JPS60216701A - 集電ピツクアツプ装置を位置づける方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 鉱山の導坑において鉱石等を搬出する際、今日゛では電
動車両、いわゆるトロリ車を使用しようとする。機械的
観点から、前詰電動車両は′、垂直方向には剛性である
が横方向には回転可能であるアーム３を介して相互に連
結された牽引車１と積車２とから構成された車両（第１
図参照）として構成しうる。空の車両の重量は３０トン
で積載量は５０ｔ−ンまでなり゛うる。通常、牽引車と
積車はそれぞれ２個の車輪を備えている。車両の作動は
、牽引者に１個および積車に１個ある２個の電動モータ
によって行うことができる。電流供給は通常　。

ケーブル４、集電ピックアップ装置５および該ピックア
ップ装置に装着された集電装置を介して行われる。前記
集電装置は、絶縁装置等を介して導抗の天井７から懸垂
された一列の導体６との電気接触を提供する。

本廃明は、集電ピックアップ装置を集電装置に自動的に
接続したり、切断したりする方法と装置に関する。゛ 従来技術と問題点 現在、電気トロリー車両を、その上方に位置する一列の
導体あるいは導体系統に集電装置を介して接続するには
、前記導体系統に沿ったいずれかの任意の位置において
集電装置が簡単に導体に接続したり、切断したりしうる
要領で行うことは可能でない。接続や切断は、それぞれ
特殊な接続個所に車両が停止している場合等とか、ある
いは著しい機械的取付作業を要する別の方法において行
える。従来技術による集電ピックアップ装ｖゐ配置の一
例が第２図から明らかである。４個の集電装置が示され
ているが、その中８ａ、８ｂおよび８Ｃは車両に対する
三相給電を構成し、８ｄは接地接続を構成する。集電ピ
ックアップ装置５は丁字形バーの形態の案内レール１０
から懸垂され、かつ車輪９を介して該レール１０上で案
内されている。集電ピックアップ装置と集電装置からの
トロリー屯への給電は機械的に補強されたケーブル４を
介して行われ、該ケーブルは同時に集電ピックアップ装
置を引張る。ケーブルは車両に装着されたケーブルワイ
ンダ１１にプリストレスされて適当に巻上げられている
。集電ピックアップ装置の前記構成においては、ピック
アップ装置は常に車輪９を介して案内レール１０上で案
°内されている。電流ケーブルの機械的応力が大きくな
りすぎるほどピックアップ装置が駆動される場合、ケー
ブルを外す手段が通富設けられている。

第１図と第２図の集電ピックアップ装置５に案内レール
を車輪装置に落下する鉱石、岩石等により制動が加えら
れるとすればケーブルワインダと導体ケーブルに負荷を
付加することになり、ケーブルは極端な場合切断された
り、あるいは外れたりして車両が作動できなくなるよう
にする。

複数の類似の構造上の解決法が市販されているが、それ
らのほとんどは前述の原理に基づいている。

集電ピックアップ装置と、接続および切断の観点から基
本的に導体系統に対して固定関係にある懸垂装置との間
の接続はトロリー車の自由な運動に好ましくない制限を
与える。作動が阻害されたり、かつ種々の故障が発生し
た場合、車両を導体系統から迅速に外し、導坑から何ら
かの中央集合個所あるいは修理工場へ移したいときに問
題が発生する。

通常的２５ｍ２　（５ｘ５ｍ）ｒあるＪｌｌ抗１７）制
限された断面積のために、例えば列車やその他軌ムを走
る車両に使用されるパンタグラフ装置を介しての集電を
利用することができない。当該トロリー車は絶縁用のゴ
ム車輪を備えているので地面を導体として利用できない
。−直流の場合導体の最小数は少なくとも２個であって
、これによっても列車用の集電パンタグラフ装置の利用
可能性を減少させる。

の百朋とその利点 本発明は導抗における車両の位置に関係なく、かつ車両
が前進していると、きでも集電ピックアップ装置を集電
装置に自動的に接続、切断する方法と装置とに関する。

そのために課せられる唯一の要件は天井に設けた導体系
統に対して横方向に車両がある最大距離の範囲内に入っ
ていることであ・−３る。この方法は集電ピックアップ
装置と集電装置とが導体系統に向かって下方か°ら上方
に押圧されるという新規な股引概念を含む。第３図によ
れば、上記のことは、第３図においてフレームとして示
されている集電ピックアップ装置５を支持している例え
ば油圧作動の上昇および回転可能の延長アーム１２を使
用して行われる。

集電装置を導体系統に接続するには正確な位置決めのた
めの方法と、その手段とを必要とする。

したがって、位置決めのために、集電ピックアップ装置
には垂直の走査フレーム１３と、２個の水平方向の走査
バー１４ａ、１４ｂと、ならびに垂直方向位置指示装置
１５と２１１！ｉｌの横方向位置指示装置１（３ａ、１
６ｂとが設けられてい−る。走査装置の中、フレーム１
３は［およびＬ２において回転可能に支承され、また後
退可能である。また、走査フレーム１３は走査の間集電
ピックアップ装置に装着されたその他の装置の保護を行
う。走査フレーム１３はその作動位置において後退し、
そのため前記その他の装置が露出される。位置決めは、
ピックアップ装置５が前記アームによって上昇し、その
ため走査フレーム１３が案内レール１７．１８と接触す
る（第４図参照）。ピックアップ装置の上昇は、垂直位
置指示装置１５によって検出される正しい垂直位置に達
するまで継続する。その後、ピックアップ装置はアーム
によって、水平バー１４ａまたは１４ｂの一方が案内レ
ールの外側と接触するまで横方向に運動し、その後他方
の水平走査バーも案内レールに接触するようピックアッ
プ装置の横方向運動および回転が継続する。これでピッ
クアップ装置は正確に位置するが、これは各走査バー１
４ａ、１４ｂに対して１個ずつある横方向位置指示装置
１６ａと１６ｂによって指示される。

第３図に示すフレームの他に、ピックアップ装置はまた
集電装置と案内車輪とからも構成され、該案内車輪は案
内レール１７．１８（第４図）を介して、車両が導坑内
を運動している際ピックアップ装置を適所に保持する。

゛この部分については★施例の説明に関連して前軸に説
明する。

例えば電気バッテリのように充電可能のエネルギ源を車
両に設けることにより、車両は、横方向において導体系
統から最大限離れ′たある位置まで運動させることがで
きる。導体レール系統への接続に関する指令に応答して
、前記位置をとった後、前述した走査装置による作動順
序が始まる。

導坑の底は極めて凹凸があり、車両の進路には岩石やそ
の他障害物がありうるため、車両、アーム、ピックアッ
プ装置および集電装置は懸垂式に構成゛されており、そ
のためピックアップ装置および集電装置は常に案内レー
ルと導体系統に接触して保持されうる。

本発明による方法と装置の利点は数々あり、か７狽−ち
−かである。

前記アームは補強電流ケーブル以上に、車両と集電ピッ
クアップ装置との間の茗しくより安全、かつ信頼しうる
接続を構成する。集電ピックアップ装置はアー云によっ
て支持されているため集電装置のケーブルに機械的な引
張荷重が加えられることはない。

集電ピックアップ装置と集電装置との接続や切断は、第
１図および第２図に示す現在利用しうる設計の場合より
も著しく簡単である。

集電ピックアップ装置と集電装置との、それぞれ接続お
よび切断は導抗に沿った任意の位置で行いつる。

集電ピックアップ装置と集電装置との、それぞれ接続お
よび切断は車両が前進しているときにも行いうる。

本発明による方法と装置とを用いた、集電ピックアップ
装置と集電装置との、それぞれ接続および切断に要する
時間は、既存の段組や装置よりも著しく短時間である。

１１凰立皿呈 集電ピックアップ装置と集電装置との位置決めに関する
一実施例を第４図と第５図とを参照して以下説明する。

第４図ｔよ車両の運動方向の前方から視た集電ピックア
ップ装置を示す。第４図は２個の案内レール１７．１８
と、それらの間の鋼管の形態の３個の導体レールａａ、
６ｂおよび６Ｃを示す。前記導体レールは（図示してい
ない）絶縁リポートにより案内レールに取付けられ、案
内レールの方は導坑の天井に取り付けられている。

接続の開始位置は、車両がそれ自体のエネル゛ギ源によ
って、ピックアップ装置が導体系統からの横方向のある
所定範囲内に位置している位置へ前進した所である。接
続に関する指令によって、ビッタアップ装置が・アーム
１２によつ・て上昇し、走査フレーム１３が案内レール
の一方と接触する。

車両とピックアップ装置の位置が第４図に示す初期位置
にあると、フレーム１３はまず案内レール１８と接触す
る。ピックアップ装置が垂直運°動をし続ける間に、フ
レームはベアリングＬ　とし２の周りで回転し、フレー
ムが押し下げられた端位置に達すると、垂直位置指示装
置１５によって指示され、その垂直運動は案内レール１
７と１８とによって機械的に停止させられる。ここで走
査フレーム１３が双方の案内レール１７と１８に対して
摺動する。車両と集電ピックアップ装置とが横方向にお
いて導体系統から離れて位置した状態で接続作業が開始
すれば、走査フレームは車両の走行方向によるが案内レ
ール１７または１８のいずれかとのみ接触しうる。しか
しながら、それ以外は垂直運動のパターンはフレーム１
３が双方の案内レールと接触するときと同じである。垂
直運動が機械的に阻止されると、集電ピックアップ装置
は案内レールの一方または双方に対して所定のセットさ
れた上方圧力によって押圧され、案内レールの下側に追
従しつる。こうして、今やピックアップ装置は、走査フ
レームを案内レールの一方または双方の下側と接触させ
て位置し、集電装置等を案内レールと接触させることな
く横方向に移動しつる。ピックアップ装置を上方に押圧
させる力、は、集電装置がそれぞれの導体と接触すると
き、即ち作動位置において用いられる上方の力の少部分
を構成し、つる。

次いでピックアップ装置は集電装置が各導体レールの直
下に位置し、案内輪が各案内レールの直下に位置するま
で水平方向に運動す゛る。ピックアップ装置の横方向運
動の運動パターンは第５図から明らかであって、第５図
において第５ａ図から第５ｅ図までは横方向運動および
回転運動の種々の過程を示す。アーム１２は車両におい
て回転固定中心Ａを有し、この中心は位置決め作動の間
静止するか、ゆっくりと前進する。

接続作動の中の垂直運動の局面が完了すると、ピックア
ップ装置の横運動に係る一過程が第５図において時計方
向にアームを回転させることにより自動的に継続する。

第５Ｃ図において、アームは、−ビツクアツープ装置が
垂直走査バー１４ｂにより案内レール１７と接触する範
囲まで回転している。

アームが継続して運動している間、ピックアップ装置は
第５ｅ図に示すように、垂直走査バー１４８も案内レー
ルと接触するまで回転する。第３図に示す横位装置指示
装置１６’ａと１６ｂとは双方の走査バー１４ａと１４
ｂとが案内レールと接触したことを指示する。

このように集電ピックアップ装置は横方向に正確に位置
し、導体系統と平行して方向づけられる。

第３図、第４図および第５図は、走査フレーム１３と走
査バー１４ａと１４ｂとを備えたむき出しのフレームと
してピックアップ装置を示している。さらに、第６図と
第７図とから明らかなように、ピックアップ装置は集電
装置１９ａ、１９ｂおよび１９ｃと、４対の案内輪２０
ａ、２０ｂ１２０ｃおよび２０−ｄとを゛備えている。

判りゃすくするために、走査装置は第６図と第７図とに
おいては省略している。

ピックアップ装置が横方向に正しく位置すると、走査フ
レ、−ム１３が折り曲げられ、そのためピックアップ装
置が持ち上げられ、案内輪、２０が案内レール１７．１
８上を転び、集電装置１９はそれぞれの導体レール６と
接触する。案内輪が正しく転んでいるとの信号が案内輪
指示装置２１ａ−ｄから得られると、アームを介して上
方の力が増し必要な上方の力が得られる。今や接続作動
における機械的局面は完了したことになる。車両の駆動
系統に電圧が接続される前に、例えば作動局面の順序や
、また電圧が所定限度内にあるか検査される。その後、
接触子等にスイッチが入り、車両は導体系統から電流供
給を受けて走行できる。

集電ピックアップ装置と集電装置との通常ならびに意図
的な切断の間に行う方法は、アームにより集電ピックア
ップ装置を下方に引張り、一方向時に垂直方向の走査フ
レームを上昇させ案内レールに対して摺動させることを
含む。そのためピックアップ装置は下方の付加的な力に
より押圧され、そのため集電装置と導体レールとの間の
接触が遮断される。次いで、アームとピックアップ装置
とは下方の休止位置に達するまでさらに下方に下ろされ
る。

導抗の底の通常の凹凸にお＆くては、アームの油圧装置
は宋ｉ装置と共にピックアップ装置を天井における導体
系統と良好に接触させることができる。

導抗の底の凹凸が異常であって、かつ車両が導体系統に
対して横方向に偶然離れすぎた場合、ピックアップ装置
が導体系統から外れる可能性があり、その場合は導体レ
ール装置の集電装置への接続が破断されることがありう
る。これはアークを発生させ、導体レール装置と集電装
置とを激しく焼き付かせる可能性がある。このような事
態を阻止するために、−前記案内輪の指示装置２１が８
対の案内輪に配置され、対となった案内輪の一方が各寒
内レールとの接触から外れそうなときに指示を出す。案
内輪の指示装置２１ａ、２１ｂ、２１ｃまたは２１ｄの
いずれかが、案内輪と集電装置とを備えたピックアップ
装置が導体系統との接触から外れそうであると指示する
と、前述した接触子によって車両への電流供給が遮断さ
れ、導体系統や集電装置へのアークの発生や焼付きを阻
止する。案内輪の外れが指示されると、走査アー　・ム
１３も持ち上げられ、案内輪および集電装置と共にピッ
クアップ装置が押し下げられる。同時に、ピックアップ
装置はアームにより、通常の切断作勅のように押し下げ
られる。

車両がそれ自体のエネルギ源により接続可能限界内の位
置まで走行すると、新しい接続作動が開始される。

本発明による方法を実施する装置は前述のものに加えて
ｎに配置できる。例えば、導体系統に対して垂直に位置
する走査フレーム１３の部分のみ、即ち案内レールと導
体レールに対して持ち上げるべき案内輪と集電装置とを
降）させる必要のある部分のみを上昇可能および降下可
能とし、一方車両の外側に位置した走査フレームのとが
った一部分を固定としうる。

通常の順序で、あるいは種々の位置指示装置と協働して
開始されるアーム、ピックアップ装置および走査フレー
ムの運動は周知の機械式、油圧式あるいは空気式の部材
によって行うことができる。

接続、順序に沿った切断、あるいは床の凹凸が激しいか
、あるいは作動が正しくケいためにピックアップ装置が
導体系統から外れようとしているときの切断の間の種々
の過程からなる作動順序は周知の要領でプログラム化で
きる。プログラム化はリレー順序による従来の要領ある
いはコンピュータ制御のプログラムの形態で実施しつる
。前記プログラム化はまた、例えば位相制御、スイッチ
の・切換等の純粋に電気的な機能を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は導抗の天井にある導体系統に、ケーブル接続の
集電ピックアップ装置を接続させているトロリー車を示
す図、 第２図は集電装置を備えた集電ピックアップ装置の従来
技術による可能な実施例を示す図、第３図は、位置決め
のための走査フレーム１３と、走査バー１４８，１４ｂ
とを備えた集電ピックアップ装置の原理を示す図、 第４図は、集電ピックアップ装置を位置づける要領を示
し、即ちまず正しい垂直位置まで上昇させ、次いで前記
ピックアップ装置が導体系統に隣接し、平行となるよう
位置するまで横方向に運動させることを示す図、 第５図は前記横方向運動の間のピックアップ装置５の運
動パターンを示し、アーム１２が車両の固定点Ａにおい
て下端が運動可能に支承されており、通常、接続および
切断局面の間車両が低速で前進していることを示す図、 １！＝５８　ＩＮはピックアップ装置５を想定した初期
位置で示し、１５　ｂ　ｆｉから簗４ｅ図までは最終位
□　置までの運動パターンを示す堀、 第６図は集電装＠１９と案内輪２．０とを備えた集電ピ
ックアップ装置ならびに導体レール６と案内レール１７
．１８とから構成される導体系統を示し、走査装置を省
略しである図；および第７図は第６図に示す集電ピック
アップを上方から視た図である。 図において、 １．２：車両 ５：集電ピッ・クアツプ装置 ６：導体レール １２：アーム− １３：垂直走査アーム １４：水平走査バー １５：垂直位置指示装置 １６：横位置指示装置 １７．１８：案内レール １９：集電装置 ２０：案内輪 ２１：案内輪指示装置 代理人　浅　村　皓 Ｆｉｇ、７ 手続補正書 昭和６０年４月　１　日 特許庁長官殿 １、事件の表示 方法と装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ｌ］二所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和　年　月　日 （１）図面の第１図から第５図までを添付の別紙図面と
差し替える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　垂直方向走査フレー°ム（１３）、水平方向走
   査バー（１４ａ、１４ｂ）、垂直位置指示装置（１５）
   、横方向位詔指示装置（１６ａ、１６）、案内輪指示装
   置（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）、案内輪（２０
   ａ、２’Ｏｂ、２０ｃ。 ２０ｄ）、および集電装置（１９ａ、１９ｂ。 １９Ｃ）を備えた集電ピックアップ装置（５）をトロリ
   ー車両（１，２）に装着したアーム１２により位置づけ
   る方法であって、導体レール（６ａ、６ｂ、６ｃ）およ
   び案内レール（１７，１８）から構成される一列の導体
   がトロリー車両の上方にあるものと想定した前記方法に
   おいて、トロリー車両がそれ自体のエネルギ源によって
   前記導体系統の下方へ走行し、前記トロリー車両がゆっ
   くりと前進するか、あるいは休止している”間に、前記
   集電ピックアップ装置が前記アームにより垂直方向に持
   ち上げられ、前記垂直方向走査フレームがまず前記案内
   レールの一方あるいは双方と接触するようにされ、前記
   垂直運動が継続している間に前記垂直方向走査フレーム
   が前記ピックアップ装置に向かって下方に回転し、前記
   垂直方向走査フレームがその下端位回に達すると、この
   ことが垂直位置指示装置によって指示され、次いで集電
   ピックアップ装置がアームによって、水平方向走査バー
   が最も近い案内レールと接触するまで横方向に回転し、
   ２個の水平方向走査バーが案内レールと接触するように
   されると、これが横位置指示装置により指示され、垂直
   方向走査フレームが降下され、集電装置を備えた集電ピ
   ックアップ装置が導体レールと接触するようにされ、か
   つ案内輪が案内レールと接続するようにされることを特
   徴とする凍電ピックアップ装置を位置づけ。 る方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、集電
   ピックアップ装置の通常の順序立った切断の場合は、前
   記ピックアップ装置は前記アームによつて加えられる下
   方向の力により下方に押し下げられ、−右同時に垂直方
   向走査フレームが持ち上げられ、かつ案内レールに対し
   て摺動し、そのためピックアップ装置が付加的な下方の
   力によって押圧されることにより集電装置と導体レール
   との間の接触が破断され、次いでアームとピックアップ
   装置とは降下した休止位置に達するまで下方に押圧され
   ることを特徴とする集電ピックアップ装置を位置づける
   方法。 （３）特許請求の範囲第１項および第２項に記載の方法
   において、前記案内輪の指示装置または前記指示装置の
   １個が集電ピックアップ装置が導電系統との接触から離
   れようとしていることを指示すると、通常の順序立った
   切断作動に対応した集電ピックアップ装置の切断作動が
   開始することを特徴とする集電ピックアップ装置を位置
   づける方法。 （４）垂直方向走査フレーム（１３）、水平方向走査バ
   ー（１４ａ、１４ｂ）、垂直方向位置指示装置（１５）
   、横方向位置指示装置（１６ａ、１６ｂ）、案内輪指示
   装置（２１ａ、２１ｂ１２１ｃ、２１ｄ）、案内輪（２
   ０ａ、２に）ｂ。 ２０ｃ、２０ｄ）および集電装置を備えた集電ピックア
   ップ装置（５）をトロリー車両（１，２）に装着したア
   ゛−ム（１２）によって位置づ（プる装置であって、ト
   ロリー車両の上方に装着され、導体レール（６ａ、６ｂ
   、６ｃ）と２個の案内レール（１７，１８）とを含む装
   置において、前記垂直方向走査フレームが前記ピックア
   ップ装置に回転可能に支承され、かつ該ピックアップ装
   置に対・して上昇および降下可能であって、かつ垂直位
   置指示装置を備え、前記水平方向走査バーが集電ピック
   アップ装置の一方の側に設けられ、該ピックアップ装置
   が作動するよう接続されると導体系統と平行になるよう
   にされており、かつ前記の水平方向走査バーの各々には
   、横方向位置指示装置が配設され、前記案内輪はその軌
   道が接続作動の間案内レールと対で接触するように前記
   ピックアップ装置に配設されており、前記案内重輸の対
   の一方には該案内輪が案内レールと接触していることを
   指示する案内輪指示装置が設けられ、前記集電装置は、
   作動するよう接続されると、導体系統の導体レールと接
   触するように前記ピックアップ装置に配設されでいるこ
   とを特徴とする集電ピックアップ装置を位置づける装置
   。