JP3382703B2

JP3382703B2 - 架空線走行装置

Info

Publication number: JP3382703B2
Application number: JP03315594A
Authority: JP
Inventors: 俊夫菅野; 瑞夫木内; 幸樹安藤
Original assignee: 昭和電線電纜株式会社
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH07227020A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送電線等の架空線上を
走行し、その探傷や外観の検査等を行うための架空線走
行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電所等から需要家へ電力を送電する場
合、一般に次のような送電線路が使用される。図２に、
一般の送電線路正面図を示す。図に示すように、架空線
１は送電線路に沿って建築された鉄塔２に沿って布設さ
れる。送電線路は通常、何本かの架空線と架空地線等か
ら構成されるが、この図では簡単化のため１本だけ架空
線１を表示した。このような架空線は通常、自然災害の
影響を受け易く、落雷や風等の振動によって損傷を受け
易い。このような損傷部分が拡大すると架空線の断線事
故等につながる。このため、架空線を定期的に検査し、
安全性と停電防止等を図っている。このような架空線１
を点検するために、架空線１上を走行する架空線走行装
置３が使用される。この架空線走行装置３には電動機と
バッテリが搭載され、自力で架空線１の上を走行し、探
傷機やカメラ等を動作させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の架空線走行装置には次のような解決すべき課題
があった。図２に示すような架空線１は、一般に山間部
等を経由して布設されることが多く、その地形によって
は架空線１の傾斜が急な区間が存在する。この場合、例
えば矢印４に示すように、架空線走行装置３を一方向に
走行させながら順に架空線の検査を実行させていくと、
装置の重量によって装置の走行速度が著しく速くなって
しまい、この結果、架空線の検査精度が低下する場合が
ある。

【０００４】図３に、架空線の一部と架空線走行装置の
拡大正面図を示す。図に示すように、架空線１には風に
よる振動を減衰させるためにダンパー５等が取り付けら
れている。架空線走行装置３は、このようなダンパー５
が存在すると、一旦手前で走行を停止し、架空線の探傷
ための探傷コイルやカメラ等を、架空線１から離れた位
置まで退避させた後、ゆっくりとダンパー５を乗り越え
る。そして、再び探傷機を架空線１と対面した位置にセ
ットし、探傷動作等を再開する。

【０００５】しかしながら、傾斜地等で架空線走行装置
３がオーバースピードになると、ダンパー５の前方で一
旦停止すべきところを制動距離が不足して、ダンパー５
に衝突してしまうといった事故も生じる。この場合、脱
輪はもとより、探傷コイル等の破損によって架空線の検
査が中断してしまうこともある。また、傾斜の急な架空
線に架空線走行装置を装着する場合、電動機を駆動させ
る前に装置が動き出してしまう場合もあり、作業性の点
から改善が望まれていた。

【０００６】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、傾斜が大きい架空線に装置を装着する際の作業性の
向上が図れ、また、適切に走行速度を制御し、探傷作業
等を円滑に行うことができるようにした架空線走行装置
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、架空線上を走
行するための走行輪と、走行輪を回転駆動するための駆
動軸に回転力を付与する電動機とを備える架空線走行装
置において、架空線上の障害物を検出するための障害物
センサと、架空線上での走行速度を検出するための速度
センサと、駆動軸に装着されて駆動軸に直接的に制動力
を付与する電磁ブレーキと、架空線上での走行停止時に
駆動軸をロック状態に保持すべく電磁ブレーキを作動制
御し、障害物センサからの検出信号を受信すると回転し
ている駆動軸を制動すべく電磁ブレーキを作動制御する
と共に、速度センサからの検出信号に基づいて駆動軸の
回転を制動すべく電磁ブレーキを作動制御する走行制御
部と、を含むことを特徴とする。

【０００８】本発明において、駆動軸は、走行輪の車軸
及び車軸にクラッチを介して連結されて電動機から回転
力の付与されるドライブシャフトから成り、電磁ブレー
キがドライブシャフトに装着されていることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】電動機は駆動軸を介して走行輪を回転駆動し、
装置を架空線上で走行させる。傾斜地等で装置が重力に
より走り出しオーバースピードとなった場合は、電動機
の電源をオフすることにより発電制動する。更に速度が
増加する場合、電磁ブレーキにより適度にブレーキ力を
与え、減速する。また、装置が架空線上で停止している
ときは、必ず電磁ブレーキを動作させて装置の滑り出し
を防止する。これにより、比較的傾斜した架空線上に装
置を止めた状態で撮影作業等もでき、走行中にオーバー
スピードにより暴走することがない。また、障害物セン
サの検出信号で電磁ブレーキを作動制御すると、該電磁
ブレーキが駆動軸に直接的に制動力を付与することか
ら、装置の走行を瞬時に停止させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の架空線走行装置の実施例を示
す主要部断面図である。なお、本発明の説明のために、
予め本発明の装置の全体構成を図４を用いて説明する。
本発明の装置は、全体的には、この図４に示すような構
成とされる。まず、架空線１上を装置が走行するよう
に、フレーム１１に対し３個の走行輪１２−１，１２−
２及び１２−３が取り付けられている。これらの走行輪
１２−１〜１２−３は図示しないチェン等によって連結
され、同時に回転するように構成されている。図に示す
走行輪１２−１は電動機１３の出力軸に連結され、回転
駆動される。これによって、装置が架空線１の上を走行
する。また、走行輪１２−１の駆動軸には電磁ブレーキ
１４が連結され、後で説明するように装置の走行速度が
制御される。

【００１１】また、フレーム１１の下部には、電動機１
３を駆動するための電池を収容した電池箱１６と、制御
回路を収容した電気回路箱１７等が搭載されている。更
に、装置の前後には、装置が走行中にダンパーその他の
障害物を発見すると、装置を自動的に停止させることが
できるように、障害物センサ１８がいくつか配置されて
いる。また、架空線１の探傷のために、フレーム１１の
中央には検出コイル部１９が配置されている。

【００１２】再び、図１に戻って、上記走行輪１２−１
は図のような中空構造で構成され、外周面にはゴム等の
カバー２４が被覆されている。これによって、架空線１
上を走行する際のスリップ防止等を図っている。走行輪
１２−１は、図４に示したフレーム１１の適当な箇所に
設けられた軸受けパネル２２に支持された車軸２３に嵌
め込まれている。この車軸２３には、図に示すクラッチ
板２９，３０とレバー２７から構成されるクラッチ機構
が連結されている。

【００１３】電動機１３の出力軸３１は、２個の傘歯車
３２，３３を介してドライブシャフト３４に連結され、
このドライブシャフト３４を回転駆動する構成となって
いる。走行輪１２−１の車軸２３とドライブシャフト３
４とは、先に説明したクラッチ板２９，３０を介して連
結され、これによって電動機１３の回転力が走行輪１２
−１に伝達される。クラッチ装置のレバー２７を矢印２
８方向に倒すと、クラッチ板２９と３０が離れて電動機
１３の回転力の伝達が阻止される。

【００１４】ドライブシャフト３４は、図１に示した装
置のフレーム１１に設けられた適当な側面パネル２１に
回転自在に支持されている。そして、このドライブシャ
フト３４には電磁ブレーキ１４が連結され、一定の制動
力が加えられる構成となっている。

【００１５】図５に、走行輪と架空線と検出コイルとの
位置関係を示す説明図を図示した。図に示すように、架
空線１には走行輪１２−１〜１２−３が同時に接してい
る。これらはチェイン３７を介して連結されている。そ
して、走行輪１２−１は、先に図１を用いて説明したよ
うに、電動機の駆動力を受ける。また、走行輪１２−２
と１２−３の間には検出コイル部１９が配置されてい
る。

【００１６】図６に、検出コイル部の構成と動作説明図
を示す。図６（ａ）に示すように、検出コイル部１９の
内部には、例えば３個の探傷コイル３８が設けられてい
る。これらは、図に示すように、架空線１を取り巻くよ
うに１２０゜ずつその向きを変えて配置されている。ま
た、これらの探傷コイル３８はいずれも架空線１に近接
して配置され、更に、架空線１に接近したり離れたりす
る動作が容易なように、（ｂ）に示すように、架空線１
の長手方向に少しずつ離して配置されている。このよう
な状態で３個の探傷コイル３８が架空線１の全外周面を
探傷するが、ダンパー等を通過する際には、これらは架
空線１の近くから退避させられる。

【００１７】（ｃ）に示すように、上記探傷コイル３８
がコイルケース３９の内部に収容され支持されている。
そして、コイルケース３９には貫通孔３９Ａが設けられ
ている。ここを架空線１が通過する。そして、ダンパー
等を通過する際には、（ｄ）に示すように、コイルケー
ス３９の分割面３９Ｂで、このコイルケース３９が左右
に開き、架空線１及びダンパーを通過させる。

【００１８】このような操作を行うためには、装置をダ
ンパーの直前で一旦停止させ、コイルケース３９を開
き、適切な速度でゆっくりとダンパーを通過させた後、
再び探傷コイル３８等をセットする必要がある。ダンパ
ー直前での停止に失敗すると、このようなコイルケース
３９等が損傷する。

【００１９】そこで、本発明の装置は次のようにして速
度制御を行い、オーバースピードを防止する。図７に、
本発明の装置の具体的な制御回路を示すブロック図を図
示した。この図に示すように、走行輪１２−１は電動機
１３によって駆動されるが、そのドライブシャフトに
は、先に説明したように電磁ブレーキ１４が接続されて
いる。

【００２０】また、この走行輪１２−１でもよいが、こ
こでは別の走行輪１２−２に、その回転速度を検出する
よく知られたロータリエンコーダ４２を取り付ける。こ
のロータリエンコーダ４２は走行輪１２−２の車軸に連
結され、その車軸の回転速度に応じた電気パルスを走行
制御部４１に送り込む構成となっている。走行制御部４
１は、このような電気パルスから成る速度信号によって
装置の速度をリアルタイムに検出し、装置の速度に応じ
て次に説明するようなブレーキ制御を行う。なお、この
走行制御部４１はマイクロプロセッサ等によって構成さ
れ、一定の動作プログラムに従って電動機１３や電磁ブ
レーキ１４を作動させ装置の制御を行う。

【００２１】図８に、本発明の装置の各速度における動
作説明図を示す。まず、本発明の装置は停止中、常時、
電磁ブレーキ１４を動作させ、ブレーキロック状態、即
ち走行輪１２−１〜１２−３をロックさせ装置が走り出
さないように制御する。そして、電動機１３を駆動する
場合には直ちに電磁ブレーキ１４を解除する。これによ
って、装置の停止中、装置が傾斜等に沿って勝手に滑り
出すのを防止できる。

【００２２】次に、装置の速度が“０”から一定の設定
速度Ｖ１の間の動作を説明する。この場合、走行制御部
４１が電磁ブレーキ１４を解除し電動機１３を動作させ
て適当な速度で装置を架空線上で走行させる。

【００２３】次に、装置の速度が予め設定された速度Ｖ
１を超えた場合を説明する。この速度Ｖ１は、例えば装
置の期待される走行速度をやや超える値に設定してお
く。例えば、装置は本来電動機の駆動によって分速２０
メートル以下の速度で走行することが好ましいとする。
この場合に、分速２０メートルから２５メートル位のと
ころに第１の制御のための設定速度を定め、この速度を
超えた場合に電動機１３への電源供給を停止しあるいは
バッテリを逆極性に接続して、発電制動をさせる。

【００２４】発電制動が有効に働けば、設定速度Ｖ１以
下まで速度が低下する。しかしながら、傾斜が強い部分
では発電制動だけでは速度を十分低下させられないこと
がある。この場合、第２の設定速度Ｖ２を定めておく。
そして、例えばこの速度Ｖ２を毎分３０メートルの速度
とする。このとき、装置の速度が毎分３０メートルを超
えれば、走行制御部４１が電磁ブレーキ１４を動作させ
て、発電制動と電磁ブレーキによる制動とを併用する。

【００２５】こうして、電動機１３の発電制動と電磁ブ
レーキ１４の制動力によって、装置の走行速度が安全な
速度、即ち設定速度Ｖ１以下に低下する。なお、このよ
うな制御にはパウダ式の電磁ブレーキが適当である。こ
のパウダ式の電磁ブレーキは、ロータと界磁の間に磁性
体粉（これをパウダという）が収容された構成のもので
ある。界磁に通電すると、パウダは界磁とロータの間で
鎖状につながってロータの回転を妨げる。界磁の通電電
流が高ければ高いブレーキ力を示し、通電電流が小さけ
れば弱いブレーキ力を示す。

【００２６】電磁ブレーキはこのようなブレーキ力の制
御が容易にできるため、例えば走行速度が高いほど制動
力を大きく制御することができる。これによって、速や
かに適切な規定速度まで装置のスピードを落とすことが
可能となる。このような機能は、各種の機械式のブレー
キ装置によっても達成できる。しかしながら、その場合
にはブレーキ部品によって装置が大型化し、重量が増す
おそれがある。このため、本発明のように電磁ブレーキ
を用いた方が装置が軽量化でき、しかもその制御は容易
になる。

【００２７】装置のオーバースピードを防止するため
に、上記電磁ブレーキのみを使用してもよい。しかし、
電動機による発電制動と組み合わせれば、よりその制動
力が増す。しかも、発電制動は電磁ブレーキと異なり電
力を消費しないので、バッテリの有効利用に適する。発
電制動の際に発生した電力をバッテリに帰還したり、そ
の電力で電磁ブレーキを駆動するようにしてもよい。こ
うすれば、速度が速いほど電磁ブレーキの制動力が増
し、また、エネルギー効率も極めて良好になる。

【００２８】なお、図１に示した電磁ブレーキ１４をク
ラッチよりも車軸２３の側に配置して車軸２３と直結す
るようにすれば、誤ってクラッチレバー２７を動作させ
走行輪１２−１をフリーにしても、装置が傾斜部分で滑
り出し暴走するといったことが防止できる。また、架空
線走行装置は架空線上をリモートコントロールにより制
御され走行されるため、電動機１３の電源が切れなくな
ったり、制御不能になったりする場合もある。この場
合、電磁ブレーキ１４を別系統で動作させる構成として
おけば、装置を無条件で停止させ、暴走を防ぐことがで
きる。

【００２９】また、本発明の装置は電動機を１個の走行
輪に接続し、その走行輪に電磁ブレーキを接続するよう
にして構成したが、電磁ブレーキは別の走行輪に取り付
けるようにしてもよい。また、電磁ブレーキを複数の走
行輪に付けるようにしても差し支えない。更に、装置の
走行速度を検出するための速度センサとしてロータリエ
ンコーダを使用したが、これは別の機構の装置を使用し
ても差し支えない。

【００３０】なお、電磁ブレーキが十分効果的に動作す
れば、発電制動は行わなくてもよい。また、走行制御部
がロータリエンコーダの速度信号を受け入れて、単位時
間当りの速度増加率を演算するようにし、走行速度の増
加率が一定以上のとき電磁ブレーキを動作させれば、オ
ーバースピードを未然防止できる。更に、走行速度が高
いほど制動力を増加させるように演算制御をすれば、効
果的な減速が可能となる。また、本実施例においては、
ロータリエンコーダ４２からの速度信号に基づいて、装
置が停止中に電磁ブレーキが動作する構成のものを例示
したが、例えば、無線遠隔操作用のコントローラから
「停止指令信号」が出力された場合に電磁ブレーキが動
作するように構成してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した本発明の架空線走行装置
は、走行速度を検出する速度センサと電磁ブレーキとを
設け、装置が停止状態のとき、電磁ブレーキや走行輪を
ロック状態とし、この速度センサからの速度信号を受け
て、設定速度以上のとき電磁ブレーキが走行輪に制動力
を付与するよう制御する走行制御部を備えるようにした
ので、装置を下り傾斜の架空線上に停止させた場合でも
滑り出しを防止することができ、例えば架空線の撮影
や、あるいはダンパーの通過等を円滑に行うことができ
る。しかも、この場合に、ブレーキ力不足を補うため
に、例えば装置にロープ等を取り付け、作業者の人手に
よって装置の動作を制御するような煩わしさがなく、作
業能率を飛躍的に向上させる。また、ダンパーの手前ま
で走行して停止させる際も、その停止位置を確実に制御
することができ、オーバーラン等を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の架空線走行装置実施例を示す主要部断
面図である。

【図２】架空線走行装置の概略動作を示す送電線の正面
図である。

【図３】架空線とダンパーと架空線走行装置の関係の概
略を示す拡大正面図である。

【図４】本発明の装置の全体構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の装置の走行輪と架空線との関係を説明
する説明図である。

【図６】架空線走行装置の探傷コイルとコイルケースの
動作を示す説明図で、（ａ）は探傷コイルの側面図、
（ｂ）は探傷コイルの正面図、（ｃ）はコイルケースの
側面図、（ｄ）はコイルケースが開放された場合の側面
図である。

【図７】本発明の装置の制御回路ブロック図である。

【図８】本発明の装置の速度に対するブレーキ動作を説
明する説明図である。

【符号の説明】１架空線１２−１走行輪１３電動機１４電磁ブレーキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−205218（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−148504（ＪＰ，Ａ) 特開平５−153708（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−152213（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−130801（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−70211（ＪＰ，Ｕ) 特公昭51−1913（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02G 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】架空線上を走行するための走行輪と、該
走行輪を回転駆動するための駆動軸に回転力を付与する
電動機とを備える架空線走行装置において、前記架空線上の障害物を検出するための障害物センサ
と、前記架空線上での走行速度を検出するための速度センサ
と、前記駆動軸に装着されて該駆動軸に直接的に制動力を付
与する電磁ブレーキと、前記架空線上での走行停止時に前記駆動軸をロック状態
に保持すべく前記電磁ブレーキを作動制御し、前記障害
物センサからの検出信号を受信すると回転している前記
駆動軸を制動すべく前記電磁ブレーキを作動制御すると
共に、前記速度センサからの検出信号に基づいて前記駆
動軸の回転を制動すべく前記電磁ブレーキを作動制御す
る走行制御部と、を含むことを特徴とする架空線走行装置。
【請求項２】前記駆動軸は、前記走行輪の車軸及び該
車軸にクラッチを介して連結されて前記電動機から回転
力の付与されるドライブシャフトから成り、前記電磁ブ
レーキが前記ドライブシャフトに装着されていることを
特徴とする請求項１記載の架空線走行装置。