(57)【要約】【課題】架空線に取り付けられた障害物を脱輪することなく通過することができ、小型かつ軽量な自走機用車輪を提供する。【解決手段】ダンパ９が設けられた架空線５上を走行する自走機１に設けられる自走機用車輪３であって、外周面６２上に周方向に沿った溝６３が設けられた車輪本体６と、車輪本体６の回転軸６１を中心に回転可能に設けられ、ダンパ９に噛み合う歯車７と、車輪本体６と歯車７との間に設けられ、車輪本体６に対する歯車７の相対回転を一定の範囲に制限する回転制御手段８と、を備える。【選択図】図１
2012039704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物が設けられた架空線上を走行する自走機に設けられる自走機用車輪であって、
外周面上に周方向に沿った溝が設けられた車輪本体と、
前記車輪本体の回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記障害物に噛み合う歯車と、
前記車輪本体と前記歯車との間に設けられ、前記車輪本体に対する前記歯車の相対回転を一定の範囲に制限する回転制御手段と、を備えることを特徴とする自走機用車輪。
【請求項２】
前記回転制御手段は、
前記歯車の厚さ方向に貫通する長孔と、
前記車輪本体の側面から突出し、前記長孔の内側に配置されるピンと、
前記ピンを前記長孔の長手方向中央に保持する弾性部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の自走機用車輪。
【請求項３】
前記歯車の歯部が、前記車輪本体よりも径方向外方に突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走機用車輪。
【請求項４】
前記歯車の歯部の間隔が、前記架空線の延在方向における前記障害物の長さと略同一であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の自走機用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ等の障害物が取り付けられた架空線の上を走行する自走機において、その自走機に設けられる自走機用車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、架空送電線に発生した外傷・腐食等を点検するに当たっては、作業者が直接目視することで点検する方法や、架空線上を走行しながら架空線を点検する自走機を用いる方法により行われている。前者による方法おいては、点検箇所が高所である場合や活線点検を行う場合等には、作業者に危険が及ぶため点検作業が困難となる。したがって、かかる場合には後者による方法で架空線の点検が行われる。
【０００３】
しかし、通常、架空線には防振ダンパ、スペーサ等の障害物が取り付けられており、自走機を用いる方法においては、これら障害物との接触により自走機が脱輪してしまうおそれがある。このような問題に対し、例えば、自走機の車輪の外径及び車輪の幅を障害物よりも大きく設定して、自走機が障害物を乗り越えても脱輪しないようにする方法や、架空線を上下から挟持する一対の車輪を走行方向に複数配置して、障害物の設置箇所に到達したら遠隔操作により下側の車輪を一時的に退避させて、障害物を通過する方法（例えば、特許文献１）等が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した各方法によれば、自走機の車輪及びその走行機構が大型であるため全体の重量が大きくなり、架空線上への自走機の設置作業が困難となる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決しようとしてなされたものであり、架空線に取り付けられた障害物を脱輪することなく通過することができ、小型かつ軽量な自走機用車輪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】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
障害物が設けられた架空線上を走行する自走機に設けられる自走機用車輪であって、
外周面上に周方向に沿った溝が設けられた車輪本体と、
前記車輪本体の回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記障害物に噛み合う歯車と、
前記車輪本体と前記歯車との間に設けられ、前記車輪本体に対する前記歯車の相対回転を一定の範囲に制限する回転制御手段と、を備えることを特徴とする自走機用車輪が提供される。
【０００８】
本発明によれば、自走機用車輪が架空線上に設けられた障害物を乗り越えて通過する際に、歯車が障害物に噛み合うことで自走機用車輪を支持するので、脱輪することなく障害物の取り付け箇所を通過することができる。また、歯車がうまく障害物に噛み合わない場合においても、歯車が車輪本体に対して相対回転することで歯車を障害物に噛み合わせることができ、障害物の取り付け箇所を通過することができる。
【０００９】
好ましくは、前記回転制御手段は、
前記歯車の厚さ方向に貫通する長孔と、
前記車輪本体の側面から突出し、前記長孔の内側に配置されるピンと、
前記ピンを前記長孔の長手方向中央に保持する弾性部材と、を有する。
【００１０】
これにより、歯車が車輪本体に対して相対回転しても、車輪本体に対する歯車の位置を初期位置に復帰させることができる。したがって、障害物の取り付け箇所を通過した後に更に他の障害物に噛み合うことができ、複数の障害物を乗り越えて通過することができる。
【００１１】
好ましくは、前記歯車の歯部が、前記車輪本体よりも径方向外方に突出している。
【００１２】
歯車の歯部が車輪本体よりも径方向外方に突出しているので、障害物に対して確実に歯車を当接させることができる。
【００１３】
好ましくは、前記歯車の歯部の間隔が、前記架空線の延在方向における前記障害物の長さと略同一である。
【００１４】
歯車の歯部の間隔が、架空線の延在方向における障害物の長さと略同一であることにより、歯車が障害物に対して確実に噛み合うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自走機用車輪が障害物の上を乗り越える際に、歯車が障害物に噛み合ってその歯部が障害物を挟持して自走機用車輪を支持するので、脱輪することなく障害物の取り付け箇所を通過することができる。また、車輪本体に対して歯車を設ける簡易な構造のため、自走機用車輪を小型化・軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】自走機に設けられた自走機用車輪の側面図である。
【図２】図１に示したII-II線に沿った面の矢視断面図である。
【図３】自走機用車輪の側面の一部を示す拡大図である。
【図４】自走機用車輪が架空線に取り付けられた障害物に噛み合った状態を示す側面図である。
【図５】図４に示したV-V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】自走機用車輪の歯部が障害物の手前側の面に当接した状態を示す側面図である。
【図７】自走機用車輪の歯部が障害物の上面に当接した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１８】
図１は、架空線５に設置された自走機１に取り付けられた自走機用車輪３の側面を示した図であり、図２は、図１に示したII-II線に沿った面の矢視断面図であり、図３は、自走機用車輪３の側面の一部を示した拡大図である。自走機１は、架空線５に取り付けられた障害物を乗り越えて該架空線５上を走行する装置である。
【００１９】
自走機１は、図１に示すように架空線５上に設置されている。自走機１は、車体フレーム２と、２つの自走機用車輪３，３と、駆動モータ４と、を備えている。架空線５に沿って並んだ自走機用車輪３，３が駆動モータ４によって回転方向Ｂに回転し、走行方向Ａに向かって移動する。なお、自走機１は、自走機用車輪３を３つ以上備える構成であってもよい。
【００２０】
自走機用車輪３は、図２に示すように、車輪本体６と、車輪本体６の側面６４，６４にそれぞれ取り付けられた歯車７，７と、車輪本体６と歯車７との間には設けられた回転制御手段８と、を備えている。
【００２１】
車輪本体６は、回転軸６１を有し、回転軸６１が回転自在な状態で車体フレーム２に支持されている。回転軸６１には従動ギア６６が設けられている。従動ギア６６は、駆動モータ４の軸４１に設けられた駆動ギア４２と噛み合っている。これにより、駆動モータ４が駆動すると、車輪本体６が回転方向Ｂに回転する。車輪本体６の外周面６２の中央にはその周方向に沿ってＶ字状の溝６３が形成されている。溝６３の幅及び深さは架空線５が納まる程度に形成されている。また、車輪本体６の側面６４，６４からそれぞれ側方に向けて４本のピン６５が突出して設けられている。なお、ピン６５は１〜３つ設けられていてもよいし、５つ以上設けられていてもよい。
【００２２】
歯車７は、車輪本体６の側面６４に対向して取り付けられている。歯車７は車輪本体６の回転軸６１と同軸に取り付けられ、回転軸６１を中心に回転可能となっている。ただし、本実施形態では車輪本体６にその側面６４から回転軸６１と同軸に突出するボス部６７が設けられていて、歯車７はこのボス部６７の周りに嵌め込まれている。歯車７は、円板部７１と複数の歯部７２とからなり、円板部７１の径は車輪本体６の径よりも大きく形成されている。複数の歯部７２は、円板部７１の外周面から径方向外方に向けて突出し、それぞれが等間隔に配置されている。歯部７２同士の間の間隔は架空線５が延在する方向における障害物の長さに応じて適宜設定され、これにより歯車７が障害物に噛み合うことができる。
なお、円板部７１の径は車輪本体６の径と同一でもよいし車輪本体６の径よりも小さくてもよい。円板部７１の径が車輪本体の径よりも小さく形成されている場合には、歯部７２が車輪本体６の周縁よりも径方向外方に突出しているものとする。
【００２３】
歯車７の円板部７１における車輪本体６のピン６５に対応する位置には、厚さ方向に貫通する４つの長孔７３が形成されている。長孔７３は円板部７１の周方向に沿った円弧状に形成され、それぞれが等間隔に設けられている。また、図３に示すように、各長孔７３の両端近傍にはそれぞれ、円板部７１の車輪本体６に対向する面から突出する係止部７４，７５が形成されている。
なお、長孔７３は、車輪本体６のピン６５と同数設けられていれば１〜３つであってもよいし５つ以上であってもよい。
【００２４】
回転制御手段８は、車輪本体６のピン６５と、歯車７の長孔７３と、ばね（弾性部材）８１，８２と、を有している。ピン６５は長孔７３に挿通して配置されている。ばね８１，８２は同一の形状及び弾性を有しており、それぞれピン６５と係止部７４，７５とを連結している。すなわち、ばね８１の一端がピン６５に係止され、ばね８１の他端が長孔７３の一方の端部に形成された係止部７４に係止されている。また、ばね８２の一端がピン６５に係止され、ばね８２の他端が長孔７３の他方の端部に形成された係止部７５に係止されている。これによりピン６５がばね８１，８２によって互いに逆方向に引っ張られ、ピン６５が長孔７３の長手方向中央に保持されている。したがって歯車７に外力が加わっていない場合には、ピン６５が長孔７３の長手方向中央に保持されるように歯車７が車輪本体６に対して位置しており、これが歯車７の初期位置となっている。このようにばね８１，８２の引っ張り力によって歯車７が初期位置に保持されているので、車輪本体６の回転と同時に歯車７も回転するようになっている。また、歯車７に外力が加わった場合には、ピン６５が長孔７３の何れか一方の端部に当接するまで歯車７が車輪本体６に対して相対回転することが可能である。そして歯車７に外力が加わらない状態になると、そのばね８１又は８２の引っ張り力によって歯車７は初期位置に復帰することができる。
なお、回転制御手段８は、歯車７を車輪本体６に対して一定の範囲で相対回転させることができる構成であれば上記構成例に限られない。ここで一定の範囲とは、少なくとも歯部７２，７２の間の間隙の１／２程度、好ましくは、歯部７２，７２の間の間隙程度である。上記構成例以外の回転制御手段８としては、例えば、ばね８１，８２をゴム部材等で代用するものや、電気的制御によって歯車７の相対回転を制御するものが挙げられる。
【００２５】
続いて本実施形態の作用について説明する。
自走機用車輪３は、図２に示すように、車輪本体６の溝６３が架空線５の上に乗るようにして設置される。駆動モータ４によって車輪本体６が回転方向Ｂに回転して自走機１が架空線５上を走行方向Ａに移動する。車輪本体６の回転と同時に歯車７が回転する。
ここで、架空線５には、図４〜図７に示すようにダンパ（障害物）９が取り付けられている。このダンパ９は、ダブルトーショナルダンパ等の防振ダンパである。
【００２６】
まず、図４及び図５を参照して、歯車７の歯部７２がダンパ９に引っ掛かることなく自走機用車輪３がダンパ９の取り付け箇所を通過する場合について説明する。図４は、自走機用車輪３の歯車７がダンパ９に噛み合っている状態を示した側面図であり、図５は、図４に示したIV-IV線に沿った面の矢視断面図である。
【００２７】
走行する自走機用車輪３がダンパ９の上に乗り上がるとき、歯部７２同士の間の間隙にダンパ９が位置する場合には、図４及び図５に示すように歯車７がダンパ９に噛み合った状態となる。自走機用車輪３がダンパ９の上に乗り上がることにより、車輪本体６の溝６３から架空線５が離れて、ダンパ９が歯車７の円板部７１の外周面に当接する。ダンパ９は歯部７２ａと歯部７２ｂとの間に挟持された状態となり、自走機用車輪３が歯部７２ａ，７２ｂによって支持される。これにより自走機用車輪３がダンパ９の上に乗り上げても自走機用車輪３が脱輪しない。また、下方を向く歯部７２ａ，７２ｂの先端が架空線５の側方に位置しているので、自走機用車輪３が側方にずれたとしても歯部７２ａ，７２ｂが架空線５に当接してこれを支持し、脱輪の防止効果を更に高めている。
ダンパ９の上に乗り上げた自走機用車輪３は、車輪本体６の回転力及び自走機１の他の車輪の回転力によって、走行方向Ａに向かって移動し、架空線５の上に降りる。つまり、歯車７の円板部７１の外周面がダンパ９から離れ、車輪本体６の溝６３が架空線５の上に乗る。このようにして自走機１はダンパ９の取り付け箇所を通過することができ、再び架空線５上を走行する。
【００２８】
次に、図６を参照して、自走機用車輪３の歯部７２ｃがダンパ９の手前側に引っ掛かった場合における自走機用車輪３の動きについて説明する。図６は、自走機用車輪３の歯車７がダンパ９の手前側に引っ掛かった状態を示した側面図である。
【００２９】
走行する自走機用車輪３がダンパ９に接近し、歯車７の歯部７２ｃがダンパ９の手前側に当接した場合、歯部７２ｃが引っ掛かり、歯車７の回転が阻害される（図６参照）。しかし、歯車７と車輪本体６とは相対回転可能になっているため、歯車７が回転せずに車輪本体６が回転しながら走行方向Ａに向かって移動する。これにより車輪本体６に対する歯車７の相対位置が初期位置からずれて、ピン６５が長孔７３の一方の端部（回転方向Ｂ側の端部）に当接するまで車輪本体６が回転する。
歯車７の中心は車輪本体６の回転軸６１に取り付けられているため、歯車７の中心部分も車輪本体６とともに走行方向Ａに向かって移動する。同時に、ピン６５が長孔７３の端部に当接しているため車輪本体６は相対回転できず、車輪本体６の回転力が歯車７に伝達される。これらにより、歯部７２ｃがダンパ９の外面に沿って下方に滑り、歯部７２ｃの引っ掛かりが解消される。
車輪本体６と歯車７はこの相対位置を維持したまま、ダンパ９の上に乗り上がり、図４に示した状態となる。ただしこのとき４つのピン６５は長孔７３の端部（回転方向Ｂ側の端部）に当接している。ダンパ９の上に乗り上がった自走機用車輪３は、車輪本体６の回転力及び自走機１の他の車輪の回転力によって、走行方向Ａに向かって移動し、架空線５の上に降りる。これによって車輪本体６の溝６３が架空線５の上に乗るとともに、歯車７が何にも当接していない状態になる。つまり歯車７には何ら外力が加わっていない状態となるため、回転制御手段８のばね８１の引っ張り力によって車輪本体６に対する歯車７の相対位置が初期位置に復帰する。このようにして自走機用車輪３がダンパ９の取り付け箇所を通過することができ、再び架空線５上を走行する。
【００３０】
続いて、図７を参照して、自走機用車輪３の歯部７２ｄがダンパ９の上面に引っ掛かった場合における自走機用車輪３の動きについて説明する。図７は、自走機用車輪３の歯車７がダンパ９の上面に引っ掛かった状態を示した側面図である。
【００３１】
走行する自走機用車輪３がダンパ９に接近し、歯車７の歯部７２ｄがダンパ９の上面に当接した場合、歯部７２ｄが引っ掛かり、歯車７の回転が阻害される（図７参照）。しかし、歯車７と車輪本体６とは相対回転可能になっているため、歯車７が回転せずに車輪本体６が回転しながら走行方向Ａに向かって移動する。これにより車輪本体６に対する歯車７の相対位置が初期位置からずれて、ピン６５が長孔７３の一方の端部（回転方向Ｂ側の端部）に当接するまで車輪本体６が回転する。
歯車７の中心は車輪本体６の回転軸６１に取り付けられているため、歯車７の中心部分も車輪本体６とともに走行方向Ａに向かって移動する。同時に、ピン６５が長孔７３の端部に当接しているため車輪本体６は相対回転できず、車輪本体６の回転力が歯車７に伝達される。これらにより、歯部７２ｄがダンパ９の上面に沿ってダンパ９の奥側に滑り落ち、歯部７２ｄの引っ掛かりが解消される。
車輪本体６と歯車７はその相対位置を維持したまま、ダンパ９の上に乗りあがり、図４に示した状態となる。ただしこのとき４つのピン６５は長孔７３の端部（回転方向Ｂ側の端部）に当接している。ダンパ９の上に乗り上がった自走機用車輪３は、車輪本体６の回転力及び自走機１の他の車輪の回転力によって、走行方向Ａに向かって移動し、架空線５の上に降りる。これによって車輪本体６の溝６３が架空線５の上に乗るとともに、歯車７が何にも当接していない状態になる。つまり歯車７には何ら外力が加わっていない状態となるため、回転制御手段８のばね８１の引っ張り力によって歯車７の車輪本体６に対する相対位置が初期位置に復帰する。このようにして自走機用車輪３がダンパ９の取り付け箇所を通過することができ、再び架空線５上を走行する。
【００３２】
以上、本発明によれば、自走機用車輪３がダンパ９等の障害物を乗り越える際に、歯車７の歯部７２がダンパ９に噛み合うことにより、該歯部７２によって自走機用車輪３が支持されて脱輪を防止することができる。また、その歯部７２の先端が架空線５の側方に配置されるため自走機用車輪３が側方にずれても、該歯部７２が架空線５に当接して自走機用車輪３を支持し、より確実に脱輪を防止することができる。また、上記のように車輪本体６に歯車７を設ける簡易な構造であるため、自走機用車輪３を小型化・軽量化することができる。
更に、車輪本体６と歯車７との間に回転制御手段８が設けられているので、歯車７が車輪本体６に対して相対回転しても歯車７を初期位置に復帰させることができる。これにより、障害物を通過した後に歯車７が更に他の障害物にも噛み合うことができ、自走機用車輪３が複数の障害物を脱輪することなく乗り越えることができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、架空線に取り付けられた障害物が防振ダンパであるとして説明したが、本発明はこれに限られず、歯車の歯部同士の間の間隔を適宜変更することにより架空線上に取り付けられるあらゆる障害物に対して適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  自走機
３  自走機用車輪
５  架空線
６  車輪本体
７  歯車
８  回転制御手段
９  ダンパ（障害物）
６１  回転軸
６２  外周面
６５  ピン
７２  歯部
７３  長孔
８１  ばね（弾性部材）
８２  ばね（弾性部材）
【図１】
2012039704.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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