JPS63190501A - パンタグラフの上昇を検知する装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電気鉄道における集電装置であるパンタグ
ラフの上昇検知装置に関する。

［従来の技術］ 車輌の休止時においては、保安上、架線から電気的に開
放するためにパンタグラフは折りたたまれていて、運転
開始時に運転手の操作でもって空気溜めのタンクからの
エアーによりパンタグラフを上昇させている。このとき
、パンタグラフが実際に上昇したかについては、パンタ
グラフの押し上げにより発生する架線の揺れ具合、ある
いは架線電圧検出ランプによって確認していた。

ところで、電車編成の場合には１編成に多数のパンタグ
ラフが設けられているが、各パンタグラフの２次側は１
本の高圧母線にて相互に接続されているので、パンタグ
ラフの上昇機構そのものの故障、あるいはパンタグラフ
の可動部への結氷等の外的要因により上昇しないパンタ
グラフがあっても、正常に上昇したパンタグラフでもっ
て運転可能であるが、その分、正常なパンタグラフに多
く電流が流れることになり、最悪の場合には、パンタグ
ラフの通電許容電流を上回って焼損事故を引き起こすこ
とも予想され得る。それ故、パンタグラフの上昇操作を
した後、すべてのパンクグラフが実際に上昇したかを確
認する必要があった。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上述したような架線の揺れにより確認する方
法ではすべてのパンタグラフの上昇を確認することはで
きないし、又、前記架線電圧検出ランプにおいても、パ
ンタグラフが一つでも上昇すれば点灯してしまうため、
すべてのパンタグラフが実際に上昇したかを確認するこ
とはできないため、現状では原始的な目視による点検以
外に確実な方法はないが、長編成ともなれば、このよう
な目視による点検にも限界があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明のパンタグラフの上昇検知装置は、パンタグラ
フの下降時には、下降用シリンダでもってパンタグラフ
の枠組を担持する回動軸を回動させ、フック手段により
ロックされる位置までパンタグラフを下降させ、一方、
パンタグラフの上昇時には、前記フック手段を開放する
ことによりバネ圧でもってパンタグラフを上昇させるパ
ンタグラフの昇降装置において、前記回動軸の回動動作
に伴なって光路がオン・オフされるよう光ケーブルを設
け、該光ケーブルの光路の状態からパンタグラフの上昇
を検知することを特徴とする。

［作用］ 」−記構成によると、パンタグラフが上昇すれば、光ケ
ーブルの光路かオンからオフあるいはオフからオン状態
となる。このときの光ケーブルの光路の状態を別設の検
知装置にて検知することにより、パンタグラフの上昇を
知ることができる。

［実施例］ 以下、この発明のパンタグラフの上昇検知装置の１実施
例を図面により説明する。

第１図は、システムの全体を示し、第２図は、第１図に
おける平面図を示していて、パンタグラフは折りたたま
れた状態となっている。尚、パンタグラフそのものの構
造及び動作は公知であるので概略を示していて、又、簡
略化のため＠部材は単に実線等により描かれている。

上は、車輌屋根上に位置するパンタグラフであり、２は
、パンタグラフ上を四隅にて絶縁支持するための碍管で
あり、例えば後方の二つの碍管２には、それぞれ内部に
エアーの通じる中空部２ａ。

２ｂが形成されている。３は、後述する駆動機構が内部
に収納されるケーシングであり、各碍管２上部から伸び
る４本の支持部材４によって中空に支持される。５は、
パンタグラフ上を構成する枠組であり、この枠組５の下
端部は、ケーシング３内に水平に軸支される２本の主軸
Ａ、Ｈに接合されていて、主軸Ａ、Ｂの回動により、枠
組５が変形し、パンタグラフ上が上昇あるいは下降する
。

６は、枠組５の頂上部に位置し、架線に接触する集電舟
である。

次に、ケーシング３内の駆動機構を説明する。

７は、所定部位がケーシング３内にて回動可能に支持さ
れるフックアームであり、上部にはフック部７ａが形成
されていて、所定量パンタグラフ上が折りたたまれたと
き、前記フック部７ａがパンタグラフ上の枠組５の所定
部と係合し、パンタグラフ１は下降状態にてロックされ
る。８は、フックアーム７によるパンタグラフｌのロッ
クを解除するためのロック解除用シリンダであり、この
シリンダ８の本体はケーシング３に固定され、該シリン
ダ８のシリンダ軸は前記フックアーム７の支持点下方に
て当接していて、シリンダ８によるフックアーム７の押
動により前記パンタグラフ１のロックが解除される。９
は、パンタグラフ上の押し上げ用のバネであり、前記主
軸Ａ、Ｂに対して所定方向の回動力が付勢されるよう、
前記主軸Ａ、Ｈにそれぞれ設けられたカムＣ，Ｄ間に張
架されていて、前記フックアーム７によるロックが解除
されたとき、このバネ９によりパンタグラフｌは上昇す
る。バネ９は第２図に示すように２組設けられている。

１０は、パンタグラフ上を下降させるための下降用シリ
ンダであり、このシリンダｌＯの本体はケーシング３に
固定され、該シリンダＩＯのシリンダ軸１０ａは、主軸
Ａに設けられた別のカムＥに当接していて、シリンダ軸
１０ａの押動により、主軸Ａに対して、前記バネ９によ
る回動力向とは逆向きの回動力が与えられるようになっ
ている。これにより、パンタグラフ上が上昇していると
きに、シリンダｌＯが作動して前記カムＥを介して主軸
Ａに十分な回動力が与えられると、パンタグラフｌは下
降し、既述したように所定量下降すればフックアーム７
によりパンタグラフ上はロックされる。１１は、空気溜
めであり、１２゜１３はそれぞれ空気溜め１１からの配
管途中に設けられたパンタグラフ上昇及び下降用の電磁
弁であり、電磁弁１２からの上昇用配管Ｖは、前記碍管
２の中空部２ｂを介して前記フック解除用シリンダ８に
接続される。又、電磁弁１３からの下降用配管Ｗは、前
記碍管２の中空部２ａを介して前記下降用シリンダｌＯ
に接続される。

更に、主１ｄｌＡ上の一方のカムＣには、軸方向に直交
した向きに軸Ａを貫通するピン１４が設けられ、又、光
ケーブル１５の先端に設けられた一対のコリメータ１６
が支持台Ｓにより所定の間隔を隔てて設けられている。

この部分を第３図及び第４図を用いて説明する。

一方のコリメータ１６ａから投光された平行光束は他方
のコリメータ１６ｂにより受光されるようになっていて
、投光光束の向きは、前記主軸Ａと平行であり、又、パ
ンタグラフ上が上昇し、これに伴ない前記ピン１４が回
動したとき、ピン１４の一端が前記コリメータ１６ａ、
１６ｂ間の光路をさえぎるようコリメータ１６ａ、１６
ｂがセットされている。コリメータ１６ａ、１６ｂにそ
れぞれ接続された２本の光ケーブル１５ａ、１５ｂは、
他の一方の碍管２の中空部２ｃを介して例えば車輌の天
井裏に設けられた上昇検知装置１７に導かれる。この上
昇検知装置１７内部には、第３図に示すように、例えば
、一方の光ケーブル１５ａの端部には投光用の発光ダイ
オード１７ａが設けられ、他方の光ケーブル１５ｂの端
部には受光用のフォトセンサ１７ｂが設けられていて、
フォトセンサ１７ｂへの入射光が明状態から暗状態にな
ったとき、この上昇検知装置１７からパンタグラフ上の
上昇を知らせる上昇検知信号が出力されるようになって
いる。

尚、コリメータ１６ａ、１６ｂは、支持台Ｓにより上記
ケーシング３の所定部位に固定されるので、コリメータ
１８ｇ、１６ｂ自体にケーシング３と同電位、即ち架線
電圧が印加されるが、ガラスで形成される光ケーブル１
５は優れた絶縁特性を有するため、上昇検知装置１７側
に電圧が印加されることはなく、従って、上昇検知装置
１７の製作か容易となり、設置場所に制約されることも
ない。

次に、上記システムの制御を説明する。尚、最初パンタ
グラフ上は第１図に示したように下降し、フックアーム
７によりロックされた状態とする。

従って、コリメータ１６ａト１６ｂとの間の光路はピン
１４によりさえぎられていないので、上昇検知装置１７
内の発光ダイオード１７ａからの光は先ケーブル１５ａ
を通り、コリン〜り１６ａから投光された光は、他方の
コリメータｔｓｂで受光され、その後は光ケーブル１５
ｂを通って、上昇検知装置１７内のフォトセンサ１７ｂ
７受光検知さ・　れている。

図示しない別設の上昇用スイッチが押されると、上昇用
電磁弁１２が作動し、空気溜め１１からのエアーが上昇
用配管Ｖを介してフック解除用シリンダ８に送給される
ことにより、フッタアーム７によるロックが解除され、
パンタグラフ上の枠組５がバネ９により与えられた主軸
Ａ、Ｈの回動力により上昇を開始し、主軸Ａの回動に伴
ないビン１４６回動する。パンタグラフ上の集電舟６が
架線に接触するに十分な程度に上昇したとき、ピン１４
がコリメータ１６ａ、１６ｂ間の光路をさえぎるように
なる。これにより、発光ダイオードＩ７ａからの光は遮
断され、フォトセンサ１７ｂへの入射光ら遮断される。

フォトセンサ１７ｂへの入射光が、明状態から暗状態へ
と変化したとき、既述したように、上昇検知装置１７か
らパンタグラフ上の上昇を知らせる上昇検知信号が出力
される。

上述したシステムは、パンタグラフｌを有する車輌毎に
設けられていて、各上昇検知装置１７で出力された上昇
検知信号は、運転席に電気信号で伝送されることにより
、すべてのパンタグラフ上が上昇したかを集中管理でき
るようになっている。

尚、パンタグラフ上が上昇したあとは上昇検知装置１７
は不要であるので、例えば、上記の上昇用スイッチが押
されたときのみ、上昇検知装置１７への制御電源がオン
となるようにしてもよい。

尚、このパンタグラフの上昇検知装置は、光信号を用い
ているので、上記実施例のように、コリメータ１６をケ
ーシング３内部に収めるのが望ましいが、コリメータ１
６の先にに遮光用のフードを設けることにより、ケーシ
ング３のないオーブン式のものにも適用することができ
る。

第５図は、別の実施例を示していて、一方の主軸Ａに直
交して、かつ、軸芯を通り貫通孔ａが設けられ、又、パ
ンタグラフ上が上昇したときの貫通孔ａの両側に対応す
る位置にコリメータ１６ａ。

１６ｂが設けられる。この場合、パンタグラフ上が上昇
したとき、コリメータ１６ａ、１６ｂ間の光路が前記貫
通孔ａを介して形成されるので、前記のフォトセンサ１
７ｂへの入射光が暗状態から明状態となり、上昇検知装
置１７から上昇検知信号が出力される。

第６図及び第７図は、更に別の実施例を示している。

主軸ＡにカムＦが設けられており、カム長さは、Ｑ、σ
′のように異なっている。このカムＦのカム面Ｆｓに、
ベローズ２０を備えたプランジャー２Ｉの一端か当接し
ている。このベローズ２０内には、プランジャー２１の
一端をカム面Ｆｓに押し付けるためのスプリング２２を
備え、又、プランジャー２＋の他端ｎ側には、一対のコ
リメータ！６ａ。

１６ｂが設けられる。

第６図及び第７図においては、パンタグラフ１は下降し
た状態を示しており、プランジャー２０の端部ｎは、コ
リメータ１６ａ、１６ｂ間の光路から逸脱していて、コ
リメータ１６ａ、１６ｂ間の光路が形成されているが、
パンタグラフ上が上昇し、カムＦガ回動ずれば、カム面
Ｆｓに当接していたプランジャー２Ｉが図中、右方向に
押し込まれ、プランジャー２１の端部ｎが前記コリメー
タ１６８゜１６ｂ間の光路をさえぎるようになる。これ
により、前実施例と同様に、パンタグラフ上の上昇を検
知することができる。この実施例では、コリメータ１６
ａ、Ｉ６ｂをベローズ２０内に設けたので、防塵性に優
れ、長期にわたって安定した性能を維持することができ
る。又、主軸Ａの回動動作をカムＦを用いて往復動作に
変換するようにしたので、カムＦとプランジャー２１と
の位置関係の調節が容易となる。

［発明の効果］ この発明によれば、パンタグラフの上昇に伴なう主軸の
回動動作により光ケーブルの光路を直接オン・オフさせ
、光路の状態からパンタグラフの上昇を検知するように
していて、簡単な装置でもって、パンタグラフの上昇を
確実に検知することができる。又、光ケーブルを用いる
ことにより、架線電圧から絶縁されるので、装置の設置
場所に制約されることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のパンタグラフの上昇検知装置を適用
したシステムのｌ実施例を示す側断面図、第２図は、第
１図における平面図、第３図及び第４図は、第１図にお
ける上昇検知部を拡大した側断面図及び平面図、第５図
は、上昇検知部の別の実施例を示す図、第６図及び第７
図は、更に別の実施例を示す上昇検知部の平面図及び側
断面図である。 １　＝−パンタグラフ、２・・・碍管、３・・・ケーシ
ング、５・・・枠組、７・・・フックアーム、訃・・フ
ック解除用シリンダ、ｌＯ・・・下降用シリンダ、１１
・・・空気溜め、１２．１３・・・電磁弁、１４・・・
ピン、１５・・・光ケーブル、１６・・・コリメータ、
１７・・・上昇検知装置、２０・・・ベローズ、２１・
・・プランジャー、２２・・・スプリング、Ａ、Ｂ・・
・主軸、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ　　・カム、Ｖ、Ｗ・・・配管
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パンタグラフの下降時には、下降用シリンダでも
   ってパンタグラフの枠組を担持する回動軸を回動させ、
   フック手段によりロックされる位置までパンタグラフを
   下降させ、一方、パンタグラフの上昇時には、前記フッ
   ク手段を開放することによりバネ圧でもってパンタグラ
   フを上昇させるパンタグラフの昇降装置において、前記
   回動軸の回動動作に伴なって光路がオン・オフされるよ
   う光ケーブルを設け、該光ケーブルの光路の状態からパ
   ンタグラフの上昇を検知することを特徴とするパンタグ
   ラフの上昇検知装置。