(57)【要約】【課題】簡易な構成でブラシの特定箇所に汚れが溜まりにくくすることができるケーブル掃除装置を提供する。【解決手段】ケーブル掃除装置３３０は、電力ケーブル１４０に付着した異物を除去するケーブル掃除装置であって、円形状の回転体１３０と、ブラシ１３２とを備える。ブラシ１３２は、回転体１３０の外周面において回転体１３０の回転方向に一様に設けられ、電力ケーブル１４０に摺接するように構成される。そして、ブラシ１３２は、電力ケーブル１４０の移動に伴ない回転体１３０に回転力を発生させるように、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に傾斜するように回転体１３０の外周面に設けられる。【選択図】図５
2016103932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルに付着した異物を除去するケーブル掃除装置であって、
円形状の回転体と、
前記回転体の円周面において前記回転体の回転方向に一様に設けられ、前記ケーブルに摺接するように構成されたブラシとを備え、
前記ブラシは、前記ケーブルの移動に伴ない前記回転体に回転力を発生させるように、前記ブラシの先端側が前記回転方向の一方向に傾斜するように前記回転体の円周面に設けられる、ケーブル掃除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーブルに付着した異物を除去するケーブル掃除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１３−２３６５００号公報（特許文献１）は、電動車両に用いる充電ケーブルの表面の汚れを除去する充電ケーブル用清掃機構を開示する。この充電ケーブル用清掃機構は、円環状のリング部と、ブラシとを備える。リング部は、清掃対象の充電ケーブルに比べて内径が大きく、充電ケーブルが内側を通るように構成される。ブラシは、根元がリング部の内周面に設置され、充電ケーブルに対し摺接する。
【０００３】
このような充電ケーブル用清掃機構を充電ケーブルに沿って摺動させることによって、ブラシにより充電ケーブルの表面の汚れを除去することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３６５００号公報
【特許文献２】特開平１−２３０３２６号公報
【特許文献３】特開平５−２２８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の充電ケーブル用清掃機構では、ブラシの特定箇所に汚れが溜まり、充電ケーブルを十分に清掃することができなくなる可能性がある。
【０００６】
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成でブラシの特定箇所に汚れが溜まりにくくすることができるケーブル掃除装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、ケーブル掃除装置は、ケーブルに付着した異物を除去するケーブル掃除装置であって、円形状の回転体と、ブラシとを備える。ブラシは、回転体の円周面において回転体の回転方向に一様に設けられ、ケーブルに摺接するように構成される。そして、ブラシは、ケーブルの移動に伴ない回転体に回転力を発生させるように、ブラシの先端側が回転体の回転方向の一方向に傾斜するように回転体の円周面に設けられる。
【０００８】
このような構成とすることにより、ケーブルの移動に伴なって回転体に回転力が与えられ、回転体が回転する。すなわち、回転体に回転力を与えるためにモータ等の駆動装置を別途設ける必要はない。そして、ケーブルの移動に伴なって回転体が回転するので、ブラシの特定箇所に汚れが溜まるのを抑制できる。
【０００９】
なお、ブラシは、回転体の外周面に設けて回転体の外周面においてケーブルに摺接するようにしてもよいし、リング状に形成される回転体の内周面に設けて回転体の内周面においてリング内側を通るケーブルに摺接するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、簡易な構成でブラシの特定箇所に汚れが溜まりにくいケーブル掃除装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態による車両給電システムの全体構成図である。
【図２】給電装置と車両の受電部との平面的な位置関係を示した図である。
【図３】給電装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図４】給電装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図５】図４に示すケーブル掃除装置の構成を概念的に説明するための図である。
【図６】図５に示す回転体１３０を回転軸方向から平面視した図である。
【図７】図５に示すゴムヘラを直線状に展開した場合の側面図である。
【図８】図５に示すゴムヘラを直線状に展開した場合の平面図である。
【図９】ブラシ１３２の他の配設例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
（車両給電システムの全体構成）
図１は、この発明の実施の形態によるケーブル掃除装置が適用される車両給電システムの全体構成図である。図１を参照して、この車両給電システムは、給電設備１０と、車両２０とを備える。給電設備１０は、電源装置１００と、電力ケーブル１４０と、移動式の給電装置２８０とを備える。
【００１４】
電源装置１００は、地面に対して固設され、車両２０へ供給するための電力（交流）を生成する。電源装置１００は、生成された電力を、電力ケーブル１４０を介して給電装置２８０へ供給する。電力ケーブル１４０は、給電装置２８０を電源装置１００と電気的に接続し、電源装置１００から給電装置２８０へ送電する。電力ケーブル１４０は、電源装置１００と給電装置２８０との間で通信を行なうための信号線を含む。なお、電源装置１００と給電装置２８０との通信は、無線で行なってもよい。
【００１５】
給電装置２８０は、電源装置１００から電力ケーブル１４０を介して電力を受け、車両２０の受電部５００（後述）へ給電する。給電装置２８０には、受電部５００へ送電するための送電部１２０が搭載される。この実施の形態では、送電部１２０及び受電部５００の各々がコイルによって構成され、送電部１２０を受電部５００に近接（係合）させて送電部１２０と受電部５００とを磁気的に結合させることにより、送電部１２０から受電部５００へ非接触で送電される。
【００１６】
給電装置２８０は、自走式のロボットによって構成され、送電部１２０は、給電装置２８０の台車上において昇降可能に構成される。給電装置２８０は、停車中の車両２０の車体下部に進入して図２に示すように受電部５００に対向する位置まで移動し、送電部１２０を受電部５００に向けて上昇させて送電部１２０を受電部５００に係合させることにより、送電部１２０から受電部５００へ電力を供給する。
【００１７】
車両２０は、受電部５００と、整流部５２０と、蓄電装置５６０と、動力生成装置６００とを備える。受電部５００は、車両２０の車体下部に設けられる。この実施の形態では、上述のように受電部５００はコイルによって構成され、受電部５００は、同様にコイルによって構成される送電部１２０と磁気的に結合することによって送電部１２０から受電し、整流部５２０へ出力する。
【００１８】
整流部５２０は、受電部５００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置５６０へ出力する。整流部５２０は、たとえばダイオードブリッジ回路によって構成される。蓄電装置５６０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置５６０は、給電装置２８０から供給される電力を蓄えるほか、動力生成装置６００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置５６０は、その蓄えられた電力を動力生成装置６００へ供給する。
【００１９】
動力生成装置６００は、蓄電装置５６０に蓄えられる電力を用いて車両２０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置６００は、たとえば、蓄電装置５６０から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置６００は、蓄電装置５６０を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。
【００２０】
（給電装置２８０の構成）
図３は、給電装置２８０の構成を概略的に示す側面図である。図４は、給電装置２８０の構成を概略的に示す平面図である。図３及び図４を参照して、給電装置２８０は、台車３００と、ケーブルリール３１０と、昇降装置３２０と、送電部１２０と、ケーブル掃除装置３３０とを含む。
【００２１】
台車３００は、送電部１２０を搭載し、図示しない駆動装置によって給電装置２８０を移動可能とする。ケーブルリール３１０は、電源装置１００（図１）からの給電装置２８０の距離に応じて電力ケーブル１４０を適宜引出／巻取可能に構成される。昇降装置３２０は、台車３００上において送電部１２０を上昇可能に構成される。
【００２２】
この車両給電システムにおいては、移動式の給電装置２８０が車両２０の車体下部に進入し、車両２０の受電部５００と対向する位置まで移動する。給電装置２８０の移動に伴ない、ケーブルリール３１０から電力ケーブル１４０が適宜引き出される。そして、給電装置２８０が受電部５００と対向する位置に到達すると、台車３００上において昇降装置３２０により送電部１２０が上昇し、送電部１２０が受電部５００と係合して送電部１２０と受電部５００とが磁気的に結合することにより、送電部１２０から受電部５００への給電が行なわれる。
【００２３】
給電が終了すると、台車３００上において送電部１２０が降下し、給電装置２８０が所定の待機位置まで移動する。給電装置２８０の移動に伴ない、電力ケーブル１４０はケーブルリール３１０に巻き取られる。
【００２４】
ケーブル掃除装置３３０は、電力ケーブル１４０に付着した異物（ゴミや砂、泥等）を除去するための装置である。ケーブル掃除装置３３０は、たとえば、台車３００の側面のケーブル出入口近傍に設けられる。ケーブル掃除装置３３０は、基本的には、給電装置２８０の移動に伴ないケーブルリール３１０から引き出された電力ケーブル１４０がケーブルリール３１０に巻き取られる際に、電力ケーブル１４０に付着した異物を除去する。
【００２５】
ケーブル掃除装置３３０は、電力ケーブル１４０に付着した異物を除去するためのブラシを有する（後述）。このブラシの特定箇所に汚れが溜まると、電力ケーブル１４０を十分に清掃することができなくなる可能性がある。そこで、この実施の形態に従うケーブル掃除装置３３０では、円形状の回転体の円周面に、電力ケーブル１４０に摺接するようにブラシが設けられる。ブラシは、電力ケーブル１４０の移動に伴ない回転体に回転力を発生させるように形成される。以下、ケーブル掃除装置３３０の構成について説明する。
【００２６】
（ケーブル掃除装置３３０の構成）
図５は、図４に示したケーブル掃除装置３３０の構成を概念的に説明するための図である。図５を参照して、ケーブル掃除装置３３０は、回転体１３０を含む。回転体１３０は、円形状に形成され、回転体１３０の外周面には、ブラシ１３２が設けられる。回転体１３０は、回転軸が電力ケーブル１４０の移動方向に沿うように配設され、外周面に設けられるブラシ１３２が電力ケーブル１４０に摺接するように配置される。
【００２７】
図６は、図５に示した回転体１３０を回転軸方向から平面視した図である。図６を参照して、ブラシ１３２は、回転体１３０の外周面において、回転体１３０の回転方向に一様（連続的かつ均質的）に設けられる。そして、ブラシ１３２は、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向（図６では反時計回りの方向）に傾斜するように、回転体１３０の外周面に設けられている。
【００２８】
なお、図では、回転体１３０の外周面に対してブラシ１３２が斜めに植設されているが、回転体１３０の外周面に対してはブラシを垂直に植設し、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に曲げられた構成としてもよい。
【００２９】
このような構成とすることにより、電力ケーブル１４０の移動（図５）に伴ない、移動する電力ケーブル１４０から回転体１３０に回転力が与えられる。具体的には、電力ケーブル１４０の移動に伴ない、回転体１３０は、ブラシの先端側が傾斜している方向と反対方向（図６では時計回りの方向）に回転力が与えられる。これにより、ブラシ１３２の円周方向の特定箇所のみが電力ケーブル１４０と接触するのを回避し、ブラシ１３２の特定箇所に汚れが溜まりにくくすることができる。
【００３０】
再び図５を参照して、この実施の形態では、ケーブル掃除装置３３０は、電力ケーブル１４０を挟んで回転体１３０の反対側に回転体１３４を備える。回転体１３４は、円形状に形成され、回転体１３４の外周面には、電力ケーブル１４０に付着した液状物を除去するためのゴムヘラ１３６が設けられる。回転体１３４も、回転軸が電力ケーブル１４０の移動方向に沿うように配設され、外周面に設けられるゴムヘラ１３６が電力ケーブル１４０に摺接するように配置される。
【００３１】
図７は、図５に示したゴムヘラ１３６を直線状に展開した場合の側面図である。図８は、図５に示したゴムヘラ１３６を直線状に展開した場合の平面図である。図７及び図８を参照して、ゴムヘラ１３６は、回転体１３４の外周面において、回転体１３４の回転方向に一様（連続的かつ均質的）に設けられ、回転体１３４の回転方向に対して傾斜するように設けられている。
【００３２】
このような構成とすることにより、電力ケーブル１４０に付着した液状物も除去することができる。そして、電力ケーブル１４０の移動に伴ない、移動する電力ケーブル１４０から回転体１３４に回転力が与えられるので、ゴムヘラ１３６の円周方向の特定箇所のみが電力ケーブル１４０と接触するのを回避してゴムヘラ１３６が偏摩耗するのを抑制することができる。また、電力ケーブル１４０を回転体１３０，１３４で挟み込むことで、電力ケーブル１４０と回転体１３０，１３４との接触力を高めることができ、電力ケーブル１４０に付着した異物や液状物の除去能力を高めることができる。
【００３３】
なお、特に図示していないが、このような回転体１３０，１３４を電力ケーブル１４０に沿って角度を変えて複数セット配置することによって（たとえば、隣接する各セットを電力ケーブル１４０の周方向に９０度ずらして配設）、電力ケーブル１４０に付着した異物や液状物を効果的に除去することができる。
【００３４】
なお、上記では、ブラシ１３２は、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に傾斜するように回転体１３０の外周面に設けられるものとしたが、図９に示されるように、ブラシ１３２は、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に傾斜しつつ、電力ケーブル１４０の移動方向にさらに傾斜させてもよい。これにより、電力ケーブル１４０の移動に伴ない、移動する電力ケーブル１４０から回転体１３０へより強力な回転力を与え得る。
【００３５】
以上のように、この実施の形態に従うケーブル掃除装置３３０は、回転体１３０と、ブラシ１３２とを備える。ブラシ１３２は、回転体１３０の外周面において回転体１３０の回転方向に一様に設けられ、電力ケーブル１４０に摺接するように構成される。そして、ブラシ１３２は、電力ケーブル１４０の移動に伴ない回転体１３０に回転力を発生させるように、ブラシ１３２の先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に傾斜するように回転体１３０の外周面に設けられる。
【００３６】
このような構成とすることにより、電力ケーブル１４０の移動に伴なって回転体１３０に回転力が与えられ、回転体１３０が回転する。回転体１３０に回転力を与えるためにモータ等を別途設ける必要はない。そして、電力ケーブル１４０の移動に伴なって回転体１３０が回転するので、ブラシ１３２の特定箇所に汚れが溜まるのを抑制できる。したがって、このケーブル掃除装置３３０によれば、簡易な構成でブラシ１３２の特定箇所に汚れが溜まりにくくすることができる。
【００３７】
また、この実施の形態においては、電力ケーブル１４０を挟んで回転体１３０の反対側に回転体１３４が設けられる。回転体１３４の外周面には、電力ケーブル１４０に付着した液状物を除去するためのゴムヘラ１３６が設けられ、電力ケーブル１４０に摺接するように構成される。ゴムヘラ１３６は、回転体１３４の回転方向に一様（連続的かつ均質的）に設けられ、回転体１３４の回転方向に対して傾斜するように設けられている。
【００３８】
このような構成により、電力ケーブル１４０に付着した液状物も除去することができる。また、ゴムヘラ１３６の円周方向の特定箇所のみが電力ケーブル１４０と接触するのを回避してゴムヘラ１３６が偏摩耗するのを抑制することができる。さらに、電力ケーブル１４０を回転体１３０，１３４で挟み込むことで、電力ケーブル１４０と回転体１３０，１３４との接触力を高め、異物や液状物の除去能力を高めることができる。
【００３９】
なお、複数の回転体１３０同士で電力ケーブル１４０を挟み込むものと、複数の回転体１３４同士で電力ケーブル１４０を挟み込むものとを、電力ケーブル１４０の移動方向に複数並べて配置してもよい。
【００４０】
なお、上記の実施の形態においては、回転体１３０，１３４は、その回転軸が電力ケーブル１４０の移動方向に沿うように配設されるものとしたが、回転体１３０，１３４の回転軸を電力ケーブル１４０の移動方向に対して交差させてもよい。
【００４１】
また、上記の実施の形態においては、ブラシ１３２は、回転体１３０の外周面に設けて回転体１３０の外周面において電力ケーブル１４０に摺接するものとしたが、回転体１３０を、内径が電力ケーブル１４０の径よりも大きいリング状に形成し、回転体１３０の内周面にブラシ１３２を設けてもよい。そして、ブラシの先端側が回転体１３０の回転方向の一方向に傾斜するようにブラシ１３２を植設し、回転体１３０の内周面においてリング内側を通る電力ケーブル１４０に摺接するようにしてもよい。
【００４２】
また、回転体１３４を、内径が電力ケーブル１４０の径よりも大きいリング状に形成し、回転体１３４の内周面にゴムヘラ１３６を設けてもよい。そして、ゴムヘラ１３６は、回転体１３４の回転方向に対して傾斜するように一様（連続的かつ均質的）に設けられ、回転体１３４の内周面においてリング内側を通る電力ケーブル１４０に摺接するようにしてもよい。
【００４３】
さらに、内周面にブラシ１３２を設けた回転体１３０と、内周面にゴムヘラ１３６を設けた回転体１３４とを、電力ケーブル１４０の移動方向に複数並べて配置してもよい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態においては、ケーブル掃除装置３３０は車両給電システムに適用されるものとしたが、この発明の適用範囲は、このような車両給電システムに限定されるものではない。この発明は、ケーブルの引出しや巻取り等によるケーブルの移動を伴なう装置一般に適用可能である。
【００４５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  給電設備、２０  車両、１００  電源装置、１２０  送電部、１３０，１３４  回転体、１３２  ブラシ、１３６  ゴムヘラ、１４０  電力ケーブル、２８０  給電装置、３００  台車、３１０  ケーブルリール、３２０  昇降装置、３３０  ケーブル掃除装置、５００  受電部、５２０  整流部、５６０  蓄電装置、６００  動力生成装置。
【図１】
2016103932.tif 000003
【図２】
2016103932.tif 000004
【図３】
2016103932.tif 000005
【図４】
2016103932.tif 000006
【図５】
2016103932.tif 000007
【図６】
2016103932.tif 000008
【図７】
2016103932.tif 000009
【図８】
2016103932.tif 000010
【図９】
2016103932.tif 000011