JPH066906A - 集電装置 - Google Patents
集電装置Info
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- JPH066906A JPH066906A JP4186266A JP18626692A JPH066906A JP H066906 A JPH066906 A JP H066906A JP 4186266 A JP4186266 A JP 4186266A JP 18626692 A JP18626692 A JP 18626692A JP H066906 A JPH066906 A JP H066906A
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- Japan
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- spring
- current collector
- degree
- power supply
- supply line
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
- B60L5/22—Supporting means for the contact bow
- B60L5/28—Devices for lifting and resetting the collector
- B60L5/30—Devices for lifting and resetting the collector using springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気車やクレーンのような移動体に装着され
る集電装置について、幅広い振動周波数領域において、
給電線からの離線を抑制し、集電性能を向上させる。 【構成】 基端部が移動体１に装着された枠体３と、こ
の枠体３の先端部に取り付けられて給電線２に接触する
集電舟１８と、この枠体３の先端部が給電線２に近づく
方向へ枠体３にばね力を付加する第１ばね１９と、枠体
３と集電舟１８との間に装着されて集電舟１８を給電線
２に押し付ける第２ばね２０と、集電舟１８の振動に減
衰力を付加する減衰器２１とを備えている。第１ばね１
９、第２ばね２０および減衰器２１を備えた２自由度系
で集電装置を構成することにより、１自由度系と２自由
度系の中間的な振動特性が得られるので、広い周波数領
域にわたって離線が抑制され、集電性能が向上する。
る集電装置について、幅広い振動周波数領域において、
給電線からの離線を抑制し、集電性能を向上させる。 【構成】 基端部が移動体１に装着された枠体３と、こ
の枠体３の先端部に取り付けられて給電線２に接触する
集電舟１８と、この枠体３の先端部が給電線２に近づく
方向へ枠体３にばね力を付加する第１ばね１９と、枠体
３と集電舟１８との間に装着されて集電舟１８を給電線
２に押し付ける第２ばね２０と、集電舟１８の振動に減
衰力を付加する減衰器２１とを備えている。第１ばね１
９、第２ばね２０および減衰器２１を備えた２自由度系
で集電装置を構成することにより、１自由度系と２自由
度系の中間的な振動特性が得られるので、広い周波数領
域にわたって離線が抑制され、集電性能が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気車や天井クレー
ンのような移動体に装着されて、給電線から受電する集
電装置に関するものである。
ンのような移動体に装着されて、給電線から受電する集
電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動体に装着されるこの種の集電装置
は、一般に、基端部を上記移動体に装着した枠体の先端
部に集電舟が装着され、この集電舟が、枠体に伸長力を
付加する主ばねにより、給電線に押し付けられている。
この状態で移動体が移動を始めると、給電線の振動、車
両の振動、給電線の凹凸による影響などにより、その押
付力に変動が生じる。極端な場合、押付力がゼロにな
り、集電舟が給電線から離れる、いわゆる離線を生じ
る。離線は、車両性能や、給電線および集電舟の磨耗に
悪影響を及ぼす。
は、一般に、基端部を上記移動体に装着した枠体の先端
部に集電舟が装着され、この集電舟が、枠体に伸長力を
付加する主ばねにより、給電線に押し付けられている。
この状態で移動体が移動を始めると、給電線の振動、車
両の振動、給電線の凹凸による影響などにより、その押
付力に変動が生じる。極端な場合、押付力がゼロにな
り、集電舟が給電線から離れる、いわゆる離線を生じ
る。離線は、車両性能や、給電線および集電舟の磨耗に
悪影響を及ぼす。
【０００３】そこで、上記離線をなくするために、従
来、主ばねのみの１自由度系を、２自由度、さらには３
自由度以上と、自由度を大きくすることにより、集電性
能の向上を目指していた。１自由度系および２自由度系
における振動周波数ｆと集電舟の許容振幅Ａとの関係を
図１０に示す。
来、主ばねのみの１自由度系を、２自由度、さらには３
自由度以上と、自由度を大きくすることにより、集電性
能の向上を目指していた。１自由度系および２自由度系
における振動周波数ｆと集電舟の許容振幅Ａとの関係を
図１０に示す。
【０００４】図１０（Ａ）の１自由度系において、Ｓ１
は振動方程式の解を示す曲線であり、この特性曲線Ｓ１
よりも下の領域Ｒ１では、集電舟の振動が許容され、離
線のない正常な集電が可能になる。図１０（Ｂ）におい
て、Ｓ２，Ｓ３は２自由度系の振動方程式の２つの解を
示す曲線であり、これら特性曲線Ｓ２，Ｓ３のいずれか
小さい方よりもさらに許容振幅Ａの小さい領域Ｒ２で、
正常な集電が可能になる。
は振動方程式の解を示す曲線であり、この特性曲線Ｓ１
よりも下の領域Ｒ１では、集電舟の振動が許容され、離
線のない正常な集電が可能になる。図１０（Ｂ）におい
て、Ｓ２，Ｓ３は２自由度系の振動方程式の２つの解を
示す曲線であり、これら特性曲線Ｓ２，Ｓ３のいずれか
小さい方よりもさらに許容振幅Ａの小さい領域Ｒ２で、
正常な集電が可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記図１０（Ａ）と図
１０（Ｂ）を重ねた図１０（Ｃ）からわかるように、比
較的低周波の領域Ｒ３では１自由度系の特性の方が優
れ、比較的高周波の領域Ｒ４では、２自由度系の特性の
方が優れている。つまり、特性曲線Ｓ１で示される１自
由度系は高周波領域の集電性能（離線率）が低いのに対
し、特性曲線Ｓ２で示されるように、自由度を増すと、
高周波領域の集電性能が改善される。ところが、２以上
の多自由度系では、図１０（Ｂ）から明らかなように、
系の固有振動数ｆｏ付近において、集電性能が極端に低
下する。したがって、集電装置の固有振動数と移動体の
固有振動数が近ければ、連続した離線の原因となり、集
電性能が著しく低下する。
１０（Ｂ）を重ねた図１０（Ｃ）からわかるように、比
較的低周波の領域Ｒ３では１自由度系の特性の方が優
れ、比較的高周波の領域Ｒ４では、２自由度系の特性の
方が優れている。つまり、特性曲線Ｓ１で示される１自
由度系は高周波領域の集電性能（離線率）が低いのに対
し、特性曲線Ｓ２で示されるように、自由度を増すと、
高周波領域の集電性能が改善される。ところが、２以上
の多自由度系では、図１０（Ｂ）から明らかなように、
系の固有振動数ｆｏ付近において、集電性能が極端に低
下する。したがって、集電装置の固有振動数と移動体の
固有振動数が近ければ、連続した離線の原因となり、集
電性能が著しく低下する。
【０００６】他方、１自由度系の集電装置における離線
を抑制するために、枠体の下向き（収縮方向）移動に対
してのみ減衰力を付加する片ぎきダンパを設けた技術が
知られている（小野寺正之著「最近のパンタグラフの技
術と構造」、電気車の科学Vol.45, No.3, （１９９２年
３月）、電気車研究会発行、第３７〜３９頁）。しかし
ながら、この技術によれば、給電線からの大きな加振力
による離線はある程度抑制できるが、高周波領域での集
電性能は改善されない。
を抑制するために、枠体の下向き（収縮方向）移動に対
してのみ減衰力を付加する片ぎきダンパを設けた技術が
知られている（小野寺正之著「最近のパンタグラフの技
術と構造」、電気車の科学Vol.45, No.3, （１９９２年
３月）、電気車研究会発行、第３７〜３９頁）。しかし
ながら、この技術によれば、給電線からの大きな加振力
による離線はある程度抑制できるが、高周波領域での集
電性能は改善されない。
【０００７】この発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、幅広い振動周波数領域において、集電装置
の離線を少なくして集電性能を向上させることを目的と
している。
れたもので、幅広い振動周波数領域において、集電装置
の離線を少なくして集電性能を向上させることを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の集電装置は、移動体に装着された枠体の
先端部が上記給電線に近づく方向へ枠体にばね力を付加
する第１ばねと、上記枠体とこの枠体の先端部に取り付
けられて上記給電線に接触する集電舟との間に装着され
た第２ばねとで２自由度の振動系を構成し、さらに、こ
の２自由度系に対し、上記集電舟の振動に減衰力を付加
する減衰器を設けている。
に、この発明の集電装置は、移動体に装着された枠体の
先端部が上記給電線に近づく方向へ枠体にばね力を付加
する第１ばねと、上記枠体とこの枠体の先端部に取り付
けられて上記給電線に接触する集電舟との間に装着され
た第２ばねとで２自由度の振動系を構成し、さらに、こ
の２自由度系に対し、上記集電舟の振動に減衰力を付加
する減衰器を設けている。
【０００９】
【作用】この発明によれば、減衰力を備えた２自由度の
振動系が構成される。この振動系は、２自由度系の減衰
器の減衰力を無限大とした場合に相当する１自由度系
（図１０（Ａ））と、減衰力がゼロの２自由度系（図１
０（Ｂ））との中間的な特性を持つ振動系となり、その
結果、広い周波数領域にわたり集電舟の十分な振幅が許
容される。
振動系が構成される。この振動系は、２自由度系の減衰
器の減衰力を無限大とした場合に相当する１自由度系
（図１０（Ａ））と、減衰力がゼロの２自由度系（図１
０（Ｂ））との中間的な特性を持つ振動系となり、その
結果、広い周波数領域にわたり集電舟の十分な振幅が許
容される。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。この発明の集電装置は、たとえば図１の概略
側面図に示すように、電車のような移動体１の上部に装
着されて、給電線２から受電するパンダグラフである。
集電装置の枠体３は、下枠４と上枠５とを支点ピン６で
相対回動自在に連結してなり、上記下枠４の基端部（下
端部）を、移動体１の屋根に固定した軸受７に支持させ
ることにより、移動体１に装着されている。
説明する。この発明の集電装置は、たとえば図１の概略
側面図に示すように、電車のような移動体１の上部に装
着されて、給電線２から受電するパンダグラフである。
集電装置の枠体３は、下枠４と上枠５とを支点ピン６で
相対回動自在に連結してなり、上記下枠４の基端部（下
端部）を、移動体１の屋根に固定した軸受７に支持させ
ることにより、移動体１に装着されている。
【００１１】前後１対の上枠５は、その上部が支軸１１
を介して互いに回動自在に連結されて、側面Ｘ字形を呈
しており、一方の上枠５の上端部は、支点ピン１２を介
してリンク体１３の一端部（左端部）に連結され、他方
の上枠５の上端部は、滑り支点ピン１４を介してリンク
体１３の他端部（右端部）に連結されている。リンク体
１３の上方には、舟体１６の上面に１対のすり板１７，
１７を設けてなる集電舟１８が配設されている。
を介して互いに回動自在に連結されて、側面Ｘ字形を呈
しており、一方の上枠５の上端部は、支点ピン１２を介
してリンク体１３の一端部（左端部）に連結され、他方
の上枠５の上端部は、滑り支点ピン１４を介してリンク
体１３の他端部（右端部）に連結されている。リンク体
１３の上方には、舟体１６の上面に１対のすり板１７，
１７を設けてなる集電舟１８が配設されている。
【００１２】上記下枠４の下端部には、上枠５の先端部
（上端部）、すなわち枠体３の先端部が給電線２に近づ
く方向へ枠体３にばね力を付加する第１ばね（主ばね）
１９と、上部の支軸１１に上下方向の直線運動をさせる
ためのリンク機構２２とが装着されている。他方、リン
ク体１３と集電舟１８との間には、集電舟１８を給電線
２に押し付ける第２ばね２０が装着されている。さら
に、この第２ばね２０に対して並列に減衰器２１が接続
されており、これによって、集電舟１８の上下振動に減
衰力を付加している。
（上端部）、すなわち枠体３の先端部が給電線２に近づ
く方向へ枠体３にばね力を付加する第１ばね（主ばね）
１９と、上部の支軸１１に上下方向の直線運動をさせる
ためのリンク機構２２とが装着されている。他方、リン
ク体１３と集電舟１８との間には、集電舟１８を給電線
２に押し付ける第２ばね２０が装着されている。さら
に、この第２ばね２０に対して並列に減衰器２１が接続
されており、これによって、集電舟１８の上下振動に減
衰力を付加している。
【００１３】つぎに、上記集電装置の要部の具体的な構
造を説明する。上記リンク体１３は、図２に示すよう
に、棒体２３の両端（片端のみ図示）にコ字形フレーム
２４を固定し、このコ字形フレーム２４の先端に側管２
５を固定したものである。その側管２５の一端部に上記
支点ピン１２が支持され、他端部に設けた滑り溝２６に
上記滑り支点ピン１４が支持されている。コ字形フレー
ム２４の上方に、ばね受けプレート３０が配設され、こ
のプレート３０は、その底面に固定された２対のブラケ
ット３１，３２を介して、ピン３３によってコ字形フレ
ーム２４に揺動自在に取り付けられている。
造を説明する。上記リンク体１３は、図２に示すよう
に、棒体２３の両端（片端のみ図示）にコ字形フレーム
２４を固定し、このコ字形フレーム２４の先端に側管２
５を固定したものである。その側管２５の一端部に上記
支点ピン１２が支持され、他端部に設けた滑り溝２６に
上記滑り支点ピン１４が支持されている。コ字形フレー
ム２４の上方に、ばね受けプレート３０が配設され、こ
のプレート３０は、その底面に固定された２対のブラケ
ット３１，３２を介して、ピン３３によってコ字形フレ
ーム２４に揺動自在に取り付けられている。
【００１４】図３に示すように、上記ばね受けプレート
３０とその上方の集電舟１８の舟体１６との間には、第
２ばね２０が装着されており、これによって、枠体３と
集電舟１８との間に第２ばね２０が介在するようにして
いる。
３０とその上方の集電舟１８の舟体１６との間には、第
２ばね２０が装着されており、これによって、枠体３と
集電舟１８との間に第２ばね２０が介在するようにして
いる。
【００１５】上記ばね受けプレート３０と集電舟１８と
の間は、図４および図５に示すような構造によって連結
されている。すなわち、舟体１６には滑り板３４が溶接
され、ばね受けプレート３０に一体的に曲折形成された
１対の突片３５には、スペーサ３６を介してボルト３７
およびナット３８により、２枚の挟み板３９のそれぞれ
が固定されている。これら滑り板３４と２枚の挟み板３
９との間には、表面摩擦係数の大きい摩擦板４０が介挿
されており、上記滑り板３４、挟み板３９および摩擦板
４０を貫通してボルト４１が挿通されている。
の間は、図４および図５に示すような構造によって連結
されている。すなわち、舟体１６には滑り板３４が溶接
され、ばね受けプレート３０に一体的に曲折形成された
１対の突片３５には、スペーサ３６を介してボルト３７
およびナット３８により、２枚の挟み板３９のそれぞれ
が固定されている。これら滑り板３４と２枚の挟み板３
９との間には、表面摩擦係数の大きい摩擦板４０が介挿
されており、上記滑り板３４、挟み板３９および摩擦板
４０を貫通してボルト４１が挿通されている。
【００１６】上記ボルト４１には、スプリング４５が装
着され、このスプリング４５は、ダブルナット４６で位
置決めされた止め板４７によって、挟み板３９に押圧さ
れている。これにより、滑り板３４と挟み板３９との間
に、つまり、集電舟１８と枠体３側のばね受けプレート
３０との間に、所定の摩擦力が付加される。
着され、このスプリング４５は、ダブルナット４６で位
置決めされた止め板４７によって、挟み板３９に押圧さ
れている。これにより、滑り板３４と挟み板３９との間
に、つまり、集電舟１８と枠体３側のばね受けプレート
３０との間に、所定の摩擦力が付加される。
【００１７】挟み板３９および摩擦板４０のボルト挿通
孔は、ボルト径よりも若干大きい丸孔であるのに対し、
滑り板３４のボルト挿通孔は、図５に明示するように、
上下に長い形状のスライド孔４２となっている。これに
より、滑り板３４と挟み板３９との相対的な上下動、つ
まり、集電舟１８と枠体３側のばね受けプレート３０と
の相対的な上下動が可能になっている。
孔は、ボルト径よりも若干大きい丸孔であるのに対し、
滑り板３４のボルト挿通孔は、図５に明示するように、
上下に長い形状のスライド孔４２となっている。これに
より、滑り板３４と挟み板３９との相対的な上下動、つ
まり、集電舟１８と枠体３側のばね受けプレート３０と
の相対的な上下動が可能になっている。
【００１８】こうして、上記ばね受けプレート３０と集
電舟１８とは、図４の滑り板３４、挟み板３９、摩擦板
４０、ボルト４１、スライド孔４２、スプリング４５、
ダブルナット４６および止め板４７からなる摺動摩擦型
の減衰器２１と、これに並列接続された状態の第２ばね
２０とを介して、所定の摩擦力を持って相対的な上下動
が可能に連結されている。
電舟１８とは、図４の滑り板３４、挟み板３９、摩擦板
４０、ボルト４１、スライド孔４２、スプリング４５、
ダブルナット４６および止め板４７からなる摺動摩擦型
の減衰器２１と、これに並列接続された状態の第２ばね
２０とを介して、所定の摩擦力を持って相対的な上下動
が可能に連結されている。
【００１９】なお、図２の側管２５の両端部には、スト
ッパ５０が設けられており、他方、集電舟１８の舟体１
６には、図６に明示するように、係止片５１が突出形成
されていて、この係止片５１とストッパ５０との当接に
より、集電舟１８の左右方向５３へのずれ、および図３
に示す移動体進行方向５４へのずれを規制している。ま
た、集電舟１８の下方への移動は、図６に示す舟体１６
の側端部下面５６とストッパ５０との当接により規制さ
れ、集電舟１８の上方への移動は、図５に示すボルト４
１とスライド孔４２の下縁との当接により規制される。
ッパ５０が設けられており、他方、集電舟１８の舟体１
６には、図６に明示するように、係止片５１が突出形成
されていて、この係止片５１とストッパ５０との当接に
より、集電舟１８の左右方向５３へのずれ、および図３
に示す移動体進行方向５４へのずれを規制している。ま
た、集電舟１８の下方への移動は、図６に示す舟体１６
の側端部下面５６とストッパ５０との当接により規制さ
れ、集電舟１８の上方への移動は、図５に示すボルト４
１とスライド孔４２の下縁との当接により規制される。
【００２０】また、上記ばね受けプレート３０は、図６
に明示するように、そのブラケット３１，３２に挿通し
たピン３３を介して、リンク体１３に矢印５５方向に揺
動自在に支持されているので、給電線２の位置に追従し
た集電舟１８の傾動に合わせて揺動して、第２ばね２０
を安定よく支持できる。なお、５７は舟体１６に固定さ
れたガイドである。
に明示するように、そのブラケット３１，３２に挿通し
たピン３３を介して、リンク体１３に矢印５５方向に揺
動自在に支持されているので、給電線２の位置に追従し
た集電舟１８の傾動に合わせて揺動して、第２ばね２０
を安定よく支持できる。なお、５７は舟体１６に固定さ
れたガイドである。
【００２１】ところで、上記減衰器２１は、上記実施例
のような摺動摩擦型に限られるものではない。例えば図
７に示すように、流体７１を封入した流体室７２内に、
オリフィス７３を備えたピストン７４を入れて、流体７
１の粘性抵抗を利用するタイプの減衰器２１も、この発
明の集電装置に使用できる。
のような摺動摩擦型に限られるものではない。例えば図
７に示すように、流体７１を封入した流体室７２内に、
オリフィス７３を備えたピストン７４を入れて、流体７
１の粘性抵抗を利用するタイプの減衰器２１も、この発
明の集電装置に使用できる。
【００２２】上記構成において、図１に示したように、
枠体３は、第１ばね１９によって給電線２に近づく方向
（上方）にばね力が付加され、また、図４に示したよう
に、枠体３側のばね受けプレート３０と集電舟１８との
間には、第２ばね２０と減衰器２１とが並列接続されて
いるから、この振動系は、図８に示した減衰器付きの２
自由度系となる。同図において、質量Ｍ１，Ｍ２はそれ
ぞれ、図１の枠体３と集電舟１８の質量を示し、Ｋ１，
Ｋ２はそれぞれ、第１ばね１９と第２ばね２０のばね定
数を示す。
枠体３は、第１ばね１９によって給電線２に近づく方向
（上方）にばね力が付加され、また、図４に示したよう
に、枠体３側のばね受けプレート３０と集電舟１８との
間には、第２ばね２０と減衰器２１とが並列接続されて
いるから、この振動系は、図８に示した減衰器付きの２
自由度系となる。同図において、質量Ｍ１，Ｍ２はそれ
ぞれ、図１の枠体３と集電舟１８の質量を示し、Ｋ１，
Ｋ２はそれぞれ、第１ばね１９と第２ばね２０のばね定
数を示す。
【００２３】図９に、数値計算によって求めたこの発明
に係る減衰器付き２自由度系の特性曲線Ｓ４を示す。同
図において、比較のために、第１ばね１９のみを備えた
１自由度系（減衰器なし）の特性曲線Ｓ１と、第１およ
び第２のばね１９，２０を備えた２自由度系（減衰器な
し）の特性曲線Ｓ２，Ｓ３も合わせて示す。Ｓ１〜Ｓ３
は、図１０に示したものと同一である。ここで、１自由
度系の質量Ｍは、２自由度系の２つの質量Ｍ１，Ｍ２の
合計とした。計算に用いた数値は以下のとおりである。
に係る減衰器付き２自由度系の特性曲線Ｓ４を示す。同
図において、比較のために、第１ばね１９のみを備えた
１自由度系（減衰器なし）の特性曲線Ｓ１と、第１およ
び第２のばね１９，２０を備えた２自由度系（減衰器な
し）の特性曲線Ｓ２，Ｓ３も合わせて示す。Ｓ１〜Ｓ３
は、図１０に示したものと同一である。ここで、１自由
度系の質量Ｍは、２自由度系の２つの質量Ｍ１，Ｍ２の
合計とした。計算に用いた数値は以下のとおりである。
【００２４】 質量 Ｍ１＝８ｋｇ 質量 Ｍ２＝５ｋｇ ばね定数 Ｋ１＝０．１ｋｇｆ ばね定数 Ｋ２＝１ｋｇｆ 押上力 Ｐ＝５ｋｇｆ 摩擦力 Ｆｓ＝１ｋｇｆ ここで、押上力は、図１の集電舟１８が給電線２を押し
上げる力、摩擦係数は、集電舟１８と給電線２との間の
摩擦係数である。
上げる力、摩擦係数は、集電舟１８と給電線２との間の
摩擦係数である。
【００２５】図９の計算結果からわかるように、 Ａ）特性曲線Ｓ１で示される１自由度系では、低周波数
領域（ここでは約１Ｈｚ以下）での許容振幅Ａが大きく
なる。また、周波数が変化しても集電舟の許容振幅Ａが
極端に落ち込むことはない。
領域（ここでは約１Ｈｚ以下）での許容振幅Ａが大きく
なる。また、周波数が変化しても集電舟の許容振幅Ａが
極端に落ち込むことはない。
【００２６】Ｂ）２自由度系では、２つの解に相当する
特性曲線Ｓ２，Ｓ３のいずれか小さい方が求める許容振
幅Ａである。高周波数領域（ここでは卓２．５Ｈｚ以
上）では、１自由度系よりも許容振幅Ａが大きいが、系
の共振周波数 ｆｏ＝（１／２π）・〔（Ｋ１＋Ｋ２）／Ｍ１〕1/2 付近に許容振幅ゼロの部分Ｓ２０があり、この部分Ｓ２
０では集電性能が著しく低下する。
特性曲線Ｓ２，Ｓ３のいずれか小さい方が求める許容振
幅Ａである。高周波数領域（ここでは卓２．５Ｈｚ以
上）では、１自由度系よりも許容振幅Ａが大きいが、系
の共振周波数 ｆｏ＝（１／２π）・〔（Ｋ１＋Ｋ２）／Ｍ１〕1/2 付近に許容振幅ゼロの部分Ｓ２０があり、この部分Ｓ２
０では集電性能が著しく低下する。
【００２７】Ｃ）これに対し、この発明の減衰器付き２
自由度系は、この系の減衰器の減衰力を無限大とした場
合に相当する１自由度系と、減衰力がゼロの２自由度系
との中間的な特性を持つ振動系となる。したがって、そ
の特性曲線Ｓ４は、１自由度系の特性局線Ｓ１と、２自
由度系の特性曲線Ｓ２，Ｓ３との中間にある。
自由度系は、この系の減衰器の減衰力を無限大とした場
合に相当する１自由度系と、減衰力がゼロの２自由度系
との中間的な特性を持つ振動系となる。したがって、そ
の特性曲線Ｓ４は、１自由度系の特性局線Ｓ１と、２自
由度系の特性曲線Ｓ２，Ｓ３との中間にある。
【００２８】この特性曲線Ｓ４が示すように、低周波数
領域と高周波数領域のいずれにおいても、十分な許容振
幅Ａが得られる。さらに、中間周波数領域（ここでは約
１〜２．５Ｈｚ）である共振周波数ｆｏ付近は、２自由
度系における許容振幅ゼロの部分Ｓ２０が大幅に改善さ
れ、集電舟の十分な振幅が許容される。特に、この中間
周波数領域は、移動体が電気車である場合、中心的な振
動周波数となる重要な領域であるから、この領域で集電
性能が改善される意義は極めて大きい。
領域と高周波数領域のいずれにおいても、十分な許容振
幅Ａが得られる。さらに、中間周波数領域（ここでは約
１〜２．５Ｈｚ）である共振周波数ｆｏ付近は、２自由
度系における許容振幅ゼロの部分Ｓ２０が大幅に改善さ
れ、集電舟の十分な振幅が許容される。特に、この中間
周波数領域は、移動体が電気車である場合、中心的な振
動周波数となる重要な領域であるから、この領域で集電
性能が改善される意義は極めて大きい。
【００２９】ところで、図１の減衰器２１は、第１ばね
１９と並列に接続しても良い。ただし、減衰器２１を図
１のように第２ばね２０と並列接続して、質量Ｍ１とＭ
２の間に介在させた場合には、つぎの利点がある。
１９と並列に接続しても良い。ただし、減衰器２１を図
１のように第２ばね２０と並列接続して、質量Ｍ１とＭ
２の間に介在させた場合には、つぎの利点がある。
【００３０】すなわち、離線を低減するには、図８に示
した質量Ｍ１の自由振動を抑制することが重要である。
このために、減衰器２１を第１ばね１９と並列に入れる
場合と、第２ばね２０に並列に入れる場合とが考えられ
る。実際上、第１ばね１９に並列に入れると、減衰器２
１が構造上大きなものとなるうえに、質量Ｍ１の動きを
直接ではなく、小さく捕らえることになり、機械系のが
た等により、減衰力が充分作用しない場合がある。ま
た、上枠５と下枠４とで構成されるパンダグラフは、振
動により変形するから、減衰器２１を第１ばね１９に並
列に入れると、上枠５と下枠４とで構成されるパンダグ
ラフが振動により変形し、図１に示す支点１１で代表さ
れる質量Ｍ１の動きが、減衰器２１に伝わらない状態も
予想される。これに対し、減衰器２１を第２ばね２０に
並列に入れると、質量Ｍ１の動きが確実に減衰器２１に
伝わるので、信頼性が向上する。
した質量Ｍ１の自由振動を抑制することが重要である。
このために、減衰器２１を第１ばね１９と並列に入れる
場合と、第２ばね２０に並列に入れる場合とが考えられ
る。実際上、第１ばね１９に並列に入れると、減衰器２
１が構造上大きなものとなるうえに、質量Ｍ１の動きを
直接ではなく、小さく捕らえることになり、機械系のが
た等により、減衰力が充分作用しない場合がある。ま
た、上枠５と下枠４とで構成されるパンダグラフは、振
動により変形するから、減衰器２１を第１ばね１９に並
列に入れると、上枠５と下枠４とで構成されるパンダグ
ラフが振動により変形し、図１に示す支点１１で代表さ
れる質量Ｍ１の動きが、減衰器２１に伝わらない状態も
予想される。これに対し、減衰器２１を第２ばね２０に
並列に入れると、質量Ｍ１の動きが確実に減衰器２１に
伝わるので、信頼性が向上する。
【００３１】この発明は、電気車の集電装置のほか、天
井クレーンのような移動する産業機械に装着される集電
装置にも適用できる
井クレーンのような移動する産業機械に装着される集電
装置にも適用できる
【００３２】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、集電装置が減衰力を備えた２自由度の振動系で構成
される。この振動系は、減衰器のない１自由度系と２自
由度系の中間的な特性を持つ振動系となり、その結果、
広い周波数領域にわたって離線が抑制され、集電性能が
向上する。
ば、集電装置が減衰力を備えた２自由度の振動系で構成
される。この振動系は、減衰器のない１自由度系と２自
由度系の中間的な特性を持つ振動系となり、その結果、
広い周波数領域にわたって離線が抑制され、集電性能が
向上する。
【図１】この発明の第１実施例に係る集電装置を示す概
略側面図である。
略側面図である。
【図２】同実施例のリンク体を示す斜視図である。
【図３】同実施例の要部を示す側面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図３のVI−VI線に沿う一部断面した矢視図であ
る。
る。
【図７】減衰器の変形例を示す概略構成図である。
【図８】この発明の振動系を示す等価図である。
【図９】振動系の計算結果を示す特性図である。
【図１０】１自由度系および２自由度系の振動特性を示
す特性図である。
す特性図である。
１…移動体、２…給電線、３…枠体、１８…集電舟、１
９…第１ばね、２０…第２ばね、２１…減衰器。
９…第１ばね、２０…第２ばね、２１…減衰器。
Claims (1)
- 【請求項１】 移動体に装着されて給電線から受電する
集電装置であって、基端部が上記移動体に装着された枠
体と、この枠体の先端部に取り付けられて上記給電線に
接触する集電舟と、この枠体の先端部が上記給電線に近
づく方向へ枠体にばね力を付加する第１ばねと、上記枠
体と集電舟との間に装着されて集電舟を給電線に押し付
ける第２ばねと、上記集電舟の振動に減衰力を付加する
減衰器とを備えてなる集電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186266A JPH066906A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 集電装置 |
| US08/077,631 US5386895A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | Current collector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186266A JPH066906A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 集電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066906A true JPH066906A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16185282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186266A Pending JPH066906A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 集電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5386895A (ja) |
| JP (1) | JPH066906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08218894A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃料ガス圧縮機の中間冷却装置 |
| JP2008228396A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Railway Technical Res Inst | パンタグラフ |
| KR101222008B1 (ko) * | 2010-12-29 | 2013-01-16 | 한국과학기술원 | 집전체 승강 장치와 무접촉 전력 집전 거리 조절 장치 및 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19541600C1 (de) * | 1995-11-08 | 1997-07-17 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Stromabnehmer für die Energieübertragung zwischen einem Fahrdraht und einem Triebwagen |
| FR2800690B1 (fr) * | 1999-11-10 | 2001-12-07 | Alstom | Ensemble comprenant un premier chassis et un deuxieme chassis pendulant lateralement par rapport au premier chassis, et vehicule ferroviaire correspondant |
| FR2800680B1 (fr) * | 1999-11-10 | 2003-01-17 | Alstom | Ensemble de captage de courant et vehicule ferroviaire correspondant |
| CN103029588A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-04-10 | 天津机辆轨道交通装备有限责任公司 | 地铁、城轨车辆受电弓弹簧 |
| DE102017215340A1 (de) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Überprüfung einer Kontaktierung eines Stromabnehmers sowie Stromabnehmer |
| DE102022205322A1 (de) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | Siemens Mobility GmbH | Stromabnehmer und mit einem solchen ausgestattetes Straßenfahrzeug |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827724A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-18 | Toyobo Co Ltd | 接着性のすぐれたポリエステル系フイルム |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1278815A (en) * | 1915-02-17 | 1918-09-17 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Pantograph-trolley. |
| NL73362C (ja) * | 1946-07-11 | |||
| DE1173125B (de) * | 1954-04-16 | 1964-07-02 | L Faiveley S A Ets | Scherenstromabnehmer fuer elektrische Triebfahrzeuge |
| AT196912B (de) * | 1959-07-21 | 1958-04-10 | Diplomingenieur Karl Wanisch F | Scherenstromabnehmer mit während der Fahrt, insbesonders bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, wirkenden Dämpfungseinrichtungen für elektrische Triebfahrzuege |
| US3106272A (en) * | 1961-06-09 | 1963-10-08 | August O H G Stemmann | Current collector |
| DE1613928C3 (de) * | 1968-01-27 | 1975-03-20 | August Stemmann Ohg, 4443 Schuettorf | Stromabnehmerkopf für schnellfahrende elektrische Triebfahrzeuge |
| US3830990A (en) * | 1972-12-20 | 1974-08-20 | Gen Electric | Pantograph wearing strip support |
| US3823278A (en) * | 1972-12-26 | 1974-07-09 | Gen Electric | Aerodynamically adjustable pantograph |
| DE2522876A1 (de) * | 1975-05-23 | 1976-12-09 | Stemmann Ohg A | Verfahren zur regelung der fahrdraht- anpresskraft von stromabnehmern schnellfahrender elektrischer triebfahrzeuge |
| JPS5216712A (en) * | 1975-07-30 | 1977-02-08 | Hitachi Ltd | Pantograph |
| DE3133625A1 (de) * | 1981-08-21 | 1983-03-03 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "stromabnehmer fuer schnellbahnen" |
| SU1134423A1 (ru) * | 1983-10-31 | 1985-01-15 | Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Токоприемник электроподвижного состава |
| JPS6321402A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-29 | 三菱重工業株式会社 | 排ガスエコノマイザの給水温度制御方法 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP4186266A patent/JPH066906A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-17 US US08/077,631 patent/US5386895A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101222008B1 (ko) * | 2010-12-29 | 2013-01-16 | 한국과학기술원 | 집전체 승강 장치와 무접촉 전력 집전 거리 조절 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5386895A (en) | 1995-02-07 |
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