JPS5895902A - 電気車両の集電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定置給電電導体により給電される人間輸送機器
のような輸送用車両に関し、さらに詳細にはかかる輸送
用車両の集電装置に関する。

従来、米国特許第３．３１２，１８０号に示すような、
軌道を走行する輸送用車両が知られており、その車両は
その下方に延びて、一対の離隔した車両支持トラックの
間でそれらに平行に延びる案内ビームと係合する案内車
輪を有する。駆動用電力は、周知のように、案内ビーム
に平行に取付けられ軌道トラックに沿って延ひる給電レ
ールと協働する靴ｒｓｈｏｅ）を持つ適当な集電装置に
より車両に供給される。集電靴の支持については、米国
特許”第４，１６８，７７０号に示すように、車両に支
持された平行四辺形構成を用いて、車両か軌道上を走行
するに従い、ばねが集電靴を給電レールに対し所望の接
触圧で押圧する。

従来技術のこの種の構成では、レールの継目で生じる衝
撃のため充分な接触状態が得られない、あるいは集電靴
の取付部分の柔軟性が充分でない等の欠点があった。本
発明はこれらの欠点克服のため、６０マイルに達する速
度で、軌道トラック上を走行する車両に用い、車両に支
持される集電部材とトラックに平行に延びる給電レール
との間に充分な接触関係を確立する集電装置を提供する
。前述したように、充分な接触状態を損なう原因となる
衝撃は給電レールの形状及び外形の不規則性、特にレー
ル間の継目により生じる。集電部材は３つの互いに直角
な軸に沿い６つの自由塵で自由に運動出来、従来の集電
装置の強制抑圧モードの動作と異なり抗力モードで動作
する。

本発明の一実施例による集電装置は、実質的に平行に延
びる少くともひとつの給電レールを有する支持トラック
に沿い走行する電気車両に用い、車両により支持され前
記少くともひとつの給電レールと弾力的接触して前記車
両の負荷を付勢する電力を集電する集電手段と、車両と
前記集電手段の間に接続されて支持トラック上における
車両の走行時前記給電レールの種々の位置において前記
集電手段をして前記少くともひとつの給電レールへ電気
的接触せしめる第２の手段とから成り、前記第２の手段
は車両に関する第１の運動軸に沿う前記給電レールの位
置変化に追従するよう集電手段を制御する第１の支持手
段と、車両に関する第２の運動軸に沿う前記給電レール
の位置変化に追従するよう集電手段を制御する第２の支
持手段と、車両に関する第３の運動軸に沿う前記給電レ
ールの位置変化に追従するよう集電手段を制御する第６
の支持手段とから成り、前記第１．第２及び第６の運動
軸は互いに所定の角度をなすことを特徴とする集電装置
である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳説する。

第１図は、軌道の縦軸に沿う断面で見た従来の輸送車両
の集電装置である。軌道１０は、軌道ベッド１６により
支持された一対の横方向に離隔したコンク°リート製の
トラック１２及び１４と、トラック１２及び１４間に設
置したフランジ付きの案内ビーム１８より成る。案内ビ
ーム１１は上部７ランジ２０を有する。輸送車両２２は
、トラック１２及び１４上を走行する一対の横方向に離
隔した弾性主輪２４及び２６を有する。車両２２は、そ
の縦方向に沿って取付けた二対のかかる横方向離隔弾性
車輪を設置すである。車輪２２の車体２８は縦方向フレ
ーム３０に取付けられ、そのフーームは空気ばね３２及
び′５４により弾性支持され、その空気ばねはフレーム
４０上のチャンネル部材３６及び３８上に取付けられて
いる。車両２２は、車軸２４と２６を接続する車軸に結
合された電気推進モーターにより駆動される。

車両２２へ電力及び制御信号を供給するために、集電靴
４２，４４及び４６の夫々が給電レール４８，５０及び
５２と接触関係に保たれる。更に、接地靴５４が接地レ
ール５６に、制御信号軸５８が制御信号レール６１に接
触する。集電靴４２Ｌ　４３及び４４は、フレーム４０
に固着した支持部材６２によって支持される。集電靴４
５．４６及び４７は、車両フレーム４０に固着した支持
部材６４より支持される。給電レール４８，５０，５２
、接地レール５６及び信号レール６Ｇは、案内ビーム１
８の上部フランジ２０に所定の縦方向間隔（約５フイー
ト毎）゛で取付けたブラケット６６により絶縁状態に支
持されている。案内ビーム１８は軌道表面において必要
とされるよりも小さい許容誤差で設置されるため、また
車両２２は夫々のトラック１２及び１４の軌道表面でな
く案内ビーム１８により実際・に進路を決定されるため
、給電レール４８．５０　、５２．、接地レール５６及
び信号レール６０を案内ビーム１８に取付けるこの構成
は夫々のレールと靴４２．４４　、４６　、５４及び５
８の間の心合関係を更に正確に保つのを可能にする。

第１図に示した集電装置の実際の動作において、不整部
分のある給電レールあるいはそれらが接続される場合は
その給電レールの継目が集電靴がその不整部分あるいは
継目を通過する時生じる衝撃のため問題となることが判
明している。これは特に、時速６０マイルに達する高速
度で車両か給電レールの継目を通過するときそうである
。

第２図は、本発明の一実施例である６相集電装置の横断
面図である。この装置は３つの直角な主要軸の方向にお
いて６つの自由変を持ち、各軸に沿い両方向の運動が可
能であるため、電力レールの位置及び外形の不整個所に
よりその集電機能は影響を受けない。

第２図に示す３相集電装置は、コネクター７１により車
両のフレーム４０に固着した支持コラム７０と支持カラ
ー７３によりフレーム４０に固着した、７０と平行な支
持コラム７２を有する。支持コラム７０は、カラ一部材
７４とそれに付随する集電靴７６゜カラ一部材７８とそ
れに付随する集電靴８０、カラ一部材８２とそれに付随
する集電靴８４、及びカラ一部材８６と接地靴８８を支
持する。同様に支持フラム７２は、カラ一部材９０とそ
れに付随する集電靴９２、カラ一部材１００とそれに付
随する集電靴１０２、カラ一部材１０４とそれに付随す
る集電靴１０６、及びカラ一部材１０８とそれに付随す
る接地靴１１０を支持する。集電靴７６．８０及び８４
は、給電レール１１２との心合関係を維持するために必
要に応じて支持コラム７０に沿い垂直方向に移動可能で
あり、又集電靴９２，１０２及び１０６も同様であるこ
とが理解される。集電靴７６は圧縮ばね７７の作用ｌご
よりコラム７０に関して水平方向に運動可能であり、圧
縮ばねは支持スリーブ８１内を動く支持ロッド７９を押
圧して集電靴７６を給電レール１１２との接触状態に維
持する。第２図に示すように他の集電靴８４　、９２　
、１０２及び１０６も同様に動作する。

第６図は本発明の一実施例である集電装置の一部上面図
であり、その集電装置はたとえば集電靴７６のような集
電靴と、支持コラム７０及び１１３と協働するカラ一部
材７４を有する。それらを接続する支持リンク１１４は
支持ロッドあるいはアーム１１６より成り、その支持ロ
ッドは支持スリーブ１１８内を摺動自在でばね１１９を
圧縮し、給電レール１１２の方向における東電靴７６の
水平面上の位置を決定する。締付は部材１２０は、アー
ム１１６の反対端部に接続され、集電靴７６に１２２の
所で枢着される。支持スリーブ１１８はカラ一部材７４
に１２４の所で枢着される。接続リンク１１４がピン１
２４を中心として枢動可能のため、集電靴７６は給電レ
ール１１２の長さ方向で相対運動出来る。位置復帰ばね
１２５は、車両２２が第３図で右方に動く場合集電靴７
６を’１３図の通常位置へ戻す働きをする。位置復帰ば
ね１２６も同様に接続リンク７１４と協働し、もし車両
が第３図で左方へ動くと集電靴７昼第３図の通常位置へ
復帰させようとする。この場合、集電軸は給電レール１
１２に沿う摺動運動により生じる給電レール１１２との
摩擦のため車両に関し右方の自制した位置をとる。接続
リンク１２８も接続リンク１１４と同様な動作をする。

第４図は、本発明の集電装置の各相につき設けた垂直位
置調節制御機構を示す。更に詳細にはカラ一部材７４及
び７８は支持コラム７０の長さ方向に運動自在であり、
このためその支持コラム７０と、夫々のカラ一部材７４
及び７８の集電軸７６及び８０に対応する給電レールと
に関するカラ一部材の垂直位置調節が可能となる。もし
カラ一部材７４の位置を第１の締付はリング１３０と第
２の締付はリング１３２の間で調節したい場合、第１の
締付はリング１３０の位置をアレンねじ（Ａｌｌｅｎｓ
ｃｒｅｗ）　１３４か、それと同様な締付は部材により
固定する。また第２の締付はリング１３２の位置をアレ
ンねじ１３６により決定する。締付はリング１３０とカ
ラ一部材７４の間には圧縮ばね１３８が、またカラ一部
材７４と締付、け部材１３２の間には圧縮ばね１４０が
設けられる。カラ一部材７４の平衡あるいは通常位置が
、カラ一部材７４に付随する集電軸７６の垂直方向位置
を決定することになる。

同様に、カラ一部材７８の垂直方向位置は、圧縮ばね１
４４に付随する締付はリング１４２と圧縮ばね１４８に
付随する締付はリング１４６の夫々の固定位置により決
定される。

第５図は、第３図に示したようなカラ一部材７４の一変
形例を示す。この構成では、接続リンク１１４に設けた
位置復帰ばね１２５及び１２６、また接続リンク１２８
に設けた同様な位置復帰ばね１２７及び１２９の代りに
、接続リンク１１４につる巻ねじりばね１５２を、また
接続リンク１２８に同様なつる巻ねじりばねを取付けて
、カラ一部材７４に付随する集電軸７６を第３図に示す
ような通常位置へ復帰させる。これはリンク部材が付随
する給電レールに実質的に垂直な場合である。

第６図は第２図に示した集電装置の底面図であり、支持
コラム７０及び７２を示す。支持コラム７０は、接地軸
８８に付随するカラ一部材８６を支持するため、それと
平行な支持コラム１１３と協働する。集電軸８８とカラ
一部材８６の間にはリンク部材１６２が接続され、枢動
接続１６４により集電軸８８が接続リンク１６２の一端
を中心として回動する。また、つる巻ねじりばね１６８
を持つ第２の枢動接続部１６６により、リンク部材１６
２がカラ一部材８６に関して枢動できる。制御信号靴１
１０と協働するカラ一部材１０８を、同様なリンク部材
１７０及び１７２とともに示した。第２の支持コラム１
７４は支持コラム７２に平行に車両フレーム４０に固着
され、カラ一部材１０８は車両フレーム４０に関し垂直
な方向でそのフレームに接近あるいは離隔することがで
きる。

本発明の集電装置は、三つの平行座標軸に沿い六つの自
由度を持つ。たとえば、接続リンク１１４に実質的に平
行な軸に沿う第３図の給電レール１１２の水平な平面内
での運動は、接続リンク１１４及び１２８の圧縮ばね１
１８が圧縮あるいは伸張することによりもたらされ、こ
のため給電レールが第３図の図面の水平な平面内におい
てカラ一部材７４に実質的に垂直な方向に変位もしくは
ずれても集電軸７６は給電レール１１２とｂ充分な電気
的接触関係を維持できる。同様に、集電軸７６は接続リ
ンク１１４に関しては枢動接続部１２２及び１２４によ
り給電レールに平行な軸に沿い第３図の左方及び右方に
運動せしめられる。

この構成によれば、集電軸７６は車両及びカラ一部材７
４が第３図で右方に運動すると集電軸も右方に運動する
が、給電レール１１２との間の摩擦により給電レールに
沿い引きすられて左方に動くという抗力モードで動作す
る。一方、車両が左方に動くとカラ一部材７４も同様に
左方に動くが、集電軸７６は給電レールに沿い引きすら
れてカラ一部材７４に関し事実上第３図の位置の右方へ
動き、かくして集電軸７６は給電レール１１２に沿い抗
力モードを維持する。

カラ一部材７４とそれに付随する集電軸７６は、第３図
の図面の平面に実質的に垂直な第３の軸に沿って動ぐｊ
うになされており、もし給電レール１１２がこの第３の
軸に沿って変位しずれることがあっても、集電靴７６は
必要に応じて給電レール１１２との所望の心合関係及び
充分な電気的接触関係を維持するよう動く。この集電靴
の運動は、カラ一部材７４が支持コラム７０及び１１３
に沿い第３図の平面に実質的に垂直な方向に動くことに
よりもたらされ、このため集電靴７６は給電レール１１
２のいかなる位置変化にも追従できる。

第７図は、集電靴７６がカラ一部材７４の第７図で左方
への運動に応動して給電レール１１２に沿い抗力モード
で動作する状態を示す。

第８図は、集電靴７６の位置を＄７図の位置から第３図
の中央位置へ復帰させるため枢動接続部１２２に作用す
るつる巻ねじりばね１５２の変形例を示す。

第９図は第３１！２１の装置の変形例で、接続リンク１
１４及び１２８が枢着されたカラ一部材７４′は第２の
支持部材７４を有する。また第１０図は、第９図の接続
リンク１１４の側面詳細図であり、つる巻ねじりばね１
５２が集電靴７６の位置を中央に復帰させるよう枢軸１
２４に作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形の３相集電装置を持つ車両及び軌道トラ
ックの横断面図、第２図は本発明の一実施例である３相
集電装置の横断面間、第６図は本発明の一実施例である
集電装置の１相部分の上面図、第４図は集電装置の各相
に設けた適当な垂直位置調節制御手段を示す図、第５図
は集電装置の各相に設けた水平位置調節制御手段の変形
例を示す図、第６図は第３図の集電装置の底面図、第７
図は抗力モードで動作する本発明の集電靴の一変形例で
車両が図面で左方へ動いた時の状態を示す図、第８図は
本発明の東電靴中央位置復帰手段の変形例を示す図、第
９図は第６図の装置の変形例を示す図、第１０図は第９
０図の接続リンクの詳細説明図である。 牛Ｏ・・・４ａ１７駿−ムヮ　１０．ＩＬＬ・・・灸ギ
トコラＡ２’ｒ＋、７ｔ、ｓλ、警４・・・カラー沓シ
ネオ、　　７４．ＩＰｏ、ｆ今・・・　ｊト嘴獣り１（
う８訃・・鴇ツ、＊ｓ３ｐ、　　Ｉｔ　Ｌ・・・Ｓ＆喰
オーＩＶＩＦＩＧ、４ ｔ−１（ｊ、ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、°実質的に平行に延びる少なくともひとつの給電レ
   ールを有する支持レール上を走行する電気車両の集電装
   置において、車両により支持され前記少くともひとつの
   給電レールと弾力的に電気的接触して前記車両の負荷を
   付勢する電力を集電する集電手段と、車両と前記集電手
   段の間に接続°されて支持トラック上における車両の走
   行時前記給電レールの種々の位置において〆前記集電手
   段をして前記少くともひとつの給電レールへ電気的接触
   せしめる第２の手段とから成り、前記第２の手段は、車
   両に関する第１の運動軸に沿う前記給電レールの位置変
   化に追従するよう集電手段を制御す□る第１の支持手段
   、車両に関する第２の運動軸に沿う前記給電レールの位
   置変化に追従するよう・集電手段を制御する第２の支持
   手段、車両に関する第３の運動軸に沿う前記給電レール
   の位置変化に追従するよう集電手段を制御する第６の支
   持手段より成り、前記第１．第２及び第３の軸は互いに
   所定の角度をなすことを特徴とする、電気車両の給電装
   置。 ２、　前記第１の支持手段は第１のばね部材により伸張
   自在の接続リンクを有し、前記第２の支持手段は前記接
   続リンクと協働してその接続、リンクの通常位置を決定
   する第２のばね部材を有する枢動接続部を持ち、前記第
   ３の支持手段は車両により支持されて前記第６の軸に沿
   う集電手段の運動を可能にする支持コラムを有すること
   を特徴とする、第１項記載の集電装置。 °３．　　前記第１．第２及び第３の軸の各々は他の２
   つの軸と実質的に直角をなすことを特徴とする、第１項
   記載の集電装置。 ４、　前記集電手段は所定の平行座標の各々に沿い運動
   可能であり、前記第１．第２及び第３の軸は夫々前記窄
   標に対応し、集電手段をして前記少くともひとつの給電
   レールの空間における前記位置変化に追従せしめること
   を特徴とする、第１項記載の集電装置。 ５．＠記第２の手段は前記給電レールに沿い抗力モード
   で運動可能であり、このため前記第２の手段は車両の給
   電レールに沿う運動の方向とは反対の方向で車両に関し
   制限された位置をとることを特徴とする、第４項記載の
   集電装置。 ６、　前記第２の手段は通常の支持位置を埒ち、ドで動
   作することを特徴とする、第５項記載の集電装置。