特許 5932995 トロリー式トラックのパンタグラフ装置

(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】5932995

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】トロリー式トラックのパンタグラフ装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 5/26 20060101AFI20160526BHJP

【ＦＩ】

   B60L5/26 A

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-518310(P2014-518310)

(86)(22)【出願日】2013年3月21日

(86)【国際出願番号】JP2013058022

(87)【国際公開番号】WO2013179740

(87)【国際公開日】20131205

【審査請求日】2014年11月5日

(31)【優先権主張番号】特願2012-125118(P2012-125118)

(32)【優先日】2012年5月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000233044

【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014775

【氏名又は名称】株式会社工進精工所

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】金澤 博之

(72)【発明者】

【氏名】秋野 真司

(72)【発明者】

【氏名】四釜 敏男

【審査官】 相羽 昌孝

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１３５８７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 英国特許出願公開第０１３４２３５２（ＧＢ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８２１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ ５／００− ５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トラックに搭載されたパンタグラフ装置を備え、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の何れでも走行可能なトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、
前記パンタグラフ装置は、
台枠と、
この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、
この下枠の先端部付近に連結軸を介して揺動自在に取り付けられた上枠と、
この上枠の先端部付近に揺動自在に支持された集電舟と、
前記台枠に取り付けられ、前記下枠を起伏させるためのアクチュエータと、
一端側が前記台枠側に接続され、他端側が前記上枠の基端部側に接続されて、前記連結軸を介して前記上枠を上方に回動させるように作用するばねとを備え、
前記下枠を前記アクチュエータにより起立させることにより前記ばねに発生する張力を増大させて、前記上枠を、前記連結軸を介して上方に回動させるように構成している
ことを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記下枠を起伏させるための前記アクチュエータにより前記下枠を所定位置まで起立させることにより、前記上枠に作用する重力による前記連結軸まわりの回転モーメントよりも前記ばねの張力による前記連結軸まわりの回転モーメントが大きくなるように構成し、前記上枠が自動的に上方に持ち上がる構成としていることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記下枠と平行リンクを構成するように下釣合棒が設けられると共に、前記上枠と平行リンクを構成するように上釣合棒が設けられ、且つ前記連結軸には平行リンク受けが回動自在に設けられ、前記下釣合棒の先端部は前記平行リンク受けに回動自在に連結され、前記上釣合棒の基端部も前記平行リンク受けに回動自在に連結され、前記下枠が起伏動作しても前記平行リンク受けは同じ姿勢に保持されることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項4】

請求項３に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記上釣合棒の先端部は前記集電舟に回動自在に連結され、前記上枠、前記上釣合棒、前記平行リンク受け及び前記集電舟により平行リンク機構が構成されるようにして、前記集電舟は前記下枠及び上枠が起伏動作をしても同じ姿勢に保持されることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項5】

請求項３に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記平行リンク受けには、前記上枠が略水平位置よりも下向きになるのを防止するための上枠受け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のパンタグラフ装置。

【請求項6】

請求項４に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記ばねは、前記集電舟が最低作用高さから最高作用高さまでの作用範囲内で架線位置に追従して昇降可能に構成されていることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項7】

請求項６に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記集電舟が最高作用高さとなった状態でも所定の押付力で架線に押し付けられるように前記ばねが構成されていることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項8】

請求項１に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記ばねの一端側は前記台枠に設けたブラケットに結合され、前記ばねの他端側は前記上枠と一体に構成され且つ前記連結軸を挟んで反対側に延びるように設けた腕部に結合され、更に前記下枠は前記台枠に揺動支持軸を介して揺動自在に取り付けられ、前記ばねの一端側を結合している前記ブラケットは前記揺動支持軸の位置よりも前記下枠が倒れる側に設置されていることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【請求項9】

請求項１に記載のトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記トラック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であることを特徴とするトロリー式トラックのパンタグラフ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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のパンタグラフ装置に関し、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の何れでも走行可能なトロリー式ダンプトラックのパンタグラフ装置として好適なものである。

【背景技術】

【0002】

トロリー式トラックのパンタグラフ装置としては、特開昭６３−３５１０２号公報（特許文献１）や特開２００２−６７７７６号公報（特許文献２）に記載されたものなどがある。

【0003】

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から集電し、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１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。

【0004】

また、上記特許文献２のものには、集電装置からの電力により走行用モータを駆動して走行されるトロリー式のトラックにおいて、架線からの給電が得られない時に起動されて走行用モータを駆動可能な発動発電機を搭載したものが記載されている。また、この特許文献２には、リンクアーム及びコイルばねを介して揺動アーム（パンタグラフ）を上方に揺動付勢させて集電ローラを架線に押し付け、非使用時には前記揺動アームを、その先端に連結したロープを起伏用ウインチに巻き取ることで下方に引き倒すようにした発明が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６３−３５１０２号公報

【特許文献2】特開２００２−６７７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１のものでは空気シリンダによりリンク機構を介してパンタグラフを上昇及び下降させるようにしているが、大規模鉱山などで鉱石運搬に使用されるトロリー式トラックの場合、ダンプトラックの荷台に鉱石を積載して運搬するため、架線はダンプトラックの車体よりもかなり高い位置に設置されている。このため前記架線から集電するために、車体の前方上部の架台に設置されたパンタグラフは、折り畳んだ状態の位置から、その集電舟が前記架線と常に接触して集電が可能となる作用範囲の最高作用高さ位置までの距離（以下、この距離をパンタグラフの可動範囲という）が大きくなる。電車用のパンタグラフでは前記可動範囲は小さく、例えば１ｍ程度以下で良いが、ダンプトラック用のパンタグラフの前記可動範囲は、電車用のパンタグラフに比べ、例えば約３倍以上にもする必要があり、またこのためにパンタグラフが大形化し、重量も大きなものとなる。

【0007】

このため上記特許文献１に記載されているように、空気シリンダによりパンタグラフの上昇下降をさせるものでは、ストロークの長い空気シリンダを使用する必要があると共に大きな押し上げ力も必要となるから、大形の空気シリンダが必要になる。また、パンタグラフが大形化することから、その可動部分の重量も重くなるため、架線への追従性を良くことも難しいという課題がある。

【0008】

また、上記特許文献２のものでは、リンクアーム及びコイルばねを介して揺動アーム（パンタグラフ）を上方に揺動付勢させて架線に押し付け、また揺動アームの先端に連結したロープを起伏用ウインチで巻き取ることで下方に引き倒すようにしているが、パンタグラフの前記可動範囲が大きくなる場合、パンタグラフ（揺動アーム）を上昇させるための前記コイルばねとして、長く且つ強力なばね力を発揮するコイルばねの使用が必要となり、大形のコイルばねを使用する必要がある。また、前記起伏用ウインチも強力なコイルばねのばね力に打ち勝ってパンタグラフを下降させる必要があるから、大形のウインチも必要となる。更に強力なばねを使用してパンタグラフを架線に押し付けるため、押付力も過大になり易い。

【0009】

本発明の目的は、長くて強力なばねを使用することなく、大きな可動範囲を得ることができ、且つ架線への押付力を大きくすることなく該架線への追従性も向上できるトロリー式トラックのパンタグラフ装置を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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装置を備え、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の何れでも走行可能なトロリー式トラックのパンタグラフ装置において、前記パンタグラフ装置は、台枠と、この台枠に揺動自在に取り付けられた下枠と、この下枠の先端部付近に連結軸を介して揺動自在に取り付けられた上枠と、この上枠の先端部付近に揺動自在に支持された集電舟と、前記台枠に取り付けられ、前記下枠を起伏させるためのアクチュエータと、一端側が前記台枠側に接続され、他端側が前記上枠の基端部側に接続されて、前記連結軸を介して前記上枠を上方に回動させるように作用するばねとを備え、前記下枠を前記アクチュエータにより起立させることにより前記ばねに発生する張力を増大させて、前記上枠を、前記連結軸を介して上方に回動させるように構成していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、長くて強力なばねを使用することなく、大きな可動範囲を得ることができ、且つ架線への押付力を大きくすることなく該架線への追従性も向上できるトロリー式トラックのパンタグラフ装置を得ることのできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例１に適用されるトロリー式トラックの全体構成概略図。

【図2】図１に示すトロリー式トラックに搭載されているパンタグラフ装置の全体斜視図で、左側前方から見た図。

【図3】図２に示すパンタグラフ装置を図２とは反対側から見た全体斜視図。

【図4】図１に示すトロリー式トラックに搭載されているパンタグラフ装置の全体斜視図で、右側前方から見た図。

【図5】図４に示すパンタグラフ装置を図４とは反対側から見た全体斜視図。

【図6】図２に示すパンタグラフ装置の正面図で、下枠のみ起立している状態を説明する図。

【図7】図６に示す状態から、上枠も起立した状態を説明する図。

【図8】図２に示すパンタグラフ装置が畳まれた状態を示す正面図。

【図9】本発明の実施例１におけるパンタグラフ装置の昇降動作を説明する図。

【図10】連結軸周辺を斜め上方から見た部分斜視図。

【図11】連結軸周辺を斜め下方から見た部分斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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または相当する部分を示している。

【実施例1】

【0014】

本発明のトロリー式トラックのパンタグラフ装置の実施例１を図１〜図１１を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例１に適用されるトロリー式トラックの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。

【0015】

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の何れでも走行可能な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。

【0016】

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）インバータとグリッド抵抗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。

【0017】

前記ダンプトラック２の上部には昇降するパンタグラフを備えるパンタグラフ装置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装置４が設置されている。５は前記パンタグラフ装置４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。

【0018】

図２〜図５は前記パンタグラフ装置４の全体構造を示す斜視図で、図２は左側前方から見た全体斜視図、図３は図２に示すパンタグラフ装置を反対側から見た全体斜視図、図４は右側前方から見た全体斜視図、図５は図４に示すパンタグラフ装置を反対側から見た全体斜視図である。これらの図を用いて本実施例におけるパンタグラフ装置の全体構成を説明する。

【0019】

上記図２〜図５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装置４の台枠である。この台枠６の上部には揺動支持軸７（図３、図４参照）を介してパンタグラフ装置４の下枠８の基端部８ａ（図３参照）が揺動自在に取り付けられている。従って、この下枠８は前記揺動支持軸７を中心として起伏する。この下枠８の先端部（上端部）８ｂ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１０ａ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）１０ｂには、前記集電舟５が舟支え５ａ、舟支え棒５ｂ（図５参照）及び連結軸５ｃ（図４参照）などを介して揺動自在に支持されている。

【0020】

前記下枠８と平行リンク機構を構成するように下釣合棒（平行リンク）１１（図２，図５参照）が、また前記上枠１０と平行リンク機構を構成するように上釣合棒（平行リンク）１２（図３，図５参照）が設けられている。
前記下釣合棒１１はその基端部１１ａが前記台枠６に回動自在に取り付けられている。
また、前記下枠８の先端部８ｂに設けられた前記連結軸９には平行リンク受け１３が回動自在に取り付けられており、前記下釣合棒１１の先端部１１ｂは前記平行リンク受け１３に回動自在に連結されている。従って、前記下枠８、下釣合棒１１、台枠６及び平行リンク受け１３により平行リンク機構が構成され、前記平行リンク受け１３は前記下枠８が起伏動作しても常に同じ姿勢（同様の姿勢）に保持される。

【0021】

また、図３，図５に示すように、前記上釣合棒１２は、その基端部１２ａが前記平行リンク受け１３に回動自在に連結され、またその先端部１２ｂは前記集電舟５の舟支え棒５ｂに設けたブラケット５ｄに回動自在に連結されている。従って、前記上枠１０、上釣合棒１２、平行リンク受け１３及び前記集電舟５（特に、ブラケット５ｄ、舟支え棒５ｂ、連結軸５ｃ）により平行リンク機構が構成され、前記集電舟５は前記下枠８及び上枠１０が起伏動作しても常に同じ姿勢（例えば水平位置）に保持される。これにより、前記集電舟５は、パンタグラフ装置４が上昇動作をしても、下降動作をしても常に同じ姿勢（例えば水平位置）に保持されるから、集電舟５の舟５ｅ上面に設けた摺り板５ｆを均一に前記架線１に接触させることが可能となる。

【0022】

１４は、図５に示すように、その基端側が前記台枠６のブラケット６ａに取り付けられ、その先端側が前記下枠８に設けられたブラケット８ｃに連結されている油圧シリンダ（アクチュエータ）で、この油圧シリンダ１４を伸ばすと、前記下枠８が起立し（立ち上がり）、前記油圧シリンダ１４を縮めると前記下枠８は下方に倒れるように構成されている。

【0023】

１５は、前記上枠１０を立ち上げるためのばねで、このばね１５の一端側（下端側）は前記台枠６に設けたブラケット６ｂに結合され、その他端側（上端側）は、前記上枠１０と一体に構成され且つ前記連結軸９を挟んで反対側に延びるように設けた腕部１０ｃに、ばね受け棒１０ｄ及びばね受けブラケット１０ｅを介して結合されている。この例では、前記ブラケット６ｂは前記揺動支持軸７の位置よりも前記下枠８が倒れる側に設置されており、前記下枠８を前記油圧シリンダ１４により起立させることにより、前記ばね１５を介して連結されている前記ブラケット６ｂと１０ｅ間の距離が大きくなるように構成している。これにより、前記下枠８を起立させて前記ばね１５に発生する張力を増大させることができる。

【0024】

従って、前記油圧シリンダ１４を伸ばして前記下枠８を上方に立ち上げるにことで前記ばね１５が伸ばされ、その張力が大きくなることにより、前記腕部１０ｃを下方に引っ張り、前記連結軸９を支点として前記上枠１０を上方に立ち上げることができる。即ち、前記下枠８を所定位置まで起立させることにより、前記上枠１０に作用する重力による前記連結軸９まわりの回転モーメント（図２の右まわりの回転モーメント）よりも、前記ばね１５の張力による前記連結軸９まわりの回転モーメント（図２の左まわりの回転モーメント）が大きくなるように構成しておけば、前記下枠８の起立に連動して前記上枠１０を自動的に上方に持ち上げることができる。

【0025】

逆に、前記油圧シリンダ１４を縮め、前記下枠８を下方に倒していくと、前記ばね１５も縮んでその張力が小さくなる。そして、前記上枠１０に作用する重力による前記連結軸９まわりの回転モーメントよりも、前記ばね１５の張力による前記連結軸９まわりの回転モーメントが小さくなれば、前記上枠１０は下方に倒れる。但し、本実施例では、前記平行リンク受け１３に上枠受け部（ストッパ）１３ａを設けており、上枠１０が略水平位置よりも下向きになるのを前記上枠受け部１３ａで防止するように構成している。

【0026】

なお、図４などに示す１０ｆは、前記腕部１０ｃに一体に取り付けられたダンパ用のブラケットで、このブラケット１０ｆのダンパ係止部１０ｇには、図示していないが、基端側が前記台枠６に固定されたダンパ装置の先端側が取り付けられる。このダンパ装置は上枠１０が振動するのを抑制するものである。
また、上記図２〜図５において、１６は前記パンタグラフ装置４が畳まれて使用されない状況となった場合に、前記パンタグラフ装置４の集電舟５を前記台枠６に固定するためのかぎ装置である。

【0027】

次に、図６及び図７に示す正面図により、本実施例のパンタグラフ装置４の動作を説明する。図６は下枠８のみ起立している状態を示し、図７は図６の状態から上枠１０も起立した（立ち上げた）状態を示す図である。これらの図において、上記図１〜図５と同一符号を付した部分は同一または相当する部分である。

【0028】

図６は、前記油圧シリンダ１４を伸ばすことにより、下枠８のみが立ち上がっている状態を示している。この図６のように、前記油圧シリンダ１４により前記下枠８を立ち上げると、これに伴って前記ばね１５は伸び、その張力を増加させることができる。前記油圧シリンダ１４を伸ばしていくことにより、前記下枠８を徐々に立ち上げ、前記ばね１５の張力による回転モーメントが、前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントに勝ると、図７に示すように、前記上枠１０は前記ばね１５により、前記連結軸９を支点として上方に立ち上がる。

【0029】

前記上枠１０の立ち上がり動作に連動して、前記ばね１５は縮んでいくので、ばねの張力は減少し、ばね１５の張力による回転モーメントが、前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントとバランスすると上枠１０の上昇は停止する。

【0030】

但し、本実施例では、前記連結軸９周辺の部分斜視図である図１０及び図１１に示すように、前記下枠８の先端部にはゴム製のストッパ１８が設けられており、前記上枠１０の上昇が停止するよりも低い位置で、前記上枠１０は前記下枠８に設けられた前記ストッパに当たってその上昇が停止するように構成されている。

【0031】

この状態が突き放し高さとなり、図７に示す状態は、前記集電舟５が前記突き放し高さになっている状態を示している。前記突き放し高さは、パンタグラフ装置４の集電舟５が前記架線１に接触して変動する範囲である作用範囲よりも高い位置になるように構成されており、前記作用範囲における最高作用高さとなった状態でも適切な所定の押付力で集電舟５を前記架線１に押し付けることができるように構成されている。

【0032】

図７に示す状態から、前記油圧シリンダ１４を縮めて前記下枠８を倒していくと、前記ばね１５は縮んでいき、ばね１５の張力による回転モーメントが前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントよりも小さくなる。この状態になると、前記上枠１０は下降し、水平位置よりも下向きに回転しようとする。しかし、本実施例では、前述したように、前記上枠１０は、前記平行リンク受け１３の上枠受け部１３ａで受け止められるので、略水平状態を保たれる。この上枠１０は、略水平を保たれた状態のまま、前記下枠８の下降動作に連動して下方に移動し、パンタグラフ装置４は畳まれた状態となる。

【0033】

なお、上記図６及び図７においては、上釣合棒１２は一点鎖線で表示されている。また、これらの図において、１７は前記パンタグラフ装置４が畳まれた状態となったときに、前記集電舟５を支える舟受けで、この舟受け１７は、前記台枠６にかぎ装置１６を挟んで前後（集電舟５の長手方向）に２箇所設けられ、集電舟５下面の両側を支えることができるようになっている。

【0034】

更に、前記上枠１０の先端側に設けたブラケット１０ｈにはパンタグラフ固定用パイプ１０ｉが設けられており、このパンタグラフ固定用パイプ１０ｉは、パンタグラフ装置４が畳まれたときに、前記台枠６に設けた前記かぎ装置１６の受け部１６ａで受け止められ、前記かぎ装置１６の油圧シリンダ１６ｂにより回動されるかぎ部１６ｃにより強固に固定されるように構成されている。これにより、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、パンタグラフ装置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防止するようにしている。

【0035】

図８は上記図２〜図７で説明したパンタグラフ装置４が畳まれた状態を示す正面図である。この図８において、上記図１〜図７と同一符号を付した部分は同一部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
なお、前記パンタグラフ装置４が畳まれた状態では、前述したように、台枠６に設置されている前記舟受け１７の上面に、前記集電舟５の舟５ｅの下面が載置されるように構成されている。

【0036】

以上説明した本実施例の構成とすることにより、図１に示すように、パンタグラフ装置４の集電舟５が架線１に接してトロリーモードで走行可能な状態では、図２〜図７に示すばね１５の付勢力により、前記上枠１０を介して前記集電舟５は架線１に押圧され、架線１とダンプトラック２との間の間隔の変化に応じて、パンタグラフ装置４の集電舟５を上下に昇降させることができる。

【0037】

図９は、上述した本実施例１におけるパンタグラフ装置４の昇降動作を説明する図である。図９において、（ａ）図は、ばね１５の機能を説明するために、平行リンク（下釣合棒１１及び上釣合棒１２）を省略して示す図、（ｂ）図は前記平行リンク（下釣合棒１１及び上釣合棒１２）の機能を説明するために、油圧シリンダ１４やばね１５を省略して示す図である。また、図９において、図２〜図８と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

【0038】

これら（ａ）図及び（ｂ）図において、一点鎖線で示す水平方向の線は、それぞれパンタグラフ装置４の最下面Ｏ（即ち、台枠６の下面部分で、図１に示すパンタグラフ搭載用架台３の上面の高さに相当）、最低作用高さＡ、標準作用高さＢ、最高作用高さＣである。前記最低作用高さＡとは、トロリー式トラックがトロリーモードで走行中にパンタグラフ装置４の集電舟５が最も下降可能な位置に対するパンタグラフ装置４の最下面０からの高さ、前記最高作用高さＣとは、トロリー式トラックがトロリーモードで走行中にパンタグラフ装置４の集電舟５が最も上昇する位置に対するパンタグラフ装置４最下面０からの高さ、前記標準作用高さＢとは、トロリー式トラックがトロリーモードで走行時のパンタグラフ装置４の集電舟５の標準的な高さ位置に対するパンタグラフ装置４最下面０からの高さで、前記最低作用高さＡと前記最高作用高さＣのほぼ中間位置の高さである。

【0039】

トロリー式トラックがトロリーモードで走行する場合、パンタグラフ装置４の集電舟５の高さ位置は、前記標準作用高さＢを中心にして、前記最低作用高さＡと最高作用高さＣとの間で上下動し、常時架線１に接触するように構成されている。この最低作用高さＡと最高作用高さＣとの間の範囲をパンタグラフ装置４の作用範囲と呼んでいる。

【0040】

また、（ａ）（ｂ）の各図において、４Ａはパンタグラフ装置４が畳まれた状態を、４Ｂはパンタグラフ装置４が立ち上げられた状態をそれぞれ示している。なお、（ａ）図に示した油圧シリンダ１４の設置位置は上記図２〜図８に示したものとは異なる位置に表示しているが、油圧シリンダ１４により下枠８が俯仰動される機能は同じである。

【0041】

まず、（ａ）図を用いて説明する。下枠８は揺動支持軸７を支点にして回動する。この揺動支持軸７はパンタグラフ装置４の最下面Ｏから寸法Ｄの高さの所に設けられている。
上枠１０は前記下枠８の先端に設けられた連結軸９を支点にして回動され、この上枠１０の先端側には集電舟５が設けられている。パンタグラフ装置４が４Ａで示す畳まれた状態から、油圧シリンダ１４により、下枠８を４Ｂで示す状態に立ち上げていくと、これに伴いばね１５も寝た状態から立ち上がりながら引っ張られて、その張力を増加させる。そして、前記ばね１５の張力による回転モーメントが、前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントに勝ると、前記上枠１０は前記ばね１５により、前記連結軸９を支点として上方に立ち上がり、集電舟５は上昇して架線１（図１参照）に接触する。前記集電舟５が架線１に接触すると、集電舟５はそれより上昇できないので、前記ばね１５により前記集電舟５は架線１に押し付けられた状態で保持される。

【0042】

なお、上枠１０を１０Ｂで示している実線の位置は、集電舟５が標準作用高さＢで架線１に接触している状態を示し、また、二点鎖線で示す１０Ａの位置は、集電舟５が最低作用高さＡで架線１に接触している状態を、二点鎖線で示す１０Ｃの位置は、集電舟５が最高作用高さＣで架線１に接触している状態を示している。即ち、前記集電舟５は、前記ばね１５の付勢力により前記架線１に接して押圧されながら、架線１とダンプトラック２との間の間隔の変化に応じて、上下に昇降することができるように構成されている。

【0043】

このように、本実施例によれば、パンタグラフ装置４を、前記油圧シリンダ１４により、下枠８を４Ａの畳んだ状態から４Ｂの状態まで立ち上げることで、ばね１５の張力を増加させ、これに伴って自動的に上枠１０を立ち上げ、集電舟５が架線１に接して押圧される位置まで上昇させることができる。この結果、トロリー式トラックをトロリーモードで走行させることが可能となる。

【0044】

次に、パンタグラフ装置４の下降動作について説明する。集電舟５をばね１５の張力で常に架線１に押圧して接触を維持し、トロリーモードで走行可能な状態（４Ｂに示す状態）から、４Ａに示すように、前記パンタグラフ装置４を畳んで非トロリーモードに移る場合には、まず前記油圧シリンダ１４により前記下枠８を倒していく。これに伴い、前記ばね１５も縮んでいき、このばね１５の張力による回転モーメントが、前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントよりも小さくなると、前記上枠１０は連結軸９を支点にして二点鎖線で示す１０Ａの位置以下まで下降し、その後前記油圧シリンダ１４により前記下枠８を更に下降させていくと、４Ａで示すようにパンタグラフ装置４が畳まれた状態となる。

【0045】

次に、（ｂ）図を用いて平行リンク（下釣合棒１１及び上釣合棒１２）の機能を説明する。この（ｂ）図において、１１は下釣合棒、１２は上釣合棒、１３は平行リンク受け、１３ａは平行リンク受け１３の上枠受け部である。他は（ａ）図で説明したものと同一である。

【0046】

４Ａで示すパンタグラフ装置４が畳まれた状態では、下釣合棒１１により、平行リンク受け１３の上枠受け部１３ａが略水平になるように構成されており、上枠１０はこの上枠受け部１３ａに支えられて略水平位置に保持されている。また、集電舟５も前記平行リンク受け１３及びこれに接続された上釣合棒１２により、図に示すように略水平位置に保持されている。

【0047】

前記下枠８が前記油圧シリンダ１４により立ち上げられると、前記ばね１５の張力により、前記集電舟５が前記架線１に接するように上枠１０も立ち上げられるが、前記下釣合棒１１により、平行リンク受け１３の上枠受け部１３ａは略水平に保持されたままとなり、また集電舟５も前記平行リンク受け１３及びこれに接続された上釣合棒１２により、図に示すように略水平位置に保持されたままとなっている。更に、前記架線１の位置とダンプトラック２との間隔が変動することにより、前記上枠１０が前記１０Ａの位置から前記１０Ｃの位置までの範囲でその立ち上り角度が変動しても、前記集電舟５は、前記平行リンク受け１３及びこれに接続された上釣合棒１２により、略水平位置に保持されたまま上下動する。

【0048】

次に、パンタグラフ装置４を、４Ｂに示す状態から４Ａに示す状態に畳む場合、前記油圧シリンダ１４により前記下枠８を倒していく。これに伴い、前記ばね１５の張力が低下し、ばね１５の張力による回転モーメントが、上枠１０に作用する重力による回転モーメントよりも小さくなると、前記上枠１０は連結軸９を支点にして二点鎖線で示す１０Ａの位置以下まで下降する。この上枠１０は更に下方位置まで回動しようとするが、前記上枠受け部１３ａで受け止められて、略水平位置に保持され、その後前記油圧シリンダ１４により更に前記下枠８を下降させることで、パンタグラフ装置４は４Ａで示すように、畳まれた状態となる。

【0049】

以上説明したように、パンタグラフ装置４を図９に示す畳んだ状態４Ａから、油圧シリンダ１４により下枠８を、図９の４Ｂに示すように立ち上げていくことにより、ばね１５が伸びてその張力が増加し、自動的に上枠１０を図７に示す突き放し高さ位置まで上昇させることが可能となる。従って、架線１に集電舟５を押圧させながら集電して走行させるトロリーモードでトロリー式トラックを走行させることができる。また、トロリー式トラックがトロリーモードで走行している時には、前記集電舟５は、前記架線１と前記トロリー式トラックとの間隔の変化、即ち前記架線１とパンタグラフ装置４の前記台枠６との距離の変化に応じて、前記ばね１５の付勢力により、前記上枠１０を前記台枠６に対して昇降させることができる。

【0050】

また、この昇降動作をしている場合でも、前述した平行リンク機構により、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５ｆ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。

【0051】

パンタグラフ装置４を畳む場合には、前記油圧シリンダ１４により前記下枠８を下降させていくことで、前記ばね５の張力が減少し、前記上枠１０に作用する重力による回転モーメントで該上枠１０を自動的に下降させ、パンタグラフ装置４を畳んだ状態にすることができる。

【0052】

このように、本実施例によれば、前記油圧シリンダ１４を伸縮させて、前記下枠８を起立させたり、倒すことにより、前記ばね１５の張力を変化させて、前記上枠１０を自動的に立ち上げたり、倒すことが可能となる。これにより、前記集電舟５を架線１に接するように上昇させたり、或いはパンタグラフ装置４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。

【0053】

以上述べた本実施例のトロリー式トラックのパンタグラフ装置による効果を以下説明する。
（１）ばね１５には上枠１０に作用する重量による回転モーメントが作用するだけであり、前記上枠１０よりも２〜３倍も重量の大きな下枠８の重力による回転モーメントも合わせて支持する必要はなくなる。即ち、前記ばね１５のばね力は、パンタグラフ装置４の上枠１０に作用する重量による回転モーメントよりも大きな回転モーメントを発生させることができるものであれば良く、前記集電舟５が最低作用高さＡとなる位置から少なくとも最高作用高さＣの位置（好ましくは最高作用高さよりも高い突き放し高さの位置）まで上昇させることができれば良い。従って、前記ばね１５のばね力は、前記下枠８も合せて支持する場合に比べ、例えば１／３から１／４以下の大きさで良くなる。
（２）ばね１５のばね力を大幅に小さくでき、強力なばねを用いる必要がなくなるから、上枠１０を介して集電舟５を適切な力で架線１に押し付けることができる。この結果、前記集電舟５の摺り板５ｆや前記架線１の摩耗量の低減を図ることが可能となるだけでなく、前記摺り板５ｆに過大な荷重が掛らなくなることにより、該摺り板５ｆに割れや欠けが発生することも減少させることができる。
（３）集電舟５を、架線１の比較的大きな高さ変化に対しても容易に追従させることが可能となる。即ち、本実施例では、トロリー式トラックをトロリーモードで走行させる場合、下枠８は油圧シリンダ１４により所定位置まで立ち上げられた状態に保持され、上枠１０及びこれに取り付けられた集電舟５のみが、前記架線１の位置とダンプトラック２との間隔の変動に応じて、前述した作用範囲内で上下動するだけである。従って、トロリーモードでの走行時においては、重量の大きな前記下枠８は架線位置との関係で上下動（俯仰動）することはないから、上下動する部分（上枠１０と集電舟５）の重量を大幅（例えば１／３から１／４程度）に低減できる。この結果、前記上下動する部分が軽量化された分、集電舟５の架線１への追従性を向上できる。
（４）下枠８は油圧シリンダ１４により所定位置まで立ち上げられるから、ばね１５は、前記下枠８先端の連結軸９のある高い位置から上枠１０を立ち上げ、前記作用範囲で架線１の位置に追従させることができれば良い。従って、上記特許文献２に記載のような、パンタグラフを、畳んだ状態から最高作用高さ以上の高さまで上昇させることを可能にするような長くて強力なばねは必要なくなり、大形のウインチも必要ない。また、上記特許文献１に記載のように、空気シリンダのみでパンタグラフを昇降させるものでもないから、大形の空気シリンダも不要となる。
（５）下枠８を油圧シリンダ１４で所定位置まで立ち上げることで、ばね１５の張力を増加させ、このばね力で上枠１０を立ち上げる構成としているので、パンタグラフ装置４の駆動機構を簡素化することができる。この結果、部品点数を低減できると共に軽量化も図れ、更に可動部分の減少による摩耗部品の低減を図ることもできる。

【0054】

このように、本実施例によれば、長くて強力なばねを使用することなく、大きな可動範囲を得ることができると共に、適切な押付力で架線に接触させることができる。更に、架線の高さ変化に対して重量の大きな下枠を上下動させる必要がないから、押付力を大きくすることなく架線への追従性も大幅に向上できるトロリー式トラックのパンタグラフ装置を得ることができる。

【0055】

なお、上記実施例では、パンタグラフ装置の下枠を昇降させるアクチュエータとして油圧シリンダを用いた例で説明したが、前記アクチュエータは油圧シリンダに限られるものではなく、空気圧を利用した空気シリンダなどで構成することも可能である。

【符号の説明】

【0056】

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：パンタグラフ装置、５：集電舟、５ａ：舟支え、５ｂ：舟支え棒、５ｃ：連結軸、５ｄ：ブラケット、５ｅ：舟、５ｆ：摺り板、６：台枠、６ａ，６ｂ：ブラケット、７：揺動支持軸、８：下枠、８ａ：基端部、８ｂ：先端部、９：連結軸、１０：上枠、１０ａ：基端部、１０ｂ：先端部、１０ｃ：腕部、１０ｄ：ばね受け棒、１０ｅ：ばね受けブラケット、１０ｆ：ダンパ用のブラケット、１０ｇ：ダンパ係止部、１０ｈ：ブラケット、１０ｉ：パンタグラフ固定用パイプ、１１，１２：平行リンク（１１：下釣合棒、１２：上釣合棒）、１１ａ，１２ａ：基端部、１１ｂ，１２ｂ：先端部、１３：平行リンク受け、１３ａ：上枠受け部、１４：油圧シリンダ（アクチュエータ）、１５：ばね、１６：かぎ装置、１６ａ：受け部、１６ｂ：油圧シリンダ、１６ｃ：かぎ部、１７：舟支え、１８：ストッパ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】