JPS60119387A - 給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大気温度などの周囲温度の変化により自動的に
ポンプ作用する給油装置に関する。

たとえば、電車や電気機関車に給電する架線のトロリ線
はパンタグラフと摺接するので摩耗が著しく、これを防
止するためトロリ線に定期的に油を塗っている。また寒
冷地域にあっては冬季にトロリ線に霜が付着して氷結し
、パンタグラフへの給電が不可能になるばかりでなく、
パンタグラフを破損させることがあり、このような電着
を防止するためトロリ線に油を塗布することが行われて
いる。

従来、トロリ線に油を塗るには保線作業員が手作業によ
り直接刷毛ぬりしており、作業能率がきわめて悪いもの
であった。

このようなことから、トロリ線へ自動的に油を塗る装置
の開発が強く望ま゛れている。トロリ線に油を塗る場合
、トロリ線は振れ止め金具のスパーン間において若干垂
れ下がっているため振れ止め金′・具との連結箇所でト
ロリ線に給油すれば、この油がトロリ線を伝わって流れ
るからトロリ線全体を油膜で覆うことができる。したが
って、振れ止め金具との連結箇所でトロリ線に給油する
装置が考えられる。給油装置としてはポンプ作用が要求
されるので電気モータ式、空気圧式、油圧式、手動式な
どの駆動形式が候補として挙げられる。しかしながら、
これらいづれのものも、外部から格別な駆動力を導入す
る必要があり、これらの駆動源の得難いトロリ線の給油
装置には不適当である。

特に、この種の給油装置は常時給油を続けている必要は
なく、定期的にトロリ線に給油すればよいので外部から
駆動エネルギーを取入れる形式のものでは使用頻度の割
合いに比べて設備費用が高価になり、かつ定期的に作動
させるための制御も複雑になり、また手間を要する欠点
がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、大気温度などのごとき周囲温度
の変化にもとづき自動的にポンプ作用するようにして、
駆動のために外部から格別な動力を取入れる必要がなく
、構造が簡単になるとともに、取扱いに人手を必要とし
ない給油装置を提供しようとするものである。

本発明は、形状記憶合金からなるばねが周囲温度の変化
によって変形する性質を利用したものであり、シリンダ
内にピストンを摺動可能に嵌挿し、このピストンが往動
される場合に上記ピストンとシリンダで囲まれた圧縮至
内の油を加圧してこの圧縮室に連なる吐出口から油を送
り出すとともに、上記ピストンが復動される場合に油溜
り室から上記圧縮室に油を導入し、かつ上記ピストンに
は形状記憶合金はねおよびバイアスばねによりこのピス
トンに互いに逆方向の付勢力を与え、周囲温度の変化に
もとづく上記形状記憶合金ばねの変形によりピストンに
付与されるばね荷重を変化させてピストンを往復運動さ
せるようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例をトロリ線の給油装置に適用し
た図面にもとづき説明する。

第１図および第２図は電車線の架線構造を示し、１はレ
ールに沿って一定間隔を存して立設された電柱である。

これら電柱１にはバンド２を介して主パイプ３が斜め方
向へ伸びるように取付けられているとともに、他のバン
ド４を介して補助バイブ５が水平方向へ伸びるように取
付けられている。

これら主パイプ３と補助パイプ５の先端は互いに連結さ
れている。主パイプ３の先端部にはメツセンジャ線６が
吊持されている。主パイプ３の途中には振れ止め金具７
が揺動自在に連結されており、この振れ止め金具７の先
端には図示しないハンガーイヤを介してトロリ線８が吊
持されている。

したがってメツセンジャ線６は電柱１・・・間に亙って
、第１図に示されるように架は渡され、またトロリ線８
も同じく第１図に示されるように、電柱１・・・間に厘
っで架は渡されている。メツセンジャｌ１ｊ１６からは
多数本のハンガＩ！９・・・が垂下されており、これら
ハンガ線９・・・にトロリ線８が吊持されている。この
ため本実施例はカテナリ架線構造を採用している。

トロリ線８は振れ止め金具７との連結箇所で給油される
。すなわち、電柱１には本発明に係る給油装置１０が、
例えば固定ベルト１１によって取付けられており、この
給油装置１０から給油パイプ１２を通じてトロリ線８に
油が供給される。

給油装［１０は第３図に示されており、これに５一 ついて説明する。１５はタンクであり、このタンク１５
は仕切！１１６によって上部の油溜り室１７と下部の作
動室１８とに区画されている。タンク１５の上端開口部
は蓋１９により閉塞されており、この蓋１９には給油キ
ャップ２０が設けられている。給油キャップ２０を開く
ことによりタンク１５内に油を補給する。また、蓋１９
の中央には吐出バイブ２１の上端部がナツト２２などに
より固定されている。この吐出バイブ２１の上端におけ
る吐出口には前記給油バイブ１２が管継手２３を介して
連結されている。吐出バイブ２１の下端は仕切壁１６の
中央を貫通して作動室１８の下部に導かれ、この吐出バ
イブ２１の下端は後述する圧縮室２８に開放されている
。

作動室１８には上記吐出バイブ２１と同心状をなしてシ
リンダ２４が設けられている。シリンダ２４内にはピス
トン′２５が摺動自在に嵌挿されている。ピストン２５
にはＯリング２６．２７が取付けられており、これらＯ
リング２６．２７によりそれぞれシリンダ２４の内壁面
および吐出パイ６− プ２１の外壁面に摺動する。シリンダ２４の内部にはシ
リンダの下部とピストン２５とで囲まれて圧縮室２８が
形成され、この圧縮室２８内の油はピストン２５の作動
によって圧縮されるようになっている。この圧縮室２８
は前記吐出パイプ２１に連通している。

シリンダ２４の内壁面は上下方向の途中から上部側の内
径が下部側よりも大きく形成されており、ピストン２５
が上部の大径部２９に移動された場合にピストン２５の
外周面およびＯリング２６が上記大径部２９の内面から
離れ、ピストン２５の外周面およびＯリング２６と上記
大径部２９の内面との間に隙間を形成するようになって
いる。また、ピストン２５が下部の小径部３０に移動さ
れた場合にはＯリング２６が小径部３０の内面に摺接し
、シリンダ２４とピストン２５との液密を保つ。この時
圧縮室２８内の油はピストン２５の作動によって圧縮さ
れるようになっている。

上記シリンダ２４の大径部２９には油導入口３１が開口
されており、この油導入口３１はシリンダ２４内と作動
室１８とを連通させている。ピストン２５が大径部２９
に移動された場合に、作動全１８内の油が油導入口３１
から、ピストン２５の外周面および０リング２６と上記
大径部２９の内面との間に形成される隙間を通じて圧縮
室２８に導入されるようになっている。作動室１８は仕
切Ｗ！１６に開口した透孔３２を介して油溜り室１７に
連通している。この透孔３２にはフィルタ３３が設けら
れている。

しかして、ピストン２５は形状記憶合金からなる圧縮コ
イル形のばね３５とばね鋼材からなる圧縮コイル形のバ
イアスばね３６とで作動される。

形状記憶合金ばね３５は圧縮室２８に設置されており、
ピストン２５を上向きに、すなわち復動させるように押
圧付勢している。バイアスばね３６はピストン２５の背
面室に設けられており、ピストン２５を下向きに、すな
わち往動させるように押圧付勢している。

形状記憶合金ばね３５はたとえばニッケル・チタン合金
からなり、大気温度の変化により、つまり１日中の気温
の最高温度と最低温度との差によって、結晶構造がマル
テンサイト結晶からオーステナイト結晶におよびこの逆
に変化するように作られており、本実施例の形状記憶合
金ばね３５は、低温でばね長さを伸長状態に永久変形さ
せて形状を記憶させておき、これにバイアスばね３６の
付勢力を与えてはね長さを短縮させると、所定温度以上
の高温になるとばね長さが伸びるように形成されている
。

このような構成による実施例の作用について説明する。

１日中で気温が最高温度に達するとされている午後２時
頃には、形状記憶合金ばね３５が伸長状態となっており
、このためピストン２５は形状記憶合金ばね３５に押さ
れて上部に位置されている。

この場合、ピストン２５の外周面およびＯリング２６は
シリンダ２４の大径部２９との間で隙間を形成するので
、作動室１８内の油が油導入口３１から、この隙間を通
じて圧縮室２已に導入される。

午後２時を過ぎて夕方から夜になると、次第に９− 大気温度が低下する。このため伸長状態となっていた形
状記憶合金ばね３５の結晶構造が変化するので、形状記
憶含金ばね３５のばね力よりもバイアスばね３６のばね
力が勝るようになり、したがってピストン２５が下向き
、つまり往動される。

ピストン２５がシリンダ２４の小径部３０に至ると圧縮
室２８の油が加圧されるから、この油は吐出パイプ２１
を通って給油パイプ１２へ送り出される。

この結果トロリ線８には振れ止め金具７との連結箇所に
上記給油パイプ１２から油が供給される。

トロリ線８に供給された油はトロリ線８が電柱１・・・
間で若干垂れ下がっているのでトロリ線８を伝わって流
れ、よってトロリ線８の全表面に油膜を形成する。この
ような給油作用は気温が低下する夜明は前まで続けられ
る。

夜明は後、気温が高くなってくると、形状記憶合金ばね
３５の結晶構造が前記とは逆の結晶変化をするので、こ
の形状記憶合金ばね３５が伸長するように変形する。形
状記憶合金ばね３５の伸長１０− によりこの形状記憶合金ばね３５のばね力がバイアスば
ね３６のばね力よりも強くなると、ピストン２５が復動
、すなわち上方に向かって押される。

ピストン２５がシリンダ２４の小径部３０を越えて大径
部２９に達すると、作動室１８から圧縮室２８に油が補
給される。

このような作動は日中の最高温度に至るまで続けられ、
この間トロリ線８には給油されない。

なお、ピストン２５がシリンダ２４の大径部２９に達し
た場合、Ｏリング２６がこの大径部２９の内面に摺接し
ないため、Ｏリング２６が油導入口３１の開口部のエツ
ジによって切断されるなどの不具合を生じることがない
。

上記のごとき給油装置によれば、タンク１５内に収容し
である形状記憶合金ばね３５が大気温度の変化により変
形する際のばね力の変化をピストン２５に作用させてピ
ストン２５を作動させるから、ピストン２５の駆動力を
外部から格別に導入する必要がない。そして、ピストン
２５は大気温度の変化に応じて定期的に往復動するので
、給油が定期的かつ自動的に行われ、外部に格別なタイ
マなどの制御手段を必要としないばかりでなく、作業員
の頻繁な塗油作業も不要になる。

しかも、本実施例の場合、気温が下がってゆく過程でト
ロリ線８に給油するから、霜の付着しやすい日の出前の
最低温度に達する以前にすでにトロり線８全体に油膜を
形成することができ、電着を防止する。また、トロリ線
８全体に油膜を形成しておけば、パンタグラフ３８の摺
接によりトロリ線８が摩耗されることを防止し、トロリ
線８が長寿命になる。このようなことから、電車線のメ
ンテナンスが容易となり、省力化に寄与する。

ちなみに、１日に２００．Ｃ給油すると仮定し、タンク
１５の油容量を５℃に形成すれば、計算上では２５０日
分の油をタンク１５内に収容することができ、よって２
５０日に１回の割合いで油を補給すればよく、作業員の
手間はきわめて少なくてすむとともに、タンク１５の容
量が小さいので小形ですむ。

上記実施例では、トロリ線への電着を防止するため、外
気温度が下がる時に給油を行なうようにしたが、ｍ＠他
地域どのように電着を心配する必要がない場合には、外
気温度が上昇する過程で給油を行なうようにしてもよい
。この場合には、形状記憶合金ばね３５とバイアスばね
３６との取付は位置を逆にすればよい。

また、形状記憶合金ばね３５とバイアスばね３６は、と
もに圧縮形のコイルばねによって構成したが、これらは
引張り形のコイルはねてあってもよい。

さらにまた、本発明はトロリ線の給油装置に制約される
ものではなく、電車線の架線関係においては、メツセン
ジャ線やトロリ線に張力を与えるため、重重とワイヤと
滑車を用いてメツセンジャ線やトロリ線を引張っており
、したがって上記ワイヤと滑車の接触部分のｉｌｌ！ｌ
滑および防錆のために給油するなどにも実施することが
できる。そしてまた、本発明の給油装置は上記電車線の
分野ばかりでなく、要するに周囲の温度変化に応じて給
油をしたい場合にはいかなる分野にも適用可能であ１３
− る。

以上説明したように、本発明によれば、ピストンに形状
記憶合金ばねとバイアスばねのそれぞればね力を互いに
逆の方向の付勢力として作用させ、上記形状記憶合金ば
ねを周囲温度の変化により変形させてピストンに与えら
れるばね荷重のバランスを変えることによってピストン
を往復運動させるようにしたので、ピストンを作動させ
るための格別な駆動力を外部から導入する必要がなく、
構造が簡単になるとともに、外部から駆動力を取入れる
ことが困難な状況の元でも使用することができる。しか
もこのものは周囲の濃度差により自動的に作動するので
格別な制御手段は不要であり、取扱いも容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電車線の一例
を示す側面図、第２図は第１図中■−■線に沿う矢視図
、第３図は給油装置の断面図である。 ８・・・トロリ線、１０・・・給油装置、１５・・・タ
ンク。 １４− １７・・・油溜り室、２１・・・吐出パイプ、２４・・
・シリンダ、２５・・・ピストン、３５・・・形状記憶
合金ばね。 ３６・・・バイアスばね。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内にピストンを摺動可能に嵌挿し、このピスト
   ンが往動される場合に上記ピストンとシリンダで囲まれ
   た圧縮室内の油を加圧してこの圧縮室に連なる吐出口か
   ら油を送り出すとともに、上記ピストンが復動される場
   合に油溜り室から上記圧縮室に油を導入し、かつ上記ピ
   ストンには形状記憶合金ばねおよびバイアスばねにより
   このピストンに互いに逆方向の付勢力を与え、周囲温度
   の変化にもとづく上記形状記憶合金ばねの変形によりピ
   ストンに付与されるばね荷重を変化させてピストンを往
   復運動させるようにしたことを特徴とする給油装置。