JPH0626003Y2 - 集電舟装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、先願の実願昭63-30245号並びに今回優先権主
張を行った実願昭63-155272号の集電舟装置の改良に関
する。

〔従来の技術〕

従来の集電舟装置は第11図〜第14図に示される。

第11図は従来のものの一例を示す舟体の平面図、第12図
はその側面断面図、第13図は第11図のア−ア線矢視横断
面図、第14図はすり板小片の下方変位量特性図であり、
第11図〜第14において、１はすり板小片、２は耐アーク
性を有する可撓性シート、３は剛性を有するフレーム、
４はすり板小片１を支えるばね、５は電車線、６は連結
アーム、７は補助すり板であり、集電舟は、フレームの
上面に舟体の長手方向に多数のばね４がボルトなどで締
結され、これらは可撓性シート２で被包されている。そ
して、すり板小片１は舟体の長手方向、可撓性シート２
の上部に一列に並べられ固定されている。

このような構成の集電舟において、パンタグラフの枠組
みの最上部に集電舟が取着されており、すり板小片１が
電車線５に摺接しながら集電して電車は走行する。

従って、走行中に集電が良好に行われるためには、常
に、すり板小片１が電車線５に追随して接触を保ってい
ることが必要である。

ところで、走行中の振動などによりすり板と電車線が離
れることを一般に離線と称しているが、集電走行中に離
線を発生すると、すり板と電車線の間にアークが発生し
てすり板の摩耗が増加し、すり板の寿命が短かくなる。

このような離線の割合、すなわち離線率を小さくするこ
とが電車においては重要な問題である。

例えば電車が高速で走行するとき、電車線と接触摺動す
るすり板には、電車線から種種な振動的な力あるいは振
動変位が与えられるが、これらの振動に対してすり板が
追随して電車線に接触を保って行くためにはすり板の質
量を出来るだけ小さく、またすり板を支えるばね系のば
ね常数とストロークを適切に選定することが効果的であ
る。

そこで、この電車線に対する追随性を向上するために、
第11図〜第14図に示した従来品のように、すり板を分割
して多数のすり板小片１とし、個個のすり板質量を最小
におさえ、且つこれらのすり板小片１をそれぞれ独立さ
せて個個に備えたばね４を配設している。

このようにして構成された集電舟においては、電車線に
接触している場合、電車線から受ける振動に対して運動
する系は、個個のすり板小片１とそれを個個に支持する
ばね４だけとなるため、非常に良好な追随特性が得られ
る。また、電車線は左右方向にジグザグ偏倚があるた
め、この左右偏倚量に対応して、舟体長手方向にすり板
小片が複数個整列配置されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、このような多分割されたすり板小片１を有する
集電舟は、それぞれのすり板小片１を各１個のばね４で
支持しているため、以下に示すような問題点をもってい
る。

すなわち、それぞれのすり板小片１が各１個のばね４に
より支持されているので、すり板上面に同一の力を加え
た場合すり板小片１のばね４の真上部では変位が少な
く、すり板小片１の端部、隣りのすり板小片１とのオー
バーラップ部ではその下にばね４がないため、変位が多
くなっている。

従って、電車線５がすり板小片１の列上を左右移動して
行く場合のすり板の下方変位は、第14図のすり板小片下
方変位特性図に示すように、細かい波状となり、この波
状に変る変位のために電車線５の左右方向移動に伴い、
電車線５とすり板小片１の接触力が変動し、離線に対し
ては好ましい状態ではない。

また、すり板小片１が１個当りばね４が１個必要なの
で、構造が複雑化し、ばね固定用の締付具類などの付属
品を含めて部品点数が多くなり、製作，分解組み立てに
手間がかかる。

また、他の従来例として第15図〜第17図に示され、第15
図はその一例を示す平面図、第16図は第15図の側面断面
図、第17図は第16図のア′−ア′線矢視断面図であり、
第15図〜第17図において、１′は複数個に分割され弾性
支持されたすり板、２は個個のすり板１′を取着した断
面コ字状の支持板、３′は断面コ字状を有する舟体フレ
ーム、４′はすり板１′を支えるコイルばね、８は摺動
材、９は舟体フレーム３′に取着されたすり板１′の継
ぎ目部分を支持する支持ゴム、10は弾性支持されたすり
板１′と舟体フレーム３′に取着された固定すり板13と
の連接部分において弾性支持されたすり板１′の端部を
回転可能に支持するピン接手、11はすり板１′の集電電
流を舟体フレーム３′に伝えるリード線、12はトロリ線
である。

かようなごとく構成された集電舟において、走行中はパ
ンタグラフの押上力によりすり板１′を支えるコイルば
ね４′は弾性変形してたわみ、すり板１′とトロリ線12
は接触を保っている。集電電流はこのときリード線11を
通して舟体フレーム３′に伝えられる。すり板１′は弾
性支持されているので、走行中トロリ線12の高さが変動
しても良好に追従して離線を発生しない。また、トロリ
線12は架線のジグザグ偏位によりすり板１′上を左右に
移動するが、支持ゴム９はすり板１′同士の継ぎ目部を
トロリ線12が滑らかに移行するためのものであり、また
ピン接手10はトロリ線12が弾性支持されたすり板１′か
ら固定すり板13に円滑に移行できるためのものである。

しかし、かようなごとく構成されたパンタグラフにおい
ても、集電舟はコイルばね４′，支持ゴム９などを使用
してすり板１′を弾性支持して追従性を良好としている
が、舟体内部の構造としてはコイルばね４′の固定金
具，すり板継ぎ目の支持ゴム９、支持ゴム取付台，リー
ド線11，リード線締着ボルト，弾性支持すり板両端部の
ピン接手10など構成部品が多く、構造が複雑で、組立，
分解にも非常に手間がかかり価格も高くなる欠点があっ
た。

本考案は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目
的とするところは、実願昭63-155272のパンタグラフの
集電舟を更に改良し、追従性が良好で且つ部品点数も少
なく、簡素な構造を有する集電舟装置を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

つまり、その目的を達成するための手段は次に示すよう
なもので、以下請求項別に下記す。

(1)請求項(1)においては、多数に分割したすり板小片を
一括して耐アーク性を有する可撓性シートに固着させ、
この可撓性シートと舟体のフレームの間に、内部に空気
などの気体を充填した弾性を有する一個または複数個の
袋状体を、分割したすり板小片列に渡って配設し、舟体
の長手方向に対して直角方向の可撓性シートの端部で舟
体側面部を被包し、締鋲材にて可撓性シートをフレーム
に締着するものである。

(2)請求項(2)及び請求項(5)においては、舟体上面に，
この舟体の長手方向に複数個に分割したすり板を配列
し、この複数個に分割したすり板の各各を，断面コ字状
で且つ前記すり板とほぼ同長の支持板に取着し、このす
り板と前記支持板の間に、導電性と弾性を有し、複数個
のすり板列の全長およびこの両端の外側に位置する舟体
フレームに固定された固定すり板部にわたって連通して
いる金属性薄板よりなる敷板を挾持し、前記支持板の両
側面を上向きの断面コ字状の舟体フレームの両側面に摺
動材を介して配置し、前記支持板と舟体フレームの間
に、気泡を含有し、且つ弾性を有するスポンジゴムを配
置してすり板を弾性支持するよう構成したものである。

(3)請求項(3)においては、前記スポンジゴムの形状を、
舟体の短手方向に複数個の孔を貫通せしめたり、あるい
は内部に空間が得られるような形状のものを舟体の短手
方向に複数段サンドイッチ状にはさんで一体としたり、
あるいはスポンジゴムの代りに内部に気体を充填した弾
性を有する袋状体とするものである。

(4)請求項(4)においては、前記すり板列の長手方向両端
部に備えられた固定すり板との連接部分に、中間部分よ
りも弾性係数の大きい緩衝部材あるいは気体を充填した
袋状体を配置したものである。

次に、これらの作用について説明する。

〔作用〕

請求項(1)において、集電舟は舟体長手方向に整列した
すり板小片列の全長に渡って、これとほぼ等長に空気な
どの気体を充填した弾性を有する一個または複数個の袋
状体を配列することによりすり板小片を支持しているた
め、すり板小片のいずれの位置も全長に渡ってばね常数
がほぼ一定となっている。

故に、電車線がすり板小片のどの位置にある場合でも、
すり板小片の下方変位はほぼ一定となる。従って、電車
線の左右方向の移動による接触力の変動がなく、良好な
追随性能を確保することが出来る。また、気体を充填し
た袋状体は非線形のばね特性とダンピング効果をもって
いるため、電車線から与えられる振動荷重に対しても、
その衝撃力を減衰し、すり板小片が共振することなく、
この点からも良好な追随性が得られる効果をもってい
る。さらに、複数のすり板小片はこれらの列の全長に渡
る一個または複数個の袋状体で支えられているため、部
品点数は大巾に少なくなり、製作上、あるいは分解組み
立てに対しても非常に簡便な構造である。

次に請求項(2)〜(5)において、トロリ線と常時接触して
いる中央部分においては、適切な柔軟さをもったスポン
ジゴムによって複数個に分割したすり板を支持してトロ
リ線とすり板間の良好な接触と追従性を保持し、すり板
列の両端部の固定すり板との連接部分においては、弾性
係数の大きい緩衝部材を使用することにより緩衝部材の
たわみを小さくして、トロリ線が弾性支持すり板部から
固定すり板部へ移行する場合の段差を微少にして、円滑
にトロリ線が移行するようにしてある。更にすり板部か
らの集電電流は弾性支持されたすり板と固定すり板を連
通して配置された導電性かつ弾性のある薄金属板により
舟体フレームに伝えるものである。

このように本考案の集電舟は、スポンジゴムと導電性か
つ弾性のある薄金属板からなる敷板を使用するりことに
より、従来の集電舟におけるコイルばね，すり板継ぎ目
部の支持ゴム，両端部のピン接手，リード線などを廃止
することができ、部品点数は大巾に少なくなり、製作上
あるいは分解組み立てに対しても非常に簡単となり、し
かも良好な追従性が得られる。

以下本考案の集電舟装置の一実施例を、請求項別に図面
に基づいて詳述する。

〔実施例〕

(1)請求項(1)において、 第１図〜第５図は本考案のものの一実施例を示し、第１
図はその側面断面図，第２図は第１図の横断面図，第３
図は内部に空気などの気体を充填した弾性を有する複数
個の袋状体の体斜視図，第４図は電車線により荷重が加
えられた場合のすり板小片の下方変位量特性図であり、
図中、第11図，第12と同符号のものは同じ構成，機能を
有す。

第１図〜第３図において、14はすり板小片１を支持する
内部に気体を充填した弾性を有する複数個の袋状体であ
り、この袋状体14は個々ばらばらに積み重ねられるか、
または互いに接着されて一体とされて舟体の長手方向、
複数のすり板小片１の全長に渡ってフレーム３に、嵌入
されている。この袋状体14の積層品は通常の弾性を有す
るゴム状のものであっては本考案の要旨とする目的に沿
うものではなく、もっと柔らかい弾性をもっている。

一方、すり板小片１は可撓性シート２の舟体長手方向に
配設され、ボルトあるいはリベットなどにより取着され
ている。

そして、袋状体14を嵌入したフレーム上にすり板小片１
を取着した可撓性シート２を乗せ、可撓性シート２の短
手方向の端部の折り曲げ部分でフレーム３を含めた舟体
側面部を被包すると共に、締鋲材にて可撓性シート２を
フレーム３に締着している。なお、すり板小片１からの
集電構造については、例えばすり板小片列の下部に連続
した薄い銅板を敷き、長手方向端部をフレーム３に取着
するなどがある。また、すり板小片１と電車線５との摺
接部分においては高温となるが、走行中の風冷により袋
状体部分での温度は袋状体の特性劣化をきたす温度以下
となっている。

かくして、かようなごとく構成されたパンタグラフの集
電舟において、第４図に示すごとく、電車線５がジグザ
グ偏倚により舟体上を左右に移動した場合、すり板小片
１の中央部においても、またすり板小片１の両端部の隣
接すり板小片とのオーバーラップ部においても、常にそ
の下面は多数の袋状体により連続した構造を構成してい
ることにより支持されているため、袋状体14の撓みによ
るすり板小片１の下方変位量はほぼ一定に保たれ、第14
図に示すような従来の波状のように下方変位を発生する
ことがないので、良好な追随性能を発揮することが出来
る。

また、袋状体14の有する非線形のばね特性と振動の吸振
効果により、すり板小片１の振動が抑制され、この点で
も離線に対して大きな効果を有している。さらに、構造
については従来のように一個のすり板小片１に対して一
個のばね４を必要としていたものが、連続した袋状体14
となって簡素化され、部品点数も大巾に減少するので製
作，分解組み立て上からしても大きな利点となってい
る。

また、多数の袋状体14を使用することにより、使用中の
袋状体14のパンクによる影響を減少すること、および袋
状体積層物の総合ばね常数を調整することが容易である
などの利点も有している。

第５図に示すものは本考案の他の実施例を示すもので、
15は内部に気体を充填した弾性を有する袋状体で、形状
は舟体のフレーム３の内面形状に做った形状としてあ
る。袋状体15の内部は適当な数の仕切り15aが設けてあ
り、袋状体15の個々の室がパンクした場合の影響が少な
いようにしている。本品を複数個舟体フレームの長手方
向に配列してすり板小片列の全長わたって支持するもの
で、機能は前記実施例と同様である。

次に請求項(2)〜(5)において、第６図(a),(b)は本考案
の他の実施例を示す側面断面図、第６図(b)はスポンジ
ゴム収納部の斜視図、第７図は第６図(a),(b)のイ−イ
線矢視断面図、第８図〜第10図は第６図に示すものに使
用するスポンジゴムの各種実施例を示す構成図であり、
第15図〜第17図と同符号のものは同じ構成，機能を有
す。

第６図，第７図において、16は複数個に分割したすり板
１′を弾性支持する気泡を有するスポンジゴム、17は複
数個の弾性支持すり板列の両端部の固定すり板13との連
接部に配置されたスポンジゴム(16)よりも弾性係数の大
きい緩衝部材、18は弾性支持されたすり板１′と舟体フ
レーム３′に取着された固定すり板13を連通してすり板
１′と支持板２′および固定すり板13と舟体フレーム
３′とに挾持されている導電性且つ弾性を有する金属性
薄板からなる敷板である。

また第８図〜第10図に示すものは前述したスポンジゴム
(16)の代りに、種種の形状を示したものであり、第８図
はスポンジゴム(19)に貫通穴16aを明けて弾性係数を変
更したもの、第９図は複数枚のスポンジゴム20の間にス
ペーサ16bを挟んでサンドイッチ状に貼り合わせ、その
間に空隙をもたせて弾性係数を変更した場合を示す。ま
た第10図はスポンジゴムの代りに内部に気体を充填した
ゴムなどの弾性体からなる袋状体21を使用した場合を示
す。

なお、第８図〜第10図に示すいずれの場合も、機能，構
造は前記実施例と同様である。

次に、これらのものからなる集電舟の作用について説明
する。

かようなごとく構成されたパンタグラフにおいて、押上
力を与えられてトロリ線12に接触している弾性支持され
たすり板１′は、スポンジゴム(16)の弾性より適度にた
わんで（下方変位して）トロリ線12に接触し、走行中の
トロリ線12の上下変位に対しても追従して良好な接触を
保つ。トロリ線12のジグザグ偏位により、トロリ線12が
左右に移動した場合、すり板１′同士の継目部ではスポ
ンジゴム(16)がすり板１′の下部全面に互って連続して
配置されており、また弾性を有する連続した敷板18によ
りすり板１′同士が連結されているのでトロリ線12は滑
らかに継目部分を移行する。またトロリ線12がすり板
１′と固定すり板13との継ぎ目部分を移行する場合は、
端部の緩衝部材17は弾性係数が大きいのでこの部分のす
り板１′の上下方向たわみは微少となり、かつこの部分
においても敷板18は連続して配設されているので、固定
すり板13とすり板１′の上面の段差はほとんどなく、ト
ロリ線12は円滑に継目部を移行することが出来る。

この間集電された電流はすべて敷板18を通して舟体フレ
ーム３′に伝えられ、舟体フレーム３′とパンタグラフ
わく管（図示せず）とを連絡するリード11線によりわく
組に伝えられる。

なお、本実施例においてはスポンジゴム(16)についての
作用説明を行ったが、第８図のスポンジゴム(19)，第９
図のスポンジゴム(20)，第10図の袋状体21についても同
様の作用となる。

〔考案の効果〕

以上説明したごとく本考案によれば、請求項(1)におい
ては、多数に分割したすり板方式の集電舟において、す
り板小片１を内部に気体を充填した弾性を有する袋状体
14または15を使用してすり板小片列の全長に渡って支持
することにより、電車線５から荷重を受けた場合のすり
板小片１の下方変位を全長に渡って均一化することが出
来る。また、袋状体14または12の非線形ばね効果，吸振
効果により、電車線５への良好な追随性能を発揮するこ
とを特徴としたものであり、パンタグラフの追随性向上
に大いに寄与する。さらに、部品点数の少ない簡便なも
のとなり、集電舟の製作，分解組み立てにおいても、生
産コストが低廉となるという経済上の利点を有す。

また請求項(2)〜(5)においては、従来のパンタグラフと
比べ、舟体フレーム３′のほぼ全長にわたって敷設して
ある敷板18により、従来の弾性支持したすり板１′と舟
体フレーム３′間のリード線11は不要となり、また一本
のスポンジゴム16,19,20または袋状体21、および連通し
た敷板18の弾性により複数に分割したすり板１′を弾性
支持しているので、従来のすり板１′間をつなぐ支持ゴ
ム９やピン接手10などが不要となり、またすり板１′の
支持弾性の弾性係数を寸法の制約なしに広い範囲で選択
することが可能である。

さらに、スポンジゴム16,19,20や袋状体21は振動減衰作
用をもっているので、トロリ線12に対する追従性に対し
良好な効果を有す。

よって、本考案の集電舟装置は、従来のものより部品点
数が少なく簡素な構造であるので、製作上、組立分解が
容易であり、実用上の利点が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は請求項(1)に示す本考案のものの一実
施例，第５図は同様の本考案の他の実施例で、第１図は
側面断面図，第２図は第１図の横断面図，第３図は袋状
体斜視図，第４図は電車線により荷重が加えられた場合
のすり板小片の下方変位量特性図，第５図は他の実施例
の袋状体斜視図であり、第６図〜第10図は請求項(2)〜
(5)において、第６図(a),(c)は本考案の他の実施例を示
す側面断面図、第６図(b)はスポンジゴム収納部の斜視
図、第７図は第６図(a),(c)のイ−イ線矢視断面図、第
８図はスポンジゴムのもう一つの実施例を示す斜視図，
第９図はスポンジゴムの次の実施例を示す正面図、第10
図はスポンジゴムに代る他の実施例を示す斜視図であ
る。 また第11図〜第17図はパンタグラフの従来例を示し、第
11図はその平面図，第12図は正面図，第13図は第11図の
ア−ア線矢視断面図、第14図はすり板小片の下方変位量
特性図，第15図は従来の他例を示す平面図，第16図は正
面図，第17図は第16図のア′−ア′線矢視断面図であ
る。 １……すり板小片、１′……すり板、２……可撓性シー
ト、２′……支持板、３……フレーム、３′……舟体フ
レーム、４……ばね、４′……コイルばね、５……電車
線、６……連結アーム、７……補助すり板、８……摺動
材、９……支持ゴム、10……ピン接手、11……リード
線、12……トロリ線、13……固定すり板、14,15,21……
袋状体、16,19,20……スポンジゴム、17……緩衝部材、
18……敷板。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のすり板小片（１）と、フレーム
   （３）と、１個または複数個の袋状体(14,15)と、可撓
   性シート（２）とを有する集電舟装置であって、 フレーム（３）は、上方に開口部を有する断面コの字形
   で、剛性を有するものであり、 １個または複数個の袋状体(14,15)は、内部に空気等の
   気体を充填して弾性をもち、フレーム（３）のコの字形
   部分に嵌入固着されたものであり、 可撓性シート（２）は、耐アーク性材料からなり、上表
   面には長手方向に複数個のすり板小片（１）が列状に締
   着され、フレーム（３）上に配置されて１個または複数
   個の袋状体(14,15)の上表面に密着し、１個または複数
   個の袋状体(14,15)及びフレーム（３）の側面を被包し
   てフレーム（３）の底面に締着されたものである 集電舟装置。
2. 【請求項２】複数個のすり板（１′）と、複数個の支持
   板（２′）と、舟体フレーム（３′）と、摺動材（８）
   と、固定すり板(13)と、スポンジゴム(16)または内部に
   気体を充填した弾性を有する袋状体(21)と、緩衝部材(1
   7)と、敷板(18)とを有する集電舟装置であって、 各支持板（２′）は、すり板（１′）とほぼ同長で、下
   方に開口部を有する断面コの字形であり、上面にすり板
   （１′）を締着して列状に配設され、 舟体フレーム（３′）は、上方に開口部を有する断面コ
   の字形で、剛性を有し、その両側壁内面には摺動材
   （８）が配設され、その間に上方より支持板（２′）が
   挿入されており、 固定すり板(13)は、列状に配列されたすり板（１′）の
   両端に位置し、舟体フレーム（３′）の長手方向両端部
   の上面に締着されたものであり、 スポンジゴム(16)は、気泡を含有し、かつ弾性を有し、 スポンジゴム(16)または袋状体(21)は、支持板（２′）
   の内面と舟体フレーム（３′）との間に収納されたもの
   であり、 緩衝部材(17)は、弾性を有し、スポンジゴム(16)または
   袋状体(21)の両端側において、固定すり板(13)とすり板
   （１′）との連接部分の下に配置され、 敷板(18)は、導電性かつ弾性を有する金属性薄板であ
   り、すり板（１′）と支持板（２′）との間、及び固定
   すり板(13)と舟体フレーム（３′）との間にそれぞれ連
   通して挟持されたものである 請求項（１）記載の集電舟装置。
3. 【請求項３】スポンジゴム(16)は、舟体フレーム
   （３′）の短手方向に複数個の貫通穴(16a)を有する
   か、または内部に空間が得られるようなスペーサ(16b)
   を舟体フレーム（３′）の短手方向に複数段サンドイッ
   チ状に挟んで一体としたものである 請求項（２）記載の集電舟装置。
4. 【請求項４】緩衝部材(17)は、弾性係数がスポンジゴム
   (16)と同一か、または大きいものである 請求項（２）記載の集電舟装置。
5. 【請求項５】緩衝部材(17)は、スポンジゴム(16)の両端
   が延長されて形成されたものである 請求項（２）記載の集電舟装置。