WO2013124994A1 - トロリー式トラック - Google Patents

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WO2013124994A1
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trolley
pantograph
truck
type truck
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厚志 中島
博之 金澤
知彦 安田
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a trolley-type truck used for ore transportation in a large-scale mine, and in particular, a trolley mode that travels with electric power obtained from an overhead line, and a generator that is driven by an engine without obtaining electric power from the overhead line.
  • This is suitable for a trolley-type dump truck that travels in combination with a non-trolley mode that travels with electric power obtained by driving.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 63-35102
  • Patent Document 1 a dump truck used for ore transportation in a large-scale mine is described.
  • a dump truck In a non-trolley mode, a dump truck is driven by a generator driven by an engine, and in a trolley mode, a pair of pantographs mounted on a vehicle is used. It is described that the vehicle travels with external power by collecting power with a double-wire overhead line.
  • this patent document describes an invention in which the pantograph is urgently lowered when the pantograph deviates from the overhead line.
  • a trolley type truck as described in Patent Document 1 has a trolley mode that travels with electric power obtained from an overhead line where an overhead line (trolley line) for supplying electric power is laid, and a generator is driven by an engine.
  • the vehicle travels in combination with the non-trolley mode that travels with the electric power obtained. Since the road surface where the trolley line is laid is usually well leveled and smooth, the truck does not move up and down violently, sway left and right, or vibrate vigorously.
  • An object of the present invention is to obtain a trolley-type truck that can prevent a pantograph mounted on a truck that travels using both a trolley mode and a non-trolley mode from being deformed and broken or damaged.
  • the present invention includes a pantograph mounted on a truck, and travels in combination with a trolley mode that travels with electric power obtained from an overhead line and a non-trolley mode that travels without obtaining electric power from the overhead line.
  • the pantograph has a base frame, a lower frame that is swingably attached to the base frame, an upper frame that is swingably attached to the lower frame, and a rocker at a tip of the upper frame.
  • a current collector boat supported movably, and by raising and lowering the current collector boat up and down while maintaining a posture with respect to the underframe by changing an intersection angle between the lower frame and the upper frame
  • a pantograph fixing fixing member provided on the front end side of the upper frame
  • a key device for firmly pressing and fixing the pantograph fixing fixing member provided on the underframe
  • key device A key holder provided on the underframe to receive the fixed member pressed firmly, and when the frame composed of the lower frame and the upper frame is folded, the fixing member is attached to the key holder. It is configured such that it is seated and firmly pressed by the key device and fixed to the frame.
  • the key device includes a key portion for pressing the fixing member, a support member for rotatably holding the key portion, and a force for pressing the fixing member firmly by rotating the key portion.
  • a configuration including a hydraulic cylinder is preferable.
  • the hook receiver includes a V-shaped receiving portion for firmly receiving the fixing member in the front-rear direction, a base portion for fixing the receiving portion to the base frame, and a receiving side of the receiving portion. It is preferable to provide an elastic material provided on the surface.
  • the key device may be provided with a key part opening / closing detection means (such as a limit switch) for detecting the key opening / closing state.
  • a roll prevention means for preventing a roll of the frame is provided on the frame when the frame constituted by the lower frame and the upper frame is folded.
  • a trolley-type truck that includes a pantograph mounted on a truck and that travels in combination with a trolley mode that travels with electric power obtained from an overhead line and a non-trolley mode that travels without obtaining electric power from the overhead line.
  • the pantograph includes a frame, a lower frame that is swingably attached to the frame, an upper frame that is swingably attached to the lower frame, and a rocker that is swingable at the tip of the upper frame.
  • a current collector boat supported, and configured to raise and lower the current collector boat up and down while maintaining a posture with respect to the underframe by changing an intersection angle between the lower frame and the upper frame.
  • the base frame is provided with roll prevention means for preventing the roll of the frame when the frame composed of the lower frame and the upper frame is folded.
  • the roll prevention means is a frame guide having a pair of steel plates arranged so as to sandwich both sides of the frame, and a synthetic resin frame protection member is provided inside each of the pair of steel plates.
  • the frame protection member protects the frame from collision and sliding even when it collides or slides when the frame is housed in the frame guide. To do.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a pantograph mounted on a trolley type truck in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic front view of the pantograph shown in FIG. 2 in a state where the pantograph is erected.
  • FIG. 3 is a schematic front view of the pantograph shown in FIG. 2 in a state where the pantograph is folded.
  • FIG. 3 is an enlarged detail view of a portion of the pantograph key device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged detailed view of a portion of the frame guide shown in FIG. 2, (a) is a front view of the frame guide, and (b) is a side view of the frame guide.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of a trolley-type truck according to a first embodiment of the present invention.
  • a trolley type dump truck used for ore transportation in a large-scale mine will be described as an example.
  • the electricity obtained by the generator is controlled by a control device such as an inverter, and then an alternating current (AC) motor (induction motor).
  • a control device such as an inverter, and then an alternating current (AC) motor (induction motor).
  • AC alternating current
  • An AC drive system is employed in which the vehicle is driven to travel.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • a pantograph 4 is mounted on the top of the dump truck 2. That is, a pantograph mounting base 3 is installed at the front part of the dump truck 2, and a pantograph 4 for collecting power from the overhead line 1 is installed at the upper part of the base 3 (the front upper part of the cab 2a). Yes.
  • Reference numeral 5 denotes a current collecting boat at the top of the pantograph, which slides in contact with the overhead wire 1 and collects electricity from the overhead wire 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the entire structure of the pantograph 4 shown in FIG. 1, and the configuration of the pantograph in this embodiment will be described with reference to FIG.
  • 6 is a frame of a pantograph attached to the upper part of the pantograph mounting base 3 shown in FIG.
  • a swing support shaft 7 is provided on the upper surface of the underframe 6 in the width direction (lateral direction) of the truck (vehicle).
  • the swing support shaft 7 is formed of a cylindrical member, and is provided so as to be swingable by being inserted into a support shaft (not shown) fixed to the frame 6.
  • a base end portion of the lower frame 8 is fixed to an intermediate portion of the swing support shaft 7 and is configured to be swingable together with the swing support shaft 7.
  • the lower frame 8 undulates around the swing support shaft 7.
  • a connecting shaft 9 is provided at the distal end (upper end) of the lower frame 8 in parallel with the swing support shaft 7, and a base end portion 11 of the upper frame 10 is swingably connected to the connecting shaft 9. ing.
  • the current collecting boat 5 is swingably supported at the front end (upper end) of the upper frame 10 via a boat support 22 or the like.
  • a spring 12 is provided between the swing support shaft 7 and the frame 6. This spring 12 raises the pantograph from the state in which the pantograph shown in FIG. 4 is folded to the state shown in FIGS. 2 and 3 in the frame constituted by the lower frame 8 and the upper frame 10 together with the hydraulic cylinder 20. The driving force in the direction to be applied is applied.
  • the current collecting boat 5 changes the crossing angle between the lower frame 8 and the upper frame 10 according to the change in the distance between the frame 6 and the overhead line 1 of the pantograph, Go up and down with respect to 6. Even in this case, the posture of the current collecting boat 5 is fixed, and the sliding state between the sliding plate 13 disposed on the upper surface of the current collecting boat 5 and the overhead wire 1 is properly maintained. For this reason, a link mechanism is provided at the connecting portion between the distal end portion of the lower frame 8 and the base end portion 11 of the upper frame 10 and the connecting portion between the distal end portion of the upper frame 10 and the current collector boat 5. Thus, regardless of the undulations of the lower frame 8 and the upper frame 10, the posture of the current collecting boat 5 is prevented from changing.
  • a counter arm 11a is integrally provided at the base end portion 11 of the upper frame 10 so as to protrude downward, and the counter arm 11a is swung around the connecting shaft 9 together with the upper frame 10. It is composed. Further, an upper balancing shaft 14 is provided at the tip of the balancing arm 11a in parallel with the connecting shaft 9, and the tip (upper end) of the lower balancing rod 15 is swung on the upper balancing shaft 14. It is attached freely. A base end portion (lower end portion) of the balancing rod 15 is swingably attached to the upper surface of the underframe 6 via a lower balancing shaft 16.
  • a balancing arm (not shown) is also provided on the lower surface of the current collecting boat 5, and one end of an upper balancing rod 17 is swingably attached to the balancing arm. The other end of the rod 17 is swingably attached around the connecting shaft 9 near the tip of the lower frame 8.
  • each spring 12 is provided in the axial direction of the swing support shaft 7, and one end of each spring 12 is fixed to the swing support shaft 7. Each is linked to a link arm 18.
  • the other end of each spring 12 is configured such that two springs are connected to the same swinging member 19 and the four springs 12 are expanded and contracted by two hydraulic cylinders 20 provided on the left and right.
  • the base end side of the swing member 19 is swingably attached to the underframe 6.
  • the proximal end side of the hydraulic cylinder 20 is also attached to the frame 6 so as to be swingable.
  • the hydraulic cylinder 20 is expanded and contracted to erect the frame of the pantograph 4 and raise the current collecting boat 5 so as to contact the overhead wire 1, or by folding the frame and the current collecting boat 5 can be lowered and stored. Further, the current collecting boat 5 is pressed against the overhead wire 1 with a constant force through the lower frame 8 and the upper frame 10 by the spring force of the spring 12. At the same time, the current collector boat 5 can be moved up and down by following the relatively large amplitude change of the overhead wire 1 by these configurations.
  • FIG. 2 shown in FIG. 2 is a boat receiver.
  • the boat support 22 described above is rotatably supported at the top end of the upper frame 10 and the balancing rod 17, and the current collecting boat 5 is attached to the front end portion of the upper frame 10 via the boat support 22. Has been supported.
  • 23 is a key device
  • 24 is a key holder
  • 25 is parallel to the current collecting boat 5 through a bracket 26 on the tip side of the upper frame 10 (below the current collecting boat 5).
  • It is a pipe (fixing member) for fixing the attached pantograph.
  • the pipe 25 is seated on the key holder 24 when the pantograph is folded (when stored) and is firmly pressed by the key device 23 (see FIG. 4).
  • FIGS. 2 to 4 is a frame guide (a means for preventing the frame from rolling), and the frame of the pantograph 4 rolls due to intense vibration or large shaking while driving in the non-trolley mode in which the pantograph 4 is folded. Or to vibrate vigorously in the left-right direction (see FIG. 4).
  • FIG. 5 is a front view showing that the key device is in a locked state
  • (b) is a view showing that the key device is in an unlocked state
  • the key device 23 includes a key portion 23a for pressing the pipe 25 provided in the frame of the pantograph 4, a support member 23b for rotatably mounting the key portion 23a, and a key for rotating the key portion 23a.
  • the hydraulic cylinder 23c is used.
  • Reference numeral 23d denotes a bracket fixedly attached to the side surface of the pantograph frame 6 and rotatably attached to the base end side of the hydraulic cylinder 23c.
  • Reference numeral 23e denotes a limit switch (key part opening / closing detection means) for detecting the open / closed state of the key part 23a, and the base end side of the limit switch 23e is rotatable to a support base 23f fixed to the support member 23b. It is attached.
  • the hook receiver 24 is for seating the pipe (fixing member) 25 attached to the upper part of the frame of the pantograph 4 (the front end side of the upper frame 10) as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the receiving portion 24a has a V-shape so that the pipe 25 can be strongly received in the vertical direction and the front-rear direction of the vehicle (truck). It is fixed by welding or the like to a base portion 24b that is fixed to the upper surface of the base plate 24b. Further, a rubber plate (elastic material) 24c is installed on the receiving side of the pipe of the receiving portion 24a, and the pipe 25 attached to the front end side of the upper frame 10 is attached to the rubber plate 24c by the hook portion 23a.
  • the support member 23b of the key portion 23a is also integrally fixed to the base portion 23b of the key receiver 24, and is bolted to the upper surface of the base frame 6 together with the base portion 23b.
  • the pipe 25 provided with the key device 23 and the key holder 24 and firmly attached to the upper frame 10 of the pantograph 4 is firmly and constantly pressed by the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 23c. Since the pipe 25 pressed against the key holder 24 is configured to be attached, there is no rattling against severe vibration or shaking, and play (gap) does not increase due to rattling. It is firmly fixed. Therefore, even when the truck 2 travels on a rough road surface in the non-trolley mode, it is possible to reliably prevent the pantograph 4 from being vibrated vigorously, greatly shaken, damaged or deformed.
  • the pressing force of the hook portion 23a is performed by the hydraulic cylinder 23c, but it can be pressed down to some extent by using a strong spring or air cylinder instead.
  • springs and air are used to press down using elastic deformation, extremely large springs and air cylinders are required to press down strongly so that the pantograph does not shift even if large vibrations or shaking occur. Since it is expensive and large, it is difficult to adopt as a pantograph for a truck.
  • the hydraulic cylinder since the hydraulic cylinder uses oil, it does not contract like air even if strong pressure is applied, and a load caused by large vibration or shaking acts on the pipe 25. However, the pressure can be constantly applied so that the pipe 25 is always held stably by the receiving portion 24a without rattling.
  • hydraulic cylinders can provide a large force even with a small size, and dump trucks for mines often have a hydraulic power source in the truck itself, and the hydraulic power source can be used, so it can be manufactured very cheaply. It becomes possible.
  • FIG. 6 is an enlarged detail view of the frame guide part, (a) is a front view of the frame guide, and (b) is a side view of the frame guide.
  • the frame guide (frame roll prevention means) 27 prevents the frame of the pantograph 4 from rolling sideways or greatly vibrating in the left-right direction due to intense vibration or shaking while driving in the non-trolley mode in which the pantograph 4 is folded. It has a function to suppress.
  • 27a is a support portion attached to the pantograph frame 6 with bolts
  • 27b is a pair of steel plates attached to the left and right upper portions of the support portion 27a by welding
  • 27c is the pair of left and right steel plates.
  • It is a frame protection member attached to the inside of each of 27b with a screw 27d.
  • reference numeral 8 shown by a two-dot chain line is a lower frame of the frame of the pantograph 4, 10 is also an upper frame, and when the frame is folded, the left and right sides of the frame guide 27 are The lower frame 8 and the upper frame 10 are accommodated between the steel plates 27b as shown in the figure.
  • Protrusions 8 a and 10 a are attached to portions of the lower frame 8 and the upper frame 10 that are accommodated in the frame guide 27. These protrusions 8a and 10a are for preventing the frame from directly hitting (contacting) the frame guide 27 when the lower frame 8 and the upper frame 10 are housed in the frame guide 27. .
  • the frame protection member 27c is composed of a plate-shaped member made of a synthetic resin (for example, polyamide), and the frame assembly (the lower frame 8 and the upper frame 10) is stored in the frame guide or during storage. However, even when sliding with the frame guide, the sliding property is improved to prevent damage, and even when the frame and the frame guide 27 collide, they are protected from the impact.
  • a synthetic resin for example, polyamide
  • the frame of the pantograph 4 can be used even if the trolley-type dump truck travels in the non-trolley mode and vibrates or shakes. Can be prevented from swaying with respect to the underframe 6 and greatly oscillating in the left-right direction, so that the pantograph frame can be prevented from being deformed or damaged.
  • the pipe 25 attached to the tip of the upper frame 10 by the key device 23 and the key receiver 24 can be firmly fixed to the base frame 6, it is possible to reliably prevent the frame assembly from vibrating in the vertical direction, and in the horizontal direction. Vibrating can also be suppressed by the pressing force of the key device.
  • the frame guide 27 can hold the vicinity of the substantially central portion of the lower frame 8 and the upper frame 10 so as not to be swayed to the left and right, it is possible to reliably suppress the swaying and vibration especially in the left-right direction.
  • the present invention is not necessarily limited to the combination of these devices, and only the key device 23 or the frame guide. It is possible to suppress the deformation and breakage of the pantograph frame even if only 27 is used, and the use of either the key device 23 or the frame guide 27 is within the scope of the present invention.

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Description

トロリー式トラック
　本発明は、大規模鉱山での鉱石運搬などに使用されるトロリー式トラックに関し、特に、架線から得た電力で走行するトロリーモードと、架線からの電力を得ないで、即ちエンジンで発電機を駆動して得られる電力などで走行する非トロリーモードを併用して走行するトロリー式ダンプトラックに好適なものである。
　この種トロリー式トラックとしては、特開昭６３－３５１０２号公報（特許文献１）に示されたものなどがある。
　上記特許文献１のものでは、大規模鉱山での鉱石運搬に使用されるダンプトラックが記載され、非トロリーモードではエンジンで駆動される発電機により走行し、トロリーモードでは車載された一対のパンタグラフにより複線式架線により集電することによって外部電力によって走行することが記載されている。また、この特許文献には、パンタグラフが架線から外れた場合にパンタグラフを緊急降下させる発明が記載されている。
特開昭６３－３５１０２号公報
　特許文献１に記載されているようなトロリー式のトラックは、電力を供給する架線（トロリー線）が敷設されているところでは架線から得た電力で走行するトロリーモードと、エンジンで発電機を駆動して得られる電力で走行する非トロリーモードを併用して走行する。トロリー線が敷設されている部分の路面は通常、良く整地され平滑な路面となっているので、トラックが激しく上下動したり、左右に大きく揺れたり、或いは激しく振動することはない。
　しかし、架線の敷設されていない場所の路面は、整地が十分でないところが多く、凹凸や石などが散在している場合が多い。このため、トラックは大きく揺れたり、激しく振動するが、このような大きな揺れや激しい振動に対して、トラックに設置されているパンタグラフへの影響については従来十分な配慮が為されていない。従って、パンタグラフに無理な荷重が長時間作用すると、パンタグラフが変形して故障したり、破損することが懸念される。
　本発明の目的は、トロリーモードと非トロリーモードを併用して走行するトラックに搭載されたパンタグラフが変形して故障したり、破損するのを防止することのできるトロリー式トラックを得ることにある。
　上記目的を達成するため、本発明は、トラックに搭載されたパンタグラフを備え、架線から得た電力で走行するトロリーモードと、架線から電力を得ないで走行する非トロリーモードを併用して走行するトロリー式トラックにおいて、前記パンタグラフは、台枠と、この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、この下枠に揺動自在に取り付けた上枠と、この上枠の先端部に揺動自在に支持された集電舟とを備え、前記下枠と上枠との交差角度を変化させることで、前記集電舟を前記台枠に対して姿勢を保持しながら上下に昇降するように構成し、前記上枠の先端側に設けられたパンタグラフ固定用の固定部材と、前記台枠に設けられ前記パンタグラフ固定用の固定部材を強固に押え付けて固定するためのかぎ装置と、前記かぎ装置により強固に押え付けられた前記固定部材を受けるために前記台枠に設けられたかぎ受けとを備え、前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれると、前記固定部材が前記かぎ受けに着座し、前記かぎ装置により強固に押え付けられて台枠に固定される構成としたことを特徴とする。
　なお、上記において「強固に」とは、前記トロリー式トラックが非トロリーモードで走行時に、前記固定部材が激しい振動や揺れに対してもガタつくことがないように、という意味である。また、本発明は、鉱山で鉱石運搬などに使用される鉱山用ダンプトラックに好適である。
　特に、前記かぎ装置は、前記固定部材を押え込むためのかぎ部と、このかぎ部を回動自在に保持する支持部材と、前記かぎ部を回動させ前記固定部材を強固に押え付けるための油圧シリンダとを備える構成にすると良い。
　更に、前記かぎ受けは、前記固定部材を前後方向に強固に受け止めるためのＶ字形状の受け部と、この受け部を前記台枠に固定するための台部と、前記受け部の受け側の面に設けられた弾性材とを備えていることが好ましい。また、前記かぎ装置には、かぎ部の開閉状態を検出するためのかぎ部開閉検出手段（リミットスイッチなど）を備えるようにすると良い。
　なお、上記において、前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれた状態のとき、前記枠組の横揺れを防止するための横揺れ防止手段を前記台枠に設けるようにすると更に良い。
　本発明の他の特徴は、トラックに搭載されたパンタグラフを備え、架線から得た電力で走行するトロリーモードと、架線から電力を得ないで走行する非トロリーモードを併用して走行するトロリー式トラックにおいて、前記パンタグラフは、台枠と、この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、この下枠に揺動自在に取り付けた上枠と、この上枠の先端部に揺動自在に支持された集電舟とを備え、前記下枠と上枠との交差角度を変化させることで、前記集電舟を前記台枠に対して姿勢を保持しながら上下に昇降するように構成し、前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれた状態のとき、前記枠組の横揺れを防止するための横揺れ防止手段を前記台枠に設けていることにある。
　上記において、前記横揺れ防止手段は、前記枠組の両側を挟み込むように配置された一対の鋼板を有する枠組ガイドであって、前記一対の鋼板のそれぞれの内側には合成樹脂製の枠組保護部材を設ける構成とすることが好ましく、この枠組保護部材は、前記枠組が前記枠組ガイドに収納される際に、該枠組ガイドに衝突したり摺動しても、その衝突や摺動から前記枠組を保護するものである。　
　また、前記下枠及び上枠の前記枠組ガイドに収納される部分には、枠組が枠組ガイドに直接接触するのを防止するための突起部を設けることが好ましい。
　本発明によれば、トロリーモードと非トロリーモードを併用して走行するトロリー式トラックにおいて、トラックに搭載されたパンタグラフが変形して故障したり、或いは破損するのを確実に防止することができる効果が得られる。
本発明のトロリー式トラックの実施例１を説明する全体構成概略図。 本発明の実施例１におけるトロリー式トラックに搭載されているパンタグラフの全体斜視図。 図２に示すパンタグラフの概略正面図で、パンタグラフを起立させた状態の図。 図２に示すパンタグラフの概略正面図で、パンタグラフを畳んだ状態の図。 図２に示すパンタグラフのかぎ装置の部分の拡大詳細図で、（ａ）はかぎ装置がロック状態を示す正面図、（ｂ）はかぎ装置がアンロック状態を示す図で、かぎ部付近のみを示す部分正面図。 図２に示す枠組ガイドの部分の拡大詳細図で、（ａ）は枠組ガイドの正面図、（ｂ）は枠組ガイドの側面図。
　以下、本発明の具体的実施例を、図面を用いて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一部分を示している。
　本発明のトロリー式トラックの実施例１を図１～図６を用いて説明する。　
　図１は、本発明のトロリー式トラックの実施例１を説明する全体構成概略図である。この実施例では、大規模鉱山での鉱石運搬などに使用されるトロリー式ダンプトラックを例に挙げ説明する。
　図１において、１は鉱山の走路上に張られた架線（トロリー線）、２はトロリー式のダンプトラックで、このダンプトラック２は前記架線１から得た電力で走行するトロリーモードと、エンジンで発電機を駆動して得られる電力で走行する非トロリーモードを併用して走行する電気駆動式のダンプトラックである。本実施例では、トロリーモードと非トロリーモードを常に使い分けて走行する構成としており、特に登坂時には、前記架線１から得た電力を使用するトロリーモードで走行することにより、登坂速度を向上できるようにしている。なお、ダンプトラックが急坂等の大きな動力を必要とする環境下で使用される場合には、架線１から得た電力とエンジンで得られる電力を同時に使用して走行させるように構成することも可能である。
　また、前記エンジン（通常はディーゼルエンジン）で発電機を駆動して走行する場合には、発電機で得られた電気をインバータ等の制御機器で制御した後、交流（ＡＣ）モータ（誘導モータ）を駆動し走行するというＡＣ駆動方式を採用している。なお、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）インバータを採用することにより、より強力な電気ブレーキ力を発揮させることも可能になる。
　前記ダンプトラック２の上部にはパンタグラフ４が搭載されている。即ち、前記ダンプトラック２の前部にパンタグラフ搭載用の架台３が設置され、この架台３の上部（運転室２ａの前方上部）には前記架線１から集電するためのパンタグラフ４が設置されている。５は前記パンタグラフの上部の集電舟で、前記架線１と接して摺動し、架線１から電気を集電するものである。
　図２は図１に示すパンタグラフ４の全体構造を示す斜視図であり、この図２を用いて本実施例におけるパンタグラフの構成を説明する。　
　図２において、６は図１に示したパンタグラフ搭載用架台３の上部に取り付けられるパンタグラフの台枠である。この台枠６の上面には揺動支持軸７がトラック（車両）の幅方向（横方向）に設けられている。この揺動支持軸７は円筒状の部材で構成され、前記台枠６に固定された支持軸（図示せず）に挿入して揺動自在に設けられている。この揺動支持軸７の中間部に、下枠８の基端部が固設され揺動支持軸７と共に揺動自在に構成されている。
　従ってこの下枠８は揺動支持軸７を中心として起伏する。この下枠８の先端部（上端部）には連結軸９が前記揺動支持軸７と平行に設けられ、この連結軸９には上枠１０の基端部１１が揺動自在に連結されている。
　前記上枠１０の先端部（上端部）には前記集電舟５が舟支え２２などを介して揺動自在に支持されている。また、前記揺動支持軸７と前記台枠６との間には、ばね１２が設けられている。このばね１２は、油圧シリンダ２０と共に、前記下枠８と上枠１０などで構成される枠組を、図４に示すパンタグラフを畳んだ状態から、図２，図３に示す状態にまでパンタグラフを起立させる方向の駆動力を付与している。
　トラックの走行時に前記集電舟５は、パンタグラフの前記台枠６と前記架線１との距離の変化に応じて、前記下枠８と上枠１０との交差角度を変化させつつ、前記台枠６に対して昇降する。この場合でも、前記集電舟５の姿勢を一定として、この集電舟５の上面に配置した摺り板１３と前記架線１との摺動状態が適正に維持されるようにしている。このため、前記下枠８の先端部と前記上枠１０の基端部１１との連結部、並びにこの上枠１０の先端部と前記集電舟５との連結部には、リンク機構を設けて、前記下枠８及び上枠１０の起伏に拘らず、前記集電舟５の姿勢が変化しないようにしている。
　即ち、前記上枠１０の基端部１１に釣合腕１１ａを下方に突出するように一体に設け、この釣合腕１１ａを上枠１０と共に、前記連結軸９を中心として揺動するように構成している。また、この釣合腕１１ａの先端部には前記連結軸９と平行に上釣合軸１４を設け、この上釣合軸１４に下釣合棒１５の先端部（上端部）を、揺動自在に取り付けている。前記釣合棒１５の基端部（下端部）は、前記台枠６の上面に、下釣合軸１６を介して揺動自在に取り付けられている。
　更に、前記集電舟５の下面にも釣合腕（図示せず）が設けられており、この釣合腕には上釣合棒１７の一端が揺動自在に取り付けられ、該上釣合棒１７の他端は前記下枠８の先端部付近の前記連結軸９周りに揺動自在に取り付けられている。　
　このように構成することにより、前記下枠８及び上枠１０の起伏に拘らず、前記集電舟５の姿勢が変化しないようにしている。
　前記ばね１２は、本実施例では図２に示すように、前記揺動支持軸７の軸方向に４個設けられ、各ばね１２の一端側は、前記揺動支持軸７に固設されたリンク腕１８にそれぞれ連結されている。また、各ばね１２の他端側は、２個のばねが同じ揺動部材１９に連結され、左右に設けた２つの油圧シリンダ２０で４個のばね１２を伸縮させるように構成している。前記揺動部材１９の基端側は前記台枠６に揺動自在に取り付けられている。また、前記油圧シリンダ２０の基端側も前記台枠６に揺動自在に取り付けられている。このように構成することにより、油圧シリンダ２０を伸縮させることにより、パンタグラフ４の枠組を起立させて前記集電舟５を架線１に接するように上昇させたり、前記枠組を畳んで前記集電舟５を下降させて収納することができる。また、ばね１２のばね力によって、前記下枠８及び上枠１０を介して、集電舟５を一定の力で前記架線１に押し付けている。同時にこれらの構成により、集電舟５を、前記架線１の比較的大きな振幅の高さ変化に追従させて上下動させることができる。
　図２に示す２１は舟受けで、パンタグラフ４が畳まれたとき、前記集電舟５の下面がこの舟受け２１に支えられるように構成されている。また、前述した舟支え２２は、前記上枠１０と釣合棒１７の先端に回転自在に軸支され、前記集電舟５はこの舟支え２２を介して前記上枠１０の先端部に取り付けられて支持されている。
　また、図２～図４に示す２３はかぎ装置、２４はかぎ受け、２５は前記上枠１０の先端側（集電舟５の下方）にブラケット２６を介して前記集電舟５と平行に取り付けたパンタグラフ固定用のパイプ（固定部材）である。このパイプ２５はパンタグラフが畳まれたとき（収納時）前記かぎ受け２４に着座し、前記かぎ装置２３によって強固に押え付けられる（図４参照）。これによって、トラックが非トロリーモードで走行中に激しく振動したり大きく揺れても、パンタグラフ４の枠組（下枠８及び上枠１０など）が変形したり振動で破損するのを防止することができるように構成されている。
　更に、図２～図４に示す２７は枠組ガイド（枠組の横揺れ防止手段）で、パンタグラフ４を畳んだ非トロリーモードで走行中に、激しい振動や大きな揺れで、パンタグラフ４の枠組が横揺れしたり、左右方向に激しく振動するのを抑制するためのものである（図４参照）。
　次に、図２～図４に示したかぎ装置２３やかぎ受け２４の部分の構成を図５により詳細に説明する。図５において、（ａ）はかぎ装置がロック状態を示す正面図、（ｂ）はかぎ装置がアンロック状態を示す図で、かぎ部付近のみを示す部分正面図である。
　かぎ装置２３は、パンタグラフ４の枠組に設けた前記パイプ２５を押え込むためのかぎ部２３ａ、このかぎ部２３ａを回動自在に取り付けるため支持部材２３ｂ、及び前記かぎ部２３ａを回動させるための油圧シリンダ２３ｃなどにより構成されている。２３ｄはパンタグラフの台枠６の側面に固定して取り付けられたブラケットで、前記油圧シリンダ２３ｃの基端側を回動自在に取り付けるものである。２３ｅは前記かぎ部２３ａの開閉状態を検出するためのリミットスイッチ（かぎ部開閉検出手段）で、このリミットスイッチ２３ｅの基端側は前記支持部材２３ｂに固定された支持台２３ｆに回動自在に取り付けられている。そして、前記かぎ部２３ａが（ａ）図に示すように、ロック状態にあるときには、前記リミットスイッチ２３ｅは水平位置となってロック状態であることを検出できる。また、（ｂ）図に示すように、ロックが解除されてかぎ部２３ａが右側に回動すると、前記かぎ部２３ａの背面で前記リミットスイッチ２３ｅが押されて、リミットスイッチ２３ｅも右側に回動し、かぎ部２３ａがアンロック状態になっていることを検出することができる。
　かぎ受け２４は、パンタグラフ４の枠組上部（上枠１０の先端側）に取り付けられている前記パイプ（固定部材）２５を、図５（ａ）（ｂ）に示すように着座させるためのものであり、前記パイプ２５を、上下方向及び車両（トラック）の前後方向に強く受け止めることができるように、その受け部２４ａはＶ字形状となっており、またこの受け部２４ａは、前記台枠６の上面にボルト固定された台部２４ｂに溶接などで固定されている。また、前記受け部２４ａのパイプの受け側にはゴム板（弾性材）２４ｃが設置され、このゴム板２４ｃには、前記上枠１０の先端側に取り付けた前記パイプ２５を前記かぎ部２３ａで固定した際のずれ防止と衝撃防止、及び破損防止の機能がある。　
　なお、この実施例では、前記かぎ部２３ａの支持部材２３ｂも、前記かぎ受け２４の台部２３ｂに一体に固定され、台部２３ｂと共に前記台枠６上面にボルト固定されている。
　この図５に示すように、本実施例では、かぎ装置２３とかぎ受け２４を備え、パンタグラフ４の上枠１０に取り付けたパイプ２５を、油圧シリンダ２３ｃの油圧力で強固に且つ恒常的に押さえ付けるように構成しているので、かぎ受け２４に押え付けられたパイプ２５は、激しい振動や揺れに対してもガタつくことなく、またガタつきによって遊び（隙間）が大きくなったりもせず、常に強固に固定される。従って、トラック２が非トロリーモードで荒れた路面を走行するような場合であっても、パンタグラフ４が激しく振動したり大きく揺れて破損したり変形するのを確実に防止することができる。
　上述した本実施例ではかぎ部２３ａの押え込み力を油圧シリンダ２３ｃにより行うようにしているが、これに代えて強力なばねや空気シリンダなどを使用することでもある程度強固に押さえ込むことはできる。しかし、ばねや空気によるものは弾性変形を利用して押さえ込むものであるため、大きな振動や揺れが生じてもパンタグラフがずれないように強力に押さえ込むには、極めて大きなばねや空気シリンダが必要となり、高価で且つ大形化するため、トラック用のパンタグラフとしては採用し難い。
　これに対して、油圧シリンダによるものでは、油を使用しているため、強い圧力が作用しても空気のように収縮することはなく、大きな振動や揺れによる荷重が前記パイプ２５に作用しても、パイプ２５がガタつくことなく常に安定して受け部２４ａに保持されるように、恒常的に圧力を掛けることができる。また、油圧シリンダは小形でも大きな力が得られる上、鉱山用などのダンプトラックなどではトラック自体に油圧源を持っていることが多く、その油圧源を利用できるから非常に安価に製作することも可能となる。
　次に、図２～図４に示した枠組ガイド２７の部分の構成を図６により詳細に説明する。図６は枠組ガイド部分の拡大詳細図で、（ａ）は前記枠組ガイドの正面図、（ｂ）は前記枠組ガイドの側面図である。
　枠組ガイド（枠組の横揺れ防止手段）２７は、パンタグラフ４を畳んだ非トロリーモードで走行中に、激しい振動や揺れで、パンタグラフ４の枠組が横揺れしたり、左右方向に大きく振動するのを抑制する機能を有するものである。図６において、２７ａはパンタグラフの台枠６にボルトなどで取付られた支持部、２７ｂはこの支持部２７ａの左右上部に、それぞれ溶接などで取り付けられた一対の鋼板、２７ｃは前記左右一対の鋼板２７ｂのそれぞれの内側にねじ２７ｄにより取り付けられた枠組保護部材である。
　また、図６の（ａ）図において、二点鎖線で示した８はパンタグラフ４の枠組の下枠、１０は同じく上枠で、枠組が畳まれた状態のとき、前記枠組ガイド２７の左右の鋼板２７ｂの間に、前記下枠８及び上枠１０が図に示すように収納される構成となっている。前記下枠８及び上枠１０の前記枠組ガイド２７に収納される部分には、それぞれ突起部８ａ，１０ａが取り付けられている。これらの突起部８ａ，１０ａは、前記下枠８及び上枠１０が枠組ガイド２７内に収納される際に、枠組が枠組ガイド２７に直接ぶつかる（接触する）のを防止するためのものである。
　前記枠組保護部材２７ｃは、合成樹脂（例えばポリアミドなど）製の板状部材で構成され、前記枠組（下枠８及び上枠１０）が枠組ガイドに収納される際や、収納中に、前記枠組が、枠組ガイドと摺動した場合でもその摺動性を向上して傷付くのを防止し、また枠組と枠組ガイド２７がぶつかった場合でも、その衝撃から保護するものである。
　本実施例では、パンタグラフ４の台枠６上部に上述した枠組ガイド２７を備えているので、トロリー式のダンプトラックが非トロリーモードで走行中に、激しい振動や揺れしても、パンタグラフ４の枠組が台枠６に対して横揺れしたり、左右方向に大きく振動するのを抑制できるから、パンタグラフの枠組が変形したり破損するのを防止できる。
　上述した本発明の実施例では、図５に示したかぎ装置２３と、図６に示した枠組ガイド２７を併用しているので、トラックが非トロリーモードで走行中に激しく振動したり大きく揺れても、パンタグラフ４の枠組を台枠６に強固に固定できるから、パンタグラフの枠組が変形したり、破損するのを確実に防止することができる。
　即ち、前記かぎ装置２３とかぎ受け２４で上枠１０の先端に取り付けたパイプ２５を台枠６に強固に固定できるから、枠組が上下方向に振動するのを確実に防止でき、また左右方向に振動することも前記かぎ装置の押え付け力で抑制できる。
　また、前記枠組ガイド２７により、下枠８と上枠１０の略中央部付近を左右に揺れないように保持できるから、特に左右方向に揺れたり振動するのを確実に抑制できる。
　なお、上記実施例１のように、かぎ装置２３と枠組ガイド２７を併用することが好ましいが、本発明は必ずしもこれらを併用するものには限定されず、前記かぎ装置２３のみ、或いは前記枠組ガイド２７のみの使用でもパンタグラフ枠組の変形や破損を抑制することは可能であり、かぎ装置２３と枠組ガイド２７の何れか一方の使用も本発明の範囲である。
１：架線（トロリー線）、
２：ダンプトラック、
３：パンタグラフ搭載用架台、
４：パンタグラフ、５：集電舟、６：台枠、７：揺動支持軸、
８：下枠、８ａ：突起部、９：連結軸、１０：上枠、１０ａ：突起部、
１２：ばね、１３：摺り板、
１５：下釣合棒、１７：上釣合棒、
１８：リンク腕、１９：揺動部材、
２１：舟受け、２２：舟支え、
２３：かぎ装置、２３ａ：かぎ部、２３ｂ：支持部材、２３ｃ：油圧シリンダ、
２３ｅ：リミットスイッチ（かぎ部開閉検出手段）、
２４かぎ受け、２４ａ：受け部、２４ｂ：台部、２４ｃ：ゴム板（弾性材）、
２５：パンタグラフ固定用のパイプ（固定部材）、
２７：枠組ガイド（枠組の横揺れ防止手段）、２７ａ：支持部、２７ｂ：鋼板、
２７ｃ：枠組保護部材、２７ｄ：ねじ。

Claims (7)

  1. 　トラックに搭載されたパンタグラフを備え、架線から得た電力で走行するトロリーモードと、架線から電力を得ないで走行する非トロリーモードを併用して走行するトロリー式トラックにおいて、
    　前記パンタグラフは、台枠と、この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、この下枠に揺動自在に取り付けた上枠と、この上枠の先端部に揺動自在に支持された集電舟とを備え、前記下枠と上枠との交差角度を変化させることで、前記集電舟を前記台枠に対して姿勢を保持しながら上下に昇降するように構成し、
    　前記上枠の先端側に設けられたパンタグラフ固定用の固定部材と、
    　前記台枠に設けられ前記パンタグラフ固定用の固定部材を強固に押え付けて固定するためのかぎ装置と、
    　前記かぎ装置により強固に押え付けられた前記固定部材を受けるために前記台枠に設けられたかぎ受けとを備え、
    　前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれると、前記固定部材が前記かぎ受けに着座し、前記かぎ装置により強固に押え付けられて台枠に固定される構成とした
    　ことを特徴とするトロリー式トラック。
  2. 　請求項１に記載のトロリー式トラックにおいて、前記かぎ装置は、前記固定部材を押え込むためのかぎ部と、このかぎ部を回動自在に保持する支持部材と、前記かぎ部を回動させ前記固定部材を強固に押え付けるための油圧シリンダとを備えることを特徴とするトロリー式トラック。
  3. 　請求項２に記載のトロリー式トラックにおいて、前記かぎ受けは、前記固定部材を前後方向に強固に受け止めるためのＶ字形状の受け部と、この受け部を前記台枠に固定するための台部と、前記受け部の受け側の面に設けられた弾性材とを備えていることを特徴とするトロリー式トラック。
  4. 　請求項２に記載のトロリー式トラックにおいて、前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれた状態のとき、前記枠組の横揺れを防止するための横揺れ防止手段を前記台枠に設けていることを特徴とするトロリー式トラック。
  5. 　トラックに搭載されたパンタグラフを備え、架線から得た電力で走行するトロリーモードと、架線から電力を得ないで走行する非トロリーモードを併用して走行するトロリー式トラックにおいて、
    　前記パンタグラフは、台枠と、この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、この下枠に揺動自在に取り付けた上枠と、この上枠の先端部に揺動自在に支持された集電舟とを備え、前記下枠と上枠との交差角度を変化させることで、前記集電舟を前記台枠に対して姿勢を保持しながら上下に昇降するように構成し、
    　前記下枠と上枠で構成された枠組が畳まれた状態のとき、前記枠組の横揺れを防止するための横揺れ防止手段を前記台枠に設けていることを特徴とするトロリー式トラック。
  6. 　請求項４または５に記載のトロリー式トラックにおいて、前記横揺れ防止手段は、前記枠組の両側を挟み込むように配置された一対の鋼板を有する枠組ガイドであって、前記一対の鋼板のそれぞれの内側には合成樹脂製の枠組保護部材が設けられ、この枠組保護部材は、前記枠組が前記枠組ガイドに収納される際に、該枠組ガイドに衝突したり摺動しても、その衝突や摺動から前記枠組を保護するものであることを特徴とするトロリー式トラック。
  7. 　請求項６に記載のトロリー式トラックにおいて、前記下枠及び上枠の前記枠組ガイドに収納される部分には、枠組が枠組ガイドに直接接触するのを防止するための突起部が設けられていることを特徴とするトロリー式トラック。
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