トップ :: B 処理操作 運輸 :: B60 車両一般




【発明の名称】 着雪防止機構付パンタグラフ装置
【発明者】 【氏名】小野寺 正之
【要約】 【課題】停車時や走行中に、構成各部への着雪を防止し、所定の押上力が保持され得るようにする。

【解決手段】加熱空気供給器９で生成された加熱空気を、第１のフレキシブルチューブ１０を介して下枠組３の閉鎖空間部１８内に供給して下枠組３を加熱し、下枠組３から第２のフレキシブルチューブ１１を介して上枠組４の閉鎖空間部２３内に供給して上枠組４を加熱する。加熱空気を、上枠組４から第３のフレキシブルチューブ３２を介して集電部３１に供給して舟板部材３３とスリ板６とを加熱する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体の屋根上に絶縁を保持されて固定された台枠と、導電パイプ材によって形成され、下端部を上記台枠に対して回動自在に支持されるとともに、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有する下枠組と、導電パイプ材によって形成され、下端部を上記下枠組の自由端に対して回動自在に連結されることによってこの下枠組とともに上記台枠に対して屈伸自在に支持されるとともに、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有する上枠組と、上記上枠組の自由端側に取り付けられて架線からの集電部を構成する舟板及びすり板と、加熱空気を生成して送風する加熱空気供給器と、上記加熱空気供給器と上記下枠組の加熱空気供給口とを連結する第１のフレキシブルチューブ及び上記下枠組の加熱空気排気口と上記上枠組の加熱空気供給口とを連結する第２のフレキシブルチューブとを備え、上記加熱空気供給器から供給された上記加熱空気が、上記各フレキシブルチューブを介して上記各閉塞空間部内に送り込まれることによって、上記下枠組と上枠組とを加熱することを特徴とする着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項２】 上記下枠組及び／又は上枠組には、上記閉鎖空間部に連通して加熱空気を排気する多数個の排気孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項３】 車体の屋根上に絶縁を保持されて固定された台枠と、導電パイプ材によって形成され、下端部を上記台枠に対して回動自在に支持された下枠組と、導電パイプ材によって形成され、下端部を上記下枠組の自由端に対して回動自在に連結されることによってこの下枠組とともに上記台枠に対して屈伸自在に支持された上枠組と、上記上枠組の自由端側に取り付けられるとともに架線を摺擦するすり板が取り付けられて集電部を構成し、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有する舟板と、加熱空気を生成して送風する加熱空気供給器とを備え、上記加熱空気供給器から供給された上記加熱空気が、上記フレキシブルチューブを介して上記閉塞空間部内に送り込まれることによって、上記舟板を加熱することを特徴とする着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項４】 それぞれ一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部が設けられた上記下枠組及び上枠組と、上記加熱空気供給器と上記下枠組の加熱空気供給口とを連結する第１のフレキシブルチューブと、上記下枠組の加熱空気排気口と上記上枠組の加熱空気供給口とを連結する第２のフレキシブルチューブと、上記上枠組の加熱空気排気口と上記舟板の加熱空気供給口とを連結する第３のフレキシブルチューブとを備え、上記加熱空気供給器から供給された上記加熱空気が、上記各フレキシブルチューブを介して上記各閉塞空間部内に送り込まれることにより、上記下枠組と上枠組及び舟板を加熱することを特徴とする請求項３に記載の着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項５】 上記舟板には、上記閉鎖空間部に連通して加熱空気を排気する多数個の排気孔が設けられたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項６】 上記加熱空気供給器は、上記台枠に備えられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【請求項７】 上記加熱空気供給器は、上記車体の屋根上に備えられ、少なくとも上記下枠組と連結される第１のフレキシブルチューブ又は上記舟板と連結されるフレキシブルチューブに、電気的絶縁チューブが用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の着雪防止機構付パンタグラフ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電車等に備えられる着雪防止機構付パンタグラフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電車や電気機関車等には、車体の屋根上に架線から電力を集電するパンタグラフ装置が備えられる。パンタグラフ装置としては、一般に各部が押し上げられた稼働状態（集電状態）において側面視形状が略菱形を呈するダブルアーム型パンタグラフ装置が用いられているが、最近では稼働状態において側面視形状が略く字状を呈するシングルアーム型パンタグラフ装置も用いられている。パンタグラフ装置は、これらダブルアーム型、シングルアーム型のいずれの形式でも、基本形態として、台枠と、下枠組と、上枠組と、舟板及びすり板等を備えて構成されている。
【０００３】台枠は、碍子等を介して車体の屋根上に絶縁を保持されて固定される。下枠組は、軽量の導電パイプ材によって形成され、下端部を台枠に対して回動自在に支持される。上枠組も、軽量の導電パイプ材によって形成され、下端部を下枠組の自由端に対して回動自在に連結され、この下枠組とともに台枠に対して屈伸自在とされてなる。上枠組には、その自由端側に舟板が取り付けられ、この舟板に架線を摺擦するすり板が取り付けられて電力を集電する集電部が構成されてなる。
【０００４】パンタグラフ装置は、稼働状態においてスプリングやシリンダ等を有する昇降機構によって下枠組と上枠組とが押し上げられた状態に保持されるように押上力が作用されており、架線に対してスリ板が摺擦状態を保持されるように構成されている。パンタグラフ装置においては、一般にこの押上力が４．５ｋｇ乃至６．５ｋｇの範囲で一定になるように設定されている。
【０００５】パンタグラフ装置は、何らかの原因によって上述した押上力が保持されなくなりすり板と架線との接触状態が絶たれるといった事態が生じた場合には、電力の集電が行い得なくなる。また、パンタグラフ装置は、押上力が不安定となって走行時にすり板と架線とが断接状態を繰り返した場合には、電力の集電が不安定となるとともにすり板と架線との間でスパークが発生してすり板の損耗が大きくなったり舟板の破損及び架線の切断といった重大事故を引き起こすことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パンタグラフ装置においては、特に降雪があった場合に各枠組や舟板等に付着した雪や氷の影響により、上述した問題が顕著に発生する。パンタグラフ装置は、各枠組や舟板等に着雪や着氷が発生すると、これらの部位が重くなって所定の押上力が保持し得なくなる。パンタグラフ装置は、例えば電車等が基地に留置されている場合には下げられて折り畳まれた状態にあり、各枠組や舟板等の上に降り積もった雪によって押上げ動作が不能となる事態が発生する。
【０００７】一方、パンタグラフ装置は、待合せ等により電車等が駅で長時間にわたって停車している場合にも、各枠組や舟板等の上に降り積もった雪の重みによって押上力が低下し架線との接触状態が保持されなくなる。また、パンタグラフ装置は、電車等が走行中に各枠組や舟板等に付着した雪による重みによって、押上力が低下するとともに空力特性が変化して舟板に負の揚力が発生する。パンタグラフ装置は、このためにすり板の架線からの離線現象が頻繁に発生するといった問題があった。
【０００８】従来、パンタグラフ装置の着雪対策は、電車等が停車中に積雪状態を監視し、保守要員の経験と勘とによって必要と判断した場合に除雪作業が行われていた。除雪作業は、保守要員が電車等の屋根に登って雪降治具を用いた雪降ろしや、常設の融雪装置により行われていた。屋根に登っての除雪作業は、転落や感電の危険があるとともに、結氷化した積雪の排除が困難である。融雪装置による除雪作業は、電車等を移動させる必要があるとともに限られた場所に設置されているために何処でも手軽に行い得ない。
【０００９】従来のパンタグラフ装置には、一般にそれ自体に除雪装置や融雪装置が備えられていないために、電車等が走行中に各枠組や舟板等に付着した雪を排除することができない。このため、従来のパンタグラフ装置は、わずかな停車時間中に付着した雪や氷を除去することが困難であるために、ダイヤの遅れを生じさせていた。また、パンタグラフ装置は、高圧電流が流れるためにその他の部位に対して絶縁が確実に保持されなければならず、高速走行を実現しかつ騒音の発生を抑制するために構成各部の空力特性が保持されなければならない。
【００１０】したがって、本発明は、基本構成を変更せず、所定の特性が保持され、簡易な構成であり、停車時ばかりでなく電車等が走行中であっても構成各部への着雪を防止し、所定の押上力が保持され得るようにした着雪防止機構付パンタグラフ装置を提供することを目的に提案されたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する本発明にかかる着雪防止機構付パンタグラフ装置は、車体の屋根上に絶縁を保持されて固定された台枠と、下枠組と、上枠組と、上枠組の自由端側に取り付けられて架線からの集電部を構成する舟板及びすり板と、加熱空気を生成して送風する加熱空気供給器と、第１のフレキシブルチューブ及び第２のフレキシブルチューブとを備える。下枠組は、導電パイプ材によって形成され、下端部を台枠に対して回動自在に支持されるとともに、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有してなる。上枠組は、導電パイプ材によって形成され、下端部を下枠組の自由端に対して回動自在に連結されることによってこの下枠組とともに台枠に対して屈伸自在に支持されるとともに、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有してなる。パンタグラフ装置は、第１のフレキシブルチューブによって加熱空気供給器と下枠組の加熱空気供給口とが連結され、第２のフレキシブルチューブによって下枠組の加熱空気排気口と上枠組の加熱空気供給口とが連結されてなる。
【００１２】パンタグラフ装置には、下枠組及び／又は上枠組に、閉塞空間部に連通する多数個の排気孔が設けられる。パンタグラフ装置には、一端側に加熱空気供給口が開口されかつ他端側に加熱空気排気口が開口された閉塞空間部を有する舟板と、加熱空気供給器と加熱空気供給口とを連結するフレキシブルチューブとが備えられる。
【００１３】以上のように構成された本発明にかかる着雪防止機構付パンタグラフ装置によれば、降雪等に際して加熱空気供給器が駆動される。パンタグラフ装置は、加熱空気供給器から供給された加熱空気が、第１のフレキシブルチューブを介して下枠組の閉塞空間部内に送り込まれてこの下枠組が加熱される。パンタグラフ装置は、下枠組の閉塞空間部に送り込まれた加熱空気が、その加熱空気排気口から第２のフレキシブルチューブを介して上枠組の閉塞空間部内に送り込まれてこの上枠組が加熱される。パンタグラフ装置は、これにより停車時ばかりでなく走行時にも下枠組や上枠組の着雪が防止されて所定の押上力が保持されることから、架線との接触状態が確実に保持される。また、パンタグラフ装置は、面倒で危険な保守要員による除雪作業を行うことなく折畳み状態からの押上げ動作が確実に行われるようにして、作業の効率化を図り電車等のスムーズな運行を可能とする。
【００１４】パンタグラフ装置は、各閉塞空間部から排気孔を介して加熱空気が排気されることで、下枠組や上枠組の表面に付着した着雪等をより効率的に除去する。パンタグラフ装置は、加熱空気供給器から供給された加熱空気が、フレキシブルチューブを介して舟板の閉塞空間部内に送り込まれることによってこの舟板が加熱される。パンタグラフ装置は、これにより舟板の表面に付着した着雪等がより効率的に除去され、空力特性が保持される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示すパンタグラフ装置１は、押上げ状態において全体の側面視形状が略く字状を呈してなるシングルアーム型パンタグラフ装置であり、台枠２と、下枠組３と、上枠組４と、舟板５及びすり板６とを搭載した舟支え７とを備える。パンタグラフ装置１は、詳細を省略するが、台枠２に対して下枠組３と上枠組４とを昇降動作させる昇降機構８と、下枠組３と上枠組４とに加熱空気を供給する加熱空気供給器９とを備える。パンタグラフ装置１は、加熱空気供給器９と下枠組３とを連結する第１のフレキシブルチューブ１０と、下枠組３と上枠組４とを連結する第２のフレキシブルチューブ１１とを備える。
【００１６】台枠２は、車体の屋根上に、図示を省略する複数個の碍子によって絶縁を保持した状態で取り付けられる。台枠２は、構成各部材を支持する基台部を構成するとともに、電車等が走行する際に空気抵抗を低減する作用を奏し、また非稼働状態において折り畳まれた下枠組３や上枠組４を収納する。台枠２には、昇降機構８が設置されている。
【００１７】昇降機構８は、詳細を省略するが、下枠組３の基端部３ａを回動自在に支持する主軸１２や押上力を生成する主ばね部材１３、或いは図示しない下降駆動用シリンダやダンパ等を備えて構成されている。昇降機構８は、台枠２と上枠組４とを連結するつり合いリンク１４や、下枠組３と舟板５とを連結する舟支えリンク１５を備えて構成されている。
【００１８】主ばね部材１３は、下枠組３を挟んで配置された左右一対からなり、それぞれの一端が下枠組３の基端部３ａに掛け止めされるとともに他端が台枠２に固定されている。主ばね部材１３は、下枠組３を図１において時計方向に付勢するように弾性力を作用させる。主ばね部材１３は、この弾性力が４．５ｋｇ乃至６．５ｋｇの範囲に設定され、パンタグラフ装置１の押上力を規定する。パンタグラフ装置１は、下枠組３と上枠組４の押上げ状態が、つり合いリンク１４と舟支えリンク１５とによってバランスされて保持されている。
【００１９】昇降機構８は、主ばね部材１３の押上力により下枠組３と上枠組４とを押上げ状態に保持するが、下降駆動用シリンダを駆動することによって下枠組３と上枠組４とを折畳み状態とする。昇降機構８は、電車等が例えば留置線に引き込まれた場合に、下降駆動用シリンダが駆動されることにより下枠組３を主ばね部材１３の弾性力に抗して図１において半時計方向へと回動させて折畳み状態とする。昇降機構８は、下降駆動用シリンダにより、この状態が保持される。
【００２０】下枠組３は、高圧電流を導き、軽量でかつ充分な機械的強度を有するために、円形或いは角形断面の導電性を有する金属パイプ材によって形成されている。下枠組３は、上述したように基端部３ａを主軸１２により回動自在に支持されるとともに、自由端部３ｂに上枠組４の基端部４ａを回動自在に支持するリンク軸１６が設けられている。下枠組３には、自由端部３ｂに舟支えリンク１５の一端が回動自在に支持されている。
【００２１】下枠組３には、両端部の近傍にそれぞれ仕切板１７（１７ａ、１７ｂ）が組み付けられることにより、内部に略全長に亘る閉鎖空間部１８が構成されている。下枠組３には、閉鎖空間部１８の、基端側の仕切板１７ａの近傍に位置して加熱空気供給口１９が形成されるとともに、自由端側の仕切板１７ｂの近傍に位置して加熱空気排気口２０が形成されている。下枠組３には、その上面側に、閉鎖空間部１８に連通する多数個の排気孔２１が形成されている。
【００２２】排気孔２１は、後述するように閉鎖空間部１８内から加熱空気を排気することによって、付着した雪を積極的に溶かすようにする。排気孔２１は、積雪が多い下枠組３の上面に形成したが、側面側にも形成してもよい。排気孔２１は、例えば開閉機構等を付設して孔径を可変可能とすることにより、電車等の運行地域や降雪状況、季節或いは温度条件等によって適宜調節され、付着した雪を効率的に除去するとともに下枠組３の全体温度の調整を可能とする。
【００２３】下枠組３には、加熱空気供給口１９に、一端を加熱空気供給器９に接続された第１のフレキシブルチューブ１０の他端が接続されている。下枠組３には、加熱空気供給器９から供給された加熱空気が、第１のフレキシブルチューブ１０を介して閉鎖空間部１８内に送り込まれる。下枠組３は、送り込まれた加熱空気によって加熱されるとともに、加熱空気の一部を排気孔２１を介して閉鎖空間部１８から排出する。
【００２４】上枠組４も、高圧電流を導き、軽量でかつ充分な機械的強度を有するために、円形或いは角形断面の導電性を有する金属パイプ材によって形成されている。上枠組４は、上述したように基端部４ａをリンク軸１６により回動自在に支持されるとともに、自由端４ｂに舟支え７を揺動自在に支持している。上枠組４には、基端部４ａにつり合いリンク１４の一端が回動自在に支持されている。
【００２５】上枠組４には、両端部の近傍にそれぞれ仕切板２２（２２ａ、２２ｂ）が組み付けられることにより、内部に略全長に亘る閉鎖空間部２３が構成されている。上枠組４には、閉鎖空間部２３の、基端側の仕切板２２ａの近傍に位置して加熱空気供給口２４が形成されるとともに、自由端側の仕切板２２ｂの近傍に位置して加熱空気排気口２５が形成されている。上枠組４には、その上面側に、閉鎖空間部２３に連通する多数個の排気孔２６が形成されている。
【００２６】上枠組４には、加熱空気供給口２４に、一端を下枠組３の加熱空気排気口２０に接続された第２のフレキシブルチューブ１１の他端が接続されている。上枠組４には、後述するように加熱空気供給器９から供給されて下枠組３の閉鎖空間部１８内に送り込まれた加熱空気が、第２のフレキシブルチューブ１１を介して閉鎖空間部２３内に送り込まれる。上枠組４は、送り込まれた加熱空気によって加熱されるとともに、加熱空気の一部を排気孔２６を介して閉鎖空間部２３から排出する。
【００２７】各排気孔２６も、上述した下枠組３の排気孔２１と同様に、閉鎖空間部２３内から加熱空気を排気することで、上枠組４の上面に付着した雪を積極的に溶かすようにする。排気孔２６も、積雪が多い上面だけではなく側面側にも形成してもよい。排気孔２６も、例えば開閉機構等を付設して孔径を可変可能とすることにより、電車等の運行地域や降雪状況、季節或いは温度条件等によって適宜調節され、付着した雪を効率的に除去するとともに上枠組４の全体温度の調整を可能とする。
【００２８】なお、パンタグラフ装置１は、下枠組３と上枠組４とにそれぞれ排気孔２１、２６を形成したが、加熱空気供給器９の送風能力により上枠組４への充分な加熱空気の供給が不足することがある。したがって、パンタグラフ装置１は、上枠組４にのみ排気孔２６を形成するようにしてもよく、また下枠組３にのみ排気孔２１の開口径を調整する開閉機構を設けてもよい。
【００２９】舟支え７は、電車等の走行方向に対して略中央部を上枠組４に揺動自在に支持されており、その上面にダンパ２７を介して一対の舟板５がそれぞれ支持されている。各舟板５は、詳細を省略するが電車等の走行に伴って揚力が生成される形態で形成されている。
【００３０】第１のフレキシブルチューブ１０及び第２のフレキシブルチューブ１１は、それぞれ可撓性を有するとともに耐熱性、電気絶縁性を有している。パンタグラフ装置１は、下組枠３や上組枠４に、稼働状態と非稼働状態との切替動作、すなわち折畳み状態と押上げ状態とに切替操作する際に大きな変位が生じるとともに、電車等の走行に伴う振動等により比較的小さな変位が生じる。第１のフレキシブルチューブ１０は、下組枠３と加熱空気供給器９との間の変位に対応して伸縮する。第２のフレキシブルチューブ１１は、下組枠３と上枠組４との間の変位に対応して伸縮する。
【００３１】第１のフレキシブルチューブ１０と第２のフレキシブルチューブ１１とは、上述した伸縮作用を奏することで、折畳み状態と押上げ状態とにおいても下組枠３や上枠組４内に加熱空気供給器９から加熱空気が安定して供給されることを可能とする。なお、第１のフレキシブルチューブ１０と第２のフレキシブルチューブ１１とは、振動吸収作用を奏することで、各接続部に高精度の振動吸収構造を付設することを不要とする。
【００３２】加熱空気供給器９は、詳細を省略するがヒータと送風器とを備えており、台枠２上に絶縁碍子９ａを介して設置されている。加熱空気供給器９は、電源が投入されることによって送風口２８から加熱空気を送風する。加熱空気供給器９は、例えば折畳み状態で予備電源からの電力の供給を受けるとともに、押上げ状態では架線から集電した電力の一部の供給を受ける。勿論、加熱空気供給器９は、押上げ状態で充電が行われる予備電源からのみ電力の供給を受けるようにして変圧器や切替器等を不要に構成してもよい。
【００３３】以上のように構成されたパンタグラフ装置１においては、降雪に際してその状況により加熱空気供給器９への電源投入が行われる。パンタグラフ装置１は、折畳み状態と押上げ状態にかかわらず、この電源投入操作が可能である。パンタグラフ装置１においては、電源投入により加熱空気供給器９から送風口２８を介して加熱空気が第１のフレキシブルチューブ１０内へと送風される。パンタグラフ装置１においては、加熱空気が、第１のフレキシブルチューブ１０から加熱空気供給口１９を介して閉鎖空間部１８内に送り込まれる。パンタグラフ装置１においては、これにより下枠組３が加熱された状態となるとともに、加熱空気の一部を排気孔２１を介して閉鎖空間部１８から排出する。
【００３４】パンタグラフ装置１においては、下枠組３の閉鎖空間部１８内に送り込まれた加熱空気が加熱空気排気口２０から排気され、この加熱空気排気口２０に接続された第２のフレキシブルチューブ１１を介して上枠組４へと供給される。パンタグラフ装置１においては、加熱空気が、第２のフレキシブルチューブ１１から加熱空気供給口２４を介して閉鎖空間部２３内に送り込まれる。パンタグラフ装置１においては、これにより上枠組４が加熱された状態となるとともに、加熱空気の一部を排気孔２６を介して閉鎖空間部２３から排出する。
【００３５】パンタグラフ装置１においては、上述したように下枠組３や上枠組４が加熱されることによって、これらに降り積もった雪や結氷を速やかに融雪して全体の質量が一定に保持されるようにする。パンタグラフ装置１においては、例えば電車等が基地に留置されて折畳み状態にある下枠組３や上枠組４に雪が降り積もっても、これを速やかに除雪することで押上げ動作が可能となる。
【００３６】パンタグラフ装置１においては、待合せ等により電車等が駅で長時間にわたって停車している場合にも、下枠組３や上枠組４の積雪が防止されることで雪の重みによる押上力の低下を防止して架線との接触状態が良好に保持される。パンタグラフ装置１においては、電車等が走行中に下枠組３や上枠組４への着雪が防止されることで押上力の低下が防止され、すり板６の架線からの離線現象が抑制される。パンタグラフ装置１においては、これによって安定した電力の集電を行うとともに、スパークの発生による各部の損耗或いは架線の断線等の発生を大幅に低減する。パンタグラフ装置１においては、保守要員が車体の屋根に登って行う除雪作業を不要とすることで、安全性の向上と効率化を図るようにする。
【００３７】パンタグラフ装置１においては、電車等の走行に伴って下枠組３や上枠組４の側面にも着雪が生じる。パンタグラフ装置１においては、上述したように下枠組３や上枠組４が加熱されるとともに、排気孔２１、２６から加熱空気が排気されている。パンタグラフ装置１においては、着雪を直接融雪するとともに、付着力を弱めることから走行風により吹き飛ばされるようにする。
【００３８】パンタグラフ装置１においては、下枠組３や上枠組４の加熱媒体として空気を用いることから、絶縁処理が簡易であるとともに高圧電流の漏電等の危険性が無い。したがって、パンタグラフ装置１は、基本構成を変更せず、構造が簡易であるとともに小型軽量に構成される。
【００３９】ところで、パンタグラフ装置１は、舟板５もやや幅広の部材であることから、この舟板５の上面に降り積もった雪の重みも押上力に影響を及ぼす。パンタグラフ装置１は、電車等の走行に伴って架線に付着した雪を舟板５の側面で払い飛ばすが、その一部が舟板５や各枠組３、４に付着する。パンタグラフ装置１は、このために、舟板５が傾くことにより負の揚力が発生することがある。
【００４０】したがって、本発明の第２の実施の形態として図２及び図３に示したパンタグラフ装置３０は、上述したパンタグラフ装置１の問題を解決してさらに信頼性の向上を図ったものであり、集電部３１にも加熱空気が供給されるようにした構成に特徴を有している。なお、パンタグラフ装置３０は、基本的な構成をパンタグラフ装置１と同一とすることから、対応する部位には同一符号を付すことによってその詳細な説明を省略する。
【００４１】パンタグラフ装置３０は、上枠組４の加熱空気排気口２５から排気された加熱空気を、第３のフレキシブルチューブ３２によって集電部３１へと供給する。集電部３１は、舟支え７と、この舟支え７に取り付けられた舟板部材３３と、この舟板部材３３の上面に取り付けられた一対のすり板６等によって構成される。舟板部材３３は、図３に示すように機械的強度を保持するとともに軽量化を図るように矩形のパイプ材によって形成されている。
【００４２】舟板部材３３には、すり板６の取付部位に対応して補強板３４（３４ａ、３４ｂ）が設けられることによって、中央部に閉鎖空間部３５が構成される。舟板部材３３には、閉鎖空間部３５の一端側に第３のフレキシブルチューブ３２が連結される加熱空気供給口３６が設けられるとともに、他端側に図示しない加熱空気排気口が設けられる。舟板部材３３には、この閉鎖空間部３５の上面及び補強板３４にそれぞれ多数個の排気孔３７、３８が設けられている。
【００４３】パンタグラフ装置３０は、以上のように構成された集電部３１を備えることから、加熱空気供給器９から送風された加熱空気が、第１のフレキシブルチューブ１０−下枠組３−第２のフレキシブルチューブ１１−上枠組４−第３のフレキシブルチューブ３２のルートを介して、加熱空気供給口３６から閉鎖空間部３５内に供給される。パンタグラフ装置３０は、これにより下枠組３と上枠組４とが加熱されるとともに、舟板部材３３も加熱される。パンタグラフ装置３０は、各部に積もった雪等を速やかに融雪して、所定の押上力が保持される。
【００４４】パンタグラフ装置３０は、排気孔３７を介して舟板部材３３の上面に加熱空気を供給することで、この上面に積もった雪を効率的に融雪する。パンタグラフ装置３０は、排気孔３８を介してすり板６の取付部位に対応する空間部内にも加熱空気が供給される。したがって、パンタグラフ装置３０は、舟板部材３３が全体的に効率よく加熱されるとともに、この舟板部材３３を介してすり板６も加熱されるようになる。
【００４５】なお、集電部３１については、上述した構成に限定されるものでなく、例えば舟板が下向きのチャンネル状に形成されたものも提供されている。かかる舟板には、底面部に加熱空気の流路を適宜形成するようにすればよい。
【００４６】本発明は、上述したパンタグラフ装置１、３０に示したシングルアーム型パンタグラフ装置にのみ適用されるものではなく、ダブルアーム型パンタグラフ装置にも適用されることは勿論である。ダブルアーム型パンタグラフ装置は、シングルアーム型パンタグラフ装置と比較して下枠組や上枠組が細径のパイプ材によって構成されており、着雪量が比較的少ない。したがって、ダブルアーム型パンタグラフ装置においては、下枠組や上枠組に排気孔を設けず、集電部に対してより多量の加熱空気が供給されるようにしてもよい。また、ダブルアーム型パンタグラフ装置においては、加熱空気供給器９からフレキシブルチューブを介して集電部に対して直接加熱空気を供給するようにしてもよい。
【００４７】上述したパンタグラフ装置１、３０は、加熱空気供給器９を台枠２に対して絶縁碍子９ａを介して取り付けるようにしたが、第３の実施の形態として図４に示したパンタグラフ装置４０のように、この加熱空気供給器９を車体４１の屋根に直接取り付けるようにしてもよい。パンタグラフ装置は、架線から高圧の電流を集電することから、加熱空気供給器９の電源を伝わって車体側に流れる危険性がある。このため、加熱空気供給器９は、絶縁碍子等の絶縁構造を介してに取り付ける必要がある。
【００４８】これに対して、パンタグラフ装置４０においては、加熱空気供給器９が台枠２と独立して車体４１に取り付けることで、この加熱空気供給器９に縁構造が不要となり台枠２が簡易な構成となる。一方、パンタグラフ装置４０は、加熱空気供給器９と下枠組３との絶縁を保持するために、これらを接続する第１のフレキシブルチューブ４２に絶縁性のチューブが用いられる。パンタグラフ装置４０は、加熱空気供給器９と下枠組３との間が長くなることから、長軸の第１のフレキシブルチューブ４２が用いられる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にかかる着雪防止機構付パンタグラフ装置によれば、降雪等に際して駆動される加熱空気供給器から下枠組や上枠組或いは舟板内に加熱空気が供給されてこれら各部を加熱する極めて簡易な構造の除雪機能或いは融雪機能を有することから、停車中ばかりでなく走行中においてもこれら各部への着雪を防止し或いは付着した雪等を排除することで所定の押上力が確実に保持されるようになる。
【００５０】したがって、パンタグラフ装置によれば、架線との接触状態が確実に保持されることで、安定した電力の集電を行い、スパークの発生によるスリ板や架線の損耗を抑制し、或いは架線の断線を抑制して安全走行が行われるようにする。パンタグラフ装置によれば、保守要員が車体の屋根に登って除雪作業等を行うことなく、折畳み状態から素早く押上げ動作が行われるようにする。パンタグラフ装置によれば、各部の基本仕様を変更することは無いので従来装置と同等の物理的特性や空力特性が保持され、設備や保守等を変更する必要が無いことから設備投資等が不要である。パンタグラフ装置によれば、加熱媒体として空気を用いることで高圧電流の絶縁対応が容易であり、安全性が極めて高い。
【出願人】 【識別番号】５００３１１６２４
【氏名又は名称】東洋造機株式会社
【識別番号】３０００５２０４０
【氏名又は名称】小野寺 正之
【出願日】 平成１２年６月３０日（２０００．６．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００６７７３６
【弁理士】
【氏名又は名称】小池 晃 （外２名）
【公開番号】 特開２００２−２７６０８（Ｐ２００２−２７６０８Ａ）
【公開日】 平成１４年１月２５日（２００２．１．２５）
【出願番号】 特願２０００−２００２４７（Ｐ２０００−２００２４７）