JPH0635265B2 - 剛体トロリ線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行中の電車等に電気を供給するために、軌道
と平行に敷設される剛体トロリ線に関する。特に集電面
の耐摩耗性を向上させるために、集電面にステンレス鋼
製の集電板を設けた剛体トロリ線に関する。

（従来技術及びその課題） 第１０図は従来例を示しており、ステンレス鋼製の集電
板４１を銅製の凸状トロリ主材４０に熱間押出加工によ
り圧接した構造である。

この第１０図の構造では集電板４１の摩耗が限界にきた
時には、トロリ線全体を交換しなければならず、取替え
作業等の保守に時間がかかる。しかも次のような技術的
課題もある。

トロリ主材４０と集電板４１の熱膨脹係数の差により、
温度変化時にバイメタル効果が生じ、トロリ線全体が歪
み、それにより線長さ方向端部で集電板４１とトロリ主
材４０が長さ方向にずれたり、剥離したりすることがあ
り、通電不良の原因になる。

またカーブ軌道に対応してトロリ線を湾曲加工する場合
には、加工時にトロリ主材４０と集電板４１とが長さ方
向にずれてしまい、それにより集電板４１の剥離あるい
は座屈が生じる。

第１１図の従来例は、ステンレス鋼製の集電板４７をコ
の字状に形成してアルミニウム製の補強部材４６に被
せ、アルミニウム製のトロリ主材４５の両耳部４５ａ間
に集電板４７を嵌め、耳部４５ａをかしめることにより
集電板４７をトロリ本材４５に固着した構造である。

この第１１図の構造でも集電板４７の摩耗が限界にきた
時には剛体トロリ線全体を交換しなければならず、取替
え作業等の保守に時間がかかる。

また第１０図と同様熱膨脹係数の差により集電板４１の
ずれ、剥離あるいは座屈が生じ易い。さらに集電板４７
は補強部材４６に単に被せられているだけであるので、
集電板４７と補強部材４６間には殆ど面圧が付与されて
おらず、それにより集電時の電気抵抗が高くなることが
あり、集電板４７が焼けることが考えられる。即ちステ
ンレス鋼はアルミニウムあるいは銅よりも導電性が低い
ため、上記のようにステンレス鋼製の集電板４７を備え
る場合には、通電性を良好に保つために両者間の接触面
の面圧を十分に確保することが要求される。

（発明の目的） 本発明の目的は、導電性の高いトロリ主材にステンレス
製の集電板を設ける剛体トロリ線において、集電板の摩
耗時の保守、交換を容易に行えるようにすると共に、熱
膨脹係数の差等による集電板のずれによる剥離等を防止
し、また集電板とトロリ主材との間で優れた通電性を確
保できるようにすることである。さらに集電板挟持部分
のコンパクト化及び挟持用部品点数の節約等も本発明の
目的である。

（目的を達成するための技術的手段） 上記目的を達成するために本発明は、集電板を、両側壁
を有する断面形状コの字状に形成すると共にトロリ主材
の集電面側の頭部に被せ、トロリ主材及び集電板の両側
壁にスプリングピン挿入用のピン孔をそれぞれ形成し、
集電板のピン孔をトロリ主材のピン孔に対して集電面側
に僅かに偏心させて両ピン孔に中空筒状のスプリングピ
ンを挿入して集電板をトロリ主材頭部に押し付け、上記
スプリングピン内にロックピン本体を挿通し、ロックピ
ンの両端部にめねじ部を形成し、上記両めねじ部にロッ
クボルトを螺着し、両ロックボルトの頭部により集電板
両側壁を挟持するようにしている。

（作用） 集電板のピン孔をトロリ主材のピン孔よりも集電面側に
偏心させてスプリングピンを上記両孔に挿入しているの
で、スプリングピンが撓み、それによる復元力（ばね作
用）により集電板とトロリ主材の集電面側の端面との常
に圧接し、集電板とトロリ本体との間の通電性を良好に
確保する。

またロックボルトを外し、ロックピン本体及びスプリン
グピンを抜くことにより集電板とトロリ主材とを分解で
き、それにより集電板摩耗時には集電板のみを交換で
き、保守が容易である。

ボルト頭部により集電板の両側壁を挟持しているので、
スプリングピンの脱落防止、集電板両側壁の開き防止及
び集電板とトロリ主材との長さ方向のずれ等を阻止でき
る。したがって集電性能がよい。また挟持部分がコンパ
クトで挟持用部品点数の節約にもなる。

（実施例） 第１図は本発明を適用した剛体トロリ線の縦断面拡大図
を示しており、この第１図において、剛体トロリ線９は
導電性の良い銅製のトロリ主材１０と、耐摩耗性の高い
ステンレス鋼製の集電板１３等から構成されている。ト
ロリ主材１０は基端部（第１図右端部）にフランジ部１
１を一体に有し、それにより断面形状が概ね凸状（Ｔ字
状）に形成されており、集電面Ｈ側の先端部には膨出状
の頭部１２が一体に形成されている。頭部１２はピン長
さ方向（第１図の上下方向）の両端部にそれぞれ溝部１
２ｂを有し、それにより中央部にくびれ部１２ａを形成
している。即ち頭部１２は断面形状が概ねＨ形状になっ
ており、上記くびれ部１２ａに上下方向に貫通するピン
孔１５が形成されている。また溝部１２ｂの内面はくび
れ部１２ａ側に行くに従いピン孔中心線Ｏ１側にくるよ
うにテーパー状に形成されている。いい換えると溝１２
ｂの幅Ｄはくびれ部１２ａ側に行くに従い狭くなるよう
にテーパー状に形成されている。

集電板１３は両側壁１４を一体に備えることにより断面
形状が概ねコの形状に形成されており、前記トロリ主材
１０の頭部１２に被せられると共に、両側壁１４にはピ
ン孔１６が形成されている。

集電板側壁１４のピン孔１６の中心線Ｏ２はトロリ主材
１０のピン孔１５の中心線Ｏ１に対してわずかな偏心量
ｃだけ、集電面Ｈ側に偏心している。上記両孔１５、１
６には断面形状Ｃ形の中空のスグリングピン２７が貫入
されており、これにより集電板１３とトロリ主材１０と
を結合している。スプリングピン２７の両端部にはテー
パーが形成されており、前述のように両孔１５、１６が
互いにずれていてもピン孔１５、１６に挿入し易いよう
になっている。

上記スプリングピン２７をロックするために、ロックピ
ン本体１８及び上下１対のロックボルト１９が備えられ
ている。ロックピン本体１８は中実状に形成されると共
に、ピン長さ方向両端部にめねじ部１８ａを有し、スプ
リングピン２７内に、半径方向にがたＰを有するように
挿入されている。上下の側壁１４のピン孔１６部分には
それぞれワッシャ１７が配置され、上下のロックボルト
１９はそれぞれワッシャ１７の孔及び側壁１４のピン孔
１６を通過し、ロックピン本体１８の各めねじ部１８ａ
に螺合し、そして両ボルト頭部１９ａにより、集電板側
壁１４のワッシャ１７を介して挟持している。ワッシャ
１７はトロリ主材１０のフランジ１１側の端部に回り止
め用の折曲げ部１７ａを一体に備え、それにより断面形
状がＬ字形に形成されている。第２図は第１図のII矢視
図であり、集電板１３のピン孔１６はトロリ線長さ方向
に長い長孔になっており、それにより例えばトロリ線を
曲線状に曲げ加工する時に、集電板１３とトロリ主材１
０との長さ方向のずれ等を吸収し、スプリングピン２７
に無理な荷重がかからないようになっている。

第３図はロックピン本体１８の分解図であり、ロックピ
ン本体１８の構造を明確にしている。ロックボルト１９
はどちらも例えば右ねじであり、したがって両方同時に
締め付けることができる。

第４図はトロリ線９を碍子２６に支持した状態を示して
おり、フランジ部１１が上下の留め金具３２の基端部に
より碍子２６のキャップ２６ａ部分に脱落不能に係止さ
れると共にトロリ線重心部分（ウエブ１９ａの中間部
分）Ｓが、留め金具３２の先端部により支持されてい
る。碍子２６は支持装置の取付け板２９を介してパラペ
ットに固着される。

第５図は剛体トロリ線の分解時の斜視図を示しており、
集電板１３のピン孔（長孔）１６は例えば６０cm間隔で
配置されており、トロリ主材１０のピン孔１５も集電板
１３側のピン孔１６に対応して６０cm間隔で配置されて
いる。

集電板１３の集電面Ｈ及びトロリ主材１０の頭部１２の
先端面はどちらもなだらか円弧状に形成されているが、
第６図に誇張して示すように組み付け前においては、ト
ロリ主材頭部１２の曲率半径Ｒ１に対して集電板１３の
曲率半径Ｒ２の方が僅かに大きく形成されており、組み
付け時のピン２７の両端部のばね作用により集電板１３
の集電面部分が撓み、それにより曲率半径が頭部１２の
曲率半径Ｒ１と略同じになる。

第８図は剛体トロリ線の使用例を示しており、タイヤ式
電車の電気供給用に使用した例である。この第７図にお
いて、電車１は走行用のタイヤ２並びに脱落防止用のガ
イド輪５を備え、軌道装置の軌道面３上を走行するよう
になっている。軌道面３の側方にはパラペット７が設け
られており、該パラペット７に支持装置８を介して複数
本の剛体トロリ線９が支持されている。該剛体トロリ線
９は軌道と平行に配置され、電車１の集電シュー４が当
接する。

該実施例の作用を具体的に説明すると、第１図の両ピン
孔１５、１６は集電板１３側のピン孔１６が集電面側に
来るようにずれているため、組み付け時には第７図に誇
張して示すようにスプリングピン２７の中央部はトロリ
主材１０のピン孔１５の集電面Ｈ側の端面に圧接し、一
方スプリングピン２７の両端部は側壁１４のピン孔１６
の集電面Ｈとは反対側（矢印Ａ方向側）の端面に圧接
し、それによりスプリングピン２７は両端部が集電面Ｈ
側に、中央部が集電面側と反対側にくるように撓む。従
ってスプリングピン２７の復元力（ばね作用）によりピ
ン両端部は集電板１３を矢印Ａ方向側に付勢し、集電板
１３をトロリ主材１０の頭部先端面に圧接し、一定の面
圧を確保する。従ってステンレス鋼製集電板１３と銅製
トロリ主材１０との間の良好な通電性が確保できる。

しかもトロリ主材１０の頭部１２の形状を、ピン長さ方
向両端部に溝部１２ｂを有するＨ状に形成し、上記溝部
１２ｂの内面をピン長さ方向の中央部側に行くに従いピ
ン中心線側に来るようにテーパ状に形成することによ
り、スプリングピン２７はその両端部と中央部との３点
で支持されることになる。従ってスプリングピン２７の
撓みによる大きなばね効果が期待でき、一方スプリング
ピン２７が集電板側壁１４とトロリ主材頭部１２の間で
剪断される心配はない。

また集電板１３の第６図の曲率半径Ｒ２をトロリ主材頭
部１２の曲率半径Ｒ１より僅かに大きくしていることに
より、組み付け時のスプリングピン２７の作用による集
電板１３の撓みにより、一層集電板１３の頂壁部分とト
ロリ頭部１２の端面が強く圧接し、両者１３、１２間の
通電性が向上する。ちなみに集電板１３はその頂壁部分
においては板圧方向に電気が流れるため電気抵抗が小さ
く、一方側壁１４部分においては側壁１４に沿う方向に
電気が流れるため、電気抵抗が大きいが、上記のように
スプリングピン２７のばね作用及び集電板１３自体のば
ね作用により、電気抵抗の少ない頂壁部分での面圧を十
分に確保できるのである。

組み付け時においては、第１図の両ボルト１９の頭部１
９ａにより集電板側壁１４を挟持しているので、電車の
シューによる振動あるいは衝撃等によってスプリングピ
ン２７が脱落することはなく、また集電板１４の開きを
阻止でき、それによるスプリングピン２７の抜けを防止
する。

集電板１３とトロリ主材１０とを組み付ける時には、集
電板１３をトロリ主材頭部１２に被せ、スプリングピン
２７をその先端テーパー部分を利用して集電板側壁１４
のピン孔１６及び頭部１２のピン孔１５に打ち込む。そ
してワッシャ１７を配置すると共にロックピン本体１８
をスプリングピン２７内に挿入し、上下のロックボルト
１９をロックピン８のめねじ部１８ａにそれぞれ螺着す
る。この時両ロックボルト１９はどちらも例えば右ねじ
なので、同時に両ボルト１９を締め付けることができ
る。

また集電板１３のピン孔１６を長孔にしていることによ
り、剛体トロリ線の曲げ加工時に集電板１３とトロリ主
材１０との軸方向の位置がずれても、スプリングピン２
７の破損を防止でき、また両者１３、１０間の残留応力
を軽減でき、集電板１３の座屈等を防止できる。

集電板１３が摩耗して取り替える場合には、ロックリベ
ット１９及びワッシャ１７を外すと共にスプリングピン
２７を抜くことにより、第５図のように集電板１３を外
し、集電板１３のみを新しい物と取り替える。

(4)またワッシャ１７はピン孔（長孔）１６を覆うこと
により、雨水及び塵埃等の侵入を防ぐ。

（別の実施例） (1)第４図に仮想線で示すように、集電板１３のピン孔
１６間並びにトロリ主材１０のピン孔１５間に、例えば
等間隔を隔てて３個ずつ予備のピン孔１５ａ、１６ａ
（いわゆる捨孔）を形成しておく。

剛体トロリ線は例えば定尺が例えば７．５ｍであり、そ
れらを順次継ぎ足してゆくが、寸法の現地合わせ等では
乱尺品が出て定尺物を切断したりする。その時できるだ
け端部に近い箇所にスプリングピン２７を配置するため
に上記予備のピン孔１５ａ、１６ａを利用する。

(2)トロリ主材としては導電性の高いアルミニウムを利
用することもできる。

(3)ロックピン１８としては第９図のように中空パイプ
の両端部にめねじ部を形成したものを採用することもで
きる。

(4)ワッシャ１７を用いない場合は、ロックボルト１９
の頭部１９ａの径を大きくして、ピン孔１６の偏心位置
に頭部９ａが位置してもピン孔１６を完全に包囲できる
ようにして、雨水や塵埃等の侵入を防ぐ。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると： (1)ステンレス製の集電板１３をスプリングピン２７を
利用して導電性の高いトロリ主材１０に機械的に結合し
ているので、集電面Ｈが摩耗した時には、集電板１３を
トロリ主材１０から外して集電板１３のみを新しい物と
取り替えればよい。従って取替え作業、即ちトロリ線の
保守が容易である。

しかも従来のような軸方向のずれによる剥離等を防止で
きる。

(2)集電板１３をトロリ主材１０に対して取り外せるよ
うにしているにもかかわらず、集電板１３とトロリ主材
１０との間の良好な通電性能を確保でき、電車等に対す
る集電性能が良い。

即ち一般にステンレス鋼は銅あるいはアルミニウムに比
べて耐摩耗性が高い代わりに導電性は低いが、集電板側
壁１４のピン孔１６を、トロリ主材１０のピン孔１５に
対して僅かに集電面側にずらし、組み付け時におけるス
プリングピン２７の撓みによる復元力（ばね作用）で、
集電板１３とトロリ主材１０との接触面の面圧を十分に
確保しているので、常に終電板１３とトロリ主材１０と
の通電性を良好に確保でき、集電性能等が良い。

(3)両ボルト頭部１９ａによりワッシャ１７を介して集
電板１３の両側壁１４を挟持するようにしているので、
振動や衝撃等によるスプリングピン２７の脱落を防止で
き、また集電板１３の開きも防止してスプリングピン２
７の集電板１３からの抜けも防止できる。さらに集電板
側壁１４に対する締め付けにより、集電板１３とトロリ
主材１０との軸方向のずれを抑え、少なくできる。

(4)ロックピン本体１８及びロックボルト１９をトロリ
主材頭部１２内に挿入し、かつワッシャ１７は集電板側
壁部分に配置しているので、例えばトロリ主材のウエブ
部分にボルトや筒ナットを嵌めんでアーム等によりピン
両端部分を抱え込むような構造に比べ、部品点数が少く
て済むと共にコンパクトにできる。しかもトロリ主材１
１のウエブ１０ａ部分の両側面にスペースを確保できる
ため、第４図のように碍子２６等に支持する場合に留め
金具３２によりトロリ線の重心Ｓを的確に支えることが
でき、トロリ線の支持が安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した剛体トロリ線の縦断面拡大
図、第２図は第１図のII矢視図、第３図はロックピン本
体の断面分解図、第４図は碍子に支持した状態を示す正
面図、第５図は分解時の剛体トロリ線の斜視図、第６図
は集電板とトロリ主材との曲率半径の相違を誇張して示
す縦断面部分図、第７図はピンの撓みを誇張して示す縦
断面略図、第８図は剛体トロリ線の使用例であり、タイ
ヤ式電車用軌道の縦断面図、第９図はロックピン本体の
変形例を示す縦断面図、第１０図及び第１１図は従来例
の縦断面図である。１０……トロリ主材、１３……集電
板、１４……側壁、１５……ピン孔、１６……ピン孔、
１７……ワッシャ、１８……ロックピン本体、１９……
ロックボルト、１９ａ……ボルト頭部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面形状が凸形に形成された導電性の高い
   銅又はアルミニウム製のトロリ主材と、集電面を形成す
   るステンレス鋼製の集電板とを備えた剛体トロリ線にお
   いて、集電板を、両側壁を有する断面形状コの字状に形
   成すると共にトロリ主材の集電面側の頭部に被せ、トロ
   リ主材及び集電板の両側壁にスプリングピン挿入用のピ
   ン孔をそれぞれ形成し、集電板のピン孔をトロリ主材の
   ピン孔に対して集電面側に僅かに偏心させて両ピン孔に
   中空筒状のスプリングピンを挿入して集電板をトロリ主
   材頭部に押し付け、上記スプリングピン内にロックピン
   本体を挿通し、ロックピンの両端部にめねじ部を形成
   し、上記両めねじ部にロックボルトを螺着し、両ロック
   ボルトの頭部により集電板両側壁を挾持するようにした
   剛体トロリ線。