JP2020006784A

JP2020006784A - 自走車用集電装置

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Publication number: JP2020006784A
Application number: JP2018128988A
Authority: JP
Inventors: 中山　弘志; Hiroshi Nakayama; 弘志中山; 東島　光男; Mitsuo Tojima; 光男東島
Original assignee: Nakayama Iron Works Ltd
Current assignee: Nakayama Iron Works Ltd
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-06
Also published as: JP6522212B1

Abstract

【課題】任意の走行路に沿って簡単に配置でき、かつ走行路の変更も容易にできる、自走車用集電装置を提供する。
【解決手段】隣接する直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂの下側凹部１４に上側凹部１３を連結すれば、下側凹部１４のソケット１５に上側凹部１３のプラグ１６が接続されて、隣接する直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂが電気的に接続される。従って、直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂを適宜組み合わせることで、必要な形状の走行路を容易に敷設することが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、運搬用等の自走車用集電装置に関する。更に詳しくは、電動機を搭載し、自走可能な運搬用等の自走車用集電装置に関する。

鉱山の採掘場、砕石場等において、運搬のために走行用のモーター、蓄電池等を搭載した自走車に、架線から電力を供給して走行しながら充電する集電装置付運搬車は知られている（特許文献１）。また、軌道面上において、走行する車輪の横の位置に側溝、又は円管状の屋根部材を配置し、この側溝、又は屋根部材内に複数個の給電線（架線）を配線し、この給電線に導電ローラーを接触転動させて給電を受けるものも知られている（特許文献２及び特許文献３）。

特開２０１２−２３９２６８号公報特開昭５２−２７１０９号公報特開昭５２−１８６２０号公報

蓄電池、モーターを備え自走する砕石場の運搬用自走車のように、切羽（掘削現場）の位置が変わると、自走車が走行する走行路も変わる。このとき、従来の電線を架線柱に張り渡す架空電車線方式の場合、自走車が運搬する走行路が変わる毎に、架線柱を走行路に沿って建てる必要があり、手数と工数がかかる。同様に、地上に配置した給電線を張り渡している車両用の集電装置も、給電装置を走行路に沿って配置し直す必要がある。
本発明の目的は、任意の走行路に沿って簡単に配置でき、かつ走行路の変更も容易にできる、自走車用集電装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、低コストで走行路を配置できる自走車用集電装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明１の自走車用集電装置は、自走車の走行路上に配置され直線状、又は曲線状の架線台本体と、前記架線台本体に配置され自走車に給電する送電用の電線である架線と、前記自走車に取り付けられ、前記架線に対して摺動して通電する集電器とからなる自走車用集電装置において、前記架線台本体は、前記架線台本体の一端の厚み方向の上側を切り欠いて形成した上側凹部と、前記上側凹部に連結され、前記架線台本体の他端の厚み方向の下側を切り欠いて形成した下側凹部とからなることを特徴とする。

本発明２の自走車用集電装置は、本発明１において、前記架線台本体の断面形状は台形状であり、前記台形の側面に前記架線を配置し、前記架線に接続された電線が前記架線台本体内部に配線され、前記上側凹部及び前記下側凹部には、前記電線を相互に連結するプラグ及び前記プラグに接続されるソケットが配置されていることを特徴とする。

本発明３の自走車用集電装置は、本発明１又は２において、前記架線台本体の台形の上面に磁性体が配置されており、前記集電器に磁石が配置されていることを特徴とする。

本発明４の自走車用集電装置は、本発明１又は２において、前記架線台本体の材質はゴム又は合成樹脂であることを特徴とする。

本発明５の自走車用集電装置は、本発明１又は２において、前記架線台本体には前記集電器を案内する案内溝が形成され、前記集電器には前記案内溝に案内される案内ローラーを有していることを特徴とする。

本発明の自走車用集電装置は、直線状の架線台本体と曲線状の架線台本体を適宜組み合わせることで、必要な形状の走行路を容易に敷設することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施の形態の自走車用集電装置を示す全体斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１の架線台本体を示す斜視図である。図４は、直線状の架線台本体と曲線状の架線台本体を組み合わせて走行路を形成した状態を示す平面図である。図５は、本発明の第２の実施の形態の自走車用集電装置を示す図２相当図である。

〔自走車用集電装置の第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の自走車用集電装置を示す全体斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の架線台本体を示す斜視図である。図４は、直線状の架線台本体と曲線状の架線台本体を組み合わせて走行路を形成した状態を示す平面図である。図１から図４に示すように、直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂが地面に連結して設置されて走行路を形成し、この直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂに沿って自走車２が走行する。自走車２は、走行用のモーター、蓄電池等を搭載している。自走車２の前面には集電器３が取り付けられ、直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂに沿って集電器３が摺動して、直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂから自走車２に給電する。集電器３は、板状のステー２１を介して自走車２の前面に取り付けられている。

図１から図３に示すように、直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂは、断面形状が台形状であり、台形の両側面に送電用の電線である架線１１、１１が埋め込まれている。架線１１、１１は、直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂの側面から突出し、外側に凸の円弧状に形成されている。直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂの材質は、絶縁性の有るゴム又は合成樹脂である。曲線状の架線台本体１Ｂは、必要な走行路の形状に応じて、任意の曲率で任意の曲線のものを用意しておくことが好ましい。また、直線状の架線台本体１Ａの全長は、複数の長さのものを用意しておくことが好ましい。直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂの内部には、架線１１、１１に接続された電線１２、１２が配線されている。図３は直線状の架線台本体１Ａを示す斜視図である。図３に示すように、直線状の架線台本体１Ａの右端（一端）には、厚み方向の上側を切り欠いて形成した上側凹部１３が形成されている。直線状の架線台本体１Ａの左端（他端）には、厚み方向の下側を切り欠いて形成した下側凹部１４が形成されている。上側凹部１３には２個のソケット１５、１５が形成され、下側凹部１４には２個のプラグ１６、１６が形成されている。ソケット１５、１５、及びプラグ１６、１６は電線１２、１２に各々接続されている。曲線状の架線台本体１Ｂにも直線状の架線台本体１Ａと同様に、上側凹部１３、下側凹部１４、ソケット１５、１５、プラグ１６、１６が形成されている。

図４に示すように、隣接する直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂの下側凹部１４に上側凹部１３を連結すれば、上側凹部１３のソケット１５、１５に下側凹部１４のプラグ１６、１６が接続されて、隣接する直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂが電気的及び機械的に接続される。従って、直線状の架線台本体１Ａと曲線状の架線台本体１Ｂを適宜組み合わせることで、必要な形状の走行路を容易に敷設することが可能となる。また、走行路の変更も容易である。上記したように、直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂの一端に上側凹部１３を形成し、他端に下側凹部１４を形成しているため、一種類の直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂで済むため、部品の種類を削減することができ、製造コストを削減することが可能となる。

図１、図２に示すように、集電器３は、非導電体の板材を台形に折り曲げて形成したスライダー保持板３１、スライダー３２、３２、中空円筒状の支持筒３３、圧縮コイルばね３４、３５、案内ローラー３６で構成されている。スライダー保持板３１は、下面が開放した台形に形成されている。スライダー３２、３２はスライダー保持板３１の両側板の内側下端に固定され、直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂの架線１１、１１に接触して摺動し、自走車２に給電する。本発明の実施例では直流を使用しているので、一方の架線１１がプラス側、他方の架線１１がマイナス側となる。三相交流を使用する場合には、架線１１及びスライダー３２を各々３個配置すればよい。スライダー３２、３２は、カーボン、銅系の焼結合金等で形成されている。直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂの上面には、長手方向の全長にわたって断面形状が矩形の案内溝１７が形成されている。スライダー保持板３１の上板下面には回転可能に案内ローラー３６が鉛直方向下側に突出して取り付けられている。案内溝１７に案内ローラー３６が嵌入して転動し、直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂに沿って集電器３を案内する。

スライダー保持板３１の上板上面には支持筒３３が鉛直方向上側に突出して取り付けられている。ステー２１には断面が円形の貫通孔２２が形成され、支持筒３３が貫通穴２２に嵌入して、貫通孔２２に案内されて鉛直方向に上下移動可能である。また、支持筒３３は貫通孔２２に案内されて、鉛直軸線を中心にして揺動可能で、曲線状の架線台本体１Ｂの曲線に追従する。支持筒３３の上端には支持筒３３よりも大径のフランジ３７が形成され、ステー２１の上面とフランジ３７の下面との間に圧縮コイルばね３４が挿入されている。また、ステー２１の下面とスライダー保持板３１の上板上面との間に圧縮コイルばね３５が挿入されている。スライダー３２、３２に電気的に接続された電線３８が支持筒３３を通して自走車２の蓄電池及び走行用のモーターに接続されている。圧縮コイルばね３４、３５によって集電器３は、自走車２に対して鉛直方向に上下移動可能に支持されている。従って、地面の凹凸によって走行中の自走車２が上下しても、スライダー保持板３１の上下方向の位置が維持され、スライダー３２、３２と架線１１、１１の接触が保たれる。その結果、自走車２は、直線状の架線台本体１Ａまたは曲線状の架線台本体１Ｂから給電された電力で走行しながら蓄電池を充電するため、地面に設置した走行路から外れて蓄電池で自立走行する際の、蓄電池の蓄電量を確保することが可能となる。

〔自走車用集電装置の第２の実施の形態〕
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。図５は本発明の第２の実施の形態の自走車用集電装置を示す図２相当図である。第２の実施の形態の自走車用集電装置は、鉄、コバルト、ニッケル等の材質の磁性体を架線台本体に配置し、集電器に磁石を配置して、磁石の吸引力で架線台本体に集電器を引きつけるようにした例である。以下の説明では、第１の実施の形態の自走車用集電装置と異なる部分についてのみ説明し、第１の実施の形態の自走車用集電装置と同一部品には同一番号を付与して説明する。図５に示すように、第２の実施の形態の集電器３０は、スライダー保持板３１の上板下面に板状の磁石３９、３９が固定されている。磁石３９、３９は案内ローラー３６の両側に配置されている。、また、直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂの上面には、案内溝１７の両側で、磁石３９、３９に対向した位置に、長手方向の全長にわたって板状の磁性体１８、１８が固定されている。従って、地面の凹凸によって走行中の自走車２が上下しても、磁石３９、３９の吸引力でスライダー保持板３１が直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂに引きつけられる。その結果、圧縮コイルばね３５の付勢力に磁石３９、３９の吸引力が付加されるため、第１の実施の形態の自走車用集電装置よりもスライダー保持板３１と直線状の架線台本体１Ａ及び曲線状の架線台本体１Ｂとの間の上下方向の位置が維持され、スライダー３２、３２と架線１１、１１の接触が保たれる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施の形態では、案内ローラー３６をガイドするために、架線台本体１Ａ、１Ｂの上部には、案内溝１７が形成されている。しかしながら、スライダー保持板３１は、台形状の形をしたバネ性のある部材であり、架線台本体１Ａの上表面も台形状であるから、上から押し付けられるだけで軌道からスライダー保持板３１が外れることはない。従って、架線台本体１Ａ、１Ｂの上部に案内溝１７がないものでも良い。また、前述した実施の形態では、上側凹部にソケットを配置し、下側凹部にプラグを配置しているが、他の実施の形態として、上側凹部にプラグを配置し、下側凹部にソケットを配置してもよい。また、前述した実施例では、架線台本体の一端に上側凹部を形成し、架線台本体の他端に下側凹部を形成しているが、架線台本体の両端に上側凹部を形成したものと、架線台本体の両端に下側凹部を形成したものの二種類の架線台本体を用意してもよい。

１Ａ…直線状の架線台本体
１Ｂ…曲線状の架線台本体
１１…架線
１２…電線
１３…上側凹部
１４…下側凹部
１５…ソケット
１６…プラグ
１７…案内溝
１８…磁性体
２…自走車
２１…ステー
２２…貫通孔
３、３０…集電器
３１…スライダー保持板
３２…スライダー
３３…支持筒
３４、３５…圧縮コイルばね
３６…案内ローラー
３７…フランジ
３８…電線
３９…磁石

Claims

自走車の走行路上に配置され直線状、又は曲線状の架線台本体と、
前記架線台本体に配置され自走車に給電する送電用の電線である架線と、
前記自走車に取り付けられ、前記架線に対して摺動して通電する集電器と
からなる自走車用集電装置において、
前記架線台本体は、
前記架線台本体の一端の厚み方向の上側を切り欠いて形成した上側凹部と、
前記上側凹部に連結され、前記架線台本体の他端の厚み方向の下側を切り欠いて形成した下側凹部と
からなる自走車用集電装置。
請求項１に記載の自走車用集電装置において、
前記架線台本体の断面形状は台形状であり、前記台形の側面に前記架線を配置し、前記架線に接続された電線が前記架線台本体内部に配線され、
前記上側凹部及び前記下側凹部には、前記電線を相互に連結するプラグ及び前記プラグに接続されるソケットが配置されている
ことを特徴とする自走車用集電装置。
請求項１又は２に記載の自走車用集電装置において、
前記架線台本体の台形の上面に磁性体が配置されており、
前記集電器に磁石が配置されている
ことを特徴とする自走車用集電装置。
請求項１又は２に記載の自走車用集電装置において、
前記架線台本体の材質はゴム又は合成樹脂である
ことを特徴とする自走車用集電装置。
請求項１又は２に記載の自走車用集電装置において、
前記架線台本体には前記集電器を案内する案内溝が形成され、前記集電器には前記案内溝に案内される案内ローラーを有している
ことを特徴とする自走車用集電装置。