JP2014088109A - 架空線用テンションバランサ - Google Patents

Abstract

【課題】架空線用テンションバランサにおいて、張力発生手段とリンク機構との干渉が生じない構造を提供する。
【解決手段】架空線に接続される出力軸１０９、架空線により出力軸１０９が引かれた際に架空線に与える張力を発生するコイルばねアセンブリ１４０、出力軸１０９と架空線との間に介在したリンク部材１１０を備え、リンク部材１１０は、間隔を有して配置され、架空線を引っ張りながら回転可能な一対のリンクアーム１１１ａと１１１ｂを有し、一対のリンクアーム１１１ａと１１１ｂの間にコイルばねアセンブリ１４０が位置することが可能な構造を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、架空線にテンションを与える架空線用テンションバランサに関する。

特許文献１には、架空線用テンションバランサとして、ばねとリンク機構を組み合わせた構造が開示されている。この構造では、リンク機構の回転によりばねが伸縮し、ばねから生じる張力がリンク機構を介して架空線に与えられる。

特開平２０１２−１０１６６７号公報

上述したばねとリンク機構を用いた架空線用テンションバランサでは、ばねと回転するリンク機構との干渉が問題となる。特許文献１に記載の技術では、リンク機構が動く範囲にばねを収めた張力発生手段が位置しない構造としているが、省スペース化のために小型化を図った場合、ばねとリンク機構との干渉が問題となる。このような背景において、本発明は、架空線用テンションバランサにおいて、張力発生手段とリンク機構との干渉が生じない構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、架空線に接続される出力軸と、前記架空線により前記出力軸が引かれた際に前記架空線に与える張力を発生する張力発生手段と、前記出力軸と前記架空線との間に介在したリンク機構とを備え、前記リンク機構は、間隔を有して配置され、前記架空線を引っ張りながら回転可能な一対の第１のリンクアーム部を備え、前記一対の第１のリンクアーム部の間に前記張力発生手段が位置することが可能なことを特徴とする架空線用テンションバランサである。

請求項１に記載の発明によれば、リンク機構を構成する一対の第１のリンクアーム部の間に張力発生手段が位置することが可能である。すなわち、一対の第１のリンクアームの回転軸の方向から見て、回転する一対の第１のリンクアームと張力発生手段とが重なる位置関係となることが可能である。そのため、省スペース化を追求しつつ、張力発生手段とリンク機構との干渉が生じない構造が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記リンク機構は、前記一対の第１のリンクアーム部が回転する軸の方向から見て、前記一対の第１のリンクアーム部と重なる位置にあり、架空線に張力を与える第１の作用点と、前記一対の第１のリンクアーム部と重なり、且つ、前記第１の作用点から離れた位置にあり、前記出力軸が接続された第２の作用点と、前記第１の作用点と前記第２の作用点とを結ぶ線と異なる方向に延在する線上に位置し、前記リンク機構の回転中心となる回転中心位置とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、第１の作用点が架空線により引かれると、回転中心位置の周りを一対の第１のリンクアーム部が回転する。この際、第２の作用点が出力軸を張力発生手段から引き離す方向に引き、架空線を引っ張る張力が発生する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記リンク機構は、前記一対の第１のリンクアーム部と、前記一対の第１のリンクアーム部と結合し、前記一対の第１のリンクアーム部の延在方向と異なる方向に延在する第２のリンクアーム部とを備え、前記結合した位置に前記第２の作用点が位置し、前記第２のリンクアーム部の前記第２の作用点から離れた位置に前記回転中心位置があることを特徴とする。ここで、第１のリンクアーム部と第２のリンクアーム部とは、直接結合していてもよいし、他の部材を介して結合していてもよい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記張力発生手段は長手形状を有し、前記出力軸は、前記張力発生手段の一方の端部から引き出され、前記張力発生手段は、他方の端部を回転中心として回転可能であることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、架空線に引かれることで、リンク機構が回転し、更にそれに伴って張力発生手段も回転しつつ出力軸が張力発生手段から引き出される。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記リンク機構は、前記第１のリンクアーム部および前記第２のリンクアーム部を含む板状の部材を有することを特徴とする。本発明のリンク機構は、長手形状のリンクアームによって構成することは勿論であるが、板状の部材で構成することもできる。この場合、板状の部材中にリンクアームが含まれている構造として、リンク機構を把握することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記張力発生手段を回転自在に支える部材と前記リンク機構を回転自在に支える部材とを一体化する一体化部材を有することを特徴とする。請求項６に記載の発明によれば、張力発生手段が発生する張力を意図する値（あるいは意図する範囲）に設定することが容易となる。

本発明によれば、架空線用テンションバランサにおいて、張力発生手段とリンク機構との干渉が生じない構造が提供される。

実施形態の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および側面一部透視図（Ｃ）である。 実施形態の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および側面一部透視図（Ｃ）である。 実施形態の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および側面一部透視図（Ｃ）である。 実施形態におけるリンク部材の斜視図である。 実施形態の上面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。 実施形態の側面図（Ａ）および（Ｂ）である。 実施形態の側面図である。 他の例のリンク部材を示す斜視図である。

１．第１の実施形態
（構造）
図１〜図３には、架空線用テンションバランサ１００が示されている。図１には、架空線からの張力が加わっていない状態、あるいは、架空線の張力が加わっていても、それが弱く、出力軸の引き出しが行なわれていない状態が示されている。そして、図１の状態から架空線を図の右の方向に少し引き、ばねが少し伸びた状態が図２に示され、更に図２の状態から架空線を図の右の方向に少し引き、更にばねが少し伸びた状態が図３に示されている。

架空線用テンションバランサ１００は、コイルばねアセンブリ１４０を備えている。コイルばねアセンブリ１４０は、コイルばねを用いた張力発生手段であり、円筒部材の内側にコイルばねが収められ、出力軸を引き出すと、コイルばねが圧縮されて、その反発力により出力軸を引き戻そうとする力を発生する機能を有する。本実施形態において、コイルばねアセンブリ１４０は、後述するように動作時に回転し、少し傾きが変化するが、略水平な状態で配置されている。なお、本明細書における回転とは、図１（Ｂ）および（Ｃ）の面内、つまり図のＺ−Ｘ平面内での回転のこという。これは、以下の説明においても同じである。

コイルばねアセンブリ１４０は、同軸状に配置された外筒１０１と内筒１０３の２つの円筒部材を備えている。外筒１０１の軸方向における一方（図の右側）の端部内側には、円環形状のばね接触部１０２が設けられている。ばね接触部１０２は、軸中心の方向に突出した凸条が円環状に配置された構造を有している。これは、他のばね接触部についても同じである。外筒１０１の内側には、内側の円筒状の部材である内筒１０３が同軸状に収められている。

外筒１０１と内筒１０３との間には、隙間が設けられ、この隙間に外側コイルばね１０４が配置されている。外側コイルばね１０４は、軸方向において複数に分割されていてもよい。これは、他のコイルばねについても同じである。外側コイルばね１０４の一端（図の右端）は、外筒１０１内側のばね接触部１０２に接触し、外側コイルばね１０４の他端（図の左端）は、内筒１０３の他端（図の左側）の外側に設けられた円環形状のばね接触部１０５に接触している。内筒１０３の内側には、内側コイルばね１０６が納められている。内側コイルばね１０６の一端（図の右側）は、略円盤形状のばね接触部１０７に接触している。ばね接触部１０７は、内筒１０３の一端（図の右側）を塞ぐ略円盤形状の部材である。内側コイルばね１０６の他端（図の左側）は、内筒１０３内を軸方向に移動可能なばね接触部１０８に接触している。

ばね接触部１０８は、略円盤形状を有し、その中心には出力軸１０９が取り付けられている。出力軸１０９は、ばね接触部１０７の中心に設けられた孔部を出入り自在な状態で貫通し、その端部は、図１（Ａ）に示すように内筒１０３の軸方向外側に突出している。出力軸１０９を内筒１０３から引き出さない状態において、外側コイルばね１０４と内側コイルばね１０６とは圧縮されている。

出力軸１０９を図の右の方向に引くと、ばね接触部１０８が図の右の方向に移動し、内側コイルばね１０６をばね接触部１０７との間で更に圧縮する。また、この際、ばね接触部１０５が図の右の方向に移動し、外側コイルばね１０４をばね接触部１０２との間で更に圧縮する。そして、この圧縮の反発力によって、出力軸１０９が図の左方向に移動しようとする張力が発生する。

以上がコイルばねアセンブリ１４０の概要である。コイルばねアセンブリ１４０には、リンク機構１５０を介して、図示省略した架空線が接続される。リンク機構１５０は、リンク部材１１０と、そこに接続された二股リンクアーム１１５により構成されている。二股リンクアーム１１５に図示省略した架空線が接続され、この架空線を図の左の方向に引っ張る張力がリンク機構１５０を介してコイルばねアセンブリ１４０から加わる。

内筒１０３から外側に突出した出力軸１０９の端部には、リンク部材１１０が回転自在な状態で接続されている。図４には、リンク部材１１０が示されている。リンク部材１１０は、Ｌ字型のＬ字アーム部１１０ａ、接続部１１０ｄ、リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂを有している。リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂは、本発明における一対の第１のリンクアーム部の一例である。

Ｌ字アーム部１１０ａは、短辺１１０ｂと長辺１１０ｃにより構成されている。長辺１１０ｃは、本発明における第２のリンクアーム部の一例である。短辺１１０ｂと長辺１１０ｃが繋がった部分は、本発明における第２の作用点として機能する。また、この短辺１１０ｂと長辺１１０ｃが繋がった部分に長手形状の接続部１１０ｄが貫通し固定されている。Ｌ字アーム部１１０ａは、接続部１１０ｄの中央の部分に固定されている。接続部１１０ｄの一端には、リンクアーム１１０ａの一端が固定され、接続部１１０ｄの他端には、リンクアーム１１０ｂの一端が固定されている。すなわち、接続部１１０ｄは、リンクアーム１１１ａと１１１ｂとを接続している。リンク部材１１０は、上述した各部材が互いに固定された構造を有し、その形状を維持する剛性を有している。

Ｌ字アーム部１１０ａの短辺１１０ｂの先端部分には、接続孔１１０ｅが設けられている。接続孔１１０ｅを利用して、短辺１１０ｂの先端部分が出力軸１０９の端部に軸１２２により回転自在な状態で接続されている。Ｌ字アーム部１１０ａの長辺１１０ｃの先端部分には、Ｌ字アーム部１１０ａを後述する固定部材１３１に回転自在な状態で取り付けるため接続孔１１０ｆが設けられている。リンクアーム１１１ａの他端には、後述するリンクアーム１１２ａに回転自在な状態で連結を行なうための軸部１１１ｃが設けられ、リンクアーム１１１ｂの他端には、後述するリンクアーム１１２ｂに回転自在な状態で連結を行なうための軸部１１１ｄが設けられている。軸部１１１ｃおよび１１１ｄは、本発明における第１の作用点として機能する。

Ｌ字アーム部１１０ａは、接続孔１１０ｆを利用して、軸１３０（図１参照）により、固定部材１３１に回転自在な状態で取り付けられている。この構造により、図１〜図３に示すように、リンク部材１１０は、固定部材１３１に対して、図の左右の方向に首を振るように回転可能な状態とされている。固定部材１３１は、取り付け部材１３２と一体となっており、取付け部材１３２は、柱１１９にボルト１３３により固定されている。柱１１９は、コンクリート柱や金属柱である。なお、ここでは、柱１１９に架空線用テンションバランサ１００を取り付ける例を示すが、壁面や建築物に架空線用テンションバランサ１００を取り付けることも可能である。

リンクアーム１１１ａの他端は、軸部１１１ｃにより、リンクアーム１１２ａに回転自在な状態で連結されている。リンクアーム１１１ｂの他端は、軸部１１１ｄにより、リンクアーム１１２ｂに回転自在な状態で連結されている。図１（Ａ）に示すように、リンクアーム１１２ａと１１２ｂは、略Ｙ字形状を有する二股リンクアーム１１５の二股に分かれた２本のアーム部を構成している。符号１２３は、二股リンクアーム１１５におけるリンクアーム１１２ａと１１２ｂとの間の間隔を保つために、リンクアーム１１２ａと１１２ｂの間に取り付けられた補強部材である。リンクアーム１１２ａと１１２ｂとが一緒になった部分の端部（図の二股リンクアーム１１５の右端の部分）には、架空線接続部１１６が設けられている。架空線接続部１１６には、図の右方向の延在する図示省略した架空線が接続される。架空線としては、鉄道用の電力線が代表的なものとして挙げられるが、一般の高圧配線や信号配線等であってもよい。また、架空線は、電気や信号が流れない用途のものであってもよい。

外筒１０１の他方の端部（図の左側の端部）近くには、固定部材１１７が取り付けられている。固定部材１１７は、取り付け部材１１８に回転自在な状態で取り付けられている。取り付け部材１１８は、ボルト１２０により、柱１１９に固定されている。取り付け部材１１８によって、架空線用テンションバランサ１００が柱１１９に取り付けられている。この構造により、コイルばねアセンブリ１４０（外筒１０１）は、軸１２１を回転中心として、取付け部材１１８に対して、図１（Ｂ）および（Ｃ）の視点から見て、その右端の部分が上下に首を振るように回転可能な状態とされている。

以上述べた構造では、架空線にリンク機構１５０を介して接続される出力軸１０９、架空線により出力軸１０９が引き出された際に架空線に与える張力を発生するコイルばねアセンブリ１４０、出力軸１０９と架空線との間に介在したリンク部材１１０を備え、リンク部材１１０は、間隔を有して配置され、架空線を引っ張りながら回転可能な一対のリンクアーム１１１ａと１１１ｂを有し、一対のリンクアーム１１１ａと１１１ｂの間にコイルばねアセンブリ１４０が位置することが可能な構造を有する。

また、架空線に張力を与える第１の作用点は、Ｙ軸の方向から見て、軸部１１１ｃおよび１１１ｄの位置にある。この第１の作用点は、Ｙ軸の方向から見て、リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂと重なる位置にある。また、第２の作用点は、接続部１１１ｄとＬ字アーム部１１０ａを構成する短辺１１０ｂとの結合部分にある。この第２の作用点には、Ｌ字アーム部１１０ａを構成する短辺１１０ｂを介して、出力軸１０９が接続されている。Ｙ軸の方向から見て、この第２の作用点は、リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂと重なる位置にあり、且つ、上記第１の作用点から離れた位置にある。そして、第１の作用点と第２の作用点とを結ぶ線（リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂが延在する方向の線）と異なる方向に延在する線上に位置し、リンク部材１１０の回転中心となる回転中心位置（接続孔１１０ｆ、軸１３０）を有している。

ここで、Ｌ字アーム部１１０ａを構成する長辺１１０ｃが第２のリンクアーム部を構成する。長辺１１０ｃは、第１のリンクアーム部であるリンクアーム１１１ａおよび１１１ｂの延在方向と異なる方向に延在している。回転軸（Ｙ軸）の方向から見て、第２のリンクアーム部である長辺１１０ｃとリンクアーム１１１ａおよび１１１ｂとの結合部分に第２の作用点が位置し、長辺１１０ｃ上における第２の作用点から離れた位置に回転中心となる接続孔１１０ｆ（軸１３０）が位置している。

（動作）
図１の状態において、架空線接続部１１６に、図の右方向に延在する図示しない架空線が接続されているものとする。この状態において、図示しない架空線が図の右の方向に引かれると、二股リンクアーム１１５が図の右の方向に引かれる。ここで、二股リンクアーム１１５は、軸部１１１ｂおよび１１１ｄの部分でリンクアーム１１１ａおよび１１１ｂに回転自在な状態で連結され、リンク部材１１０は軸１３０を回転中心として回転可能である。したがって、二股リンクアーム１１５が図の右の方向に引かれることで、軸部１１１ｃ，１１１ｄが図の右の方向に動こうとし、それによりリンク部材１１０が軸１３０を回転中心として図の時計回り方向に回転する。つまり、軸部１１１ｃ，１１１ｄが図の右の方向に動こうとする動きが、リンク部材１１０によって回転運動に変換され、結果、軸部１１１ｃ，１１１ｄが図の時計回り方向に軸１３０を中心として回転し、架空線接続部１１６が図の右の方向に動く。

この際、図４の接続孔１１０ｅの部分もリンクアーム１１１ｃ，１１１ｄと同様に、軸１３０（接続孔１１０ｆ）を回転中心として回転する。このため、軸１３０を回転中心として図１（Ｂ）の時計回り方向に回転する接続孔１１０ｅの動きに従って、出力軸１０９の端部が動き、出力軸１０９がＸ軸の方向に引き出される。この際、外筒１０１は、軸１２１の部分で回転自在に支持されているので、出力軸１０９の上述した動きに伴って、外側コイルばね１０４と内側コイルばね１０６とが、軸方向で圧縮され縮む。この圧縮に反発する力によって、架空線接続部１１６に接続された架空線に−Ｘ軸方向への張力が与えられる。

また、コイルばねアセンブリ１４０は、軸１２１を回転中心として回転可能であるので、上記動作時に外筒１０１の右端は、反時計回り方向に回転し、その右端がやや上方に動く。この遷移の過程が、図１および図２に示されている。なお、リンク部材１１０がＸ−Ｚ平面内である程度時計回り方向に回転した後、コイルばねアセンブリ１４０の先端は、その回転の方向が時計回り方向に反転し、その右端がやや下方に動くようになる。この過程が、図２および図３に示されている。図３の状態において、出力軸１０９が更に図の右の方向に引かれ、外側コイルばね１０４と内側コイルばね１０６とが、軸方向で更に圧縮される。

（優位性）
図１〜図３に示すように、動作の過程において、外筒１０１の一部とリンク機構であるリンクアーム１１１ａ，１１１ｂおよびリンクアーム１１２ａ，１１２ｂとは、干渉せず、側面の方向（Ｙ軸方向からの視点）から見て、互いに重なる位置関係となることが許容される。すなわち、動作の過程において、外側コイルばね１０４および内側コイルばね１０６と、リンク機構であるリンクアーム１１１ａ，１１１ｂおよびリンクアーム１１２ａ，１１２ｂとは、干渉せず、側面の方向から見て互いに重なる位置関係となることが許容される。このため、架空線用テンションバランサ１００の軸方向の寸法を短縮することができる。

また、架空線用テンションバランサ１００の軸方向の寸法を短縮することができる優位性を得つつ、リンクアーム１１１ａ，１１１ｂおよび長辺１１０ｃを長くすることで、出力軸１０９のストロークを長く確保できる。なお、出力軸１０９のストロークを長く確保する方法としては、リンクアーム１１１ａ，１１１ｂのみを長くする、あるいは長辺１１０ｃのみを長くする方法を採用することができる。

（比較例との比較）
比較例として、側面の方向から見て、外側コイルばね１０４および内側コイルばね１０６と、リンク機構であるリンクアーム１１１ａ，１１１ｂおよびリンクアーム１１２ａ，１１２ｂとが重なる位置関係となることが許容されない構造を考える。この比較例では、両者の干渉を避けるために、固定部材１３１をさらにＸ軸の方向に伸ばし、軸１３０の位置を柱１１９から更に離す必要がある。しかしながら、そうすると装置全体のＸ軸方向における寸法が増大し、またその寸法の増大に対応するために重量が増加する。

また、図１〜図３の遷移を見れば明らかように、出力軸１０９のストローク長、つまり出力軸１０９の軸方向における移動距離を稼ぐためには、リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂの長さを長くすればよいが、そのような構造としても、図１〜３に示す構造では、図の左右方向における寸法は増大しない。これに対して、上記の比較例の場合、リンクアーム１１１ａおよび１１１ｂの長さを長くした分、更に軸１３０の位置を柱１１９から離れた位置に移動させなくてはならず、寸法の増大および重量の増大が更に顕在化する。

２．第２の実施形態
（構造）
図５には、架空線用テンションバランサ２００が示されている。架空線用テンションバランサ２００は、図１の架空線用テンションバランサ１００とリンク機構のデザインが異なっている。架空線用テンションバランサ２００は、リンク部材１９０を備えている。リンク部材１９０は、略三角形状の板状の部材であるリンク部材片１９１ａおよび１９１ｂを軸部材１９３と結合部材１９７によって結合した構造を有している。結合部材１９７の中央には、出力軸１０９の先端が回転自在な状態で接続されている。軸部材１９３は、固定部材１３１にリンク部材１９０を回転自在な状態で取り付けるための軸部材である。軸部材１９３を回転中心として、リンク部材１９１は、Ｘ−Ｚ平面内で回転可能とされている。

リンク部材１９０は、軸部１９４ａ，１９４ｂの部分で接続アーム１９５ａ，１９５ｂに回転自在な状態で接続されている。接続アーム１９５ａ，１９５ｂの先端付近は、架空線接続用ロッド１９６が接続され、架空線接続用ロッド１９６の中央に図示省略したか架空線が接続されている。ここで、図５（Ｂ）の視点から見て、軸部１９４ａの部分が本発明の第１の作用点であり、結合部材１９７の部分が本発明の第２の作用点であり、軸部材１９３の部分が本発明におけるリンク機構の回転中心位置となる。

また、リンク部材片１９１ａに着目した場合、辺１９８が第１のリンクアーム部の一方（もう一方は、リンク部材片１９１ｂの対応する辺）に相当し、辺１９９が第２のリンクアーム部の一方（もう一方は、リンク部材片１９１ｂの対応する辺）に相当する。この構造は、リンク部材片１９１ａ，１９１ｂの中に図１のリンクアーム１１１ａや１１１ｂ、更に図８のリンクアーム１８１，１８２が埋め込まれた構造として見ることができる。

（動作）
架空線接続用ロッド１９６に接続された図示省略した架空線により、接続アーム１９５ａ，１９５ｂが図の右の方向に引かれると、リンク部材片１９１ａ，１９１ｂが軸部材１９３を回転中心として図５（Ｂ）の時計回り方向に回転する。この動きに伴って結合部材１９７も同様に回転し、出力軸１０９がＸ軸の方向に引き出される。また、この際、軸１２１を回転中心として、コイルばねアセンブリ１４０が僅かであるが回転する。また、この動作の過程において、リンク部材片１９１ａと１９１ｂとの間の隙間をコイルばねアセンブリ１４０が相対的に通過する。

３．第３の実施形態
（構成）
図６には、架空線用テンションバランサ３００が示されている。図６（Ａ）は、図示省略した架空線により、架空線用テンションバランサ３００が図の右の方向に引っ張られる前の段階であり、図６（Ｂ）は、（Ａ）の状態から図示省略した架空線により、架空線用テンションバランサ３００が図の右の方向に引っ張られ、二股リンクアーム１１５が図の右の方向に移動した状態である。

架空線用テンションバランサ３００は、張力発生手段を略縦に配置し、コイルばねアセンブリ１４０から略鉛直の上方向に出力軸１０９を突出させている。なお、図１と同じ符号の部分は、図１に関連して説明した部分と同じである。架空線用テンションバランサ３００は、略縦に配置されたコイルばねアセンブリ１４０を備えている。コイルばねアセンブリ１４０は、出力軸１０９が突出していない側（図の下端部側）の端部が軸１６３により、柱１１９に固定された取り付け部材１６２に回転自在な状態で取り付けられている。

出力軸１０９は、図１の場合と同様な状態でリンク部材１１０に回転自在な状態で取り付けられている。リンク部材１１０のＬ字アーム部１１０ａ（図４参照）を構成する長辺１１０ｃの端部は、柱１１９に取り付けられた取付け部材１６１に軸１３０により回転自在に取り付けられている。この構造により、リンク部材１１０は、軸１３０を回転中心として回転する。

リンク部材１１０には、図１の場合と同様な構造により、二股リンクアーム１１５が回転自在に取付けられ、二股リンクアーム１１５の架空線接続部１１６には、図示省略した図の右の方向に延在する架空線が接続されている。

（動作）
図６（Ａ）の状態において、架空線接続部１１６に接続された図示省略した架空線により、二股リンクアーム１１５が図の右の方向に引かれると、リンク部材１１０が軸１３０
を回転中心として図の反時計回りの方向に回転する。この際、リンク部材１１０に接続された出力軸１０９がコイルばねアセンブリ１４０から引き出され、図６（Ｂ）の状態に移行する。

図６（Ａ）→（Ｂ）の過程において、コイルばねアセンブリ１４０は、軸１６３を回転中心として回転し、それと同時に出力軸１０９がコイルばねアセンブリ１４０から引き出される。出力軸１０９がコイルばねアセンブリ１４０から引き出されることで、リンク部材１１０を図の時計回り方向に回転させようとする力がコイルばねアセンブリ１４０から作用し、架空線接続部１１６に接続された図示省略した架空線を図の左の方向に引っ張る張力が発生する。

（その他）
図６には、略垂直にコイルばねアセンブリを配置した状態が示されているが、コイルばねアセンブリ１４０を傾けて配置することも可能である。つまり、外筒１０１と鉛直方向とがなす角度は、任意に設定可能である。また、図６の場合と上下を反転させた配置、すなわち、コイルばねアセンブリ１４０から鉛直下の方向に出力軸１０９が突出する形態も可能である。

４．第４の実施形態
図７には、架空線用テンションバランサ４００が示されている。架空線用テンションバランサ４００は、図１の架空線用テンションバランサ１００において、取付け部材１１８と１３２を一体架空線用接続部１７０により一体化した構造を特徴とする。

図１〜図３を比較すれば分かるように、取付け部材１１８と１３２との間の間隔を変化させると、リンク部材１１０の回転位置が変化し、それに応じて出力軸１０９のコイルばねアセンブリ１４０からの突出長が変化する。出力軸１０９のコイルばねアセンブリ１４０からの突出長が異なると、出力軸１０９から作用する張力も当然異なる値となる。したがって、例えば、初期状態において架空線に作用する張力を特定の値（あるいは特定の範囲の値）に設定する必要がある場合等においては、取付け部材１１８と１３２の間隔を特定の値とする必要がある。実際には、取付け部材１１８と１３２の間隔は特定の値に指定されており、施工時において、作業者が取付け部材１１８と１３２との間の間隔を調整する作業を行なっている。

これに対して、図７に示す構造では、一体化用接続部１７０によって、取付け部材１１８と１３２の間隔が特定の値に予め設定されているので、上述の作業者の作業を簡素化することができる。なお、取付け部材１１８と１３２を予め一体化用接続部１７０によって一体化しておく構造でもよいし、一体化用接続部１７０を別部材とし、作業時に一体化用接続部１７０と取付け部材１１８および１３２とを接続する構造でもよい。

５．第５の実施形態
図４に示すリンク部材１１０と同様な機能が得られるリンク部材の他のデザインの一例を示す。図８には、リンク部材１８０が示されている。リンク部材１８０は、略Ｌ字型のリンクアーム１８１と１８２を結合部材１８３および１８４によって結合した構造を有している。リンク部材１８０では、軸部１８５ａおよび１８５ｂが図１の軸部１１１ｄおよび１１１ｃと同様に第１の作用点として機能する。また、結合部材１８３の中央部に出力軸１０９が回転自在な状態で結合し、この部分が第２の作用点として機能する。そして接続孔１８６ａ，１８６ｂが、図４の接続孔１１０ｆに対応し、この部分を回転中心として、リンク部材１８０が回転する。

６．その他
図１〜図３には、同軸状の２つのコイルばねを用い、２段階で伸縮する形式の張力発生手段の例を示した。しかしながら、同軸状に３つ以上のコイルばねを用いる形式も可能である。また、コイルばねを一つだけ用いる構造も可能である。

実施形態では、張力発生手段として、出力軸が引き出されることでコイルばねが圧縮され、この圧縮に対する反発力を利用して、出力軸を引き戻そうとし、それにより架空線に張力を与える形式を例示した。本発明で利用可能な張力発生手段としては、上記の形式に限定されず、出力軸が引き出されることでコイルばねが伸張され、この伸張に対する反発力を利用して、出力軸を引き戻そうとし、それにより架空線に張力を与える形式も含まれる。また張力を、ガス圧や油圧、あるいは板ばねや皿ばね等のコイルばね以外の弾性力発生手段で生じさせる構成も可能である。

本発明は、架空線用テンションバランサに利用することができる。

１００…架空線用テンションバランサ、１０１…外筒、１０２…ばね接触部、１０３…内筒、１０４…外側コイルばね、１０５…ばね接触部、１０６…内側コイルばね、１０７…ばね接触部、１０８…ばね接触部、１０９…出力軸、１１０…リンク部材、１１０ａ…Ｌ字アーム部、１１０ｂ…Ｌ字アーム部を構成する短辺、１１０ｃ…Ｌ字アーム部を構成する長辺、１１０ｄ…接続部、１１０ｅ…接続孔、１１０ｆ…接続孔、１１１ａ…リンクアーム、１１１ｂ…リンクアーム、１１１ｃ…軸部、１１１ｄ…軸部、１１２ａ…リンクアーム、１１２ｂ…リンクアーム、１１５…二股リンクアーム、１１６…架空線接続部、１１７…固定部材、１１８…取り付け部材、１１９…柱、１２０…ボルト、１２１…軸、１２２…軸、１２３…補強部材、１３０…軸、１３１…固定部材、１３２…取り付け部材、１３３…ボルト、１４０…コイルばねアセンブリ、１５０…リンク機構、１６１…取り付け部材、１６２…取り付け部材、１６３…軸、１７０…一体化用接続部、１８０…リンク部材、１８１…リンクアーム、１８２…リンクアーム、１８３…結合部材、１８４…結合部材、１８５ａ…軸部材、１８５ｂ…軸部材、１８６ａ…接続孔、１８６ｂ…接続孔、１９０…リンク部材、１９１a…リンク部材片、１９１ｂ…リンク部材片、１９３…軸部材、１９４ａ…軸部、１９４ｂ…軸部、１９５ａ…接続アーム、１９５ｂ…接続アーム、１９６…架空線接続用ロッド、１９７…結合部材、１９８…辺、１９９…辺、２００…架空線用テンションバランサ、３００…架空線用テンションバランサ、４００…架空線用テンションバランサ。

Claims (6)

1. 架空線に接続される出力軸と、
   前記架空線により前記出力軸が引かれた際に前記架空線に与える張力を発生する張力発生手段と、
   前記出力軸と前記架空線との間に介在したリンク機構と
   を備え、
   前記リンク機構は、間隔を有して配置され、前記架空線を引っ張りながら回転可能な一対の第１のリンクアーム部を備え、
   前記一対の第１のリンクアーム部の間に前記張力発生手段が位置することが可能なことを特徴とする架空線用テンションバランサ。
2. 前記リンク機構は、
   前記一対の第１のリンクアーム部が回転する軸の方向から見て、
   前記一対の第１のリンクアーム部と重なる位置にあり、架空線に張力を与える第１の作用点と、
   前記一対の第１のリンクアーム部と重なり、且つ、前記第１の作用点から離れた位置にあり、前記出力軸が接続された第２の作用点と、
   前記第１の作用点と前記第２の作用点とを結ぶ線と異なる方向に延在する線上に位置し、前記リンク機構の回転中心となる回転中心位置と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の架空線用テンションバランサ。
3. 前記リンク機構は、
   前記一対の第１のリンクアーム部と、
   前記一対の第１のリンクアーム部と結合し、前記一対の第１のリンクアーム部の延在方向と異なる方向に延在する第２のリンクアーム部と
   を備え、
   前記結合した位置に前記第２の作用点が位置し、
   前記第２のリンクアーム部の前記第２の作用点から離れた位置に前記回転中心位置があることを特徴とする請求項２に記載の架空線用テンションバランサ。
4. 前記張力発生手段は長手形状を有し、
   前記出力軸は、前記張力発生手段の一方の端部から引き出され、
   前記張力発生手段は、他方の端部を回転中心として回転可能であることを特徴とする請求項３に記載の架空線用テンションバランサ。
5. 前記リンク機構は、前記第１のリンクアーム部および前記第２のリンクアーム部を含む板状の部材を有することを特徴とする請求項３または４に記載の架空線用テンションバランサ。
6. 前記張力発生手段を回転自在に支える部材と前記リンク機構を回転自在に支える部材とを一体化する一体化部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の架空線用テンションバランサ。
   

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