JP3875185B2

JP3875185B2 - 集電装置

Info

Publication number: JP3875185B2
Application number: JP2002356300A
Authority: JP
Inventors: 信哉松木; 修利山口; 昇小林
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004194371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電車や電気機関車などの鉄道車両の主に屋根上に装備され架線（電車線）から電力の供給を受けるための集電装置（パンタグラフともいわれる）に関し、とくに新幹線等の高速鉄道車両に好適な集電装置の、架線と接触する摺り板を含む集電部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の集電装置における集電部の構造は、舟体の上方にばねを介して摺り板取付板を支持し、その摺り板取付板上に摺り板を取り付けたものが一般的である（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
上記の集電部は、パンタグラフ本体の上端部に車幅方向に配置されて固定される天井管と、この天井管の両端部近傍部分に、それぞれ上下方向に変位自在に支持された複数本のリニアシャフトと、これらの各リニアシャフトの上端部にその両端部を支持された状態で車幅方向に配設された舟体と、この舟体の上面に支持された状態で架線と摺接する複数枚の摺り板と、天井管の両端部近傍部分と舟体の両端部近傍部分との間に設けられ、舟体に上向きの弾力を付与する複数のばねと、各摺り板が架線から供給される電流を舟体へ導くための導線とを備えている。
【０００４】
そのほか、天井管を省いて舟体上に板ばね体を直接固定し、板ばね体上に多数の摺り板小片を列状に固着した構造の集電部が提案されている（たとえば特許文献２参照）。この集電部構造の場合、板ばね体は架線に沿った方向の断面において前部と後部がそれぞれ相対向するＵ字状に屈曲され、それらの前後部の摺り板固定部上に多数の摺り板小片が列状に並べて固着されている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２９７３５５号（図１および請求項１）
【特許文献２】
実公平３−２６７２５号公報（第１図および第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の集電装置では、次のような点で改良すべき余地がある。すなわち、
▲１▼ ２件の上記公報のうち前者は、舟体内にばねを配設し天井管を介して摺り板取付板上に取り付けた摺り板を、架線に対し弾力支持して押し付ける構造で、摺り板の交換ができるように配慮されている。が、摺り板取付板の長手方向に沿って複数の摺り板を列状に前後２列並べており、２列の各摺り板は端部の位置を合わせて整然と並んでおり、また各摺り板は取付板上にビス等で固定され、取付板自体が柔軟性を持たないため、各列の摺り板はほとんど自由度を持たない。
【０００７】
このため、架線から摺り板が離間する、いわゆる離線が起こりやすく、離線が起こるとアークを発生し、架線および摺り板が損傷して寿命が短く、しかも集電性能が低い。また、天井管を備えており、集電部の構造が複雑である。
【０００８】
▲２▼ 後者は、摺り板の小片を多数用いているために、製造に手間がかかり、コストアップの要因になる。しかも摺り板小片を板ばね体上にロウ付けや溶接などにより固着しているので、摺り板小片が摩耗した場合に、摩耗したものだけを交換するとしても作業能率が悪く本来の性能も出せないことから、全ての摺り板小片を板ばね体ごと交換する必要があり、不経済である。また、板ばね体の前後方向中央位置で長手方向に完全に分離開放されているために、耐久性を欠く。
【０００９】
ところで、本願の発明者は、この種の集電装置における摺り板の主に離線による損傷が、列状に並べて配置されている摺り板の端部ではなく、長手方向の中央部で起こりやすいことを見出した。つまり、摺り板とこの摺り板を弾性支持するばね系は、図１０に示すように摺り板５の長手方向の両端を一対のばねｋがそれぞれ上向きに付勢し、摺り板５を押し上げている。
【００１０】
この状態で、▲１▼摺り板５の長手方向の中央に架線４０が接触している場合（図１０（ａ）参照）には、その接触位置での摺り板５のたわみδ１＝Ｐ／（２×ｋ）となる。
【００１１】
▲２▼架線４０の接触位置が摺り板５の長手方向の中央から一方（図１０（ｂ）では左側）へ距離ａだけずれた場合（図１０（ｂ）参照）には、Ｍ（モーメント）＝Ｐ×ａが生じ、このばね系の回転剛性ｋφ＝２×ｋ×ｂ² となる。したがって、摺り板５のたわみδ２＝Ｐ／（２×ｋ）＋Ｍ／ｋφとなる。
【００１２】
▲３▼架線４０の接触位置が摺り板５の長手方向の中央からさらに一方（図１０（ｃ）では左側）へ距離ｂずれて一方のばね８上まで移動した場合（図１０（ｃ）参照）には、Ｍ（モーメント）＝Ｐ×ｂが生じる。したがって、摺り板５のたわみδ３＝Ｐ／（２×ｋ）＋Ｍ／ｋφとなる。δ３＝Ｐ／（２×ｋ）＋ｐ×ｂ／（２×ｋ×ｂ²）≒Ｐ／ｋｐ≒０
よって、たわみδ３＝δ１×２となって、摺り板５の端部のたわみ量は中央位置におけるたわみ量の２倍となり、追従性が向上していることが確認される。
【００１３】
このような理由で、摺り板５の中央位置付近では離線しやすい。なお、上記した図１０はばね系を静的に捉えて表しているが、実際には動的な動きをする。しかし、基本的には変わらないので、十分に理解されるものと思われる。
【００１４】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、構造が簡単で、摺り板の交換が容易であり、架線に対する摺り板の追従性を高めて集電特性を向上できる、集電装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明にかかる集電装置は、一つの舟体の上方に複数本の押上ばねを介して摺り板取付板（摺り板受け板）を弾性支持し、架線摺動範囲の有効幅を、３枚〜５枚でカバー可能な長さに分割した摺り板を、前記摺り板取付板上に着脱可能に取り付けた集電装置において、前記各摺り板の長手方向における端部を平面視で傾斜させ、前記摺り板を長手方向に長い平行四辺形状に形成し、前記摺り板取付板の幅方向中央位置付近にスリットを両端部を除いて長手方向に入れるとともに、前記摺り板取付板上に前記スリットを挟んで複数枚の前記摺り板をそれぞれ隣接する摺り板同士の端部を僅かに隙間をあけ且つ長手方向に列状に並べて取り付けるとともに、それらの各列の摺り板の端部位置を前後で摺り板の長さの略１／２ずらせて千鳥に取り付け、前列又は後列の前記摺り板のたわみやすい端部を架線に対し接触させて使用することを特徴としている。
【００１６】
上記の構成からなる本発明の集電装置によれば、摺り板取付板にスリットを長手方向に入れ、そのスリットを挟んで隣接する複数の摺り板を僅かに隙間をあけ列状に並べて取り付けているため、各摺り板は、架線の車幅方向への移動や上下方向の起伏などに応じて長手方向（車幅方向）に傾斜したりスリットの前後で上下に変位したりすることにより架線に対し的確に追従する。このため、摺り板の一枚当たりの長さを短くしなくても集電特性が向上するので、摺り板の枚数を増やさなくて済み、メンテナンス上有利である。また、摺り板取付板は、スリットを有するが、その両端部は連続して、つまり一体に繋がっているために、耐久性に優れている。
【００１８】
上記の構成からなる本発明の集電装置によれば、前後に列状に並べた複数の摺り板の端部を平面視で平行四辺形状に傾斜させているので、架線と摺り板との相対的な車幅方向への移動が円滑に行われる。また、前列と後列とで摺り板の端の位置が摺り板の長さの１／２ほどずれているために、架線に対し前後の一方の摺り板の端部が接触している場合には他方の摺り板は長さ方向のほぼ真ん中が接触し、常に前後列の少なくとも一方の摺り板は確実に架線に接触するから、集電性能が優れている。
【００２０】
請求項１記載のように構成することにより、各摺り板は、架線の車幅方向への移動や上下方向の起伏などに応じて長手方向（車幅方向）に湾曲したりスリットの前後で上下に変位したりすることにより架線に対し確実に追従するため、摺り板の一枚当たりの長さを短くしなくても集電特性が向上するので、摺り板の枚数を増やさなくて済み、メンテナンス上有利であり、また摺り板取付板はスリットを有するが、その両端部は連続しているために、耐久性に優れている。
【００２１】
請求項１に記載のように、各列の前記摺り板群は、３枚〜５枚の摺り板により摺り板摺動範囲の有効幅を構成することが望ましい。いいかえれば、１枚の摺り板の長さを１３５ｍｍ前後とすることである。
【００２２】
さらに、請求項１に記載のように架線摺動範囲の有効幅を、３枚〜５枚でカバー可能な長さに分割した摺り板にする、いいかえれば１枚の摺り板の長さを１３５ｍｍ前後とすることにより、各列の摺り板群の枚数が少なくて済み、摺り板取付板に対する摺り板のビス等による取付に手間がかからず、また一部の摺り板が損傷した場合には、損傷した摺り板だけを交換すればよいので、交換が容易で経済的である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる集電装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は集電装置（以下、パンタグラフともいう）の全体概要を示す側面図、図２は図１の正面図、図３は図１の平面図である。
【００２５】
図１〜図３に示すように、パンタグラフ１は、鉄道車両Ｔの屋根上に複数（合計４個）のガイシ２３を介して固定されている。パンタグラフ１は、方形の固定板２４、支持部材２５、舟体支持部材２６および舟体３を含む集電部材（集電部）２から構成されている。固定板２４上には、集電部材２を昇降させるために、ばね２８を含む昇降機構２７が固設されている。支持部材２５は、「く」の字状に屈曲自在に連結部材３３にて連結された上部支持部材２９と下部支持部材３０とを備え、上部支持部材２９および下部支持部材３０には、集電部材２を昇降させる際に所定の姿勢を維持するための補助リンク３１，３２が介設されている。
【００２６】
支持部材２５の下端部は、固定板２４上に設けられた固定部材３４に角変位自在に取り付けられており、支持部材２５の上端部の舟体支持部材２６が舟体３を車両の進行方向に直角で水平を保ち、かつ上下方向に可動可能にしている。舟体支持部材２６にばね（図示せず）を内蔵し、舟体３を上方へ付勢している。さらに、底板３ａと摺り板取付板６との間に設けた後述のばね７・８によって摺り板５を付勢し、集電部材２は上方の架線（電車線）４０に接触して電力を鉄道車両２に供給する。パンタグラフ１は、図１の２点鎖線で表した支持部材２５を折りたたんだ状態から、昇降機構２７のばね２８による付勢力で実線で示す状態まで支持部材２５を押し上げることによって集電部材２を上昇させ、そのばね２８の付勢力を保持することによって架線４０に対し集電部材２を押し付けて集電する。なお、舟体３と支持部材２５など導通を図る必要があるところには、各部材間ごとに可撓導線等で導通を図っており、上記目的に適したものとしている。
【００２７】
上記した構成については従来の集電装置と変わるものではないが、集電部材（集電部）２の構造に本発明の特徴部分があるので、以下に詳しく説明する。
【００２８】
図４は本発明の集電装置に備えられる集電部材の実施例を示す平面図で、一部を省略した図面、図５は図４の集電部材の中心線における縦断面図と、その一部を拡大した縦断面図、図６は図４の集電部材におけるばねの配置を示す平面図および正面図と右側面図である。
【００２９】
図４および図５に示すように、集電部材２は、主として、舟体３、ホーン４、摺り板５、摺り板取付板（摺り板受け板）６およびばね７・８から構成されている。
【００３０】
舟体３は、アルミ合金などの軽合金により一体成形され、上方が開口した船形からなっている。舟体３は、底板３ａと鉄道車両Ｔ（図１）の走行方向において前後両側縁から上方に折れ曲がって立設された一対の側板３ｂとを備えており、その長さ方向の両端部３ｄは上方に突出して取付溝３ｅが形成され、ホーン４の基端部がねじ止めにて取付溝３ｅに固設されている。両側の各ホーン４は、図５のように先端部分が水平状態からやや下向けに屈曲されて傾斜している。舟体３の底板３ａが、上記した支持部材２５上端の舟体支持部材２６に連結されて支持されている。
【００３１】
図４のように舟体３の前後の側板３ｂは、平面より見て前後に三角形に凹凸状に出入りし長手方向に連続した波形３ｃに形成され、また横断面視では舟体３の前後先端を頂点とする頂点に丸みをもった三角形の形で上記切欠きを形成している。また、ホーン４の前後両側面も、前後に凹凸状に出入りし長手方向に連続した波形４ｃに形成されている。舟板３の波形３ｃおよびホーン４の波形４ｃは、いずれも鉄道車両Ｔ（図１）の高速走行時における空力騒音を低減する目的で設けられている。
【００３２】
図５に示すように、舟体３の開口部３’の上方にこの開口部３’に対応する平面視舟形の摺り板取付板６が、合計４本の押上コイルばね７・８により弾力的に支持されて上下動自在に配設されている。長手方向の中央部における前後の各コイルばね７は、摺り板取付板６の底面から下向きに突設したばね受け座６ｃと、舟体底板３ａから上向きに突設したばね受け座３ｆとの間に縮装して介設され、摺り板取付板６を押し上げている。しかし、両側の各コイルばね８は、摺り板取付板６の底面から下向きに突設したばね支持筒６ｄの下端部を舟体底板３ａに設けた開口３ｇから突出させ、下端に円板状のストッパー６ｅを固着し、ばね支持筒６ｄの周囲に巻装して摺り板取付板６と舟体底板３ａのばね受け座３ｆとの間に介設されている。なお、図示は省略するが開口３ｇにはブッシュ等を嵌着して耐久性を確保している。このため、摺り板取付板６は単に押し上げられるだけでなく、摺り板取付板６が舟板３の上面位置よりも上へは押し上げられないように上限位置が規制されている。
【００３３】
上記の摺り板取付板６は本例ではステンレス板と銅板とを重ね合わせた構造からなり、図４に示すように両端部の補助摺り板５ａ・５ｂを除いて、摺り板取付板６上に複数枚の摺り板５が前後２列に取り付けられている。摺り板５の概略の形状は平面視で舟体３の長手方向に長い平行四辺形をしている。また、舟体３の横断面では前後列の摺り板５・５を合わせると略台形（図９参照）をなし、それぞれの摺り板５が上面が水平な平行部を持ち、この平行部で主に集電し、前列の摺り板５は平行部より前部側が前端から３０％程度の幅が前方に向けて、後列の摺り板５は後部側が後端から３０％程度の幅が後方へ向けてそれぞれ厚みが漸次薄くなるように傾斜し、この傾斜部は空気抵抗の減少と騒音低減ならびに架線４０の乗り上がりをスムーズにするために設けている。摺り板５の厚み〔最大平行部〕は本例では約１０ｍｍにしている。詳しくは、図４のように補助摺り板５ａ・５ｂは一体に構成され、架線４０がホーン４から摺り板５上に滑らかに上がってこれるように摺り板５とホーン４との間に、補助摺り板５ａ・５ｂを設けている。とくにホーン側の補助摺り板５ｂは、この補助摺り板５ｂが振動してもその上面がホーン４の上面よりも上がらないように配慮して取り付けられている。なお、ホーン側補助摺り板５ｂおよびその近傍の舟体３は、摺り板５と補助摺り板５ａ・５ｂとの間における架線４０の移行に支障がでないように、多角錐体の一部で形態を構成している。
【００３４】
補助摺り板５ａ、５ｂ部とも摺り板５を含む舟体３の基本形状は、摺り板５の本体部分と同一で、補助摺り板５ｂの部分で形状が縮小し、ホーン４との干渉部を逃げた形状になっている。これらの摺り板５・５ａ・５ｂは、図４に示すように隣接する摺り板５・５間と５・５ａと５ａ・５ｂ間とにそれぞれ僅かな隙間（架線４０の移動に支障のない程度の最小限の隙間）をあけて前後にそれぞれ列状に配置され、摺り板取付板６の底面側から上向きに貫通する複数本の銅製取付ビス９にてねじ止めされている。このため、損傷した摺り板５、損傷した補助摺り板５ａ・５ｂだけを交換することができ、また、架線４０との接触により摺り板５・補助摺り板５ａ・５ｂが摩耗する際に、取付ビス９も摺り板５・補助摺り板５ａ・５ｂの摩耗に伴って摩耗する。なお、摺り板取付板６は、重ね合わす２枚の薄板の間にＣＦＲＰ板を挟んだり、ステンレス板の代わりにカーボン入りＦＲＰ板を使ったりして摺り板５の取付板として必要なばね剛性を確保する。
【００３５】
各摺り板５の長さは本例では１３５ｍｍ前後と比較的長くし、架線４０が摺動する有効幅（本例では６００ｍｍ前後）の範囲を５枚の摺り板５にて担っている。このため、製作が容易でありメンテナンスも楽になる。また、摺り板取付板６の幅方向（前後方向）の中央位置において、両端部を除いて長手方向にかつ厚み方向に貫通するスリット１０を設けている。このスリット１０は、図６のようにその両端を丸穴１０ａにして応力集中による裂け目の発生を防止することが好ましい。また、スリット１０は連続した１本のスリットに代えて、複数のスリットを断続的に一直線状に並べて構成してもよい（図８（ａ）参照）。なお、各部寸法は限定するものではないが、本例の場合は、摺り板５の長さは、架線４０が摺動する有効幅（５００〜６００ｍｍ）の２２〜２７％とし、スリット１０の幅（約１ｍｍ）は摺り板５の厚み（約１０ｍｍ）の略１／１０とし、隣接する摺り板５の隙間（約１ｍｍ）は摺り板５の厚みの略１／１０とするのが好ましい。
【００３６】
さらに、摺り板取付板６と舟体３の底板３ａとの間に、略Ｕ状の導線１１を接続し、架線４０からの電流が摺り板５・摺り板取付板６・導線１１へ流れ、舟板３内の導線１１から支持部材２５（図１）に沿った電力ケーブル（図示せず）により鉄道車両Ｔ（図１）の駆動モータや電力機器へ必要な電力が供給される。
【００３７】
さて、上記した本発明の実施例にかかる集電部材２を備えたパンタグラフ１によれば、鉄道車両Ｔの運行時には、パンタグラフ１の上端部に支持した上述の集電部材２を構成する各摺り板５の上面を、パンタグラフ１に組み込んだ昇降機構２７のばね２８による付勢力と舟体支持部材２６に内蔵のばねによる付勢力と上記集電部材２に組み込んだばね７・８との付勢力により弾性支持することによって、架線４０の下面に押圧する。架線４０の上下位置は微妙に変化するので、鉄道車両Ｔの走行に伴って集電部材２が上下移動し、各摺り板５の上面と架線４０の下面との接触圧の変動を抑える。この場合に、架線４０の大きなうねり（上下方向の比較的大きな変位）に対しては、パンタグラフ１を構成する上部支持部材２９と下部支持部材３０とがばね２８に抗して変位することにより集電部材２を上下動させて、各摺り板５を架線４０に追従させる。また、架線４０の小さなうねり（上下方向の比較的小さな変位）に対しては舟体支持部材２６内のばね、および舟体３に対して摺り板５がその取付板６とともにばね７・８に抗して上下動することにより架線４０に追従させる。同時に、摺り板取付板６上にスリット１０を挟んで前後の列状に並んだ摺り板５群が、相互に上下方向に変位するとともに架線４０に接触する摺り板５が長手方向に湾曲して変形を許容することにより、架線４０に対し的確に追従する。
【００３８】
図７は摺り板取付板６の中央にスリット１０を入れる図４の実施例の場合（図７(ｂ))と、スリット１０を入れない従来例の場合（図７(ａ))とにおける各振動系を示すもので、図７(ａ)では従来の３元系パンタグラフにおいてｍ₃からの架線４０の離線がすぐに離線にむすびつくことを表し、図７(ｂ)ではｍ₂・ｋ₂ の振動系が２分割されているので、いずれか一方の摺り板５に架線４０が接触していれば、電力供給が継続され、離線を生じることがないことを表している。図７において、ｍ₁ は支持部材２５の質量、ｍ₂は舟体３の質量、ｋ₁ は舟体支持部材２６内に組み込まれたばね（図示せず）、ｍ₃・ｍ₃’は振動によって局部的に動いている摺り板５などの質量、ｋ₂・ｋ₂’はばね７・８および振動によって局部的にばね作用している摺り板取付板６の剛性、Ｐ₀は基準押付力をそれぞれ表している。
【００３９】
摺り板５群は車両の進行方向に関して前後２列に配置されているため、前後の摺り板５・５の上面と架線４０の下面との接触面積が十分に確保され、大きな電力の供給を可能にしている。また、前後２列の摺り板５群は、１枚の摺り板５の長さの１／２ほど長手方向に位置をずらせて千鳥状に配置しているため、前後の少なくとも一方の摺り板５が架線４０に接触し、電力を確実に取り入れることができる。上述のとおり、とくに前後の一方の摺り板５の長手方向の中央位置が架線４０に接触した場合に比べて、他方の摺り板５はたわみやすい端部が架線４０に接触している方が優れた追従性能を有するので、集電性能が良好な状態に保持される。さらに、摺り板５の両端部はそれぞれ一方へ傾斜させているので、架線４０が摺り板５から相対的に車幅方向（進行方向に直交した方向）へ移動する場合に、隣接する他方の摺り板５へスムーズに乗り移ることができる。なお、舟体３の両端から車両の幅方向両側下方に延びた丸棒状のホーン４が、ポイントの通過時や架線４０の渡り部分の通過時などで架線４０の位置が鉄道車両Ｔの中心部から大きくずれて舟体３の上方から離れている場合に、架線４０を舟体３の上方にすくい上げる。
【００４０】
以上の理由により、本発明にかかる集電装置１は摺り板５の長さをとくに短縮せず、長く保っているにも拘わらず集電特性が非常に優れている。したがって、架線４０の有効摺動幅である、通常５００〜６００ｍｍの範囲を３〜５枚程度の少ない枚数の摺り板５で担うことができ、製作が容易で安価に製造可能で、メンテナンスが簡単になるなどの利点がある。
【００４１】
上記に本発明にかかる集電装置１のとくに集電部材（集電部）２の構造について実施形態の一つを説明したが、下記のように実施することができる。
【００４２】
▲１▼ 図８は他の実施例にかかる集電部材を示す、図６に対応する図面である。本例の集電部材２では図８に示すように中心線上の両端部にばね１２・１２を配置するとともに、前後列の摺り板５と摺り板５の隙間にばね１３をそれぞれ配置している。その他の構成については上記の実施例と共通するので、共通する部材には同一の符号を用いて図面上に表し、説明を省略する。本例の場合には、ばね１２・１３の付勢力を弱くし、多数のばね１２・１３を全体に均等に配置している。
【００４３】
▲２▼ 図９は舟体３上方に摺り板取付板６を弾力支持するばね構造を示すもので、図９（ａ）はスリット１０を挟んで前後の摺り板取付板６を個々に独立したばね１４で支持する構造の断面図、図９（ｂ）はスリット１０間に跨って前後の摺り板取付板６部分を共通のばね１５で支持する構造の断面図である。図９（ｂ）ではばね１５の上端にイコライザー１６を装着し、前後の摺り板取付板６部分にばね力を均等に分配している。その他の構成については上記の実施例と共通するので、共通する部材には同一の符号を用いて図面上に表し、説明を省略する。なお、図９においてスリット１０の幅（隙間）を図面上ではわかりやすくするために拡大して幅広く表現しているが、実際には１ｍｍ程度の隙間である。また、本例の場合には、前後の摺り板取付板６部分がそれぞれイコライザー１６の突起部１６ａ・１６ｂ上に揺動自在に支持されている。ばね１５の本数を最小限に抑えられるので、構造が簡素化される。たとえば図６の中央部の２つのばね７・７を図９（ｂ）の１つのばね１５に代えてばねの本数を減らすことによって、構造を簡略化できる。
【００４４】
▲３▼ 図示は省略するが、摺り板取付板６を舟体３の左右両端で固定することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の集電装置には、次のような優れた効果がある。
【００４６】
（１）請求項１の発明では、摺り板は、架線の車幅方向への移動や上下方向の起伏などに応じて長手方向（車幅方向）に湾曲したりスリットの前後で上下に変位したりすることにより架線に対し的確に追従するので、摺り板の一枚当たりの長さを短縮しなくても集電特性が向上するから、摺り板の枚数を増やさなくて済み、メンテナンス上有利である。また摺り板取付板は、スリットを有するが、その両端部は一体に繋がっているために、耐久性に優れている。
【００４７】
（２）また、前後に列状に並べた摺り板の端部を平面視で平行四辺形状に傾斜させているので、架線と摺り板との相対的な車幅方向への移動が円滑に行われる。さらに、前列と後列とで摺り板の端の位置が摺り板の長さの１／２ほどずらせているので、架線に対し前後の一方の摺り板の端部が接触している場合には他方の摺り板は長さ方向のほぼ真ん中が接触し、常に前後列の少なくとも一方の摺り板は確実に架線に接触するから集電性能が優れている。
【００４８】
（３）摺り板取付板の幅方向中央位置付近にスリットを長手方向に入れることにより、各摺り板が架線の車幅方向への移動や上下方向の起伏などに応じて長手方向に湾曲し易くなったりスリットの前後で上下に変位したりすることにより架線に対し的確に追従するので、摺り板の一枚当たりの長さを短縮しなくても集電特性が向上する。この結果、摺り板の枚数を増やさなくて済み、メンテナンス上有利であり、また摺り板取付板はスリットを有するが、その両端部は連続しているために耐久性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集電装置（以下、パンタグラフともいう）の全体概要を示す側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】本発明の集電装置に備えられる集電部材の実施例を示す平面図で、一部を省略している。
【図５】図５（ａ）は図４の集電部材の中心線における縦断面図、図５（ｂ）はその一部を拡大した縦断面図で、右側はばね８の伸長時を、左側はばね８の圧縮時を表している。
【図６】図６（ａ）は図４の集電部材におけるばねの配置を示す平面図、図６（ｂ）は同正面図、図６（ｃ）は同右側面図である。
【図７】図７（ａ）はスリット１０を入れない従来例の場合の振動系を示す模式図、図７（ｂ）は摺り板取付板６の中央にスリット１０を入れる図４の実施例の場合の振動系を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかる集電部材を示す、図６に対応する図面である。
【図９】舟体３上方に摺り板取付板６を弾力支持するばね構造を示すもので、図９（ａ）はスリット１０を挟んで前後の摺り板取付板６を個々に独立したばね１４で支持する構造の断面図、図９（ｂ）はスリット１０間に跨って前後の摺り板取付板６部分を共通のばね１５で支持する構造の断面図である。
【図１０】摺り板５上の中央から長手方向の端部へ接触力Ｐ（架線への反押付力に相当）が移動した場合のばね系および摺り板５の挙動を示す模式図で、図１０（ａ）は中央位置、図１０（ｂ）は中央から一方へ距離ａほどずれた位置、図１０（ｃ）は中央から一方へ距離ｂほどずれた端部位置の場合をそれぞれ表している。
【符号の説明】
１パンタグラフ（集電装置）
２集電部材（集電部）
３舟体
４ホーン
５摺り板
５ａ・５ｂ補助摺り板
６摺り板取付板（摺り板受け板）
７・８・１２・１３・１５・２８ばね
９取付ビス
１０スリット
１１導線
４０架線（電車線）

Claims

一つの舟体の上方に複数本の押上ばねを介して摺り板取付板を弾性支持し、架線摺動範囲の有効幅を、３枚〜５枚でカバー可能な長さに分割した摺り板を、前記摺り板取付板上に着脱可能に取り付けた集電装置において、
前記各摺り板の長手方向における端部を平面視で傾斜させ、前記摺り板を長手方向に長い平行四辺形状に形成し、
前記摺り板取付板の幅方向中央位置付近にスリットを両端部を除いて長手方向に入れるとともに、前記摺り板取付板上に前記スリットを挟んで複数枚の前記摺り板をそれぞれ隣接する摺り板同士の端部を僅かに隙間をあけ且つ長手方向に列状に並べて取り付けるとともに、それらの各列の摺り板の端部位置を前後で摺り板の長さの略１／２ずらせて千鳥に取り付け、前列又は後列の前記摺り板のたわみやすい端部を架線に対し接触させて使用することを特徴とする集電装置。