JP3735454B2 - トロリ線高さ追随装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトロリ線の高さ測定装置へ追随可能に、他の目的の測定装置を併設して、同時測定を可能にするものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
走行中の車両で行うトロリ線測定では、高さ測定が欠かせないが、他にトロリ線の摩耗量測定、或いは金具類の異常発見のための写真撮影なども、同時に実施可能であることが望ましい。
高さ或いは摩耗量を夫々単独測定するものには公知例がある。例えば特開平４−２３０４３４はトロリ線と摺接するビューゲル２８の上下動を、電子式に測定して高さを定めている。また特開平７−１２３５０２は上方へ附勢されたくの字形可動アーム先端に光量センサを装着し、ダブルトロリの摩耗測定を可能にしている。
しかし何れも単独目的に対応するものである。両用可能にするには単一の昇降体に両装置を組み込まねばならない。その場合は重量増加によって慣性が増大する。昇降体はばね力等を利用して上昇方向に作用し、昇降体のローラがトロリ線に当接する。トロリ線の高さが下方向に傾斜する架線箇所では逆にトロリ線は昇降体を押し下げようとするが、昇降体の大きな慣性力と摺動部の摩擦力とが結果的に押上力となってトロリ線を上方向へ変位させる。したがってトロリ線の高さ測定値は正常高さ位置から上方向にズレることになる。この欠陥を引き起こすことなく、複数測定を可能にする装置が求められていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
トロリ線の高さ測定の他に光量センサを用いて摩耗測定を行う場合を想定する。本発明では車両上面に前後２本の柱Ｐ，Ｑを立て、それに沿うて昇降する枠体ｐ，ｑを附設する。前枠体ｐは、トロリ線と接触可能な高さ測定装置とする。後枠体ｑは、測定器具を装着した測台を上面に備えた測台装置とする。枠体ｑの昇降は高さ測定器としてポテンショメータ等の長さ測定器を使用し、その変化量を電圧に変換可能にする。枠体ｑの昇降はボールねじ回転によることとし、駆動にはサーボモータを用いる。ポテンショメータとサーボモータとを電子制御装置へ連結すると、枠体ｑは枠体ｐに追随昇降する。
しかしトロリ線は随所で正負方向に傾斜するので、たんなる昇降追随では多くの場合枠体ｑによる測定時の高さが、枠体ｐによる測定高さとは異なったものとなり、両者データを対比検討することができない。異常摩耗箇所の特定も困難である。
このため柱Ｐ位置でのトロリ線高さをｈとした場合、柱Ｑ位置にある枠体ｑが車両前進により、柱Ｐ位置まで到達した時点に於いて枠体ｐに追随し同じく高さｈとなるよう電子制御装置を設定しておく。枠体ｑによる他測定も同じ時点で行う。摩耗測定は正確なトロリ線の高さ位置で測定できる。
トロリ線は下降から急激に上昇に転じることがある。２本の柱Ｐ，Ｑの間隔ｄにおいて、トロリ線の高さは不規則に変化するが、この場合でも測台装置上での他の測定を正しいトロリ線の高さで行うことができる。
【０００４】
【発明の実施の形態】
トロリ線の高さ測定と同時に、光量センサを用いてトロリ線の摩耗測定を行う場合に例をとり図面について説明する。
車両上部の台盤１には前後１対の柱Ｐ，Ｑが間隔をへだてて立設される。また車両の一部に走行距離計２が附設してある。
柱Ｐには側方へ伸びるアーム板３が固定してあり、これへ方形枠体ｐが昇降可能に係合されている。柱Ｐの頂部には滑車４が設けてあり、これと係合するロープ５は、一端が枠体ｐに係止され、他端にはウエイト６が吊下げられ、枠体ｐの上昇を適度に附勢している。トロリ線Ｔの上方への変位に対する追随性をよくするために、ウエイト６に代えてばねを使用するか、或いは併用してもよい。枠体ｐの上端にはトロリ線Ｔと当接可能なローラ７が設けられ、全体として高さ測定装置を形成する。
枠体ｐの下端附近には高さ測定器のポテンショメータ８が定置され、枠体の下端とロープ９で結ばれて、枠体の昇降を電圧に変換し、後記する電子制御装置Ｅでトロリ線の高さを測定可能にしている。
柱Ｑには側方へ伸びる受台１０が水平に固着される。方形枠体ｑは受台１０を昇降自在に摺動貫通する。枠体ｑの下辺中央にはナット１１が設けてあり、これが台盤１へ回転可能に立設したボールねじのねじ棒１２と螺合する。受台１０にはサーボモータＭが定置され、２つのプーリとベルト１３を介しねじ棒１２を正逆回転させ、枠体ｑを昇降させる。枠体ｑの上部に測台１４が固定され、これへ投光器１４ａと光量センサ１４ｂとが取付けられる。測台１４の高さは投光器と光量センサを結ぶ線上にトロリ線が在るよう調整しておく。以上によって摩耗測定器を設置した測台装置が形成される。
【０００５】
車両には電子制御装置Ｅを設け、走行距離計２からと、高さ測定装置のポテンショメータ８からとの発信を受けるようにしておく。この両信号を加工して測台装置のサーボモータＭへ発信する。 前記２つの加工の内容としては柱Ｐが図１の位置にあるときのトロリ線高さをｈとし、それからｄだけ離れた位置にある柱Ｑが、車両走行により柱Ｐを追随してその位置に達したとき、同じ高さｈになるよう設定しておく。これにより間隔ｄの遅れはあるが、同じ高さ位置での測定を可能とする。図６は、これらの作動概念図である。高さ測定装置のポテンショメータ８の電圧はトロリ線の高さデータとして電子制御装置Ｅ内のＡ−Ｄ変換器１５でデジタル変換し順次バッファ１６に取り込む。またエンコーダ（走行距離計）２からの距離データも同様にバッファ１６に取り込む。これらの２つのデータから高さ測定装置位置でのトロリ線高さデータが次々とサンプリングされる。同じく電子制御装置Ｅ内の演算機１７は、後方の測台装置が前進して前方の高さ測定装置位置に達したときに、すでにサンプリングされたその位置での高さデータをパルス信号によりパルスジェネレータ１８からサーボモータＭに送るように指示する。サーボモータＭはサーボ制御部（図示せず）が付属され、パルス量に応じて測台装置を上下に移動し、この測定位置における正規のトロリ線に補正する。
図７は測台装置にポテンショメータ１９を設け、その電圧量をＡ−Ｄ変換器２０を介して比較器２１に送り、電子制御装置から受けた測台装置の高さデータが高さ測定装置の高さデータとリアルタイムに比較検討可能にしている。これにより双方の変化の傾向を把握する事ができ、もしその変化が急激なときには、電子制御装置がそれを異常時と判断し、サーボモータに信号を送り、測台装置を退避させることもできる。
発明者は実験を試みた結果、間隔ｄを６０cmに設定して２０mmごとの高さ測定データをサンプリングして順次シフトしたところ、トロリ線の上下屈曲の激しいところでも、測台位置での正しいトロリ線の高さが得られることが分かった。必要あらば図１虚線の如く柱Ｐ，Ｑの後に、柱Ｑと同じ構造の測台装置をもつ他の柱を適当間隔で立設し、さらにその間隔分だけ前進したときの高さがｈとなるように設定しておくことによって、他の測定も同時に実施可能となる。これに続いて複数の測台装置を適当間隔をおいて設けると、各測台装置が柱Ｐまでの間隔分だけ前進したときの正確な高さｈで連続して測定することができる。
【０００６】
【発明の効果】
車両上面にトロリ線に当接して測定する高さ測定装置を備える柱Ｐと、その後方につづいて他の測定装置を備える複数の柱とをそれぞれ単独に設けることによって、柱Ｐに設けた高さ測定装置の軽量化を図り、トロリ線が下方に傾斜する架線箇所での高さ測定装置がトロリ線を押上げることなく、精度の高い測定値を得られる。後方の各測台上の測定装置が柱Ｐの高さ測定装置の位置まで前進したとき、付設の電子制御装置により各装置がその高さで測定可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の側面図である。
【図２】高さ測定装置の側面図である。
【図３】高さ測定装置の正面図である。
【図４】測台装置の側面図である。
【図５】測台装置の正面図である。
【図６】作動概念図である。
【図７】他の実施形態の作動概念図である。
【符号の説明】
Ｐ，Ｑ 柱
ｐ，ｑ 枠体
Ｍ サーボモータ
Ｅ 電子制御装置
１ 台盤
２ 走行距離計
３ アーム板
４ 滑車
５ ロープ
６ ウエイト
７ ローラ
８ ポテンショメータ
９ ロープ
１０ 受台
１１ ナット
１２ ねじ棒
１３ ベルト
１４ 測台
１５ Ａ−Ｄ変換器
１６ バッファ
１７ 演算機
１８ パルスジェネレータ
１９ ポテンショメータ
２０ Ａ−Ｄ変換器

Claims (4)

1. レール上走行可能で走行距離計を附設した車両に於いて、進行方向順に２本の柱Ｐ，Ｑを間隔ｄをへだてて立設し、柱Ｐにはこれに沿い昇降可能で上端ローラによりトロリ線へ当接可能な枠体ｐと当接時の高さを検知可能な高さ測定装置を設け、柱Ｑには附設サーボモータ回転により昇降可能な枠体ｑとその上部に設けられトロリ線の観測を可能にする測台を有する測台装置を設け、上記高さ測定装置とサーボモータとを結ぶ回路へ走行距離に対応して枠体ｑの枠体ｐへの追随昇降を可能とする電子制御装置を設けたことを特徴とするトロリ線高さ追随装置。
2. レール上走行可能で走行距離計を附設した車両に於いて、進行方向順に２本の柱Ｐ，Ｑを間隔ｄをへだてて立設し、柱Ｐにはこれに沿い昇降可能で上端ローラによりトロリ線へ当接可能な枠体ｐと当接時の高さを検知可能な高さ測定装置を設け、柱Ｑには附設サーボモータ回転により昇降可能な枠体ｑとその枠体ｑに連動してトロリ線の高さを検知可能な高さ測定器と枠体ｑの上部に設けられトロリ線の観測を可能にする測台を有する測台装置を設け、上記枠体ｐの長さ測定器とサーボモータとを結ぶ回路へ走行距離に対応して枠体ｑの枠体ｐへの追随昇降を可能とし、そのときの両枠体のトロリ線までの高さを比較検討可能とする電子制御装置を設けたことを特徴とするトロリ線高さ追随装置。
3. 高さ測定器にポテンショメータを使用し、その電圧変化量をパルスとしてバッファに記憶させ、サーボモータがバッファのパルス信号を受けパルス量に対応して回転する電子制御装置において、後部枠体ｑは間隔ｄの走行変化に対応して漸進的に高さを変え、前部の柱Ｐが在った位置まで来たとき、同一高さｈとなるよう設定したことを特徴とする請求項１及び請求項２のトロリ線高さ追随装置。
4. 柱Ｐ，Ｑの後部にそれぞれ適当間隔をもって柱Ｑと同等の複数の柱を順次立設し、その各柱に付設の枠体が柱Ｐからの間隔に対応して昇降するようにした請求項１及び請求項２のトロリ線高さ追随装置。

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