JP3066987B2 - トロリ線摩耗量測定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトロリ線の摩耗量を測定
するトロリ線摩耗量測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電車線等のトロリ線は集電用シューの摺
動に伴い漸次摩耗していくので、その摩耗量が通常トロ
リ線外径の50％に達すれば、断線の虞れがあり、断線事
故未然防止のために取替える必要がある。従って、トロ
リ線摺動面の摩耗量を測定することが必要であった。

【０００３】しかして、従来のこの種の測定器は、トロ
リ線の摺動面の摩耗変位を検出するセンサを有する測定
器本体を、支持棒の先端に付設し、かつ、該測定器本体
にローラを付設したものであり、該ローラをトロリ線に
乗せて走行させつつ摺動面を検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述の従来の
ものでは、トロリ線の摺動面の摩耗量を検出することが
できるが、摺動面の検出位置を正確に検出することがで
きず、大きく摩耗している位置を的確に把握できなかっ
た。

【０００５】そこで、本発明では、トロリ線の摺動面の
摩耗量を検出でき、しかも、その検出した位置を正確に
検出することができるトロリ線摩耗量測定器を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るトロリ線摩耗量測定器は、トロリ線
に沿う走行を行いつつ該トロリ線の摺動面の摩耗変位を
検出する測定器であって、上記トロリ線に沿って走行す
る測定器本体と、該測定器本体に付設されると共に上記
トロリ線に下方から接触する基準ローラの転動により走
行距離を測定する第１測定手段と、上記測定器本体に付
設されると共に上記トロリ線の摺動面の摩耗量を非接触
型センサを用いて測定する第２測定手段と、第１・第２
測定手段からのデータに基づいて摺動面の所定ピッチ毎
の測定位置及びその所定ピッチ毎の測定位置における摩
耗量をプリント表示する表示手段と、を備え、上記測定
器本体に連設された把持棒を握って上記測定器本体を上
記トロリ線に沿って走行させて測定するよう構成したも
のである。

【０００７】

【作用】トロリ線に沿ってこの測定器を測定してゆけ
ば、第１測定手段にてその走行距離を測定することがで
き、第２測定手段にてトロリ線の摩耗量を測定すること
ができ、しかも、表示手段にて、摩耗量を測定した測定
位置と、該測定位置における摩耗量とをプリント表示す
ることができ、トロリ線全長にわたって、摩耗状態を検
出することができる。

【０００８】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【０００９】図１は本発明に係るトロリ線摩耗量測定器
の全体構成図を示し、この測定器は、トロリ線１に沿っ
て走行する測定器本体３と、該測定器本体３に付設され
る第１・第２測定手段２，４と、第１・第２測定手段
２，４からのデータに基づいてトロリ線１の摺動面Ｘの
測定位置及びその測定位置における摩耗量をプリント表
示する表示手段５と、を備えている。

【００１０】しかして、測定器本体３は、図２〜図４に
示すように、把持棒６が連設された第１部材７と、該第
１部材７に摺動自在に枢結された第２部材８と、を備え
たものであり、前後一対の基準ローラ９，10と、前後一
対のローラ対11, 11と、が設けられている。

【００１１】また、第１部材７は、ブロック体12と、該
ブロック体12に前後方向スライド自在として取付けられ
るスライド体13と、を備えている。即ち、ブロック体12
は４隅に切欠き部14…を有し、かつ、スライド体13は、
４隅に鍔部15…を有すると共に、中央側面にスライド溝
16, 16が設けられ、該スライド溝16, 16に、ブロック体
12の側面に固着されたガイド部材17, 17の突条部が嵌合
している。従って、該スライド体13はガイド部材17, 17
の突条部にガイドされつつ前後方向にスライドする。

【００１２】そして、スライド体13の後方の鍔部15，15
の前端面は順次前端側に拡開する傾斜面18, 18とされ、
該スライド体13の前方の鍔部15, 15は、順次前端側に拡
開する傾斜面19, 19とされている。なお、この傾斜面1
9, 19を省略するも可能である。

【００１３】しかして、スライド体13をスライドさせる
には、該スライド体13に付設されるハンドル20を揺動さ
せることにより行う。即ち、ハンドル20は、枢着部20ａ
と該枢着部20ａに対して所定角度屈曲した操作部20ｂと
からなり、該枢着部20ａの先端がスライド体13にピン21
を介して揺動自在に枢着され、該枢着部20ａの基端がブ
ロック体12にピン22を介して揺動自在に枢着されてい
る。

【００１４】従って、図２に示す状態から操作部20ｂを
矢印Ｃ方向へ押圧すれば、ハンドル20の操作部20ｂはピ
ン22を中心に矢印Ｃ方向へ揺動し、これにより、枢着部
20ａはピン22を中心に矢印Ｆ方向に揺動し、スライド体
13は矢印Ａ方向にスライドする。

【００１５】また、上述の如くスライド体13が矢印Ａ方
向にスライドした状態からハンドル20の操作部20ｂが矢
印Ｅ方向に弾発部材58の反力により回動復帰すれば、枢
着部20ａはピン22を中心に矢印Ｄ方向に揺動し、スライ
ド体13は矢印Ｂ方向にスライドして図２に示す状態に戻
る。

【００１６】しかして、後方の基準ローラ10は、胴部23
と、該胴部23の両端に設けられる鍔部24, 24と、を備
え、鍔部24, 24から突出した突出軸25, 25が保持体26の
左右の保持片27, 27に回転自在に枢支されるものであ
り、該保持体26は、スライド体13の前後方向長孔を介し
てブロック体12から突出した支持軸28に取付けられてい
る。

【００１７】従って、基準ローラ10には、中央部に凹周
溝29が設けられることになり、トロリ線１がこの凹周溝
29に嵌合する。即ち、この基準ローラ10はトロリ線１の
左右の弯曲面30, 30（図４参照）に当接して、該トロリ
線１に沿って転動する。

【００１８】また、保持体26の支持軸28は、軸受部31を
介して本体３に回転自在に枢支されている。即ち、基準
ローラ10は、軸心Ｏａを中心に回転することになる。

【００１９】次に、前方の基準ローラ９は、後方の基準
ローラ10と同様、胴部23と鍔部24とを備え、鍔部24, 24
から突出した突出軸25, 25が、第２部材８に回転自在に
枢支されている。

【００２０】即ち、第２部材８は、第１部材７に軸受部
32を介して揺動自在に取付けられる揺動ブロック33と、
該揺動ブロック33と、該揺動ブロック33に連設される取
付枠34と、を備え、取付枠34は、一対の側壁34ａ，34ａ
と、該側壁34ａ，34ａの後端を連結する連結壁34ｂと、
を備え、該側壁34ａ，34ａの前端に、基準ローラ９の突
出軸25, 25が回転自在に枢支されている。

【００２１】従って、この場合も、トロリ線１の左右の
弯曲面30, 30に当接してトロリ線１に沿って転動するこ
とになり、しかも、この基準ローラ９は軸心Ｏｂを中心
に回転することになる。なお、第２部材８には、本体３
を支持するための副グリップ60が設けられている。

【００２２】しかして、ローラ対11は、夫々、相互に接
近・離間してトロリ線１の左右一対のイヤー溝36, 36に
嵌脱自在に嵌合する一対の挾持ローラ35，35を有するも
のであり、挾持ローラ35は、図５に示すように、外周面
にねじ部52が形成された内部材37と、該内部材37のねじ
部に嵌着される外部材38と、を備えている。また、外部
材38は、外周面に断面三角形状の突部39を有すると共に
内周面に上記ねじ部52に螺合するねじ部45を有する短円
筒体40と、該短円筒体40の基端に連設される基端部41
と、からなり、さらに、基端部41はその外周面が基端側
へ順次縮小するテーパ面42とされ、その内周面43に軸受
44が嵌着されている。そして、この軸受44に軸46が挿入
され、軸46の先端のねじ部に抜け止め部材47が螺着され
る。なお、この抜け止め部材47は、内部材37の基端面の
凹所48内に内装状とされ、該抜け止め部材47と軸受44と
の間にスペーサ49が介装されている。50は軸46に設けら
れた鍔部であって軸受44を受け、51は内部材37と外部材
38の基端部内面との間に介装されて軸受44の固定を兼ね
るスペーサである。

【００２３】従って、各挾持ローラ35…は、軸46の軸心
を中心として回転する。また、突部39が、トロリ線１の
イヤー溝36に嵌合する。

【００２４】しかして、各挾持ローラ35…の軸46…の基
端には、揺動片53…が連設され、この揺動片53は、その
突出部54がブロック体12に設けられた突出片55，55間に
挿入され、枢支ピン56にてこの突出部54が突出片55, 55
に揺動自在に枢支されている。

【００２５】従って、各揺動片53…は軸心Ｏ…を中心に
揺動し、この揺動片53…に立設されている挾持ローラ35
は図３に示すように、夫々、矢印の如く揺動し、各ロー
ラ対11の挾持ローラ35, 35は相互に接近・離間すること
になる。

【００２６】また、各挾持ローラ35…の軸46の基端部に
は、軸受57…が付設され、該軸受57…がスライド体13の
傾斜面18,19に当接する。

【００２７】即ち、図２に示す状態からハンドル操作に
てスライド体13が矢印Ａ方向にスライドすれば、前方の
ローラ対11の挾持ローラ35, 35の軸受57, 57が傾斜面19
に押圧され、該ローラ35,35は相互に離間し、また、後
方のローラ対11の挾持ローラ35, 35の軸受57, 57が傾斜
面18に押圧され、該ローラ35,35は相互に離間すること
になる。

【００２８】しかして、各ローラ対11の軸46, 46間に
は、相互に接近する方向に弾発付勢する弾発部材58が介
装されている。即ち、弾発部材58はコイルスプリングか
らなり、図２に示すように、両端のフック部が軸46, 46
に設けられた凹周溝59, 59に係合している。従って、各
ローラ対11の挾持ローラ35, 35は相互に接近する方向に
引張られ、横方向から該トロリ線１を挾持しつつ該トロ
リ線１に沿って転動することになる。

【００２９】次に、第１測定手段２は、この本体３がト
ロリ線１に沿って走行した際に、その走行距離を測定す
るものであり、基準ローラ９の胴部23の外周側に円周方
向に沿って配設される複数のバー61…と、該バー61を検
出するセンサ62と、を備え、センサ62によってバー61の
数をカウントすることにより走行距離を測定するもので
ある。

【００３０】また、第２測定手段４は、この実施例で
は、電磁式変位センサを使用し、図９に示すように、摩
耗残存直径Ｒの変化を電圧の変化として出力するもので
ある。即ち、基準ローラ９及び10にてトロリ線１が受け
られている状態において、センサ63から摩耗面Ｘまでの
距離ｈを検出し、摩耗残存直径Ｒを演算する。ａはセン
サ63からトロリ線１の上面までの距離であり、一定であ
る。

【００３１】次に、センサ63の原理を説明する。このセ
ンサは高周波磁界を利用したものであり、センサ内部の
コイルに高周波電流を流せば、図10に示すように、高周
波磁界を発生し、この磁界内に測定対象物（金属）Ｓが
入ってくると、電磁誘導作用によって金属表面に渦電流
が発生する。この渦電流はセンサ63の発振エネルギーを
減少させるように働き、図11に示すように、金属Ｓが接
近するに従い渦電流が大きくなり、発振振幅は小さくな
る。そして、図12に示すように、この発振振幅を整流し
て直流電圧の変化とする。なお、測定対象物の距離と発
振振幅の大きさとは完全な直線関係ではないが、リニア
ライズ回路で、図13に示すように、直線性の補正を行
う。

【００３２】しかして、第１測定手段２のセンサ62は、
接続コネクタ65（図４参照）を介して図１に示すように
アンプ67に接続され、第２測定手段４のセンサ63は、接
続コネクタ66（図４参照）を介して図１に示すようにア
ンプ67に接続される。

【００３３】また、アンプ67は、バッテリ68及びインバ
ータ69からなる電源装置70に接続されると共に、表示手
段５を形成するプリンタ又はペンレコーダからなる表示
器71に接続されている。

【００３４】従って、第１・第２測定手段２，４からの
データに基づいて摺動面Ｘの測定位置及びその測定位置
における摩耗量を、図15に示すようにプリント表示す
る。

【００３５】次に、上述の如く構成された測定器の使用
方法を説明する。

【００３６】まず、各ローラ対11の挾持ローラ35, 35を
図６に示すように、基準位置においてトロリ線１のイヤ
ー溝36, 36に嵌合させると共に、基準ローラ９，10にて
図４に示すように、このトロリ線１を受けた状態とし、
この状態で、把持棒６を握って測定器本体３をトロリ線
１に沿って走行させる。

【００３７】走行させてゆけば、所定ピッチごとの摺動
面Ｘの摩耗量が表示手段５にて順次表示されてゆく。具
体的には、基準位置から定ピッチごとに、例えば10mmご
との残存直径Ｒを図15に示すように表示する。この場
合、残存直径Ｒが所定値より小さい場合に、それが分か
るようにその数値にマークが付設される。また、表示部
において==は、測定中に無効データ（センサーエラー・
離線状態等）が発生した場合の表示である。

【００３８】しかして、走行中に、イヤー72に差し掛か
った際には、ハンドル20操作を行い、各ローラ対11の挾
持ローラ35, 35を図８に示すように相互に離間させ、イ
ヤー72を回避することができ、この際も、摺動面Ｘの測
定を行うことができる。なお、イヤー72に差し掛かった
場合、ハンドル20操作を行わずに、副グリップ60を握
り、該グリップ60を押し上げつつ測定器本体３を走行方
向に押圧すれば、図７に示すように、イヤー72は弾発部
材58の弾発力に抗して、挾持ローラ35, 35を離間する方
向に押し広げ、挾持ローラ35, 35間に侵入することにな
り、この状態でさらに走行方向に走行させれば、イヤー
72を通過することができる。

【００３９】従って、トロリ線１全長にわたって所定ピ
ッチごと（実施例では10mmごとであるが、勿論この10mm
に限定されない。）の摺動面Ｘの摩耗量を検出すること
ができ、しかも、測定した摺動面Ｘの測定位置の正確な
位置を判断することができ、取替える部位の正確な判断
ができる。

【００４０】次に、図14は第２測定手段４の変形例を示
し、この場合、レーザ式変位センサ75を使用している。
即ち、発光ダイオード76と、送光レンズ77と、受光レン
ズ78と、光位置検出素子（半導体）79と、等を備えたも
のであり、発光ダイオード76の光を送光レンズ77を通し
てトロリ線１の摺動面（摩耗面）Ｘに照射し、その反射
光を受光レンズ78により光位置検出素子79上にスポット
として結像させ、光反射面の変位（トロリ線１の摩耗変
位）により変化するスポット位置の変化量を光位置検出
素子79の電気量出力として取り出すものである。なお、
いずれのセンサの場合も、直流駆動型のものを使用する
場合、図１に示す仮想線のように、アンプ67に直接バッ
テリ68を接続し、インバータ69を省略する。

【００４１】次に、電磁式変位センサ63を使用した場合
とレーザ式変位センサ75を使用した場合とを比較する。

【００４２】センサ63の場合は、トロリ線のサイズに対
して専用品となり、センサ75の場合は、トロリ線１のサ
イズに共用対応することになる。また、測定精度は、セ
ンサ63の場合、± 0.2mmとなり、センサ75の場合、±
0.1mmとなる。さらに、センサ63の場合は、若干の着
霜、着水、着雪などが摩耗面Ｘに残存していてもこれら
のものに影響されずセンサとして正規に機能し、センサ
75の場合は、着霜、着水、着雪は全てセンサの機能誤差
となる。

【００４３】なお、電磁式変位センサ63を使用した場合
は、センサの原理特性から、測定器本体３が微小上下位
置ずれしてセンサ63から摩耗面Ｘまでの寸法ｈが微小変
化しても、測定誤差が出にくいことになる。

【００４４】しかして、上述の実施例によれば、常時下
方から基準ローラ９，10にてトロリ線１を受けているの
で、第２測定手段４の計測基準点の変化が生じることな
く、トロリ線１全長の摺動面Ｘの正確な測定を行うこと
ができる。

【００４５】また、基準ローラ９，10は、軸心Ｏａ，Ｏ
ｂ廻りに回転自在であるので、トロリ線１が平面的に見
て弯曲している場合（通常は弯曲している。）、その弯
曲に対応して測定器本体３をトロリ線１に沿って走行さ
せることができる。

【００４６】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、測定値の表示方法として操作盤に設けたデ
ィスプレイに測定値を表示させ、併せて表示器71にプリ
ント表示することができ、摩耗量をプリント表示する場
合、所定範囲における平均値を表示したり、所定範囲に
おいて摩耗量の最大値のみを表示したりするも自由であ
り、このように表示した場合においても、取替えるべき
範囲を確実に判断することができる。

【００４７】また、摩耗量の表示中に、所定範囲を越え
る量の摩耗である場合に警報音を鳴らすようにするも自
由である。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００４９】トロリ線１の摺動面Ｘの摩耗量を簡単かつ
正確に検出することができ、しかも、その検出した位置
を正確に確認することができるので、取替えるべき範囲
を確実に判断することができ、トロリ線１の断線を確実
に未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図である。

【図２】測定器本体の正面図である。

【図３】測定器本体の平面図である。

【図４】測定器本体の側面図である。

【図５】挾持ローラの拡大断面図である。

【図６】トロリ線に嵌合している状態の挾持ローラの拡
大側面図である。

【図７】イヤー通過状態の挾持ローラの拡大側面図であ
る。

【図８】離間した状態の挾持ローラの拡大側面図であ
る。

【図９】要部拡大側面図である。

【図10】第２測定手段の原理説明図である。

【図11】第２測定手段の原理説明図である。

【図12】第２測定手段の出力電圧波形図である。

【図13】補正した出力電圧波形図である。

【図14】第２測定手段の変形例の簡略図である。

【図15】プリント表示を示す簡略図である。

【符号の説明】

１ トロリ線 ２ 第１測定手段３ 測定器本体 ４ 第２測定手段 ５ 表示手段６ 把持棒 Ｘ 摺動面

フロントページの続き (72)発明者 中島 勝治 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱 電線工業株式会社内 (72)発明者 貝嶋 宣和 大阪府泉南郡阪南町尾崎町285−36 公 団尾崎団地10−403 (56)参考文献 特開 昭53−345888（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリ線に沿う走行を行いつつ該トロリ
   線の摺動面の摩耗変位を検出する測定器であって、上記
   トロリ線に沿って走行する測定器本体と、該測定器本体
   に付設されると共に上記トロリ線に下方から接触する基
   準ローラの転動により走行距離を測定する第１測定手段
   と、上記測定器本体に付設されると共に上記トロリ線の
   摺動面の摩耗量を非接触型センサを用いて測定する第２
   測定手段と、第１・第２測定手段からのデータに基づい
   て摺動面の所定ピッチ毎の測定位置及びその所定ピッチ
   毎の測定位置における摩耗量をプリント表示する表示手
   段と、を備え、上記測定器本体に連設された把持棒を握
   って上記測定器本体を上記トロリ線に沿って走行させて
   測定するよう構成したことを特徴とするトロリ線摩耗量
   測定器。