(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動用のキャスタを有する昇降装置と、
この昇降装置により上下位置を変更可能で、トロリ線の突き合わせた端部相互を所定の把持力で夫々把持するクランプを備えた圧接機と、
この圧接機と別体を成し、圧力手段により圧接機を駆動する駆動装置と、
前記圧接機の圧接時におけるクランプの移動長さを検知するリミットスイッチと、
圧接時おける作動圧力を検知する圧力スイッチと、
前記圧接機のクランプが、リミットスイッチ及び圧力スイッチの信号に基づいて所定の圧接動作を行うように前記駆動装置を制御する制御装置とを具備することを特徴とするトロリ線常温圧接装置。
【請求項２】
前記圧接機は、クランプに把持されたトロリ線の端部に円周方向の溝を形成する溝切り治具と、相互の溝の間を捻り切る捻断工具とを備え、
前記溝切り治具は、把手を備えた略コ字状の枠体と、この枠体の対向部の相互間に回転自在に架設され、一端部が枠体から突出して、六角レンチに嵌合するロッドと、枠体内におけるロッドの両端部に夫々固着された伝動歯車と、ロッドに軸線方向へ移動自在に夫々支持され、トロリ線を両側から挟み込むと共に、間隔をおいて前後に溝切り刃を夫々有する対向する一対のカッターと、枠体の両側下部に回動自在に夫々支持されると共に、回転してカッター相互をロッドに沿って接近、離反させるようにカッターに螺合するねじ軸と、このねじ軸に固着され、前記伝動歯車に夫々噛み合う従動歯車とを具備することを特徴とする請求項１に記載のトロリ線常温圧接装置。
【請求項３】
前記圧接機は、クランプに把持されたトロリ線の端部に円周方向の溝を形成する溝切り治具と、相互の溝の間を捻り切る捻断工具とを備え、
前記捻断工具は、一対のアームの一端部を枢着して相互間にトロリ線を挟み込むように相互角を拡大、縮小自在に構成し、これらのアームの内側対向部にトロリ線の外形に沿う断面形状の挟持凹部を設け、また挟み込んだトロリ線を保持するように一方のアームの他端部に他方の端部へ係止するホルダを設けたことを特徴とする請求項１に記載のトロリ線常温圧接装置。
【請求項４】
前記圧接機のクランプは、トロリ線を把持するように対向する一対の金型用合金工具鋼製のチャックと、このチャックを保持するチャックホルダとを具備し、
前記チャックの対向部には断面鋸歯状の溝を有し、
前記チャックホルダの端部には、圧接時に相互間にバリを逃がす隙間を形成するようにチャックより後方に凹んだ凹部と、圧接時のチャック同士の接触を回避するようにチャックより前方に張り出た凸部とを有することを特徴とする請求項１に記載のトロリ線常温圧接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二本のトロリ線の端部を突き合わせて、常温下でトロリ線相互を接続するためのトロリ線常温圧接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロリ線常温圧接装置は、レール上を走行可能な作業車の昇降作業台上に圧接機本体と、トロリ線を把持する把持設備と、圧接端面処理機器とを備えている（特公昭５３−４９６２）。圧接機本体には、突き合わせたトロリ線の端部を夫々把持して圧接する一対のクランプを備え、このクランプはトロリ線を挟持するチャックを夫々有する。クランプは、駆動用ラムで圧接駆動されると共にトロリ線に位置合わせするために移動用ラムで前後左右上下に移動可能である。把持設備は、トロリ線の両端部を把持するチャックと、これを駆動するラムとを備え、トロリ線の補修部の両側を引き留める。圧接端面処理機器は、圧接機本体のクランプ相互間に配置されたトロリ線の端部の圧接位置に円周方向の溝を夫々形成する溝切り工具と、この端部を溝で捻り切る捻断工具とを備えている。
しかして、本装置によるトロリ線の補修作業は、作業車で現場に移動し、昇降作業台を上昇させて、トロリ線を把持設備に固定してからトロリ線端部をクランプで把持し、溝切り工具で溝を切り込んで捻断工具で捻り切った後、圧接機本体で相互を圧接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置においては、トロリ線に対する位置調整のために圧接機本体をラムで移動させるので、このラムを駆動する駆動装置が大型化、複雑化するし、重量が大きいためにトロリ線の保守に使用される作業車の作業台の荷重制限を越えてしまう場合がある。圧接作業は圧接機本体の各ラムを別々に操作して行うので、位置調整や把持及び圧接の各動作の加減等を微調整するのに技術的な熟練を要し、作業者によって圧接状態にばらつきが生じたり、操作手順も誤り易く、さらに作業時間も長くかかる。また、構造的に圧接の途中でバリを挟み込んだり、固く把持したチャックからトロリ線が離れ難い場合もあるし、チャック同士を接触させてこれらを破損させるおそれもあるので、さらに操作に熟練が必要で、作業時間も長くかかる。
そこで、本発明は、装置を簡易、小型化、軽量化して取り扱い易くし、特別な熟練を要することなく、誰でも簡単に操作でき、作業時間を短縮し、さらに堅牢で、トロリ線に対する把持力が強く、バリの逃げが確保されたトロリ線常温圧接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、昇降装置１に移動用のキャスタ８を設け、この昇降装置１上に圧接機２を設け、この圧接機２は、突き合わせたトロリ線Ｔの端部相互を所定の把持力で夫々把持するクランプ１４，１５を備え、この圧接機２にはこれと別体を成し、圧力手段によりこれを駆動する駆動装置３を設け、また圧接機２にはその圧接時における可動クランプ１５の移動長さを感知するリミットスイッチ２１を設け、また圧接機２が所定の圧力で圧接動作を行うように作動圧力を検知する圧力スイッチ４ｃを設け、リミットスイッチ２１及び圧力スイッチ４ｃの信号に基づいて駆動装置３を制御する制御装置４を設け、また操作パネル１２を設けてトロリ線常温圧接装置を構成した。
【０００５】
第２の発明においては、圧接機２に、クランプに把持されたトロリ線の端部に円周方向の溝を形成する溝切り治具２３と、相互の溝の間を捻り切る捻断工具２４とを具備させ、溝切り治具２３は、把手２３ｂを備えた略コ字状の枠体２３ａの対向部間に、一端部が枠体２３ａから突出して、六角レンチに嵌合するロッド２３ｃを回転自在に架設し、枠体２３ａ内におけるロッド２３ｃの両端部に伝動歯車２３ｄを夫々固定し、ロッド２３ｃに軸線方向へ移動自在に対向する一対のカッター２３ｅを夫々支持させて、トロリ線Ｔを両側から間隔をおいて前後に溝切り刃で挟み込むようにし、枠体２３ａの対向部の下側にカッター２３ｅに螺合するねじ軸２３ｆを回動自在に夫々支持させ、カッター２３ｅ，２３ｅをロッドに沿って相互に接近、離反させるようし、このねじ軸２３ｆに、伝動歯車２３ｄに夫々噛み合う従動歯車２３ｇを固定した。
【０００６】
第３の発明においては、圧接機２に、クランプに把持されたトロリ線の端部に円周方向の溝を形成する溝切り治具２３と、相互の溝の間を捻り切る捻断工具２４とを具備させ、捻断工具２４は、一対のアーム２４ａの一端部を枢着して相互間にトロリ線Ｔを挟み込むように相互角を拡大、縮小自在に構成し、これらのアーム２４ａの内側対向部にトロリ線Ｔの外形に沿う断面形状の挟持凹部２４ｃを設け、また挟み込んだトロリ線Ｔを保持するように一方のアーム２４ａの他端部に他方の端部へ係止するホルダ２４ｄを設けた。
【０００７】
第４の発明においては、圧接機２のクランプ１４，１５に、駆動装置３により駆動され、トロリ線Ｔを把持する対向一対の金型用合金工具鋼製のチャック１７，１８と、このチャック１７，１８を保持するチャックホルダ１９とを具備させ、チャック１７，１８の対向部に、断面鋸歯状の溝１７ａ，１８ａを形成し、チャックホルダ１９の先端部に、圧接時のバリを逃がす隙間Ｓを形成する凹部１９ａを設けると共に、圧接時のチャック１７，１８同士の接触を回避するように前方へ張り出した凸部１９ｂを設けた。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面を参照して説明する。
図１において、トロリ線常温圧接装置は、昇降装置１と圧接機２と駆動装置３と制御装置４とを備えている。昇降装置１は作業車の作業台Ｃ２上に、また駆動装置３及び制御装置４は荷台Ｃ２上に載置される。図２乃至図４に示すように、昇降装置１は、下枠５と、伸縮脚６と、上枠７とを備えている。下枠５にはキャスタ８を備えている。伸縮脚６には、下枠５に固定されたジャッキ９がアーム１０を介して連結されている。ジャッキ９を手動操作して、アーム１０を上下させると、伸縮脚６の上下端部のローラが上下枠５，７のガイドレールに沿って移動することにより、伸縮脚６が伸縮する。
【０００９】
上枠７には圧接機２及び操作パネル１２が固定されている。圧接機２は、別体の駆動装置３にホース１３、制御ケーブル１３ａ及び制御装置４を介して連結される。図５乃至図８に示すように、圧接機２は、トロリ線Ｔを夫々固定する一対のクランプ１４，１５を有する。一方のクランプ１５には、固定された他方のクランプ１４に対して接近、離反するように直線往復動するための平行する一対の圧接シリンダ１６が設けられている。クランプ１４，１５は、トロリ線Ｔを側方から夫々挟持するように対向する固定チャック１７及び可動チャック１８と、両チャック１７，１８を保持固定するホルダ１９と、可動チャック１８を往復動させるクランプシリンダ２０とを備えている。チャック１７，１８は金型用合金工具鋼製で、トロリ線Ｔの外形に沿う断面形状を有する。チャック１７，１８はホルダ１９に着脱可能で、トロリ線Ｔの摩耗程度に応じて形状の異なるものが用意される。チャック１７，１８の内側面には、図１０に示すように、クランプ１４，１５の対向部側へのトロリ線Ｔに対する噛み込みを強めてトロリ線Ｔを確実に固定するための断面鋸歯状のチャック溝１７ａ，１８ａが形成されている。図９に示すように、ホルダ１９，１９の先端部には、圧接時に相互間に隙間Ｓを形成するためにチャック１７，１８の先端より凹んだ凹部１９ａと、クランプ１４，１５が接近したときのチャック１７，１８同士の接触による破損を防止するために張り出した凸部１９ｂとを有する。ホルダ１９の側部には、リミットスイッチ２１が付設されている。リミットスイッチ２１は、クランプ１５の可動範囲で異なる四位置を感知して圧接動作を把握できる。
【００１０】
クランプ１４，１５間に配置されたトロリ線Ｔの端部には端面処理治具で新鮮金属素材面が形成される。端面処理治具は、溝切り治具２３及び捻断工具２４から成る。溝切り治具２３は、図１１，図１２に示すように、把手２３ｂを備えたコ字状枠２３ａの上部にロッド２３ｃが回転自在に架設されている。ロッド２３ｃの一端部はコ字状枠２３ａから突出しており、この突出部が六角レンチに嵌合するようになっている。ロッド２３ｃの両側には伝動歯車２３ｄ，２３ｄが固着されている。ロッド２３ｃの内側には、トロリ線Ｔを両側から挟むように対向する一対のカッター２３ｅ，２３ｅが軸線方向へ移動自在に支持されている。カッター２３ｅは間隔をおいて前後に溝切り刃を有し、一回の装着でトロリ線の前後二個所に溝を形成できる。コ字状枠２３ａの両側下部にはねじ軸２３ｆが回動自在に支持されている。このねじ軸２３ｆには、伝動歯車２３ｄ，２３ｄに噛み合う従動歯車２３ｇ，２３ｇが固着されている。ねじ軸２３ｆは、カッター２３ｅに螺合しており、回転することによりカッター２３ｅをロッド２３ｃに沿って移動させる。ねじ軸２３ｆ及びカッター２３ｅは、ロッド２３ｃの回転によりカッター２３ｅ，２３ｅが相互に逆方向に夫々移動し、接近、離反するように螺刻されている。
【００１１】
また、捻断工具２４は、図１３，図１４に示すように、一対のアーム２４ａ，２４ａの一端部が枢ピン２４ｂで回動自在に枢着されており、アーム２４ａ，２４ａ間にトロリ線Ｔを挟み込むようになっている。アーム２４ａの内側の対向部にはトロリ線Ｔの外形に沿う断面形状の挟持凹部２４ｃが形成されている。一方のアーム２４ａの他端部には、トロリ線Ｔの挟持状態を保持するためと、操作力を小さくするために他方のアームに掛かる環状のホルダ２４ｄを備えている。溝切り加工後、捻断工具２４をトロリ線Ｔに固定して、前後に揺動させればトロリ線Ｔが捻り切られる。
【００１２】
圧接シリンダ１６及びクランプシリンダ２０には、駆動装置３につながるホース１３で接続される。駆動装置３は油圧ポンプで構成されている。制御装置４は、制御盤４ａとバルブユニット４ｂと圧力スイッチ４ｃとを備えている。駆動装置３は、操作パネル１２の操作に従い制御装置４により駆動制御される。ホース１３の途上には、圧力計２５が接続されている。この圧力計２５は、リリーフ弁２５ａで試験時の引張り圧力を調整できる。
【００１３】
操作パネル１２は、図１５に示すように、押し釦式の運転開始／停止スイッチ１２ａ、回転式の運転モード切替スイッチ１２ｂ及び圧接回数切替スイッチ１２ｃ、押し釦式の油圧ポンプ電源スイッチ１２ｄ、前後に揺動するレバー式の両クランプ開閉レバー１２ｅ，１２ｆ及び圧接レバー１２ｇ、押し釦式の非常停止スイッチ１２ｈを備えている。
【００１４】
このトロリ線常温圧接装置を用いて、例えば、端部において並行し、相互がダブルイヤーで機械的に接続された二本のトロリ線Ｔの並行個所を連続した一本のものに接続し直す場合について説明する。まず、作業車で現場に移動した後、作業台Ｃ２上に圧接機２及び圧力計２５を載せて作業台Ｃ２を上昇させ、トロリ線Ｔの近傍に圧接機２を配置する。圧接機２の高さ位置の微調整を昇降装置１で行う。そして、圧接個所の両側のトロリ線を図示しない引留装置で夫々引き留める。トロリ線Ｔの並行部分における摩耗量のほぼ等しい中央付近で圧接位置をマークしてから、ダブルイヤーを分解して、圧接に必要な圧縮代だけ圧接位置からずらして両トロリ線Ｔを図示しない接断工具で夫々切断する。
【００１５】
次に、操作パネル１２の油圧ポンプ電源スイッチ１２ｄをＯＮにし、運転モードを切替スイッチ１２ｂで手動にしてから、圧接レバー１２ｇでクランプ１５をストローク端に移動させてクランプ１４から離しておく。クランプ開閉レバー１２ｅ，１２ｆを操作して両トロリ線Ｔの突き合わせた端部をチャック１７，１８が所定の把持力で夫々挟み込み引き留める。このとき、トロリ線Ｔの先端はクランプ１４，１５間の中央付近まで突出させる。
【００１６】
次いで、溝切り治具２３のロッド２３ｃを回転操作し、トロリ線Ｔをカッター２３ｅに噛み込ませ、把手２３ｂを持ってトロリ線Ｔの軸線周りに回転させ、トロリ線Ｔに周方向の溝を形成する。そして、捻断工具２４の挟持凹部２４ｃでトロリ線Ｔを挟み、アーム２４ａにホルダ２４ｄを掛けて固定し、これを持ってトロリ線Ｔの周方向に往復動させてトロリ線Ｔを溝から捻り切る。
【００１７】
次に、圧接作業の自動運転を行う。まず、運転モードを操作パネル１２の切替スイッチ１２ｂで自動に切り替え、圧接回数切替スイッチ１２ｃで所望回数（通常３回）を選択する。運転開始スイッチ１２ａを押すと、クランプ１４，１５は把持したトロリ線Ｔの切断端面を突き合わせて圧接する。このとき、トロリ線Ｔの接合部に生じたバリは、チャック１７，１８の先端部とホルダ１９との隙間及びホルダ１９の凹部１９ａ，１９ａの隙間Ｓを通じて押し出される。また、クランプ１４，１５が接近してチャック１７，１８が接触してもホルダ１９の凸部１９ｂ同士が接触するので、これによる破損が回避される。圧接時には、クランプ１５の位置をリミットスイッチ２１で検知し、またクランプシリンダ２０及び圧接シリンダ１６の圧力を制御装置４の圧力スイッチ４ｃで検知することにより、制御装置４における制御盤４ａがバルブユニット４ｂ及び駆動装置３を制御して所定の適切な圧接作業を遂行する。なお、自動運転中に動作異常が生じたら、非常停止ボタン１２ｈを押して作業を中止する。
【００１８】
トロリ線の接続後、運転モードを切替スイッチ１２ｂで手動に切り替えてから、クランプ開閉レバー１２ｅ，１２ｆを操作してチャック１７，１８からトロリ線Ｔを取り外す。その後、トロリ線Ｔの接合部のバリをニッパー等で切除しヤスリで表面を整える。
【００１９】
なお、圧接作業は手動で行うこともできる。この場合、運転モードを操作パネル１２の切替スイッチ１２ｂで手動に切り替え、圧接レバー１２ｇを操作してクランプ１５をクランプ１４に接近させればよい。
圧接終了後必要に応じて、接合部の接続状態を検査するために引張り試験を行う。操作パネル１２の運転モード切替スイッチ１２ｂを試験に切り替えてから、運転開始スイッチ１２ａを押すと、クランプ１５で接合部を引き離す方向に力をかける。このとき、試験圧力は圧力計２５を見ながらリリーフ弁２５ａで調整する。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、第１の発明においては、キャスタを使用することにより、移動用のラムを省いて、駆動装置を簡易化、小型軽量化できるし、運搬や位置調整等の取り扱いに便利である。圧接動作を自動化することにより、動作の加減を調整するための技術的な熟練を要せず、誰にでも簡単に操作できて、同じ圧接状態を得ることができるし、操作手順を誤ることもなく、さらに作業時間も短縮することができる。
第２の発明においては、ロッドを回転させれば、トロリ線にカッターが噛み込み、把手を持ってトロリ線の軸線周りに回転させれば、トロリ線に円周方向の溝が形成されるので、新鮮金属素材端面を形成するための捻断用の溝切り加工を容易に行うことができ、作業時間も短縮でき、捻断工具と共働して確実な圧接状態を得ることができる。
第３の発明においては、捻断工具をトロリ線に一旦装着すれば、捻断時にトロリ線を両方向へ捻ることができ、操作性が良好であるし、トロリ線に確実に固定されて容易に外れることがなく、捻断力を効率よく伝えることができ、またアームの枢着部にかかる負荷が比較的小さく、破損し難い。
第４の発明においては、さらにチャックが金型用合金工具鋼製であるから堅牢であり、またチャックの溝の形状が鋸歯状であるから、圧接方向へは把持力が強いが、クランプ移動時にはトロリ線から離れ易いという効果を有し、しかもチャックホルダにより、チャック相互の接触による破損を回避することができるし、圧接時のバリがストッパとホルダとの隙間空間により逃げが確保されるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトロリ線常温圧接装置の概略図である。
【図２】本発明に係るトロリ線常温圧接装置の昇降装置の正面図である。
【図３】昇降装置の一部を切り欠いた平面図である。
【図４】昇降装置の側面図である。
【図５】圧接機の側面図である。
【図６】圧接機の平面図である。
【図７】圧接機の正面図である。
【図８】圧接機の背面図である。
【図９】チャックの正面図である。
【図１０】チャックの拡大断面図である。
【図１１】溝切り治具の一部を切り欠いた斜視図である。
【図１２】溝切り治具の縦断面図である。
【図１３】捻断治具の分解斜視図である。
【図１４】捻断治具の正面図である。
【図１５】操作パネルの平面図である。
【符号の説明】
１    昇降装置
２    圧接機
３    駆動装置
４    制御装置
４ａ  制御盤
４ｂ  バルブユニット
４ｃ  圧力スイッチ
８    キャスタ
１２    操作パネル
１３    ホース
１３ａ  制御ケーブル
１４    クランプ
１５    クランプ
１６    圧接シリンダ
１７    チャック
１７ａ  チャック溝
１８    チャック
１８ａ  チャック溝
１９    ホルダ
１９ａ  凹部
１９ｂ  凸部
２０    クランプシリンダ
２１    リミットスイッチ
２３    溝切り治具
２４    捻断工具
Ｃ１  作業車荷台
Ｃ２  作業台
Ｔ    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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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