JP5193914B2 - パンタグラフ - Google Patents
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Description
まず、図2を参照しつつ、本実施例に係るパンタグラフの機構について説明する。
パンタグラフ1は、電車の車体屋根2上に碍子4を介して設置された台枠3に搭載されている。このパンタグラフ1は、トロリ線(架線)Tに押し当てられる舟体10と、舟体10を支持する枠組20と、枠組20を付勢して舟体10を上昇させる主バネ40と、枠組20を回転駆動させて、舟体10のトロリ線Tに対する押上力を制御するアクチュエータ50と、を備えている。
一方、台枠3上には、パンタグラフ1の昇降用アクチュエータ57が設けられている。この昇降用アクチュエータ57は、主軸29から延びるてこ部材58に当接可能となっている。
主バネ40の付勢力により下枠22は主軸29を支点として図中U方向に起き上がり、この下枠22の動きが上枠21に伝わり、さらに上枠21が図のU方向に起き上がり、舟支え15が持ち上がる。これにより舟体10が上昇し、摺り板体13がトロリ線Tに押し当てられる。舟体10を下降させるには、昇降用アクチュエータ57によって、てこ部材58を主軸29を支点としてD方向に回転させる。すると、主軸29が前述とは逆に回転し、主バネ40が付勢力に抗して伸びるとともに、下枠22が図のD方向に下がる。そして、上枠21が図のD方向に回転し、パンタグラフ1が下降する。
アクチュエータ50の出力端(シリンダのロッド頭部)51は、ブラケット60を介して連結部材53に連結している。ブラケット60は下方が開口したコの字状の部材であり、上壁60aとその両端から下方に延びる側壁60bとを有する。連結部材53の下端は、ブラケット60の上壁60aに固定されている。アクチュエータ50の出力端51は、ブラケット60の両側壁60b間に入り、両側壁60b間を貫通するピン61により回動可能に支持されている。ピン61は、例えばステンレス鋼製である。ピン61の外周面には、図1(B)に示すように、複数個のノッチ61aが形成されており、ピン61が破壊されやすくなっている。
一例として、以下のように設定できる。
パンタグラフ静押上力P0と制御力FCの合計押上力Fが定常的に架線に作用していた場合、制御力FCを繰り返し応力によりトロリ線破断が発生しないようにするためのトロリ線種別によって定まるトロリ線応力の基準値を超えないように設定する。このトロリ線歪の基準値は、例えばGT110mm2トロリ線の場合は60MPaである。
制御力の限界値を定めるためには、前記トロリ線応力とパンタグラフの押上力との関係を与える必要がある。そこで、例えば、パンタグラフの点におけるトロリ線に作用する応力σをトロリ線を弾性支床上梁としてモデル化して表現した次式を用いればよい。
EI:トロリ線の曲げ剛性、
T:トロリ線の張力、
v:列車の速度、
c:トロリ線の波動伝播速度
である。
3 台枠 4 碍子
10 舟体 11 微動バネ
12 ダッシュポット 13 摺り板体
15 舟支え 16 支持バネ
17 ダッシュポット 18 歪ゲージ
20 枠組 21 上枠
22 下枠 24 舟支えリンク
25 釣り合い棒 27 フランジ
29 主軸 31 取付フランジ
33 取付フランジ 40 主バネ
41 ダッシュポット
50 アクチュエータ 51 出力端
52 基端 53 連結部材
54 受部 55 検知部
56 センサ
57 昇降用アクチュエータ 58 てこ部材
60 ブラケット 61 ピン
70 コントローラ
Claims (4)
- トロリ線(架線)に押し当てられる舟体と、
該舟体を支持する枠組と、
該枠組を付勢して前記舟体を上昇させる主バネと、
前記枠組を回転駆動させて、前記舟体の前記トロリ線に対する押上力を制御するアクチュエータと、
を具備するパンタグラフであって、
前記アクチュエータは、基端が台枠側ピンにより台枠に回転可能に接続され、先端が枠組側ピンにより前記枠組に回転可能に接続されており、
前記台枠側ピン及び/又は前記枠組側ピンが所定の荷重を受けると破断し、前記アクチュエータを前記台枠上に落下させて該アクチュエータの制御力の伝達を断つことにより、前記舟体を前記主バネのみで上昇させて支持することを特徴とするパンタグラフ。 - 前記台枠に、前記ピンが破断したときに前記アクチュエータが収容される受部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のパンタグラフ。
- 前記アクチュエータ受部に、該受部に前記アクチュエータが収容されたことを検知する検知部が設けられており、該検知部で前記アクチュエータが前記受部に収容されたことが検知されると異常を報知することを特徴とする請求項2に記載のパンタグラフ。
- 前記トロリ線に作用する応力σが、トロリ線種別によって定まる金属疲労に対する基準値を超えないように前記アクチュエータの押上力を制限することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のパンタグラフ。
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