特許 7597543 集電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】集電装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 39/00 20060101AFI20241203BHJP

   B66C 13/12 20060101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

H01R39/00

B66C13/12 C

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020166203

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057778

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-08-01

(73)【特許権者】

【識別番号】506002823

【氏名又は名称】古河ユニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】矢野 雅人

【審査官】▲高▼橋 杏子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－０６０９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２６２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９６５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１５８９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３８０３４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】実公昭４８－０３６６６７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特表２０２０－５２５２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８２４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１４３８８４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ３５／００－３９／６４

Ｈ０２Ｋ １３／００－１３／１４

Ｂ６６Ｃ １３／００－１５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体に収容され、且つ前記筐体と相対回転可能な回転部材と、
前記回転部材に取り付けられて前記筐体に収容され、且つ前記回転部材と共に回転するスリップリングと、
前記筐体に固定されて収容され、且つ前記スリップリングに接触するブラシと、
前記スリップリングの前記ブラシと接触する面のうち、前記ブラシと異なる位置で前記スリップリングと接触するように前記筐体に収容された氷着防止部材と、を備える集電装置。

【請求項2】

筐体に収容され、且つ前記筐体と相対回転可能な回転部材と、
前記回転部材に取り付けられて前記筐体に収容され、且つ前記回転部材と共に回転するスリップリングと、
前記筐体に固定されて収容され、且つ前記スリップリングに接触するブラシと、
前記ブラシと異なる位置で前記スリップリングと接触するように前記筐体に収容された氷着防止部材と、
前記スリップリングと共に前記氷着防止部材を挟み、且つ前記筐体に収容される押さえ部材と、を備え、
前記押さえ部材は、前記ブラシが貫通するブラシ貫通孔を有する集電装置。

【請求項3】

無負荷の状態における前記氷着防止部材の厚さは、前記スリップリングと前記押さえ部材との距離よりも大きい請求項２に記載した集電装置。

【請求項4】

前記氷着防止部材は、前記押さえ部材に固定されている請求項２又は請求項３に記載した集電装置。

【請求項5】

無負荷の状態における前記氷着防止部材の厚さと、前記押さえ部材の厚さとを合計した厚さは、前記筐体のうち前記スリップリングと対向する部分とスリップリングとの距離よりも大きい請求項４に記載した集電装置。

【請求項6】

前記押さえ部材は、前記筐体に固定されている請求項２から請求項５のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項7】

無負荷の状態における前記氷着防止部材の厚さは、前記筐体のうち前記スリップリングと対向する部分とスリップリングとの距離よりも大きい請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項8】

前記氷着防止部材は、多孔質構造で形成されている請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項9】

前記氷着防止部材は、吸湿性を有する請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項10】

前記スリップリングの前記ブラシが接触する面に、メッキ加工が施されている請求項１から請求項９のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項11】

複数の前記スリップリングを備え、
複数の前記スリップリングは、互いに径が異なり、且つ間隔を空けて同軸に配列されている請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項12】

複数の前記スリップリングを備え、
複数の前記スリップリングは、互いに同径であり、且つ同軸に配列されている請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項13】

前記回転部材は、信号の伝送及び電力の供給のうち少なくとも一方を行うケーブルが巻かれたケーブルリールを含み、
前記スリップリングは、前記ケーブルリールと共に同軸で回転する請求項１から請求項１２のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【請求項14】

前記氷着防止部材は、前記スリップリングと対向する部分がスリップリングと全面的に密接して接触する請求項１から請求項１３のうちいずれか１項に記載した集電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筐体の内部においてスリップリングにブラシが接触しながら回転する集電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両搭載型等のクレーンは、伸縮するブームの長さを検出するブーム長検出装置と、作業中におけるクレーンの転倒を未然に防止するモーメントリミッタを備える。モーメントリミッタは、ブーム長検出装置が検出したブームの長さを用いて、クレーンの作業半径を演算し、作業中におけるクレーンの転倒を未然に防止するための制御を行う。
ブーム長検出装置は、ブームが伸長した長さを検出するために、ケーブルを巻いたケーブルリールと、電線を用いて形成されたケーブルを備える。ケーブルを形成する電線は、ケーブルの長さを示す信号の伝送に加え、吊荷の質量を検出するロードセルの荷重信号を出力する信号の伝送や、ブームの先端に取り付けられたセンサ類への電力の供給等に用いられる。

【0003】

信号の伝達や電力の供給を行うために、ブーム長検出装置の内部には、ケーブルリールと共に回転するスリップリングと、スリップリングと常に接触するブラシを備える集電装置が配置されている。ブラシは、信号を伝送するためのコネクタや、センサ類へ電力を供給するためのコネクタとして機能する。そのため、ケーブルリールが連続して回転する状況であっても、通信の伝送や電力の供給が継続して行われる。
ところで、寒冷地等、極寒の屋外でクレーンを使用する場合、クレーンを停止させている夜間（深夜）等の時間帯には、例えば、気温が－２０［℃］を下回ることがあり、クレーンが低温環境に置かれることとなる。したがって、日中に、スリップリングの周辺へ湿気を帯びた空気が滞留し、日が暮れて気温が低下すると、湿気を帯びた空気が、スリップリングの表面に結露を発生させる状況が発生する。さらに、気温が０［℃］を下回ると、スリップリングの表面に発生した結露が氷となって、スリップリングの表面を覆う状況が発生する。

【0004】

そして、スリップリングの表面を覆った氷が溶けていない状態で、屋外等の低温環境でクレーンを使用する場合、回転するブラシがスリップリングの表面を覆った氷に乗り上げ、通信の伝送や電力の供給が断絶して、クレーンに作動不良が発生するおそれがある。
寒冷地における作動不良を防止する技術としては、例えば、特許文献１に開示されているように、クレーンが備える電装品や電気機器にヒーターを取り付け、クレーンを使用する前にヒーターを加熱させることで、安定して作動させる技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】ロシア国特許第２５２３８７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、スリップリングの表面を覆った氷が溶けるまでに時間を要するため、クレーンを使用する前に、暖気運転の時間を必要十分に要することとなる。したがって、暖気運転に要する時間によって、作業を迅速に開始することが困難となるという問題が発生する可能性がある。

【0007】

本発明は、上述した問題点を鑑み、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能な、集電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る集電装置は、回転部材と、スリップリングと、ブラシと、氷着防止部材とを備える。回転部材は、筐体に収容され、且つ筐体と相対回転可能である。スリップリングは、回転部材に取り付けられて筐体に収容され、且つ回転部材と共に回転する。ブラシは、筐体に固定されて収容され、且つスリップリングに接触する。氷着防止部材は、ブラシと異なる位置でスリップリングと接触するように筐体に収容されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明であれば、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能な、集電装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】集電装置を備えたクレーン搭載車両の左側面図である。

【図2】ブーム長検出装置を備えるクレーンの斜視図である。

【図3】ブーム長検出装置の構成を示す分解斜視図である。

【図4】メータ側筐体の構成を示す図である。

【図5】押さえ部材の構成を示す図である。

【図6】氷着防止部材と押さえ部材の構成を示す図である。

【図7】変形例の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る集電装置を備える作業車両の一実施形態であるクレーン搭載車両について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚さと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なる場合があることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

【0012】

（実施形態）
（構成）
図１に示すように、集電装置を備えるクレーン搭載車両１００は、荷台１０１と、運転室１０２と、シャーシフレーム１０３と、クレーン２００を備える。
実施形態では、図１に示すように、クレーン搭載車両１００を、トラックとした場合について説明する。なお、以降の説明及び図面では、クレーン搭載車両１００が前進する方向（シフトがＤレンジ等に選択されている状態で走行する方向）を、「前方」と記載する場合がある。同様に、以降の説明及び図面では、クレーン搭載車両１００が後退する方向（シフトがＲレンジに選択されている状態で走行する方向）を、「後方」と記載する場合がある。また、以降の説明及び図面では、「左側」を、クレーン搭載車両１００を運転する運転者における左側とし、「右側」を、クレーン搭載車両１００を運転する運転者における右側とする。したがって、以降の説明及び図面では、「左側面視」を、クレーン搭載車両１００を運転する運転者を左側から見た視点とし、「右側面視」を、クレーン搭載車両１００を運転する運転者を右側から見た視点とする。

【0013】

荷台１０１には、例えば、クレーン２００によって吊り下げる荷物（建材等）を載せる。
運転室１０２には、クレーン搭載車両１００の運転者等が座る。
シャーシフレーム１０３は、クレーン搭載車両１００の骨格を構成する。
クレーン２００は、シャーシフレーム１０３の上に搭載されている。
また、クレーン２００は、ベース２０１と、コラム２０２と、ブーム２０３と、フック２０４と、各種アクチュエータ（図示略）を備える。
ベース２０１は、角筒状に形成されており、アウトリガ２０５を備える。
コラム２０２は、ベース２０１の上へ旋回自在に設けられている。
ブーム２０３は、伸縮式の多段ブーム（多段伸縮ブーム）であり、コラム２０２の上端部へ起伏自在に取り付けられている。

【0014】

ワイヤロープ２０６は、基端側からコラム２０２に設けられたウインチ（図示略）に巻かれている。また、ワイヤロープ２０６の先端側は、フック２０４内の図示しない滑車に掛け渡され、ブーム２０３の先端部に固定されている。これにより、フック２０４は、ブーム２０３の先端部から吊り下げられている。
各種アクチュエータは、コラム２０２（ブーム２０３）の旋回、ブーム２０３の起伏と伸縮、ウインチによるフック２０４の巻上げ、巻下げ、アウトリガ２０５の伸縮を行うためのアクチュエータを含む。また、各種アクチュエータは、クレーン搭載車両１００が備えるエンジンのパワーテイクオフ（ＰＴＯ）に連結して駆動される油圧ポンプから、コントロールバルブを介して個別に圧油が供給されることにより作動する。

【0015】

多段伸縮ブームであるブーム２０３は、例えば、図２に示すように、多段化された入れ子式構造の３段ブームである。
また、ブーム２０３は、基端ブーム２０３ａと、中間ブーム２０３ｂと、先端ブーム２０３ｃを備える。
基端ブーム２０３ａは、ブーム２０３の基端を形成しており、コラム２０２に取り付けられている。
中間ブーム２０３ｂは、基端ブーム２０３ａへ伸縮可能に収容されている。先端ブーム２０３ｃは、中間ブーム２０３ｂへ伸縮可能に収容されている。

【0016】

また、図２に示すように、ブーム２０３は、ブーム長検出装置３００を備える。
ブーム長検出装置３００は、集電装置１と、ケーブル（検出コード）２と、ポテンショメータ３を備える。
集電装置１は、図３に示すように、筐体１０と、ケーブルリール２０と、複数のスリップリング３０と、複数のブラシ４０と、氷着防止部材５０と、押さえ部材６０を備える。

【0017】

（筐体）
筐体１０は、先端ブーム２０３ｃの内部において、先端ブーム２０３ｃを形成する板状の部材に取り付けられている。なお、図２では、説明のために、先端ブーム２０３ｃの一部を切り欠いて図示することで、先端ブーム２０３ｃの内部に配置されている筐体１０を示している。
また、筐体１０は、ドラム側筐体１１と、メータ側筐体１２を組み合わせることで形成されている。
ドラム側筐体１１は、リール収容部１１ａと、ドラム側フランジ部１１ｂを有する。
リール収容部１１ａは、一方の端部を閉塞した円筒形状に形成されている。
ドラム側フランジ部１１ｂは、リール収容部１１ａの開口端（他方の端部）と連続しており、円環状に形成されている。ドラム側フランジ部１１ｂの外径（直径）は、リール収容部１１ａの外径（直径）よりも大きい。

【0018】

メータ側筐体１２は、図３及び図４に示すように、メータ収容部１２ａと、メータ側フランジ部１２ｂと、突起軸部１２ｃを有する。
メータ収容部１２ａは、一方の端部を閉塞した円筒形状に形成されている。
また、メータ収容部１２ａの側面からは、先端ブーム２０３ｃに配置されたセンサ類（不図示）に接続する信号線４が突出している。なお、図２では、信号線４の図示を省略している。

【0019】

メータ側フランジ部１２ｂは、メータ収容部１２ａの開口端（他方の端部）と連続しており、円環状に形成されている。メータ側フランジ部１２ｂの外径（直径）は、例えば、ドラム側フランジ部１１ｂの外径と同じ値とし、リール収容部１１ａの外径（直径）よりも大きい値とする。これにより、メータ側フランジ部１２ｂとドラム側フランジ部１１ｂとを同軸で組み合わせると、メータ収容部１２ａの開口端及びリール収容部１１ａの開口端は、筐体１０の内部に配置される。
突起軸部１２ｃは、円筒形状に形成されてメータ収容部１２ａの開口端と連続しており、メータ側フランジ部１２ｂよりも内側に配置されている。
また、突起軸部１２ｃの外周面には、三箇所の突起爪１２ｄが形成されている。
三箇所の突起爪１２ｄは、突起軸部１２ｃの外周面から突出するブロック状に形成されており、例えば、等間隔に配置されている。

【0020】

（ケーブルリール）
ケーブルリール２０は、筐体１０と相対回転可能な回転部材を形成しており、ケーブルリールドラム２１と、ドラム回転軸２２を有する。
ケーブルリールドラム２１は、円筒形状に形成されており、リール収容部１１ａの内部へ、回転可能に配置されている。
また、ケーブルリールドラム２１の外周面（不図示）には、ケーブル２が基端側から巻かれている。すなわち、回転部材は、ケーブル２が巻かれたケーブルリール２０を含む。また、ケーブルリールドラム２１は、コイルスプリング等のスプリング（不図示）を内蔵しており、ケーブル２は、引っ張り力を受けていない状態では、スプリングの弾性力によって、自動でケーブルリールドラム２１に巻き取られる。
ドラム回転軸２２は、ケーブルリールドラム２１に固定された円柱状に形成されており、ケーブルリールドラム２１のうち、メータ側筐体１２と対向する面において、中心から突出している。
また、ドラム回転軸２２は、突起軸部１２ｃが有する空隙部に挿入される。

【0021】

（スリップリング）
複数のスリップリング３０は、円環状に形成されている。また、各スリップリング３０は、ケーブルリール２０に取り付けられて筐体１０に収容されており、ケーブルリール２０と共に回転する。
実施形態では、図３に示すように、筐体１０の内部に、径が異なる三つのスリップリング３０ａ～３０ｃが収容されている場合について説明する。
三つのスリップリング３０ａ～３０ｃは、互いに隙間を空けて、同軸に配置されている。
また、スリップリング３０は、ケーブルリール２０と共に、ケーブルリール２０と同軸で回転する。すなわち、スリップリング３０の回転軸は、ケーブルリール２０の回転軸と同軸である。

【0022】

（ブラシ）
ブラシ４０は、メータ側筐体１２に取り付けられて筐体１０に収容されており、スリップリング３０に接触する。
なお、スリップリング３０のブラシ４０が接触する面（メータ側筐体１２と対向する面）には、メッキ加工が施されている。実施形態では、メッキ加工を、ニッケルメッキとした場合について説明する。

【0023】

実施形態では、図３に示すように、筐体１０の内部に、三つのブラシ４０ａ～４０ｃが収容されている場合について説明する。
三つのブラシ４０ａ～４０ｃは、互いに干渉しない位置に配置されている。
各ブラシ４０は、図４に示すように、装着部４１と、二つの腕部４２と、二つの接点部４３と、二箇所の取付座部４４を有する。なお、図４では、見易さを考慮して、三つのブラシ４０ａ～４０ｃのうち、ブラシ４０ｂのみに、装着部４１、腕部４２、接点部４３、取付座部４４の符号を付す。

【0024】

装着部４１は、平板状に形成されており、信号線４の端子（不図示）と電気的に接続した装着ねじ４５を用いて、メータ側筐体１２のうち、スリップリング３０と対向する面に取り付けられている。
各腕部４２は、例えば、ばね鋼を用いて形成されており、弾性力を有する。また、各腕部４２は、長方形の板状に形成されている。
腕部４２の一端は、装着部４１の装着ねじ４５を挟んで対向する二箇所と連続している。腕部４２の他端は、メータ側筐体１２からスリップリング３０へ向かうにつれて、装着部４１から離れる方向へ伸びている。これにより、各腕部４２は、スリップリング３０の径方向から見て、装着部４１の厚さ方向に対して傾斜している。

【0025】

各接点部４３は、腕部４２の先端（他端）に取り付けられている。
また、各接点部４３は、腕部４２が有する弾性力によって、常に、スリップリング３０へ押し付けられている。
各取付座部４４は、装着部４１のうち、装着ねじ４５を間に挟む位置に形成されている。
また、取付座部４４は、ブロック状に形成されており、装着部４１よりもスリップリング３０に近い側へ突出している。

【0026】

（氷着防止部材）
氷着防止部材５０は、円弧状に形成された複数の部材を組み合わせて形成されている。
氷着防止部材５０を形成する複数の部材は、ブラシ４０と異なる位置でスリップリング３０と接触するように配置されて筐体１０に収容されている。
具体的に、氷着防止部材５０は、スリップリング３０と対向する部分が、スリップリング３０と全面的に密接して接触している。すなわち、氷着防止部材５０は、スリップリング３０と余すところなく密接して接触するように配置されて、筐体１０に収容されている。これにより、氷着防止部材５０は、スリップリング３０を余すところなく被覆するように、スリップリング３０と接触している。

【0027】

また、氷着防止部材５０は、多孔質構造で形成されている。
さらに、氷着防止部材５０は、吸湿性を有する。
実施形態では、氷着防止部材５０を、多孔質構造の不織布であるフェルトを用いて形成することで、氷着防止部材５０の構成を、多孔質構造で形成されている構成と、吸湿性を有する構成とした場合について説明する。
無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さは、筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との距離よりも大きい。すなわち、無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さは、筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との間に配置された状態の、氷着防止部材５０の厚さよりも大きい。
なお、図３には、スリップリング３０の回転軸の軸方向を、双方向の矢印で示す。

【0028】

ここで、「無負荷の状態」とは、例えば、氷着防止部材５０を筐体１０に収容していない状態であり、氷着防止部材５０に外力が加わっていない状態である。また、「無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さ」は、具体的には、「氷着防止部材５０の、無負荷の状態における、スリップリング３０の回転軸の軸方向に沿った長さ」である。
また、「筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分」とは、筐体１０のうち、スリップリング３０の回転軸の軸方向に沿って、スリップリング３０と対向する部分である。さらに、「筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との距離」とは、筐体１０のうち、スリップリング３０の回転軸の軸方向に沿って、スリップリング３０と対向する部分と、スリップリング３０との、スリップリング３０の回転軸の軸方向に沿った距離である。
したがって、筐体１０に収容された状態の氷着防止部材５０は、無負荷の状態から負荷を加えられた状態となるため、無負荷の状態への復元力を発生させることとなり、常に、スリップリング３０へ押し付けられることとなる。

【0029】

（押さえ部材）
押さえ部材６０は、円板状に形成されており、スリップリング３０と共に氷着防止部材５０を挟んだ状態で、筐体１０に収容される。
また、押さえ部材６０は、図５に示すように、回転軸貫通孔６１と、回転軸リム部６２と、複数の突起軸挿入部６３と、複数のブラシ貫通孔６４と、複数の爪部６５を有する。
回転軸貫通孔６１は、押さえ部材６０の中心を貫通する孔であり、ドラム回転軸２２が挿入される位置に形成されている。
回転軸リム部６２は、押さえ部材６０のメータ側筐体１２と対向する面から突出する円筒形状に形成されており、押さえ部材６０のメータ側筐体１２と対向する面のうち、回転軸貫通孔６１の内周面と連続している。

【0030】

複数の突起軸挿入部６３は、回転軸リム部６２の内周面と連続して形成された凹部であり、突起爪１２ｄが挿入可能な形状に形成されている。また、複数の突起軸挿入部６３は、三箇所の突起爪１２ｄが挿入可能な位置に配置されている。したがって、押さえ部材６０は、三箇所の突起軸挿入部６３を有する。
ブラシ貫通孔６４は、ブラシ４０が貫通する位置及び形状に形成されている。実施形態では、図３等に示すように、押さえ部材６０が、六箇所のブラシ貫通孔６４を有する場合について説明する。六箇所のブラシ貫通孔６４には、三つのブラシ４０ａ～４０ｃがそれぞれ有する合計六個の腕部４２及び接点部４３が貫通する。

【0031】

各爪部６５は、押さえ部材６０のメータ側筐体１２と対向する面に形成されている。また、各爪部６５は、押さえ部材６０のメータ側筐体１２と対向する面から突出している。実施形態では、図５等に示すように、押さえ部材６０が、二箇所で一組の、合計四箇所の爪部６５を有する場合について説明する。
また、一組を形成する二箇所の爪部６５は、一箇所の取付座部４４を間に挟む位置に形成されている。なお、図４には、合計四箇所の爪部６５が二箇所の取付座部４４を間に挟む位置を、符号ＨＰを付して破線で示す。

【0032】

また、一組を形成する二箇所の爪部６５が、一箇所の取付座部４４を間に挟む位置は、突起軸部１２ｃが有する空隙部に挿入されたドラム回転軸２２の周方向に沿った位置に配置されている。
したがって、三箇所の突起軸挿入部６３に、それぞれ、三箇所の突起爪１２ｄを挿入することと、四箇所の爪部６５が、それぞれ、二箇所の取付座部４４を間に挟むことで、押さえ部材６０は、メータ側筐体１２に固定されている。
ここで、無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さは、スリップリング３０と押さえ部材６０との距離よりも大きい。すなわち、無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さは、スリップリング３０と押さえ部材６０との間に配置された状態の、氷着防止部材５０の厚さよりも大きい。
ここで、「スリップリング３０と押さえ部材６０との距離」とは、「スリップリング３０と押さえ部材６０との、スリップリング３０の回転軸の軸方向に沿った距離」である。

【0033】

また、無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さと、押さえ部材６０の厚さとを合計した厚さは、筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との距離よりも大きい。すなわち、無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さと、押さえ部材６０の厚さとを合計した厚さは、筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との間に配置された状態の、氷着防止部材５０の厚さと押さえ部材６０の厚さとを合計した厚さよりも大きい。
なお、「押さえ部材６０の厚さ」とは、「押さえ部材６０の、スリップリング３０の回転軸と平行な長さ」である。

【0034】

したがって、筐体１０に収容された状態の氷着防止部材５０は、押さえ部材６０によって、常に、スリップリング３０へ押し付けられることとなる。さらに、押さえ部材６０によってスリップリング３０へ押し付けられた状態で、筐体１０に収容された状態の氷着防止部材５０は、無負荷の状態への復元力によって、常に、スリップリング３０へ押し付けられることとなる。
押さえ部材６０のスリップリング３０と対向する面には、図６に示すように、接着剤等を用いて、氷着防止部材５０が固定されている。したがって、氷着防止部材５０は、押さえ部材６０に固定されている。

【0035】

（ケーブル）
ケーブル２は、電線を用いて形成されており、リール収容部１１ａの内部に、繰り出し及び巻き取りが可能に収容されている。
ケーブル２の先端は、基端ブーム２０３ａの内部に固定されている。

【0036】

（ポテンショメータ）
ポテンショメータ３は、メータ収容部１２ａに内蔵されており、内部に抵抗部が配置された構造を有することで、回転角度の検出器を形成している。また、ポテンショメータ３が出力した信号は、ケーブル２を介して、図外のコントローラに入力される。なお、ポテンショメータ３は、筐体１０に内蔵されているが、図２では、説明のために、筐体１０のうちポテンショメータ３が内蔵されている位置に、符号を付している。また、他の図面においても同様に、筐体１０のうちポテンショメータ３が内蔵されている位置に符号を付す場合がある。
また、ポテンショメータ３は、ドラム回転軸２２に連結されている。
したがって、ブーム２０３が伸縮し、ケーブル２が繰り出される、又は、巻き取られることで、ケーブルリールドラム２１及びドラム回転軸２２が回転すると、ポテンショメータ３の内部に配置された抵抗部の抵抗値が変化する。そして、変化した抵抗値に応じた信号が、ケーブル２を介してコントローラに入力される。

【0037】

（コントローラ）
コントローラは、ブーム２０３の長さを演算するプログラム等を含む所定の制御プログラムに基づいて、ポテンショメータ３から入力された信号に基づき、筐体１０からケーブル２が繰り出されている長さ（ブーム２０３の長さ）を算出する。そして、コントローラは、算出したブーム２０３の長さを、モーメントリミッタ（不図示）へ出力する。モーメントリミッタは、ブーム長検出装置３００が検出したブーム２０３の長さを用いて、クレーン２００の作業半径を演算し、作業中におけるクレーン２００の転倒を未然に防止するための制御を行う。

【0038】

＜動作＞
図１から図６を参照して、実施形態の動作を説明する。
クレーン２００を低温環境で使用する場合、例えば、気温が氷点下までは下がらない日中では、筐体１０の内部において、スリップリング３０の周辺へ湿気を帯びた空気が滞留した状態であっても、スリップリング３０に結露が発生することが抑制されている。しかし、低温環境では、日が暮れて気温が低下すると、日中にスリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気が、スリップリング３０の表面に結露を発生させる状況が発生する。さらに、気温が０［℃］を下回ると、スリップリング３０の表面に発生した結露が氷となって、スリップリング３０の表面を覆う状況が発生する可能性がある。

【0039】

ここで、実施形態では、氷着防止部材５０が、ブラシ４０と異なる位置でスリップリング３０と接触するように、筐体１０に収容されている。
このため、スリップリング３０と接触する氷着防止部材５０により、日中にスリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気が、スリップリング３０の表面に付着することが阻害される。
これにより、日が暮れて気温が低下した状況であっても、スリップリング３０の表面に発生する結露を抑制することが可能となる。さらに、日中から気温が０［℃］を下回った状況であっても、スリップリング３０の表面を氷が覆う状況の発生を抑制することが可能となる。

【0040】

さらに、実施形態では、氷着防止部材５０のスリップリング３０と対向する部分が、スリップリング３０と全面的に密接して接触している。
このため、スリップリング３０を余すところなく被覆する氷着防止部材５０により、スリップリング３０の氷着防止部材５０と対向する面に、湿気を帯びた空気が付着することが阻害される。
また、実施形態では、ブラシ４０と異なる位置でスリップリング３０と接触する氷着防止部材５０が、多孔質構造で形成されている。
このため、日中にスリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気が、氷着防止部材５０が有する多数の細孔へ入る。

【0041】

また、氷着防止部材５０は、吸湿性を有する。
このため、日中にスリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気から、氷着防止部材５０によって湿気が吸収される。
そして、クレーン２００を使用する前には、一般的に、ブーム２０３を最も短い長さまで収縮させた状態としているため、クレーン２００の使用時には、クレーン２００を用いた作業に応じた長さまで、ブーム２０３を伸長させる。

【0042】

収縮していたブーム２０３を伸長させると、基端ブーム２０３ａと先端ブーム２０３ｃとの距離が長くなり、筐体１０の内部でケーブルリールドラム２１が回転し、ケーブルリールドラム２１から繰り出されるケーブル２の長さも長くなる。
また、収縮していたブーム２０３を伸長させると、筐体１０の内部において、ケーブルリールドラム２１と共にドラム回転軸２２も回転し、スリップリング３０も回転する。
スリップリング３０に接触しているブラシ４０は、メータ側筐体１２に固定されており、スリップリング３０は、ブラシ４０が押しつけられた状態で回転する。

【0043】

上述したように、実施形態では、スリップリング３０の表面を氷が覆う状況の発生を抑制することが可能となるため、回転するブラシ４０がスリップリング３０の表面を覆った氷に乗り上げる状況の発生を抑制することが可能となる。これにより、ヒーター等を用いてスリップリング３０を加熱せずに、クレーン２００に発生する作動不良を抑制することが可能となる。
また、実施形態では、三箇所の突起軸挿入部６３に、それぞれ、三箇所の突起爪１２ｄを挿入することで、押さえ部材６０がメータ側筐体１２と固定されている。さらに、氷着防止部材５０は、接着剤等を用いて、押さえ部材６０に固定されている。このため、ブーム２０３を伸縮させて、ケーブルリールドラム２１が回転しても、押さえ部材６０と氷着防止部材５０の回転が抑制されている。したがって、スリップリング３０は、ケーブルリールドラム２１の回転に応じて、氷着防止部材５０と摺動する。

【0044】

なお、上述した実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0045】

＜実施形態の作用及び効果＞
実施形態の集電装置であれば、以下の作用及び効果を奏することが可能である。

【0046】

（１）筐体１０に収容され、筐体１０と相対回転可能な回転部材であるケーブルリール２０と、ケーブルリール２０に取り付けられて筐体１０に収容され、且つケーブルリール２０と共に回転するスリップリング３０を備える。これに加え、筐体１０に固定されて収容され、且つスリップリング３０に接触するブラシ４０と、ブラシ４０と異なる位置でスリップリング３０と接触するように筐体１０に収容された氷着防止部材５０を備える。
このため、スリップリング３０と接触する氷着防止部材５０により、日中にスリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気が、スリップリング３０の表面に付着することが阻害され、スリップリング３０の表面に発生する結露を抑制することが可能となる。

【0047】

その結果、スリップリング３０の表面を氷が覆う状況の発生を抑制することが可能となり、ヒーター等を用いてスリップリング３０を加熱せずに、クレーン２００に発生する作動不良を抑制することが可能となる。
これにより、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能な、集電装置を提供することが可能となる。
また、集電装置を、エンジンから遠く、熱が伝わりにくい位置である先端ブーム２０３ｃに取り付けた場合であっても、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能な、集電装置を提供することが可能となる。

【0048】

（２）無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さが、メータ側筐体１２のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との距離よりも大きい。
その結果、メータ側筐体１２が氷着防止部材５０を押さえることで、氷着防止部材５０とスリップリング３０とが密着した状態の安定性を向上させることが可能となる。これにより、氷着防止部材５０とスリップリング３０との間に隙間が形成されることを抑制することが可能となる。

【0049】

（３）スリップリング３０と共に氷着防止部材５０を挟み、且つ筐体１０に収容される押さえ部材６０をさらに備える。これに加え、押さえ部材６０は、ブラシ４０が貫通するブラシ貫通孔６４を有する。
その結果、メータ側筐体１２と氷着防止部材５０との間に配置した押さえ部材６０により、氷着防止部材５０とスリップリング３０とが密着した状態の安定性を向上させることが可能となる。これにより、氷着防止部材５０とスリップリング３０との間に隙間が形成されることを抑制することが可能となる

【0050】

（４）無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さが、スリップリング３０と押さえ部材６０との距離よりも大きい。
その結果、押さえ部材６０が氷着防止部材５０を押さえることで、氷着防止部材５０とスリップリング３０とが密着した状態の安定性を向上させることが可能となる。これにより、氷着防止部材５０とスリップリング３０との間に隙間が形成されることを抑制することが可能となる。

【0051】

（５）氷着防止部材５０が、押さえ部材６０に固定されている。
その結果、氷着防止部材５０を固定した押さえ部材６０を、氷着防止部材５０を備えていない構成の集電装置に後付けすることが可能となる。これにより、寒冷地仕様では無いクレーン２００を、寒冷地仕様のクレーン２００に変更することが容易となる。
また、押さえ部材６０を備えていない構成と比較して、集電装置の組立が容易となる。

【0052】

（６）無負荷の状態における氷着防止部材５０の厚さと、押さえ部材６０の厚さとを合計した厚さが、筐体１０のうちスリップリング３０と対向する部分とスリップリング３０との距離よりも大きい。
その結果、押さえ部材６０と氷着防止部材５０とが、筐体１０及びスリップリング３０と密着した状態の安定性を向上させることが可能となる。これにより、氷着防止部材５０とスリップリング３０との間に隙間が形成されることを抑制することが可能となる。

【0053】

（７）押さえ部材６０が、筐体１０に固定されている。
その結果、氷着防止部材５０が、スリップリング３０の回転等によってずれることを抑制することが可能となり、氷着防止部材５０がスリップリング３０と密着する状態の安定性を向上させることが可能となる。

【0054】

（８）氷着防止部材５０が、多孔質構造で形成されている。
その結果、筐体１０の内部において、スリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気が、氷着防止部材５０が有する多数の細孔へ入り、スリップリング３０の表面に発生する結露を抑制することが可能となる。

【0055】

（９）氷着防止部材５０が、吸湿性を有する。
その結果、筐体１０の内部において、スリップリング３０の周辺へ滞留した、湿気を帯びた空気から、氷着防止部材５０によって湿気が吸収され、スリップリング３０の表面に発生する結露を抑制することが可能となる。

【0056】

（１０）スリップリング３０のブラシ４０が接触する面に、メッキ加工が施されている。
その結果、ブラシ４０が摩耗して発生した粉等の異物が、スリップリング３０に固着することを抑制することが可能となる。

【0057】

（１１）スリップリング３０を複数備え、複数のスリップリング３０が、互いに径が異なり、且つ間隔を空けて同軸に配列されている。
その結果、複数のスリップリング３０を積層した構成の集電装置と比較して、コンパクトな構成の集電装置に対し、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能となる。

【0058】

（１２）筐体１０と相対回転可能な回転部材が、信号の伝送及び電力の供給のうち少なくとも一方を行うケーブル２が巻かれたケーブルリール２０を含み、スリップリング３０が、ケーブルリール２０と共に同軸で回転する。
その結果、ブーム長検出装置３００等の電気機器等に用いる集電装置に対し、寒冷地等の低温環境において、作業を開始するまでに要する時間を短縮することが可能となる。

【0059】

（１３）氷着防止部材５０は、スリップリング３０と対向する部分が、スリップリング３０と全面的に密接して接触している。
その結果、スリップリング３０を余すところなく被覆する氷着防止部材５０により、スリップリング３０の氷着防止部材５０と対向する面に、湿気を帯びた空気が付着することが阻害される。これにより、スリップリング３０の表面に発生する結露を抑制することが可能となる。

【0060】

＜変形例＞
（１）実施形態では、氷着防止部材５０を、多孔質構造の不織布であるフェルトを用いて形成したが、これに限定するものではない。すなわち、氷着防止部材５０は、例えば、多孔質構造の不織布であるナイロン不織布を用いて形成してもよい。また、吸湿性部材５０は、例えば、多孔質構造ではない不織布、ポリウレタン等の合成樹脂としてのスポンジ、シリコーンを主原料とする柔軟性の高いゲル状素材、衝撃吸収素材、振動吸収素材等を用いて形成してもよい。

【0061】

（２）実施形態では、複数のスリップリング３０が、互いに径が異なり、且つ間隔を空けて同軸に配列されている構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図７に示すように、複数のスリップリング３０が、互いに同径であり、且つ同軸に配列されている構成（積層型の構成）としてもよい。この場合、押さえ部材６０の形状は、円板状ではなく、ブラシ貫通孔６４を有するリング（Ｃリング）形状となる。また、氷着防止部材５０の形状も、ブラシ４０と異なる位置でスリップリング３０と接触する形状であり、Ｃリング形状となる。なお、積層型の構成では、図７に示すように、各スリップリング３０を、例えば、円柱状に形成したブラケット７０の外周面に取り付ける構成とする。

【0062】

（３）実施形態では、本発明の集電装置を車両搭載型クレーンに適用したが、この構成に限らず、スリップリング３０とブラシ素材を備える集電装置を備えたものであれば、例えば、他のクレーンや、高所作業車等の他の作業車両に適用してもよい。

【0063】

（４）実施形態では、集電装置を先端ブーム２０３ｃに取り付けたが、これに限定するものではなく、集電装置を基端ブーム２０３ａに取り付けてもよい。この場合、ケーブル２の先端は、先端ブーム２０３ｃに取り付ける。

【0064】

（５）実施形態では、氷着防止部材５０のスリップリング３０と対向する部分が、スリップリング３０と全面的に密接して接触している構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、氷着防止部材５０のスリップリング３０と対向する部分の一部が、スリップリング３０と全面的に密接して接触している構成としてもよい。

【0065】

＜実施例＞
実施形態を参照しつつ、以下、実施例１及び実施例２の集電装置を備えるクレーンと、比較例１及び比較例２の集電装置を備えるクレーンについて説明する。

【0066】

（実施例１）
実施形態と同様、スリップリングに、フェルトを用いて形成した氷着防止部材を接触させた構成の集電装置を備える構成のクレーンとした。

【0067】

（実施例２）
スリップリングに、スポンジを用いて形成した氷着防止部材を接触させた構成の集電装置を備える構成とした以外は、実施例１と同様の構成を備えるクレーンとした。

【0068】

（比較例１）
氷着防止部材を備えておらず、スリップリングとブラシに、界面活性剤を塗布した構成の集電装置を備える構成とした以外は、実施例１と同様の構成を備えるクレーンとした。

【0069】

（比較例２）
氷着防止部材を備えておらず、スリップリングとブラシに、グリスを塗布した構成の集電装置を備える構成とした以外は、実施例１と同様の構成を備えるクレーンとした。

【0070】

（性能評価、評価結果）
実施例１及び実施例２の集電装置と、比較例１及び比較例２の集電装置に対し、それぞれ、信号の伝送状態及び電力の供給状態を評価した。評価方法としては、常温（約２５［℃］）の環境下でクレーンを使用し、その後、ブームを収縮させた状態で、低温環境（約－２０［℃］）の環境下に置く。その後、ヒーター等による集電装置の加熱を行わずに、再度、常温の環境下でクレーンを使用した状況において、信号の伝送状態及び電力の供給状態を調査する方法を用いた。
そして、信号の伝送及び電力の供給が全く行われていない場合を「×」と評価した。また、信号の伝送及び電力の供給が、クレーンに作動不良が発生しない状態（９０％程度）で行われた場合を「〇」と評価し、信号の伝送及び電力の供給が完全に行われた場合を「◎」と評価した。

【0071】

【表1】

【0072】

上述した方法を用いて、各種の性能を評価した結果、表１に示すように、実施例１及び実施例２の集電装置は、クレーンに作動不良が発生しないことが確認された。一方、比較例１及び比較例２の集電装置は、クレーンに作動不良が発生することが確認された。
さらに、実施例１の集電装置は、実施例２の集電装置と比較して、信号の伝送状態と、電力の供給状態が良好であることが確認された。

【符号の説明】

【0073】

１ 集電装置
２ ケーブル
３ ポテンショメータ
４ 信号線
１０ 筐体
１１ ドラム側筐体
１１ａ リール収容部
１１ｂ ドラム側フランジ部
１２ メータ側筐体
１２ａ メータ収容部
１２ｂ メータ側フランジ部
１２ｃ 突起軸部
１２ｄ 突起爪
２０ ケーブルリール
２１ ケーブルリールドラム
２２ ドラム回転軸
３０ スリップリング
４０ ブラシ
４１ 装着部
４２ 腕部
４３ 接点部
４４ 取付座部
４５ 装着ねじ
５０ 氷着防止部材
６０ 押さえ部材
６１ 回転軸貫通孔
６２ 回転軸リム部
６３ 突起軸挿入部
６４ ブラシ貫通孔
６５ 爪部
７０ ブラケット
１００ クレーン搭載車両
１０１ 荷台
１０２ 運転室
１０３ シャーシフレーム
２００ クレーン
２０１ ベース
２０２ コラム
２０３ ブーム
２０３ａ 基端ブーム
２０３ｂ 中間ブーム
２０３ｃ 先端ブーム
２０４ フック
２０５ アウトリガ
２０６ ワイヤロープ
３００ ブーム長検出装置
ＨＰ 爪部が取付座部を間に挟む位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】