(57)【要約】【課題】砥石を上下に緻密に位置調整し、トロリ線のパンタグラフとの摺動面を均一に平滑に切削すること。【解決手段】線路上を走行可能な台車上に、線路に対して左右に水平に移動操作可能なスライドベース及び昇降自在の支持フレームを介して前後に揺動自在に、かつ水平状態を維持させた揺動枠５を設ける。この揺動枠５上に砥石１１を設ける。砥石１１は、位置調整機構により上下位置を変更でき、モータ２１の駆動で水平回転し、トロリ線Ｔの下面を切削する。砥石１１の上面の上下位置は砥石位置センサ２６で検知する。砥石１１を位置調整機構により位置調整して、駆動モータ２１の負荷電流からトロリ線Ｔへの押圧力を一定以下に抑え、また所定範囲の切込み量となる適正位置に配置する。位置調整機構には、砥石１１の上限位置を検知するリミットスイッチ２５ａを設けて摩耗を検知する。【選択図】　　図６
2004098208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路上を走行可能な台車上に、線路に対して直交方向に移動可能に、かつ昇降可能に設けられ、台車の走行に伴い線路の上方に架設されたトロリ線に追従可能な枠体と、
この枠体上に、上下位置を変更可能に、かつ駆動モータで水平回転自在に支持され、上面を前記トロリ線下面に圧接可能に設けられた砥石とを備え、
前記トロリ線下面のパンタグラフとの摺動面を平滑に切削するトロリ線の摺動面切削装置において、
前記砥石の上面の上下位置を検知する砥石位置センサと、
前記砥石位置センサにより所定範囲の切込み量となる適正位置に前記砥石を配置するようにその上下位置を調整する位置調整機構とを具備することを特徴とするトロリ線の摺動面切削装置。
【請求項２】
前記位置調整機構は、前記砥石の駆動モータの負荷電流を検知し、トロリ線に対して砥石を適正な押圧力で接触させるように砥石の上下位置を調整することを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の摺動面切削装置。
【請求項３】
前記位置調整機構には、前記砥石の上限位置を検知して砥石の摩耗を検出するリミットスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の摺動面切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トロリ線のパンタグラフとの摺動面である下面を平滑に切削するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、剛体トロリ線においては、断面Ｔ字形で、比較的断面積の大きい変形しにくい長尺の導体から構成され、トンネルの天井部に固定される。このトロリ線の下面を摺動するパンタグラフを介して電車に駆動電力が供給される。トロリ線の下面には、溶接継ぎ目や支持点での凹凸、施工誤差による初期的な凹凸、パンタグラフの摺動による波状摩耗などの後発的な凹凸が生じる。このような凹凸があると、トロリ線の下面とパンタグラフとの接触が不完全になり、電力の供給が不安定になるので、定期的に切削して平滑になるように維持、管理する必要がある。
従来のトロリ線切削装置は、線路上を走行可能な台車上に昇降可能に枠体を設け、この枠体上に前後一対の押し上げローラを水平に支持し、押し上げローラ間に上下位置を変更可能に、かつモータ駆動で水平回転自在に砥石を設けて、この砥石の上面をトロリ線の下面（摺動面）に圧接させて、トロリ線を切削するものがある（特開２００１−９６４５０）。砥石は、押し上げローラが接触するトロリ線に対して予め高さ位置を調整することにより切り込み量を設定してから切削作業を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のトロリ線切削装置では、砥石の高さが設定された位置に固定されてしまい、切削時に砥石の上下位置を緻密に調整できないため、砥石の摩耗やトロリ線のうねりなどにより生じる相対的なトロリ線下面の僅かな高さ変動に対応することができず、トロリ線の切り込み量が不均一になったり、砥石の駆動モータに過大な負荷がかかり、さらに摩耗した砥石を使用し続ける事態を招くという問題がある。
従って、本発明は、トロリ線を切削する砥石の切削面の上下の位置調整を緻密に行い、トロリ線を適切な切り込み量で均一に平滑化し、また砥石の駆動モータの過負荷を防止して切削作業を円滑に遂行でき、さらに砥石の摩耗に迅速に対処できるトロリ線切削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】
上記課題を解決するため、第１の発明においては、線路上を走行可能な台車２上に、例えば線路に対して直交方向（左右）水平に移動操作可能なスライドベース３、昇降自在の支持フレーム４、及び前後に揺動自在に軸支して水平にバランスさせた揺動枠５などから成る枠体を、台車２の移動に伴いトロリ線に追従するように設け、この枠体上に砥石１１を設け、この砥石１１を、上下位置を変更可能に、かつモータ２１の駆動で水平回転自在に構成し、その上面をトロリ線Ｔの下面に圧接させる。砥石１１の上面の上下位置は砥石位置センサ２６で検知し、所定範囲の切込み量となる適正位置に砥石１１を配置するように位置調整手段により砥石１１の上下位置を調整することとした。
第２の発明においては、駆動モータ２１の負荷電流を検知してトロリ線Ｔに対して砥石１１を適正な押圧力で接触させるように位置調整手段により砥石１１の上下位置を調整することとした。
第３の発明においては、位置調整手段に、砥石の上限位置を検知して砥石の摩耗を検出するリミットスイッチ２５ａを設けた。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４において、摺動面切削装置１は、台車２の上に組み立てられ、線路上を矢印の方向（前後方向）に走行することができる。台車２上には、枠体を構成するスライドベース３、支持フレーム４及び揺動枠５が順次設けられている。
【０００６】
スライドベース３は、台車２の上に、線路の延長方向と直交する方向（左右方向）に延びるように設けられたガイドレール６に沿って左右に移動自在である。
【０００７】
支持フレーム４は、ガイドロッド４ａによりスライドベース３上に連結され、スライドベース３に対して垂直に昇降自在である。支持フレーム４を昇降動作させるためのエアシリンダ７が、スライドベース３と支持フレーム４との間に介設されている。エアシリンダ７は、中間部においてトラニオン軸受８によりスライドベース３に枢支され、ロッド７ａの先端が支持フレーム４の下面に結合されている。
【０００８】
支持フレーム上４には、左右方向の支軸９により、揺動枠５が揺動自在に軸支され、かつ水平にバランスするように設けられている。図２乃至図５は、支持フレーム４より上の部分を示している。
【０００９】
揺動枠５上には、上方に位置するトロリ線Ｔを押し上げるための前後一対の押し上げローラ１０が設けられ、これら２つのローラ１０間に、トロリ線Ｔの下面を研削するための砥石１１が昇降自在に設けられている。
【００１０】
ローラ１０は、支軸９を挟んで前後に対称位置に、左右方向に水平に設けられ、ブラケット１０ａ、ガイドロッド１０ｂにより、ガイド筒１０ｃに上下動自在に支持されている。トロリ線Ｔに対するローラ１０の押圧力を検知するためのロードセル１２が、ブラケット１０ａと揺動枠５との間に介設されている。エアシリンダ７の空気圧は、トロリ線Ｔに対するローラ１０の押圧力が設定値になった状態で固定される。
【００１１】
図４及び図５に示すように、砥石１１は円筒形で、揺動枠５に位置調整機構を介して垂直に支持された回転軸１３上に固着されている。位置調整機構はスリーブ１４、軸受け筒１５、ボールナット１６、軸受け１７、ねじ棒１８、伝動機構及びモータ１９で主体的に構成されている。即ち、回転軸１３は、外周に相対回転自在に被挿されたスリーブ１４と共に、揺動枠５の軸受け筒１５内に昇降自在に支持されている。スリーブ１４は、軸受け筒１５とキー結合され、相対回転することができない。スリーブ１４の側面には、ボールナット１７が固着されている。軸受け筒１５は、揺動枠５に垂直に固定され、一部にスリーブ１４のボールナット１６を上下動自在に突出させる切欠１４ａを備える。軸受け筒１５には、切欠１４ａの下端側に位置して軸受け１７が固着され、この軸受け１７に下端部を支持されたねじ棒１８が、ボールナット１６に螺合している。ねじ棒１８は、揺動枠５上のモータ１９に伝動機構を介して結合されている。軸受け筒１５から下方へ突出した回転軸１３の下端は、ベルト２０を介してモータ２１に結合されている。カウンタウエイト２２は、モータ２１の対向部に位置調整自在に設けられており、水平復元機構２３と協働して、揺動枠５を水平にバランスさせる。砥石１１の外周には、切削による粉塵の飛散を防ぐためのフード２４が設けられている。図２に示すように、フード２４には、削屑を吸引する集塵機を接続するための吸入口２８が砥石１１の回転方向に対応する位置に設けられ、必要に応じてこれを使用することができる。
なお、スライドベース３と支持フレーム４との間に介設される支持フレーム３の昇降駆動手段として、エアシリンダ７に代えて、サーボモータ等の他の各種のモータを採用することができる。
【００１２】
図６乃至図８に示すように、軸受け筒１５には、ボールナット１６の可動範囲の上下端部及び中間部に上限、下限、原点リミットスイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられている。上限、下限リミットスイッチ２５ａ，２５ｂは砥石１１に対応するボールナット１６の上限、下限位置を検知するもので、特に上限リミットスイッチ２５ａを逸脱すると砥石１１の摩耗が検知される。原点リミットスイッチ２５ｃは、砥石１１の位置調整を行うモータ１９の回転をカウントして砥石１１の変位の基準点とするものである。
【００１３】
砥石１１の側部には、砥石１１の上面（切削面）の上下位置を検知する砥石位置センサ２６が設けられている。この砥石位置センサ２６は、トロリ線の延線方向側部に位置し、フード２４に固着されたブラケット２７上に固定されている。砥石位置センサ２６は、レーザを砥石１１の上面に照射することによりその位置を検出する。
【００１４】
この実施形態の摺動面切削装置１は、線路上で台車２を走行させつつ、連続的にトロリ線Ｔの摺動面を切削する。即ち、エアシリンダ７により支持フレーム４を一定圧力で押し上げ、砥石１１をトロリ線Ｔの摺動面に圧接させつつ線路に沿って進行する。剛体トロリ線Ｔは、パンタグラフの偏摩耗を防ぐために、パンタグラフに対する接触位置を所定範囲で左右方向にずらすべく、一径間毎に左右に屈折するように配置されている。このように、トロリ線Ｔが線路に対して水平方向左右に変位している場合には、スライドベース３をガイドレール６上で、左右に動かして、砥石１１を適正位置に配置する。トロリ線Ｔが前後方向上下に傾斜している箇所においては、前後一対の押し上げローラ１０により、揺動枠５がトロリ線Ｔの傾斜に従って傾斜し、常時トロリ線Ｔとの平行状態が維持されるから、砥石１１はトロリ線Ｔの傾斜に沿って、これを均等に切削する。エアシリンダ７で支持フレーム４もろともローラ１０を昇降させることで、ローラ１０の剛体トロリ線Ｔに対する押圧力が一定に維持される。
【００１５】
砥石１１の切り込み量は、モータ１９で砥石１１の切削面の高さを調整することにより行う。この切削制御は、ローラ１０をトロリ線Ｔに押し当てた後モータ１９で砥石１１をトロリ線Ｔの最下面の高さ位置である初期位置に配置してから開始する。そして、砥石位置センサ２６により切砥石１１の上面位置を監視しながら、トロリ線Ｔを予め設定した切り込み量である基準切削代より大きくならないように、かつ予め設定された最小切削代より小さくならないように、モータ１９を制御して砥石１１を位置調整する。
【００１６】
砥石１１の切削面はそれ自体の摩耗により下方へ変位するため、これに応じて砥石１１を上昇移動させるが、砥石１１の切削面の高さが最小切削代を保持できなくなった場合には、上限ミットスイッチ２５ａによりこの砥石１１の上限位置が検知され、エラー表示して、砥石１１の交換等の必要な対処を促す。
【００１７】
また、砥石１１のトロリ線Ｔに対する押圧力の制御は、砥石１１を回転させる駆動モータ２１の負荷電流であるインバータ電流を検知することにより行う。砥石１１が所定の押圧力を越えた場合には、モータ１９で砥石１１を下降動作させて、適切な押圧力の接触位置に配置し、駆動モータ２１の過負荷を防止する。
上記のような砥石１１の位置調整のための変位は、初期位置における原点リミットスイッチ２５ｃの位置を基準にモータ１９の回転をカウントすることにより制御する。
なお、本実施形態では切削装置１を剛体トロリ線Ｔに適用したが、これに限定するものでなく、通常の張力を与えたトロリ線に対しても適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、線路上を台車２によって走行させつつ、砥石の高さ位置を緻密に調整することができるので、トロリ線のうねりなどにより生じるトロリ線の下面の僅かな高さ変動や砥石自体の摩耗による切削面の高さ位置の変動に対応することができ、トロリ線を適切な切り込み量で切削して均一に平滑化することができるという効果を有する。また、砥石の駆動モータの負荷電流を検知することにより、モータの過負荷を防止できる。さらに、リミットスイッチで砥石の可動範囲の上限位置を検知することにより、砥石の摩耗限界を検出して、砥石の交換等の対処が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摺動面切削装置の正面図である。
【図２】摺動面切削装置の上部の背面図である。
【図３】摺動面切削装置の上部の側面図である。
【図４】摺動面切削装置の上部の斜視図である。
【図５】摺動面切削装置の上部の断面図である。
【図６】位置調整機構の正面図である。
【図７】位置調整機構の側面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１　　摺動面切削装置
２　　台車
３　　スライドベース
４　　支持フレーム
５　　揺動枠
６　　ガイドレール
７　　エアシリンダ
８　　トラニオン軸受
９　　支軸
１０　押し上げローラ
１１　砥石
１２　ロードセル
１３　回転軸
１４　スリーブ
１５　軸受筒
１６　ボールナット
１７　軸受
１８　ねじ棒
１９　モータ
２０　ベルト
２１　モータ
２２　カウンタウエイト
２３　水平復元機構
２４　フード
２５ａ上限リミットスイッチ
２５ｂ下限リミットスイッチ
２５ｃ原点リミットスイッチ
２６　砥石位置センサ
Ｔ　　剛体トロリ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004098208.tif 000007
【図６】
2004098208.tif 000008
【図７】
2004098208.tif 000009
【図８】
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