JPH089502A - パンタグラフ式集電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】架線に対する追従性がきわめて良好であって、
しかも少ない部品によって軽量で且つ簡単に構成され、
結合部の摩耗が少なく、故障しにくく、メンテナンスが
容易なパンタグラフを提供すること 【構成】１は基台であって、下面に碍子２が４個取り付
けられ、上面の片側端に支柱３が垂設されている。支柱
３の折り曲げ部３ａ，３ｂの上端には上リンク４，４ａ
の基端が、折り曲げ部３ａ，３ｂの約１／３の高さの部
位には下リンク６，６ａの基端が、それぞれ枢着されて
いる。下リンク６，６ａの各先端は、垂直リンク７，７
ａのそれぞれの下端に枢着されており、上リンク４，４
ａの各先端は、垂直リンク７，７ａのそれぞれの約２／
３の高さの部位に枢着されている。枢着軸５ａと枢着軸
５ｃはコイルバネ１０によって引き合うように付勢さ
れ、垂直リンク７，７ａが上方向に押し上げられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レールに沿って走行
する車両やクレーン等の運搬機の天井に取り付けられる
パンタグラフ式の集電装置（以下、単にパンタグラフと
いう）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパンタグラフとしては、例えば実
開昭５６−７３１０２号公報の第１図、第２図等に開示
された形状のパンタグラフが知られている。図５はこの
パンタグラフを示したもので、基台４１とアーム４２，
４２ａおよび支持台４５が平行四辺形に連結され、基台
４１とアーム４２間に取り付けられたコイルバネ４３、
および基台４１とアーム４２ａ間に取り付けられたコイ
ルバネ４３ａによって、アーム４２，４２ａがそれぞれ
立ち上がり方向に付勢されており、支持台４５の上に集
電部材４４が載置されている。また、実開平５−９１０
２号公報の図１、図２等に開示された形状のものも知ら
れている。図４はこのパンタグラフを示したもので、上
部連結リンク３２と、下部連結リンク３７とをそれぞれ
連結する２つの連結ピン３６，３６を、圧縮バネ３３に
よって互いに引き寄せ、上部連結リンク３２の上部に取
り付けられた集電部材３４を上方に付勢している。さら
に、集電部材３４を鉛直方向に上下動させるために２つ
の補助リンク３５，３５が取り付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】実開昭５６−７３１０
２号のパンタグラフにおいて、集電部材の上方への付勢
手段として設けられたコイルバネの引張力が、一本のア
ームに作用する様子を図６に示した。アーム４２にコイ
ルバネ４３の引張力ｆ１が作用すると、アームには支点
Ｐ１を中心に矢印Ａの方向に回転させようとする力が作
用し、作用点Ｐ２ではｆ２、支持台との連結点Ｐ３では
ｆ３の力がそれぞれ作用するが、このｆ３の大きさは
「ｆ２の大きさ×Ｌ２／Ｌ３」であるため、ｆ１に比べ
て非常に小さい。そして集電部材を持ち上げる力ｆ４
は、ｆ３の分力であるので、ｆ３よりもさらに小さいの
である。このように、実開昭５６−７３１０２号のパン
タグラフは、バネの引張力のごく僅かしか集電部材の上
方への付勢力として作用しないため、架線に対して強く
付勢することが困難であり、追従性が悪いという欠点を
有していた。

【０００４】一方、実開平５−９１０２号のパンタグラ
フは、合計８本の上部・下部連結リンクと２本の補助リ
ンクという多くの部材によって構成されているので自重
が非常に大きい。このため付勢手段による付勢の応答が
遅く、架線が曲がっている場合には良好な追従性が得ら
れず、接触不良を起こすこともあった。また、長期間使
用すると、重量物であるが故に、基台と連結リンク間、
連結リンクと連結リンク間等の結合部が大きく摩耗し、
がたつくことが多くなり、ひどいときには動かなくなる
ことさえあった。さらに複雑な構造であるため、メンテ
ナンスが大変面倒であった。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解消し、架線
に対する追従性がきわめて良好であって、しかも少ない
部品によって軽量で且つ簡単な構造に構成され、結合部
の摩耗が少なく、故障しにくく、メンテナンスが容易な
パンタグラフを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すること
ができる本発明の構成とは、基台の片端に垂設された支
柱と、その支柱の上端部と下部にそれぞれ基端が枢着さ
れた互いに平行な上リンクおよび下リンクと、上部と下
端部にそれぞれ前記上リンクおよび下リンクの各先端が
枢着された垂直リンクとで構成される一対の平行リンク
を、互いに対向配置し、対向する各枢着部にそれぞれ１
本の枢着軸を共用し、前記支柱の上端位置と垂直リンク
の下端位置における枢着軸相互間にコイルバネを取り付
け、さらに前記垂直リンクの上部に集電部材を設けてな
ることである。

【０００７】

【作用】基端が各支柱に枢着された各上・下リンクは、
支柱と垂直リンク、上リンクと下リンクの各組を平行に
するように、先端部を垂直リンクと係合させている。こ
のため、各垂直リンクは常に支柱と平行な（基台と垂直
な）状態を保って上下動することができる。一方、支柱
と上リンクを枢着する枢着軸と、垂直リンクと下リンク
を枢着する枢着軸は、コイルバネによって連結され、互
いに引張り合うように付勢されている。これらの構成に
よって、コイルバネの引張り力の多くが垂直リンクを上
方へ押し上げるように作用するため、集電ホイルは常時
強く配電線等の架線に押し当てられた状態となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明に係るパンタグラフの斜視
説明図、図２は正面説明図、図３は右側面説明図をそれ
ぞれ示したものである。１は方形状の鉄板からなる基台
であって、その下面には碍子２が４個取り付けられてお
り、上面の片側端には、断面コ字状の支柱３が強固に垂
設されている。支柱３の両縁の折り曲げ部３ａ，３ｂの
上端には、帯状鉄板からなる上リンク４，４ａの基端
が、枢着軸５ａによって、それぞれ回動可能に枢着され
ている。また、折り曲げ部３ａ，３ｂの約１／３の高さ
の部位には、上リンクと同一形状の帯状鉄板からなる下
リンク６，６ａの基端が、枢着軸５ｂによって、それぞ
れ回動可能に枢着されている。一方、下リンク６と下リ
ンク６ａの先端は、帯状鉄板からなる垂直リンク７，７
ａのそれぞれの下端に、枢着軸５ｃによって回動可能に
枢着されており、また、上リンク４と上リンク４ａの先
端は、垂直リンク７，７ａのそれぞれの約２／３の高さ
の部位に、枢着軸５ｄによって回動可能に枢着されてい
る。

【０００９】枢着軸５ａと枢着軸５ｃは、コイルバネ１
０によって連結され、互いに引き合うように付勢されお
り、その互いに引き合う２つの枢着軸のうち片方の枢着
軸５ａが固定軸であるため、結果的に、垂直リンク７，
７ａが、上方向に押し上げられた状態になっている。な
お、各上リンク４，４ａと各下リンク６，６ａは、それ
ぞれ略中央部分が連結軸１２によって連結されており、
パンタグラフ全体にかかるねじれ等の応力に対する強度
補強の役目を果たしている。

【００１０】コイルバネ１０によって上方向に付勢され
た垂直リンク７，７ａの上端には、それぞれ集電部材
８，８ａが、１本の枢着軸５ｅによって回動可能に枢着
されており、集電部材８，８ａの間には、円柱状の集電
ホイル９，９が回転可能に支持されている。また、各集
電ホイル９と集電部材８，８ａの間には、コ字状に折り
曲げ形成された帯状金属板からなる導電部材１１が、集
電ホイル９の円形の両底面に絶えず接触するように設け
られている。さらに導電部材１１には、集電ホイル９が
取り込んだ電力を電車・クレーン等に供給するためのリ
ード線（図示しない）が接続されている。

【００１１】このパンタグラフにおいては、上リンク
４，４ａと下リンク６，６ａの長さがすべて同一である
と共に、枢着軸５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅの長さも
すべて同一であり、支柱３と垂直リンク７，７ａ、上リ
ンク４，４ａと下リンク６，６ａの各組が、それぞれ平
行になっている。そして、正面から見たときに折り曲げ
部３ａ、上リンク４、下リンク６、垂直リンク７からな
る平行四辺形（あるいは背面から見たときに折り曲げ部
３ｂ、上リンク４ａ、下リンク６ａ、垂直リンク７ａか
らなる平行四辺形）が、その傾斜角度を変えるように、
垂直リンク７，７ａが上下動できるようになっている
（下方に動いた状態を図２において点線で示してあ
る）。

【００１２】上記のように構成されたパンタグラフは、
４個の碍子を電車・クレーン等の上部に取り付けて搭載
し、コイルバネによって上方向に付勢された集電ホイル
を架線に押し当てて使用される。そして集電ホイルによ
って架線に流れる電気を取り込み、その電気を導電部材
および導電部材に接続されたリード線を通して電車ある
いはクレーン等に供給する。このように構成される本実
施例のパンタグラフにおいて、各リンクに作用するコイ
ルバネの力を図７に示した。本実施例のコイルバネの力
ｆ５が枢着軸５ｃに作用すると、その上方向への分力で
あるｆ６が、そのまま集電部材を上方へ付勢する力とな
るので、コイルバネの引張力の内の多くが、集電部材を
上方へ付勢する力として作用することになる。このた
め、架線に対して強く付勢することができ、良好な追従
性を発現させることができる。従って、車両移動中に架
線が上下に波打った状態であっても、集電ホイルが架線
から離れず、安定して車両に電力を供給することができ
る。また、本実施例のパンタグラフは、支柱、および支
柱に連結された上・下リンクおよび垂直リンクのみの少
ない構成部材によって、集電部材、集電ホイルを上方に
付勢する構造であるので、自重が小さく、結合部の摩耗
が少なく故障しにくいし、またメンテナンスも容易であ
る。

【００１３】さらに、本実施例のパンタグラフにおいて
は、導電部材が常に集電ホイルに接した状態を保持して
おり、集電ホイルの取り込んだ電気を安定して電車等に
伝えるので、集電ホイルを直接リード線に接続した場合
のように、接触不良を起こして電気火花を発生させたり
しない。

【００１４】なお、本実施例においてはコイルバネが１
本であるパンタグラフを示したが、コイルバネは１本に
限らず、必要に応じて何本でも取り付けることができ
る。また、上リンクと下リンクの間隔（図２のＬ１）
を、支柱と垂直リンクの間隔（図２のＬ２）に比べて大
きくすることによって、垂直リンクにかかる上方への付
勢力をさらに高めることができるし、逆に上リンクと下
リンクの間隔（Ｌ１）を、支柱と垂直リンクの間隔（Ｌ
２）に比べて小さくすることによって、付勢力を低くす
ることもできる。

【００１５】

【発明の効果】上記したように、本発明のパンタグラフ
は、少ない部品によって構成され自重が小さいことに加
えて、コイルバネが集電ホイルを上方向に強く付勢でき
る構造であるので、架線が上下に波打っている場合であ
っても、追従性がきわめて良好である。また、軽量で簡
単な構造であるので、従来のパンタグラフに比べて結合
部の摩耗が少なく故障しにくいし、メンテナンスも容易
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパンタグラフの斜視説明図である。

【図２】本発明のパンタグラフの正面説明図である。

【図３】本発明のパンタグラフの右側面説明図である。

【図４】従来のパンタグラフの正面図である。

【図５】従来のパンタグラフの正面図である。

【符号の説明】

１・・基台、２・・碍子、３・・支柱、３ａ，３ｂ・・
折り曲げ部、４，４ａ・・上リンク、５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ，５ｅ・・枢着軸、６，６ａ・・下リンク、
７，７ａ・・垂直リンク、８，８ａ・・集電部材、９・
・集電ホイル、１０・・コイルバネ、１１・・導電部
材、１２・・連結軸、３１・・基台、３２・・上部連結
リンク、３３・・圧縮バネ、３４・・集電部材、３５・
・補助リンク、３６・・連結ピン、３７・・下部連結リ
ンク、４１・・基台、４２，４２ａ・・アーム、４３，
４３ａ・・コイルバネ、４４・・集電部材、４５・・支
持台。

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパンタグラフの斜視説明図である。

【図２】本発明のパンタグラフの正面説明図である。

【図３】本発明のパンタグラフの右側面説明図である。

【図４】従来のパンタグラフの正面図である。

【図５】従来のパンタグラフの正面図である。

【図６】従来のパンタグラフにおいてコイルバネの力が
アームに作用する様子を示す説明図である。

【図７】実施例のパンタグラフにおいてコイルバネの力
が各リンクに作用する様子を示す説明図である。

【符号の説明】 １・・基台、２・・碍子、３・・支柱、３ａ，３ｂ・・
折り曲げ部、４，４ａ・・上リンク、５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ，５ｅ・・枢着軸、６，６ａ・・下リンク、
７，７ａ・・垂直リンク、８，８ａ・・集電部材、９・
・集電ホイル、１０・・コイルバネ、１１・・導電部
材、１２・・連結軸、３１・・基台、３２・・上部連結
リンク、３３・・圧縮バネ、３４・・集電部材、３５・
・補助リンク、３６・・連結ピン、３７・・下部連結リ
ンク、４１・・基台、４２，４２ａ・・アーム、４３，
４３ａ・・コイルバネ、４４・・集電部材、４５・・支
持台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台の片端に垂設された支柱と、その支
   柱の上端部と下部にそれぞれ基端が枢着された互いに平
   行な上リンクおよび下リンクと、上部と下端部にそれぞ
   れ前記上リンクおよび下リンクの各先端が枢着された垂
   直リンクとで構成される一対の平行リンクを、互いに対
   向配置し、対向する各枢着部にそれぞれ１本の枢着軸を
   共用し、前記支柱の上端位置と垂直リンクの下端位置に
   おける枢着軸相互間にコイルバネを取り付け、さらに前
   記垂直リンクの上部に集電部材を設けてなるパンタグラ
   フ式集電装置。