JP2013208965A - 検測用パンタグラフ装置並びに架線検測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軌陸車に搭載可能な小型でかつ軽量な検測用パンタグラフ装置を提供する。
【解決手段】伸縮パンタグラフ３０は、すり板部３１、架線検測部３２及び伸縮機構部３３から構成される。伸縮機構部３３は、クロスアーム式の上下機構部３５と、エアシリンダからなる駆動部３６とから構成される。上下機構部３５は、鋏状に交叉したアーム３５１〜３５４の一端部が移動板３８及びベース板３７に回転自在に固定的に設けられ、アームの他端部が移動板及びベース板に回転自在にスライド移動可能に設けられる。クロスアーム式の上下機構手段及び駆動手段を用いて移動板を上下方向に移動することによって、すり板手段を架線に安定的に接触させる。クロスアーム式の上下機構手段及び駆動手段を用いることによって検測用パンタグラフ装置の伸縮機構を簡易に構成することができ、小型化かつ軽量化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の運行に関する架線の状態を検測する検測用パンタグラフ装置並びに架線検測方法及び装置に関する。

鉄道の安定輸送には車両の軌道、架線、電気供給用サードレール等のような車両の運行に関する周辺構造物である電車線路設備等の測定管理が必要である。電車線路設備のうち、架線の摩耗量の測定は非常に重要である。従来は、パンタグラフに架線摩耗検測装置の取り付けられた測定用パンタグラフを搭載した架線検測用の専用車両を用いて架線の摩耗量を測定していた。測定用パンタグラフは設置スペースが大きく、重量物であるため、一度設置すると、その取り外しが困難であった。また、専用車両はレール走行しかできないために、検測区間までレール上を走行して移動しなければならず、大変な時間と労力を必要としていた。

特定の区間を測定するためには専用車両の保管場所からレール上を走行していかなければならないため、他の列車の運行状態などを考慮する必要があり、運用面における利便性に問題があった。そこで、測定区間周辺の踏切までは道路走行を行い、踏切から軌道上に入り、軌道走行ができる軌陸車の荷台の昇降ベース上に測定用パンタグラフを設置したものが特許文献１に記載されている。

特開２００６−１１１２０６号公報

特許文献１に記載の架線検測装置は、軌陸車の昇降ベース上に測定用パンタグラフを設置し、一般道路走行時には昇降ベースを下降させた状態とし、検測時に昇降ベースを上昇させている。軌陸車に設置される測定用パンタグラフは、従来の専用車両に搭載されていたものと同じ構成のものである。従って、軌陸車の荷台に測定用パンタグラフを設置するためには大きなスペースが必要である。さらに測定用パンタグラフは重量物なので、それを昇降ベースで昇降制御するためには、特許文献１に記載のように、油圧シリンダーを用いた大がかりな昇降制御システムを構築する必要があった。また、鉄道架線に対する集電用及び測定用舟体部は、適正な押し当て力を保つことが、離線を減らし、かつ架線摩耗を低減することが重要である。しかし、従来のばねを用いた方法ではパンタグラフなどのリンク機構との組み合わせによるバランスで適正な押し当て力を得るため、及び必要なストロークを確保するために油圧シリンダー等を用いた比較的大型な機構となっていたのが現状である。また、このような測定用パンタグラフを軌陸車に設置した場合、その軌陸車は架線検測専用車両となってしまうため、軌陸車自体の運用効率が低下するという問題もあった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、軌陸車に搭載可能な小型でかつ軽量な検測用パンタグラフ装置並びに架線検測方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明に係る検測用パンタグラフ装置の第１の特徴は、鋏状に交叉したアーム手段の一端部を移動板及びベース板に回転自在に固定的に設け、前記アーム手段の他端部を移動板及びベース板に回転自在にスライド移動可能に設けることによって、前記移動板を上下方向に移動させるように構成されたクロスアーム式の上下機構手段と、前記移動板の上側先端部に取り付けられ、架線と接触するすり板手段と、前記移動板に取り付けられ、前記すり板手段に接触する架線の状態を検測する検測手段と、エアシリンダ内の圧縮空気の持つエネルギーをピストンロッドの直線運動に変換する駆動手段であって、前記ピストンロッドの先端部に前記移動板の下面部を取り付けることによって前記移動板を上下方向に移動制御する駆動手段とを備えたことにある。これは、クロスアーム式の上下機構手段及び駆動手段を用いて移動板を上下方向に移動することによって、すり板手段を架線に安定的に接触させるようにしたものである。すり板手段が安定的に架線に接触している状態で、その接触個所の状態を検測することによって検測精度を向上させることができる。クロスアーム式の上下機構手段及び駆動手段を用いることによって検測用パンタグラフ装置の伸縮機構を簡易に構成することができ、小型化かつ軽量化を図ることができる。

本発明に係る検測用パンタグラフ装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の検測用パンタグラフ装置において、前記移動板及び前記ベース板が、長方形状平板で構成され、前記上下機構手段の前記アーム手段は前記長方形状平板の両側の側面部にそれぞれ設けられていることにある。これは、上下機構手段が図２及び図３に図示された移動板及びベース板の両側に鋏状に交叉したアーム手段をそれぞれ設けたもので構成された点を明確にしたものである。

本発明に係る検測用パンタグラフ装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の検測用パンタグラフ装置において、前記すり板手段と検測手段が、前記上下機構手段から分離可能に構成されていることにある。すり板手段及び検測手段を分離可能とすることによって、検測用パンタグラフ装置をよりコンパクトに収納することができる。

本発明に係る架線検測方法の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の検測用パンタグラフ装置を、軌道及び道路上を走行可能な軌陸車に搭載して架線の検測を行なうことにある。これは、上述の検測用パンタグラフ装置を用いて架線の検測を行なうようにしたものである。

本発明に係る架線検測装置の第１の特徴は、鋏状に交叉したアーム手段の一端部を移動板及びベース板に回転自在に固定的に設け、前記アーム手段の他端部を移動板及びベース板に回転自在にスライド移動可能に設けることによって、前記移動板を上下方向に移動させるように構成されたクロスアーム式の上下機構手段と、前記移動板の上側先端部に取り付けられ、架線と接触するすり板手段と、前記移動板に取り付けられ、前記すり板手段に接触する架線の状態を検測する検測手段と、エアシリンダ内の圧縮空気の持つエネルギーを直線運動に変換して、前記移動板の下面部に取り付けられたピストンロッドを上下移動させることによって前記移動板を上下方向に移動制御する駆動手段と、軌道及び道路上を走行可能な軌陸車であって、前記上下機構手段、前記すり板手段、前記検測手段及び前記駆動手段を搭載した軌陸車とを備えたことにある。これは、前記第１の特徴に記載の検測用パンタグラフ装置を軌陸車に搭載した架線検測装置の発明である。機動性の高い軌陸車を用いることによって、運用にかかる時間・労力・費用を少なくすることができるという優れた効果を得ることができる。この明細書中において、架線検測装置とは検測手段を搭載した軌陸車を含む概念である。

本発明に係る架線検測装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の架線検測装置において、前記移動板及びベース板が、長方形状平板で構成され、前記上下機構手段の前記アーム手段は前記長方形状平板の両側の側面部にそれぞれ設けられていることにある。これは、前記第２の特徴に記載の検測用パンタグラフ装置を軌陸車に搭載した架線検測装置の発明である。

本発明に係る架線検測装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の架線検測装置において、前記すり板手段と検測手段が、前記上下機構手段から分離可能に構成されていることにある。これは、前記第３の特徴に記載の前記検測用パンタグラフ装置を軌陸車に搭載した架線検測装置の発明である。すり板手段及び検測手段を分離可能とすることによって、検測用パンタグラフ装置を軌陸車上にコンパクトに収納することができる。

本発明によれば、軌陸車に搭載可能な小型でかつ軽量な検測用パンタグラフ装置並びに架線検測方法及び装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態に係る検測装置の概略構成を示す図である。 図１の伸縮パンタグラフの詳細構成を示す図であり。 図２の伸張及び縮小状態における伸縮パンタグラフのそれぞれの側面図である。 図２及び図３に示す伸縮パンタグラフのすり板部及び架線検測部と伸縮機構部とが分離され、検測ステージ上に収納された状態を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る検測装置の概略構成を示す図である。この検測装置は、軌陸車１１に軌道検測用のパンタグラフ装置を備えたものである。

軌陸車１１は、車体フレーム１５をベースとするものである。車体フレーム１５の上側には、荷台２１が取り付けられている。荷台２１の上側には、直方体状のフレームにて構成された検測ベース２２が取り付けられている。検測ベース２２の上側の枠にはクロスアーム式の昇降システムが搭載されている。クロスアーム式の昇降システムは、２本のアーム２３，２４を交叉させ、アーム２３，２４の端部を検測ベース２２の上側枠に沿って移動させることによって、鋏のように開閉させ、検測ステージ２５を地面に対して平行に昇降制御するものである。検測ステージ２５の外周上側には、作業用の防護柵２６が取り囲むように取り付けてある。検測ベース２２、アーム２３、２４、検測ステージ２５で構成される昇降システムは、一部の軌陸車に搭載されている高所作業用の昇降システムをそのまま使用することもできる。

検測ステージ２５の先端部であって、軌陸車１１のほぼ中央付近に架線検測用パンタグラフ装置となる伸縮パンタグラフ３０が取り付けられている。図２は、図１の伸縮パンタグラフの詳細構成を示す図であり、図２（Ａ）はその伸張状態を示し、図２（Ｂ）はその縮小状態を示す。図３は、図２の伸張及び縮小状態における伸縮パンタグラフのそれぞれの側面図である。

伸縮パンタグラフ３０は、すり板部３１、架線検測部３２及び伸縮機構部３３から構成される。すり板部３１及び架線検測部３２は、一体的に構成されており、伸縮機構部３３とは分離可能になっている。すり板部３１は、架線と直接接触するものであり、架線検測部３２は、すり板部３１が架線に接触した状態で架線の摩耗、偏位、高さ等を検出するセンサ等で構成される。すり板部３１及び架線検測部３２は、伸縮機構部３３の移動ステージ３８上に着脱可能に搭載されている。

伸縮機構部３３は、大別して、検測ステージ２５に固定される基台部３４と、クロスアーム式の上下機構部３５と、エアシリンダからなる駆動部３６とから構成される。基台部３４は略直方体形状をしており、その上面部に上下機構部の基礎となるベース板３７が取り付けられている。ベース板３７は、長方形状平板で構成され、その両側の側面部に上下機構部３５のアームをガイドするレールを有する。クロスアーム式の上下機構部３５は、このベース板３７に取り付けられる。

クロスアーム式の上下機構部３５は、それぞれ鋏状に交叉したアーム３５１〜３５４と、移動ステージ３８とから構成される。図３に示すように、アーム３５１の一端部は、ベース板３７の前面側の側端部であって右側端部に回転自在となるように固定的に取り付けられている。アーム３５１の他端部は、移動ステージ３８の前面側の側端部に設けられたガイドに沿ってスライド移動可能、かつ回転自在となるように取り付けられている。アーム３５２の一端部は、移動ステージ３８の前面側の側端部であって右側端部に回転自在となるように固定的に取り付けられている。アーム３５２の他端部は、ベース板３７の前面側の側端部に設けられたガイドに沿ってスライド移動可能かつ回転自在となるように取り付けられている。すなわち、アーム３５１の他端部はベース板３７の中央から左側に、アーム３５２の他端部は移動ステージ３８の中央から左側に、それぞれスライド移動可能かつ回転自在に取り付けられている。図３には図示していないが、アーム３５３及びアーム３５４も同様にその背面側に取り付けられている。ベース板３７及び移動ステージ３８の側面部の約半分にはアーム３５１〜３５４の他端部をスライド移動させるためのガイドが設けられているが、ここでは図示していない。このような構成のアーム３５１〜３５４によって、移動ステージ３８は、ベース３７に対して平行に上下方向に移動する。

移動ステージ３８の下面部にはエアシリンダからなる駆動部３６の可動部であるピストンロッド部３６１の先端が結合されている。すなわち、駆動部３６は、圧縮空気の持つエネルギーを、直線運動に変換して対象物である移動ステージ３８を上下移動させるエアシリンダ部及びピストンロッド部で構成される。移動ステージ３８は、駆動部３６の上下方向の動力、すなわちピストンロッド部３６１の移動に応じて上下方向に移動制御される。このとき、アーム３５１〜３５４は、鋏のように開閉し、その交叉角度を変化させる。移動ステージ３８は、駆動部３６のピストンロッド部３６１が伸張することによって平行に上昇し、逆に、駆動部３６のピストンロッド部３６１が縮小することによって平行に下降する。

なお、図示していないが駆動部３６を構成するエアシリンダ部にはエア源からのエアを、エア制御部にて一定圧に制御されたエアが供給されるようになっている。これによって、すり板部３１と架線検測部３２を架線に対して一定圧（約５［ｋｇｆ］）で押し上げるように作用することが可能となり、営業車両と同様の測定状態を得ることができるようになる。

車体フレーム１５の下側には、一般道路走行を行うための道路走行タイヤ１２とレール上の軌道走行を行うための軌道走行車輪１３が取り付けられている。図１では、軌道走行車輪１３がレール２０上に移動した状態を点線で示してある。これらの道路走行タイヤ１２と軌道走行車輪１３によって、軌陸車１１は一般道路の走行とレール２０上の軌道走行を用途に応じて行うことができる。

図４は、図２及び図３に示す伸縮パンタグラフ３０のすり板部３１及び架線検測部３２と伸縮機構部３３とが分離され、検測ステージ２５上に収納された状態を示す図である。図４に示すように、分離されたすり板部３１及び架線検測部３２は、検測ステージ２５上の収納部２７に移動しないように固定格納される。一方、基台部３４、上下機構部３５及び駆動部３６からなる伸縮機構部３３は図１の状態から後方に倒されて、収納部２８に移動しないように固定格納される。

一般道路走行時には、図４に示すように、伸縮パンタグラフ３０を収納すると共に軌道走行車輪１３を収納した状態、すなわち、図４のように伸縮パンタグラフ３０を収納する。これによって、軌陸車１１は一般道路運行可能な車高以下となるので、道路走行タイヤ１２を使用して走行することができるようになる。一方、踏切などからレール２０上に移動してレール２０上の軌道走行を行う場合は、図１のように伸縮パンタグラフ３０を検測ステージ２５上に立設し、軌道走行車輪１３を点線のように下降させ、この状態でレール２０上を走行して架線検測を実施する。この際、道路走行タイヤ１２は地面及びレール２０から離れ、軌道走行車輪１３のみがレール２０と接触するようになるので、軌陸車１１は軌道走行車輪１３を駆動することによって軌道走行することができるようになる。

検測ベース２２、アーム２３，２４及び検測ステージ２５は十分に剛性を持つ構造であり、容易に変形やゆがみを生じないものとする。架線検測部３２は図示していないケーブルを介して制御部１８に接続されている。この実施の形態に係る軌陸車１１は検測ステージ２５上に立設された伸縮パンタグラフ３０の架線検測部３２を用いて図示していない架線の検測を行う。架線検測部３２によって測定された、測定（検測）信号は制御部１８に送信され、測定（検測）結果として自動的に記録され、演算処理される。

制御部１８は取り外し可能な可搬型の構造とし、使用する際に車両に設置し、測定時以外は車両から取外し可能なものとする。また、検測ベース２２、アーム２３，２４及び検測ステージ２５は、未使用時には軌陸車１１から全て取外し可能な構造としてもよい。これによって、測定時以外は車両を保守業務などの他の業務に使用することができ、その運用性が高くなるという効果がある。

なお、上述の実施の形態では、伸縮パンタグラフ３０の伸縮機構部３３を後方に倒して収納する場合を示しているが、伸縮機構部３３全体を検測ステージ２５の下側に移動させて収納することができるようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、駆動部３６を１箇所設ける場合について説明したが複数箇所に設けてもよい。

１１…軌陸車、
１２…道路走行タイヤ、
１３…軌道走行車輪、
１５…車体フレーム、
１８…制御部、
２０…レール、
２１…荷台、
２２…検測ベース、
２３，２４…アーム、
２５…検測ステージ、
２６…防護柵、
２７，２８…収納部、
３０…伸縮パンタグラフ、
３１…すり板部、
３２…架線検測部、
３３…伸縮機構部、
３４…基台部、
３５…上下機構部、
３５１〜３５４…アーム、
３６…駆動部、
３６１…ピストンロッド部、
３７…ベース板、
３８…移動ステージ

Claims (7)

1. 鋏状に交叉したアーム手段の一端部を移動板及びベース板に回転自在に固定的に設け、前記アーム手段の他端部を移動板及びベース板に回転自在にスライド移動可能に設けることによって、前記移動板を上下方向に移動させるように構成されたクロスアーム式の上下機構手段と、
   前記移動板の上側先端部に取り付けられ、架線と接触するすり板手段と、
   前記移動板に取り付けられ、前記すり板手段に接触する架線の状態を検測する検測手段と、
   エアシリンダ内の圧縮空気の持つエネルギーをピストンロッドの直線運動に変換する駆動手段であって、前記ピストンロッドの先端部に前記移動板の下面部を取り付けることによって前記移動板を上下方向に移動制御する駆動手段と
   を備えたことを特徴とする検測用パンタグラフ装置。
2. 請求項１に記載の検測用パンタグラフ装置において、前記移動板及び前記ベース板は、長方形状平板で構成され、前記上下機構手段の前記アーム手段は前記長方形状平板の両側の側面部にそれぞれ設けられていることを特徴とする検測用パンタグラフ装置。
3. 請求項１又は２に記載の検測用パンタグラフ装置において、前記すり板手段と検測手段は、前記上下機構手段から分離可能に構成されていることを特徴とする検測用パンタグラフ装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の検測用パンタグラフ装置を、軌道及び道路上を走行可能な軌陸車に搭載して架線の検測を行なうことを特徴とする架線検測方法。
5. 鋏状に交叉したアーム手段の一端部を移動板及びベース板に回転自在に固定的に設け、前記アーム手段の他端部を移動板及びベース板に回転自在にスライド移動可能に設けることによって、前記移動板を上下方向に移動させるように構成されたクロスアーム式の上下機構手段と、
   前記移動板の上側先端部に取り付けられ、架線と接触するすり板手段と、
   前記移動板に取り付けられ、前記すり板手段に接触する架線の状態を検測する検測手段と、
   エアシリンダ内の圧縮空気の持つエネルギーを直線運動に変換して、前記移動板の下面部に取り付けられたピストンロッドを上下移動させることによって前記移動板を上下方向に移動制御する駆動手段と、
   軌道及び道路上を走行可能な軌陸車であって、前記上下機構手段、前記すり板手段、前記検測手段及び前記駆動手段を搭載した軌陸車と
   を備えたことを特徴とする架線検測装置。
6. 請求項５に記載の架線検測装置において、前記移動板及びベース板は、長方形状平板で構成され、前記上下機構手段の前記アーム手段は前記長方形状平板の両側の側面部にそれぞれ設けられていることを特徴とする架線検測装置。
7. 請求項５又は６に記載の架線検測装置において、前記すり板手段と検測手段は、前記上下機構手段から分離可能に構成されていることを特徴とする検測用パンタグラフ装置。

Images