JPH02241305A - 配電線工事作業用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば高所に設けられた碍子の着脱、配電線
肢覆の剥離など、種々の配電線工事をつかさどる作業具
を具備した配電線工事作業用工具ヘッドに関するもので
ある。

「従来の技術」 従来、高所に位置する箇所の配電線工事を行なう場合、
ホットステインクと呼ばれる長尺絶縁体等の操作杆の先
端に種々の作業具を取り付けて作業を行っている。

例えば、エアシリンダ、あるいは、油圧ンリンダ等によ
って作動される把持具により碍子を把持し、またエアモ
ータ、油圧モータ等によって作動される回転工具により
前記碍子を固定するナツトを回動させて、前記碍子の取
り付けあるいは取り外し作業を行なっている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記の如き従来の配電線工事作業においては
、ホットスティック等の操作杆の基端部側において、作
業者が碍子把持具やナツト回転工具等の作業具を作動さ
せる流体供給管路中の弁を調整することにより、前記把
持具や回転工具等の作業具を個別に操作しているが、操
作杆の先端に設けられたこれらの作業具の動作状況を該
操作杆の基端部側（地上）にて作業者が的確に把握しつ
つ操作するには、多くの労力が必要とされる。

また、前記のように各作業具を操作杆の基端部側にて個
別に操作する場合には、各作業具へ向かう曳数系統の流
体供給管路が必要となり、これにともなって、操作杆と
各作業具との間の接続部分が多くなって機構が複雑化す
るとともに、動作の信頼性の低下が避けられない。さら
に、多数の作業を行うべ（操作杆に多くの作業具を搭載
しようとすると、前記問題がさらに大きくなる傾向があ
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ホットステ
ィック等の操作杆先端に設けられて遠隔操作される作業
具の操作性を向上させるとともに、これらの作業具に設
けられるアクチュエータへの流体供給管路における接続
部を可及的に減少させることを目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するための本発明に係る配電線工事作業
用工具ヘッドは、ホットスティック等の操作杆の先端に
機械的に固定されるとともに該操作杆側の流体供給管路
に接続され、かつ作業具を具備している装置本体に、前
記流体供給管路から供給される流体により前記作業具を
作動させるアクチュエータと、該アクチュエータと前記
流体供給管路との間に介在してアクチュエータの動作を
制御する弁と、前記アクチュエータの動作状態を検知す
るセンサと、該センサからの検出信号に基づいて前記弁
の動作を制御する制御回路と、これら弁、センサ、制御
回路に電源を供給する電源手段とを搭載してなるもので
ある。

「作用」 上記構成であると、装置本体は、外部から流体の供給を
受けるだけで動作することができ、またアクチュエータ
の動作状態をセンサにより把握することかできるととも
に、センサからの信号に基づいてアクチュエータを適正
に動作させることができる。したがって地上の作業者に
よる各種人為的な操作を省いて、作業者の労力負担を著
しく軽減することが可能となる。

「実施例」 以下、第１図および第２図を参照して本発明に係る配電
線工事作業用工具ヘッドの一実施例を説明すれば、符号
１は装置本体であって、この装置本体１は、接続部２を
介してホットスティック等の操作杆（図示路）の先端に
着脱可能に取り付けられている。この装置本体１の側部
には、スリーブ３が設けられており、該スリーブ３には
、移動フレーム４の案内部５が摺動自在に挿入されてい
る。前記本体１と移動フレーム４との間には、前記案内
部５と平行に、アクチュエータとしてのエアシリンダ６
が設けられており、該エアシリンダ６の伸縮によって、
前記移動フレーム４が本体１に対して近接、離間するよ
うになっている。

また前記移動フレーム４には、アクチュエータとしての
エアモータ７が設けられており、該エアモータ７の回転
は、プーリー８、エンドレスベルト９、プーリー１０を
介してひとつの作業具である回転工具１１の入力軸１２
に伝達されるようになっている。前記回転工具１１は、
前記移動フレーム４に設けられた軸受１３・１４により
、前記エアモータ７の出力軸と平行に、かつ回転自在に
支持されている。すなわち本実施例では前記回転工具１
１の先端のソケｙ　）　１１’　が、取り付はボルト１
６とナツト１７とによって電柱の腕１８に固定されてい
る碍子１５の前記すｙ）１７と嵌合してこれを回転操作
するようになっている。

前記装置本体１にはさらに、前記回転工具１１とは別の
作業具である被締付部材（碍子）保持具１９が具備され
ている。この保持具１９は一対のアーム１９Ａ・１９Ｂ
からなるものであり、そしてこれらのアーム１９Ａ−１
９Ｂは、前記装置本体１の上部に枢軸２０を中心に揺動
可能に取り付けられており、その上部は、前記碍子１５
の外径に対応して半円状に湾曲され、一方その下部は、
アクチュエータとしてのエアシリンダ２１の（１動作に
よって互いに接近し、あるいは互いに離間させられるよ
うになっている。また移動フレーム４およびエアシリン
ダ６のストロークは、前記碍子１５の取り付はボルト１
６の長さに対応して次のように設定されている。すなわ
ち、碍子１５の取り外しに際しては、第１図右側へ取り
付はボルト１６を移動させて電柱の腕１８などから引き
抜くことが必要とされるから、この引き抜きに際して前
記回転工具１１の先端が腕１８に接触しない程度離れる
ことができるように、前記移動フレーム４のストローク
が設定されている。

次いで、前記装置本体１に内蔵されて前記各アクチュエ
ータ、すなわち、エアシリンダ６、エアモータ７、エア
シリンダ２１を操作し、あるいは、これらの動作を制御
する工具ヘッドの制御系について説明する。

符号２２で示すものは電磁弁である。この電磁弁２２は
、前記装置本体ｌに内蔵されたバッテリー２３から電源
の供給を受けて動作するものであって、前記接続口２に
設けられた供給管路２４から供給された空気を前記エア
シリンダ６、エアモータ７、エアシリンダ２１へそれぞ
れ供給する吐出管路２５・２６・２７をそれぞれ「駆動
」　（供給管路２４に接続された状態）「保持」　（空
気が出入りしない状態）「開放」　（大気連通状Ｂ）の
いずれかに切り替える３つの３方切替弁が内蔵されてい
る。また前記電磁弁２２には、リミットスイッチ２８・
２９がそれぞれ接続されて、これらからのＯＮまたはＯ
ＦＦ信号により、前記電磁弁２２を「駆動」　「保持」
　「開放」のいずれかに切り替えるべ（、図示しないリ
レー回路（制御回路）が作動するようになっている。

次いで、本実施例の工具ヘッドによる碍子１５の取り外
し作業とともに、前記リミットスイッチ２８・２９の動
作に基づ（電磁弁２２の動作を説明する。

■　作業開始前の準備状態では、電磁弁２２は、各吐出
管路２５・２６・２７を大気連通状態とすべく「開放」
位置に設定しておくとともに、移動フレーム４を装置本
体ｌから離間させ、さらに、被締付部材保持具１９を構
成する一対のアーム１９Ａ・１９Ｂを互いに離間状態と
させてお（。なお、アーム１９Ａ・１９Ｂ間にばねを介
在させておき、これらをばね力によって常時開いた位置
へ向けて付勢するようにしてもよい。また、電磁弁２２
は、作業を開始すべ（バッテリー２３から電源を供給す
ることにより、吐出管路２５が１駆動」、吐出管路２６
・２７が１保持」となる位置に切り替えられる。

■　この状態で操作杆を操作して、被締付部材保持具１
９を構成する一対のアーム１９Ａ−１９Ｂ間に碍子１５
の把持部を位置決めするとともに、回転工具１１を碍子
１５の取り付はボルト１６と同一軸線上に位置決めし、
この状態で供給管路２４へ空気を供給する（例えば操作
杆の基端部に設けられたバルブの操作による）と、吐出
管路２５から供給される空気によりエアシリンダ２１が
伸長してアーム１９Ａ・１９Ｂが互いに接近し、これら
の間に碍子１５が挟持状態に保持される。またアーム１
９Ａ−１９Ｂが碍子１５を保持するに足る所定のストロ
ークに亙って動作すると、リミットスイッチ２９が動作
して電磁弁２２に信号が供給され、電磁弁２２が、エア
シリンダ２１への吐出管路２５を「保持」、エアシリン
ダ６およびエアモータ７への吐出管路２６・２７を「駆
動」とすべく切替動作する。

■　前記切替動作により、エアシリンダ２１が伸長状態
に保持されるとともに、エアモータフによって回転工具
１１を回転させながら、エアシリンダ６が収縮して回転
工具１１のソケット１１゜がナツト１７と嵌合し、嵌合
とともに、ナツト１７が緩む方向へ回転させられる。ま
たソケット１１゛　とナツト１７とが嵌合する位置まで
エアシリンダ６が収縮すると、リミットスイッチ２８が
切替られてその信号が電磁弁２２に供給され、エアシリ
ンダ６への吐出管路２６が「開放」状態に切替られる。

■　ナツト１７が取り付はポル１−１６から外れるまで
回転工具１１が回転すると、エアモータ７の負荷が小さ
くなり、これを、供給管路２４の圧力低下、あるいは、
エアモータフの回転音の上昇などによって作業者が確認
して供給管路２４への空気の供給を遮断すると、エアモ
ータ７が停止する。

■　操作杆を操作して、碍子１５を腕１８から引き抜く
べく第１図右方向へ引っ張ると、中立状態とされたエア
シリンダ６の伸長とともに、移動フレーム１１が装置本
体１から離れていく。また、引き抜かれた碍子１５はア
ーム１９Ａ・１９Ｂ間に保持されたまま回収される。そ
して、回収の後、バッテリー２３から電磁弁２２への電
源の供給を断てば、各吐出管路２５・２６・２７をいず
れも「開放」とすべく電磁弁２２が切り替えられ、アー
ム１９Ａ−１９Ｂ間に挾持された碍子１５が取り外し可
能な状態となる。

一方、碍子１５を腕１８に取り付けようとする場合には
、次のような手順で作業を行えば良い。

なお、この取り付は作業における電磁弁２２の動作条件
を説明すれば、電源が遮断された状態では、すべての吐
出管路２５・２６・２７を「開放」に設定すべく動作し
、電源を供給すると、ＩＪ　ミツトスイッチ２９が動作
しない状態では、吐出管路２５のみが「駆動」に切り替
えられ、リミットスイッチ２９の動作後は、吐出管路２
５が「保持」、吐出管路２６・２７が「駆動」となるべ
く切替られる。また、リミットスイッチ２８が動作する
と、吐出管路２５のみが動作して「開放」状態に切り替
えられる。

■　地上にて、アーム１９Ａ・１９Ｂ間に碍子ＩＳを配
置して供給管路２４がら空気を供給すると、エアシリン
ダ２１が伸長してアーム１９．Ａ・１９Ｂ間に碍子１５
が挾持され、リミットスイッチ２９が動作して吐出管路
２５を「保持」とし、かつ、他の吐出管路２６・２７を
「駆動」とすべく電磁弁２２が切り替えられる。そして
、この状態で供給管路２４への空気の供給を断つととも
に、ソケット１１′の先端にナツト１７を嵌め込むと、
取り付けの準備が完了する。

■　この状態で操作杆を操作して碍子１５の取り付はボ
ルト１６を腕１８に挿入し、供給管路２４へ空気を供給
すると、回転工具１１が回転しつつ取り付はボルト１６
へ接近して行き、ソケット１１”内のナツト１７がボル
ト１６に嵌合して、回転工具２の回転とともにねじ込ま
れ、ナツト１７の進行に伴って、移動フレーム４を装置
本体ｌに接近させるべくエアシリンダ６が収縮する。

なお、エアシリンダ６の収縮は、ナツト１７（すなわち
回転工具１１）の位置に対応して機械的に規制されるか
ら、ナｙ）１７がある程度ねじ込まれることによってリ
ミットスイッチ２８が動作し、吐出管路２５が「開放」
状態に切替られて、アーム１９・１９による碍子１５の
保持が解除される。

また、碍子１５は、保持が解除された後にも、ナツト１
７の締め付は力によって腕１８へ引き寄せられる。

■　ナツト１７が取り付はボルト１６に対して所定のト
ルクで締め付けられると、エアモータ７が機械的に停止
させられるから、エアモータ７の回転音の停止、あるい
は、供給空気の１圧力の上昇からこれを判断して、作業
者側から空気の１％給を遮断する。そして、操作杆の基
端部側にて、空気供給源と供給管路２４との接続部を切
り離すと、いずれも「駆動」とされている吐出管路２６
・２７が供給管路２４を介して大気開放状態となり、ア
ーム１９Ａ−１９Ｂ間による碍子１５の保持を解除する
ことができる。

次いで、上記リミットスイッチ２８・２９の動作に基づ
（リレー接点による制御に代えて、マイクロプロセッサ
による制御を適用した場合の工具ヘッドの制御系の実施
例について第３図わよび第４図を参照して説明する。

すなわち、この制御系の構成を一般的なブロック図とし
て示した第３図において、工具ヘッド３０（上記一実施
例における装置本体ｌおよび移動フレーム４に相当する
部分）は、操作杆３１の先端に機械的に接続されるとと
もに、この機械的接続により、操作杆３１側から供給管
路３２・３３へ圧力流体（例えば空気と油の２種類）の
供給を受けるようになっている。この供給管路３２・３
３は、それぞれ、電磁弁３４・３５・３６に接続されて
おり、これらの電磁弁３４・３５・３６は、それぞれ、
吐出管路３７〜４１を介して工具へラド３０内の各種ア
クチュエータ４２〜４６へ接続されている。これらのア
クチュエータ４２〜４６は、例えば、前記一実施例に適
用されていたエアシリンダ、エアモータ、あるいは、こ
れらより多（の駆動力を発揮し得る油圧モータ、油圧シ
リンダ等の流体圧機器であって、前記電磁弁３４・３５
・３６の切替により、作動、停止、保持などの各種動作
状態に切り替えられるようになっている。

なお、エアモータ、油圧モータにあっては、回転方向を
切り替えるべく、また、エアシリンダ、油圧シリンダに
あっては、動作方向を切り替えるべく、圧力流体を受は
入れるためのポートを２組備えたものがあるが、このよ
うな場合、各ポートに吐出配管を接続して、これらの吐
出配管への圧力流体の供給を各々電磁弁に切り替えさせ
ればよい。

また、前記アクチュエータ４２〜４６、または、これら
によって駆動される各種作業具には、それぞれ、これら
の動作位置を検出するセンサ４７〜５１が設けられてい
る。これらのセンサ４７〜５１は、前記一実施例に適用
されていたリミットスイッチ、すなわち、特定位置への
移動によってＯＮ、ＯＦＦいずれかに切替られるものに
限られず、例えばポテンショメータ、の如く、位置デー
タを順次検出するものであってもよい。

さらに、前記センサ４７〜５１の位置データは、ＣＰＵ
５２に供給され、このＣＰＵ５２は、センサ４７〜５１
から得られる位置データに基づいて電磁弁３４・３５・
３６を切り替え制御して、各アクチュエータ４２〜４６
を所定の方向、ストローク、タイミングで動作させるよ
うになっている。

次いで、この第３図例のマイクロプロセッサによる制御
機構を備えた前記第１図および第２図に示す工具ヘッド
による碍子取り外し作業を例として、前記ＣＰＵ５２の
制御動作を第４図のフローチャートに基づき説明する。

なお、第４図における５ｎ（ｎ＝ｌ〜１１）は、それぞ
れ、以下の説明におけるｎ番目のステップを示すものと
する。

ステップ１ アーム１９Ａ・１９Ｂを互いに離間させた状態として、
これらを碍子１５の所定の個所に位置させ、供給管路へ
空気、圧油などの流体を供給すると、取り外しが開始さ
れる。

ステップ２ アクチュエータ２１を伸長方向へ動作させるべく、電磁
弁２２を動作させる。

ステップ３ アーム１９Ａ−１９Ｂが碍子１５を保持し得る位置まで
閉じたことがセンサ（実施例ではリミットスイッチ２９
）に検知されるのを待つ。

ステップ４ アーム１９Δ・１９Ｂを挟持状態に保持すべ（アクチュ
エータ２１を「保持」状態とするとともに、アクチュエ
ータ６を収縮させつつ、アクチュエータ７により回転工
具１１を回転させるべ（電磁弁２２を動作させる。

ステップ５ アクチュエータ６の収縮量を例えばポテンショメータな
どのセンサにより測定し、予め記憶されている基幅値（
例えば回転工具１１がナツト１７と嵌合する位置に至る
までのストロークについての既知のデータ）と比較し、
アクチュエータ６が所定距離動作するのを待つ。

ステップ６ アクチュエータ６が、すなわち回転工具１１が所定距離
動作すると、アクチュエータ６を当該位置に停止させる
べく電磁弁２２が「保持」状態に切替られる。

ステップ７ アクチュエータ７のトルクが所定値以下となったことが
検知されるのを待つ。すなわち、ナツト１７がボルト１
６から外れる程度まで回転すると、ナツト１７を駆動す
る回転工具１１のトルクが低下するから、このトルク低
下を例えば圧力センサからの圧力データの低下を介して
判断する。なお、トルクによる判断に代えて、ナツト１
７を緩めるために必要な回転数のデータを用いこのデー
タと、回転工具１１の回転数についての測定データと比
較してもよい。

ステップ８ アクチュエータフのトルクを介してナツト１７の取り外
しが検知されると、アクチュエータ７が停止する。また
、碍子１５の引き抜きに必要なストローク（取り付はボ
ルト１６の長さ）に亙って回転工具１１を腕１８から離
間させるべ（アクチュエータ６を伸長させる。

ステップ９ 所定距離離間するのを待つ。

ステップ１０ アクチュエータ６を「開放」または「保持」とすべ（電
磁弁２２を切り替える。

ステップ１１ 碍子１５をアーム１９Ａ・１９Ｂ間に保持して腕１８か
ら引き抜き、地上に回収した後、アクチュエータ２１を
「開放」状態として、アーム１９Ａ・１９Ｂを離間させ
て碍子１５の取り外し作業を終了する。

なお、上記各ステップをほぼ逆に実行する如（制御する
ことにより、碍子１５を腕１８へ取り付ける作業を行う
ことができるのはもちろんである。

また、工具ヘッドに搭載されるセンサ、アクチュエータ
は上記実施例に限定されるものではな（、他のセンサ、
アクチュエータを用い、さらには、他の工具を駆動すべ
く動作を行わせる場合にも応用し得るのはもちろんであ
る。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ホット
スティックなどの操作杆の先端に取り付けて使用される
配電線工事作業用工具ヘッドにおいて、該工具ヘッドに
設けられる各種アクチュエータと流体供給管路との間に
電磁弁を設け、この電磁弁によって、各種アクチュエー
タへの空気の供給を制御するとともに、アクチュエータ
の移動位置を測定するセンサからの信号に基づいて前記
電磁弁を作動させてアクチュエータの動作を切り替える
ようにしたから、操作杆側から工具ヘッド側へ単に流体
を供給するのみで、アクチュエータを所定の順序で動作
させつつ工具ヘッドに具備せる各種作業具に必要な動作
を行わせることができ、したがって、操作杆と工具ヘッ
ドとの間の管路の接続部を可及的に減少させることがで
きるとともに、操作杆を操作する作業者による複雑な弁
開閉操作を削減して該作業者の労力負担を軽減し、作業
能率の向上をはかることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る配電線工事作業用工
具ヘッドの一実施例を示すもので、第１図は縦断面図、
第２図は第１図の■−■線に沿う矢視図、第３図は工具
ヘッドの制御系の他の実施例を示すブロック図、第４図
は第３図の制御系の制御動作のフローチャートである。 １・・・・・・装置本体、２・・・・・・接続部、４・
・・・・・移動フレーム、６・・・・・・アクチュエー
タ（エアシリンダ）、７・・・・・・アクチュエータ（
エアモータ）、１１・・・・・・作業具（回転工具）、
１１’　・・・・・・ソケット、１５・・・・・・碍子
、１６・・・・・・取り付はボルト、１７・・・・・・
ナツト、１８・・・・・・腕、１９・・・・・・作業具
（被締付部材保持１．１９Ａ・１９Ｂ・・・・・・アー
ム、２１・・・・・・アクチュエータ（エアシリンダ）
、２２・・・・・・電磁弁、２３・・・・・・バッテリ
ー　２４・・・・・・供給管路、２５・２６・２７・・
・・・・吐出管路、２８・２９・・・・・・センサ（リ
ミットスイッチ）、３ｏ・・・・・・工具ヘッド、３１
・・・・・・操作杆。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホットスティック等の操作杆の先端に機械的に固定され
   るとともに該操作杆側の流体供給管路に接続され、かつ
   作業具（１１・１９）を具備している装置本体（１）に
   、前記流体供給管路から供給される流体により前記作業
   具を作動させるアクチュエータ（６・７・２１・４２〜
   ４６）と、該アクチュエータと前記流体供給管路との間
   に介在してアクチュエータの動作を制御する弁（２２・
   ３４〜３６）と、前記アクチュエータの動作状態を検知
   するセンサ（２８・２９・４７〜５１）と、該センサか
   らの検出信号に基づいて前記弁の動作を制御する制御回
   路（５２）と、これら弁、センサ、制御回路に電源を供
   給する電源手段（２３）とを搭載してなることを特徴と
   する配電線工事作業用工具ヘッド。