旋回給電装置

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【発明の名称】	旋回給電装置
【発明者】	【氏名】北国隆一【氏名】山口義就【氏名】曽我一利【氏名】杉山伸一
【要約】	【課題】移動体を予め定める旋回軸線まわりに確実に旋回させるときに、移動体に電力を供給することができる旋回給電装置を提供することである。【解決手段】移動および旋回可能な競技用フィールド３などの台車１１に旋回給電装置１の軸受け２３が設けられ、移動面１０側に旋回軸２２が移動面１０から突出および没入可能に設けられる。旋回中心軸２２を上昇させて軸受け２３に嵌合させた後、旋回中心軸２２内で固定側集電子２７を上昇させる。固定側集電子２７は集電リング１１０～１１３を有し、台車１１に設けられる旋回側集電子２６を拡張させると、旋回側集電子２６の集電端子１３１～１３４が固定側集電子２７の集電リング１１０～１１３の内周面に摺接可能に接触して電気的に接続される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】予め定める移動面上を移動および旋回可能な移動体が、移動面上の予め定める位置で移動面に垂直な固定側旋回軸線を中心として旋回するときに移動体に電力を供給する旋回給電装置において、前記固定側旋回軸線に沿って移動面から突出および没入可能に設けられる筒状の旋回中心軸と、移動体に取付けられ、移動体の予め定める位置で前記旋回軸線に略平行な移動体側旋回軸線を中心とし、移動面から突出する旋回中心軸が嵌合可能な軸受けと、旋回中心軸内で旋回軸線に沿って昇降可能で、かつ旋回軸線まわりの角変位が阻止され、電力が供給される固定側集電子と、固定側集電子を昇降させる集電子昇降駆動手段と、移動体に、移動体側旋回軸線まわりの角変位が阻止されて取付けられ、上昇した固定側集電子に接触して電気的に接続され、移動体の旋回とともに旋回するときに固定側集電子に摺接する旋回側集電子とを含むことを特徴とする旋回給電装置。
【請求項２】固定側集電子と旋回側集電子とが電気的に接続されている状態にあるときに、固定側集電子と旋回側集電子との旋回軸線方向への相対変位を阻止する手段が設けられることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】固定側集電子は導電性を有し、旋回軸線を中心とする筒状の集電リングを有し、旋回側集電子は、導電性を有し、集電リングの内周面に接触する集電端子を有することを特徴とする請求項１または２記載の給電装置。
【請求項４】旋回側集電子は、移動体側旋回軸線を中心に対をなす集電端子が移動体側旋回軸線に対して拡張および縮小可能に設けられ、旋回側集電子が拡張すると、旋回側集電子と固定側集電子とが結合して固定側集電子の集電リングと旋回側集電子の集電端子とが接触するとともに、集電リングと集電端子との旋回軸線方向への相対変位が阻止され、旋回側集電子が縮小すると、旋回側集電子と固定側集電子との結合状態が解除されて集電端子が集電リングから離反するとともに、集電リングと集電端子との旋回軸線方向の変位の阻止状態が解除されることを特徴とする請求項３記載の給電装置。
【請求項５】旋回中心軸は先端部が先細状に形成され、移動体に取付けられる軸受けは、移動体側旋回軸線に垂直な平面内で変位可能に移動体に支持され、移動体には、軸受けに旋回中心軸が嵌合したとき、軸受けの前記平面内での変位を阻止する固定手段が設けられることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の給電装置。
【請求項６】前記固定手段は、予め設定した力以上の力が作用したときには軸受けの前記平面内での変位を許容することを特徴とする請求項５記載の給電装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポーツやイベントなどを行う多目的ドームなどで用いられ、イベントの変更などに応じて移動、旋回させる必要のある移動可能な競技用フィールドなどの大重量の移動体に対し、旋回時に電力を供給するための給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多目的ドームでは、イベントの変更などドーム内を新しい目的にあった設備に模様替えをする場合、ドーム内の既設物をドーム外へ搬出する必要がある。既設物が、たとえばサッカーやラグビーなどを行うときの競技用フィールドのような大形大重量物の場合、搬出入口の寸法制限や、搬出後の位置制限などにより、競技用フィールド自体をドーム内で旋回させて方向変換する必要がある。
【０００３】ドーム内で競技用フィールドを旋回させる場合、必要なスペースが最小限となるように競技用フィールドの中心に旋回中心軸を設けて旋回させる方法が有効である。
【０００４】競技用フィールドは、移動および旋回するために複数の車輪が設けられるが、旋回時にこれらの車輪を駆動するために電力を供給する必要がある。
【０００５】そのために、旋回中心軸から電力を供給する方法が考えられるが、このケーブルが捩れるといった問題を有する。旋回時にケーブルの捩れを防いで電力を供給する方法として、実開平６－７４６５８号公報に開示される方法がある。この公報には、電気式ショベル系掘削機において、上部旋回体と下部走行体との間の旋回部分で、電気回路を接続するためにスリップリングと、このスリップリングに摺接するブラシとを用いる構造が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術では、上部の旋回体と下部の走行体とが離脱しないことを前提としているため、多目的ホールで用いられる競技用フィールドなどの移動および旋回する移動体には容易に適用することはできない。
【０００７】また競技用フィールドは大重量であるので、フィールドの周縁全周にわたって移動面との間を塞ぐシール材を設け、床からフィールドの下面に圧縮空気を送給してフィールドの重量を軽減して旋回および移動する方法が提案されている。この場合には、競技用フィールドの中央部が盛り上がった状態となる。このように旋回時に旋回側と固定側とが上下に変位する場合には、前述した従来技術を適用することはできない。
【０００８】また他の方法として、発電機を競技用フィールド上に載置する方法が考えられるが、前述したように競技用フィールドは空気圧で重量を軽減させる必要があり、大重量の発電機をさらにフィールド上に乗載する方法は有効ではない。また、ケーブルを競技用フィールドの外周からまわして電流を供給する方法も考えられるが、多目的ドームでは競技用フィールドとスタンドとの間の間隔が狭い場合が多く、ケーブルの取回しが困難となる。
【０００９】本発明の目的は、移動よび旋回可能な移動体に対して、旋回時に電力を供給することができる旋回給電装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明は、予め定める移動面上を移動および旋回可能な移動体が、移動面上の予め定める位置で移動面に垂直な固定側旋回軸線を中心として旋回するときに移動体に電力を供給する旋回給電装置において、前記固定側旋回軸線に沿って移動面から突出および没入可能に設けられる筒状の旋回中心軸と、移動体に取付けられ、移動体の予め定める位置で前記旋回軸線に略平行な移動体側旋回軸線を中心とし、移動面から突出する旋回中心軸が嵌合可能な軸受けと、旋回中心軸内で旋回軸線に沿って昇降可能で、かつ旋回軸線まわりの角変位が阻止され、電力が供給される固定側集電子と、固定側集電子を昇降させる集電子昇降駆動手段と、移動体に、移動体側旋回軸線まわりの角変位が阻止されて取付けられ、上昇した固定側集電子に接触して電気的に接続され、移動体の旋回とともに旋回するときに固定側集電子に摺接する旋回側集電子とを含むことを特徴とする旋回給電装置である。
【００１１】本発明に従えば、移動体を旋回させる場合、移動体の移動体側旋回軸線と移動面上の固定側旋回軸線とが一致するように移動体を配置した状態で、中心軸昇降駆動手段によって旋回中心軸を上昇させて移動面から突出させ、移動体に取付けられる軸受けに旋回中心軸を嵌合させる。
【００１２】次に集電子昇降駆動手段によって固定側集電子を上昇させ、移動体に取付けられる旋回側集電子に固定側集電子を接触させて固定側集電子と移動側集電子とを電気的に接続させる。これによって移動体を旋回させるための電動機などに電力を供給することができる。この状態で移動体を旋回させると、移動体は移動面上で旋回中心軸を中心として正確に旋回することができる。このとき、固定側集電子と移動側集電子とが摺接して電気的接続を維持するので、電気ケーブルなどが捩れることなく確実に電力を供給することができる。旋回終了後、集電子昇降駆動手段によって固定側集電子を降下させ、さらに中心軸駆動手段によって旋回中心軸を降下させることによって旋回中心軸が移動体の軸受けから離脱して移動体は移動可能となる。このようにして旋回時には旋回中心軸を用いて正確に旋回させるとともに電力を供給することができ、移動させるときには旋回中心軸を移動面下に没入させて移動体を移動可能とすることができる。
【００１３】請求項２記載の本発明は、固定側集電子と旋回側集電子とが電気的に接続されている状態にあるときに、固定側集電子と旋回側集電子との旋回軸線方向への相対変位を阻止する手段が設けられることを特徴とする。
【００１４】本発明に従えば、固定側集電子と旋回側集電子とが電気的に接続されている状態にあるときには、旋回軸線方向への相対変位が阻止されるので、前述したように大重量の競技用フィールドへの下面から圧縮空気を送給して重量を軽減させるなど、電力供給時に移動体に固定される固定側集電子が上昇するなどしても、旋回側集電子とともに固定側集電子も上方に変位し、電力供給時に固定側集電子と旋回側集電子との電気的接続が断たれるといったことが防がれる。
【００１５】請求項３記載の本発明は、固定側集電子は導電性を有し、旋回軸線を中心とする筒状の集電リングを有し、旋回側集電子は、導電性を有し、集電リングの内周面に接触する集電端子を有することを特徴とする。
【００１６】本発明に従えば、筒状の集電リングとこの集電リングの内周面に接触する集電端子とを用いることによって、旋回時に集電リングと集電端子とを確実に摺接させて確実に電力を供給することが可能となる。
【００１７】請求項４記載の本発明で旋回側集電子は、移動体側旋回軸線を中心に対をなす集電端子が移動体側旋回軸線に対して拡張および縮小可能に設けられ、旋回側集電子が拡張すると、旋回側集電子と固定側集電子とが結合して固定側集電子の集電リングと旋回側集電子の集電端子とが接触するとともに、集電リングと集電端子との旋回軸線方向への相対変位が阻止され、旋回側集電子が縮小すると、旋回側集電子と固定側集電子との結合状態が解除されて集電端子が集電リングから離反するとともに、集電リングと集電端子との旋回軸線方向の変位の阻止状態が解除されることを特徴とする。
【００１８】本発明に従えば、移動体の軸受けに旋回中心軸が嵌合した状態で、固定側集電子を集電子昇降駆動手段によって上昇させると、固定側集電子の集電リング内に旋回側集電子が配置される状態となる。この状態で旋回側集電子の集電端子を旋回軸線に対して拡張させると、各集電端子が集電リングに接触して電気的に接続されるとともに、固定側集電子と旋回側集電子とが結合されて集電リングと集電端子との旋回軸線方向への相対変位が阻止される。これによって、電力供給時に旋回側集電子が上昇するなどしても固定側集電子も追従して上昇し、電気的接続が断たれるといったことが防がれる。
【００１９】電力供給後、旋回側集電子の一対の集電端子を縮小することによって固定側集電子と旋回側集電子との結合状態が解除され、集電子昇降駆動手段によって固定側集電子を下降させることができる。
【００２０】請求項５記載の本発明で旋回中心軸は先端部が先細状に形成され、移動体に取付けられる軸受けは、移動体側旋回軸線に垂直な平面内で変位可能に移動体に支持され、移動体には、軸受けに旋回中心軸が嵌合したとき、軸受けの前記平面内での変位を阻止する固定手段が設けられることを特徴とする旋回中心軸は先細状に形成され、軸受けは移動体側旋回軸線に垂直な平面内で変位可能に支持されるので、固定側旋回軸線と移動体側旋回軸線とがずれた状態で移動体が配置されたとしても、旋回中心軸を上昇させたとき先細となった先端部が移動体の軸受けに嵌まった場合には、傾斜した旋回中心軸の先端部の外周面に沿って軸受けが前記平面内で変位して固定側旋回軸線と移動体側旋回軸線とが一致して旋回中心軸が軸受けに嵌合することになる。この状態で固定手段によって軸受けの前記平面内で下降への変位を阻止することによって軸受けは移動体を旋回中心軸まわりに確実に支持することができる。
【００２１】請求項６記載の本発明で前記固定手段は、予め設定した力以上の力が作用したときには軸受けの前記平面内での変位を許容することを特徴とする。
【００２２】競技用フィールドなど大重量の移動体の場合、軸受けに旋回中心軸が嵌合した状態にあるときに地震などが発生した場合に旋回中心軸および軸受けに大きな力が作用してこれらが破損する恐れがある。これに対して本発明では固定手段を予め設定した力以上の力が作用したときには軸受けの変位を許容するので、地震発生時など旋回中心軸に大きな力が作用する場合には、旋回中心軸が破損する前に固定手段によって軸受けが変位して旋回給電装置が破損することが防がれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態である旋回給電装置１を用いる多目的ホール２の構成を模式的に示す平面図である。多目的ホール２は台車を有し移動可能な競技用フィールド３を備える。競技用フィールド３は、サッカーやラグビーを行う競技用フィールドであり、８５ｍ×１２０ｍ程度の矩形状であり天然芝が植生される。したがって、競技用フィールド３は多目的ホール２の屋内領域４だけでなく、屋外領域５に移動させて天然芝に日光をあてる必要がある。
【００２４】多目的ホール２は円形または楕円形状を有し、中央の競技場７のまわりにスタンド８が設けられる。多目的ホール２で競技用フィールド３を用いる場合には、競技場７内で矩形状の競技用フィールド３の長手方向を円形または楕円形状の多目的ホール２の長軸と平行となるように配置する。競技用フィールド３を屋外領域５へ移動させる場合には、搬出入口６の寸法制限のため、競技用フィールド３を多目的ホール２内で矢符Ａで示すように９０°旋回させてから搬出入口６から屋外領域５へ移動させなければならない。また競技用フィールド３の旋回時のスペースを最小にするために、競技用フィールド３の中央を旋回中心として競技場７の中央で旋回させる必要がある。また競技用フィールド３は、移動および旋回するための複数の車輪を有し、各車輪は電動機で駆動されるため、旋回時に電動機に電力を供給する必要がある。そのために多目的ホール２には旋回給電装置１が設けられる。
【００２５】旋回給電装置１は、競技場７の中央部の第１旋回位置Ｐ１に設置される固定側装置２０と、競技用フィールド３の中央部に設けられる移動側装置２１から構成される。固定側装置２０は競技場７の中央の予め定める位置で、床面に垂直な固定側旋回軸線Ｌ１に沿って床面から突出および没入可能な旋回中心軸２２を有し、移動側装置２１は旋回中心軸が嵌合する軸受け２３を有し、旋回中心軸２２を介して競技用フィールド３の電動機に電力が供給されて競技用フィールド３は旋回することができる。旋回給電装置１の固定側装置２０は多目的ホール２の中央部の第１旋回位置Ｐ１に設けられるだけでなく、屋外領域５の第２旋回位置Ｐ２にも設けられ、屋外に競技用フィールド３を配置して天然芝を日光を当てる場合に日光のあたる向きが偏らないように旋回させる。
【００２６】また旋回用フィールド３は、大重量であるので、旋回および移動時に重量を軽減させる必要がある。そのために、多目的ホール２の競技場７の床面から搬出入口６を介して屋外領域５にわたる競技用フィールド３の移動面１０には、移動領域全面にわたって圧縮空気が噴出する複数の開口が形成されるか、またはフィールド本体側に搭載された圧縮空気供給機器（図示せず）より圧縮空気が供給され、また競技用フィールド３の外周部には競技用フィールド３と移動面１０との隙間を塞ぐシール部材が全周にわたって設けられる。したがって、移動面またはフィールドからの圧縮空気によって競技用フィールド３の重量が軽減されるので、競技用フィールド３はスムーズに旋回および移動を行うことができる。
【００２７】図２は、競技用フィールド３の台車１１を示す側面図であり、図３はその平面図である。台車１１は天然芝が植生される矩形台状の基台１３と、基台１３に設けられる複数の車輪１２および必要時、圧縮空気供給機器とを含んで構成される。車輪１２は、図３に示されるように幅方向両側で長手方向に沿って５個設けられ、先端部および後端部には幅方向中央に１個ずつ設けられる。このような複数の車輪１２を有する台車１１によって競技用フィールド３は移動面１０上を走行することができる。基台１３は移動面１０に平行であり、基台１３の中央の予め定める位置には基台１３に垂直に、すなわち移動面１０に垂直な移動体側旋回軸線Ｌ２が設定される。各車輪１１はそれぞれ電動機（図示せず）によって駆動され、また台車１１に垂直な軸線まわりに回動可能に基台１３に取付けられる。したがって、台車１１を旋回させる場合には、各車輪１２を移動体側旋回軸線Ｌ２を中心とする周方向に回動させる。すなわち旋回軸線Ｌ２を原点とし、基台１３の長手方向をｘ軸とし、幅方向をｙ軸としたとき、各車輪１２は旋回軸線Ｌ２と車輪１２とを結ぶ直線に垂直な方向に向くように回動させる。たとえば図３に示す車輪１２ａの場合、車輪１２ａと旋回軸線Ｌ１とを結ぶ直線とｙ軸との成す角度を角度θ１とした場合、車輪１２ａの操舵角も角度θ１となる。このような台車１１の基台１３の下面に旋回給電装置１の移動側装置２１が取付けられる。
【００２８】図４は旋回給電装置１を示す縦断面図であり、図５はその平面図であり、図６は図５の切断面線ＶＩ－ＶＩから見た断面図である。なお、図４は図５の切断面線Ｖ－Ｖから見た断面図である。旋回給電装置１は基台１３の下面に取付けられる移動側装置２１と移動面１０を有する基礎床版３０に形成されるピット３１内に設けられる固定側装置２０とを含んで構成される。
【００２９】移動側装置２１の軸受け２３の軸線が移動側旋回軸線Ｌ１となり、この軸受け２３を有する軸受け本体２４が、軸受け支持体２５に、移動体側旋回軸線Ｌ１に垂直な平面、すなわち水平面内で変位自在に支持され、この軸受け支持体２５が台車１１の基台１３の下面に固定される。軸受け本体２４の中央部には旋回側集電子２６が取付けられる。固定側装置２０は、多目的ホール２の競技場７の中央の第１旋回位置Ｐ１に、移動面１０に垂直な固定側旋回軸線Ｌ１を中心軸線として旋回中心軸２２が設けられる。競技用フィールド３を旋回させる場合には、競技用フィールド３の台車１１が、移動側旋回軸線Ｌ２と固定側旋回軸線Ｌ１とがほぼ同軸であることを確認する。
【００３０】旋回中心軸２２は直径Ｄ＝１ｍ程度の直円筒状であり、ピット３１に連なり旋回軸線Ｌ２を中心とする軸挿通孔３８に挿通される。軸挿通孔３８にはガイド筒２９および旋回軸２２を旋回軸線Ｌ２方向に案内する直動軸受け３９が設けられる。旋回中心軸２２の先端部は円錐台状となる円錐案内面３７が形成されて旋回中心軸２２は先細状に形成される。
【００３１】この旋回中心軸２２は旋回中心軸昇降駆動手段である一対の電動ジャッキ４１，４２によって昇降駆動される。電動ジャッキ４１，４２は旋回中心軸２２の両側部に固定側旋回軸線Ｌ１に平行に配置され、上下に昇降駆動するロッド４３，４４を有する。各ロッド４３，４４の下端部が旋回中心軸２２の下端部に取付けられるブラケット４０に接続される。したがって、電動ジャッキ４１，４２の各ロッド４３，４４を上下に昇降させることによって旋回中心軸２２を上下に昇降させることができる。また旋回中心軸２２を支持する軸挿通孔３８は旋回中心軸２２の長さの半分程度を支持するので、旋回中心軸２２は大きな強度で支持されることになる。
【００３２】軸挿通孔３８の開口は通常はマンホール３６によって塞がれており、マンホール３６の表面は移動面１０と面一となる。マンホール３６は遠隔操作によって開閉することができる。図５に示す平面図においてはマンホール３６を開いたものとして示してある。
【００３３】旋回中心軸２２の内側には固定側集電子２７が設けられる。固定側集電子２７は旋回中心軸２２内で旋回軸線Ｌ１まわりの変位が阻止された状態で旋回軸線Ｌ１に沿って上下に変位自在に旋回中心軸２２に装着される。この固定側集電子２７は集電子昇降駆動手段である電動ジャッキ５０によって昇降駆動される。電動ジャッキ５０は、旋回軸線Ｌ１に沿って鉛直に配置され、基端部がピット３１の床面に固定される架台５１にブラケット５３を介してピン結合され、昇降駆動するロッドの先端部にサポート５２がピン結合される。このサポート５２は、旋回中心軸２２内で上面を水平にして旋回軸線Ｌ１に沿って昇降自在に旋回中心軸２２内に支持される。したがって、サポート５２上に固定側集電子２７を乗載することによって固定側集電子２７を旋回中心軸２２内で旋回軸線Ｌ１に沿って上下に昇降させることができる。
【００３４】移動側装置２１の軸受け支持体２５は四角枠状に形成され、四隅に設けられるブラケット６２によって台車１１の基台１３の下面に複数のボルトによって固定される。軸受け本体２４は、軸受け２３が取付けられる正方形台状の軸受け取付台６０、軸受け取付台６０に固定される集電子吊下げ枠６１および旋回側集電子２６を有し、軸受け支持体２５に変位可能に支持される。
【００３５】ここで図５において移動側旋回軸線Ｌ２を原点とし、横方向をｘ方向とし、縦方向をｙ方向とする。軸受け取付台６０の四隅にはそれぞれ直動軸受け６３～６６がそれぞれ固定される。直動軸受け６３，６４はｘ方向に延びる１本の共通の支持ロッド６７に支持され、同様に直動軸受け６５，６６はｘ方向に延びる支持ロッド６８に支持される。これによって軸受け取付台６０はｘ方向に変位自在となる。支持ロッド６７，６８の一端部には直動軸受け６９，７０が設けられる。直動軸受け６９，７０はｙ方向に延びる支持ロッド７３に共通に支持され、支持ロッド７３の両端部は軸受け支持体２５に固定される。同様に支持ロッド６７，６８の他端部を支持する直動軸受け７１，７２はｙ方向に延びる支持ロッド７４に共通にｙ方向に変位自在に支持され、支持ロッド７４の両端部は軸受け支持体２５に固定される。これによって軸受け取付台６０をｘ方向に変位自在に支持する各支持ロッド６７，６８をｙ方向に変位自在に支持する。すなわち、軸受け取付台６０は移動側旋回軸線Ｌ１に垂直な平面内で変位自在に支持されることになる。
【００３６】軸受け支持体２５には、正方形台状の軸受け取付台６０の各側壁に臨んで軸受け取付台６０を固定するための固定ジャッキ８０～８３が設けられる。固定ジャッキ８０～８３はそれぞれ油圧ジャッキから成り、固定ジャッキ８０，８１は移動体側旋回軸線Ｌ２を中心としてｘ方向両側に設けられ、ピストンロッド８０ａ，８１ａを伸長させ、軸受け取付台６０をｘ方向両側から挟持することによって軸受け取付台６０のｘ方向への変位を阻止する。同様にジャッキ８２，８３は移動体側旋回軸線Ｌ２を中心としてｙ方向両側に設けられ、ピストンロッド８２ａ，８３ａを伸長させて軸受け取付台６０の側壁に当接させて軸受け取付台６０のｙ方向両側から挟持して固定し、軸受け取付台６０のｙ方向への変位を阻止する。
【００３７】前述したように軸受け２３を有する軸受け取付台６０は移動側旋回軸円線Ｌ２に垂直なｘｙ平面内で変位自在に支持されており、また旋回中心軸２２の先端部は先細となって円錐案内面３７が形成されるので、図７に示されるようにΔｒずれていたとしても、旋回中心軸２２を上昇させたとき先端部の円錐案内面３７が軸受け２３の角部に当接したとき、軸受け２３は円錐案内面３７に案内されてｘｙ平面内で移動し、いわば楔効果によって旋回軸線Ｌ２と移動側旋回軸線Ｌ１とが同軸となるように軸受け取付台６０はｘｙ平面内で変位して旋回中心軸２２は確実に軸受け２３に嵌合することができる。
【００３８】軸受け２３は、軸受け取付台６０に固定される外輪９０と、転動体９２を介して軸線Ｌ１まわりに回転自在に支持される内輪９１と、この内輪９１に固定され、旋回中心軸２２が嵌合する支持リング９３とを有し、旋回中心軸２２が上昇してきたとき支持リング９８に旋回中心軸２２が嵌合する。固定側旋回軸線Ｌ１と移動側旋回軸線Ｌ２とがわずかに角度αを成してずれる恐れがあるので、旋回中心軸２２の外周面２２ａと支持リング９３の内周面９３ａとは隙間を有するように設計される。
【００３９】図８は固定ジャッキ８０～８３の基本的な機能を示す油圧回路図である。固定ジャッキ８０～８３は同様の構成を有するので固定ジャッキ８０についてのみ説明し、固定ジャッキ８１～８３に関しては同様の参照符号を付し説明は省略する。
【００４０】油圧ポンプ１０２と固定ジャッキ８０との間には切換弁１００が介在される。切換弁１００を第１位置１００ａに切換えるとポンプ１０２から固定ジャッキ８０に管路１０４を介して作動油が供給されてピストンロッド８０ａが伸長し、排出された作動油はタンク１０３に戻される。ピストンロッド８０ａの先端部が軸受け取付台６０の側壁に当接した場合には切換弁１００を第２位置１００ｂに切換えてピストンロッド８０ａを停止させる。切換弁１００を第３位置１００ｃに切換えるとピストンロッド８０ａは縮退する。前記管路１０４とタンク１０３との間にはリリーフ弁１０１が介在される。このリリーフ弁１０１は、管路１０４が連通する固定ジャッキ８０の油圧室内の圧力が予め設定した圧力を越えると開いてタンク１０３に作動油を戻す構成となっている。したがって、各固定ジャッキ８０～８３によって軸受け取付台６０を固定した状態にあるときにたとえば地震などが発生し、固定ジャッキ８０に前記予め設定した圧力以上の力が作用したときには、リリーフ弁１０１が開き、軸受け取付台６０が変位可能となる。このように軸受け２３に旋回中心軸２２が嵌合しているときに地震などが発生したときに軸受け取付台６０を変位させることができ、これによって旋回給電装置１が破損するといったことが防がれる。
【００４１】図９は、旋回中心軸２２および固定側集電子２７を上昇させた状態を示す断面図であり、図１０は図９の参照符Ｘ－Ｘから見た旋回側集電子２６および旋回中心軸２２を示す平面図であり、図１１は図９の参照符ＸＩ－ＸＩから見た軸受け本体２４を示す平面図である。軸受け２３を有する軸受け取付台６０には門形の集電子吊下げ枠６１が取付けられ、この集電子吊下げ枠６１に旋回側集電子２６が移動体側旋回軸線Ｌ２を中心として吊下げられる。固定側集電子２７は、導電性を有する４つの第１～第４集電リング１１０～１１３を有し、各集電リング１１０～１１３は旋回軸線Ｌ１を中心として同一半径を有し、軸線Ｌ１方向に間隔をあけて設けられる。各集電リング１１０～１１３は、集電リング１１０～１１３の外側で軸線Ｌ１に沿って配置される４本の溝形鋼から成るフレーム１２０～１２３に相互に連結される。フレーム１２０～１２３は軸線Ｌ１を中心として９０°間隔をあけて配置される。各集電リング１１０～１１３は支持金具１１６および電気絶縁性を有する碍子１１５を介して各フレーム１２０～１２３に取付けられる旋回中心軸２２の内側には軸線Ｌ１に沿って延び、各フレーム１２０～１２３をそれぞれ両側から挟み、固定側集電子２７が軸線Ｌ１に沿って昇降するときに軸線Ｌ１まわりに揺れることを阻止する揺れ止めガイド１３０が設けられる。これによって固定側集電２７は旋回中心軸２２内で軸線Ｌ１に沿ってスムーズに昇降することができる。
【００４２】旋回側集電子２６は、導電性を有する４対の集電端子１３１～１３４と、各集電端子１３１～１３４を移動体側旋回軸線Ｌ２に対して拡張および収縮させる集電子拡張手段１０９と、各集電端子１３１～１３４と集電子拡張手段１０９とを連結する集電端子支持リンク１４０とを含んで構成される。集電子拡張手段１０９は、集電子吊下げ枠６１のほぼ水平となる上枠１４１の下方で水平に配置されるガイドフレーム１４２と、このガイドフレーム１４２と前記上枠１４１とを連結する一対の支柱１４３，１４４と、上枠１４１およびガイドフレーム１４２間で軸線Ｌ２に沿って延びる一対の支持アーム１４６，１４７と、支持アーム１４６，１４７間で上枠１４１から吊下げされる電動ジャッキ１４５とを含んで構成され、集電端子１３２，１３３は一方の支持アーム１４６に集電端子支持リンク１４０によって連結され、集電端子１３１，１３４は他方の支持アーム１４７に集電端子支持リンク１４０を介して連結される。上枠１４１には幅方向中央部で軸線Ｌ２を中心として直径方向に延びる一対のガイドレール１５０，１５１が下面に取付けられ、同様にガイドフレーム１４２の上面には前記ガイドレール１５０，１５１にそれぞれ対向する位置で軸線Ｌ２を中心として直径方向に延びる一対のガイドレール１５２，１５３が取付けられる。支持アーム１４６はガイドレール１５０，１５２間にわたって配置され、ガイドレール１５０，１５２に沿って半径方向に変位可能に支持される。同様に他方の支持アーム１４７は上端部がガイドレール１５１に案内され、下端部がガイドレール１５３に案内されて軸線Ｌ１を中心として半径方向に変位自在に支持される。
【００４３】電動ジャッキ１４５は上枠１４１に固定されるブラケット１６０にピン結合されて吊下げられる。電動ジャッキ１４５には電動ジャッキ１４５を外囲し、電動ジャッキ１４５に沿って軸線Ｌ２方向に昇降自在な四角筒状のボックス１６１が装着され、ボックス１６１の下端部は電動ジャッキ１４５のシリンダロッドの先端部でピン１７０によってピン結合される。ボックス１６１と一方の支持アーム１４６とは３組の支持レバー１６２～１６４によって連結され、ボックス１６１と他方の支持アーム１４７とは３組の支持レバー１６５～１６７によって連結される。各支持レバー１６２～１６４はそれぞれ平行に傾斜して設けられ、同様に支持レバー１６５～１６７も相互に平行に傾斜して設けられる。支持レバー１６２および１６５の一端部は、前記ピン１７０によってピン結合され、他端部は支持アーム１４６または１４７にそれぞれピン結合によって角変位自在に連結される。同様に支持アーム１６３，１６４の一端部はボックス１６１にピン結合され、他端部は支持アーム１４６にピン結合され、支持アーム１６６，１６７の一端部はボックス１６１にピン結合され、他端部はそれぞれ支持アーム１４７にピン結合される。
【００４４】したがって、電動ジャッキ１４５を収縮させると、図１２に示すようにボックス１６１が上方に持ち上がり、支持アーム１４６，１４７の上下両端部がガイドレール１５０～１５３に沿って案内され、中央部が複数組の支持レバー１６２～１６７によって軸線Ｌ１に対して等しく拡張することにより、支持アーム１４６，１４７が軸線Ｌ１を中心として直径方向に拡張する。
【００４５】支持アーム１４６の下端部には、図１０に示すようにガイドフレーム１４２の幅方向両側に突出し、支持アーム１４６とともにスライド変位するスライド部材１７４が設けられる。支持アーム１４６の上端部にも同様にスライド部材１７４に対向してスライド部材１７４が設けられる。同様に支持アーム１４７の上下両端部にスライド部材１７５が設けられる。各スライド部材１７４の両端部にはガイドレール１５０，１５２に沿って外方に延びる落下防止金具１８０が設けられ、同様にスライド部材１７５にも落下防止金具１８１が取付けられる。支持アーム１４６の上下両端部に設けられる落下防止部材１８０は、固定側集電子２７の上下に挟持可能な間隔を有し、同様に落下防止金具１８１も固定側集電子２７を上下に挟持可能な間隔を有する。したがって、前述したように電動ジャッキ１４５によって支持アーム１４６，１４７を軸線Ｌ１を中心とした直径方向に拡張したとき図１２，１３に示すようにスライド部材１７４，１７５とともに各落下防止金具１８０，１８１が直径方向に変位し、落下防止金具１８０～１８３によって固定側集電子２７を上下に挟持して固定側集電子２７と旋回側集電子２６とが結合される。このような落下防止金具１８０，１８１によって固定側集電子２７と旋回側集電子２６とは、軸線Ｌ１まわりの相対変位を許容した状態で、軸線Ｌ１方向への相対変位が阻止され、たとえば旋回側集電子２６が上昇したときには固定側集電子２７も上昇して電動ジャッキ５０のサポート５２から離反する。
【００４６】図１４は、集電子支持リンク１４０の構成を示す平面図である。集電端子１３１はほぼ水平な板状に形成され、集電リング１１０～１１３の内周面に摺接する外周部が集電リングの内周面に沿って円弧状に形成され、内周部が電気絶縁性を有する。端子支持具１９０によって支持され、端子支持具１９０と支持アーム１４６，１４７とが集電子支持リンク１４０によって連結される。各集電端子１３１～１３４は、旋回側集電子２６が拡張したとき、板状の集電端子１３１～１３４の外周部が集電リング１１０～１１３の内周面に当接していわば線接触するように集電支持リンク１４０によって支持される。集電子支持リンク１４０は平行四辺形リンクによって構成され、各集電端子１３１～１３４が集電リング１１０～１１３に接触して電気的に接続されるときに、各集電端子１３１～１３４に対して軸線Ｌ２を中心として半径方向外方にばね付勢するばね部材１９１が取付けられる。これによって、旋回側集電子２６が拡張したとき、各集電端子１３１～１３４が弾発的に各集電リング１１０～１１３に当接する。また、各集電端子１３１～１３４は、軸線Ｌ２に垂直な板状であり、外周部が円弧状に形成されて集電リング１１０～１１３に線接触するので、軸線Ｌ１まわりに旋回側集電子２６が旋回したとしても、旋回側集電子２６と固定側集電子２７との電気的接続が確実に維持される。また、前記ばね部材１９１のばね力を調整することによって集電端子１３１～１３４の集電リング１１０～１１３への接触力を調整することができる。また、固定側集電子２７と旋回側集電子２６とは旋回中心軸２２と軸受２３とによって軸線Ｌ１，Ｌ２が一致するように位置決めされるので、旋回側集電子２６を拡張したとき各集電端子１３１～１３４を均等な力で集電リング１１０～１１３に当接させることができる。
【００４７】図１５は、固定側集電子２７と旋回側集電子２６とが結合したときの各集電端子１３１～１３４と各集電リング１１０～１１３との接続状態を示す断面図である。
【００４８】集電端子１３１は旋回軸線Ｌ１方向に沿って１３組（１３１ａ～１３１ｍ）設けられ、上から４個の集電端子１３１ａ～１３１ｄが第１集電リング１１０に接触し、次の４個の集電端子１３１ｅ～１３１ｈが第２集電リング１１１に接触し、次の４個の集電端子１３１ｉ～１３１ｌが第３集電リング１１２に接触し、最も下端の集電端子１３１ｍが第４集電リング１１３に接触する。このような構成は集電端子１３２～１３４においても同様である。このように複数の集電端子が集電リングに内側から接触することによって大電流を確実に供給することができる。また前述した集電子拡張手段１０９によって支持アーム１４６，１４７が傾くことなく軸線Ｌ１に対して等しい距離だけ拡張されるので、各集電端子１３１ａ～１３１ｍ，１３２ａ～１３２ｍ，１３３ａ～１３３ｍ，１３４ａ～１３４ｍを等しく各集電リング１１０～１１３に当接させることができ、これによって旋回時に偏心荷重が作用しない。各集電リング１１０～１１３は図４に示す電気ケーブル２００を介して電源に接続され、各集電端子１３１～１３４は図１４に示される電気ケーブル２０１を介して台車１１に備えられる電動機に接続されて各電動機に電力を供給して競技用フィールド３を旋回させることができる。ケーブル２００は、固定側集電子２７の昇降動作に充分追従できるように配線長さ、ルートが決定される。
【００４９】次に図１６～図２２を参照して旋回給電装置２１の動作を説明する。まず図１６に示されるように、台車１１の移動側旋回軸線Ｌ２と固定側旋回軸線Ｌ１とがほぼ一致するように競技用フィールド３を配置する。次に図１７に示されるようにマンホール３６をあける。次に図１８に示されるように電動ジャッキ４１，４２によって旋回中心軸２２を上昇させる。このとき、固定側旋回軸線Ｌ１と移動側旋回軸線Ｌ２とがわずかにずれていたとしても先細状の旋回中心軸２２によって軸受け２３が変位して軸線Ｌ１とＬ２とが一致して軸受け２３に旋回中心軸２２が嵌合する。
【００５０】軸受け２３に旋回中心軸２２が嵌合した後、図１９に示すように固定ジャッキ８０～８３を用いて軸受け本体２４の軸受け取付台６０を固定する。次に図２０に示されるように電動ジャッキ５０を用いて固定側集電子２７を予め定める位置まで上昇させ、次に図２１に示されるように集電子吊下げ枠６１に設けられる電動ジャッキ１４５を用いて旋回側集電子２６を拡張させて旋回側集電子２６と固定側集電子２７とを結合させる。すると、旋回側集電子２６の集電端子１３１～１３４と固定側集電子２７の集電リング１１０～１１３とが接触して電気的に接続され、台車１１の電動機に電力供給可能となる。
【００５１】その後、図１に関して説明したように圧縮空気を競技用フィールド３の下面に送り込むことによって競技用フィールド３の重量を軽減させる。このとき、圧縮空気によって競技用フィールド３の中央部が上昇するが、固定側集電子２７は旋回側集電子２６の落下防止金具１８０，１８１によって挟持されて旋回軸線Ｌ１方向に沿う旋回側集電子２６と固定側集電子２７との相対変位が阻止されているので、図２２に示されるように固定側集電子２７は旋回側集電子２６とともに上昇し、固定側集電子２７と旋回側集電子２６との電気的接続が断たれるといったことが防がれる。この状態で台車１１の各車輪を駆動させて競技用フィールド３を旋回させる。固定側集電子２７には旋回中心軸２２に対して軸線Ｌ１まわりの角変位が阻止されているので、固定側集電子２７と旋回側集電子２６とは旋回側集電子２６の集電端子１３１～１３４が固定側集電子２６の集電リング１１０～１１３の内周面に摺接して電気的接続を維持した状態で相互に角変位することになる。このようにして旋回しながら台車１１に設けられる電動機に電力を供給することが可能となる。
【００５２】旋回終了後上述した動作と逆の動作をすることによって、旋回中心軸２２を移動面１０の下に収納し、競技用フィールド３は移動可能となる。競技用フィールドの移動には電気ケーブルによって各電動機に電力を供給して台車１１を自走させるようにしてもよく、たとえばウインチなどの外力で競技用フィールド３を牽引して移動させるようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、旋回軸を中心として正確に移動体を回転させるとともに、相互に摺接する固定側集電子と旋回側集電子とによって旋回時に確実に電力を供給することができる。
【００５４】請求項２の本発明によれば、固定側集電子と旋回側集電子との旋回軸線方向への相互変位が阻止されることによって移動体が上昇したとしても固定側集電子と旋回側集電子の電気的接続が絶たれるといったことが防がれる。
【００５５】請求項３記載の本発明によれば、筒状の集電リングとこの集電リングに接触する集電端子とによって旋回時に集電端子を効果的に集電リングに摺接させることができる。
【００５６】請求項４記載の本発明によれば、旋回側集電子が拡張および収縮可能に設けられるので、旋回側集電端子を拡張することによって旋回側集電端子と固定側集電端子とを容易に結合することができる。
【００５７】請求項５記載の本発明によれば、先細状の旋回中心軸と変位可能に支持される軸受けとによって固定側旋回軸線と移動体側旋回軸線とがわずかにずれていたとしても旋回中心軸と軸受けとを嵌合させることができる。
【００５８】請求項６記載の発明によれば、固定手段が予め設定した力以上の力では変位を許容するので、地震発生時などに旋回給電装置が破損するといったことが防がれる。

【出願人】	【識別番号】００００００９７４【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
【出願日】	平成１１年２月２５日（１９９９．２．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００７５５５７【弁理士】【氏名又は名称】西教圭一郎（外３名）
【公開番号】	特開２０００－２５３５０２（Ｐ２０００－２５３５０２Ａ）
【公開日】	平成１２年９月１４日（２０００．９．１４）
【出願番号】	特願平１１－４８９００