JPH04229002A

JPH04229002A - パンタグラフおよびその移動制御方法

Info

Publication number: JPH04229002A
Application number: JP3133651A
Authority: JP
Inventors: Pascal Forte; パスカル　フォルト; Gerard Blanvillain; ジェラール　ブランビレン
Original assignee: Faiveley Transport SA
Current assignee: Faiveley Transport SA
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-08-18
Also published as: DE69120450D1; EP0449704B1; FR2660257A1; DE69120450T2; KR950002935B1; EP0449704A1; DE449704T1; FR2660257B1; KR910016539A; ES2025548T1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道機関車用パンタグ
ラフの展開及び折り畳み方法に関する。本発明はまた、
上述の方法を実施するパンタグラフに関する。

【０００２】

【従来の技術】パンタグラフの中には、その摩擦ストリ
ップと接触式架空電力線の間に一様な接触力を加えるた
め空気圧タイプの懸垂手段を使用しているものがある。典型的には、可撓性を有する壁により分離された２つの
相対する側面をもつ気密クッションが備わっており、こ
れらの側面のうち一方は車両構造に剛固に固定され、も
う一方の側面は適切なエルボ伝動機構により集電舟に伝
達される並進運動に追従する。空気圧回路とコンプレッ
サがクッション内に予め定められた作用圧力ＰＳを形成
するのに役立ち、その後このクッションがその懸垂機能
を果たす。

【０００３】摩擦ストリップが電力線又は架空電車線と
接触する作動位置にまでパンタグラフを展開させる作業
は、このクッション内の圧力をほぼゼロの値（回路が非
活性化されたとき）から望ましい値ＰＳにまでもってく
ることによって行われる。この圧力上昇は通常、圧力調
整器を介してコンプレッサにより送り込まれた空気をク
ッション内に注入することにより漸進的に起こる。圧力
上昇速度は、接触式架空電力線上への摩擦ストリップの
急激な接触を防いでこれらの要素に対し損傷を与える可
能性を無くするために、比較的低いものでなくてはなら
ない。従って、ほぼゼロの値から実際の展開動作を開始
させるのに充分な値換言すると下部ストッパに対して折
り畳まれた状態に維持するようなパンタグラフの重量と
釣合いをとる値にまで空気クッション内の圧力が上昇す
るのを待つことが特に必要であることから、制御と接触
との間には過度の時間的遅れが存在する。この段階は通
常最も長い段階である。実際には、時間的な遅延の合計
が１０秒未満にとどまることが望ましい。しかしながら
先行技術に基づく装置は、この目標を達成することがで
きない。

【０００４】もう１つの望ましい必要条件は、パンタグ
ラフの急速な連結解除および折り畳みが或る種の状況の
下で（例えば車両の運転者が偶発的に電車線上に置かれ
た障害物を発見し、この事態はパンタグラフが展開状態
にとどまった場合衝撃時点でパンタグラフに損傷を加え
る恐れがある場合など）可能である、ということである
。

【０００５】パンタグラフの解放は、空気クッション内
に圧力降下を作り出すことにより行うことができるが、
これは、パンタグラフが下部ストッパに押しつけられる
位置にきたとき損傷の危険性が生じるという結果をもた
らす。これらの要素を注意深く処理しようとするならば
、比較的低い折り畳み動作で満足しておかなくてはなら
ないが、これはさらに低い効率という結果をもたらす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パン
タグラフ、車両支持構造物又は接触式架空電力線に対す
る早尚な損傷を避けながら上述の問題に対する効果的な
解決法を提供するための空気クッションタイプのパンタ
グラフの展開及び折り畳み方法ならびにこの方法を実施
するパンタグラフを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従って本発明は、接触式
架空電力線から鉄道機関車に給電することを目的としコ
ンプレッサから供給を受ける空気圧式装置により起動さ
せられるようなパンタグラフの移動を制御する方法に関
する。

【０００８】本発明に従った方法は基本的に、パンタグ
ラフを電車線に向かって展開させるときに、パンタグラ
フの展開動作を開始するのに必要な圧力にほぼ等しい基
準値まで、空気圧式装置内で急激に圧力が上昇する段階
と、それに続いて、空気圧式装置内に制御された形で空
気が流れ、その結果、必要条件下でパンタグラフが架空
電力線と接触するようにすることを目的とする空気流量
に応じた速度でパンタグラフが展開することになる段階
と、を含む。

【０００９】従ってこの方法によると、空気圧式装置の
加圧時間を著しく減少させることによって架空電力線に
対しパンタグラフが円滑に接触できるようになる。

【００１０】本発明の好ましい実施例においては、前述
の方法は更に、パンタグラフが機関車に向かって折り畳
まれるときに、空気圧式装置内で圧力が降下し、そのた
めパンタグラフが直ちに連結を解除され折り畳まれる段
階と、それに続いて、緩衝器を用いてパンタグラフの折
り畳み動作の終りを制動する段階と、を含む。

【００１１】本方法のこの実施例は、必要な場合にパン
タグラフを急速に引込めることができる。従ってこの引
込み作動は、機関車上に折畳まれた位置においてパンタ
グラフハウジングに損傷が加わる危険性無く、行われる
。

【００１２】本発明はまた、展開した位置と折り畳まれ
た位置との間での動きを制御するため空気圧式装置が設
けられ、その圧縮空気供給回路は本発明に従った方法を
実施するのに適するように適合されているようなパンタ
グラフにも関する。

【００１３】本発明のその他の特徴及び利点は、限定的
な意味を全くもたずに示されている添付図面を参照しな
がら、以下の記述から明らかになるものと思われる。

【００１４】

【実施例】図１は、機関車さらに一般的に言うと鉄道列
車（図示しない）の屋根上に装着するのに用いられる基
部構造体２を有するパンタグラフ１を示している。この
目的のため、この構造体２には装着用ブラケット３が取
り付けられている。

【００１５】構造体２にはまた、管状パンタグラフ構造
の下部アーム８のシャフト７に対する作用を生み出す作
動用空気クッション４が取り付けられている。

【００１６】下部管状アーム８は主連接部１２によって
上部管状アーム１１に連結されている。パンタグラフ１
には更に、それぞれ下方および上方の平行四辺形のロッ
ド１３及び１４が設けられている。

【００１７】アーム１１の上端部は、接触式架空電力線
（図示しない）と接触するようになっているビューゲル
１６を担持するようになっている。このビューゲル１６
は２個の摩擦ストリップ１８が嵌め込まれた枠組体１７
を有する。

【００１８】空気クッション４は二つの剛固な円形側面
２０，２１を有する。一方の側面２０は構造体２に剛固
に固定されており、この側面２０は空気クッション４を
圧縮空気源に連結するパイプ５を収容するための開口部
を有する。他方の側面２１は、適切なエルボ伝動機構を
介してパンタグラフ１の動きを制御する並進運動に追従
することができるようになっている。これら二つの側面
２０，２１は、可撓性を有する円筒状の壁２２によって
漏洩しないように互いに結合されている。斯くして、空
気クッション４内の圧力変動によりパンタグラフ１のア
ーム及びビューゲル１６が移動せしめられる。パンタグ
ラフが折り畳まれているときに下部アーム８を受容する
と共にパンタグラフの引込動作の最終部分を制動するた
めの緩衝器４０が構造体２上に設けられている。この緩
衝器４０は例えば流体圧式のものであってもよい。

【００１９】次に図２から図５を参照する。空気クッシ
ョン４は空気圧回路を介してコンプレッサ３０に連結さ
れている。この空気圧回路は、電磁弁３１と、ほぼ一様
な圧力ＰＲを送り出す圧力調整器３２と、空気クッショ
ン４内の圧力が圧力調整器３２が送り出す圧力ＰＲに比
べて少くとも較正値ＰＴだけ低い場合に圧力調整器３２
から空気クッション４へ空気が流れるようにすると共に
その他の全ての場合においては閉塞具として作用する調
節された逆止弁３３と並列に配置された可変流量制限装
置３４とを具備する。この逆止弁３３の較正値ＰＴは、
ＰＲ−ＰＴがパンタグラフ１の展開動作を開始するため
に必要な圧力、即ち折り畳まれた位置にパンタグラフを
維持する力（主にパンタグラフの重量）と釣合うのに必
要な圧力とほぼ等しい圧力となるように調節される。

【００２０】圧力調整器３２には更に、外部大気に排出
するバイパス３６が設けられ、このバイパス３６は、圧
力調整器３２がもはやコンプレッサ３０から供給を受け
ていない場合、例えば電磁弁３１が解放され斯くしてそ
の出口が排出側になる場合に開く。このバイパス３６は
、圧力調整器３２の出口と外部大気との間に配置された
流量制限装置３７を具備する。また、流量制限装置３４
及び調節された逆止弁３３と並列に第２の逆止弁３５が
協働せしめられる。この逆止弁は、空気が空気クッショ
ン４から圧力調整器３２に向けて流れることができるよ
うになっている。

【００２１】このパンタグラフ及びその空気式設備によ
り、図２、図３及び図６に示されている２段階でのパン
タグラフ１の展開動作を行うことが可能となる。

【００２２】図２は、機関車Ｍの屋根上に折り畳まれス
トッパ４０上に載っているパンタグラフ１を示している
。電磁弁３１は開放されており、コンプレッサ３０によ
って送り込まれた空気を圧力調整器３２に送り、圧力調
整器３２は空気をほぼ一様な圧力ＰＲで空気圧回路へ送
る。典型的には、コンプレッサ３０は５バールから１０
バールの間で変化する圧力を送り出すことができ、ＰＲ
は約２バールから５バール程度の値を有する。

【００２３】パンタグラフ１はこのとき図６に１で表わ
される展開段階にある。図６においてｔは電磁弁３１の
開放時点から測定された時間を表わし、ｈは折り畳み位
置Ｒと展開位置Ｄとの間で変化するパンタグラフヘッド
の高さを表わす。この段階Ｉの間、パンタグラフは折り
畳まれた状態のままであるが、空気クッション４内の圧
力が急速に上昇する。圧力調整器３２により送り込まれ
た空気は図２の矢印で示されるように調節された逆止弁
３３を通過する。また少量の空気流が流量制限装置３４
を通過する（矢印ａ）。空気クッション４内の圧力が基
準値ＰＲ−ＰＴに達すると、パンタグラフ１はその実際
の展開動作を開始する準備ができた状態となる。次いで
較正された逆止弁３３が閉弁し、制御された空気流ａの
みが、展開動作を生み出す空気クッション４内の圧力上
昇に貢献する。これは、空気圧回路が図３に示される状
態にある図６の段階ＩＩに相当する。

【００２４】パンタグラフが展開するときの本発明によ
り達成される利点は、図６を参照しながら以下に記載す
る通りである。

【００２５】空気クッション４内の圧力がほぼゼロの値
から実際の動作を開始できるようになる値まで上昇する
段階Ｉの持続時間はｔ１である。この持続時間ｔ１は、
図６の破線で表わした曲線により示されているような応
答をもつ先行技術に基づく装置の相応する持続時間Ｔ１
に比べて極めて短い。

【００２６】段階Ｉで時間を節約できたため、パンタグ
ラフの動作速度は、制御と接触との間の合計時間ｔ２を
著しく低減しながら先行技術の装置よりも相対的に低い
ものとなることができる。その結果、パンタグラフ又は
接触式架空電力線Ｌに対する損傷をひきおこす可能性の
ないより円滑な接触が得られる。この展開速度は、展開
曲線の部分ＩＩについて必要とされる勾配を得るために
流量制限装置３４により許された流量を変更することに
より調整できる。合計時間ｔ２は先行技術の空気制御式
パンタグラフが示した合計時間Ｔ２よりもはるかに短い
。この時間遅れｔ２は２メートルから３メートルの展開
長に対して１０秒以下でありうる。

【００２７】パンタグラフ１の折り畳みに関与するプロ
セスも同様に図４、図５および図７に示す２つの段階に
分割される。

【００２８】図４に示されている状態においては、パン
タグラフ１は高速折り畳み動作を開始している。従って
電磁弁３１は解放され、その結果、その出口は排出を開
始しかくして外部大気と連結するためのバイパス３６は
開放することになる。従って、空気クッション４内の圧
力は圧力調整器３２のレベルでの圧力よりもはるかに高
くなり、その結果、逆止弁３５は開放位置に切り換えら
れてしまう。かくして空気流Ｂは、収縮するエアクッシ
ョン４から大気への排出用バイパス３６へと逆止弁３５
内を通過する（なお流量制限装置３４を通る比較的小さ
い空気流ｂがこれに付随する）。従って大気への電磁弁
３１の排出は、パンタグラフの高速切断及び折り畳みと
いう結果をもたらす。これは、図６の線図と同じ表記法
を用いた図７の線図の段階ＩＩＩに相当する。なおここ
で時間的間隔ｔ′は電磁弁３１の閉鎖の瞬間から測定さ
れたものである。

【００２９】かくしてパンタグラフは、下部アーム８が
緩衝器４０と接触に入るまで折り畳まれ、このとき緩衝
器４０は図５及び図７の段階ＩＶに示されているように
パンタグラフの折り畳み動作の終りを制動する。このと
き空気クッション４内の圧力は、大気への排出用バイパ
ス３６に向かって流れる流れＢ及びｂを用いて降下し続
ける。

【００３０】本発明によると、パンタグラフは必要が発
生した場合に直ちに折り畳まれうる。実際、圧力は排出
口３６を用いて空気クッション４内で急速に降下されう
る。同様に、折り畳み曲線の部分ＩＩＩの勾配すなわち
折り畳み動作の速度を、排気路上に置かれた流量制限装
置３７を用いて変更することも可能である。緩衝器４０
は動作の終りを制動することにより折り畳み位置でのパ
ンタグラフストッパの劣化を防いでいる。この２段階Ｉ
ＩＩ及びＩＶへの分割は、高速折り畳み及び円滑なスト
ッパ到着という２重の問題を解決するために必要なこと
である。作業が単一の段階で行なわれた場合、パンタグ
ラフの応答効率を低減させる低速折り畳み（図７の破線
）或いは又確かに高速ではあるものの機関車上にあるス
トッパに対する有害な衝撃を伴うような折り畳み（図７
の点線曲線で表わされたもの）が得られることになる。

【００３１】上述の例は限定的な意味を全く有するもの
ではなく、本発明はその他の数多くの実施例を含むもの
である。

【００３２】従って、本発明に従った方法に実際的効果
を与えることができるようにする単純な空気圧回路につ
いて記述してきた。本発明の範囲から逸脱することなく
、その他の単純な又はより複雑な回路もいくつか用いる
ことが可能である。例えば、圧力調整器３２のレベルで
記述した大気への排出用パイパス３６を空気クッション
４内の圧力降下を生み出すのに適した場所に置くことが
可能であり、バイパスの開放を電磁弁３１と独立して制
御することもできる。

【００３３】詳述した例は空気クッションによって起動
されるパンタグラフを示している。本発明が、シリンダ
内で滑動するピストンといった同等の空気圧制御装置の
利用を含む同じ内容のあらゆるアセンブリを内含するも
のであることは容易に理解できる。

【００３４】さらに、パンタグラフの下部アーム８を収
容する配置で記述してきた緩衝器４０も、パンタグラフ
のもう一つの可動部分を収容するような形で設置するこ
とが可能である。

【００３５】パンタグラフ自体は必ずしも図１を参照し
て記述した構造を有しているわけではない。その動きが
空気式装置で制御されるようにするだけで充分である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実際的利用のため、展開位置にあるパ
ンタグラフを示す斜視図である。

【図２】本発明に基づく方法の第１の段階中の、本発明
に基づくパンタグラフとその空気圧回路を示す図である
。

【図３】本発明に基づく方法の第２の段階中の、本発明
に基づくパンタグラフとその空気圧回路を示す図である
。

【図４】本発明に基づく方法の第３の段階中の、本発明
に基づくパンタグラフとその空気圧回路を示す図である
。

【図５】本発明に基づく方法の第４の段階中の、本発明
に基づくパンタグラフとその空気圧回路を示す図である
。

【図６】展開動作中の時間に応じてのパンタグラフヘッ
ドの位置を示す線図である。

【図７】折り畳み動作中の時間に応じてのパンタグラフ
ヘッドの位置を示す線図である。

【符号の説明】

１…パンタグラフ４…空気圧回路（空気クッション、空気圧式装置）３０
…コンプレッサ３２…圧力調整器４０…緩衝器（ストッパ）Ｌ…架空電力線Ｍ…機関車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　接触式架空電力線（Ｌ）から鉄道機関
車へ電力を供給するためのパンタグラフ（１）の移動制
御方法であって、該パンタグラフ（１）はコンプレッサ
（３０）から供給を受ける空気圧式装置（４）によって
起動される、パンタグラフの移動制御方法において、パ
ンタグラフ（１）を架空電力線（Ｌ）に向けて展開する
ときに、（Ｉ）空気圧式装置（４）内の圧力が、パンタ
グラフ（１）の展開動作を開始させるために必要な圧力
のオーダである基準値まで急速に上昇する段階と、それ
に続く、（ＩＩ）空気圧式装置（４）内に制御された形
で空気が流れ、その結果、必要条件下でパンタグラフ（
１）が架空電力線（Ｌ）と接触するようにすることを目
的とする空気流量に応じた速度でパンタグラフ（１）を
展開することになる段階と、を含むことを特徴とするパ
ンタグラフの移動制御方法。
【請求項２】　　パンタグラフ（１）を機関車（Ｍ）に
向けて折り畳むときに、（ＩＩＩ）　　空気圧式装置（
４）内で圧力が降下し、そのためパンタグラフ（１）が
直ちに連結を解除されて折り畳まれる段階と、それに続
く、（ＩＶ）緩衝器（４０）を用いてパンタグラフ（１
）の折り畳み動作の終りを制動する段階と、を含むこと
を特徴とする、請求項１記載のパンタグラフの移動制御
方法。
【請求項３】　　接触式架空電力線（Ｌ）から鉄道機関
車に給電するためのパンタグラフであって、展開位置と
折り畳み位置との間でのパンタグラフ（１）の動きを制
御するための空気圧回路を介してコンプレッサ（３０）
による供給を受ける空気圧式装置（４）が設けられてい
るようなパンタグラフにおいて、この空気圧回路には、
空気圧式装置（４）内に急速な圧力上昇を作り出すため
及び、圧力が基準値を超えた場合にパンタグラフ（１）
の展開動作を行うべく制御された形でより低速での圧力
上昇をひき起こすための手段が設けられていることを特
徴とするパンタグラフ。
【請求項４】　　前記基準値は、パンタグラフ（１）の
展開動作を開始させるために必要な圧力、換言するとパ
ンタグラフを折り畳み位置に維持する力と釣合いをとる
のに必要な圧力にほぼ等しいことを特徴とする、請求項
３記載のパンタグラフ。
【請求項５】　　前記空気圧回路は、コンプレッサ（３
０）により送り出され空気圧回路（４）に供給される圧
力をほぼ一様にする圧力調整器（３２）を具備すること
を特徴とする、請求項３又は４に記載のパンタグラフ。
【請求項６】　　空気圧式装置（４）内での急激な圧力
上昇を作り出し圧力が基準値を超えた時点で制御された
形でより低速にて圧力を上昇させるための前記手段には
、空気圧式装置（４）内の圧力が圧力調整器（３２）に
より送り出される圧力に比べ少くとも較正値だけ低い場
合に圧力調整器（３２）から空気圧式装置（４）まで空
気が流れうるようにし、その他全ての場合には閉塞具と
して作用するような、調節された逆止弁（３３）と流量
制限装置（３４）の並列組合せが含まれていることを特
徴とする請求項５記戴のパンタグラフ。
【請求項７】　　逆止弁（３３）のために選択される較
正値は、前記基準値と圧力調整器（３２）により送り出
された圧力の間の差で表わされることを特徴とする、請
求項６記載パンタグラフ。
【請求項８】　　流量制限装置（３４）は、パンタグラ
フ（１）の望ましい展開速度の関数として選ばれた流量
で空気流がそこを通過するように配置されていることを
特徴とする、請求項６又は７に記載のパンタグラフ。
【請求項９】　　前記空気圧回路は、パンタグラフ（１
）の即時連結解除及び折り畳みをひき起こすように空気
圧式装置（４）内に圧力降下を生み出すための手段を具
備することを特徴とする、請求項３から８までのいずれ
か一項に記載のパンタグラフ。
【請求項１０】　　空気圧式装置（４）内の圧力降下を
作り出すための手段は、空気圧回路を外部大気に連結す
るためのバイパス（３６）を具備することを特徴とする
、請求項９記載のパンタグラフ。
【請求項１１】　　空気圧回路を外部大気に連結するた
めのバイパス（３６）の開放は、コンプレッサ（３０）
による圧力調整器（３２）への供給が中断された時点で
直ちに自動的に起こることを特徴とする、請求項１０記
載のパンタグラフ。
【請求項１２】　　大気への連結のためのバイパス（３
６）を介して空気圧回路から回収された空気は、パンタ
グラフ（１）の折り畳み速度を制御すべく、流量制限装
置（３７）を通過することを特徴とする、請求項１０又
は１１に記載のパンタグラフ。
【請求項１３】　　機関車（Ｍ）の構造上に緩衝器（４
０）が設けられ、パンタグラフ（１）の一部分はこの緩
衝器により減衰される折り畳み動作中この緩衝器に対し
突き合わせる形で押しつけられていることを特徴とする
、請求項９から１２までのいずれか一項に記載のパンタ
グラフ。