(57)【要約】【課題】集電子装置を大きくしたり部品点数を増やすことなしに、トロリ線の上下左右のうねりに対して集電子が傾くことなく接触し、もってトロリ線の絶縁カバーを磨耗させることのない長期信頼性に優れた集電子装置を提供する。【解決手段】ヨークを介してその先端に集電子を有するシューヘッドが装着され、かつこの集電子をトロリ線に上向きに押し付けるバネ力が付加されたアームと、該アームを垂直軸を介して上下回転可能に、水平軸を介して水平回転可能に各々支持し、かつこのアームを移動搬送機器に固定するための取付金具とを有する集電子装置において、前記ヨークは前記シューヘッドの下部に設けられた水平方向回転軸を水平方向回転自在に支持すると共にその両端に設けられた前記水平方向回転軸と直交する垂直方向回転軸で前記アームに垂直方向回転自在に支持されている。【選択図】  図１
2004153884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークを介してその先端に集電子を有するシューヘッドが装着され、かつこの集電子をトロリ線に上向きに押し付けるバネ力が付勢されたアームと、該アームを垂直軸を介して上下回転可能に、水平軸を介して水平回転可能に各々支持し、かつこのアームを移動搬送機器に固定するための取付金具とを有する集電子装置において、前記ヨークは前記シューヘッドの下部に設けられた水平方向回転軸を水平方向回転自在に支持すると共にその両端に設けられた前記水平方向回転軸と直交する垂直方向回転軸で前記アームに垂直方向回転自在に支持されてなることを特徴とする集電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば天井走行クレーンやホイストの如き移動搬送機器に給電するための集電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に使用されている絶縁トロリ用集電子装置を図５に示す。図５において、集電子装置１が図示しない移動搬送機器側の連結棒３０に、左右略対称の一対の金具からなる取付金具２により挟持され、ボルト等の締付具８により固定されている。
図５の集電子装置１としては、左右一対のアーム５を有するもの、あるいは左右いずれか一方しかないものいずれも存在するが、ここでは片側だけのものについて説明することにする。
【０００３】
図５が示すように集電子装置１においては、集電子を有するシューヘッド３がヨーク４を介してアーム５の先端に装着されている。
そしてこのアーム５は、アーム５を水平回転可能ならしめる水平軸６と、該水平軸６の下端部に設けられアーム５を上下回転可能ならしめる垂直軸７とを介して前記取付金具２に装着されている。
なお前記シューヘッド３は、ヨーク４に垂直方向回転軸９により上下方向に回転可能（揺動可能）に支持されており、かつこのヨーク４は、水平方向回転軸１０により水平方向に回転自在にアーム５の先端部に装着されている。符合１１は、その一端がアーム５の先端部（シューヘッド３側）に、他端が取付金具２の水平軸６の上端部に固定されたバネを示している。そしてアーム５は、バネ１１により上向き方向にバネ力を付勢されていて、シューヘッド３内に設けられている集電子を図示しないトロリ線に上向きに押し付けるようになっている。
また、符号２０はシューヘッド３の集電子に電気を送電する電気ケーブルで、図５ではその一部のみ示している。
【０００４】
この集電子装置１においては、天井走行クレーン等へ給電するトロリ線が垂直方向（上下方向）及び水平方向（左右方向）に多少うねっていたとしても、垂直方向のうねりに対しては垂直軸７と垂直方向回転軸９によりアーム５やシューヘッド３が垂直方向に回転（揺動）して対応し、水平方向のうねりには水平軸６と水平方向回転軸１０によりアーム５及びヨーク４が水平方向に回転（揺動）して対応する。
【０００５】
ところがこの従来の集電子装置１においては、トロリ線が上下左右に同時にうねっていた場合、図６が示すようにシューヘッド３がトロリ線３０の摺動面（トロリ線３０の中心軸と直交する水平軸を含む面）に対して角度α倒れ、その結果、図７に示すようにトロリ線３０に対して集電子３Ａが角度α倒れた状態で、すなわち斜めに倒れた状態で接するようになってしまう。
この理由を図５，図６で詳細に説明する。いまトロリ線３０が上方向にうねっていたとすると、アーム５にはバネ１１により上向きのバネ力が付勢されているから、これに対応すべく図５のように上方向にシューヘッド３を持ち上げる。このような場合、平時は床面に対して水平状態に保持されているアーム５の先端部の面５Ａ（アーム５の先端のヨーク４を保持する面）は、床面（水平面）に対して図５が示すように傾く。
【０００６】
この状態で更にトロリ線３０が左右にもうねっていたと仮定すると、この左右のうねりに対応すべく、シューヘッド３は図６のように水平方向回転軸１０を回転軸にして所定量回転する。
このように傾いてしまった面５Ａ上で、シューヘッド３が水平方向回転軸１０を中心に回転すると、シューヘッド３内に保持されている集電子３Ａは、図６に示すようにトロリ線３０の摺動面に対してある角度α倒れてしまう。この角度αは、トロリ線３０の上下左右のうねりの大きさに比例する。
なお図６はアーム５の先端面５Ａ上でシューヘッド３が約９０度回転した極端な例を示している。
前述のようにシューヘッド３がトロリ線３０の摺動面に対して傾いて、集電子３Ａがトロリ線３０に斜めに接するようになると、図７が示すようにトロリ線３０を覆っている絶縁カバー４０の先端部を集電子３Ａが擦る。そのため絶縁カバー４０の先端部が磨耗により損傷し、絶縁トロリ線の寿命が短くなる、という問題があった。最悪の場合、集電子３Ａが脱線したり離線する、という問題もあった。
【０００７】
そこでトロリ線３０が上下左右にうねっても、集電子３Ａがトロリ線３０に対して倒れることがないように工夫が施されたもの（特許文献１）が提案されている。この特許文献１のものをより説明し易く修正したものを図８に示す。
図８に示す集電子装置１の特徴は、水平軸６と水平方向回転軸１０の両軸上に対になるように設けた垂直軸７、７’を介してアーム５を２本、平行に配し、リンクを形成した点にある。
このようにすればトロリ線３０が上下左右方向に同時にうねっていたとしても、水平方向回転軸１０は鉛直線に対して傾くことはない。すなわちトロリ線３０の摺動面に対して傾くことがない。よって集電子３Ａが図６のようにトロリ線３０に対して傾くことがないから、図７のように集電子３Ａがトロリ線３０の絶縁カバー４０の先端部を擦って磨耗させることがなくなる。
【０００８】
【特許文献１】実開平５−７８１０３号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように図８に示すものは、トロリ線が上下左右に同時にうねっても、リンク機構によりシューヘッド３を水平方向に回転自在に保持する水平方向回転軸１０が鉛直線方向に傾かないため、集電子３Ａとトロリ線３０の絶縁カバー４０の先端部との擦れを防止できる。
しかしながらアーム５を２本設けた場合、装置全体が大きくなる、とか、部品点数が増えることからコストが高くなる、という問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、集電子装置における前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、装置を大きくしたり部品点数を増やすことなしに、トロリ線の上下左右のうねりに対して集電子が傾くことなく接触し、もってトロリ線の絶縁カバーを磨耗させることのない長期信頼性の高い集電子装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで前記目的を達成すべく本発明の集電子装置は、ヨークを介してその先端に集電子を有するシューヘッドが装着され、かつこの集電子をトロリ線に上向きに押し付けるバネ力が付加されたアームと、該アームを垂直軸を介して上下回転可能に、水平軸を介して水平回転可能に各々支持し、かつこのアームを移動搬送機器に固定するための取付金具とを有する集電子装置において、前記ヨークは前記シューヘッドの下部に設けられた水平方向回転軸を水平方向回転自在に支持すると共にその両端に設けられた前記水平方向回転軸と直交する垂直方向回転軸で前記アームに垂直方向回転自在に支持されてなることを特徴としている。
【００１２】
このようにしてなる本発明の集電子装置において、ヨークはシューヘッドの下部に設けられた水平方向回転軸を水平方向回転自在に支持すると共に、自身はその両端に設けられた前記水平方向回転軸と直交する垂直方向回転軸でアームに垂直方向回転自在に支持されているため、仮にトロリ線が上下左右に同時にうねっていて、これに対応すべくアームが垂直軸を回転中心にして上下に回転してその先端位置が上下に変動したとしても、ヨークは垂直方向回転軸を中心に揺動して、シューヘッドをトロリ線の摺動面に対して常に平行に保持してくれる。その結果、シューヘッドの水平方向回転軸はトロリ線の摺動面に対して図６のように傾くことがなくなり、集電子をトロリ線に傾くことなく押し付ける。よって集電子が傾いてトロリ線を覆う絶縁カバーの先端部をこすって磨耗したり、トロリ線から脱線あるいは離線する恐れがなくなる。
【００１３】
また本発明の集電子装置では、前述のように基本的にはシューヘッド、ヨーク及びアームを関係付けていた垂直方向回転軸と水平方向回転軸の位置を変更しただけであって、部品の数は増やしていない。それ故、図８に示されたもの、あるいは特許文献１に開示された従来の集電子装置に比較して装置全体を大きくしたり、部品数を多くすることもなく、コストを高くすることもない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図４に本発明の集電子装置の一実施例を示す。
なお以下に示す実施例においてもアームが片側にだけ設けられた集電子装置について説明する。
図１において本発明の集電子装置１の主要部は、アーム５を垂直軸７を介して上下回転可能に、水平軸６を介して水平回転可能に各々支持し、かつこのアーム５を移動搬送機器の連結棒３０に固定するための取付金具２と、ヨーク４を介してその先端に集電子を有するシューヘッド３が装着され、かつこの集電子をトロリ線に上向きに押し付けるバネ力がバネ１１により付勢されたアーム５の２つの部分からなっている。
ここで符号２０は集電子に給電するために使用する電気ケーブルで、図１では取り付け部分のみ示しそれ以外は省略している。
【００１５】
次に本発明の特徴を示すアーム５の先端部と、この先端部に装着されたヨーク４及びシューヘッド３について図２、図３を用いて詳細に説明する。なお図２ではここで説明が不要なバネ１１は省略してある。
図２、図３が示すように本発明に用いるシューヘッド３には、その下部中央に水平方向回転軸１０が突設されている。この水平方向回転軸１０をヨーク４の中心部に穿たれた貫通孔１０Ａに嵌入することにより、シューヘッド３がヨーク４に対して水平方向回転自在に支持される。またヨーク４の上部に突出して設けられている凸部４Ａは、シューヘッド３の下部に設けられた凹部３Ｂに挿入され、シューヘッド３の水平方向回転軸１０による回転角度を所定の角度内に規制している。すなわちシューヘッド３の水平方向の回転角度を規制するストッパーで、例えばシューヘッド３を不必要に大きく回転させると、シューヘッド３に連結されている電気ケーブル２０に捩れが入ってしまうような場合、これを防止するため凸部４Ａ及び凹部３Ｂを設ける。それ故、シューヘッド３の回転角度をなんら規制する必要がない場合には凸部４Ａも凹部３Ｂも不要である。
【００１６】
またヨーク４には、その両側に突出して垂直方向回転軸９が設けられている。この垂直方向回転軸９をアーム５の先端に設けた孔９Ａに嵌入し、アーム５に対してこのヨーク４を垂直方向回転自在に保持している。なおこの垂直方向回転軸９と前記水平方向回転軸１０とは、図２におけるヨーク４の拡大斜視図である図３が示すように、互いに直交する、例えばＸ軸とＹ軸の位置関係にある。
なお図において、ヨーク４の両端に設けられた垂直方向回転軸９の周囲に面取りが施されて面４Ｂが設けられているが、これはアーム５の先端に垂直方向回転軸９を介してヨーク４を嵌め合わせた際、両者が面接触し、アーム５内でヨーク４が安定して保持されるようにしたものである。それ故、敢えてこの面取りを施す必要もないが、その場合には、垂直方向回転軸９の突出量（高さ）を少し長めにするとよい。
【００１７】
このようにしてなる本発明の集電子装置１によれば、バネ１１でバネ付勢されたアーム５が垂直軸７を中心に上下方向に回転し、水平軸６を回転中心にして水平方向に揺動し、かつシューヘッド３はその下部に設けられた水平方向回転軸１０でヨーク４に水平方向回転自在に支持されており、一方ヨーク４はその両端に設けられ、前記水平方向回転軸１０と直交する垂直方向回転軸９でアームに垂直方向回転自在に支持されているため、仮にトロリ線３０が上下左右に同時にうねっていて、これに対応すべくアーム５が垂直軸７を回転中心にして上下に回転してその先端位置が上下に変動したとしても、ヨークは垂直方向回転軸９を中心に揺動して、シューヘッド３をトロリ線３０の摺動面に対して常に平行に保持してくれる。その結果、シューヘッド３の水平方向回転軸１０は図４が示すように、トロリ線３０の摺動面に対して常に角度９０度で直交し、集電子３Ａをトロリ線３０に傾くことなく押し付ける。
このように集電子３Ａが傾かなければ、集電子３Ａが傾いてトロリ線３０の絶縁カバー４０の先端部をこすって磨耗させたり、集電子３Ａがトロリ線３０から脱線あるいは離線する恐れもなくなる。
【００１８】
また本発明の集電子装置１では、前述のように基本的にはシューヘッド３、ヨーク４及びアーム５を各々関係付けていた垂直方向回転軸９と水平方向回転軸１０の設置位置を変更しただけに過ぎない。その結果、部品の数も増やしていない。むしろ各部品はより小型化されている。
このように本発明の集電子装置１は、前述の図８に示したものや特許文献１に開示された従来の集電子装置に比較して装置全体が大きくなっていないし、部品数も多くなっていず、コスト高も招いていない。
【００１９】
ところで上記実施例では、取付金具２の片側にアーム５を有するものについてのみ説明してきたが、トロリ線の両端にアーム５を有する構造のものについても本発明を適用できることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
前述したように本発明の集電子装置によれば、ヨークはシューヘッドの下部に設けられた水平方向回転軸を水平方向回転自在に支持すると共にその両端に設けられた前記水平方向回転軸と直交する垂直方向回転軸でアームに垂直方向回転自在に支持されているため、仮にトロリ線が上下左右に同時にうねっていて、これに対応すべくアームが垂直軸を回転中心にして上下に回転してその先端位置が上下動したとしても、ヨークは垂直方向回転軸を中心に揺動して、シューヘッドをトロリ線の摺動面に対して常に平行に保持してくれる。その結果、集電子が傾いてトロリ線を覆う絶縁カバーの先端部を擦って磨耗させたり、集電子がトロリ線から脱線あるいは離線する恐れがなくなる。
すなわち本発明によれば、長期にわたって信頼性の高い集電子装置を提供することができる。
【００２１】
また本発明の集電子装置では、垂直方向回転軸と水平方向回転軸の位置を変更しただけであって、主要部品数は何も変わっていない。また装置全体も大きくなっていない。よって製造コストを高くすることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集電子装置の一実施例を示す一部正面図である。
【図２】図１に示す本発明の集電子装置のアーム、ヨーク及びシューヘッドの関係を示す解体斜視図である。
【図３】図２に示す本発明の集電子装置に用いるヨークの拡大斜視図である。
【図４】本発明の集電子装置がトロリ線のうねりに対応している状態を示す図である。
【図５】従来の集電子装置の一部正面図である。
【図６】従来の集電子装置の問題点を示す拡大図である。
【図７】従来の集電子装置の問題点であるトロリ線と集電子の関係を示す断面図である。
【図８】従来の集電子装置の一例を示す一部正面図である。
【符号の説明】
１  集電子装置
２  取付金具
３  シューヘッド
４  ヨーク
５  アーム
６  水平軸
７  垂直軸
９  垂直方向回転軸
１０  水平方向回転軸
１１  バネ
【図１】
2004153884.tif 000003
【図２】
2004153884.tif 000004
【図３】
2004153884.tif 000005
【図４】
2004153884.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004153884.tif 000008
【図７】
2004153884.tif 000009
【図８】
2004153884.tif 000010