JP5519965B2 - 架空線用張力表示型ターンバックル - Google Patents

Description

この発明は、電車線等の架空線の張力を調整するために、架空線の端部と電柱のような引き留め部材との間に介設される張力表示型のターンバックルに関する。

架空線である電車線を構成する設備のうち、その張力がパンタグラフとの接触に影響を与えるものとして、吊架線とトロリ線がある。パンタグラフが直接接触するトロリ線は、自動張力調整装置によって、温度変化に対し張力が追従できる構成となっているが、吊架線については、自動張力調整装置が設備されないことが多い。しかし、吊架線の張力低下も間接的にパンタグラフの離線率に影響を与えることから、定期的にその張力を確認した上で、これを所定の値に調整する必要がある。吊架線の引き留め側には、ターンバックルが設備され、そのロッドの長さを調整することにより張力を調整できるようになっている。この場合、張力の調整は、ターンバックルと吊架線との間にテンションメータを介在させ、ターンバックルを伸縮させながら、テンションメータの示す張力の数値を確認して行われる。テンションメータ用いずに、作業者の勘に頼って、簡易に調整が行われることもある。
一方、吊架線等の電車線の張力を測定して電気信号を発する張力センサと、張力信号を地上に送出する伝送手段と、伝送手段から伝えられた張力信号を監視する監視手段と、張力信号に応じて適宜張力を変化させる張力可変手段とを備えた架空電線の張力測定・可変装置が特許文献１に開示されている。張力センサとしては、歪みゲージ式、あるいは磁歪式のものが例示され、張力可変手段としては、在来の手動式ワイヤターンバックル、あるいは電動式のワイヤターンバックルを用いることが例示されている。
また、張力計一体型のターンバックルが、特許文献２に開示されている。これは、連結具を有する対向一対のボルトをターンバックルで引き寄せる引き締め具の長手方向途中に金属製のリングを直列に取付け、そのリングに歪ゲージを貼付けたもので、引き締め力を管理しながら引き締め作業を行う用途、例えば電線等の架線張力の調整等に利用すると特に大きな効果を期待できるとされる。

特開平６−７２１９１号公報 特開平７−２９４３５０号公報

上記従来の張力の調整方法のうち、テンションメータを介在させて行う方法は、比較的大がかりな工事となるため、夜間の列車が運行されない時間帯に行わなければならず、大きな負担を強いることになる。作業者の勘に頼って行うのは、言うまでもなく望ましくない。
特許文献１に記載された架空電線の張力測定・可変装置は、設備に比較的大きな費用を伴うこともあり、現在まで実用化されていない。
特許文献２に記載されたターンバックル一体型の張力計は、その張力を地上から監視できるようにするための設備に比較的大きな費用を伴うし、このターンバックルを常設の設備として用いるのには強度上、解決しなければならない問題があり、これも現在まで実用化されていない。
したがって、この出願に係る発明は、従来設備と大きな構造変化がなく、したがって、堅牢で機能が安定しており、昼間に、地上から目視で比較的容易に張力の指示数値を確認し、簡易に張力調整でき、しかも比較的安価に製作できる張力表示型のターンバックル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この出願に係る発明の張力表示型ターンバックル１は、軸線方向に伸縮調整可能な本体２と、この本体２の一端側に接続されるばねケース３と、ばねケース３内に設け設けられ架空線Ｗの張力加重に応じてほぼリニアに伸縮するばね４と、このばね４の伸縮に伴う本体２とばねケース３との相対変位を架空線Ｗの張力の変化として目視可能に表示する張力表示手段５とを具備する。本体２は、順次テレスコピックに螺挿された外筒６、内筒７、ロッド８を具備し、ロッド８の軸線方向外方端部が架空線Ｗに接続され、内筒７の軸周りの正逆回転によって軸線方向に伸縮可能である。ばねケース３は、本体２の外筒６の軸線方向外方端部を所定範囲で軸線方向相対変位自在、軸周り回転不可能に受け入れ、軸線方向外方端部が引き留め部材に接続される。ばね４は、ばねケース３と外筒６との間に介設される。
上記張力表示型ターンバックル１の張力表示手段５は、外筒６とばねケース３との相対変位を検知する変位検知機構１０と、変位検知機構１０が検知した変位を増幅する変位増幅機構１１と、増幅された変位を架空線Ｗの張力の変化として目視可能に表示する張力表示機構１２とを具備するものとすることができる。
上記張力表示型ターンバックル１における変位検知機構１０は、外筒６に固着され、外筒６から軸線直交方向に突出する計測軸１０ａと、ばねケース３に固着され計測軸１０ａを相対移動自在に受け入れるケーシング１０ｂと、このケーシング１０ｂ内に直線往復移動自在に設けられ、計測軸１０ａに接続されて当該計測軸１０ａに従動する従動部材１０ｃを具備するものとすることができる。
上記張力表示型ターンバックル１における変位検知機構１０は、外筒６に固着され外筒６から軸線直交方向に突出する計測軸１０ａと、ばねケース３に固着され計測軸１０ａを相対移動自在に受け入れるケーシング１０ｂと、このケーシング１０ｂ内に直線往復移動自在に設けられ計測軸１０ａに接続されて当該計測軸１０ａに従動するラックギア１０ｃとを具備し、また変位増幅機構１１は、ラックギア１０ｃに噛み合って回転するようにケーシング１０ｂ内に支持された歯車群を具備し、さらに張力表示機構１２は、歯車群の出力軸１１ａに固着された指針１２ａと、ケーシング１０ｂの外に固定され、指針１２ａの回転角度に対応した架空線Ｗの張力値を示す目盛り１２ｃが付された表示板１２ｂとを具備するものとすることができる。
また、上記張力表示型ターンバックル１における外筒６は、軸線方向外方端部に、軸線方向に延出して先端にばね受け鍔６ｄを有するばね受けロッド６ｂを具備するものとし、ばねケース３は、軸線方向内方端に開放し外方端が閉塞し内部に外筒６のばね受けロッド６ｂを軸線方向相対移動自在に受け入れる筒状部３ａと、閉塞端の外側に延出する引き手３ｂとを具備するものとし、またばねケース３の筒状部３ａは、開放端側に外筒６の端部外周に軸線方向相対移動自在で軸周りには回転不可能に嵌合するスリーブ３ｃと、筒状部３ａ内に挿入されたばね受けロッド６ｂのばね受け鍔６ｄと対向して当該ばね受け鍔６ｄとの間にばね４を保持する内周フランジ３ｄとを具備するものとすることができる。

この出願に係る発明の張力表示型のターンバックルによれば、荷重を負担する部分にばねを組み入れて全体をわずかに伸縮させる構造とするだけで、従来長く用いられているターンバックルと大きな構造変化がなく、したがって、小型、堅牢で機能が安定していて、比較的安価に製作できる。張力表示手段は、ばねの伸縮動に対応して張力値を表示する構成であるから、機構が単純で、しかも、確実に張力値を示すことができる。昼間に、地上から、目視で比較的容易に張力の指示数値を確認することができ、その場で、簡易に張力調整を行える。夜間の大がかりな工事は不要である。

本発明に係るターンバックルを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 図１のターンバックルの一部の平面図である。 図１のターンバックルの一部の正面図である。 図１のターンバックルの一部の側面図である。 図２におけるＶ−Ｖ断面図である。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
張力表示型のターンバックル１は、吊架線のような架空線Ｗの端部と図示しない電柱のような引き留め部材との間に介設され、軸線方向の伸縮によって架空線Ｗの張力を調整するターンバックルである。

ターンバックル１は、軸線方向に伸縮可能な本体２と、この本体２の一端側に接続されるばねケース３と、ばねケース３内に設けられ、架空線Ｗの張力加重に応じてほぼリニアに伸縮するばね４と、このばねの伸縮に伴う本体２とばねケース３との相対変位を架空線Ｗの張力の変化として目視可能に表示する張力表示手段５とを具備する。

本体２は、順次テレスコピックに螺挿された外筒６、内筒７、ロッド８を具備する。外筒６は、軸線方向内方（図１において右方）の筒部６ａと軸線方向外方（図１において左方）のばね受けロッド６ｂとを具備し、筒部６ａの内周にねじ６ｃを有する。内筒７は、外筒６の内周ねじ６ｃに螺合する外周ねじ７ａを有すると共に、内周には逆方向のねじ７ｂを有する。ロッド８は、軸線方向内方端側に、内筒７の内周ねじ７ｂに螺合する外周ねじ８ａを有し、外方端には架空線Ｗに接続するための引き手８ｂを有する。したがって、本体１は、内筒７を軸周りに正逆回転させることによって、軸線方向に伸縮させることができ、これによって架空線Ｗの張力を調整することができる。

外筒６は、筒部６ａの軸線方向外方端にばね受けロッド６ｂを具備する。ばね受けロッド６ｂは、筒部６ａの中心から、軸線方向に延出して、先端にばね受け鍔６ｄを有する。ばね受けロッド６ｂの周りの筒部６ａの環状端面には、外周に複数の摺動突起９ａ（図５）を有する回り止めリング９が固着される。

ばねケース３は、軸線方向内方の筒状部３ａと、軸線方向外方の引き手３ｂとを具備する。筒状部３ａは、軸線方向内方端側に開放し、外方端が閉塞しており、閉塞端の外方に引き手３ｂが延出する。筒状部３ａは、外筒のばね受けロッド６ｂを軸線方向相対移動自在に受け入れる。筒状部３ａは、開放端側に、外筒６の端部外周に嵌合するスリーブ３ｃと、内周フランジ３ｄとを具備する。スリーブ３ｃの内周は、外筒の回り止めリング９の外周形状に合致する異形断面に形成される。従って、ばねケース３は、外筒６に対して軸線方向には、相対移動自在であるが、軸周りには回転不可能である。

複数の皿ばね４が、ばねケース３の筒状部３ａ内に挿入される。ばね４は、外筒６のばね受け鍔６ｄとばねケース３の内周フランジ３ｄとの間に保持される。

張力表示手段５は、外筒６とばねケース３との相対変位を検知する変位検知機構１０と、変位検知機構が検知した変位を増幅する変位増幅機構１１と、増幅された変位を架空線Ｗの張力の変化として目視可能に表示する張力表示機構１２とを具備する。

変位検知機構１０は、計測軸１０ａと、ケーシング１０ｂと、従動部材１０ｃとを具備する。計測軸１０ａは、外筒６の外方端部付近に固着され、外筒６から軸線直交方向に突出する。ケーシング１０ｂは、ばねケース３の外側面に固着され、計測軸１０ａを相対移動自在に受け入れる。従動部材１０ｃとしてのラックギアは、ケーシング１０ｂ内に直線往復移動自在に設けられ、計測軸１０ａに接続され、これに従動する。

変位増幅機構１１は、ラックギア１０ｃに噛み合って回転するようにケーシング１０ｂ内に支持された歯車群を具備する。

張力表示機構１２は、変位増幅機構１１である歯車群の出力軸１１ａに固着された指針１２ａと、ケーシング１０ｂの外に固定された表示板１２ｂとを具備する。表示板１２ｂには、指針１２ａの回転角度に対応した架空線Ｗの張力値を示す目盛り１２ｃが付される。

ターンバックル１は、ロッドの引き手８ｂを架空線Ｗに、またばねケースの引き手３ｂを図示しない引き留め部材に、それぞれ接続して設備される。内筒７を正逆回転させることにより、本体２を伸縮させ、架空線Ｗの張力を調整する。例えば、本体２を収縮させると、架空線Ｗの張力が増大する。張力の増大に従って、ばね４が圧縮され、外筒６とばねケース３との間に、張力荷重に比例した軸線方向の相対変位が生じる。ばね４は、架空線Ｗの張力加重をコンスタントに支持するのに支障を生じないばね常数のものが選ばれる。外筒６とばねケース３との間の相対変位に伴い、計測軸１０ａがラックギア１０ｃと共にケーシング１０ｂ内を移動する。この動きは、図示の実施形態において、最大でも７．５mm程度であるが、歯車群１１により回転運動に変換され、増幅されて指針１２ａに伝えられる。指針１２ａは、表示板１２ｂ上に、現在の吊架線Ｗの張力値を指示する。

なお、ケーシング１０ｂに対する計測軸１０ａの直線運動を回転運動に変換することなく、表示板上に直線的に付された目盛りにそのまま表示する構成とすることもできる。

１ ターンバックル
２ ターンバックル本体
３ ばねケース
３ａ 筒状部
３ｂ 引き手
３ｃ スリーブ
３ｄ 内周フランジ
４ ばね
５ 張力表示手段
６ 外筒
６ａ 筒部
６ｂ ばね受けロッド
６ｃ 内周ねじ
６ｄ ばね受け鍔
７ 内筒
７ａ 外周ねじ
７ｂ 内周ねじ
８ ロッド
８ａ 外周ねじ
８ｂ 引き手
９ 回り止めリング
９ａ 摺動突起
１０ 変位検知機構
１０ａ 計測軸
１０ｂ ケーシング
１０ｃ 従動部材（ラックギア）
１１ 変位増幅機構（ギア群）
１１ａ 出力軸
１２ 張力表示機構
１２ａ 指針
１２ｂ 表示板
１２ｃ 目盛り
Ｗ 架空線

Claims (2)

1. 電車線路において自動張力調整装置を介さずに引き留め部材に引き留められる吊架線の端部と当該引き留め部材との間に介設され、軸線方向の伸縮によって吊架線の張力を調整するターンバックルであって、
   順次テレスコピックに螺挿された外筒、内筒、ロッドを具備し、ロッドの軸線方向外方端部が架空線に接続され、内筒の軸周りの正逆回転によって軸線方向に伸縮可能な本体と、
   前記外筒の軸線方向外方端部を所定範囲で軸線方向相対変位自在、軸周り回転不可能に受け入れ、軸線方向外方端部が前記引き留め部材に接続されるばねケースと、
   前記外筒とばねケースとの間に介設され、架空線の張力荷重に応じてほぼリニアに伸縮するばねと、
   このばねの伸縮、すなわち前記外筒とばねケースとの相対変位を架空線の張力の変化として目視可能に表示する張力表示手段とを具備し、
   前記張力表示手段は、前記外筒とばねケースとの相対変位を検知する変位検知機構と、この変位検知機構が検知した変位を増幅する変位増幅機構と、増幅された変位を吊架線の張力の変化として目視可能に表示する張力表示機構とを具備し、
   前記変位検知機構は、前記外筒に固着され外筒から軸線直交方向に突出する計測軸と、前記ばねケースの外側面に取付部材を介して固着され前記計測軸を相対移動自在に受け入れるケーシングと、このケーシング内に直線往復移動自在に設けられ前記計測軸に接続されて当該計測軸に従動するラックギアとを具備し、
   前記変位増幅機構は、前記ラックギアに噛み合って回転するように前記ケーシング内に支持された歯車群を具備し、
   前記張力表示機構は、前記歯車群の出力軸に固着された指針と、前記ケーシングの外に固定され指針の回転角度に対応した架空線の張力値を示す目盛りが付された表示板とを具備することを特徴とする電車線路における吊架線用張力表示型ターンバックル。
2. 前記外筒は、軸線方向外方端部に、軸線方向に延出して先端にばね受け鍔を有するばね受けロッドを具備し、
   前記ばねケースは、軸線方向内方端に開放し外方端が閉塞し内部に前記外筒のばね受けロッドを軸線方向相対移動自在に受け入れる筒状部と、閉塞端の外側に延出する引き手とを具備し、
   前記ばねケースの筒状部は、開放端側に、前記外筒の端部外周に軸線方向相対移動自在で軸周りには回転不可能に嵌合するスリーブと、筒状部内に挿入されたばね受けロッドのばね受け鍔と対向して当該ばね受け鍔との間に前記ばねを保持する内周フランジとを具備することを特徴とする請求項１に記載の電車線路における吊架線用張力表示型ターンバックル。

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