(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ちょう架線とトロリ線との間に配置されるハンガ装置において、上部の垂下線と下部の垂下線との間に、周囲温度応答素子と、該周囲温度応答素子の出力に応じて前記トロリ線の弛度を一定化する動作を行うアクチュエータとを具備することを特徴とするトロリ線を支持するハンガ装置。
【請求項２】
請求項１記載のトロリ線を支持するハンガ装置において、前記周囲温度応答素子が正の線膨張係数を有する材料からなり、前記アクチュエータは前記材料の変位を拡大する変位拡大機構であることを特徴とするトロリ線を支持するハンガ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロリ線からパンタグラフを介して電車に給電する電気鉄道における電車線のハンガ（ドロッパ）装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道の架空電車線は、良好な集電性能を維持するため、その張力は一定であることが望ましい。しかし、電車線は温度変化による伸縮により、その張力も変化する。そのため、電車線の引留箇所には張力調整装置を取り付け、電車線の伸縮に応じて支持点の移動が可能な構造（可動ブラケット支持、滑車支持）にするなどして、１つの引留からもう一方の引留まで（以下、ドラムと記す）の張力を一定に保つようにしている（下記特許文献１，２参照）。しかしながら、支持構造によっては摩擦力などにより線条の移動が抑制される抵抗力（以下、抑制抵抗と記す）が発生し、同一ドラム内でも径間毎の張力は必ずしも一定ではないと考えられているが、その実態は明らかになっていない。
【０００３】
抑制抵抗がない理想的な状態における電車線の温度伸縮に伴う移動は、トロリ線では振止金具や曲引金具、ちょう架線では可動ブラケットや支持滑車によってスムーズに行われるため、電車線の張力は一定に保たれる。しかし、抑制抵抗により移動がスムーズに行われない場合、温度が上がると電車線は伸びるため張力は低下し弛度は大きくなり、逆に温度が下がると電車線は縮むため張力は上昇し弛度は小さくなる。
【０００４】
また、機械的な増幅機構、例えば、圧電素子を駆動素子としたプリンター印字ヘッドが提案されている（下記特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開２００８−０５５９８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２５３６３２号公報
【特許文献３】特開昭６０−８１５６８号公報
【特許文献４】特開昭６１−４７２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、良好な集電性能を維持するため、抑制抵抗により温度変化とともに線条の弛度が変化する場合でも、トロリ線の高さを一定に保つことが求められている。
【０００６】
新幹線では滑車ではなく可動ブラケットで支持しており、抑制抵抗は小さい。近年、山手線や中央線などＪＲ東日本が首都圏に導入しているき電ちょう架式電車線は、ちょう架線（トロリ線をつっている線条）がき電線の役目も担うため、銅でできておりかつ径が太くなっており、従来のちょう架線より質量が大きい。そのため、支持点での抑制抵抗が大きくなり、温度伸縮による線条の移動がスムーズに行われないために線条がたるむといった問題があった。
【０００７】
図４は弛度の変化に対する対策がない場合の架空電車線を示す模式図である。
【０００８】
この図において、１０１，１０２は電車線を支持する電柱、１０３は電柱１０１と電柱１０２間に張られるちょう架線、１０４はトロリ線、１０５はちょう架線１０３とトロリ線１０４との間に配置されるハンガ装置である。
【０００９】
このようなハンガ装置１０５に弛度を一定にする対策がない場合、周囲温度の上昇によりちょう架線１０３が伸びるため、トロリ線１０４は弛むことになる。したがって、トロリ線１０４とパンタグラフとの離線率が高くなる。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、トロリ線からパンタグラフを介して電車に給電する電気鉄道において、温度の変化により的確に動作して、トロリ線の弛度を一定化することができる、トロリ線を支持するハンガ装置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】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕ちょう架線とトロリ線との間に配置されるハンガ装置において、上部の垂下線と下部の垂下線との間に、周囲温度応答素子と、この周囲温度応答素子の出力に応じて前記トロリ線の弛度を一定化する動作を行うアクチュエータとを具備することを特徴とする。
【００１２】
〔２〕上記〔１〕記載のトロリ線を支持するハンガ装置において、前記周囲温度応答素子が正の線膨張係数を有する材料からなり、前記アクチュエータは前記材料の変位を拡大する変位拡大機構であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、周囲温度が高くなるとトロリ線の弛度を小さくなるようにし、周囲温度が低くなるとトロリ線の弛度が大きくなるように作用するハンガ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のちょう架線とトロリ線との間に配置されるハンガ装置は、上部の垂下線と下部の垂下線との間に、周囲温度応答素子と、この周囲温度応答素子の出力に応じて前記トロリ線の弛度を一定化する動作を行うアクチュエータとを具備する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例を示すトロリ線を支持するハンガ装置を設置した架空電車線を示す模式図であり、図２はそのトロリ線を支持するハンガ装置の概略模式図である。
【００１７】
これらの図において、１，２は電車線を支持する電柱、３は電柱１と電柱２間に張られるちょう架線、４はトロリ線、５はちょう架線３とトロリ線４との間に配置されるハンガ装置であり、ハンガ装置５はトロリ線４の弛度が一定になるように配置されている。
【００１８】
このハンガ装置５は、上部の垂下線５Ａと下部の垂下線５Ｂの間に周囲温度応答素子６とこの周囲温度応答素子６からの出力信号により駆動されるアクチュエータ７とから構成されている。
【００１９】
図３は本発明の実施例を示すトロリ線を支持するハンガ装置の一例を示す構成図である。
【００２０】
この図において、１１はハンガ装置であり、このハンガ装置１１は上部の垂下線１２Ａと下部の垂下線１２Ｂとの間に周囲温度応答素子１３とその周囲温度応答素子１３の出力に応じて駆動されるアクチュエータとしての変位拡大機構１４が配置されて構成されている。
【００２１】
周囲温度応答素子１３には、例えば、正の線膨張係数を有する部材〔カドミウム（線膨張係数が３０．６９×１０-6）、アルミニウム（線膨張係数が２３．１３×１０-6）や鉛（線膨張係数が２９．１×１０-6）など〕からなる線膨張係数が大きい材料を用いる。温度変化に対応して正の線膨張係数を有する部材からなる周囲温度応答素子１３が変位すると、その変位が変位拡大機構１４で拡大されて、上部の垂下線１２Ａと下部の垂下線１２Ｂとに作用する。
【００２２】
ここで、変位拡大機構１４について説明する。
【００２３】
周囲温度応答素子１３の一端は、ほぼＵ字形状のベース１４Ａの底面に固定されている。このベース１４Ａの上端には第１のヒンジ１４Ｃと第３のヒンジ１４Ｅが形成される。また、周囲温度応答素子１３の他の一端にはキャップ１４Ｂが固定される。このキャップ１４Ｂには第２のヒンジ１４Ｄと第４のヒンジ１４Ｆとが形成される。一方、周囲温度応答素子１３を中心にして上下対称に配置されるとともに、第１のヒンジ１４Ｃ及び第３のヒンジ１４Ｅ、第２のヒンジ１４Ｄ及び第４のヒンジ１４Ｆがそれぞれ固定され、ベース１４Ａが内側になるように配置されるほぼΓ形状を有する第１のアーム１４Ｇ及び第２のアーム１４Ｈが配置される。
【００２４】
このアクチュエータとしての変位拡大機構１４は、上部の垂下線１２Ａと下部の垂下線１２Ｂに伝わる変位が拡大されるように変位拡大率が大きくなるように構成する。
【００２５】
この変位拡大率は、第１のアーム１４Ｇ及び第２のアーム１４Ｈをてこ機構として、第１のヒンジ４Ｃと第２のヒンジ４Ｄの間の距離と第１のアーム１４Ｇの長さの比で決定される。従って、この変位拡大率を高めるためにはアームが長い方が有利である。
【００２６】
このように構成したので、例えば、周囲温度が高くなり正の線膨張係数を有する部材からなる周囲温度応答素子１３は伸びる。すると、第１のアーム１４Ｇ及び第２のアーム１４Ｈの先端は内側へと変位し、上部の垂下線１２Ａは下方へ、下部の垂下線１２Ｂは上方へ引っ張られることになり、トロリ線４はこのハンガ装置１１により引上げられて張られ、弛度が小さくなる。つまり、通常は周囲温度が高くなると、トロリ線４の弛度は大きくなるが、上記したような本発明のハンガ装置によれば、周囲温度が高くなるとそれに対応してトロリ線４の弛度が小さくなるように作用する。
【００２７】
本発明によれば、周囲に温度の変化が生じても、トロリ線の弛度を一定に保つことができるので、パンタグラフとの離線率の低下を図ることができる。
【００２８】
なお、上記実施例では、トロリ線を支持するハンガ装置として説明したが、ちょう架線とトロリ線との間に配置されるドロッパ装置も本発明の範囲に含まれる。
【００２９】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のトロリ線を支持するハンガ装置は、周囲温度が高くなるとトロリ線の弛度が小さくなり、周囲温度が低くなるとトロリ線の弛度が大きくなるように作用するハンガ装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例を示すトロリ線を支持するハンガ装置を設置した架空電車線を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例を示すトロリ線を支持するハンガ装置の概略模式図である。
【図３】本発明の実施例を示すトロリ線を支持するハンガ装置の一例を示す構成図である。
【図４】弛度の変化に対する対策がない場合の架空電車線を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，２    電柱
３    ちょう架線
４    トロリ線
５，１１    ハンガ装置
５Ａ，１２Ａ    上部の垂下線
５Ｂ，１２Ｂ    下部の垂下線
６    周囲温度応答素子
７    アクチュエータ
１３    周囲温度応答素子（正の線膨張係数を有する部材）
１４    変位拡大機構（アクチュエータ）
１４Ａ    ほぼＵ字形状のベース
１４Ｂ    キャップ
１４Ｃ    第１のヒンジ
１４Ｄ    第２のヒンジ
１４Ｅ    第３のヒンジ
１４Ｆ    第４のヒンジ
１４Ｇ    第１のアーム
１４Ｈ    第２のアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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