JP5432877B2 - テンションバランサ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、架空線の張力を維持するテンションバランサに関する。

電車は、パンタグラフなどの集電装置を介して電車線から電力供給を受ける。温度変化に伴う電車線の伸縮などにより電車線の張力が変化すると、電車線と集電装置との接触が悪化して、安定した電力供給が妨げられてしまう。そこで、支柱と電車線との間には、電車線の張力を維持するためのテンションバランサが介装されている。

従来のテンションバランサ１０１は、図７に示したように、ばねケース１２０、リンクロッド１３２、コイルばね１４０、回動アーム１６８、および、フレーム１９０などを備えている（例えば特許文献１参照）。

ばねケース１２０は、支柱１０３と並んで鉛直方向に延び、固定バンド１０３ａにより支柱１０３に固定されている。リンクロッド１３２は、ばねケース１２０の内部から蓋部１２６に形成されたロッド挿通孔１２６ａを挿通し、ばねケース１２０の外部に延びている。リンクロッド１３２の下端は、ばね受部１３４に回転可能に連結され、リンクロッド１３２の上端は、回動アーム１６８に連結されている。

ばねケース１２０の内部には、コイルばね１４０が収納されている。コイルばね１４０は、蓋部１２６とばね受部１３４との間に挟持され、圧縮された状態で収納されている。

フレーム１９０は、ばねケース１２０の上端に固定されている。フレーム１９０は、固定バンド１０３ｂにより支柱１０３に固定されている。回動アーム１６８は、略Ｌ字状に形成された板からなる。回動アーム１６８の角部は、フレーム１９０に対して軸支され、一端は、リンクロッド１３２の上端に連結され、他端は、電車線１０２に連結されている。

テンションバランサ１０１は、コイルばね１４０の弾性力によって、リンクロッド１３２をばねケース１２０内に没入させる方向に付勢し、回動可能に軸支された回動アーム１６８を介して、電車線１０２にほぼ一定の張力を付与する。

特開２００９−１６６５８３号公報

従来のテンションバランサ１０１では、電車線１０２の伸縮によって、回動アーム１６８が支点１８２を中心に回動すると、リンクロッド１３２は、ばね受部１３４との連結点１３８を中心に回動しながら、ばねケース１２０に対して出没方向に移動する。しかし、ばねケース１２０は、支柱１０３に固定されているため、リンクロッド１３２の軸方向とばねケース１２０の軸方向とが常に一致せず、リンクロッド１３２は、ばね受部１３４をばねケース１２０の軸に沿って引っ張ることができない。

そのため、ばね受部１３４がばねケース１２０内をスムーズに摺動することができず、テンションバランサ１０１の機能が低下したり、異音が生じるおそれがある。また、コイルばね１４０に軸方向から外れた力が掛かり、コイルばね１４０の耐久性を低下させるなるおそれがある。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、機能・品質が良好なテンションバランサを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係るテンションバランサは、架空線と支柱との間に介装されて架空線の張力を維持するテンションバランサであって、筒状に形成されて、下端が支柱に軸支され倒立可能に設けられた外側筐体と、前記外側筐体内を挿通し前記外側筐体の上端から突出して、前記外側筐体の軸方向に出没可能に設けられた内側可動部と、前記外側筐体内に収納されて、前記内側可動部を没入方向に付勢するコイルばねと、支柱に軸支される支点、前記内側可動部の上端が連結された可動部連結点、および、架空線が連結される架空線連結点を有し、前記支点を中心に回動可能に設けられた回動連結部と、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係るテンションバランサは、架空線と支柱との間に介装されて架空線の張力を維持するテンションバランサであって、筒状に形成された外側筐体と、前記外側筐体内を挿通し前記外側筐体の下端から突出して、下端が支柱に軸支され倒立可能に設けられて、前記外側筐体の軸方向に出没可能に設けられた内側可動部と、前記外側筐体内に収納されて、前記内側可動部を没入方向に付勢するコイルばねと、支柱に軸支される支点、前記外側筐体の上端が連結された可動部連結点、および、架空線が連結される架空線連結点を有し、前記支点を中心に回動可能に設けられた回動連結部と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、機能・品質が良好なテンションバランサを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るテンションバランサの取付状態を示す立面図である。 図１のII−II矢視断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るテンションバランサのバランサ本体の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るテンションバランサの取付状態を示す立面図である。 本発明の第３の実施形態に係るテンションバランサの取付状態を示す立面図である。 本発明の第４の実施形態に係るテンションバランサのバランサ本体の縦断面図である。 従来のテンションバランサの取付状態を示す立面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るテンションバランサについて、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、テンションバランサの取付状態を示す立面図である。図２は、図１のII−II矢視断面図である。図３は、バランサ本体の縦断面図である。

本実施形態に係るテンションバランサ１は、電車線用のテンションバランサ１である。テンションバランサ１は、支柱３などの支持体と電車線２との間に介装されて、電車線２の張力を一定に保持する。

まず、本実施形態に係るテンションバランサ１の構成について説明する。

テンションバランサ１は、図１および図２に示すように、互いに平行に配置された２本のバランサ本体１０、および、２組の回動連結部６０を備えている。

各バランサ本体１０は、図３に示すように、外側筐体２０、内側可動部３０、および、コイルばね４０を備えている。

外側筐体２０は、その下端が支柱３に軸支され、倒立可能に設けられている。外側筐体２０は、図３に示すように、筒状に形成された筒部２２、第１蓋部２４、および、第２蓋部２６を有している。

第１蓋部２４は、筒部２２の下端を塞いでいる。第１蓋部２４には、その下面から突出した取付板２４ａが一体に設けられている。取付板２４ａには、貫通孔が形成されている。

支柱３には、電車線２が延びる方向に突出した２枚の第１支持板３ａが形成されている。２枚の第１支持板３ａには、貫通孔が形成されている。図２に示すように、２本の外側筐体２０の取付板２４ａの貫通孔と２枚の第１支持板３ａの貫通孔とには、１本のスタッドボルト８０が挿通され、外側筐体２０は、スタッドボルト８０を支点にして、支柱３に対して回動可能に軸支されている。

第２蓋部２６は、筒部２２の上端を塞いでいて、コイルばね４０のばね座となる。第２蓋部２６には、後述する内側可動部３０のロッド部３２が挿通するロッド挿通孔２６ａが形成されている。

内側可動部３０は、外側筐体２０内を挿通し、外側筐体２０の上端から突出して、外側筐体２０の軸方向に出没可能に設けられている。内側可動部３０は、ロッド部３２、ばね受部３４、および、取付部３６を有している。

ロッド部３２は、棒状に形成されて、外側筐体２０の軸中心に延びている。ロッド部３２は、外側筐体２０の内部から第２蓋部２６のロッド挿通孔２６ａを挿通し、外側筐体２０の上端から突出している。

ばね受部３４は、ロッド部３２の下端に固定されていて、コイルばね４０のばね座となる。取付部３６は、ロッド部３２の上端に設けられている。

コイルばね４０は、外側筐体２０内に収納されている。コイルばね４０は、外側筐体２０の軸方向に沿って螺旋状に延びている。コイルばね４０は、外側筐体２０の第２蓋部２６と内側可動部３０のばね受部３４とに挟持され、圧縮された状態で収納されている。すなわち、コイルばね４０は、内側可動部３０を外側筐体２０内に没入する方向に付勢している。

１組の回動連結部６０は、図１に示したように、３枚の長板（第１長板６２，第２長板６４，第３長板６６）を有している。３枚の長板６２，６４，６６の両端部には、それぞれ、貫通孔が形成されている。第１長板６２の第２端部と第２長板６４の第１端部、第２長板６４の第２端部と第３長板６６の第１端部、第３長板６６の第２端部と第１長板６２の第１端部のそれぞれに後述するスタッドボルト８２，８４，８６が挿通されることにより、３枚の長板６２，６４，６６は、三角形状に組まれている。

支柱３には、電車線２が延びる方向に突出した１枚の第２支持板３ｂが形成されている。第２支持板３ｂは、第１支持板３ａに比べて高い位置に形成されている。第２支持板３ｂには、貫通孔が形成されている。図２に示すように、２組の回動連結部６０の第１長板６２の貫通孔および第２長板６４の貫通孔と第２支持板３ｂの貫通孔とには、１本のスタッドボルト８２が挿通され、回動連結部６０は、スタッドボルト８２を支点にして、支柱３に対して回動可能に軸支されている。

２本の内側可動部３０の取付部３６の貫通孔と２組の回動連結部６０の第１長板６２の貫通孔および第３長板６６の貫通孔とには、１本のスタッドボルト８４が挿通され、内側可動部３０と回動連結部６０とが連結されている。

電車線２の端部には、接続具２ａが固定されている。接続具２ａには、貫通孔が形成されている。電車線２の接続具２ａの貫通孔と２組の回動連結部６０の第２長板６４の貫通孔および第３長板６６の貫通孔とには、１本のスタッドボルト８６が挿通され、電車線２と内側可動部３０とが接続されている。

次に、本実施形態に係るテンションバランサ１の作用・効果について説明する。

テンションバランサ１は、電車線２が伸縮すると、回動連結部６０が支点８２を中心に回動し、これに伴って、内側可動部３０が外側筐体２０の軸に沿って移動して、電車線２の張力をほぼ一定に維持する。

ここで、上述したとおり、従来のテンションバランサ１０１では、電車線１０２の伸縮によって、回動アーム１６８が支点１８２を中心に回動すると、リンクロッド１３２は、ばね受部１３４との連結点１３８を中心に回動しながら、ばねケース１２０に対して出没方向に移動する。しかし、ばねケース１２０は、支柱１０３に固定されているため、リンクロッド１３２の軸方向とばねケース１２０の軸方向とが常に一致せず、リンクロッド１３２は、ばね受部１３４をばねケース１２０の軸に沿って引っ張ることができない。

そのため、ばね受部１３４がばねケース１２０内をスムーズに摺動することができず、テンションバランサ１０１の機能が低下したり、異音が生じるおそれがある。また、コイルばね１４０に軸方向から外れた力が掛かり、コイルばね１４０の寿命が短くなるおそれがある。

一方、本実施形態に係るテンションバランサ１では、外側筐体２０の取付板２４ａがスタッドボルト８０を中心にして第１支持板３ａに軸支され、バランサ本体１０が支柱３に対して回動可能に取り付けられている。そのため、電車線２の伸縮により、回動連結部６０が支点８２を中心に回動し、回動連結部６０と内側可動部３０との連結点８４が回動すると、これに伴って、バランサ本体１０がスタッドボルト８０を中心にして回動する。そして、内側可動部３０は、常に外側筐体２０の軸に沿って移動する。

そのため、本実施形態に係るテンションバランサ１によれば、従来のテンションバランサ１０１に比べて、ばね受部３４が外側筐体２０内をスムーズに摺動することができ、テンションバランサ１の機能が発揮されやすく、ばね受部３４の摺動による異音が生じにくい。さらに、本実施形態によれば、コイルばね４０に対して常に軸方向の力が掛かるため、コイルばね４０の耐久性を向上させることができる。

また、従来のテンションバランサ１０１では、リンクロッド１３２は、ばね受部１３４との連結点１３８を中心に回動する。そのため、ばねケース１２０の蓋部１２６には、リンクロッド１３２の回動を許容するだけの十分な大きさのロッド挿通孔１２６ａを形成する必要がある。その結果、雨水などが隙間からばねケース１２０内に入り込みやすく、コイルばね１４０が劣化しやすい。

一方、本実施形態に係るテンションバランサ１では、ロッド部３２の軸方向と外側筐体２０の軸方向とが常に一致しているため、第２蓋部２６のロッド挿通孔２６ａの径をロッド部３２の径よりも僅かに大きく設計すれば足り、ロッド部３２とロッド挿通孔２６ａとの隙間を極力小さくすることができる。したがって、本実施形態に係るテンションバランサ１によれば、従来のテンションバランサ１０１に比べて、雨水などが隙間から外側筐体２０内に入り込みにくく、コイルばね４０が劣化しにくい。

さらに、外側筐体２０が支柱３に対して傾いている場合には、電車線２を引っ張る力に外側筐体２０が自重により倒れる力（回転モーメント）が加わるため、コイルばね４０の弾性力を小さく設計することができる。したがって、コイルばね４０を小さくしたり、コイルばね４０の材質を下げることができ、テンションバランサ１を小型化・低コスト化することができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るテンションバランサについて、図４を用いて説明する。図４は、テンションバランサの取付状態を示す立面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複部分には同一符号を付して、その部分の構成の説明を省略する。

本実施形態では、図４に示したように、バランサ本体１０が第１の実施形態とは上下逆向きに取り付けられている。具体的には、外側筐体２０の取付板２４ａが回動連結部６０に連結され、内側可動部３０の取付部３６が支柱３の第１支持板３ａに軸支されている。

本実施形態によれば、第２蓋部２６のロッド挿通孔２６ａが下方に配置されているため、第１の実施形態に比べて、雨水などがロッド部３２とロッド挿通孔２６ａとの隙間から外側筐体２０内に入り込みにくく、コイルばね４０が劣化しにくい。

さらに、電車線２を引っ張る力に外側筐体２０の荷重が加わるため、コイルばね４０の弾性力を小さく設計することができる。したがって、コイルばね４０を小さくしたり、コイルばね４０の材質を下げることができ、テンションバランサ１を小型化・低コスト化することができる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るテンションバランサについて、図５を用いて説明する。図５は、テンションバランサの取付状態を示す立面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複部分には同一符号を付して、その部分の構成の説明を省略する。

本実施形態では、図５に示したように、回動連結部６０として、２枚の回動アーム６８を用いている。回動アーム６８は、略Ｌ字状に形成された板からなる。回動アーム６８の角部および両端部には、それぞれ、貫通孔が形成されている。

２枚の回動アーム６８の角部の貫通孔と第２支持板３ｂの貫通孔とには、１本のスタッドボルト８２が挿通され、回動アーム６８は、スタッドボルト８２を支点にして、支柱３に対して回動可能に軸支されている。２本の内側可動部３０の取付部３６の貫通孔と２枚の回動アーム６８の一端部の貫通孔とには、１本のスタッドボルト８４が挿通され、内側可動部３０と回動アーム６８とが連結されている。電車線２の接続具２ａの貫通孔と２枚の回動アーム６８の他端部の貫通孔とには、１本のスタッドボルト８６が挿通され、電車線２と回動アーム６８とが接続されている。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係るテンションバランサについて、図６を用いて説明する。図６は、バランサ本体の縦断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複部分には同一符号を付して、その部分の構成の説明を省略する。

本実施形態では、図６に示したように、外側筐体２０内に２本のコイルばね４０が直列に配置されている。２本のコイルばね４０の間には、中間ばね受体４２が配置されている。なお、２本のコイルばね４０は、互いに逆巻きになるように配置されている。

本実施形態によれば、第１の実施形態に比べて、電車線２に大きな張力を付与することができる。

［他の実施形態］
上記の実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。また、上記の実施形態の特徴部分を組み合わせても良い。例えば、第２の実施形態において、回動アーム６８を採用しても良い。

第１の実施形態では、バランサ本体１０を２本用いたが、１本または複数本用いても良い。また、回動連結部６０を２組用いたが、１組または複数組用いても良い。

第４の実施形態では、外側筐体２０内に２本のコイルばね４０が直列に配置されているが、３本以上のコイルばね４０を用いても良い。また、外側筐体２０内に複数本のコイルばね４０が並列に配置されていても良い。

上記の実施形態では、電車線２を例にして説明したが、本発明は、電車線２以外の架空線、例えば電力線に用いられても良い。

１…テンションバランサ、２…電車線、２ａ…接続具、３…支柱、３ａ…第１支持板、３ｂ…第２支持板、１０…バランサ本体、２０…外側筐体、２２…筒部、２４…第１蓋部、２４ａ…取付板、２６…第２蓋部、２６ａ…ロッド挿通孔、３０…内側可動部、３２…ロッド部、３４…ばね受部、３６…取付部、４０…コイルばね、４２…中間ばね受体、６０…回動連結部、６２…第１長板、６４…第２長板、６６…第３長板、６８…回動アーム、８０，８２，８４，８６…スタッドボルト

Claims (4)

1. 架空線と支柱との間に介装されて架空線の張力を維持するテンションバランサであって、
   筒状に形成されて、下端が支柱に軸支され倒立可能に設けられた外側筐体と、
   前記外側筐体内を挿通し前記外側筐体の上端から突出して、前記外側筐体の軸方向に出没可能に設けられた内側可動部と、
   前記外側筐体内に収納されて、前記内側可動部を没入方向に付勢するコイルばねと、
   支柱に軸支される支点、前記内側可動部の上端が連結された可動部連結点、および、架空線が連結される架空線連結点を有し、前記支点を中心に回動可能に設けられた回動連結部と、
   を具備したことを特徴とするテンションバランサ。
2. 前記外側筐体は、筒状に形成された筒部と、前記筒部の上端を塞ぐ蓋部とを有し、
   前記内側可動部は、前記蓋部に形成されたロッド挿通孔を挿通する棒状のロッド部と、前記ロッド部の下端に設けられたばね受部とを有し、
   前記コイルばねは、前記蓋部と前記ばね受部との間に圧縮された状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサ。
3. 架空線と支柱との間に介装されて架空線の張力を維持するテンションバランサであって、
   筒状に形成された外側筐体と、
   前記外側筐体内を挿通し前記外側筐体の下端から突出して、下端が支柱に軸支され倒立可能に取り付けられて、前記外側筐体の軸方向に出没可能に設けられた内側可動部と、
   前記外側筐体内に収納されて、前記内側可動部を没入方向に付勢するコイルばねと、
   支柱に軸支される支点、前記外側筐体の上端が連結された可動部連結点、および、架空線が連結される架空線連結点を有し、前記支点を中心に回動可能に設けられた回動連結部と、
   を具備したことを特徴とするテンションバランサ。
4. 前記外側筐体は、筒状に形成された筒部と、前記筒部の下端を塞ぐ蓋部とを有し、
   前記内側可動部は、前記蓋部に形成されたロッド挿通孔を挿通する棒状のロッド部と、前記ロッド部の上端に設けられたばね受部とを有し、
   前記コイルばねは、前記蓋部と前記ばね受部との間に圧縮された状態で設けられていることを特徴とする請求項３に記載のテンションバランサ。

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