JP2019011049A - 電車線路における吊架線の振動吸収支持部材及びこれを用いた支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの手間が省け、かつ吊架線上に直接の固定点を作らず、架線のばね定数の平準化を図れる吊架線の支持構造を提供する。【解決手段】可動ブラケットＢのような支持物の下方に架設される吊架線Ｍを振動吸収支持部材１を介して支持物に支持する。振動吸収支持部材１は、ばね剛性を有する部材からなり、吊架線Ｍに沿って支持物Ｂの両側に延びるように中央部において支持物Ｂに支持され、両側が上下方向にたわむように両端において吊架線Ｍに接続される。【選択図】 図１

Description

本発明は、電車線路においてハンガを介してトロリ線を吊る吊架線の振動吸収支持部材と吊架線の支持構造に関する。

電車のパンタグラフによる集電の安定性を得るために、トロリ線の押し上げ量が、トロリ線全体で均一になっていること、すなわち、架線のばね定数が均一であることが理想的である。シンプルカテナリと称される架線方式では、吊架線の下方に、ハンガを介してトロリ線を固定することにより、トロリ線の押し上げ量の変化を小さく抑えている。しかし、吊架線は、延線途上の所定の径間毎の支持点において可動ブラケットなどの支持物に固定されているため、支持点付近では架線のばね定数が大きくなり、トロリ線の押し上げ量が極端に小さくなる傾向がある。
この変化を軽減するため、変形Ｙ形シンプルカテナリと称される架線方式が提案されている（非特許文献１参照）。この架線方式においては、図１２に示すように、吊架線Ｍの支持点Ｓ付近におけるトロリ線Ｔの押上量が大きくなるように、支持点Ｓ付近にＹ線と呼ばれる補助吊架線Ｍ２を設け、この補助吊架線Ｍ２からハンガＨによってトロリ線Ｔを吊っている。これにより、吊架線Ｍの支持点Ｓからトロリ線Ｔまでを構造的に遠ざけることでばねの効果を高め、トロリ線Ｔが押し上がりやすくしている。
また、特許文献１には、可動ブラケットによる吊架線の支持点の両側所定長さにわたって吊架線の外周に密着するように設けられ、中央部において吊架線と共に可動ブラケットに固定される吊架線用制振装置が記載されている。この制振装置は、吊架線に密着して固定される内側固定部材と、内側固定部材に重合して設けられる外側スライド部材と、これら両部材間に接着される粘弾性体とを具備する。内側固定部材は、吊架線の挙動に一体的に追従するように吊架線の支持点の両側所定長さにわたって吊架線に密着して固定される。外側スライド部材は、吊架線の振動に伴って内側固定部材に対して吊架線の延線方向に相対変位可能に内側固定部材の外側に重合して設けられる。この制振装置は、吊架線の支持点は固定点としながら、支持点の延線方向両側において吊架線自体に制振機能を持たせて振動を抑制する。

Trolley Watching、平成２９年５月２５日検索、インターネット（URL：http://blog.kaz-ic.net/post/141673090232/）

特開2016-179775号公報

上記非特許文献１に記載の架線方式においては、架線の張力が、補助吊架線Ｍ２の接続箇所において吊架線Ｍと補助吊架線Ｍ２とに２分割されるため、温度変化に等に伴う両線の移動による補助架線Ｍ２のカテナリ（懸垂曲線）が変化する。このため、補助吊架線Ｍ２とトロリ線架線Ｔとを接続しているハンガＨの長さや取り付け位置の調整等のメンテナンスが必要になる。
特許文献１に記載の制振装置を用いた架線方式においては、吊架線の支持点は固定点としながら、支持点の延線方向両側において吊架線自体に制振機能を持たせようとするものであるから、架線の支持点でのばね定数低減による平準化効果は必ずしも十分でない。
したがって、本発明は、メンテナンスの手間が省け、かつ吊架線上に直接の固定点を作ることなく、架線のばね定数の平準化を図ることができる吊架線の支持構造を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の吊架線Ｍの振動吸収支持部材は、可動ブラケットＢのような支持物の下方に架設される吊架線Ｍを支持物に支持する。振動吸収支持部材１は、吊架線Ｍに沿って支持物Ｂの両側に延びるように中央部において支持物Ｂに支持され、両側が延長方向と直交する方向にたわむばね剛性を有する部材からなり、両端において吊架線Ｍに接続される。

本発明の吊架線Ｍの振動吸収支持部材１においては、吊架線Ｍが直接支持物Ｂに支持されることなく、吊架線Ｍの支持点がばね定数の小さな振動吸収支持部材１の両端の２箇所に分散されるため、架線の支持点付近のばね定数が低減され、それによりパンタグラフの離線率が低減される。ハンガＨは、振動吸収支持部材１に支持されることなく、吊架線Ｍにのみ支持されるので、ハンガＨの設置箇所において温度変化に等による吊架線の移動に伴うカテナリの変化が無い。したがって、ハンガＨの調整等は不要である。

本発明に係る第１の実施形態の吊架線の支持構造の正面図である。 図１の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図１のＶ部の拡大図である。 本発明の第２の実施形態係る吊架線の支持構造の正面図である。 図６の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図６の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大平面図である。 図６のＩＸ−ＩＸ断面図である。 図６のＸ−Ｘ断面図である。 図６のＶ部の拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図１５の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大平面図である。 図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。 図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図１９の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大平面図である。 本発明の第５の実施形態の変形例に係る吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大正面図である。 図２０の吊架線の支持構造の一部を切欠した拡大平面図である。 変形Ｙ形シンプルカテナリ架線方式の説明図である。

図面を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１において、吊架線Ｍは、その延線方向の所定径間毎に、軌道の側方の支柱から軌道の上方へ直交方向に延出する可動ブラケットＢの水平主パイプ等に振動吸収支持部材１を介して支持される。吊架線Ｍは、延線方向の所定間隔毎に、ハンガＨにより、トロリ線Ｔを吊支する。

振動吸収支持部材１は、中央付近の支持部１ａにおいて支持金具７を介して可動ブラケットＢに固定され、吊架線Ｍに沿って延線方向の両側へ延び、両端において吊架線Ｍに接続される。したがって、吊架線Ｍは、可動ブラケットＢに直接固定されることなく、可動ブラケットＢの下方を通過している。ハンガＨは、振動吸収支持部材１の両端より内側に設けられず、その外側において吊架線Ｍとトロリ線Ｔとの間に設けられる。

振動吸収支持部材１は、両側が延長方向と直交する方向にたわむばね剛性を有し、両端において吊架線Ｍを弾性的に吊り止めている。したがって、振動吸収支持部材１は、その先端に吊架線Ｍを接続しても架線重量に耐えるばね性、剛性を持ち、また架線張力に耐える引張強度を有する。振動吸収支持部材１は、吊架線Ｍが可動ブラケットＢに直接固定される時に可動ブラケットＢの両側に形成される吊架線Ｍのカテナリと同等のカテナリに沿う形状であり、中央の水平の支持部１ａと、その両側において所定の角度で屈折して斜め下方へ延びるばね部１ｂとを備える。

図１ないし図５に示す実施形態は、電車線路の曲線部における採用に好適である。曲線部では、吊架線Ｍが側方へ引かれていたり、電車線路の路面が傾斜していたりするため、上下方向及び左右方向の複合的な振動を受け、吊架線は上下方向のみならず延線直交方向に振動する。吊架線曲線部の個々の曲がりに対応可能な形状を考慮する場合、本実施形態の振動吸収支持部材１の構造が有効である。振動吸収支持部材１は、丸棒状の心材２の外周を粘弾性体３を介して多数の細長い抑制材４で被覆してなる（図３）。粘弾性体３は、心材２と抑制材４に強固に接着される。心材２と抑制材４は、いずれも、所定のばね剛性を有する鋼材等の金属材で構成され、全体として水平の支持部１ａと、傾斜したばね部１ｂを形成するように屈折している。心材２は、丸棒状をなすため長さ方向と直交する方向にたわむばね性を有する。心材２は、両端部において露出しており、締め付け金具８によって吊架線Ｍに接続される。抑制材４は、心材２周りに環状に複数並んで接着され、ばね部１ｂに撓みが生じた際の隣接する相互の干渉を避けるために相互間に僅かな隙間が形成される。

図４に示すように、振動吸収支持部材１の水平の支持部１ａにおいては、心材２の外周が粘弾性体３で被覆されておらず、これに代わる筒状のスペーサ金具５が嵌め込まれる。

図５に示すように、抑制材４は、両端部付近において結束バンド６で心材２の周りに結束される。抑制材４の両端部には、環状に連なる溝４ａが形成され、この溝４ａ内に結束バンド６が配置される。溝４ａの溝幅は、結束バンド６の幅より大きく、したがって、抑制材４はそれぞれ個別に心材２に対してその軸線方向に相対変位自在である。

振動吸収支持部材１が、吊架線Ｍの振動を受けて、その両側において長さ方向と直交する方向に振動するとき、抑制材４はそれぞれ粘弾性体３を伸縮させて、心材２との間で軸線方向に相対変位する。このとき、粘弾性体３により振動吸収支持部材１の振動が減衰される。

支持金具７は、可動ブラケットＢの下部に固定される。支持金具７の水平の支持板７ａ上に振動吸収支持部材１の水平の支持部１ａが乗せられ、Ｕボルト７ｂで固定される。図示しないが、支持金具７は可動ブラケットＢの上部に固定する構造とすることができ、振動吸収支持部材１を可動ブラケットＢの上部に支持する構造とすることもできる。

吊架線Ｍは、振動吸収支持部材１の両端において可動ブラケットＢに吊られるため、支持点が２箇所に分散され、振動吸収支持部材１のばね定数を小さく設定することと相俟って、支持点付近の架線のばね定数の低減を図ることができ、これによってパンタグラフの離線率を低減できる。また、振動吸収支持部材１が振動吸収機能を有するので、パンタグラフの通過に伴い架線に伝わる進行方向の振動や支持点で反射する振動を減衰させることができ、これによってもトロリ線Ｔの離線率の低減効果がある。さらに、地震時に地上側の可動ブラケットＢ等から伝わる振動を振動吸収支持部材１により、架線に対して遮断し、あるいはこれを減衰させることも期待できる。

図６ないし図１１に本発明の第２の実施形態を示す。以下において、既出の構成部分と同等部分には図面上、同一の符号を付して説明を省略する。

振動吸収支持部材１は、帯板状の主板材１２とその上に重なる抑制板材１４との間に粘弾性体１３を介設してなる。粘弾性体１３は、主板材１２と抑制板材１４に強固に接着される。主板材１２と抑制板材１４は、いずれも、上下の厚み方向に所定のばね剛性を有する鋼材等の金属材で構成され、全体として振動吸収支持部材１の水平の支持部１ａと傾斜したばね部１ｂを形成するように屈折している。主板１２は、帯板状をなすため上下の厚み方向にたわむばね性を有する。主板１２は、両端部において露出しており、締め付け金具１８によって吊架線Ｍに接続される。

振動吸収支持部材１は、先の実施形態と同様、その先端に吊架線Ｍを接続しても架線重量に耐えるばね性、剛性をもち、また架線張力に耐える引張強度を有する。

図７に示すように、振動吸収支持部材１の水平の支持部１ａでは、主板材１２と抑制板材１４との間に粘弾性体３が介在しておらず、これに代わるスペーサ板１５が挿入され、三者が一体に固着される。

図８に示すように、抑制板材１４は、両端部付近において結束バンド１６で主板材１２と共に結束される。主板材１２と抑制板材１４の結束部の両縁には、凹部１２ａ、１４ａが形成され、この凹部１２ａ、１４ａ内に結束バンド１６が配置される。凹部１２ａ、１４ａの幅は、結束バンド１６の幅より大きく、したがって、抑制板材１４は、主板材１２に対してその長軸方向に相対変位自在である。

振動吸収支持部材１がその両側において上下方向に振動してたわむとき、抑制板材１４は粘弾性体１３を伸縮させて、主板材１２との間で長軸方向に相対変位する。このとき、粘弾性体１３により振動吸収支持部材１の振動が減衰される。

支持金具１７は、可動ブラケットＢの下部に固定される。支持金具１７の水平の支持板１７ａ上に振動吸収支持部材１の水平の支持部１ａが乗せられ、その上に押さえ板１７ｃが重ねられ、コ字状のボルト１７ｂで固定される。図示しないが、支持金具１７は可動ブラケットＢの上部に固定する構造とすることができ、振動吸収支持部材１を可動ブラケットＢの上部に支持する構造とすることができる。

図１２ないし図１４に本発明の第３の実施形態を示す。
振動吸収支持部材１は、第１の実施形態と同様にして、丸棒状の心材２２の外周を粘弾性体２３を介して多数の細長い抑制材２４で被覆してなる。振動吸収支持部材１は、水平の支持部１ａから屈折し下方へ傾斜して伸びる両端部のばね部１ｂが基部の直径Ｒ１に対して先端部の直径Ｒ２が小さな先細りのテーパ状に形成される。すなわち、心材２２はばね部１ｂに対応する部分が先端に向かうに従って径が小さくなる。粘弾性体２３は、心材２２上に均一の厚さで接着される。抑制材２４は均一の厚さで先端に向かうに従って幅が狭くなり、心材２２周りに環状に複数並び相互間に僅かな隙間おいて接着される。

この実施形態における振動吸収支持部材１は、ばね部１ｂが先細りのテーパ状をなし、長さ方向と直交する方向にたわむばね性が高まり、粘弾性体２３による振動減衰効果が向上する。

図１５ないし図１７に本発明の第４の実施形態を示す。
振動吸収支持部材１は、第２の実施形態と同様にして、帯板状の主板材３２とその上に重なる抑制板材３４との間に粘弾性体３３を介設してなる。粘弾性体３３は、主板材３２と抑制板材３４に強固に接着される。振動吸収支持部材１は、水平の支持部１ａから屈折して下方へ傾斜して伸びる両端部のばね部１ｂが基部の上下の厚み及び左右の幅に対して先端部のこれらが小さく先細りのテーパ状に形成される。すなわち、主板材３２は、基部側の上下の厚みＴ１及び左右の幅Ｗ１に対して先端側のこれらＴ２，Ｗ２が小さく、基部から先端に向かうに従って先細りになっている。粘弾性体３３及び抑制板材３４は均一な厚みであるが、主板材３２に対応して基部側の左右の幅Ｗ１に対して先端側のそれＷ２が徐々に小さくなっている。

この振動吸収支持部材１は、ばね部１ｂが先細りのテーパ状を成すため、上下，左右方向のばね性が高まり、粘弾性体２３による振動減衰効果が向上する。

図１８及び図１９に本発明の第５の実施形態を示す。
振動吸収支持部材１は、第２の実施形態と同様にして、帯板状の主板材１２とその上に重なる抑制板材１４との間に強固に接着される粘弾性体１３を介設してなり、さらに主板材１２の下面に重合部材３５が固定されて、ばね部１ｂの先端側の厚みが基端側より薄くなっている。すなわち、重合部材３５は、支持部１ａ及びばね部１ｂのほぼ中間部に渡り、所定のばね剛性を有する鋼材等の金属板材で構成され、支持部１ａにおいて主板材１２の下面に固定される。

この振動吸収支持部材１は、ばね部１ｂが重合部材３５により基端側より先端側の厚みが小さいため、上下の厚み方向のばね剛性が高まり、粘弾性体２３による振動減衰効果が向上する。

なお、先の実施形態における重合部材３５は、図２１及び図２２に示すように、長手方向に順次短い複数の重合板３５ａ，３５ｂ，３５ｃを重ねて支持部１ａにおいて固定する構成でもよい。この振動吸収支持部材１においても、ばね部１ｂが重合部材３５により基端側より先端側の厚みが順次小さくなるため、上下の厚み方向のばね剛性がより高まる。

１ 振動吸収支持部材
１ａ 水平の支持部
２ 心材
３ 粘弾性体
４ 抑制材
４ａ 溝
５ スペーサ金具
６ 結束バンド
７ 支持金具
７ａ 支持板
８ 締め付け金具
１２ 主板材
１３ 粘弾性体
１４ 抑制板材
１４ａ 凹部
１５ スペーサ板
１６ 結束バンド
１７ 支持金具
１７ａ 支持板
１７ｂ コ字状のボルト
１７ｃ 押さえ板
１８ 締め付け金具
２２ 心材
２３ 粘弾性体
２４ 抑制材
３２ 主板材
３３ 粘弾性体
３４ 抑制板材
３５ 重合部材
３５ａ 重合板
３５ｂ 重合板
３５ｃ 重合板
Ｂ 可動ブラケット
Ｈ ハンガ
Ｍ 吊架線
Ｔ トロリ線

Claims (8)

1. 支持物の下方に架設される吊架線を前記支持物に支持する振動吸収支持部材であって、
   前記吊架線に沿って前記支持物の両側に延びるように中央部において前記支持物に支持され、両側が延長方向と直交する方向にたわむばね剛性を有する部材からなり、
   両端において前記吊架線に接続されることを特徴とする電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
2. 支持物の下方に架設される吊架線を前記支持物に支持する振動吸収支持部材であって、
   前記吊架線に沿って前記支持物の両側に延びるように中央部において前記支持物に支持され、両側が上下方向にたわむばね剛性を有する部材からなり、
   両端において前記吊架線に接続されることを特徴とする電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
3. ばね剛性を有する２つの部材間に粘弾性体を接着してなる制振構造を両側に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
4. 前記支持物に支持される中央部から両端側に向かうにしたがって縦断面積が小さく構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
5. 前記支持物の両側に延びる帯板状の主板材を具備し、前記支持物に支持される中央部から両端側に向かうにしたがって主板材の上下方向の厚みまたは左右方向の幅が小さく構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
6. 前記振動吸収支持部材は、両端側の縦断面積を相対的に減らすために、前記支持物に支持される中央部から両端に向かう途上にわたる重合部材を具備することを特徴とする請求項４または５に記載の電車線路における吊架線の振動吸収支持部材。
7. 前記支持物の下方に前記振動吸収支持部材を介して前記吊架線を支持することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電車線路における吊架線の振動吸収支持部材を用いた支持構造。
8. 前記振動吸収支持部材の両端間の外側において前記吊架線の下方にハンガを介してトロリ線が支持されることを特徴とする請求項７に記載の電車線路における吊架線の支持構造。

Images