JPH06233405A

JPH06233405A - 集電装置

Info

Publication number: JPH06233405A
Application number: JP1243293A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tanaka; 秀幸田中; Kazumasa Sugimoto; 和昌杉本
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】酸化皮膜等を除去できる機能を持たせ、特に
停車時の接触抵抗を小さくする。【構成】電車線(Ｌ)より集電を行う集電装置であっ
て、２本のアーム(６，８)で形成される四辺形のリンク
機構と、リンク機構を構成する他の一方のアーム(９)を
延長した箇所に、首振り自在に設けた、すり板(１１)を
備える舟体(１０)と、前記リンク機構を変形させ、舟体
(１０)を電車線(Ｌ)に対して移動させるよう作用するエ
アシリンダ(４)と、すり板(１１)を電車線(Ｌ)の方へ付
勢するための第１の付勢手段(１４)と、エアシリンダ
(４)の非駆動時にリンク機構を折り畳み、舟体(１０)を
電車線(Ｌ)より離すよう作用する第２の付勢手段とを備
えると共に、エアシリンダ(４)を駆動させることによ
り、舟体(１０)のすり板(１１)を電車線(Ｌ)に当接させ
た後、更にエアシリンダ(４)を動作させることで、舟体
(１０)に回動運動を起こさせ、すり板(１１)を電車線
(Ｌ)上で摺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気鉄道における集電
装置に関し、特に剛体の電車線より集電する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電車等の車両における集電装置として
は、すり板が電車線に接触することにより集電するとこ
ろから、すり板や電車線の耐摩耗性、寿命等の観点、あ
るいは電車が人家近くを走る場合には、発生する騒音を
出来るだけ少なくしたいという観点、等から従来、様々
のもので提案されてきた。従来、車両の集電は、温度上
昇について述べれば、電車が発車する際、大電流が流れ
るところからその際の集電装置における温度上昇が問題
で、電車の走行中は電流が減少していくことと、走行に
つれて相手側の電車線が次々と移動していくところか
ら、温度上昇が問題になることはなかった。ところが、
最近は、電車が停車中であっても、空調用等にかなりの
電流が流れることがあり、更には新しい電源システムに
より、走行中よりも停車中の方が、はるかに大きい電流
が流れるという、従来とは異なった使用条件に適用でき
る集電装置が要求されるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来とは異
なった使用条件のもとで従来の集電装置を使用すると、
停車中つまり定置時に、大電流が流れるところから、す
り板と電車線の接触部に局部的な温度上昇が発生し、接
触部の酸化が促進され、その結果接触抵抗が増大し、そ
のため温度上昇が更に進むという悪循環が繰替えされ、
接触部の一部が溶融して溶着などが起き、集電性能に重
大な影響を及ぼして問題となることがあった。かかる背
景から近年の集電装置には、接触抵抗を小さくして停止
時においても大電流を流せる集電装置の開発が望まれて
いた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、電車線(Ｌ)よ
り集電を行う集電装置であって、２本のアーム(６，８)
で形成される四辺形のリンク機構と、前記リンク機構を
構成する他の一方のアーム(９)を延長した箇所に、首振
り自在に設けた、すり板(１１)を備える舟体(１０)と、
前記リンク機構を変形させ、舟体(１０)を電車線(Ｌ)に
対して移動させるよう作用するエアシリンダ(４)と、前
記すり板(１１)を電車線(Ｌ)の方へ付勢するための第１
の付勢手段(１４)と、エアシリンダ(４)の非駆動時に前
記リンク機構を折り畳み、舟体(１０)を電車線(Ｌ)より
離すよう作用する第２の付勢手段とを備えると共に、前
記エアシリンダ(４)を駆動させることにより、舟体(１
０)のすり板(１１)を電車線(Ｌ)に当接させた後、更に
エアシリンダ(４)を動作させることで、舟体(１０)に回
動運動を起こさせ、すり板(１１)を電車線(Ｌ)上で摺動
させるワイプ機能を持たせたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、エアシリンダ(４)の非駆動
時には、第２の付勢手段によって、四辺形のリンク機構
が折り畳まれ、舟体(１０)を引き込んだ位置にあるが、
エアシリンダ(４)を駆動すると、前記第２の付勢手段に
抗して、四辺形のリンク機構が開くように変形し、これ
に伴い、舟体(１０)は電車線(Ｌ)の方へ引き出される。
この移動により、舟体(１０)のすり板(１１)が電車線
(Ｌ)に当接するが、その当接時には、舟体(１０)は鉛直
方向より少し傾くようになっており、この後更にエアシ
リンダ(４)の駆動を継続することにより、首振り自在の
舟体(１０)が鉛直方向に姿勢を正すように、舟体(１０)
に回動動作が起こり、この回動動作により、第１の付勢
手段(１４)による付勢力により、電車線(Ｌ)に圧接して
いたすり板(１１)が、電車線(Ｌ)上で摺動する。このよ
うなワイプ機能により、すり板(１１)および／又は電車
線(Ｌ)の表面に形成されていた酸化皮膜や汚れが除去さ
れるので、すり板(１１)と電車線(Ｌ)との間の接触抵抗
が低減される。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明の集電装置の一実施例を示し
た側面図であり、図２は図１の折り畳んだ状態から引き
出した状態を示している。１は、本装置におけるベース
であり、このベース１は、絶縁用の支持碍管２を介して
車体３の所定部に固定される。このベース１には、前後
にそれぞれ一対のリブ１Ａ，１Ｂ(図では手前のみ示す)
が下向に形成されている。前方(左方)の一対のリブ１Ａ
に挟まれるようにしてエアシリンダ４の本体が軸支され
る。後方(右方)の一対のリブ１Ｂのそれぞれの最下端部
間にピン５が横架される。このピン５には、“く”の字
形状に折曲した上部アーム６の折曲部が軸支され、そし
て、この上部アーム６の上端部と、エアシリンダ４のシ
リンダ軸４Ａの先端部４ｈとに適当なピン７を貫設する
ことにより、折り畳み自在のリンク機構を構成してい
る。エアシリンダ４は、内部に不図示のスプリング(第
２の付勢手段に相当)を備え、エアシリンダ４の非駆動
時にはスプリングの付勢力により、シリンダ軸４Ａは引
き出されるようになっている。

【０００７】図中手前の一方のリブ１Ｂのほぼ中間の高
さでかつ前方に突出した部位には、補助アーム８の一方
端が軸着され、この補助アーム８の他端は、下部アーム
９の上端部に軸着され、そして前記上端部より所定距離
を隔てた箇所に、前記上部アーム６の他端が軸着され
る。１０は、図２に示すように、剛体の電車線Ｌに当接
するすり板１１を保持する舟体であり、この舟体１０の
前方側の側面から前方へ向けて延在する支持板１２が形
成される。一方、前記下部アーム９の下端部は二股９
Ａ，９Ｂに別れており、その二股の一方(前方側)９Ａの
先端部と、前記支持板１２の先端部とに、ピン１３を貫
設することにより、その貫設箇所を支点として支持板１
２およびこれと一体の舟体１０が首を振るように回動可
能としている。

【０００８】図３、図４の断面図でわかるように、舟体
１０は、内部が空洞で上方が開口した形状をなし、その
内部にはコイルバネ１４(第１の付勢手段に相当)が位置
しており、このコイルバネ１４の下端は、舟体１０の底
部に固着され、又、コイルバネ１４の上端は、該コイル
バネ１４を上方より抑えるようにして位置する、前記二
股の他方９Ｂに固着される。又、すり板１１の接触面は
円弧状または曲面をなしている。そして、下部アーム９
のピン１３近くに備えた突起状のストッパ９Ｃと、これ
に当接するように、支持板１２から“く”の字形状に折
曲した腕状のストッパ１２Ａとが設けられている。この
構成により、すり板１１が図２のごとく電車線Ｌに当接
している時は、コイルバネ１４の付勢力により、すり板
１１は電車線Ｌに圧接しており、一方、舟体１０が図１
のごとく上方に移動しているときは、図３の詳細図でわ
かるように、支持板１２と一体的に動くストッパ１２Ｃ
が他方のストッパ９Ｃに当接することで、舟体１０の下
方への必要以上の移動を抑止している。尚、これらのス
トッパ９Ｃ、１２Ａによる抑止機能は、コイルバネ１４
による引っ張り力で代用してもよい。

【０００９】上記構成による集電装置の動作を説明す
る。前述したように、エアシリンダ４の非駆動時には、
図１のごとく、エアシリンダ４のシリンダ軸４Ａは引き
出され、リンク機構が折り畳まれることにより、舟体１
０を引き込んだ状態(図１では上方へ)にある。この状態
からエアシリンダ４にエアを送り込むと、前記スプリン
グの付勢力に抗してシリンダ軸４Ａをシリンダ４本体内
へ引き込む動作が開始され、これに伴い、上部アーム６
は、ピン５を支点として反時計方向へ回動される。これ
に伴い、下部アーム９全体が下方へ移動されるが、この
下部アーム９の上端は、補助アーム８を長さを半径とす
る円弧上を反時計方向へ移動するので、図５に示すよう
に、下部アーム９は、下降しつつ反時計方向に回動し、
舟体も１０'で示したごとく同じような動きをする。

【００１０】さて、舟体１０が下降することにより、す
り板１１は、図３のごとく電車線Ｌに接触するが、その
時の接点は、すり板１１の中点Ｑよりも後方のＰ点とな
る。つまり、接触した時点では舟体１０は、鉛直方向よ
り更に時計方向へ回動している。この後、更にシリンダ
軸４Ａが引き込まれると、舟体１０が、コイルバネ１４
の付勢力に抗して下方に押し下げられることにより、舟
体１０は今度は、反時計方向(矢印Ｙ方向)に向きを変え
る。その際、すり板１１は、電車線Ｌに当接した状態で
摺動し、図４に示したごとく、すり板１１と電車線Ｌと
の接点は、中央のＱ点へ移る。このすり板１１の摺動動
作により、すり板１１および／又は電車線Ｌの表面に形
成された酸化皮膜等が除去されるので、すり板１１と電
車線Ｌとの間で良好な電気的接触を得ることができ、す
り板１１に大電流を流すことができる。

【００１１】上記の状態において、エアシリンダ４へ供
給していたエアを抜くことで、エアシリンダ４内に装荷
された第２の付勢手段による付勢力により、２シリンダ
軸４Ａは引き出され、図１に示した待機位置に戻る。第
２の付勢手段として、リンク機構を直接変形するよう
に、例えば、ベース１と下部アーム９との間に懸架した
スプリングコイルであってもよい。又、上記実施例で
は、電車線Ｌは車体の下方にあるものとしたが、架線の
ごとく上方にある場合には、ベース１は、車体屋根上に
設置され、舟体１０は上方へ移動し、又、電車線Ｌが第
３軌条であれば、舟体１０は側方へ引き出される。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、すり板
が電車線に当接した後、更にすり板を電車線に当接した
状態で電車線上を摺動させることにより、すり板にワイ
プ機能を持たせたので、すり板および／又は電車線の表
面に形成されていた酸化皮膜等が除去されるので、良好
な電気的接触を得ることができ、停止時および発車時に
流れる大電流による発熱を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の集電装置を折り畳んだ状
態を示した側面図

【図２】本発明の１実施例の集電装置を引き出した状
態を示した側面図

【図３】図１における舟体部の電車線への接触時の詳
細を示した側断面図

【図４】図１における舟体部の電車線への接触後の詳
細を示した側断面図

【図５】図１から図２への状態変化の過程を示した軌
跡図

【符号の説明】

１ベース２支持碍管３車体４エアシリンダ４Ａシリンダ軸５ピン６上部アーム７ピン８補助アーム９下部アーム９Ｃストッパ１０舟体１１すり板１２支持板１２Ａストッパ１３ピン１４コイルバネＬ電車線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電車線(Ｌ)より集電を行う集電装置であ
って、２本のアーム(６，８)で形成される四辺形のリンク機構
と、前記リンク機構を構成する他の一方のアーム(９)を延長
した箇所に、首振り自在に設けた、すり板(１１)を備え
る舟体(１０)と、前記リンク機構を変形させ、舟体(１０)を電車線(Ｌ)に
対して移動させるよう作用するエアシリンダ(４)と、前記すり板(１１)を電車線(Ｌ)の方へ付勢するための第
１の付勢手段(１４)と、エアシリンダ(４)の非駆動時に前記リンク機構を折り畳
み、舟体(１０)を電車線(Ｌ)より離すよう作用する第２
の付勢手段とを備えると共に、前記エアシリンダ(４)を駆動させることにより、舟体
(１０)のすり板(１１)を電車線(Ｌ)に当接させた後、更
にエアシリンダ(４)を動作させることで、舟体(１０)に
回動運動を起こさせ、すり板(１１)を電車線(Ｌ)上で摺
動させるワイプ機能を持たせたことを特徴とする集電装
置。