説明

懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー

【課題】 電線張力が過大となるような場合にも、がいしのピン結合箇所における回転運動を抑制し、電線の損傷・断線を防止する懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーを提供する。
【解決手段】 懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、相対運動が可能な固定金具間又は結合ピン3と固定金具1,2との間に、磁気粘性流体5D,5Eを塗布した磁気ダンパー5を配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電車線路設備のき電線等を懸垂がいしで支持する箇所において回転運動を抑制する制振装置としての、懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーに関するものである。
【背景技術】
【0002】
図6は従来の電車線路の装柱を示す図面代用写真である。
【0003】
この図に示すように、電車線路には、電柱101が配置され、電柱101の上部には腕金102が配置され、その腕金102に懸垂がいし103が設けられ、き電線104を懸垂するようにしている。105はAT保護線、106は架空地線である。
【0004】
図7は従来のき電線を懸垂支持するがいしを示す図であり、図7(a)は正面図、図7(b)は側面図である。
【0005】
これらの図において、201は懸垂がいし、202はUクレビス、203はUクレビスリング、204は電線ちょう架金具、205は電線である。
【0006】
このように、電線205は、複数の懸垂がいし201を介してUクレビスリング203に支持される電線ちょう架金具204により懸垂支持される。
【0007】
電線の振動を抑制するための装置としては、径間中央付近にダンパーを設けたり、長い径間を有する箇所には電車線柱を増設するなどの必要がある。
【0008】
ここで、磁気粘性流体について説明する(下記非特許文献1参照)。
【0009】
磁性流体は、固相と液相からなるコロイドの一種で、固相は超常磁性を持ち、液相への分散により全体として流動性を有する。また、コロイド全体が磁性を持つかのような挙動を示す。磁気粘性流体は、磁場を印加することにより物性(粘性)が大きく変化する流体である。
【0010】
図8は本発明で用いる磁性流体の構造を示す模式図である。
【0011】
磁気粘性流体の基本的な構造は、分散層301(強常磁性を持つ固形微粒子)と、分散媒302(上記固形微粒子を分散させている液体の媒質)と、安定剤303(微粒子を分散媒の中で、安定して分散状態を継続させるために、固形微粒子に付着させるもので、界面活性剤が使われる)とからなる。磁気粘性流体は、磁界中にあっては微粒子間に磁気力(吸引力)が働いて、凝集する傾向が出てくる。つまり、磁気粘性流体の作用により磁気粘性流体のせん断応力が硬化することになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0012】
【非特許文献1】レオロジー工学とその応用技術 フジ・テクノシステム 監修 中江食料技術研究所 所長 中江利昭 pp.772〜777
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
地震時や強風時において、がいしによって懸垂支持している電線が振動して、電線張力が過大となるか、あるいはがいし支持部において電線の曲げ応力が過大となるなどして、電線が損傷・断線するなどの問題がある。
【0014】
また、地震時や強風時、列車通過時における金具や電線の振動疲労が蓄積し、寿命が短くなるという問題がある。
【0015】
本発明は、上記状況に鑑みて、電線張力が過大となるような場合にも、がいしのピン結合箇所における回転運動を抑制し、電線の損傷・断線を防止する懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、相対運動が可能な固定金具間又は結合ピンと固定金具との間に、磁気粘性流体を塗布した磁気ダンパーを配置することを特徴とする。
【0017】
〔2〕上記〔1〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記固定金具は、中央に配置された上部固定金具とこの上部固定金具の両側に配置された下部固定金具とを具備し、前記磁気ダンパーは、前記結合ピンの外周面の一部に位置するとともに、前記上部固定金具の側面と前記下部固定金具の側面との間に位置するリング状の磁気ワッシャであることを特徴とする。
【0018】
〔3〕上記〔2〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、中央部に配置される断面がT字形状のリング状の磁性体と、この磁性体の両側の庇部に配置される永久磁石とを具備することを特徴とする。
【0019】
〔4〕上記〔2〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、中央に配置されるリング状の磁性体と、この磁性体の両側に配置される永久磁石と、前記磁性体及び前記永久磁石の外周面上に配置される非磁性体とを具備することを特徴とする。
【0020】
〔5〕上記〔2〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、リング状の磁性体からなることを特徴とする。
【0021】
〔6〕上記〔2〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、等間隔に形成された複数の孔に永久磁石をそれぞれ嵌合したリング状の磁性体からなることを特徴とする。
【0022】
〔7〕上記〔1〕記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、固定金具は、中央に配置された上部固定金具とこの上部固定金具の両側に配置された下部固定金具とを具備し、前記磁気ダンパーは、前記上部固定金具の穴及び前記下部固定金具の穴それぞれの内周面に対応する前記結合ピンの外周面上に配置される前記永久磁石を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【0024】
(1)地震時や強風時における電線の振動を抑制して、電線の損傷・断線等を防止することにより、電気鉄道の安全性・安定性の向上を図ることができる。
【0025】
(2)地震時や強風時、列車通過時における金具や電線の振動疲労を軽減し、設備の長寿命化を図ることにより、保全を効率化し、設備の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第1実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【図4】本発明の第4実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【図5】本発明の第5実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【図6】従来の電車線路の装柱を示す図面代用写真である。
【図7】従来のき電線を懸垂支持するがいしを示す図である。
【図8】本発明で用いる磁気粘性流体の構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーは、相対運動が可能な固定金具間又は結合ピンと固定金具との間に、磁気粘性流体を塗布した磁気ダンパーを配置する。
【実施例】
【0028】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0029】
図1は本発明の第1実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【0030】
この図において、1は中央に配置される第1の固定金具(上部固定金具)、2は第1の固定金具1の両側に配置される第2の固定金具(下部固定金具)、3は第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bとを貫通して第1の固定金具1と第2の固定金具2を連結する磁性体(ここでは鉄)からなる結合ピン(コッタボルト)、4は結合ピン3の先端に装着されるナット、5は第1の固定金具1の片側の側面1Bと第2の固定金具2の内部側面2Cとの間に配置される、磁気ダンパーとしての薄リング永久磁石貼付タイプの磁気ワッシャであり、中央に断面がT字形状のリング状の磁性体(ここでは鉄)5A、この磁性体5Aの庇部にリング状の永久磁石5B,5Cを配置し、この磁気ワッシャ5の両側面には磁気粘性流体5D,5Eを塗布するようにしている。
【0031】
このように、簡単な構造の磁気ワッシャ5を構成することができ、磁性体からなる結合ピン3の周辺部位において、永久磁石5B,5Cからの磁束線はT字形状の磁性体5Aの外周領域側に閉回路をつくり、磁気粘性流体5D,5Eのせん断応力が硬化し、ピン結合箇所における回転運動を抑制し、電線の損傷・断線を防止することができる。
【0032】
ここで、上記した第1実施例では、磁気ワッシャ5の外周面が磁性体5Aであることにより、永久磁石5B,5Cからの磁束線が図1の水平方向に、つまり、磁気粘性流体5D,5Eの方へ出にくくなり、磁気粘性流体の作用が薄れる場合は、以下のように構造を変形することができる。
【0033】
図2は本発明の第2実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【0034】
この図において、1は中央に配置される第1の固定金具(上部固定金具)、2は第1の固定金具1の両側に配置される第2の固定金具(下部固定金具)、3は第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bとを貫通して第1の固定金具1と第2の固定金具2を連結する磁性体からなる結合ピン(コッタボルト)、4は結合ピン3の先端に装着されるナット、11は第1の固定金具1の片側の側面1Bと第2の固定金具2の内部側面2Cとの間に配置される、磁気ダンパーとしての薄リング磁石貼付タイプの磁気ワッシャであり、中央にリング状の磁性体(ここでは鉄)11A、この磁性体11Aの両側面にリング状の永久磁石11B,11Cを配置し、さらに磁性体(ここでは鉄)11Aと永久磁石11B,11Cの外周面上にリング状の非磁性体11Dを配置している。さらに、磁気ワッシャ11の両側面には磁気粘性流体11E,11Fを塗布するようにしている。
【0035】
この第2実施例では、永久磁石11B,11Cからの磁束線は、磁石11B−磁気粘性流体11E−第2の固定金具2−結合ピン3−磁性体11Aから永久磁石11Bへ戻り、一方、磁石11C−磁気粘性流体11F−第2の固定金具2−結合ピン3−磁性体11Aから永久磁石11Cへ戻る。
【0036】
このように、外周面上に非磁性体11Dを配置すると、図1に比べて構成が複雑になるが、永久磁石からの磁束線が図2の水平方向に出やすくなり、磁気粘性流体の作用が強まるといった利点がある。
【0037】
図3は本発明の第3実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【0038】
この図において、1は中央に配置される第1の固定金具(上部固定金具)、2は第1の固定金具1の両側に配置される第2の固定金具(下部固定金具)、3は第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bとを貫通して第1の固定金具1と第2の固定金具2を連結する磁性体(ここでは鉄)からなる結合ピン(コッタボルト)、4は結合ピン3の先端に装着されるナット、21は第1の固定金具1の片側の側面1Bと第2の固定金具2の内部側面2Cとの間に配置される、磁気ダンパーとしての薄リング磁石貼付タイプの磁気ワッシャであり、この磁気ワッシャ21は、リング状の磁性体21Aを配置し、この磁性体21Aの両側に磁気粘性流体21B,21Cを塗布するようにしている。
【0039】
このように、この第3実施例では、極めて簡素な薄リング磁石貼付タイプの磁気ワッシャを用いるようにしたので、取り付けが容易であり、しかも、コスト低減を図ることができる。
【0040】
図4は本発明の第4実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図であり、図4(a)はその断面図、図4(b)はその磁気ワッシャの側面図である。
【0041】
これらの図において、1は中央に配置される第1の固定金具(上部固定金具)、2は第1の固定金具1の両側に配置される第2の固定金具(下部固定金具)、3は第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bとを貫通して第1の固定金具1と第2の固定金具2を連結する磁性体(ここでは鉄)からなる結合ピン(コッタボルト)、4は結合ピン3の先端に装着されるナット、31は第1の固定金具1の片側の側面1Bと第2の固定金具2の内部側面2Cとの間に配置される、磁気ダンパーとしての薄リング磁石貼付タイプの磁気ワッシャであり、この磁気ワッシャ31は、リング状の磁性体31Aを配置し、この磁性体31Aに等間隔に孔31B〜31Iを形成し、この孔31B〜31I内に円筒状の永久磁石31J〜31Qを嵌合している。さらに、磁気ワッシャ31の両側面に磁気粘性流体31R,31Sを塗布するようにしている。
【0042】
このように、この第4実施例では磁性体31Aに形成された孔31B〜31Iに円筒状の永久磁石31J〜31Qを嵌合するようにしたので、構造的に堅牢な磁気ワッシャを作製することができる。
【0043】
図5は本発明の第5実施例を示す懸垂がいしのピン結合箇所に設けられる回転ピンダンパーの模式図である。
【0044】
この実施例では、1は中央に配置される第1の固定金具(上部固定金具)、2は第1の固定金具1の両側に配置される第2の固定金具(下部固定金具)、3は第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bとを貫通して第1の固定金具1と第2の固定金具2を連結する磁性体(ここでは鉄)からなる結合ピン(コッタボルト)、4は結合ピン3の先端に装着されるナット、41は結合ピン3の外周面上に形成される磁気ダンパーであり、この磁気ダンパー41は、結合ピン3の外周面3Aにリング状の永久磁石41A〜41Cを配置し、このリング状の永久磁石41A〜41Cの外周面上に磁気粘性流体41D〜41Fを塗布するようにしている。なお、永久磁石41A〜41Cは、第1の固定金具1の孔1Aと第2の固定金具2の孔2A,2Bそれぞれの内周面に対応する位置に配置するようにしている。
【0045】
この第5実施例によれば、地震時や強風時において、がいしによって懸垂支持している電線が振動して、電線張力が過大となるような場合にも、第1の固定金具1の穴1Aと第2の固定金具2の穴2A,2Bの隙間には磁気粘性流体41D〜41Fが介在するため、結合ピン3の外周面3Aに配置された永久磁石41A〜41Cからの磁束線が磁気粘性流体41D〜41Fに交わることにより、磁気粘性流体の作用を奏することができる。
【0046】
よって、上記第1〜第5実施例において、ピン結合箇所における第2の固定金具の回転運動を抑制し、電線の損傷・断線を防止することができる。
【0047】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明の懸垂がいしのピン結合箇所の回転ピンダンパーは、電線張力が過大となるような場合にもがいしのピン結合箇所における回転運動を抑制し、電線の損傷・断線を防止するダンパーとして利用可能である。
【符号の説明】
【0049】
1 第1の固定金具(上部固定金具)
1A 第1の固定金具の穴
1B 第1の固定金具の片側の側面
2 第2の固定金具(下部固定金具)
2A,2B 第2の固定金具の穴
2C 第2の固定金具の内部側面
3 結合ピン(コッタボルト)
3A 結合ピンの外周面
4 ナット
5,11,21,31 磁気ダンパー(薄リング永久磁石貼付タイプの磁気ワッシャ)
5A 断面がT字形状のリング状の磁性体
5B,5C,11B,11C リング状の永久磁石
5D,5E,11E,11F,21B,21C,31R,31S,41D,41E,41F 磁気粘性流体
11A,21A,31A リング状の磁性体
11D リング状の非磁性体
31B〜31I 孔
31J〜31Q 円筒状の永久磁石
41 磁気ダンパー(結合ピンの外周面に配置)
41A〜41C 結合ピンの外周面に埋め込まれるリング状の永久磁石

【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対運動が可能な固定金具間又は結合ピンと固定金具との間に、磁気粘性流体を塗布した磁気ダンパーを配置することを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項2】
請求項1記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記固定金具は、中央に配置された上部固定金具と該上部固定金具の両側に配置された下部固定金具とを具備し、前記磁気ダンパーは、前記結合ピンの外周面の一部に位置するとともに、前記上部固定金具の側面と前記下部固定金具の側面との間位置するリング状の磁気ワッシャであることを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項3】
請求項2記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、中央部に配置される断面がT字形状のリング状の磁性体と、該磁性体の両側の庇部に配置される永久磁石とを具備することを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項4】
請求項2記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、中央に配置されるリング状の磁性体と、該磁性体の両側に配置される永久磁石と、前記磁性体及び前記永久磁石の外周面上に配置される非磁性体を具備することを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項5】
請求項2記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、リング状の磁性体からなることを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項6】
請求項2記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、前記リング状の磁気ワッシャは、等間隔に形成された複数の孔に永久磁石をそれぞれ嵌合したリング状の磁性体からなることを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。
【請求項7】
請求項1記載の懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパーにおいて、固定金具は、中央に配置された上部固定金具と該上部固定金具の両側に配置された下部固定金具とを具備し、前記磁気ダンパーは、前記上部固定金具の穴及び前記下部固定金具の穴それぞれの内周面に対応する前記結合ピンの外周面上に配置される永久磁石を具備することを特徴とする懸垂がいしのピン結合箇所に設ける回転ピンダンパー。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−166860(P2011−166860A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−23766(P2010−23766)
【出願日】平成22年2月5日(2010.2.5)
【出願人】(000173784)公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】(504409543)国立大学法人秋田大学 (210)
【Fターム(参考)】