JPH0326728Y2

JPH0326728Y2 -

Info

Publication number: JPH0326728Y2
Application number: JP12695786U
Authority: JP
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1991-06-10
Also published as: JPS6333302U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は電気車用の集電装置にかかり、特に集
電部の電車線に対する追随性を高め、且つ耐アー
ク性および異物当接時の防護をするためすり板支
持部および舟体の両側部までも耐熱、可撓性のよ
い部材で被い、舟体の両側部の強度メンバー（上
方向の力を受けもつ強度部材）をすり板支持部の
デツドスペースを利用して形成し、高速時におけ
る空気流による抗力、騒音などを減じるように一
体形成した集電舟装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電気車用の集電装置（以下パンタグラフと称
す）は、電車線から車両内に電力を円滑に集電す
るために用いられるものであり、舟体に取り付け
られたすり板を電車線に摺動させるため、舟体を
支持するパンタグラフのわく組をばね力などによ
り付与し、舟体を介してすり板を電車線に一定の
力で押し付ける構成となつている。

車両の走行速度が速かつたり、電車線の施工精
度が悪いなどの場合には、電車線からパンタグラ
フの摺動部が離間してアークを発生することがあ
る。このアークの発生は電車線およびパンタグラ
フの摺動部の寿命を縮めるばかりでなく、場合に
よつてはすり板支持部のばね、舟体などを溶損さ
せ、破壊することもあるのでアークの発生を極力
抑制し、且つ発生したアークが他に溶損を与えな
いようにしなくてはならない。

アークの発生を抑制するためには、パンタグラ
フの摺動部が電車線から離間しないよう、追随性
の向上を図ればよく、運動質量をできるだけ小さ
くする努力がなされ且つアークガードとして舟体
などの側部を利用して防護するようにしてきた。

以下に、先に出願した実願昭61−57314号に関
し説明する。

第４図〜第６図はその従来のすり板支持構造体
を示すものであり、第４図は舟体部の平面図、第
５図は舟体要部正面図、第６図は第４図および第
５図のイ−イ矢視方向断面図である。

第４図〜第５図において、通常２本の舟体４′
（図では片側が省略されている）を連結アーム
８′などにより一体化した舟体組立品をわく組管
部（図示せず）へばねなどを介して取着してい
る。

すり板小片１′ａの下面部、例えば第６図に示
すすり板小片１′ａの下面部にて可撓性を有する
と共に、耐アーク性の被覆用シート材（以下被い
材と呼称する）３′が、第４図、第５図に示す列
状のすり板小片１′ａ，１′ｂの下部全面域に備え
られている。そして、この被い材３′はすり板小
片１′ａ，１′ｂの下部に配設されている板ばね体
２′および弾性体としてのばね７′の車両進行方向
両側面部３′ａを被つている。

更にこれらを舟体４′の上部へ被着させ、ボル
トなどにより固定してすり板支持部を一体形成し
ている。

ここで、被い材３′としては、一般にカーボン
繊維布、セラミツク繊維布などの可撓性で且つ耐
アーク性の繊維布あるいは、この繊維布に耐熱性
を有し且つ柔軟なシリコンゴム、フツ素ゴムなど
をラミネートさせたものなどである。また、舟体
４′上への被い材３′の固定に際し、被い材３′の
材質は一般に絶縁性で且つ断熱機能を有する材料
特性が殆んどであるために、すり板小片１′ａ，
１′ｂばね７′、舟体４′などの導電をよくするた
めに、すり板小片１′ａ，１′ｂの取着ボルト部分
に凸部１′a′を設け、この凸部１′a′が被い材３′
を貫通して、板ばね体２′に当接させ、ばね７′と
舟体４′間でも同様にして被い材３′を貫通して導
電性の座９を挿着すると共に、ばね７′と舟体
４′に接設させ、導電と熱の伝導が良好となるよ
うに形成されている。また６′は補助すり板であ
る。

以上のように構成された舟体組立品が、図示し
てない枠組管部に取着され、図示してない主ばね
などによつてすり板表面が電車線５に押し付けら
れる。

このような構造におけるすり板小片１′ａ，
１′ｂと電車線５との動的挙動について説明する。
電車線５は一般に走行方向に対して一直線に張架
すると、すり板の同一箇所を摺動し集中的な溝磨
耗を生じるので、走行方向に対してジグザグに設
置され、そのレール面からの距離は極力一定に保
つように張架されているが、完全に一定距離に保
つことは不可能である。

従つて、パンタグラフが走行すると、電車線５
は舟体４′の長手方向で往復運動をしながら、電
車線５のレール面からの距離に応じてすり板面は
電車線に接触し、走行摺動して集電を行う。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら高速時における電車線５とすり板
小片１′ａ，１′ｂの摺接状態を常時完全に離間し
ないようにすることは不可能で、どうしても離間
しアークが発生することになる。このアークの発
生量は、この近傍に放電のターゲツトとして導電
性の物体の有無、更には距離により大きく左右さ
れることは周知の事象である。すなわち、従来例
では舟体４′の両側部がそのターゲツトになり大
きく放電を引き寄せアークの発生を誘引してい
る。この熱により舟体４′が溶損し問題となつて
くる。舟体４′の材質が絶縁性で且つ耐熱性のも
のであれば問題はないが、舟体としての機能は強
度メンバー、導電性、熱伝導性、軽量化などを必
要とするので、一般にはアルミ材を使用してい
る。

次に高速時における大きな問題点は、空気流に
よる抗力が増大し、舟体４′の運動を阻害する点
である。抗力は対向する面積に比例するので面積
を極力小さくする必要があるが、すり板小片１′
ａ、被い材３′、舟体４′の所要の高さ（第６図に
示す高さH₁＋H₂）が累積されるので大きくな
り、このために抗力が増大し運動を阻害させるの
で問題となる。更に走行時における微振動は弾性
体である舟体４′を励振させその面が空気に触れ、
面積に相応して騒音源となるので従来例ではほと
んどが直接外気に触れているため騒音が増大し問
題になつている。

本考案は上述のような問題点に鑑み創案された
もので、その目的とするところは、アークの発生
を抑止し、空気流による抗力を減じ、舟体４′部
の運動挙動を円滑になし、更に騒音発生を減じ、
異物当接による損傷を完全に防護する優れた集電
舟装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕その目的を達成するための手段は、舟体の長手
方向両側部分を、ばねの密着長さおよび取着ボル
トなどで決定される最小間隔高さ以下に上方向へ
付肉させて強度メンバーとして形成し、前記被い
材を前記すり板小片の下面全域と舟体の付肉部分
を包含するように被い、更に舟体の底部の長手方
向両端部分までも被い且つボルトなどにより舟体
に被着せしめて一体形成するよう構成したもので
ある。

なお、被い材をすり板小片の下面全域と舟体の
両側部の付肉部分を包含するように被に且つボル
トなどにより舟体に被着せしめて一体形成するこ
ともある。また、被い材として例えばカーボン繊
維布、セラミツク繊維布などの可撓性で且つ耐ア
ーク性の繊維布あるいはこの繊維布に耐熱性を有
し且つ柔軟なシリコンゴム、フツ素ゴムなどをラ
ミネートさせたものなどが使用される。

以下本考案のすり板支持構造体を、第１図〜第
３図に基づき説明すると共に、併せて作用も詳述
する。

〔実施例〕

第１図は本考案の集電舟装置の一実施例を示す
要部平面図、第２図はその正面図、第３図は第１
図、第２図に示すア〜ア矢視方向断面図で、中心
線の右側は電車線５の押圧力が付与されない無負
荷の状態、左側は押圧力が付与され最大にたわん
だ状態のそれぞれを示し、図中、第４〜第６図と
同符号のものは同じ構成、機能を有する部分を示
す。

第１図〜第３図において、舟体４の両側部に強
度メンバーとしての付肉部分４ａを上方向に成
し、その高さ寸法をばね７の密着長さ、取着ボル
トおよび板ばね体２の厚さなどにより決定され
る。この高さを最小間隔高さつまり所定の高さ
（第３図に示すH_D寸法）以下にして舟体４の付肉
部分４ａを形成し、すり板小片１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｘの下面部にて可撓性で耐アーク性を有す
る被い材３を第１図、第２図に示すすり板１を多
数に分割した列状のすり板小片１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｘの下面全域に挿設し、板ばね体２、ばね
７および前記舟体４の付肉部分４ａまでも包含す
るように被い、更に舟体４の底部の長手方向両端
まで伸ばし、ボルトなどにより舟体４へ被着させ
すり板支持部を一体形成している。ここで６は補
助すり板、８は連結アームである。なお舟体４の
底部全面を被い材３で被うと、放熱、質量増加な
どで問題となる。なお、１′b′は第６図に類した
凸部１′a′であり、各すり板小片に設けられてい
る。

このような構造において高速走行した場合、ま
ず電車線５とすり板小片１ａ，１ｂの摺接が離間
したと想定すると放電は当然アークを発生させる
が、従来例のように舟体４′の両側部がすり板小
片１′ａ側部と直線で導通するようになつておら
ず、絶縁性である被い材３で舟体４の底部両端ま
で被われているのでアーク発生誘引となるターゲ
ツトは遠のき、アークは抑制される。次に空気流
による抗力は速度の２乗および対向面積に比例し
て発生し、すり板部の運動挙動に大きく関与す
る。従つて、空気流が変化しても安定して集電を
行うためにはこの値を小さくすることが高速走行
には特に重要となつてくる。

いま、舟体４，４′の長さおよび抗力係数など
を一定とすれば、空気流に対向する舟体部の側部
の高さを小さくした分、抗力は減じることにな
る。すなわち、第６図に示す従来例ではすり板小
片１′ａ，１′ｂと、ばね７′、板ばね体２′所要の
可動量δ（第３図に示す）などから決定される高
さH₁と舟体４′の両側部の強度メンバーの高さ
H₂との合算したものとなるが、本考案では第３
図に示すすり板小片１ｂにおいて、舟体４の両側
の付肉部分４ａの強度メンバーをばね７の密着長
さ、取着ボルトなどの所定の高さH_D内に形成し
ているので、この分下方へ伸長することなく舟体
４の両側部の高さはH₁の高さに包含されH₂分の
抗力は発生しない。更にこの舟体４の付肉部分４
ａは被い材３に被れているのでこの面より発生し
た騒音は被い材３により遮断され減じることにな
る。なお、このことはすり板小片１ａ，１ｃなど
の部分においても同様の構成であるため、その説
明を省略する。

更に氷、雪、異物などが被い材３の側部に衝突
する環境下において、従来例では被い材３′の高
さ方向の支持間隔は板ばね体２′の上面と舟体
４′の上面までの距離となるが、本考案では前記
の舟体４の付肉部分４ａが被い材３の内側に形成
されているのでこの高さの分は被い材３を内側よ
りガードし、結局支持間隔は板ばね体２から舟体
４の付肉部分４ａの上端部までの距慮（第３図中
のHe寸法）となる。すなわち、従来例に比べほ
ぼH_D寸法分小さくなるので相応して衝突時の被
い材３の強度的な面も有利となる。

〔考案の効果〕

以上説明したごとく本考案によれば、電車線５
に対応して運動するパンタグラフ側のすり板小片
部の運動質量を僅少にして追随性能を高め、高速
時に極めて問題となる空気流による抗力および騒
音を減じ、更に氷、雪、異物などの当接による幣
害を完全に防護することが可能となるので、本考
案の集電舟装置は、実用上極めて有用性の高いも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる集電舟装置の一実施例
を示す要部平面図、第２図はその正面図、第３図
は第１図、第２図のア−ア矢視断面図で、図中右
側は電車線の押圧力が付与されない無負荷時の状
態、左側は押圧力が付与され最大にたわんだとき
の状態を各々示し、第４〜６図は従来の一例を示
し、第４図はその平面図、第５図は正面図、第６
図は第４図および第５図のイ〜イ矢視断面図であ
る。１……すり板、１ａ，１′，１ｂ，１ｂ，１ｃ，
１′ｃ，１ｘ……すり板小片、１′a′，１′b′……
凸部、２，２′……板ばね体、３，３′……被覆用
シート材、４，４′……舟体、５……電車線、６，
６′……補助すり板、７，７′……ばね、８，８′
……連結アーム、９……座、H_D……所定の高さ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】すり板１と、板ばね体２と、被覆用シート材３
と、舟体４と、ばね７とを有する集電舟装置であ
つて、すり板１は、すり板小片１ａ，１ｂ，１ｃを有
し、それらが舟体４の長手方向に対し、列状に配
列されたものであり、板ばね体２は、その上にすり板１のすり板小片
１ａ，１ｂ，１ｃが配列されて固着されたもので
あり、被覆用シート材３は、耐アーク性の材料からな
り、舟体４は、走行方向に対し、前縁および後縁上
に所定の高さH_Dの付肉部分４ａが強度部材とし
て形成されたものであり、上面に板ばね体２がば
ね７によつて固着され、且つ被覆用シート材３が
板ばね体２とすり板小片１ａ，１ｂ，１ｃの挟着
面から前後縁の付肉部分４ａの外側を覆つて舟体
４の底面に固着されたものである集電舟装置。