JP2014201219A - トロリ線構造 - Google Patents

Abstract

【課題】工場内のトロリ線構造において、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線との新規な接続構造を提供する。【解決手段】剛体架線式トロリ線１０はその長さ方向で２分割され、その両分割トロリ線１０ａ、１０ｂはエキスパンションジョイント２０を介して電気的・機械的に連結され、一方の分割トロリ線１０ａは固定体１６に支持固定され、他方の分割トロリ線１０ｂは固定体１６にその長さ方向に移動可能に支持されているとともにカテナリー吊架式トロリ線１に電気的・機械的に連結され、一方の分割トロリ線１０ａに対し他方のトロリ線１０ｂは引張り機構３０でもって張力が付与されている。その引張り機構により、一方のトロリ線１０ａに対し他方のトロリ線１０ｂに引張り力が付与され、このトロリ線１０ｂはカテナリー吊架式トロリ線１に連結されているため、そのカテナリー吊架式トロリ線１にも張力が付与される。【選択図】図２

Description

この発明は、工場等における電動台車用トロリ線構造に関するものである。

例えば、工場内においては、図７に示すように、製造機械設備等の工場設備Ａの上面全長に亘ってトロリ線１を架設し、その工場設備Ａ上を走行する電動台車（電動移動クレーン、電動移動ウインチ等も含む）Ｄにそのトロリ線１から給電するトロリ線構造のものがあり、このトロリ線は数百ｍ以上にも及ぶ場合がある。
そのトロリ線１の架設構造としてカテナリー吊架式と剛体架線式があり、前者のカテナリー吊架式トロリ線１は、図７で示すように、トロリ線１をハンガと呼ばれる金具２で吊って吊架線３で支えた構造であり（特許文献１段落０００２、図１等参照）、後者の剛体架線式トロリ線は、固定体に金属棒等の剛体でもって導体トロリ線を直接に支持固定したものである（特許文献２、本願図６等参照）。吊架線３は、支柱４や天井等に支持固定される。

電動台車Ｄは、集電シュー（パンタグラフ等）ａをそのトロリ線１に摺動させ給電して走行する。このとき、カテナリー吊架式のトロリ線１は吊した状態であるため、集電シューａの摺動に伴い、上下及び左右に揺れるとともに、この種の工場の給電は３相交流であることから、集電シューａの摺動幅は狭いもの（１００ｍｍ程度）となっており（図４参照）、トロリ線１から、集電シューａが離れて給電が停止（断線、離線）する場合がある。一方、剛体架線式のトロリ線は固定されていることから、集電シューの摺動に伴って上下及び左右に揺れることもなく、離線の恐れは少ないが、カテナリー吊架式に対して工費が高いという欠点がある。

特開２０００−３１３２５４号公報 特開２０１１−９８６４７号公報

このカテナリー吊架式トロリ線１を施設した工場設備Ａにおいて、さらに、工場設備Ａの一部を増設したり、工場設備Ａの一部を更新したりする場合、トロリ線１を延長したり、更新する部分のトロリ線１を一時的に欠如したりする。この場合、新設する工場設備や更新する部分は、カテナリー吊架式トロリ線１に代えて、剛体架線式トロリ線とするときがある。このとき、カテナリー吊架式トロリ線１と剛体架線式トロリ線の機械的・電気的接続やカテナリー吊架式トロリ線への張力付与構造が問題となる。
通常、カテナリー吊架式トロリ線１への張力付与は、そのトロリ線の端をばね等からなる引き留め装置Ｂによって引張ったり（図７参照）、その端に重りを吊設したりしている。電気的接続は、離れた両トロリ線に給電端子を取付けてキャプタイヤケーブル等からなるジャンパ線で接続したり、両トロリ線を機械的に電気接続したりしている。

この発明は、上記の工場等のトロリ線構造において、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線との新規な接続構成を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、まず、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線を機械的に接続し、剛体架線式トロリ線側からそのカテナリー吊架式トロリ線に張力が及ぶようにしたのである。
つぎに、この発明は、その張力の付与機構を、剛体架線式トロリ線を長さ方向で２分割してその両分割トロリ線はエキスパンションジョイントを介して連結するとともに、一方の分割トロリ線を固定体に支持固定し、他方の分割トロリ線を固定体にその長さ方向に移動可能に支持してカテナリー吊架式トロリ線に接続し、その一方の分割トロリ線に引張り機構を設けてその引張り機構でもって他方の分割トロリ線を引張り、その引張り力を他方の分割トロリ線を介してカテナリー吊架式トロリ線にも及ばせる構成として、剛体架線式トロリ線側からそのカテナリー吊架式トロリ線に張力が及ぶようにしたのである。
このように構成すれば、カテナリー吊架式トロリ線に張力が付与されて安定した給電が担保されると共に、剛体架線式トロリ線においては、エキスパンションジョイントを介して長さ方向の伸縮が吸収されるため、剛体架線式トロリ線の利点を維持しつつ給電を行なうことができる。

この発明の具体的な構成としては、工場における電動台車の給電用トロリ線であって、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線とを含み、その剛体架線式トロリ線はその長さ方向で２分割されてその両分割トロリ線はエキスパンションジョイントを介して連結され、一方の分割トロリ線は固定体に支持固定され、他方の分割トロリ線は固定体にその長さ方向に移動可能に支持されているとともに前記カテナリー吊架式トロリ線に連結されており、一方の分割トロリ線に対し他方の分割トロリ線は引張り機構でもって張力が付与されている構成を採用することができる。

その引張り機構は、種々の態様が考えられるが、例えば、上記分割トロリ線のそれぞれの架台対向端部にそれぞれ突片が設けられ、その両突片間に移動杆が挿通され、その一方の架台側突片から突出した移動杆に圧縮状態のコイルばねが挿通されて、その移動杆の両端が突片及びコイルばねから抜け止めされた構成等を採用することができる。

この構成のトロリ線構造は、工場設備等を新設する場合の新たにトロリ線を敷設する場合や、既設又は新設のカテナリー吊架式トロリ線の一部を欠如し、その欠如部の一部を剛体架線式トロリ線とする場合等に採用することができる。
例えば、既設又は新設のカテナリー吊架式トロリ線の一部を欠如し、その欠如部の一部を剛体架線式トロリ線とする場合、前記剛体架線式トロリ線がその長さ方向で２分割されて、その両分割トロリ線はエキスパンションジョイントを介して連結され、一方の分割トロリ線は固定体に支持固定され、他方の分割トロリ線は固定体にその長さ方向に移動可能に支持され、一方の分割トロリ線に対し他方の分割トロリ線は引張り機構でもって張力が付与されている構成を剛体架線式トロリ線ユニットとし、このユニットの対を、前記カテナリー吊架式トロリ線の欠如部の両カテナリー吊架式トロリ線の間に左右対称に配置し、一方のカテナリー吊架式トロリ線に一方のユニットの他方の分割トロリ線を連結するともに、他方のカテナリー吊架式トロリ線に他方のユニットの他方の分割トロリ線を連結する構成等とし得る。その構成の場合、対のユニット間は、カテナリー吊架式トロリ線としたり、剛体架線式トロリ線としたりすることができる。

この発明は、以上のように構成したので、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線とを接続し得るとともに、カテナリー吊架式トロリ線に別個のトロリ線張力装置を設ける必要がない等の利点がある。

この発明の一実施形態の一部省略要部正面図 図１の要部拡大図 図２の要部拡大図 図２の要部拡大側面図 他の実施形態の一部省略要部側面図 図５の要部拡大図 工場におけるトロリ線構造の概略図 工場におけるトロリ線周辺温度とコイルばね長、張力の関係図

この発明の一実施形態を図１〜図４に示し、この実施形態は、図７に示した工場設備Ａにおいて、そのカテナリー吊架式トロリ線１の中間一部、例えば、３００ｍ長さのトロリ線１の中間部の１００ｍ程を欠如し、その欠如部Ｃの工場設備Ａを更新する場合であって、図１に示すように、その欠如部Ｃのカテナリー吊架式トロリ線１の端部に剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’を設け、そのユニットＵ、Ｕ’でもって、カテナリー吊架式トロリ線１への張力付与を行なうととともに、その端部の給電を行なうようにしたものである。

剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’は図１に示すように左右対称構造であるから、以下は、その剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’をその左側のユニットＵを示す図２〜図４に基づいて説明する。そのユニットＵは、トロリ線１０、そのトロリ線１０の架台１１等からなり、トロリ線１０は銅やその銅合金からなる。
架台１１は、図４に示すように、例えば、ＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材、ステンレス鋼材等で形成したものである。
トロリ線１０は適宜位置で２分割されており、その２分割されたトロリ線１０ａ、１０ｂはそれぞれイヤー１２、ボルト１３を介して架台１１の頂部に挟持されて支持・固定されている（図４参照）。一方のトロリ線１０ａの一方の端（図３において右端）は、架台１１から延長した後、円弧状にして架台１１上面に至る端末処理がなされている。

その架台１１もトロリ線１０と同一位置で２分割されて、両分割架台１１ａ、１１ｂ共にその長さ方向の所要間隔でもって支持碍子１５を介して支柱（固定体）１６に支持固定されている。その一方のトロリ線１０ａを支持する架台１１ａは支持碍子１５ａの締結金具１７によって不動に固定され、他方のトロリ線１０ｂを支持する架台１１ｂは支持碍子１５ｂにその長さ方向に移動可能に支持されている。その移動は、この実施形態では、図４において、締結金具１７の下片１７ａを架台１１の側方フランジ１１ｃに圧接しない（離す）ことによって可能としている。
一方の架台１１ａには耐張碍子１８が設けられており、この碍子１８の一端はアングル片１８ａを介して架台１１ａに固定され、他端は支柱１６等の固定体に固定されている。その耐張碍子１８の緊張度はナット１８ｂの締付け度合によって調整し、この碍子１８を介して一方のトロリ線１０ａが主に固定体（支柱１６）に支持固定されて引張りに抗する。

分割された両架台１１ａ、１１ｂは、エキスパンションジョイント２０によって一方の架台１１ａに対し他方の架台１１ｂがその長さ方向に移動可能に連結されている。そのエキスパンションジョイント２０は、両架台１１ａ、１１ｂの対向端部に亘る接続板（当板）２１をその架台ウエブ両面に当てがい、その両接続板２１を架台ウエブを貫通するカラーを嵌めたボルト２２でもって締結することによって両架台１１ａ、１１ｂの対向端部に取付ける。このとき、他方の架台１１ｂに当てがわれた接続板２１のボルト孔は架台長さ方向に長い長孔２３となっており、この長孔２３内をボルト２２がカラーを介して移動することによって、一方の架台１１ａに対し他方の架台１１ｂがその長さ方向に移動可能となっている。

また、このエキスパンションジョイント２０における両架台１１ａ、１１ｂの対向端部間には、引張り機構３０が設けられている。この引張り機構３０は、図３に示すように、両架台１１ａ、１１ｂの対向端部にそれぞれアングル片（突片）３１ａ、３１ｂが溶接され、その両アングル片３１ａ、３１ｂ間に長ボルト状の移動杆３２が他方の架台１１ｂ側アングル片３１ｂから挿通され、その一方の架台側アングル片３１ａから突出した移動杆３２にコイルばね３３が挿通されて、その移動杆３２の先端にばね止め３４をねじ込むことによってコイルばね３３が圧縮状態で一方のアングル片３１ａとばね止め３４の間に装填されている。この圧縮状態のコイルばね３３によって、一方の架台１１ａに対し他方の架台１１ｂは移動杆３２、他方のアングル片３１ｂを介して引張り力が付与される。すなわち、この引張り機構３０によって、カテナリー吊架式トロリ線１の一端の引留装置が構成される。コイルばね３３の長さ、弾性率は、図８に示す、温度変化、張力変化が生じても、後述のカテナリー吊架式トロリ線１の張力が十分に担保できるように適宜に設定する。

さらに、このエキスパンションジョイント２０における両トロリ線１０ａ、１０ｂは図示しないジャンパ線によって移動可能に電気的に接続されている。このため、この両トロリ線１０ａ、１０ｂはエキスパンションジョイント２０によって電気的及び機械的に連結されるとともにその連結長さが変化可能となっている。
一方、この剛体架線式トロリ線ユニットＵの他端部（図２において左端部）は、欠如したカテナリー吊架式トロリ線１の端部（図７において、左側カテナリー吊架式トロリ線１の端部）がこのユニットＵの架台１１ｂの端部に所要長さ引き込められ、接続イヤー１２ａによる従来周知の手段によって電気的及び機械的に接続固定されている。すなわち、上記図７に示した工場設備Ａにおけるカテナリー吊架式トロリ線１の欠如した中間一部の左端から、剛体架線式トロリ線ユニットＵによるトロリ線１０が連続して形成される。このトロリ線１、１０の所要位置に電線取付け端子（給電端子）を設けて電動台車Ｄに給電可能とする。

以上の剛体架線式トロリ線ユニットＵと対称構造の剛体架線式トロリ線ユニットＵ’は、図１に示すように、上記図７に示した工場設備Ａにおけるカテナリー吊架式トロリ線１の中間一部の欠如部Ｃの右側のカテナリー吊架式トロリ線１の端に設置して、その剛体架線式トロリ線ユニットＵ’によるトロリ線１０及びカテナリー吊架式トロリ線１を連続して電気的及び機械的に接続固定する。このトロリ線１、１０の所要位置にも電線取付け端子（給電端子）を設けて電動台車Ｄに給電可能とする。

以上により、上記図７に示した工場設備Ａにおいて、図１に示すその中間一部が欠如され、その欠如部Ｃの両側に、剛体架線式トロリ線１０とカテナリー吊架式トロリ線１とからなる電動台車Ｄのトロリ線が構築され、このトロリ線１、１０のある工場設備Ａにおいては、従来通りの作業が行なわれ、欠如部Ｃにおいては、工場設備Ａの更新等が行なわれる。

なお、この実施形態において、図８に示すように、そのトロリ線1、１０周囲の温度は０℃〜７５℃の変化を行い、その温度変化に伴って、コイルばね３３は３４ｍｍの伸縮を行ない、張力は３００〜１５０ｋｇの変化となった。この変化内であれば、工場設備Ａにおけるトロリ線１、１０において、トロリ線１と集電シューａとの離線は生じ難くし得る。

その欠如部Ｃにおける工場設備Ａの更新が完了すれば、両ユニットＵ、Ｕ’間にトロリ線１、１０を敷設してその工場設備Ａ上の電動台車Ｄの移動を可能とする。そのトロリ線の敷設は両ユニットＵ、Ｕ’間に剛体架線式トロリ線１０を設けたり、カテナリー吊架式トロリ線１を設けたりする。

そのカテナリー吊架式トロリ線１の敷設にあっては、図５に示すように、上記剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’の端（カテナリー吊架式トロリ線１との連結部の反対端）にその剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’と対称構造の剛体架線式トロリ線ユニットＵ’、Ｕを設けて行なう。このとき、必要に応じて、エアセクションＳを形成する。そのエアセクションＳは、図６に示すように、剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’と同様にして支持体に固定されたセクション用架台１１のトロリ線１０の端を、剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’の端のトロリ線１０（図３右端参照）と同様に、架台１１から延長した後、円弧状にして架台１１上面に至る端末処理を行い、その両端部を空隙を持って対向させることによって形成する。この実施形態においては、両エアセクションＳ、Ｓ間の架台１１にも電線取付け端子１９を設けている。

通常、カテナリー架線における吊設トロリ線の張力は変動し、張力が低下した場合には、集電シューａの離反が生じ易かったが、この実施形態においては、コイルばね３３でもって常に一定の張力を付与しているため、カテナリー架線の「張力」を安定させることができ、集電シューａの離反も生じ難くし得る。また、剛体架線式トロリ線ユニットＵ、Ｕ’は、剛体構造のため、安定しており、このユニットＵ、Ｕ’を使用したトロリ線１０の新設（復旧）も容易である。また、そのトロリ線１０の絶縁も容易であって、安定した絶縁が担保される。

なお、実施形態は、図１〜図３に示すように、その欠如部Ｃにおけるカテナリー吊架式トロリ線１の端に剛体架線式トロリ線ユニットＵ又はＵ’を構築したのみであったが、その欠如部Ｃも、工場設備Ａの更新後、カテナリー吊架式トロリ線１とする場合には、その更新前、又は更新中に、予め、図５、図６で示す、剛体架線式トロリ線ユニットＵ又はＵ’に加えてさらに剛体架線式トロリ線ユニットＵ’及びＵを構築したものとすることができる。
また、上記各実施形態は、工場設備Ａの場合であったが、他の種々の工場及び工場以外の電動台車の給電用トロリ線にこの発明を採用することができ、また、その既設トロリ線の途中一部を欠如した場合や、既設トロリ線の端にさらにトロリ線を新設する場合、さらに、全く、新しい工場等において、トロリ線を架設する場合等においても、この発明を採用することができることは勿論である。
さらに、引張り機構３０も上記実施形態に限らず、例えば、両アングル片３１ａ、３１ｂ間に拡張状態のコイルばねを装填する等の他の種々の態様を採用することができる。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ カテナリー吊架式トロリ線
２ ハンガ
３ 吊架線
４ 支柱
１０ 剛体架線式トロリ線
１０ａ 一方の分割剛体架線式トロリ線
１０ｂ 他方の分割剛体架線式トロリ線
１１ 剛体架線式トロリ線用架台
１１ａ 一方の分割剛体架線式トロリ線用架台
１１ｂ 他方の分割剛体架線式トロリ線用架台
１２ イヤー
１２ａ 接続イヤー
１３ ボルト
１５、１５ａ、１５ｂ 支持碍子
１６ 固定支持体
１７ 締結金具
１８ 耐張碍子
１８ａ アングル片
１８ｂ ナット
２０ エキスパンションジョイント
２１ 接続板
２２ ボルト
２３ 長孔
３０ 引張り機構
３１ａ、３１ｂ アングル片（突片）
３２ 移動杆
３３ コイルばね
３４ ばね止め
ａ 集電シュー
Ａ 工場設備
Ｂ 引き留め装置
Ｃ 欠如部
Ｄ 電動台車
Ｓ エアセクション
Ｕ、Ｕ’ 剛体架線式トロリ線ユニット

Claims (3)

1. 電動台車の給電用トロリ線であって、カテナリー吊架式トロリ線と剛体架線式トロリ線とを含み、その剛体架線式トロリ線はその長さ方向で２分割されて、その両分割トロリ線はエキスパンションジョイントを介して連結され、一方の分割トロリ線は固定体に支持固定され、他方の分割トロリ線は固定体にその長さ方向に移動可能に支持されているとともに前記カテナリー吊架式トロリ線に連結されており、一方の分割トロリ線に対し他方の分割トロリ線は引張り機構でもって張力が付与されているトロリ線構造。
2. 上記引張り機構は、上記分割トロリ線のそれぞれの架台対向端部にそれぞれ突片が設けられ、その両突片間に移動杆が挿通され、その一方の架台側突片から突出した移動杆に圧縮状態のコイルばねが挿通されて、その移動杆の両端が突片及びコイルばねから抜け止めされた構成である請求項１に記載のトロリ線構造。
3. カテナリー吊架式トロリ線の一部を欠如し、その欠如部の一部を剛体架線式トロリ線とする場合であって、
   請求項１又は２に記載の剛体架線式トロリ線がその長さ方向で２分割されて、その両分割トロリ線はエキスパンションジョイントを介して連結され、一方の分割トロリ線は固定体に支持固定され、他方の分割トロリ線は固定体にその長さ方向に移動可能に支持され、一方の分割トロリ線に対し他方の分割トロリ線は引張り機構でもって張力が付与されている構成を剛体架線式トロリ線ユニットとし、
   このユニットの対を、上記カテナリー吊架式トロリ線の欠如部の両カテナリー吊架式トロリ線の間に左右対称に配置し、一方のカテナリー吊架式トロリ線に一方のユニットの他方の分割トロリ線を連結するともに、他方のカテナリー吊架式トロリ線に他方のユニットの他方の分割トロリ線を連結するトロリ線構造。

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