CN104540705A - 架线式卡车的导电弓装置 - Google Patents

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Abstract

架线式卡车的导电弓装置具备：底框(6)；下框(8)，其以摆动自如的方式安装于该底框；上框(10)，其经由连结轴(9)以摆动自如的方式安装于该下框的前端部附近；集电靴(5)，其以摆动自如的方式支承于该上框的前端部附近；液压缸(14)，其安装于底框，并用于使下框起伏；弹簧(15)，其一端侧与底框侧连接，另一端侧与上框的基端部侧连接，该弹簧(15)经由连结轴使上框向上方转动，所述导电弓装置构成为，通过利用液压缸使下框立起而使产生于弹簧的张力增大，由此使上框经由连结轴向上方转动。由此，能够在不使用较长且强力的弹簧的情况下获得较大的可动范围，从而能够在按压力也无需增大的情况下提高向架空线追随的追随性。

Description

架线式卡车的导电弓装置
技术领域
本发明涉及一种在大规模矿山的矿石运输等中使用的架线式卡车的导电弓装置，尤其优选能够以架线模式和非架线模式中的任一模式行驶的架线式自卸卡车的导电弓装置，在所述架线模式中，架线式自卸卡车通过从架空线获得的电力而行驶，在所述非架线模式中，架线式自卸卡车不获得来自架空线的电力，即通过由发动机驱动发电机所获得的电力等而行驶。
背景技术
作为架线式卡车的导电弓装置，有日本特开昭63-35102号公报(专利文献1)、日本特开2002-67776号公报(专利文献2)所记载的装置等。
在上述专利文献1中，记载了一种在大规模矿山的矿石运输中使用的自卸卡车，并记载了在非架线模式中，通过由发动机驱动的发电机而行驶，在架线模式中，通过车载的一对导电弓从双轨式架空线集电，从而利用外部电力行驶。另外，在该专利文献1中，还记载了在导电弓偏离架空线的情况下使导电弓紧急下降的方案。
另外，在上述专利文献2中，记载了在通过来自集电装置的电力驱动行驶用电动机从而行驶的架线式的卡车中，搭载有能够在无法获得来自架空线的供电时起动并驱动行驶用电动机的发动机驱动型发电机。另外，在该专利文献2中记载了如下方案，即，经由连接臂以及螺旋弹簧对摆动臂(导电弓)施力，使该摆动臂向上方摆动，从而将集电辊按压于架空线，在非使用时，通过将与所述摆动臂的前端连结的缆绳卷绕于起伏用绞盘而将所述摆动臂向下方拉拽。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63-35102号公报
专利文献2：日本特开2002-67776号公报
在上述专利文献1的装置中，通过气缸经由连杆机构使导电弓上升或下降，然而在大规模矿山等的矿石运输中使用的架线式卡车的情况下，为了向自卸卡车的车厢装载矿石进行运输，架空线设置在与自卸卡车的车身相比非常高的位置处。因此，为了从所述架空线集电，设置于车身的前方上部的架台的导电弓的从折叠状态的位置到其集电靴始终与所述架空线接触而能够集电的作用范围的最高作用高度位置的距离(以下，将该距离称为导电弓的可动范围)变大。在电车用的导电弓中，所述可动范围较小，例如优选约为1m以下，但自卸卡车用的导电弓的所述可动范围与电车用的导电弓相比，需要设为例如约3倍以上，因此导电弓大型化，重量也较大。
因此，如上述专利文献1所记载那样，在通过气缸使导电弓上升、下降的情况下，需要使用行程较长的气缸并且还需要较大的上推力，因此需要大型的气缸。另外，由于导电弓大型化，其可动部分的重量也变重，因此存在也难以使导电弓向架空线追随的追随性良好的课题。
另外，在上述专利文献2的装置中，经由连接臂以及螺旋弹簧对摆动臂(导电弓)施力，使摆动臂向上方摆动并按压于架空线，并且利用起伏用绞盘来卷绕与摆动臂的前端连结的缆绳而将该摆动臂向下方拉拽，然而在导电弓的所述可动范围较大的情况下，作为用于使导电弓(摆动臂)上升的所述螺旋弹簧，需要使用较长且发挥强力的弹簧力的螺旋弹簧，由此需要使用大型的螺旋弹簧。另外，由于所述起伏用绞盘也需要克服强力的螺旋弹簧的弹簧力而使导电弓下降，因此还需要大型的绞盘。此外，由于使用强力的弹簧将导电弓按压于架空线，因此按压力也容易变得过大。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于获得一种架线式卡车的导电弓装置，该架线式卡车的导电弓装置能够在不使用较长且强力的弹簧的情况下获得较大的可动范围，并且还能够在不增大向架空线按压的按压力的情况下提高向该架空线追随的追随性。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的架线式卡车具备搭载于卡车的导电弓装置，并能够以通过从架空线获得的电力而行驶的架线模式、以及不从架空线获得电力而行驶的非架线模式中的任一模式行驶，所述架线式卡车的导电弓装置的特征在于，所述导电弓装置具备：底框；下框，其以摆动自如的方式安装于该底框；上框，其经由连结轴以摆动自如的方式安装于该下框的前端部附近；集电靴，其以摆动自如的方式被支承于该上框的前端部附近；促动器，其安装于所述底框，并用于使所述下框起伏；以及弹簧，其一端侧与所述底框侧连接，另一端侧与所述上框的基端部侧连接，该弹簧经由所述连结轴使所述上框向上方转动，所述导电弓装置构成为，通过利用所述促动器使所述下框立起而使产生于所述弹簧的张力增大，使所述上框经由所述连结轴向上方转动。
发明效果
根据本发明，具有能够实现在不使用较长且强力的弹簧的情况下获得较大的可动范围、并且还能够在不增大向架空线按压的按压力的情况下提高向该架空线追随的追随性的架线式卡车的导电弓装置的效果。
附图说明
图1是应用于本发明的实施例1的架线式卡车的整体结构简图。
图2是搭载于图1所示的架线式卡车的导电弓装置的整体立体图，并且是从左侧前方观察时的图。
图3是从与图2相反的一侧观察图2所示的导电弓装置时的整体立体图。
图4是搭载于图1所示的架线式卡车的导电弓装置的整体立体图，并且是从右侧前方观察时的图。
图5是从与图4相反的一侧观察图4所示的导电弓装置时的整体立体图。
图6是图2所示的导电弓装置的主视图，并且是对仅下框立起的状态进行说明的图。
图7是对从图6所示的状态开始上框也立起的状态进行说明的图。
图8是示出图2所示的导电弓装置折叠后的状态的主视图。
图9是对本发明的实施例1中的导电弓装置的升降动作进行说明的图。
图10是从斜上方观察连结轴周边时的局部立体图。
图11是从斜下方观察连结轴周边时的局部立体图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的具体实施例进行说明。需要说明的是，在各图中标注了相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分。
实施例1
使用图1～图11对本发明的架线式卡车的导电弓装置的实施例1进行说明。
图1是应用于本发明的实施例1的架线式卡车的整体结构简图。
在该实施例中，列举在大规模矿山的矿石运输等中使用的架线式自卸卡车进行说明。
在图1中，附图标记1是架设于矿山的行驶路线上的架空线(架空导线)，附图标记2是架线式的自卸卡车，该自卸卡车2是能够以架线模式和非架线模式中的任一模式行驶的电驱动式的自卸卡车，在所述架线模式中，所述自卸卡车2通过从所述架空线1获得的电力而行驶，在所述非架线模式中，所述自卸卡车2通过由发动机驱动发电机所获得的电力而行驶。在本实施例中，采用始终分别使用架线模式和非架线模式行驶的结构，特别是在爬坡时，通过以使用从所述架空线1获得的电力的架线模式行驶，能够提高爬坡速度。需要说明的是，若在陡坡等需要较大的动力的环境下使用自卸卡车，也可以构成为同时使用从架空线1获得的电力和由发动机获得的电力行驶。
另外，在由所述发动机(通常是柴油发动机)驱动发电机而行驶的情况下，采用在通过逆变器等控制设备控制由发电机获得的电力之后，驱动交流(AC)电动机(感应电动机)而行驶的AC驱动方式。
需要说明的是，通过采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变器和栅极电阻，能够发挥更强力的电制动力。
在所述自卸卡车2的上部搭载有具备可升降的导电弓的导电弓装置4。即，在所述自卸卡车2的前部设置有导电弓搭载用的架台3，在该架台3的上部(驾驶室2a的前方上部)设置有用于从所述架空线1集电的导电弓装置4。附图标记5是所述导电弓装置4上部的集电靴，该集电靴与所述架空线1接触并滑动，从架空线1汇集电力。
图2～图5是示出所述导电弓装置4的整体结构的立体图，图2是从左侧前方观察时的整体立体图，图3是从相反的一侧观察的图2所示的导电弓装置时的整体立体图，图4是从右侧前方观察时的整体立体图，图5是从相反的一侧观察图4所示的导电弓装置时的整体立体图。使用这些图对本实施例中的导电弓装置的整体结构进行说明。
在上述图2～图5中，附图标记6是安装于图1所示的导电弓搭载用架台3的上部的导电弓装置4的底框。导电弓装置4的下框8的基端部8a经由摆动支承轴7(参照图3、图4)以摆动自如的方式安装在该底框6的上部(参照图3)。因此，该下框8以所述摆动支承轴7为中心而起伏。在该下框8的前端部(上端部)8b以与所述摆动支承轴7平行的方式设置有连结轴9，上框10的基端部10a以摆动自如的方式连结于该连结轴9。所述集电靴5经由靴支承件5a、靴支承棒5b(参照图5)以及连结轴5c(参照图4)等以摆动自如的方式支承于所述上框10的前端部(上端部)10b。
以与所述下框8构成平行连杆机构的方式设置有下平衡棒(平行连杆)11(参照图2、图5)，另外，以与所述上框10构成平行连杆机构的方式设置有上平衡棒(平行连杆)12(参照图3、图5)。
所述下平衡棒11的基端部11a以转动自如的方式安装于所述底框6。
另外，平行连杆承接件13以转动自如的方式安装在设置于所述下框8的前端部8b的所述连结轴9，所述下平衡棒11的前端部11b以转动自如的方式连结于所述平行连杆承接件13。因此，利用所述下框8、下平衡棒11、底框6以及平行连杆承接件13构成平行连杆机构，即使所述下框8进行起伏动作，所述平行连杆承接件13也始终保持相同的姿态(同样的姿态)。
另外，如图3、图5所示，所述上平衡棒12的基端部12a以转动自如的方式连结于所述平行连杆承接件13，另外，所述上平衡棒12的前端部12b以转动自如的方式连结于设置在所述集电靴5的靴支承棒5b上的托架5d。因此，利用所述上框10、上平衡棒12、平行连杆承接件13以及所述集电靴5(特别是托架5d、靴支承棒5b、连结轴5c)构成平行连杆机构，即使所述下框8以及上框10进行起伏动作，所述集电靴5也始终保持相同的姿态(例如水平位置)。由此，无论导电弓装置4进行上升动作还是进行下降动作，所述集电靴5始终保持相同的姿态(例如水平位置)，因此，能够使设置于集电靴5的靴5e上表面的滑动板5f均衡地与所述架空线1接触。
如图5所示，附图标记14是基端侧安装于所述底框6的托架6a且前端侧与设置在所述下框8的托架8c连结的液压缸(促动器)，并构成为，当使该液压缸14伸长时，所述下框8立起(竖起)，当使所述液压缸14收缩时，所述下框8向下方倾倒。
附图标记15是用于使所述上框10竖起的弹簧，该弹簧15的一端侧(下端侧)与设置在所述底框6的托架6b结合，其另一端侧(上端侧)经由弹簧承接棒10d以及弹簧承接托架10e与臂部10c结合，所述臂部10c设置为与所述上框10构成为一体，且隔着所述连结轴9向与所述上框10相反一侧延伸。在该例子中，所述托架6b设置在与所述摆动支承轴7的位置相比靠所述下框8所倾倒的一侧，并且构成为，通过利用所述液压缸14使所述下框8立起，由此，经由所述弹簧15而连结的所述托架6b与所述弹簧承接托架10e之间的距离变大。由此，能够增大通过使所述下框8立起而产生于所述弹簧15的张力。
因此，通过使所述液压缸14伸长而使所述下框8向上方竖起，所述弹簧15被拉伸，其张力变大，由此能够将所述臂部10c向下方拉拽，使所述上框10以所述连结轴9为支点向上方竖起。即，只要构成为，通过使所述下框8立起至规定位置，由此，因所述弹簧15的张力而产生的绕所述连结轴9的旋转力矩(图2的左转的旋转力矩)比因作用于所述上框10的重力而产生的绕所述连结轴9的旋转力矩(图2的右转的旋转力矩)大，就能够与所述下框8的立起连动地将所述上框10自动向上方抬起。
相反，当使所述液压缸14收缩而使所述下框8向下方倾倒时，所述弹簧15也收缩，其张力变小。而且，如果因所述弹簧15的张力而产生的绕所述连结轴9的旋转力矩比因作用于所述上框10的重力而产生的绕所述连结轴9的旋转力矩小，则所述上框10向下方倾倒。但是，在本实施例中构成为，在所述平行连杆承接件13上设置上框承接部(限位器)13a，通过所述上框承接部13a来防止上框10从大致水平位置变成朝向下方。
需要说明的是，图4等所示的附图标记10f是一体地安装于所述臂部10c的减振用的托架，虽然未图示，但在该托架10f的减振卡止部10g上安装有减振装置的前端侧，该减振装置的基端侧固定在所述底框6上。该减振装置抑制上框10振动。
另外，在上述图2～图5中，附图标记16是钩装置，用于在进入所述导电弓装置4折叠而不使用的状况的情况下，将所述导电弓装置4的集电靴5固定于所述底框6。
接下来，通过图6以及图7所示的主视图对本实施例的导电弓装置4的动作进行说明。图6是示出仅下框8立起的状态的图，图7是示出从图6的状态开始上框10也立起(竖起)的状态的图。在这些图中，标注了与上述图1～图5相同的附图标记的部分为相同或相当的部分。
图6示出通过使所述液压缸14伸长而仅使下框8竖起的状态。如该图6所示，当通过所述液压缸14使所述下框8竖起时，伴随于此，所述弹簧15伸长，能够增加该弹簧15的张力。通过继续使所述液压缸14伸长，使所述下框8逐渐竖起，当因所述弹簧15的张力而产生的旋转力矩超过因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩时，如图7所示，所述上框10利用所述弹簧15以所述连结轴9为支点向上方竖起。
由于所述弹簧15与所述上框10的竖起动作连动地收缩，因此弹簧的张力减小，当因弹簧15的张力而产生的旋转力矩与因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩达到平衡时，上框10的上升停止。
但是，在本实施例中，如所述连结轴9周边的局部立体图、即图10以及图11所示，构成为在所述下框8的前端部设置有橡胶制的限位器18，在比所述上框10的上升停止的位置低的位置处，所述上框10与设置在所述下框8上的所述限位器抵接，从而所述上框10的上升停止。
该状态成为展开高度，图7所示的状态示出所述集电靴5达到所述展开高度的状态。所述展开高度位于比导电弓装置4的集电靴5与所述架空线1接触并变动的范围、即作用范围高的位置，并且构成为，即使在所述作用范围内的最高作用高度的状态下，也能够以适当的规定按压力将集电靴5按压于所述架空线1。
当从图7所示的状态开始使所述液压缸14收缩而使所述下框8倾倒时，所述弹簧15收缩，因弹簧15的张力而产生的旋转力矩比因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩小。当成为该状态时，所述上框10下降，并欲与水平位置相比向下旋转。然而，在本实施例中，如上所述，所述上框10因被所述平行连杆承接件13的上框承接部13a阻挡而保持大致水平状态。该上框10以保持大致水平的状态与所述下框8的下降动作连动地向下方移动，由此导电弓装置4形成折叠状态。
需要说明的是，在上述图6以及图7中，用单点划线表示上平衡棒12。另外，在这些图中，附图标记17是在形成所述导电弓装置4折叠后的状态时支承所述集电靴5的靴承接件，该靴承接件17在所述底框6上以将钩装置16夹在中间的方式前后(集电靴5的长度方向)设置有两处，能够支承集电靴5下表面的两侧。
此外，在设置于所述上框10的前端侧的托架10h上设置有导电弓固定用管10i，该导电弓固定用管10i构成为，在导电弓装置4折叠时，被设置于所述底框6的所述钩装置16的承接部16a阻挡，通过所述钩装置16的利用液压缸16b而转动的钩部16c被牢固地固定。由此，即使在卡车2以非架线模式在颠簸的路面行驶这种情况下，也防止导电弓装置4剧烈振动或大幅摇晃而破损或变形。
图8是示出在上述图2～图7中说明的导电弓装置4折叠后的状态的主视图。在该图8中，标注了与上述图1～图7相同的附图标记的部分表示相同部分，因此省略其详细说明。
需要说明的是，在所述导电弓装置4折叠后的状态下，如上所述，在设置于底框6的所述靴承接件17的上表面载置有所述集电靴5的靴5e的下表面。
通过采用以上说明的本实施例的结构，如图1所示，在导电弓装置4的集电靴5与架空线1接触而能够以架线模式行驶的状态下，能够利用图2～图7所示的弹簧15的作用力，经由所述上框10将所述集电靴5按压于架空线1，并根据架空线1与自卸卡车2之间的间隔的变化相应地使导电弓装置4的集电靴5上下升降。
图9是对上述的本实施例1中的导电弓装置4的升降动作进行说明的图。在图9中，(a)图是为了对弹簧15的功能进行说明而以省略平行连杆(下平衡棒11以及上平衡棒12)的方式示出的图，(b)图是为了对所述平行连杆(下平衡棒11以及上平衡棒12)的功能进行说明而以省略液压缸14及弹簧15的方式示出的图。另外，在图9中，标注了与图2～图8相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分。
在上述(a)图以及(b)图中，用单点划线表示的水平方向的线分别是导电弓装置4的最下面O(即，底框6的下表面部分，相当于图1所示的导电弓搭载用架台3的上表面的高度)、最低作用高度A、标准作用高度B、最高作用高度C。所述最低作用高度A是指从导电弓装置4的最下面O到导电弓装置4的集电靴5在架线式卡车以架线模式行驶过程中能够降低的最低位置的高度，所述最高作用高度C是指从导电弓装置4最下面O到导电弓装置4的集电靴5在架线式卡车以架线模式行驶过程中上升的最高位置的高度，所述标准作用高度B是指从导电弓装置4最下面O到架线式卡车以架线模式行驶时的导电弓装置4的集电靴5的标准的高度位置的高度，并且是所述最低作用高度A与所述最高作用高度C的大致中间位置的高度。
在架线式卡车以架线模式行驶的情况下，导电弓装置4的集电靴5的高度位置以所述标准作用高度B为中心，在所述最低作用高度A与最高作用高度C之间上下移动，且导电弓装置4的集电靴5始终与架空线1接触。将该最低作用高度A与最高作用高度C之间的范围称为导电弓装置4的作用范围。
另外，在(a)、(b)各图中，4A表示导电弓装置4折叠后的状态，4B表示导电弓装置4竖起的状态。需要说明的是，(a)图所示的液压缸14的设置位置显示在与上述图2～图8所示的设置位置不同的位置，但通过液压缸14使下框8俯仰移动的功能相同。
首先，使用(a)图进行说明。下框8以摆动支承轴7为支点而转动。该摆动支承轴7设置在距导电弓装置4的最下面O尺寸D的高度的位置。
上框10以设置在所述下框8的前端的连结轴9为支点而转动，在该上框10的前端侧设置有集电靴5。当导电弓装置4从4A所示的折叠状态开始通过液压缸14使下框8竖起成4B所示的状态时，伴随于此，弹簧15也一边从横卧状态开始竖起一边被拉伸，使其张力增加。然后，当因所述弹簧15的张力而产生的旋转力矩超过因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩时，所述上框10通过所述弹簧15以所述连结轴9为支点向上方竖起，集电靴5上升而与架空线1(参照图1)接触。当所述集电靴5与架空线1接触时，集电靴5无法继续上升，因此通过所述弹簧15保持所述集电靴5按压于架空线1的状态。
需要说明的是，用10B表示上框10的实线的位置示出集电靴5在标准作用高度B与架空线1接触的状态，另外，用双点划线表示的10A的位置示出集电靴5在最低作用高度A与架空线1接触的状态，用双点划线表示的10C的位置示出集电靴5在最高作用高度C与架空线1接触的状态。即，所述集电靴5构成为，能够利用所述弹簧15的作用力与所述架空线1接触并被按压于架空线1，并且根据架空线1与自卸卡车2之间的间隔的变化相应地上下升降。
这样，根据本实施例，通过利用所述液压缸14使下框8从4A的折叠状态竖起至4B的状态，从而使弹簧15的张力增加，伴随于此自动地使上框10竖起，能够使导电弓装置4上升至集电靴5与架空线1接触并被按压于架空线1的位置。其结果是，能够使架线式卡车以架线模式行驶。
接下来，对导电弓装置4的下降动作进行说明。在从利用弹簧15的张力始终将集电靴5按压于架空线1并维持接触而能够以架线模式行驶的状态(4B所示的状态)开始，如4A所示将所述导电弓装置4折叠而转变为非架线模式的情况下，首先通过所述液压缸14使所述下框8倾倒。伴随于此，所述弹簧15也收缩，当因该弹簧15的张力而产生的旋转力矩比因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩小时，所述上框10以连结轴9为支点下降至用双点划线表示的10A的位置以下，之后，当通过所述液压缸14使所述下框8进一步下降时，如4A所示，形成导电弓装置4折叠后的状态。
接下来，使用(b)图对平行连杆(下平衡棒11以及上平衡棒12)的功能进行说明。在该(b)图中，附图标记11是下平衡棒，附图标记12是上平衡棒，附图标记13是平行连杆承接件，附图标记13a是平行连杆承接件13的上框承接部。其他与(a)图中所说明的相同。
在用4A表示的导电弓装置4折叠后的状态下，通过下平衡棒11使平行连杆承接件13的上框承接部13a成为大致水平，上框10被该上框承接部13a支承而保持大致水平位置。另外，集电靴5也通过所述平行连杆承接件13以及与其连接的上平衡棒12如附图所示保持大致水平位置。
当通过所述液压缸14使所述下框8竖起时，由于所述弹簧15的张力，上框10也竖起以使所述集电靴5与所述架空线1接触，平行连杆承接件13的上框承接部13a通过所述下平衡棒11而保持大致水平，另外，集电靴5也通过所述平行连杆承接件13以及与其连接的上平衡棒12，如图所示保持大致水平位置。此外，即使由于所述架空线1的位置与自卸卡车2的间隔发生变动，使得所述上框10的竖起角度在从所述10A的位置到所述10C的位置的范围内发生变动，所述集电靴5也会通过所述平行连杆承接件13以及与其连接的上平衡棒12保持大致水平位置并上下移动。
接下来，在将导电弓装置4从4B所示的状态向4A所示的状态折叠的情况下，通过所述液压缸14使所述下框8倾倒。伴随于此，所述弹簧15的张力降低，当因弹簧15的张力而产生的旋转力矩比因作用于上框10的重力而产生的旋转力矩小时，所述上框10以连结轴9为支点下降至用双点划线表示的10A的位置以下。虽然该上框10欲转动至更下方的位置，但所述上框被承接部13a阻挡而保持大致水平位置，之后利用所述液压缸14进一步使所述下框8下降，由此，导电弓装置4如4A所示成为折叠状态。
如以上说明那样，从将导电弓装置4如图9所示折叠的状态4A开始，通过利用液压缸14使下框8如图9的4B所示那样竖起，从而弹簧15伸长，其张力增加，由此能够自动地使上框10上升至图7所示的展开高度位置。因此，能够使架线式卡车以一边将集电靴5按压于架空线1一边集电并行驶的架线模式行驶。另外，在架线式卡车以架线模式行驶时，所述集电靴5能够根据所述架空线1与所述架线式卡车的间隔的变化、即所述架空线1与导电弓装置4的所述底框6的距离的变化，通过所述弹簧15的作用力使所述上框10相对于所述底框6升降。
另外，在进行该升降动作的情况下，通过前述的平行连杆机构使所述集电靴5的姿态恒定，由此，适当地维持配置于该集电靴5的上表面的滑动板5f与所述架空线1的滑动状态。
在将导电弓装置4折叠的情况下，通过利用所述液压缸14使所述下框8下降，从而所述弹簧5的张力减小，通过因作用于所述上框10的重力而产生的旋转力矩使该上框10自动地下降，由此能够形成将导电弓装置4折叠后的状态。
这样，根据本实施例，通过使所述液压缸14伸缩而使所述下框8立起、倾倒，能够改变所述弹簧15的张力，使所述上框10自动地竖起、倾倒。由此，能够使所述集电靴5上升，以便与架空线1接触，或者将导电弓装置4折叠，使所述集电靴5下降并收纳。
以下，对以上所述的本实施例的架线式卡车的导电弓装置所带来的效果进行说明。
(1)仅因作用于上框10的重量而产生的旋转力矩作用于弹簧15，无需一并支承因与所述上框10相比重量为2～3倍的下框8的重力而产生的旋转力矩。即，所述弹簧15的弹簧力只要能够产生比因作用于导电弓装置4的上框10的重量而产生的旋转力矩大的旋转力矩即可，所述集电靴5只要能够从成为最低作用高度A的位置至少上升至最高作用高度C的位置(优选为比最高作用高度高的展开高度的位置)即可。因此，与还一并支承所述下框8的情况相比，所述弹簧15的弹簧力例如为1/3到1/4以下的大小，更加理想。
(2)由于能够大幅减小弹簧15的弹簧力，无需使用强力的弹簧，因此，能够以适当的力经由上框10将集电靴5按压于架空线1。其结果是，不仅能够实现所述集电靴5的滑动板5f、所述架空线1的磨损量的降低，由于在所述滑动板5f上未施加过大的负载，还能够减少在该滑动板5f上产生裂纹、缺口的情况。
(3)对于架空线1的比较大的高度变化，也能够使集电靴5容易追随。即，在本实施例中，在使架线式卡车以架线模式行驶的情况下，下框8通过液压缸14保持竖起至规定位置的状态，仅上框10以及安装于该上框10的集电靴5根据所述架空线1的位置与自卸卡车2的间隔的变动相应地在前述作用范围内上下移动。因此，在进行架线模式下的行驶时，重量较大的所述下框8因与架空线位置的关系而不会上下移动(俯仰移动)，因此，能够大幅(例如1/3到1/4左右)降低上下移动的部分(上框10和集电靴5)的重量。其结果是，所述上下移动的部分轻型化，与此对应，能够提高集电靴5向架空线1追随的追随性。
(4)由于下框8通过液压缸14竖起至规定位置，因此弹簧15只要能够使上框10从所述下框8前端的连结轴9的某一较高位置竖起，在所述作用范围内追随架空线1的位置即可。因此，无需如上述专利文献2所记载那样的、能够使导电弓从折叠状态上升至最高作用高度以上的高度这种较长且强力的弹簧，并且也不需要大型的绞盘。另外，由于并非如上述专利文献1所记载地那样仅通过气缸使导电弓升降的结构，因此无需大型的气缸。
(5)由于采用如下结构，即，通过利用液压缸14使下框8竖起至规定位置而使弹簧15的张力增加，并通过该弹簧力使上框10竖起，因此能够简化导电弓装置4的驱动机构。其结果是，能够减少部件数量并实现轻型化，此外，还能够实现可动部分的减少所带来的磨损部件的减少。
这样，根据本实施例，不使用较长且强力的弹簧就能够获得较大的可动范围，并且能够以适当的按压力与架空线接触。此外，由于无需针对架空线的高度变化而使重量较大的下框上下移动，因此，能够获得能够在不增大按压力的情况下也能大幅提高向架空线追随的追随性的架线式卡车的导电弓装置。
需要说明的是，在上述实施例中，对使用液压缸作为使导电弓装置的下框升降的促动器的例子进行了说明，然而所述促动器并不限定于液压缸，也可以由利用气压的气缸等构成。
附图标记说明
1：架空线(架空导线)，2：自卸卡车，3：导电弓搭载用架台，4：导电弓装置，5：集电靴，5a：靴支承件，5b：靴支承棒，5c：连结轴，5d：托架，5e：靴，5f：滑动板，6：底框，6a、6b：托架，7：摆动支承轴，8：下框，8a：基端部，8b：前端部，9：连结轴，10：上框，10a：基端部，10b：前端部，10c：臂部，10d：弹簧承接棒，10e：弹簧承接托架，10f：减振用的托架，10g：减振卡止部，10h：托架，10i：导电弓固定用管，11、12：平行连杆(11：下平衡棒，12：上平衡棒)，11a、12a：基端部，11b、12b：前端部，13：平行连杆承接件，13a：上框承接部，14：液压缸(促动器)，15：弹簧，16：钩装置，16a：承接部，16b：液压缸，16c：钩部，17：靴承接件，18：限位器。

Claims (9)

1.一种架线式卡车的导电弓装置，所述架线式卡车具备搭载于卡车的导电弓装置，并能够以通过从架空线获得的电力而行驶的架线模式、以及不从架空线获得电力而行驶的非架线模式中的任一模式行驶，所述架线式卡车的导电弓装置的特征在于，
所述导电弓装置具备：
底框；
下框，其以摆动自如的方式安装于该底框；
上框，其经由连结轴以摆动自如的方式安装于该下框的前端部附近；
集电靴，其以摆动自如的方式被支承于该上框的前端部附近；
促动器，其安装于所述底框，并用于使所述下框起伏；以及
弹簧，其一端侧与所述底框侧连接，另一端侧与所述上框的基端部侧连接，该弹簧经由所述连结轴使所述上框向上方转动，
所述导电弓装置构成为，通过利用所述促动器使所述下框立起而使产生于所述弹簧的张力增大，使所述上框经由所述连结轴向上方转动。
2.根据权利要求1所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
通过利用用于使所述下框起伏的所述促动器使所述下框立起至规定位置，由此，因所述弹簧的张力而产生的绕所述连结轴的旋转力矩比因作用于所述上框的重力而产生的绕所述连结轴的旋转力矩大，所述上框自动地向上方抬起。
3.根据权利要求1或2所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
以与所述下框构成平行连杆的方式设置有下平衡棒，并且以与所述上框构成平行连杆的方式设置有上平衡棒，且平行连杆承接件以转动自如的方式设置于所述连结轴，所述下平衡棒的前端部以转动自如的方式连结于所述平行连杆承接件，所述上平衡棒的基端部也以转动自如的方式连结于所述平行连杆承接件，即使所述下框进行起伏动作，所述平行连杆承接件也保持相同的姿态。
4.根据权利要求3所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
所述上平衡棒的前端部以转动自如的方式连结于所述集电靴，利用所述上框、所述上平衡棒、所述平行连杆承接件以及所述集电靴构成平行连杆机构，即使所述下框以及上框进行起伏动作，所述集电靴也保持相同的姿态。
5.根据权利要求3所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
在所述平行连杆承接件上设置有用于防止所述上框从大致水平位置变成朝向下方的上框承接部。
6.根据权利要求4所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
所述弹簧构成为，能够使所述集电靴在从最低作用高度到最高作用高度的作用范围内以追随架空线位置的方式升降。
7.根据权利要求6所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
所述弹簧构成为，即使在所述集电靴处于最高作用高度的状态下也能够将所述集电靴以规定的按压力按压于架空线。
8.根据权利要求1所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
所述弹簧的一端侧与设置在所述底框上的托架结合，所述弹簧的另一端侧与臂部结合，所述臂部设置为与所述上框构成为一体，且隔着所述连结轴向与所述上框相反一侧延伸，此外，所述下框经由摆动支承轴以摆动自如的方式安装于所述底框，与所述弹簧的一端侧结合的所述托架设置在与所述摆动支承轴的位置相比靠所述下框所倾倒的一侧。
9.根据权利要求1所述的架线式卡车的导电弓装置，其特征在于，
所述卡车是在矿山用于矿石运输等的矿山用自卸卡车。
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