JPS6218901A - 集電舟装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバンクグラフなどの電気車用の集電装置にかか
り、特に集電部の電車線に対する追随性を高めるため、
複数のすり板をそれぞれ舟体に弾性支持して一体化する
集電装置の支持構造ζこ関するものである。

〔従来の技術〕

電気車用の集電部ｇＬ（以下パンタグラフと称す）は、
電車線から車両内に通力を円滑に集電するために用いら
れるものであり、舟体に取り付けられたすり板を電車線
に摺動させるため、舟体を支持するパンタグラフのわく
組をばね力等により付与し、舟体を介してすり板を電車
線に一定の力で押し付ける構成となっている。

車両の走行速度が速かりたり、電車線の施工精度が悪い
などの場合−こは、電卓線からパンタグラフの摺動部が
離間してアークを発生することがある。このアークの発
生は電車線およびパンタグラフの彌動部の寿命を縮める
ばかりでなく、場合によっては電卓線の沿線地域に電波
障害を与え、生活環境を損うことがあるので、アークの
発生を極力抑制しなくてはならない。

アークの発生を抑制するためには、パンタグラフの着動
部が電車線から離間しないよう、追随性の向上を図れば
よく、運動質量をできるだけ小さくする努力がなされて
きた。

先に本出願人等が実願昭５８−１５０６７２号により出
願した「車両用集電装置Ｊおよび実願昭６０−３８７２
６号により出願した「集電装置のすり板支持構造」を、
電車線に対するすり板の追従性を向上した一例として説
明する。

第８図は舟体部の平面図であり、第９図は舟体要部側面
図であって、通常２本の舟体４′を連結アーム６などに
より一体化した舟体組立品を、わく組管部（図示せず）
へばねなどを介して取着している。

一本の舟体４′の上に複数のすり板１ａ’、ｌｂ’が一
例状にそれぞればね８を介して支持され、両端部の上面
には補助すり板３′が取り付けられており、両端部のす
り板１ａ′の補助すり板３′に相対する部分では、ビン
９により回動可能に舟体４′に支持され、その他端と中
間に位置するすり板１ｂ’の端部との相連接されて、輿
でのすり板の上面が同一平面を形成するように構成され
ている。なお、各すり板１ａ’およびｌｂ’からはそれ
ぞれシャン）　１０が舟体４′に接続され、通電に供さ
れている。

以上のように構成された舟体組立品が、図示してないわ
く組管部に取着され、図示してない主ばねなどによって
すり板表面が電車線５に押し付けられる。

このような構造におけるすり板１ａ′、　ｉｂ／と電車
線５との動的挙動について説明する。電車線５は一般に
走行方向に対して一直線に張架すると、すり板の同一箇
所を摺動し集中的な溝磨耗を生じるので、走行方向に対
してジグザグに設置され、そのレール面からの距離は極
カ一定に保つように張架されているが、完全に一定距離
に保つことは不可能である。

従って、パンタグラフが走行すると、電車線５は舟体４
′の長手方向で往復運動をしながら、電車線５のレール
面からの距離に応じてすり板面は電車線に接触し、走行
摺動して集電を行う。

この電車線５とすり板１ａ′、１ｂ′の追随性を向上さ
せるためには、パンタグラフの押付力を一定とすれば運
動質量を小さくした分だけ追随加速度が増加する。従っ
て増加加速度分に相応してより大きい撫励に対しても電
車線５とすり板１，１　、　ｌｂ／は追随を保ち、円滑
な集電がなされてアーク発生などという他めて有害な現
象を避けることができる。

このように第８図、第９図に示した集電装置の構成では
、すり板をｌａ’、ｌｂ’と複数化してそれぞれをはね
８にて支持し、電車線５との対応部の軽量化を図ること
により追随性を高めている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の従来装置には２つの問題がある。まず、すり板１
ａ／とｌｂ’の隣接端部において、電車線５が一方から
他方へ移行する際の段差の問題である。第１０図はすり
板の隣接端部の部分拡大側面図であり、すり板１ａ′の
最端部に電車線５が到来した場合、電車線５の押付力は
すり板１＆′には直接付与されるが、すり板１ｂ’には
弾性連結部材７を介して間接的に伝達される。弾性連結
部材７が全く剛である場合は、すり板１＆′側に付与さ
れた力は同等にすり板１ｂ’側に伝達されるので、隣接
部の段差は生ぜず問題はない。しかし、これではすり板
を分割し軽量化を図る目的が失われてしまう。逆に隣接
するすり板１ａ’側質量とｌｂ’側質量との力学的な絶
縁を図るためには、弾性連結部材７を極めて来秋なばね
特性を有するものにしなければならず、この場合にはす
り板１ａ＃への押付力はすり板１ｂ’には伝達されず、
すり板１ａ′側とすり板１ｂ’側とには上下方向に段差
が生じてしまい、電車線５のすり板１ａ′から１ｂ′へ
の移行が円滑には行えなくなってしまう。

第８図に示されるように、すり板１ａ／とｌｂ’の隣接
部分は相互に傾斜角を持たせて、一部を重複させてはい
るが、このことによって上記の現象を完全には避けるこ
とができない。

そこで、弾性連結部材７のはね特性は、前記の両者のあ
んばいにより設定されるが、何れにしても弾性連結部材
７の未軟性は必要なので、これに相応して押圧力が直接
付与される側と間接的に伝達される側との段差の発生は
避けられず、この部分での溝磨耗や、段差移行による振
動の誘発などの問題が生ずる。

更ｌこ、第２の問題点として、すり板を分割した場合の
大きさが他の構成部品の大きさに制約されて、さほど小
さくはできず、逆に付加される部品の質量増加によりそ
の効果は実質的に低い点である０ すなわち、第９図に示されるように、すり板１ａ／およ
びｌｂ’を支持するための必要部品は、弾性連結部材７
．ばね８．ピン９．シャン）　１０などで、これらの各
部品の長手方向の寸法を合算した値以下にすり板１８′
、１ｂ′の長さを小さくすることはできず、幅方向につ
いても各部品が強度および構造上の制約を受け、あまり
小さくはできない。特に弾性連結部材７の長手方向寸法
は、強度を持たせた上でばね特性が必要となるので有効
ばね長さぷが大きくなり、極端には寸法を短縮できない
。

従って、すり板１．／　、　ｘｂ／の分割寸法はあまり
小さくはできず、逆に必要構成部品である弾性連結部材
７．ばね８．ピ／９．シャン）　１０などの増加をまね
き、この分質量が増加すると共に、信頼性詔よび経済性
が低下するという問題がある。

〔問題点を解決するための手段と発明の概要〕本発明は
上記のような従来の欠点を解消し、分割したすり板の単
体の大きさを極めて小さくし、併せてＩ４接部の段差の
発生を防止しながら電車線に当接するすり板の運動質量
を減することにより追随性を向上させ、更に隣接部など
における溝磨耗や振動誘発を生じない、優れたすり板の
支持構造を提供することを目的としている。

すなわち、すり板を多数の小片に分割して一本の舟体に
対して長手方向に複列にそれぞれ隣接して配役し、且つ
各列の隣接位置を千鳥状ｌζ配し、るようにしたもので
ある。

具体的には、各すり板小片の列内及び複列間を連係すく
例えばステンレスや燐青銅等の弾性を有する１枚の導電
性板材にすり板の分割小片を隣接せしめて固着し、且つ
この導電性板材を舟体に対して弾性支持せしめるように
したものである。この弾性支持体をも前記の弾性を有す
る板材と一体に形成した板ばね体とすれば、舟体に対す
る着脱も容易なものとなる。

〔実施例〕

第１図は本発明にがかる集電装置のすり板支持構造の一
実施例の要部平面図、第２図は同じく側面図、第３図は
第１図、第６図及び第７図のア〜ア断面矢視図であって
、第８図、第９図と同一の符号は同一または同一機能を
有する部分を示す。

２本の舟体４（１本しか図示してない）は連結アーム６
により一体化され、パンタグラフの枠組に取り付けられ
て、ばね力等により電車線５に舟体４上面のすり板を押
圧するように構成されている０ 各一本の舟体４の上面にはそれぞれすり板を多数の小片
に分割したすり板小片１ａ　、　１ｂ、　１６が長手方
向番こ２列に隣接して配設されており、両列の隣接端部
は走行方向に重複しないように千鳥状に配されている。

各列内及び複列間ではすり板小片１ａ　ｙ　ｌｂ　ｌ　
ｌｅは一枚の連続した弾性を有するステンレス鋼板上ｌ
ζ溶接など化より固着されている。本実施例ではステン
レス鋼板を用いたが、ばね作用を有し防錆性。

導電性が良好であれば、燐青銅等の他の弾性を有する板
材を使用してもよい。

上記のステンレス鋼板は、各すり板小片毎に舟体に弾性
支持するように、且つ全体を一体として舟体４に着脱可
能なように、板ばね体２として一体に形成されている。

第４図は板ばね体２の展開図であって、中央部に２列状
に多数のすり板小片ＩＳＬ　＊　ｌｂ　、　ｌｅを隣接
固着せしめるすり板固定部２ａがあり、両側には舟体４
にボルト１１で取り付けるためのねじ座記を溶接固着し
た取付部２ｃがあって、この取付部２ｃとすり板固定部
ムとの間を各すり板小片部分毎に連結する支持ばね部品
により一体に形成されている。

このような形状のものを、支持ばね部品が半円形になる
ようｌこ曲げて第３図に示すような断面形状に成形して
板ばね体２とする。中央部の両列ｌこ固着されるすり微
小片１ａ　、　ｉｂ　、　Ｉｃの各隣擬部は、車両走行
方向に重複しないように千鳥状に配されている。

更；こ、仮ばね体２の短手方向中間帯で且つすり微小片
で挾持され、更に電車線に当接するすり板　・小片とそ
れζこ連動するすり微小片との運￥ｊＪ質欧を縁切し、
すり微小片の小片間の前記板ばね体に、該板ばね体の短
手方向上面を電ｉ線が移行する際にすり板小片隣接境で
段差が生じない孔を穿設すると共に、Ｕ字状の支持ばね
部に窓を形成する。

すなわち、第４図に示すごとく、中央部で複列に配設さ
れたすり微小片１８〜１ｃの中間帯において複列間で対
向する１対のすり微小片１ａの隣接境をほぼ中心として
互に結び、これζこ沿って板ばね体２を適当な幅で、は
ぼ中間帯の間隔長さまで切り抜きいた孔２ｆとなし、複
列間を連係せしめる板ばね部２Ｇを形成する。この板ば
ね部２Ｇの機能特性は、電車線５が当接するすり微小片
１ａの上面を移行する際に隣接境などで段差を生ぜず円
滑な運動がなされるように各すり微小片１ａに対する連
係ばね特性が得られるよう適宜寸法、形状を決めるもの
とする。更にすり板小片ｌａ列の両外側においてはすり
微小片１ａの中心部にばね支持部あを配置し、このばね
支持部２ｂを形成するために窓部２ｅを切り抜き、左側
の窓部２ｅの中心位置と右側のばね支持部あの中心位置
とが車両走行方向について一致し、右側の窓部為の中心
位置と左側のばね支持部２ｂの中心位置とが車両走行方
向について一致するように構成されている。

このように、板ばね体２により一体に形成されたすり微
小片ＩＪＬ　ｒ　１１）　ｙ　ＩＣ！は、板ばね体２を
ボルト１１により舟体４に取り付けることにより、舟体
４に弾性支持されるものとなる。両端に位置するすり微
小片１ｂおよび１ｃは、いずれもその最端部が板ばね体
と共に車両走行方向に対して斜に切り項られており、こ
の切り取られた部分に一部が入り込み車両走行方向につ
いてすり板１ｂ、　ｌｃと重複するようにして補助すり
板３が舟体４に固定取付されている。

すり微小片１ｂおよび１ｃと補助すり板３の両者の重複
部分の一部は、高さ方向にそれぞれ斜に面取りがされて
おり、電車ａ５の相互間の摺動移行が円滑に行われるよ
うになっている。ただし、電車線５がすり微小片１ｂ　
、　ｌｃから更に外れて、補助すり板３と着接するよう
なことはほとん、どない０本夏施例の集電装置のすり板
支持構造に詔いて、すり微小片１ａ〜１ｃの上面を電車
線５が情動移行する際の挙動を、第５図を用いて説明す
る。第５図は本？！施例における電車線と宿接するすり
微小片附近の拡大側面図である０ 今、電車線５が第１のすり微小片１ｍ　　ｌの第２のす
り微小片１ａ−２との隣接端部に到来したとすれば、そ
の押圧力はすり微小片１ａｌ、１ａ２を固着したすり板
固定部ムと他側のすり板固定部ムに固着された第３のす
り微小片１ａ−３にも付加される。第３のすり微小片１
ａ−３側のすり微小片隣接端部は、第１．第２のすり微
小片１ａ　−１、ｉａ　−２側のすり微小片隣接端部と
千鳥状に配置されているので、第３のすり微小片１ａ３
？こ′電車線５からの押圧力が付加される位置は、第３
のすり微小片１ａ−３のほぼ中央部となりており、ここ
には段差はない。第１のすり微小片１ａ−１の側では、
電車ｓ５の全抑圧力から第３のすり微小片１ａ−３に対
する付加分担力を差し引いた押圧力が隣接する第２のす
り微小片１ａ−２との段差の発生要因となるが、その値
は各すり微小片１ａ−１，ｌａ　　２，１ａ−３を支持
している板ばね体２の剛性分担比から推して僅少となり
、併せてすり微小片１ａ−１と１ａ−２とは板ばね体２
により列内で連係され、更９こ他側のすり微小片１ｍ−
３とは復列の中１１４Ｊ　帯の板ばね部２Ｇにより連係
され、しかもこれらは１枚の連続したすり板固定部２ａ
の同一面上の極めて近接した位置でなされているので殆
んど段差を生じることはない。

また、すり微小片１ａ〜１ｃを一体的に支持構築する部
品として、前記第８図、第９図で説明した従来例のよう
な、特別の弾性連結部材７や、ばね８゜ビン９およびシ
ャント１０などを必要としないので、すり板を分割する
場合に長手方向にも幅方向にも極めて自在に小さくする
ことができる。

しかも、他部品による質量の増加をまねくことがないの
で、その運動質量は僅少となり、追随性が極めて向上す
る。

例えば、新幹線のパンタグラフの基準を適用して、前記
従来例と本実施例のものとを実質的な運動質量について
比較した場合、少なくとも１／２０〜１／３ｏにするこ
とが可能で、飛躍的な効果を得ることができる。

第６図、及び第７図は本発明の別の実施例の要部平面図
で、第１図、第２図と同一の符号は同一部分を示す。先
の実施例と異なる点は、第６図においては、すり板小片
１ａ〜１ｃの複列間を連係する板ばね体２′の切り抜い
た孔２ｆＩと余肉の板ばね部２σの配置、形状などが異
なるもので前記の例（第１図）では複列間で対向する１
対のすり板小片１ａの隣接境を中心として互に結びこれ
に沿って適当な幅でほぼ中間帯の間隔長さまで切り抜い
たが本実施例では逆にこの部分に余肉を付けすり板小片
１ａの中央の対向部をほぼ平行四辺形の孔２ｆ’を切り
抜き板ばね部２σを形成するものである。

また、第７図においては、同様にすり板小片１ａの総て
の隣接境部を中心に各々適当な幅で複列のほぼ中間帯の
間隔長さまでほぼ垂直に縦長な孔２ｆ’を切り抜き、余
肉をそれぞれ切り抜き部の中間となし、板ばね部２Ｇ′
を形成するものである。その他の構成は先の実施例と同
じである。また図示していないが、孔２ｆ　ｔ　２ｆ・
、　２ｆ’１７）代りに複数の孔を対称的に中間帯に形
成してもよく、更に孔の形状は連係した板ばね体であれ
ば如何ようなものであってもよい。

このように構成しておくことにより、各実施例（笛１図
、第６図、第７図）毎に電車線５に当接するすり板小片
１ａの運動特性、１４接するすり板小片１ａの連係特性
など異なりた特性が得られる。すなわち実車の挙動は前
後、左右、上下、傾きなど多岐にわたり複雑な上にパン
タグラフに対応する電車線５の特性も極めて多種である
。従って定形的なパンタグラフ側の特性で対応しても常
に最適な状態が得られる吉は限らない。そこで、前記の
ような異なるすり板小片（８ｇ５図に示す）の運動特性
を用意しておき最適な特性を選択可能にせしめるもので
ある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明にかかる集電装置の
すり板支持構造によれば、電車線５に対応して運動する
パンタグラフ側のすり板の運動質量は僅少となるので、
その追随性は飛躍的に向上し、連係部の溝磨耗および段
差に誘発される振動などを防止できるので、アークなど
の極めて有害な現象を発生せず、板ばね体２のみでその
目的を達するので信頼性も高く、経済的にも有利な上、
保守も簡単容易であるなど、多大の効果が得られる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる集電装置のすり板支持構造の一
実施例の要部平面図、！＠２図は同じくその側面図、第
３図は第１図、第６図、第７図のア〜ア断面矢視図、第
４図は板ばね体の展開図、第５図は電車線と摺接するす
り板小片附近の拡大側面図、第６図、第７図は本発明の
別の実施例の要部平面図、第８図は車両用集電装置の従
来例の舟体部の平面図、第９図はその舟体要部側面図、
第１０図はすり板の隣接端部の部分拡大側面図である。 ｌａ　１１ｂ　ｙ　ｌｃ　”曲すり板小片、１ａｌ　、
　１ｂｌ　、、曲すり板１２．２’、２’・・・・・・
・・・板ばね体、　　為・・・・・・窓孔、２ｔ　、　
２ｔ’　、　２ｒ’・・・・・・孔、　　４，４′・・
・・・・・・・舟体、５・・・・・・電車線。 実用新案登録出願人 東洋電機製造株式会社 代表者　土　井　　厚 為６図 第７図 ８８図 め′７図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電車線に接するすり板を多数の小片に分割し、該分割し
   たすり板小片を舟体の長手方向に複数列に配設すると共
   にそれぞれのすり板小片を千鳥状に配して隣接させ、更
   にこれらのすり板小片を舟体上に固着する導電性で且つ
   弾性を有する板ばね体に固着して一体形成せしめるすり
   板支持構造において、前記板ばね体の短手方向中間帯で
   且つ前記すり板小片で挾持され、更に電車線に当接する
   すり板小片とそれに連動するすり板小片との運動質量を
   縁切し、すり板小片の上面を電車線が移行する際にすり
   板小片隣接境で段差が生じない孔を穿設すると共に、Ｕ
   字状の支持ばね部に窓孔を形成することを特徴とする集
   電装置のすり板支持構造。