JPH1151908A

JPH1151908A - 電車線検査装置

Info

Publication number: JPH1151908A
Application number: JP9222982A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Shimada; 健夫三島田; Yusuke Sato; 勇輔佐藤; Yuichi Iwama; 祐一岩間; Takeshi Yoshizawa; 武司吉澤
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Sanwa Tekki Corp
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Sanwa Tekki Corp
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1999-02-26
Anticipated expiration: 2017-08-06
Also published as: JP3272644B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吊架線Ａ、き電線Ｂの凹凸、相互の上下、左
右方向の相対位置変動に追従して安定して走行し、高品
質の検査結果をもたらす電車線検査装置を得る。【解決手段】電車線検査装置１は、き電線Ｂ上の駆動
台車２，３と、センサユニット４と、吊架線Ａ上の従動
台車５と、センサユニット６とを有する。吊架線Ａ、き
電線Ｂは、何れも電力供給線である。駆動台車２，３の
フレーム７に、き電線Ｂ上を転動する駆動ローラ８軸支
し、モータ９で駆動する。センサユニット４は、連結機
構１８で駆動台車２，３に連結し、垂直方向及び水平方
向に相対回転自在で、かつ垂直方向相対変位自在にす
る。従動台車５のフレーム２２に吊架線Ａ上を転動する
従動ローラ２３を軸支する。従動台車５は、連結機構２
４でセンサユニット４に連結し、垂直方向に相対回転自
在で、かつ垂直方向及び対向方向に相対変位自在にす
る。センサユニット４，６には、き電線Ｂ、吊架線Ａの
損傷を渦電流で検知する損傷検出器１５，２８を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電車線上を自走し
つつ電車線の損傷の有無や接続の良否等の検査を自動的
に行う検査装置に関し、特にほぼ同一高さ位置に相互に
平行に架設されたき電線と吊架線、この吊架線の下にハ
ンガを介して吊支されるトロリ線の３線を含む電車線の
架線構造に適用して有効な電車線検査装置に係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電気鉄道における電力供給用のき電線、
吊架線、トロリ線を含む電車線は、鉄道線路に沿って架
設されており、電車は、パンタグラフを介して電車線か
ら電気の供給を受けている。パンタグラフが直接摺動す
るトロリ線の検査は、軌道上を走行する電気検測車や電
気軌道総合試験車に搭載された測定装置により行われて
いる。しかし、トロリ線以外の電車線及び付属金具類
は、トロリ線から離れた位置にあるため、これらをトロ
リ線と同一の測定装置で検査することができない。従っ
て、これらの検査は、主に夜間に電車が通らない時間帯
を設けて、保守要員が保守用車等に乗って別に目視によ
って行われている。一方、近年、送電電力を増加するた
めに、電力供給用のき電線を吊架線と平行に同じ高さ位
置に張り、また従来鋼撚り線であった吊架線を銅撚り線
に換え、吊架線をき電線と共に給電線とする新型架線構
造が提案されている。このような架線構造においても、
電車線の検査は上記のような方法で行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の検査方法で
は、多大の時間と人員とを要するという問題点がある。
従って、本発明は、上記のような新型架線構造に適用す
る自走式の自動電車線検査装置を提供することを課題と
している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、き電線Ｂの上を走行する前後一対
の駆動台車２，３と、前後駆動台車２，３の間に位置し
てこれらと共にき電線Ｂ上を走行する第１のセンサユニ
ット４と、この第１のセンサユニット４に連結され吊架
線Ａの上を走行する従動台車５と、この従動台車５上に
搭載された第２のセンサユニット６とを具備させて電車
線検査装置１を構成する。前後一対の駆動台車２，３に
は、夫々フレーム７と、このフレーム７にき電線Ｂ上を
転動できるように軸支された駆動ローラ８と、この駆動
ローラ８に連結された駆動モータ９とを具備させる。第
１のセンサユニット４は、前後一対の駆動台車２，３に
対して夫々、垂直方向及び水平方向に相対回転自在で、
かつ垂直方向相対変位自在に、第１の連結機構１８を介
して連結する。従動台車５は、フレーム２２と、このフ
レーム２２に吊架線Ａ上を転動できるように軸支された
従動ローラ２３とを具備させ、第１のセンサユニット４
に対して、垂直方向に相対回転自在で、かつ垂直方向及
び対向方向に相対変位自在に、第２の連結機構２４を介
して連結する。第１及び第２のセンサユニット４，６に
は、夫々少なくともき電線Ｂ、吊架線Ａの損傷を渦電流
により検知する損傷検出器１５，２８を具備させる。吊
架線Ａとき電線Ｂ上には、延線途上にコネクタ、クラン
プ、ハンガ等の金具が接続された凹凸個所がある。また
吊架線Ａとき電線Ｂとは、その延線途上で相互に上下、
左右方向に数１０mmずつ相対位置変動がある。このよう
な吊架線Ａとき電線Ｂ上を検査装置１が通過する際に
は、第１のセンサユニット４が、前後の駆動台車２，３
に対して第１の連結機構１８を介して、自在に相対回動
すると共に、上下に相対変位することにより走行方向の
凹凸の変化に円滑に対応して安定した位置を保つ。また
第２のセンサユニット６が、第１のセンサユニット４に
対して第２の連結機構２４を介して、垂直方向に相対回
動すると共に、上下及び対向方向に相対変位することに
より、吊架線Ａとき電線Ｂとの上下、左右方向の相対位
置変動に円滑に追従して安定した位置を保ち、高品質の
検査結果を得る。

【０００５】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図１は電車線検査装置を電車線の延長方
向、即ち進行方向から見た正面図、図２は電車線検査装
置の側面図、図３は電車線検査装置の平面図、図４は第
１の連結部の側面図、図５は第１の連結部の平面図、図
６は第２の連結部の側面図、図７は第２の連結部の平面
図である。

【０００６】図１において、吊架線Ａは、電車線路に沿
ってその上方にほぼ水平に架設されている。き電線Ｂ
は、吊架線Ａとほぼ同一高さ位置で吊架線Ａにほぼ平行
に架設されている。トロリ線Ｃは、吊架線Ａの下方に位
置して、図示しないハンガを介して吊架線Ａに吊支され
ている。吊架線Ａとき電線Ｂとの間は、所要箇所におい
て図示しない分岐線で電気的に接続され、電力供給用架
線として通電されている。従って、吊架線Ａとき電線Ｂ
とは、実質的に同等のものでよいが、ここでは下方にト
ロリ線Ｃを吊支するものを便宜上「吊架線」と称し、他
方を「き電線」と称する。

【０００７】図１ないし図３に示すように、検査装置１
は、吊架線Ａとき電線Ｂの上を走行し、地上において図
示しない制御器により無線でこれを制御することができ
る。検査装置１は、き電線Ｂの上をこれに沿って走行す
る前後一対の駆動台車２，３を有する。前方駆動台車２
と後方駆動台車３との間には、これらと共にき電線Ｂ上
を走行する第１のセンサユニット４が接続されている。
この第１のセンサユニット４の側方には、従動台車５が
連結されている。従動台車５は、吊架線Ａの上をこれに
沿って走行する。この従動台車５上には、第２のセンサ
ユニット６が搭載されている。

【０００８】駆動台車２，３は、勝手違いの同一構造の
もので、４枚の側板７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを平面視矩
形に組んで成るフレーム７を有する。このフレーム７の
内側に位置して、側板７ｂ，７ｄ間に、前後一対の駆動
ローラ８が、軸８ａにより回転自在に支持されている。
駆動ローラ８は、き電線Ｂ上を転動することができる。
フレーム７の吊架線Ａと反対側の側板７ｂの外側には、
駆動モータ９が固定され、それの回転軸が減速機を介し
て一方の軸８ａに連結されている。前後一対の駆動ロー
ラ８の軸８ａ，８ａ間はベルト１０で連結されている。
フレーム７の側板７ｂの外側には、スペーサ１１を介し
て支持アーム１２の上端が固着されている。支持アーム
１２は、き電線Ｂの側方位置から下方へ垂直に延出し、
下端にコントローラボックス１３が取り付けられてい
る。コントローラボックス１３は、重量バランスをとる
ために、き電線Ｂの下方位置まで側方へ張り出してお
り、内部には制御装置や電源用蓄電池が収容されてい
る。

【０００９】第１のセンサユニット４は、４枚の側板１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを平面視矩形に組んで成
るフレーム１４を有し、その内側に相対昇降自在の損傷
検出器１５を有する。損傷検出器１５は、下方に近接し
て位置するき電線Ｂの損傷状態を渦電流により検出する
ものである。損傷検出器１５の側面には、上下に延びる
ラック１５ａが固定されている。このラック１５ａは、
フレーム１４の側板１４ｂ，１４ｄ間に架設された軸１
６上のピニオンギア１６ａに噛み合っている。そして、
軸１６の端部のギア１６ｂが、フレーム１４に固定され
たステッピングモータ１７の軸上のギア１７ａに噛み合
っている。そして、損傷検出器１５は、ステッピングモ
ータ１７の駆動により、フレーム１４に対して上下に移
動自在であり、下方に位置するき電線Ｂのとの間隔を変
更することができる。検査装置１は、図示しない各種の
走行用センサを備えている。走行用センサは、例えば、
吊架線Ａまたはき電線Ｂに取り付けられていて損傷検出
器１５の障害となるスリーブ、コネクタ等を検出し、制
御装置を介してステッピングモータ１７を動作させ、損
傷検出器１５を所定位置に退避させることができる。そ
して、センサユニット４は、前後の駆動台車２，３に対
して夫々第１の連結機構１８を介して連結され、駆動台
車２，３に対して垂直方向及び水平方向に相対回転自在
で、かつ垂直方向相対変位自在である。

【００１０】第１の連結機構１８は、図５、図６に示す
ように、前後の駆動台車２，３のフレーム７の垂直の側
板７ａに固定された垂直軸受部材１９と、センサユニッ
ト４のフレーム１４の前後の垂直側板１４ａ，１４ｃに
固定された水平軸受部材２０と、これら軸受部材１９，
２０間を結合する連結ピン２１とを具備している。垂直
軸受部材１９は、垂直方向のガイド孔１９ａを有する。
水平軸受部材２０は、水平方向の軸受孔２０ａを有す
る。そして、連結ピン２１は、上端において水平軸受部
材２０の軸受孔２０ａに枢ピン２１ａで軸支され、下方
において垂直軸受部材１９のガイド孔１９ａを軸回り相
対回転自在及び軸方向相対摺動自在に貫通している。

【００１１】従動台車５は、４枚の側板２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄを平面視矩形に組んで成るフレーム
２２を有し、その内側に位置して側板２２ｂ，２２ｄ間
に、前後一対の従動ローラ２３が、軸２３ａにより回転
自在に支持されている。従動ローラ２３は、吊架線Ａ上
を転動することができる。従動台車５は、第２の連結機
構２４を介して、第１のセンサユニット４に対して、相
互の側板１４ｄ，２２ｂの平行性を維持しつつ、垂直方
向に相対回転自在で、かつ垂直方向及び対向方向に相対
変位自在に連結されている。

【００１２】第２の連結機構２４は、連結ブロック２５
と、スライドブッシュ２６と、回転連結ブロック２７と
を具備している。連結ブロック２５は、センサユニット
４のフレーム１４の側板１４ｄに固定されており、垂直
方向の２本のスライドピン２５ａを有する。スライドブ
ッシュ２６は、従動台車５のフレーム２２の垂直の側板
２２ｂに軸回り回転自在に取り付けられてセンサユニッ
ト４側へ水平方向に突出している。回転連結ブロック２
７は、スライドブッシュ２６を軸線方向摺動自在に貫通
させる水平スライド孔２７ａと，連結ブロック２５のス
ライドピン２５ａを軸線方向に摺動自在に貫通させる垂
直スライド孔２７ｂとを有する。従って、従動台車５
は、吊架線Ａとき電線Ｂとの間隔の変化に応じて図６に
仮想線で示すように、センサユニット４に対する水平方
向の距離を変化させることができ、また吊架線Ａとき電
線Ｂとの高さの変化に応じて図７に仮想線で示すよう
に、センサユニット４に対する高さ位置を変化させるこ
とができる。さらにスライドブッシュ２６の軸回り回転
により、センサユニット４と従動台車５の走行方向上下
の相対的な自由な傾きを許容する。

【００１３】第２のセンサユニット６は、従動台車５の
側板２２ｂ，２２ｄの間に昇降自在に支持された損傷検
出器２８を有する。損傷検出器２８は、下方に近接して
位置する吊架線Ａの損傷状態を渦電流により検出するも
のである。損傷検出器２８の側面には、上下に延びるラ
ック２８ａが固定されている。このラック２８ａは、側
板２２ｂ，２２ｄ間に架設された軸２９上のピニオンギ
ア２９ａに噛み合っている。そして、軸２９の端部のギ
ア２９ｂが、側板２２ｄに固定されたステッピングモー
タ３０の軸上のギア３０ａに噛み合っている。そして、
損傷検出器２８は、ステッピングモータ３０の駆動によ
り、フレーム２２に対して上下に移動自在であり、下方
に位置する吊架線Ａとの間隔を変更することができる。
そして、各種の走行用センサが検出した吊架線Ａ上の障
害の情報に応じ、制御装置を介してステッピングモータ
３０を動作させ、損傷検出器２８を所定位置に退避させ
ることができる。

【００１４】なお、コントローラボックス１３には、架
線の状態を撮影するためのＣＣＤカメラ等を適宜追加的
に取り付け、変形、外れ、緩み、素線切れの有無等を画
像処理システムにより自動的に検査することができる。

【００１５】しかして、この実施形態の検査装置１は、
駆動台車２，３のローラ８をき電線Ｂ上に、また従動台
車５のローラ２３を吊架線Ａ上に夫々掛けて自走させ
る。渦電流センサを具備する損傷検出器１５，２７は、
吊架線Ａとき電線Ｂの直上をこれに沿って移動し、吊架
線Ａとき電線Ｂの腐食、摩耗等による断面積減少を検出
する。また、図示しないロータリーエンコーダが吊架線
Ａまたはき電線Ｂの上を転動し、基点からの走行距離を
計測する。損傷検出器１５，２７及びロータリーエンコ
ーダからのデータは、制御装置で処理され、ＩＣメモリ
カードのような外部記憶装置に記憶される。走行の障害
となる電線上の障害物、例えば直線スリーブやコネクタ
は、走行用センサで検出する。走行用センサが吊架線Ａ
またはき電線Ｂの上の障害物を検出すると、障害物デー
タが発せられ、これを制御装置が受けて、モータ１７，
２９に駆動指令を発し、損傷検出器１５，２７を吊架線
Ａ、き電線Ｂから遠ざけて退避させる。ローラ８，２３
が吊架線Ａまたはき電線Ｂ上の障害物を乗り越える際に
は、連結機構１８の連結ピン２１が相対上下動すること
により、前後の駆動台車２，３の上下動に対して中間の
センサユニット４を独立させ、検査の障害となるセンサ
ユニット４の振動を抑制する。なお、図示しない地上の
制御器で、検査装置１の制御装置に無線指令を発し、モ
ータ９，１７，３０を制御して検査装置１の前進、後
退、停止、損傷検出器１５，２８の退避、復帰の諸動作
を行わせ、またロータリーエンコーダの測定開始、中
止、リセット等を制御する。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されるた
め、相互間に上下、左右方向の位置ずれがあり、またそ
れ自身が凹凸個所を有する吊架線Ａとき電線Ｂの上を検
査装置１が走行する際に、第１のセンサユニット４が、
前後の駆動台車２，３に対して第１の連結機構１８を介
して、自在に相対回動すると共に、上下に相対変位し、
また第２のセンサユニット６が、第１のセンサユニット
４に対して第２の連結機構２４を介して、垂直方向に相
対回動すると共に、上下及び対向方向に相対変位するこ
とにより、円滑に吊架線Ａ及びき電線Ｂ上を走行するこ
とができると共に、第１、第２のセンサユニット４，６
の激しい振動を抑制して検査の障害を回避することがで
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】電車線検査装置を電車線の延長方向、即ち進行
方向から見た正面図である。

【図２】電車線検査装置の側面図である。

【図３】電車線検査装置の平面図である。

【図４】第１の連結部の側面図である。

【図５】第１の連結部の平面図である。

【図６】第２の連結部の側面図である。

【図７】第２の連結部の平面図である。図１は、図２
は、図３は、図４は、図５は、図６は、図７は

【符号の説明】

Ａ吊架線Ｂき電線Ｃトロリ線１検査装置２前方駆動台車３後方駆動台車４第１のセンサユニット５従動台車６第２のセンサユニット７フレーム８駆動ローラ９駆動モータ１８第１の連結機構２２フレーム２３従動ローラ２４第２の連結機構

フロントページの続き (72)発明者岩間祐一東京都品川区南品川６丁目５番19号三和テッキ株式会社内 (72)発明者吉澤武司東京都品川区南品川６丁目５番19号三和テッキ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電車線路の上方ほぼ同一高さ位置に、互
いにほぼ平行に相互間隔をおいて架設された電力供給用
の第１及び第２の架線と、第１の架線の下方に位置し
て、ハンガを介して第１の架線に吊支されたトロリ線と
を備えた電車線の検査装置であって、前記第２の架線の上をこれに沿って走行する前後一対の
駆動台車と、前方駆動台車と後方駆動台車との間に位置
してこれら駆動台車と共に第２の架線に沿って走行する
第１のセンサユニットと、この第１のセンサユニットの
側方に連結され前記第１の架線の上をこれに沿って走行
する従動台車と、この従動台車上に搭載された第２のセ
ンサユニットとを備え、前記前後一対の駆動台車は、夫々フレームと、このフレ
ームに前記第２の架線上を転動できるように軸支された
駆動ローラと、この駆動ローラに連結された駆動モータ
とを具備し、前記第１のセンサユニットは、前記前後一対の駆動台車
に対して夫々、垂直方向及び水平方向に相対回転自在
で、かつ垂直方向相対変位自在に、第１の連結機構を介
して連結され、前記従動台車は、フレームと、このフレームに前記第１
の架線上を転動できるように軸支された従動ローラとを
具備し、前記第１のセンサユニットに対して、垂直方向
に相対回転自在で、かつ垂直方向及び対向方向に相対変
位自在に、第２の連結機構を介して連結され、前記第１及び第２のセンサユニットは、夫々少なくとも
第２の架線、第１の架線の損傷を渦電流により検知する
損傷検出器を具備していることを特徴とする電車線検査
装置。
【請求項２】前記第１の連結機構は、前記駆動台車の
垂直側面に固定され垂直方向のガイド孔を有する垂直軸
受部材と、前記第１のセンサユニットの垂直側面に固定
され水平方向の軸受孔を有する水平軸受部材と、上端に
おいてこの水平軸受部材に軸支され下方において前記垂
直軸受部材のガイド孔を軸回り相対回転自在及び軸方向
相対摺動自在に貫通する連結ピンとを具備していること
を特徴とする請求項１に記載の電車線検査装置。
【請求項３】前記第２の連結機構は、前記第１のセン
サユニットの前記第２のセンサユニットに対向する垂直
側面に固定され垂直方向のスライドピンを有する連結ブ
ロックと、前記従動台車の第１のセンサユニットに対向
する垂直側面に軸回り回転自在に取り付けられて水平方
向に突出するスライドブッシュと、このスライドブッシ
ュを軸線方向摺動自在に貫通させる水平スライド孔と連
結ブロックのスライドピンを軸線方向に摺動自在に貫通
させる垂直スライド孔とを有する回転連結ブロックとを
具備していることを特徴とする請求項１に記載の電車線
検査装置。
【請求項４】前記前後一対の駆動台車には、夫々前記
駆動ローラが、前後一対設けられていることを特徴とす
る請求項１に記載の電車線検査装置。
【請求項５】前記従動台車には、夫々前記従動ローラ
が、前後一対設けられ、前記第２のセンサユニットは、
前後の従動ローラの間に配置されていることを特徴とす
る請求項１に記載の電車線検査装置。
【請求項６】前記前後一対の駆動台車には、夫々前記
第２の架線の側方位置から下方へ延出する支持アームが
取り付けられ、この支持アームの下端に前記第２の架線
の下方位置まで側方へ張り出すコントローラボックスが
取り付けられ、このコントローラボックス内に、制御装
置及び又は電源用蓄電池が収容されていることを特徴と
する請求項１に記載の電車線検査装置。