JP2008013046A - 架空線のテンションバランサ - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的小型、軽量で、十分な張力が得られる架空線のテンションバランサを提供する。
【解決手段】 テンションバランサ１は、架空線Ｗと架線柱Ｐとの間に、伸縮自在の第１、第２のケーシング２，３を介在させてなる。ケーシング２は、一端側が架線柱Ｐに係止され、下部に開口２ｅを有する。ケーシング３は、一端側がケーシング２の他端側に軸線方向出入り自在に挿入され、他端側が架空線Ｗに接続される。ケーシング２内に回転軸４が支持される。回転軸４は、一端側に巻取ドラム５を有し、他端側にねじ棒部４ａを有する。ねじ棒部４ａは、ケーシング３の一端側に受け入れられ、ボールナット６に螺合する。巻取ドラム５には、懸垂ロープ７が巻かれ、その上端が係止される。懸垂ロープ７は、ケーシング２の開口２ｅから下方へ延出し、下端にウエイト８が係止される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トロリ線のような架空線の端部を構築物に対して所定の張力を維持しつつ支持するテンションバランサに関する。

トロリ線引止用の滑車式テンションバランサとして、例えば、特許文献１に記載されるものが公知である。滑車式テンションバランサは、架線柱に係止されたアームの先端に、大小滑車を固定した滑車軸を軸支し、小滑車に巻回された引手ワイヤに引止用ヨークを介してトロリ線を係止し、大滑車に巻回された懸垂ワイヤでウエイトを支持する構造である。ウエイトは振止装置により昇降自在に保持される。
特開２００５−２２５４２３号公報

上記従来の滑車式テンションバランサにおいては、所定の張力を得るために、比較的大重量で大型のウエイトを用いたり、直径の大きい大滑車を用いる必要がある。このため、装置が大型化し、大きな設置スペースを要するし、設置、保守の際の作業も大がかりとなる難点がある。
したがって、この発明は、比較的小型で軽量なウエイトを用いて、十分な張力を得ることができ、装置の外形寸法を大きく変更することなく、各種張力のものを容易に製作することができる架空線のテンションバランサを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明においては、第１に、架空線Ｗと架線柱Ｐとの間に、伸縮自在に結合された第１、第２のケーシング２，３を介在させるテンションバランサ１が提供される。第１のケーシング２は、一端側が架線柱Ｐに係止され、下部に懸垂ロープ導出用の開口２ｅを有する。第２のケーシング３は、一端側が第１のケーシング２の他端側に軸線方向出入り自在に挿入され、他端側が架空線Ｗに接続される。第１のケーシング２内には、一端から他端に向かって軸線方向に伸びるように回転自在に回転軸４が支持される。回転軸４は、一端側に巻取ドラム５を有し、他端側に、第２のケーシング３の一端側に受け入れられるねじ棒部４ａを有する。回転軸のねじ棒部４ａに螺合するように、第２のケーシング３の一端側に、ボールナット６が支持される。巻取ドラム５には、懸垂ロープ７が巻かれ、その上端が係止される。懸垂ロープ７は、第１のケーシング２の開口２ｅから下方へ延出し、下端にウエイト８が係止される。
第２に、この発明に係るテンションバランサ１において、第１のケーシング２は、一端側に円筒状の大径部２ａを有し、他端側に円筒状の小径部２ｂを有し、大径部２ａ内に巻取ドラム５が配置され、小径部２ｂ内に回転軸のねじ棒部４ａが配置されるものとし、また第２のケーシング３は、円筒状に構成され、一端側が、第１のケーシングの小径部２ｂ内に軸線方向出入り自在に受け入れられてスプライン結合されるものとすることができる。
第３に、この発明に係るテンションバランサ１において、巻取ドラム５は、軸線方向に連続的に直径を変化させる円錐部５ａ，５ｂを有し、第１のケーシング２と第２のケーシング３が伸張方向に相対移動するとき、懸垂ロープ７が順次巻取ドラム５の直径が拡大する方向に懸垂位置を移動するように構成されるものとすることができる。
第４に、この発明に係るテンションバランサ１において、巻取ドラム５は、軸線方向の中央から両端に向かって連続的に直径を増大させる２つの円錐部５ａ，５ｂを有するものとし、また一対の懸垂ロープ７ａ，６ｂの上端側が、それぞれ巻取ドラムの円錐部５ａ，５ｂに巻かれて巻取ドラム５の軸線方向各端部にそれぞれ係止されるものとすることにより、第１のケーシング２と第２のケーシング３が伸張方向に相対移動するとき、一対の懸垂ロープ７ａ，６ｂが順次巻取ドラム５の直径が拡大する方向に懸垂位置を移動するように構成されるものとすることができる。
第５に、この発明に係るテンションバランサにおいて、巻取ドラム５は、その外周に、懸垂ロープ７の巻き順を案内する螺旋状のガイド溝５ｃを備えるものとすることができる。

この発明に係るテンションバランサにおいては、ボールねじ・ナットの利用により、回転軸に一定のトルクを与えることで、軸線方向の引っ張り力を発生させ、有効ストローク間で一定の張力を保持する比較的小型で、軽量なテンションバランサが提供できる。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るテンションバランサの概略的断面図、図２は本発明に係るテンションバランサの設置状態の全体図である。

図１、図２において、テンションバランサ１は、架空線Ｗと架線柱Ｐとの間に、伸縮自在に結合された第１、第２のケーシング２，３を介在させてなる。

第１のケーシング２は、一端側に円筒状の大径部２ａを有し、他端側に円筒状の小径部２ｂを有し、大径部２ａのふた２ｃの引き手２ｄが、バンド金１１を介して架線柱Ｐに係止される。

第２のケーシング３は、円筒状で、一端側が第１のケーシング２の小径部２ｂに軸線方向出入り自在に挿入されてキー結合され、他端側のふた３ａの外側の引き手３ｂが架空線Ｗに接続される。

ケーシング２内には、一端から他端に向かって軸線方向に伸びるように回転自在に回転軸４が支持される。回転軸４は、ケーシングの大径部２ａ内に位置する一端側に、巻取ドラム５を有し、他端側には、第２のケーシング３の一端側に受け入れられるねじ棒部４ａを有する。

第２のケーシング３の一端側には、回転軸のねじ棒部４ａに螺合するボールナット６が支持される。

巻取ドラム５には、懸垂ロープ７が巻かれ、その上端が係止される。懸垂ロープ７は、ケーシング２の開口２ｅから下方へ延出し、下端にウエイト８が係止される。ウエイト８は、バンド金具９を介して架線柱Ｐに支持されたガイド金具１０で昇降を案内されると共に振れ止めされる。

図示の実施形態において、巻取ドラム５は、軸線方向の中央から両端に向かって連続的に直径を増大させる２つの円錐部５ａ，５ｂを有し、また一対の懸垂ロープ７ａ，７ｂの上端側が、それぞれ巻取ドラムの円錐部５ａ，５ｂに巻かれ、巻取ドラム５の軸線方向各端部にそれぞれ係止される。第１のケーシング２と第２のケーシング３が伸張方向に相対移動するとき、一対の懸垂ロープ７ａ，７ｂが順次巻取ドラム５の直径が縮小する方向に巻き上げられるように構成される。巻取ドラム５は、その外周に、懸垂ロープ７の巻き順を案内する螺旋状のガイド溝５ｃを備える。

しかして、架空線Ｗが、気温の変化により伸縮すると、テンションバランサがこれに追従して動作し、一定の張力を保ちながら架空線を支持する。また、電車の通過等に伴い、例えば、図において左方へ架空線Ｗが引かれると、巻取ドラム５が懸垂ロープ７ａ，７ｂを巻き解く方向に回転し、巻き解きにしたがい、懸垂ロープ７ａ，７ｂの巻き位置は、徐々に巻取ドラム５の両端部側、すなわち、大径部側へ移動する。これに伴い、ウエイト８の荷重による回転軸４に対する回転モーメントが増大し、架空線を引き戻すための張力が増大するようになっている。なお、ボールねじにおいて、直線運動を回転運動に変換するときの逆動作トルク（Ｔb）は、次式で表される。

上式において、推力Fa＝1,000kg（架空線の張力）、l＝32（mm）、η=0.9と仮定すると、逆動作トルク（Ｔb）は、5,660（kgf・mm）となる。巻き上げドラムの半径を95mmとすると、1,000kgの張力に見合うウエイトの重量は、60kgとなる。これに対して、従来の滑車式テンションバランサは、ウエイトが係止される大滑車と架空線が係止される小滑車との直径比は、およそ４：１であるから、1,000kgの張力に見合うウエイトの重量は、250kgとなる。本発明に係るテンションバランサのウエイトの重量は、従来の滑車式テンションバランサのそれの約1／4で済むことになる。本発明に係るテンションバランサの張力は、ボールねじのリードと、トルク（ウエイトの重量・ドラム径）の関係で、自由に設計することができる。

この発明は、例えばトロリ線のような架空線を支持するテンションバランサとして利用される。

本発明に係るテンションバランサの概略的断面図である。 本発明に係るテンションバランサの設置状態の概略的全体図である。

符号の説明

１ テンションバランサ
２ 第１のケーシング
２ａ 大径部
２ｂ 小径部
２ｃ ふた
２ｄ 引手
２ｅ 開口
３ 第２のケーシング
３ａ ふた
３ｂ 引手
４ 回転軸
４ａ ねじ棒部
５ 巻取ドラム
５ａ 円錐部
５ｂ 円錐部
５ｃ ガイド溝
６ ボールナット
７ 懸垂ロープ
７ａ 懸垂ロープ
７ｂ 懸垂ロープ
８ ウエイト
９ バンド金具
１０ ガイド金具
１１ バンド金具

Claims (5)

1. 一端側が架線柱に係止され、下部に懸垂ロープ導出用の開口を有する第１のケーシングと、
   一端側が前記第１のケーシングの他端側に軸線方向出入り自在に挿入され、他端側が架空線に接続される第２のケーシングと、
   前記第１のケーシング内に、一端から他端に向かって軸線方向に伸びるように回転自在に支持され、一端側に巻取ドラムを有し、他端側に、前記第２のケーシングの一端側に受け入れられるねじ棒部を有する回転軸と、
   前記回転軸のねじ棒部に螺合するように、前記第２のケーシングの一端側に、支持されるボールナットと、
   上端側が前記巻取ドラムに巻かれて係止され、中間が前記第１のケーシングの開口から下方へ延出し、下端にウエイトが係止される懸垂ロープとを具備することを特徴とする架空線のテンションバランサ。
2. 前記第１のケーシングは、一端側に円筒状の大径部を有し、他端側に円筒状の小径部を有し、大径部内に前記巻取ドラムが配置され、小径部内に前記回転軸のねじ棒部が配置され、
   前記第２のケーシングは、円筒状に構成され、一端側が、前記第１のケーシングの小径部内に軸線方向出入り自在に受け入れられてキー結合されることを特徴とする請求項１に記載の架空線のテンションバランサ。
3. 前記巻取ドラムは、軸線方向に連続的に直径を変化させる円錐部を有し、前記第１のケーシングと第２のケーシングが伸張方向に相対移動するとき、前記懸垂ロープが順次巻取ドラムの直径が拡大する方向に懸垂位置を移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の架空線のテンションバランサ。
4. 前記巻取ドラムは、軸線方向の中央から両端に向かって連続的に直径を増大させる２つの円錐部を有し、
   上端側がそれぞれ前記巻取ドラムの円錐部に巻かれて巻取ドラムの軸線方向各端部にそれぞれ係止され、中間が前記第１のケーシングの開口から下方へ延出し、下端に共通のウエイトが係止される一対の懸垂ロープとを具備し、
   前記第１のケーシングと第２のケーシングが伸張方向に相対移動するとき、前記一対の懸垂ロープが順次巻取ドラムの直径が拡大する方向に懸垂位置を移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の架空線のテンションバランサ。
5. 前記巻取ドラムの外周には、前記懸垂ロープの巻き順を案内する螺旋状のガイド溝を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに架空線のテンションバランサ。

Images