(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端部及び他端部の底面に雌ねじが形成され、前記雌ねじへのボルトの締め付けにより、パンタグラフの舟体に取り付けるパンタグラフのカーボンすり板であって、
前記カーボンすり板の内部の前記雌ねじが形成される箇所には、一対のピン状の金属部材が前記雌ねじの径より小さい離隔で併設して埋め込まれており、各金属部材の双方に亘るように前記雌ねじが形成されていることを特徴とするパンタグラフのカーボンすり板。
【請求項２】
少なくとも一端部及び他端部の底面に雌ねじが形成され、前記雌ねじへのボルトの締め付けにより、パンタグラフの舟体に取り付けるパンタグラフのカーボンすり板であって、
前記カーボンすり板の底面は、前記雌ねじが形成される箇所に補強金属板が配置されるとともに、前記補強金属板を配置する部分が前記補強金属板の板厚の分だけ削り取られており、前記補強金属板を貫通して前記雌ねじが形成されていることを特徴とするパンタグラフのカーボンすり板。
【請求項３】
カーボンすり板の少なくとも一端部及び他端部において、前記カーボンすり板の内部に一対のピン状の金属部材を所定の間隔で併設して埋め込むとともに、各金属部材の双方に亘るように、前記金属部材の間隔よりも大きい径の雌ねじを前記カーボンすり板の底面に形成し、前記雌ねじにボルトを締め付けることにより、前記カーボンすり板をパンタグラフの舟体に取り付けることを特徴とするパンタグラフのカーボンすり板の取付け方法。
【請求項４】
カーボンすり板の少なくとも一端部及び他端部において、前記カーボンすり板の底面に補強金属板を配置するとともに、前記補強金属板を配置する部分を前記補強金属板の板厚の分だけ削り取って前記補強金属板が前記カーボンすり板の前記補強金属板が配置されない他の部分の底面と同一面上になるように調整した後、前記補強金属板の所定箇所に前記カーボンすり板の底面に亘って雌ねじを形成し、前記雌ねじにボルトを締め付けることにより、前記カーボンすり板をパンタグラフの舟体に取り付けることを特徴とするパンタグラフのカーボンすり板の取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
パンタグラフは、頂部に舟体を備え、その舟体にすり板を取り付けた構成である。パンタグラフの一種に、主成分（ｍａｔｒｉｘ）が炭素質材料からなるすり板のものがあり、そのすり板はカーボンすり板と称されている。
【０００２】
本発明は、パンタグラフのカーボンすり板及びその取付け方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、電車のパンタグラフのカーボンすり板は舟体にろう付けするのが困難であるところから、パンタグラフの舟体に取り付けるには、ボルト・ナットで舟体に固定される、さやと称される金属製の蟻溝型の部材を取り付け媒体として、パンタグラフの舟体にカーボンすり板を取り付けるという方法がとられている（図１３〜図１７参照）。
【０００４】
カーボンすり板は、下部を前記さやの蟻溝に合う蟻形の横断面形状とされ、その蟻形下部を、蟻溝形さやの内向きに傾斜するフランジとフランジの間に挟まれる形で保持される。カーボンすり板の底面には、ボルトの頭部を受け入れるための凹部がすり板全長に亘って形成される。ここに明らかなように、この従来技法は、前記さやを一種のジグとして、舟体に対するカーボンすり板の一体化を図るものである。
【０００５】
図１３〜図１７で、２０がカーボンすり板、２１が舟体、２２が蟻溝形のさや、２３がさや２２のフランジ、２４がボルト、２５がナット、２６がボルトの頭部を受け入れるための凹部である。図１５において、舟体２１、さや２２、ボルト２４、ナット２５は、カーボンすり板２０との区別を分かり易くするために破線で示した。
【０００６】
パンタグラフの舟体にカーボンすり板を取り付けるのに、実開平４−２９０１号公報や実開平４−７２８０１号公報のように、特殊形状の取付けジグ゛を用いるものもある。このようにカーボンすり板の取付けにジグを必要とすることは、ジグのために舟体の重量が増加するので、すり板が架線と接触しながら高速移動する際、架線との離線が多くなる。そのため、架線とすり板との間に生じるアーク放電も多くなる．このアーク放電による熱の発生で、すり板が変質したり部分溶融する等して、すり板の損耗が加速される。こうして、すり板の損耗が多くなると舟体にもアークが飛ぶようになり、舟体が破損し、架線が損傷したり切断したりすることもある。
【０００７】
更に、従来のカーボンすり板は蟻溝形さやの内向きに傾斜するフランジとフランジとで挟持されているので、耐用限に達し蟻溝形さやから外して廃棄する場合、取り外しの作業性が悪い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は従来技術による前記諸問題を解消することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため本発明では、（１）カーボンすり板の少なくとも一端部及び他端部において、前記カーボンすり板の内部に一対のピン状の金属部材を所定の間隔で併設して埋め込むとともに、各金属部材の双方に亘るように、前記金属部材の間隔よりも大きい径の雌ねじを前記カーボンすり板の底面に形成し、前記雌ねじにボルトを締め付けることにより、前記カーボンすり板をパンタグラフの舟体に取り付けるようにしている、又は（２）カーボンすり板の少なくとも一端部及び他端部において、前記カーボンすり板の底面に補強金属板を配置するとともに、前記補強金属板を配置する部分を前記補強金属板の板厚の分だけ削り取って前記補強金属板が前記カーボンすり板の前記補強金属板が配置されない他の部分の底面と同一面上になるように調整した後、前記補強金属板の所定箇所に前記カーボンすり板の底面に亘って雌ねじを形成し、前記雌ねじにボルトを締め付けることにより、前記カーボンすり板をパンタグラフの舟体に取り付けるようにしている。
【００１０】
本発明に係るカーボンすり板は、構断面形状を例えば長方形、台形、三角形等にすることができる。
【００１１】
本発明において、カーボンすり板は、炭素質材料と金属材料との複合材料からなる高強度で耐摩耗性の大きい炭素／金属複合材を充当することができる。ここで、炭素質材料とは、炭素質粉末の他、炭素質粉末を加圧成形した後に焼結した焼結体、炭素繊維強化炭素焼結体等を含む意である。また、炭素質材料と金属材料との複合方法としては、炭素質粉末と金属粉末とを混合し、加圧成形し、焼結する方法や、上記焼結体の炭素質材料に金属を含浸させる方法等を例示することができる。そのような炭素／金属複合材料としては、本発明者等が開発したものとして特願平１１−８８３２９号明細書に開示された炭素／金属複合材料を例示することができる。
【００１２】
【作用】
１．本発明ではカーボンすり板をパンタグラフの舟体に直接、ボルトで取り付け得るため、在来から使用されている舟体を改変することなく、そのまま適用できる。
２．本発明においては、カーボンすり板の取り付けを金属さやに依存せずに行えるので、カーボンすり板の取付け構造を従来に比べ大幅に軽量化できる。
３．本発明によると、カーボンすり板の取り付けに金属さやを必要としないため、さやとカーボンすり板または舟板との間に雨水等水分や塵などが侵入して、さやが錆びたり腐蝕したりする従来の問題を解消する。
４．本発明のすり板には、さやに挟持される突起がないので、アークカット板の取付けが容易である。
５．本発明のすり板によれば、さやを介さずに集電できるため、従来品より集電性が良化される．
６．所要部に埋込み金属部材を設け、その埋込み金属部材の箇所でカーボンすり板に雌ねじを施す本発明（上記（２）の発明）では、埋込み金属部材なしの本発明（上記（１）の発明）より、カーボンすり板に対するボルトの締め付けを強固に行うことができ、パンタグラフの舟体に対するカーボンすり板の一体化を強固に行い得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態につき、図面を参照して次に説明する請求項１に係る本発明の好ましい実施形態を図１〜図３に示し、請求項２に係る本発明の好ましい一実施形態を図４〜図６に示し、請求項２に係る本発明の好ましい他の実施形態を図７〜図９に示し、請求項３に係る本発明の好ましい他の実施形態を図１０〜図１２に示した。図１〜図１２において、１がカーボンすり板である。
【００１４】
図１〜図３の実施形態では、カーボンすり板１の一端部及び他端部の底面に直接、雌ねじ２が施されている。雌ねじ２をカーボンすり板１に施すには、カーボンすり板１の所要部に穴を穿ち、その穴に雌ねじ２を加工する。雌ねじ２のねじ穴の深さは、カーボンすり板１の使用限界厚Ｈより低い高さ（深さ）ｈとするのがよい。
【００１５】
図４〜図６の実施形態では、カーボンすり板１の一端部及び他端部に金属部材３ａがカーボンすり板１の長さ方向となるよう埋め込まれ、この埋込み金属部材３ａの箇所ですり板１底面に雌ねじ２が施されている。前記埋込み金属部材３ａは、雌ねじ２の径より小さい離隔ですり板１所要部に併設して加工され、それら金属部材３ａ、３ａの双方に亘って雌ねじ２が形成されている。雌ねじ２のねじ穴の深さは、すり板１の使用限界厚Ｈより低い高さ（深さ）ｈとするのがよい。このケースで、埋込み金属部材３ａは雌ねじ２の加工に相当する箇所に配置される。すり板１の一端部及び他端部に対する金属部材３ａの埋込みは、すり板１の端面に穴を穿ち、その穴にピン状の金属部材３ａを固嵌め下に挿入する仕様を例として挙げることができる。
【００１６】
図７〜図９の実施形態では、カーボンすり板１の一端部及び他端部の底面に金属部材３ｂが埋め込まれ、その埋込み金属部材３ｂに雌ねじ２が施されている。このケースで、金属部材３ｂの埋込み度合いは、カーボンすり板１の使用限界厚Ｈより低い高さ（探さ）ｈとするのがよい。この実施形態では、埋込み金属部材３ｂに雌ねじ２が加工され、その雌ねじ２にボルト６がねじ込まれている。カーボンすり板１の一端部及び他端部に対する金属部材３ｂの埋込みは、カーボンすり板１の底面に穴を穿ち、その穴に金属部材３ｂを固嵌め下に挿入する仕様を例として挙げることができる。
【００１７】
前記カーボンすり板１は、パンタグラフの舟体４に設けられたボルト穴５にボルト６を挿し、所要部の底面に施した雌ねじ２に締め付けて、舟体４に固定される。
【００１８】
図１０〜図１２の実施形態では、カーボンすり板１の一端部及び他端部に補強金属板３ｃが配置され、この補強金属板３ｃの箇所ですり板１底面に直接、雌ねじ２が施されている。雌ねじ２をカーボンすり板１に施すには、カーボンすり板１底面において、補強金属板３ｃを配置する部分を補強金属板３ｃの板厚の分だけ削り取り、カーボンすり板１底面と補強金属板３ｃが同一面上になるように調整した後、穴をあけその穴に雌ねじ２を補強金属板３ｃと同時に加工する。雌ねじ２のねじ孔の深さはカーボンすり板１の使用限界Ｈより低い高さ（深さ）ｈとするのがよい。こうして形成された雌ねじ２に、舟体４のボルト穴５を介してボルト６を螺入し、カーボンすり板１を舟体４に固定する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によると、次の効果が奏功される。
（１）  カーボンすり板をパンタグラフの舟体に直接、ボルトで取り付け得るため、在来から使用されている舟体を改変することなく、そのまま適用できる。
（２）  金属さやを必要とせずにカーボンすり板を舟体に取り付け得るので、カーボンすり板取付け構造を大幅に軽量化でき、架線に対するすり板の離線を低減でき、すり板と架線との間のアーク放電の発生、及びアーク放電によるすり板の損耗を少なくする。また、アーク放電により舟板が破損し、架線が損傷したり切断するのを軽減する。
（３）  カーボンすり板の取り付けに金属さやを必要としないため、さやとカーボンすり板または舟板との間に雨水等水分や塵などが侵入して、さやが錆びたり腐蝕したりする従来の問題を解消する。
（４）  本発明のすり板には、サヤに挟持される部分がないのでアークカット板の取り付けが容易である。
（５）  従来の金属製すり板用の舟体を改変せずにそのまま使用可能で互換性が高い。
（６）  すり板を挟持するさやのない分、廃棄に際するすり板と金属部分との分離が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る本発明すり板の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示したすり板の正面図を示す。
【図３】図１のすり板を舟体に取り付けた状態の横断面図である。
【図４】請求項２に係る本発明すり板の一例を示す平面図である。
【図５】図４に示したすり板の正面図を示す。
【図６】図４のすり板を舟体に取り付けた状態の横断面図である。
【図７】請求項２に係る本発明すり板の一例を示す平面図である。
【図８】図７に示したすり板の正面図を示す。
【図９】図７のすり板を舟体に取り付けた状態の横断面図である。
【図１０】本発明すり板の一例を示す平面図である。
【図１１】図１０のすり板の正面図である。
【図１２】図１０のすり板を船体に取り付けた状態の横断面図である。
【図１３】従来のカーボンすり板の平面図を示す。
【図１４】図１３のすり坂の正面図を示す。
【図１５】図１３のすり板を舟体に取り付けた状態を示す横断面図である。
【図１６】図１３のすり板を舟体に取り付けた状態の平面図を示す。
【図１７】図１３の正面図である。
【符号の説明】
１  カーボンすり板
２  雌ねじ
３ａ  埋込み金属部材
３ｂ  埋込み金属部材
３ｃ  補強金属板
４  舟体
５  ボルト穴
６  ボルト
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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