JPH11513237A - 可動接点 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電力を架線１０２から電車１００に伝達するためのスライド接点６を有する可動接点。架線１０２が外力により垂直に変位し、スライド接点６を損傷する恐れがある。スライド接点６がこのような外力の影響を受けないようにするために、可動接点１には少なくとも２つの垂直方向に調整可能な要素２及び７が設けられている。少なくとも１つの受動ばね要素７及び少なくとも１つの高さ制御可能な装置２が、電車１００とスライド接点６との間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 可動接点 本発明は請求項１の前提部分に記載の可動接点に関するものである。 この種の可動接点は，架線からの電力を電車に伝達する役目を有している。 今日までに使用されている可動接点は，少なくとも１つの，ロッド状で，その 長手軸が架線の長手方向に直交しているスライド接点を有している。架線とスラ イド接点との接触は，ロッカーアームまたはパンタグラフとして構成されている 保持装置の助けにより保持されている。 この場合，完全にパッシィブの状態で作動する可動接点は，高速の場合に生ず る架線の振動を，復元力を増加することによってのみ補償するという欠点を有し ている。こうして，スライド接点の架線に対する接触圧力を増加している。これ は、保持装置を更に大きく広げることによってのみなされる。 こうして，スライド接点と架線との間の分離の危険が防止され，またアークの 形成が減少されている。しかし，機械的な大きな応力によるスライド接点の磨耗 は避けられない。 本発明は，スライド接点が架線に，破壊すること無く，導電接続される可動接 点を提供することを目的としている。 この目的は，請求項１に記載の特徴により達成される。 本発明による可動接点は，架線の変位に起因する破壊効果を，スライド接点が 破壊しない程度で，しかも少ない磨耗にすることによって，補償する。同時に， スライド接点が常に，架線に良好に導電接続されることを保証する。 本発明の可動接点１の原理は，架線の，典型的に生ずる，５Ｈｚ以上の高周波 縦振動で，かつ経験上で２ｃｍ以下の振幅の振動を，ばねシステムにより補償す ることである。周波数５Ｈｚ未満の低周波縦振動で，その振幅が１０ｃｍ以上の 振動は，保持装置の高さ調整により補償される。 本発明に必須の更なる特徴は，従属クレームに開示されている。 本発明の詳細が，以下に図面を参照して説明される。 添付される図面は，可動接点１を示している。 これは，基本的に，保持装置２，センサー３，評価及び制御ユニット４，スラ イド接点６の支持部材５およびばねシステム７とにより構成されている。 保持装置２は取付台３０に取付けられている。取付台３０は絶縁物４１を介し て電車１００（詳細には説明されていない）の屋根上に設置されている。 保持装置２は，電車１００の方向に動ける支持腕２１により形成されている。 このために，支持腕２１の第１端は，取付台３０にジョイント２２を介して接続 されている。 半鋏み可動接点としてのパンタグラフも，保持装置の代りに使用できる。これ は，既に広く使用されている構成で，公知技術に属するので、ここではこれ以上 詳細には説明しない。 駆動装置２４も，同様に，取付台３０にジョイント２３を介して接続されてい る。この駆動装置２４は，この例の場合には油圧シリンダとして構成されている 。その第２端は，支持腕２１の中央部にジョイント２５を介して作用している。 なお，駆動装置２４は空気圧または電気機械駆動とすることもできる。また， 支持腕２１も，ジョイント（図示せず）を介して相互に接続された２つの部分か ら構成されるようにしてもよい。 この場合，駆動装置２４は，架線１０２に近接して配置された支持腕２１の部 分に接続される。この構成の支持腕２１では，風力が容易に補償できるという利 点がある。支持腕２１は何れの場合にもＦＲＰから作られる。これにより，構成 に要求される高い剛性を確保することができる。 ばねシステム７は，支持腕２１の第２端に設けられている。この例の場合には ，ばねシステム７はばねレグとして構成されている。しかし，他のばねシステム ，例えば空気ばねも使用できる。 ばねシステム７は，スライド接点６及び支持部材５に向く復元力を有しており ，その大きさは，スライド接点６及び支持部材５の重量に対応している。 これらの重量を低く抑えるために，スライド接点６はカーボンから造られ，ま た支持部材５はファイバーを含む材料から造られている。２つの部材５及び６の 重量は，この例の場合には８ｋｇ以下である。 ２つのスライド接点（ここでは図示せず）を，１つのスライド接点の代りに使 用することもできる。 この場合，復元力の大きさは，これに対応させることが必要である。すなわち ，２つのスライド接点の重量は，スライド接点及び支持部材５の重量と合わせて ８ｋｇ以下になるように選ばれる。 ここに示す，ばねシステムの復元力は，２つの部材５及び６の質量による重力 よりも大きい４０〜１００Ｎ，好ましくは６０〜８０Ｎに選ばれている。 ばねレグ７は，支持腕２１に，その長手軸が常に架線１０２に対して直交する ように取付けられている。これは，既に公知に属する手段を用いて達成されるの で，ここでは詳細には説明しない。 その上にスライド接点６が設けられる支持部材５は，ばねレグ７の第２端に取 付けられていてる。測定ストリップ８は，支持部材５の下側に保持されている。 センサー３のスキャンヘッド３Ｋは，測定ストリップ８の直前に設けられてい る。測定ストリップ８及びスキャンヘッド３Ｋは，汚れ防止のために，ハウジン グ３Ｇに囲まれている。 この例の場合，測定ストリップ８のスキャンニングは，光ファイバーを用いて される。 ばねレグ７上の固定基準点Ｍと，スライド接点６と架線１０２との接触点Ｋと の相対間隔は，センサー３により連続的に測定される。 これは，測定ストリップ８を，発信器としての光ファイバーと受信器として光 ファイバーとの間に配設されたウエッジ型の開口として構成することにより可能 となる。 光ビームは，ウエッジ型開口の位置により，異なって減衰され，受光パワーも 対応して変化こする。 間隔測定は，勿論，この目的のために適当に構成された，スキャンヘッド３Ｋ 及び測定ストリップ８を用いて誘導的に又は容量的にもなされる。 信号線１０が，スキャンヘッド３Ｋから評価および制御ユニット４に引かれて いる。評価および制御ユニット４は，ここに示すように電車１００の屋根に，又 は電車１００の中に設けられる。 信号線１０の一部は指示腕２１を通っている。 間隔測定が光学的になされる場合は，信号線１０は光ファイバーとなる。 光学的測定は，電気的又は電子的部材を可動接点に取付ける必要がないという メリットががある。従って，電磁場に対する保護を必要としない。 評価および制御ユニット４の信号出力は，信号線１１により駆動装置２４に接 続される。 本発明の可動接点１の運転方法を，以下に詳細に説明する。 冒頭に記載したように，架線１０２とスライド接点６との間の接触点Ｋの垂直 方向位置は運転中変化する。これは一方では，架線１０２の構造により，他方で はスライド接点６に接続される架線１０２に作用する力により引起こされる振動 による。 電力を架線１０２から電車１００に連続的に供給するスライド接点６と架線１ ０２との間の乱されない導電接続を確保するためには，スライド接点６は架線１ ０２の垂直変位に追随しなければならない。 これは可動接点１が，４０Ｎ以上の力で架線に押圧されている場合のことであ る。他方，スライド接点６及び架線１０２の早すぎる機械的磨耗を防ぐために， １５０Ｎ以上の接触力は避けなければならない。 架線の如何なる垂直変位も，ばね支持されているスライド接点６の接触点Ｋと 固定基準点Ｍとの間の距離を変化させることになる。 スライド接点６が架線１０２に連続的に導電接続されていることを確保するた めには，可動接点１は，一方ではばねシステム７を備え，他方ではその高さ調整 が制御できる保持装置２を備えている。 基準点Ｍと，スライド接点６と架線１０２との接触点Ｋとの間の距離の変化が 測定されている。 センサー３の測定精度は０．１ｃｍより高い。 以下の説明では，基準点Ｍは理想状態では接触点Ｋから距離Ｘにあるとする。 そして，測定ストリップ８は，測定点Ｎ（Ｘ）と共に，スキャンヘッド３Ｋの直 前にある。 ばねシステム７は，スライド接点６の架線１０２に対する接触圧力が，距離Ｘ がＸ１とＸ２の間の範囲（約１０ｃｍ）内にある限り，６０〜８０Ｎになるよう になっている。 架線１０２の垂直変位が，距離Ｘがあらかじめ決められた範囲Ｘ１とＸ２の間 にある限り，接触圧力は電力伝達に適しており，同時に早すぎる磨耗を生じさせ る程大きくは無い。 スライド接点６がばねシステム７の助けにより架線１０２の垂直変位に追随す るか否かに関係なく，基準点Ｍと接触点Ｋとの距離に変化があると，測定ストリ ップ８がスキャンヘッド３Ｋを過ぎるので，測定信号はスキャンヘッド３Ｋから 連続的に評価及び制御ユニット４に送られる。 評価及び制御ユニット４が，スライド接点６の高さ変化が，内蔵されている上 限又は下限Ｎ（Ｘ１）及びＮ（Ｘ２）に達したことを検知すると，その出力によ り駆動装置２４が駆動される。 支持腕２１が，基準点Ｍと接触点Ｋとの距離がＸ１とＸ２の範囲内にあるよう に，駆動装置２４により上下動される。 こうして，架線の垂直変位が±１０ｃｍより大きくなっても，スライド接点６ と架線１０２との間の導電接触が確保される。 この可動接点１の高さ調整は，架線が１０ｃｍ以上持ち上がると，必要ならば ，スライド接点６が１０ｃｍを越えて動く，従って導電接続が断たれることはな い。 架線が垂直方向下方に変位した場合には，スライド接点の磨耗が避けられ，し かも接触が保たれる程度に，スライド接点は架線からの圧力に応じて動く。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年７月１１日 【補正内容】 明細書 可動接点 本発明は請求項１の前提部分に記載の可動接点に関するものである。 この種の可動接点は，架線からの電力を電車に伝達する役目を有している。 今日までに使用されている可動接点は，少なくとも１つの，ロッド状で，その 長手軸が架線の長手方向に直交しているスライド接点を有している。架線とスラ イド接点との接触は，ロッカーアームまたはパンタグラフとして構成されている 保持装置の助けにより保持されている。 この場合，完全にパッシィブの状態で作動する可動接点は，高速の場合に生ず る架線の振動を，復元力を増加することによってのみ補償するという欠点を有し ている。こうして，スライド接点の架線に対する接触圧力を増加している。これ は、保持装置を更に大きく広げることによってのみなされる。 こうして，スライド接点と架線との間の分離の危険が防止され，またアークの 形成が減少されている。しかし，機械的な大きな応力によるスライド接点の磨耗 は避けられない。 ＧＢ−Ａ−２ ０８８ ３０３には、電力を架線から電車に供給する、テレス コピックストラット構造の可動接点が開示されている。 架線と接触するロッカーアームが、ロッカーアーム支持部材の上方に向く端部 に取付けられている。これが、架線の接触線に、ばね、油圧機構又は空気圧機構 により押圧されている。 ロッカーアーム支持部材は、延長チューブの中にテレスコピカルに配置された 可動接点チューブの中に配置されている。そして、調整装置により異なった高さ に固定されるようになっている。 更に、この装置には、可動接点チューブの中のロッカーアーム支持部材の位置 が、接触線の高さに応じて決められる手段が設けられている。 そして、若し、接触線の高さの変化により、ロッカーアーム支持部材が上方ま たは下方の限界位置近くに来ると、可動接点チューブの高さが調整される。すな わち、この場合、上方または下方に自動的に動かされる。 本発明は，スライド接点が架線に，破壊すること無く，導電接続される可動接 点を提供することを目的としている。 この目的は，請求項１に記載の特徴により達成される。 本発明による可動接点は，架線の変位に起因する破壊効果を，スライド接点が 破壊しない程度で，しかも少ない磨耗にすることによって，補償する。同時に， スライド接点が常に，架線に良好に導電接続されることを保証する。 本発明の可動接点１の原理は，架線の，典型的に生ずる，５Ｈｚ以上の高周波 縦振動で，かつ経験上で２ｃｍ以下の振幅の振動を，ばねシステムにより補償す ることである。周波数５Ｈｚ未満の低周波縦振動で，その振幅が１０ｃｍ以上の 振動は，保持装置の高さ調整により補償される。 請求の範囲 １．その高さが調整可能になっているスライド接点（６）を備えた、保持装置 （２）を有する可動接点で、架線（１０２）からの電力を、前記可動接点が常に 接続された電車（１００）に伝達する可動接点で； 前記スライド接点（６）が支持部材（５）に取付けられ、また、ばねレグとし て構成されたばねシステム（７）の復元力によりにより前記架線（１０２）に導 電接続されて保持されており、 また、前記ばねシステム（７）が前記保持装置（２）の支持腕（２１）に常に 接続されており、 また、間隔監視装置が、前記支持部材（５）の下に取付けられ、その装置の前 にセンサー（３）が設けられ、これが前記ばねレグ（７）上の基準点（Ｍ）と， 前記スライド接点（６）と前記架線（１０２）との接触点（Ｋ）との間の間隔を 監視し、若し距離（Ｘ）が予め定めた所定の間隔を外れた場合には、前記保持装 置（２）の前記支持腕（２１）の高さが、前記スライド接点（６）と前記架線（ １０２）との間の導電接続を保つために、駆動装置により調整可能になっている 、可動接点において； 前記所定の間隔は１０ｃｍの長さで、前記復元力は４０〜１００Ｎで、重量８ ｋｇ以下の前記スライド接点（６）及び支持部材（５）に対応しており、 また、前記センサー（３）は、発信器及び受信器として使用される２つの光フ ァイバーから構成され、 また、前記間隔監視は、ウェッジ型シャッターとして構成された測定ストリッ プ（８）を前記発信器と受信器の間に有しており、 また、前記センサー（３）は信号線（１０）を介して評価及び制御ユニット（ ４）に接続されていて、そこからの出力信号は前記駆動装置に接続されている ことを特徴とする可動接点。 ２．１つ又は２つの部分から構成される前記支持腕（２１）の第１端並びに前 記駆動装置（２４）の第１端は、取付け板（３０）に、それぞれ１つのジョイン ト（２２及び２３）を介して設置されており、この取付け板（３０）は絶縁物（ ４１）を介して、前記電車（１００）の屋根の上に常に取付けられている ことを特徴とする請求項１に記載の可動接点。 ３．前記駆動装置（２４）は、ジョイント（２５）を介して前記支持腕（２１ ）に作用し、また、前記ばねシステム（７）は、前記支持腕（２１）の第２端に 取付けられており、この場合、前記支持腕（２１）の長手方向軸は、常に前記架 線（１０２）に直交している ことを特徴とする請求項１又は２に記載の可動接点。 ４．前記センサー（３）は、発信器及び受信器しとして用いられの２つの光フ ァイバーから構成され、また前記測定ストリップ（８）は前記発信器及び受信器 の間に設けられたウエッジ型の開口として構成されている ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可動接点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ケスケ、クラウス ドイツ連邦共和国、デー−01129 ドレス デン、ノイレンダー・シュトラーセ 105 アー (72)発明者 シャウブ、ベルトホルト ドイツ連邦共和国、デー−69214 エッペ ルハイム、マルクトシュトラーセ 13 (72)発明者 シュマデラー、フランツ ドイツ連邦共和国、デー−68526 ラーデ ンブルク、ボーベリシュトラーセ 29 (72)発明者 バイアー、グナル ドイツ連邦共和国、デー−68129 マンハ イム、アム・ライナウアー・ゼー 197 (72)発明者 マティアス、ビョルン ドイツ連邦共和国、デー−76669 バー ト・シェンボルン、モーツアルトベーク 20

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．その高さが調整可能になっているスライド接点（６）を備えた、保持装置 （２）を有する可動接点で、架線（１０２）からの電力を、前記可動接点が常に 接続された電車（１００）に伝達する可動接点において； 前記スライド接点（６）が支持部材（５）に取付けられ、ばねレグであるばね システム（７）を介して、常に前記保持装置（２）に接続されており、この保持 装置（２）には、その高さが、駆動装置（２４）により調整可能になっている支 持腕（２１）が設けられており、 この場合、測定ストリップ（８）が、前記支持部材（５）の下に取付けられ、 また、センサー（３）がその前に設けられて、このセンサーは信号線（１０）を 介して、その出力信号が駆動装置（２４）接続された評価・制御ユニット（４） に接続されており、 この場合、前記ばねシステム（７）は、８kg以下の重量の前記スライド接点（ ６）及び前記支持部材（５）に適した復元力を備えており、 この場合、前記スライド接点（６）は、前記ばねシステム（７）の４０〜１０ ０Ｎの復元力により、距離（Ｘ）が１０cmの範囲内で、前記架線（１０２）に導 電接続されており、 この場合、距離（Ｘ）が１０cmの外側になると、保持装置（２）の前記支持腕 （２１）の高さが、前記スライド接点（６）と前記架線（１０２）との間の電気 接続を維持するために、調整されるようになっている ことを特徴とする可動接点。 ２．１つ又は２つの部分から構成される前記支持腕（２１）の第１端並びに前 記駆動装置（２４）の第１端は、取付け板（３０）に、それぞれ１つのジョイン ト（２２及び２３）を介して設置されており、この取付け板（３０）は絶縁物（ ４１）を介して、前記電車（１００）の屋根の上に常に取付けられている ことを特徴とする請求項１に記載の可動接点。 ３．前記駆動装置（２４）は、ジョイント（２５）を介して前記支持腕（２１ ）に作用し、また、前記ばねシステム（７）は、前記支持腕（２１）の第２端に 取付けられており、この場合、前記支持腕（２１）の長手方向軸は、常に前記架 線 （１０２）に直交している ことを特徴とする請求項１又は２に記載の可動接点。 ４．前記センサー（３）は、発信器及び受信器しとして用いられの２つの光フ ァイバーから構成され、また前記測定ストリップ（８）は前記発信器及び受信器 の間に設けられたウエッジ型の開口として構成されている ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可動接点。