JPH0368601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定置給電用導体により給電される人間
輸送機器のような輸送用車両に関し、さらに詳細
にはかかる輸送用車両の集電装置に関する。

従来、米国特許第3312180号に示すような、軌
道を走行する輸送用車両が知られており、その車
両は一対の離隔した車両支持トラツクの間でそれ
に平行に延びる垂下案内ビームと係合する案内車
輪を有する。駆動用電力は、周知のように、案内
ビームに平行に取付けられ軌道トラツクに沿つて
延びる給電レールと協働する集電靴（shoe）ま
たは集電子を持つ適当な集電装置により車両に供
給される。集電子の支持は、米国特許第4168770
号に示すように、車両に支持された平行四辺形の
構成を用いて、車両が軌道上を走行すると、ばね
集電子を給電レールに対し所望の接触圧で押圧す
るようにして行う。

従来技術のこの種の構成では、レールの継目で
生じる衝撃のため充分な接触状態が得られない、
あるいは集電子取付部分に充分な柔軟性がない等
の欠点があつた。本発明はこれらの欠点を克服す
るため、96キロ（60マイル）に達する速度で軌道
トラツク上を走行する車両に用い、車両に支持さ
れる集電子とトラツクに平行に延びる給電レール
との間に充分な接触関係を確立する集電装置を提
供する。前述したように、充分な接触状態を損な
う原因となる衝撃な給電レールの形状及び外形の
不規則性、特にレール間の継目により生じる。集
電子は３つの互いに直角な軸に沿い６つの自由度
で自由に運動することが出来、従来の集電装置の
強制押圧モードの動作と異なり抗力モードで動作
する。

本発明は、集電子７６と、集電子支持手段とを
有する電気車両の集電装置であつて、電気車両２
２は、トラツク１２，１４上を、それと平行に延
びて垂直な給電面を有する給電レール１１２から
集電して、走行するものであり、集電子支持手段
は、第１の支持手段１１４と、第２の支持手段７
４，１２４，１２５，１２６と、第３の支持手段
７０，１３８，１４０とを有し、第３の支持手段
は、電気車両２２に設置され、第２の支持手段
は、第３の支持手段に上下方向に運動自在に弾性
支持され、第１の支持手段は、支持ロツド１１６
と、ばね１１９を介して該支持ロツドを弾性支持
する支持スリーブ１１８から成り、一端が集電子
７６を枢軸結合し、他端が第２の支持手段に枢軸
結合され１２４てばね手段１２５，１２６，１５
２により所定の位置に保持され、集電子を第１の
支持手段の軸方向に付勢して給電レールに接触さ
せるものである電気車両の集電装置を提供する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳
説する。

第１図は、軌道の縦軸に沿う断面で見た従来の
輸送車両の集電装置である。軌道１０は、軌道ヘ
ツド１６により支持された一対の横方向に離隔し
たコンクリート製のトラツク１２及び１４と、ト
ラツク１２及び１４間に設置したフランジ付きの
案内ビーム１８より成る。案内ビーム１８は上部
フランジ２０を有する。輸送車両２２は、トラツ
ク１２及び１４上を走行する一対の横方向に離隔
した弾性主輪２４及び２６を有する。車両２２
は、その縦方向に沿つて取付けた二対のかかる横
方向に離隔した弾性車輪を設けてある。車両２２
の車体２８は縦方向フレーム３０に取付けられ、
そのフレームは空気ばね３２及び３４により弾性
支持され、その空気ばねはフレーム４０上のチヤ
ンネル部材３６及び３８上に取付けられている。
車両２２は、車輪２４と２６を接続する車軸に結
合された電気推進モーターにより駆動される。

車両２２へ電力及び制御信号を供給するため
に、集電子４２，４４及び４６がそれぞれ給電レ
ール４８，５０及び５２と接触関係に保たれる。
更に、接地靴または接地子５４が接地レール５６
に、制御信号靴または制御信号子５８が制御信号
レール６０に接触する。集電子４２，４３及び４
４は、フレーム４０に固着した支持部材６２によ
つて支持されている。集電子４５，４６及び４７
は、車両フレーム４０に固着した支持部材６４よ
り支持されている。給電レール４８，５０，５
２、接地レール５６及び信号レール６０は、案内
ビーム１８の上部フランジ２０に所定の縦方向間
隔（約1.5ｍ毎）で取付けたブラケツト６６によ
り絶縁状態に支持されている。案内ビーム１８は
軌道表面において必要とされるよりも小さい許容
誤差で設置されているため、また車両２２はトラ
ツク１２及び１４の軌道表面でなく案内ビーム１
８により実際に進路を決定されるため、給電レー
ル４８，５０，５２、接地レール５６及び信号レ
ール６０を案内ビーム１８に取付けるこの構成に
より各レールと集電子４２，４４，４６，５４及
び５８との間の整列関係を更に正確に保つことが
できる。

第１図に示した集電装置の実際の動作につき、
不整部分のある給電レール、あるいはそれらが連
結されている場合その給電レールの継目を集電子
が通過する際の衝撃が問題となる場合がある。こ
れは、特に、車両が時速96キロ（60マイル）にも
なる高速度で給電レールの継目を通過するとき大
きな問題となる。

第２図は、本発明の一実施例である３相集電装
置の横断図面である。この装置は３つの直角な主
要軸の方向において６つの自由度を持ち、各軸に
沿い両方向の運動が可能であるため、電力レール
の位置及び外形の不整個所によりその集電機能は
影響を受けない。

第２図に示す３層集電装置は、コネクター７１
により車両のフレーム４０に固着した支持コラム
７０と支持カラー７３によりフレーム４０に固着
した、７０と平行な支持コラム７２とを有する。
支持コラム７０は、連結部材またはカラー部材７
４とそれに付随する集電子７６、連結部材または
カラー部材７８とそれに付随する集電子８０、連
結部材またはカラー部材８２とそれに付随する集
電子８４、及び連結部材またはカラー部材８６と
接地靴８８を支持する。同様に支持コラム７２
は、連結部材またはカラー部材９０とそれに付随
する集電子９２、連結部材またはカラー部材１０
０とそれに付随する集電子１０２、連結部材また
はカラー部材１０４とそれに付随する集電子１０
６、及び連結部材またはカラー部材１０８とそれ
に付随する接地子１１０を支持する。集電子７
６，８０及び８４は、給電レール１１２との整列
関係を維持するため必要に応じて支持コラム７０
に沿い垂直方向に移動可能であり、また集電子９
２，１０２及び１０６も同様であることが分か
る。集電子７６は圧縮ばね７７の作用によりコラ
ム７０に関して水平方向に運動可能であり、この
圧縮ばねは支持スリーブ８１内を動く支持ロツド
７９を押圧して集電子７６を給電レール１１２と
の接触状態に維持する。第２図に示すように他の
集電子８４，９２，１０２及び１０６も同様に動
作する。

第３図は本発明の一実施例である集電装置の一
部上面図であり、その集電装置はたとえば集電子
７６のような集電子と、支持コラム７０及び１１
３と協働するカラー部材７４を有する。それらを
接続する支持リンク１１４は支持ロツドあるいは
アーム１１６を有し、その支持ロツドは支持スリ
ーブ１１８内を摺動自在でばね１１９を圧縮し、
給電レール１１２の方向における集電子７６の水
平面上の位置を決定する。締付け部材１２０は、
支持ロツド１１６の反対端部に接続され、集電子
７６に１２２の所で枢着されている。支持スリー
ブ１１８はカラー部材７４に１２４の所で枢着さ
れる。接続リンク１１４がピン１２４を中心とし
て枢動可能のため、集電子７６は給電レール１１
２の長さ方向で相対運動できる。位置復帰ばね１
２５は、車両２２が第３図で右方に動く場合集電
子７６を第３図の通常位置へ戻す働きをする。位
置復帰ばね１２６も同様に接続リンク１１４と協
働し、もし車両が第３図で左方へ動くと集電子７
６を第３図の通常位置へ復帰させようとする。こ
の場合、集電子は給電レール１１２に沿う摺動運
動により生じる給電レール１１２との摩擦のため
車両にう関し右方の自制した位置をとる。接続リ
ンク１２８も接続リンク１１４と同様な動作をす
る。

第４図は、本発明の集電装置の各相につき設け
た垂直位置調節制御機構を示す。更に詳細には、
カラー部材７４及び７８は支持コラム７０の長さ
方向に運動自在であり、このための支持コラム７
０と、各カラー部材７４及び７８の集電子７６及
び８０に対応する給電レールとの関するカラー部
材の垂直方向の位置調節が可能となる。もしカラ
ー部材７４の位置を第１の締付けリング１３０と
第２の締付けリング１３２の間で調節したい場
合、第１の締付けリング１３０の位置をアレンね
じ（Allen screw）１３４か、それと同様な締付
け部材により固定する。また第２の締付けリング
１３２の位置をアレンねじ１３６により決定す
る。締付けリング１３０とカラー部材７４の間に
は圧縮ばね１３８が、またカラー部材７４と締付
け部材１３２の間には圧縮ばね１４０が設けられ
る。カラー部材７４の平衡あるいは通常位置が、
カラー部材７４に付随する集電子７６の垂直方向
位置を決定することになる。同様に、カラー部材
７８の垂直方向位置は、圧縮ばね１４４に付随す
る締付リング１４２と圧縮ばね１４８に付随する
締付リング１４６の夫々の固定位置により決定さ
れる。

第５図は、第３図に示したようなカラー部材７
４の一変形例を示す。この構成では、接続リンク
１１４に設けた位置復帰ばね１２５及び１２６、
また接続リンク１２８に設けた同様な位置復帰ば
ね１２７及び１２９の代りに、接続リンク１１４
につる巻ねじりばね１５２を、また接続リンク１
２８に同様なつる巻ねじりばねを取付けて、カラ
ー部材７４に付随する集電子７６を第３図に示す
ような通常位置へ復帰させる。これはリンク部材
が付随する給電レールに実質的に垂直な場合であ
る。

第６図は第２図に示した集電装置の底面図であ
り、支持コラム７０及び７２を示す。支持コラム
７０は、接地子８８に付随するカラー部材８６を
支持するため、それと平行な支持コラム１１３と
協働する。集電子８８とカラー部材８６の間には
リンク部材１６２が接続され、枢動接続部１６４
により集電子８８が接続リンク１６２の一端を中
心として回動する。また、つる巻ねじりばね１６
８を持つ第２の枢動接続部１６６により、リンク
部材１６２がカラー部材８６に関して枢動でき
る。制御信号子１１０と協働するカラー部材１０
８を、同様なリンク部材１７０及び１７２ととも
に示した。第２の支持コラム１７４は支持コラム
７２に平行に車両フレーム４０に固着され、カラ
ー部材１０８は車両フレーム４０に関し垂直な方
向でそのフレームに接近あるいは離隔することが
できる。

本発明の集電装置は、三つの平行座標軸に沿い
六つの自由度を持つ。例えば、接続リンク１１４
に実質的に平行な軸に沿う第３図の給電レール１
１２の水平な平面内での運動は、接続リンク１１
４及び１２８の圧縮ばね１１８が圧縮あるいは伸
張することによりもたらされ、このため給電レー
ルが第３図の図面に水平な平面内においてカラー
部材７４に実質的に垂直な方向に変位もしくはず
れても集電子７６は給電レール１１２との充分な
電気的接触関係を維持できる。同様に、集電子７
６は接続リンク１１４に関しては枢動接続部１２
２及び１２４により給電レールに平行な軸に沿い
第３図の左方及び右方に運動せしめられる。この
構成によれば、集電子７６は車両及びカラー部材
７４が第３図で右方に運動すると集電子も右方に
運動するが、給電レール１１２との間の摩擦によ
り給電レールに沿い引きずられて左方に動くとい
う抗力モードで動作する。一方、車両が左方に動
くとカラー部材７４も同様に左方に動くが、集電
子７６は給電レールに沿い引きずられてカラー部
材７４に関し事実上第３図の位置の右方へ動き、
かくして集電子７６は給電レール１１２に沿い抗
力モードを維持する。

カラー部材７４とそれに付随する集電子７６
は、第３図の図面の平面に実質的に垂直な第３の
軸に沿つて動くように構成され、もし給電レール
１１２がこの第３の軸に沿つて変位しずれること
があつても、集電子７６は必要に応じて給電レー
ル１１２との所望の整列関係及び充分な電気的接
触関係を維持するよう動く。この集電子の運動
は、カラー部材７４が支持コラム７０及び１１３
に沿い第３図の平面に実質的に垂直な方向に動く
ことによりもたらされ、このため集電子７６は給
電レール１１２のいかなる位置変化にも追従でき
る。

第７図は、集電子７６がカラー部材７４の第７
図で左方への運動に応動して給電レール１１２に
沿い抗力モードで動作する状態を示す。

第８図は、集電子７６の位置を第７図に位置か
ら第３図の中央位置へ復帰させるため枢動接続部
１２２に作用するつる巻ねじりばね１５２の変形
例を示す。

第９図は第３図の装置の変形例で、接続リンク
１１４及び１２８が枢着されたカラー部材７４は
第２の支持部材７４を有する。また第１０図は、
第９図の接続リンク１１４の側面詳細図であり、
つる巻ねじりばね１５２が集電子７６の位置を中
央に復帰させるよう枢軸１２４に作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形３相集電装置を備えた車両及び
軌道トラツクの横断面図、第２図は本発明の一実
施例である３相集電装置の横断面図、第３図は本
発明の一実施例である集電装置の１相部分の上面
図、第４図は集電装置の各相に設けた適当な垂直
位置調節制御手段を示す図、第５図は集電装置の
各相に設けた水平位置調節制御手段の変形例を示
す図、第６図は第３図の集電装置の底面図、第７
図は抗力モードで動作する本発明の集電子の一変
形例で車両が図面で左方へ動いた時の状態を示す
図、第８図は本発明の集電子中央位置復帰手段の
変形例を示す図、第９図は第３図の装置の変形例
を示す図、第１０図は第９図の接続リンクの詳細
説明図である。 １２，１４……トラツク、２２……電気車両、
４０……車両フレーム、７０，７２……支持コラ
ム、７４，７８，８２，８６……カラー部材、７
６，８０，８４……集電子、８８……接地子、１
１２……給電レール、１１６……支持ロツド、１
１８……支持スリーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集電子７６と、集電子支持手段とを有する電
   気車両の集電装置であつて、 電気車両２２は、トラツク１２，１４上を、そ
   れと平行に延びて垂直な給電面を有する給電レー
   ル１１２から集電して、走行するものであり、 集電子支持手段は、第１の支持手段１１４と、
   第２の支持手段７４，１２４，１２５，１２６
   と、第３の支持手段７０，１３８，１４０とを有
   し、 第３の支持手段は、電気車両２２に設置され、 第２の支持手段は、第３の支持手段に上下方向
   に運動自在に弾性支持され、 第１の支持手段は、支持ロツド１１６と、ばね
   １１９を介して該支持ロツドを弾性支持する支持
   スリーブ１１８とから成り、一端が集電子７６を
   枢軸結合し、他端が第２の支持手段に枢軸結合さ
   れ１２４てばね手段１２５，１２６，１５２によ
   り所定の位置に保持され、集電子を第１の支持手
   段の軸方向に付勢して給電レールに接触させるも
   のである 電気車両の集電装置。