特許 7161852 電車線用ガス圧式張力調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-19

(45)【発行日】2022-10-27

(54)【発明の名称】電車線用ガス圧式張力調整装置

(51)【国際特許分類】

   B60M 1/26 20060101AFI20221020BHJP

   F16K 17/14 20060101ALI20221020BHJP

【ＦＩ】

B60M1/26 Z

F16K17/14

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018037908

(22)【出願日】2018-03-02

(65)【公開番号】P2019151223

(43)【公開日】2019-09-12

【審査請求日】2020-11-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000001890

【氏名又は名称】三和テッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078950

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 忠

(72)【発明者】

【氏名】池田 国夫

(72)【発明者】

【氏名】山川 盛実

(72)【発明者】

【氏名】奈良場 勇人

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３０６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３５０００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０２４２７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１８２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４０６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１６６３６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－２４０３２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｍ １／００ － ７／００

Ｆ１６Ｋ １７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持物に連結される固定部と、電車線に連結される可動部と、当該可動部を介して前記電車線に所定の張力を付与する張力付与手段とを具備し、当該張力付与手段が密閉空間に封入された圧縮ガスの圧力を利用したものであり、前記密閉空間がガス放出路により安全弁装置を介して外部に連通しているガス圧式張力調整装置であって、
前記安全弁装置は、前記ガス放出路上に配置され前記圧縮ガスの圧力が所定値に達すると破裂して前記ガス放出路を開く破裂板と、当該破裂板よりガス放出口側に位置して前記ガス放出路上に配置され常時は前記ガス放出路を閉じる安全弁と、前記破裂板の破裂を検出してこれを外部に表示する破裂インジケータとを具備し、
前記安全弁の吹き出し圧力は前記破裂板の破裂圧力より低い圧力に設定され、吹き止まり圧力は前記電車線に付与する張力が許容限度値内に維持される圧力に設定され、
前記破裂インジケータは、前記破裂板と前記安全弁との間に位置して内側端が前記ガス放出路に開口し外側端が外部に開口する摺動孔と、
前記摺動孔に気密に摺動自在に挿入され、常時は引き込まれた非作動位置に配置され、前記ガス放出路からの圧力で作動位置に移動して外部へ突出することにより前記破裂板の破裂を外部に目視可能に表示する表示突子と、
前記摺動孔の側部に組み込まれて作動位置の表示突子に係合し、前記破裂板の破裂圧力から前記安全弁の吹き止まり圧力に低下した前記ガス放出路の圧力により前記表示突子の作動位置から非作動位置への戻りを阻止するデテント機構とを具備することを特徴とする電車線用ガス圧式張力調整装置。

【請求項2】

前記固定部は、一端側に前記支持物への連結部を有し、他端側に貫通孔を有する中空のシリンダで構成され、
前記可動部は、一端側に前記電車線への連結部を有し、他端側が前記貫通孔から前記シリンダ内に軸線方向に移動自在に気密に挿入されかつ前記シリンダの内部を前記貫通孔側の油室と反対側の気室とに仕切るピストンロッドで構成され、
前記張力付与手段は、前記密閉空間に封入された圧縮ガスにより蓄圧された油圧を前記シリンダの油室に供給するアキュムレータで構成され、
前記アキュムレータは、内部に圧縮ガスが封入された気密な気室と圧力伝達用の伸縮可能な油室とが画定され、かつ当該油室が油通路を介して前記シリンダの油室に連通するシリンダケースを具備し、
前記シリンダケースの気室に前記安全弁装置が接続されることを特徴とする請求項１に記載の電車線用ガス圧式張力調整装置。

【請求項3】

前記シリンダケースの気室側の端蓋に通気路が形成され、前記安全弁装置のガス放出路は前記シリンダケースの通気路に接続されることを特徴とする請求項２に記載の電車線用ガス圧式張力調整装置。

【請求項4】

前記安全弁装置は、一端側において前記シリンダケースの通気路に連通し、他端側において前記ガス放出口に開放する前記ガス放出路を有するケーシングを具備し、
前記ケーシングの前記ガス放出路の途上に前記破裂板と、前記安全弁が設けられ、
前記破裂インジケータは、前記破裂板と前記安全弁との間に位置して前記ケーシングに固着されたガイド部材を具備し、
前記ガイド部材には、前記摺動孔を備え、前記表示突子と前記デテント機構とが組み込まれることを特徴とする請求項２または３に記載の電車線用ガス圧式張力調整装置。

【請求項5】

前記破裂インジケータは、前記破裂板と前記安全弁と間の前記ガス放出路からの圧力により電気信号を外部に送出して前記破裂板の破裂を外部に表示する圧力センサを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電車線用ガス圧式張力調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電車線のような架空線の張力を一定に保持するために用いられるガス圧式張力調整装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電車線（吊架線・補助吊架線・トロリ線）は、温度変化による伸縮や、クリープ、さらに経年による支持物の傾斜などにより、弛度張力が影響を受ける。電車線の張力の変化は、特に高速域での集電性能の向上を阻害するなど、電車の走行に影響を与えるため、張力を一定に保持する必要がある。

【0003】

従来、電車線の張力を常時一定に保持するための張力調整装置には、滑車を用いてウェイトにより張力をかける滑車式と、ばね力を用いるばね式が知られているが、いずれも、比較的大型で、据え付け工事も煩雑であることから、特に狭小な隧道内への設置には大きな問題点がある。そこで、装置の小型軽量化に貢献し得る張力調整装置として、密閉空間に封入された圧縮ガスの圧力を利用したガス圧式張力調整装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0004】

特許文献１に記載された架空線用テンショニング装置は、内部に高圧ガスが封入された気密な気室と圧力伝達用の伸縮可能な油室とが画定されたシリンダケースと、このシリンダケースに対して軸線方向に相対移動可能に一端が油室内に突入するシリンダロッドと、シリンダケース及びシリンダロッドを受容し、シリンダロッドの突出部分が内部に固定され、かつ一端が支持構造物に接続される筒状の外部ケーシングと、外部ケーシングの内部から外部に突出して架空線に一端で接続され、かつ他端でシリンダケースに接続される接続棒と有する。

【0005】

特許文献２に記載されたテンションバランサは、一端側に支持物への連結部を有し、他端側に貫通孔を有する中空のシリンダと、一端側に電車線への連結部を有し、他端側が貫通孔からシリンダ内に軸線方向に移動自在に気密に挿入されかつシリンダの内部を貫通孔側の油室と反対側の気室とに仕切るピストンロッドと、密閉空間に封入された圧縮ガスにより蓄圧された油圧をシリンダの油室に供給するアキュムレータとで構成される。アキュムレータは、内部に圧縮ガスが封入された気密な気室と圧力伝達用の伸縮可能な油室とが画定され、かつ当該油室が油通路を介してシリンダの油室に連通するシリンダケースを具備する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平９－２４０３２８号公報

【文献】特開２０１６－１３０６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記いずれの装置も、張力付与手段として気室に封入された圧縮ガスの圧力を利用するものであるため、火災等により気室内のガス圧が設定値以上になったとき、所定量のガスを放出する安全弁を気室側に設ける必要がある。ところが、従来の安全弁は、経年ににより高温や極低温の環境にさらされること等を原因として、シール材の劣化が生じるため、電車線用の張力調整装置に要求される３０年程度の長期にわたる高い密閉度を維持することが困難であるという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、本発明のガス圧式張力調整装置１は、支持物に連結されるシリンダのような固定部２と、電車線のような架空線に連結されるピストンロッドのような可動部３と、当該可動部３を介して架空線に所定の張力を付与するアキュムレータのような張力付与手段４とを具備する。張力付与手段４は、密閉空間１４に封入された圧縮ガスの圧力を利用したものであり、密閉空間１４がガス放出路２０により安全弁装置５を介して外部に連通している。安全弁装置５は、ガス放出路２０上に配置され、圧縮ガスの圧力が所定値に達すると破裂してガス放出路２０を開く破裂板２４と、破裂板２４よりガス放出口２０ａ側に位置してガス放出路２０上に配置され、常時はガス放出路２０を閉じるばね式安全弁等の安全弁２６と、破裂板２４の破裂を検出してこれを外部に表示する破裂インジケータ２２とを具備する。式安全弁２６の吹き出し圧力は破裂板２４の破裂圧力より低い圧力に設定され、吹き止まり圧力は、架空線が電車線であれば、これに付与する張力が電車の走行に支障を生じない値に維持される圧力に設定される。

【発明の効果】

【0009】

本発明のガス圧式張力調整装置１においては、密閉空間である気室１４を外部につなげるガス放出路２０が、破裂板２４により完全に密閉されるので、経年によるシール材の劣化等によるガス漏れの懸念がない。異常な高圧により破裂板２４が破裂して気室１４からガス放出路２０に高圧ガスが放出されると、安全弁２６が開き、放出されるガスの圧力が所定の吹き止まり圧力に達するまでガスを外部に放出する。気室１４内のガスが完全に放出されることはなく、架空線の張力は、復旧工事までの間、電車線であれば電車の走行に支障を生じない許容限度値に維持される。破裂板２４の破裂はインジケータ２２により外部に目視可能に表示されるので、迅速な復旧工事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る電車線用のガス圧式張力調整装置の断面図である。

【図2】図１のガス圧式張力調整装置におけるアキュムレータの側面図である。

【図3】図１のガス圧式張力調整装置における安全弁装置の断面図である。

【図4】図１のガス圧式張力調整装置における安全弁装置の一部の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面を参照して本発明を架空電車線の張力調整装置に適用する実施の形態を説明する。
図１に示すように、ガス圧式張力調整装置１は、支持物に連結される固定部としてのシリンダ２と、架空電車線に連結される可動部としてのピストンロッド３と、ピストンロッド３を介して電車線に所定の張力を付与する張力付与手段としてのアキュムレータ４と、アキュムレータ４に接続される安全弁装置５とを具備する。

【0012】

シリンダ２は、一端（右端）側の蓋６に支持物への連結部７を有し、他端（左端）側の蓋８に貫通孔８ａを有する。

【0013】

ピストンロッド３は、一端（左端）側に電車線への連結部９を有し、他端側が貫通孔８ａからシリンダ２内に軸線方向に移動自在に気密に挿入される。ピストンロッド３は、シリンダ２の内部をピストン１０により、貫通孔８ａ側の油室１１と反対側の気室１２とに仕切る。気室１２は外部に開放している。

【0014】

蓋８は、上方へ拡大してアキュムレータ４の一端側を支持するホルダ部８ｂとなっており、油室１１とアキュムレータ４とを連通する油通路８ｃを有する。

【0015】

アキュムレータ４は、左端側においてホルダ部８ｂに支持されるシリンダケース１３を具備する。シリンダケース１３内は、高圧の窒素ガスが封入された気室１４が画定されている。また、気室１４内は、ベローズ１６により、作動油が充填された油室１７が画定されている。ベローズ１６は、左端がシリンダケース１３の蓋１５に固定され、かつ軸線方向に伸縮可能である。

【0016】

ベローズ１６により画定された油室１７は、蓋１５の油通路１５ａ、蓋８（ホルダ部８ｂ）の油通路８ｃを介してシリンダ２の油室１１に連通する。したがって、アキュムレータ４は、気室１４に封入された圧縮ガスにより蓄圧された油圧をシリンダ２の油室１１に供給している。

【0017】

アキュムレータ４の右端側の蓋１８の外側に安全弁装置５が取り付けられている。アキュムレータ４の気室１４は、蓋１８を貫通する通気路１８ａを介して安全弁装置５の放出路２０（図３）に連通している。符号３７はアキュムレータ４のカバーである。

【0018】

図２、図３において、安全弁装置５は、一端側において蓋１８に接続されるケーシング１９に組み付けられる。ケーシング１９は、ガス放出路２０を具備する。ガス放出路２０は、一端側が蓋１８の通気路１８ａ（図１）に連通し、他端側が放出口２０ａを介して外部に開放している。ガス放出路２０の途上に、破裂板２４と、破裂インジケータ２２と、ばね式安全弁２６が設けられる。

【0019】

ケーシング１９は、本体２１と、継ぎ手部材２３と、弁ケース２５とを具備し、この３部材間に放出路２０が通っている。本体２１は、破裂インジケータ２２を保持し、継ぎ手部材２３は、破裂板２４を保持し、弁ケース２５はばね式安全弁２６を保持する。

【0020】

継ぎ手部材２３は、一端側において接続部２３ａを介して蓋１８の通気路１８ａに接続され、他端側においてねじ部２３ｂを介して本体２１に接続されシール溶接される。破裂板２４は、周縁部においてホルダ２７にシール溶接されたユニットとなっており、継ぎ手部材２３の放出路２０内に組み込まれる。継ぎ手部材２３とホルダ２７との間もシール溶接され、気密が保たれる。

【0021】

破裂インジケータ２２は、ガイド部材２８と、このガイド部材２８に組み込まれた表示突子２９及びデテント機構３０とを具備する。ガイド部材２８は、破裂板２４とばね式安全弁２６と間に位置してケーシング本体２１に気密に螺合固定される。

【0022】

図３、図４に示すように、ガイド部材２８は、内側端がガス放出路２０に開口し、外側端が外部に開口する摺動孔２８ａを具備する。表示突子２９は、摺動孔２８ａに気密に摺動自在に挿入され、ガイド部材２８内に引き込まれた非作動位置とガイド部材２８から突出した作動位置との間を移動自在である。表示突子２９は、常時は非作動位置に配置され、破裂板２４が破裂したとき、ガス放出路２０に放出されるガスの圧力で摺動孔２８ａから押し出されて作動位置（仮想線）に移動し、カバー３７を貫通して外部に突出することにより、破裂板２４の破裂を外部に目視可能に表示する。

【0023】

図４に示すように、ガイド部材２８には、摺動孔２８ａに直交する直交孔２８ｂが形成されている。直交孔２６ｂには、デテント機構３０を構成するストッパ突子３１が移動自在に挿入され、その後方に、ばね３２介してプラグ３３が気密に螺合されている。

【0024】

ストッパ突子３１は、常時はその先端が表示突子２９の大径部２９ａに当接しているが、表示突子２９が作動位置に突出すると、ばね３２により突出して、小径部２９ｂに係合し、表示突子２９を作動位置に保持する。

【0025】

図３に示すように、ばね式安全弁２６を保持するばねケース２５は、ケーシング本体２１に螺合されるねじ筒部２５ａ一端側有し、中間の隔壁２５ｂを介して他端側にばね受け部２５ｃを具備する。ねじ筒部２５ａに放出路２０と放出口２０ａが形成される。

【0026】

ばね式安全弁２６は、放出路２０を開閉すように放出路２０上に移動自在に組み込まれた弁体３４と、これを常時閉路側に押すように隔壁２５ｂを摺動自在に貫通する弁棒３５と、ばね受け部２５ｃ内において弁棒３５を押す押しばね３６とを具備する。ばね式安全弁２６の吹き出し圧力は、破裂板２４の破裂圧力より低い圧力に設定され、吹き止まり圧力は電車線に付与する張力が電車の走行に支障を生じない値に維持される圧力に設定される。なお、安全弁は、吹き止まり圧力を設定できるものであれば、ばね式安全弁に限定されるものではない。

【0027】

したがって、アキュムレータ４の気室１４の圧力が火災等で異常に高まった結果、破裂板２４が破裂してガスがばね式安全弁２６を介して放出口２０ａから放出されても、ガス圧が所定値まで低下すると安全弁２６が閉じて気室１４内の圧力を一定値に保つので、電車線の張力が限度以下に低下して電車の走行に支障を来すことはない。破裂板２４の破裂に伴う電車線の張力の低下は、インジケータ２２により、目視可能に表示され、あるいは、インジケータの機械的な動作をリミットスイッチや光電スイッチ等により電気信号に変換し、遠隔の管理所等に通知されるので、ガス漏れを早期に確認し、短時間で復旧することができ。

【0028】

気室１４を外部につなげるガス放出路２０が、破裂板２４により完全に密閉されるので、経年や極低温によるシール材の劣化等によるガス漏れの懸念がない。

【符号の説明】

【0029】

１ 張力調整装置
２ シリンダ
３ ピストンロッド
４ アキュムレータ
５ 安全弁装置
６ 蓋
７ 連結部
８ 蓋
８ａ 貫通孔
８ｂ ホルダ部
８ｃ 油通路
９ 連結部
１０ ピストン
１１ 油室
１２ 気室
１３ シリンダケース
１４ 気室
１５ 蓋
１５ａ 油通路
１６ ベローズ
１７ 油室
１８ 蓋
１８ａ 通気路
１９ ケーシング
２０ 放出路
２１ 本体
２２ 破裂インジケータ
２３ 継ぎ手部材
２３ａ 接続部
２３ｂ ねじ部
２４ 破裂板
２５ 弁ケース
２６ ばね式安全弁
２７ 破裂板ホルダ
２８ ガイド部材
２８ａ 摺動孔
２８ｂ 直交孔
２９ 表示突子
２９ａ 大径部
２９ｂ 小径部
３０ デテント機構
３１ ストッパ突子
３２ ばね
３３ プラグ
３４ 弁体
３５ 弁棒
３６ ばね
３７ カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】