(57)【要約】【課題】  トロリ線の特定の損傷部の疲労状態を架設状態でＡＥ法を用いて検査する装置であって、当該損傷部からのＡＥ波を他の部位からのそれと区別して検知できる可搬型のものと、これを用いた検査方法を提供する。【解決手段】  疲労状態検査装置１は、加振装置２、ＡＥセンサ３ａ，３ｂ、記録装置４からなる。加振装置２は、トロリ線の損傷部Ｃの表裏を挟んで、これを開閉するようにトロリ線にその軸線直交方向の往復振動を与える加振手段５と、損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線の表裏を挟んで固定する一対の固定手段６とを有する。ＡＥセンサ３ａ，３ｂは一対設け、加振手段５と固定手段６との間において損傷部Ｃからトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置のトロリ線上に取り付ける。記録装置４は、ＡＥセンサ３ａ，３ｂの出力信号とアクチュエータ９の加振力出力信号および加振部変位出力信号を受けてこれを記録する。  【選択図】  図１
2006240508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリ線の損傷部とその反対側を挟んで、当該損傷部を開閉するようにトロリ線にその軸線直交方向の往復振動を与える加振手段と、前記損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線の損傷部側とその反対側を挟んで固定する一対の固定手段とを具備した加振装置と、
前記加振手段と前記固定手段との間において前記損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線上に取り付けられる一対のＡＥセンサと、
このＡＥセンサと前記加振手段のアクチュエータに電気的に接続されＡＥセンサの出力信号とアクチュエータの加振力出力信号および加振部変位出力信号を受けてこれを記録する記録装置とを具備することを特徴とするトロリ線損傷部の疲労状態検査装置。
【請求項２】
前記加振手段は、トロリ線の損傷部とその反対側を挟む一対の加振ローラを具備し、
前記固定手段は、トロリ線の損傷部側とその反対側を挟む一対の固定ローラを具備し、
前記加振ローラと固定ローラは、アクチュエータを内蔵する加振装置本体の同一側面から突出するように装置本体に支持されることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線損傷部の疲労状態検査装置。  
【請求項３】
加振手段によりトロリ線の損傷部を開閉するようにトロリ線にその軸線直交方向の往復振動を与え、前記損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置において一対の固定手段によりトロリ線を固定し、前記加振手段と前記固定手段との間において前記損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線上に一対のＡＥセンサを取り付け、このＡＥセンサの出力信号と前記加振手段のアクチュエータの加振力出力信号および加振部変位出力信号を受けてこれを記録装置に記録することを特徴とするトロリ線損傷部の疲労状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トロリ線損傷部の疲労状態を架設状態において検査する方法および装置に関し、特にアコースティックエミッション法（ＡＥ法）を用いることを特徴とするものである。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道のトロリ線は、パンタグラフが摺動するたびに曲げ変形を受けるため、疲労破断させないように設備管理を行う必要がある。特に、表面の傷やき裂などの損傷は、疲労促進要因となるので、そのような箇所の疲労状態検査を非破壊で行えば、事故防止およびトロリ線材料の寿命を有効に活用する上で資するところ大である。
材料の損傷状態診断方法のひとつに、アコースティックエミッション法（ＡＥ法）がある。これは、材料に力学的負荷が加わったときの変形やき裂の進展に伴い放出される弾性波（ＡＥ波）を検出するものである。
従来、架空線の劣化検査装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この装置は、電線被覆部へのＡＥセンサの取り付けを可能とし、活線状態で効率よく劣化部からの信号を検出可能とするというもので、配電柱等に架空線を繋ぎ止める放電クランプカバーの外側に位置する架空線の被覆部に、これと音響インピーダンスがほぼ一致する材質のホルダを取り付け、このホルダに活線状態で加振された架空線からの音響放射を検出して架空線の劣化を検査するＡＥセンサを設けたものである。
【特許文献１】特開平６−１３３４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の架空線劣化検査装置では、検知した弾性波（ＡＥ波）がどの箇所から生じているものか具体的に特定することができない。また加振の振幅、回数等を任意に設定し、あるいはこれをＡＥ波の変化と共に記録する手段がない。したがって、これを、トロリ線の特定の損傷箇所の疲労状態検査に適用することはできない。
したがって、この発明は、トロリ線の特定の損傷部の疲労状態を架設状態においてＡＥ法を用いて検査する装置であって、当該損傷部からのＡＥ波を他の部位からのそれと区別して検知することができる可搬型のものを提供すると共に、これを用いた検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、この発明においては、加振装置と、ＡＥセンサと、記録装置とで疲労状態検査装置を構成する。加振装置には、トロリ線の損傷部とその反対側を挟んで、当該損傷部を開閉するようにトロリ線にその軸線直交方向の往復振動を与える加振手段と、損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線の損傷部側とその反対側を挟んで固定する一対の固定手段とを具備させる。ＡＥセンサは、加振手段と固定手段との間において損傷部からトロリ線の軸線方向両側に等距離の位置のトロリ線上に取り付けるべく一対設ける。記録装置は、ＡＥセンサと加振手段のアクチュエータに電気的に接続し、ＡＥセンサの出力信号とアクチュエータの加振力出力信号および加振部変位出力信号を受けてこれを記録するよう構成する。
またこの発明は、上記検査装置を用いてトロリ線の損傷部の疲労状態を検査する方法を提供する。  
【発明の効果】
【０００５】
検査装置を構造簡易で小型軽量に構成することができる。検査装置は、トロリ線の特定の損傷部からのＡＥ波を他の部位からのそれと明確に区別して検出、記録することができるという効果を有する。また、この発明の検査方法を用いれば、トロリ線の余命を推定することができ、それによりトロリ線の破断事故防止および無駄な取り替えをなくしてトロリ線材料の有効利用が図れるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の検査装置の概略的正面図、図２は本発明の検査装置を用いて記録したトロリ線の損傷部のＡＥ波    の発生状況を示すグラフである。
【０００７】
図１において、検査装置１は、加振装置２と、ＡＥセンサ３ａ，３ｂと、記録装置４とを具備する。
【０００８】
加振装置２は、可搬型のもので、トロリ線Ｔの損傷部Ｃとその反対側を挟んで、当該損傷部Ｃを開閉するようにトロリ線Ｔにその軸線直交方向の往復振動を与える加振手段５と、損傷部Ｃからトロリ線Ｔの軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線Ｔの損傷部側とその反対側を挟んで固定する一対の固定手段６とを具備する。
【０００９】
加振手段５は、トロリ線Ｔの損傷部Ｃとその反対側を挟む一対の加振ローラ７を具備する。固定手段６は、トロリ線Ｔの損傷部側とその反対側を挟む一対の固定ローラ８を具備する。加振ローラ７と固定ローラ８は、アクチュエータ９を内蔵する加振装置本体１０の同一側面から突出するように設けられる。
【００１０】
一対のＡＥセンサ３ａ，３ｂは、加振手段５と固定手段６との間において損傷部Ｃからトロリ線Ｔの軸線方向両側に等距離の位置においてトロリ線Ｔ上に取り付けられる。
【００１１】
記録装置は、一対のＡＥセンサ３ａ，３ｂと加振手段５のアクチュエータ９に電気的に接続され、ＡＥセンサ３ａ，３ｂの出力信号とアクチュエータ９の加振力出力信号および加振部変位出力信号、加振位相（振動がき裂の開方向行程か、閉方向行程か）信号を受けてこれを記録する。
【００１２】
検査を行う場合には、トロリ線Ｔ上の傷やき裂等の既知の損傷箇所Ｃに加振ローラ７を合わせて加振装置２を配置する。損傷箇所Ｃからトロリ線Ｔの軸線方向両側に等距離の位置を固定ローラ８で固定する。固定ローラ８より内側で、損傷箇所Ｃからトロリ線Ｔの軸線方向両側に等距離の位置にＡＥセンサ３ａ，３ｂを取り付ける。加振装置２のアクチュエータ９を起動し、トロリ線Ｔの軸線直交方向に所定の加振力、振幅で振動を加え、三点曲げの負荷を与える。
【００１３】
振動時に発生したＡＥ波を損傷箇所Ｃから軸線方向に対称な２箇所のセンサ３ａ，３ｂで検知することにより、両センサで同時に検出されたＡＥ波は損傷箇所Ｃで発生したもの、時間差をもって検出されたＡＥ波は損傷箇所Ｃ以外の箇所から発生したもの、すなわち検査に無関係なものと判断できる。
図２は、室内で、本発明の装置１を用いて、トロリ線の繰り返し曲げ試験を行った際に記録装置４に記録されたＡＥ波の発生状況を示すグラフである。この例では、疲労の進行程度により、き裂の開行程でＡＥ波が多発する場合と、閉行程で多発する場合とがあることがわかる。トロリ線の材料、張力、加振振幅等を種々の条件に設定して予め疲労破断に至るまでのＡＥの発生状況を把握しておくことにより、これと現場で得られた検査結果とを対照して、より的確な疲労状態診断が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
この発明は、トロリ線損傷部の疲労状態を架設状態において検査し、事故防止およびトロリ線材料の寿命を有効に活用することに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の検査装置の概略的正面図である。
【図２】本発明の検査装置を用いて記録したトロリ線の損傷部のＡＥ波の発生状況を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１６】
１      検査装置
２      加振装置
３ａ    センサ
３ｂ    センサ
４      記録装置
５      加振手段
６      固定手段
７      加振ローラ
８      固定ローラ
９      アクチュエータ
１０    装置本体
【図１】
2006240508.tif 000003
【図２】
2006240508.tif 000004