JPH0326725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はパンタグラフなどの集電装置のすり板
支持構造に関するものである。

〔従来の技術〕

電気車用の集電装置（以下パンタグラフと称
す）は、電車線から車両内に電力を円滑に集電す
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つている。

車両の走行速度が速かつたり、電車線の施工制
度が悪いなどの場合には、電車線からパンタグラ
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
フの摺動部の寿命を縮めるばかりでなく、場合に
よつては電車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
力制御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
フの摺動部が電車線から離間しないよう、追従性
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」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７図は舟体部の平面図であり、第８図は舟体
要部側面図であつて、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１，１が一列
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１の補助すり板３に相対する部分で
は、ピン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１の端部との相
互間は、弾性連結部材７により隣接端部を互いに
連接されて、全て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１
はそれぞれのシヤント１０に取着されて舟体４に
接続され電通に供されている。

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
ねなどによつ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１と電車線５と
の動的挙動についてせつめいする。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力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。

従つて、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１の追随性を向上させる
ためには、相互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。従つ
て増加加速度分に相応してより大きい振動に対し
ても電車線５とすり板１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極めて有害な
現象を避けることができる。

このように第７図、第８図に示した集電装置の
構成では、すり板を１，１と複数化してそれぞれ
をばね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。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記の従来装置には２つの問題がある。まず、
すり板１と１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
９図はすり板の隣接端部の部分拡大側面図であ
り、すり板α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αには直接付与さ
れるがすり板β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１ａ側に付与された力は同等にすり
板β側に伝達されるので、隣接部つての段差は生
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α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を極めて柔軟なばね特性を
有するものにしなければならず、この場合にはす
り板βへの押圧力はすり板βには伝達されず、す
り板α側とすり板β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αからすり板βへ
の移行が円滑には行えなくなつてしまう。

第７図に示されるように、すり板１と１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、このことによつ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のばね特性は、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の柔軟性は必要なので、これに
相応して押付力が直線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。

更に、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溝構成部分の大きさに制約さ
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。

すなわち、第８図に示されるように、すり板１
と１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、シヤント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、第９図に示す有効ばね長さ
ｌが大きくなり、極端には寸法を短縮できない。

従つて、すり板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、ピン９、シヤント１０などの増加をまね
き、この分質量が増加すると共に、信頼性および
び経済性が低下するという問題がある。

本考案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、
併せて隣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ずることにより
追従性を向上させ、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。

〔課題を解決するための手段〕

つまり、その目的を達成するための手段は、す
り板１と、ばね２と、舟体４とを有する集電装置
のすり板支持構造であつて、すり板１は多数のす
り板小片１ａ，１ｂ，１ｃに分割し、一本の舟体
に対して長手方向に複数列にそれぞれ隣接して配
設されている。

ばね２が摺動方向に対して前端及び後端が上方
にＵ字状に折曲されて、上面が間隔Ａを介してす
り板固定部２ａ、下面が取付部２ｃを構成し、Ｕ
字状の折曲部は窓部２ｅが打ち抜かれて支持ばね
部材２ｂを形成して上下面が連結された板ばね体
２であり、すり板小片１ａ，１ｂ，１ｃは板ばね
体２の間隔Ａの両側上に列をなし、各列の隣接部
が摺動方向に対して重ならず、支持ばね部２ｂの
端部に辺の中間部が対応するように千鳥状に配列
されて固着されたものである。

舟体４はその上部に板ばね体２が取付部２ｃで
着脱自在に固着されたものである。

また、場合に依つては各列のすり板小片１ａ，
１ｂ，１ｃは、隣接部の辺が摺動方向に対して斜
形状にすることもある。

〔作用〕

その作用は、次に述べる実施例と併せて説明す
る。

以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて詳
述する。

〔実施例〕

第１図は本考案の集電装置のすり板支持構造の
一実施例を示す要部平面図、第２図は同じく側面
図、第３図は第１図のア−ア線矢視断面図であつ
て、図中、第７図、第８図と同符号のものは同じ
構成機能を有する部分を示す。

第１図〜第３図において、集電装置のすり板支
持構造はすり板小片１ａ，１ｂ，１ｃと、板ばね
体２と、舟体４等から構成されている。

すり板小片１ａ，１ｂ，１ｃは、従来のすり板
１を多数に分割され、二本の舟体４（図では一本
しか示されていない）に対して長手方向に複数列
にそれぞれ隣接して配設されている。

ばねは、第３図に示すように、摺動方向に対し
て前端及び後端が上方にＵ字状に折曲されて、上
面が間隔Ａを介してすり板固定部２ａ、下面が取
付部２ｃを構成し、Ｕ字状の折曲部は窓部２ｅが
打ち抜かれて支持ばね部２ｂを形成して上下面が
連結された一枚の連続し弾性を有するステンレス
鋼板の板ばね体２であり、これは各すり板小片１
ａ，１ｂ，１ｃ毎に舟体４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
うに一体形成されている。なお、この板ばね体２
は、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。

第４図は板ばね体２の展開図であつて、両側部
に各一列に多数のすり板小片１ａ，１ｂ，１ｃを
隣接固着するすり板固定部２ａがあり、中央部に
は舟体４にボルト１１で取り付けるためのねじ座
２ｄを溶接固着した取付部２ｃがあつて、この取
付部２ｃとすり板固定部２ａとの間を、各すり板
小片１ａ，１ｂ，１ｃ部分毎に連結する支持ばね
部２ｂにより一体に形成されている。

すり板小片１ａ，１ｂ，１ｃは、板ばね体２の
間隔Ａの両側上に列をなし、各列の隣接部が摺動
方向に対して重ならず、支持ばね部２ｂの端部に
辺の中間部が対応するように千鳥状に配列されて
固着されたものである。また、板ばね体２の長手
方向両端部に固着されているすり板小片１Ａ及び
１Ｂと、補助すり板３の両者の重複部分の一分
は、高さ方向にそれぞれ斜めに面取りがされてお
り、電車線５の相互間の摺動移行が円滑に行われ
るようになつている。但し、電車線５がすり板小
片１Ａ，１Ｂ、から更に外れて、補助すり板３と
摺接するようなことはほとんどない。

次に、かようなごとく構成された集電装置のす
り板支持構造について、その作用を、第５図を参
照しながら説明する。

第５図は電車線と摺接するすり板小片付近の拡
大側面図である。

今、電車線５が第一のすり板小片イの第二のす
り板小片ロとの隣接端部に到来したとすれば、そ
の押圧力はすり板小片イ，ロを固着したすり板固
定部２ａと逆側のすり板固定部２ａに固着された
第三のすり板小片ハにも付加される。

第三のすり板小片ハ側のすり板小片隣接端部
は、第一のすり板小片イ、第二のすり板小片ロ側
のすり板小片隣接端部と千鳥状に配置されている
ので、第三のすり板小片ハに電車線５からの押圧
力が付加される位置は、第三のすり板小片ハのほ
ぼ中央部となつており、ここには段差はない。

第一のすり板小片イの側では電車線５の全押圧
力から第三のすり板小片ハに対する付加分担力を
差し引いた押圧力が隣接する第二のすり板小片ロ
との段差の発生要因となるが、その値は剛性分担
比から推して僅少となり、併せて第一のすり板小
片イと第二のすり板小片ロとが板ばね体２の一枚
の連続したすり板固定部２ａの同一面上の極めて
近接した位置で固定され、連係されている。

第６図は本考案の他の実施例を示す要部平面図
で、第１図、第２図と同符号のものは同じ構成部
分を示す。

第６図において、先の実施例と異なる点は、各
列に隣接配置されるすり板小片１ａ，１ｂ，１ｃ
の各隣接端部を車両走行方向に対し斜形状になる
ように形成し、相互に隣接するすり板小片の一部
が、車両走行方向について重複するようにしたも
のであり、その他の構成は先の実施例と同じであ
る。

このように構成しておくことにより、第一のす
り板小片イから第二のすり板小片ロへ電車線５が
摺接移動するに際し、幅方向全面で同時に移動せ
ず、斜形の効果により徐々に移行するので、より
一層円滑に摺接移動することが可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、第５図で
説明したように、各すり板小片１ａ，１ｂ，１ｃ
は連係配設されるので、殆ど段差が生じることが
なく、溝磨耗がない。更には、振動の誘発などの
問題が解消でき、またすり板小片１ａ，１ｂ，１
ｃを一体的に支持構築する部品として、第７図、
第８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や、ピン９及びシヤント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、他の部品による質量の増加を招くこと
がないので、その運動質量は僅少となり、追従性
は極めて向上する。例えば、新幹線のパンタグラ
フの基準を適用して、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1/20〜1/30にすることが可能で、飛躍的な
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す要部平面図、
第２図は第１図の側面図、第３図は第１図のア−
ア線矢視断面図、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付近の拡大側
面図、第６図は本考案の他の実施例を示す要部平
面図、第７図は従来の１例を示す平面図、第８図
は舟体要部側面図、第９図はすり板の隣接端部の
部分拡大側面図である。 １，α，β……すり板、１ａ，１ｂ，１ｃ，１
Ａ，１Ｂ……すり板小片、２……板ばね体、２ａ
……すり板固定部、２ｂ……支持ばね部、２ｃ…
…取付部、２ｄ……ねじ座、２ｅ……窓部、３…
…補助すり板、４……舟体、５……電車線、６…
…連結アーム、７……弾性連結部材、８……ば
ね、９……ピン、１０……シヤント、１１……ボ
ルト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) すり板１と、ばね２と、舟体４とを有する集
   電舟装置であつて、 すり板１は、多数のすり板小片１ａ，１ｂ，
   １ｃとからなり、該すり板小片１ａ，１ｂ，１
   ｃが隣接配置され、舟体４の長手方向に対し並
   列に複数本配設されたものであり、 板ばね体２は、摺動方向に対して前端及び後
   端が上方にＵ字状に折曲されて、上面が間隔Ａ
   を介してすり板固定部２ａ、下面が取付部２ｃ
   を構成し、Ｕ字状の折曲部は窓部２ｅが打ち抜
   かれて支持ばね部２ｂを形成して上下面が連結
   されたものであり、すり板小片１ａ，１ｂ，１
   ｃが板ばね体２の間隔Ａの両側上に列をなし、
   各列の隣接部が摺動方向に対して重ならず、支
   持ばね部２ｂの端部に辺の中間部が対応するよ
   うに千鳥状に配列されて固着されたものであ
   り、 舟体４は、その上部に板ばね体２が取付部２
   ｃで着脱自在に固着されたものである 集電舟装置。 (2) 各列のすり板小片１ａ，１ｂ，１ｃは、隣接
   部の辺が摺動方向に対して斜形状である 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の集電舟
   装置。