(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中に架設された架空線の張力を一定に保持するための架空線用テンションバランサであって、
前記架空線用テンションバランサが、筒状ケーシングと、前記ケーシング内に軸線方向に出没し得るように同心的に受容された内側部材と、前記内側部材を没入方向に弾発付勢するべく前記ケーシング及び前記内側部材間に同心的に介装されたコイルばねとを有し、
前記内側部材が多角形断面形状部分を有していると共に、
前記ケーシングに一体的に取り付けられた固定部材に、前記多角形断面形状部分をその軸線回りに回り止めしつつ軸線方向に往復動自在に支持するべく前記内側部材と補完的形状をなす多角形断面ガイド部材を固設したことを特徴とする架空線用テンションバランサ。
【請求項２】
前記内側部材の前記出没運動における突出方向の端部に、軸線方向に延出する互いに平行な一対の架空線連結用延出部を前記突出方向の端部の一部を切除して形成したことを特徴とする請求項１に記載の架空線用テンションバランサ。
【請求項３】
前記ガイド部材の前記ケーシングの外方に臨む軸線方向端部に、軸線方向に延出する互いに平行な一対の支柱結合用延出部を前記軸線方向端部の一部を切除して形成したことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の架空線用テンションバランサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に電車線の張力を保持するための設備に用いられる架空線用テンションバランサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
架空線、特に電車線（吊架線・補助吊架線・トロリ線）にあっては、温度変化による伸縮や、クリープ、トロリ線の摩耗による弾性伸び、さらに経年による支持物の傾斜などにより、弛度張力が影響を受けるため、電車線の張力を一定に保持する必要があった。また、その調整を自動的に行って、メンテナンスフリー化することが望ましく、かつ装置をコンパクト化及び軽量化し得るためにばね式によるものがある。
【０００３】
図６に上記ばね式構造を用いたテンションバランサの１例を示す。図６に於いて、円筒状のケーシング１内に、外側中筒２２と内側中筒２３とロッド２４とが同心的にかつ軸線方向にそれぞれ相対変位自在に受容されている。また、ケーシング１及び外側中筒２２の間、外側中筒２２及び内側中筒２３の間、内側中筒２３及びロッド２４の間のそれぞれに大・中・小径の各コイルばね２５・２６・２７が同心的に介装されている。各コイルばね２５〜２７は、それぞれ軸線方向の一端を各外側の部材の内周面に固着された各内向フランジ部１ａ・２２ａ・２３ａに係止され、それぞれの他端を各内側の部材の外周面に固着された各外向フランジ部２２ｂ・２３ｂ・２４ｂに係止されている。
【０００４】
外側中筒２２及び内側中筒２３及びロッド２４は、組み付け時にはケーシング１内に受容されており、図に於ける右方に突出し得るようにされている。ケーシング１は、その後端の端板１０に固設されたフック部２８を介して支柱２９に結合されていると共に、ケーシング１の上面に固設された孔あきブラケット３０に結合された支持ロープ３１を介して支柱２９に支持されている。そして、ロッド２４の突出端に取り付けられたフック３２にはワイヤ３３の端部が結合されており、そのワイヤ３３を介して電車線を引っ張るようにされている。
【０００５】
このようにしてなるテンションバランサは、標準設置条件では各コイルばね２５〜２７をある程度圧縮変形させて、例えば図６に示されるように外側中筒２２及び内側中筒２３及びロッド２４を使用ストローク範囲のほぼ中間位置に達するストローク長だけ突出させた状態で設置される。従って、例えば気温が下がって電車線が縮むと、各コイルばね２５〜２７の反発力に抗してロッド２４及び内側中筒２３及び外側中筒２２がそれぞれ更に突出し、気温が上がって電車線が伸びると、各コイルばね２５〜２７の弾発復元力によりロッド２４及び内側中筒２３及び外側中筒２２がケーシング１内に没入するため、電車線の伸び縮みによる変位を吸収し得る。
【０００６】
また、上記したように、支柱２９との結合を端板１０に固設したフック部２８を介して行っているが、ケーシング１の支柱２９側開口端部に周方向に等ピッチ間隔で複数の係合ボルト３４を配設し、各係合ボルト３４をケーシング１の内方に突出させて、それら係合ボルト３４の各突出端部に端板１０の外周部を係合させて、ワイヤ３３の張力に抗してケーシング１を支柱２９により支持するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造においては各圧縮コイルばねが単純な直列組み合わせからなり、圧縮コイルばねの伸縮時に両コイル端に生じる相対的周方向変位により、最も外側の筒体と最も内側の筒体との間でねじれが発生する。電車線の構造が上側に吊架線を配し下側にトロリー線を配した平行線からなる場合には、上記ねじれにより平行線が傾動するという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、圧縮コイルばねを用いた簡単な構造からなる架空線用テンションバランサにおける回り止めを簡単な構造で実現するために、本発明に於いては、空中に架設された架空線の張力を一定に保持するための架空線用テンションバランサであって、前記架空線用テンションバランサが、筒状ケーシングと、前記ケーシング内に軸線方向に出没し得るように同心的に受容された内側部材と、前記内側部材を没入方向に弾発付勢するべく前記ケーシング及び前記内側部材間に同心的に介装されたコイルばねとを有し、前記内側部材が多角形断面形状部分を有していると共に、前記ケーシングに一体的に取り付けられた固定部材に、前記多角形断面形状部分をその軸線回りに回り止めしつつ軸線方向に往復動自在に支持するべく前記内側部材と補完的形状をなす多角形断面ガイド部材を固設するものとした。
【０００９】
このようにすることにより、内側部材及び内側部材の軸線方向往復動をガイドするガイド部材の各断面形状を角形にするだけの簡単な構造で回り止めを行うことができ、別個に回り止め機構を設ける必要がないため、構成及び組立工数を簡略化し得る。
【００１０】
また、前記内側部材の前記出没運動における突出方向の端部に、軸線方向に延出する互いに平行な一対の架空線連結用延出部を前記突出方向の端部の一部を切除して形成することにより、別部材により形成した架空線連結用部品を用いる必要がなくなり、内側部材の一部を切除するのみの簡単な加工で良く、部品点数及び組立工数をより一層削減できる。
【００１１】
また、前記ガイド部材の前記ケーシングの外方に臨む軸線方向端部に、軸線方向に延出する互いに平行な一対の支柱結合用延出部を前記軸線方向端部の一部を切除して形成することにより、上記と同様に、別部材の支柱結合用部品を用いる必要がなくなり、部品点数及び組立工数をより一層削減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明が適用された架空線用テンションバランサを示す側断面図であり、従来例で示した図６と同様に軸線方向一端を支柱に連結されると共に他端を架空線に連結されて、架空線に張力を加えかつ伸縮を吸収するように使用される。なお、前記従来例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００１４】
本実施例では、従来例と同様に、円筒状ケーシング１内に、それぞれ内側部材としての中筒３及び架空線連結用の中空ロッド４が同軸的に受容され、かつケーシング１に対して中筒３及び中空ロッド４が軸線方向にテレスコピック状に出没自在にされている。ケーシング１と中筒３との間には互いに直列に配設された大径コイルばね６ａ・６ｂが、中筒３と中空ロッド４との間には同様に互いに直列に配設された小径コイルばね７ａ・７ｂが、それぞれ同心的に介装されており、通常は大径コイルばね６ａ・６ｂの方のばね定数が通常は小さくされている。
【００１５】
また、図では本テンションバランサの組立状態が示されているが、各コイルばね６ａ・６ｂ・７ａ・７ｂの軸線方向両端を係止するばね座としての内向及び外向の各フランジ部１ａ・３ａ・３ｂ・４ｂが、ケーシング１の内周面と中筒３の外周面及び内周面と中空ロッド４の外周面とのそれぞれ対応する位置に固着されており、それらの各対となるもの同士間に、それぞれ所定の初期荷重を加えられた状態で組み付けられている。このようにすることにより、架空線の張力変化率を各短コイルばねの直列に並べる数を変えることにより任意に対応でき、架空線の流れ対策に有効である。
【００１６】
本図示例では、大径コイルばね６ａ・６ｂ及び小径コイルばね７ａ・７ｂが、それぞれさらに隣り合うもの同士の巻方向（右巻・左巻）を互い違いになるようにされており、このようにすることにより、コイルばねを直列に組み合わせた場合のバックリングによる偏心荷重を極力回避することができる。しかしながら、図に示されているように、各コイルばね６ａ・６ｂ・７ａ・７ｂの互いに衝当する間にカラー８・９を介装することにより、互いの巻方向を変えなくても上記したバックリングの影響を回避することができる。
【００１７】
また、各コイルばね６ａ・６ｂ・７ａ・７ｂをコイルエンドの両端同士が揃う整数巻を避けた巻き方にすると良く、このようにすることにより、上記と同様に偏心荷重を極力回避し得る。なお、表面処理にアルミニウムメッキを用いることにより、耐塩害性を高めることができる。
【００１８】
ケーシング１の中空ロッド４突出側とは相反する没入側（図の左側）の開口端部には、図２に併せて示されるように、その開口を閉塞するようにかつ固定部材としての端板１０が設けられており、その端板１０の中央部には多角形断面ガイド部材としてのガイドロッド１１が線方向に貫通するように例えば溶接により固設されている。ガイドロッド１１のケーシング内方側は、ケーシング１の略中間点に至るように端板１０から突出し、中空ロッド４の没入端側に挿入されている。このガイドロッド１１のケーシング内方側突出部により、軸線方向に変位可能に中空ロッド４の没入端部が支持されている。
【００１９】
ワイヤ３３を連結される中空ロッド４の突出端部の外周面には図における上下一対のブロック状ストッパ１３が取り付けられている。図３に併せて示されるように、これらストッパ１３が中筒３の内向フランジ部３ａに衝当して、中空ロッド４の没入限度が規制される。なお、ストッパ１３は、図示例では両ストッパ１３を貫通するピンにより中空ロッド４に取り付けられているが、ねじにより固定するようにしても良い。
【００２０】
また、図における下側のストッパ１３には下方に向けてケーシング１の外周面を越えて延出する支持アーム１４が固着されており、その支持アーム１４の延出端には、ケーシング１の外周面に沿って軸線方向に延在するようにされた目盛板１５が固着されている。目盛板１５には中空ロッド４の軸線方向のケーシング１に対する変位を示す目盛りが印されており、点検時に中空ロッド４の変位を視認するための基準としてケーシング１の外周面には指針板１６が固設されている。
【００２１】
本実施の形態におけるガイドロッド１１及びそのガイドロッド１１により没入端側を支持された中空ロッド４は、互いに相似形をなす四角形断面の角パイプ状に形成されており、中空ロッド４は、その没入端側をガイドロッド１１により支持されつつケーシング１に対して出没自在に設けられている。そのガイドロッド１１のケーシング外方側には、図４に併せて示されるように、ガイドロッド１１のケーシング外方への突出端部の一部（図における上下に対応する各面）を切除して、互いに平行な左右一対の延出片からなるシャックル状連結部１７が支柱結合用延出部として形成されている。このシャックル状連結部１７の左右一対の突出片間に連結ボルトが１７ａが取り付けられており、従来例のように支柱に結合される。
【００２２】
このように、中空ロッド４を支持しかつガイドするガイドロッド１１の一部を切除するという簡単な加工で支柱側結合手段を構成することができ、別個のシャックル状金具などを用いて溶接するなどの必要がなく、組立を簡略化し得る。
【００２３】
また、上記したようにガイドロッド１１を貫通状態に支持する端板１０には、そのケーシング外方側端面にて上記シャックル状連結部１７の図における上方位置に板状の回り止めブロック１８が固着されている。その回り止めブロック１８には、シャックル状連結部１２の左右の両側方に臨む位置になる２箇所に回り止め用係合孔１８ａが設けられており、それら各回り止め用係合孔１８ａには、ケーシング１に径方向に貫通状態に取り付けられるＵ字ボルト１９が挿通される。
【００２４】
Ｕ字ボルト１９は、ケーシング１の径方向に互いに同軸をなしかつ対称的に配設された各一対の貫通孔２０ａ・２０ｂに径方向に沿って差し込まれる。そのようにして、Ｕ字ボルト１９の平行延出部分の両端部がケーシング１に支持され、それらの中間部が回り止め用係合孔１８ａに係合するため、ケーシング１に対して端板１０が回り止めされる。なお、各貫通孔２０ａ・２０ｂは、各貫通孔２０ａ・２０ｂを外囲するようにケーシング１の外周面に固着された補強部材により強度を確保されている。
【００２５】
また、中空ロッド４の出没運動における突出方向の端部にも、その突出端部の一部（図における上下に対応する各面）を切除して、互いに平行な左右一対の延出片からなるシャックル状連結部１２が架空線連結用延出部としてとして形成されている。このシャックル状連結部１２の左右一対の突出片間に連結ボルト１２ｂが取り付けられており、従来例のように電車線と連結されたワイヤ３３の端部が結合される。
【００２６】
なお、各シャックル状連結部１７・１２の各連結ボルト１７ａ・１２ｂを通す孔の回りにはそれぞれ環状補強部材１７ｂ・１２ｃが固着されている。これにより、比較的薄肉の角パイプを用いてガイドロッド１１及び中空ロッド４を形成することができ、装置全体を軽量化し得ると共に、必要な強度を確保することができる。
【００２７】
したがって、この架空線連結側においても上記と同様に、中空ロッド４の一部を切除するという簡単な加工で支柱側連結手段を構成することができ、別個のシャックル状金具などを用いて溶接するなどの必要がなく、組立を簡略化し得る。
【００２８】
なお、中空ロッド４のシャックル状連結部１２の中間部には治具用長孔１２ａが設けられている。メンテナンス時には、例えば長板状の治具２１を治具用長孔１２ａに挿通し、その挿通状態の治具１２の両端部を引っ張ることにより中空ロッド４を容易に引き出すことができる。通常は必要ないので、治具２１を抜いておけば良く、メンテナンス作業性が良い。
【００２９】
本テンションバランサにあっては、標準状態の設置時には従来例の図６と同様に、中筒３・中空ロッド４がそれぞれ所定量突出した状態で設置される。また、ケーシング１内には、中筒３・中空ロッド４の摺動を円滑にするためにグリスが充填されている。
【００３０】
このようにして構成された本テンションバランサにあっては、ガイドロッド１１と中空ロッド４とが互いに角パイプ形状をなして摺動自在に設けられており、このような角パイプ式ガイド構造によれば互いの摺接面が多いため、架空線の伸縮による中空ロッド４の出没運動が安定して行われる。
【００３１】
なお、本図示例では四角形断面形状について示したが、多角形断面形状であれば良い。例えば、図５に示されるようにガイドロッド４ａ及び中空ロッド１１ａをそれぞれ互いに補完的形状をなす六角形断面の角パイプ形状により構成しても良い。また、図に示されるように角を上方に向けて設置することにより、降雪時の雪を図の波線の矢印に示されるように自然に落とすことができ、積雪し難くすることができる。この設置方法は、上記四角形断面形状の場合も同様であり、図では四角形角パイプの面を上方に向けたが、角を上に向けるようにすれば良い。
【００３２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ばねを用いたテレスコピック状の架空線用テンションバランサにおいて、架空線の伸縮に応じて出没運動を行う内側部材とケーシングとの間の回り止めを別部品からなる回り止め部材を用いることなく、内側部材及びそれをガイド支持するガイド部材を多角形断面形状にするという簡単な構造で回り止めを行うことができ、部品点数及び組立工数を削減し得る。また、内側部材やガイド部材の各端部に、互いに平行な一対の延出部を当該端部の一部を切除して形成することにより、架空線の連結や支柱への結合用に用いることができ、それらを別部品により形成して取り付ける必要がなくなるため、部品点数及び組立工数をより一層削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された架空線用テンションバランサを示す側断面図。
【図２】図１の矢印II線から見た拡大端面図。
【図３】図１の矢印III線から見た拡大端面図。
【図４】本テンションバランサの要部分解組立斜視図。
【図５】ガイドロッド及び中空ロッドの別の実施の形態を示す断面図。
【図６】従来の架空線用テンションバランサを示す側断面図。
【符号の説明】
１  ケーシング
３  中筒
４  中空ロッド
１ａ・３ａ  内向フランジ部
３ｂ・４ｂ  外向フランジ部
６ａ・６ｂ  大径コイルばね
７ａ・７ｂ  小径コイルばね
８・９  カラー
１０  端板
１１  ガイドロッド
１２  シャックル状連結部
１３  ブロック状ストッパ
１４  支持アーム
１５  目盛板
１６  指針板
１７  シャックル状連結部、１７ａ  連結ボルト、１７ｂ  環状補強部材
１８  回り止めブロック、１８ａ  回り止め用係合孔
１９  Ｕ字ボルト
２０ａ・２０ｂ  貫通孔
２１  治具
２２  外側中筒
２３  内側中筒
２２ａ・２３ａ  内向フランジ部
２４  ロッド
２２ｂ・２３ｂ・２４ｂ  外向フランジ部
２５・２６・２７  コイルばね
２８  フック部
２９  支柱
３０  ブラケット
３１  支持ロープ
３２  フック
３３  ワイヤ
３４  係合ボルト
【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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