JPH0158721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集電子を介して導線を接触し、導線
に一定の接触力を与えるように調整された上側パ
ンタグラフと、この上側パンタグラフを支持する
主パンタグラフと、上側パンタグラフの第１操作
装置と、この第１操作装置に接触力を一定に保持
するため操作信号を発する調節装置と、主パンタ
グラフの第２操作装置とを有する２段式パンタグ
ラフに関する。

この種のパンタグラフは西ドイツ特許第
2165813号公報に記載されている。パンタグラフ
の各段は、車両の屋根に設けた主パンタグラフ
と、主パンタグラフに設けられ、集電子により導
線に接触する上側パンタグラフとから形成されて
いる。上側パンタグラフの操作長さは、操作装置
の調節装置により調節され、集電子を導線に押圧
する接触力は運転中に出来るだけ一定に保持され
るようにしている。主パンタグラフは、別の操作
装置により、導線の平均高さに応じた所定の位置
に拘束されていて、その位置は走行中には一定に
保持される。導線の高さの変化及び振動は、上側
パンタグラフの操作長さを調節することにより補
正される。この上側パンタグラフ及びその操作装
置は、従つて比較的操作長さを大きく形成する必
要がある。この場合、作動範囲は、導線の垂直方
向±20cmにもなる。また周知のパンタグラフで
は、高速走行時に発生する比較的高い高周波数振
動は操作装置では完全には補正されないという難
点がある。その理由はこの操作装置は、上記周波
数において必要な操作長さを完全に繰り出すこと
は出来ないからである。従つて許容走行速度には
狭い限界が生じる。導線の高さが変わるポイント
で主パンタグラフが解放され、改めて新しい位置
に拘束される必要がある点を別の欠点とする。ま
た高速軌道用に考えた普通の鉄道路線網を走行す
ることは出来ない。その理由は、この場合、地下
道及び橋等で導線の高さが比較的大きく変わるか
らである。

本発明は、導線の高さ変化が可なりあつても相
当な高速走行であつても導線に一定の接触力を与
える初めに述べた種の２段式パンタグラフを提供
することを課題とする。

この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分
の構成により解決する。

本発明によれば、主パンタグラフは拘束され
ず、その位置を連続的に調節し、上側パンタグラ
フの操作長さは平均して一定となるよう調節す
る。このことは、パンタグラフの各段間の動作を
分割し、比較的大きな振幅の低周波数振動を主パ
ンタグラフにより吸収し、他方比較的振幅の小さ
い高周波振動を上側パンタグラフの操作装置によ
り処理する結果となる。この操作装置は従つて周
知パンタグラフに比べてかなり小さな操作長さ用
のパンタグラフとして形成することが出来る。従
つて上側パンタグラフにより高い振動周波数を最
適に処理出来る。この場合、上側パンタグラフ
は、比較的狭い許容範囲内で時間的平均値で一定
の操作長さだけ振動（往復運動）する。特に比較
的大きな振幅の低周波数は主パンタグラフで処理
される。

本発明によるパンタグラフは、高速度で発生す
る高い周波数を、導線に対する接触力を一定に保
持しながら処理するばかりではなく、平均導線高
さの変化に柔軟に対応するものであり、従つて主
パンタグラフを自動的に調節することにより、路
線を直ちに変えることが出来る。

パンタグラフを調節する際、主パンタグラフ側
の第２調節装置に、第１操作装置の操作長さの実
際値が測定量として供給される。主パンタグラフ
側の第２の操作装置用操作信号はこの実際値と所
望値との差により形成され、この所望値は、上側
パンタグラフ側の第１操作装置の操作長さの時間
的平均値と一致する。主パンタグラフを調節する
のは、第１操作装置の操作長さの時間的に一定な
平均値分の小さな振幅で振動する際、操作信号が
第２操作装置には与えられないように構成する必
要がある。一方向に操作長さの変化が行われる場
合、先ず導線に対して接触力を一定に維持するた
めに上側パンタグラフを追従させ、即ち第１操作
装置により追従させ、その後主パンタグラフを第
２操作装置により調節し、第１操作装置の操作長
さの元の値を生じる。調節を行う時間は、従つて
短く、上側パンタグラフの調節に利用できる範囲
を放棄するものではない。

更に上述の調節方法を簡単にするため、主パン
タグラフ側の第２調節装置に主パンタグラフの加
速度の実際値を付加的測定量として供給する。主
パンタグラフの全ての部分が立体的に相互の関係
を有しているので、主パンタグラフがどの位置で
もこの実際値を取り出すことが原理的には可能で
ある。同様に主パンタグラフ側の第２操作装置の
操作信号は、この加速度と、上側パンタグラフ側
の第１操作装置の操作長さの実際値及び所望値の
差との最適な関数により導き出される。この関数
を最良にするには、調節技術の原理に応ずるそれ
ぞれの条件を考慮して行われる。例えば加速度
と、第１操作装置の操作長さの実際値と所望値と
の差の線形加算関数を採用することが出来る。ま
た最良化した関数において、調節技術上通常であ
る様に、第１操作装置の測定された操作長さと主
パンタグラフの測定加速度とに応じた評価値を主
パンタグラフの速度に対して用いることも良い。

次に図示の実施例に基づいて本発明を詳細に説
明することにする。

電車の屋根１と導線（架線）２との間に２段式
パンタグラフを設けている。一方の段は、上側パ
ンタグラフとなるビーム３からなり、そのビーム
３はこれに点５で回転可能に支持された集電棒４
を有している。もう一方の段は、主パンタグラフ
を形成するパンタグラフアーム６，７とからな
る。パンタグラフアーム６は点８で上側パンタグ
ラフと、点１０，１１でパンタグラフアーム７又
は棒９に回転可能に接続している。アーム７と棒
９とは端部１２，１３で回転可能に支持されてい
る。第２操作装置を形成するサーボモータ１５は
レバーアーム１６に作用する。サーボモータ１５
がその行程を縮めるとレバーアーム１６は点１３
周りを時計方向に旋回し、これにつれて点８の位
置が上がる。逆にサーボモータ１５の操作長さが
長くなると、点８の位置は下がる。

測定線１８を介して第１調節装置１７に測定信
号が供給され、これは集電棒４の集電接点と導線
２の間の接触力に対応する。信号線１９を介して
調節装置１７が操作信号を第１操作装置を形成す
るサーボモータ１４に与える。このサーボモータ
は、上側パンタグラフと導線間の接触力を出来る
だけ一定に保持するように調節される。サーボモ
ータ１４の操作長さの実際値は、連続的に測定さ
れ、測定線２０を介して第２調節装置２３に供給
される。これはサーボモータの平均操作長さに対
応する予め与えた所望値と実際値との比較からサ
ーボモータ１５用の操作信号を検出し、これをサ
ーボモータ１５に信号線２１を介して供給する。
実際値と所望値との差が生じ、これが規定最小時
間以上続くと直ちに、主パンタグラフがサーボモ
ータ１５により調節される。この調節を簡単にす
るために、別の測定線２２を設け、これにより、
主パンタグラフの瞬間的加速度に対応する測定信
号を調節装置２３に伝達するようにすると良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例である２段式パンタグ
ラフの側面図である。 図中参照番号、２……導線、３……上側パンタ
グラフ、４……集電子、６，７……主パンタグラ
フ、１４……第１操作装置、１５……第２操作装
置、１７……第１調節装置、１８……接触力に対
応する信号を供給する測定線、１９……第１調節
装置の操作信号を第１操作装置に与える信号線、
２０……操作長さの実際値を第２調節装置に供給
する測定線、２１……第２操作装置に操作信号を
供給する信号線、２２……主パンタグラフの加速
度に対応する測定信号を供給する測定線、２３…
…第２調節装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 集電子４を介して導線２を接触し、導線に一
   定の接触力を与えるように調整された上側パンタ
   グラフ３と、この上側パンタグラフ３を支持する
   主パンタグラフ６，７と、上側パンタグラフの第
   １操作装置１４と、この第１操作装置１４に接触
   力を一定に保持するため操作信号を発する調節装
   置１７と、主パンタグラフ６，７の第２操作装置
   １５とを有する２段式パンタグラフにおいて、前
   記調節装置１７とは別の第２調節装置２３を設
   け、第１操作装置１４の操作長さの時間的平均値
   を所望値に維持するために、この第２調節装置２
   ３が第２操作装置に操作信号を発し、第２調節装
   置２３には測定値として第１操作装置１４の操作
   長さの実際値と主パンタグラフ６，７の加速度の
   実際値とが供給され、第２操作装置１５用の操作
   信号が、前記加速度の実際値と、第１操作装置１
   ４の操作長さの実際値及び所望値間の差との線形
   加算関数により導かれることを特徴とする２段式
   パンタグラフ。