JP4964099B2 - Contact force measuring device for sliding plate - Google Patents

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JP4964099B2 JP2007300432A JP2007300432A JP4964099B2 JP 4964099 B2 JP4964099 B2 JP 4964099B2 JP 2007300432 A JP2007300432 A JP 2007300432A JP 2007300432 A JP2007300432 A JP 2007300432A JP 4964099 B2 JP4964099 B2 JP 4964099B2
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この発明は、集電装置のすり板とこのすり板が接触する電車線との間に作用する接触力を測定するすり板の接触力測定装置に関する。   The present invention relates to a contact force measuring device for a sliding plate that measures a contact force acting between a sliding plate of a current collector and a train line with which the sliding plate contacts.

現在、新幹線では360km/hでの走行が推進されており、この場合には従来型の新幹線用パンタグラフでは集電性能が不十分であり、この速度域で唯一十分な集電性能をもつ多分割すり板舟体の採用が有力であると考えられている。パンタグラフの集電状態を監視するためには、パンタグラフのすり板と架線のトロリ線との間の接触力を測定する方法が、集電状態の良否を定量的に判断できるという理由から有効である。従来、このような多分割すり板舟体のすり板とトロリ線との間の接触力を測定する方法が開発されている。   Currently, traveling at 360km / h is being promoted on the Shinkansen. In this case, the current pantograph for the Shinkansen has insufficient current collection performance, and this is the only multi-division with sufficient current collection performance in this speed range. The use of slab boats is considered to be promising. In order to monitor the current collection state of the pantograph, the method of measuring the contact force between the pantograph sliding plate and the overhead trolley wire is effective because the quality of the current collection state can be judged quantitatively. . Conventionally, a method has been developed for measuring the contact force between a sliding plate and a trolley wire of such a multi-segmented sliding boat body.

従来のすり板の接触力測定装置は、多分割すり板舟体のすり板片の両端部を支持する一対のばねの下端部を固定する弾性体と、すり板片に荷重が作用したときにこの弾性体が弾性変形可能なようにこの弾性体を両端部よりも内側で支持する一対の弾性体支持部材と、弾性体の弾性変形によって伸長して反射光の波長が変化する光ファイバなどを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような従来のすり板の接触力測定装置では、ばねの下端部と舟体枠との間に間隙部を形成して、この間隙部に弾性体及び弾性体支持部材を配置している。   A conventional contact force measuring device for a sliding plate includes an elastic body that fixes the lower ends of a pair of springs that support both ends of the sliding plate piece of the multi-part sliding plate boat body, and when a load is applied to the sliding plate piece. A pair of elastic body support members that support the elastic body inside both ends so that the elastic body can be elastically deformed, and an optical fiber that expands due to elastic deformation of the elastic body and changes the wavelength of reflected light. (For example, refer to Patent Document 1). In such a conventional sliding plate contact force measuring device, a gap is formed between the lower end of the spring and the boat frame, and an elastic body and an elastic support member are arranged in the gap.

特開2006-067710号公報JP 2006-067710 A

このような従来のすり板の接触力測定装置では、ばねを収容するために舟体枠内に形成された空間が僅かである。このため、一対のばねの下端部と舟体枠との間にさらに空間を確保して、弾性体及び弾性体支持部材をこの空間に配置することが困難である。また、従来のすり板の接触力測定装置では、既存の多分割すり板舟体を改造して接触力を測定可能に改造するときには、弾性体及び弾性体支持部材を舟体枠に取り付けるための大規模な改造が必要になる。このため、改造に手間がかかり、作業が煩雑になってコストが高くなる問題点がある。さらに、従来のすり板の接触力測定装置では、すり板片の両端部を一対のばねの上端部で支持する構造であり、一対のばねに作用する荷重を弾性体に伝達させて、この弾性体の歪みを光ファイバによって測定している。このため、2つのばねに対して1つの測定部が設けられているため、測定部からは1つの測定結果しか出力されず、2つのばねに作用する荷重のどちらが測定結果であるのか判別できない問題点がある。   In such a conventional sliding plate contact force measuring device, there is little space formed in the hull frame to accommodate the spring. For this reason, it is difficult to secure an additional space between the lower ends of the pair of springs and the boat body frame and arrange the elastic body and the elastic body support member in this space. In addition, in the conventional sliding plate contact force measuring device, when remodeling an existing multi-segmented sliding plate hull so that the contact force can be measured, an elastic body and an elastic body support member are attached to the hull frame. Large scale remodeling is required. For this reason, there is a problem that remodeling takes time, and the work becomes complicated and the cost increases. Further, the conventional contact force measuring device for a sliding plate has a structure in which both ends of the sliding plate piece are supported by the upper ends of a pair of springs, and a load acting on the pair of springs is transmitted to an elastic body. Body strain is measured by optical fiber. For this reason, since one measurement part is provided for two springs, only one measurement result is output from the measurement part, and it is impossible to determine which of the loads acting on the two springs is the measurement result. There is a point.

この発明の課題は、狭い空間内に簡単に設置可能であり改造が容易で測定精度を向上させることができるすり板の接触力測定装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a sliding plate contact force measuring device that can be easily installed in a narrow space, can be easily modified, and can improve measurement accuracy.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図5図7及び図12に示すように、集電装置(4)のすり板(12)とこのすり板が接触する電車線(1)との間に作用する接触力(C)を測定するすり板の接触力測定装置であって、前記すり板とこのすり板を弾性支持する弾性支持部(22)との間に着脱自在に装着されて、このすり板から前記接触力を受ける荷重受け部(26)と、前記荷重受け部に作用する前記接触力を検出する荷重検出部(27;32)とを備えるすり板の接触力測定装置(24)である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the solving means described below.
In addition, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this embodiment.
As shown in FIGS. 5 to 7 and 12, the invention of claim 1 acts between the sliding plate (12) of the current collector (4) and the train line (1) with which the sliding plate contacts. a contact force measuring device of the sliding plate to measure the contact force (C), detachably mounted between the elastic support portion (22) for elastically supporting the contact strip of the sliding plate Toko, this contact strip is the contact force measuring device of the sliding plate and a; (32 27) (24) and the load receiving portion (26) receiving the contact force from the load detection unit for detecting the contact force acting on the load receiving portion .

請求項2の発明は、請求項1に記載のすり板の接触力測定装置において、前記荷重受け部は、前記すり板と前記弾性支持部との間に間隙部(Δ)を形成するように、これらの間に着脱自在に装着される装着部(26b)と、前記装着部に支持された状態で前記すり板側の接触部(25)と接触し、このすり板側の接触部から前記接触力を受けて弾性変形する前記荷重受け部側の接触部(26a)とを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the sliding plate contact force measuring device according to the first aspect, the load receiving portion forms a gap (Δ) between the sliding plate and the elastic support portion. And a mounting part (26b) that is detachably mounted between them, and a contact part (25) on the sliding plate side in a state supported by the mounting part, and from the contact part on the sliding plate side, receiving the contact force is a contact force measuring device of the sliding plate, characterized in that it comprises a contact portion of the load receiving portion to elastically deform (26a).

請求項3の発明は、請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する歪みセンサを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the contact force measuring apparatus for a sliding plate according to the second aspect, the load detection unit includes a strain sensor that detects distortion of the contact portion on the load receiving unit side. It is a contact force measuring device for a sliding plate .

請求項4の発明は、請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、図10及び図14に示すように、前記荷重受け部は、前記装着部に支持された状態で前記荷重受け部側の接触部と略同一環境下で熱変位する熱変位予定部(26q)を備え、前記荷重検出部の検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の前記熱変位を検出する熱変位検出部(43;44)を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the sliding plate contact force measuring device according to the second aspect, wherein the load receiving portion is supported by the mounting portion as shown in FIGS. A thermal displacement scheduled portion (26q) that is thermally displaced in substantially the same environment as the contact portion on the portion side, and in order to calibrate the detection result of the load detection portion, heat for detecting the thermal displacement of the thermal displacement scheduled portion A sliding plate contact force measuring device comprising a displacement detector (43; 44).

請求項5の発明は、請求項4に記載のすり板の接触力測定装置において、前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する測定用歪みセンサを備え、前記熱変位検出部は、前記測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の歪みを検出する校正用歪みセンサを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the contact force measuring apparatus for a sliding plate according to the fourth aspect, the load detection unit includes a measurement strain sensor that detects a distortion of the contact portion on the load receiving side, and The displacement detection unit is a sliding plate contact force measurement device comprising a calibration strain sensor for detecting the strain of the thermal displacement scheduled portion in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor.

請求項6の発明は、請求項4又は請求項5に記載のすり板の接触力測定装置において、前記熱変位検出部は、前記熱変位予定部の歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージ、又は前記熱変位予定部の歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the contact force measuring device for a sliding plate according to the fourth or fifth aspect, the thermal displacement detector changes the wavelength of the reflected light according to the distortion of the thermal displacement scheduled portion. An apparatus for measuring contact force of a sliding plate, comprising: an optical fiber type strain gauge, or an electrical resistance type strain gauge whose electrical resistance changes according to the strain of the thermal displacement scheduled portion.

請求項7の発明は、請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図10及び図14に示すように、前記熱変位予定部は、前記荷重受け部側の接触部と間隔をあけてこの荷重受け部側の接触部の近傍に配置されていることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sliding plate contact force measuring device according to any one of the fourth to sixth aspects, as shown in FIG. 10 and FIG. A contact force measuring device for a sliding plate, wherein the contact force measuring device is arranged in the vicinity of the contact portion on the load receiving portion side with a space from the contact portion on the load receiving portion side.

請求項8の発明は、請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、図15に示すように、前記荷重受け部は、前記装着部に支持された状態で前記荷重受け部側の接触部と略同一環境下で熱変位する熱変位予定部(26q)を備え、前記荷重検出部の検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の温度を検出する温度検出部(46)を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, in the contact force measuring apparatus for a sliding plate according to the second aspect, as shown in FIG. 15, the load receiving portion is supported by the mounting portion on the side of the load receiving portion. A temperature detector (46) that includes a thermal displacement scheduled portion (26q) that is thermally displaced in substantially the same environment as the contact portion, and detects the temperature of the thermal displacement scheduled portion in order to calibrate the detection result of the load detector. A contact force measuring device for a sliding plate, comprising:

請求項9の発明は、請求項に記載のすり板の接触力測定装置において、前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する測定用歪みセンサを備え、前記温度検出部は、前記測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の温度を検出する校正用温度センサを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 A ninth aspect of the present invention is the sliding plate contact force measuring device according to the eighth aspect , wherein the load detecting unit includes a measuring strain sensor for detecting strain of the contact portion on the load receiving portion side, and the temperature The detecting unit includes a calibration temperature sensor that detects a temperature of the thermal displacement scheduled part in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor.

請求項10の発明は、請求項又は請求項に記載のすり板の接触力測定装置において、前記温度検出部は、前記熱変位予定部の温度に応じて電気信号が変化する熱電対を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 A tenth aspect of the present invention is the sliding plate contact force measuring device according to the eighth or ninth aspect , wherein the temperature detecting unit is a thermocouple whose electric signal changes according to the temperature of the thermal displacement scheduled portion. A contact force measuring device for a sliding plate.

請求項11の発明は、請求項から請求項10までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図14に示すように、前記熱変位予定部は、前記荷重受け部側接触部と間隔をあけてこの荷重受け部側接触部の近傍に配置されていることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 The invention of claim 11 is the contact force measuring device of the sliding plate according to any one of claims 8 to claim 10, as shown in FIG. 14, the thermal displacement scheduled portion, the load receiving portion A contact force measuring device for a sliding plate, wherein the contact force measuring device is arranged in the vicinity of the contact portion on the load receiving portion side with a space from the contact portion on the side.

請求項12の発明は、請求項4から請求項までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図10及び図14に示すように、前記荷重受け部は、前記熱変位検出部に接続される伝送線(30B;35B)を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部(26s)を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 The invention of claim 12 is the contact force measuring device of the sliding plate according to any one of claims 4 to claim 7, as shown in FIGS. 10 and 14, the load receiving unit, the thermal A contact force measuring device for a sliding plate, comprising a passage portion (26s) for allowing a transmission line (30B; 35B) connected to a displacement detecting portion to pass between the sliding plate and the elastic support portion. .

請求項13の発明は、請求項8から請求項11までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図15に示すように、前記荷重受け部は、前記温度検出部に接続される伝送線(48)を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the contact force measuring apparatus for a sliding plate according to any one of the eighth to eleventh aspects, as shown in FIG. A contact force measuring device for a sliding plate, comprising a passing portion for allowing a transmission line (48) to be connected to pass between the sliding plate and the elastic support portion.

請求項14の発明は、請求項2から請求項13までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図10、図14及び図15に示すように、前記荷重受け部は、前記荷重検出部に接続される伝送線(30;30A;35A)を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部(26r)を備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the sliding plate contact force measuring device according to any one of the second to thirteenth aspects, as shown in FIGS. A contact force of the sliding plate, comprising a passage portion (26r) for passing the transmission line (30; 30A ; 35A ) connected to the load detecting portion between the sliding plate and the elastic support portion. It is a measuring device.

請求項15の発明は、請求項12から請求項14までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、図10及び図15に示すように、前記通過部は、前記伝送線が光ファイバ(30;30A;30B)であるときに、この光ファイバが直線状に配線されるようにこの光ファイバを通過させることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 A fifteenth aspect of the present invention is the sliding plate contact force measuring device according to any one of the twelfth to fourteenth aspects of the present invention, as shown in FIGS. 10 and 15, wherein the passage portion is the transmission line. Is an optical fiber (30; 30A; 30B), and this optical fiber is passed through so that the optical fiber is wired in a straight line.

請求項16の発明は、請求項3から請求項15までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージ、又は前記荷重受け部側の接触部の歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the sliding plate contact force measuring device according to any one of the third to fifteenth aspects, the load detection unit is responsive to distortion of the contact portion on the load receiving side. An optical fiber strain gauge in which the wavelength of reflected light changes, or an electrical resistance strain gauge in which the electrical resistance changes in accordance with the strain of the contact portion on the load receiving portion side. It is a contact force measuring device.

請求項17の発明は、請求項2から請求項16までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、前記すり板側の接触部は、前記すり板から前記荷重受け部への熱伝導を遮断する断熱材によって形成されていることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。
請求項18の発明は、請求項1から請求項17までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、前記すり板は、複数に分割されたすり板であり、前記弾性支持部は、前記すり板のすり板片(12a)を弾性支持するばねであることを特徴とするすり板の接触力測定装置である。
The invention according to claim 17 is the sliding plate contact force measuring device according to any one of claims 2 to 16 , wherein the contact portion on the sliding plate side is from the sliding plate to the load receiving portion. A contact force measuring device for a sliding plate, characterized in that it is formed of a heat insulating material that blocks heat conduction.
The invention according to claim 18 is the sliding plate contact force measuring device according to any one of claims 1 to 17 , wherein the sliding plate is a divided sliding plate, and the elastic support The portion is a sliding plate contact force measuring device characterized by being a spring that elastically supports the sliding plate piece (12a) of the sliding plate.

この発明によると、狭い空間内に簡単に設置可能であり改造が容易で測定精度を向上させることができる。   According to the present invention, it can be easily installed in a narrow space, can be easily remodeled, and the measurement accuracy can be improved.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1は、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置を備える集電装置の模式図であり、図1(A)は側面図であり、図1(B)は正面図である。
図1に示す架線1は、線路上空に架設される電車線であり、所定の間隔をあけて支持点で支持されている。トロリ線1aは、集電装置4のすり板12が接触する電線であり、すり板12が接触移動することによって車両2に負荷電流を供給する。車両2は、電車又は電気機関車などの電気車であり、例えば高速で走行する新幹線などの鉄道車両である。車体3は、乗客を積載し輸送するための構造物である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a current collector provided with a contact force measuring device for a sliding plate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 (A) is a side view, and FIG. 1 (B) is a front view. It is.
An overhead line 1 shown in FIG. 1 is a train line installed over the track, and is supported at a support point at a predetermined interval. The trolley wire 1 a is an electric wire that contacts the sliding plate 12 of the current collector 4, and supplies a load current to the vehicle 2 when the sliding plate 12 contacts and moves. The vehicle 2 is an electric vehicle such as a train or an electric locomotive, and is a railway vehicle such as a bullet train that travels at a high speed. The vehicle body 3 is a structure for loading and transporting passengers.

集電装置4は、トロリ線1aから電力を車両2に導くための装置であり、台枠5と、碍子6と、枠組7と、舟支え部8と、集電舟(舟体)9などを備えている。台枠5は、枠組7を支持する部分であり、碍子6は車体3と台枠5との間を電気的に絶縁する部材であり、枠組7は集電舟9を支持した状態で上下方向に動作可能なリンク機構である。舟支え部8は、集電舟9を架線1に対して水平に押上げるとともに、図示しないばねによる緩衝作用を与える機構部であり、台枠5が備える図示しない押上げ用ばねによって上方に押上げられる。図1に示す集電装置4は、車両2の進行方向に対して非対称であり、一方向又は両方向に使用可能なシングルアーム式パンタグラフである。   The current collector 4 is a device for guiding electric power from the trolley wire 1 a to the vehicle 2, and includes a base frame 5, an insulator 6, a frame 7, a boat support portion 8, a current collector boat (hull) 9, and the like. It has. The frame 5 is a part that supports the frame 7, the insulator 6 is a member that electrically insulates between the vehicle body 3 and the frame 5, and the frame 7 is in the vertical direction while supporting the current collector boat 9. This is a link mechanism that can operate in The boat support portion 8 is a mechanism portion that pushes up the current collecting boat 9 horizontally with respect to the overhead wire 1 and provides a buffering action by a spring (not shown). The boat support portion 8 is pushed upward by a spring (not shown) provided in the frame 5. Raised. The current collector 4 shown in FIG. 1 is a single-arm pantograph that is asymmetric with respect to the traveling direction of the vehicle 2 and can be used in one or both directions.

図2は、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置によって接触力が測定される集電舟の一部を省略して示す断面図である。図3は、図2のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。図4は、図2のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。
図1及び図2に示す集電舟9は、すり板12,13を取り付けて支持する部材であり、一般にトロリ線1aと直交する方向に伸びた細長い金属製の部材である。集電舟9は、図1(B)及び図2に示すように、すり板12が複数に分割された多分割すり板舟体であり、すり板12を多数のすり板片12aに分割することによって、架線1と接触して加振されるすり板12の質量を低減し、架線1に対する追従性能を向上させた新幹線用(高速用)パンタグラフの集電舟である。集電舟9は、図3及び図4に示す整流部10と、図1(B)に示すホーン11と、すり板12,13と、図2〜図4に示す弾性部14と、導電部15と、舟体枠16と、図3に示すスライド部17と、連結部18と、間隔調整部19と、図3及び図4に示すガイド部20と、ストッパ部21と、図4に示す弾性支持部22と、固定部23などを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the current collecting boat whose contact force is measured by the contact force measuring device for a sliding plate according to the first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view showing a state cut along line III-III in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state cut along line IV-IV in FIG.
The current collector boat 9 shown in FIGS. 1 and 2 is a member that attaches and supports the sliding plates 12 and 13, and is generally an elongated metal member that extends in a direction perpendicular to the trolley wire 1a. As shown in FIGS. 1B and 2, the current collector boat 9 is a multi-divided sliding boat body in which the sliding plate 12 is divided into a plurality of pieces, and divides the sliding plate 12 into a number of sliding plate pieces 12 a. Thus, the pantograph current collector boat for Shinkansen (high speed) has improved the follow-up performance to the overhead wire 1 by reducing the mass of the sliding plate 12 that is vibrated in contact with the overhead wire 1. The current collector boat 9 includes a rectifying unit 10 shown in FIGS. 3 and 4, a horn 11 shown in FIG. 1B, sliding plates 12 and 13, an elastic unit 14 shown in FIGS. 2 to 4, and a conductive unit. 15, the hull frame 16, the slide portion 17 shown in FIG. 3, the connecting portion 18, the interval adjusting portion 19, the guide portion 20 shown in FIGS. 3 and 4, the stopper portion 21, and the portion shown in FIG. 4. The elastic support part 22 and the fixing | fixed part 23 are provided.

図3及び図4に示す整流部10は、気流によって発生する揚力を調整するための部材である。整流部10は、図示しない固定部材によって舟体枠16に着脱自在であり、最適な形状のものと交換することによって集電舟9の断面形状を任意の形状に変更可能である。   The rectifying unit 10 shown in FIGS. 3 and 4 is a member for adjusting the lift generated by the airflow. The rectifying unit 10 is detachable from the boat body frame 16 by a fixing member (not shown), and the cross-sectional shape of the current collecting boat 9 can be changed to an arbitrary shape by exchanging it with an optimum shape.

図1(B)に示すホーン11は、車両2が分岐器を通過するときに、この分岐器の上方で交差する2本のトロリ線1aのうち車両2の進行方向とは異なる方向のトロリ線1aへの割込みを防止するための部材である。ホーン11は、図1(B)に示すように、集電舟9の長さ方向の両端部から突出しており、先端部が湾曲して形成された金属製の部材である。   The horn 11 shown in FIG. 1B is a trolley wire in a direction different from the traveling direction of the vehicle 2 out of the two trolley wires 1a intersecting above the branch device when the vehicle 2 passes through the branch device. It is a member for preventing interruption to 1a. As shown in FIG. 1 (B), the horn 11 is a metal member that protrudes from both ends in the length direction of the current collector boat 9 and has a curved tip.

図1〜図4に示すすり板12は、トロリ線1aと接触する部材であり、図1(B)に示すように集電舟9の中央部に取り付けられた主すり板である。図1〜図4に示すすり板12は、複数に分割されたすり板であり、所定の長さに分割された多数のすり板片12aによって構成されている。すり板12は、車両2の進行方向と直交する方向に伸びた金属製又は炭素製の板状部材であり、集電舟9の一部を構成する構成部品である。すり板12には、トロリ線1aと接触移動(しゅう動)して大電流が流れるため、一定の機械的強度、導電性及び耐摩耗性などが要求される。すり板12は、図1(B)及び図2に示すように、複数のすり板片12aを備えている。   1-4 is a member in contact with the trolley wire 1a, and is a main sliding plate attached to the central portion of the current collector boat 9 as shown in FIG. 1 (B). The sliding plate 12 shown in FIGS. 1-4 is a sliding plate divided | segmented into plurality, and is comprised by many sliding plate pieces 12a divided | segmented into predetermined length. The sliding plate 12 is a plate member made of metal or carbon that extends in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle 2, and is a component that forms part of the current collector boat 9. The sliding plate 12 is required to have a certain mechanical strength, conductivity, wear resistance, and the like because a large current flows through contact movement (sliding) with the trolley wire 1a. As shown in FIGS. 1B and 2, the sliding plate 12 includes a plurality of sliding plate pieces 12 a.

すり板片12aは、すり板12を構成するすり板小片である。すり板片12aは、集電舟9の長さ方向に沿って1列に配置されておりトロリ線1aと接触する。すり板片12aは、トロリ線1aとの間に作用する接触力Cの変動、及びトロリ線1aの上下方向の変位に追従してそれぞれ独立して上下方向に移動可能であり、トロリ線1aとの間で発生する離線アークの熱による溶損を防止する。すり板片12aには、図3に示すように、このすり板片12aを貫通する雌ねじ部12bが形成されている。   The ground plate piece 12 a is a small ground plate piece constituting the ground plate 12. The strip pieces 12a are arranged in a line along the length direction of the current collector boat 9 and come into contact with the trolley wire 1a. The sliding piece 12a can move independently in the vertical direction following the fluctuation of the contact force C acting between the trolley wire 1a and the vertical displacement of the trolley wire 1a. Prevents melting damage due to the heat of the arc of arc generated between the two. As shown in FIG. 3, the sliding plate piece 12a is formed with a female screw portion 12b penetrating the sliding plate piece 12a.

図1(B)及び図2に示すすり板13は、トロリ線1aと接触する部材であり、集電舟9の両端部に取り付けられた補助すり板である。すり板13は、すり板12に比べてトロリ線1aと接触する頻度が低いため耐摩耗性よりも軽量化が重要視されており、アルミニウムなどの金属製の板状部材である。すり板13は、図示しないボルトなどの固定部材によって舟体枠16に固定されている。   A sliding plate 13 shown in FIGS. 1B and 2 is a member that contacts the trolley wire 1 a and is an auxiliary sliding plate attached to both ends of the current collector boat 9. Since the sliding plate 13 is less frequently contacted with the trolley wire 1a than the sliding plate 12, weight reduction is more important than wear resistance, and it is a metal plate-like member such as aluminum. The sliding plate 13 is fixed to the hull frame 16 by a fixing member such as a bolt (not shown).

図2〜図4に示す弾性部14は、すり板12の上下方向への移動に応じて弾性変形する部材である。弾性部14は、耐アーク性を有する非導電性の長板状の可撓性部材(シート状部材)であり、弾性部14の上面にはすり板片12aの下面が接触しており、多数のすり板片12aを1枚で支持している。弾性部14は、トロリ線1aの変位に追従してすり板片12aが上下方向に移動すると、このすり板片12aの上下動作に応じて撓む。弾性部14には、図3に示すように、所定の間隔をあけて貫通孔14aが形成されている。   The elastic part 14 shown in FIGS. 2 to 4 is a member that is elastically deformed in accordance with the movement of the sliding plate 12 in the vertical direction. The elastic portion 14 is a non-conductive long plate-like flexible member (sheet-like member) having arc resistance, and the lower surface of the strip piece 12 a is in contact with the upper surface of the elastic portion 14. The sliding plate piece 12a is supported by one piece. When the sliding plate piece 12a moves in the vertical direction following the displacement of the trolley wire 1a, the elastic portion 14 bends according to the vertical movement of the sliding plate piece 12a. As shown in FIG. 3, through holes 14 a are formed in the elastic portion 14 at a predetermined interval.

図2〜図4に示す導電部15は、電流経路を確保するための部材である。導電部15は、弾性部14とともに弾性変形可能な可撓性を有する銅板などの導電性金属であり、図3及び図4に示すように、弾性部14よりも幅が短く形成されている。導電部15には、図3に示すように、貫通孔15aが形成されており、導電部15の上面には図3及び図4に示すように弾性部14の下面が接触し、導電部15の下面には図3に示すようにスライド部17の上面が接触している。導電部15は、図4に示すように、この導電部15の下面と接触力測定装置24の荷重受け部26の上面との間に僅かに間隙部Δを形成している。   The conductive part 15 shown in FIGS. 2 to 4 is a member for securing a current path. The conductive portion 15 is a conductive metal such as a flexible copper plate that can be elastically deformed together with the elastic portion 14, and has a shorter width than the elastic portion 14 as shown in FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, a through hole 15 a is formed in the conductive portion 15, and the lower surface of the elastic portion 14 is in contact with the upper surface of the conductive portion 15 as shown in FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, the upper surface of the slide portion 17 is in contact with the lower surface of. As shown in FIG. 4, the conductive portion 15 has a slight gap Δ between the lower surface of the conductive portion 15 and the upper surface of the load receiving portion 26 of the contact force measuring device 24.

図2〜図4に示す舟体枠16は、集電舟9の本体部分を構成する部材である。舟体枠16は、図3及び図4に示すように、断面形状が略U字状の溝形のフレーム材であり、舟体枠16の上部には開口部が形成されており、舟体枠16の内部にはスライド部17、ガイド部20、ストッパ部21及び弾性支持部22などが収容されている。舟体枠16の外側側面(前面及び後面)には、整流部10が取り付けられており、舟体枠16の下面には図1に示す舟支え部8が取り付けられている。舟体枠16の両端部には、図2に示すように、所定長さで溝のない厚板状部分が形成されており、この厚板状部分の上面にはすり板13が取り付けられている。   The boat body frame 16 shown in FIGS. 2 to 4 is a member constituting the main body portion of the current collecting boat 9. As shown in FIGS. 3 and 4, the hull frame 16 is a groove-shaped frame material having a substantially U-shaped cross-section, and an opening is formed in the upper portion of the hull frame 16. Inside the frame 16, a slide part 17, a guide part 20, a stopper part 21, an elastic support part 22 and the like are accommodated. The rectification unit 10 is attached to the outer side surfaces (front and rear surfaces) of the boat body frame 16, and the boat support unit 8 shown in FIG. 1 is attached to the lower surface of the boat body frame 16. As shown in FIG. 2, thick plate-like portions having a predetermined length and no grooves are formed at both ends of the hull frame 16, and a slip plate 13 is attached to the upper surface of the thick plate-like portion. Yes.

図3に示すスライド部17は、すり板12とともに移動する部材である。スライド部17は、断面が四角形状の中空のフレーム材であり、すり板12、弾性部14及び導電部15と一体となって上下方向にスライド可能である。スライド部17は、図2に示すように、舟体枠16の長さ方向に所定の間隔をあけて複数配置されており、スライド部17の上部には図3に示すように貫通孔17aが形成されている。スライド部17は、トロリ線1aの変位に追従してすり板片12aが上下方向に移動すると、このすり板片12aの上下動作に応じて上下方向にスライドする。   The slide portion 17 shown in FIG. 3 is a member that moves together with the sliding plate 12. The slide portion 17 is a hollow frame member having a quadrangular cross section, and can slide in the vertical direction integrally with the sliding plate 12, the elastic portion 14, and the conductive portion 15. As shown in FIG. 2, a plurality of slide parts 17 are arranged at predetermined intervals in the length direction of the hull frame 16, and a through hole 17 a is formed on the upper part of the slide part 17 as shown in FIG. 3. Is formed. When the sliding plate piece 12a moves in the vertical direction following the displacement of the trolley wire 1a, the sliding portion 17 slides in the vertical direction in accordance with the vertical movement of the sliding plate piece 12a.

連結部18は、すり板片12aとスライド部17とを連結する部材であり、すり板片12aの下面とスライド部17の上面との間に弾性部14及び導電部15を挟み込むように、すり板片12aにスライド部17を固定する。連結部18は、貫通孔15a,17a,19aを貫通して先端部がすり板片12aの雌ねじ部12bにねじ込まれる固定ボルト18aと、この固定ボルト18aとスライド部17との間に挟み込まれる座金18bなどを備えている。   The connecting portion 18 is a member that connects the sliding plate piece 12 a and the slide portion 17, and slides so that the elastic portion 14 and the conductive portion 15 are sandwiched between the lower surface of the sliding plate piece 12 a and the upper surface of the sliding portion 17. The slide portion 17 is fixed to the plate piece 12a. The connecting portion 18 includes a fixing bolt 18a that passes through the through holes 15a, 17a, and 19a and has a tip portion screwed into the female screw portion 12b of the sliding plate piece 12a, and a washer that is sandwiched between the fixing bolt 18a and the slide portion 17. 18b and the like.

間隔調整部19は、すり板片12aとスライド部17との間の間隔を調整する部材であり、弾性部14の貫通孔14aに嵌め込まれる円環状のカラーなどである。間隔調整部19には、固定ボルト18aが貫通する貫通孔19aが形成されている。間隔調整部19は、すり板片12aとスライド部17との間に挟み込まれることによってこれらの間の間隔を一定に調整している。   The interval adjusting portion 19 is a member that adjusts the interval between the sliding piece 12a and the slide portion 17, and is an annular collar or the like that is fitted into the through hole 14a of the elastic portion 14. A through hole 19a through which the fixing bolt 18a passes is formed in the interval adjusting portion 19. The space | interval adjustment part 19 is adjusting between the space | interval between these by being pinched | interposed between the sliding board piece 12a and the slide part 17. FIG.

ガイド部20は、スライド部17を移動自在にガイドする部材である。ガイド部20は、舟体枠16の内側側面に対向して取り付けられた長板状の部材であり、スライド部17が移動可能なようにこのスライド部17の側面と接触している。ガイド部20は、スライド部17の垂直方向の移動を許容しているがスライド部17の水平方向の移動を規制するストッパ部として機能し、トロリ線1aの変位に追従してスライド部17が上下方向に移動するようにこのスライド部17を移動自在にガイドする。   The guide part 20 is a member that guides the slide part 17 so as to be movable. The guide portion 20 is a long plate-like member attached to face the inner side surface of the boat body frame 16 and is in contact with the side surface of the slide portion 17 so that the slide portion 17 can move. The guide portion 20 allows the slide portion 17 to move in the vertical direction, but functions as a stopper portion that regulates the horizontal movement of the slide portion 17, and the slide portion 17 moves up and down following the displacement of the trolley wire 1 a. The slide portion 17 is guided so as to move in the direction.

ストッパ部21は、スライド部17の上下方向の移動量を規制する部材である。ストッパ部21は、断面形状が略U字状の板状部材であり、スライド部17の内部を貫通しており舟体枠16の内側底面に対して所定の高さに固定されている。ストッパ部21は、このストッパ部21の下部底面とスライド部17の下部上面とを接触させることによって、スライド部17の可動範囲の上限を規定するとともに、このストッパ部21の上端面とスライド部17の上部下面とを接触させることによって、スライド部17の可動範囲の下限を規定する。ストッパ部21は、弾性支持部22の弾性力によってすり板片12a及び弾性部14などとともにスライド部17が上方に移動して、これらの部材が舟体枠16から脱落するのを防止する。ストッパ部21には、図4に示すように、貫通孔21aが形成されている。   The stopper portion 21 is a member that regulates the amount of movement of the slide portion 17 in the vertical direction. The stopper portion 21 is a plate-like member having a substantially U-shaped cross section, passes through the inside of the slide portion 17, and is fixed to a predetermined height with respect to the inner bottom surface of the boat body frame 16. The stopper portion 21 defines the upper limit of the movable range of the slide portion 17 by bringing the lower bottom surface of the stopper portion 21 into contact with the lower upper surface of the slide portion 17, and the upper end surface of the stopper portion 21 and the slide portion 17. The lower limit of the movable range of the slide portion 17 is defined by contacting the upper lower surface of the slide portion 17. The stopper portion 21 prevents the sliding portion 17 from moving upward together with the sliding plate pieces 12 a and the elastic portion 14 by the elastic force of the elastic support portion 22, and preventing these members from dropping from the hull frame 16. As shown in FIG. 4, a through hole 21 a is formed in the stopper portion 21.

図4に示す弾性支持部22は、すり板片12aを弾性支持する部材である。弾性支持部22は、すり板片12aを弾性支持しており、圧縮を受ける圧縮コイルばねなどの弾性体(付勢部材)である。弾性支持部22は、図2に示すように、スライド部17間に配置されており、各すり板片12aに対応してすり板片12aと同じ個数配置されている。弾性支持部22は、図4に示すように、上端部がストッパ部21の貫通孔21aを貫通して装着部26bの下面と接触しており、弾性支持部22の下端部は舟体枠16の底部上面に取り付けられている。弾性支持部22は、図4に示すように、弾性体14、導電部15、すり板側接触部25、受け部側接触部26a及び装着部26bを介してすり板片12aを支持しており、図1に示すすり板片12aとトロリ線1aとの間に作用する接触力Cに応じて伸縮する。   The elastic support portion 22 shown in FIG. 4 is a member that elastically supports the sliding plate piece 12a. The elastic support portion 22 elastically supports the sliding plate piece 12a and is an elastic body (biasing member) such as a compression coil spring that receives compression. As shown in FIG. 2, the elastic support portions 22 are arranged between the slide portions 17, and the same number of the elastic support portions 22 as the sliding plate pieces 12 a are arranged corresponding to the respective sliding plate pieces 12 a. As shown in FIG. 4, the elastic support portion 22 has an upper end passing through the through hole 21 a of the stopper portion 21 and contacting the lower surface of the mounting portion 26 b, and the lower end of the elastic support portion 22 is the hull frame 16. It is attached to the bottom upper surface of the. As shown in FIG. 4, the elastic support portion 22 supports the sliding piece 12a through the elastic body 14, the conductive portion 15, the sliding plate side contact portion 25, the receiving portion side contact portion 26a, and the mounting portion 26b. 1 expands and contracts according to the contact force C acting between the sliding piece 12a and the trolley wire 1a shown in FIG.

図4に示す固定部23は、弾性支持部22を舟体枠16に固定する部材である。固定部23は、舟体枠16の内側底面に取り付けられて弾性支持部22の下端部を保持する保持板23aと、この保持板23aとの間で弾性支持部22の下端部を挟み込みこの弾性支持部22の下端部を押さえ付ける押さえ板23bと、保持板23a及び押さえ板23bを舟体枠16に固定する固定ボルト23cと、固定ボルト23cと押さえ板23bとの間に挟み込まれる座金23dなどを備えている。保持部23aは、弾性支持部22と舟体枠16との間を電気的に絶縁してこの弾性支持部22に電流が流れないようにするために、非導電性材料によって形成されている。   The fixing portion 23 shown in FIG. 4 is a member that fixes the elastic support portion 22 to the boat body frame 16. The fixing portion 23 is attached to the inner bottom surface of the boat body frame 16 and holds the lower end portion of the elastic support portion 22 between the holding plate 23a and the holding plate 23a. A holding plate 23b that holds down the lower end of the support portion 22, a fixing bolt 23c that fixes the holding plate 23a and the holding plate 23b to the hull frame 16, a washer 23d that is sandwiched between the fixing bolt 23c and the holding plate 23b, etc. It has. The holding portion 23 a is formed of a non-conductive material in order to electrically insulate between the elastic support portion 22 and the boat body frame 16 so that no current flows through the elastic support portion 22.

図5は、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の断面図である。図6は、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の平面図である。
図5及び図6に示す接触力測定装置24は、すり板片12aとトロリ線1aとの間に作用する接触力Cを測定する装置である。接触力測定装置24は、例えば、集電装置4の集電状態の良否を判断してこの集電状態を監視するために、すり板片12aとトロリ線1aとの間に作用する接触力Cを測定する。接触力測定装置24は、例えば、図1に示す車両2が軌道を走行しながら電車線の状態を検査する電気軌道総合試験車であるときには、この車両2に搭載されて走行状態で集電装置4の接触力Cを所定の時間毎又は連続して測定する。接触力測定装置24は、図5に示すすり板側接触部25と、図5及び図6に示す荷重受け部26と、荷重検出部27と、図2に示す光照射部28と、光検出部29と、図2、図5及び図6に示す光ファイバ30と、図2に示す荷重演算部31などを備えている。
FIG. 5 is a sectional view of a contact force measuring apparatus for a sliding plate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of a sliding plate contact force measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The contact force measuring device 24 shown in FIGS. 5 and 6 is a device that measures the contact force C acting between the sliding piece 12a and the trolley wire 1a. The contact force measuring device 24 determines, for example, whether or not the current collecting state of the current collecting device 4 is good and monitors the current collecting state, and thus the contact force C acting between the sliding piece 12a and the trolley wire 1a. Measure. For example, when the vehicle 2 shown in FIG. 1 is an electric track comprehensive test vehicle that inspects the state of the train line while traveling on the track, the contact force measuring device 24 is mounted on the vehicle 2 and is collected in the traveling state. 4 is measured every predetermined time or continuously. The contact force measuring device 24 includes a sliding plate side contact portion 25 shown in FIG. 5, a load receiving portion 26 shown in FIGS. 5 and 6, a load detection portion 27, a light irradiation portion 28 shown in FIG. 2, the optical fiber 30 shown in FIGS. 2, 5, and 6, the load calculation unit 31 shown in FIG. 2, and the like.

図5に示すすり板側接触部25は、荷重受け部26と接触する部分である。すり板側接触部25は、導電部15の下面に取り付けられており、この導電部15の下面から下方に突出して荷重受け部26の受け部側接触部26aを押圧する突起部である。すり板側接触部25は、既存の多分割すり板舟体の導電部15の下面にねじ又は接着剤などによって貼り付けられており、受け部側接触部26aと接触する先端部が球面状に形成されている。すり板側接触部25は、各すり板片12aに対応して導電部15の下面に複数配置されており、すり板片12aに作用する接触力Cに応じて受け部側接触部26aを加圧する。すり板側接触部25は、すり板12の各すり板片12aから受け部側接触部26aへの熱伝導を遮断するプラスチック又はセラミックスなどの断熱材によって形成されている。   The sliding plate side contact portion 25 shown in FIG. 5 is a portion that contacts the load receiving portion 26. The sliding plate side contact portion 25 is attached to the lower surface of the conductive portion 15, and is a protruding portion that protrudes downward from the lower surface of the conductive portion 15 and presses the receiving portion side contact portion 26 a of the load receiving portion 26. The sliding plate side contact portion 25 is affixed to the lower surface of the conductive portion 15 of the existing multi-segmented sliding plate boat body with a screw or an adhesive, and the tip portion that contacts the receiving portion side contact portion 26a is spherical. Is formed. A plurality of the sliding plate side contact portions 25 are arranged on the lower surface of the conductive portion 15 corresponding to each sliding plate piece 12a, and the receiving portion side contact portion 26a is added according to the contact force C acting on the sliding plate piece 12a. Press. The sliding plate side contact portion 25 is formed of a heat insulating material such as plastic or ceramic that blocks heat conduction from each sliding plate piece 12a of the sliding plate 12 to the receiving portion side contact portion 26a.

荷重受け部26は、すり板片12aから接触力Cを受ける部分であり、すり板片12aと弾性支持部22との間に着脱自在に装着されている。荷重受け部26は、既存の多分割すり板舟体の構造を大規模に変更せずに、導電部15の下面と弾性支持部22の上端部との間に間隙部Δを形成することによって、これらの間に挟み込まれている。荷重受け部26は、図5及び図6に示すように、受け部側接触部26aと装着部26bなどを備えている。   The load receiving portion 26 is a portion that receives the contact force C from the sliding plate piece 12 a and is detachably mounted between the sliding plate piece 12 a and the elastic support portion 22. The load receiving portion 26 is formed by forming a gap Δ between the lower surface of the conductive portion 15 and the upper end portion of the elastic support portion 22 without changing the structure of the existing multi-segmented sliding boat body to a large scale. Is sandwiched between them. As shown in FIGS. 5 and 6, the load receiving portion 26 includes a receiving portion side contact portion 26 a and a mounting portion 26 b.

受け部側接触部26aは、すり板側接触部25から荷重を受けて弾性変形する部分である。受け部側接触部26aは、図5に示すように、装着部26bに支持された状態ですり板側接触部25と接触しており、すり板片12aに作用する接触力Cに応じて撓む。受け部側接触部26aは、図5及び図6に示すように、長さ方向の両端部が固定支持された長板状の梁部を構成する荷重測定用の金属片であり、図5に示すようにすり板片12aと平行に配置されている。一般に、荷重検出部27が歪みセンサである場合には、歪みが大きくなるほど出力信号も大きくなってS/N比も大きくなるが、歪みが大きくなると応力も大きくなるため荷重検出部27が容易に破壊し易くなる。このため、受け部側接触部26aには、例えば、荷重を受けたときの歪みが大きくても破壊しないように、許容応力の高いばね鋼鋼材などを使用することが好ましい。   The receiving portion side contact portion 26a is a portion that receives a load from the sliding plate side contact portion 25 and elastically deforms. As shown in FIG. 5, the receiving portion side contact portion 26a is in contact with the sand plate side contact portion 25 while being supported by the mounting portion 26b, and bends according to the contact force C acting on the slide plate piece 12a. Mu As shown in FIGS. 5 and 6, the receiving portion side contact portion 26 a is a metal piece for load measurement that constitutes a long plate-like beam portion in which both ends in the length direction are fixedly supported. As shown, it is arranged in parallel with the strip piece 12a. Generally, when the load detection unit 27 is a strain sensor, the output signal increases and the S / N ratio increases as the strain increases. However, the stress increases as the strain increases, so that the load detection unit 27 can be easily operated. It becomes easy to destroy. For this reason, it is preferable to use, for example, a spring steel material having a high permissible stress so that the receiving portion side contact portion 26a does not break even if the strain when receiving a load is large.

図5に示す装着部26bは、すり板片12aと弾性支持部22との間に間隙部Δを形成するように、これらの間に着脱自在に装着される部分である。装着部26bは、既存の多分割すり板舟体の弾性支持部22の上端部に嵌め込み搭載される。装着部26bは、図5に示すように、上側保持部26cと下側保持部26dなどを備えており、上側保持部26cと下側保持部26dとの間に受け部側接触部26aの両端部を挟み込んでいる。図5に示す上側保持部26cは、弾性支持部22の上端部に支持される部材である。上側保持部26cは、図6に示すように、外観が円環状の部材であり、図5に示すようにこの上側保持部26cの外周部から突出して弾性支持部22の上端部に支持される外側フランジ部26eと、この上側保持部26cの外周部に形成された雄ねじ部26fなどを備えている。下側保持部26dは、受け部側接触部26aを支持する部材である。下側保持部26dは、上側保持部26cと同様に外観が円環状の部材であり、この下側保持部26dの内周部から突出して受け部側接触部26aの両端部下面を支持する内側フランジ部26gと、この下側保持部26dの内周部に形成されて上側保持部26cの雄ねじ部26fと噛み合う雌ねじ部26hなどを備えている。   The mounting portion 26b shown in FIG. 5 is a portion that is detachably mounted between the sliding plate piece 12a and the elastic support portion 22 so as to form a gap Δ. The mounting portion 26b is fitted into and mounted on the upper end portion of the elastic support portion 22 of the existing multi-divided sliding board hull. As shown in FIG. 5, the mounting portion 26b includes an upper holding portion 26c and a lower holding portion 26d, and both ends of the receiving portion side contact portion 26a are provided between the upper holding portion 26c and the lower holding portion 26d. The part is sandwiched. The upper holding portion 26 c shown in FIG. 5 is a member that is supported by the upper end portion of the elastic support portion 22. As shown in FIG. 6, the upper holding portion 26 c is an annular member, and as shown in FIG. 5, the upper holding portion 26 c protrudes from the outer peripheral portion of the upper holding portion 26 c and is supported by the upper end portion of the elastic support portion 22. An outer flange portion 26e and a male screw portion 26f formed on the outer peripheral portion of the upper holding portion 26c are provided. The lower holding portion 26d is a member that supports the receiving portion side contact portion 26a. The lower holding portion 26d is an annular member having an outer appearance like the upper holding portion 26c, and protrudes from the inner peripheral portion of the lower holding portion 26d to support the lower surfaces of both end portions of the receiving portion side contact portion 26a. A flange portion 26g and a female screw portion 26h formed on the inner peripheral portion of the lower holding portion 26d and meshing with the male screw portion 26f of the upper holding portion 26c are provided.

図5及び図6に示す荷重検出部27は、荷重受け部26に作用する接触力Cを検出する部分である。荷重検出部27は、受け部側接触部26aの歪みを検出する歪みセンサを備えており、この受け部側接触部26aの歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージを備えている。荷重検出部27は、例えば、受け部側接触部26aに発生する歪み量に応じて反射光の波長が変化する特性を有するセンシングプローブ(検出子)であり、特定の波長の光を反射する。荷重検出部27は、各すり板片12aに対応して1個ずつ配置されており、それぞれ反射光の中心波長を変えており、すり板片12a毎に異なる特定の波長の光のみを反射する。荷重検出部27は、図5及び図6に示すように、受け部側接触部26aの中心線上であって受け部側接触部26aの中央部に配置されており、受け部側接触部26aの下面に接着剤などによって取り付けられている。   The load detector 27 shown in FIGS. 5 and 6 is a part that detects a contact force C acting on the load receiver 26. The load detection unit 27 includes a strain sensor that detects the strain of the receiving portion side contact portion 26a, and an optical fiber type strain gauge in which the wavelength of reflected light changes according to the strain of the receiving portion side contact portion 26a. I have. The load detection unit 27 is, for example, a sensing probe (detector) having a characteristic that the wavelength of reflected light changes according to the amount of strain generated in the receiving unit side contact unit 26a, and reflects light having a specific wavelength. One load detection unit 27 is arranged corresponding to each of the sliding plate pieces 12a, changes the central wavelength of the reflected light, and reflects only light having a specific wavelength different for each of the sliding plate pieces 12a. . As shown in FIGS. 5 and 6, the load detector 27 is disposed on the center line of the receiving portion side contact portion 26a on the center line of the receiving portion side contact portion 26a. It is attached to the bottom surface with adhesive.

図2に示す光照射部28は、光を照射する部分である。光照射部28は、光ファイバ30の一端部から入射光を入射させる光源であり、各荷重検出部27を通過して光検出部29に向かう光を照射する。   The light irradiation part 28 shown in FIG. 2 is a part which irradiates light. The light irradiation unit 28 is a light source that makes incident light incident from one end of the optical fiber 30, and irradiates light that passes through each load detection unit 27 toward the light detection unit 29.

光検出部29は、荷重検出部27から反射する反射光を検出する部分である。光検出部29は、光ファイバ30の一端部から入射して荷重検出部27で反射し、光ファイバ30の他端部から出射する反射光を検出する光検出器であり、受け部側接触部26aに歪みが発生したときの反射光と、光照射部28が照射する入射光との波長の変化を検出する。光検出部29は、光信号を電気信号に変換する光電気変換部として機能し、検出した反射光に応じた電気信号を荷重演算部31に出力する。   The light detection unit 29 is a part that detects reflected light reflected from the load detection unit 27. The light detection unit 29 is a light detector that detects reflected light that is incident from one end of the optical fiber 30, reflected by the load detection unit 27, and emitted from the other end of the optical fiber 30. A change in wavelength between the reflected light when the distortion occurs in 26a and the incident light irradiated by the light irradiation unit 28 is detected. The light detection unit 29 functions as a photoelectric conversion unit that converts an optical signal into an electrical signal, and outputs an electrical signal corresponding to the detected reflected light to the load calculation unit 31.

光ファイバ30は、光を伝送する部材である。光ファイバ30は、光信号によって情報を伝達する際に使用される光通信の伝送路(伝送線)であり、図2に示すように光照射部28、各荷重検出部27及び光検出部29を一本で直列に接続している。光ファイバ30は、小さな曲率で曲げることが困難であるため、図5及び図6に示すように受け部側接触部26aと平行に一直線上に配線されており、複数の受け部側接触部26aの歪みを荷重検出部27によって同時に測定可能にしている。光ファイバ30は、図3に示すスライド部17の上部下面とストッパ部21の上部端面とが接触して、図4及び図5に示す弾性支持部22が最も圧縮したときに、線条間の間隙部に挟み込まれないような外径のものが選択されている。   The optical fiber 30 is a member that transmits light. The optical fiber 30 is an optical communication transmission line (transmission line) used when transmitting information by an optical signal. As shown in FIG. 2, the light irradiation unit 28, each load detection unit 27, and the light detection unit 29 are used. Are connected in series. Since the optical fiber 30 is difficult to bend with a small curvature, as shown in FIGS. 5 and 6, the optical fiber 30 is wired in a straight line parallel to the receiving portion side contact portion 26a, and a plurality of receiving portion side contact portions 26a. Can be measured simultaneously by the load detector 27. When the upper lower surface of the slide portion 17 and the upper end surface of the stopper portion 21 shown in FIG. 3 are in contact with each other and the elastic support portion 22 shown in FIG. 4 and FIG. The outer diameter is selected so as not to be caught in the gap.

図2に示す荷重演算部31は、すり板片12aに作用する接触力Cを演算する部分である。荷重演算部31は、光検出部29の検出結果に基づいてすり板片12aとトロリ線1aとの間に作用する接触力Cを演算する。荷重演算部31は、光検出部29が出力する光検出信号に基づいて受け部側接触部26a毎に歪み量を演算し、各すり板片12aに作用する接触力Cを加算してすり板12全体に作用する接触力を演算する。荷重演算部31は、反射光の中心波長が異なる各荷重検出部27が一本の光ファイバ30によって直列に接続されているため、光検出部29の出力信号に基づいてトロリ線1aと接触しているすり板片12aを個別に特定可能である。   The load calculation unit 31 shown in FIG. 2 is a part that calculates the contact force C acting on the sliding plate piece 12a. The load calculation unit 31 calculates a contact force C acting between the sliding piece 12a and the trolley wire 1a based on the detection result of the light detection unit 29. The load calculation unit 31 calculates a distortion amount for each receiving unit side contact unit 26a based on the light detection signal output from the light detection unit 29, and adds a contact force C acting on each of the sliding plate pieces 12a to add a sliding plate. The contact force acting on the whole 12 is calculated. The load calculation unit 31 is in contact with the trolley wire 1a based on the output signal of the light detection unit 29 because the load detection units 27 having different center wavelengths of reflected light are connected in series by a single optical fiber 30. The sliding plate pieces 12a can be specified individually.

次に、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の取付方法について説明する。
図3及び図4に示す舟体枠16から整流部10を取り外して、舟体枠16の上端面と導電部15の下面との間に間隙部Δを形成する。この状態では、図3に示すように、スライド部17の下部上面とストッパ部21の下部下面とが接触しているため、すり板12、弾性部14、導電部15及びスライド部17の上方への移動が規制されており上限位置で停止している。図4に示すように、弾性支持部22の上端部には導電部15の下面が搭載されているだけであり、弾性支持部22の上端部と導電部15の下部とは連結されていない。このため、導電部15を上限位置で停止させた状態で、弾性支持部22の上端部を押圧して弾性支持部22を圧縮させると、弾性支持部22の上端部と導電部15の下面との間に間隙部Δが形成される。
Next, the attachment method of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
The rectifying unit 10 is removed from the boat body frame 16 shown in FIGS. 3 and 4, and a gap Δ is formed between the upper end surface of the boat frame 16 and the lower surface of the conductive unit 15. In this state, as shown in FIG. 3, since the lower upper surface of the slide portion 17 and the lower lower surface of the stopper portion 21 are in contact with each other, the sliding plate 12, the elastic portion 14, the conductive portion 15, and the slide portion 17 are moved upward. Movement is restricted and stops at the upper limit position. As shown in FIG. 4, only the lower surface of the conductive portion 15 is mounted on the upper end portion of the elastic support portion 22, and the upper end portion of the elastic support portion 22 and the lower portion of the conductive portion 15 are not connected. For this reason, when the upper end portion of the elastic support portion 22 is pressed to compress the elastic support portion 22 while the conductive portion 15 is stopped at the upper limit position, the upper end portion of the elastic support portion 22 and the lower surface of the conductive portion 15 are A gap Δ is formed between the two.

この状態で、弾性支持部22の上端部の中心にすり板側接触部25を位置決めして、導電部15の下面にすり板側接触部25を装着する。次に、弾性支持部22の上端部と導電部15の下面との間に荷重受け部26を挿入して、荷重受け部26の下側保持部26dの外周部を弾性支持部22の上端部に嵌め込み、弾性支持部22の上端部に上側保持部26cを搭載して荷重受け部26を装着する。図5に示すように、荷重検出部27の両端部に接続された光ファイバ30を弾性支持部22の線条間の間隙部に通過させて、すり板12と平行になるように光ファイバ30を配線する。次に、弾性支持部22の上端部の押圧を解除すると弾性支持部22が伸長して、すり板側接触部25と受け部側接触部26aとが接触し、導電部15と弾性支持部22との間に荷重受け部26が配置される。同様の作業を繰り返すことによって、全ての弾性支持部22にそれぞれ荷重受け部26が装着されるとともに、全ての荷重検出部27が一本の光ファイバ30によって直列に接続される。最後に、光ファイバ30の一方の端部に光照射部28を接続し、光ファイバ30の他方の端部に光検出部29を接続するとともに、光検出部29と荷重演算部31とを信号線などによって接続する。   In this state, the sliding plate side contact portion 25 is positioned at the center of the upper end portion of the elastic support portion 22, and the sliding plate side contact portion 25 is attached to the lower surface of the conductive portion 15. Next, the load receiving portion 26 is inserted between the upper end portion of the elastic support portion 22 and the lower surface of the conductive portion 15, and the outer peripheral portion of the lower holding portion 26 d of the load receiving portion 26 is connected to the upper end portion of the elastic support portion 22. The upper support portion 26c is mounted on the upper end portion of the elastic support portion 22 and the load receiving portion 26 is attached. As shown in FIG. 5, the optical fibers 30 connected to both ends of the load detection unit 27 are passed through the gaps between the filaments of the elastic support unit 22 so as to be parallel to the sliding plate 12. Wiring. Next, when the pressing of the upper end portion of the elastic support portion 22 is released, the elastic support portion 22 expands, the sliding plate side contact portion 25 and the receiving portion side contact portion 26a come into contact with each other, and the conductive portion 15 and the elastic support portion 22 are brought into contact. The load receiving portion 26 is disposed between the two. By repeating the same operation, the load receiving portions 26 are attached to all the elastic support portions 22, and all the load detection portions 27 are connected in series by the single optical fiber 30. Finally, the light irradiation unit 28 is connected to one end of the optical fiber 30, the light detection unit 29 is connected to the other end of the optical fiber 30, and the light detection unit 29 and the load calculation unit 31 are signaled. Connect with wires.

次に、この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の動作を説明する。
図1に示すように、車両2がA方向に走行するとすり板12がトロリ線1aに対して接触移動する。トロリ線1aとすり板12とが同一箇所で摩擦接触しないように、トロリ線1aにはジグザグ偏位(トロリ線偏位)が付与されている。このため、車両2がA方向に移動すると各すり板片12aがトロリ線1aと接触して、トロリ線1aとすり板片12aとの間に接触力Cが作用する。図5に示すように、トロリ線1aとすり板片12aとの間に接触力Cが作用すると、すり板側接触部25と受け部側接触部26aとが接触する。このため、すり板片12aから弾性部14、導電部15及び荷重受け部26を通じて弾性支持部22に接触力Cが伝達されて、この接触力Cが弾性支持部22に作用して弾性支持部22が圧縮する。すり板片12aからすり板側接触部25を介して受け部側接触部26aに接触力Cが伝達されると、すり板側接触部25が受け部側接触部26aを押圧して受け部側接触部26aの中心部が下方に撓む。その結果、受け部側接触部26aと一体となって荷重検出部27も撓み、光ファイバ30を通過する光が荷重検出部27で反射して、受け部側接触部26aの歪み量(撓み量)に応じて反射光の波長が変化する。図2に示す光検出部29によって荷重検出部27で反射した反射光が検出されると、この反射光に応じた電気信号を光検出部29が荷重演算部31に出力し、すり板片12aに作用する接触力Cの大きさを荷重演算部31が演算する。
Next, the operation of the contact force measuring apparatus for a sliding plate according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, when the vehicle 2 travels in the direction A, the sliding plate 12 moves in contact with the trolley wire 1a. The trolley wire 1a is provided with a zigzag deviation (trolley wire deviation) so that the trolley wire 1a and the sliding plate 12 do not frictionally contact at the same location. For this reason, when the vehicle 2 moves in the A direction, each sliding plate piece 12a comes into contact with the trolley wire 1a, and a contact force C acts between the trolley wire 1a and the sliding plate piece 12a. As shown in FIG. 5, when a contact force C acts between the trolley wire 1a and the sliding plate piece 12a, the sliding plate side contact portion 25 and the receiving portion side contact portion 26a come into contact with each other. For this reason, the contact force C is transmitted from the sliding plate piece 12a to the elastic support portion 22 through the elastic portion 14, the conductive portion 15 and the load receiving portion 26, and this contact force C acts on the elastic support portion 22 so that the elastic support portion. 22 compresses. When the contact force C is transmitted from the sliding plate piece 12a to the receiving portion side contact portion 26a via the sliding plate side contact portion 25, the sliding plate side contact portion 25 presses the receiving portion side contact portion 26a and receives the receiving portion side. The center portion of the contact portion 26a bends downward. As a result, the load detection unit 27 also bends integrally with the receiving unit side contact unit 26a, the light passing through the optical fiber 30 is reflected by the load detection unit 27, and the distortion amount (deflection amount) of the receiving unit side contact unit 26a. ), The wavelength of the reflected light changes. When the reflected light reflected by the load detecting unit 27 is detected by the light detecting unit 29 shown in FIG. 2, the light detecting unit 29 outputs an electric signal corresponding to the reflected light to the load calculating unit 31, and the sliding piece 12a. The load calculation unit 31 calculates the magnitude of the contact force C acting on the.

この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、すり板12と弾性支持部22との間に荷重受け部26が着脱自在に装着されており、この荷重受け部26がすり板12から接触力Cを受け、この荷重受け部26に作用する接触力Cを荷重検出部27が検出する。このため、既存の多分割すり板舟体の基本構造を大規模に改変することなく、弾性支持部22とすり板12との間に僅かな空間を確保して荷重受け部26を簡単に装着し、この荷重受け部26に作用する接触力Cを容易に検出することができる。また、荷重検出部27によってすり板12を直接支持する構造や、弾性支持部22と荷重検出部27とを一体化させる構造ではないため、荷重検出部27が破損してもすり板12が弾性支持部22によって支持され、集電舟9の安全性を破損後も維持することができる。同様に、荷重受け部26が破損してもすり板12が弾性支持部22によって支持されるため、集電舟9の機能を損なわず、集電舟9の安全性が維持されて、集電舟9を継続して使用することができる。さらに、従来の多分割すり板舟体のように、すり板片12aと弾性支持部22とを互いに連結せずにこれらが容易に分離可能な構造であるため、これらの間に荷重受け部26を短時間で簡単に装着することができる。
The sliding plate contact force measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention has the following effects.
(1) In the first embodiment, a load receiving portion 26 is detachably mounted between the sliding plate 12 and the elastic support portion 22, and the load receiving portion 26 receives a contact force C from the sliding plate 12. The load detector 27 detects the contact force C acting on the load receiver 26. For this reason, without changing the basic structure of the existing multi-piece sliding board boat body on a large scale, a small space is secured between the elastic support part 22 and the sliding board 12 and the load receiving part 26 is easily mounted. The contact force C acting on the load receiving portion 26 can be easily detected. In addition, since the sliding plate 12 is not directly supported by the load detection unit 27 or the elastic support unit 22 and the load detection unit 27 are integrated, the sliding plate 12 is elastic even if the load detection unit 27 is damaged. It is supported by the support part 22 and can maintain the safety of the current collector boat 9 even after breakage. Similarly, since the sliding plate 12 is supported by the elastic support portion 22 even if the load receiving portion 26 is damaged, the function of the current collecting boat 9 is not impaired and the safety of the current collecting boat 9 is maintained. The boat 9 can be used continuously. Further, unlike the conventional multi-divided sliding board boat body, since the sliding board piece 12a and the elastic support part 22 can be easily separated without being connected to each other, the load receiving part 26 is interposed between them. Can be easily installed in a short time.

(2) この第1実施形態では、すり板12が複数に分割されたすり板であり、すり板片12aを弾性支持する弾性支持部22がばねである。このため、すり板片12aに作用する接触力Cをすり板片12a毎に検出することができるとともに、複数のすり板片12aのうち接触力Cが作用しているすり板片12aを簡単に特定することができる。また、内部に空間が殆ど存在しない多分割すり板舟体であっても、すり板片12aと弾性支持部22との間の僅かな空間に荷重受け部26を装着することができる。その結果、集電舟9の外部に接触力測定装置24を設置する必要がなくなるため、集電舟9の基本的な外形を変化させずに、空力特性が低下するのを防ぐことができる。また、小型で軽量な荷重受け部26及び荷重検出部27をすり板片12aと弾性支持部22との間に差し込み装着するため、弾性支持部22のばね定数などが大きく変化せず、集電装置4としての性能が低下するのを防ぐことができる。さらに、従来のすり板の接触力測定装置のような2つのばねに対して1つの測定部が設けられているような構造とは異なり、1つのばねに対して1つの測定部が設けられている。このため、いずれのばねに作用する荷重であるかを明確に判別して測定することができ、それぞれのすり板片12aに作用する接触力Cを精度よく測定することができる。 (2) In the first embodiment, the sliding plate 12 is a divided sliding plate, and the elastic support portion 22 that elastically supports the sliding plate piece 12a is a spring. Therefore, the contact force C acting on the sliding plate piece 12a can be detected for each sliding plate piece 12a, and the sliding plate piece 12a on which the contact force C is applied among the plurality of sliding plate pieces 12a can be easily obtained. Can be identified. Further, even in the case of a multi-divided sliding board hull having almost no space inside, the load receiving part 26 can be mounted in a slight space between the sliding board piece 12 a and the elastic support part 22. As a result, since it is not necessary to install the contact force measuring device 24 outside the current collecting boat 9, it is possible to prevent the aerodynamic characteristics from deteriorating without changing the basic outer shape of the current collecting boat 9. Further, since the small and light load receiving portion 26 and the load detecting portion 27 are inserted and attached between the sliding plate piece 12a and the elastic support portion 22, the spring constant of the elastic support portion 22 does not change greatly, and the current collection It can prevent that the performance as the apparatus 4 falls. Furthermore, unlike a structure in which one measuring unit is provided for two springs as in the conventional contact force measuring device for a sliding plate, one measuring unit is provided for one spring. Yes. Therefore, it is possible to clearly determine and measure which spring is acting on the load, and it is possible to accurately measure the contact force C acting on each of the sliding plate pieces 12a.

(3) この第1実施形態では、すり板12と弾性支持部22との間に間隙部Δを形成するようにこれらの間に着脱自在に装着部26bが装着されており、この装着部26bに支持された状態ですり板側接触部25と受け部側接触部26aとが接触し、このすり板側接触部25から接触力Cを受けてこの受け部側接触部26aが弾性変形する。このため、既存の多分割すり板舟体の弾性支持部22の上方に小さな空間を短時間の作業で容易に確保することができるとともに、限られた内部空間を有効に利用して荷重受け部26を設置することができ、省空間化を図ることができる。また、すり板12側にすり板側接触部25を形成し、弾性支持部22に装着部26bを装着するような簡単な改造で足りるとともに、弾性支持部22の構造や機能を変えずにこの弾性支持部22を使用しながら接触力Cを測定することができる。 (3) In the first embodiment, a mounting portion 26b is detachably mounted between the sliding plate 12 and the elastic support portion 22 so as to form a gap Δ, and the mounting portion 26b. In this state, the sanding plate side contact portion 25 and the receiving portion side contact portion 26a are in contact with each other, and the receiving portion side contact portion 26a is elastically deformed by receiving a contact force C from the sliding plate side contact portion 25. For this reason, while being able to ensure easily a small space above the elastic support part 22 of the existing multi-segmented slab boat body in a short period of time, the load receiving part can be used by effectively utilizing the limited internal space. 26 can be installed, and space saving can be achieved. Further, a simple modification such as forming the sliding plate side contact portion 25 on the sliding plate 12 side and mounting the mounting portion 26b on the elastic support portion 22 is sufficient, and the structure and function of the elastic support portion 22 are not changed. The contact force C can be measured while using the elastic support portion 22.

(4) この第1実施形態では、受け部側接触部26aの歪みを検出する歪みセンサを荷重検出部27が備えている。このため、受け部側接触部26aの歪みを検出することによってすり板片12aに作用する接触力Cを簡単に検出することができる。 (4) In the first embodiment, the load detection unit 27 includes a strain sensor that detects the strain of the receiving portion side contact portion 26a. For this reason, it is possible to easily detect the contact force C acting on the sliding piece 12a by detecting the distortion of the receiving portion side contact portion 26a.

(5) この第1実施形態では、受け部側接触部26aの歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージを荷重検出部27が備えている。このため、電気的なノイズによる影響を受けずに、集電舟9のような大電流の流れる箇所で、すり板片12aに作用する接触力Cを高精度に測定することができる。また、一本の光ファイバ30によって複数点の歪みを簡単に測定することができるとともに、光ファイバ30の配線作業に手間がかからず配線作業を大幅に簡略化することができる。さらに、光ファイバ30が絶縁体であるため、集電装置4のような高電圧部から碍子6を通して車両2の内部に光ファイバ30を簡単に引き込むことができる。 (5) In the first embodiment, the load detection unit 27 includes an optical fiber strain gauge in which the wavelength of the reflected light changes according to the strain of the receiving unit side contact unit 26a. Therefore, the contact force C acting on the sliding plate piece 12a can be measured with high accuracy at a location where a large current flows, such as the current collector boat 9, without being affected by electrical noise. Further, the strain at a plurality of points can be easily measured with one optical fiber 30, and the wiring work of the optical fiber 30 is not time-consuming, and the wiring work can be greatly simplified. Furthermore, since the optical fiber 30 is an insulator, the optical fiber 30 can be easily drawn into the vehicle 2 through the insulator 6 from a high voltage portion such as the current collector 4.

(第2実施形態)
図7は、この発明の第2実施形態に係るすり板の接触力測定装置の断面図である。以下では、図5に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図7に示す荷重検出部32は、荷重受け部26に作用する接触力Cを検出する部分である。荷重検出部32は、受け部側接触部26aの歪みを検出する歪みセンサを備えており、受け部側接触部26aの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えている。荷重検出部32は、受け部側接触部26aに発生する歪み量に応じて電気抵抗値が変化する。荷重検出部32は、各すり板片12aに対応して1個ずつ配置されており、受け部側接触部26aの中心線上であって受け部側接触部26aの中央部に配置されており、受け部側接触部26aの下面に接着剤などによって取り付けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a sectional view of a contact force measuring apparatus for a sliding plate according to a second embodiment of the present invention. In the following, the same parts as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
The load detection unit 32 illustrated in FIG. 7 is a part that detects a contact force C acting on the load receiving unit 26. The load detection unit 32 includes a strain sensor that detects the strain of the receiving portion side contact portion 26a, and includes an electric resistance type strain gauge that changes in electrical resistance in accordance with the strain of the receiving portion side contact portion 26a. . The load detection unit 32 changes its electric resistance value according to the amount of strain generated in the receiving unit side contact unit 26a. One load detector 32 is arranged corresponding to each of the sliding plate pieces 12a, and is arranged on the center line of the receiving portion side contact portion 26a and at the central portion of the receiving portion side contact portion 26a. It is attached to the lower surface of the receiving portion side contact portion 26a by an adhesive or the like.

電力供給部33は、荷重検出部32に電力を供給する部分である。電力供給部33は、荷重検出部32と直列に接続されており、各荷重検出部32に1個ずつ又は全ての荷重検出部32に対して1個配置されている。電力供給部33は、例えば、荷重検出部32の電気抵抗式の歪みゲージに直流電流を流す直流電源、又は交流電流を流す交流電源である。   The power supply unit 33 is a part that supplies power to the load detection unit 32. The power supply unit 33 is connected in series with the load detection unit 32, and one power supply unit 33 is arranged for each load detection unit 32 or one for all the load detection units 32. The power supply unit 33 is, for example, a DC power source that passes a DC current through an electric resistance type strain gauge of the load detection unit 32 or an AC power source that passes an AC current.

通電状態検出部34は、荷重検出部32の通電状態を検出する部分であり、各荷重検出部32に対応して1個ずつ配置されている。通電状態検出部34は、例えば、荷重検出部32の電気抵抗式の歪みゲージに流れる電流値などを検出し、検出した電流値に応じた電気信号を通電状態情報(電流値情報)として荷重演算部36に出力する。   The energization state detection unit 34 is a part that detects the energization state of the load detection unit 32, and is arranged one by one corresponding to each load detection unit 32. The energization state detection unit 34 detects, for example, a current value flowing through an electric resistance type strain gauge of the load detection unit 32, and calculates a load using an electric signal corresponding to the detected current value as energization state information (current value information). To the unit 36.

信号線35は、電気信号を伝送する部材である。信号線35は、電流の流れる電線(伝送線)であり、電力供給部33、荷重検出部32及び通電状態検出部34を一本の電線によって直列に接続している。   The signal line 35 is a member that transmits an electrical signal. The signal line 35 is an electric wire (transmission line) through which a current flows, and the power supply unit 33, the load detection unit 32, and the energization state detection unit 34 are connected in series by a single electric wire.

荷重演算部36は、すり板片12aに作用する接触力Cを演算する部分である。荷重演算部36は、通電状態検出部34の検出結果に基づいてすり板12とトロリ線1aとの間に作用する接触力Cを演算する。荷重演算部36は、通電状態検出部34が出力する電気信号に基づいて各受け部側接触部26aの歪み量を演算し、各すり板片12aに作用する接触力Cを演算する。荷重演算部36は、各荷重検出部32の受け部側接触部26aの歪み量を演算可能であり、各通電状態検出部34の出力信号に基づいてトロリ線1aと接触しているすり板片12aを個別に特定可能である。   The load calculation part 36 is a part which calculates the contact force C which acts on the sliding piece 12a. The load calculation unit 36 calculates a contact force C acting between the sliding plate 12 and the trolley wire 1a based on the detection result of the energization state detection unit 34. The load calculation unit 36 calculates the distortion amount of each receiving portion side contact portion 26a based on the electrical signal output from the energized state detection portion 34, and calculates the contact force C acting on each sliding plate piece 12a. The load calculation unit 36 can calculate the amount of distortion of the receiving portion side contact portion 26a of each load detection unit 32, and the sliding plate piece that is in contact with the trolley wire 1a based on the output signal of each energization state detection unit 34. 12a can be specified individually.

この発明の第2実施形態に係るすり板の接触力測定装置には、第1実施形態の効果に加えて以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、受け部側接触部26aの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを荷重検出部32が備えている。このため、すり板片12aに作用する接触力Cを光ファイバ式の歪みゲージに比べて安価な荷重検出部32によって測定することができる。
The sliding plate contact force measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
In the second embodiment, the load detection unit 32 includes an electrical resistance type strain gauge whose electrical resistance changes according to the strain of the receiving portion side contact portion 26a. For this reason, the contact force C acting on the sliding plate piece 12a can be measured by the inexpensive load detection unit 32 as compared with the optical fiber type strain gauge.

(第3実施形態)
図8は、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置によって接触力が測定される集電舟の一部を省略して示す断面図である。図9は、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の組立状態の斜視図である。図10は、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。図11は、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の平面図である。図12は、図11のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。図13は、図11のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図1〜図6に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 8: is sectional drawing which abbreviate | omits and shows a part of current collection boat from which contact force is measured by the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 3rd Embodiment of this invention. FIG. 9 is a perspective view of the assembled state of the sliding plate contact force measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is an exploded perspective view of a contact force measuring device for a sliding plate according to a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a plan view of a sliding plate contact force measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention. 12 is a cross-sectional view showing a state cut along line XII-XII in FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state cut along line XIII-XIII in FIG. In the following, the same parts as those shown in FIGS.

図8〜図13に示す接触力測定装置24は、図2に示すすり板側接触部25と、荷重受け部26と、荷重検出部27と、光照射部28と、光検出部29などに加えて、図8に示す光ファイバ30A,30Bと、荷重演算部31と、図10、図11及び図13に示す熱変位検出部43などを備えている。荷重受け部26は、図10に示すように、受け部側接触部26aと、装着部26bと、熱変位予定部26qと、通過部26r,26sなどを備えている。図10、図12及び図13に示す装着部26bは、上側保持部26cと、下側保持部26dと、中間保持部26kなどを備えており、図10に示すように上側保持部26cと下側保持部26dとの間に受け部側接触部26a、熱変位予定部26q及び中間保持部26kの両端部を挟み込んでいる。   The contact force measuring device 24 shown in FIGS. 8 to 13 is applied to the sliding plate side contact portion 25, the load receiving portion 26, the load detecting portion 27, the light irradiation portion 28, the light detecting portion 29 and the like shown in FIG. In addition, optical fibers 30A and 30B shown in FIG. 8, a load calculation unit 31, a thermal displacement detection unit 43 shown in FIGS. 10, 11 and 13, and the like are provided. As shown in FIG. 10, the load receiving portion 26 includes a receiving portion side contact portion 26a, a mounting portion 26b, a thermal displacement scheduled portion 26q, passing portions 26r and 26s, and the like. The mounting portion 26b shown in FIGS. 10, 12, and 13 includes an upper holding portion 26c, a lower holding portion 26d, an intermediate holding portion 26k, and the like. As shown in FIG. The receiving portion side contact portion 26a, the thermal displacement scheduled portion 26q, and both end portions of the intermediate holding portion 26k are sandwiched between the side holding portion 26d.

図9〜図13に示す上側保持部26cは、外観が円環状の部材であり、図10及び図12に示すように外側フランジ部26eと、雄ねじ部26fと、位置決め部26iなどを備えている。図10、図12及び図13に示す雄ねじ部26fは、下側保持部26dの雌ねじ部26hと噛み合う部分であり、図10に示すように上側保持部26cに中間保持部26kを着脱可能なように、この中間保持部26kの幅よりも僅かに広い幅で切り欠かれている。図9及び図10に示す位置決め部26iは、上側保持部26cの所定の位置に中間保持部26kを位置決めする部分である。位置決め部26iは、上側保持部26c及び下側保持部26dとの間に中間保持部26kの両端部を挟み込み押さえ付けるための凹状の溝であり、中間保持部26kが嵌り込むようにこの中間保持部26kの幅よりも僅かに広い幅で外側フランジ部26eの下面に形成されている。   The upper holding portion 26c shown in FIGS. 9 to 13 is an annular member, and includes an outer flange portion 26e, a male screw portion 26f, a positioning portion 26i and the like as shown in FIGS. . 10, 12, and 13 is a portion that meshes with the female screw portion 26 h of the lower holding portion 26 d, so that the intermediate holding portion 26 k can be attached to and detached from the upper holding portion 26 c as shown in FIG. 10. The intermediate holding portion 26k is cut out with a width slightly larger than the width. The positioning part 26i shown in FIGS. 9 and 10 is a part for positioning the intermediate holding part 26k at a predetermined position of the upper holding part 26c. The positioning portion 26i is a concave groove for sandwiching and pressing both ends of the intermediate holding portion 26k between the upper holding portion 26c and the lower holding portion 26d, and this intermediate holding portion 26k is fitted into the intermediate holding portion 26k. A width slightly wider than the width of the portion 26k is formed on the lower surface of the outer flange portion 26e.

図9、図10、図12及び図13に示す下側保持部26dは、中間保持部26kを支持する部材である。下側保持部26dは、図10に示すように外観が円環状の部材であり、図10、図12及び図13に示す雌ねじ部26hと、図9、図10及び図13に示す嵌合部26jなどを備えている。雌ねじ部26hは、上側保持部26cの雄ねじ部26fと噛み合う部分であり、下側保持部26dの内周部に形成されている。嵌合部26jは、図9に示す締結用工具Tの嵌合部T1が嵌合する部分である。嵌合部26jは、下側保持部26dの雄ねじ部26fと上側保持部26cの雌ねじ部26hとを締め付け及び緩めるときに、締結用工具Tの凸状の嵌合部T1が嵌め込まれる凹状の溝である。 The lower holding portion 26d shown in FIGS. 9, 10, 12, and 13 is a member that supports the intermediate holding portion 26k. The lower holding portion 26d is an annular member as shown in FIG. 10, and includes an internal thread portion 26h shown in FIGS. 10, 12, and 13, and a fitting portion shown in FIGS. 9, 10, and 13. 26j and the like. The female screw portion 26h is a portion that meshes with the male screw portion 26f of the upper holding portion 26c, and is formed on the inner peripheral portion of the lower holding portion 26d. Fitting portion 26j is a portion fitting portion T 1 of the fastening tool T shown in FIG. 9 is fitted. Fitting portion 26j, when loosening clamping and a female screw portion 26h of the male screw portion 26f and the upper retaining portion 26c of the lower holding part 26 d, concave fitting section T 1 convex fastening tool T is fitted It is a groove.

図10、図12及び図13に示す中間保持部26kは、受け部側接触部26a及び熱変位予定部26qを支持する部材である。中間保持部26kは、図10に示すように、受け部側接触部26a及び熱変位予定部26qを支持した状態で、上側保持部26cと下側保持部26dとの間に挟み込まれこれらの部材によって保持される。中間保持部26kは、支持部26m,26nと嵌合部26pとなどを備えている。   The intermediate holding portion 26k shown in FIGS. 10, 12, and 13 is a member that supports the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q. As shown in FIG. 10, the intermediate holding portion 26k is sandwiched between the upper holding portion 26c and the lower holding portion 26d while supporting the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q. Held by. The intermediate holding part 26k includes support parts 26m and 26n, a fitting part 26p, and the like.

図10に示す支持部26mは、受け部側接触部26aの両端部をそれぞれ支持する部分である。支持部26mは、受け部側接触部26aの両端部の幅よりも僅かに広く形成された凹状の溝であり、この支持部26mには受け部側接触部26aの両端部が接着剤などによって固定されている。支持部26mは、受け部側接触部26aの両端部が嵌り込むことによってこの受け部側接触部26aを所定の位置に位置決めする。支持部26nは、熱変位予定部26qの両端部をそれぞれ支持する部分である。支持部26nは、熱変位予定部26qの両端部の幅よりも僅かに広く形成された凹状の溝であり、この支持部26nには熱変位予定部26qの両端部が接着剤などによって固定されている。支持部26nは、熱変位予定部26qの両端部が嵌り込むことによってこの熱変位予定部26qを所定の位置に位置決めする。支持部26m,26nは、受け部側接触部26aと熱変位予定部26qとを支持したときに、これらが微小な隙間を形成して平行に配列するように、嵌合部26pの上面に形成されている。   The support part 26m shown in FIG. 10 is a part which supports the both ends of the receiving part side contact part 26a, respectively. The support portion 26m is a concave groove formed slightly wider than the width of both ends of the receiving portion side contact portion 26a. Both ends of the receiving portion side contact portion 26a are formed on the support portion 26m by an adhesive or the like. It is fixed. The support part 26m positions the receiving part side contact part 26a at a predetermined position by fitting both ends of the receiving part side contact part 26a. The support portion 26n is a portion that supports both ends of the thermal displacement scheduled portion 26q. The support portion 26n is a concave groove formed slightly wider than the width of both end portions of the thermal displacement planned portion 26q. Both end portions of the heat displacement planned portion 26q are fixed to the support portion 26n with an adhesive or the like. ing. The support portion 26n positions the thermal displacement planned portion 26q at a predetermined position by fitting both ends of the thermal displacement planned portion 26q. The support portions 26m and 26n are formed on the upper surface of the fitting portion 26p so that when the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q are supported, they form a minute gap and are arranged in parallel. Has been.

嵌合部26pは、上側保持部26cと嵌合するとともに下側保持部26dに支持される部分である。嵌合部26pは、図9に示すように、上側保持部26cの位置決め部26iと嵌合可能なように凸状に形成されている。嵌合部26pは、下側保持部26dの上面に支持された状態でこの下側保持部26dと上側保持部26cとの間に挟み込まれ押さえ付けられる。   The fitting portion 26p is a portion that is fitted to the upper holding portion 26c and supported by the lower holding portion 26d. As shown in FIG. 9, the fitting part 26p is formed in a convex shape so as to be fitted with the positioning part 26i of the upper holding part 26c. The fitting portion 26p is sandwiched and pressed between the lower holding portion 26d and the upper holding portion 26c while being supported on the upper surface of the lower holding portion 26d.

図10、図11及び図13に示す熱変位予定部26qは、受け部側接触部26aと略同一環境下で熱変位する部分である。熱変位予定部26qは、図11及び図13に示すように、装着部26bに支持された状態で、受け部側接触部26aと間隔をあけてこの受け部側接触部26aの近傍に配置されている。熱変位予定部26qは、受け部側接触部26aと厚さが同一であるが、幅が僅かに狭く長さが僅かに短く形成されている。熱変位予定部26qは、受け部側接触部26aと略同一の温度環境下で膨張及び収縮(熱変位)する。熱変位予定部26qは、受け部側接触部26aと同様に、長さ方向の両端部が固定支持された長板状の梁部を構成する熱変位測定用の金属片であり、図13に示すようにすり板片12aと平行に配置されている。熱変位予定部26qは、受け部側接触部26aと同一の材料であり、熱変位予定部26qには例えばばね鋼鋼材などを使用することが好ましい。   The thermal displacement scheduled portion 26q shown in FIGS. 10, 11, and 13 is a portion that undergoes thermal displacement under substantially the same environment as the receiving portion side contact portion 26a. As shown in FIGS. 11 and 13, the thermal displacement scheduled portion 26q is arranged in the vicinity of the receiving portion side contact portion 26a with a space from the receiving portion side contact portion 26a while being supported by the mounting portion 26b. ing. The thermal displacement scheduled portion 26q has the same thickness as the receiving portion side contact portion 26a, but is formed with a slightly narrow width and a slightly short length. The thermal displacement scheduled portion 26q expands and contracts (thermal displacement) under substantially the same temperature environment as the receiving portion side contact portion 26a. Similar to the receiving portion side contact portion 26a, the thermal displacement scheduled portion 26q is a metal piece for thermal displacement measurement that constitutes a long plate-like beam portion in which both ends in the length direction are fixedly supported. As shown, it is arranged in parallel with the strip piece 12a. The thermal displacement scheduled portion 26q is made of the same material as the receiving portion side contact portion 26a, and it is preferable to use, for example, a spring steel material or the like for the thermal displacement scheduled portion 26q.

図9及び図10に示す通過部26rは、荷重検出部27に接続される光ファイバ30Aをすり板12の各すり板片12aと弾性支持部22との間に通過させる部分であり、通過部26sは熱変位検出部43に接続される光ファイバ30Bをすり板12の各すり板片12aと弾性支持部22との間に通過させる部分である。通過部26r,26sは、図8に示すように、光ファイバ30A,30Bが直線状に配線されるようにこれらの光ファイバ30A,30Bを通過させる。通過部26r,26sは、図10に示すように、中間保持部26kの嵌合部26pの上面に形成された溝であり、光ファイバ30A,30Bが通過可能なように光ファイバ30A,30Bの線径よりも溝の幅と深さが僅かに大きく形成されている。通過部26r,26sは、図8に示すように、導電部15と弾性支持部22との間に光ファイバ30A,30Bが配線されるように、図10に示すように弾性支持部22の上端部と接触する嵌合部26pの下面よりも上方に形成されている。通過部26r,26sは、支持部26m,26nの端部から嵌合部26pの端部まで平行に直線状に形成されている。   9 and 10 is a portion that allows the optical fiber 30A connected to the load detection unit 27 to pass between each sliding plate piece 12a of the sliding plate 12 and the elastic support portion 22, and the passing portion. Reference numeral 26 s denotes a portion through which the optical fiber 30 </ b> B connected to the thermal displacement detector 43 is passed between each sliding plate piece 12 a of the sliding plate 12 and the elastic support portion 22. As shown in FIG. 8, the passing portions 26r and 26s pass the optical fibers 30A and 30B so that the optical fibers 30A and 30B are wired in a straight line. As shown in FIG. 10, the passing portions 26r and 26s are grooves formed on the upper surface of the fitting portion 26p of the intermediate holding portion 26k, and the optical fibers 30A and 30B can pass through the optical fibers 30A and 30B. The width and depth of the groove are slightly larger than the wire diameter. As shown in FIG. 8, the passing portions 26r and 26s are arranged so that the optical fibers 30A and 30B are wired between the conductive portion 15 and the elastic support portion 22, as shown in FIG. It forms above the lower surface of the fitting part 26p which contacts a part. The passage portions 26r and 26s are linearly formed in parallel from the end portions of the support portions 26m and 26n to the end portion of the fitting portion 26p.

図8に示す光照射部28は、光ファイバ30A,30Bの一端部から入射光を入射させ、各荷重検出部27及び各熱変位検出部43を通過して光検出部29に向かう光を照射する。光検出部29は、荷重検出部27及び熱変位検出部43からそれぞれ反射する反射光を検出する。光検出部29は、光ファイバ30A,30Bの一端部から入射して荷重検出部27及び熱変位検出部43で反射し、光ファイバ30A,30Bの他端部から出射する反射光を検出しており、受け部側接触部26a及び熱変位予定部26qに歪みが発生したときの反射光と、光照射部28が照射する入射光との波長の変化を検出する。   The light irradiation unit 28 shown in FIG. 8 makes incident light incident from one end of the optical fibers 30A and 30B, and irradiates light that passes through each load detection unit 27 and each thermal displacement detection unit 43 toward the light detection unit 29. To do. The light detection unit 29 detects reflected light reflected from the load detection unit 27 and the thermal displacement detection unit 43, respectively. The light detection unit 29 is incident from one end of the optical fibers 30A and 30B, is reflected by the load detection unit 27 and the thermal displacement detection unit 43, and detects reflected light emitted from the other end of the optical fibers 30A and 30B. Thus, a change in wavelength between the reflected light when the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q are distorted and the incident light irradiated by the light irradiation portion 28 is detected.

光ファイバ30A,30Bは、光を伝送する部材であり、光信号によって情報を伝達する際に使用される光通信の伝送路(伝送線)である。光ファイバ30Aは、光照射部28、荷重検出部27及び光検出部29を一本で直列に接続しており、光ファイバ30Bは光照射部28、熱変位検出部43及び光検出部29を一本で直列に接続している。光ファイバ30Aは、受け部側接触部26aと平行に一直線上に配線されており、複数の受け部側接触部26aの歪みを荷重検出部27によって同時に測定可能にしている。一方、光ファイバ30Bは、熱変位予定部26qと平行に一直線上に配線されており、複数の熱変位予定部26qの歪みを熱変位検出部43によって同時に測定可能にしている。光ファイバ30A,30Bは、図2及び図5に示す光ファイバ30とは異なり弾性支持部22の線条間の間隙部を通過するように配線されておらず、図8に示すように弾性支持部22の上端面と導電部15の下面との間に配線されている。   The optical fibers 30A and 30B are members that transmit light, and are optical communication transmission paths (transmission lines) used when information is transmitted by optical signals. In the optical fiber 30A, the light irradiation unit 28, the load detection unit 27, and the light detection unit 29 are connected in series in one line, and the optical fiber 30B includes the light irradiation unit 28, the thermal displacement detection unit 43, and the light detection unit 29. One is connected in series. The optical fiber 30A is wired in a straight line in parallel with the receiving portion side contact portion 26a, and the load detecting portion 27 can simultaneously measure the distortion of the plurality of receiving portion side contact portions 26a. On the other hand, the optical fiber 30B is wired in a straight line in parallel with the thermal displacement planned portion 26q, and the thermal displacement detection unit 43 can simultaneously measure the distortion of the plurality of thermal displacement planned portions 26q. Unlike the optical fiber 30 shown in FIGS. 2 and 5, the optical fibers 30A and 30B are not wired so as to pass through the gaps between the filaments of the elastic support portion 22, but are elastically supported as shown in FIG. Wiring is performed between the upper end surface of the portion 22 and the lower surface of the conductive portion 15.

荷重演算部31は、光検出部29の検出結果に基づいて、受け部側接触部26a毎に歪み量を演算するとともに、熱変位予定部26q毎に歪み量を演算し、各熱変位予定部26qに対応する各受け部側接触部26aの歪み量を温度補正する。荷重演算部31は、例えば、光検出部29が出力する光検出信号に基づいて、各受け部側接触部26aの歪み量から各熱変位予定部26qの歪み量を減算して熱変位による影響を補正し、各すり板片12aに作用する接触力Cをそれぞれ演算する。荷重演算部31は、全てのすり板片12aに作用する補正後の接触力Cを加算して、すり板12全体に作用する接触力を演算する。   Based on the detection result of the light detection unit 29, the load calculation unit 31 calculates the strain amount for each receiving portion side contact portion 26a, calculates the strain amount for each thermal displacement planned portion 26q, and each thermal displacement planned portion. The distortion amount of each receiving portion side contact portion 26a corresponding to 26q is temperature corrected. For example, based on the light detection signal output from the light detection unit 29, the load calculation unit 31 subtracts the strain amount of each thermal displacement scheduled portion 26 q from the strain amount of each receiving portion side contact portion 26 a and affects the thermal displacement. And the contact force C acting on each sliding plate piece 12a is calculated. The load calculation unit 31 adds the corrected contact force C acting on all the sliding plate pieces 12a, and calculates the contact force acting on the entire sliding plate 12.

図10、図11及び図13に示す熱変位検出部43は、荷重検出部27の検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの熱変位を検出する部分である。熱変位検出部43は、荷重検出部27の測定用(荷重測定用)歪みセンサの検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの歪みを検出する校正用(温度補償用)歪みセンサを備えている。熱変位検出部43は、熱変位予定部26qの歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージを備えている。熱変位予定部26qは、例えば、荷重検出部27と同様に、歪み量に応じて反射光の波長が変化する特性を有するセンシングプローブ(検出子)であり、特定の波長の光を反射する。熱変位検出部43は、各すり板片12aに対応して1個ずつ配置されており、それぞれ反射光の中心波長を変えることによって、すり板片12a毎に異なる特定の波長の光のみを反射する。熱変位検出部43は、熱変位予定部26qの中心線上であって熱変位予定部26qの中央部に配置されており、熱変位予定部26qの下面に接着剤などによって取り付けられている。   The thermal displacement detector 43 shown in FIGS. 10, 11, and 13 is a portion that detects the thermal displacement of the thermal displacement scheduled portion 26 q in order to calibrate the detection result of the load detector 27. In order to calibrate the detection result of the measurement (load measurement) strain sensor of the load detection unit 27, the thermal displacement detection unit 43 is a calibration (temperature compensation) strain sensor that detects the distortion of the thermal displacement scheduled unit 26q. I have. The thermal displacement detector 43 includes an optical fiber strain gauge in which the wavelength of the reflected light changes according to the strain of the thermal displacement scheduled portion 26q. The thermal displacement scheduled portion 26q is a sensing probe (detector) having a characteristic that the wavelength of reflected light changes according to the amount of distortion, for example, similarly to the load detecting portion 27, and reflects light having a specific wavelength. One thermal displacement detection unit 43 is disposed corresponding to each of the sliding plate pieces 12a, and only the light having a specific wavelength different for each of the sliding plate pieces 12a is reflected by changing the center wavelength of the reflected light. To do. The thermal displacement detector 43 is disposed on the center line of the planned thermal displacement 26q on the center line of the planned thermal displacement 26q, and is attached to the lower surface of the planned thermal displacement 26q with an adhesive or the like.

次に、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の取付方法について説明する。
図9に示すように、荷重受け部26を組み立てるときには、図10に示す受け部側接触部26aの下面に荷重検出部27を取り付けて、この荷重検出部27の両端部から伸びる光ファイバ30Aを中間保持部26kの通過部26rに嵌め込み、受け部側接触部26aの両端部を中間保持部26kの支持部26mに取り付ける。同様に、熱変位予定部26qの下面に熱変位検出部43を取り付けて、この熱変位検出部43の両端部から伸びる光ファイバ30Bを中間保持部26kの通過部26sに嵌め込み、熱変位予定部26qの両端部を中間保持部26kの支持部26nに取り付ける。この状態で、中間保持部26kに上側保持部26cを被せるように装着し、中間保持部26kの嵌合部26pを上側保持部26cの位置決め部26iに嵌め込むと、上側保持部26cに対して中間保持部26kが位置決めされる。上側保持部26cと中間保持部26kとを一体に保持した状態で、上側保持部26c及び中間保持部26kを下側保持部26dに被せるように装着し、図9に示すように下側保持部26dの嵌合部26jに締結用工具Tの嵌合部T1を嵌め込み、この締結用工具Tを軸回りに回転させる。その結果、図10に示す上側保持部26cの雄ねじ部26fと下側保持部26dの雌ねじ部26hとが噛み合って、上側保持部26cと下側保持部26dとが締結されるとともに、これらの間に中間保持部26kが挟み込まれて保持され、荷重受け部26が組み立てられる。図10に示すように、荷重受け部26を分解するときには、図9に示す下側保持部26dの嵌合部26jに締結用工具Tの嵌合部T1を嵌め込み、この締結用工具Tを組立時とは逆方向に回転すると、図10に示すように上側保持部26cと下側保持部26dとが分離するとともに、上側保持部26cと中間保持部26kとが分離する。
Next, a method for attaching a contact force measuring apparatus for a sliding plate according to a third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 9, when assembling the load receiving portion 26, the load detecting portion 27 is attached to the lower surface of the receiving portion side contact portion 26 a shown in FIG. 10, and the optical fibers 30 </ b> A extending from both ends of the load detecting portion 27 are attached. It fits in the passage part 26r of the intermediate holding part 26k, and both ends of the receiving part side contact part 26a are attached to the support part 26m of the intermediate holding part 26k. Similarly, the thermal displacement detector 43 is attached to the lower surface of the thermal displacement detector 26q, and the optical fibers 30B extending from both ends of the thermal displacement detector 43 are fitted into the passage portion 26s of the intermediate holder 26k. Both end portions of 26q are attached to the support portion 26n of the intermediate holding portion 26k. In this state, when the intermediate holding portion 26k is mounted so as to cover the upper holding portion 26c, and the fitting portion 26p of the intermediate holding portion 26k is fitted into the positioning portion 26i of the upper holding portion 26c, the upper holding portion 26c is fixed. The intermediate holding part 26k is positioned. In a state where the upper holding portion 26c and the intermediate holding portion 26k are integrally held, the upper holding portion 26c and the intermediate holding portion 26k are mounted so as to cover the lower holding portion 26d, and the lower holding portion as shown in FIG. fitting a fitting portion T 1 of the fastening tool T to 26d of the fitting portion 26j, rotating the fastening tool T around the axis. As a result, the male screw portion 26f of the upper holding portion 26c and the female screw portion 26h of the lower holding portion 26d shown in FIG. 10 are engaged with each other, and the upper holding portion 26c and the lower holding portion 26d are fastened. The intermediate holding portion 26k is sandwiched and held, and the load receiving portion 26 is assembled. As shown in FIG. 10, when disassembling the load receiving unit 26 is fitted to the fitting portion T 1 of the fastening tool T in the fitting portion 26j of the lower retaining portion 26d shown in FIG. 9, the fastening tool T When rotating in the direction opposite to that during assembly, as shown in FIG. 10, the upper holding part 26c and the lower holding part 26d are separated, and the upper holding part 26c and the intermediate holding part 26k are separated.

次に、図12及び図13に示す導電部15を上限位置で停止させた状態で、弾性支持部22の上端部を押圧して弾性支持部22を圧縮させると、弾性支持部22の上端部と導電部15の下面との間に間隙部Δが形成される。この状態で、弾性支持部22の上端部の中心にすり板側接触部25を位置決めして、導電部15の下面にすり板側接触部25を装着する。次に、弾性支持部22の上端部と導電部15の下面との間に荷重受け部26を挿入して、荷重受け部26の下側保持部26dの外周部を弾性支持部22の上端部に嵌め込み、弾性支持部22の上端部に上側保持部26cを搭載して荷重受け部26を弾性支持部22に装着する。次に、図8に示すように、荷重検出部27及び熱変位検出部43の両端部にそれぞれ接続された光ファイバ30A,30Bを導電部15と弾性支持部22との間の間隙部に通過させて、すり板12と平行になるように光ファイバ30A,30Bを配線する。図12及び図13に示す弾性支持部22の上端部の押圧を解除すると弾性支持部22が伸長して、すり板側接触部25と受け部側接触部26aとが接触し、導電部15と弾性支持部22との間に荷重受け部26が配置される。同様の作業を繰り返すことによって、全ての弾性支持部22にそれぞれ荷重受け部26が装着されるとともに、全ての荷重検出部27及び熱変位検出部43がそれぞれ一本の光ファイバ30A,30Bによって直列に接続される。最後に、光ファイバ30A,30Bの一方の端部に光照射部28を接続し、光ファイバ30A,30Bの他方の端部に光検出部29を接続するとともに、光検出部29と荷重演算部31とを信号線などによって接続する。   Next, when the upper end portion of the elastic support portion 22 is pressed to compress the elastic support portion 22 in a state where the conductive portion 15 shown in FIGS. 12 and 13 is stopped at the upper limit position, the upper end portion of the elastic support portion 22 is compressed. A gap Δ is formed between the conductive portion 15 and the lower surface of the conductive portion 15. In this state, the sliding plate side contact portion 25 is positioned at the center of the upper end portion of the elastic support portion 22, and the sliding plate side contact portion 25 is attached to the lower surface of the conductive portion 15. Next, the load receiving portion 26 is inserted between the upper end portion of the elastic support portion 22 and the lower surface of the conductive portion 15, and the outer peripheral portion of the lower holding portion 26 d of the load receiving portion 26 is connected to the upper end portion of the elastic support portion 22. The upper support portion 26 c is mounted on the upper end portion of the elastic support portion 22, and the load receiving portion 26 is attached to the elastic support portion 22. Next, as shown in FIG. 8, the optical fibers 30 </ b> A and 30 </ b> B respectively connected to both ends of the load detection unit 27 and the thermal displacement detection unit 43 are passed through the gap between the conductive unit 15 and the elastic support unit 22. Then, the optical fibers 30A and 30B are wired so as to be parallel to the sliding plate 12. When the pressing of the upper end portion of the elastic support portion 22 shown in FIGS. 12 and 13 is released, the elastic support portion 22 expands, the sliding plate side contact portion 25 and the receiving portion side contact portion 26a come into contact with each other, and the conductive portion 15 A load receiving portion 26 is disposed between the elastic support portion 22 and the elastic support portion 22. By repeating the same operation, the load receiving portions 26 are respectively attached to all the elastic support portions 22, and all the load detecting portions 27 and the thermal displacement detecting portions 43 are connected in series by one optical fiber 30A, 30B. Connected to. Finally, the light irradiation unit 28 is connected to one end of the optical fibers 30A and 30B, the light detection unit 29 is connected to the other end of the optical fibers 30A and 30B, and the light detection unit 29 and the load calculation unit are connected. 31 is connected by a signal line or the like.

次に、この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の動作を説明する。
図12及び図13に示すように、すり板片12aからすり板側接触部25を介して受け部側接触部26aに接触力Cが伝達されると、すり板側接触部25が受け部側接触部26aを押圧して受け部側接触部26aの中心部が下方に撓む。その結果、受け部側接触部26aと一体となって荷重検出部27も撓み、光ファイバ30Aを通過する光が荷重検出部27で反射して、受け部側接触部26aの歪み量(撓み量)に応じて反射光の波長が変化する。このとき、すり板側接触部25が断熱材によって形成されているため、すり板片12aからすり板側接触部25への熱伝導を遮断する。また、図11及び図13に示すように、受け部側接触部26aと熱変位予定部26qとの間に微小な隙間が形成されているため、受け部側接触部26aに接触力Cが作用して受け部側接触部26aが撓んでも、熱変位予定部26qには接触力Cが作用せず熱変位予定部26qが接触力Cの影響を受けて撓むことがない。
Next, the operation of the contact force measuring apparatus for sliding plates according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 12 and 13, when the contact force C is transmitted from the sliding plate piece 12a to the receiving portion side contact portion 26a via the sliding plate side contact portion 25, the sliding plate side contact portion 25 is moved to the receiving portion side. The center part of the receiving part side contact part 26a is bent downward by pressing the contact part 26a. As a result, the load detection unit 27 also bends integrally with the receiving unit side contact unit 26a, the light passing through the optical fiber 30A is reflected by the load detection unit 27, and the distortion amount (deflection amount) of the receiving unit side contact unit 26a. ), The wavelength of the reflected light changes. At this time, since the sliding plate side contact portion 25 is formed of a heat insulating material, heat conduction from the sliding plate piece 12a to the sliding plate side contact portion 25 is blocked. Further, as shown in FIGS. 11 and 13, since a minute gap is formed between the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q, the contact force C acts on the receiving portion side contact portion 26a. Even if the receiving portion side contact portion 26a is bent, the contact force C does not act on the thermal displacement scheduled portion 26q, and the thermal displacement scheduled portion 26q is not bent due to the influence of the contact force C.

受け部側接触部26aが周囲の温度変化による影響を受けると、受け部側接触部26aが熱膨張又は熱収縮する。その結果、受け部側接触部26aに作用する接触力Cだけではなく、この受け部側接触部26aの熱変位により生ずる荷重(熱荷重)も荷重検出部27によって検出されるため、荷重検出部27の検出結果を補正(温度補償)する必要がある。図11及び図13に示すように、受け部側接触部26aの近傍には熱変位予定部26qが配置されているため、受け部側接触部26aと熱変位予定部26qとが略同一の温度変化による影響を受ける。また、受け部側接触部26aと熱変位予定部26qとが微小間隔をあけて配置されているため、熱変位予定部26qには接触力Cが作用せず、熱変位により生ずる荷重のみが作用し、この熱変位により生ずる荷重が熱変位検出部43によって検出される。図8に示す光検出部29が出力する光検出信号に基づいて、熱変位によって生ずる熱変位予定部26qの歪み量を荷重演算部31が演算するとともに、接触力C及び熱変位によって生ずる受け部側接触部26aの歪み量を荷重演算部31が演算する。そして、荷重演算部31が受け部側接触部26aの歪み量から熱変位予定部26qの歪み量を減算して、接触力Cのみによって生ずる受け部側接触部26aの歪み量を演算し、各すり板片12aに作用する接触力Cの大きさを演算する。   If the receiving part side contact part 26a is influenced by the surrounding temperature change, the receiving part side contact part 26a will thermally expand or shrink. As a result, not only the contact force C acting on the receiving portion side contact portion 26a but also the load (thermal load) generated by the thermal displacement of the receiving portion side contact portion 26a is detected by the load detecting portion 27. 27 detection results need to be corrected (temperature compensation). As shown in FIGS. 11 and 13, since the thermal displacement scheduled portion 26q is disposed in the vicinity of the receiving portion side contact portion 26a, the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q have substantially the same temperature. Influenced by change. Further, since the receiving portion side contact portion 26a and the planned thermal displacement portion 26q are arranged at a minute interval, the contact force C does not act on the thermal displacement planned portion 26q, and only the load caused by the thermal displacement acts. The load generated by this thermal displacement is detected by the thermal displacement detector 43. Based on the light detection signal output from the light detection unit 29 shown in FIG. 8, the load calculation unit 31 calculates the amount of distortion of the thermal displacement scheduled portion 26q caused by the thermal displacement, and the receiving portion caused by the contact force C and the thermal displacement. The load calculation unit 31 calculates the strain amount of the side contact portion 26a. Then, the load calculation unit 31 subtracts the strain amount of the thermal displacement scheduled portion 26q from the strain amount of the receiving portion side contact portion 26a to calculate the strain amount of the receiving portion side contact portion 26a caused only by the contact force C, The magnitude of the contact force C acting on the strip piece 12a is calculated.

この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置には、第1実施形態〜第6実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第3実施形態では、装着部26bに支持された状態で受け部側接触部26aと略同一環境下で熱変位予定部26qが熱変位し、荷重検出部27の検出結果を補正するために、この熱変位予定部26qの熱変位を熱変位検出部43が検出する。このため、受け部側接触部26aの熱膨張又は熱収縮によって生ずる荷重検出部27の検出誤差を、熱変位検出部43の検出結果によって校正し、接触力Cを高精度に測定することができる。
In addition to the effects of the first to sixth embodiments, the sliding plate contact force measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention has the following effects.
(1) In the third embodiment, the thermal displacement scheduled portion 26q is thermally displaced under substantially the same environment as the receiving portion side contact portion 26a while being supported by the mounting portion 26b, and the detection result of the load detecting portion 27 is corrected. In order to do this, the thermal displacement detector 43 detects the thermal displacement of the thermal displacement scheduled portion 26q. Therefore, the detection error of the load detection unit 27 caused by the thermal expansion or contraction of the receiving unit side contact unit 26a can be calibrated by the detection result of the thermal displacement detection unit 43, and the contact force C can be measured with high accuracy. .

(2) この第3実施形態では、受け部側接触部26aの歪みを検出する測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの歪みを校正用歪みセンサが検出する。このため、測定用歪みセンサの熱変位による検出誤差を、校正用歪みセンサの検出結果によって温度補償し、測定精度を向上させることができる。 (2) In the third embodiment, the calibration strain sensor detects the distortion of the thermal displacement scheduled portion 26q in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor that detects the strain of the receiving portion side contact portion 26a. For this reason, the detection error due to the thermal displacement of the measurement strain sensor can be temperature compensated by the detection result of the calibration strain sensor, and the measurement accuracy can be improved.

(3) この第3実施形態では、熱変位予定部26qが受け部側接触部26aと間隔をあけてこの受け部側接触部26aの近傍に配置されている。例えば、受け部側接触部26aのみに光ファイバ式の歪みゲージを貼り付けて熱変位による検出誤差を補正する場合には、光ファイバ30A,30Bを直交させて受け部側接触部26aに貼り付ける必要がある。しかし、舟体枠16内の狭い空間内に光ファイバ30A,30Bを直交させて配線することは困難であり、無理に配線すると光ファイバ30A,30Bに屈曲部分が生じ検出誤差の原因になる。この第3実施形態では、受け部側接触部26aと熱変位予定部26qとが微小間隔をあけて配置されている。このため、光ファイバ30A,30Bを直線状に平行に配線させることによって、熱変位による検出誤差を簡単に精度よく補正することができる。また、受け部側接触部26aに作用する接触力Cを熱変位予定部26qに作用させずに、熱変位によって生ずる荷重のみを熱変位予定部26qに作用させることができる。さらに、受け部側接触部26aと略同一の温度環境下で熱変位予定部26qを熱変位させることができる。 (3) In the third embodiment, the thermal displacement scheduled portion 26q is disposed in the vicinity of the receiving portion side contact portion 26a with a space from the receiving portion side contact portion 26a. For example, when an optical fiber strain gauge is attached only to the receiving portion side contact portion 26a to correct a detection error due to thermal displacement, the optical fibers 30A and 30B are attached to the receiving portion side contact portion 26a so as to be orthogonal to each other. There is a need. However, it is difficult to wire the optical fibers 30A and 30B so as to be orthogonal to each other in the narrow space in the boat body frame 16, and if the wiring is forced, bent portions are generated in the optical fibers 30A and 30B, causing detection errors. In the third embodiment, the receiving portion side contact portion 26a and the thermal displacement scheduled portion 26q are arranged with a minute gap therebetween. For this reason, the detection errors due to thermal displacement can be easily and accurately corrected by wiring the optical fibers 30A and 30B in parallel in a straight line. Further, only the load generated by the thermal displacement can be applied to the planned thermal displacement portion 26q without applying the contact force C applied to the receiving portion side contact portion 26a to the planned thermal displacement portion 26q. Furthermore, the thermal displacement scheduled portion 26q can be thermally displaced under substantially the same temperature environment as the receiving portion side contact portion 26a.

(4) この第3実施形態では、荷重検出部27に接続される光ファイバ30Aをすり板片12aと弾性支持部22との間に通過部26rが通過させる。また、この第3実施形態では、熱変位検出部43に接続される光ファイバ30Bをすり板片12aと弾性支持部22との間に通過部26sが通過させる。例えば、この第1実施形態では、図2及び図5に示すように、荷重検出部27の両端部に接続された光ファイバ30を弾性支持部22の線条間の間隙部に通過させる必要があり、配線作業に手間がかかり組立作業に時間がかかる。一方、この第3実施形態では、導電部15と弾性支持部22との間に荷重受け部26を装着するだけで、通過部26r,26sによって光ファイバ30A,30Bがすり板片12aと弾性支持部22との間に誘導される。このため、光ファイバ30A,30Bの配線作業が簡単になり、組立作業を短時間で実施することができる。 (4) In the third embodiment, the passage portion 26r passes the optical fiber 30A connected to the load detection portion 27 between the sliding piece 12a and the elastic support portion 22. In the third embodiment, the passage portion 26s passes the optical fiber 30B connected to the thermal displacement detection portion 43 between the sliding piece 12a and the elastic support portion 22. For example, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 5, it is necessary to pass the optical fibers 30 connected to both ends of the load detection unit 27 through the gaps between the filaments of the elastic support unit 22. In addition, the wiring work takes time and assembly work takes time. On the other hand, in the third embodiment, the optical fibers 30A and 30B are elastically supported by the sliding piece 12a by the passing portions 26r and 26s only by mounting the load receiving portion 26 between the conductive portion 15 and the elastic supporting portion 22. It is induced between the unit 22. For this reason, the wiring work of the optical fibers 30A and 30B is simplified, and the assembling work can be performed in a short time.

(5) この第3実施形態では、光ファイバ30A,30Bが直線状に配線されるようにこれらの光ファイバ30A,30Bを通過部26r,26sが通過させる。例えば、この第1実施形態では、図2及び図5に示すように、すり板12と平行になるように光ファイバ30を配線する必要があり配線作業に手間がかかる。一方、この第3実施形態では、通過部26r,26sによって光ファイバ30A,30Bが直線状に配線されるため配線作業を短時間で実施することができる。 (5) In the third embodiment, the passage portions 26r and 26s pass through the optical fibers 30A and 30B so that the optical fibers 30A and 30B are wired in a straight line. For example, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 5, it is necessary to wire the optical fiber 30 so as to be parallel to the sliding plate 12, which takes time. On the other hand, in the third embodiment, the optical fibers 30A and 30B are wired linearly by the passing portions 26r and 26s, so that the wiring work can be performed in a short time.

(6) この第3実施形態では、すり板片12aから荷重受け部26への熱伝導を遮断する断熱材によってすり板側接触部25が形成されている。このため、すり板片12aから受け部側接触部26aに伝わる熱をすり板側接触部25によって遮断し、熱変位予定部26qとは異なる温度環境下で受け部側接触部26aが熱変形するのを防ぐことができる。 (6) In the third embodiment, the sliding plate side contact portion 25 is formed of a heat insulating material that blocks heat conduction from the sliding plate piece 12 a to the load receiving portion 26. For this reason, the heat transmitted from the sliding plate piece 12a to the receiving portion side contact portion 26a is blocked by the sliding plate side contact portion 25, and the receiving portion side contact portion 26a is thermally deformed in a temperature environment different from that of the planned thermal displacement portion 26q. Can be prevented.

(第4実施形態)
図14は、この発明の第4実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。以下では、図7に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図14に示す接触力測定装置24は、図7に示すすり板側接触部25と、荷重受け部26と、荷重検出部32と、電力供給部33と、通電状態検出部34などに加えて、図14に示す信号線35A,35Bと、熱変位検出部44と、荷重演算部45などを備えている。電力供給部33は、荷重検出部32及び熱変位検出部44に電力を供給する部分であり、通電状態検出部34は荷重検出部32及び熱変位検出部44の通電状態を検出する部分である。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a perspective view of a disassembled state of the contact force measuring device for a sliding plate according to the fourth embodiment of the present invention. In the following, the same parts as those shown in FIG. 7 will be assigned the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
The contact force measuring device 24 shown in FIG. 14 includes a sliding plate side contact portion 25, a load receiving portion 26, a load detection portion 32, a power supply portion 33, an energization state detection portion 34, and the like shown in FIG. , Signal lines 35A and 35B shown in FIG. 14, a thermal displacement detector 44, a load calculator 45, and the like. The power supply unit 33 is a part that supplies power to the load detection unit 32 and the thermal displacement detection unit 44, and the energization state detection unit 34 is a part that detects the energization state of the load detection unit 32 and the thermal displacement detection unit 44. .

信号線35A,35Bは、電気信号を伝送する部材であり、信号線35Aは電力供給部33、荷重検出部32及び通電状態検出部34を一本の電線によって直列に接続し、信号線35Bは電力供給部33、熱変位検出部44及び通電状態検出部34を一本の電線によって直列に接続している。   The signal lines 35A and 35B are members that transmit electrical signals. The signal line 35A connects the power supply unit 33, the load detection unit 32, and the energization state detection unit 34 in series with one electric wire, and the signal line 35B The power supply unit 33, the thermal displacement detection unit 44, and the energization state detection unit 34 are connected in series by a single electric wire.

熱変位検出部44は、荷重検出部32の検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの熱変位を検出する部分である。熱変位検出部44は、熱変位予定部26qの歪みを検出する歪みセンサを備えており、熱変位予定部26qの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えている。熱変位検出部44は、熱変位予定部26qに発生する歪み量に応じて電気抵抗値が変化する。熱変位検出部44は、各すり板片12aに対応して1個ずつ配置されており、熱変位予定部26qの中心線上であって熱変位予定部26qの中央部に配置されており、熱変位予定部26qの下面に接着剤などによって取り付けられている。   The thermal displacement detector 44 is a part that detects the thermal displacement of the thermal displacement scheduled portion 26q in order to calibrate the detection result of the load detector 32. The thermal displacement detector 44 includes a strain sensor that detects the distortion of the thermal displacement scheduled portion 26q, and includes an electrical resistance strain gauge that changes in electrical resistance in accordance with the strain of the thermal displacement scheduled portion 26q. The thermal displacement detector 44 changes its electrical resistance value according to the amount of strain generated in the thermal displacement scheduled part 26q. One thermal displacement detection unit 44 is disposed corresponding to each of the sliding plate pieces 12a, is disposed on the center line of the thermal displacement planned portion 26q and in the center of the thermal displacement planned portion 26q, It is attached to the lower surface of the planned displacement portion 26q by an adhesive or the like.

荷重演算部45は、すり板片12aに作用する接触力Cを演算する部分である。荷重演算部45は、通電状態検出部34の検出結果に基づいて、受け部側接触部26a毎に歪み量を演算するとともに、熱変位予定部26q毎に歪み量を演算し、各熱変位予定部26qに対応する各受け部側接触部26aの歪み量を温度補正する。荷重演算部45は、例えば、通電状態検出部34が出力する通電状態情報に基づいて、各受け部側接触部26aの歪み量から各熱変位予定部26qの歪み量を減算して熱変位による影響を補正し、各すり板片12aに作用する接触力Cをそれぞれ演算する。荷重演算部45は、全てのすり板片12aに作用する補正後の接触力Cを加算して、すり板12全体に作用する接触力を演算する。   The load calculation part 45 is a part which calculates the contact force C which acts on the sliding piece 12a. The load calculation unit 45 calculates the strain amount for each receiving portion side contact portion 26a based on the detection result of the energization state detection unit 34, calculates the strain amount for each thermal displacement scheduled portion 26q, and each thermal displacement schedule. The distortion amount of each receiving portion side contact portion 26a corresponding to the portion 26q is corrected for temperature. For example, the load calculation unit 45 subtracts the strain amount of each thermal displacement planned portion 26q from the strain amount of each receiving portion side contact portion 26a based on the current state information output by the power state detection unit 34, and thereby based on the thermal displacement. The influence is corrected, and the contact force C acting on each sliding plate piece 12a is calculated. The load calculation unit 45 adds the corrected contact force C acting on all the sliding plate pieces 12a, and calculates the contact force acting on the entire sliding plate 12.

この発明の第4実施形態に係るすり板の接触力測定装置には、第3実施形態の効果に加えて以下に記載するような効果がある。
この第4実施形態では、受け部側接触部26aの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを荷重検出部32が備えており、熱変位予定部26qの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを熱変位検出部44が備えている。このため、第3実施形態のような高価な光ファイバ式の歪みゲージを使用する場合に比べて、安価な電気抵抗式の歪みゲージを使用して接触量Cを簡単に測定することができる。
In addition to the effects of the third embodiment, the sliding plate contact force measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has the following effects.
In the fourth embodiment, the load detection unit 32 is provided with an electric resistance type strain gauge whose electric resistance changes according to the strain of the receiving portion side contact portion 26a, and the electric load according to the strain of the thermal displacement scheduled portion 26q. The thermal displacement detector 44 includes an electrical resistance strain gauge in which resistance changes. For this reason, compared with the case where an expensive optical fiber type strain gauge as in the third embodiment is used, the contact amount C can be easily measured by using an inexpensive electric resistance type strain gauge.

(第5実施形態)
図15は、この発明の第5実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。以下では、図9及び図10に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図15に示す接触力測定装置24は、図9及び図10に示すすり板側接触部25と、荷重受け部26と、荷重検出部27と、光照射部28と、光検出部29と、光ファイバ30などに加えて、図15に示す温度検出部46と、通電状態検出部47と、信号線48と、荷重演算部49などを備えている。
(Fifth embodiment)
FIG. 15 is a perspective view of a disassembled state of a contact force measuring device for a sliding plate according to a fifth embodiment of the present invention. In the following, the same parts as those shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
The contact force measuring device 24 shown in FIG. 15 includes a sliding plate side contact portion 25, a load receiving portion 26, a load detection portion 27, a light irradiation portion 28, a light detection portion 29, and the like shown in FIGS. In addition to the optical fiber 30 and the like, a temperature detection unit 46, an energization state detection unit 47, a signal line 48, a load calculation unit 49, and the like shown in FIG. 15 are provided.

温度検出部46は、荷重検出部27の検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの温度を検出する部分である。温度検出部46は、受け部側接触部26aの歪みを検出する荷重検出部27の測定用(荷重測定用)歪みセンサの検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの温度を検出する校正用(温度補償用)温度センサを備えている。温度検出部46は、例えば、温度に応じて電気信号が変化する熱電対を備えており、各すり板片12aに対応して1個ずつ配置されている。温度検出部46は、熱変位予定部26qに接着剤などによって取り付けられている。   The temperature detector 46 is a part that detects the temperature of the thermal displacement scheduled part 26q in order to calibrate the detection result of the load detector 27. The temperature detector 46 detects the temperature of the thermal displacement scheduled portion 26q in order to calibrate the detection result of the measurement (load measurement) strain sensor of the load detector 27 that detects the strain of the receiving portion side contact portion 26a. A temperature sensor for calibration (for temperature compensation) is provided. The temperature detection unit 46 includes, for example, thermocouples whose electric signals change according to the temperature, and are arranged one by one corresponding to each sliding plate piece 12a. The temperature detection unit 46 is attached to the thermal displacement scheduled portion 26q with an adhesive or the like.

通電状態検出部47は、温度検出部46の通電状態を検出する部分であり、各温度検出部46に対応して1個ずつ配置されている。通電状態検出部47は、例えば、温度検出部46の熱電対の接点間の温度差に応じて発生する起電力を検出し、検出した電力に応じた電気信号を通電状態情報(起電力情報)として荷重演算部49に出力する。   The energization state detection unit 47 is a part that detects the energization state of the temperature detection unit 46, and is arranged one by one corresponding to each temperature detection unit 46. The energization state detection unit 47 detects, for example, an electromotive force generated according to a temperature difference between the thermocouple contacts of the temperature detection unit 46, and an electric signal according to the detected power is energized state information (electromotive force information). Is output to the load calculation unit 49.

信号線48は、電気信号を伝送する部材である。信号線48は、電流の流れる電線(伝送線)であり、温度検出部46及び通電状態検出部47を一本の電線によって直列に接続している。   The signal line 48 is a member that transmits an electrical signal. The signal line 48 is an electric wire (transmission line) through which an electric current flows, and the temperature detection unit 46 and the energization state detection unit 47 are connected in series by a single electric wire.

荷重演算部49は、すり板片12aに作用する接触力Cを演算する部分である。荷重演算部49は、光検出部29の検出結果に基づいて、受け部側接触部26a毎に歪み量を演算するとともに、通電状態検出部47の検出結果に基づいて熱変位予定部26q毎に歪み量を演算し、各熱変位予定部26qに対応する各受け部側接触部26aの歪み量を温度補正する。荷重演算部49は、例えば、通電状態検出部47が出力する通電状態情報に基づいて、熱変位予定部26qの温度を演算し、この熱変位予定部26qの線膨張係数、温度及び基準長さに基づいてこの熱変位予定部26qの歪み量を演算する。荷重演算部49は、例えば、光検出部29が出力する光検出信号に基づいて、各受け部側接触部26aの歪み量から各熱変位予定部26qの歪み量を減算して熱変位による影響を補正し、各すり板片12aに作用する接触力Cをそれぞれ演算する。荷重演算部49は、全てのすり板片12aに作用する補正後の接触力Cを加算して、すり板12全体に作用する接触力を演算する。   The load calculation part 49 is a part which calculates the contact force C which acts on the sliding piece 12a. The load calculation unit 49 calculates the amount of distortion for each receiving unit side contact unit 26a based on the detection result of the light detection unit 29, and for each thermal displacement scheduled unit 26q based on the detection result of the energization state detection unit 47. The distortion amount is calculated, and the distortion amount of each receiving portion side contact portion 26a corresponding to each thermal displacement scheduled portion 26q is temperature-corrected. For example, the load calculation unit 49 calculates the temperature of the thermal displacement scheduled portion 26q based on the energized state information output from the energized state detection unit 47, and the linear expansion coefficient, temperature, and reference length of the thermal displacement scheduled portion 26q. Based on the above, the distortion amount of the thermal displacement scheduled portion 26q is calculated. For example, the load calculation unit 49 subtracts the strain amount of each thermal displacement scheduled portion 26q from the strain amount of each receiving portion side contact portion 26a based on the light detection signal output from the light detection portion 29, and the influence of the thermal displacement. And the contact force C acting on each sliding plate piece 12a is calculated. The load calculation unit 49 adds the corrected contact force C acting on all the sliding plate pieces 12a, and calculates the contact force acting on the entire sliding plate 12.

この発明の第5実施形態に係るすり板の接触力測定装置には、第1実施形態〜第4実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第5実施形態では、装着部26bに支持された状態で受け部側接触部26aと略同一環境下で熱変位予定部26qが熱変位し、荷重検出部27の検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの温度を温度検出部46が検出する。このため、受け部側接触部26aの熱膨張又は熱収縮によって生ずる荷重検出部27の検出誤差を、温度検出部46の検出結果によって校正し、接触力Cを高精度に測定することができる。
In addition to the effects of the first to fourth embodiments, the sliding plate contact force measuring device according to the fifth embodiment of the present invention has the following effects.
(1) In the fifth embodiment, the thermal displacement scheduled portion 26q is thermally displaced under the same environment as the receiving portion side contact portion 26a while being supported by the mounting portion 26b, and the detection result of the load detecting portion 27 is calibrated. In order to do so, the temperature detector 46 detects the temperature of the thermal displacement scheduled portion 26q. For this reason, the detection error of the load detection unit 27 caused by the thermal expansion or contraction of the receiving unit side contact unit 26a can be calibrated by the detection result of the temperature detection unit 46, and the contact force C can be measured with high accuracy.

(2) この第5実施形態では、測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、熱変位予定部26qの温度を校正用温度センサが検出する。このため、図9〜図12に示すような光ファイバ式の歪みゲージのような高価な熱変位検出部43を使用せずに、熱電対のような安価な温度センサを利用して、すり板片12aに作用する接触力Cを高精度に測定することができる。 (2) In the fifth embodiment, the calibration temperature sensor detects the temperature of the thermal displacement scheduled portion 26q in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor. For this reason, without using an expensive thermal displacement detector 43 such as an optical fiber strain gauge as shown in FIGS. 9 to 12, an inexpensive temperature sensor such as a thermocouple is used, and a sliding plate is used. The contact force C acting on the piece 12a can be measured with high accuracy.

(第6実施形態)
図16は、この発明の第6実施形態に係る荷重測定装置の断面図である。
図16に示す荷重作用部50は、荷重Fが作用する部材であり、上面に荷重Fが作用すると上下方向に可動する可動部材である。弾性支持部51は、荷重作用部50を弾性支持する部材であり、図2〜図8に示す弾性支持部22と同様に、荷重作用部50が上下方向に移動可能なように支持する圧縮コイルばねなどの弾性体(付勢部材)である。
(Sixth embodiment)
FIG. 16 is a sectional view of a load measuring apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
16 is a member to which the load F acts, and is a movable member that can move in the vertical direction when the load F acts on the upper surface. The elastic support portion 51 is a member that elastically supports the load acting portion 50 and, like the elastic support portion 22 shown in FIGS. 2 to 8, a compression coil that supports the load acting portion 50 so as to be movable in the vertical direction. It is an elastic body (biasing member) such as a spring.

荷重測定装置52は、荷重作用部50に作用する荷重Fを測定する装置である。荷重測定装置52は、図5に示す接触力測定装置24と同様に、作用部側接触部53と、荷重受け部54と、荷重検出部55などを備えている。作用部側接触部53は、荷重受け部54と接触する部分であり、荷重作用部50の下面に取り付けられており、この荷重作用部50の下面から下方に突出して荷重受け部54の受け部側接触部54aを押圧する突起部である。荷重受け部54は、荷重作用部50と弾性支持部51との間に着脱自在に装着されてこの荷重作用部50から荷重Fを受ける部分である。荷重受け部54は、図5及び図6に示す荷重受け部26と同様の部材であり、図16では荷重受け部26側の部分と対応する荷重受け部54側の部分については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。荷重検出部55は、荷重受け部54に作用する荷重Fを検出する部分である。荷重検出部55は、図5及び図7に示す荷重検出部27,32と同様であり、受け部側接触部54aの歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージ、又は受け部側接触部54aの歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えている。   The load measuring device 52 is a device that measures the load F acting on the load acting unit 50. Similar to the contact force measurement device 24 shown in FIG. 5, the load measurement device 52 includes an action portion side contact portion 53, a load receiving portion 54, a load detection portion 55, and the like. The action part side contact part 53 is a part in contact with the load receiving part 54 and is attached to the lower surface of the load action part 50, and projects downward from the lower surface of the load action part 50 to receive the load receiving part 54. It is a projection part which presses the side contact part 54a. The load receiving portion 54 is a portion that is detachably mounted between the load acting portion 50 and the elastic support portion 51 and receives a load F from the load acting portion 50. The load receiving portion 54 is a member similar to the load receiving portion 26 shown in FIGS. 5 and 6, and in FIG. 16, portions corresponding to the load receiving portion 54 side and corresponding portions on the load receiving portion 54 side are denoted by corresponding reference numerals. Detailed description will be omitted. The load detection unit 55 is a part that detects a load F acting on the load receiving unit 54. The load detector 55 is the same as the load detectors 27 and 32 shown in FIGS. 5 and 7, and an optical fiber strain gauge in which the wavelength of reflected light changes according to the strain of the receiving portion side contact portion 54a, or An electrical resistance type strain gauge whose electrical resistance changes according to the strain of the receiving portion side contact portion 54a is provided.

この発明の第6実施形態に係る荷重測定装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第6実施形態では、荷重作用部50と弾性支持部51との間に着脱自在に荷重受け部54が装着されて、この荷重作用部50から荷重Fをこの荷重受け部54が受け、この荷重受け部54に作用する荷重Fを荷重検出部55が検出する。このため、荷重作用部50を弾性支持部51によって支持する基本構造を大規模に改変することなく、荷重作用部50と弾性支持部51との間に僅かな空間を確保して荷重受け部54を簡単に装着し、この荷重受け部54に作用する荷重Fを容易に検出することができる。また、荷重検出部55によって荷重作用部50を支持する構造や、弾性支持部51と荷重検出部55とを一体化させる構造ではないため、荷重検出部55が破損しても荷重作用部50が弾性支持部51によって支持されて、安全性を維持することができる。同様に、荷重受け部54が破損しても荷重作用部50が弾性支持部51によって支持されるため、安全性を維持することができる。さらに、荷重作用部50と弾性支持部51とを互いに連結させずに、これらが容易に分離可能な構造であるため、これらの間に荷重受け部54を短時間で簡単に装着することができる。
The load measuring device according to the sixth embodiment of the present invention has the following effects.
(1) In the sixth embodiment, a load receiving portion 54 is detachably mounted between the load acting portion 50 and the elastic support portion 51, and the load receiving portion 54 receives the load F from the load acting portion 50. The load detector 55 detects the load F acting on the load receiver 54. For this reason, a small space is ensured between the load action part 50 and the elastic support part 51 without modifying the basic structure for supporting the load action part 50 by the elastic support part 51 on a large scale. Is easily mounted, and the load F acting on the load receiving portion 54 can be easily detected. Further, since the load detecting unit 55 does not support the load acting unit 50 or the structure in which the elastic supporting unit 51 and the load detecting unit 55 are integrated, the load acting unit 50 is not damaged even if the load detecting unit 55 is damaged. It is supported by the elastic support part 51, and safety can be maintained. Similarly, even if the load receiving portion 54 is damaged, the load acting portion 50 is supported by the elastic support portion 51, so that safety can be maintained. Furthermore, since the load acting part 50 and the elastic support part 51 are structured such that they can be easily separated without being connected to each other, the load receiving part 54 can be easily mounted between them in a short time. .

(2) この第6実施形態では、荷重作用部50と弾性支持部51との間に間隙部Δを形成するように、これらの間に着脱自在に装着部54bが装着され、この装着部54bに支持された状態で作用部側接触部53と受け部側接触部54aが接触し、この受け部側接触部54aから荷重Fを受けて受け部側接触部54aが弾性変形する。このため、荷重作用部50側に作用部側接触部53を形成し、弾性支持部51に装着部54bを装着するような簡単な改造で足りるとともに、弾性支持部51の構造や機能を変えずにこの弾性支持部51を使用しながら荷重Fを測定することができる。 (2) In the sixth embodiment, a mounting portion 54b is detachably mounted between the load acting portion 50 and the elastic support portion 51 so as to form a gap portion Δ. The action portion side contact portion 53 and the receiving portion side contact portion 54a are in contact with each other, and the receiving portion side contact portion 54a is elastically deformed by receiving a load F from the receiving portion side contact portion 54a. For this reason, a simple modification such as forming the action portion side contact portion 53 on the load acting portion 50 side and attaching the attachment portion 54b to the elastic support portion 51 is sufficient, and the structure and function of the elastic support portion 51 are not changed. Further, the load F can be measured while using the elastic support portion 51.

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この第1実施形態〜第5実施形態では、車両2がA方向に移動する場合を例に挙げて説明したが、車両2がA方向とは逆方向に移動する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この第1実施形態〜第5実施形態では、集電装置4としてシングルアーム式パンタグラフを例に挙げて説明したが、菱型パンタグラフ、翼型パンタグラフなどの他の形式のパンタグラフ、第三軌条方式(サードレール式)の集電装置などについてもこの発明を適用することができる。さらに、この第1実施形態〜第5実施形態では、電車線として架空式電車線路を例に挙げて説明したが、導電性レールを使用する第三軌条式電車線路についてもこの発明を適用することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications or changes can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In the first to fifth embodiments, the case where the vehicle 2 moves in the A direction has been described as an example. However, the present invention also applies to the case where the vehicle 2 moves in the direction opposite to the A direction. Can be applied. In the first to fifth embodiments, the current collecting device 4 has been described by taking a single arm pantograph as an example. However, other types of pantographs such as a rhombus pantograph and a wing pantograph, a third rail The present invention can also be applied to a system (third rail type) current collector or the like. Furthermore, in the first to fifth embodiments, the description has been given by taking an overhead train line as an example of the train line. However, the present invention is also applied to a third rail train line using a conductive rail. Can do.

(2) この第1実施形態〜第5実施形態では、電気軌道総合試験車などの特殊車に接触力測定装置24を搭載して接触力Cを測定する場合を例に挙げて説明したが、旅客を輸送する旅客車に接触力測定装置24を搭載して接触力を測定することもできる。また、この第1実施形態〜第5実施形態では、多分割すり板舟体を備える集電装置4の各すり板片12aに作用する接触力Cを測定する場合を例に挙げて説明したが、この多分割すり板舟体に限定するものではない。例えば、すり板が少数に分割された構造の集電舟の各すり板片に作用する接触力Cを測定する場合や、通常の集電装置の1枚すり板に作用する接触力を測定する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この第1実施形態〜第5実施形態では、集電装置4のすり板片12aに作用する接触力Cを測定する場合を例に挙げて説明したが、鉄道車両の軸箱を支持する軸ばねと台車枠との間に作用する荷重を測定する場合などについてもこの発明を適用することができる。 (2) In the first to fifth embodiments, the case where the contact force measuring device 24 is mounted on a special vehicle such as an electric track general test vehicle and the contact force C is measured has been described as an example. The contact force measuring device 24 may be mounted on a passenger vehicle that transports passengers to measure the contact force. Moreover, although this 1st Embodiment-5th Embodiment gave and demonstrated as an example the case where the contact force C which acts on each sliding board piece 12a of the current collecting apparatus 4 provided with a multi-partitioned sliding board boat body was measured. It is not limited to this multi-divided ground board. For example, when measuring the contact force C acting on each sliding plate piece of a current collector boat having a structure in which the sliding plate is divided into a small number, or measuring the contact force acting on a single sliding plate of a normal current collector. The present invention can be applied to cases. Further, in the first to fifth embodiments, the case where the contact force C acting on the sliding plate piece 12a of the current collector 4 is measured has been described as an example, but the axle box of the railway vehicle is supported. The present invention can also be applied to a case where a load acting between the shaft spring and the carriage frame is measured.

(3) この第1実施形態〜第5実施形態では、光ファイバ30,30A,30B又は信号線35,35A,35B,48によって集電装置4から車内に検出結果を送信しているが、テレメータ装置などを使用して集電装置4から車内に検出結果を無線送信することもできる。また、この第1実施形態〜第5実施形態では、上側保持部26cと下側保持部26dとを雄ねじ部26fと雌ねじ部26hとの噛み合わせによって一体化しているが、これらをねじで締結して一体化することもできる。さらに、この第1実施形態〜第6実施形態では、弾性支持部22,51がばねである場合を例に挙げて説明したが、ばね以外にゴムなどの弾性体である場合についても、この発明を適用することができる。 (3) In the first to fifth embodiments, the optical fiber 30, 30A, 30B or the signal lines 35, 35A, 35B, 48 transmit the detection result from the current collector 4 into the vehicle. It is also possible to wirelessly transmit the detection result from the current collector 4 into the vehicle using a device or the like. Further, in the first to fifth embodiments, the upper holding portion 26c and the lower holding portion 26d are integrated by meshing the male screw portion 26f and the female screw portion 26h. Can be integrated. Further, in the first to sixth embodiments, the case where the elastic support portions 22 and 51 are springs has been described as an example, but the present invention also applies to a case where the elastic support portions 22 and 51 are elastic bodies such as rubber in addition to the springs. Can be applied.

(4) この第6実施形態では、光ファイバ式の歪みゲージ又は電気抵抗式の歪みゲージを備える一つの荷重検出部55によって受け部側接触部54aの歪みを測定する場合を例に挙げて説明したが、このような検出方法に限定するものではない。例えば、第3実施形態〜第5実施形態のような熱変位予定部26qを受け部側接触部54aと平行に微小間隔をあけて配置し、受け部側接触部54aの歪みを温度補正することもできる。この場合には、第3実施形態〜第5実施形態のような光ファイバ式の歪みゲージ、電気抵抗式の歪みゲージ又は熱電対によって熱変位予定部26qの歪みを検出することができる。 (4) In the sixth embodiment, an example in which the strain of the receiving portion side contact portion 54a is measured by one load detection portion 55 having an optical fiber strain gauge or an electrical resistance strain gauge will be described. However, it is not limited to such a detection method. For example, as in the third to fifth embodiments, the thermal displacement scheduled portion 26q is arranged in parallel with the receiving portion side contact portion 54a with a small interval, and the distortion of the receiving portion side contact portion 54a is temperature corrected. You can also. In this case, the strain of the thermal displacement scheduled portion 26q can be detected by an optical fiber strain gauge, an electrical resistance strain gauge, or a thermocouple as in the third to fifth embodiments.

この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置を備える集電装置の模式図であり、(A)は側面図であり、(B)は正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram of a current collector provided with the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a side view, (B) is a front view. この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置によって接触力が測定される集電舟の一部を省略して示す断面図である。It is sectional drawing which abbreviate | omits and shows a part of current collection boat by which contact force is measured by the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図2のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the III-III line of FIG. 図2のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the IV-IV line of FIG. この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の断面図である。It is sectional drawing of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係るすり板の接触力測定装置の平面図である。It is a top view of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係るすり板の接触力測定装置の断面図である。It is sectional drawing of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置によって接触力が測定される集電舟の一部を省略して示す断面図である。It is sectional drawing which abbreviate | omits and shows a part of current collection boat by which contact force is measured by the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の組立状態の斜視図である。It is a perspective view of the assembly state of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。It is a perspective view of the decomposition | disassembly state of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係るすり板の接触力測定装置の平面図である。It is a top view of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図11のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the XII-XII line | wire of FIG. 図13は、図11のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。13 is a cross-sectional view showing a state cut along line XIII-XIII in FIG. この発明の第4実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。It is a perspective view of the decomposition | disassembly state of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 4th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態に係るすり板の接触力測定装置の分解状態の斜視図である。It is a perspective view of the decomposition | disassembly state of the contact-force measuring apparatus of the sliding board which concerns on 5th Embodiment of this invention. この発明の第6実施形態に係る荷重測定装置の断面図である。It is sectional drawing of the load measuring apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 架線(電車線)
1a トロリ線
2 車両
4 集電装置
9 集電舟
12 すり板
12a すり板片
22 弾性支持部
24 接触力測定装置
25 すり板側接触部
26 荷重受け部
26a 受け部側接触部
26b 装着部
26q 熱変位予定部
26r,26s 通過部
27 荷重検出部
28 光照射部
29 光検出部
30,30A,30B 光ファイバ
31 荷重演算部
32 荷重検出部
33 電力供給部
34 通電状態検出部
35,35A,35B 信号線
36 荷重演算部
43,44 熱変位検出部
45 荷重演算部
46 温度検出部
47 通電状態検出部
48 信号線
49 荷重演算部
50 荷重作用部
51 弾性支持部
52 荷重測定装置
53 作用部側接触部
54 荷重受け部
54a 受け部側接触部
54b 装着部
55 荷重検出部
C 接触力
F 荷重
Δ 間隙部
1 overhead line (train line)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Trolley wire 2 Vehicle 4 Current collector 9 Current collector boat 12 Sliding plate 12a Sliding plate piece 22 Elastic support portion 24 Contact force measuring device 25 Sliding plate side contact portion 26 Load receiving portion 26a Receiving portion side contact portion 26b Mounting portion 26q Heat Planned displacement part 26r, 26s Passing part 27 Load detecting part 28 Light irradiating part 29 Light detecting part 30, 30A, 30B Optical fiber 31 Load calculating part 32 Load detecting part 33 Power supply part 34 Energized state detecting part 35, 35A, 35B Signal Wire 36 Load calculation unit 43, 44 Thermal displacement detection unit 45 Load calculation unit 46 Temperature detection unit 47 Current state detection unit 48 Signal line 49 Load calculation unit 50 Load application unit 51 Elastic support unit 52 Load measuring device 53 Operation unit side contact unit 54 Load receiving portion 54a Receiving portion side contact portion 54b Mounting portion 55 Load detecting portion C Contact force F Load Δ Gap portion

Claims (18)

集電装置のすり板とこのすり板が接触する電車線との間に作用する接触力を測定するすり板の接触力測定装置であって、
前記すり板とこのすり板を弾性支持する弾性支持部との間に着脱自在に装着されて、このすり板から前記接触力を受ける荷重受け部と、
前記荷重受け部に作用する前記接触力を検出する荷重検出部と、
を備えるすり板の接触力測定装置。
A contact force measuring device for a sliding plate that measures a contact force that acts between a current collecting plate and a train line with which the sliding plate contacts,
A load receiving portion that is detachably mounted between the sliding plate and an elastic support portion that elastically supports the sliding plate, and receives the contact force from the sliding plate;
A load detector for detecting the contact force acting on the load receiver;
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項1に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重受け部は、
前記すり板と前記弾性支持部との間に間隙部を形成するように、これらの間に着脱自在に装着される装着部と、
前記装着部に支持された状態で前記すり板側の接触部と接触し、このすり板側の接触部から前記接触力を受けて弾性変形する前記荷重受け部側の接触部とを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 1,
The load receiver is
A mounting portion that is detachably mounted between the sliding plate and the elastic support portion so as to form a gap portion;
A contact portion on the side of the sliding plate that contacts the contact portion on the side of the sliding plate while being supported by the mounting portion, and a contact portion on the side of the load receiving portion that is elastically deformed by receiving the contact force from the contact portion on the side of the sliding plate.
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する歪みセンサを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 2,
The load detection unit includes a strain sensor that detects distortion of the contact portion on the load receiving unit side;
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重受け部は、前記装着部に支持された状態で前記荷重受け部側の接触部と略同一環境下で熱変位する熱変位予定部を備え、
前記荷重検出部の検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の前記熱変位を検出する熱変位検出部を備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 2,
The load receiving portion includes a thermal displacement scheduled portion that is thermally displaced in substantially the same environment as the contact portion on the load receiving portion side in a state supported by the mounting portion,
In order to calibrate the detection result of the load detector, a thermal displacement detector that detects the thermal displacement of the thermal displacement scheduled portion is provided.
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項4に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する測定用歪みセンサを備え、
前記熱変位検出部は、前記測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の歪みを検出する校正用歪みセンサを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 4,
The load detection unit includes a measurement strain sensor that detects distortion of the contact portion on the load receiving unit side,
The thermal displacement detection unit includes a calibration strain sensor for detecting the strain of the thermal displacement scheduled portion in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor;
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項4又は請求項5に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記熱変位検出部は、前記熱変位予定部の歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージ、又は前記熱変位予定部の歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 4 or Claim 5,
The thermal displacement detector is an optical fiber strain gauge in which the wavelength of reflected light changes according to the strain of the thermal displacement scheduled portion, or an electrical resistance type in which electrical resistance changes according to the strain of the thermal displacement scheduled portion. With a strain gauge of
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、In the contact-force measuring apparatus of the sliding board of any one of Claim 4 to Claim 6,
前記熱変位予定部は、前記荷重受け部側の接触部と間隔をあけてこの荷重受け部側の接触部の近傍に配置されていること、The thermal displacement scheduled portion is arranged in the vicinity of the contact portion on the load receiving portion side with a space from the contact portion on the load receiving portion side,
を特徴とするすり板の接触力測定装置。A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項2に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重受け部は、前記装着部に支持された状態で前記荷重受け部側の接触部と略同一環境下で熱変位する熱変位予定部を備え、
前記荷重検出部の検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の温度を検出する温度検出部を備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 2,
The load receiving portion includes a thermal displacement scheduled portion that is thermally displaced in substantially the same environment as the contact portion on the load receiving portion side in a state supported by the mounting portion,
In order to calibrate the detection result of the load detection unit, a temperature detection unit for detecting the temperature of the thermal displacement scheduled part is provided.
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みを検出する測定用歪みセンサを備え、
前記温度検出部は、前記測定用歪みセンサの検出結果を校正するために、前記熱変位予定部の温度を検出する校正用温度センサを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 8 ,
The load detection unit includes a measurement strain sensor that detects distortion of the contact portion on the load receiving unit side,
The temperature detection unit includes a calibration temperature sensor for detecting the temperature of the thermal displacement scheduled unit in order to calibrate the detection result of the measurement strain sensor;
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項又は請求項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記温度検出部は、前記熱変位予定部の温度に応じて電気信号が変化する熱電対を備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of Claim 8 or Claim 9 ,
The temperature detection unit includes a thermocouple whose electric signal changes according to the temperature of the thermal displacement scheduled portion,
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項から請求項10までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記熱変位予定部は、前記荷重受け部側接触部と間隔をあけてこの荷重受け部側接触部の近傍に配置されていること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
The contact force measuring device for a sliding plate according to any one of claims 8 to 10 ,
The thermal displacement schedule section to open the contact portion and the distance of the load receiving portion is disposed in the vicinity of the contact portion of the load receiving portion side,
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項4から請求項までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重受け部は、前記熱変位検出部に接続される伝送線を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部を備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 4 to Claim 7 ,
The load receiving portion includes a passage portion that allows a transmission line connected to the thermal displacement detection portion to pass between the sliding plate and the elastic support portion,
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項8から請求項11までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 8 to Claim 11,
前記荷重受け部は、前記温度検出部に接続される伝送線を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部を備えること、The load receiving portion includes a passage portion that allows a transmission line connected to the temperature detection portion to pass between the sliding plate and the elastic support portion,
を特徴とするすり板の接触力測定装置。A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項2から請求項13までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重受け部は、前記荷重検出部に接続される伝送線を前記すり板と前記弾性支持部との間に通過させる通過部を備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 2 to Claim 13 ,
The load receiving portion includes a passing portion that allows a transmission line connected to the load detecting portion to pass between the sliding plate and the elastic support portion;
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項12から請求項14までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記通過部は、前記伝送線が光ファイバであるときに、この光ファイバが直線状に配線されるようにこの光ファイバを通過させること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 12 to Claim 14 ,
When the transmission line is an optical fiber, the passage portion passes the optical fiber so that the optical fiber is wired in a straight line.
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項3から請求項15までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記荷重検出部は、前記荷重受け部側の接触部の歪みに応じて反射光の波長が変化する光ファイバ式の歪みゲージ、又は前記荷重受け部側の接触部の歪みに応じて電気抵抗が変化する電気抵抗式の歪みゲージを備えること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding board of any one of Claim 3 to Claim 15 ,
The load detection unit has an optical fiber strain gauge in which the wavelength of reflected light changes according to the strain of the contact portion on the load receiving portion side, or an electric resistance according to the strain of the contact portion on the load receiving portion side. Having a variable electrical resistance strain gauge,
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項2から請求項16までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記すり板側の接触部は、前記すり板から前記荷重受け部への熱伝導を遮断する断熱材によって形成されていること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 2 to 16 ,
The contact portion on the sliding plate side is formed of a heat insulating material that blocks heat conduction from the sliding plate to the load receiving portion,
A contact force measuring device for a sliding plate.
請求項1から請求項17までのいずれか1項に記載のすり板の接触力測定装置において、
前記すり板は、複数に分割されたすり板であり、
前記弾性支持部は、前記すり板のすり板片を弾性支持するばねであること、
を特徴とするすり板の接触力測定装置。
In the contact-force measuring apparatus of the sliding plate of any one of Claim 1- Claim 17 ,
The sliding board is a sliding board divided into a plurality of parts,
The elastic support portion is a spring that elastically supports a sliding piece of the sliding plate;
A contact force measuring device for a sliding plate.
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