KR100381342B1 - 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치에 관한 것으로, 본 발명은 내부에 위치고정부가 구비되어 주행 궤도를 따라 움직이는 차량에 고정 결합되는 베이스부재와, 축이 고정되는 축 고정부가 구비되어 상기 베이스부재의 위치고정부에 고정 위치가 이동 가능하도록 고정 결합되는 축 고정부재와, 상기 축 고정부재의 축 고정부에 상기 차량의 주행 방향으로 위치하도록 결합되는 지지축과, 상기 지지축에 반경 방향으로 위치하도록 그 지지축에 회전 가능하게 결합되는 아암과, 상기 지지축에 결합되어 상기 아암에 비틀림력을 가하는 토션수단과, 상기 주행 궤도를 따라 놓여져 전력에너지가 공급되는 가선의 접촉면과 경사진 방향을 갖도록 상기 아암에 결합되어 그 아암에 작용하는 토션에 의해 가선의 접촉면과 일정 접촉력을 갖도록 접촉되면서 전력에너지를 전달받는 슈와, 그 슈에 연결되어 슈에 공급되는 전력에너지를 차량의 전장품에 전달하는 와이어를 포함하도록 구성하여 차량의 주행과정에서 발생되는 거동에 능동적으로 작용하도록 하여 가선과 집전 슈사이의 접촉력 변화를 최소화함으로써 고가인 집전 슈의 마모량을 감소시킴과 아울러 가선과 집전 슈사이의 이선 현상을 방지하여 유지보수 비용을 감소시키고 차량에 안정적인 전력에너지를 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라 외부의 과도한 충격이나 전력에너지에 대하여 안전사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치{BOTTOM CONTACT TYPE THIRD RAIL SHOE GEAR FOR LIGHT RAIL TRANSIT}

본 발명은 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치에 관한 것으로, 특히 차량이 주행하는 주행 상태에 능동적으로 작용하여 가선과 일정한 접촉력을 유지하도록 하여 부품의 마모를 최소화할 뿐만 아니라 차량으로 전력에너지를 안정적으로 공급하고 또한 안전 사고를 방지할 수 있도록 한 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치에 관한 것이다.

일반적으로 경량전철은 단거리 노선이면서 수송수요가 집중되는 지역에 건설 운영되어 10,000∼20,000명/방향/시간의 최대 수송능력을 갖는 최첨단 궤도교통시스템이다. 이와 같은 경량전철은 기존의 도시철도에 비해 차량과 인프라시스템의 경량화가 가능하여 건설비의 절감효과가 크고 무인운전방식을 적용하여 운영비의 절감효과를 가지며, 또한 운전 간격의 단축을 통한 승객서비스 향상, 급구배 및 급곡선 통과능력으로 인한 노선선정의 유연성 향상 및 환경친화성 향상 그리고 시스템의 안전성 및 안정성 향상 등 많은 장점을 가지고 있는 차세대 도시철도시스템이다.

상기 경량전철은 건설 유형별로 분류하면 기존 중량전철의 지선형 노선, 대도시와 인접도시의 연계형 노선, 공항 및 항만 등의 대규모시설 접근형 노선 또는 순환형 노선으로 분류된다. 또한 차량시스템 형식별로 분류하면 고무차륜형식 AGT 시스템, 철제차륜형식 AGT 시스템, 선형유도모터(LIM) AGT 시스템, 중저속형 자기부상열차, 모노레일(Monorail) 시스템, 재래식 전차를 개량한 저상형 노면전차 등으로 분류할수 있다.

이와 같은 경량전철은, 도 1에 도시한 바와 같이, 주행 노선에 설치되는 주행 궤도 즉, 주행 레일(10)과 그 주행 레일(10)을 따라 움직이면서 승객을 수송하는 차량(20)과 상기 주행 레일(10)을 따라 설치되어 외부의 전력에너지가 공급되는 가선(일명; 급전선)(30)과 그 가선(30)과 접촉된 상태로 차량(20)에 장착되어 가선(30)으로 공급되는 전력에너지를 차량(20)으로 공급하는 집전수단(N)을 포함하여 구성되며, 경량전철에 주로 적용되는 집전수단(N)은 제3궤조 집전방식이다.

상기 제3궤조 집전방식은 주행용 궤도의 상면 또는 측면에 설치된 독립적인 급전선으로부터 제3궤조 집전장치를 통해 수전하는 집전방식으로, 고가궤도형 노선의 중·저속차량에 많이 적용되며 노선의 전체적인 외형이 단순하여 도심지의 미관에 적합한 방식이다. 또한, 급전선이 외부에 노출되지 않아 집전에 있어서 환경적 영향(눈, 비 등)이 거의 없으며 급전선이 반영구적이어서 유지보수 측면에서도 유리하다.

한편, 상기 제3궤조 집전방식은 비상시 승객이 대피할 경우 주행 궤도측에 설치되는 급전선에 접촉으로 인한 안전사고를 방지하고 또한 겨울이 긴 곳에서는 서리, 눈 등에 의한 환경적인 영향이 상대적으로 적은 것이 유리하다.

그리고 차량의 주행 중 주행 궤도의 형태나 운전 상태에 의해 발생되는 상하,좌우 방향의 거동에 능동적으로 대응하여 강체로 형성된 가선(30)과 집전수단(N), 즉 집전장치가 설정된 접촉력을 일정하게 유지하여야 한다. 만일 집전장치(N)와 강체 가선(30)의 접촉력이 과도하게 작용할 경우 강체 가선(30)과 미끄럼 마찰 접촉을 하는집전장치(N)의 집전 슈의 마모가 증대되어 고가인 집전 슈의 수명을 단축시킴으로써 경량전철 시스템의 유지보수 비용을 상승시킨다.

반면, 집전장치(N)와 강체 가선(30)사이의 접촉력이 약하여 일정 상태를 유지하지 못하게 되면 강체 가선(30)과 집전장치(N)를 구성하는 집전 슈가 순간적으로 이선(Interruption)되는 현상이 발생하여 집전 슈의 전기적 마모를 증가시키고, 아크를 발생시켜 차량(20)에 공급되는 전력에너지를 불안정하게 함으로써 전장품의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 차량 성능을 저하시킨다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 차량이 주행하는 주행 상태에 능동적으로 작용하여 전력에너지가 공급되는 가선과의 접촉력 변화가 최소화되도록 하여 부품의 마모를 최소화할 뿐만 아니라 가선으로부터 차량으로 전력에너지를 안정적으로 공급받을 수 있도록 한 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 가선으로부터 공급되는 이상 전압으로부터 전장품을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 외부의 과도한 충격으로부터 안전을 도모할 수 있도록 한 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 경량전철의 집전장치 장착위치를 도시한 경량전철 시스템의 정면도,

도 2,3은 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 도시한 측면도 및 정면도,

도 4,5는 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 구성하는 베이스부재의 측면도 및 정면도,

도 6,7은 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치의 퓨즈 장착 상태에 대한 변형례를 각각 도시한 정단면도,

도 8,9는 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 구성하는 축 고정부재의 측면도 및 정면도,

도 10,11은 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 구성하는 축 조립체의 평면도 및 측면도,

도 12는 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치의 작동 상태를 도시한 측면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 주행궤도 20 ; 차량

30 ; 가선 100 ; 베이스부재

200 ; 축 고정부재 250 ; 슈 분리수단

251 ; 실린더 케이스 252 ; 공압실린더

253 ; 작동축 300 ; 지지축

310 ; 코일스프링 320 ; 고무부재

400 ; 아암 450 ; 파단홈

500 ; 토션수단 600 ; 슈

700 ; 와이어 A ; 위치고정부

B ; 축 고정부 C ; 퓨즈장착수단

f ; 퓨즈

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정 형상으로 형성되며 그 내부에 위치고정부가 구비되어 주행 궤도를 따라 움직이는 차량에 고정 결합되는 베이스부재와, 축이 고정되는 축 고정부가 구비되어 상기 베이스부재의 위치고정부에 고정 위치가 이동 가능하도록 고정 결합되는 축 고정부재와, 상기 축 고정부재의 축 고정부에 상기 차량의 주행 방향으로 위치하도록 결합되는 지지축과, 소정의 길이를 갖도록 형성되어 상기 지지축에 반경 방향으로 위치하도록 그 지지축에 회전 가능하게 결합되는 아암과, 상기 아암이 지지축의 원주 방향으로 탄성 비틀림력을 갖도록 지지축에 결합되는 토션수단과, 상기 주행 궤도를 따라 놓여져 전력에너지가 공급되는 가선의 접촉면과 경사진 방향을 갖도록 상기 아암에 결합되어 그 아암에 작용하는 토션에 의해 가선의 접촉면과 일정 접촉력을 갖도록 접촉되면서 전력에너지를 전달받는 슈와, 그 슈에 연결되어 슈에 공급되는 전력에너지를 차량의 전장품에 전달하는 와이어를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치의 일실시예를 도시한 측면도이고, 도 3은 정면도로, 이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치는 내부에 위치고정부(A)가 구비되어 주행 궤도를 따라 움직이는 차량(20)에 고정 결합되는 베이스부재(100)와, 축이 고정되는 축 고정부(B)가 구비되어 상기 베이스부재(100)의 위치고정부(A)에 고정 위치가 이동 가능하도록 고정 결합되는 축 고정부재(200)와, 상기 축 고정부재(200)의 축 고정부(B)에 결합되는 지지축(300)과, 상기 지지축(300)에 반경 방향으로 위치하도록 그 지지축(300)에 회전 가능하게 결합되는 아암(400)과, 상기 지지축(300)에 결합되어 아암(400)에 비틀림력을 가하는 토션수단(500)과, 전력에너지가 공급되는 가선(30)의 접촉면과 경사진 방향을 갖도록 상기 아암(400)에 결합되어 그 아암(400)에 작용하는 토션에 의해 가선(30)의 접촉면과 일정 접촉력을 갖도록 접촉되는 슈(600)와, 상기 슈(600)에 공급되는 전력에너지를 차량(20)의 전장품에 전달하는 와이어(700)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스부재(100)는, 도 4, 5에 도시한 바와 같이, 소정 형상으로 형성되는 베이스 몸체(110)에 위치고정부(A)가 형성되고 그 위치고정부(A)의 측부에 한 개 또는 한 개 이상의 퓨즈가 장착되는 퓨즈 장착수단(C)이 구비되어 이루어진다. 상기 위치고정부(A)는 베이스 몸체(110)에 일정 길이와 폭을 갖는 두개의 장공(120)이 소정 간격을 두고 형성되고 그 장공(120)의 둘레에 일정 간격을 두고 다수개의 나사산(130)이 형성되어 이루어진다. 상기 퓨즈 장착수단(C)은 베이스 몸체(110)에 사각 형태의 내부 공간을 갖도록 일정 높이로 연장 돌출 형성되는 사각벽(140)과 그 사각벽(140)내부에 착탈 가능하도록 형성됨과 아울러 한 개 또는 한 개 이상의 퓨즈가 장착될 수 있도록 형성된 퓨즈 장착대(141)와 그 사각벽(140)을 복개하는 퓨즈 커버(142)와 그 퓨즈 커버(142)측부에 결합되어 사각벽(140)내에 장착되는 퓨즈(f)와 연결되는 단자(143)를 구비하여 이루어지며 그 퓨즈 커버(142)는 내부에 장착되는 퓨즈(f)를 볼 수 있도록 투시창(144)이 형성된다. 상기 퓨즈(f)가 하나 장착될 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 장착대(141)를 이용하여 그 장착대(141)에 퓨즈(f)를 설치한 다음 사각벽(140)의 내부에 설치하게 되며, 또한 용량을 증가시킬 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, 두개의 장착대(141)를 연결하고 그 연결된 두개의장착대(141)에 두개의 퓨즈(f)를 병렬로 장착한 다음 사각벽(140)내부에 설치하게 된다.

상기 축 고정부재(200)는, 도 8, 9에 도시한 바와 같이, 소정 형상으로 형성되는 고정부재 몸체(210)의 일측에 축 고정부(B)가 형성되고 그 축 고정부(B)가 형성된 타측 양단에 상기 위치고정부(A)에 고정 결합되는 결합부(220)가 구비되어 이루어진다. 상기 축 고정부(B)는 고정부재 몸체(210)에 일정 두께와 높이를 갖도록 형성된 돌기부(230)가 소정의 간격을 두고 형성되고 그 돌기부(230)에 일정 내경을 갖는 축 결합공(240)이 각각 형성되어 이루어진다. 상기 결합부(220)는 베이스부재 위치고정부의 장공(120)에 상응하는 관통구멍(221)이 형성되고 그 둘레에 다수개의 나사산(222)이 형성되어 이루어진다. 상기 축 고정부재(200)는 그 결합부(220)가 베이스부재(100)의 위치고정부(A)에 위치한 상태에서 체결볼트와 너트에 의해 체결됨에 의해 베이스부재(100)에 고정 결합된다. 즉, 상기 축 고정부재 결합부의 나사산(222)이 베이스부재 위치고정부의 나사산(130)에 맞물린 상태에서 결합부의 관통구멍(221)과 위치고정부의 장공(120)에 체결볼트가 관통 삽입된 상태에서 그 체결볼트에 너트가 체결되어 결합된다. 그리고 상기 축 고정부재(200)의 고정 위치를 이동시 체결볼트 및 너트를 푼 다음 나사산(222)과 나사산(130)이 맞물린 상태에서 장공(120)을 따라 이동하여 설정된 위치에서 나사산(222)과 나사산(130)을 맞물린 다음 체결볼트와 너트를 체결함에 의해 축 고정부재(200)의 위치를 이동시킬 수 있게 된다.

상기 베이스부재(100) 또는 축 고정부재(200)에 필요시 슈(600)와 가선(30)의 접촉상태를 분리시키는 슈 분리수단(250)이 구비되며 그 슈 분리수단(250)은 축 고정부재(200)에 설치됨이 바람직하다. 상기 슈 분리수단(250)은 고정부재 몸체(210)에 결합되는 실린더 케이스(251)와 그 실린더 케이스(251)에 결합되는 공압실린더(252)와 그 공압실린더(252)의 작동에 의해 상기 아암(400)을 밀어 아암(400)에 결합된 슈(600)가 가선(30)과 떨어지도록 하는 작동축(253)을 포함하여 구성된다.

도 10, 11은 상기 지지축(300)과 아암(400) 그리고 토션수단(500)을 하나의 조립체로 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 지지축(300)은 소정의 길이로 형성된다. 그리고 상기 아암(400)은 소정의 길이를 갖도록 형성된 아암 몸체(410)의 일측 단부에 축결합부(420)가 형성되고 타측 단부에 상기 슈(600)가 결합되는 슈결합부(430)가 형성되며 상기 축결합부(420)측에 상기 토션수단(500)과 결합되는 토션걸기부(440)가 구비되고 그 아암 몸체(410)의 일측에 아암(400)에 과도한 충력이 가해질 경우 아암(400)이 파단되도록 파단홈(450)이 형성되어 이루어진다.

상기 아암(400)의 축결합부(420)에 지지축(300)이 삽입되어 결합되며 그 축결합부(420)와 지지축(300)사이에 베어링(460)이 결합된다. 이때 상기 아암(400)의 상측에 슈 분리수단을 구성하는 작동축(253)이 위치하게 된다. 그리고 상기 토션수단(500)은 토션 스프링으로 이루어짐이 바람직하고 그 토션 스프링은 코일이 다수회 원형으로 권선된 턴부(510)와 그 턴부(510)에 이어 코일이 직선 형태로 형성된 걸이부(520)와 그 걸이부(520)에 이어 코일이 원형으로 다수회 권선된 턴부(510)로 이루어진다. 상기 토션 스프링(500)은 그 턴부(510)가 지지축(300)에 결합된 아암의 축결합부(420) 양측에 위치하도록 지지축(300)에 삽입됨과 동시에 그 각 턴부(510)의 단부가 고정되고 아울러 걸이부(520)가 아암(400)의 토션걸기부(440)에 걸려 아암(400)에 비틀림력을 가하게 된다. 즉, 상기 아암(400)이 지지축(300)을 중심으로 토션 스프링(500)에 의해 회전력을 가하게 된다.

그리고 상기 아암(400)으로 전달되는 축방향 및 반경방향 충격을 흡수하는 충격흡수수단이 상기 지지축(300)에 구비된다. 상기 충격흡수수단은 아암(400)의 양측에 위치하여 그 아암(400)과 연결되도록 지지축(300)에 결합되어 축방향으로 전달되는 충격을 흡수하는 코일스프링(310)과 그 코일스프링(310)의 양측에 위치하도록 지지축(300)에 각각 삽입되어 반경방향으로 전달되는 충격을 흡수하는 고무부재(320)를 포함하여 구성된다. 상기 아암(400)의 양측에 위치하도록 지지축(300)에 이너 부시(330)가 각각 삽입되고 그 이너 부시(330)에 이어 상기 코일스프링(310)이 각각 삽입되며 그 코일스프링(310)의 일측 단부는 스토퍼에 의해 고정된다. 상기 스토퍼에 이어 아우터 부시(340)가 지지축(300)에 각각 고정 결합되고 그 아우터 부시(340)내에 위치하도록 지지축(300)에 상기 고무부재(320)가 삽입된다. 상기 토션 스프링의 턴부(510)는 아우터 부시(340)와 이너 부시(330)사이에 각각 위치함과 아울러 그 내부에 코일스프링(310)이 각각 삽입된다. 상기 고무부재(320)는 충격흡수성, 내후성 그리고 내유성이 우수한 우레탄 고무로 이루어짐이 바람직하다.

상기 슈(600)는 소정의 길이와 폭과 두께를 갖도록 형성되며 그 일면이 곡면으로 형성되며 그 곡면(601)이 가선(30)과의 접촉면을 이루게 된다. 상기 슈(600)는 슈케이스(610)에 결합되어 아암의 슈결합부(430)에 결합되며 그 슈(600)는 아암의 축결합부(430) 중심을 기준으로 한 수평선상에서 그 수평선과 경사지게 결합된다. 상기 아암(400)의 슈결합부(430)에 결합된 슈(600)는 아암(400)에 가해지는 토션에 의해 전력에너지가 공급되는 가선(30)과 일정한 접촉력을 가지면서 접촉된다. 이때 상기 슈(600)는 전력에너지가 공급되는 가선(30)과 접촉시 접촉면인 슈(600)의 곡면(601) 중심이 가선(30)의 접촉면과 수직이 되지 않고 경사지게 된다. 상기 슈(600)의 경사각은 3° ~ 7°가 되도록 함이 바람직하고 그 슈(600)의 재질은 철계소결합금, 동계소결합금, 금속함침카본(Metalized Carbon) 등이 사용된다.

상기 와이어(700)는 소정의 길이를 갖도록 형성되며 상기 슈(600)와 결합되어 슈(600)로 공급되는 전력에너지를 차량(20)의 전장품에 전달하게 된다. 상기 와이어(700)는 전장품에 전력에너지를 공급시 과다한 전력에너지의 공급으로 인한 전장품의 파손을 방지하기 위해 퓨즈(f)와 연결된다. 즉, 상기 와이어(700)는 그 일측이 슈(600)와 결합되며 타측이 퓨즈(f)가 장착되는 퓨즈 장착수단의 단자(143)와 결합된다.

이하, 본 발명의 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 외부의 전력에너지가 공급되는 가선(30)은 주행 궤도(10)를 따라 설치되고 그 주행 궤도(10)를 따라 차량(20)이 주행하게 된다. 상기 가선(30)은 차량(20)의 측부에 위치하도록 설치됨과 아울러 그 가선(30)의 접촉면이 하면, 즉 바닥면으로 향하도록 설치된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3궤조 집전장치는 그 베이스부재(100)가 승객이 탑승하는 차량(20)에 장착됨과 아울러 그 집전 슈(600)가 주행 궤도(10)를 따라 설치된 가선(30)에 접촉되도록 설치된다. 이때 상기 슈(600)는 가선(30)의 길이방향으로 향하도록 설치된다.

이와 같이 제3궤조 집전장치가 장착된 차량(20)은 외부에서 가선(30)으로 공급되는 전력에너지가 집전 슈(600) 및 와이어(700) 그리고 퓨즈(f)를 거쳐 차량(20)에 공급되며 그 공급된 전력에너지에 의해 차량(20)의 구동장치 및 전장품 등 기타 구성 부품이 작동하여 차량(20)이 주행 궤도(10)를 따라 주행하게 되고 차량(20)의 주행 중에도 가선(30)으로 공급되는 전력에너지가 집전장치를 통해 차량(20)에 공급된다.

상기 제3궤조 집전장치는 토션수단인 토션 스프링(500)의 설정된 토션에 의해 아암(400)이 회전 모멘트를 받아 그 아암(400)에 결합된 슈(600)가 가선(30)과 일정한 접촉력을 유지한 상태로 접촉하게 된다. 일정한 접촉력을 유지하기 위한 스프링으로 인장 스프링, 압축 스프링, 토션 스프링 등이 있으나 실험결과 아암(400)의 회전 각도에 따른 접촉력의 변화가 일정한 것은 토션 스프링이다.

그리고 차량(20)이 주행 궤도, 즉 주행 레일(10)을 주행 중 주행 레일(10)의 형태 및 설치 상태 등에 따라 상하, 좌우 방향의 거동이 발생하게 된다. 이때 차량(20)의 거동이 상하 방향으로 발생하게 될 경우 토션수단인 토션 스프링(500)의 탄성력에 의해 그 거동을 흡수하게 되고, 차량(20)의 운전 중 지지축의 축방향과 반경방향으로 충격이 작용하게 될 경우 충격흡수수단인 코일스프링 및 고무부재에 의해 흡수된다.

또한 상기 가선(30)과 접촉되는 집전 슈(600)가 가선(30)의 접촉면과 안쪽으로 경사지게 위치하게 됨으로써 구조상 집전 슈(600)의 중심으로부터 바깥쪽으로 마모가 진행되므로 집전 슈(600)가 마모될 수 있는 영역이 많게 되어 집전 슈(600)의 수명을 연장시키게 될 뿐만 아니라 그 집 전 슈(600)의 교체 주기를 연장시키게 된다.

그리고 상기 퓨즈(f)를 한 개 또는 병렬로 두 개 장착 가능하게 됨으로써 최대 전류용량을 고려한 한 개의 퓨즈(f)를 설치하여 그 최대 전류용량의 초과 전류가 흐를 경우 이를 수용할 수 있게 되며 또한 그 퓨즈(f)의 장착이 간단하게 될 뿐만 아니라 투시창(144)에 의해 퓨즈(f)의 검사가 가능하게 되어 퓨즈(f)의 문제 발생을 쉽게 파악할 수 있게 된다.

그리고 슈(600)가 장착된 아암(400)에 파단홈(450)이 형성됨으로써 차량(20)의 주행시 외부의 충격으로 인하여 집전장치로써 감당할 수 없는 큰 충격이 가해질 경우 아암(400)이 파단되도록 하여 치명적인 전기적 사고 또는 기계적 사고를 방지하게 된다.

그리고 아암(400)이 고정 결합되는 축 고정부재(200)가 베이스부재(100)에 그 위치 변경 가능하게 고정 결합됨으로써 차량(20)의 주행 면으로부터 가선(30)의 높이에 대한 대응성과 차륜의 마모 및 삭정으로 인해 발생하는 접촉력 변화에 대한 보정 방법으로 아암(400)의 높이 조정이 가능하여 집전 성능의 향상 및 집전 슈의 마모절감 그리고 유지보수의 편의성 등이 향상된다.

그리고 슈 분리수단(250)이 설치됨으로써 긴급 상황시 집전 슈(600)와 가선(30)과의 분리가 가능하게 되어 이상 전원을 차단하게 되므로 부품의 파손을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치는 차량이 주행 궤도를 주행하는 과정에서 주행 레일의 형태 및 주행 상태에 의해 발생되는 거동 및 충격에 대하여 능동적으로 작용하여 가선과 집전 슈사이의 접촉력 변화를 최소화되도록 함으로써 집전 슈의 마모를 최소화하게 되므로 고가인 집전 슈의 사용량을 감소시킴과 아울러 그 집전 슈의 교체주기를 길게 하여 유지보수 비용을 감소시키게 되는 효과가 있고, 또한 가선과 집전 슈사이의 접촉력 변화를 최소화함으로써 가선과 집전 슈사이의 이선 현상을 최소화하게 되어 전기적 마모 및 아크 발생을 억제하게 되므로 차량으로 공급되는 전력에너지를 안정적으로 공급하게 되어 차량의 구동을 안전하게 할 뿐만 아니라 차량 전장품의 수명을 연장시키게 되는 효과가 있다. 그리고 차량의 주행 궤도 운전 중 외부의 과도한 충격이나 전력에너지의 공급에 대하여 능동적으로 작용하게 됨으로써 부품의 파손 및 안전 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 소정 형상으로 형성되며 그 내부에 위치고정부가 구비되어 주행 궤도를 따라 움직이는 차량에 고정 결합되는 베이스부재와, 축이 고정되는 축 고정부가 구비되어 상기 베이스부재의 위치고정부에 고정 위치가 이동 가능하도록 고정 결합되는 축 고정부재와, 상기 축 고정부재의 축 고정부에 상기 차량의 주행 방향으로 위치하도록 결합되는 지지축과, 소정의 길이를 갖도록 형성되어 상기 지지축에 반경 방향으로 위치하도록 그 지지축에 회전 가능하게 결합되는 아암과, 상기 지지축에 결합되어 상기 아암에 비틀림력을 가하는 토션수단과, 상기 주행 궤도를 따라 놓여져 전력에너지가 공급되는 가선의 접촉면과 경사진 방향을 갖도록 상기 아암에 결합되어 그 아암에 작용하는 토션에 의해 가선의 접촉면과 일정 접촉력을 갖도록 접촉되면서 전력에너지를 전달받는 집전 슈와, 그 집전 슈에 연결되어 그 집전 슈에 공급되는 전력에너지를 차량의 전장품에 전달하는 와이어를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스부재에 한 개 또는 한 개 이상의 퓨즈가 병렬로 장착되는 퓨즈 장착수단이 구비되어 그 퓨즈 장착수단이 와이어에 연결된 것을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 베이스부재 또는 축 고정부재에 필요시 집전 슈와 가선의 접촉 상태를 분리시키는 슈 분리수단이 구비된 것을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 슈 분리수단은 베이스부재 또는 축 고정부재에 결합되는 실린더 케이스와 그 실린더 케이스에 결합되는 공압실린더와 그 공압실린더의 작동에 의해 상기 아암을 밀어 아암에 결합된 집전 슈가 가선과 떨어지도록 하는 작동축을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 지지축에 아암으로 전달되는 축방향 및 반경방향 충격을 흡수하는 충격흡수수단이 구비된 것을 특징으로 하는 경량전출 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 충격흡수수단은 아암의 양측에 위치하여 그 아암과 연결되도록 지지축에 결합되는 코일스프링과 상기 코일스프링의 양측에 위치하도록 지지축에 결합되어 지지축의 반경방향 충격을 흡수하는 고무부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 아암에 과도한 충격이 전달될 경우 그 아암이 파단될 수 있도록 파단홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 경량전철용 측면상방향형 제3궤조 집전장치.