JPS6223302A - トロリアシスト車両用パンタグラフ昇降制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、大規模鉱山での鉱石運搬において使用される
ダンプトラックに関し、特に電力コストが安く、燃料コ
ストが高い地域では、その輸送コ　　１ストを低減する
ために、又ダンプトラックによる採掘ビット内の排気ガ
ス汚染が問題となる鉱山で　　１は排気ガス排出伍を減
少するため、最も燃料消費の多いビットの底部からビッ
ト外部への積登りコースでは架線（トロリ線）から集電
した安価な外部電力で走行し、逆の空下りコースでは自
らの工　　ｊンジンで自走するトロリアシストダンプ１
〜ラツク　　１の集電装置に関するものである。

〈従来の技術） 従来のこの種のトロリアシスト車両の集電装置は第１図
すに示すようなパンタ操作回路１を具え、このパンタ操
作回路によりパンタ昇降機構２を作動させ、パンタグラ
フ３が上昇してトロリ線に着＠する際に図示しない集電
駆動回路により車両をドロリードで走行させる。

パンタ操作回路１は、車載のバッテリ４を電源とする。

このバッテリ４は、図示しないトロリアシスト車両の電
気駆動のためのコン１〜ロール回路丈たはモンジンモー
ドにおいてジーゼルエンジンこより駆動される交流発電
機を制御するため、まピは各種電装機器に低圧電源を供
給するのにも便口される。

このパンタ操作回路１は、運転台のダッシコボードに設
けたモード切換スイッチ５を手Ｕノにより一ロリモード
のＴ側に投入すると、制御リレー即５トロリモード（Ｔ
ＯＲ＞リレー６の通電によりル−接点７が閉じてパンタ
操作電磁弁８　（ＰＶｌ、　ＰＶ　２）を付勢づる、即
ちパンタ操作ソレノどド８ａを付勢し、パンタ操作弁８
ｂを作動させる。これにより作動流体（例えば空気）源
９からシリンダ１０に加圧流体が導入され、リンク機構
によりパンタグラフ３は上昇してトロリ線に着線する。

このようにして図示しない集電駆動回路によりトロリモ
ードで走行する準備ができる。

［−ドアスイッチ５をエンジンモードのＥ側に投入する
と、ＴＯＲリレー６に通電されずにリレー接点７は開い
てパンタ操作電磁弁８（ソレノイド８ａおよび操作弁８
ｂ）は滅勢され、シリンダ内の加圧流体はドレンされ、
パンタグラフは下降してトロリ線から離線する。これと
同時に第１図すの例では、エンジンモード（ＥＮＧ）リ
レー１１によりエンジンモード指令を発生し、図示しな
い制御回路を介して車載のジーゼルエンジンによりエン
ジンモードで自走する準備ができる。

しかし、第１図すの回路では、運転手または添乗員がモ
ード切換スイッチをＥ側（非トロリモード）に投入する
ことを忘れ、Ｔ側（トロリモード）に入れたまま、即ち
パンタグラフをトロリ線に着線させたまま車両を降りよ
うとすると、ダンプトラックのゴムタイ′Ｉ７で電気的
に浮動状態にある車体電位は大地電位に保持されている
保証がないので運転手または添乗員が電撃を受ける危険
性がある。

一般の常時トロリモードで走行する第３軌条式新交通シ
ステムまたはトロリバスでは、乗客の安全を図るため駅
ホームにｆ？巾づるときには、実公昭２５−９７２１号
または同町２６−４９０６号に記載されている接地シュ
ーを使用して車体をアースすることが行われている。

しかるに走行モードが切換るトロリアシスト車両、特に
上述のダンプトラックでは、第３軌条式新交通システム
またはトロリバスのように特定された場所における一般
乗客の頻繁な乗降は考慮する必要はなく、不特定の地点
で運転手または添乗員のみが乗降すると考えるのが一般
的であるため、不特定の地点でトロリアシスト車の運転
手または添乗員のみ乗降における対策が必要になる。

（問題点を解決するための手段） 従って、本発明の目的は、接地シューを設けることなく
、パンタグラフがトロリ線に着線したまま運転手または
添乗員が車両を降りようとする場合、自動的に集電電流
を絞って即座にパンタグラフを降下させ、感電または電
撃による事故を未然に防ぐとともに、急激な離線による
集電装置の異常発生を生ずることがない構成簡単なドロ
リアシス１へ車両の集電装置を得るにある。

この目的を達成するため、本発明は、トロリモードど非
トロリモードどの切換えを行うモード切換スイッチと、
このモード切換スイッチがトロリモードにあるとき付勢
しまた非トロリモードにあるとき滅勢するパンタ操作電
磁弁と、このパンタ操作電磁弁を付勢するバッテリとよ
りなるパンタ操作回路を具え、前記パンタ操作電磁弁の
付勢によりパンタグラフを上昇させてトロリ線に着線さ
せまた滅勢によりパンタグラフを下降離線させるパンタ
昇ｖｆ機構を介してパンタグラフの着線の際に集電整流
回路を介してトロリ線からの電力によりトロリモードで
走行するトロリアシスト車両の集電装置において、 運転室のドアに関連するドアスイッチが閉状態にありか
つモード切換スイッチが非トロリモードにあるときヒツ
トされるとともに、モード切換スイッチがトロリモード
にありかつ前記ドアスイッチが開状態になるときリセッ
トされる第１スイッチング回路部と、 この第１スイッチング回路部がセット状態にありかつ前
記モード切換スイッチがトロリモードにある状態で前記
パンタ操作電磁弁を付勢し、第１スイッチング回路部が
セット状態からリセット状態に切換るとさまたはモード
切換スイッチがトロリモードから非トロリモードに切換
るとき遅延時間後にパンタ操作電磁弁を滅勢する第２ス
イッチング回路部とを前記パンタ操作回路に設け、更に
、前記第１スイッチング回路部がけツ１〜状態からりセ
ラミ−状態に切換るとき前記集電整流回路の整流制御回
路に作用して集電電流を絞る第３スイッチング回路部を
前記集電整流回路に設けたことを特徴とする特 （作　用） 本発明のこの構成によれば、パンタ操作電磁弁を付勢し
てパンタグラフを上昇させるためには、先ず運転室のド
アを閉めてモード切換スイッチを非トロリ状態にするこ
とにより第１スイッチング回路部をセット状態にする。

次に、モード切換スイッチをトロリモードに切換えると
、第２スイッチング回路部によりパンタ操作電磁弁は付
勢され、これによりパンタグラフはパンタ昇降機構を介
して上昇し、トロリ線に４線する。

モード切換スイッチがトロリモードにありパンタグラフ
がトロリ線に４線した状態のとき、モード切換スイッチ
を非トロリモードにすることを忘れて運転手または添乗
員がドアを開いて車両を降りようとすると、第１スイッ
チング回路部がリセットされ、従って遅延時間後に第２
スイッチング回路部によりパンタ操作電磁弁は滅勢され
て自動的にパンタグラフは下降離線する。この遅延時間
内に第３スイッチング回路部により集電整流回路の整流
制御回路に作用して１！電電流を絞っであるため、集電
装置に異常をきたさずに微少遅延時間後にパンタグラフ
は離線することができる。この後にドアを閉めたとして
も、第１スイッチング回路部を再びセットするには上述
のようにモード切換スイッチを非トロリモードにしなけ
ればならない。

次に図面につき、本発明の詳細な説明する。

（第１実施例） 第１図ａに本発明による集電装置のパンタ操作回路の第
１の実施例を示す。この実施例は、第１図すに示す従来
の回路において、トロリモード制御１（ＴＯＲ）リレー
系の他に第２の制御リレー系としてのパンタ制ｍ　（Ｐ
Ｃ）リレー系を追加した点が異なる。このパンタ制御リ
レー系は、ドアスイッチ（ＤＳ）のためのドア接点１２
．１３と、トロリモードでのＴＯＲリレー６の通電によ
り開くとともに非トロリモードでの非通電により閉じて
いる常閉接点１４と、パンタ制御（ＰＣ）リレー１５と
を順次直列接続し、またＰＣリレー１５の作用を受ける
自己保持接点１６を常閉接点１４に並列に接続してなる
第２回路部分（この第２回路部分とモード切換スイッチ
５およびＴＯＲリレー６を含む第１回路部分とが第１ス
イッチング回路部を構成する）を設ける。この第２回路
部分を、ＴＯＲリレー６の作用を受けるリレー接点７、
ＰＣリレー１５の作用を受けるリレー接点１７およびオ
フ遅延リレー（ＴＤ）３０よりなる第３回路部分に並列
に接続し、更に、オフ遅延リレー３０の作用を受けるリ
レー接点３１およびパンタ操作電磁弁８よりなる第４回
路部分を第３回路部分に並列に接続する。この第３回路
部分および第４回路部分が第２スイッチング回路部を構
成する。

この構成によれば、運転室のドアが閉状態でありかつモ
ード切換スイッチ５が非トロリモード（Ｅ）側に投入さ
れているとき、ドアスイッチ（ＤＳ）のドア接点１２．
１３、常閉接点１４を介してＰＣリレー１５に通電し、
これにより自己保持接点１６が閉じる。即ち第１スイッ
チング回路部がセットされた状態になる。これと同時に
第２スイッチング回路部のリレー接点１７も閉じる。こ
の状態でモード切換スイッチ５をトロリモード側即ちＴ
側に投入すると、常閉接点１４は［ｉｔ′ｌいても自己
保持接点１６は閉じているためＰＣリレー１５は通電状
態に維持され、第１スイッチング回路部はセットされた
まま第２スイッチング回路部のリレー接点７が閉じるこ
とによってオフ遅延リレー３０が付勢され、これにより
リレー接点３１が閏じてパンタ操作電磁弁８（ＰＶｌ、
ＰＶ２）は付勢される。これにより上述したようにパン
タグラフは上昇してトロリ線に着線する。

運転手の不注意によりモード切換スイッチを非トロリモ
ード側に投入することを忘れ、モード切換スイッチがト
ロリモード（Ｔ側）にあってパンタグラフがトロリ線に
４線したままの状態でドアを開けて運転室を離れようと
すると、ドア接点１２゜１３のいずれかが開いてＰＣリ
レー１５への通電が遮断される。このため自己保持接点
１６は開ぎ、従って第１スイッチング回路部はリセット
される。これにより第２スイッチング回路部のリレー接
点１７は開き、オフ遅延リレー３０により微少遅延時間
後にリレー接点３１が開いてパンタ操作電磁弁８（ＰＶ
ｌ、・ＰＶ２）は滅勢されてパンタグラフは自動的に下
降離線する。この後ドアを閉めたとしてもモード切換ス
イッチ５がＴ側にある限り、常閉接点１４および自己保
持接点１６が問いたままであるため、ＰＣリレーへの通
電が遮断された状態即ち第１スイッチング回路部はリセ
ット状態に維持される。

第１スイッチング回路部を再びセット状態にするにはモ
ード切換スイッチ５を非トロリモード（Ｅ）側に切換え
て常閉接点１４を再び閉状態にすることが必要である。

このようにして運転手の操作ミスによる感電または電撃
事故は確実に防止される。

一方第１スイッチング回路部がリセットされると、上記
遅延時間内に第３スイッチング回路部が集電整流回路の
整流制御回路に作用して集電電流を絞る。このように集
電電流を絞っておかないと、パンタグラフの急激な下降
による集電電流の遮断によってパンタグラフを溶損させ
たり、モータ電流の急変により整流回路に異常火花を発
生させたりという不具合を生ずる。この整流制御回路の
実施例を第２図に示す。

第２図に示す実施例ではＩ！電整流回路として混合ブリ
ッヂ整流器ＣＲＦ１〜ＣＲＦ４を使用する。

第２図の集電制御回路４０において、６０はアクビルペ
ダルの踏み角に比例した電気信号を発生ずるトランスデ
ユーサ、６４は電流検出器でサイリスタＣＲＦＩ、ＣＲ
Ｆ２の点弧角により調整される直流電流Ｉｏを検出する
。演算点６２はアクセルペダル信号６１と電流検出器信
号６３を入力としその偏差信号６５を出力する。６６は
増幅器で偏差信号６５を増幅し、その出力６７は位相指
令として演算点７４の一方の入力となる。１０は交流電
圧のゼロ検出回路で変圧器６８で降圧された交流電圧の
ゼロ点に同期した倍周波のパルス信号１１を出力する。

１２は鋸歯状波発生回路で、パルス信号７１に同期した
鋸歯状波信号７３を出力し、演算点１４の他方の入力と
なる。７６は判別回路で演算点７４の正負に応じて“０
”又は“１″のパルス信号１１を出力する。

このパルス信号７７は、交流入力周波数に比例し、バ′
ルス幅がアクセル指令信号６１と実際の回路電流信号６
３の偏差に比例するもので、パルス増幅器７８で増幅し
てサイリスタＣＲＦ１とＣＲＦ２の点弧信号７９．８１
となる。この整流制御回路４０に第３スイッチング回路
５０を設ける。この第３スイッチング回路部５０は、ト
ランスデユーサ６０に接続した否定回路８０からの入力
とＰＣリレー１５の作用を受けるリレー接点３２に接続
した入力とを受ける論理和回路８２により構成する。こ
の論理和回路８２の出力信号８３により、アクセルがオ
フおよび／またはＰＣリレー１５がセットされていない
限り点弧信号７９゜８１を発生しないようにする。この
様に構成される整流制御回路は閉回路を形成することに
なるから、アクセルの踏み角に比例した駆動力が自動的
に得られることになるとともに、第１スイッチング回路
部がリセットされればアクセルペダルを踏んでいる状態
でも集Ｔ１電流はゼロとなる。

（第２実施例） 次に、本発明による集電装置のパンタ操作回路の第２の
好適な実施例を第３図に承り。この実施例は第１実施例
のようなリレー接点を使用せず無接点素子を使用した実
施例である。

この実施例は、モード切換スイッチ５の非トロリモード
接点Ｅに接続したセット人力Ｓおよびモード切換スイッ
チ５のトロリモード接点Ｔに接続したリセット人力Ｒを
有する第１フリップフロップ１８と、バッテリ４に接続
したドアスイッチＤＳおよび第１フリップフロップ１８
のＱ出力の双方を入力する第１論理積回路１９と、この
第１論理積回路１９に並列にしてドアスイッチＤＳに接
続した人。

力を有する否定回路２０と、第１論理積回路１９の出力
に接続したセット人力Ｓおよび否定回路２０の出力に接
続したリセット人力Ｒを有する第２フリップフロップ２
１とにより第１スイッチング回路部を構成する。

第２スイッチング回路部は、第２フリップフロップ２１
のＱ出力に接続した入力および第１フリップフロップ１
８のＱ出力に接続した入力を有する第２論理積回路２２
と、この第２論理積回路の出力に接続する入力を有する
オフ遅延回路（ＴＤ）３０ａと、このオフ遅延回路３０
ａの出力に接続する入力を有してバッテリ４からパンタ
操作電磁弁８（ＰＶｌ、ＰＶ２）への給電路をオンオフ
するスイッチング素子２３とにより構成する。また第２
論理積回路２２の出力は第２図の論理和回路８２の入力
に接続する。

フリップフロップ１８．２０の特性は次表の通りである
。

表　１．特性表 上述の構成によれば、モード切換スイッチ５が非トロリ
モード側（Ｅ）にありかつドアが閉じていると、第１フ
リップフロップ１８のＱ出力は第１論理積回路１９に「
１」を出力する。このとき第２７リツプフロツプのセッ
ト人力Ｓは「１」、リセット人力Ｒは否定回路２０を介
して「０」となりＱ出力は特性表から「１」を出力する
。即ら第１スイッチング回路部はレット状態となる。

次にモード切換スイッチ５をトロリモード側（Ｔ）にす
ると、第１フリップフロップ１８はリセット人力Ｒに入
力が入るためリセットされてＱ出力にｒＯＪ　、Ｑ出力
に「１」を出力する。このとき第２フリツプ７０ツブ２
１のセット人力Ｓは「０」となるがリセット人力Ｒには
変化がない即ち「Ｏ」のままであるため、それまでのＱ
出力の状態「１」にセットされたままである。一方、第
１７リツプフロツプ１８のＱ出力は上述のように「１」
を出力するため、第２スイッチング回路部の第２論理積
回路２２の２つの入力にはそれぞれ「１」が供給される
。従ってこの第２論理積回路２２の出力も「１」となり
、これによりスイッチング素子２３はオン状態になり、
パンタ操作［４１弁８　（ＰＶｌ、ＰＶ２）は付勢され
、上述のようにパンタグラフは上昇着線する。

運転手の不注意によりモード切換スイッチを非トロリモ
ード（Ｅ）側に投入することを忘れ、モード切換スイッ
チがトロリモード（Ｔ）側にあってパンタグラフがトロ
リ線に着線したままの状態でドアを開けて運転室を離れ
ようとし、ドア接点１２、１３のいずれかが開くと、否
定回路２０を介してリセット人力Ｒには「１」が入力さ
れるため、第２フリップフロップ２１はリセットされろ
くこのとき第２フリップフロップ２１のＱ出力は「０」
を出力する）。即ち第１スイツチグ回路部がリセット状
態となる。従って第２スイッチング回路部の第２論理積
回路部の出力は「０」となり、微少遅延時間後にパンタ
操作電磁弁８　（ＰＶｌ、ＰＶ２）は滅勢され、上述の
ようにパンタグラフは自動的に下降離線する。上記遅延
時間内には第３スイッチング回路５０（第２図参照）に
より集電電流は絞られている。この後ドアを閉めたとし
てもモード切換スイッチ５がＴ側にある限り第１スイッ
チング回路部の第２フリップフロップ２１はリセットさ
れたままであるためパンタ操作電磁弁８の付勢は決して
起らない。第１スイッチング回路部を再びセット状態に
するにはモード切換スイッチ５を非トロリ［−ド（Ｅ）
側に切換えて、第２フリップフロップのセット人力Ｓに
「１」を入力してセット状態にすることが必要である。

このようにして運転手の操作ミスによる感電または電撃
事故は確実に防止されるとともに急激なパンタグラフの
離線によっても集電装置に不具合は生じない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来のような常
時トロリモードで走行する交通システムに見られる接地
シューを設けることなく、簡単な回路構成だけで、運転
手の操作ミスがあっても感電または電撃事故を確実に防
止することができ、集電装置にも異常を発生させること
がない。また第２の実施例の場合無接点スイッチング回
路であるため、メインテナンスフリーであり、寿命も長
くなるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明によるトロリアシスト車両の集電装置
の第１の実施例の要部を示す回路図、第１図すは従来の
トロリアシスト車両の集電装万のパンタ操作回路とパン
タ昇降機構を示す説明図、 第２図は、本発明によるトロリアシスト車両の集電整流
回路および整流制御回路の一例を示す回路図、 第３図は、本発明によるトロリアシスト車両の第２の実
施例の操作回路図である。 １・・・パンタ操作回路　２・・・パンタ昇降機構３・
・・パンタグラフ　　　４・・・バッテリ５・・・モー
ド切換えスイッチ ６・・・トロリモード（ＴＯＲ）リレー（制御リレー）
７、１７．３２・・・リレー接点８ ・・・パンタ操作電磁弁（ＰＶｌ、ＰＶ２）８ａ・・・
パンタ操作ソレノイド８ ｂ・・・バンタ操作弁　　９・・・作動流体源１０・・
・シリンダ １１・・・エンジンモード（ＥＮＧ）リレー１２、１３
・・・ドア接点　　１４・・・常閉接点１５・・・パン
タ制御（ＰＣ）リレー １６・・・自己保持接点　　１８・・・第１フリップフ
ロップ１９・・・第１論理積回路　２０・・・否定回路
２１・・・第２フリップフロップ ２２、８２・・・第２論理積回路 ２３・・・スイッヂング素子 ３０・・・オフ遅延リレー　３０ａ・・・オフ遅延回路
４０・・・整流制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トロリモードと非トロリモードとの切換えを行うモ
   ード切換スイッチと、このモード切換スイッチがトロリ
   モードにあるとき付勢しまた非トロリモードにあるとき
   滅勢するパンタ操作電磁弁と、このパンタ操作電磁弁を
   付勢するバッテリとよりなるパンタ操作回路を具え、前
   記パンタ操作電磁弁の付勢によりパンタグラフを上昇さ
   せてトロリ線に着線させまた滅勢によりパンタグラフを
   下降離線させるパンタ昇降機構を介してパンタグラフの
   着線の際に集電整流回路を介してトロリ線からの電力に
   よりトロリモードで走行するトロリアシスト車両の集電
   装置において、 運転室のドアに関連するドアスイッチが閉 状態にありかつモード切換スイッチが非トロリモードに
   あるときセットされるとともに、モード切換スイッチが
   トロリモードにありかつ前記ドアスイッチが開状態にな
   るときリセットされる第１スイッチング回路部と、 この第１スイッチング回路部がセット状態 にありかつ前記モード切換スイッチがトロリモードにあ
   る状態で前記パンタ操作電磁弁を付勢し、第１スイッチ
   ング回路部がセット状態からリセット状態に切換るとき
   またはモード切換スイッチがトロリモードから非トロリ
   モードに切換るとき遅延時間後にパンタ操作電磁弁を滅
   勢する第２スイッチング回路部とを 前記パンタ操作回路に設け、更に、前記第１スイッチン
   グ回路部がセット状態からリセット状態に切換るとき前
   記集電整流回路の整流制御回路に作用して集電電流を絞
   る第３スイッチング回路部を前記集電整流回路に設けた
   ことを特徴とするトロリアシスト車両の集電装置。 ２、前記第１スイッチング回路部は、 モード切換スイッチ、第１制御リレーを直 列接続した第１回路部分と、前記ドアスイッチ、前記モ
   ード切換スイッチがトロリ状態になつたとき開くととも
   に非トロリ状態では閉じている前記第１制御リレーの作
   用を受ける常閉接点、第２制御リレーを順次直列接続し
   た第２回路部分とを設け、更に前記第２制御リレーの作
   用を受ける自己保持接点を前記常閉接点に並列接続する
   ことにより構成し、 前記第２スイッチング回路部は、 前記第１制御リレーの作用を受けるリレー 接点、前記第２制御リレーの作用を受けるリレー接点、
   オフ遅延リレーを順次直列接続した第３回路部分および
   この第３回路部分に並列に接続した第４回路部分とより
   なるものとし、この第４回路部分は前記オフ遅延リレー
   の作用を受けるリレー接点、前記パンタ操作電磁弁を順
   次直列接続したものとし、 これら第１回路部分、第２回路部分および 第３回路部分をバッテリに対して並列に接続したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトロリアシスト
   車両の集電装置。 ３、前記第１スイッチング回路部は、 前記モード切換スイッチの非トロリモード 接点に接続したセット入力および前記モード切換スイッ
   チのトロリモード接点に接続したリセット入力を有する
   第１フリップフロップと、前記バッテリに接続したドア
   スイッチに接続した入力および前記第１フリップフロッ
   プのＱ出力に接続した入力を有する第１論理積回路と、
   前記ドアスイッチに入力を接続した否定回路と、前記第
   １論理積回路の出力に接続したセット入力および前記否
   定回路の出力に接続したリセット入力を有する第２フリ
   ップフロップとにより構成し、 前記第２スイッチング回路部は、 前記第２フリップフロップのＱ出力に接続 した入力および前記第１フリップフロップの＠Ｑ＠出力
   に接続した入力を有する第２論理積回路と、この第２論
   理積回路の出力に接続する入力を有するオフ遅延回路と
   、このオフ遅延回路の出力に接続する入力を有して前記
   バッテリから前記パンタ操作電磁弁への給電路をオンオ
   フするスイッチング素子とにより構成した ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトロリア
   シスト車両の集電装置。