説明

トロリ線の吊架装置

【課題】 頻繁な保守点検、部材交換の必要がなく、製造が容易で比較的安価に得られるダンパ機能を備えたトロリ線の吊架装置を提供する。
【解決手段】 トロリ線Tの吊架装置1は、一端側が吊架線Mに連結され、他端側に開口54を有する非磁性の筒状ケーシング5を有する。ケーシング5内に、一対の帯状体6が配置される。帯状体6は、磁性体から成り相互に対向方向へ移動可能である。帯状体6,6間に、ピストン7が軸線方向に相対移動自在に挿入され、ばね10で上方へ付勢される。ロッド72は開口54を貫通して外方へ伸び、トロリ線Tに連結される。ピストン7は、永久磁石74によって励磁されて帯状体6の内側面に磁気吸着する。磁気吸着によって帯状体6を接近させることで、ピストン7を抱持させ、ピストン7と帯状体6との相対移動を制動する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
電車線の吊架方式架線構造において、吊架線又は補助吊架線の下に、電車のパンタグラフが摺動するトロリ線を吊り持ちするための吊架装置に関し、特にパンタグラフ通過時のトロリ線の振動を吸収するダンパの機能を持ったトロリ線の吊架装置に係るものである。
【背景技術】
【0002】
電車線における吊架方式架線構造では、吊架線から垂下したハンガイヤと称される吊架装置により、電車のパンタグラフが摺動するトロリ線を吊り持ちする。吊架装置は、所定の間隔、例えば4.5mおきに設けられ、これにより、トロリ線をレールにほぼ平行になるように吊っている。このような架線システムにおいては、パンタグラフ通過時のトロリ線の振動がトロリ線とパンタグラフとの間の離線発生の原因となる。トロリ線の振動を抑制することは、トロリ線とパンタグラフ間の離線の低減、電車の集電性能向上に寄与し、またトロリ線の波状摩耗の発生防止にも効果があることが知られている。特に高速運転の場合、トロリ線の振動を抑制することは重要である。従来、摩擦抵抗力とばね圧によるダンパ機能を持つ防振型のトロリ線吊架装置が知られている(特許文献1参照)。この架線構造では、補助吊架線に吊ったシリンダ内に、ピストンとばねとを挿入し、ピストンがばね圧を受けるようにする。ピストンには、シリンダとの摩擦抵抗力による振動吸収機能を持つピストンリングを設ける。そして、このピストンのピストンロッドの下端にトロリ線を結合し、補助吊架線の下方にトロリ線を吊り持つ。
また、磁気作動により運動を制御するトロリ線吊架装置が知られている(特許文献2)。図9に示すように、このトロリ線吊架装置101は、一端側が吊架線Mに連結され、他端側に開口103を持つ非磁性の筒状ケーシング102を有する。ケーシング102内に、円筒状ハウジング104が配置される。ハウジング104は、磁性体から成り、縦方向のスロット105を有し、それにより半径方向に収縮可能である。ハウジング104内にピストン106が軸線方向に相対移動自在に挿入され、ばね107で上方へ付勢される。ロッド108は開口103を貫通して外方へ伸び、トロリ線Tに連結される。ピストン106の磁気吸着部109は、永久磁石110によって励磁されてハウジング104の内周に磁気吸着する。磁気吸着部109によってハウジング104を半径方向に収縮させることで、ピストン106を抱持させ、ピストン106とハウジング104との相対移動を制動する。
【特許文献1】特開平6−171402号公報
【特許文献2】特表2005−501207号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献2に記載されたトロリ線吊架装置(図9)においては、ハウジング104が円筒状で、帯状体111が断面円弧状であるため、ピストン106の外周との十分な接触面積を確保するためには、部材間の高度の機械的許容誤差が要求される結果、製作が容易でなく、また高価になるという問題点がある。また、ピストン106の摩耗が進行すると、隣接する帯状体111間が接触して、ピストン106を把持できなくなり、制動力が得られなくなるという問題点がある。従って、本発明は、頻繁な保守点検、部材交換の必要がなく、構造が比較的簡単で高度の機械的精度を必要としないために製造が容易であり、比較的安価に得られるダンパ機能を備えたトロリ線の吊架装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明においては、上記課題を解決するため、一端側がトロリ線又はこのトロリ線の上方の吊架線の何れかに連結され、他端側に開口を有する非磁性の筒状ケーシングと、このケーシング内に、当該ケーシングの縦軸に沿って相対向して伸びるように一対配置され、相互に平行に対向する摩擦面を有し、摩擦面を相互に接近可能に構成された磁性体から成る帯状体と、これら一対の帯状体間に縦軸方向に相対移動自在に挿入され、ケーシングの他端側の開口を貫通してケーシングの外方へ伸び、外方端が吊架線又はトロリ線の何れかに連結されるロッド部を備えたピストンと、一対の帯状体間に縦軸方向に伸縮自在に挿入され、一端がケーシングに係止され、他端がピストンに係止された圧縮ばねとを具備させてトロリ線の吊架装置を構成する。ピストンは、永久磁石によって励磁されて帯状体の摩擦面に磁気吸着する磁気吸着面を含み、それによって帯状体を相互に接近させて、ピストンの磁気吸着面に吸着させ、トロリ線と吊架線の相対振動に伴うピストンと帯状体との相対移動を制動する。
【発明の効果】
【0005】
図1を参照して、この発明の吊架装置1において、ばね10は、常時ロッド部72を介してトロリ線Tを所定の力で引き上げている。パンタグラフの通過によりトロリ線Tが押し上げられると、ロッド部72を介してピストン7が押し上げられて帯状体間を上昇する。パンタグラフが通過してトロリ線Tの押し上げ力がなくなると、ピストン7の上昇が止まり、今度はトロリ線Tの荷重による下向きの力が作用するから、ピストン7は、ばね10を圧縮して帯状体6,6間を下降する。一対の帯状体6,6は、ピストン7の永久磁石74による磁力で相互に引き寄せられ、その内側の摩擦面63がピストン7の磁気吸着面75に所定の圧力で接触している。従って、ピストン7が上昇、下降する間、帯状体6との間に所定の摩擦抵抗が生じ、これがトロリ線Tの制振力として作用する。ピストン7と帯状体6との摺動の繰り返しにより摺動部が摩耗しても、帯状体6が磁力により接近して常時一定の圧力でピストン7に接触するので、長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。帯状体6とピストン7との間の機械的精度が相対的に低くても、上記のような作用により長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1はトロリ線の吊架装置の断面図、図2はその側面図、図3及び図4は夫々ダンパの異なる動作状態の断面図、図5は図4におけるV−V断面図、図6は図4におけるVI−VI断面図、図7はトロリ線吊架装置の一部の斜視図、図8は架線構造全体を示す正面図である。
【0007】
図8に本考案に係る電車線の吊架方式架線構造を示す。図8において、Tはトロリ線で、電車のパンタグラフ(図示しない)が下面を摺接する。Mは吊架線で、トロリ線Tの上方にこれと並行して架設される。Cは保護カバーで、吊架線Mに固着される。1はトロリ線吊架装置で、互いに所定間隔をおいて吊架線Mとトロリ線Tとの間に設けられる。吊架装置1は、吊架線Mの下方にトロリ線Tを吊支している。
【0008】
図1,図2において、吊架装置1は、ダンパ2と、ダンパ2を吊架線Mに連結するハンガ3と、ダンパ2をトロリ線Tに結合する把持部材としてのイヤー4とを具備する。
【0009】
図3,図4を参照して、ダンパ2について詳しく説明する。筒状のケーシング5は、ステンレススチール、アルミニウムのような非磁性の素材から成り、一端側(図において上端)に引手52付きのふた51を有し、他端側(図において下端)に開口54を備えたふた53を有する。図示の実施形態において、ケーシング5の断面形状は円形であるが、これに限定されない。
【0010】
このケーシング5内に、鋼板のような磁性体から成る一対の帯状体6が収容されている。帯状体6は、細長の鋼板をその両長辺から内側に等距離の位置で、両長辺に沿って同一方向へほぼ直角に屈曲させてなり、平滑な主板部61とその両縁の直角に起立する平行一対の起立片62とを有する。起立片62は、帯状体6の剛性を高めるとともに、位置規制の役割を果たす。帯状体6は、起立片62を内側に向け、主板部61を相互に平行に対向させて、ケーシング5の縦軸に沿って伸びるように一対配置される。主板部61の内側面が摩擦面63となる。帯状体6は、摩擦面63を相互に接近させることができるように、ケーシング5内に半径方向に移動自在に収容される。帯状体6とふた51との間には合成樹脂製のバッファ8が介設され、ふた53との間には合成樹脂製のワッシャ9が介設される。
【0011】
ピストン7は、一対の帯状体6の間に、軸線方向摺動可能に挿入される本体71と、本体71の一端からケーシング5の縦軸に沿って延出するロッド72とを有する。ピストン本体71は、フッ素樹脂のような合成樹脂製のブロック73と、2つの永久磁石ディスク74とを含む。ブロック73は、図6,7に示すように、縦軸に沿う2組の平行な対向側面75・75,76・76を有するほぼ四角柱状体で、そのうちの1組の対向側面75が、帯状体6の摩擦面63と接触する磁気吸着面である。永久磁石ディスク74は、ブロック73の凹部77内に挿入され、圧入された鋼板製のキャップ78で凹部77内に保持される。ブロック73の他の対向側面76・76は、帯状体6の起立片62に沿い、帯状体6の相対移動を規制する。
【0012】
ロッド72は、一端側において、ボルト79でブロック73に固着され、他端側が、ケーシングのふた53の開口54を貫通してケーシング5の外方へ伸びる。ロッド72の他端は、把持部材であるイヤー4に結合される。イヤー4は、一対のイヤー片41でトロリ線Tを挟み、ボルト42にて締め付けることによってトロリ線Tを把持する。一対のイヤー片41に結合されたソケット43にロッド72の他端が挿入され、ピン44で接続される。
【0013】
圧縮ばね10は、ケーシング5内において、ロッド72を巻くように、一対の帯状体6間に配置され、一端がブロック73の下端に係止され、他端がワッシャ9を介してふた53に係止される。圧縮ばね10は、常時は図3に示すように圧縮され、ピストン7を図において上向きに押し上げており、したがってロッド72をケーシング5内へ引き込む方向の付勢力を与えている。ばね10は、吊架線Mとトロリ線Tとの間が所定の距離になるように、吊架線Mの下にトロリ線Tを吊った状態で、所定量圧縮されている。図4には、ばね10の最大伸張状態を示したが、ばね10を残してピストン7がこれよりも上方に押し上げられることもある。
【0014】
ハンガ3は、中間においてU字状に湾曲したステンレススチール等の非磁性金属製の帯板31で構成される。帯板31は、湾曲部において吊架線Mに掛けられ、吊架線Mの下方に位置する両端が、引き手52を貫通するピン32にてふた51に結合される。ハンガの構造はこれに限定されない。
【0015】
このような構成による実施形態の作用について説明する。図示しない電車のパンタグラフがトロリ線Tに接しながら通過すると、このパンタグラフはトロリ線Tを押上げるから、トロリ線Tを吊っているロッド72が上昇する。ロッド72が上昇すると、ばね10が伸張し、ピストン7が押し上げられて帯状体6,6間を上昇する。パンタグラフが通過してトロリ線Tの押し上げ力がなくなると、ピストン7の上昇が止まり、今度はトロリ線Tの荷重による下向きの力が作用するから、ピストン7は、ばね10を圧縮しつつ、帯状体6,6間を下降する。帯状体6は、ピストン7の永久磁石ディスク74による磁力で相互に接近し、その摩擦面63がピストン7の磁気吸着面75に所定の圧力で接触している。従って、ピストン7が上昇、下降する間、帯状体6との間に所定の摩擦抵抗が生じ、これがトロリ線Tの制振力として作用し振動を減衰する。ピストン7と帯状体6との摺動の繰り返しにより接触部が摩耗しても、帯状体6,6が磁力により接近して常時一定の圧力でピストン7に接触するので、長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。
【0016】
このようなことから、ダンパ2が、トロリ線Tの上下方向の振動を吸収し、パンタグラフに対する衝撃、すなわちトロリ線Tに対する衝撃を緩和し、パンタグラフやトロリ線Tおよびトロリ線Tと吊架線M間に用いられた各部品の損傷も軽減されることになる。
【0017】
また、帯状体6の摩擦面63およびピストン7の磁気吸着面75の双方が平面であるから、帯状体6とピストン7との間の機械的精度が相対的に低くても、相互間の安定した接触が確保され、上記のような作用により長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。帯状体6が一対のみで構成され、部品点数が少なく、また鋼製の平板を直角に屈曲することにより比較的容易に製作できるから、安価に得られる。
【0018】
なお、ダンパ2は上下逆方向に取付け、ロッド72を吊架線Mに連結するとともに、ケーシング5をトロリ線T側に連結しても、前記実施形態と同様の効果を奏する。
【0019】
以上説明したとおり、本発明によれば、トロリ線Tの上下方向の振動がばね力と摩擦抵抗により良好に吸収緩和されて、パンタグラフに対する離線の低減及びトロリ線の波状摩耗の発生防止を図ることができる。また振動による金具の疲労・緩みを低減させて保安度及び集電性が向上し、さらにはパンタグラフの舟体に受ける衝撃力が小さくなるため軽量化できるなど、高速化に対応できる。帯状体がピストンの磁力により接近して相互の配置が自動的に調整されるので、部材の摩耗に伴う頻繁な保守点検、部材交換の必要がなく、構造が比較的簡単で高度の機械的精度を必要としないために、製造が容易であり、比較的安価に得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】トロリ線の吊架装置の断面図である。
【図2】トロリ線の吊架装置の側面図である。
【図3】ダンパの動作状態の一部の断面図である。
【図4】ダンパの別の動作状態の一部の断面図である。
【図5】図4におけるV−V断面図である。
【図6】図4におけるVI−VI断面図である。
【図7】トロリ線の吊架装置の一部の斜視図である。
【図8】架線構造全体を示す正面図である。
【図9】従来のトロリ線吊架装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
【0021】
1 吊架装置
2 ダンパ
3 ハンガ
31 帯板
32 ボルト・ナット
33 ピン
4 イヤー(把持部材)
41 イヤー片
42 ボルト
43 ソケット
44 ピン
5 ケーシング
51 ふた
52 引手
53 ふた
54 開口
6 帯状体
61 主板部
62 起立片
63 摩擦面
7 ピストン
71 ピストン本体
72 ロッド
73 ブロック
74 永久磁石ディスク
75 対向側面(磁気吸着面)
76 対向側面
77 凹部
78 キャップ
79 ボルト
8 バッファ
9 ワッシャ
10 圧縮ばね
C 保護カバー
M 吊架線
T トロリ線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端側がトロリ線又はこのトロリ線の上方の吊架線の何れかに連結され、他端側に開口を有する非磁性の筒状ケーシングと、
このケーシング内に、当該ケーシングの縦軸に沿って相対向して伸びるように一対配置され、相互に平行に対向する摩擦面を有し、摩擦面を相互に接近可能に構成された磁性体から成る帯状体と、
これら一対の帯状体間に前記縦軸方向に相対移動自在に挿入され、前記ケーシングの他端側の開口を貫通してケーシングの外方へ伸び、外方端が前記吊架線又はトロリ線の何れかに連結されるロッド部を備えたピストンと、
前記一対の帯状体間に前記縦軸方向に伸縮自在に挿入され、一端が前記ケーシングに係止され、他端が前記ピストンに係止された圧縮ばねとを具備し、
前記ピストンが、永久磁石によって励磁されて前記帯状体の摩擦面に磁気吸着する磁気吸着面を含み、それによって帯状体を相互に接近させて、ピストンの磁気吸着面に吸着させ、ピストンと帯状体との相対移動を制動することを特徴とするトロリ線の吊架装置。
【請求項2】
前記筒状ケーシングの一端側が、ハンガを介して前記吊架線に連結され、
前記ピストンのロッド部の一端が、把持部材を介して前記トロリ線に連結されることを特徴とする請求項1に記載のトロリ線の吊架装置。
【請求項3】
前記ピストンが、前記縦軸に沿う2組の対向側面を有するほぼ四角柱状体であり、1組の対向側面が前記磁気吸着面であることを特徴とする請求項1または2に記載のトロリ線の吊架装置。
【請求項4】
前記ピストンが、前記縦軸に沿う2組の対向側面のうちの1組の対向側面が前記磁気吸着面である合成樹脂製のほぼ四角柱の本体と、この本体に埋設された複数の永久磁石とを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のトロリ線の吊架装置。
【請求項5】
前記帯状体が、前記ピストンの前記磁気吸着面に吸着される前記摩擦面と、前記ピストンの前記磁気吸着面以外の一対の対向面に沿う一対のガイド面を有することを特徴とする請求項3または4に記載のトロリ線の吊架装置。
【請求項6】
一端側に引手付きのふたを有し、他端側に開口を備えたふたを有する非磁性の筒状ケーシングと、
このケーシング内に、当該ケーシングの縦軸に沿って相対向して伸びるように一対配置され、相互に平行に対向する摩擦面を有し、摩擦面を相互に接近可能に構成された磁性体から成る帯状体と、
これら一対の帯状体間に前記縦軸方向に相対移動自在に挿入され、前記ケーシングのふたの開口を貫通してケーシングの外方へ伸びるロッド部を備えたピストンと、
前記ケーシング内に配置され、一端がケーシングの一端側の前記ふたに係止され、他端が前記ピストンに係止された圧縮ばねと、
前記ケーシングの一端側の引手に両端が結合され、中間においてU字状に湾曲し、湾曲部において吊架線に掛け止められる帯板状ハンガと、
前記ピストンのロッド部の外方端に一端側が連結され、他端側においてトロリ線を把持する把持部材と、を具備し、
前記ピストンが、前記縦軸に沿う2組の平行な対向側面を有するほぼ四角柱状の合成樹脂製の本体と、この本体に埋設された複数の永久磁石とを含み、本体の前記対向側面のうちの1組の対向側面が前記帯状体の摩擦面に磁気吸着する磁気吸着面であり、ピストンと帯状体との摩擦抵抗により相対移動を制動することを特徴とするトロリ線の吊架装置。

【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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【公開番号】特開2008−18774(P2008−18774A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−190571(P2006−190571)
【出願日】平成18年7月11日(2006.7.11)
【出願人】(000173784)財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】(000001890)三和テッキ株式会社 (134)