JPH099405A - すり板摩耗量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パンタグラフのすり板の摩耗量を自動的に測
定する． 【構成】 すり板上に接する一対の基準板２、これに直
交するガイドフレーム３、およびガイドフレーム沿いに
スライドするスライダ４を具え、スライダ４には摩耗量
測定センサ５が固定されている。この装置の直下にすり
板を位置させ、スライダ４をスライドしてすり板長手方
向の摩耗量分布を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パンタグラフのすり板
の磨耗量を測定する装置に関するものである。特に、電
車を停止した状態ですり板の磨耗量を測定する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電車
などのパンタグラフにおけるトロリ線との接触部にはす
り板が設けられている。このすり板は電車の走行に伴い
磨耗するため、適宜磨耗量を測定し、一定量の磨耗が認
められれば交換する必要がある。従来、この種の磨耗量
測定は、作業者が電車の屋根に上り、マイクロメータ等
を用いて手作業で行っていた。しかし、このような手段
では測定のたびに作業者が電車の上に登る必要があり、
大変煩雑である。また、手作業による測定では、作業者
間における測定結果のばらつきも問題となる。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたもので、自動的にすり板の
磨耗量を測定する装置を提供する。すなわち、本発明装
置は、停止した電車の上部に支柱などで固定され、すり
板までの距離を測定する磨耗量測定センサを具えること
を特徴とする。

【０００４】具体的には、すり板に直交して当接される
一対の基準板、基準板に直交して（すり板と平行に）設
けられたガイドフレーム、およびガイドフレーム沿いに
スライドするスライダを具え、磨耗量測定センサはこの
スライダに設けられている。測定に際しては、このセン
サをすり板の真上に位置合せする。センサと基準板の垂
直距離は一定間隔に設定されているため、基準板をすり
板に当接させ、センサからすり板までの距離を測定すれ
ば、すり板の厚み変位量を算出することができる。磨耗
量測定センサにはレーザ変位計などが好適である。そし
て、磨耗量測定センサをガイドフレームに沿ってスライ
ドさせ、すり板長手方向の磨耗量の分布を測定する。ス
ライダの駆動源としては、モータなどが挙げられる。

【０００５】また、ガイドフレームまたは基準板にスラ
イダ検知センサを設け、このセンサでスライダの位置を
把握し、スライダの駆動源を制御してスライダのオーバ
ーランを防止する。磨耗量の測定には、スライダをすり
板の全長分スライドできれば十分だからである。このセ
ンサには近接スイッチなどが好適である。

【０００６】さらに、ガイドフレームを基準板の長手方
向にスライド自在に構成することで、容易に磨耗量測定
センサをすり板の真上に位置合せすることができる。ガ
イドフレームをスライドする駆動源にはモータなどが好
適である。そして、ガイドフレームと共に基準板の長手
方向にスライドするすり板検知センサを設ける。このと
き、すり板検知センサは、基準板と直交して磨耗量測定
センサを通る直線上に位置させる。すり板検知センサに
より磨耗量測定センサがすり板上に位置することを検知
し、その位置でガイドフレームを停止させるよう、ガイ
ドフレームの駆動源を制御する。すり板検知センサには
光電スイッチなどが用いられる。

【０００７】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。図１は本発明装置の平面図、図２は図１のＡ−
Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ
−Ｃ断面図である。

【０００８】（概略）本発明装置は、それぞれ平行に配
置された固定フレーム１と基準板２を直交させてほぼ＃
型に構成し、その上に基準板１と直交するガイドフレー
ム３を具えるものである。ガイドフレーム３はスライダ
４を具え、基準板１の長手方向にスライドするよう構成
されている。そして、スライダ４に取り付けられた磨耗
量測定センサ５ですり板Ａ（図２参照）までの距離を測
定する。測定は、電車の車庫内などにおいて、装置の直
下に電車を停止させて行う。一般に、パンタグラフ上部
は、一対の集電舟が平行して設けられ、各集電舟に一対
のすり板が平行に配置されている。すなわち、計４枚の
すり板が用いられている。また、すり板は中間部が主す
り板、両端部が補助すり板となっている。本装置はトロ
リ線と接する主すり板の磨耗量を測定するものである。

【０００９】（固定フレーム）固定フレーム１は装置を
支持するためのものである。図示していないが、電車線
路の両側に電車よりも高い支柱を設けておき、固定フレ
ーム１の両端部をこの支柱で支持する。これにより、測
定装置は電車の上部に保持される。

【００１０】（基準板）基準板２は直接パンタグラフの
すり板上に接する細長い板状体で、磨耗量測定センサ５
で検知された距離データの変位の基準となるものであ
る。電車が装置の下部に入線した際、基準板２の下面に
パンタグラフが導入されやすいよう、基準板２の両端部
は若干の角度をもって折り上げられている。主すり板の
長さよりも大きい幅をもって平行に配置され、測定時に
は補助すり板上に直交して接触される。

【００１１】基準板２の上面には絶縁体６（図３参照）
が固定され、その上にレールフレーム７が固定されてい
る。基準板２の上に絶縁体６を設けたのは、送電中でも
測定できるようにするためである。そして、レールフレ
ーム７の上にガイドフレーム３をスライドさせるための
レール８が固定されている。

【００１２】（ガイドフレーム）ガイドフレーム３は、
スライダ４に設けられた磨耗量測定センサ５の位置を調
整するためのものである。ガイドフレーム３自体を基準
板２の長手方向にスライドする機構と、スライダ４を基
準板２と直交する方向にスライドする機構を具えてい
る。すなわち、すり板Ａに直交する方向と、すり板Ａの
長手方向にセンサ５を移動させることができる。まず、
ガイドフレーム３のスライド機構を説明する。ガイドフ
レーム３の下面にはレール８にスライド自在に嵌合する
ＬＭガイド９が一体化されている。また、ガイドレール
一端の下面にはボールねじ10に螺合する雌ねじ部11が固
定されている。ボールねじ10は基準板２から伸延する支
持片12に軸支され、モータ13で回転させられることによ
り、ガイドフレーム３を基準板２の長手方向にスライド
させる。

【００１３】（すり板検知センサ）さらに、一方のＬＭ
ガイド９の両端部には、すり板検知センサ14が設けられ
ている。測定時、装置の下部に電車を導入して停止させ
るが、電車の移動により磨耗量測定センサ５の直下にす
り板Ａを位置させるのは容易ではない。そこで、電車の
移動による位置合せは、すり板Ａがほぼ装置の下方に位
置すればよいこととし、その後、ガイドフレーム３を基
準板２の長手方向にスライドして微調整を行うこととし
た。その際、磨耗量検知センサ５とすり板Ａが対向した
ことをすり板検知センサ14で判断する。すり板検知セン
サ14には光電スイッチなどを利用すればよい。集電舟の
上面はすり板部分が最も高く、他の部分は低いため、下
方に向けて装着した光電スイッチにより磨耗量検知セン
サの直下にすり板が位置したことを認識できる。その
際、すり板検知センサ14は基準板２と直交して磨耗量測
定センサ５を通る直線上に位置させる。そして、すり板
検知センサ14からの信号によりモータ13を制御して磨耗
量測定センサ５とすり板Ａが対向する位置でガイドフレ
ーム３を停止させる。本例の装置では、ガイドフレーム
３が２００ｍｍの幅にわたってスライドされるよう構成
した。

【００１４】（スライダ）次に、スライダ４のスライド
機構を説明する。ガイドフレーム３は細長い中空角柱状
のもので、内部にレール15が固定され、このレール15に
スライダ４が嵌合されている（図４参照）。スライダ４
は各端部に２つづつ磨耗両測定センサ５を具え、ガイド
フレーム３の両側面に長手方向に沿って形成された細い
切欠16を貫通している。また、ガイドフレーム両端の内
部には、ローラ17、18（図１参照）が設けられ、両ロー
ラ17、18にはループ状のシンクロベルト19がかけられて
いる。さらに、ガイドフレーム３の端部に取り付けられ
たモータ20によりプーリ21（図３参照）を介してローラ
17が連動するよう構成されている。そして、スライダ４
はガイドフレーム内で平行するベルト19の一方（図１、
４の左側）に固定されているのである（図１、４参
照）。すなわち、モータ20によりローラ17、18を回転さ
せ、ベルト19の走行によりスライダ４を移動させる。

【００１５】（スライダ検知センサ）このようにスライ
ダ４をガイドフレーム３に沿ってスライドさせること
で、磨耗量測定センサ５をすり板全長にわたって走査さ
せることができる。しかし、磨耗量測定センサ５は主す
り板の全長にわたって走査できれば十分なため、ガイド
フレーム３の一側面にスライダ検知センサ22、23を設
け、スライダ４のオーバーランを防止している。このセ
ンサ22、23には、近接スイッチなどが好適である。本例
では、ガイドフレーム３と基準板２の交差する付近にス
ライダ検知センサ22、23を上向きに設けた。磨耗量の測
定は、同センサ22の側から23の方に向かってスライダ４
を移動させて行う。スライダ４がセンサ23に近接すれ
ば、その時の信号でモータ20を制御してスライダ４を反
転させる。そして、センサ22に近接する位置にスライダ
４が復帰したとき、スライダ４が停止するようモータ20
を制御する。

【００１６】（磨耗量測定センサ）磨耗量測定センサ５
にはレーザ変位計を用いた。図２に示すように、基準板
２と全ての磨耗量検知センサ５の垂直距離は一定（本例
では１００ｍｍ）に設定され、すり板上に基準板２を当
接して磨耗量検知センサ５からすり板Ａまでの距離を測
定すれば、基準板２からの変位量、すなわち磨耗量を算
出することができる。実際の装置では、すり板の残存厚
で表示を行っている。

【００１７】（測定手順） (1)まず、装置の下方に電車を移動し、すり板をほぼ磨
耗量測定センサの下方に位置させる。このとき、両基準
板２は補助すり板と接触し、その間に主すり板が位置す
ることになる。 (2)次に、モータの駆動によりガイドフレームをスライ
ドして、すり板の直上に磨耗量測定センサを位置させ
る。 (3)スライダをセンサ22の側から23の側に向かって移動
させ、主すり板の全長にわたって磨耗量の測定を行う。 (4)測定結果によりすり板の残存圧が判るため、定期的
に測定を行うことで磨耗傾向を算出し、すり板の取替時
期を予測することができる。 (5)そして、測定の結果、所定の磨耗量が認められた場
合、取替時であることを示す警報を設ければ一層便利で
ある。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置によれ
ば、電車の屋根に上ることなく自動的にすり板の磨耗量
を測定することができる。また、定期的に磨耗量の監視
を行うことですり板の取替時を予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の平面図である。

【図２】図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】図４は図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 固定フレーム ２ 基準板 ３ ガイドフレーム
４ スライダ ５ 磨耗量測定センサ ６ 絶縁体 ７ レールフレー
ム ８ レール ９ ＬＭガイド 10 ボールねじ 11 雌ねじ部 12
支持片 13 モータ 14 すり板検知センサ 15 レール 16 切欠 17、18
ローラ 19 シンクロベルト 20 モータ 21 プーリ 22、23
スライダ検知センサ

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 すり板摩耗量測定装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 すり板上に当接される一対の基準板、 基準板に直交して設けられたガイドフレーム、 ガイドフレーム沿いにスライドするスライダ、 および基準板から所定間隔をおいてスライダに固定さ
   れ、すり板に対向する磨耗量測定センサを具えることを
   特徴とするすり板磨耗量測定装置。
2. 【請求項２】 ガイドフレームまたは基準板に設けられ
   たスライダ検知センサ、 および同センサでスライダが所定位置にあることを把握
   し、その信号に基づいてスライダの駆動源を制御してス
   ライド幅を規制する手段を具えることを特徴とする請求
   項１記載のすり板磨耗量測定装置。
3. 【請求項３】 ガイドフレームが基準板の長手方向にス
   ライド自在に構成されてなることを特徴とする請求項１
   記載のすり板磨耗量測定装置。
4. 【請求項４】 ガイドフレームと共に基準板の長手方向
   にスライドし、基準板と直交して磨耗量測定センサを通
   る直線上に位置するすり板検知センサ、およびすり板検
   知センサにより磨耗量測定センサがすり板上に位置する
   ことを検知し、その位置でガイドフレームを停止させる
   よう、ガイドフレームの駆動源を制御する手段を具える
   ことを特徴とする請求項３記載のすり板磨耗量測定装
   置。
5. 【請求項５】 磨耗量測定センサがレーザ変位計である
   ことを特徴とする請求項１記載のすり板磨耗量測定装
   置。