JPH09247803A - パンタグラフの上昇下降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ばね上昇式パンタグラフにおいて、上昇時に集
電舟が架線に対して衝撃的に着線することを防止するこ
とにある。 【解決手段】ばね上昇式パンタグラフにおいて、上昇ス
イッチ投入に連動して下降用シリンダに最低折たたみ空
気圧より小さい圧力の圧縮空気を供給する減圧弁と逆止
弁とからなる空気管路を構成し、上昇スイッチが押され
続けても支障なく上昇動作を行ない、かつ下降用シリン
ダ内の空気圧の排出時の抵抗により上昇速度を緩慢にし
て集電舟を架線に静かに着線させる機能を備えた上昇下
降装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね上昇式パンタ
グラフの上昇時に作用する上昇速度を緩慢にさせるパン
タグラフの上昇下降装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気車両に搭載されるパンタグラフの上
昇方式には、ばね上昇式と空気上昇式とがあるが、いず
れの方式もパンタグラフ主枠組を構成する下枠組の主軸
に取付けられたてこを主ばねの引張力により引張り、主
軸を回転して主枠組に上昇作用を行わせるものであり、
ばね上昇式は常に主ばねに引張力を与え、パンタグラフ
折たたみ係止機構の作用が解除されると主ばねの引張力
により直ちにパンタグラフの上昇作用が行われるもので
ある。

【０００３】図２は従来から使用されているばね上昇式
パンタグラフの上昇および下降操作回路の一例を示す機
構図で、１はパンタグラフ主枠組（以下パンタグラフと
称す）、１ａは集電舟、１ｂはパンタグラフ１の主軸、
１ｃは主ばね、１ｄは主軸１ｂに固定されたパンタグラ
フ下降用テコ、１ｅは天井管、２はパンタグラフ折たた
み係止用のかぎ、３は係止用かぎ２の係止を解除するか
ぎ外しシリンダ、３ａはかぎ２の復帰ばね、４は空気
管、５は上昇用電磁弁、６はパンタグラフ下降用エアシ
リンダ、６ａはピストン、６ｂはピストン棒先端、７は
空気管、８は下降用電磁弁、８ａは電磁弁の排気孔、９
は圧縮空気源、10は上昇スイッチ、11は下降スイッチ、
12は電源、13は架線であり、図２はパンタグラフ１が上
昇して架線13に接触している状態を示す。

【０００４】図２において、上昇したパンタグラフ１を
下降させる場合、下降スイッチ11を操作して電磁弁８を
励磁すると、圧縮空気は圧縮空気源９から電磁弁８、空
気管７を通り空気シリンダ６に至り、ピストン６ａおよ
びピストン棒先端６ｂは図の左方に移動する。パンタグ
ラフ下降用テコ１ｄはピストン棒先端６ｂに押され、主
軸１ｂが矢印Ｘ方向に回転し、主ばね１ｃの引張力に抗
してパンタグラフ１は下降する。パンタグラフ１の下降
工程の終端に至ると天井管１ｅが折たたみ係止用かぎ２
に係止され、パンタグラフ１の下降動作が完了する。下
降スイッチ７の操作を止めると電磁弁８も釈放それ、空
気シリンダ４内の圧縮空気は電磁弁８の排気孔８ａから
大気中に放出され、空気シリンダ６内のピストン６ａは
無加圧の状態となる。

【０００５】次に折たたみ状態にあるパンタグラフ１を
上昇させるには、上昇スイッチ10を操作して電磁弁５を
励磁すると圧縮空気が圧縮空気源９から電磁弁５、空気
管４を通りかぎ外しシリンダ３に至りかぎ２が開いてパ
ンタグラフ１の天井管１ｅの係止を解除する。折たたみ
状態の係止を解除されたパンタグラフ１は主ばね１ｃの
引張作用により上昇動作を行い、このとき下降用テコ１
ｄはピストン棒先端６ｂを押し、ピストン６ａは空気シ
リンダ６内を図に示す右方向に移動しつつパンタグラフ
は上昇するが、ピストン６ａより右方の空気シリンダ内
の空気は大気圧なので何ら抵抗とならずパンタグラフは
急速に上昇する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記に述べたようにば
ね上昇式のパンタグラフにおいては、パンタグラフ折た
たみ係止機構、すなわち折たたみ係止かぎの作用を解除
すると、パンタグラフは主ばねの引張力によって急速に
上昇する。このためパンタグラフの集電舟が架線に激突
して架線を傷つけたり、激突の反動で集電舟が跳躍して
架線との間でアークを発生し架線や集電舟を溶損するな
どの欠点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来のパン
タグラフの欠点を解消した上昇下降装置を提供するもの
であって、その手段を下記に説明する。本発明上昇下降
装置においては、従来のパンタグラフの空気回路に対し
てかぎ外しシリンダへの空気管と下降用エアシリンダへ
の空気管との間を連結する空気管路を設ける。この空気
管路は、かぎ外しシリンダへの空気管の側を高圧側、下
降用エウシリンダへの空気管の側を低圧側とする。そし
て、この空気管路に減圧弁と、該減圧弁の低圧側にこの
減圧弁の低圧側から高圧側へ向かう方向の空気流を不通
とする向きの逆止弁とを設けて空気回路を構成する。

【０００８】更に、前記減圧弁の低圧側圧力の設定圧力
を、上昇状態のパンタグラフを確実に折たたむことがで
きる最低の空気圧力、すなはち最低折たたみ空気圧より
小さい適当な値の所定圧力に設定するものである。

【０００９】本発明上昇下降装置の作用を図１を参照し
て説明すると、パンタグラフを上昇する場合、パンタグ
ラフの折たたみ状態から上昇スイッチを押すと上昇用電
磁弁が励磁されて圧縮空気がかぎ外しシリンダへ給気さ
れ、係止用かぎが開く。それと同時に、前記かぎ外しシ
リンダへの空気管と下降用エアシリンダへの空気管を連
結する空気管路を通って下降用エアシリンダに最低折た
たみ空気圧より小さい圧力に減圧された所定圧力の圧縮
空気が供給され、下降用エアシリンダのピストン棒６ｂ
を経て下降用テコ１ｄにパンタグラフ１を下降させる方
向の力を発生させる。

【００１０】しかし、このとき発生するパンタグラフを
下降させる方向の力は、最低折たたみ空気圧より小さい
空気圧による力なので、主ばねの張力によるパンタグラ
フを上昇させる力よりも少し小さく、パンタグラフはこ
の双方の差である小さな上昇力により下降用テコ１ｄが
ピストン棒先端６ｂをエアシリンダ６内に押し込みエア
シリンダ内の圧縮空気は排気孔８ａより除々に排気さ
れ、パンタグラフは緩慢に上昇して静かに架線に接触す
る。

【００１１】この場合、上昇スイッチが仮にずっと押し
続けられていても、上昇動作には全く影響がない。すな
わち、本発明上昇下降装置は、パンタグラフ上昇時に下
降用エアシリンダに供給する空気圧を最低折たたみ空気
圧より小さい圧力としていることにより上昇時の上昇ス
イッチ操作は従来と全く同じに行うことができる。

【００１２】例えば、上昇スイッチを操作したとき下降
用エアシリンダに供給される圧縮空気が本発明と異な
り、減圧されていない圧縮空気の場合は下降用エアシリ
ンダによるパンタグラフを下げる方向の力は主ばねの張
力による上昇力よりも大きいので、係止かぎが開いてパ
ンタグラフは上昇しなくなってしまう。従って、この場
合は （１）タイマーと電磁弁を設置し、上昇スイッチを投入
したときに下降用シリンダにごく短時間だけ圧縮空気を
給気した後、上昇スイッチを開放して給気を止めるよう
な回路を構成することが必要で、下降用エアシリンダに
給気した圧縮空気を排気するときの抵抗により上昇速度
を緩衝する。 （２）或いは上昇スイッチを押している時間を１〜２秒
程度の短時間に限定して上昇スイッチを離し、下降用エ
アシリンダへの圧縮空気の供給をしゃ断し、かつ係止か
ぎを暫くの間開いたままにしておく必要がある。

【００１３】上記（１），（２）項とも、一度上昇スイ
ッチを押した場合、再度押し直しを行う場合には数分程
度の間隔をあけることが必要で、そうしないと下降用シ
リンダに残圧があって正常に上昇が行なわれない。上記
のように、本発明装置に示す下降用エアシリンダに供給
する圧縮空気を最低折たたみ空気圧より小さくしない場
合には、余分な機器、部品を必要とし、また操作手順も
複雑となり、甚だ実用的でない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例によるパ
ンタグラフの上昇下降装置の上昇および下降操作回路を
示す機構図である。図１において、図２と同じ符号は同
一部品または同一機能を有する部品を示し、14はかぎ外
しシリンダへの空気管４と下降用エアシリンダへの空気
管７とを連結する空気管、15は該空気管路にかぎ外しシ
リンダの空気管の側を高圧側、下降用エアシリンダへの
空気管の側を低圧側として取着された減圧弁、16は空気
管路14の減圧弁15の低圧側に取着された逆止弁である。

【００１５】本発明装置の作用を説明すると次ぎのとお
りである。図１はパンタグラフ１が上昇して架線13に接
触している状態を示す。この状態において、下降スイッ
チ11を操作すると、電磁弁８が励磁され圧縮空気が圧縮
空気源９から電磁弁８、空気管７を経て下降用エアシリ
ンダ６に供給され、以下図２に説明したと同様の作用に
より、パンタグラフ１は折たたまれ、係止用のかぎ２が
天井管１ｅを係止する。このとき、下降用エアシリンダ
への空気管７から分岐している空気管14への空気回路は
逆止弁16により圧縮空気がしゃ断されている。

【００１６】次に折たたみ状態にあるパンタグラフ１を
上昇させるときは、上昇スイッチ10を操作すると電磁弁
５が励磁され、圧縮空気源９から圧縮空気が電磁弁５，
空気管４を経てかぎ外しシリンダ３に給気されて係止用
かぎ２が開く、それと同時に、圧縮空気は空気管14にも
給気され、減圧弁15により最低折たたみ空気圧より小さ
い所定の空気圧まで減圧され、空気管７を経て下降用エ
アシリンダ６に止められる。

【００１７】下降用エアシリンダ６に込められた圧縮空
気は、ピストン６ａ，ピストン棒先端６ｂを介して下降
用テコ１ｄにパンタグラフ１を下降させる方向の力を発
生させる。ここで、発生するパンタグラフを下降させる
方向の力は最低折たたみ空気圧より小さい所定の空気圧
による力なので、主ばねの張力によるパンタグラフを上
昇させる方向の力よりも少し小さい。従って、パンタグ
ラフは上昇させる方向の力と下降させる方向の力とのわ
ずかな差の力により、下降用テコ１ｄがピストン棒先端
６ｂをエアシリンダ６内に押し込みながら、そしてエア
シリンダ６内の圧縮空気は電磁弁８の排気孔８ａより除
々に排気されてパンタグラフ１は排気されるにつれゆっ
くりと上昇し、架線に静かに着線する。

【００１８】この場合、上昇スイッチ10はパンタグラフ
が立上り始めたすぐ後にＯＦＦしても、あるいはパンタ
グラフの上昇動作が完了するまで押し続けていても、ま
た上昇スイッチを続けて何度押し直しても空気管７に供
給される圧縮空気は常に最低折たたみ空気圧より小さい
圧力なので、パンタグラフの上昇動作を阻害することが
なく上昇スイッチの操作は楽である。

【００１９】本実施例においては、折たたみ時の係止用
かぎを開放する方式としてかぎ外し用エアシリンダを用
いた場合を例示したが、係止かぎを開放する方式として
電磁かぎ外し装置を用いた場合でも、電磁かぎ外し装置
の動作に連動して下降用エアシリンダに最低折たたみ空
気圧より小さな圧力の圧縮空気を供給することにより、
全く同じ効果を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明のパンタグラフ上昇下降装置は、
パンタグラフの上昇時に係止用かぎを開くと同時に、下
降用エアシリンダに最低折たたみ空気圧より小さい圧力
の圧縮空気を込めることを特徴とするもので、これによ
りパンタグラフの上昇操作回路にタイマー、電磁弁など
の機器を使用することがく、また上昇スイッチの操作時
間を規定するとか連続押しを禁ずるなど複雑な操作が必
要でなく、操作が簡単で有効な上昇速度緩衝を行うこと
が可能な上昇下降装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明実施の例を示すパンタグラフの上
昇下降装置の上昇および下降操作回路を示す機構図であ
る。

【図２】図２は従来から使用されているばね上昇式パン
タグラフの上昇および下降操作回路の一例の機構図であ
る。

【符号の説明】

１ パンタグラフ主枠組 １ａ 集電舟 １ｃ 主ばね １ｄ パンタグラフ下降用テコ １ｅ 天井管 ２ 折たたみ係止用かぎ ３ かぎ外しシリンダ ５ 上昇用電磁弁 ６ 下降用エアシリンダ ８ 下降用電磁弁 ９ 圧縮空気源 10 上昇スイッチ 11 下降スイッチ 15 減圧弁 16 逆止弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主ばねの張力により上昇し、下降用エア
   シリンダの空気力により下降するばね上昇式のパンタグ
   ラフにおいて、パンタグラフの上昇スイッチの投入に連
   動して下降用エアシリンダに、上昇状態のパンタグラフ
   を折たたむことができる最低折たたみ空気圧より小さい
   所定圧力の圧縮空気を前記下降用エアシリンダに供給す
   ることを特徴とするパンタグラフの上昇下降装置。
2. 【請求項２】 最低折たたみ空気圧より小さい所定圧力
   の圧縮空気を前記下降用エアシリンダに供給するに当た
   り、圧縮空気源からかぎ外しシリンダへの空気管と、圧
   縮空気源からパンタグラフ下降用エアシリンダへの空気
   管とを連結する空気管を設け、これら両者の空気管路の
   途中に、かぎ外しシリンダへの空気管の側を高圧側、下
   降用エアシリンダへの空気管の側を低圧側とする減圧弁
   を取着し、かつ該減圧弁の低圧側に、該減圧弁の低圧側
   から高圧側への向かう方向の空気流を不通とする向きに
   逆止弁を取着して空気回路を構成し、前記減圧弁の低圧
   側の圧力を前記する最低折たたみ空気圧より小さい所定
   圧力に設定し、パンタグラフの上昇スイッチの投入に連
   動して圧縮空気源から圧縮空気をかぎ外しシリンダ及び
   前記減圧弁を取着した空気管路を経由して下降用エアシ
   リンダへ給気することを特徴とする請求項１記載のパン
   タグラフの上昇下降装置。