(57)【要約】【要  約】【課  題】  本発明は、パンタグラフの変動を監視することでパンタグラフやトロリー線の劣化、設備状況変化等を判断するパンタグラフ及びトロリー線の監視方法に関する。【解決手段】  トロリー線からパンタグラフを用いて集電する車輌を走行させる軌道設備において、パンタグラフの上の集電子に具備してなる距離検出センサーで測定した該集電子とトロリー線間の距離が一定距離を超えて離間した時点の走行箇所を記憶し、さらに走行して、前記距離が一定距離を超えて離間した別の時点の走行箇所を記憶し、前記２つの時点の走行箇所が同じ走行箇所である場合には、該トロリー線側のトラブルであると判断し、異なる走行箇所である場合には、該パンタグラフ側のトラブルであると判断する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリー線からパンタグラフを用いて集電する車輌を走行させる軌道設備において、
パンタグラフの上の集電子に具備してなる距離検出センサーで測定した該集電子とトロリー線間の距離が一定距離を超えて離間した時点の走行箇所を記憶し、
さらに走行して、
前記距離が一定距離を超えて離間した別の時点の走行箇所を記憶し、
前記２つの時点の走行箇所が同じ走行箇所である場合には、
該トロリー線側のトラブルであると判断することを特徴とするトロリー線の監視方法。
【請求項２】
トロリー線からパンタグラフを用いて集電する車輌を走行させる軌道設備において、
パンタグラフの上の集電子に具備してなる距離検出センサーで測定した該集電子とトロリー線間の距離が一定距離を超えて離間した時点の走行箇所を記憶し、
さらに走行して、
前記距離が一定距離を超えて離間した別の時点の走行箇所を記憶し、
前記２つの時点の走行箇所が異なる走行箇所である場合には、
該パンタグラフ側のトラブルであると判断することを特徴とするパンタグラフの監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電子に距離検出センサを設置してトロリー線と集電子との距離を監視することで軌道設備のトロリー線やパンタグラフの設備状況を判断するトロリー線及びパンタグラフの監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼等の素材や製品を搬送する工場内の軌道設備では、搬送台車等の車輌に電力を供給するため、電圧を印加したトロリー線に集電子を押付けて接触させ、移動しながら受電を行うパンタグラフが用いられている。
【０００３】
パンタグラフの代表的な構造を図４に基づいて説明する。
【０００４】
パンタグラフ９は、スプリング３を用いてリンク機構２を引っ張ることで集電子１をトロリー線４に押付け、走行中でも集電子１とトロリー線４との距離の振動を抑制している。なお、スプリングとしては、コイルばね、板ばね、あるいは、空気ばね等を用いる。また、スプリングに替えて、エアや油圧のシリンダ等でリンク機構２を押圧することで集電子１をトロリー線４に押付けることも行われている。
【０００５】
ここでは、説明を簡単にするため、このリンク機構を引っ張り、あるいは、押圧する手段を一括してスプリングに代表させるものとする。
【０００６】
このような振動の抑制技術にも関わらず、軌道設備における車輌では、下記に掲げる原因により離線が起きる。
【０００７】
その原因としては、大別して以下の２つが考えられる。
(1) トロリー線側に起因するトラブル
トロリー線のサポート弛みやトロリー線のレベル変動によって振動が大きくなり走行中にパンタグラフが離線してしまうトラブルが発生する。
(2) パンタグラフ側に起因するトラブル
例えば、パンタグラフ本体のスプリングの劣化や集電子の可動部ネジの弛みによって振動が大きくなり走行中にパンタグラフが離線してしまうトラブルが発生する。
【０００８】
一方、特許文献１、特許文献２では、電気鉄道における高速走行中の電車の振動による架線（トロリー線）とパンタグラフの離線を測定するとして、加速度センサをパンタグラフに取付けることが提案されている。
【特許文献１】特開平5-161204号公報
【特許文献２】特開平5-161205号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電気鉄道のような高速走行中の電車では、走行による振動も大きく、加速度センサをパンタグラフに取付けることで容易に振動の加速度を測定することでパンタグラフの離線を検知することも可能である。
【００１０】
しかしながら、工場内の運搬等に用いる軌道設備における搬送台車等の車輌は、電気鉄道に比べて概して低速であり、振動も小さいことから加速度センサをパンタグラフに取付けるだけでは精度の良い振動測定を行うことができず、また、パンタグラフの離線の原因となる振動だけを抽出することも困難であり、そのままではトロリー線及びパンタグラフの監視に適用することができなかった。
【００１１】
本発明は、単にパンタグラフの振動加速度を測定するのではなく、パンタグラフの集電子とトロリー線間の距離を直接測定することで、パンタグラフの離線に至るトラブルを事前に検出可能とすることでパンタグラフの離線を未然に防止できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、パンタグラフの離線の原因となるトラブルが、パンタグラフの集電子とトロリー線間が一定距離以上離れたときに起きている点に着目し、その離間を測定する距離検出センサを集電子上に設置し、トロリー線とパンタグラフとの離間を直接監視することでパンタグラフの離線を防止することが可能であることを見出した。
【００１３】
本発明によれば、パンタグラフの集電子上に距離検出センサを設置したことにより、軌道設備における搬送台車等の車輌のパンタグラフの離線の原因となる設備状態を走行中に正確に知ることができる。これによって、トラブル発生箇所が、トロリー線側であればトロリー線のどの位置であるのか、または、どのパンタグラフなのかを判断することが可能となる。
【００１４】
すなわち、本発明は、トロリー線からパンタグラフを用いて集電する車輌を走行させる軌道設備において、パンタグラフの上の集電子に具備してなる距離検出センサーで測定した該集電子とトロリー線間の距離が一定距離を超えて離間した時点の走行箇所を記憶し、さらに走行して、前記距離が一定距離を超えて離間した別の時点の走行箇所を記憶し、前記２つの時点の走行箇所が同じ走行箇所である場合には、該トロリー線側のトラブルであると判断することを特徴とするトロリー線の監視方法によって上記課題を解決したのである。
【００１５】
また、本発明は、トロリー線からパンタグラフを用いて集電する車輌を走行させる軌道設備において、パンタグラフの上の集電子に具備してなる距離検出センサーで測定した該集電子とトロリー線間の距離が一定距離を超えて離間した時点の走行箇所を記憶し、さらに走行して、前記距離が一定距離を超えて離間した別の時点の走行箇所を記憶し、前記２つの時点の走行箇所が異なる走行箇所である場合には、該パンタグラフ側のトラブルであると判断することを特徴とするパンタグラフの監視方法によって上記課題を解決したのである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によって、パンタグラフの離線の原因を走行中に初期の段階で検知できるようになり、しかも、そのトラブルがトロリー線側かを、あるいはパンタグラフ側かを判断できるようになった。その結果、設備不良箇所を早期に点検し、補修することでパンタグラフの離線を未然に防止でき、保全に要する費用を大幅にコストダウンすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明では、図４において既に説明した従来のパンタグラフに対して、図１に示すように、集電子１上に距離検出センサ５を付設し、集電子１とトロリー線４間の距離が一定距離を超えて離間したかどうかの検知を行えるようにした点に特長がある。
【００１８】
ここで、本発明者は、前記距離がトロリー線４の深さに対し集電子１の１／２以上の距離だけ大きくなったことを検出するように調整して設置することが好適であることを見出した。通常は、パンタグラフ２をトロリー線４に押上げるように配置したスプリング３によって集電子１がトロリー線４に常時押付けられ、集電子１が溝型断面形状のトロリー線４の深さ一杯にまで嵌め込まれている。そのため、正常であれば走行中でも距離検出センサが作動することはない。一方、トロリー線の深さの１／２以上離間する振動がたびたび発生するようであれば、トラブル発生の蓋然性が極めて高くなる。
【００１９】
なお、本発明に適用する距離検出センサ５としては、レーザー距離計など各種の距離計を好適に適用することができる。また、本発明では、少なくとも集電子１がトロリー線４からトロリー線の深さの１／２ずれたときに検知できればよいことから、近接スイッチや透過型あるいは反射型の光電管スイッチなどを用いることもできる。距離検出センサ５を集電子１へ取付けるには、集電子１内にモールドしてもよいし、また、集電子１にセンサ架台を取付けて、その架台に取付けてもよい。
【００２０】
図２に示すように、軌道設備における一以上の車輌の一以上のパンタグラフの集電子（ここでは図示せず。）に取付けた距離検出センサ５が検知した結果出力は、監視用計算機６に集約され、その検知結果が、検知時の車輌の位置情報とともに記憶手段８に記憶され、また、モニタ等の表示手段７に表示される。更に、監視用計算機６において解析を行い、パンタグラフの離線の危険がある場合は、その原因がトロリー線側かパンタグラフ側かを判断し、危険箇所を具体的に表示する。オペレータは、この結果表示を見て点検を行うことで、劣化した危険箇所を早期にかつ的確に把握でき、早期の点検・補修が可能となる。
【００２１】
次に、図３のフローチャートに基づき、本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法について具体的に説明する。
【００２２】
まず、距離検出センサがトロリー線と集電子が離間したことを検出したとき、パンタグラフがトロリー線から一定距離を超えて離間しているかどうか判断する（１０）。そして、一定距離を超えて離間している場合は、その離間した時点の走行箇所を記憶しておく（１５）。ここで、一定距離を超えて離間とは、好適には、トロリー線の深さに対し１／２以上の距離だけ集電子が離間したことを言うが、適宜調整するようにしてもよい。
【００２３】
次に、その離間箇所が以前に記憶した箇所と同じ箇所かどうかの判断を行う（２０）。
【００２４】
前回走行箇所と同じ走行箇所の場合には、トロリー線側のトラブルと判断し（３０）、トロリー線のレベル、トロリーサポートの弛みを点検し、必要箇所を補修する（４０）。
【００２５】
一方、前回走行箇所と異なる走行箇所の場合には、パンタグラフ側のトラブルと判断し（５０）、対象となるパンタグラフを点検し、必要に応じて交換する（６０）。
【００２６】
本発明では、以上のように、距離検出センサの測定で、集電子とトロリー線間が一定距離を超えて離間したことを検出したときに、その原因を判断することを可能としたトロリー線及びパンタグラフの監視方法を採用した。そして、走行中に集電子とトロリー線の離間を常時監視することで、パンタグラフの離線に至る前の予防保全を可能とした。
【００２７】
本発明では、このように、パンタグラフの離線に至るトラブルを事前に判断できることから、パンタグラフの交換を定期的に実施するＴＢＭ（時間基準保全：Time Based Maintenance）メンテナンスから、トラブルの発生時に予防保全的に不定期に交換を行うＣＢＭ（状態基準保全：Condition Based Maintenance）メンテナンスヘ移行することが可能となり、メンテナンス費用を削減することができる。
【実施例】
【００２８】
本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法を、コイル搬送ラインの軌道設備の監視に適用した。当該軌道設備における搬送台車は、距離52.5ｍの周回軌道上を最大時速12ｋｍで走行している。
【００２９】
なお、監視装置に用いる距離検出センサとしては、小型の反射型光電管スイッチを用い、パンタグラフの集電子内にモールドして取付けた。
【００３０】
上記ラインにおいて、本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法を適用して監視を実施したことで、パンタグラフの離線に至る前の予防保全が可能となり、従来、年間５回程度発生していたパンタグラフの離線によるトラブルを年間１回以下にまで低減することができた。
【００３１】
また、これにより、パンタグラフの離線によるトロリー線破損の２次被害の損失も低減できた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法を適用した監視装置の正面模式図（ａ）と側面模式図（ｂ）である。
【図２】本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法を適用した監視装置の例を示す全体模式図である。
【図３】本発明のトロリー線及びパンタグラフの監視方法の概略フローを示すフローチャートである。
【図４】従来のトロリー線及びパンタグラフの正面模式図（ａ）と側面模式図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００３３】
１    集電子
２    リンク機構
３    スプリング
４    トロリー線
５    距離検出センサ
６    監視用計算機
７    モニタ（表示手段）
８    記憶手段
９    パンタグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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