JPH06113403A - パンタグラフの自動多段延伸型全防風カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電車の高速走行時に発生する風圧によるパン
タグラフ枠組の振動に起因する集電障害や、枠組から発
生する飛行音障害を防止する。 【構成】 パンタグラフの昇降と同時に、該フードも昇
降するような、２段又は３段式の多段伸縮型のフード３
１，３２を考え、パンタグラフの休止時には１段に折畳
んで風圧障害を著しく軽減する構造とした。而かも、そ
の外形が、前後端を船首型とすることによって、走行時
に発生する風圧を左右に分流せしめ、パンタグラフの位
置の安定保持に影響を与えない構造とした。 【効果】 従来の露出型のパンタグラフが走行時に受け
る風圧によるパンタグラフ枠組みの振動による集電障害
や、枠組から発生する飛行音障害を防止出来る。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特許出願番号２−２１４３１３号の「パン
タグラフの集電環装置」及び、本出願と同時出願の「パ
ンタグラフの枠組構造」に関連あるものである。 イ、産業上の利用分野。この発明は、今後、増々高速化
する電気鉄道の発展に伴って問題となる集電用パンタグ
ラフの走行時の防風対策を解決するものである。 ロ、従来の技術。従来一般の電車のパンタグラフは低速
度の走行であるからパンタグラフの防風対策は考慮され
て居なかったが、最近一部の新幹線において、この問題
を採りあげ、パンタグラフの折りたたみ時の高さに合わ
せた固定解放型の矩形障壁の試用が行はれては居るが、
これらはパンタグラフの全面的防風カバーと称し得べき
形態を具備していないのみならず、逆にこの解放障壁
が、走行稼動時にはパンタグラフを乱気流に巻き込む懸
念すらある。 ハ、発明が解決しようとする問題点。本発明人が既に特
許出願した、出願番号２−２１４３１３号の「パンタグ
ラフの集電環装置」で述べた高速度走行に堪える集電環
方式のパンタグラフにおいては、従来の一般の「擦り
板」と呼ばれる摩擦板式に代えて、低摩擦の回転円盤方
式を採用しているが、この方式は、耐高速度性、耐摩耗
性において優れている半面、耐風圧安定性に対して懸念
が伴うから、実用に供するには、パンタグラフ全体の防
風カバーが必要である。 ニ、問題を解決するための手段。電車の走行が時速３０
０ｋｍであると、これを走行時に受ける風速に換算する
と、秒速８３ｍである。この風速は台風の最大風速６０
ｍ／ｓを大幅に上廻る破壊力を持っている。であるか
ら、パンタグラフの露出は、従来の「擦り板」方式にお
いても同様に破壊の危険に繋がり、パンタグラフをカバ
ーして風圧を交わす必要がある。その為には、船首型の
カバーの中にパンタグラフを包むことが好ましい。若
し、これを流線形の自動車のように、蒲鉾型にすると、
この形では走行時の風圧によって、カバーの前面を押し
下げる力が作用し、集電体を前傾せしめることになる。
これに対し、船首型にすれば、風圧は左右に等分に分流
し、前傾姿勢にはならない。今一つ具備すべき条件とし
ては、パンタグラフの使用を停止した状態で走行する時
にも、パンタグラフは折り畳んだ状態でカバーの中に包
まれていることが必要である。従って防風カバーは多段
延伸型で無ければならない。而かも、その上段カバーは
パンタグラフの昇降に伴って一緒に昇降すると共に、集
電体の架線の勾配に順応するための傾斜にも追随するも
のでなけれはならない。この為には、本願と同時特許出
願の「パンタグラフの枠組構造」に記載の通り、本発明
の全防風カバーの上段カバーの取付け座を有する枠組で
ある必要がある。その取付座の要件としては、パンタグ
ラフの頂部の２軸端に、上段カバーを結合せしめる必要
があり、従来慣用されている荷重浮動型のパンタグラフ
ではこの要件を充たし得ない。又、従来の荷重浮動型と
称すべきパンタグラフでは、自重のみならず架線に対す
る押上力も含めて、単にバネの引張力のみに依存してい
ることから、更に、上段カバーを取付けると一層の荷重
増加となり、引張りバネを強くせざるを得ない結果、架
線に対する押上圧接反応が鈍化する。ここにおいて、本
発明と同時出願に係はる「パンタグラフの枠組構造」に
おいては、真のパントグラフ型の荷重定着方式の枠組で
あるから、超過の荷重にも堪え、上段カバーの取付け軸
端をも備えている。 ホ、作用。ここに、パンタグラフ・カバーの２段延伸型
と３段延伸型について説明する。第１−５図は２段延伸
型、第６−９図は３段延伸型である。又、第１図は平面
図、第２，６図は稼動時の側断面図、第３，７図は休止
時の側断面図、第４，８図は稼動時の正面の断面図、第
５，９図は休止時の正面図である。先ず、２段延伸型か
ら説明すると、図において、はパンタグラフ枠組の下
枠の交叉点、は上枠の頂点、は小支柱、は小支柱
上の第２の頂点、はその上に搭載した集電環である。
この集電環に代えて従来型の「擦り板」であってもよ
い。次ぎに▲３１▼は防風の為の昇降する上段カバー、
▲３２▼は固定外套型の下段カバーである。第１−５図
についてその作用を説明すると、上段カバー▲３１▼
は、パンタグラフの枠組の上頂部分の自動復元性を持っ
た、首振り可変位性の２軸端に固着されているから、枠
組の昇降に従って昇降し、その頂上に装備された集電体
（集電環、擦り板のいずれでもよい）が架線の勾配に従
って傾斜することに対しても、小支柱の首振り変位に
よって順応する。次ぎにパンタグラフを休止する時に
は、上段カバー▲３１▼は固定された下段カバー▲３２
▼の内側に隠れる。上下カバーは共に、電車の進行方向
に対してその前後が船首型をなし、電車の走行風圧を左
右に分流せしめて、上段カバー▲３１▼の先端が前傾す
ることを防ぐ。尚ほ、上段カバー▲３１▼の上面は集電
体の集電面を除き防風板で覆はれている。図ではこの面
に段差が設けてあるが平面の船型でもよい。次ぎに、第
５−９図に３段延伸型のカバーの例を述べる。この方式
の利点は最上段カバー▲３３▼が前例に比べ遥かに小型
軽量である為め、架線の勾配に順応する適応性に優れて
いる点にある。図において、▲３３▼は最上段カバー、
▲３５▼は固定外套となる下段カバー、▲３４▼は両者
の中間にある中段カバーで、この３者が内中外の３段延
伸を形成する。中段カバー▲３４▼はパンタグラフの昇
降する枠組の菱型をなす左右両端の関節▲３６▼の軸端
部分の動きをガイドとし、中段カバー▲３４▼の内側の
これに対応する位置に長穴の水平ガイドレール▲３７▼
を４ケ所取付け、枠組の昇降運動に合わせて中段カバー
▲３４▼を昇降せしめる。併して、その動きが、枠組の
縦の中心線の変位と常に一致するように、下枠の交叉軸
の両端をガイドとし、その上下の動きを受止め得る長
穴の垂直ガイドレール▲３８▼の２ケ所を中段カバーの
中央内側の下端に設ける。この方式によって、若し、パ
ンタグラフの休止位置を基準に考えると、稼動時には、
中段カバー▲３４▼を中心として、最上段カバー▲３３
▼と枠組の台板が上下に拡張移動することになるが、実
際には、中段カバー▲３４▼の高さの延びに対して、最
上段カバー▲３３▼はパントグラフ効果によって、更ら
に上方に拡大浮上し、３段に延伸することになる。中段
カバー▲３４▼の上面は、最上段カバー▲３５▼の平面
に見合う窓穴を開けた平板で覆つてある。この３段延伸
の特徴は最上段カバー▲３３▼の質量を小さく出来るこ
とであり、その結果集電体の架線の勾配に対する順応の
対応性が優れていることである。尚ほ、３段のカバー類
はパンタグラフの稼動休止時には、第７，９図に示すよ
うに累なり合って低い船型の姿に収まる。 ヘ、実施例。本発明人は、実物の１／１０の２段延伸型
の模型を製作して、小型モーターによる運転をした結果
総べて考案通りに稼動することを確認した。但し実物の
製作には至っていない。 ト、発明の効果。本発明を実施した場合に挙げ得ベき効
果を下記に掲げる。 １．電車の高速度化は車体の流線形化と同時に、パンタ
グラフの流線形化をせずして果たし得ない。 ２．防風ハンタグラフは集電体が集電環方式、擦り板方
式の如何にかかわらず、電車の高速度走行に際して起る
激しい風圧によるパンタグラフの振動から逃れ、安定し
た受電を確保出来る。 ３．防風パンタグラフは集電体の異状振動のために起る
離線現象から解放され、スパークが減じ架線の寿命が延
びる。 ４．防風パンタグラフは耐風圧のみならず、雨、雪、凍
結、腐食からも保護する。

【図面の簡単な説明】 第１−５図は本発明の２段延伸型の全防風カバー、第６
−９図は３段延伸型を示す。そのうち第１図は平面図、
２，６図は稼動時の側断面図、３，７図は休止時の側断
面図、４，８図は稼動時の正面の断面図、５，９図は休
止時の正面図である」 図においては下枠の交叉点、は上枠の頂点、は小
支柱、は集電体、は第２の頂点、▲３１▼は上段カ
バー、▲３２▼は下段カバー、▲３３▼は最上段カバ
ー、▲３４▼は中段カバー、▲３５▼は下段カバー（３
段延伸）、▲３６▼は枠組の左右両端関節、▲３７▼は
中段カバーの昇降用の水平ガイドレール、▲３８▼は中
段カバーの垂直方向の安定用垂直ガイドレールである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．パンタグラフの昇降用枠組の、前後に相対する両上
   枠の頂点から上方に、小支柱を立てて第２の頂点
   を設け、それらの相対する諸点間を２本の水平軸で結合
   し、それぞれの軸端を固着点としてパンタグラフの全防
   風カバーの上段カバー▲３１▼部分を取付け、第２の頂
   点線の上方に搭載した集電体面を除きパンタグラフ枠
   組みの上半部分を覆はしめる。パンタグラフ枠組の頂部
   は復元性を有する首振りの可変移構造としてあるため
   に、架線の勾配の変化に対応して、この部分に搭載する
   集電体及び上段カバー▲３１▼部分が僅かに前後に傾
   斜することを許す。露出した集電体の集電面以外のパ
   ンタグラフの枠組全体は、上下２段に分割したカバーで
   覆い、その下段カバー▲３２▼は固定型の外套としてパ
   ンタグラフ台板上に固定し、パンタグラフを折りたたん
   だ時、上段カバー▲３１▼の外套となり、伸長したとき
   は、上段カバー▲３１▼のみがパンタグラフの昇降に追
   随して自動的に延伸するような２段構造とし、電車の進
   行方向に対してカバー全体の外形の前後両端を船首型と
   して、電車の走行中にパンタグラフが受ける風圧の影響
   を遮断する構造とした、パンタグラフの自動多段（２
   段）延伸型全防風カバー。 ２．前項に類似する構造の自動多段（３段）延伸型全防
   風カバーにおいて、最上段カバー▲３３▼を必要最小限
   度の面積に留め、新たに最上段カバー▲３３▼と下段カ
   バー▲３５▼の中間に、中段カバー▲３４▼を設け、カ
   バーを昇降せしめたとき、互いに内外的に重なる構造と
   する。中段カバー▲３４▼の上面は最上段カバー▲３３
   ▼の面積の外周に一致する開口を持つ平面として防風せ
   しめる。この中段カバー▲３４▼の昇降はパンタグラフ
   の昇降枠の菱型をなす左右両側部分の前後の連結軸▲３
   ６▼両端部分で水平にスライド的に支持して、パンタグ
   ラフの昇降運動に連動せしめ、且つその昇降の動きがパ
   ンタグラフの縦の中心線の変位と常に合致するように、
   枠組みの下枠の中央の交差点の軸の両端をガイド端と
   して上下にスライド的に支持する構造としたパンタグラ
   フの自動多段（３段）延伸型全防風カバー。