JP7041604B2 - Pantograph lifting system for rail vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両用パンタグラフの昇降システムに関し、特に地震発生時においてパンタグラフを自動降下させるシステムに関する。 The present invention relates to an elevating system for a pantograph for a railroad vehicle, and particularly to a system for automatically lowering the pantograph in the event of an earthquake.
電気鉄道用車両(以下、単に「車両」という。)は、車両の天井面上部に取り付けられたパンタグラフが、軌条の上方に架設された架線と摺接して受電することにより走行する。パンタグラフは、当該パンタグラフを昇降させるための押上機構により上昇させられることにより、架線に対して下方から接触するように押し当てられる。 A vehicle for an electric railway (hereinafter, simply referred to as a "vehicle") travels when a pantograph attached to the upper part of the ceiling surface of the vehicle slides in contact with an overhead wire erected above the rail to receive power. The pantograph is raised so as to be in contact with the overhead wire from below by being raised by a push-up mechanism for raising and lowering the pantograph.
図1に示すように、鉄道用の架線200は軌条Rの上方に架設され、トロリ線201、ちょう架線202、及びハンガ203を有している。トロリ線201は、パンタグラフ10の集電舟20と摺接して車両1に電力を供給する。ちょう架線202は、トロリ線201の静高さの変動が小さくなるようにトロリ線201の上方に架設され、略鉛直方向に延びるハンガ203を介してトロリ線201を吊り下げるように設けられている。また、ちょう架線202は、架線柱(図示せず)に所定間隔毎に固定されている。なお、例えば架線200が新幹線用の軌条Rの上方に架設される場合、ちょう架線202はおよそ50m毎の間隔で架線柱に固定され、またハンガ203はトロリ線201及びちょう架線202の架設方向に対しておよそ5m毎の間隔で設けられている。
As shown in FIG. 1, the
上述したように、パンタグラフ10の集電舟20は通常、トロリ線201に対して下方から接触するように押し当てられる(図2(A))。しかしながら架線200は、例えば地震等の影響により列車進行方向に直交する水平方向に対して、大きく振れ動いてしまう場合がある。かかる振れの大きさが集電舟20の幅と比べて大きくなった場合や、振れの大きさが集電舟20の幅に近づき、集電舟20が押上によってトロリ線201を列車進行方向に直交する水平方向に押しのけた結果、図2(B)に示すように、トロリ線201が集電舟20の下方に潜り込んでしまう場合がある(以下、「割込み」という)。かかる割込みが発生した状態で車両1が走行を続けた場合、集電舟20とハンガ203とが衝突し、パンタグラフ10及びハンガ203の双方が損傷するおそれがある。さらには、破損したパンタグラフ10がトロリ線201を巻き込むなどして、トロリ線201の断線を含む広範な架線200の損傷につながるおそれがある。また、このようにパンタグラフ10及び架線200が損傷した場合、これらの設備が復旧するまでに要する時間(以下、「ダウンタイム」という)が増大してしまう。
As described above, the
割込みに起因する設備損傷を抑制するためには、地震の発生時に例えばパンタグラフを降下させ、これにより割込みの発生を抑制することが必要になる。かかるパンタグラフの降下動作は、割込みの発生をより適切に抑制するため迅速に行われる必要があり、地震が検知された際には自動で制御されることが望ましい。 In order to suppress equipment damage caused by interruptions, it is necessary to lower the pantograph, for example, when an earthquake occurs, thereby suppressing the occurrence of interruptions. The descent operation of the pantograph needs to be performed promptly in order to suppress the occurrence of interrupts more appropriately, and it is desirable that the descent operation is automatically controlled when an earthquake is detected.
特許文献1には、パンタグラフの集電舟が過負荷を検出した際に、当該パンタグラフを自動的に降下させるための構成が開示されている。特許文献1によれば、例えばパンタグラフの集電舟に飛来物が衝突する等により検知荷重以上の外力を受けた場合に、シリンダに設けられたピストンのストッパが外れ、これによりパンタグラフを降下させることができる。
また、特許文献2には、例えば架線の異常や飛来物の衝突によりパンタグラフの集電舟、又は該集電舟を支持する枠組に過大な力が作用したときに、枠組を構成する釣合棒を支持する取付ピンを折損させることにより、パンタグラフを緊急降下させる構成が開示されている。 Further, in Patent Document 2, for example, when an excessive force acts on a pantograph current collector boat or a framework supporting the current collector boat due to an abnormality of an overhead wire or a collision of a flying object, a balance bar constituting the framework is provided. A configuration is disclosed in which the pantograph is urgently lowered by breaking the mounting pin that supports the pantograph.
また、特許文献3には、集電舟に大きな荷重が加わった際に、パンタグラフの枠組を構成する上枠、又は下枠の連結部分に設けられたピンをせん断破壊する構成が開示されている。このようにピンを破壊することにより、パンタグラフの釣合棒の支持点が失われ、前記枠組が進行方向後方へ倒れ込んで架線から離れ、架線の切断や碍子の破断などを防ぐことができる。 Further, Patent Document 3 discloses a configuration in which a pin provided at a connecting portion of an upper frame or a lower frame constituting the frame of a pantograph is sheared and broken when a large load is applied to the current collector boat. .. By breaking the pin in this way, the support point of the balance bar of the pantograph is lost, the framework collapses backward in the traveling direction and separates from the overhead wire, and it is possible to prevent the overhead wire from being cut or the insulator from being broken.
しかしながら、上述した特許文献1~3に開示の構成は、架線の異常や飛来物等による集電舟への過負荷を想定したものであり、いずれも地震の発生時にパンタグラフを降下させるという着想はなされていない。
However, the configurations disclosed in
また、上述した特許文献1~3に開示の構成においては、パンタグラフに過大な荷重が加わった際に、すなわち、パンタグラフが実際に損傷を被った際に、早急に当該パンタグラフを降下させるものであり、パンタグラフが損傷を被ることを予測して、事前に損傷を抑制するものではない。すなわち、設備のダウンタイムが増大してしまう。
Further, in the configuration disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、地震発生時にパンタグラフを降下させることで割込みの発生を抑制し、ダウンタイムを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of interrupts and reduce downtime by lowering the pantograph when an earthquake occurs.
上記課題を解決する本発明は、鉄道車両用パンタグラフの昇降システムであって、地震の発生情報を取得する情報検知装置と、前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、前記押上装置は、通常時において前記パンタグラフを昇降させる主押上機構と、非常時において前記パンタグラフを緊急降下させる緊急降下機構と、を有し、前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際には、前記緊急降下機構により軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、前記主押上機構及び前記緊急降下機構はエアシリンダを有し、前記緊急降下機構を構成するエアシリンダの受圧面積は、前記主押上機構を構成するエアシリンダの受圧面積よりも大きいことを特徴としている。
The present invention, which solves the above problems, is an elevating system for a pantograph for a railroad vehicle, which includes an information detection device for acquiring information on the occurrence of an earthquake and a push -up device for raising and lowering the pantograph. Has a main push-up mechanism that raises and lowers the pantograph in a normal state and an emergency descent mechanism that makes the pantograph urgently descend in an emergency . The pantograph is separated from the overhead wire erected above the rail by the emergency descent mechanism , the main push-up mechanism and the emergency descent mechanism have an air cylinder, and the pressure receiving area of the air cylinder constituting the emergency descent mechanism is It is characterized in that it is larger than the pressure receiving area of the air cylinder constituting the main push-up mechanism .
本発明によれば、情報検知装置により地震の発生情報を取得した際に押上装置を作動させてパンタグラフを降下させることにより、架線とパンタグラフが少なくとも離隔されるため、パンタグラフの下方に架線が入り込んでしまうこと、すなわち、割込みが発生するのを抑制することができる。 According to the present invention, when the information detection device acquires the earthquake occurrence information, the push-up device is operated to lower the pantograph, so that the overhead wire and the pantograph are at least separated from each other, so that the overhead wire enters below the pantograph. That is, it is possible to suppress the occurrence of an interrupt.
また更に、かかるパンタグラフの昇降システムを採用することにより、地震時における被害低減性能を向上させ、設備のダウンタイムを低減させることができる。 Furthermore, by adopting such a pantograph elevating system, it is possible to improve the damage reduction performance in the event of an earthquake and reduce the downtime of the equipment.
別な観点による本発明は、鉄道車両用パンタグラフの昇降システムであって、地震の発生情報を取得する情報検知装置と、前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、前記押上装置は、前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際に駆動し、軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、前記押上装置はエアシリンダを有し、前記エアシリンダは、内部に気体を供給するための吸気孔と、内部から気体を排出するための排気孔と、を有し、非常時における前記排気孔の開孔面積は、通常時における前記排気孔の開孔面積よりも大きくなることを特徴としている。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a pantograph lifting system for rail vehicles, which comprises an information detection device for acquiring information on the occurrence of an earthquake and a pushing device for raising and lowering the pantograph. The information detection device is driven when the information on the occurrence of an earthquake is acquired, and separates the overhead wire erected above the rail from the pantograph. The push-up device has an air cylinder, and the air cylinder is inside. It has an intake hole for supplying gas to the air and an exhaust hole for discharging gas from the inside, and the opening area of the exhaust hole in an emergency is larger than the opening area of the exhaust hole in a normal time. Is also characterized by being large.
前記情報検知装置は、前記パンタグラフへの電力の供給停止を検知することにより地震の発生を検知するように構成されていてもよい。
別な観点による本発明は、鉄道車両用パンタグラフの昇降システムであって、地震の発生情報を取得する情報検知装置と、前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、前記押上装置は、前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際に駆動し、軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、前記情報検知装置は、前記パンタグラフへの電力の供給停止を検知することにより地震の発生を検知することを特徴としている。
The information detection device may be configured to detect the occurrence of an earthquake by detecting the stoppage of power supply to the pantograph.
The present invention from another viewpoint is an elevating system for a pantograph for a railroad vehicle, which includes an information detection device for acquiring information on the occurrence of an earthquake and a push-up device for raising and lowering the pantograph. The information detection device is driven when the information on the occurrence of an earthquake is acquired, and separates the overhead wire erected above the rail from the pantograph, and the information detection device detects that the power supply to the pantograph is stopped. It is characterized by detecting the occurrence of an earthquake by doing so.
本発明によれば、地震発生時にパンタグラフを降下させることで割込みの発生を抑制し、ダウンタイムを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of interrupts and reduce downtime by lowering the pantograph when an earthquake occurs.
以下、本発明の本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, the present embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
<パンタグラフ10の構成>
先ず、本実施形態にかかるパンタグラフ10の構成について説明する。図3は、パンタグラフ10の構成の概略を示す説明図である。なお、以下の説明においてパンタグラフ10は、後述の枠組30がシングルアームのばね上昇式パンタグラフ構成を有する場合を例に説明する。また、以下の説明においては車両1が新幹線である場合を例に説明する。
<Structure of
First, the configuration of the
図2及び図3に示すように、パンタグラフ10は車両1の天井面上部に設けられ、トロリ線201に摺接する集電舟20と、集電舟20を支持するパンタグラフ機構を備える枠組30と、を有している。集電舟20は、枠組30が後述の押上装置50の動作により上昇することでトロリ線201に下方から接触し、かかる状態でトロリ線201に電流が流されることにより車両1に対して電力が供給される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
集電舟20は、トロリ線201に摺接して集電可能な舟体21が、天井管22、舟支え24を介して枠組30と接続されている。また、舟体21はトロリ線201と摺接するすり板21aと、すり板21aを下方から支持するすり板支持部21bと、を有している。また更に、すり板21a及びすり板支持部21bの長手方向端部、すなわちトロリ線201との直交方向の端部には、トロリ線201の割込みを防止するための、すり板21aに対して摺接部分を下方に延伸するホーン21cが形成されている。
In the
舟体21と天井管22の間には、略鉛直方向に、例えばコイルバネ等の弾性部材23が設けられている。集電舟20は弾性部材23の弾性復元力により略鉛直方向に揺動可能に構成されており、例えばトロリ線201に鉛直方向に変位が生じた場合でも、当該変位に追従してトロリ線201に摺接可能となっている。
An
枠組30は、上枠31、下枠32、釣合棒33、及びバランスロッド34により、集電舟20を鉛直方向に変位自在に支持するためのリンク機構を構成している。上枠31及び下枠32は、集電舟20を支持している。すなわち、上枠31は、一端31aが集電舟20の舟支え24に接続され、他端31b側には下枠32の一端32aが回転自在に接続されている。また、下枠32の他端32bは、車両1の天井面に対して固定されている第1連結部35に対して回転自在に接続されている。
The
なお、上枠31及び下枠32との間には図3に示すように交差角θ1が形成され、また、下枠32と車両1との間には昇降角θ2が形成されている。そしてパンタグラフ10は、後述の押上装置50の動作により当該交差角θ1及び昇降角θ2を変化させることにより、集電舟20を略鉛直方向に昇降自在となっている。なお、パンタグラフ10の昇降動作の詳細については後述する。
As shown in FIG. 3, an intersection angle θ1 is formed between the
釣合棒33は下枠32に並んで設けられており、一端33aが上枠31の他端31bに接続され、他端33bが第2連結部36に対して回転自在に接続されている。釣合棒33は、下枠32の昇降動作と一体になって変位するリンク構造を架設しており、当該釣合棒33の長さを設定することにより、集電舟20の昇降軌跡を調節することができる。すなわち、釣合棒33の作用により、集電舟20の昇降方向を略鉛直方向に調節することができる。
The balancing
バランスロッド34は上枠31に並んで設けられており、一端34aが舟支え24に接続され、他端34bが下枠32に接続されている。バランスロッド34は、上枠31の昇降動作と一体になって変位するリンク構造を架設しており、当該バランスロッド34及び舟支え24とによって、交差角θ1の大きさにかかわらず集電舟20の姿勢が一定に保たれ、集電舟20の上面を水平に維持することができる。
The
<第1の実施形態にかかる昇降システム40の構成>
次に、上述のように構成されたパンタグラフ10を昇降させるための昇降システム40の構成について説明する。昇降システム40は、押上装置50、情報検知装置60、及び制御装置70を有している。
<Structure of the elevating
Next, the configuration of the elevating
押上装置50は、第1連結部35における主軸Mを回転させることにより昇降角θ2を調節し、枠組30の昇降動作を行うことができる。押上装置50は、回転棒35aを介して主軸Mを枠組30の上昇方向に回転させる、例えばバネから成る弾性部材51と、回転棒35bを介して主軸Mを枠組30の下降方向に回転させるシリンダ52と、を有している。本実施形態においては、弾性部材51及びシリンダ52が、「主押上機構」を構成している。
The push-up
なお、シリンダ52は例えばエアシリンダである。図4は、シリンダ52の構成の概略を模式的に示す説明図である。図4に示すように、シリンダ52は、本体部52aとヘッド52bとを有している。
The
本体部52aは、中空の略円柱形状を有し、側面あるいは端面には吸気孔52c及び排気孔52dが形成されている。本体部52aの内部は、後述の受圧部52fにより吸気空間と排気空間とに分割されており、吸気孔52cを介して内部に圧縮空気等が供給されることにより、ヘッド52bを伸縮方向に移動自在に構成されている。なお、圧縮空気の供給によりヘッド52bが伸長方向に移動するにあたっては、排気空間内部の空気が、排気孔52dを介して本体部52aの外部に排気される。
The
ヘッド52bは、シリンダ52内部の吸気及び排気をすることで伸縮方向に移動自在に構成されている。ヘッド52bは、回転棒35bを押圧して回転させる押圧部52eと、圧縮空気により押圧されてヘッド52bを移動させる受圧部52fとが、本体部52aを貫通するシャフト52gを介して接続されている。なお、受圧部52fの径は本体部52aの内径と略一致するように構成されることで、本体部52aの内部を吸気空間と排気空間とに分割している。
The
情報検知装置60は、地震の発生情報を取得、検知して、当該情報を制御装置70へ送信する。また、制御装置70は情報検知装置60から地震の発生情報を取得すると、少なくとも昇降システム40において地震発生時における緊急動作が行われるように制御する。
The
なお、昇降システム40における前記緊急動作とは、例えば昇降システム40の主押上機構を作動させることによるパンタグラフ10の降下動作であり、これによりトロリ線201と集電舟20とを離隔させる。
The emergency operation in the elevating
なお、前記地震の発生情報は、例えば車両1の外部で取得された情報であって、情報検知装置60に送信された情報であってもよいし、車両1において直接的に取得された情報であってもよい。例えば地震の発生情報は、集電舟20によるトロリ線201からの受電状況であってもよい。すなわち、例えば地震の発生による変電所における送電の停止による停電やパルスを検知したものであって、集電舟20が所定時間(例えば1秒程度)の電力の供給停止を検知した際に地震が発生したと判断されてもよい。また例えば地震の発生情報は、車両用の早期地震検知システムの海岸地震計による揺れの検知であってもよいし、気象庁における地震検知システムによる情報を取得したものであってもよい。また更に、これらから選択される2種以上の地震検知システムを複合して用いるように構成してもよい。
The earthquake occurrence information may be, for example, information acquired outside the
なお、情報検知装置60は本実施形態のように独立して昇降システム40に設けられていてもよいし、例えば、制御装置70と一体に構成されていてもよい。
The
<パンタグラフ10の昇降動作>
本実施形態にかかる昇降システム40は以上のような自動降下システムを構成している。続いて、当該昇降システム40によるパンタグラフ10の昇降動作について図面を参照しながら説明する。
<Up and down operation of
The elevating
先ず、昇降システム40によるパンタグラフ10の上昇動作、すなわち集電舟20の上昇動作について説明する。パンタグラフ10を上昇させる際には、図5(A)に示すように、弾性部材51が回転棒35aを介して主軸Mに接続されている。弾性部材51は、当該弾性部材51の引っ張り方向(図5(A)における右側方向)に向けて回転棒35aを引き寄せ、これにより主軸Mが枠組30の上昇方向、すなわち昇降角θ2が大きくなる方向に回転する。
First, the ascending operation of the
下枠32が回転し昇降角θ2が大きくなると、これに伴い下枠32の一端32aに回転自在に接続された上枠31が上方に持ち上げられ、交差角θ1が大きくなる。これにより、すなわち、交差角θ1及び昇降角θ2の変位により、集電舟20が上昇する。
When the
なお、かかる際、上枠31の他端31bには釣合棒33が接続され、上枠31の他端31bに反時計回り方向の反力を与えるため、かかる作用により集電舟20の上昇方向が略鉛直方向へと保たれる。また、バランスロッド34が作用により集電舟20は回転方向への動きが制限され、集電舟20の上面が水平に維持される。
At this time, the balancing
以上の動作によりパンタグラフ10が上昇し、集電舟20がトロリ線201に対して接触する。これにより、車両1がトロリ線201から受電可能な状態となる。
By the above operation, the
続いて、昇降システム40によるパンタグラフ10の降下動作、すなわち集電舟20の降下動作について説明する。集電舟20を降下させる際には、図5(B)に示すように、シリンダ52の吸気空間に圧縮空気Cが供給される。これによりシリンダ52のヘッド52bが伸長方向へと移動して回転棒35bに押し付けられ、当該押し付けの力が弾性部材51の引っ張り方向の弾性力よりも大きくなると、主軸Mが枠組30の降下方向、すなわち昇降角θ2が小さくなる方向に回転する。
Subsequently, the descent operation of the
下枠32が回転し昇降角θ2が小さくなると、これに伴い下枠32の一端32aに回転自在に接続された上枠31が降下し、交差角θ1が小さくなる。これにより、すなわち、交差角θ1及び昇降角θ2の変位により、集電舟20が降下する。
When the
なお、かかる際、上枠31の他端31bには釣合棒33が接続され、上枠31の他端31bに時計回り方向の反力を与えるため、かかる作用により集電舟20の降下方向が略鉛直方向へと保たれる。また、バランスロッド34が作用により集電舟20は回転方向への動きが制限され、集電舟20の上面が水平に維持される。
At this time, the balancing
以上の動作によりパンタグラフ10が降下して、集電舟20がトロリ線201から離隔する。また、このように集電舟20トロリ線201と離隔することにより、例えばトロリ線201が大きく振れ動いた場合であっても割込みが発生することを抑制することができ、ダウンタイムや設備コストを低減させることができる。
By the above operation, the
なお、パンタグラフ10を降下状態から上昇状態へと遷移させる際には、シリンダ52の吸気空間に供給された圧縮空気を排出する。これにより、シリンダ52のヘッド52bによる回転棒35bへの押し付けの力が弱まり、弾性部材51の引っ張り方向の弾性力が前記押し付けの力よりも大きくなると、主軸Mが枠組30の上昇方向、すなわち昇降角θ2が大きくなる方向に回転する。
When the
<地震発生時における昇降システム40の動作の流れ>
次に、地震発生時における車両1の緊急動作の流れについて説明する。図6は、車両1の緊急動作の流れを示したフローチャートである。
<Flow of operation of the elevating
Next, the flow of emergency operation of the
車両1の走行中に地震が発生、又は地震の発生が予測されると、先ず、地震検知システムにより当該地震の発生情報が検知される(図6のステップS1)。
When an earthquake occurs or is predicted to occur while the
地震の発生が検知され、当該地震の影響により緊急動作が必要であると判断されると、当該地震の発生情報が昇降システム40に設けられた情報検知装置60に送信される(図6のステップS2)。
When the occurrence of an earthquake is detected and it is determined that an emergency operation is necessary due to the influence of the earthquake, the occurrence information of the earthquake is transmitted to the
なお、緊急動作が必要である場合とは、例えば、当該地震により軌条Rや架線200に不具合が発生するおそれがあると判断される場合や、当該地震の影響により割込みが発生すると判断される場合等を言う。
The case where an emergency operation is required is, for example, a case where it is determined that the rail R or the
情報検知装置60が地震の発生情報を検知すると、当該地震の発生情報の検知信号を制御装置70に送信する(図6のステップS3)。
When the
制御装置70が信号を受信すると、制御装置70は、当該信号に基づき押上装置50の主押上機構を動作させ、昇降システム40によるパンタグラフ10の降下動作が開始する(図6のステップS4)。
When the
パンタグラフ10の降下にあっては、上述のように先ずシリンダ52の吸気空間に圧縮空気が供給され、ヘッド52bが回転棒35bを枠組30の降下方向に回転させる。そして、これにより下枠32及び上枠31を介してパンタグラフ10が降下し、集電舟20がトロリ線201から離隔される。
In the descent of the
また、ステップS2により情報検知装置60が地震の発生情報を検知すると、ステップS4におけるパンタグラフ10の降下動作と並行して、速度検知装置(図示せず)により車両1の走行速度を取得する(図6のステップS5)。
Further, when the
そして、ステップS5により車両1が一定速度以上(例えば70km/h以上)で走行していると検知された場合、車両1の緊急ブレーキを作動させ、車両1を緊急停車させる(図6のステップS6)。
When it is detected by step S5 that the
なお、例えばステップS5により車両1の走行速度が一定速度以下(例えば70km/h以下)で走行していると検知された場合には、前記緊急ブレーキは作動されない。
If, for example, it is detected in step S5 that the traveling speed of the
以上の動作によれば、地震の発生を検知した際にパンタグラフ10の集電舟20がトロリ線201から離隔するように降下するため、例えば地震の揺れによりトロリ線201が大きく振れ動いた場合であっても、割込みの発生を抑制することができる。
According to the above operation, when the occurrence of an earthquake is detected, the
また、本実施形態によれば、パンタグラフ10の降下動作は車両1の緊急停車とは独立して行うように、すなわち、車両1が緊急停車しない場合であっても降下動作を行うように制御される。これにより、車両1や走行状況に影響されずに、すなわち車両1が低速走行中や停車中であると検知された場合でも、適切に割込みの発生を抑制することができ、ダウンタイムや設備コストを低減させることができる。
Further, according to the present embodiment, the descent operation of the
なお、本実施形態にかかる昇降システム40によるパンタグラフ10の降下動作は、特にトロリ線201の振れ動きが大きくなると考えられるS波の到達前に行われていることが望ましい。言い換えれば、P波の検知により地震の発生を予測し、S波の到達前に集電舟20の降下動作を開始することが望ましい。かかる制御を行うことにより、より適切に割込みの発生を抑制することができる。
It is desirable that the descent operation of the
なお、上述のようにパンタグラフ10の降下動作は、架線の割込みが発生することを適切に抑制するために、可及的速やかに行われることが望まれる。上述のように通常時にも使われる主押上機構を用いて昇降システム40による昇降動作を行った場合、パンタグラフ10の降下動作は比較的緩やかに行われるため、パンタグラフ10の降下までに時間がかかってしまう。
As described above, it is desired that the descent operation of the
そこで、図7に示すように、シリンダ52には、地震の発生時にシリンダ内の空気を迅速に排気するための緊急排気孔52hと、排気孔52d及び緊急排気孔52hを選択的に閉鎖することができるシャッタ52iがさらに設けられていてもよい。緊急排気孔52hは、例えば排気孔52dよりも大きな開口面積を有するように形成されている。シャッタ52iは、通常時は緊急排気孔52hを閉鎖するように配置されており、情報検知装置60が地震の発生情報を取得した際に移動して排気孔52dを閉鎖し、緊急排気孔52hを開放する。
Therefore, as shown in FIG. 7, in the
シリンダ52がかかる構成を有することにより、非常時には排気孔52dよりも大きな開口面積を有する緊急排気孔52hからシリンダ52内部の空気が排出されるため、より迅速にヘッド52bの伸縮動作を行うことができる。すなわち、より迅速にパンタグラフ10の降下動作を行うことができる。
Since the
なお、シリンダ52の構成は以上の構成に限定されず、非常時においては通常時と比べて大きな開口面積で空気の排気を行うことができれば、上記と同様の効果を得ることができる。すなわち、例えばシリンダ52に複数の排気孔を設け、非常時においては通常時と比べて多くの開口を用いてシリンダ52内の排気を行うように制御されてもよい。また例えば、シリンダ52には開口面積を任意に変更可能なシャッタが設けられた排気孔を1つ設け、非常時においては当該シャッタの開閉動作により開口面積を拡げるように制御されてもよい。かかる場合、シャッタの構造はスライド構造に限られず、例えば絞り羽根式のシャッタが採用されていてもよい。
The configuration of the
また、以上の実施形態によれば、昇降システム40は非常時においても主押上機構を動作させることによりパンタグラフ10の降下動作を行ったが、例えば地震発生時においてパンタグラフ10を緊急降下させるための他の押上機構が、昇降システム40に設けられていてもよい。
Further, according to the above embodiment, the elevating
<第2の実施形態にかかる昇降システム400>
そこで次に、非常時、すなわち地震の発生を検知した際にパンタグラフ10を緊急降下させるための「緊急降下機構」を備えた昇降システム400の構成について、図面を参照して説明する。図8は、第2の実施形態にかかる昇降システム400の構成の概略を模式的に示す説明図である。なお、本実施形態において、昇降システム40と実質的に同一の機能構成を有する要素については、同様の番号を付することにより、その説明を省略する。
<Elevating
Therefore, next, the configuration of the elevating
第2の実施形態にかかる昇降システム400は、第1の実施形態にかかる昇降システム40の構成に加え、緊急降下機構としてのシリンダ520を有している。なお、シリンダ520は例えばエアシリンダであり、当該シリンダ520に対して圧縮空気等を供給及び排出することにより、ヘッド520bを伸縮方向に移動させることができる。
The elevating
シリンダ520は、前記主押上機構に対して並行設置され、主押上機構のシリンダ52と同様にヘッド520bが伸長方向へと移動して回転棒35cに押し付けられる。そして、当該押し付けの力が主押上機構の弾性部材51の引っ張り方向の弾性力よりも大きくなると、主軸Mが枠組30の降下方向、すなわち昇降角θ2が小さくなる方向に回転し、パンタグラフ10を降下させることができる。
The
なお、シリンダ520はシリンダ52と比べて圧縮空気の受圧面積が大きく、すなわちシリンダ52と比べて断面形状が大きく形成されている。このように受圧面積が大きく形成されることにより、シリンダ52と比べて伸長方向に対して加わる押し付けの力が大きくなり、より大きな力で回転棒35cを回転させることができる。これにより、主押上機構のシリンダ52と比べて迅速にパンタグラフ10を降下させ、集電舟20をトロリ線201から離隔させることができる。
The
なお、例えばシリンダ520に対する圧縮空気の供給経路には、着火機構(図示せず)を設けることにより、より迅速にシリンダ520の内部に圧縮空気が供給されるように構成してもよい。
For example, the compressed air supply path to the
また図9に示すように、シリンダ520の排気孔520dの開口面積を、例えば吸気孔520cと比べて大きく形成してもよい。これらにより、さらに迅速にヘッド520bの伸縮動作を行うことができ、すなわち、さらに迅速にパンタグラフ10の降下動作を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 9, the opening area of the
以上のように構成された緊急降下機構としてのシリンダ520は、情報検知装置60が地震の発生情報を検知した際に、主押上機構のシリンダ52の動作に代えて、すなわち優先して動作するように、制御装置70により制御される。すなわち、地震の発生時においてはより迅速なパンタグラフ10の降下を行うことができるように、動作が制御される。これにより、より適切にトロリ線201の割込みを抑制することができる。
When the
なお、以上のように構成された昇降システム400にはヒューズ機構が組み込まれていない。すなわち、地震の発生時において前記緊急降下動作を行った場合であっても、シリンダ520の内部に供給された圧縮空気をリリースすることによりパンタグラフ10が上昇し、再度、緊急降下機構を使用することができる。これにより緊急動作毎の部品交換等が必要なく、復旧までに要するダウンタイムや設備コストをさらに低減させることができる。
The elevating
ただし、以上の構成により昇降システム400に対してヒューズ機構(図示せず)が採用されることが阻害されるものではない。すなわち、昇降システム400にヒューズ機構(図示せず)を採用することにより、より迅速なパンタグラフ10の降下動作を行うことができるように構成されていてもよい。
However, the above configuration does not prevent the fuse mechanism (not shown) from being adopted for the elevating
なお、以上の実施形態においては、シングルアームのばね上昇式パンタグラフを例に説明を行ったが、本発明が適用されるパンタグラフの種類はこれに限定されない。例えば、緊急時に降下動作を行ってトロリ線201から集電舟20を離隔することができるものであれば、菱形パンタグラフやT型パンタグラフ等、任意のパンタグラフ構造において、本発明を適用することができる。
In the above embodiments, the single-arm spring-lifting pantograph has been described as an example, but the type of pantograph to which the present invention is applied is not limited to this. For example, the present invention can be applied to any pantograph structure such as a diamond-shaped pantograph or a T-shaped pantograph as long as the
また更に、上記実施形態においては空気下降式のパンタグラフ、すなわち、シリンダへの圧縮空気の供給により下降動作を行うパンタグラフの構造を例に説明を行ったが、空気上昇式のパンタグラフ、すなわち、シリンダの動作により上昇するパンタグラフに適用されてもよい。かかる場合、緊急上昇機構として、例えば主押上機構と並行して、圧縮空気の緊急排出手段が設けられる。 Further, in the above embodiment, the structure of the air-lowering pantograph, that is, the pantograph that performs the lowering operation by supplying compressed air to the cylinder has been described as an example, but the air-rising pantograph, that is, the cylinder It may be applied to a pantograph that rises due to movement. In such a case, as an emergency ascending mechanism, for example, an emergency discharge means for compressed air is provided in parallel with the main push-up mechanism.
なお、以上の説明においては昇降システム40及び昇降システム400が新幹線としての車両1に採用される場合を例に説明を行ったが、昇降システム40及び昇降システム400は、例えば在来線にも適用され得る。
In the above description, the case where the elevating
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了承される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to such an example. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the ideas described in the claims, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. It is acknowledged that.
本発明は、車両用パンタグラフ、特に新幹線用のパンタグラフに有用である。 The present invention is useful for vehicle pantographs, especially pantographs for Shinkansen bullet trains.
1 車両
10 パンタグラフ
20 集電舟
30 枠組
40 昇降システム
50 押上装置
52 シリンダ
60 情報検知装置
70 制御装置
200 架線
201 トロリ線
400 昇降システム
520 シリンダ
1
Claims (4)
地震の発生情報を取得する情報検知装置と、
前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、
前記押上装置は、
通常時において前記パンタグラフを昇降させる主押上機構と、
非常時において前記パンタグラフを緊急降下させる緊急降下機構と、を有し、
前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際には、前記緊急降下機構により軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、
前記主押上機構及び前記緊急降下機構はエアシリンダを有し、
前記緊急降下機構を構成するエアシリンダの受圧面積は、前記主押上機構を構成するエアシリンダの受圧面積よりも大きいことを特徴とする、鉄道車両用パンタグラフの昇降システム。 It is a pantograph lifting system for railway vehicles.
An information detection device that acquires earthquake occurrence information,
It has a push-up device for raising and lowering the pantograph.
The push-up device is
The main push-up mechanism that raises and lowers the pantograph in normal times,
It has an emergency descent mechanism that makes the pantograph make an emergency descent in an emergency.
When the information detection device acquires earthquake occurrence information, the overhead wire erected above the rail and the pantograph are separated by the emergency descent mechanism .
The main push-up mechanism and the emergency descent mechanism have an air cylinder.
A pantograph elevating system for a railroad vehicle, characterized in that the pressure receiving area of the air cylinder constituting the emergency descent mechanism is larger than the pressure receiving area of the air cylinder constituting the main push-up mechanism .
地震の発生情報を取得する情報検知装置と、
前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、
前記押上装置は、前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際に駆動し、軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、
前記押上装置はエアシリンダを有し、
前記エアシリンダは、
内部に気体を供給するための吸気孔と、
内部から気体を排出するための排気孔と、を有し、
非常時における前記排気孔の開孔面積は、通常時における前記排気孔の開孔面積よりも大きくなることを特徴とする、鉄道車両用パンタグラフの昇降システム。 It is a pantograph lifting system for railway vehicles.
An information detection device that acquires earthquake occurrence information,
It has a push-up device for raising and lowering the pantograph.
The push-up device is driven when the information detection device acquires earthquake occurrence information, and separates the overhead wire erected above the rail from the pantograph .
The push-up device has an air cylinder and has an air cylinder.
The air cylinder is
An intake hole for supplying gas to the inside and
It has an exhaust hole for exhausting gas from the inside,
An elevating system for a pantograph for a railroad vehicle, characterized in that the opening area of the exhaust hole in an emergency is larger than the opening area of the exhaust hole in a normal time .
地震の発生情報を取得する情報検知装置と、
前記パンタグラフを昇降させるための押上装置と、を有し、
前記押上装置は、前記情報検知装置が地震の発生情報を取得した際に駆動し、軌条の上方に架設された架線と前記パンタグラフとを離隔させ、
前記情報検知装置は、前記パンタグラフへの電力の供給停止を検知することにより地震の発生を検知することを特徴とする、鉄道車両用パンタグラフの昇降システム。
It is a pantograph lifting system for railway vehicles.
An information detection device that acquires earthquake occurrence information,
It has a push-up device for raising and lowering the pantograph.
The push-up device is driven when the information detection device acquires earthquake occurrence information, and separates the overhead wire erected above the rail from the pantograph .
The information detection device is a pantograph elevating system for railway vehicles, characterized in that it detects the occurrence of an earthquake by detecting the stoppage of power supply to the pantograph.
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