JP4989314B2 - 絶縁トロリー線集電装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンやホイスト等の移動する負荷に電気を供給する絶縁トロリー線集電装置に関するものである。

従来より、クレーンやホイスト等の移動する負荷に電気を供給する絶縁トロリー線集電装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。絶縁トロリー線集電装置は、天井等の造営材に取付けられる絶縁トロリー線と、移動する負荷に取付けられる集電子とで主体が構成され、集電子が絶縁トロリー線の導体に摺接して、導体から集電子を介して移動する負荷に電気を供給するものである。集電子は、絶縁トロリー線に摺接する集電子片と、集電子片に設けられる軸を受ける集電子側の回転座と、負荷に設けられる軸を受ける負荷側の回転座と、両端部が前記集電子側の回転座と負荷側の回転座とにそれぞれ回動可能に連結されるアームと、を備えている。

この集電子は、移動する負荷に追従しながら絶縁トロリー線に摺接するのであるが、負荷の移動経路と絶縁トロリー線の配置経路とは一致しないため、集電子が絶縁トロリー線から外れることがないように、移動する負荷に対して位置および向きが可動となるように上記のような構成とするものである。

絶縁トロリー線は、移動する負荷の移動経路に沿って配置されるが、種々の制約から、連続した一つの絶縁トロリー線ではなく、所々で分断された複数の絶縁トロリー線で構成されることが一般的に良く行われている。この場合、集電子は、分断された複数の絶縁トロリー線間を移って摺接する必要がある。

絶縁トロリー線は、絶縁枠体に形成される溝の底部に導体を配置して構成してあり、前記溝の内壁が集電子片のガイドとなる。集電子が、一絶縁トロリー線から、別の分断されている絶縁トロリー線へと乗り移る場合には、その集電子片が乗り移る先の絶縁トロリー線の溝内に収容される必要があるが、集電子は上述したように負荷に対して位置および角度が一定の範囲内で可動となっていて、集電子片が乗り移る先の絶縁トロリー線の溝内に確実に収容され得ないものであった。
実公平７−２２９６５号公報

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、集電子が複数の絶縁トロリー線間を移る際、その集電子片が乗り移る先の絶縁トロリー線の溝内に確実に安定して収容することが可能な絶縁トロリー線集電装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、移動する負荷Ｆに取付けられる集電子１を造営材Ｚに取付けられる絶縁トロリー線２に摺接させて前記移動する負荷Ｆに電気を供給する絶縁トロリー線集電装置であって、集電子１は、絶縁トロリー線２に摺接する集電子片１１と、集電子片１１に設けられる軸３０を受ける集電子１側の回転座３と、負荷Ｆに設けられる軸４０を受ける負荷Ｆ側の回転座４と、両端部が前記集電子１側の回転座３と負荷Ｆ側の回転座４とにそれぞれ回動可能に連結されるアーム５と、を備え、アーム５の側面の両側から弾性的に当接して該アーム５および負荷Ｆ側の回転座４が前記負荷Ｆに設けられる軸４０の回りに回転するのを抑えるばね片６０を有する回転抑制部６を設け、両側のばね片６０間から脱したアーム５をばね片６０間に入れるのをガイドする曲げ部６２をばね片６０の端部に設け、一方のばね片６０の曲げ部６２を該ばね片６０の端部の一方の半部に形成すると共に、他方のばね片６０の曲げ部６２を該ばね片６０の端部の他方の半部に形成して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、回転抑制部６によって集電子１（すなわち負荷Ｆ側の回転座４、アーム５、集電子１側の回転座３、集電子片１１）が負荷Ｆに設けられる軸４０回りに回転して集電子片１１が下向きとなってしまうのを抑えて、集電子片１１の姿勢を維持することができ、これによって乗り移る先の絶縁トロリー線２の溝２２内に確実に安定して収容することが可能となるものである。

またさらに、回転抑制部６のばね片６０間から脱したアーム５がばね片６０の先端部から再び両ばね片６０間に入り易くなるものである。

またさらに、隣接する回転抑制部６のばね片６０が互いに当接するようにして固定しても、当接するばね片６０の曲げ部６２が干渉するのを回避することが可能となる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、回転抑制部６を、両ばね片６０と該両ばね片６０を連結する連結片６１とからなる上方に開口する略コ字状に形成して、該連結片６１に固着具挿通穴６１ａを穿設し、負荷Ｆに、該負荷Ｆの表面に取付けられる取付片７１と、取付片７１から負荷Ｆの表面から離れる方向に突出する少なくとも二つの突出片７２と、少なくとも二つの突出片７２の突出端部間に架設されると共に固着穴７３ａが穿設される被着片７３とからなる取付ベース７を固定し、回転抑制部６の連結片６１の固着具挿通穴６１ａを取付ベース７の被着片７３の固着穴７３ａに連通させて、負荷Ｆに設けられる軸４０に形成した雄ねじ部４１を前記連通した固着具挿通穴６１ａと固着穴７３ａとに挿通すると共に、雄ねじ部４１にナット４２を螺着して前記軸４０を取付ベース７に締結固定して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、集電子１を取付ベース７に取付けるための固着具（雄ねじ部４１とナット４２）で回転抑制部６を取付けることができて、回転抑制部６を取付ベース７に取付けるための固着具を別に設ける必要がないと共に、回転抑制部６の取付ベース７に対する位置決めも容易に行うことが可能となるものである。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、取付ベース７の被着片７３に複数の固着穴７３ａを並設すると共に、各固着穴７３ａに対応する回転抑制部６をそれぞれ隣接する回転抑制部６のばね片６０が当接するように取付けて成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、隣接して当接する各回転抑制部６が互いに回転抑制部６が回転するのを防止することとなり、各回転抑制部６の回転防止のための手段を特に設ける必要がないものである。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に係る発明において、集電子片１１を集電子片ケーシング１０に設けると共に、集電子１側の回転座３に受けられる軸３０を前記集電子片ケーシング１０に回動自在に枢支し、負荷Ｆ側の回転座４と集電子片ケーシング１０とを自在に伸長して復元力が生じるセンタリング部材８で連結して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、センタリング部材８の復元力によって集電子片１１の向きを維持することが可能となる。

本発明にあっては、集電子が負荷側に固定される軸回りに回転して、集電子片が下向きとなってしまうのを抑えて、集電子片が所定の方向を向くように姿勢を維持することができて、乗り移る先の絶縁トロリー線の溝内に確実に安定して収容することが可能となるものである。

以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づいて説明する。

絶縁トロリー線装置は、図１〜図３に示すように、クレーンやホイストといった搬送機をはじめとする移動する負荷Ｆに電気を供給するための装置であって、天井等の造営材Ｚに固定される絶縁トロリー線２と、移動する負荷Ｆに取付けられる集電子１とで主体が構成される。

絶縁トロリー線２は、図４に示すように、断面コ字状をした長尺の絶縁枠体２０内の溝２２の底部に、長手方向の全長に亘って長尺の給電体としての導体２１を内装して構成してあり、天井等の造営材ＺにハンガーＨ等を介して吊り下げ固定され、負荷Ｆの移動経路に沿って配置される。なお、絶縁トロリー線２を造営材Ｚに固定するにあたっては、図１〜図３や図５（ａ）に示すようにハンガーＨを介して吊り下げ固定するものに限定されない。この絶縁トロリー線２は、通常は複数本（本実施形態では４本）平行に並設すると共に、負荷Ｆに前記各絶縁トロリー線２に対応する集電子１をそれぞれ設けるものである。

また絶縁トロリー線２は、負荷Ｆの移動経路や配置される部屋等の種々の制約から、長手方向に複数に分断してあって、分断した複数の絶縁トロリー線２間を集電子１が乗り移って移動するように設けられることが一般的に良く行われている。絶縁トロリー線２の端部には、集電子１の後述する集電子片１１が乗り入れ易いように、ピックアップガイド２７が設けてある。ピックアップガイド２７は、絶縁トロリー線２の端部に接続されるピックアップ本体２８で主体が構成されるもので、ピックアップ本体２８は天井等の造営材Ｚに取付けられる取付ベース２５にピックアップガイド取付ねじ２６によって取り付けて支持される。本実施形態ではピックアップ本体２８は、並設している複数本の絶縁トロリー線２の絶縁枠体２０の溝２２に対応するガイド溝２８ａをそれぞれ形成していると共に、ガイド溝２８ａに誘い込むためのガイド溝２８ａよりも幅広の誘い込み溝２８ｂをガイド溝２８ａの溝２２方向の外側に形成してある。

集電子１は、絶縁トロリー線２の導体２１と摺接する集電子片１１を備え、集電子片１１に接続されるリード線１２を介して導体２１からの電気を負荷Ｆに供給するものである。集電子１は負荷Ｆに対して位置（上下位置、左右位置、前後位置）および角度が一定の範囲内で可動となっていて、移動する負荷Ｆに追従しながら集電子片１１が絶縁トロリー線２の導体２１から外れないように摺接させることを可能とするもので、本実施形態では集電子片１１の絶縁トロリー線２と摺接しない側の端部を集電子片ケーシング１０に収容すると共に、集電子片ケーシング１０を移動する負荷Ｆに対して可動としてある。集電子片ケーシング１０には、集電子片１１が露出する側と反対側の端部に、後述する回転座に挿通される軸３０の端部が枢支される枢支部１３が形成してあり、この枢支部１３に軸３０の端部が枢支されて集電子片ケーシング１０に対して回動可能となっている。そして、前記軸３０を受ける回転座（これを集電子１側の回転座３とする）と、一端が前記集電子１側の回転座３に回動自在に軸支されると共に他端が別の回転座（これを負荷Ｆ側の回転座４とする）に回動自在に軸支されるアーム５と、前記負荷Ｆ側の回転座４が固定されると共に負荷Ｆに取付けられる後述する取付ベース７と、上記集電子片ケーシング１０および軸３０とで集電子１の主体が構成される。

集電子１側の回転座３は、集電子片ケーシング１０に枢支される軸３０が挿入される略筒状をしたもので、内部に挿入された前記軸３０および集電子片ケーシング１０が該集電子１側の回転座３内で軸３０回りに回転自在となっている。軸３０は抜け止め手段（図示せず）を備えており、集電子１側の回転座３から抜け落ちるのが防止されている。また集電子１側の回転座３および後述する負荷Ｆ側の回転座４には、外側面にアーム５の端部を枢支する枢支部３１が突設してある。枢支部３１は、各回転座３、４の筒状の側面から互いに相手の回転座４、３を向く方に向けて突出しており、この枢支部３１には該枢支部３１の突出方向と直交し且つ回転座３、４の筒方向（内部に挿入される軸３０方向）と直交する方向に貫通する枢支穴３２が形成してあり、この枢支穴３２にアーム５の長手方向の端部に形成される支軸５０が挿通される。アーム５に形成される前記支軸５０は、アーム５の長手方向の両端部に該長手方向と直交する方向を向くように且つ両端部の支軸５０が平行となるように形成してある。そして、アーム５の集電子１側の端部の支軸５０を前記集電子１側の回転座３の枢支部３１の枢支穴３２に挿通すると共に、アーム５の負荷Ｆ側の端部の支軸５０を前記負荷Ｆ側の回転座４の枢支部３１の枢支穴３２に挿通してあり、これにより、アーム５は両側の回転座３、４に対して回動自在に枢支されている。さらに本実施形態では、両回転座に枢支部３１およびその枢支穴３２が筒方向に並ぶように二個並設してあると共に、両回転座３、４の枢支部３１間にそれぞれアーム５を上述したように設けることで計二本の同じ長さのアーム５を設けてあり、これにより両回転座３、４は互いに平行を保ったままアーム５と回転座３、４の為す角度が変化自在となって両回転座３、４が互いに筒方向に平行移動することができる。

負荷Ｆ側の回転座４は、負荷Ｆに取付られる取付ベース７に固定される軸４０が内部に挿通される略筒状をしたもので、上述した集電子１側の回転座３と略同様の形状をしている。図７（ａ）に示すように集電子１すなわち、負荷Ｆ側の回転座４、アーム５、集電子１側の回転座３、集電子片ケーシング１０が負荷Ｆ側に固定される軸４０回りに回転自在となっている。負荷Ｆ側に固定される軸４０は抜け止め手段（図示せず）を備えており、負荷Ｆ側の回転座４から抜け落ちるのが防止されている。

負荷Ｆに取付けられる取付ベース７は、負荷Ｆの表面に取付けられる取付片７１と、取付片７１から負荷Ｆの表面から離れる方向に突出する少なくとも二つの突出片７２と、少なくとも二つの突出片７２の突出端部間に架設される被着片７３とからなるもので、本実施形態では、間隔を隔てて負荷Ｆの表面に取付けけられる二つの取付片７１と、二つの取付片７１の対向する端部からそれぞれ負荷Ｆの表面から離れる方向に連設される二つの突出片７２と、両突出片７２の突出端部間に架設される被着片７３とからなる、長手方向と直交する断面における形状がハット状をしたものである。取付片７１には、負荷Ｆにビス等の固着具により固定するための固着具挿通穴７１ａが穿設してある。このような取付ベース７の構成により、取付ベース７を負荷Ｆの表面に固定した状態で、取付ベース７の被着片７３を負荷Ｆの表面から空間をあけて位置させることができる。

そして、取付ベース７の被着片７３には、負荷Ｆ側に取付けられる軸４０を挿通して固定するための固着穴７３ａが穿設してある。また、負荷Ｆ側に取付けられる軸４０には、負荷Ｆ側の回転座４から突出する部分に雄ねじ部４１が形成してあり、前記取付ベース７の被着片７３の固着穴７３ａに前記軸４０に形成した雄ねじ部４１を挿通すると共に、雄ねじ部４１にナット４２を螺着して前記軸４０を取付ベース７に締結固定する。本実施形態ではこの時、負荷Ｆ側の軸４０とともに以下に説明する回転抑制部６を取付ベース７に締結固定するものである。

回転抑制部６は、図６に示すように、連結片６１と、連結片６１の両端部からそれぞれ連設されるばね片６０とからなる断面略コ字状をしたものである。回転抑制部６は、図７（ｂ）に示すように前記ばね片６０がアーム５の側面（図中の斜線部５１）の両側から弾性的に当接することで、図７（ａ）に示すようにアーム５および負荷Ｆ側の回転座４が前記負荷Ｆ側の軸４０の回りに回転するのを抑えるものである。

回転抑制部６の連結片６１には固着具挿通穴６１ａが穿設してあり、この連結片６１を取付ベース７の被着片７３上に重ねて合わせて、連結片６１の固着具挿通穴６１ａを被着片７３の固着穴７３ａに連通させ、負荷Ｆ側の軸４０の雄ねじ部４１を上述したようにナット４２により締結固定すると共に、回転抑制部６も固定するものである（図８（ａ）参照）。これにより、集電子１を取付ベース７に取付けるための固着具（雄ねじ部４１とナット４２）で回転抑制部６を取付けることができて、回転抑制部６を取付ベース７に取付けるための固着具を別に設ける必要がないと共に、回転抑制部６の取付ベース７に対する位置決めも容易に行うことが可能となるものである。

絶縁トロリー線２は、上述したように複数本（本実施形態では４本）平行に並設するもので、前記絶縁トロリー線２の本数に合わせて集電子１の数が決まり、この集電子１の数に合わせて該集電子１が取付けられる取付ベース７の被着片７３の長さを変えるものである。すなわち、取付ベース７の被着片７３の長さは、一つの集電子１の取付け幅×集電子１の数となり、本実施形態では図８（ａ）に示すように集電子１の取付け幅四つ分の長さとなると共に、各集電子１の取付け部分にそれぞれ固着穴７３ａが穿設してある。集電子１の取付け幅は回転抑制部６の連結片６１の幅（両ばね片６０間の距離）となる。そして、各集電子１ごとの回転抑制部６の連結片６１を取付ベース７の被着片７３上に重ねて、連結片６１の固着具挿通穴６１ａを被着片７３の固着穴７３ａにそれぞれ連通させ、軸４０の雄ねじ部４１をナット４２により締結固定するのであるが、この時、図８（ｂ）（ｃ）に示すように隣接する回転抑制部６のばね片６０が互いに当接するようにして固定することで、各回転抑制部６自体の回転防止のための手段を特に設けずに済むものである。すなわち、回転抑制部６を他の回転抑制部６と当接させずに固定した場合には、集電装置を使用するにつれて回転抑制部６を締結固定しているナット４２が緩んで回転抑制部６が取付ベース７に対して回転してしまうが、隣接する回転抑制部６のばね片６０が互いに当接するようにして固定することで、当接する回転抑制部６が互いに回転抑制部６が回転するのを防止することになる。本実施形態では、取付ベース７の被着片７３には、並設される回転抑制部６の両外端のばね片６０の外面に当接して位置決めする規制片７４が突設してあり、回転抑制部６の取付ベース７に対する位置決めおよび回転防止をより一層確実にしてある。

上記のような回転抑制部６を設けることで、例えば図５（ｂ）に示すように絶縁トロリー線２を壁面に横向きに配置した場合、負荷Ｆの側面に横向きに取付ベース７を固定すると共に、取付ベース７に集電子１をその集電子片１１が横向きとなるように取付けることとなるが、この時図７（ａ）に示すように集電子１すなわち負荷Ｆ側の回転座４、アーム５、集電子１側の回転座３、集電子片ケーシング１０が負荷Ｆ側に固定される軸４０回りに回転自在となっていて、集電子１の自重によって集電子片１１が下向きとなるように回転してしまうのを、回転抑制部６によって集電子１が前記軸４０回りに回転するのを抑えて、集電子片１１が下向きにならず所定の方向を向くように姿勢を維持することができて、乗り移る先の絶縁トロリー線２の溝２２内に確実に安定して収容することが可能となる。この結果、乗り移る際の集電子１の速度が１２０ｍ／分でも安定して乗り移ることが可能となった。

回転抑制部６は、上記のように負荷Ｆ側に固定される軸４０回りの集電子１の回転は抑えるが、アーム５の回転座３、４に対する回動に対してはフリーとなっていて、負荷Ｆに追従する集電子１が絶縁トロリー線２から外れないように負荷Ｆに対する自由度を有している。そして、アーム５が回転座３、４に対して上方に回動した際、アーム５（本実施形態では取付ベース７から遠い方のアーム５）が回転抑制部６のばね片６０から脱する場合がある。この時、回転抑制部６のばね片６０間から脱したアーム５がばね片６０の先端部から再び両ばね片６０間に入る際に入り易いようにガイドすべく、ばね片６０の先端部に曲げ部６２が設けてある。曲げ部６２は、図６に示すように、各ばね片６０の先端部に、もう一方のばね片６０から遠ざかる方向に傾斜するように屈曲して形成してある。本実施形態では、一方のばね片６０の曲げ部６２を一方の半部に形成すると共に、他方のばね片６０の曲げ部６２を他方の半部に形成して、側面視において互い違い千鳥状となるように形成してある。これにより、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、隣接する回転抑制部６のばね片６０が互いに当接するようにして固定する際、当接するばね片６０の曲げ部６２が干渉するのを回避することが可能となる。

また本実施形態では、負荷Ｆ側の回転座４と、集電子片ケーシング１０の前記負荷Ｆ側の回転座４側の端部とを、自在に伸長して復元力が生じるセンタリング部材８で連結してある。センタリング部材８は、本実施形態のようにコイルばねやその他ゴムのようなものでもよく、特に限定されない。

集電子片ケーシング１０は上述したように、図９（ａ）に示すように集電子１側の回転座３の軸４０回りに左右方向に回転自在となると共に、図９（ｂ）に示すように集電子片ケーシング１０の枢支部１３において上下方向に回転自在となっており、センタリング部材８を設けなければ特に復元力が生じないため、集電子片１１の向きが任意に変化するものの変化したままとなってしまう。そこで本実施形態のようにセンタリング部材８を設けたことで、センタリング部材８の復元力によって集電子片１１の向きが維持されることとなる。

本発明の絶縁トロリー線集電装置の一実施形態の要部の側面図である。 同上の斜め上方から見た斜視図である。 同上の下面図（但し集電子は便宜上上面を示している）である。 同上の絶縁トロリー線の断面図である。 （ａ）は絶縁トロリー線を天井から下向きに固定する場合の絶縁トロリー線集電装置の正面図であり、（ｂ）は絶縁トロリー線を壁面に横向きに固定する場合の絶縁トロリー線集電装置の正面図である。 同上の回転抑制部を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図である。 （ａ）は集電子のアームの負荷側の回転座の軸回りの回転を説明する平面図であり、（ｂ）はアームの回転抑制部のばね片が当接する部分を示す側面図である。 集電子の取付ベースへの取付けを示し、（ａ）は集電子と取付ベースの斜視図であり、（ｂ）は回転抑制部を並設した斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ部拡大図である。 （ａ）は集電子片ケーシングの集電子側の回転座の軸回りの回転を示す平面図であり、（ｂ）は集電子片ケーシングの枢支部における回転を示す側面図である。

符号の説明

１ 集電子
１１ 集電子片
２ 絶縁トロリー線
３ 集電子側の回転座
３０ 集電子側の軸
４ 負荷側の回転座
４０ 負荷側の軸
５ アーム
６ 回転抑制部
６０ ばね片

Claims (4)

1. 移動する負荷に取付けられる集電子を造営材に取付けられる絶縁トロリー線に摺接させて前記移動する負荷に電気を供給する絶縁トロリー線集電装置であって、集電子は、絶縁トロリー線に摺接する集電子片と、集電子片に設けられる軸を受ける集電子側の回転座と、負荷に設けられる軸を受ける負荷側の回転座と、両端部が前記集電子側の回転座と負荷側の回転座とにそれぞれ回動可能に連結されるアームと、を備え、アームの側面の両側から弾性的に当接して該アームおよび負荷側の回転座が前記負荷に設けられる軸の回りに回転するのを抑えるばね片を有する回転抑制部を設け、両側のばね片間から脱したアームをばね片間に入れるのをガイドする曲げ部をばね片の端部に設け、一方のばね片の曲げ部を該ばね片の端部の一方の半部に形成すると共に、他方のばね片の曲げ部を該ばね片の端部の他方の半部に形成して成ることを特徴とする絶縁トロリー線集電装置。
2. 回転抑制部を、両ばね片と該両ばね片を連結する連結片とからなる上方に開口する略コ字状に形成して、該連結片に固着具挿通穴を穿設し、負荷に、該負荷の表面に取付けられる取付片と、取付片から負荷の表面から離れる方向に突出する少なくとも二つの突出片と、少なくとも二つの突出片の突出端部間に架設されると共に固着穴が穿設される被着片とからなる取付ベースを固定し、回転抑制部の連結片の固着具挿通穴を取付ベースの被着片の固着穴に連通させて、負荷に設けられる軸に形成した雄ねじ部を前記連通した固着具挿通穴と固着穴とに挿通すると共に、雄ねじ部にナットを螺着して前記軸を取付ベースに締結固定して成ることを特徴とする請求項１記載の絶縁トロリー線集電装置。
3. 取付ベースの被着片に複数の固着穴を並設すると共に、各固着穴に対応する回転抑制部をそれぞれ隣接する回転抑制部のばね片が当接するように取付けて成ることを特徴とする請求項２記載の絶縁トロリー線集電装置。
4. 集電子片を集電子片ケーシングに設けると共に、集電子側の回転座に受けられる軸を前記集電子片ケーシングに回動自在に枢支し、負荷側の回転座と集電子片ケーシングとを自在に伸長して復元力が生じるセンタリング部材で連結して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の絶縁トロリー線集電装置。

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