(57)【要約】【課題】  集電子が絶縁トロリー線間を乗り移るのを容易にする。【解決手段】  移動機器に揺動自在に取り付けられたばね付アーム８と、ばね付アーム８の先端部に支持されたクレビス受９と、シャフト１０を有し、そのシャフト１０がクレビス受９に摺動自在且つ回転自在に支持されたクレビス１１と、クレビス１１に首振自在に支持され絶縁トロリー線４に押し付けられる集電子１２とを備えた絶縁トロリー線用集電装置において、ばね付アーム８の揺動を所定の範囲内に制限するための揺動制限手段２１、２３と、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときにそのクレビス１１の回転を制限するための回転制限手段２７、２８、２９と、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときにその集電子１２の首振を制限するための首振制限手段３５とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動機器に揺動自在に取り付けられたばね付アームと、該ばね付アームの先端部に支持されたクレビス受と、シャフトを有し、そのシャフトが上記クレビス受に摺動自在且つ回転自在に支持されたクレビスと、該クレビスに首振自在に支持され絶縁トロリー線に押し付けられる集電子とを備えた絶縁トロリー線用集電装置において、上記ばね付アームの揺動を所定の範囲内に制限するための揺動制限手段と、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにそのクレビスの回転を制限するための回転制限手段と、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにその集電子の首振を制限するための首振制限手段とを備えたことを特徴とする絶縁トロリー線用集電装置。
【請求項２】
上記揺動制限手段が、上記ばね付アームに設けられたストッパと、上記ストッパが当接される当接部とを有する請求項１記載の絶縁トロリー線用集電装置。
【請求項３】
上記回転制限手段は、上記クレビスのシャフトに設けられたストッパピンと、上記クレビス受に設けられ上記ストッパピンが係合される溝と、上記クレビス受と上記クレビスとの間に設けられ、上記ばね付アームのばねよりもばね定数の小さい圧縮ばねとを有し、かつ、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにそのクレビスが上記圧縮ばねにより絶縁トロリー線側に付勢されて、上記ストッパピンが上記溝に係合される請求項１又は２記載の絶縁トロリー線用集電装置。
【請求項４】
上記首振制限手段が、上記クレビスと上記集電子との間であって、上記集電子の首振支点前後に設けられた圧縮ばねを有する請求項１から３いずれか記載の絶縁トロリー線用集電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁トロリー線用集電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の絶縁トロリー線用集電装置は、移動機器に揺動自在に取り付けられたばね付アームと、このばね付アームの先端部に支持されたクレビス受と、このクレビス受に自転自在に支持されたクレビスと、このクレビスに首振自在に支持された集電子とを備えて構成されている。絶縁トロリー線は、導体に横断面略Ｕ字状の絶縁カバーを被覆したものである。
【０００３】
このような集電装置では、集電子を絶縁トロリー線の絶縁カバーの開口部から挿入して、導体に押し付けることで、ばね付アームに回転力を与え、そのときのばね付アームのばねの反発力で集電子の絶縁トロリー線への接触圧を保障している。また、集電子を導体に押し付けているとき、集電子が絶縁トロリー線の絶縁カバーによりガイドされるため、ばね付アームの揺動、クレビスの自転及び集電子の首振は制限されることとなる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２７６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記集電装置が使用される集電システムでは、回路の分割等により絶縁トロリー線に切離ポイントを設定する場合がある。例えば、切離ポイントは、シャッター（例えば、防火シャッター、Ｘ線等の遮へいシャッター等）のクリアランス、或いは建家のエキスパンション部（伸縮吸収部）等に設けられる。このような切離ポイントでは、集電子がいったん絶縁トロリー線から離脱してから再び絶縁トロリー線に復帰するまでの間、集電子が絶縁トロリー線によるガイドを受けない、所謂ピックアップ状態となる。そのとき、集電子が解放状態となって、ばね付アームの揺動、クレビスの自転及び集電子の首振に対する制限が無くなり各部位が自由に動いて、集電子が絶縁トロリー線へ復帰するのを困難にするという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、集電子が絶縁トロリー線間を乗り移るのを容易にすることができる絶縁トロリー線用集電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、移動機器に揺動自在に取り付けられたばね付アームと、該ばね付アームの先端部に支持されたクレビス受と、シャフトを有し、そのシャフトが上記クレビス受に摺動自在且つ回転自在に支持されたクレビスと、該クレビスに首振自在に支持され絶縁トロリー線に押し付けられる集電子とを備えた絶縁トロリー線用集電装置において、上記ばね付アームの揺動を所定の範囲内に制限するための揺動制限手段と、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにそのクレビスの回転を制限するための回転制限手段と、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにその集電子の首振を制限するための首振制限手段とを備えたことを特徴とする絶縁トロリー線用集電装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、上記揺動制限手段が、上記ばね付アームに設けられたストッパと、上記ストッパが当接される当接部とを有する請求項１記載の絶縁トロリー線用集電装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、上記回転制限手段は、上記クレビスのシャフトに設けられたストッパピンと、上記クレビス受に設けられ上記ストッパピンが係合される溝と、上記クレビス受と上記クレビスとの間に設けられ、上記ばね付アームのばねよりもばね定数の小さい圧縮ばねとを有し、かつ、上記集電子が絶縁トロリー線から離脱したときにそのクレビスが上記圧縮ばねにより絶縁トロリー線側に付勢されて、上記ストッパピンが上記溝に係合される請求項１又は２記載の絶縁トロリー線用集電装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、上記首振制限手段が、上記クレビスと上記集電子との間であって、上記集電子の首振支点前後に設けられた圧縮ばねを有する請求項１から３いずれか記載の絶縁トロリー線用集電装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、集電子が絶縁トロリー線間を乗り移るのを容易にすることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁トロリー線用集電装置の平面図である。図２は、図１の側面図である。図３は、図１のIII−III線矢視断面図である。
【００１４】
本実施形態の絶縁トロリー線用集電装置（以下、集電装置）は、導体が複数並列に配設される多線式（或いは多線一体式）の絶縁トロリー線に適用されるものである。また、本実施形態の集電装置は、絶縁トロリー線が上方に配置され、その下方から集電を行う所謂上向き取付けのものである。
【００１５】
図中、１は自動搬送機器等の移動機器（図示せず）に設けられたベースであり、２はベース１にねじ付シャフト３によって左右方向（絶縁トロリー線４の幅方向）に回転自在に取り付けられたフレームであり、４は絶縁トロリー線である。
【００１６】
絶縁トロリー線４は、導体５に横断面略Ｕ字状の絶縁カバー６を被覆したものであり、且つその開口部７を下方に向けて配置されている。このような絶縁トロリー線４が複数（本実施形態では四本）並列に配設されている。隣接する絶縁トロリー線４における導体５の線間寸法は、所定値（例えば、１５ｍｍ、１７ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ等）に設定される。導体５は、電力線、信号線或いはアース線として使用される。導体５が信号線としてのみに使用される場合は、導体５は二本以上で且つ偶数本設けられる。
【００１７】
図１から図３に示すように、本実施形態の集電装置は、移動機器に上下方向（絶縁トロリー線４に対して近接離間方向）及び左右方向に揺動自在に取り付けられたばね付アーム８と、ばね付アーム８の先端部に支持されたクレビス受９と、シャフト１０を有し、そのシャフト１０がクレビス受９に上下方向に摺動自在且つ左右方向に回転自在に支持されたクレビス１１と、クレビス１１に前後方向（絶縁トロリー線４の長手方向）に首振自在に支持され絶縁トロリー線４の導体５に押し付けられる集電子（ブラシ）１２とを備えている。集電子１２には、リード線１３の一端が接続されている。これらばね付アーム８、クレビス受９、クレビス１１及び集電子１２は、絶縁トロリー線４の導体５毎に設けられている。
【００１８】
本実施形態のばね付アーム８は、一端がフレーム２の腕部１４にピン１５によって上下方向に回動自在に枢支され、他端がクレビス受９の腕部１６にピン１７によって上下方向に回動自在に枢支された上下一対の並行アーム１８、１９と、これら並行アーム１８、１９間に斜めに架設され、並行アーム１８、１９を絶縁トロリー線４側（つまり上方側）に付勢するためのコイル状の引張ばね２０とから構成されている。このようにすることで、ばね付アーム８は、ピン１５を支点として上下方向に揺動自在に設けられると共に、ねじ付シャフト３を支点として左右方向にも揺動自在に設けられる。ばね付アーム８に並行アーム１８、１９を用いることで、集電子１２を絶縁トロリー線４に対して略直角に押し付けることができる。
【００１９】
図２、図５及び図６に示すように、下側の並行アーム１９の一端部には、下方向に突出する左右一対のストッパ２１が設けられている。これらストッパ２１は、ばね付アーム８の左右揺動支点（つまりねじ付シャフト３）の左右に配設される。ストッパ２１が当接される当接部が設けられる。本実施形態の当接部は、ベース１に設けられた溝２２の側面２３から構成される。各ストッパ２１は溝２２の側面２３との接触抵抗を低くするため、下方から見て他のストッパ２１側に湾曲した形状とされている。つまり、各ストッパ２１における他のストッパ２１側の角部が丸められている。
【００２０】
図４に示すように、ばね付アーム８が上方向に揺動されると、ストッパ２１が溝２２の側面２３に当接される。すると、ばね付きアーム８は、それより上方向に揺動されないと共に、ねじ付シャフト３を支点として左右方向にも揺動されない。このように、本実施形態においては、ばね付アーム８の揺動を所定の範囲内に制限している。つまり、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときに、そのばね付アーム８の上方向及び左右方向の揺動を制限するようにしている。
【００２１】
ところで、ベース１の溝２２を機械加工で形成する場合、ストッパ２１との接触抵抗を低くするためには、特に溝２２の側面２３の加工精度を高くして、側面２３の面粗さを小さくしなければならないが、コスト高になってしまう。そこで、本実施形態においては、コストを低くするために、溝２２の側面２３の加工精度を比較的低くすることで、溝２２の側面２３の面粗さを比較的大きくする。そして、その側面２３にロウやワックス等を塗布することで、溝２２の側面２３の面粗さを改善するようにしている。このようにすることで、溝２２の側面２３が平滑になり、ストッパ２１との接触抵抗を低くすることができると共に、溝２２の側面２３の摩耗防止を図ることができる。
【００２２】
図７に示すように、ばね付アーム８の引張ばね２０は、所定の直径ｄ（例えば、１．０ｍｍ）の線材２４からなる。この線材２４を、所定の有効巻数（例えば、８．５回）でコイル状に巻いて、所定の直径Ｄ（例えば、８．０ｍｍ）の引張ばね２０を形成している。このような引張ばね２０が、上側の並行アーム１８に設けられたピン２５と下側の並行アーム１９に設けられたピン２６との間に配設される。
【００２３】
図１から図３に示すように、クレビス受９の下部には、後述するストッパピン２７が係合される溝２８が設けられている。また、クレビス受９には、後述する圧縮ばね２９を配設するためのフランジ部３０が設けられている。
【００２４】
クレビス１１の上部には、後述する集電子ホルダ（ブラシホルダ）３１を枢支すべく、横断面略Ｕ字状の溝３２が設けられている。溝３２の両側面は外側方向に開いたテーパ状に形成されている。溝３２は、上端の幅を底部（内部）の幅より０．１〜１ｍｍ程度広くするようなテーパ状とすることが好ましい。このように、溝３２をテーパ状に形成することにより、絶縁トロリー線４のうねりに対して、集電子ホルダ３１が左右方向にある程度傾いても、これに良く追随することが可能となる。
【００２５】
溝３２の両側面には、後述するピン３３を挿通するための貫通孔３４が設けられている。溝３２の底面には、後述する圧縮ばね３５をガイドするための前後一対のガイドピン３６が設けられている。
【００２６】
クレビス１１の下部には、上記のシャフト１０が設けられている。このシャフト１０をクレビス受９に挿通することで、クレビス１０は、クレビス受９に対して回転自在に設けられる。シャフト１０の下端部には、クレビス受９の溝２８に係合されるストッパピン２７が設けられている。
【００２７】
クレビス受９とクレビス１１との間であって、クレビス受９のフランジ部３０上には、コイル状の圧縮ばね２９が設けられている。この圧縮ばね２９のばね定数は、ばね付アーム８の引張ばね２０のばね定数より小さく設定されている。この圧縮ばね２９により、クレビス１１は上方向に付勢される。集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱すると、そのクレビス１１が圧縮ばね２９により絶縁トロリー線４側（つまり上方側）に押し上げられて、シャフト１０のストッパピン２７がクレビス受９の溝２８に係合される。すると、クレビス１１の回転が規制される。つまり、本実施形態においては、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときに、そのクレビス１１の回転を制限するようにしている。
【００２８】
集電子１２は、板状に形成されている。集電子１２は、板状の集電子ホルダ３１に保持されていると共に、集電子ホルダ３１と一体にモールド被覆されている。集電子ホルダ３１の幅は、集電子１２の幅と略同一或いはそれより狭く形成される。このようにすることで、集電子ホルダ３１がコンパクトになるため、絶縁トロリー線４の導体５の線間寸法が比較的狭くても使用可能であると共に、集電装置のコンパクト化に貢献している。
【００２９】
集電子ホルダ３１の側面には、上下方向に延びる楕円状の貫通孔３７が設けられており、その貫通孔３７の前後には、後述する圧縮ばね３５を収容するための溝３８が設けられている。
【００３０】
集電子ホルダ３１の貫通孔３７とクレビス１１の貫通孔３４とを一致させた状態で、これら貫通孔３４、３７にピン３３を挿通することで、集電子ホルダ３１とクレビス１１とを連結している。このようにすることで、集電子１２は、ピン３３を首振支点として前後方向に首振される。また、集電子１２の首振は、集電子ホルダ３１の下部が、クレビス１１の溝３２の底部に当接することで制限される。集電子ホルダ３１の貫通孔３７が楕円状に形成されているため、絶縁トロリー線４のうねりに対して、集電子１２が追随することが可能である。
【００３１】
クレビス１１のガイドピン３６と集電子ホルダ３１の溝３８との間には、圧縮ばね３５が設けられている。この圧縮ばね３５は、集電子１２の首振支点（ピン３３）の前後に設けられている。圧縮ばね３５のばね定数は、ばね付アーム８の引張ばね２０のばね定数より大きく設定されている。圧縮ばね３５により、集電子ホルダ３１は上方に付勢されている。また、圧縮ばね３５は集電子１２の首振支点（ピン３３）の前後に設けられているため、集電子１２を絶縁トロリー線４の導体５に押し付けた際に、片当りを防止して集電子１２の偏摩耗を防止することができると共に、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときに、その集電子１２の首振を制限することができる。
【００３２】
フレーム２と並行アーム１８、１９とを連結しているピン１５、並行アーム１８、１９とクレビス受９とを連結しているピン１７及びクレビス１１と集電子ホルダ３１とを連結しているピン３３は、図８に示す有頭鞘状ピン３９と、図９に示す有頭突子状ピン４０とから構成されている。有頭鞘状ピン３９に有頭突子状ピン４０を圧入することによって一本の連結用ピン１５、１７、３３が構成されるようになっている。また、本実施形態においては、これら有頭鞘状ピン３９に有頭突子状ピン４０を圧入した際に、これらピン３９、４０が、並行アーム１８、１９或いはクレビス１１に完全に没入されるよう構成している。この様にすることで、並行アーム１８、１９及びクレビス１１の幅を抑えることが可能となり、集電装置のコンパクト化に貢献している。
【００３３】
本実施形態のストッパ２１と、溝２２の側面２３（当接部）とが、揺動制限手段を構成している。また、本実施形態のストッパピン２７と、溝２８と、圧縮ばね２９とが、回転制限手段を構成している。また、本実施形態の圧縮ばね３５が、首振制限手段を構成している。
【００３４】
図２に示すように、集電子１２を絶縁トロリー線４の導体５に押し付けると、ばね付アーム８の引張ばね２０よりもばね定数の小さい圧縮ばね２９が圧縮変形される。これにより、クレビス１１が押し下げられて、クレビス１１がクレビス受９の上端に着座する。これにより、クレビス１１に設けられたシャフト１０のストッパピン２７とクレビス受９の溝２８との係合が解除されて、クレビス１１が回転可能になる。
【００３５】
集電子１２を絶縁トロリー線４の導体５にさらに押し付けると、ばね付アーム８の引張ばね２０が引張変形される。これにより、ばね付アーム８に回転力を与え、そのときの引張ばね２０の反発力で集電子１２の絶縁トロリー線４の導体５への接触圧が保障される。このとき、集電子１２が絶縁トロリー線４の絶縁カバー６により左右方向にガイドされるので、ばね付アーム８の左右方向への揺動、及びクレビス受９の回転が規制される。
【００３６】
図４に示すように、絶縁トロリー線４の切離ポイントにさしかかって、集電子１２が絶縁トロリー線４の導体５からいったん完全に離脱すると、引張ばね２０の復元力によりばね付アーム８が上方に押し上げられる。このばね付アーム８の押し上げは、ストッパ２１がベース１に設けられた溝２２の側面２３に当接すると止まる。すると、それ以上ばね付アーム８が上方に揺動されて押し上げられることはないと共に、ばね付アーム８が左右に揺動されることはない。また、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときに、クレビス１１の回転及び集電子１２の首振が制限されるようになっている。そのため、集電子１２は所定の姿勢を保持しており、容易に絶縁トロリー線４の導体５に復帰することができる。
【００３７】
本実施形態によれば、ばね付アーム８の揺動を所定の範囲内に制限するための揺動制限手段２１、２３と、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときにそのクレビス１１の回転を制限するための回転制限手段２７、２８、２９と、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときにその集電子１２の首振を制限するための首振制限手段３５とを備えることで、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときにその集電子１２を所定の姿勢に保持することができ、集電子１２が絶縁トロリー線４間を乗り移るのを容易にすることができる。
【００３８】
ところで、従来、移動機器がシャッターのクリアランスを通過するような場合、シャッターが開いているときに、絶縁トロリー線を取り付けたレールを、クリアランス部分に手動或いは自動で取り付ける必要があったが、本実施形態の集電装置を使用すれば、このような手間をかける必要が無い。
【００３９】
本発明は以上説明した実施形態には限定されない。
【００４０】
例えば、図１０から図１３に示す他の実施形態のように、揺動制限手段が、下側の並行アーム１９の一端部に設けられ、上方から見てハ字状に形成された左右一対のストッパ５０と、ベース１の上面５１により形成される当接部とを有しても良い。ストッパ５０はベース１の上面５１に面接触するようになっている。このようにしても、集電子１２が絶縁トロリー線４から離脱したときに、そのばね付アーム８の上方向及び左右方向の揺動を制限することができる。
【００４１】
また、図１４に示すように、集電子ホルダ３１の下部を下方に広がるテーパー状に切り欠いて、貫通孔３７まで延びる開口部５２を設けても良い。このようにすることで、開口部５２付近にばね効果が生じ、ピン３３をクレビス１１に挿通した状態で、集電子ホルダ３１をピン３３から引き抜くことも、ピン３３に取り付けることも可能となる。このようにすることで、集電子ホルダ３１を容易に交換することができる。
【００４２】
さらに、本発明が適用される絶縁トロリー線は、多線式のものに限らず、単線式のものであっても良い。
【００４３】
また、本発明が適用される絶縁トロリー線は、絶縁トロリー線の開口部が横向きに配置されたものであっても良い。その場合、図１で示した集電装置を横向きに取り付ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る絶縁トロリー線用集電装置の平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１の側面図であり、集電子が絶縁トロリー線から離脱した状態を示す。
【図５】ばね付アームの並行アームの側面図である。
【図６】図５の下面図である。
【図７】ばね付アームの引張ばねの側面図である。
【図８】有頭鞘状ピンの側面図である。
【図９】有頭突子状ピンの側面図である。
【図１０】他の実施形態に係る絶縁トロリー線用集電装置の側面図である。
【図１１】図８の実施形態に係る絶縁トロリー線用集電装置の側面図であり、集電子が絶縁トロリー線から離脱した状態を示す。
【図１２】ばね付アームの並行アームの側面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】集電子ホルダの変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
４  絶縁トロリー線
８  ばね付アーム
９  クレビス受
１０  シャフト
１１  クレビス
１２  集電子（ブラシ）
２０  引張ばね（ばね）
２１  ストッパ
２３  溝の側面（当接部）
２７  ストッパピン
２８  溝
２９  圧縮ばね
３３  ピン（首振支点）
３５  圧縮ばね
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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