JPH08256402A - Attitude control device for pantograph - Google Patents

Attitude control device for pantograph

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JPH08256402A
JPH08256402A JP8607595A JP8607595A JPH08256402A JP H08256402 A JPH08256402 A JP H08256402A JP 8607595 A JP8607595 A JP 8607595A JP 8607595 A JP8607595 A JP 8607595A JP H08256402 A JPH08256402 A JP H08256402A
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JP
Japan
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vehicle body
pressure
pantograph
pressure control
hydraulic actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP8607595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Takahashi
教雄 高橋
Mitsuhiro Tsujita
光大 辻田
Yasuteru Takami
安輝 鷹見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP8607595A priority Critical patent/JPH08256402A/en
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Abstract

PURPOSE: To realize a safety mechanism which does not react to very small rolling by detecting the rolling angle of a vehicle body as linear displacement through the pressure of an air spring by a pneumatic conversion cylinder for detecting the tilting angle of a vehicle body and transmitting the detected value to a pressure control valve to operate a hydraulic actuator. CONSTITUTION: Rolling angle displacement detected by a pneumatic coversion cylinder 30 for detecting the tilting angle of a vehicle body, namely, linear displacement is transmitted to the input levers 36, 37 of two pressure control valves through a link mechanism A spool inside pressure control valves 20, 21 is opened and an operating oil is made to flow into one of the cylinder chambers of a hydraulic actuator 15. Thus, the hydraulic actuator 15 is operated, whereby the spring force of the link mechanism is balanced to stop the actuator 15. As a result, a safety mechanism is realized which does not react to a very small rolling angle change and in which high reliability can be secured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、所謂振子式列車のよ
うにカーブ通過時に車両のローリング傾斜角を制御する
車両において、載置するパンタグラフ器の集電用板を架
線に対して所定の姿勢位置を保持するためのパンタグラ
フ器の姿勢制御装置に係り、パンタグラフ器を車体中心
に復帰させるための油圧アクチュエーターによる機械的
な自動復帰機構を有し、空圧変換シリンダーにて車体の
ローリング角度を空気ばね室の圧力を介して直線変位と
して検出し、この直線変位を圧力制御バルブのインプッ
トレバーに伝え、機械的変位に応じた調整圧力が出力さ
れる構成からなり、電気を使用しない油圧・機械リンク
機構を採用し、全体システムとして小型で高い性能と、
高整備性、高信頼性を実現したパンタグラフ器の姿勢制
御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called pendulum train which controls a rolling inclination angle of a vehicle when passing through a curve, so that a current collecting plate of a pantograph mounted on the vehicle has a predetermined posture with respect to an overhead line. It relates to the attitude control device of the pantograph device for holding the position, has a mechanical automatic return mechanism by a hydraulic actuator for returning the pantograph device to the center of the vehicle body, and uses a pneumatic conversion cylinder to adjust the rolling angle of the vehicle body to the air. A hydraulic / mechanical link that does not use electricity because it detects linear displacement via the pressure in the spring chamber, transmits this linear displacement to the input lever of the pressure control valve, and outputs adjusted pressure according to the mechanical displacement. Adopting the mechanism, the overall system is small and has high performance,
The present invention relates to a posture control device for a pantograph instrument that realizes high maintainability and high reliability.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄道車両の曲線路での走行速度ならびに
乗り心地を上昇させる目的で、振子式列車が実用化され
ているが、これはカントに対応した速度以上で軌道の曲
線路を走行する際、遠心力を受けて軌道の円弧内側に車
体を傾斜させることにより、車体の振り子中心より下方
にある車体の重心gが傾斜角度分による重力gの分力分
だけ減少するように構成したものである。
2. Description of the Related Art A pendulum train has been put into practical use for the purpose of increasing the traveling speed and riding comfort of a railroad vehicle on a curved road. It runs on a curved roadway of a track at a speed higher than that of a cant. At this time, by leaning the vehicle body inside the arc of the track by receiving centrifugal force, the center of gravity g of the vehicle body below the pendulum center of the vehicle body is reduced by the component of gravity g due to the tilt angle. Is.

【0003】振子式列車には、スペイン国鉄の空気ばね
による自然振子式、カナダ国鉄のリンクによる油圧強制
振子式、日本国内のコロによる自然振子式などが開発実
用化されている。また、自然振子式車両の乗り心地の改
善のため、軌道曲線位置の検出とともに空気、油圧シリ
ンダを制御して曲線路での走行時の車体傾斜を円滑に行
うように構成した電子制御付振子装置が開発されてい
る。
As the pendulum type train, a natural pendulum type using an air spring of Spanish National Railways, a hydraulic forced pendulum type using a link of Canadian National Railways, a natural pendulum type using a roller in Japan, etc. have been developed and put into practical use. In addition, in order to improve the riding comfort of the natural pendulum type vehicle, an electronically controlled pendulum device configured to smoothly detect the track curve position and control the air and hydraulic cylinders to smoothly lean the vehicle body on a curved road is provided. Is being developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】いずれの振子式車両も
パンタグラフ器を車両の屋根部に載置しており、軌道曲
線路の走行時はローリング傾斜した車両上のパンタグラ
フ器も傾斜することになり、架線に対する集電用板の接
触方向が大きく変化して最適な接触が維持できない問題
がある。
All pendulum type vehicles have a pantograph mounted on the roof of the vehicle, and when traveling on a curved track, the pantograph mounted on the rolling-tilted vehicle also tilts. However, there is a problem in that the contact direction of the current collector plate with respect to the overhead wire changes significantly and the optimum contact cannot be maintained.

【0005】そこで、パンタグラフ器をローリング傾斜
に応じて車両の屋根部で移動させたり、逆にパンタグラ
フ器を傾斜させたりするパンタグラフ器の保持機構に種
々のアクチュエータを介した可動部を設け、アクチュエ
ータを制御してパンタグラフ器の姿勢制御を行うことが
考えられる。
Therefore, a movable part via various actuators is provided in the holding mechanism of the pantograph device for moving the pantograph device on the roof portion of the vehicle in accordance with the rolling inclination, and conversely for inclining the pantograph device. It is conceivable to control the attitude of the pantograph device by controlling it.

【0006】しかしながら、パンタグラフ器の姿勢制御
を行う場合、故障が少なく確実な制御可能で、万一の故
障時にはパンタグラフ器の誤動作を防止でき、全体シス
テムとして小型で高い性能と、高整備性、高信頼性を有
する純機械式システムとしてのパンタグラフ器の姿勢制
御装置は提案されていない。
However, when controlling the attitude of the pantograph device, it is possible to perform reliable control with few failures, and to prevent malfunction of the pantograph device in the unlikely event of a failure, the overall system is small and has high performance, high maintainability, and high maintainability. No attitude control device for a pantograph has been proposed as a reliable pure mechanical system.

【0007】この発明は、振子式列車のパンタグラフ器
の姿勢制御装置において、油圧制御を使用した機械式の
構成によりシステム制御および全体の性能、信頼性、整
備性に対する最適化を実現することを目的とし、また、
ハードウェア故障時のパンタグラフ誤動作を未然に防止
でき、高い信頼性を確保することを目的としている。
An object of the present invention is to achieve system control and optimization of overall performance, reliability, and maintainability by a mechanical configuration using hydraulic control in a posture control device for a pantograph of a pendulum train. And again
The purpose is to prevent malfunction of the pantograph at the time of hardware failure and to ensure high reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、振子式列車
のパンタグラフ器の姿勢制御装置において、システム制
御および全体の性能、信頼性、整備性に対する最適化を
実現することを目的に、車体の振り子制御システムとは
基本的に独立した油圧リンク機械機構を採用し、システ
ム油圧フェイル時にパンタグラフ器を車体中心に復帰す
るための自動復帰機構を備えた構成に、車体ローリング
角度を車体制御用空気ばね室より検出する簡単な構成を
採用し、フィードバックループを形成せず、空圧シリン
ダー及び圧力制御バルブの機械的ヒステリシスを利用し
て微小なローリング角度変化に対しては反応しない安全
機構を実現したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to realize system control and optimization of overall performance, reliability, and maintainability in a posture control system for a pantograph of a pendulum train. A hydraulic link mechanical mechanism that is basically independent of the pendulum control system is adopted, and an automatic return mechanism for returning the pantograph to the center of the vehicle body when the system hydraulic pressure fails is provided. A simple structure that detects from the chamber is adopted, a feedback mechanism is not formed, and a safety mechanism that does not react to minute rolling angle changes is realized by utilizing the mechanical hysteresis of the pneumatic cylinder and pressure control valve. Is.

【0009】すなわち、この発明は、車体上に載置され
たパンタグラフ器を車体のローリング傾斜に伴いその集
電用板を架線に対して所定の姿勢位置を保持するため、
パンタグラフ器を載置して車体幅方向に移動可能な可動
台を車体に対してバンジースプリングにて車体屋根中心
にセンタリング可能にしたセンタリング機構を備えたパ
ンタグラフ器の保持機構における前記可動部の位置制御
を行う制御装置において、前記可動部の位置制御を行う
ため一対の圧力制御バルブにて制御する油圧アクチュエ
ーターを有し、台車と車体間に配置される一対の空気ば
ね室の圧力をシリンダ内のピストン両面にそれぞれ個別
に作用させた車体傾斜角検出用空圧変換シリンダーによ
り、車体のローリング角度を空気ばね室の圧力を介して
直線変位として検出した際の該直線変位を、機械的に接
続した圧力制御バルブに伝達して、該機械的変位に応じ
て出力した圧力制御バルブの調整圧力にて油圧アクチュ
エーターを作動させることを特徴とするパンタグラフ器
の姿勢制御装置である。
That is, according to the present invention, the pantograph device mounted on the vehicle body holds the current collecting plate in a predetermined posture position with respect to the overhead wire as the vehicle body rolls and tilts.
Position control of the movable part in the holding mechanism of the pantograph device, which has a centering mechanism in which a movable base that mounts the pantograph device and is movable in the vehicle width direction can be centered on the vehicle body roof center with a bungee spring In the control device for performing the above-mentioned operation, a hydraulic actuator that is controlled by a pair of pressure control valves to control the position of the movable portion is provided, and the pressure in a pair of air spring chambers arranged between the carriage and the vehicle body is controlled by the piston By means of the pneumatic conversion cylinders for vehicle body tilt angle detection that act individually on both sides, when the rolling angle of the vehicle body is detected as a linear displacement through the pressure of the air spring chamber, the linear displacement is mechanically connected to the pressure. The hydraulic actuator is operated by adjusting pressure of the pressure control valve that is transmitted to the control valve and output according to the mechanical displacement. An attitude control system of the pantograph device characterized by Rukoto.

【0010】[0010]

【作用】この発明によるパンタグラフ器の姿勢制御装置
におけるパンタグラフ保持リンク機構は、油圧アクチュ
エーターのバランス圧力でばね力とバランスするまでパ
ンタグラフを動かすことができ、油圧フェイル時には油
圧アクチュエーターの圧力がなくなり、リンク機構に機
械的に接続されたばね力によってパンタグラフは車体中
央に復帰する、センタリング機構を備えたパンタグラフ
器の保持機構の可動部の位置制御を行うため一対の圧力
制御バルブにて制御する油圧アクチュエーターを有して
いる。
The pantograph holding link mechanism in the attitude control device for a pantograph device according to the present invention can move the pantograph until it balances with the spring force by the balance pressure of the hydraulic actuator, and when the hydraulic pressure fails, the pressure of the hydraulic actuator disappears, and the link mechanism. The pantograph is returned to the center of the vehicle body by the spring force mechanically connected to it.It has a hydraulic actuator that is controlled by a pair of pressure control valves to control the position of the movable part of the holding mechanism of the pantograph equipped with a centering mechanism. ing.

【0011】詳述すると、車体と台車間に相対的な傾斜
角が生じると、車体傾斜角検出用空圧変換シリンダーに
て、台車と車体間に配置される一対の空気ばね室の圧力
を介して直線変位として検出するもので、一対の空気ば
ね室圧力が同じ場合にはシリンダー部に接続されたばね
により中立に戻る構成であり、圧力制御バルブのインプ
ットレバー部のローラーベアリングと機械的な接触によ
って接続されるリンク機構により、先の空圧変換シリン
ダーの直線変位を圧力制御バルブのインプットレバーに
伝え、圧力制御バルブはインプットレバーの機械的変位
に応じた調整圧力を出力して、油圧アクチュエーターに
所定の作動を行わせて、パンタグラフ器の姿勢を制御す
るものである。
More specifically, when a relative inclination angle is generated between the vehicle body and the bogie, the air pressure conversion cylinder for detecting the vehicle body inclination angle uses the pressure of a pair of air spring chambers arranged between the bogie and the vehicle body. Is detected as a linear displacement, and when a pair of air spring chamber pressures are the same, it is configured to return to neutral by a spring connected to the cylinder part, and is mechanically contacted with the roller bearing of the input lever part of the pressure control valve. The linked link mechanism transmits the linear displacement of the pneumatic pressure conversion cylinder to the input lever of the pressure control valve, and the pressure control valve outputs the adjusted pressure according to the mechanical displacement of the input lever, and the predetermined pressure is output to the hydraulic actuator. Is performed to control the posture of the pantograph device.

【0012】この発明によるパンタグラフ器の姿勢制御
装置は、空気バネ室の圧力差を利用して車体傾斜角検出
用空圧シリンダーが車体ローリング角をローリング角に
関連した直線変位量として検出することにより、車体ピ
ッチング運動あるいはヨーイング運動、あるいは車体重
量の変化に影響を受けることなく、ほぼローリング角度
に比例した角度を取り出すことができることを特徴とし
ている。
In the attitude control device for a pantograph according to the present invention, the pneumatic cylinder for detecting the vehicle body inclination angle detects the vehicle body rolling angle as a linear displacement amount related to the rolling angle by utilizing the pressure difference of the air spring chamber. It is characterized in that an angle substantially proportional to the rolling angle can be taken out without being affected by the vehicle body pitching motion, the yawing motion, or the change of the vehicle body weight.

【0013】この発明において、パンタグラフ器を載置
して車体幅方向に移動可能な可動台を車体に対してバン
ジースプリングにて車体天井中心にセンタリング可能に
したセンタリング機構を備えたパンタグラフ器の保持機
構は、実施例に示すパンタグラフ器を車体幅方向に移動
可能にかつバンジースプリングで中立位置を保持する機
構のほか、パンタグラフ器を車体中心に復帰させるた
め、コイルスプリング、ラバースプリング、トーション
バーなどの機械的な自動復帰機構を有する公知の構成を
採用することができ、また必要に応じて、実施例などの
構成に油圧式、空気圧式、電気モーターなどのアクチュ
エータをアシストとして採用することができる。また、
空圧変換シリンダーと圧力制御バルブとの機械的な接続
は実施例に示すインプットレバーのほか、直結や公知の
リンク機構などを適宜採用できる。
In the present invention, the holding mechanism for the pantograph device is provided with a centering mechanism in which a movable base on which the pantograph device is mounted and movable in the vehicle width direction can be centered on the vehicle body ceiling center by a bungee spring. Is a mechanism that allows the pantograph device shown in the embodiment to move in the width direction of the vehicle body and holds the neutral position with a bungee spring. A known configuration having a general automatic return mechanism can be adopted, and if necessary, an actuator such as a hydraulic type, a pneumatic type, an electric motor, etc. can be employed as an assist in the configuration of the embodiment and the like. Also,
For mechanical connection between the air pressure conversion cylinder and the pressure control valve, in addition to the input lever shown in the embodiment, a direct connection or a known link mechanism can be appropriately adopted.

【0014】[0014]

【実施例】図1はこの発明によるパンタグラフ器の姿勢
制御装置のスケマティック図である。図2はセンタリン
グ機構を形成しているパンタグラフ保持機構を示す説明
図であり、Aは車体の上面説明図、Bは車体の傾斜とと
もに示す正面説明図である。車両1は車輪軸4を有した
台車2上にサスペンションを介して車体3を載置する構
成からなり、車体傾斜制御には、台車2上の左右に配置
した空気ばね室5,6が利用されている。姿勢制御装置
はこの車体振子制御システムとは基本的に独立したシス
テムであり、後述の制御系にて制御する油圧アクチュエ
ータ15により、車体3のローリング傾斜に従ってパン
タグラフ器10を車体3幅方向に移動制御する構成であ
る。
1 is a schematic diagram of an attitude control device for a pantograph device according to the present invention. 2A and 2B are explanatory views showing a pantograph holding mechanism forming a centering mechanism, where A is a top view of the vehicle body and B is a front view of the vehicle body with the inclination thereof. The vehicle 1 has a structure in which a vehicle body 3 is placed on a bogie 2 having a wheel shaft 4 via a suspension, and air spring chambers 5 and 6 arranged on the left and right of the bogie 2 are used for vehicle body tilt control. ing. The attitude control device is a system that is basically independent of the vehicle body pendulum control system, and controls the movement of the pantograph device 10 in the width direction of the vehicle body 3 according to the rolling inclination of the vehicle body 3 by a hydraulic actuator 15 controlled by a control system described later. This is the configuration.

【0015】パンタグラフ器10は、スライド板11の
上に絶縁支柱12を介して頂点に集電板13を有するパ
ンタグラフを載置するが、スライド板11はその四隅に
設けた小車輪を車体3屋根に車体幅方向に所定間隔で設
けた一対のガイドレール14,14に係合してスライド
自在に構成してある。このスライド板11下面には油圧
アクチュエータ15にて作動するレバーリンク16を係
合させ、油圧アクチュエータ15のストロークに応じて
車体幅方向に移動するが、レバーリンク16にバンジー
スプリング17,17を介してアクチュエータが作動し
ない場合には所定の中立位置に保持するよう付勢してあ
り、センタリング機構を形成している。
In the pantograph device 10, a pantograph having a current collector plate 13 at its apex is mounted on a slide plate 11 via an insulating support column 12. The slide plate 11 has small wheels provided at its four corners on the vehicle body 3 roof. It is configured to be slidable by engaging a pair of guide rails 14, 14 provided at predetermined intervals in the vehicle body width direction. A lever link 16 operated by a hydraulic actuator 15 is engaged with the lower surface of the slide plate 11 and moves in the vehicle body width direction according to the stroke of the hydraulic actuator 15. The lever link 16 is provided with bungee springs 17, 17. When the actuator does not operate, it is biased to hold it in a predetermined neutral position, forming a centering mechanism.

【0016】油圧アクチュエータ15は、台車取付けの
圧力制御バルブ20,21にて駆動され、シリンダーの
位置が位置検出センサー、例えば非接触式ポテンショメ
ータによって検出されモニターされる。圧力制御バルブ
20,21は切り替えロッド22,23が突出し、それ
ぞれ油圧供給ライン24、リターンライン25、油圧ア
クチュエータ15への圧力ライン26,27が接続して
ある。
The hydraulic actuator 15 is driven by pressure control valves 20 and 21 mounted on a carriage, and the position of the cylinder is detected and monitored by a position detecting sensor, for example, a non-contact type potentiometer. The switching rods 22 and 23 of the pressure control valves 20 and 21 protrude, and the hydraulic pressure supply line 24, the return line 25, and the pressure lines 26 and 27 to the hydraulic actuator 15 are connected to the pressure control valves 20 and 21, respectively.

【0017】一方、台車に配置する車体傾斜角検出用空
圧変換シリンダー30は両側ロッド式復動シリンダーか
らなり、ピストン31の両側の圧力室34,35が所定
の台車2上の左右に配置した空気ばね室5,6と連通す
る構成からなり、圧力室34には右空気ばね室5圧力
が、圧力室35には左空気ばね室6圧力が作用する。す
なわち、車体傾斜角検出用空圧変換シリンダー30は、
車体傾斜制御が行われた際に生じる左右空気バネ室の圧
力差を利用して車体ローリング角をローリング角に関連
した直線変位量として検出するものである。
On the other hand, the pneumatic conversion cylinder 30 for detecting the vehicle body inclination angle, which is arranged on the carriage, is a double-sided rod return cylinder, and the pressure chambers 34 and 35 on both sides of the piston 31 are arranged on the left and right sides of a predetermined carriage 2. It is configured to communicate with the air spring chambers 5 and 6, and the right air spring chamber 5 pressure acts on the pressure chamber 34 and the left air spring chamber 6 pressure acts on the pressure chamber 35. That is, the pneumatic pressure conversion cylinder 30 for vehicle body tilt angle detection is
By utilizing the pressure difference between the left and right air spring chambers generated when the vehicle body tilt control is performed, the vehicle body rolling angle is detected as a linear displacement amount related to the rolling angle.

【0018】前記の圧力制御バルブ20,21は空圧変
換シリンダー30を挟み左右対象にそれぞれ1個設けて
あり、また、空圧変換シリンダー30のロッド32,3
3にはそれぞれインプット・レバー36,37が連結し
てあり、圧力制御バルブ20,21の切り替えロッド2
2,23とインプット・レバー36,37がローラーベ
アリングによる機械的な接触を保持する機構である。ま
た、空圧変換シリンダー30のロッド32,33にはこ
れを中立にもどすための復帰スプリング38,39が配
置してある。
The above-mentioned pressure control valves 20 and 21 are respectively provided on the left and right sides of the air pressure conversion cylinder 30, and the rods 32 and 3 of the air pressure conversion cylinder 30 are provided.
Input levers 36 and 37 are connected to the switch 3, respectively, and a switching rod 2 of the pressure control valves 20 and 21.
2, 23 and the input levers 36, 37 are a mechanism for maintaining mechanical contact by roller bearings. Further, return springs 38, 39 for returning the rods 32, 33 of the pneumatic pressure conversion cylinder 30 to neutral are arranged.

【0019】車体傾斜角検出用空圧変換シリンダー30
によって検出されたローリング角変位、すなわち直線変
位は、リンク機構を介して2つの圧力制御バルブのイン
プット・レバー36,37に伝えられる。すなわち、右
側空気ばね室6の圧力が増圧した場合、空圧変換シリン
ダー30のロッド32,33が差圧とバランスするまで
左方向に変位する。この変位は、インプット・レバー3
6のリンク機構を介して左側移動用レギュレータである
圧力制御バルブ20の切り替えロッド22を動かすのに
対し、右側移動用レギュレータである圧力制御バルブ2
1に連結されるインプット・レバー37をフリー状態と
する。
Pneumatic pressure conversion cylinder 30 for vehicle body tilt angle detection
The rolling angular displacement, i.e., the linear displacement, detected by is transmitted to the input levers 36 and 37 of the two pressure control valves via a link mechanism. That is, when the pressure in the right air spring chamber 6 is increased, the rods 32 and 33 of the pneumatic conversion cylinder 30 are displaced leftward until they balance with the differential pressure. This displacement is caused by the input lever 3
While the switching rod 22 of the pressure control valve 20 which is the left side moving regulator is moved through the link mechanism of 6, the pressure control valve 2 which is the right side moving regulator is moved.
The input lever 37 connected to 1 is set in the free state.

【0020】左右の圧力制御バルブ20,21のいずれ
かのインプット・レバー36,37が上述のリンク機構
によって動かされると、圧力制御バルブ20,21内部
のスプールが開き、作動油が油圧アクチュエータ15の
一方のシリンダー室に流れ、このとき反対側のシリンダ
ー室は、他方の圧力制御バルブを通じて、リターンライ
ン25に作動油を帰す。油圧アクチュエータ15が作動
することによって、パンタグラフ保持リンク機構を介し
てパンタグラフが必要な方向に移動するとともに、同リ
ンク機構のアーム部に取り付けられたスプリング力にバ
ランスすることによってアクチュエータは停止する。
When one of the input levers 36 and 37 of the left and right pressure control valves 20 and 21 is moved by the above-mentioned link mechanism, the spool inside the pressure control valves 20 and 21 is opened, and hydraulic oil is transferred to the hydraulic actuator 15. The oil flows to one cylinder chamber, and the other cylinder chamber returns the hydraulic oil to the return line 25 through the other pressure control valve. When the hydraulic actuator 15 operates, the pantograph moves in the required direction via the pantograph holding link mechanism, and the actuator stops due to the balance with the spring force attached to the arm portion of the link mechanism.

【0021】このとき油圧がフェイルすると、バンジー
スプリング17,17力がバランスする中立位置まで機
械的に復帰し、また、同様に、空気バネ室5,6の圧力
がフェイルしても、車体傾斜角検出用空圧変換シリンダ
ー30の復帰スプリング38,39によって中立位置に
戻り、その結果、油圧アクチュエータ15をこのメカニ
ズムによって中立位置に戻すことができる。
At this time, if the hydraulic pressure fails, the bungee springs 17 and 17 mechanically return to a neutral position where the forces are balanced, and similarly, even if the pressure in the air spring chambers 5 and 6 fails, the vehicle body inclination angle is decreased. The return springs 38, 39 of the detection air pressure conversion cylinder 30 return to the neutral position, so that the hydraulic actuator 15 can be returned to the neutral position by this mechanism.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明による油圧式のパンタグラフ器
の姿勢制御装置は、実施例に示すごとく、空気バネ室の
圧力を制御することによって行われる車体傾斜制御の際
の左右空気バネ室の圧力差を利用して車体傾斜角検出用
空圧シリンダーが車体ローリング角をローリング角に関
連した直線変位量として検出することができ、車体ピッ
チング運動あるいはヨーイング運動、あるいは車体重量
の変化に影響を受けることなく、ほぼローリング角度に
比例した角度が検出可能で、この空圧シリンダーによっ
て検出されたローリング角変位は、リンク機構を介して
2つの圧力制御バルブに伝達され、パンタグラフ保持機
構の油圧アクチュエータを制御して、所定のパンタグラ
フ器の姿勢制御を実行でき、車体制御用空気ばね室圧力
フェイル時並びにシステム油圧フェイル時にパンタグラ
フ器を車体中心に復帰するための自動復帰機構を備え、
フィードバックループを形成しないためシステム構成が
簡単で、また、空圧シリンダー及び圧力制御バルブの機
械的ヒステリシスを利用して微小なローリング角度変化
に対しては反応しない安全な機構で、高い信頼性を確保
できる。
As shown in the embodiment, the attitude control device for a hydraulic pantograph device according to the present invention is a pressure difference between the left and right air spring chambers when the vehicle body tilt control is performed by controlling the pressure in the air spring chambers. The pneumatic cylinder for detecting the vehicle body inclination angle can detect the vehicle body rolling angle as a linear displacement amount related to the rolling angle, and is not affected by the vehicle body pitching motion, yawing motion, or changes in the vehicle body weight. An angle proportional to the rolling angle can be detected. The rolling angle displacement detected by this pneumatic cylinder is transmitted to two pressure control valves via a link mechanism to control the hydraulic actuator of the pantograph holding mechanism. , It is possible to execute the posture control of a predetermined pantograph, and when the air spring chamber pressure for vehicle body control fails. An automatic return mechanism for returning a pantograph unit to the vehicle body center at the time of stem hydraulic failure,
The system configuration is simple because it does not form a feedback loop, and the mechanical hysteresis of the pneumatic cylinder and pressure control valve is used to ensure high reliability with a safe mechanism that does not react to minute changes in the rolling angle. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明によるパンタグラフ器の姿勢制御装置
のスケマティック図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an attitude control device for a pantograph device according to the present invention.

【図2】センタリング機構を形成しているパンタグラフ
保持機構を示す説明図であり、Aは車体の上面説明図、
Bは車体の傾斜とともに示す正面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a pantograph holding mechanism forming a centering mechanism, where A is an explanatory view of a top surface of a vehicle body;
B is a front explanatory view shown together with the inclination of the vehicle body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両 2 台車 3 車体 4 車輪軸 5,6 空気バネ室 10 パンタグラフ器 11 スライド板 12 絶縁支柱 13 集電板 14 ガイドレール 15 油圧アクチュエータ 16 レバーリンク 17 バンジースプリング 20,21 圧力制御バルブ 22,23 切り替えロッド 24 油圧供給ライン 25 リターンライン 26,27 圧力ライン 30 空圧変換シリンダー 31 ピストン 32,33 ロッド 34,35 圧力室 36,37 インプット・レバー 38,39 復帰スプリング 1 vehicle 2 bogie 3 vehicle body 4 wheel shaft 5, 6 air spring chamber 10 pantograph device 11 slide plate 12 insulating support post 13 current collector plate 14 guide rail 15 hydraulic actuator 16 lever link 17 bungee spring 20, 21 pressure control valve 22, 23 switching Rod 24 Hydraulic supply line 25 Return line 26,27 Pressure line 30 Air pressure conversion cylinder 31 Piston 32,33 Rod 34,35 Pressure chamber 36,37 Input lever 38,39 Return spring

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車体上に載置されたパンタグラフ器を車
体のローリング傾斜に伴いその集電用板を架線に対して
所定の姿勢位置を保持するため、パンタグラフ器を載置
して車体幅方向に移動可能な可動台を車体に対してバン
ジースプリングにて車体屋根中心にセンタリング可能に
したセンタリング機構を備えたパンタグラフ器の保持機
構における前記可動部の位置制御を行う制御装置におい
て、前記可動部の位置制御を行うため一対の圧力制御バ
ルブにて制御する油圧アクチュエーターを有し、台車と
車体間に配置される一対の空気ばね室の圧力をシリンダ
内のピストン両面にそれぞれ個別に作用させた車体傾斜
角検出用空圧変換シリンダーにより、車体のローリング
角度を空気ばね室の圧力を介して直線変位として検出し
た際の該直線変位を、機械的に接続した圧力制御バルブ
に伝達して、該機械的変位に応じて出力した圧力制御バ
ルブの調整圧力にて油圧アクチュエーターを作動させる
ことを特徴とするパンタグラフ器の姿勢制御装置。
1. A pantograph mounted on a vehicle body holds a current collecting plate in a predetermined posture position with respect to an overhead wire as the rolling inclination of the vehicle body changes. In the control device for controlling the position of the movable part in the holding mechanism of the pantograph device provided with the centering mechanism capable of centering the movable base movable to the vehicle body by the bungee spring with respect to the vehicle body, It has a hydraulic actuator that is controlled by a pair of pressure control valves to control the position, and the vehicle body tilt that individually applies the pressure of a pair of air spring chambers located between the bogie and the vehicle body to both sides of the piston in the cylinder. With the pneumatic conversion cylinder for angle detection, the linear displacement when the rolling angle of the vehicle body is detected as the linear displacement via the pressure of the air spring chamber An attitude control device for a pantograph device, wherein a hydraulic actuator is actuated by adjusting pressure of the pressure control valve that is output according to the mechanical displacement by transmitting the pressure control valve to a mechanically connected pressure control valve.
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