KR101009589B1 - 전동차용 판토그라프 - Google Patents

전동차용 판토그라프 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전동차에 마련되어 전력공급레일로부터 전력을 전달받기 위한 전동차용 판토그라프에 있어서 : 지지 프레임 ; 상기 지지프레임에 회전가능하게 지지되는 구동축 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 구동 레버 ; 일단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되는 제1실린더와, 일단이 상기 제1실린더를 따라 슬라이딩 가능하게 마련되며 타단이 상기 구동 레버의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2실린더, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더 사이에 마련되어 탄성력을 발생시키는 압축 코일 스프링을 포함하여 이루어지는 실린더 몸체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제1링크체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제2링크체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제3링크체 ; 상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들이 회동가능하게 결합되는 브러시 지지대 ; 상기 브러시 지지대에 장착되는 단자용 판 ; 상기 단자용 판과 접하도록 마련되는 브러시 부재 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1링크체의 타단, 상기 제2링크체의 타단, 상기 제3링크체의 타단은 서로 조합되어 가상의 삼각형을 이루며, 상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들은 상기 가상의 삼각형을 지나는 가상의 평면에 대하여 직각을 이루는 가상의 직선에 대하여 평행하게 이동가능하며, 상기 실린더 몸체의 길이 및 상기 구동 레버의 길이는 상기 압축 코일 스프링의 탄성력의 변화에도 불구하고 상기 구동축 이 동일한 토크를 받도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전동차용 판토그라프{PHANTOGRAPH FOR ELECTRIC RAIL CAR}
본 발명은 전력공급레일로부터 전력을 전달받아 전동차에 공급하기 위한 전동차용 판토그라프에 관한 것이다.
지하철, 경전철, 자기부상열차 등의 전동차는 전력을 이용하여야 하나 자체적으로 전력을 생산할 수 없으므로 선로를 따라 마련된 전력공급레일로부터 전력을 공급받아야 하며, 이를 위하여 전동차에 판토그라프가 마련된다.
판토그라프가 전력공급레일로부터 안정적으로 전력을 전달받기 위하여는 여러가지 기술적 사항이 감안되어야 한다.
판토그라프는 일반적으로 전력공급레일과 직접 접촉하는 브러시 부재(브러시 슈(brush shoe)라고도 함.)와 상기 브러시 부재를 매개하여 전력을 전달하기 위한 단자용 판(plate for terminal)을 구비한다.
전력공급레일은 선로를 따라 고정된 상태이며, 전동차 및 이에 마련된 판토그라프는 매우 빠른 속도로 이동하며, 전력공급레일은 선로 등을 따라 직선 구간뿐만 아니라 경사진 구간과 커브 구간이 존재할 수 있다.
본 발명은 상기와 같이 변화하는 전력공급레일의 상태 등에 따라 전력공급레일과 브러시 부재의 접촉 높이가 달라지거나 혹은 전동차에 대한 브러시 부재의 상대적인 위치가 변화되는 경우에도 안정적이면서 균일한 압력을 가지고 브러시 부재가 전력공급레일에 접촉할 수 있는 전동차용 판토그라프를 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 전동차에 마련되어 전력공급레일로부터 전력을 전달받기 위한 전동차용 판토그라프에 있어서 : 지지 프레임 ; 상기 지지프레임에 회전가능하게 지지되는 구동축 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 구동 레버 ; 일단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되는 제1실린더와, 일단이 상기 제1실린더를 따라 슬라이딩 가능하게 마련되며 타단이 상기 구동 레버의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2실린더, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더 사이에 마련되어 탄성력을 발생시키는 압축 코일 스프링을 포함하여 이루어지는 실린더 몸체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제1링크체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제2링크체 ; 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제3링크체 ; 상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들이 회동가능하게 결합되는 브러시 지지대 ; 상기 브러시 지지대에 장착되는 단자용 판 ; 상기 단자용 판과 접하도록 마련되는 브러시 부재 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1링크체의 타단, 상기 제2링크체의 타단, 상기 제3링크체의 타단은 서로 조합되어 가상의 삼각형을 이루며, 상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들은 상기 가상의 삼각형을 지나는 가상의 평면에 대하여 직각을 이루는 가상의 직선에 대하여 평행하게 이동가능하며, 상기 실린더 몸체의 길이 및 상기 구동 레버의 길이는 상기 압축 코일 스프링의 탄성력의 변화에도 불구하고 상기 구동축이 동일한 토크를 받도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서 : 상기 제1링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제1구동링크, 일단이 상기 제1구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제1-1보조링크, 일단이 상기 제1-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제1-2보조링크, 일단이 상기 제1-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합되는 제1피동링크, 일단이 상기 제1피동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제1-1보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제1-3보조링크를 포함하여 이루어지며 ; 상기 제2링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제2구동링크, 일단이 상기 제2구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2-1보조링크, 일단이 상기 제2-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2-2보조링크, 일단이 상기 제2-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합 되는 제2피동링크, 일단이 상기 제2피동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제2-1보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제2-3보조링크를 포함하여 이루어지며 ; 상기 제3링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제3구동링크, 일단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되는 제3-1보조링크, 일단이 상기 제3-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제3-2보조링크, 일단이 상기 제3-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제3-3보조링크, 일단이 상기 제3-3보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제3구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제3피동링크를 포함하여 이루어지며 ; 일단이 상기 제1-3보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되어 상기 제1-3보조링크와 상기 제3구동링크가 서로 평행한 상태를 유지하도록 하는 제4보조링크 ; 및 일단이 상기 제2-3보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되어 상기 제2-3보조링크와 상기 제3구동링크가 서로 평행한 상태를 유지하도록 하는 제5보조링크 ; 를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명은 전력공급레일의 상태 등에 따라 전력공급레일과 브러 시 부재의 접촉 높이가 달라지거나 혹은 전동차에 대한 브러시 부재의 상대적인 위치가 변화되는 경우에도 안정적이면서 균일한 압력을 가지고 브러시 부재가 전력공급레일에 접촉할 수 있는 전동차용 판토그라프를 제공하게 된다.
특히 본 발명은 브러시 지지대가 3개의 지점에서 균일한 압력을 받으므로, 브러시 부재의 가장자리가 전력공급레일에 접촉하는 경우에도 브러시 지지대의 수직도가 매우 잘 유지되며, 브러시 지지대의 위치가 변화되는 경우에도 브러시 지지대는 브러시 부재에 대하여 수직인 가상의 직선을 따라 움직일 수 있다.
또한 본 발명은 브러시 지지대의 위치가 변화되는 경우에도 구동축이 동일한 토크를 받을 수 있으므로 브러시 부재와 전력공급레일의 접촉압력이 균일하게 유지된다.
이하 본 발명에 의한 일 실시례에 따라 그 구체적 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시례의 사시도이며, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 2에서 지지 프레임과 브러시 지지체 사이에 마련되는 주요 부품들을 추출한 상태의 정면도이며, 도 4는 도 3의 부품들을 분리하여 서로 이격시킨 상태의 사시도이며, 도 5는 도 1에서 실린더 몸체와 구동 레버의 구조를 보이기 위한 개략 단면도이며, 도 6은 도 5에서 실린더 몸체와 구동 레버의 관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 링크체들과 브러시 지지대의 연결지점의 이동경로를 보이기 위한 도면이며, 도 8은 도 1의 여러가지 동작 상태를 보이기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명에 의한 일 실시례인 판토그라프가 전력공급레일에 접촉하는 상태를 보이기 위한 개념도이다.
본 실시례에서 직접 전동차와 체결되는 부위는 베이스 프레임(110)이다. 베이스 프레임(110)에 인슐레이터(120, 절연체)를 매개로 지지 프레임(130)이 마련된다.
지지 프레임(130)에는 브러시 지지대(140)에 일정한 압력을 가하기 위한 제1링크체(210), 제2링크체(220), 제3링크체(230), 구동축(260), 구동 레버(270), 실린더 몸체(280) 등이 마련된다.
지지 프레임(130)에 구동축(260)이 마련된다.
구동축(260)은 실린더 몸체(280)의 탄성력에 의하여 제1링크체(210), 제2링크체(220), 제3링크체(230)를 구동시키기 위한 것으로, 지지 프레임(130)에 회전가능하게 지지된다. 구동축(260)의 위치는 도 4에 도시된 바와 같이 상부 점선을 따라 배치된다.
상기 구동축(260)에 구동 레버(270)의 일단이 고정마련된다. 따라서 구동축(260)과 구동 레버(270)는 함께 회전한다(도 5 참조).
압축력 발생원으로서 실린더 몸체(280)가 마련된다.
실린더 몸체(280)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1실린더(281), 제2실린더(282), 압축 코일 스프링(283)으로 이루어진다.
제1실린더(281)의 일단은 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합되며, 타단 은 개방되어 그 내부에 압축 코일 스프링(283)의 일단이 삽입된다.
제2실린더(282)의 일단은 상기 제1실린더(281)의 타단에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 또한 제2실린더(282)의 일단은 개방되어 그 내부에 압축 코일 스프링(283)의 타단이 삽입된다.
제2실린더(282)의 타단은 구동 레버(270)의 타단과 회동가능하게 결합된다.
압축 코일 스프링(283)은 제1실린더(281)와 제2실린더(282) 사이에 마련되어 압축된 만큼 탄성력을 발생시키게 된다.
압축 코일 스프링(283)은 압축된 길이에 따라 발생되는 탄성력이 달라진다.
이와 같이 구동축(260)은 구동레버(270)를 매개하여 실린더 몸체(280)로부터 탄성력을 전달받게 되며 그 탄성력에 따라 제1링크체(210), 제2링크체(220), 제3링크체(230)을 구동시키게 된다.
각 링크체(210, 220, 230)의 링크 구조는 도 1 내지 도 4, 특히 도 3 및 도 4에 의하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
제1링크체(210)는 제1-1보조링크(211), 제1-2보조링크(212), 제1-3보조링크(213), 제1구동링크(214), 제1피동링크(215)로 이루어진다.
제1구동링크(214)는 일단이 구동축(260)에 고정마련되어 구동축(260)과 함께 회전된다.
제1-1보조링크(211)는 그 일단이 제1구동링크(214)의 타단에 회동가능하게 결합된다.
제1-2보조링크(212)는 그 일단이 제1-1보조링크(211)의 타단에 회동가능하게 결합된다.
제1피동링크(215)는 그 일단이 제1-2보조링크(212)의 타단에 회동가능하게 결합되며, 그 타단이 브러시 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다.
제1-3보조링크(213)는 그 일단이 제1피동링크(215)의 중간부에 회동가능하게 결합되며, 그 타단이 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합된다.
또한 제1-3보조링크(213)는 그 중간부가 제1-1보조링크(211)의 중간부에 회동가능하게 결합된다.
이와 같이 제1링크체(210)는 2개의 지점, 즉 제1-3보조링크(213)의 타단과 제1구동링크(214)의 일단이 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합되며, 1개의 지점(A), 즉 제1피동링크(215)의 타단이 브러시 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다.
제2링크체(220)는 제2-1보조링크(221), 제2-2보조링크(222), 제2-3보조링크(223), 제2구동링크(224), 제2피동링크(225)로 이루어진다.
제2링크체(220)는 제1링크체(210)와 완전히 동일한 구조이며 제1링크체(210)와 일정한 간격을 두고 마련된다.
제2링크체(220)의 제2-1보조링크(221), 제2-2보조링크(222), 제2-3보조링크(223), 제2구동링크(224), 제2피동링크(225) 각각은 제1링크체(210)의 제1-1보조링크(211), 제1-2보조링크(212), 제1-3보조링크(213), 제1구동링크(214), 제1피동링크(215) 각각과 대응된다.
이와 같이 제2링크체(220)는 2개의 지점, 즉 제2-3보조링크(223)의 타단과 제2구동링크(224)의 일단이 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합되며, 1개의 지점(B), 즉 제2피동링크(225)의 타단이 브러시 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다.
제1링크체(210)와 제2링크체(220) 사이에 제3링크체(230)가 마련된다.
제3링크체(230)는 제3-1보조링크(231), 제3-2보조링크(232), 제3-3보조링크(233), 제3구동링크(234), 제3피동링크(235)로 이루어진다.
제3구동링크(234)는 일단이 구동축(260)에 고정마련되어 구동축(260)과 함께 회전된다.
제3-1보조링크(231)는 그 일단이 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합된다.
제3-2보조링크(232)는 그 일단이 제3-1보조링크(231)의 타단에 회동가능하게 결합되며, 그 중간부가 제3구동링크(234)의 중간부에 회동가능하게 결합된다.
제3-3보조링크(233)는 그 일단이 제3-2보조링크(232)의 타단에 회동가능하게 결합된다.
제3피동링크(235)는 그 일단이 제3-3보조링크(233)의 타단에 회동가능하게 결합되며, 그 타단이 브러시 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다.
또한 제3피동링크(235)의 중간부는 제3구동링크(234)의 타단에 회동가능하게 결합된다.
이와 같이 제3링크체(230)는 2개의 지점, 즉 제3-1보조링크(231)의 일단과 제3구동링크(234)의 일단이 지지 프레임(130)에 회동가능하게 결합되며, 1개의 지 점(C), 즉 제3피동링크(235)의 타단이 브러시 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다.
상기의 제3링크체(230)의 구조는 기본적인 제3링크체(230)의 구조를 설명하기 위한 것으로서, 본 실시례에서는 제3구동링크(234), 제3-1보조링크(231), 제3-2보조링크(232), 제3-3보조링크(233)이 한 쌍씩 마련되어 안정적인 구조를 가지도록 하였으며(즉, 4개의 지점에서 지지 프레임(130)과 결합), 제3피동링크(235)는 두개의 다리를 가지도록 하고 그 다리 각각에 제3구동링크(234), 제3-3보조링크(233)가 연결되도록 하였다.
한편 제1링크체(210), 제2링크체(220), 제3링크체(230)가 그 평행 상태를 유지하면서 동작할 수 있도록 제4보조링크(240), 제5보조링크(250)가 마련된다.
제4보조링크(240)는 그 일단이 제1-3보조링크(213)의 중간부에 회동가능하게 결합되며, 그 타단이 제3구동링크(234)의 중간부에 회동가능하게 결합되어 제1-3보조링크(213)와 제3구동링크(234)가 평행 상태를 유지하는 것을 보조한다.
제5보조링크(250)는 그 일단이 제2-3보조링크(223)의 중간부에 회동가능하게 결합되며, 그 타단이 제3구동링크(234)의 중간부에 회동가능하게 결합되어 제2-3보조링크(223)와 제3구동링크(234)가 평행 상태를 유지하는 것을 보조한다.
이러한 링크 구조에 의하여 브러시 지지대(140)는 3개의 지점(A, B, C)에 의하여 지지되게 된다.
브러시 지지대(140)에는 통상의 판토그라프와 마찬가지로 단자용 판(150)이 마련되며, 단자용 판(150)의 전면에는 브러시 부재(160)가 마련된다.
따라서 전력공급레일(10)로부터 공급되는 전력은 브러시 부재(160)를 매개로 단자용 판(150), 전선(170)을 거쳐 전동차에 공급된다.
한편, 도 6을 참고하여 구동축(260)이 받는 토크에 대하여 설명한다.
압축 코일 스프링(283)은 압축된 길이에 따라 그 탄성력이 변화한다. 그러나 양호한 전력 전달이 이루어지기 위하여는 브러시 부재(160)가 균일한 접촉압력으로 전력공급레일(10)과 접촉하여야 하며, 따라서 브러시 지지대(140)가 균일한 압력을 받을 필요가 있다.
이러한 점을 해결하기 위하여 본 판토그라프는 압축 코일 스프링(283)의 탄성력이 변화되는 경우에도 구동축(260)이 동일한 토크를 받을 수 있도록 디자인되었다.
가령 (a) 상태에서 압축 코일 스프링(283)의 탄성력을 F1이라 하고, 구동 레버(270)의 회전반경을 R이라 하면, 이때 구동축(260)이 받는 토크는 F1 x R(r1) 로 정의될 수 있다.
이때 r1은 F1를 지나는 가상의 선과 구동축(260)과의 직교거리를 의미하며, (a) 상태에서 r1은 R과 동일하다.
이러한 상태에서 실린더 몸체(280)가 더 압축되어 (b)의 상태로 변화한다면 압축 코일 스프링(283)의 탄성력은 F2가 된다. 또한 F2는 F1과 비교하여 힘의 양이 증가될 뿐만 아니라 그 힘의 방향이 변경된다.
따라서 F2를 지나는 가상의 선과 구동축(260)과의 직교거리인 r2는 r1보다 작아진다.
이 상태에서 구동축(260)이 받는 토크는 F2 x r2로 정의된다.
따라서 압축 코일 스프링(283)의 탄성력의 범위(이 범위는 브러시 지지대(140)의 이동범위에 따라 달라짐.)를 감안하여 실린더 몸체(280)의 길이와 구동 레버(270)의 길이를 적절히 설계한다면, 압축 코일 스프링(283)의 탄성력이 변화되는 경우에도 F1 x r1 = F2 x r2의 관계가 성립하도록, 즉 구동축(260)이 동일한 토크를 가지도록 하는 것이 가능하게 된다. 물론 여기에서 동일한 토크란 기술적으로 의미가 있는 동일한 범위내의 토크를 의미한다.
즉 브러시 지지대(140)의 위치가 변경되는 경우에도 구동축(260)이 받는 토크는 일정하게 되므로 브러시 부재(160)는 균일한 접촉압력으로 전력공급레일(10)과 접촉될 수 있다.
한편 도 3, 도 4, 도 7, 도 8, 도 9를 참고하여 브러시 지지대(140)의 지지와 이동경로를 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이 브러시 지지대(140)는 3개의 지점(A, B, C)에 의하여 지지되게 된다.
또한 3개의 지점(A, B, C)은 서로 조합되어 가상의 삼각형을 이룰 수 있다.
이와 같이 3개의 지점에서의 브러시 지지대(140)의 균일한 압력에 의한 지지는 브러시 부재(160)의 가장자리가 전력공급레일(10)에 접촉하는 경우에도 브러시 지지대(140)의 수직도가 매우 잘 유지된다.(도 9 참조)
아울러 3개의 지점(A, B, C)의 이동경로는 도 7 및 도 8과 같이 표시될 수 있다.
즉 A점의 이동경로는 A1, A2, A3를 지나는 직선을 따르게 되며, B점의 이동경로는 B1, B2, B3를 지나는 직선을 따르게 되며, C점의 이동경로는 C1, C2, C3를 지나는 직선을 따르게 된다.
물론 A점, B점, C점의 이동경로는 모두 3개의 지점이 조합되어 이루어진 가상의 삼각형을 지나는 가상의 평면에 대하여 직각을 이룬다.
즉 A점, B점, C점은 가상의 삼각형을 지나는 가상의 평면에 대하여 직각을 이루는 가상의 직선에 대하여 평행하게 이동가능하다고 볼 수 있다.
이러한 특징은 브러시 지지대(140)의 위치가 변화되는 경우에도 브러시 지지대(140)의 높이가 일정하게 유지될 수 있음을 의미한다.
즉 전력공급레일(10)의 상태가 변화되는 경우에도 브러시 부재(160)는 전력공급레일(10)에 대하여 동일한 위치와 동일한 자세를 유지하는 동시에 동일한 접촉압력을 유지하면서 전력공급레일(10)과 접촉되어 양호한 전력전달을 가능하게 한다.
도 9에서 부호 20은 전동차 본체이다.
상기의 실시례는 본 발명의 바람직한 실시례일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정되어 실시될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
본 발명은 각종 전동차의 판토그라프로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시례의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 2에서 지지 프레임과 브러시 지지체 사이에 마련되는 주요 부품들을 추출한 상태의 정면도,
도 4는 도 3의 부품들을 분리하여 서로 이격시킨 상태의 사시도,
도 5는 도 1에서 실린더 몸체와 구동 레버의 구조를 보이기 위한 개략 단면도,
도 6은 도 5에서 실린더 몸체와 구동 레버의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 7은 링크체들과 브러시 지지대의 연결지점의 이동경로를 보이기 위한 도면,
도 8은 도 1의 여러가지 동작 상태를 보이기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 의한 일 실시례인 판토그라프가 전력공급레일에 접촉하는 상태를 보이기 위한 개념도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
130 : 지지 프레임 140 : 브러시 지지대
150 : 단자용 판 160 : 브러시 부재
210 : 제1링크체 220 : 제2링크체
230 : 제3링크체 240 : 제4보조링크
250 : 제5보조링크 260 : 구동축
270 : 구동레버 280 : 실린더 몸체
281 : 제1실린더 282 : 제2실린더
283 : 제3실린더

Claims (2)

  1. 전동차에 마련되어 전력공급레일로부터 전력을 전달받기 위한 전동차용 판토그라프에 있어서 :
    지지 프레임 ;
    상기 지지프레임에 회전가능하게 지지되는 구동축 ;
    일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 구동 레버 ;
    일단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되는 제1실린더와, 일단이 상기 제1실린더를 따라 슬라이딩 가능하게 마련되며 타단이 상기 구동 레버의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2실린더, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더 사이에 마련되어 탄성력을 발생시키는 압축 코일 스프링을 포함하여 이루어지는 실린더 몸체 ;
    일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제1링크체 ;
    일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제2링크체 ;
    일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제3링크체 ;
    상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들이 회동가능하게 결합되는 브러시 지지대 ;
    상기 브러시 지지대에 장착되는 단자용 판 ;
    상기 단자용 판과 접하도록 마련되는 브러시 부재 ;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1링크체의 타단, 상기 제2링크체의 타단, 상기 제3링크체의 타단은 서로 조합되어 가상의 삼각형을 이루며, 상기 제1링크체, 상기 제2링크체, 상기 제3링크체의 각각의 타단들은 상기 가상의 삼각형을 지나는 가상의 평면에 대하여 직각을 이루는 가상의 직선에 대하여 평행하게 이동가능하며, 상기 실린더 몸체의 길이 및 상기 구동 레버의 길이는 상기 압축 코일 스프링의 탄성력의 변화에도 불구하고 상기 구동축이 동일한 토크를 받도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동차용 판토그라프.
  2. 제 1 항에 있어서 :
    상기 제1링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제1구동링크, 일단이 상기 제1구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제1-1보조링크, 일단이 상기 제1-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제1-2보조링크, 일단이 상기 제1-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합되는 제1피동링크, 일단이 상기 제1피동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제1-1보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제1-3보조링 크를 포함하여 이루어지며 ;
    상기 제2링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제2구동링크, 일단이 상기 제2구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2-1보조링크, 일단이 상기 제2-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제2-2보조링크, 일단이 상기 제2-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합되는 제2피동링크, 일단이 상기 제2피동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제2-1보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제2-3보조링크를 포함하여 이루어지며 ;
    상기 제3링크체는, 일단이 상기 구동축에 고정마련되어 상기 구동축과 함께 회전되는 제3구동링크, 일단이 상기 지지 프레임에 회동가능하게 결합되는 제3-1보조링크, 일단이 상기 제3-1보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되는 제3-2보조링크, 일단이 상기 제3-2보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제3-3보조링크, 일단이 상기 제3-3보조링크의 타단에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 브러시 지지대에 회동가능하게 결합되며 중간부가 상기 제3구동링크의 타단에 회동가능하게 결합되는 제3피동링크를 포함하여 이루어지며 ;
    일단이 상기 제1-3보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되어 상기 제1-3보조링크와 상기 제3구동링크가 서로 평행한 상태를 유지하도록 하는 제4보조링크 ; 및
    일단이 상기 제2-3보조링크의 중간부에 회동가능하게 결합되며 타단이 상기 제3구동링크의 중간부에 회동가능하게 결합되어 상기 제2-3보조링크와 상기 제3구동링크가 서로 평행한 상태를 유지하도록 하는 제5보조링크 ; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동차용 판토그라프.
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