JPH04222401A - パンタグラフ - Google Patents

パンタグラフ

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JPH04222401A
JPH04222401A JP3084840A JP8484091A JPH04222401A JP H04222401 A JPH04222401 A JP H04222401A JP 3084840 A JP3084840 A JP 3084840A JP 8484091 A JP8484091 A JP 8484091A JP H04222401 A JPH04222401 A JP H04222401A
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JP
Japan
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pantograph
head
suspension
catenary
contact force
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Pending
Application number
JP3084840A
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English (en)
Inventor
Jacques Cathala
ジャック カタラ
Pascal Forte
パスカル フォルト
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Faiveley Transport SA
Original Assignee
Faiveley Transport SA
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22Supporting means for the contact bow
    • B60L5/24Pantographs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
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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】本発明はカテナリー吊り高架線か
ら鉄道車両に電流を集めるようになっているパンタグラ
フに関する。本発明の主題はさらに詳細には、そのヘッ
ドのカテナリー線との接触の規則性が、特に列車が高速
で走行している時に向上されるパンタグラフにある。
【従来の技術】架線との接触を保証するヘッドを上方ア
ームが支持し、このヘッドが例えばらせんスプリングを
有する弾性サスペンション(懸架装置)によって上方ア
ームに連結されているパンタグラフを構成することは公
知である。これらパンタグラフには通常さらに、パンタ
グラフの全体構造に作用するサスペンションが設けられ
ている。ある場合には、このサスペンションはパンタグ
ラフの下方部分に位置する減衰器からなっている。本出
願人は高速において集電する時のこのようなパンタグラ
フの挙動を詳細に分折してきた。この分析は特に、図1
及び図2に示されるように、カテナリー線とパンタグラ
フの摩擦条板との間の接触力に関するものである。した
がって、図1はカテナリーサスペンション電線2の下側
を速度Vで動くパンタグラフ1を略図式に示している。 この懸架作用は、電線2がスパン(支間)4の下側で軌
道に平行な方向に延びるのを保証するドロッパ3によっ
て行われる。図2は、図1の作動条件のもとで走行され
た距離dの関数としての接触力Fの変化のグラフである
。これらのカーブを分析することによって、本出願人は
次のことが確認できた。−接触力Fは2つの特有の周期
性、すなわち、2つの連続するスパン4の間の間隔に相
当する長さL1と2つの連続するドロッパ3の間の間隔
に相当する長さL2とを有すること。−この接触力Fに
おける最も突発的な変化はドロッパ3の間の間隔L2の
尺度で発生すること。−公知のパンタグラフはそのヘッ
ドサスペンションに関する“高”振動数f2=V/L2
に応動すること。−これらのパンタグラフはその全体構
造に作用するそのサスペンションに関し“低”振動数f
1=V/L1に応動すること。典型的には、スパン4が
60mだけ離間している場合とこの間隔が6mだけ離間
した10個のドロッパに何時も一致している場合は、こ
のパンタグラフは速度 V=250km/hに関し2つの好ましい振動数f1=
1.16Hzと f2=11.6Hz を有する力を受けるようになる。鉄道交通がますます高
速で走行している現状では、11.6Hz又はさらにこ
れより大きい値のオーダーの高振動数応力に応動して満
足な挙動をするパンタグラフを構成することが重要であ
る。ここで、公知のパンタグラフは、この高振動数に応
動するヘッドの振動が減衰されないので、この要求を満
足させるものではなく、その結果接触力Fは最低値Fm
inと最高値Fmaxとの間で実質的に変動する。これ
らの最低値と最高値との間の差違は減少されなければな
らない。実際に、Fminについての低い値は摩擦条板
がカテナリー線から離れている可能性のあることを意味
する。これらの分離は、分離をもたらすことにより集電
の量に不利益を与え、摩擦条板とカテナリー線とを損傷
する電弧(アーク)を生じる。さらに、Fmaxの高い
値は摩擦条板とカテナリー線との間に過剰応力の箇所を
生じこれらの箇所がまた上記部材の早期の摩損の原因と
なる。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
高速時における集電を向上しまた摩擦条板とカテナリー
線との摩損を減少することができるようにするパンタグ
ラフを創造することにより、カテナリーサスペンション
のドロッパによって生じる上記の問題点を解消すること
である。
【課題を解決するための手段】本発明はしたがって、そ
の端部が、カテナリー線の全長に沿って離間して配され
たドロッパを介して吊り下げられたカテナリー線から電
流を集電するようヘッドを支持する、上方アームを具備
してなる鉄道車両、特に高速鉄道車両のためのパンタグ
ラフを提供する。本発明によれば、このパンタグラフは
、ヘッドが弾性サスペンション手段を介して上方アーム
の端部に連結され、この弾性サスペンション手段が、パ
ンタグラフが受ける高い力の振動数、特に電線のカテナ
リーサスペンションのドロッパを通過する時の振動数に
、作用するようにされた減衰器からなっている点におい
て、画定されるものである。この減衰器は、カテナリー
サスペンションのドロッパの間の間隔の尺度で発生され
る接触力の最も突然の変化を実質的に減少させることが
できるようにする。この実際上の成果はヘッドと電線と
の間の分離と過剰の応力とをなくすることである。本発
明の好適な態様によれば、減衰器は、ドロッパによる接
触力の変化を減少させ、また電線に対するヘッドの分離
をなくするよう零とは十分に離れている最小値と、ヘッ
ドと電線間の過剰摩擦力を発生させる値より低い値の最
大値との間にその変化を維持するに十分な、減衰特性を
有している。本発明のその他の特徴は添付の限定されな
い図面と関連して読まれるべき以下の記載から明らかと
なるであろう。
【実施例】パンタグラフは図3に見ることができ、その
基部10はブラケット11により鉄道車両(図示しない
)に固定されている。制御及び平衡装置12はパンタグ
ラフを伸長させ又は折りたたむと共にカテナリー線に安
定した力を与えることができるようにする。この装置1
2は接合部13に作用しもう1つの接合部16を介して
上方アーム15に連結された下方アーム14を回動させ
るようにする。この構造の安定性は2つの付加ロッド1
7,18によって得られる。パンタグラフのヘッド20
はカテナリー線(図示しない)に実質的に直角な2つの
摩擦条板22を支持するビューゲル21を具備している
。このヘッド20はカテナリー線に対し対称的に位置す
る2つの減衰−サスペンションケーシング25を介して
上方アームの端部に連結される。これらの減衰−サスペ
ンションケーシング25は例えばスプリングの弾性と油
圧式減衰器を利用することができる。特定の実施例が図
4に示され、この実施例では上方アーム15の端部に一
体に連結された円筒状ハウジング31を貫通したピン3
0を具備する減衰−サスペンションケーシング25が見
られる。このピン30はビューゲル21を受け入れるよ
うになっている固定手段32がその上端に設けられてい
る。ピン30はその方向に直角に、ピン30に中心を置
きその直径がハウジング31の直径よりわずかに小さい
直径のディスク形式のピストン33を具備している。 このピストン33はピン30と共にハウジング31に沿
って摺動することができる。環状シール34,35がシ
ール状にピン30の通過するのを保証し、また環状シー
ル36がピストン33の周縁とハウジング31の側壁と
の間のシール状の接触を可能にしている。らせんスプリ
ング37がハウジング31の底部31aとピストン33
の下面との間に挿入される。さらに、ハウジング31は
、所望の減衰作用が得られるよう径がきめられた小さな
断面のオリフィス38を介してピストン33を通過する
ことのできる粘性流体39を収容している。本発明の有
利な態様によれば、パンタグラフはさらに、全体のパン
タグラフの動きに応動する下方減衰サスペンション40
を具備している。この下方減衰サスペンションは下方ア
ーム14の接合ピン13に、又は下方アーム14自体に
作用することができる。パンタグラフ1が図1に示され
るように、カテナリー線の下側で速度Vで動いている時
、一方において電線2にパンタグラフのヘッド20を当
接する制御装置12から、また他方においてカテナリー
線2自体から、生じる接触応力を受ける。このカテナリ
ー線はサスペンションの方法によって生じる規則的な間
隔の変調を有している。スパン4の間の間隔L1は、典
型的には200km/hより大きな速度Vに対して1H
zの大きさのオーダーの、“低”振動数f1=V/L1
の接触力の変動をもたらす。サスペンションドロッパ3
の間の間隔L2は、典型的には200km/hより大き
な速度Vに対して10Hzの大きさのオーダーの、“高
”振動数の接触力の変動をもたらす。振動数f1におけ
る変動は下方の減衰サスペンション40によって吸収さ
れ減衰されるが、この下方の減衰サスペンション40が
作用するパンタグラフ全体の慣性はこの下方サスペンシ
ョンが高振動数f2の応力に十分に急速に応動するには
大きすぎる。ドロッパ3からもたらされる振動数f2に
対するこの応動は、より小さな動的質量を伴うヘッドサ
スペンション25によってなされる。このヘッドサスペ
ンション25が減衰されるにしたがって、間隔L2の尺
度の接触力の変化は減少されるようになる。さて、本明
細書の前文に見られたように、この接触力の最も突然の
変化が優先して発生するのはこの尺度L2上にある。本
発明はしたがって接触力の極限値FminとFmaxが
相互に近づくようにこれらの変化を実質的に減少できる
ようにする。Fminの増加は分離の危険をほとんどな
くし、またFmaxの減少はカテナリー線上の摩擦条板
を極端に摩損させない集電を可能にする。したがって、
Fminはヘッド20が電線2に対し分離されることが
ないよう零から十分に離れたものとなり、またFmax
はヘッド20と電線2との間に過剰の摩擦を生じさせる
値を越えないものとなる。0.5m/sのオーダーの最
大速度はヘッドサスペンションにおける相対運動に典型
的に見出される。減衰サスペンションの粘性減衰定数f
にとっての典型的な値はしたがって200Ns/mであ
る。このヘッドサスペンションのスプリングの全体の剛
性がK=9000N/mの値を有しまたパンタグラフの
ヘッドがm=10kgの重さの場合は、これらの条件の
もとで、典型的な値は減少された減衰係数Zが、Z=f
/2(Km)0.5=0.33として得られる。 さらに一般的な方法において、この係数Zの値は0.2
と0.4の値の間にあり、高速列車の場合、ヘッドサス
ペンション25の減衰作用とその応動時間との間に有利
な妥協をもたらす。実際上、この減衰器の最適な特性は
試験の間に実験的に決定することができるようになる。 事実、これらの試験の間に、異なった特性を有する一連
の減衰器から得られる結果を比較することができ、また
そのため1つ又は複数の減衰器がドロッパに基づく振動
数によって発生した力の間の相違を効果的に減少させる
状態を保つことができるものとなる。本発明は上記の実
施例に限定されるものではない。多くの変更を本発明の
範囲を超えることなく行うことができる。したがって、
摩擦条板を支持する2つの翼を具備するビューゲルから
なるパンタグラフヘッドが記載されてきた。事実、本発
明は、例えば独立したサスペンション条板を有するパン
タグラフのような、サスペンションを設けることができ
る任意の型式のパンタグラフに適用される。このパンタ
グラフのヘッドサスペンションの1つ又は複数の減衰器
は、もちろん、サスペンションスプリングから分離する
ことができ、本質的な条件は、この減衰器又はこれらの
減衰器がパンタグラフのヘッドのできるだけ近くにある
ことである。
【図面の簡単な説明】
【図1】カテナリーサスペンション電線の下側で動くパ
ンタグラフの概略正面図である。
【図2】バンタグラフが走行した距離の関数としての、
電線と摩擦条板との間の接触力の変化のグラフである。
【図3】本発明のパンタグラフの伸長した位置の斜面図
である。
【図4】本発明のパンタグラフのためのサスペンション
要素を示す図である。
【符号の説明】
1…パンタグラフ 2…カテナリー線 3…ドロッパ 15…上方アーム 20…ヘッド 25…サスペンションケーシング 30…ピン 31…ハウジング 33…ピストン 37…らせんスプリング 38…オリフィス 39…粘性流体 40…下方減衰サスペンション

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  鉄道車両、特に高速鉄道車両のための
    パンタグラフであって、その端部がカテナリー線(2)
    の全長にわたって離間して配されたドロッパ(3)を介
    してカテナリー線(2)から電流を集めるためのヘッド
    (20)を支持する、上方アーム(15)を具備し、前
    記ヘッド(20)が弾性サスペンション手段(25)を
    介して上方アーム(15)の端部に連結され、前記サス
    ペンション手段(25)が、パンタグラフが受ける高い
    力の振動数、特にカテナリー線(2)のサスペンション
    のドロッパ(3)を通過する時の振動数に作用するよう
    になっている減衰器(33,38,39)を具備してい
    る、パンタグラフ。
  2. 【請求項2】  減衰器(33,38,39)が、ドロ
    ッパ(3)に基づく接触力の変化を減少させまたヘッド
    (20)がカテナリー線(2)から分離しないよう零か
    ら十分離れた最小値とヘッド(20)及びカテナリー線
    (2)間に過剰摩擦が出現する所定の値より低い最大値
    との間に前記接触力を保つのに、十分な減衰特性を有し
    ている請求項1に記載のパンタグラフ。
  3. 【請求項3】  減衰器が、式Z=f/2(Km)0.
    5が0.2と0.4との間にあるよう算出された、減少
    した減衰係数を有している請求項2に記載のパンタグラ
    フ。 但し、fは減衰器の減衰定数 Kは弾性ヘッドサスペンション手段(25)の剛性mは
    ヘッド(20)の質量
  4. 【請求項4】  弾性サスペンション手段(25)が、
    上方アーム(15)の端部に固定されかつ油圧流体(3
    9)を収容するサスペンションケーシング(31)と、
    前記ケーシング(31)の中を摺動するよう取付けられ
    たピストン(33)とを具備し、前記ピストンがパンタ
    グラフのヘッド(20)に連結されたロッド(30)に
    一体に連結され、前記ピストン(33)が流体(39)
    のための1つ又は複数の通路開口(38)を具備し、ら
    せんスプリング(37)がピストン(33)とケーシン
    グ(31)の底部(31a)との間でロッド(30)の
    周りに取付けられている請求項1に記戴のパンタグラフ
  5. 【請求項5】  パンタグラフの下方部分がさらに、パ
    ンタグラフ全体の動きに応動するようになっているサス
    ペンション(40)を具備する請求項1に記載のパンタ
    グラフ。
  6. 【請求項6】  前記サスペンション(40)が減衰さ
    れる請求項5に記載のパンタグラフ。
JP3084840A 1990-01-24 1991-01-24 パンタグラフ Pending JPH04222401A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9000799 1990-01-24
FR9000799A FR2657310B1 (fr) 1990-01-24 1990-01-24 Pantographe a suspension de tete amortie.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04222401A true JPH04222401A (ja) 1992-08-12

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ID=9393058

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Country Status (10)

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EP (1) EP0439401B1 (ja)
JP (1) JPH04222401A (ja)
KR (1) KR910014261A (ja)
AT (1) ATE115070T1 (ja)
AU (1) AU6980491A (ja)
CA (1) CA2034831A1 (ja)
DE (2) DE439401T1 (ja)
ES (1) ES2025036A4 (ja)
FR (1) FR2657310B1 (ja)
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EP0439401A1 (fr) 1991-07-31
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