JPH0924754A

JPH0924754A - 架空線用テンションバランサ

Info

Publication number: JPH0924754A
Application number: JP7201309A
Authority: JP
Inventors: Yoji Hara; 洋二原; Masaaki Yamaguchi; 正明山口; Masaharu Miura; 雅治三浦; Satoshi Togashi; 敏冨樫; Michio Nishio; 道男西尾; Shoji Imada; 章二今田; Sei Nishimura; 生西村; Yoshinori Suzuki; 義則鈴木
Original assignee: DENGIYOU KK; NHK Spring Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: DENGIYOU KK; NHK Spring Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】外側筒状部材と内側部材との間に同心的にコ
イルばねを介装したテンションバランサの伸縮運動時の
コイルばねの良好な変形特性を確保する。【解決手段】ケーシング１内に外側中筒２・内側中筒
３及びロッド４を同心的かつ軸線方向に変位自在に受容
すると共に、各部材の内外周面間にコイルばね５・６・
７を同心的に介装した３重構造とし、各コイルばね５・
６・７をそれぞれ互いに直列に組み合わせた短コイルば
ね５ａ・５ｂ・６ａ・６ｂ・７ａ・７ｂの隣り合うもの
同士の巻方向（右巻・左巻）を互い違いになるように組
み合わせる。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、
テンションバランサの機能を損なうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、架空線用テンショ
ンバランサに関し、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。

【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
することが望ましい。

【０００３】従来、上記張力を常時一定に保持し得るよ
うにした自動張力調整装置には、滑車を用いてウェイト
により張力をかける滑車式と、コイルばねを用いるばね
式とが知られている。しかしながら、滑車式にあって
は、張力を一定にする性能には優れているが、据え付け
工事が煩雑化したり、ワイヤの劣化を防ぐために定期保
守を必要とするなどの問題がある。

【０００４】ばね式にあっては、装置をコンパクト化か
つ軽量化し得ると共にメンテナンスフリー化を達成し得
るが、ばね定数に依存するため張力を一定化することが
難しい。そこで例えば実公昭３９−１９５３６号公報に
開示されているように、複数のコイルばねを用い、さら
にコンパクト化するために筒状部材を介して各ばねを同
心的に多重に組み合わせて直列接続したテンションバラ
ンサが考えられる。

【０００５】図４に上記構造を用いたテンションバラン
サの１例を示す。図４に於いて、円筒状のケーシング１
内に、外側中筒２と内側中筒３とロッド４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２の間、外側中筒
２及び内側中筒３の間、内側中筒３及びロッド４の間の
それぞれに大・中・小径の各コイルばね５・６・７が同
心的に介装されている。各コイルばね５〜７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・２ａ・３ａ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２ｂ・３ｂ・４ｂに係止されている。

【０００６】外側中筒２及び内側中筒３及びロッド４
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１ｂに固設されたフック部１
５を介して支柱１６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１７に結合さ
れた支持ロープ１８を介して支柱１６に支持されてい
る。そして、ロッド４の突出端に取り付けられたフック
１９にはワイヤ２０の端部が結合されており、そのワイ
ヤ２０を介して電車線を引っ張るようにされている。な
お、温度変化による伸縮量が適切か否かを検査するため
に、例えばロッド４の突出端部に、図４の想像線に示さ
れるようにロッド４から半径方向外向きに延出した後ケ
ーシング１の外周面に軸線方向に沿うようにＬ字形に形
成された部材による目盛板２１を設け、ケーシング１に
対するロッド４の突出量を目視し得るようにしている。

【０００７】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５〜７をある程度圧
縮変形させて、例えば図４に示されるように外側中筒２
及び内側中筒３及びロッド４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５〜７の反発力に抗してロッド４及
び内側中筒３及び外側中筒２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５〜７の
弾発復元力によりロッド４及び内側中筒３及び外側中筒
２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。

【０００８】上記構造の各コイルばね５〜７にあって
は、それぞれ１本の長いコイルばねである場合には圧縮
時に軸線が曲がり易く、コイルばねの軸線方向中間部が
外側や内側の各部材の内外周面に摺接する虞がある。そ
こで、複数本の短コイルばねを直列に組み合わせて、全
体として１本の長いコイルばねとすることが考えられ
る。また、このようにすることにより、架空線の張力変
化率を短コイルばねの直列数を変えることで任意に対応
できるという効果を奏し得る。

【０００９】しかしながら、隣り合う短コイルばね同士
の間にバックリングによる偏心荷重が生じ、単体の形状
を極力高精度化してもバックリングを回避することは困
難であるという問題が生じた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、外側筒状部材と内
側部材との間に同心的にコイルばねを介装したばね式テ
ンションバランサの伸縮運動時のコイルばねの良好な変
形特性を確保し得る架空線用テンションバランサを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、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、外側筒状部材と、前記外側筒状部材内に
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、前記両部材間に同心的に介装されたコイルばね
と、前記コイルばねの軸線方向各端を係止するように前
記各部材の互いに対向する内外周面の軸線方向に対して
相反する位置に設けられた外向及び内向の各フランジ部
とを有し、前記コイルばねが、複数の短コイルばねを直
列にかつ隣り合うもの同士の巻方向を互い違いにして組
み合わせて構成されていることにより、架空線の張力変
化率を短コイルばねの直列数を変えることで任意に対応
できると共に、隣り合うもの同士の巻方向を互い違いに
して組み合わせることにより、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。

【００１２】

【発明の実施の形態】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２と同様に設置されて使用される。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。

【００１３】本実施例では、従来例と同様に、外側筒状
部材としての円筒状ケーシング１内に、内側部材かつ外
側筒状部材となる外側中筒２、同様に内側部材かつ外側
筒状部材となる内側中筒３及び内側部材としてのロッド
４を同心的かつ軸線方向に変位自在に受容すると共に、
各部材の内外周面間に３種類の大・中・小径の各コイル
ばね５・６・７を外側から順番にばね定数が大きくなる
ように同心的に介装した３重構造である。なお、ロッド
４は、軽量化のために円筒形状に形成されている。

【００１４】また、各コイルばね５・６・７は、各コイ
ルばね５・６・７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・２ａ・３ａ・２
ｂ・３ｂ・４ｂの各対となる同士間にそれぞれ介装され
て、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。

【００１５】本発明に基づく各コイルばね５・６・７
は、それぞれ軸線長さの短い複数の短コイルばねを直列
に組み合わされて構成されており、本実施例では、それ
ぞれ２本の短コイルばね５ａ・５ｂ・６ａ・６ｂ・７ａ
・７ｂを直列に組み合わされている。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
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】また、コイルばね５は、上記したように隣
り合う短コイルばね５ａ・５ｂ同士を直列に組み合わさ
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いる。他の短コイルばね６
ａ・６ｂ・７ａ・７ｂ同士も同様に全て右巻・左巻を交
互に組み合わせられており、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。

【００１７】また、各短コイルばね５ａ・５ｂ・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、
コイルばね５〜７の素材には引っ張り強さ１５０kg/mm²
以上の高抗張力鋼を適用しており、そのため従来のばね
鋼に比べて、長さで３０〜４０％のコンパクト化、重さ
で４０〜５０％の軽量化を達成できた。また、表面処理
にアルミニウムメッキを用いて、耐塩害性を高めてい
る。

【００１８】ロッド４の図の右側の突出端部には、図２
に併せて示されるように、ロッド４の突出端部の外周面
に嵌装された円筒状ストッパ９が、フック１９を支持す
る端板１０と共にロッド４にねじ止めされている。その
ストッパ９の外周面には矩形断面の環状部材１１が回動
自在に嵌装されており、環状部材１１の外周面の一部に
は半径方向外向きにケーシング１の外周面を越えて延出
する支持アーム１２が固着され、その支持アーム１２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８が固着されている。目盛
板８には、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いる。

【００１９】上記ストッパ９の外周面には全周に渡って
外向き周方向溝９ａが形成されており、環状部材１１の
内周面には上記外向き周方向溝９ａに対応する内向き周
方向溝１１ａが形成されている。これら周方向溝９ａ・
１１ａは、それぞれ略半月状の断面形状をなしている。
そして、概ね環状に形成されたＣ字状リング１３を両周
方向溝９ａ・１１ａ間に受容することにより、Ｃ字状リ
ング１３を介してストッパ９に対して軸線方向に抜け止
めされかつ軸線回りに回動自在に環状部材１１が支持さ
れている。

【００２０】すなわち、環状部材１１の内向き周方向溝
１１ａにＣ字状リング１３が自然状態で半径方向外向き
に弾発的に係合すると共に、その状態でＣ字状リング１
３の内径側の一部がストッパ９の外向き周方向溝９ａ内
に没入可能にされている。また、ストッパ９の外向き周
方向溝９ａは、Ｃ字状リング１３を縮径させた際に完全
に埋没可能なように深く形成されている。組み付け時に
は、外向き周方向溝９ａにＣ字状リング１３をはめ合わ
せておき、ストッパ９の外周面に環状部材１１を嵌装し
て、両周方向溝９ａ・１１ａ同士が対峙するまで環状部
材１１を軸線方向にずらすが、外向き周方向溝９ａ内に
Ｃ字状リング１３が埋没し得るため、Ｃ字状リング１３
と環状部材１１の内周縁とが互いに干渉することを防止
し得る。そして両周方向溝９ａ・１１ａ同士が対峙する
と、環状部材１１の内向き周方向溝１１ａ内にＣ字状リ
ング１３が弾発的に入り込み、Ｃ字状リング１３を介し
てストッパと環状部材１１とが軸線方向に対して互いに
係合し、ストッパ９に軸線回りに回動自在に環状部材１
１が支持される状態になる。

【００２１】また、ロッド４のストローク長が長い場合
には目盛板８の全長も長くなり、自重により下向きに傾
く虞が生じるが、本実施例に於いては強度を確保しつつ
軽量化するために、目盛板８を、図２に示されるように
薄板を扁平Ｕ字状断面形状に曲折して形成している。ま
た、何らかの原因により設計許容値以上にロッド４のス
トロークが伸びた場合には、ケーシング１から目盛板８
の先端が外れてしまうことが考えられるが、本目盛板８
の先端部には徐々に先細りになる傾斜ガイド部８ａを設
けており、ロッド４が戻る際にケーシング１の軸線方向
端部と目盛板８の先端との干渉を防止して、一旦外れた
場合の目盛板８を円滑に戻り得るようにしている。

【００２２】ロッド４に目盛板が固定されている場合に
は、通常架空線が撚り線構造であることから伸縮時にね
じれが生じるため、ロッド４と共に目盛板が回って、保
守点検などの時に下方からストロークを確認しようとし
ても、目盛板を見難いという不都合があった。しかしな
がら、本実施例にあっては前記したようにロッド４に対
して回動自在に目盛板８が取り付けられており、架空線
の伸縮に応じてロッド４が回転しても、目盛板８は自重
により常に下方に位置するようになるため、下方からの
目盛りの確認を容易に行い得る。なお、本実施例では、
ケーシング１に目盛板ガイド１４が固設されており、ロ
ッド４と環状部材１１との間の摺接抵抗が増大して環状
部材１１が回動し難くなった場合でも目盛板８を下方に
位置させることができる。

【００２３】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、標準状態の設置時には従来例の図４
と同様に、外側中筒２・内側中筒３・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、外側中筒２・内側中筒３・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。

【００２４】本テンションバランサにあっては、架空線
に直列的に取り付けるだけで自動的に張力調整を行うの
で、メンテナンスフリー化し得るため、保守工数を大幅
に低減できる。また、張力変化率の許容範囲を狭めるこ
とができ、従来のばね式テンションバランサでは困難で
あった例えば８００ｍのトロリ線にも十分適用可能であ
る。また、据え付けスペースが小さいので、多雪区間で
の重錘スペースの確保などが不要になり、省スペース化
を向上し得る。また、有効架線長の伸縮量以上のストロ
ークを有することにより、架空線のクリープやジュール
熱などの変位に対して有効になる。さらに、金属材料を
ベースとした構造にすることができ、テンションバラン
サの機能を外気温に左右されずに発揮し得る。

【００２５】前記実施例ではコイルばねを３重構造にし
た例について示したが、コイルばねの多重構造は３重に
限るものではなく、例えば図３に示されるように２重構
造のものであっても良い。なお、前記実施例と同様の部
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。この第２の実施例のテンションバランサは、前記
第１の実施例に於ける中・小径の各コイルばね６・７を
外側から順番にばね定数が小さくなるように同心的に介
装した２重構造である。各コイルばね６・７のばね定数
などは任意に定め得るものであり、外側のコイルばね６
が、ケーシング１の内向フランジ部１ａと内側中筒３の
外向フランジ部３ｂとの間に所定の圧縮状態にて介装さ
れ、内側のコイルばね７が前記実施例と同様に介装され
ている。このようにして構成されたテンションバランサ
にあっては、コイルばねの２重・３重構造の違いがある
のみで、その作用・効果については前記実施例と同様で
ある。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明によれば、複数の短コ
イルばねを直列に組み合わせてコイルばねを構成したこ
とから、架空線の張力変化率を短コイルばねの直列数を
変えることで任意に対応できると共に、隣り合うもの同
士の巻方向を互い違いにして組み合わせることにより、
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、テンションバ
ランサの機能を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたテンションバランサの側断
面図。

【図２】本テンションバランサの目盛構造の要部分解組
立斜視図。

【図３】第２の実施例を示す図１と同様の図。

【図４】従来のテンションバランサの使用状態を示す側
断面図。

【符号の説明】

１ケーシング２外側中筒３内側中筒４ロッド１ａ・２ａ・３ａ内向フランジ部２ｂ・３ｂ・４ｂ外向フランジ部５大径コイルばね６中径コイルばね７小径コイルばね８目盛板９端板９ａ外向き周方向溝１０端板１１環状部材１１ａ内向き周方向溝１２支持アーム１３Ｃ字状リング１４目盛板ガイド１５フック部１６支柱１７孔あきブラケット１８支持ロープ１９フック２０ワイヤ２１目盛板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口正明東京都千代田区丸の内１丁目６番５号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者三浦雅治東京都千代田区丸の内１丁目６番５号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者冨樫敏大阪府東大阪市高井田中２丁目12番地株式会社電業内 (72)発明者西尾道男大阪府東大阪市高井田中２丁目12番地株式会社電業内 (72)発明者今田章二大阪府東大阪市高井田中２丁目12番地株式会社電業内 (72)発明者西村生神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地日本発条株式会社内 (72)発明者鈴木義則神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地日本発条株式会社内

Claims

【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、外側筒状部材と、
前記外側筒状部材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、前記両部材間に同心的に介
装されたコイルばねと、前記コイルばねの軸線方向各端
を係止するように前記各部材の互いに対向する内外周面
の軸線方向に対して相反する位置に設けられた外向及び
内向の各フランジ部とを有し、前記コイルばねが、複数の短コイルばねを直列にかつ隣
り合うもの同士の巻方向を互い違いにして組み合わせて
構成されている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】前記短コイルばねが、整数巻を避けて巻
回されている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。