JPH08289404A - パンタグラフ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行時に風を受けて騒音を発生することの少
ないパンタグラフを得ようとする。 【構成】 ４本の枠杆４、６等を枢着し連結して菱形の
枠組１４を構成する。横の枢軸８により回転自在に連結
した上の枠杆４、６の端部に、枢軸８を中心とする傘歯
車５２、５３をそれぞれ結合する。上端に集電舟を支持
する縦軸５１の側面に横の軸４９、５０を設け、上記傘
歯車５２、５３と噛合して差動傘歯車装置を構成する遊
び傘歯車４７、４８を支承させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電車、電気機関車等
の鉄道動力車において、架線から電力を受取るためのパ
ンタグラフに関し、特に風を受けて振動し雑音を発する
ことの少ないパンタグラフを提供しようとするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電車等の鉄道動力車に給電するのに、車
輛の屋根に取付けたパンタグラフを介して行なうことは
広く行なわれている。パンタグラフの基本構造は、上下
方向の変形自由な菱形の枠組の上部に集電舟を取付け、
集電舟の上面に固定した摺り板を架線に弾接させて電力
を受取るものである。

【０００３】図７〜図９は、従来のパンタグラフを例示
し、図７はその機構を略示する側面図、図８は枠組の上
部に設けられる集電舟支持装置の側面図、図９は二又金
具の斜視図である。

【０００４】パンタグラフ１は、図７に略示するよう
に、横の枢軸２、３で連結された前方（図７の左方を前
方とする。以下同じ。）の上下の枠杆４、５と後方の上
下の枠杆６、７との上端を横の枢軸８で連結し、下方の
枠杆５、７の下端を横の枢軸９、１０により、車輛の屋
根１１に取付けた基枠１２の前後に枢着して枠組１４を
構成し、この枠組１４を基枠１２の左右（図７の紙面に
直角方向）に２組設け、左右の枢軸８を同軸に連結する
軸杆１３（図９）及びその他の図示しない枠メンバで左
右の枠組１４を連結し、これを立上らせたり折畳むばね
３６、下げシリンダ３７等の制御装置を付設したもので
ある。枠組１４は、上下方向にのみ変形自在である。枢
軸８の左右端部分には、図７、図８に示すように集電舟
支持腕等の集電舟支持装置が装着される。

【０００５】図９に示すように、軸杆１３の端部に連結
された枢軸８には、枠杆４、６の枢着部を挟む二又金具
１５の下方の孔１５ａ、１５ａが嵌合しており、二又の
長い足１５ｃには、下端に取付けたブラケット１６の両
端と枠杆４、５との間に平衡用の引張りばね１７、１８
が張設されていて、二又金具の長い足１５ｃの姿勢を弾
力的に垂直に保持している。

【０００６】二又金具１５の上方の孔１５ｂには枢軸１
９が嵌着されていて、集電舟支持腕２０、２１の一端が
これに嵌合している。支持腕２０、２１の下部の突部２
２、２３の間には圧縮ばね２４が挟持されていて、支持
腕２０、２１の他端を上昇させる弾力を加えている。支
持腕２０、２１の下部の突部２２、２３と枠杆４、５と
の間には引張りばね２５、２６が張設されていて、圧縮
ばね２４と共に支持腕２０、２１にその端部を上昇させ
る弾力を加えている。

【０００７】支持腕２０、２１の端部には、集電舟２７
が取付けられる。集電舟２７は、軸杆１３に平行で支持
腕２０、２１の先端の孔３０（図８）に嵌合する軸２９
により支持腕２０、２１の先端に枢着されていて、摺り
板３１を架線に片当りさせないようにされているが、片
当り防止を一層良好にするには二又金具１５の長い足１
５ｃを常に垂直保つことが必要である。そのために従来
は、上記のように二又金具１５の長い足１５ｃをばね１
７、１８で引張って二又金具が垂直姿勢を維持するよう
にしていた。

【０００８】このように構成されるから、枠組１４を立
上らせると、集電舟の摺り板がその幅の全長で架線に弾
力的に接触し、架線から電力を受取ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のパンタグフは、
上記したように２個の菱形の枠組１４を左右に並列さ
せ、これを軸杆１３や他の枠メンバで連結しており、又
外部に露出するばねが多かった。これらの枠組やばね
は、車輛が走行し強い風が当ると、空気振動や、枠杆、
ばね等の振動のため騒音を発生するようになる。車輛走
行時にはその他の各種の騒音が発生するが、騒音防止の
一環として、パンタグラフが発生する騒音を減少させる
ことが求められている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明のパンタグラフ
は、枠組の上部にあって集電舟を保持するばねをなく
し、又枠組下部のばねは、カバーで覆って、ばねが風に
当って騒音を発するのを防止したもので、ばねの代りに
傘歯車による差動機構を使用して、集電舟の姿勢を一定
に保とうとするものである。即ち、集電舟を支える縦軸
（５１）の前後方向側面に設けた軸（４９）（５０）を
中心として回転自在な遊び傘歯車（４７）（４８）と、
上部の枠杆（４）（６）に枢軸（８）を中心として固定
した傘歯車（５２）（５３）とにより差動傘歯車装置を
構成し、上記各軸と直角な縦軸（５１）の上端に集電舟
を取付けるようにして、平衡用のばねを使用しなくても
パンタグラフの昇降時に縦杆（５１）が常に垂直に保た
れるようにパンタグラフを構成したものである。

【００１１】

【作用】パンタグラフが昇降しないとき、縦軸（５１）
の前後方向側面に設けた遊び傘歯車（４７）（４８）
は、上の枠杆（４）（６）の上端に固定した傘歯車（５
２）（５３）と噛合っているため縦軸（５１）は前後方
向に傾かない。従って縦軸の姿勢を最初に垂直にしてお
けば、常に垂直姿勢が保たれる。

【００１２】次にパンタグラフが上昇、又は下降する
と、上の枠杆の上端に固定した傘歯車（５２）（５３）
が縦軸（５１）の両側の遊び傘歯車（４７）（４８）を
互いに逆方向に少し回転させるが、縦軸（５１）はやは
り傾かない。従って、従来のように引張りばねで平衡さ
せつつ縦軸を垂直に保たなくても、差動傘歯車装置によ
り縦軸を常時垂直に保つことができる。

【００１３】又、引張りばねを使用しないから、これが
走行中に風に当って騒音を発生することもない。

【００１４】

【実施例】図１〜図６は本発明のパンタグラフの実施例
を示し、図１は全体の略斜視図、図２は折畳み状態での
側面図、図３は同上の平面図、図４は差動傘歯車装置を
示す平面図（不明瞭を避けるため、ハッチングを省
略）、図５はこれの側面図、図６は差動傘歯車装置の機
構を示す略平面図である。前述の従来構造と同等部分は
同符号を以て示すと共に説明を省略して次にこれを説明
する。

【００１５】図１〜図３のように、パンタグラフの枠組
１４は、それぞれ横の枢軸２、３で枢着された前方の上
下の枠杆４、５、後方の上下の枠杆６、７より成り、下
の枠杆５、７は基枠１２の前後に設けたブラケット３
２、３３（図３）に、横の枢軸９、１０により枢着され
ている。枢軸９、１０は、それぞれ枠杆５、７と結合さ
れており、両枢軸９、１０には、更に側方に突出したブ
ラケット３４、３５が固定されていて、ブラケット３
４、３５に枠組１４を上昇させるための引張りばね３６
の両端が係止されている。

【００１６】図３において、３７は図における右端を集
電舟２７の下で基枠１２に枢着した折畳み用の下げシリ
ンダで、圧縮空気で押出されるロッド３７ａを枢軸９に
固定したブラケット３８に枢着して枢軸９を引張りばね
３６と逆方向に回動させ枠組１４を下降させる。３９は
図における左端を集電舟２７の下で基枠１２に枢着し、
右端を枢軸１０に固定のブラケット４０に枢着して、枢
軸１０の回動、即ち集電舟２７の昇降運動に抵抗を与え
るダンパ、４１は釣合い装置である。これらは従来のパ
ンタグラフにも設けられていたものである。４２は基枠
１２を車体に取付けるための取付片であり、枠組１４を
昇降させるためのエアシリンダやダンパに圧縮空気を送
る管４３（図３）は、カップリング４４を介して取付片
に支持される。

【００１７】図１において、基枠１２の上には、枢軸
９、１０、引張りばね３６、下げシリンダ３７等を覆う
着脱自在な下のカバー４５が取付けられている。フック
５４は、枠組１４を折畳んだときに、枢軸８から横に突
出した係止片５５（図４）に引掛って枠組１４を折畳み
位置に保持するものである。枠組１４を立上らせるに
は、基枠１２上に設けられ、下のカバー４５で覆われて
いるエアシリンダ（図示せず）によりフック５４を駆動
し係止片５５から外せば、枠組１４は引張りばね３６の
ため上昇する。５６は枠組１４を折畳んだときに、縦軸
５１の下端に衝撃を緩和しつつ当接する受座である。

【００１８】上の枠杆４、６の上端は枢軸８により互に
枢着されているが、この枢軸８は、これの中間部にブロ
ック４６を同体に形成した形となっている。ブロック４
６の上下には縦軸５１が突出し、ブロック４６の前後両
側には遊び傘歯車４７、４８を遊嵌した横の軸４９、５
０が突出している。又角柱状の縦軸５１の上端には、集
電舟２７が取付けられる。上の枠杆４、６の上端には、
枢軸８を中心とする傘歯車５２、５３が固定されてい
て、それぞれ遊び傘歯車４７、４８と噛合して図６に略
示するように差動傘歯車装置を構成している。この差動
傘歯車装置部分は、図４、図５に示すように、上のカバ
ー５７で覆われ、上の枠杆４、６の先端には、傘歯車５
２、５３を固定すると共に枢軸８を回転自在に貫通させ
るつなぎ片５８、５９及びつなぎ片６０、６１をカバー
５７を迂回して結合する。枢軸８の下端部及びブロック
４６の側面から突出して遊び傘歯車４７、４８を回転自
在に支承する横の軸４９、５０の外端部は、上のカバー
５７に支持されている。

【００１９】このように差動傘歯車装置を枠杆４、６の
上端に構成するから、パンタグラフ本体が昇降するに伴
なって傘歯車５２、５３が互に逆方向に小回動し、遊び
傘歯車４７、４８を小回転させるが、ブロック４６及び
縦軸５１の姿勢は変らず、最初縦軸５１を垂直にしてお
けば、枠組１４の昇降にかかわらず、縦軸５１は常に垂
直に保たれる。

【００２０】以上のように、本発明のパンタグラフは、
従来の枠組上部に枢着した二又金具の長い足１５ｃの下
部を引張りばねで前後から引張って縦軸に垂直姿勢を保
たせる構成と異なり、差動傘歯車機構により縦軸を垂直
姿勢に保つものであるから、引張りばねが不要であり、
構造が簡単で小型になり、必要なばねもカバーを施すこ
とにより風による騒音発生を防止できるから、走行時に
風を切ることによる振動及び騒音の発生を抑制すること
ができる。

【００２１】本発明のパンタグラフは、前後の上の枠杆
４、６の枢着部に差動傘歯車を使用することにより集電
舟を取付ける縦軸５１を常に垂直に保つものであるか
ら、上記実施例のような、４本の枠杆４、５、６、７を
菱形に組合せた１組の菱形枠組で集電舟を支える形のも
のの外、従来の各種形式のパンタグラフ枠組にも利用す
ることができる。即ち、１組の枠組を使用するもので、
下の枠杆５、７を前後に交叉させるクロス菱形枠組には
上記実施例と同様に利用することができ、又、それぞれ
上部に差動傘歯車を設けた２組の枠組を左右に平行させ
て設け、両者の横の枢軸８を、図４に鎖線で示すような
軸杆１３で連結し、この軸杆の上に集電舟を取付けるよ
うに構成することもできる。更に、図１０に略示するよ
うな、下の前後の枠杆５、７を三角形に連結し、上部の
連結点に上の前後の枠杆４、６を枢着し、枠杆４、６の
連結点に差動傘歯車を介して集電舟２７を取付けるよう
に構成することもできる。何れも縦軸５１を垂直に保持
するためのばねが不要であるから、これが風を切って騒
音を発することがない。

【００２２】

【発明の効果】

(1) 集電舟を支える縦軸（５１）を、枠組（１４）の上
の枠杆（４）（６）の上端に固定した傘歯車を要素とす
る差動傘歯車装置により垂直姿勢に保つから、走行時に
風を受けて大きく発音する引張りばね部分がなくなり、
騒音発生が少なくなる。

【００２３】(2) 差動傘歯車部分は小型に構成でき、こ
れを外形が滑らかなカバー（５７）で覆うことにより風
による騒音発生が少なくなる。

【００２４】(3) 引張りばねを係止するため上部枠杆に
取付けるブラケットや二又金具が不要となり、パンタグ
ラフの製作、組立が容易になると共に、これらによる騒
音発生も少なくなる。

【００２５】(4) 図１のように１組の枠組１４のみでパ
ンタグラフを構成すれば、枠組の発生する騒音も少なく
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の略斜視図。

【図２】折畳み状態での側面図。

【図３】同上の平面図。

【図４】差動傘歯車装置を示す平面図。

【図５】これの側面図。

【図６】差動傘歯車装置の機構部分を略示する平面図。

【図７】従来のパンタグラフを例示する略側面図。

【図８】従来の集電舟支持装置の側面図。

【図９】二又金具の斜視図。

【図１０】従来の下の枠杆を三角形に構成したパンタグ
ラフを略示する斜視図。

【符号の説明】

１ パンタグラフ ２、３ 枢軸 ４、５、６、７ 枠杆 ８、９、１０ 枢軸 １１ 屋根 １２ 基枠 １３ 軸杆 １４ 枠組 １５ 二又金具 １５ａ、１５ｂ 孔 １５ｃ 長い足 １６ ブラケット １７、１８ 引張りばね １９ 枢軸 ２０、２１ 集電舟支持腕 ２２、２３ 下部の突部 ２４ 圧縮ばね ２５、２６ 引張りばね ２７ 集電舟 ２９ 軸 ３０ 孔 ３１ 摺り板 ３２、３３、３４、３５ ブラケット ３６ 引張りばね ３７ 下げシリンダ ３７ａ ロッド ３８ ブラケット ３９ ダンパ ４０ ブラケット ４１ 釣合い装置 ４２ 取付片 ４３ 管 ４４ カップリング ４５ 下のカバー ４６ ブロック ４７、４８ 遊び傘歯車 ４９、５０ 軸 ５１ 縦軸 ５２、５３ 傘歯車 ５４ フック ５５ 係止片 ５６ 受座 ５７ 上のカバー ５８、５９、６０、６１ つなぎ片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四釜 敏男 埼玉県狭山市新狭山１丁目１番12号 株式 会社工進精工所内 (72)発明者 加藤 明俊 埼玉県狭山市新狭山１丁目１番12号 株式 会社工進精工所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に伸縮自在な枠組の上部に集電舟
   （２７）を支持するパンタグラフにおいて、横の枢軸
   （８）で枢着される上の枠杆（４）（６）の各上端に、
   枢軸（８）を中心とする傘歯車（５２）（５３）を対向
   させて固定し、枢軸（８）の両側面からこれと直角な横
   の軸（４９）（５０）を突出させて、上記傘歯車（５
   ２）（５３）と噛合して差動傘歯車を構成する遊び歯車
   （４７）（４８）を回転自在に支承し、枢軸（８）、軸
   （４９）（５０）と直角をなす縦軸（５１）の上部に集
   電舟を支持させたことを特徴とするパンタグラフ。
2. 【請求項２】 上下に伸縮自在な枠組が、前後及び上下
   の４本の枠杆（４）（５）（６）（７）により菱形又は
   クロス菱形に構成されたものである請求項１に記載のパ
   ンタグラフ。
3. 【請求項３】 前後の上の枠杆（４）（６）の上端部両
   側面に、４個のつなぎ片（５８）（５９）（６０）（６
   １）を各１個ずつ結合し、一方の枠杆（４）に結合され
   る２個のつなぎ片（５８）（６１）の組と他方の枠杆
   （６）に結合される２個のつなぎ片（５９）（６０）の
   組との重なり部に横の枢軸（８）を回動自在に貫通さ
   せ、それぞれ前後の枠杆（４）（６）に結合されて対向
   するつなぎ片（５８）（５９）には枢軸（８）を中心と
   する傘歯車（５２）（５３）を結合し、枢軸（８）の両
   側面から横に直角に突出する軸（４９）（５０）に、上
   記傘歯車と噛合して差動傘歯車を構成する遊び傘歯車
   （４７）（４８）を回転自在に嵌合した請求項１に記載
   のパンタグラフ。
4. 【請求項４】 前後及び上下の４本の枠杆（４）（５）
   （６）（７）を菱形に構成した２組の枠組を左右に並
   べ、各枠組の上部に差動傘歯車により垂直に保持される
   縦軸（５１）を設け、両縦軸に集電舟を掛渡したパンタ
   グラフ。