(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電シューアセンブリであって、
・複数のコンパートメントを具えるサポートブロックアセンブリと、
・当該サポートブロックアセンブリの第１端部に接続された導電性バスと、
・複数の集電体であって、該複数の集電体が前記サポートブロックアセンブリに対し内方および外方へ移動することを容易にするように、前記複数の集電体の各々の集電体が、前記複数のコンパートメントのそれぞれのコンパートメントに移動可能に取り付けられている、複数の集電体と、を有し、
前記集電体が前記導電性バスに電気的に接続している、集電シューアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々による、前記サポートブロックアセンブリの外方への移動が制限されている、集電シューアセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々が、前記サポートブロックアセンブリの前記第１端部から離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々が、バイアス部材を介して、前記サポートブロックアセンブリの前記第１端部から離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項５】
請求項４に記載の集電シューアセンブリであって、前記バイアス部材が、前記サポートブロックアセンブリの前記第１端部と、前記複数の集電体の各々と、の間に配向されている、集電シューアセンブリ。
【請求項６】
請求項１に記載の集電シューアセンブリであって、前記集電体の各々が、フレキシブル電子リードを介して、前記導電性バスに電気的に接続されている、集電シューアセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載の集電シューアセンブリであって、前記サポートブロックアセンブリが、第１ハウジング部材および第２ハウジング部材を具える、集電シューアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載の集電シューアセンブリであって、前記導電性バスが前記第１ハウジング部材に接続され、前記第２ハウジング部材が前記第１ハウジング部材の内部に接続されて前記導電性バスを係合する、集電シューアセンブリ。
【請求項９】
集電シューアセンブリであって、
・第１ハウジング部材と、該第１ハウジング部材に接続し複数のコンパートメントを有する第２ハウジング部材と、を含むサポートブロックアセンブリと、
・前記第１ハウジング部材に接続する導電性バスと、
・前記複数のコンパートメント内にて前記第２ハウジング部材に移動可能に取り付けられ、前記サポートブロックアセンブリに対し内方および外方へ移動する複数の集電体と、を有し、
前記集電体が前記導電性バスに電気的に接続している、集電シューアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々による、前記サポートブロックアセンブリの外方への移動が制限されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１１】
請求項９に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々が、前記第１ハウジング部材の閉口端部から離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々が、バイアス部材を介して、前記第１ハウジング部材の前記閉口端部からから離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の集電シューアセンブリであって、前記バイアス部材が、前記第１ハウジング部材の閉口端部と、前記複数の集電体の各々と、の間に配向されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１４】
請求項９に記載の集電シューアセンブリであって、前記集電体の各々が、複数のフレキシブル電子リードを介して導電性バスに電気的に連結されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１５】
請求項９に記載の集電シューアセンブリであって、前記第２ハウジング部材が前記第１ハウジング部材に接続し、導電性バスと係合している、集電シューアセンブリ。
【請求項１６】
集電シューアセンブリであって、
・第１ハウジング部材と、該第１ハウジング部材に接続し複数のコンパートメントを有する第２ハウジング部材と、を含むサポートブロックアセンブリと、
・前記第１ハウジング部材に接続する導電性バスと、
・前記複数のコンパートメント内にて、前記第２ハウジング部材に可動に取り付けられ、前記サポートブロックアセンブリに対し内方および外方へ移動する複数の集電体と、
・複数のフレキシブル電子リードであって、該フレキシブル電子リードの各々が前記導電性バスをそれぞれの集電体に電気的に接続する、複数のフレキシブル電子リードと、を具え、
前記複数の集電体の各々が前記第１ハウジング部材から離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々が、バイアス部材を介して、前記第１ハウジング部材から離間する方向に付勢されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の集電シューアセンブリであって、前記バイアス部材が、前記第１ハウジング部材と、前記複数の集電体の各々と、の間に配向されている、集電シューアセンブリ。
【請求項１９】
請求項１６に記載の集電シューアセンブリであって、前記複数の集電体の各々による、前記第２ハウジング部材の前記コンパートメントの外方への移動が制限されている、集電シューアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
導体レールは、完全な直線状には製造し得ず、場合によっては、電動機器が求める経路をたどるように湾曲させる必要がある。剛性の異なる２つの面が接触する際、接点の数を最小限に留めることによって安定性がもたらされる。安定性を得るには最低３つの接点が必要である。３つの接点は、その後、非常に高い電流密度にさらされて、各接点に多量の熱が生成される。この熱は、後に、導体レールや集電シューに損傷をもたらし、最終的には、シューを故障させる原因となる。かかる問題は、電流が流れた状態で機器が一定時間静止する設備において、特に悪影響を及ぼす。
【従来技術】
【０００２】
現在の一般的な解決手段としては、導体レールに沿って複数のシューを備え付け、該導体レールにより多くの接点を設けるものがある。この解決手段では、シューの数に応じた追加の装着アームを機器に取り付けなければならず、集電シューアセンブリが、備え付けたシューの分だけ段階的に拡張されるため好ましくない。アセンブリが長いと、集電体間の負荷分散が不均一になる。同様に、集電体アセンブリが長い場合、導体レールに占める集電体の割合が大きくなるため、移動に使用できるレール長さが短縮される。最終的には、多くの集電体を装備することよって、集電体アセンブリに要するコストが徐々に増大する。
【０００３】
剛性の集電シューにおける別の問題は、動作中に信号または通信伝送目的で使用される際に注目されるものである。上記３つの接点は、シューが導体レールに沿って移動する間に点から点へと連続して移り変わり、集電シューに沿って変化する。時折、集電シューが導体バーのジョイント部分や、導体レール上の汚れや破片のある部分を通過すると、導体レールとの接触面における集電シュー抵抗が、低電圧信号が瞬間的に通過しない点まで上昇する。信号が損失すると、機器の制御と運転との間に、エラーまたは障害を生じさせることがある。一般的な解決手段には、多数のシューを備え付けることによって冗長性を確保する手段がある。当該手段の意図するところは、少なくとも１つのシューを、導体レールに常に接触させることにある。多数のシューを設けた場合に望ましくない特徴があることは、上述した通りである。
【発明の概要】
【０００４】
この［発明の概要］は、以下に詳述する［発明を実施するための形態］の記載を簡略化した概念を、選択的に紹介するものである。従って、特許を請求する主題の、主要な側面や根幹的な側面を特定することを意図していない。さらに、この発明の概要は、特許を請求する主題の範囲を画定するための手段として利用することを意図していない。
【０００５】
帯電した導体レールに用いられる、セグメント化された集電シューアセンブリが記載されている。この集電シューアセンブリは、サポートブロックを含む。サポートブロック内には、複数の集電体が移動可能に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の非限定的かつ非包括的な態様を、以下の図面を参照して説明する。参照符号等は、特に断りのない限り、各図において同様の構成部分を示す。
【０００７】
【図１】従来の集電シューアセンブリの斜視図である。
【図２】セグメント化された集電シューアセンブリの斜視図である。
【図３】集電シューアセンブリの分解斜視図である。
【図４】集電シューアセンブリの部分断面図である。
【図５】集電シューアセンブリが、車両に固定されたバネ仕掛けのアームに取り付けられた様を示す部分断面図である。
【図６】集電シューセグメントの一形態の斜視図である。
【図７】集電シューセグメントの他の形態の斜視図である。
【図８】導体レールに接触している従来の集電シューアセンブリを示す部分断面図である。
【図９】本発明の集電シューアセンブリの、図８と同様の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の態様を、以下に、添付の図面を参照してより全体的に説明する。これらの態様は、当業者が本発明を実施できるよう十分に具体的に開示されている。しかしながら、本発明の態様は、他の多くの形態にて実施可能であり、本明細書に記載される態様に限定して解釈されるべきではない。従って、以下の詳細な説明は、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ定義される、という限定的な意味に解釈すべきでない。
【０００９】
図１において、符号１０は、従来の集電シューを示している。従来の集電シューは、路面電車、クレーン車、コンベヤー、電気ホイスト、電車等のような、モバイルユニットや車両に用いられる、帯電した導体レール１２と電気的に接触するよう付勢されている。集電シュー１０は、導体レール１２の下側または両側に、摺動可能且つ電気的に係合可能である。従来の集電シューおよび本発明の集電シューは、モバイルユニットや車両に従来の方法で取り付けられた、従来の実装構造またはスプリングアームによって、導体レール１２に接触するよう付勢されている。
【００１０】
本発明の集電シューアセンブリは、符号１６により参照される。アセンブリ１６は、長尺の略矩形のハウジング部材１８を具える。ハウジング部材１８は、第１端部２０、第２端部２２、第１側面部２４、第２側面部２６、閉口端部２８および開口端部３０を有する。スプリングアーム１４を枢着するための取付ボス３２は、第１側面部２４から外側に延びている。スプリングアーム１４を枢着するための同様の取付ボス３３は、ハウジング部材の第２側面部２６から外側に延びている。
【００１１】
１組のケーブル端子３４，３６は、ハウジング部材１８の閉口端部２８に形成された開口部を介して、該ハウジング部材１８の内側に延び、それぞれがボルト３８，４０によってバスバー４２に電気的に接続されている。導電性の矩形のバスバー４２は、後述するように、ハウジング部材１８の内部に配置される。ねじ４４は、後述するように、バスバー４２に形成された貫通孔４５を通って下方に延びている。バスバー４２には、バネ１８の一方端を受けるための、複数の円形凹部４６が設けられている。
【００１２】
集電シューアセンブリ１６は、端部５２を有するハウジング部材５０も含み、該端部５２にてハウジング部材１８とスナップ嵌合する。端部５２の下端は、バスバー４２と係合して、該バスバー４２を図４に示す位置に保持する。ハウジング部材５０は、図３に示すように、該ハウジング部材５０内に形成された、複数の集電シューセグメントコンパートメントを有する。導電性の集電シューセグメント５６は、各コンパートメント５４内に、移動可能に配置されている。図６において、セグメント５６は、各端部に面取部５６Ａ，５６Ｂと、面取りされた外側端部５６Ｃと、を有する。セグメント５６は、図６に示すように、平坦部５８を含む。フレキシブルリード６０は、図５に示すように、各集電シューセグメント５６とバスバー４２との間に延びている。フレキシブルリード６０の各々は、該リードに固定されたリングコネクタ６１を有する。リベットまたはネジ４４は、１組のリングコネクタ６１を介して延び、該リングコネクタ６１をバスバー４２に固定している。各バネ４８の外側端部は、それぞれのセグメント５６の内側端部に形成された凹部６２内に受けられている。セグメント５６のそれぞれは、図５に示すように、横方向に延びるショルダー部６４，６６を有し、該ショルダー６４，６６によって、セグメント５６の、ハウジング部材５０の外側への移動を制限している。
【００１３】
上述したように、図６には、集電シューセグメント５６の一形態が例示されている。図７には、該集電シューセグメント５６を変形させた形態である、集電シューセグメント５６´が示されている。集電シューセグメント５６´は、図７に示すように、面取りされた端部および面取りされた外側端部を有している。集電シューセグメント５６´は、同じく図７に示すように、平坦面５８´も有している。
【００１４】
図示されるところでは、集電シューアセンブリ１６は、導体レール１２と係合するための、平行に並んだ６個の集電シューセグメントを有しているが、セグメント数は必要に応じて増減することができる。スプリングアーム１４によって集電シューアセンブリ１６を付勢し、導体レール１２と接触させると、バネ４８は、個別に関連する集電シューセグメント５６を導体レールの平坦面５８に接触させて、導体レールとの摺動可能な電気的接合をもたらす。
【００１５】
本発明のセグメント化された集電シューアセンブリは、上述のとおり、個別にバネを有する複数の集電シューを具える。セグメント化された集電シューは、上述のとおり、集電シューハウジングの上部にあるバスバーに共に接続されている。本発明のセグメント化された集電シューアセンブリでは、従来の集電シューと同サイズであって標準アーム１４に直接装備するパッケージ内の解決手段を提供できる。個別に独立したバネによる集電シューセグメントは、少なくとも３つの接点を提供する。これにより、集電シューの全長にわたって電気負荷がよりよく分散されるため、各接点における電流密度が低減する。電流密度が低ければ、各接点における熱の発生量も低減される。予備試験において、本発明のセグメント化された集電シューでは、同じ温度下で、従来の標準的な集電シューの２倍の電流が流れた。
【００１６】
本発明の、セグメント化された複数の集電シューでは、導体レールとの接触面がより多く設けられているため、レールに沿う接触抵抗の変動が小さくなる。従って、電圧変動も小さくなるため、より信頼性の高いシグナルがもたらされる。接点を追加して電流を分散すれば、各接点に生じる熱量が減少することになる。これにより、各接点における温度が、集電シュー材料の溶融点未満に維持され、集電シュー及び導体レールへの損傷が防止される。
【００１７】
本開示は、特定の構造及び方法論的ステップに特有の用語を用いて説明してきたが、添付の特許請求の範囲にて定義される本発明は、記載される特定の構造および／またはステップに必ずしも限定されるものでないと、理解されるべきである。むしろ、特定の態様およびステップは、特許請求の範囲に記載される発明の、実施の一形態として記載されている。開示された多くの態様は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく実施可能であり、本発明の技術的範囲が特許請求の範囲の記載に基づいて定められることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005851633.tif 000007
【図７】
0005851633.tif 000008
【図８】
0005851633.tif 000009
【図９】
0005851633.tif 000010