JP2020142544A - 電車線路用架線の吊架装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルばねとロッドあるいはシリンダとの接触を防止できるダンパ機能を備えた架線の吊架装置を提供する。【解決手段】吊架装置１は、上端側が架線Ｍ１に連結されるケーシング２、これに昇降自在に挿入され上端に摩擦部材４を備え開口８ａを貫通した下端が架線Ｍ２に連結されるロッド３、ケーシング２内で上端がばねガイド９を介して摩擦部材４に係止され、下端がばねガイド１０に係止される圧縮コイルばね５ａ、ケーシング２内で、上端がばねガイド１０に係止され下端がばねガイド１１を介してふた８に係止される圧縮コイルばね５ｂを具備する。ばね５ａ，５ｂは、ばねガイド９，１０，１１により、ケーシング２又はロッド３に接触しないように保持される結果、製品の短命化を防止でき、安定した制振性能が得られる。【選択図】図２

Description

本発明は、吊架線又は補助吊架線の下に、電車のパンタグラフが摺動するトロリ線を吊り持つ電車線の吊架方式架線構造に用いられる架線の吊架装置に関するものである。

電車線の吊架方式架線構造では、吊架線から垂下するハンガイヤーと称される吊架装置により、電車のパンタグラフが摺動するトロリ線が吊支される。吊架装置は、延線方向の所定の間隔、例えば約５ｍおきに設けられ、これにより、トロリ線をレールにほぼ平行になるように吊っている。このような架線構造においては、パンタグラフの通過時のトロリ線の振動がトロリ線とパンタグラフとの間の離線発生の原因となる。トロリ線の振動を抑制することは、トロリ線とパンタグラフ間の離線を低減し、電車の集電性能の向上に寄与し、またトロリ線の波状摩耗の発生防止にも効果があることが知られている。特に高速運転の場合、トロリ線の振動を抑制することは重要である。
従来、トロリ線の振動に対してばね圧と摩擦抵抗とによるダンパ機能を持つ防振型のトロリ線吊架装置が知られている（特許文献１）。この架線構造では、補助吊架線に吊られるシリンダ内に、ピストン（可動部材）とばねとが挿入される。ピストンは、シリンダの軸線方向にばね圧を受ける。シリンダとの摩擦抵抗による振動吸収機能を持つ摩擦部材が、ピストンに付設される。ピストンロッドにトロリ線が結合され、補助吊架線の下方にトロリ線が吊られる。

特開２０１２−１１６４１８号公報

上記従来のトロリ線吊架装置の実施品における圧縮コイルばねは、特許文献１に図示されるものよりばね径が大きく、その自由長さとコイル平均径との比が過大となるため、圧縮された際に座屈して外周がシリンダの内周に接触し、この接触の繰り返しにより、ばねが設計寿命より早く折損するおそれがある。またシリンダの内周や、ピストンの外周に付着した金属摩耗粉が部材の摩耗を助長し、それにより減衰性能の不安定化、製品寿命の短縮化を招く。また、装置の組み立て時に、圧縮ばねが偏って、シリンダ内周やロッドの外周と接触し、あるいは圧縮時の接触の仕方が個体毎に異なって、安定した性能が得られないという問題点がある。
従って、本発明は、圧縮コイルばねとロッドあるいはシリンダとの接触を有効に防止することができるダンパ機能を備えた架線の吊架装置を提供することを目的としている。

以下、図面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、本発明の吊架装置１は、下端側に開口８ａを有するふた８を具備し、上端側が上方架線Ｍ１に連結されるケーシング２と、ケーシング２内に上下方向に相対移動自在に挿入され、上端側にケーシング２の内面を摺動する摩擦部材４を備え、下端側が開口８ａを自在に貫通して下方へ延出し、下端が下方架線Ｍ２に連結されるロッド３と、ケーシング２内においてロッド３の外周側に挿入され、上端が上部ばねガイド９を介して摩擦部材４の下部に係止され、下端が中間ばねガイド１０に係止される上部圧縮コイルばね５ａと、ケーシング２内においてロッド３の下部外周側に挿入され、上端が中間ばねガイド１０に係止され、下端が下部ばねガイド１１を介してふた８に係止される下部圧縮コイルばね５ｂとを具備する。上部ばねガイド９は、上面が摩擦部材４の下面に当接し下面に上部圧縮コイルばね５ａの上端が当接する上端フランジ９ａと、上部圧縮コイルばね５ａのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起９ｂと、ロッド３を貫通させる挿通孔９ｃとを具備する。中間ばねガイド１０は、上部圧縮コイルばね５ａのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起１０ａと、上面に上部圧縮コイルばね５ａの下端が当接し下面に下部圧縮コイルばね５ｂの上端が当接する中間フランジ１０ｂと、下部圧縮コイルばね５ｂのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起１０ｃと、ロッド３を貫通させる挿通孔１０ｄとを具備する。下部ばねガイド１１は、下面がふた８の上面に当接し上面に下部圧縮コイルばね５ｂの下端が当接する下端フランジ１１ａと、下部圧縮コイルばね５ｂのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起１１ｂと、ロッド３を貫通させる挿通孔１１ｃとを具備する。上部圧縮コイルばね５ａ、下部圧縮コイルばね５ｂは、上部ばねガイド９、中間ばねガイド１０、下部ばねガイド１１により、圧縮時にケーシング２の内周又はロッド３の外周に接触しないように保持される。

本発明に係る電車線路用架線の吊架装置によれば、上部圧縮コイルばね５ａ、下部圧縮コイルばね５ｂが、上部ばねガイド９、中間ばねガイド１０、下部ばねガイド１１により、圧縮時にケーシング２の内周又はロッド３の外周に接触しないように保持される結果、製品の予期しない短命化を防止できると共に、安定した制振性能が得られる。

本発明に係る吊架装置を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。 図１の吊架装置の設置状態を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

本発明に係る吊架装置の実施の一形態を図面について説明する。
図２において、吊架方式架線構造おける吊架線Ｍ１と補助吊架線Ｍ２との間に吊架装置１が介設される。この吊架方式においては、補助吊架線Ｍ２の下に、いずれも図示しないハンガイヤーと称される吊架金具を介してトロリ線が吊り持ちされる。

図１において、吊架装置１は、ケーシング２と、ケーシング２に出入り自在に挿入されるロッド３と、ケーシング２内においてロッド３に固着される摩擦部材４と、ケーシング２内に設けられロッドを引き上げる方向に作用する上下２つの圧縮コイルばね５ａ，５ｂとを具備する。

ケーシング２は、ステンレス鋼製の管材からなる本体６と、引手７ａ付きの上端ふた７と、開口８ａを備えた下端ふた８とを有する。図２において、引手７ａは、クリップ金具８を介して吊架線Ｍ１に結合される。

ロッド３は、ケーシング２内に上下方向に相対移動自在に挿入され、上端側にケーシング２の内面を摺動する摩擦部材４が固着され、下端側が開口８ａを自在に貫通してケーシング２の下方へ延出する。ロッド３の下端には引き手３ａが設けられる。

上部圧縮コイルばね５ａは、ケーシング２内においてロッド３の外周側に挿入され、上端が上部ばねガイド９を介して摩擦部材４の下部に係止され、下端が中間ばねガイド１０に係止される。

下部圧縮コイルばね５ｂは、ケーシング２内においてロッド３の下部外周側に挿入され、上端が中間ばねガイド１０に係止され、下端が下部ばねガイド１１を介してふた８に係止される。

上部ばねガイド９は、上面が摩擦部材４の下面に当接し、下面に上部圧縮コイルばね５ａの上端が当接する上端フランジ９ａと、上部圧縮コイルばね５ａのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起９ｂと、ロッド３を貫通させる挿通孔９ｃとを具備する。

中間ばねガイド１０は、上部圧縮コイルばね５ａのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起１０ａと、上面に上部圧縮コイルばね５ａの下端が当接し、下面に下部圧縮コイルばね５ｂの上端が当接する中間フランジ１０ｂと、下部圧縮コイルばね５ｂのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起１０ｃと、ロッド３を貫通させる挿通孔１０ｄとを具備する。

下部ばねガイド１１は、下面がふた８の上面に当接し、上面に下部圧縮コイルばね５ｂの下端が当接する下端フランジ１１ａと、下部圧縮コイルばね５ｂのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起１１ｂと、ロッド３を貫通させる挿通孔１１ｃとを具備する。

上部圧縮コイルばね５ａ、下部圧縮コイルばね５ｂは、上部ばねガイド９、中間ばねガイド１０、下部ばねガイド１１により、圧縮時にケーシング２の内周又はロッド３の外周に接触しないように保持される。
図２において、ロッド３の下端は、ドロッパ線１２とクリップ金具１３を介して補助吊架線Ｍ２に結合される。

シリンダ６はステンレス鋼製の管材から成り、一端側に引手７ａ付きのふた７を有し、他端側に開口８ａを備えたふた８を有する。

摩擦部材４には、上下に離れて２つの直径方向の保持孔４ａが貫通している。上下の保持孔４ａは互いに直交方向に形成される。保持孔４ａには、圧縮コイルばねのようなばね部材４ｂが挿入されると共に、このばね部材４ｂを両端側から圧縮する状態で、一対の摺動部材４ｃが挿入される。摺動部材４ｃは、ポリエチレンのような合成樹脂製で、ばね部材４ｂにより、摩擦部材４の半径方向外側へ予圧され、その外側面が常時ケーシング２の内面に圧接される。

圧縮コイルばね５ａ，５ｂは、常時は補助吊架線Ｍ２の吊り下げにより圧縮され、したがって、ロッド３をケーシング２内へ引き込む方向に付勢しており、補助吊架線Ｍ２の最大押し上げ位置においてその最大伸張状態となるように設定される。

図示の実施形態に係る吊架装置１においては、図示しない電車のパンタグラフが通過すると、このパンタグラフは補助吊架線Ｍ２を押し上げるから、補助吊架線Ｍ２を吊っているロッド３が上昇する。ロッド３が上昇すると、ばね５ａ，５ｂが伸張し、摩擦部材４が押し上げられてケーシング２内を上昇する。パンタグラフが通過して補助吊架線Ｍ２の押し上げ力がなくなると、摩擦部材４の上昇が止まり、今度は補助吊架線Ｍ２の荷重による下向きの力が作用するから摩擦部材４は、ばね５ａ，５ｂを圧縮してケーシング２内を下降する。ケーシング２の内周には、摺動部材４ｃが、ばね部材４ｂに押されて、所定の圧力で接触している。従って、摩擦部材４が上昇、下降する間、ケーシング２との間に所定の摩擦抵抗が生じ、これがトロリ線の制振力として作用し、振動を減衰する。摺動部材４ｃとケーシング２との摺動の繰り返しにより摺動部材４ｃが摩耗しても、摺動部材４ｃが、ばね部材４ｂにより、常時ほぼ一定の力でケーシング２に接触するので、長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。ケーシング２と摩擦部材４との機械的精度が相対的に低くても、上記のような作用により長期にわたって一定の摩擦抵抗が得られる。

吊架装置１によれば、上部圧縮コイルばね５ａ、下部圧縮コイルばね５ｂが、上部ばねガイド９、中間ばねガイド１０、下部ばねガイド１１により、圧縮時にケーシング２の内周又はロッド３の外周に接触しないように保持される結果、製品の予期しない短命化を防止できると共に、安定した制振性能が得られる。

図２には、吊架装置１を、吊架線Ｍ１の下に補助吊架線Ｍ２を吊るために用いる実施形態を示したが、本発明は、この実施形態に限定されない。例えば、吊架装置１を吊架線Ｍ１又は補助吊架線Ｍ２の下にトロリ線を吊るために使用することもできる。

１ 吊架装置
２ ケーシング
３ ロッド
３ａ 引き手
４ 摩擦部材
４ａ 孔
４ｂ ばね
４ｃ 摺動部材
５ａ 上部圧縮コイルばね
５ｂ 下部圧縮コイルばね
６ ケーシング本体
７ ふた
７ａ 引き手
８ ふた
８ａ 開口
９ 上部ばねガイド
９ａ フランジ
９ｂ ガイド突起
９ｃ 挿通孔
１０ 中間ばねガイド
１０ａ ガイド突起
１０ｂ フランジ
１０ｃ ガイド突起
１０ｄ 挿通孔
１１ 下部ばねガイド
１１ａ フランジ
１１ｂ ガイド突起
１１ｃ 挿通孔
Ｍ１ 吊架線（上方架線）
Ｍ２ 補助吊架線（下方架線）

Claims (3)

1. 電車線路用架線における上方架線の下に下方架線を吊り持ちするための吊架装置であって、
   下端側に開口を有するふたを具備し、上端側が前記上方架線に連結されるケーシングと、
   前記ケーシング内に上下方向に相対移動自在に挿入され、上端側に前記ケーシングの内面を摺動する摩擦部材を備え、下端側が前記開口を自在に貫通して前記ケーシングの下方へ延出し、下端が前記下方架線に連結されるロッドと、
   前記ケーシング内において前記ロッドのｊ凹部外周側に挿入され、上端が上部ばねガイドを介して前記摩擦部材の下部に係止され、下端が中間ばねガイドに係止される上部圧縮コイルばねと、
   前記ケーシング内において前記ロッドの下部外周側に挿入され、上端が中間ばねガイドに係止され、下端が下部ばねガイドを介して前記ふたに係止される下部圧縮コイルばねとを具備し、
   前記上部ばねガイドは、上面が前記摩擦部材の下面に当接し下面に前記上部圧縮コイルばねの上端が当接する上端フランジと、前記上部圧縮コイルばねのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起と、前記ロッドを貫通させる挿通孔とを具備し、
   前記中間ばねガイドは、前記上部圧縮コイルばねのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起と、上面に前記上部圧縮コイルばねの下端が当接し下面に前記下部圧縮コイルばねの上端が当接する中間フランジと、前記下部圧縮コイルばねのコイル内に嵌合する下向きのガイド突起と、前記ロッドを貫通させる挿通孔とを具備し、
   前記下部ばねガイドは、下面が前記ふたの上面に当接し上面に前記下部圧縮コイルばねの下端が当接する下端フランジと、前記下部圧縮コイルばねのコイル内に嵌合する上向きのガイド突起と、前記ロッドを貫通させる挿通孔とを具備し、
   前記上部圧縮コイルばね及び下部圧縮コイルばねは、前記上部ばねガイド、中間ばねガイド及び下部ばねガイドにより、圧縮時に前記ケーシングの内周又は前記ロッドの外周に接触しないように保持されることを特徴とする電車線路用架線の吊架装置。
2. 前記上部架線が吊架線であり、下部架線が補助吊架線であることを特徴とする請求項１に記載の電車線路用架線の吊架装置。
3. 前記上部架線が吊架線又は補助吊架線であり、下部架線がトロリ線であることを特徴とする請求項１に記載の電車線路用架線の吊架装置。