JP2011000909A - 架空線のガス圧式テンションバランサ - Google Patents

Abstract

【課題】 作動油と圧縮ガスとの仕切りをなくし、簡易な構造で、製作コストを低減し、性能を長期にわたり維持できるテンションバランサを提供すること。
【解決手段】 支持構造物に連結されるシリンダ２に、架空線に連結されるロッド３を出入り自在に挿入し、ロッド先端のピストン４によりシリンダ２内を高圧室６と低圧室７とに仕切る。高圧室６に作動油を充填し、この高圧室６にアキュムレータ５を連通させ、その内部に作動油を収容して高圧室６と互いに作動油を流通させるようにし、さらに油面上の残余の内部空間に作動油と仕切ることなく圧縮ガスを封入した。アキュムレータ５から高圧室６への作動油を介した圧縮ガスの圧力により高圧室６を拡張するようにロッド３をシリンダ２に引き込む方向へ付勢することにより、ロッド３に連結される架空線をほぼ一定の張力で支持構造物に引き留める。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電車線のような架空線を支持構造物に所定の張力を維持しつつ引き留めるテンションバランサに関し、特に高圧のガス圧と油圧を利用して架空線を引き込む方向に付勢するガス圧式のものに係る。

従来のガス圧式テンションバランサは、シリンダの一端側に軸線方向に移動自在にロッドを挿入し、シリンダの内部をロッド挿入端側の液室と閉鎖端側の気室とに仕切る伸縮自在のベローズなどの仕切り部材をシリンダ内部のロッド挿入端側に固定してロッドを出入り自在に挿入し、液室に作動油などの液体を充填し、圧縮ガスを封入したものがある（特許文献１，２参照）。気室のガス圧を仕切り部材を介して液室に作用させることにより、ベローズの内容積を狭めるようにロッドをシリンダ内に引き込む方向に付勢する。しかして、シリンダを支持構造物に連結し、ロッドを架空線に連結して、架空線を支持構造物に引き留めれば、温度変化によって架空線が伸縮しても、気室内のガスが膨張収縮するので、架空線をほぼ一定の張力に維持する。

特開平９−２４０３２８ 特開２００１−２０９８７

上記従来のテンションバランサにおいては、液室と気室とを仕切り部材で隔絶しなければ、ガスの一部が液体中に吸収され、圧縮ガスの圧力の低下やキャビテーションを引き起こし、所期の性能が維持できないとされている。しかしながら、温度変化による架空線の伸縮は徐々に行われ、架空線を引き留めるテンションバランサの作動油は流速が極めて遅いため、キャビテーションの発生はなく、また作動油にガスが吸収されても微量であるため、容積変化がほとんどなく、吸収されたガスも圧縮ガスの一部として作用するため、吸収されたガスの影響はないのが実状である。かえって、仕切り部材が構造を複雑化し、その不具合や故障に対する調整作業の負担が大きい。また、このような製作上の難点がコストに反映されてガス圧式テンションバランサの普及を阻害している。
そこで、本発明は、作動油と圧縮ガスとの仕切りをなくした簡易な構造で、コンパクトに構成でき、製作が容易で、性能を長期にわたり維持する安価なガス圧式テンションバランサを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明においては、支持構造物又は架空線の一方に連結されるシリンダ２に、一端が支持構造物又は架空線の他方に連結されるロッド３の他端側を出入り自在に気密に挿入し、このロッドに固定したピストン４によりシリンダ２内のロッド挿入端側に高圧室６を形成し、高圧室６に作動油を充填し、この高圧室６にアキュムレータ５を連通させ、その内部に作動油を収容して高圧室６と互いに作動油を流通させるようにすると共に、油面上の残余の内部空間に作動油と仕切ることなく圧縮ガスを封入した。アキュムレータ５から高圧室６への作動油を介した圧縮ガスの圧力により高圧室６を拡張するようにロッド３をシリンダ２に引き込む方向へ付勢することにより、連結される架空線をほぼ一定の張力で支持構造物に引き留めるようにガス圧式テンションバランサを構成した。
アキュムレータ１０にはシリンダ２を内蔵し、ロッド３を出入り自在に気密に挿入し、シリンダ２との間に収容空間を形成して作動油及び圧縮ガスを収容し、この収容空間をシリンダ２に開口する連通孔１１により高圧室６に連通させた。
また、支持構造物又は架空線の一方に、内部を高圧室１６を形成する隔壁１５を有するシリンダ１３を連結し、支持構造物又は架空線の他方に、シリンダ１３の高圧室１６に出入り自在に気密に挿入したロッド１４の一端を連結し、他端側を隔壁１５に摺動自在に気密に貫通させ、ロッド１４の隔壁貫通端側にその出入り動により高圧室１６の容積を増減させるための大径部１４ａを設け、さらにシリンダ１３の高圧室１６に、ロッド１４が没する位置まで作動油を収容すると共に、油面上の残余の内部空間に圧縮ガスを封入した。

本発明は、ガスと作動油とを仕切ることなく収容するので、構造が簡易になり、コンパクト化することができるし、従来の仕切り部材の不具合や故障に対する調整作業の労力を省くことができ、しかも圧縮ガスの圧力や作動油の量の設定、維持のための作業労力を軽減し、製作コストを削減することができる。

本発明の第１の実施形態のガス圧式テンションバランサの縦断面図である。 本発明の第２の実施形態のガス圧式テンションバランサの一部を切り欠いた斜視図である。 第２の実施形態のガス圧式テンションバランサの縦断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明の第３の実施形態のガス圧式テンションバランサの縦断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

本発明の実施の一形態について、図面を参照して説明する。
図１において、ガス圧式テンションバランサ１は、円筒状のシリンダ２と、このシリンダ２の内部に挿入されるロッド３と、このロッド３の先端部に固定されたピストン４と、シリンダ２の上部に設けられたアキュムレータ５とを備えている。
シリンダ２の一方の端壁は電車線などの架空線を引き留める支持構造物に連結され、他方の端壁からロッド３が出入り自在に気密に挿入される。
ロッド３の外部端には架空線が連結される。
ピストン４は、シリンダ２の内面に軸線方向に摺動自在に嵌合しており、シリンダ２内をロッド挿入端側の高圧室６と反対側の低圧室７とに仕切る。高圧室６内には作動油が充填され、低圧室７内は端壁に穿たれた通気孔７ａにより大気圧とする。
アキュムレータ５はシリンダ２の一方の端壁の上部に固定され、その内部に作動油を収容し、通油管８によりシリンダ２の高圧室６に連通して、高圧室６との間で作動油を互いに流通させることができる。アキュムレータ５の作動油の油面上の残余の内部空間には、例えば窒素ガス等の高圧の圧縮ガスが気密に封入されている。
なお、シリンダ２のロッド挿入孔やピストン４の外周には必要なシール部材を備えている。

このガス圧式テンションバランサにおいては、シリンダ２内の高圧室６の油圧が作動油を介してアキュムレータ５の圧縮ガスの圧力と同等になり、ピストン４が低圧室７側に移動しようとするので、ロッド３をシリンダ２の内部に引き込む方向に付勢する。従って、ロッド３に連結する架空線に所定の張力を付与する。温度変化により圧縮ガス及び作動油の体積が変化して、ロッド３が長さ方向に変位するが、このロッド３の変位量を架空線の伸縮長さと同等にするように、作動油の体積及び圧縮ガスの圧力を予め設定しておけば、温度変化にかかわらず架空線の張力を一定に維持することができる。このように、ガス圧式テンションバランサにおいては、作動油の体積と圧縮ガスの圧力とを所定値に調整して、両者を仕切ることなくアキュムレータ５に収容するので、構造が簡易になり、製作が容易で安価に提供できるし、コンパクト化でき、しかも従来の仕切り手段の不具合や故障がなくなり、性能を維持し易く、長期使用に耐える。

他の実施形態を図２ないし図４に示す。なお、以下において先の実施形態と同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。図２ないし図４において、ガス圧式テンションバランサ９のアキュムレータ１０は円筒状を成し、その内部にシリンダ２を下側の偏心位置に同一の軸線方向に固定している。アキュムレータ１０の両端は端蓋１０ａによりシリンダ２と共に閉鎖されている。シリンダ２の低圧室７は一方の端蓋１０ａに穿たれた通気孔７ａにより外部に連通している。一方の端蓋１０ａは電車線などの架空線を引き留める支持構造物に連結される。アキュムレータ１０とシリンダ２との間には、作動油を収容して連通孔１１によりシリンダ２の高圧室６に連通し、高圧室６との間で作動油を互いに流通させることができる収容空間が形成される。収容する作動油は、少なくともシリンダ２が没する高さ位置の油面とする。アキュムレータ１０の油面上の残余の内部空間には高圧の窒素ガスが封入される。

このガス圧式テンションバランサ９においても、作動油と圧縮ガスとを仕切ることなくアキュムレータ１０に収容する。そして、先の実施形態と同様にして、ロッド３をシリンダ２の内部に引き込む方向に付勢するので、ロッド３に連結する架空線に所定の張力を付与する。温度変化による架空線の伸縮長さと、圧縮ガス及び作動油の体積変化に伴うロッド３の変位とを同等にするように、作動油の体積及び圧縮ガスの圧力を予め設定しておけば、温度変化にかかわらず架空線の張力を一定に維持することができる。

さらに他の実施形態を図５，図６に示す。同図において、ガス圧式テンションバランサ１２は、円筒状のシリンダ１３と、このシリンダ１３の内部に挿入されるロッド１４とを備えている。
シリンダ１３は、その両端が閉鎖しており、一方の閉鎖端に架空線を引き留める支持構造物が連結されると共に、通気孔１７ａが設けられている。シリンダ１３には、軸線方向の中間部分に内部をロッド挿入側の高圧室１６と反対側の低圧室１７とに仕切る隔壁１５を備えている。高圧室１６の内部には作動油を収容し、作動油の油面上の残余の内部空間に高圧の圧縮ガスが気密に封入される。低圧室１７は通気孔１７ａにより外部に連通している。
ロッド１４はシリンダ１３の軸線より下方に偏心して位置し、シリンダ１３の他方の端壁から軸線方向に摺動自在に気密に挿入され、シリンダ１３内で作動油に没し、さらに隔壁１５を軸線方向に摺動自在に気密に貫通する。ロッド１４の外部端には架空線が連結される。ロッド１４は隔壁１５の貫通端側に大径部１４ａを備えており、高圧室１６内への大径部１４ａの進退によりシリンダ１３の容積が変化する。

このガス圧式テンションバランサ１２においても、作動油と圧縮ガスとを仕切ることなくシリンダ１３に収容する。シリンダ１３の圧縮ガスの圧力と作動油の油圧とは同等になり、シリンダ１３の容積を拡張しようと働くので、ロッド１４の大径部１４ａを押し出す方向、すなわちロッドの外部端側をシリンダ２の内部に引き込む方向に付勢する。従って、ロッド１３に連結する架空線に所定の張力を付与する。温度変化による架空線の伸縮長さと、圧縮ガス及び作動油の体積変化に伴うロッド１４の変位とを同等にするように、作動油の体積及び圧縮ガスの圧力を予め設定しておけば、温度変化にかかわらず架空線の張力を一定に維持することができる。

本発明は、例えばトロリ線等の架空線を支持構造物に対して所定の張力を維持しつつ引き留めるのに有効である。

１ ガス圧式テンションバランサ
２ シリンダ
３ ロッド
４ ピストン
５ アキュムレータ
６ 高圧室
７ 低圧室
９ ガス圧式テンションバランサ
１０ アキュムレータ
１２ ガス圧式テンションバランサ
１３ シリンダ
１４ ロッド
１４ａ 大径部
１５ 隔壁
１６ 高圧室
１７ 低圧室

Claims (3)

1. 支持構造物又は架空線の一方に連結されるシリンダと、
   他方に一端が連結され他端側が前記シリンダに出入り自在に気密に挿入されるロッドと、
   このロッドに固定され前記シリンダ内のロッド挿入端側に高圧室を形成するピストンと、
   前記シリンダの高圧室に連通し高圧室に充填される作動油を互いに流通させるように作動油を収容すると共に、油面上の残余の内部空間に作動油と仕切ることなく圧縮ガスを封入するアキュムレータとを具備し、
   前記作動油を介した圧縮ガスの圧力により高圧室を拡張するようにロッドをシリンダに引き込む方向へ付勢することにより、連結される架空線をほぼ一定の張力で前記支持構造物に引き留めることを特徴とするガス圧式テンションバランサ。
2. 前記アキュムレータは、前記シリンダを内蔵すると共に前記ロッドを出入り自在に気密に挿入させ、シリンダとの間に作動油及び圧縮ガスを収容する収容空間を形成し、
   この収容空間がシリンダ外周壁に開口する連通孔により前記高圧室に連通することを特徴とする請求項１に記載のガス圧式テンションバランサ。
3. 支持構造物又は架空線の一方に連結されるシリンダと、
   このシリンダ内に高圧室を形成する隔壁と、
   前記支持構造物又は架空線の他方に一端が連結され、他端側が前記シリンダの高圧室に出入り自在に気密に挿入されると共に前記隔壁を摺動自在に気密に貫通し、その出入り動による前記高圧室の容積を増減するために隔壁の貫通端側に大径部を有するロッドとを具備し、
   前記シリンダの高圧室には、前記ロッドが没する位置まで作動油を収容すると共に、油面上の残余の内部空間に作動油と仕切ることなく圧縮ガスを封入することを特徴とするガス圧式テンションバランサ。

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