JP4258093B2 - トロリー線用集電装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種の事業所や施設で使用される搬送台車やクレーン等の電動式移動手段に取付けられ、且つ上記台車等の移動方向に沿って架線されたトロリー線から電力を集電するための集電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トロリー線は、電動式の搬送台車やクレーン等への給電手段として広く利用されている。一般に、トロリー線は、上記台車等を案内するレール等の軌道の全長に沿って架線されており、係るトロリー線に台車側に取り付けた移動用のコレクト端子を連続して接触させることにより、集電して上記台車内のモータを駆動している。上記コレクト端子は、トロリー線にガイドされる断面形状を有し、係るコレクト端子を先端に取り付けたアームを、常時バネ圧により上記トロリー線側に押圧している。これにより、上記コレクト端子は、トロリー線に柔軟に追従しつつ走行経路の全長に沿って、安定した集電状態を維持することができる。
【０００３】
ところで、例えば自動車の通路が軌道を横切る場合、係る通路の幅相当分だけ軌道と平行するトロリー線が分断される。また、搬送台車等が走行する軌道がカーブして二つに分岐する分岐部や、二つの軌道が一つの軌道に合流する部分でも、何れかの軌道に沿って一定長さ分だけ平行するトロリー線が分断される。
以上のように、部分的にトロリ線がない軌道部分では、予めトロリ線に追従していたコレクト端子は、バネ圧により空中に一旦浮き上がり、台車自体の慣性力やもう一つの集電装置によって分断部分を横断または通過した後、進行方向に位置する新たなトロリ線に再度接触して追従する必要がある。この際、コレクト端子の中心部とトロリ線の軸心とが一致していることが求められる。
【０００４】
しかしながら、従来のトロリー線用集電装置では、コレクト端子を支持するアームが、トロリー線に追従する柔軟性と、トロリー線の軸心とコレクト端子の中心部とを一致させる直進性とを兼ね備えていない。このため、トロリー線の分断部分の通過時には、再接触が不十分となり、上記台車が停止したり、コレクト端子が破損する等の不都合を生じる、という問題があった。これを防ぐため、トロリー線と平行して配置したガイドレールに、集電装置の付近に取り付けたガイドローラを当接させ、コレクト端子および台車を案内することも行われているが、コスト高になり且つ安定した集電状態を実現できない、という問題もあった。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上にて説明した従来の技術における問題点を解決し、一部に分断部分を有したり、カーブしているトロリー線に沿って安定して接触しつつ追従できるコレクト端子を有するトロリー線用集電装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、複数のコレクト端子を支持するアームの位置を、常に一定の位置に保持することに着想して成されたものである。
即ち、本発明のトロリー線用集電装置（請求項１）は、互いに平行に架線される複数のトロリー線から電力を集電するための装置であって、係る複数のトロリー線に個別に摺動しつつ接触する複数のコレクト端子と、係る複数のコレクト端子を個別に先端に取り付け且つ上記トロリー線側に押圧しつつ支持する複数のアームと、上記コレクト端子がトロリー線から外れた際に、上記複数のアームを一定の位置に保つ保持手段と、を含み、係る保持手段は、上記複数のアームを受け入れる複数の凹溝または複数のアームを貫通させる複数の貫通孔を設けたガイド板と、上記ガイド板を支持する弾性変形可能なサポート部材とを備えている、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、搬送台車等が例えばトロリー線の分断部分を横切る際に、各コレクト端子を支持するアームがトロリー線から外れた状態でも、保持手段によって一定の位置に保たれるため、進行方向の新たなトロリー線にコレクト端子を確実に再接触させ、スムースに台車等を走行させることができる。また、カーブしている箇所における複数の平行なトロリー線に対しても、外周寄りのコレクト端子と内周寄りのコレクト端子とを、相対向するトロリー線に柔軟に接触させつつ追従させることができる。
【０００８】
更に、保持手段が前記ガイド板を備えているので、複数のコレクト端子を支持するアームが、トロリー線から外れた位置で回転しようとしても、前記ガイド板の各凹溝または貫通孔に各アームが当接することにより、一定の位置で保持されるため、当該アームの首振り（振れ）を確実に阻止することができる。
しかも、保持手段が前記サポート部材をも備えているので、トロリー線の分断部分を通過した後、再度進行方向のトロリー線とコレクト端子を接触させるまでの間に、進行方向と直交する方向の変位や振れを吸収しつつ当初の位置に各コレクト端子を復帰させることができる。
【０００９】
従って、種々の環境におけるトロリー線に対して、搬送台車の移動に伴う揺れ等に影響されることなく、常に安定した集電状態を確保することが可能となるので、トロリー線から電力を安定して且つ確実に集電することが可能となる。
尚、複数のトロリー線には、互いに水平方向に並列する形態の他に、互いに垂直方向に並列する形態、或いは、互いに斜め方向に並列する形態も含まれる。
【００１０】
また、本発明には、前記凹溝または貫通孔は、その上辺における左右の内隅に傾斜辺またはカーブ辺を対称に形成している、トロリー線用集電装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、各アームが一定の位置に保たれた状態において、各アームに支持されているコレクト端子の集電子の中心部を、相対向するトロリー線の軸心と略一致させた状態に一層保ち易くすることができる。従って、分断部分を通過した後のトロリー線やカーブ部分から直線部分のトロリー線に移動した際に、コレクト端子を精度良くトロリー線に再接触させ且つ追従させることが可能となる。
【００１１】
更に、本発明には、前記サポート部材は、である、トロリー線用集電装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、上述した、搬送台車の移動に伴う揺れ等を一層確実に吸収または緩和することができるため、各コレクト端子とトロリー線との安定した接触状態と、これによる安定した集電状態と、を維持することが可能となる。
上記バネ材には、板バネや線材のバネ等が含まれ、且つその素材には、ＪＩＳ：ＳＵＰ３〜１１のバネ鋼や、焼入れ焼戻し帯鋼または線材、或いは析出硬化型ステンレス鋼からなる加工バネの板材または線材が用いられる。
加えて、本発明には、前記サポート部材は、バネ材からなる板を矩形枠状に成形したものである、トロリー線用集電装置（請求項４）も含まれる。
尚、本発明の集電装置は、電車やモノレール等の軌道車両や、特定の場所間における人員や貨物等の搬送用車両等にも適用可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１(Ａ)，(Ｂ)は、本発明の集電装置２０が適用された搬送台車１を示す。
搬送台車１は、地面Ｇに付設したレール(軌条)Ｒ，Ｒ上を車輪６，６により走行するもので、厚板状の車体２と、その上面の荷台３と、前後の車輪６，６を軸支し且つモータを内臓する駆動部７とを有する。荷台３上には、貨物４が載置される。図１(Ａ)，(Ｂ)に示すように、車体２の前後端２ａ，２ｂには、車体２の側面から横向きに突出する水平片５および垂直片８を介して一対の集電装置２０が取り付けられている。上記水平片５、垂直片８、および集電装置２０のベース２２の底面中央の支持金具２１は、ボルト・ナット９により連結されている。
【００１３】
また、集電装置２０，２０の上側には、レールＲ，Ｒの長手方向に沿って、図示しない構造物に支持される天井１２が位置し、この天井１２から垂下する左右一対の垂直片１４同士の間に支持枠１６が水平に固定されている。図１(Ｂ)に示すように、かかる支持枠１６の下側には、レールＲ，Ｒと平行な左右５本のトロリー線１８が互いに平行に吊り下げられつつ支持されている。
図１(Ａ)，(Ｂ)および図２(Ａ)に示すように、集電装置２０は、板状のベース２２上の中央に台車１の進行方向と直交する一対の回転軸２３と、各回転軸２３から台車１の進行方向に沿って斜め上向きに平行に伸びる５本のアーム２４と、各アーム２４の先端に支持されるコレクト端子３０とを備えている。尚、各回転軸２３は、断面角形を呈し、且つその両端部をベース２２上に立設される図示しない一対の軸受けに軸支されている。
尚、図１(Ｂ)において、集電装置２０のベース２２の外側面に図示しないガイドローラを突設すると共に、上記天井１２を含む固定側に係るガイドローラが回転しつつ当接するガイドレールをトロリー線１８に沿って配置しても良い。
【００１４】
アーム２４は、図２(Ａ)および(Ｂ)に示すように、回転軸２３から伸びる斜め片２４ａとその先端から水平に伸びる水平片２４ｂとからなり、下向きに開口する凹部２４ｃを長手方向に沿って有する。各アーム２４の斜め片２４ａには、垂直の貫通孔２５が形成され、垂直ピン２６が貫通している。また、各アーム２４の水平片２４ｂの下側には、止め金具２７が固定されると共に、斜め片２４ａ寄りの上面には開口孔２９が形成されている。尚、図２(Ｂ)は、図２(Ａ)に示す集電装置２０の左側に位置する５組のアーム２４およびコレクト端子３０を示す。
図２(Ａ)および(Ｂ)に示すように、各アーム２４における垂直ピン２６と止め金具２７との間には、開口孔２９を貫通するコイルバネ２８の両端部が巻き付けられている。コイルバネ２８は、両端部を引き延ばした引っ張り状態で、上記垂直ピン２６と止め金具２７とに巻き付けられるため、当該アーム２４をその水平片２４ｂが上向きに回転しつつ上昇するように押圧している。
【００１５】
図２(Ａ)，(Ｂ)に示すように、各アーム２４の先端には、支持金具３１を介してコレクト端子３０が取り付けられている。各コレクト端子３０は、上向きに開口する凹部３２を有する断面チャンネル形を呈し、当該コレクト端子３０に対向するトロリー線１８がその凹部３２内に平行に挿入される。
尚、凹部３２内には、対向するトロリー線１８と摺動しつつ接触するための後述する集電子(３３)が配置されている。トロリー線１８から集電された電力は、図示しない導電線を通じて、台車１の前記駆動部７に送電される。また、コレクト端子３０は、支持金具３１にピン３１ａを介して結合されているため、このピン３１ａを中心にして垂直方向に沿ってある程度回転可能とされている。
【００１６】
集電装置２０の各アーム２４の中間には、図２(Ａ)，(Ｂ)に示すように、各アーム２４の水平片２４ｂと直交するように、ガイド板３４が配置されている。
ガイド板３４は、長方形の金属板３５の底辺に沿って下側に開口する凹溝３６を各アーム２４に対応した位置に５個形成している。各凹溝３６内には、対向するアーム２４の水平片２４ｂが挿入される。各凹溝３６は、その上辺の左右の内隅に一対の傾斜辺３７を対称に設けている。ガイド板３４は、ベース２２上に固定されるサポート部材３８に支持される。サポート部材３８は、図２(Ｂ)に示すように、バネ材からなる幅狭の板を矩形枠状に成形したもので、ガイド板３４を台車１の進行方向と直交する方向に沿って弾性変形可能に支持する。各凹溝３６の上辺の位置は、当該凹溝３６に進入するアーム２４に取り付けたコレクト端子３０と対向するトロリー線１８の軸心と略同じ位置に予め設定されている。係るガイド板３４とサポート部材３８とにより、本発明の保持手段が構成される。
【００１７】
ここで、以上の構成からなる本発明の集電装置２０の作用について、図３により説明する。尚、図３は、図２(Ｂ)と同様に図２(Ａ)の集電装置２０における左側のアーム２４等を示すが、右側のアーム２４等も同じ作用を行うものである。
図３(Ａ)は、前記台車１が図示で右側に走行しており、集電装置２０の各コレクト端子３０は、トロリー線１８から集電している。即ち、コレクト端子３０の凹部３２内に配置された集電子３３が、トロリー線１８と摺動しつつ接触することにより、トロリー線１８から電力を台車１側に集電する。この際、集電子３３およびコレクト端子３０は、対向するトロリー線１８により下向きに押圧されている。従って、この端子３０を先端に取り付けたアーム２４は、コイルバネ２８のバネ圧による図３(Ａ)で右上方向に回転しつつ上昇しようとする圧力に抗して、その水平片２４ｂを水平に維持している。このため、図３(Ａ)に示すように、アーム２４の水平片２４ｂとガイド板３４の凹溝３６の上辺との間には、隙間が形成されている。以上のように、トロリー線１８とコレクト端子３０とが接触している間は、上記の状態が保たれるため、台車１は安定した集電を受けられる。
【００１８】
図３(Ａ)に示すように、例えば前記レールＲの分岐・合流部、或いはレールＲと自動車の通路とが交叉する位置では、トロリー線１８および天井１２は、テーパ部分１８ａおよび終端１９により一旦分断される。
すると、図３(Ｂ)に示すように、コレクト端子３０は、トロリー線１８から離脱するとその下向きの圧力から開放される。このため、係るコレクト端子３０を先端に有するアーム２４は、コイルバネ２８のバネ圧を受けて、図３(Ｂ)中のカーブした矢印で示すように、右上方向に回転しつつ上昇しようとする。
【００１９】
しかし、図３(Ｂ)に示すように、アーム２４の水平片２４ｂは約２０ｍｍ上昇した際、ガイド板３４の対向する凹溝３６の上辺に当接する。この結果、アーム２４は、上記バネ圧による上昇を阻止される。この際、水平片２４ｂは凹溝３６の一対の傾斜辺３７により、当該凹溝３６の上辺に案内された状態で保持される。即ち、アーム２４は、凹溝３６により一定の位置に保持される。このため、コレクト端子３０の集電子３３の中心部は、対向するトロリー線１８から離れても、当該トロリー線１８の軸心と平面視で略同じ位置に維持される。係る状態で、集電装置２０を有する台車１は、トロリー線１８のない分断部分を通過する。
【００２０】
台車１が分断部分を通過すると、図３(Ｃ)に示すように、集電装置２０のコレクト端子３０(集電子３３)は、終端１９およびテーパ部分１８ｂを経て対向する新たなトロリー線１８に適正な姿勢で接触できると同時に、当該トロリー線１８によって下向きに押圧される。このため、係るコレクト端子３０を先端に有するアーム２４も、コイルバネ２８のバネ圧に抗して下向きに押される。このため、図３(Ｃ)に示すように、アーム２４の水平片２４ｂは、ガイド板３４の凹溝３６における上辺から離脱すると共に、当初の水平な姿勢に復帰する。これにより、集電装置２０は、台車１の進行方向における新たなトロリー線１８からコレクト端子３０を介して電力を安定して集電することができる。
【００２１】
以上のように、搬送台車１における集電装置２０によれば、トロリー線１８のない分断部分を通過する際、先端にコレクト端子３０を有するアーム２４の上昇を、ガイド板３４の凹溝３６によって一定の位置(高さ)に保ち、且つトロリー線１８の軸心と略同じ位置で待機させることができる。これにより、コレクト端子３０は、新たなトロリー線１８に対し適正な姿勢で確実に接触すると共に、当該トロリー線１８に摺動しつつ台車１側に電力を安定して集電することができる。しかも、ガイド板３４は、板バネ材からなるサポート部材３８に支持されているので、台車１の進行方向に対し直交する方向に衝撃や振動等を受けても、上記サポート部材３８の弾性変形により容易に吸収ないし緩和できる。これにより、各コレクト端子３０の集電子３３の中心部を、相対向するトロリー線１８の軸心と略同じ位置に確実に維持することができる。
【００２２】
図４は、異なる形態のガイド板(保持手段)４０，５０，６０，７０に関する。
図４(Ａ)に示すガイド板４０は、長方形で横長の本体４２の底辺４４に沿って下向きに開口する複数の凹溝４６を形成している。各凹溝４６の上辺４７の左右の内隅には、一対のカーブ辺４８，４８が対称に形成されている。係る凹溝４６によっても、前記アーム２４を一対のカーブ辺４８，４８により、上辺４７の位置にガイドする。従って、当該アーム２４先端のコレクト端子３０における集電子３３の中心部と、前記トロリー線１８の軸心と、を略一致させた状態で、前記レールＲのない分断部分を通過せしめることが可能となる。
【００２３】
また、図４(Ｂ)に示すガイド板５０は、長方形で横長の本体５２の中間に左右方向に沿って、当該本体５２を貫通する複数の貫通孔５４を形成している。各貫通孔５４における上辺５６の左右の内隅には、一対の傾斜辺５８，５８が対称に形成されている。かかる貫通孔５４に前記アーム２４を貫通させることにより、前記ガイド板３４と同様の効果を得ることができる。
更に、図４(Ｃ)に示すガイド板６０は、横長の本体６２の中間に左右方向に沿って、当該本体６２を貫通する複数の貫通孔６４を形成している。各貫通孔６４における上辺６６の左右の内隅には、一対のカーブ辺６８，６８が対称に形成されている。かかる貫通孔６４に前記アーム２４を貫通させることによっても、前記ガイド板４０と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図４(Ｄ)に示すガイド板７０は、長方形で横長の本体７１と、その下辺に固着した複数のガイド片７３とからなる。各ガイド片７３は、例えば金属板を断面略チャンネル形に曲げ加工したもので、下向きに開口する凹溝７４を形成する一対の垂直辺７５および水平な上辺７６間の内隅には、一対の傾斜辺７８，７８が対称に形成されている。各ガイド片７３は、図４(Ｄ)の奥行き方向の寸法が短くされ、本体７１の底辺に沿って形成した台形の切り欠き７２に上辺７６と各傾斜辺７８とを挿入した状態で、溶着または接着により本体７１に固着される。係るガイド片７３を有するガイド板７０によっても、前記ガイド板３４，５０と同様の効果を得ることが可能である。しかも、ガイド片７３は前記アーム２４の長手方向と平行に固定されるため、アーム２４の上昇時におけるコレクト端子３０の位置決めを一層精度良く行える。尚、本体７１の切り欠き７２を省略し、その底辺に各ガイド片７３を直に固着すると、一層容易に形成することができる。
【００２５】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の集電装置が対象とするトロリー線は、２本以上が架線されていれば良く、これから集電するコレクト端子およびアームも同じ位置に並列に２つ以上ずつ配置された集電装置であれば良い。
また、前記搬送台車１の進行方法の両側に複数のトロリー線１８が配置されている場合には、台車１の車体２の両側に集電装置２０をそれぞれ取り付ける。係る形態は、台車１のレールＲの分岐部分や合流部分において特に有効である。
【００２６】
更に、前記集電装置２０では、ベース２２の上に左右５対ずつのアーム２４およびコレクト端子３０を配置したが、左右の何れかのみに一対以上のアーム２４およびコレクト端子３０を配置している形態の集電装置も含まれ得る。
また、前記アーム２４の断面形状は、前記凹溝３６等の上辺に当接し易い平坦な上面を有する例えば四角形、略Ｔ字形、逆Ｌ字形等とすることも可能である。
更に、前記ガイド板３４等を支持するサポート部材には、線材にされた２本のバネ材を垂直に前記ベース２２上に立設するか、或いは、バネ線材を略Ｕ字形または長方形状の枠形に折り曲げ加工したものを用いることも可能である。
また、複数のトロリー線が互いに垂直方向に並列している形態では、前記集電装置２０のベース２２は垂直姿勢とされ、且つ各アーム２４は水平方向に回転可能な状態で上記ベース２２に配置される。
【００２７】
【発明の効果】
以上において説明した本発明のトロリー線用集電装置（請求項１）によれば、トロリー線の分断部分を横切る際に、コレクト端子を支持するアームがトロリー線から外れた状態でも、保持手段により一定の位置で保たれるため、進行方向のトロリー線にコレクト端子を確実に再接触させ、且つスムースに追従させることができる。また、カーブしている箇所における複数のトロリー線に対しても、外周寄りのコレクト端子と内周寄りのコレクト端子とを、相対向するトロリー線に柔軟に接触させつつ確実に追従させることができる。
しかも、保持手段が前記ガイドおよびサポート部材を含むため、トロリー線の分断部分を通過した後、再度進行方向のトロリー線とコレクト端子を再接触させる際、進行方向と直交する方向の変位や振れを吸収しつつ当初の位置に各コレクト端子を復帰させることができる。
従って、種々の環境におけるトロリー線に対して、搬送台車等の移動に伴う揺れ等に影響されることなく、常に安定した集電状態を一層確実に確保することが可能となる。
【００２８】
また、請求項２の集電装置によれば、各アームが一定の位置に保たれた状態において、各アームに支持されるコレクト端子の集電子の中心部を、相対向するトロリー線の軸心と略一致させた状態に保つことができる。従って、分断部分を通過後のトロリー線やカーブ部分から直線部分のトロリー線に移動した際、コレクト端子を確実にトロリー線に再接触させ且つ追従させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (Ａ)，(Ｂ)は本発明の集電装置が使用される搬送台車およびトロリー線を示す側面図または正面図。
【図２】 (Ａ)は図１に示した集電装置の概略図、(Ｂ)は(Ａ)中の左側部分の斜視図。
【図３】 (Ａ)〜(Ｃ)は図２(Ｂ)に示した集電装置の作用を示す概略図。
【図４】 (Ａ)〜(Ｄ)は異なる形態のガイド板を示す概略図。
【符号の説明】
１８……………………………トロリー線
２０……………………………集電装置
２４……………………………アーム
３０……………………………コレクト端子
３４,４０,５０,６０,７０…ガイド板(保持手段)
３６,４６,７４………………凹溝
３７,５８,７８………………傾斜辺
３８……………………………サポート部材(保持手段)
４７，５６,６６,７６………上辺
４８，６８……………………カーブ辺
５４，６４……………………貫通孔

Claims (4)

1. 互いに平行に架線される複数のトロリー線から電力を集電するための装置であって、
   上記複数のトロリー線に個別に摺動しつつ接触する複数のコレクト端子と、
   上記複数のコレクト端子を個別に先端に取り付け且つ上記トロリー線側に押圧しつつ支持する複数のアームと、
   上記コレクト端子がトロリー線から外れた際に、上記複数のアームを一定の位置に保つ保持手段と、を含み、
   上記保持手段は、上記複数のアームを受け入れる複数の凹溝または複数のアームを貫通させる複数の貫通孔を設けたガイド板と、上記ガイド板を支持する弾性変形可能なサポート部材とを備えている、
   ことを特徴とするトロリー線用集電装置。
2. 前記凹溝または貫通孔は、その上辺における左右の内隅に傾斜辺またはカーブ辺を対称に形成している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトロリー線用集電装置。
3. 前記サポート部材は、バネ材である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のトロリー線用集電装置。
4. 前記サポート部材は、バネ材からなる板を矩形枠状に成形したものである、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のトロリー線用集電装置。

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