Ｌ４は碍子２を貫通して前記マスト起倒シリンダ７の倒れ側室（上室）７ｂに接続している。
【００２９】
また、収納管路Ｌ４の途中から下降管路Ｌ５が分岐している。この下降管路Ｌ５はリフトシリンダ９の下降側室９ｂ及びスライダロックシリンダ４５のロック側室（上室）４５ｂに接続され、更に下降管路Ｌ５からの分岐管路Ｌ５ａが前記パイロット弁４６に接続される。
【００３０】
また、マスト起倒シリンダ７の倒れ側室（上室）７ｂに向かう収納管路Ｌ４の途中から、検知管路Ｌ６が分岐されている。この検知管路Ｌ６の途中には収納検知弁５２が設けられ、更に検知管路Ｌ６は碍子２を貫通してその端部には収納検知装置５３が接続されている。
【００３０】
また、収納管路Ｌ４の途中から管路Ｌ７が分岐し、この管路Ｌ７は前記シャトル弁５０を介して前記マストロックシリンダ３１のロック解除側室３１ｂに接続し、
更に、管路Ｌ７からの分岐管路Ｌ７ａが前記パイロット弁４９に接続している。
【００３１】
以上の構成からなるエア制御回路の作用を以下に説明する。先ず、図５に示すマスト収納状態から図６に示すマスト起立状態にするには、収納管路Ｌ４につながる切換え弁５１を閉とし、第１の上昇管路Ｌ１につながる切換え弁４１を開にする。
【００３２】
すると、収納ロックシリンダ２４のロック解除側室２４ａにエアが供給され、収納ロックシリンダ２４のフックとベース４との係止状態が解除され、ベース４が軸３を中心として回動可能になる。そして、この状態でマスト起倒シリンダ７の起立側室（下室）７ａにエアが供給され、マスト起倒シリンダ７が伸張することで、ベース４が軸３を中心として回動し、マスト５が起立する。この状態を図６で示している。
【００３３】
また、マスト５が起立する（ベース４が水平になる）までは、起立検知弁２５は閉位置にあり、第３の上昇管路Ｌ３と管路Ｌ３ｃとが連通し、管路Ｌ３ｃ及びシャトル弁５０を介してマストロックシリンダ３１のロック解除側室３１ｂにエアが供給され、ロックピン３５は後退位置にある。
【００３４】
そして、マスト５が起立する（ベース４が水平になる）と、これを起立検知弁２５が検知し、起立検知弁２５が開位置となる。この起立検知弁２５が開となることで、第３の上昇管路Ｌ３を介して、マストロックシリンダ３１のロック側室３１ａにエアが供給され、ロックピン３５が前進してベース４の係合穴４ａに係合し、この係合と同時に開閉弁４４をロックピン３５が押して、開閉弁４４を開成する。
【００３５】
開閉弁４４を開成するとスライダロックシリンダ４５のロック解除側室４５ａにエアが供給され、フックとマスト５との係止状態が解除され、マスト５が上昇可能になる。そして、この状態でリフトシリンダ９の伸長側室（下室）９ａエアが供給され、
リフトシリンダ９が伸張することで図７に示すようにマスト５が上昇し、集電舟体２０が架線に接触する。尚、リフトシリンダ９が伸張したか否かは上昇検知装置４７にて検知する。
【００３６】
ここで、マスト５が伸長状態にあるときに、何らかの原因で開閉弁４４が閉位置になった場合でも、本発明に係るエア回路によればマスト５が縮んで集電舟体２０が下がることはない。つまり、開閉弁４４が閉じた状態でリフトシリンダ９の伸び側室に通じる管路は閉回路を形成するので、マスト５が縮むことがない。
【００３７】
一方、マスト５を図７に示す状態から図５の収納状態に戻すには、先ず切換え弁４１を大気開放位置にし、スライダロックシリンダ４５のロック解除側室４５ａ及びマスト起倒シリンダ７の起立側室７ａ内のエアを大気に開放する。
【００３８】
リフトシリンダ９の伸長側室（下室）９ａが大気に連通すると、集電舟体２０を取り付けたマストは自重によって下降（収縮）する。そして所定位置まで下降したことを下降検知装置４８で検知したならば、切換え弁５１を開位置にし、収納管路Ｌ４にエアを供給する。収納管路Ｌ４に供給されたエアは下降管路Ｌ５を介してリフトシリンダ９の圧縮側室９ｂに入り、マスト５のスライダを最下点まで確実に下降せしめるとともに、スライダロックシリンダ４５のロック側室４５ｂにエアを供給してフックをマストに係止してロックする。尚、開閉弁４４が閉になり、上昇検知弁４８とリフトシリンダ９ａ室の間に残圧が残るので、下降管路Ｌ５及び管路Ｌ５ａを介してパイロット弁４６を開とし、残圧を大気に連通してエアを抜くようにしている。
【００３９】
また、収納管路Ｌ４に供給されたエアは管路Ｌ７、シャトル弁５０を介してマストロックシリンダ３１のロック解除側室３１ｂにエアが供給され、同時に管路Ｌ７ａを介してパイロット弁４９が開となってマストロックシリンダ３１のロック側室３１ａが大気に開放されるので、ロックピン３５が後退し、ベース４が回動可能状態になる。
【００４０】
ところで、誤作動によって起立検知弁２５が上昇して、管路Ｌ３ｃを介してロック解除側室３１ｂにエアが供給されても、この場合にはロック側室３１ａ、管路Ｌ３ａ，Ｌ３ｂが閉回路を形成しているため、ロックピン３５は後退しない。
【００４１】
そして、収納管路Ｌ４に供給されたエアはマスト起倒シリンダ７の倒れ側室７ｂに供給される。すると、マスト起倒シリンダ７のロッドが引き込まれ、ベース４は軸３を中心として回動し、最終的には収納位置において収納検知弁５２を開とする。収納検知弁５２が開になると、収納検知装置５３がこれを検知する。すると収納切換え弁５１が大気開放側に切り換わり収納管路Ｌ４内のエアが大気に開放される。
【００４２】
【００４３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、台枠上にベースを回動自在に支持し、このベースにマストを昇降自在に設け、このマストに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、リフトシリンダの伸び側室にエアを供給する管路の途中に開閉弁を設け、この開閉弁をマストロックシリンダのロック動作と連動して開成するようにし、また、リフトシリンダの伸び側室にエアを供給する管路の途中に開閉弁を設け、この開閉弁を前記マストロックシリンダのロック動作と連動して開成するとともに、この開閉弁を閉じた状態でリフトシリンダの伸び側室に通じる管路が閉回路を形成するようにすることで、パンタグラフ作動中（架線と接触中）にロックシリンダのロッドが誤作動で後退しても、マストは起立状態を維持できる。そして、上記閉回路にパイロット弁を設け、このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成し大気連通とすることで、リフトシリンダ内の残圧を抜くことができる。
【００４４】
また、マストロックシリンダのロック解除側室に、マストが起立するまでの間リフトシリンダの上昇管路につながる管路を接続することで、ロック動作開始前に一旦ロッドを戻すことができ、ベースとマストロックシリンダのロッドがベースの回動時に干渉することを確実に防止できる。
【００４５】
更に、マストロックシリンダのロック側室に、マストの起立検知弁が閉位置で閉回路を形成する管路を接続し、この閉回路を形成する管路にパイロット弁を設け、
このパイロット弁をリフトシリンダの圧縮側室に通じる管路に供給されるエアにて開成するようにすれば、起立検知弁が誤作動してもマストロックシリンダのロッドが後退しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマストロック機構を適用した直動式パンタグラフ装置の側面図
【図２】図１に示したマスト部の拡大側面図
【図３】本発明に係るマストロック機構の拡大平面図
【図４】ベースの斜視図
【図５】マストの収納状態を示すエア制御回路図
【図６】マストの起立状態を示すエア制御回路図
【図７】マストの伸長状態を示すエア制御回路図
【符号の説明】
１… 台枠、３…水平軸、４…ベース、４ａ…係合穴、５…マスト、６…レバー、７…マスト起倒シリンダ、９…リフトシリンダ、２０…集電舟体、２５…起立検知弁、３０…マストロック機構、３１…マストロックシリンダ、３５…ロックピン、４４…開閉弁、４６，４９…パイロット弁、５０…シャトル弁、Ｌ１〜Ｌ７… エア管路。
【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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