JP5756058B2 - パンタグラフ位置補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両のパンタグラフの位置を補正するパンタグラフ位置補正装置に関する。

特許文献１には、軌道の曲線部分を通過する際に、車体を台車に対して曲線内方へ傾斜させる車体傾斜装置を有する鉄道車両において、パンタグラフを台車の側梁から一定位置に保持するパンタグラフ支持装置（パンタグラフ位置補正装置）について記載されている。このパンタグラフ支持装置は、パンタグラフ支持架台と、パンタグラフ支持架台案内装置と、パンタグラフ支持架台に設けられた張力付与装置と、一端が張力付与装置に接続され他端が台車の側梁に接続された一対のロープとを有している。一対のロープは、車両の両側面に設けられたアウターケーシング内に通されて各側面に沿って配設されている。そして、張力付与装置によって各ロープに張力が付与され、車両が軌道の曲線部分を通過する際においても、パンタグラフ支持架台（すなわち、パンタグラフ）が、一定位置に保持される。

特開平５−１１５１０４号公報（図１，図２）

しかしながら、上記特許文献１に記載のパンタグラフ支持装置においては、車体傾斜時にロープとアウターケーシングが摺動して互いに磨耗する。また、車両が曲線部分を通過する際、台車に固定されたロープの先端が車両の進行方向に沿って移動するため、ロープの車体下部から台車枠への移行部でも摺動動作が発生し、ロープの劣化が促進される。そのため、ロープを短い周期で点検、交換する必要がある。

そこで、本発明の目的は、保守の手間を軽減することが可能なパンタグラフ位置補正装置を提供することである。

本発明のパンタグラフ位置補正装置は、車体の下部に回動可能に取り付けられた台車、及び、軌道の曲線部分において前記車体を前記台車に対して曲線内方へ傾斜させる車体傾斜装置を有する鉄道車両のパンタグラフの位置を補正するパンタグラフ位置補正装置において、前記パンタグラフを支持する架台と、前記車体の進行方向に直交する直交方向に関して、前記架台が車体屋根に対して相対移動可能に前記車体屋根上に取り付けられた架台案内装置と、ボールねじ軸と、前記ボールねじ軸が貫挿された当該ボールねじ軸に対応するボールねじナットと、中心が前記ボールねじナットの中心軸上に配置されるように前記ボールねじナットを支持し、前記ボールねじ軸に対して軸方向に相対移動することで前記ボールねじナットとともに回転する筒体とを有する直動回転変換機構と、前記架台に取り付けられたラックギアと、前記車体屋根上に回転可能に取り付けられ、回転することで前記ラックギアを前記直交方向へ移動させるピニオンギアと、前記車体屋根から前記車体の一側面に沿って配設され前記筒体の回転力を前記ピニオンギアに伝達する回転力伝達機構とを有する架台移動機構と、前記台車の側梁に取り付けられ、前記ボールねじ軸を中心軸周りに回転不可能に支持する第１ジョイント部材と、前記筒体と前記回転力伝達機構とを接続し、前記筒体の回転力を前記回転力伝達機構に伝達する第２ジョイント部材とを備えている。そして、前記第１ジョイント部材は、前記鉄道車両が前記軌道の曲線部分を通過することで前記台車が前記車体に対して回転したときに、前記台車に対して、前記進行方向に平行な方向及び前記直交方向の両方の成分を含む方向に前記ボールねじ軸を揺動させることが可能なように構成されており、前記第２ジョイント部材は、前記鉄道車両が前記軌道の曲線部分を通過することで前記台車が前記車体に対して回転したときに、前記回転力伝達機構に対して、前記進行方向に平行な方向及び前記直交方向の両方の成分を含む方向に前記筒体を揺動させることが可能なように構成されており、前記架台移動機構は、前記車体傾斜装置によって前記車体が前記台車に対して曲線内方へ傾斜したときの、前記筒体の前記ボールねじ軸に対する相対移動によって生じる回転に応じて、前記架台を前記台車に対して一定位置に配置させるために、前記ラックギアと共に前記架台を曲線外方へ移動させる。

これによると、車体傾斜装置によって車体が台車に対して曲線内方へ傾斜すると、ボールねじナットがボールねじ軸に対して軸方向に相対移動し、ボールねじナットと共に筒体が回転する。つまり、ボールねじナットが、台車に対する車体の変位（ボールねじ軸の軸方向に関する直動）を回転に変換する。この筒体の回転力は、回転力伝達機構によってピニオンギアに伝達され、ラックギアとともに架台が曲線外方に移動する。この結果、パンタグラフが一定位置に配置される。このパンタグラフ位置補正装置の直動回転変換機構は、車体傾斜時の台車に対する車体の変位を回転に変換するため、従来のロープ方式と比して、摺動による摩耗が極めて小さい。このため、装置が長寿命化し、保守の手間が軽減できる。また、回転力伝達機構や直動回転変換機構は、車体の一側面側だけに配置されているので、車体内の空間が狭くなるのを抑制することができる。加えて、台車に対する車体の変位に応じたパンタグラフの移動量の設定を、ピニオンギアとラックギアのギア比、及び、ボールねじ軸とボールねじナットの回転比の設定で、容易に行うことができる。

本発明において、前記ボールねじナットは、前記軸方向に互いに離隔して、前記筒体に複数設けられていることが好ましい。これにより、複数のボールねじナットで、ボールねじ軸を支持することが可能となる。このため、ボールねじナットがボールねじ軸に対して軸方向に相対移動する際に、ボールねじ軸が変形しにくくなる。

また、本発明において、前記回転力伝達機構は、前記進行方向に沿って延在し前記ピニオンギアを支持する第１軸部材と、前記車体屋根に沿って延在する第２軸部材と、前記車体の一側面に沿って延在する第３軸部材と、前記第１軸部材と前記第２軸部材との端部、及び、前記第２軸部材と前記第３軸部材の端部に取り付けられた２対のベベルギアとを有していることが好ましい。これにより、筒体の回転をピニオンギアに確実に伝達することが可能となり、パンタグラフを一定位置に配置させる精度が向上する。加えて、台車に対する車体の変位に応じたパンタグラフの移動量の設定を、ベベルギアのギア比の設定でも、行うことが可能となる。

また、本発明において、前記第１ジョイント部材は、前記側梁の下端部に取り付けられていることが好ましい。これにより、筒体及びボールねじ軸が回転力伝達機構に対して揺動したときの角度が小さくなる。このため、各ジョイント部材にかかる横方向の力が小さくなる。

また、本発明において、前記第２ジョイント部材は、等速ジョイント部材であることが好ましい。これにより、筒体の回転を等速で回転力伝達機構に伝達することが可能となる。

本発明のパンタグラフ位置補正装置によると、車体傾斜装置によって車体が台車に対して曲線内方へ傾斜すると、ボールねじナットがボールねじ軸に対して軸方向に相対移動し、ボールねじナットと共に筒体が回転する。つまり、ボールねじナットが、台車に対する車体の変位（ボールねじ軸の軸方向に関する直動）を回転に変換する。この筒体の回転力は、回転力伝達機構によってピニオンギアに伝達され、ラックギアとともに架台が曲線外方に移動する。この結果、パンタグラフが一定位置に配置される。このパンタグラフ位置補正装置の直動回転変換機構は、車体傾斜時の台車に対する車体の変位を回転に変換するため、従来のロープ方式と比して、摺動による摩耗が極めて小さい。このため、装置が長寿命化し、保守の手間が軽減できる。また、回転力伝達機構や直動回転変換機構は、車体の一側面側だけに配置されているので、車体内の空間が狭くなるのを抑制することができる。加えて、台車に対する車体の変位に応じたパンタグラフの移動量の設定を、ピニオンギアとラックギアのギア比、及び、ボールねじ軸とボールねじナットの回転比の設定で、容易に行うことができる。

本発明の一実施形態であるパンタグラフ位置補正装置を含む鉄道車両の概略平面図である。 図１に示すII−II線に沿った断面図である。 架台案内装置の動作状況を示しており、（ａ）は鉄道車両が軌道の直線部分を通過しているときの状況図であり、（ｂ）は鉄道車両が軌道の曲線部分を通過し車体が台車に対して傾斜しているときの状況図である。 架台移動機構の要部拡大図である。 直動回転変換機構の要部拡大図である。 図１に示す鉄道車両が軌道の曲線部分を通過するときの状況図である。 図６に示すVII−VII線に沿った断面図である。 第１ジョイント部材の変形例を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

本発明の一実施形態であるパンタグラフ位置補正装置１を含む鉄道車両１００について、図１〜図７を参照し、以下に説明する。

車両１００は、図１に示すように、車体５０及び２つの台車７０を有する。車体５０は、進行方向Ａに長尺な直方体形状を有する。車体５０には、図２に示すように、車体５０の左右側面５０ａ及び屋根を覆う車体カバー５１が取り付けられている。台車７０は、矩形平面形状を有し、車体５０の進行方向Ａの前方下部、及び、後方下部にそれぞれ取り付けられている。各台車７０は、台車枠７１と、４つの車輪７２とを有し、車体５０を下方から支持する。車輪７２は、各車軸（図２中左右方向に平行な車軸）の両端にそれぞれ固定されており、車軸を介して、台車枠７１にそれぞれ回転可能に支持されている。台車７０は、図１に示すように、台車７０の中心点Ｂを中心として、車体５０に対して回動可能に取り付けられている。これにより、車両１００が軌道の曲線部分を通過する際に、平面視において、台車７０が車体５０に対して、軌道の曲がり方向に回動する（図６参照）。

車両１００は、図２に示すように、車体傾斜装置８０を有する。この車体傾斜装置８０は、振り子はり８１と、コロ装置８２と、油圧シリンダ８３とを有する。なお、車体傾斜装置８０は、油圧シリンダ（アクチュエータ）の設置が異なるものの、特開平５−１１５１０４号公報に記載の車体傾斜装置とほぼ同様な構成である。

振り子はり８１は、２つの空気バネ９０を介して車体５０を支持している。コロ装置８２は、台車枠７１に固定されており、振り子はり８１の下面湾曲部８１ａに沿って振り子はり８１を移動可能に支持している。この下面湾曲部８１ａは、車体５０の振り子点Ｃを中心とした半径Ｒの円弧状に形成されている。油圧シリンダ８３は、一端が振り子はり８１に回転可能に支持され、他端が台車枠７１に回転可能に支持されている。そして、油圧シリンダ８３は、車両１００が軌道の曲線部分を通過する際に、車体５０が台車７０に対して曲線内方へ傾斜するように（図７参照）、車両１００の制御装置によってそのストロークが制御される。このとき、車体５０が、振り子点Ｃを中心として、所定角度だけ回動する。これにより、図７に示すように、軌道の曲線部分において、車両１００がカントによって曲線内方に傾斜するとともに、車体５０が、車体傾斜装置８０によってさらに曲線内方に傾斜する。

車両１００には、図２に示すように、パンタグラフ位置補正装置１が設けられている。パンタグラフ位置補正装置１は、架台５と、架台案内装置１０（図３参照）と、架台移動機構１５と、直動回転変換機構４０と、第１ジョイント部材４８と、第２ジョイント部材４９とを有する。なお、本実施形態のパンタグラフ位置補正装置１の架台５及び架台案内装置１０は、特開平５−１１５１０４号公報に記載のパンタグラフ支持架台及びパンタグラフ支持架台案内装置とほぼ同様なものである。

架台５は、図２に示すように、その上面において、車両１００のパンタグラフ２１を支持する。架台案内装置１０は、図３に示すように、ガイド１１と、スライダ１２とを有する。ガイド１１は、車体５０の屋根上に固定されている。また、ガイド１１は、振り子点Ｃを中心とした半径Ｒの円弧状に形成されている。スライダ１２は、ガイド１１に沿って架台５を円滑に移動させるベアリングを内蔵している。この構成により、架台案内装置１０は、車両１００の進行方向Ａに直交する方向に、架台５を車体屋根に対して相対移動可能にする。

架台移動機構１５は、図２及び図４に示すように、ラックギア１６と、このラックギア１６に対応するピニオンギア１７と、車体屋根から図２中右側面５０ａに沿って配設された回転力伝達機構２５とを有する。ラックギア１６は、架台５の下面中央に取り付けられている。ラックギア１６は、振り子点Ｃを中心とした半径Ｒの円弧状に形成されている。ピニオンギア１７は、図４に示すように、回転力伝達機構２５の第１軸部材２６とともに回転可能なように第１軸部材２６に支持されている。また、ピニオンギア１７は、図２に示すように、車体屋根の左右方向の中央において、ラックギア１６と噛み合った状態で、第１軸部材２６に支持されている。

回転力伝達機構２５は、第１軸部材２６と、第２軸部材２７と、第３軸部材２８と、２対のベベルギア２９，３０と、これら軸部材２６〜２８をそれぞれ支持する３組の支持部３１〜３３とを有している。１組の支持部３１は、車体屋根の左右方向の中央において、進行方向Ａに互いに離隔して車体屋根に取り付けられている。第１軸部材２６は、進行方向Ａに沿って延在し、１組の支持部３１に回転可能に支持されている。第１軸部材２６の支持部３１間には、ピニオンギア１７が配置されている。１組の支持部３２は、左右方向に互いに離隔して車体屋根に取り付けられている。第２軸部材２７は、車体屋根に沿って左右方向に延在し、１組の支持部３２に回転可能に支持されている。第２軸部材２７は、図２に示すように、図中左端が第１軸部材２６の一端と近接して配置されている。１対のベベルギア２９は、互いに噛み合った状態で、第１及び第２軸部材２６，２７の互いに近接した端部に取り付けられており、第２軸部材２７からの回転力を第１軸部材２６に伝達する。

１組の支持部３３は、図２に示すように、鉛直方向に互いに離隔して、車体５０の右側面５０ａに形成された凹部５０ｂの底面に取り付けられている。この凹部５０ｂは、第３軸部材２８などを配置させるために、車体５０の内方に凹んだ部位である。第３軸部材２８は、鉛直方向に沿って延在し、１組の支持部３３に回転可能に支持されている。第３軸部材２８は、図中上端が第２軸部材２７の右端と近接して配置されている。一対のベベルギア３０は、互いに噛み合った状態で、第２及び第３軸部材２７，２８の互いに近接した端部に取り付けられており、第３軸部材２８からの回転力を第２軸部材２７に伝達する。このように、回転力伝達機構２５は、後述の直動回転変換機構４０からの回転力を、第３軸部材２８、第２軸部材２７及び第１軸部材２６へと伝達して、ピニオンギア１７を回転させ、ラックギア１６とともに架台５を図２中左右方向に移動させる。こうして、架台５を台車７０に対して一定位置に保持する。

この架台５を一定位置に保持するとは、パンタグラフ２１を車体５０が軌道の曲線部分で傾斜する前の中立位置（パンタグラフ２１の中心が軌道中心に垂直に立てた線上にある位置）に保持することである。つまり、車体５０が車体傾斜装置８０によって傾斜すると、パンタグラフ集電舟２２も曲線内方に大きく傾き、架線２３から外れようとする。しかしながら、架台移動機構１５が直動回転変換機構４０からの回転力をピニオンギア１７に伝達し、架台５とともにパンタグラフ２１を曲線外方に移動させることで、パンタグラフ２１が中立位置に保持される。このため、パンタグラフ集電舟２２が架線２３から外れるのを防ぐことが可能となる。

直動回転変換機構４０は、図２に示すように、ボールねじ軸４１と、ボールねじ軸４１に対応する２つのボールねじナット４２と、筒体４３とを有し、車体５０の右側面５０ａから台車７０の側梁７１ａに亘って配置されている。なお、ボールねじ軸４１と、２つのボールねじナット４２は、公知のボールスクリューを構成するボールねじ軸とボールねじナットが採用される。筒体４３は、図２及び図５に示すように、鉛直方向に沿って延在し、一方（下方）が開口し他方（上方）が閉塞した円筒形状を有している。なお、筒体４３は、角筒形状を有していてもよい。

筒体４３内には、２つのボールねじナット４２が固定されている。筒体４３の中心は、これら２つのボールねじナット４２の中心軸上に配置されている。ボールねじ軸４１は、２つのボールねじナット４２を貫挿して配置されている。

２つのボールねじナット４２及び筒体４３は、ボールねじ軸４１に対して軸方向に相対移動することで回転する。このとき、ボールねじ軸４１が筒体４３に挿入される方向に移動するとき（例えば、車体５０の直動回転変換機構４０側が曲線内方であって、車体５０が直動回転変換機構４０側に傾斜するとき）の回転方向は、架台移動機構１５を介して架台５を曲線外方（車体５０の直動回転変換機構４０とは反対側）に移動させることが可能な方向である。一方、ボールねじ軸４１が筒体４３から抜ける方向に移動するとき（例えば、車体５０の直動回転変換機構４０の反対側が曲線内方であって、車体５０が直動回転変換機構４０とは反対側に傾斜するとき）の回転方向は、架台移動機構１５を介して架台５を曲線外方（車体５０の直動回転変換機構４０側）に移動させることが可能な方向である。このように２つのボールねじナット４２及び筒体４３は、ボールねじ軸４１に対して軸方向に相対移動する際は、架台５が曲線外方に移動する方向に回転するように設定されている。

第１ジョイント部材４８は、台車７０の右側梁７１aの側面下端に固定されている。第１ジョイント部材４８は、ボールねじ軸４１の下端と接続されている。第１ジョイント部材４８は、進行方向Ａ及びこれに直交する方向の２方向にボールねじ軸４１を揺動させることを可能とするために、公知のユニバーサルジョイントが採用される。しかし、このジョイントにはボールねじ軸４１自身を回転させる自由度を与えていないため、ボールねじナット４２とボールねじ軸４１とが軸方向に相対移動した場合は、ボールねじ軸４１は回転せず、ボールねじナット４２が回転する。

第２ジョイント部材４９は、図２に示すように、第３軸部材２８の下端と筒体４３の上端とを接続している。第２ジョイント部材４９には、公知の等速ジョイント部材が採用される。これにより、筒体４３が、第３軸部材２８の下端において、３６０°回転可能（進行方向Ａ及びこれに直交する方向も含む）となる。このため、第３軸部材２８（回転力伝達機構２５）に対する筒体４３及びボールねじ軸４１の揺動が滑らかになる。加えて、筒体４３の回転を等速で回転力伝達機構２５に伝達することが可能となる。

このようなパンタグラフ位置補正装置１において、車両１００が軌道の曲線部分を通過すると、台車７０が、図６中２点鎖線で示す位置（軌道の直線部分を通過しているときの位置）から実線で示す位置へと車体５０に対して大きく回動する。すると、図６中下方（曲線部分の内側）にある第１ジョイント部材４８が、回動前の２点鎖線で示す位置から進行方向Ａの後方に移動する。この第１ジョイント部材４８は、図６の拡大部分に示すように、進行方向Ａに平行な方向に距離Ｔ１、及び、進行方向Ａに直交する方向に距離Ｔ２だけ移動する。このように第１ジョイント部材４８が、進行方向Ａに平行な方向、及び、進行方向Ａに直交する方向に移動しても、直動回転変換機構４０の両端には第１及び第２ジョイント部材４８，４９が設けられているため、ボールねじ軸４１及び筒体４３が回転力伝達機構２５（第３軸部材２８）に対して揺動し、車体５０に対する台車７０の回動に追従する。

また、車両１００が軌道の曲線部分を通過するときは、図７に示すように、車体５０が車体傾斜装置８０によって曲線内方に傾斜する。このため、第１及び第２ジョイント部材４８，４９間の離隔距離は、車両１００が軌道の曲線部分を通過する前の直線部分を通過しているときよりも実質的に小さくなる。このように離隔距離が小さくなっても、ボールねじ軸４１が筒体４３に挿入される方向に移動するため、直動回転変換機構４０がこの離隔距離の変化を吸収する。このときのボールねじ軸４１とボールねじナット４２との相対移動によって、ボールねじナット４２とともに筒体４３が回転し、その回転力が、回転力伝達機構２５によってピニオンギア１７に伝達され、ラック１６とともに架台５が曲線外方に移動する。この結果、パンタグラフ２１が一定位置（中立位置）に保持される。

以上に述べたように、本実施形態のパンタグラフ位置補正装置１によると、車体傾斜装置８０によって車体５０が台車７０に対して曲線内方へ傾斜すると、ボールねじナット４２がボールねじ軸４１に対して軸方向に相対移動し、ボールねじナット４２と共に筒体４３が回転する。つまり、ボールねじナット４２が、台車７０に対する車体５０の変位（ボールねじ軸４１の軸方向に関する直動）を回転に変換する。この筒体４３の回転力は、回転力伝達機構２５によってピニオンギア１７に伝達され、ラックギア１６とともに架台５が曲線外方に移動する。この結果、パンタグラフ２１が一定位置に配置される。このパンタグラフ位置補正装置１の直動回転変換機構４０は、車体傾斜時の台車７０に対する車体５０の変位を回転に変換するため、従来のロープ方式と比して、摺動による摩耗が極めて小さい。このため、装置が長寿命化し、保守の手間が軽減できる。また、回転力伝達機構２５や直動回転変換機構４０は、車体５０の一側面（右側面）側だけに配置されている。このため、例えば、車体５０の両側面５０ａに凹部５０ｂを設ける必要がなくなって車体５０内の空間が狭くなるのを抑制することができる。加えて、台車７０に対する車体５０の変位に応じたパンタグラフ２１の移動量の設定を、ピニオンギア１７とラックギア１６のギア比、及び、ボールねじ軸４１とボールねじナット４２の回転比の設定で、容易に行うことができる。

また、筒体４３には、２つのボールねじナット４２が設けられているため、これら２つのホールねじナット４２でボールねじ軸４１を支持することが可能となる。このため、ボールねじナット４２がボールねじ軸４１に対して軸方向に相対移動する際に、ボールねじ軸４１が変形（特に座屈）しにくくなる。

また、回転力伝達機構２５が、第１〜第３軸部材２６〜２８、及び、２対のベベルギア２９，３０を有しており、これら剛体部材によって筒体４３の回転をピニオンギア１７に伝達することが可能となる。このため、回転力の伝達が確実なものとなって、パンタグラフ２１を一定位置に配置させる精度が向上する。加えて、台車７０に対する車体５０の変位に応じたパンタグラフ２１の移動量の設定を、ベベルギア２９，３０のギア比の設定でも、行うことが可能となる。

また、第１ジョイント部材４８が側梁７１ａの下端に取り付けられている。これにより、第１及び第２ジョイント部材４８，４９間の離隔距離が比較的長くなる。このため、直動回転変換機構４０（筒体４３及びボールねじ軸４１など）が回転力伝達機構２５に対して揺動したときの角度が小さくなる。このため、各ジョイント部材４８，４９にかかる横方向（水平方向）の力が小さくなる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、第１及び第２ジョイント部材４８，４９は、直動回転変換機構４０が回転力伝達機構２５に対して、進行方向Ａに平行な方向及び進行方向Ａと直交する方向に揺動可能なジョイント部材であれば、どのようなジョイント部材でも採用可能である。この場合、第１ジョイント部材は、例えば、図８に示すようなボールねじ軸４１を軸周り方向に回転させないジョイント部材１４８であればよい。このジョイント部材１４８は、側梁７１ａに固定された基部１４８ａと、基部１４８ａに対して回転可能に支持された円板１４８ｂと、円板１４８ｂから車軸方向外側に向かって立設された一対のフランジ１４８ｃと、ボールねじ軸４１の端部に固定されたフランジ１４８ｄと、一対のフランジ１４８ｃ間に配置されたフランジ１４８ｄを一対のフランジ１４８ｃに対して回転可能に連結する軸部材１４８ｅとを有する。円板１４８ｂは、図８（ｂ）に示すように、円板１４８ｂの中心軸（車軸方向に延在する軸）の軸周り方向に回転可能である。軸部材１４８ｅは、その軸方向が、ボールねじ軸４１の軸方向に対して直交するように配置されている。フランジ１４８ｄは、図８（ａ）に示すように、軸部材１４８ｅの軸周り方向に回転可能に支持されている。この構成により、ジョイント部材１４８は、ボールねじ軸４１を軸周り方向に回転させずに、進行方向及びこれに直交する方向に揺動させることが可能となる。また、第２ジョイント部材４９は、筒体４３の回転力を回転力伝達機構２５に伝えることが可能なジョイント部材であればよい。また、回転力伝達機構２５は、筒体４３の回転力をピニオンギア１７に伝達することが可能であれば、どのような伝達機構であってもよい。また、ボールねじナット４２は、筒体４３に１つだけ設けられていてもよいし、３以上設けられていてもよい。

１ パンタグラフ位置補正装置
５ 架台
１０ 架台案内装置
１５ 架台移動機構
１６ ラックギア
１７ ピニオンギア
２１ パンタグラフ
２５ 回転力伝達機構
２６ 第１軸部材
２７ 第２軸部材
２８ 第３軸部材
２９，３０ ベベルギア
４０ 直動回転変換機構
４１ ボールねじ軸
４２ ボールねじナット
４３ 筒体
４８，１４８ 第１ジョイント部材
４９ 第２ジョイント部材
７０ 台車
７１ａ 側梁
８０ 車体傾斜装置
１００ 車両

Claims (5)

1. 車体の下部に回動可能に取り付けられた台車、及び、軌道の曲線部分において前記車体を前記台車に対して曲線内方へ傾斜させる車体傾斜装置を有する鉄道車両のパンタグラフの位置を補正するパンタグラフ位置補正装置において、
   前記パンタグラフを支持する架台と、
   前記車体の進行方向に直交する直交方向に関して、前記架台が車体屋根に対して相対移動可能に前記車体屋根上に取り付けられた架台案内装置と、
   ボールねじ軸と、前記ボールねじ軸が貫挿された当該ボールねじ軸に対応するボールねじナットと、中心が前記ボールねじナットの中心軸上に配置されるように前記ボールねじナットを支持し、前記ボールねじ軸に対して軸方向に相対移動することで前記ボールねじナットとともに回転する筒体とを有する直動回転変換機構と、
   前記架台に取り付けられたラックギアと、前記車体屋根上に回転可能に取り付けられ、回転することで前記ラックギアを前記直交方向へ移動させるピニオンギアと、前記車体屋根から前記車体の一側面に沿って配設され前記筒体の回転力を前記ピニオンギアに伝達する回転力伝達機構とを有する架台移動機構と、
   前記台車の側梁に取り付けられ、前記ボールねじ軸を中心軸周りに回転不可能に支持する第１ジョイント部材と、
   前記筒体と前記回転力伝達機構とを接続し、前記筒体の回転力を前記回転力伝達機構に伝達する第２ジョイント部材とを備えており、
   前記第１ジョイント部材は、前記鉄道車両が前記軌道の曲線部分を通過することで前記台車が前記車体に対して回転したときに、前記台車に対して、前記進行方向に平行な方向及び前記直交方向の両方の成分を含む方向に前記ボールねじ軸を揺動させることが可能なように構成されており、
   前記第２ジョイント部材は、前記鉄道車両が前記軌道の曲線部分を通過することで前記台車が前記車体に対して回転したときに、前記回転力伝達機構に対して、前記進行方向に平行な方向及び前記直交方向の両方の成分を含む方向に前記筒体を揺動させることが可能なように構成されており、
   前記架台移動機構は、前記車体傾斜装置によって前記車体が前記台車に対して曲線内方へ傾斜したときの、前記筒体の前記ボールねじ軸に対する相対移動によって生じる回転に応じて、前記架台を前記台車に対して一定位置に配置させるために、前記ラックギアと共に前記架台を曲線外方へ移動させることを特徴とするパンタグラフ位置補正装置。
2. 前記ボールねじナットは、前記軸方向に互いに離隔して、前記筒体に複数設けら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位置補正装置。
3. 前記回転力伝達機構は、前記進行方向に沿って延在し前記ピニオンギアを支持する第１軸部材と、前記車体屋根に沿って延在する第２軸部材と、前記車体の一側面に沿って延在する第３軸部材と、前記第１軸部材と前記第２軸部材との端部、及び、前記第２軸部材と前記第３軸部材の端部に取り付けられた２対のベベルギアとを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のパンタグラフ位置補正装置。
4. 前記第１ジョイント部材は、前記側梁の下端部に取り付けられてい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位置補正装置。
5. 前記第２ジョイント部材は、等速ジョイント部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパンタグラフ位置補正装置。

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