JP7066505B2

JP7066505B2 - 電線検査装置

Info

Publication number: JP7066505B2
Application number: JP2018087429A
Authority: JP
Inventors: 慶吾鈴木
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: JP2019193530A

Description

本発明は、電線の状態を自動で検査する電線検査装置に関するものである。

近年、架空電線の状態を自動で検査する電線検査装置の開発が進められており、種々の電線検査装置が発明されている。その一つとして、特許文献１には、複数本の金属素線を螺旋状に撚り合わせてなる送電線に沿って移動中に、この金属素線の損傷等の異常箇所を検出し撮影する電線検査装置が開示されている。

上記特許文献１の電線検査装置は、送電線をその内側に通過させ、送電線の外周に沿って回動する円筒歯車と、円筒歯車に取り付けられた撮影手段と、円筒歯車の外周面に設けられた外歯に噛合する歯車と、この歯車を駆動させるモータと、円筒歯車の回動数を検出する回動数検出手段と、円筒歯車が送電線の異常箇所に接触したことを検知するセンサなどを備えている。また、円筒歯車の内周面には内歯が設けられており、この内歯は、送電線外周面の螺旋状の溝部（複数本の金属素線が螺旋状に撚り合わされることで形成される溝部）に噛合する。

このような特許文献１の電線検査装置においては、モータが駆動すると歯車が回動し、この歯車に噛合する外歯が送電線の長軸を中心に回動する。これと同時に回動する内歯が送電線の溝部に噛合しているため、円筒歯車の回動に伴って、装置全体が溝部に沿って螺旋状に進行する。そして、円筒歯車が送電線の異常箇所に接触した場合、撮影手段がこの異常箇所を撮影するとともに、回動数検出手段がこの時点での円筒歯車の回動数を検出する。

特開２０１７－９９０３６号公報

しかしながら、上記特許文献１の電線検査装置は、送電線外周面の螺旋状の溝部に沿って螺旋状に進行する構成であるがゆえに、外周面に螺旋状の溝部がない電線には適用できないという問題があった。また、特許文献１の電線検査装置は、円筒歯車の内歯が送電線の溝部に噛合する際、送電線を傷付けてしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、幅広い電線に適用することができ、かつ、電線を傷付けることを防止できる電線検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、電線を保持し、かつ当該電線の長手方向に移動可能な電線保持部と、前記電線保持部に回転可能に支持され、前記電線の外周に沿って回転し、当該電線の状態を検査する検査部と、前記検査部を回転させる検査部駆動手段と、を備え、前記電線保持部及び前記検査部が前記電線の径方向に分割されており、前記電線保持部が、前記電線上を当該電線の長手方向に走行する車輪と、前記車輪を回転させる車輪駆動手段と、ケースと、該ケース内に取り付けられ、前記検査部を回転可能に支持する軸受と、を備え、前記ケースが、前記電線の径方向に二分割された第１のケース及び第２のケースで構成され、前記軸受が、前記電線の径方向に二分割された第１の軸受及び第２の軸受で構成され、かつ、前記第１の軸受が前記第１のケースに取り付けられ、前記第２の軸受が前記第２のケースに取り付けられていることを特徴とする電線検査装置である。

本発明によれば、電線を保持し、かつ当該電線の長手方向に移動可能な電線保持部と、前記電線保持部に回転可能に支持され、前記電線の外周に沿って回転し、当該電線の状態を検査する検査部と、前記検査部を回転させる検査部駆動手段と、を備え、前記電線保持部が、前記電線上を当該電線の長手方向に走行する車輪と、前記車輪を回転させる車輪駆動手段と、を備えているので、外周面の螺旋状の溝部の有無に関わらず幅広い電線に適用することができ、かつ、電線を傷付けることを防止できる電線検査装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる電線検査装置が電線に取り付けられた状態を示す斜視図である。図１の電線検査装置が電線に取り付けられる前の状態を示す斜視図であり、開かれたケースに検査部を構成する二部材のうちの一方がセットされ、これらが電線に沿わされた状態を示す図である。図２の検査部を構成する一方の部材に他方の部材が組み付けられた状態を示す斜視図である。図３の検査部の分解図である。図４の検査部に設けられた位置決め構造を説明する説明図である。図２のケースに設けられた位置決め構造を説明する説明図である。

本発明の一実施形態にかかる「電線検査装置」について、図１～６を参照して説明する。

図１に示す本実施形態の電線検査装置１は、架空配電線１０の損傷等を自動で検査するための装置である。架空配電線１０は、配電用変電所から電柱にかけて架け渡された電線や、電柱間に架け渡された電線等である。以下、架空配電線１０を単に「電線１０」と呼称する。電線１０は、芯線と、この芯線を覆った絶縁被覆と、を有している。電線１０は、その長手方向と垂直な平面で切った断面形状が略正円である。

電線検査装置１は、電線１０の全周を包囲して電線１０を保持する電線保持部２と、電線１０の全周を包囲し、電線保持部２に回転可能に支持された検査部３と、検査部３を電線１０の外周に沿って回転させる検査部駆動手段４と、を備えている。また、電線保持部２は、電線１０の長手方向に移動可能な自走機能を備えている。また、電線保持部２及び検査部３は、電線１０の径方向に二分割されている（詳細な構成は後述する。）。

電線保持部２は、電線１０が挿通されるケース５と、電線１０上を走行する二つの車輪２１，２２と、一方の車輪２１を回転させる車輪駆動手段７と、検査部３を回転可能に支持する二つの軸受６と、を備えている。

ケース５は、図１に示すように、外形が直方体である。ケース５は、図２，３に示すように、電線１０の径方向に二分割された合成樹脂製の第１のケース５１及び第２のケース５２で構成されている。これら第１のケース５１及び第２のケース５２は、後述するようにほぼ同形状となっている。

第１のケース５１は、平面視が長方形の底壁５１ａと、４面の側壁５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅと、を有する箱状に形成されている。側壁５１ｂ，５１ｃは、底壁５１ａの長辺それぞれから立設している。側壁５１ｄ，５１ｅは、底壁５１ａの短辺それぞれから立設している。また、第１のケース５１の内部には、側壁５１ｄと対向する隔壁５１ｆと、側壁５１ｅと対向する隔壁５１ｇと、が設けられている。

第２のケース５２は、底壁５１ａと対向する上壁５２ａと、４面の側壁５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅと、を有する箱状に形成されている。側壁５２ｂ，５２ｃは、上壁５２ａの長辺それぞれから下垂している。側壁５２ｄ，５２ｅは、上壁５２ａの短辺それぞれから下垂している。また、第２のケース５２の内部には、側壁５２ｄと対向する隔壁５２ｆと、側壁５２ｅと対向する隔壁５２ｇと、が設けられている。

第１のケース５１の側壁５１ｃと第２のケース５２の側壁５２ｃとは、蝶番５３によって連結されている。これにより、ケース５は、図１に示す閉鎖状態と、図２，３に示す開放状態とにわたって開閉可能となっている。また、第２のケース５２の側壁５２ｂには係止部５４が設けられ、第１のケース５１の側壁５１ｂには係止受け部５５が設けられている。これら係止部５４及び係止受け部５５は、図１に示すケース５の閉鎖状態において互いに係止することで、ケース５の閉鎖状態を維持する。

第１のケース５１の側壁５１ｄ及び第２のケース５２の側壁５２ｄには、それぞれ、半円形状の切欠き５８ａ，５８ｂが設けられている。これら切欠き５８ａ，５８ｂは、ケース５の閉鎖状態において正円形状の電線挿通孔５８を構成する。同様に、第１のケース５１の側壁５１ｅ及び第２のケース５２の側壁５２ｅには、それぞれ、半円形状の切欠き５８ａ，５８ｂが設けられている。これら切欠き５８ａ，５８ｂは、ケース５の閉鎖状態において正円形状の電線挿通孔５８を構成する。

二つの車輪２１，２２は、第２のケース５２の上壁５２ａ内面に取り付けられている。車輪２１と車輪２２とは、上壁５２ａの長手方向（電線１０の長手方向）に間隔をあけて配置されている。これら車輪２１，２２は、電線１０上を電線１０の長手方向に走行する。また、車輪２１，２２は、回転円筒体の外周面が電線１０に接触する構成であり、前記外周面には、電線１０を傷付ける可能性がある凹凸が設けられていない（従来技術として説明した電線検査装置は、円筒歯車の内歯が電線の溝部に噛合する際、電線を傷付けてしまうおそれがあった）。

車輪駆動手段７は、第２のケース５２の上壁５２ａの内面に取り付けられたモータ７１と、モータ７１の動力を上述した一方の車輪２１に伝達する歯車７２，７３，７４と、で構成されている。電線検査装置１が電線１０に取り付けられた状態（図１）でモータ７１が駆動すると、このモータ７１及び歯車７２，７３，７４によって車輪２１が回転し、車輪２１が電線１０上を走行する。

他方の車輪２２には動力源が取り付けられていないが、一方の車輪２１が電線１０上を走行することで他方の車輪２２も電線１０上を走行する。このように二つの車輪２１，２２が電線１０上を走行することで、電線検査装置１全体が電線１０の長手方向に移動する。

二つの軸受６は、ケース５内に取り付けられている。図２に示すように、各軸受６は、電線１０の径方向に二分割された半円弧状の第１の軸受６１及び第２の軸受６２で構成されている。そして、第１の軸受６１は、第１のケース５１に取り付けられ、第２の軸受６２は、第２のケース５２に取り付けられている。

本例では、一方の軸受６の第１の軸受６１が第１のケース５１の隔壁５１ｆに取り付けられ、これに対応する第２の軸受６２が第２のケース５２の隔壁５２ｆに取り付けられている。また、他方の軸受６の第１の軸受６１が第１のケース５１の隔壁５１ｇに取り付けられ、これに対応する第２の軸受６２が第２のケース５２の隔壁５２ｇに取り付けられている。

上述した第１の軸受６１及び第２の軸受６２は、第１のケース５１と第２のケース５２とが閉じ合わされることで環状の軸受６を構成する。この軸受６によって検査部３を少ない摩擦力で滑らかに回転させることができる。

また、ケース５には、第１のケース５１と第２のケース５２とを位置決めするための凹部５６、及び凹部５６に嵌まる凸部５７が設けられている。本例では、図２，６に示す様に、第１のケース５１側に凹部５６が設けられ、第２のケース５２側に凸部５７が設けられている（第１のケース５１側に凸部５７が設けられ、第２のケース５２側に凹部５６が設けられていてもよい）。また、本例では、凹部５６及び凸部５７が、軸受６に隣接して設けられている。さらに、本例では、凹部５６及び凸部５７が各軸受６の両側に設けられている。これらの構成により、第１の軸受６１及び第２の軸受６２を高精度に位置出しでき、検査部３を正確な軌道で回転させることができる。

検査部３は、電線１０の絶縁被覆の状態を検査するセンサ１１と、電線１０の外周面を撮影するカメラ１２と、これらセンサ１１及びカメラ１２を取り付けた回転部材８と、回転部材８に取り付けられ、検査部駆動手段４から動力が伝達される歯車９と、を備えている。

回転部材８は、合成樹脂で構成されている。回転部材８は、図３に示すように、電線１０の長手方向に間隔をあけて対向する一対の対向板部８３と、一対の対向板部８３間を連結した一対の連結部８６ａ，８６ｂと、一対の対向板部８３それぞれから互いに離れる方向に延びた一対の円筒部８５と、を有している。

一対の対向板部８３は、円形の板状に形成されており、その中心には正円形状の電線挿通孔８４が設けられている。

一対の連結部８６ａ，８６ｂは、長方形の板状に形成されている。一対の連結部８６ａ，８６ｂ間には電線１０が位置付けられる。上述したセンサ１１及びカメラ１２は、一方の連結部８６ａに取り付けられている。本例では、検査部３が電線１０を中心として３６０度回転可能であり、一方の連結部８６ａに取り付けられたセンサ１１及びカメラ１２により、電線１０の全周の検査・撮影が可能となっている。なお、これ以外に、センサ１１及びカメラ１２は、他方の連結部８６ｂに取り付けられてもよいし、一対の連結部８６ａ，８６ｂ双方に取り付けられてもよい。

一対の円筒部８５は、一対の対向板部８３の電線挿通孔８４の外周部からそれぞれ円筒状に延びている。一対の円筒部８５の内側には電線１０が通される。また、各円筒部８５は、各軸受６の内側に位置付けられる。

歯車９は、一方の円筒部８５の先端部に取り付けられている。歯車９は、円形の板状に形成されており、その中心には正円形状の電線挿通孔９４が設けられている。歯車９の外周面には複数の歯９３が設けられている。歯車９は、外径及び内径が円筒部８５の外径及び内径と等しく、かつ、円筒部８５と同軸上に配置されている。

上述した回転部材８及び歯車９は、図４に示すように、電線１０の径方向に二分割されている。すなわち、回転部材８は、電線１０の径方向に二分割された第１の回転部材８１及び第２の回転部材８２が組み付けられて構成されている。歯車９は、電線１０の径方向に二分割された半割れ部９１，９２が合わされて構成されている。これら回転部材８及び歯車９の分割線は、電線１０の中心を通る。

第１の回転部材８１は、一対の対向板部８３それぞれの半割れ部８３ａと、一対の円筒部８５それぞれの半割れ部８５ａと、一方の連結部８６ａと、を有している。各半割れ部８３ａには、電線挿通孔８４を構成する半円形状の切欠き８４ａと、一対の固定部８７と、が設けられている。一対の固定部８７は、切欠き８４ａの両側に設けられている。

第２の回転部材８２は、一対の対向板部８３それぞれの半割れ部８３ｂと、一対の円筒部８５それぞれの半割れ部８５ｂと、他方の連結部８６ｂと、を有している。各半割れ部８３ｂには、電線挿通孔８４を構成する半円形状の切欠き８４ｂと、一対の固定部８８と、が設けられている。一対の固定部８８は、切欠き８４ｂの両側に設けられている。

上述した固定部８７と固定部８８は、互いに重ねられてボルト１５及びナット１６によって固定される部分である。図５に示すように、固定部８７には、凹部８７ａと、凹部８７ａの底面を貫通したボルト挿通孔８７ｂと、が設けられている。固定部８８には、凹部８７ａに嵌まる嵌合部８８ａと、嵌合部８８ａを貫通したボルト挿通孔８８ｂと、が設けられている。嵌合部８８ａが凹部８７ａに嵌まることで、ボルト挿通孔８７ｂとボルト挿通孔８８ｂとが位置決めされる。そして、これらボルト挿通孔８７ｂ，８８ｂにボルト１５が通され、ボルト１５にナット１６が取り付けられることで、第１の回転部材８１と第２の回転部材８２が組み付けられる。

なお、上記固定部８７，８８を設ける以外に、例えば、第１の回転部材８１及び第２の回転部材８２の一方に係止爪を設け、他方に爪受部を設けるといった係止構造により第１の回転部材８１と第２の回転部材８２を固定するようにしてもよい。

歯車９の半割れ部９１には、電線挿通孔９４を構成する半円形状の切欠き９４ａが設けられている。この半割れ部９１は、図４に示すように、半割れ部８５ａに取り付けられている。歯車９の半割れ部９２には、電線挿通孔９４を構成する半円形状の切欠き９４ｂが設けられている。この半割れ部９２は、図４に示すように、半割れ部８５ｂに取り付けられている。これら半割れ部９１，９２は、第１の回転部材８１と第２の回転部材８２が組み付けられることで環状の歯車９を構成する。

検査部駆動手段４は、第１のケース５１の底壁５１ａの内面に取り付けられたモータ４１と、モータ４１の動力を上述した歯車９に伝達する歯車４２，４３等で構成されている。電線検査装置１が電線１０に取り付けられた状態（図１）でモータ４１が駆動すると、歯車４２，４３等によってモータ４１の動力が歯車９に伝達され、検査部３が電線１０の外周に沿って回転する。すなわち、検査部３が電線１０を中心として回転する。

上記構成の電線検査装置１を電線１０に取り付ける手順を説明する。図２に示すように、ケース５を開放状態にして、第１のケース５１に第１の回転部材８１をセットする。そして、第１のケース５１及び第１の回転部材８１を電線１０の下方に沿わせる。そして、図３に示すように、第１の回転部材８１に第２の回転部材８２を組み付けるとともに第１の回転部材８１と第２の回転部材８２との間に電線１０を挟む。そして、ケース５を閉じることで第１のケース５１と第２のケース５２との間に電線１０を挟む。そして、係止部５４及び係止受け部５５を互いに係止させる。このような手順を経て電線検査装置１が電線１０に取り付けられる。

上述したように、電線検査装置１は、電線保持部２が、検査部駆動手段４と独立した車輪２１，２２及び車輪駆動手段７によって電線１０の長手方向に移動する構成であり、電線１０を傷付けることなく、電線保持部２を移動させることができる。また、電線検査装置１は、電線１０の全周を包囲するケース５、軸受６、検査部３が電線１０の径方向に二分割されているので、検査対象の電線１０を切断することなく電線１０に取り付けることができる。

上述した実施形態では、絶縁被覆を有する配電線の検査に用いられる電線検査装置について説明したが、本発明の電線検査装置は、被覆電線に限らず裸線（外周面に螺旋状の溝部が設けられた撚り線を含む。）の検査に用いることも可能である。さらに、本発明の電線検査装置は、配電線に限らず送電線の検査に用いることも可能である。このように、本発明によれば、外周面の螺旋状の溝部の有無に関わらず幅広い電線に適用することができ、かつ、電線を傷付けることを防止できる電線検査装置を提供することができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１電線検査装置
２電線保持部
３検査部
４検査部駆動手段
５ケース
６軸受
７車輪駆動手段
９歯車
１０電線
２１車輪

Claims

電線を保持し、かつ当該電線の長手方向に移動可能な電線保持部と、
前記電線保持部に回転可能に支持され、前記電線の外周に沿って回転し、当該電線の状態を検査する検査部と、
前記検査部を回転させる検査部駆動手段と、
を備え、
前記電線保持部及び前記検査部が前記電線の径方向に分割されており、
前記電線保持部が、前記電線上を当該電線の長手方向に走行する車輪と、前記車輪を回転させる車輪駆動手段と、ケースと、該ケース内に取り付けられ、前記検査部を回転可能に支持する軸受と、を備え、
前記ケースが、前記電線の径方向に二分割された第１のケース及び第２のケースで構成され、
前記軸受が、前記電線の径方向に二分割された第１の軸受及び第２の軸受で構成され、かつ、前記第１の軸受が前記第１のケースに取り付けられ、前記第２の軸受が前記第２のケースに取り付けられている
ことを特徴とする電線検査装置。
前記検査部が、前記電線の全周を包囲するとともに前記検査部駆動手段から動力が伝達される歯車を備え、
前記歯車は、その外周面に複数の歯が設けられ、その中心に前記電線が通される断面正円形状の孔が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の電線検査装置。
前記第１のケース及び前記第２のケースの一方に位置決め用の凹部が設けられ、他方に前記凹部に嵌まる位置決め用の凸部が設けられ、
前記凹部及び前記凸部が、前記軸受に隣接して設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電線検査装置。