JP5028239B2 - テンションバランサー - Google Patents

Description

本発明は、変電施設の電力線等の張力を保持するためのテンションバランサーに関する。

変電施設等の電力線（母線）３は、鉄構２間を一定の張力で架線されている。このときの張力は、一般的に、５００ｋｇｆ程度の高張力である。従って、余張をあまりとらない母線３は地震時の揺れ方で架線の素線切れ、鉄構部材の変形、耐張碍子の破損などが生じるおそれがある。ここで、高張力の状態を安定させる機器として、テンションバランサーがある。変電施設では使用されていないが、鉄道会社の電車用の架線（以下、電車線という。）の張力を保持するために用いられている一般的なテンションバランサー（例えば、特許文献１参照。）について、図を基に説明する。図９は、電車線の張力を保持するために用いられている一般的な電車線用テンションバランサー１００の構成を示す図である。また、図１０は、該電車線用テンションバランサー１００の支柱側連結部分の概略構成図である。

電車線用テンションバランサー１００は、複数の中筒１０３をテレスコピック状に配設し、余分な張力が掛かった場合に複数の中筒１０３のストローク運動が生じるため、十分な設置スペースを必要とする。

また、本電車線用テンションバランサー１００は、電車線の支柱と電車線との間に配設されて、電車線が一定の張力を保持するために使用される。ここで、電車線等は屋外に架線されるため、風等の影響を受ける。強風下では、電車線が風で煽られてよじれが生じる場合もある。この場合、設置した電車線用テンションバランサー１００には、このよじれが伝わり、電車線用テンションバランサー１００内の中筒１０３や中空ロッド１０４を回転させる。この回転を防止するために、ブロック状ストッパ１１３等の部材を必要とする。かかる部材がない場合、電車線のよじれが中筒１０３の回転となって、電車線のよじれを停止させることができなくなる。よじれ停止のためには、テレスコピック状に配設される複数の中筒１０３にそれぞれ回転防止部材が必要になり、どうしてもコスト増及び組み立てが複雑となってしまう。
特開２０００−１５８９８１号公報

電車線用テンションバランサーは、電車線に適した構造をとっており、送電鉄構２と電力線３間にあまり余裕のない変電施設で使用するためには支障が生じる。また、支柱側固定部材１１７をケーシング１０１に固定する必要があるが、図９に示すように、複数の中筒１０３をテレスコピック状に配設したケーシング１０１に支柱側固定部材１１７を挿入してＵ字ボルト１１９で固定するため、組み立てが複雑となり、高価となる。また、コイルばねを複数本配設しているが、それぞれのコイルばねが複数の中筒１０３とそれぞれ１対１の関係であり、いわゆる直列に配列した状態であるため、高張力に耐えることができない。上述のとおり、電力線に一般的な電車線用テンションバランサーをそのまま用いることは困難であり、また、取り付け等においても、支障が生じる。そこで、研究を重ね、本発明に至ったものである。

本発明は、小型で且つ設置スペースが小さく、組み立てが容易で、高張力を保持することができるテンションバランサーを提供することを目的とする。また、張力の調整が可能で、設置するだけで架線のよじれを防止できるテンションバランサーを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態によれば、少なくとも２組以上のばねユニットと、係止部を有する中軸体と、中心から同心円上に等間隔で少なくとも２個以上設けられた第１貫通孔と外部と接続するための取付部とを有する底部と、所定の位置に穴が配設された側面部と、開口された上部とを有する柱状の本体と、中心に前記中軸体の先端を接合するための開口を有し、前記中心から同心円上に等間隔で配設され前記ばねユニットの一端を収容する凹型の複数の第１収容部と、少なくとも２つの前記第１収容部の中央に設けられた第２貫通孔とを有するばね台座と、中心に前記中軸体の本体を貫通させるための開口を有し、前記中心から同心円上に等間隔で配設され前記ばねユニットの他端を収容する凹型の複数の第２収容部と、少なくとも２つの前記第２収容部の中央に設けられた第３貫通孔とを有する上蓋と、を備え、前記ばね台座は前記本体の内部に収容され、前記ばねユニットは、前記本体に収容された前記ばね台座の前記第１収容部と前記上蓋の前記第２収容部との間に挟装され、前記本体と前記上蓋とは、前記第１貫通孔、前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を貫通したボルトとナットとによって螺着されることを特徴とするテンションバランサーが提供される。かかる構成により、高張力を保持でき、小型で組み立てが容易なテンションバランサーが提供される。

本発明によれば、小型で且つ設置スペースが小さく、また、組み立てが容易で、高張力を保持することができる電力線用テンションバランサーが提供される。また、張力の調整が可能で、設置するだけで架線のよじれを防止できるテンションバランサーが提供される。

（本発明に係るテンションバランサーの構成）
以下、本発明の一実施形態に係るテンションバランサー１について、電力線用に用いた例（即ち、電力線用テンションバランサーとした例。）を、図１乃至図６を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるわけではない。また、実施形態において、同様の構成については同じ符号を付し、改めて説明しない場合がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１の概略構成図である。図２は、図１に示したＸ‐Ｘ間の一部断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの下面及び前面の概略構成図であり、図３（Ａ）は、下部平面図、図３（Ｂ）は、前部平面図である。図１乃至図３に示すように、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、概略、中軸体１０、本体ケース３０、上蓋４０、本体ケース３０内に収容されるばね台座２０及びばねユニット６０から構成され、本体ケース３０と上蓋４０とは、ボルト５０、大小２つのナット（ダブルナット）５１、５２及び平座金５３によって螺着される。

本体ケース３０は、底部にシャックル状の取付部３３を有する。取付部３３中央にはボルト７３を貫通させる貫通孔が配設されている。電力線用テンションバランサー１は、鉄構２の支柱に巻回されたワイヤ７０の両端にナット７１で取り付けられたＵ字ボルト７２叉は鉄構取付部材６に取り付けられたＵ字ボルト７２を、取付部３３に挿入し、ボルト７３を貫通孔に貫通させて支柱に固定する。取付部３３の貫通孔は、この固定用のボルトを貫通させるために使用する貫通孔である。

かかる構成による本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１について、図２及び図３を用いながら、より具体的に説明する。まず、本体ケース３０について説明する。本体ケース３０は、概略、ケース底部３１、ケース側面部３２及び取付部３３から構成される断面形状がｎ角形（ｎは、３以上の自然数。）又は楕円形の上部が開口した柱状のケースである。ケース底部３１は、所定の位置にボルト貫通孔３５（以下、第１貫通孔ということがある。）が設けられた鋼材からなり、角部が切り落とされた略ｎ角形（ｎは、３以上の自然数。）又は楕円形の平板である。本実施形態においては、鋼材として一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用い、４角形としている。また、ボルト貫通孔３５は、少なくとも２個、ケース底部３１の中心から同心円上に等間隔で配設される。本実施形態においては、ボルト貫通孔３５は、等間隔で４個配設されている。本実施形態においては、ボルト５０として皿ボルトを使用するため、ボルト貫通孔３５は、内側（ケース側面部３２を取り付ける側）から、外側（取付部３３を取り付ける側）に向けて拡開するようにテーパ状に開口されている。

ケース底部３１の一方の面には、２個のシャックル状の取付部３３が、所定の位置に平行して配設される。それぞれの取付部３３の所定の位置には、上述したようにそれぞれ貫通孔が設けられている。図３（Ａ）に示すように、電力線用テンションバランサー１を設置対象物に取り付ける場合、ワイヤ７０に接続されてナット７１で固定されたＵ字ボルト７２を、該貫通孔に貫通させたボルト７３によって係止することで固定する。

ケース底部３１の他方の面には、両端が開口し、ケース底部３１の一辺の長さより小さい径を有する、断面形状がｎ角形（ｎは、３以上の自然数。）又は楕円形のパイプからなるケース側面部３２が配設される。本実施形態においては、ケース底部３１の形状に対応して、一般構造用角型鋼管ＳＴＫＲ４００からなる４角柱の角パイプを用いている。ケース側面部３２は、ケース底部３１にろう付け又は溶接されて接合される。なお、ケース側面部３２の四面のうちの一面（製品化段階で下面に該当する面）には、図３（Ａ）に示すように、先端側（上部側）に半円形の切り欠きが設けられている。この切り欠きは、ケース本体３０内部に溜まった雨水等を放出するための水抜き穴３４である。

図２に示すように、本体ケース３０の内部には、ばね台座２０が収容される。ばね台座２０について図を用いて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１のばね台座２０の概略構成図であり、図４（Ａ）は断面図、図４（Ｂ）は平面図である。図４に示すように、ばね台座２０は、中心及び中心から同心円上の所定の位置にそれぞれ貫通孔が設けられた、断面形状がｎ角形（ｎは、３以上の自然数。）又は楕円形の、鋼材からなる平板である。本実施形態においては、鋼材として一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用い、４角形としている。形状は本体ケース３０に合わせて設定される。

図４（Ｂ）に示すように、ばね台座２０の中心に設けられた孔は、後述する中軸体１０の本体１１先端部を挿入するための孔であり、以下、中軸体挿入孔２２という。中軸体挿入孔２２は、図４（Ａ）に示すように、外部側から内部側に向かって（図４（Ａ）に向かって、左側から右側に向かって。）所定の位置までテーパ状に形成される。即ち、内部側から所定の位置まで同一の径で形成され、所定の位置から外部方向に向かって拡開するように形成される。これは、後述するように、中軸体１０を該中軸体挿入孔２２に挿入してろう付け又は溶接する際に、ろう材を注入し易くして加工の容易性を確保するためである。また、この中心から同心円上の所定の位置に配設される貫通孔は、上述したケース本体３０と上蓋４０とを螺着するボルト５０を貫通させるための孔であり、以下、ボルト貫通孔２３という（又は、第２貫通孔ということがある。）。本実施形態においては、４個のボルト貫通孔２３が、同心円上に等間隔で設けられ、該ボルト貫通孔２３の径は、ボルト５０の径に応じて設定される。また、ボルト貫通孔２３の配設する位置は、ばね台座２０を本体ケース３０に収容した場合に、該ボルト貫通孔２３が、ケース底部３１に配設したボルト貫通孔３５と同軸上となる位置に配設される。

ばね台座２０内側（図４（Ａ）に向かって右側、本体ケース３０に収容された状態で上蓋４０側。）の所定の位置には、ばねユニット６０の先端を収容するための窪みである、凹状の円形の台座ばねユニット収容部２１（以下、第１収容部ということがある。）が形成される。台座ばねユニット収容部２１は、ばねユニット６０の配設個数に対応する数が形成される。従って、本実施形態においては４個形成される。また、台座ばねユニット収容部２１の径は、ばねユニット６０の外径よりも大きく設定され、従って、ばねユニット６０の先端が該台座ばねユニット収容部２１に収容され左右にずれることがない。なお、本実施形態においては、台座ばねユニット収容部２１の中心と、上述したボルト貫通孔２３の中心は一致する。従って、ボルト５０は、台座ばねユニット収容部２１に収容されたばねユニット６０の中心を貫通することになる。但し、これに限定されるわけではなく、台座ばねユニット収容部２１の個数とボルト貫通孔２３の個数とが異なってもよい。

図２に示したように、本体ケース３０には、上蓋４０が冠着されて、ボルト５０によって螺着される。図５を用いて、上蓋４０について具体的に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１の上蓋４０の概略構成図であり、図５（Ａ）は、断面図、図５（Ｂ）は、平面図である。図５（Ｂ）に示すように、上蓋４０は、中心及び中心から同心円上の所定の位置に貫通孔が設けられた、鋼材からなる断面形状がｎ角形（ｎは、３以上の自然数。）又は楕円形の平板である。本実施形態においては、鋼材として一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用い、４角形としている。形状は本体ケース３０に合わせて設定される。

上蓋４０の一辺の長さは、本体ケース３０の側面部３２の四角形の断面の一辺の長さより大きく設定される。従って、上蓋４０を本体ケース３０上部に取付けた場合、上蓋４０が本体ケース３０の側面部３２先端の開口を被覆することとなる。

上蓋４０の中心に設けられた孔は、後述する中軸体１０の本体１１を挿入するための孔であり、以下、中軸体貫通孔４３という。貫通される中軸体１０の動きに支障がないように、中軸体貫通孔４３の径は、中軸体１０の本体１１の径よりも大きく設定される。また、本実施形態においては、中軸体貫通孔４３は矩形に形成されているが、これは貫通される中軸体１０の本体１１の断面形状に合わせて設定された形状である。但し、これに限定されるわけではなく、中軸体１０の本体１１の断面形状が円形であれば、中軸体貫通孔４３の形状も円形であっても良い。また、中軸体１０の本体１１の形状と異なる形状であっても良い。

この中心から同心円上の所定の位置に配設される貫通孔は、上述したケース底部３１及びばね台座２０に設けられた第２貫通孔２３、第１貫通孔３５と同様に、ケース本体３０と上蓋４０とを螺着するボルト５０を貫通させるための孔であり、以下、ボルト貫通孔４４という（又は、第３貫通孔ということがある。）。本実施形態においては、４個のボルト貫通孔４４が、同心円上に等間隔で設けられ、該ボルト貫通孔４４の径は、ボルト５０の径に応じて設定される。ボルト貫通孔４４の配設される位置は、本体ケース３０に上蓋４０を取付けた場合に、上述したケース底部３１のボルト貫通孔３５及び本体ケース３０内に収容されたばね台座２０に設けられたボルト貫通孔２３と同軸上になる位置に配設される。したがって、配設される個数も、ボルト貫通孔３５及びボルト貫通孔２３と同数配設される。

上蓋４０の内側（図５に向かって、左側。本体ケース３０に接する側。）には、上述したばね台座２０と同様に、所定の位置にばねユニット６０の先端を収容するための窪みである凹状の円形の上蓋ばねユニット収容部４１（以下、第２収容部ということがある。）が形成される。上蓋ばねユニット収容部４１は、ばねユニット６０の配設個数に対応する数が形成され、従って、本実施形態においては４個形成される。また、上蓋ばねユニット収容部４１の径は、ばねユニット６０の外径よりも大きく設定され、従って、ばねユニット６０の先端が該上蓋ばねユニット収容部４１に収容され左右にずれることがない。なお、上蓋ばねユニット収容部４１の中心と、上述したボルト貫通孔４４の中心は一致し、従って、後述するボルト５０は、上蓋ばねユニット収容部４１に収容されたばねユニット６０の中心を貫通することになる。

図２に示したように、上述した上蓋４０とばね台座２０とを接続するために、中軸体１０が配設される。中軸体１０は、長手方向に直交する方向の断面が矩形の棒状の本体１１と、中央部に円形の開口を有する略円形の中軸体係止部１２とから構成される。

図６を基に、ばね台座２０、上蓋４０及び中軸体１０の接続状態を説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１のばね台座２０、上蓋４０及び中軸体１０の接続関係を示す概略構成図であり、図６（Ａ）は、断面図、図６（Ｂ）は、前部平面図である。図６（Ａ）に示すように、上蓋４０の外部側（図６に向かって右側。第２収容部４１が形成されていない側。）から中軸体貫通孔４３を貫通して挿入された中軸体１０の先端は、ばね台座２０の内側（図６に向かって右側。第１収容部２１が形成されている側。）から中軸体挿入孔４３に挿入され、接合部２４においてろう付け又は溶接されてばね台座２０に固定される。従って、この状態においては、上蓋４０は、中軸体係止部１２と、該中軸体１０に接合されたばね台座２０との間を、中軸体１０の本体１１に沿って摺動可能な状態となる。図６（Ｂ）に示すように、前方（上蓋４０外側。）から見た場合、上蓋４０に中軸体１０が挿入されているのが理解される。

図２に示したように、本実施形態に係る電力線用テンションバランサー１においては、中軸体１０がろう付け又は溶接されて固定されたばね台座２０と、中軸体１０が貫通された上蓋４０との間に、ばねユニット６０が配設される。ばねユニット６０は、ｍ個（ｍは、２以上の自然数。）のコイルばねから構成される。本実施形態においては、３個のコイルばねが、１組のばねユニットを構成するが、これに限定されるわけでなく、電力線３に求められる張力に応じて、コイルばねの個数が増減される。ｍ個のコイルばねは、入れ子状に組み合わされて１組のばねユニット６０を構成する。即ち、複数のばねが、並列に配設されることになる。このとき、隣接するコイルばねは、ばねの巻きの方向が相互に異なる方向のコイルばねを配設する。本実施形態においては、３個のコイルばねは、一番大きな外ばね６３の内部に２番目に大きな中ばね６２が配設され、中ばねの内部に一番小さな内ばね６１が配設される。本実施形態においては、外ばね６３と内ばね６１は、コイルの巻きが右巻きで、中ばね６２が左巻きである。但し、これに限定されるわけではなく、隣接するコイルばねの巻きの方向が同一であっても良い。

ばねユニット６０は、図６（Ａ）に示した、ばね台座２０と、該ばね台座２０と接合された中軸体１０に沿って摺動可能に配設された上蓋４０との間に配設される。ばねユニット６０は、上蓋４０を中軸体１０の係止部１２方向に最大限摺動させてばね台座２０と上蓋４０との間隔を最大限に開き、該ばねユニット６０を圧縮した状態で横方向から前記間隔に挿入される。挿入後、ばねユニット６０は復元力で伸張し、該ばねユニット６０の一方の端部がばね台座２０の第１収容部２１に収容され、該ばねユニット６０の他方の端部が上蓋４０の第２収容部４１に収容される。第１収容部２１及び第２収容部４１は凹状であるため、ばねユニット６０は両端が第１収容部２１及び第２収容部４１で挟まれ、左右にずれることはない。従って、ばねユニット６０をろう付け又は溶接して接合する必要がなく、本実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、組み立てが容易である。

所定の数のばねユニット６０が配設された後、上蓋４０及び中軸体１０が連結されたばね台座２０は、本体ケース３０内部に収容される。このとき、本体ケース３０の底部３１にろう付け又は溶接されて平行に接合された２個の取付部３３と、ばね台座２０にろう付け又は溶接されて接合された中軸体１０の係止部１２の開口とが、直交する方向に位置するように、ばね台座２０を本体ケース３０内に収容する。これによって、電力線用テンションバランサー１を設置した場合に、鉄構２側のワイヤ７０と中軸体係止部１２に係止される電力線３側の碍子５（図示しない）のフックとが直線状となり、よじれを生じることなく電力線用テンションバランサー１を設置できる。上蓋４０及び中軸体１０が連結されたばね台座２０を本体ケース３０に収容した状態においては、本体ケース３０のボルト貫通孔３５と、ばね台座２０のボルト貫通孔２３と、上蓋４０のボルト貫通孔４３とが、それぞれ同軸上に直列に並んだ状態となる。

上蓋４０及び中軸体１０が連結されたばね台座２０を、本体ケース３０に収容した後、本体ケース３０の底部３１側から、ボルト貫通孔３５にボルト５０を挿入する。上述したように、ボルト貫通孔３５、ボルト貫通孔２３、ボルト貫通孔４３は同軸上に位置するため、ボルト５０は、本体ケース３０、ばね台座２０及び上蓋４０を貫通し、上蓋４０の外部側に突出する。突出したボルト５０の先端に、平座金５３を挿入したうえで、六角ナット（大）５１及び六角ナット（小）５２によって、本体ケース３０と上蓋４０とを螺着する。いわゆるダブルナットとすることで、両者間の強固な螺着を得ることができる。なお、本実施形態においては、ボルト５０に皿ボルトを使用しているが、これに限定されるわけではない。しかし、強固な螺着が得られ、また、本体ケース３０の取付部３３側にボルト５０の頭が突出せず、取付部３３にボルト７３を挿入してＵ字ボルト７２を係止して鉄構２に取付ける際に支障とならないことから、皿ボルトを好適に用いる。また、ボルト５０を、本体ケース３０の底部３１側から貫通させているが、上蓋４０側から貫通させても良い。但し、鉄構２等の対象物に取り付ける際に、ナットを締める際に作業が難しくなる場合があり、本実施形態のように、本体ケース３０の底部３１側からボルト５０を貫通させることが好適である。

（本発明に係るテンションバランサーの作動態様と機能）
以下に、上述した電力線用テンションバランサーが電力線に設置された場合の作動態様と機能について説明する。ばね台座２０は本体ケース３０に収容されただけで、本体ケース３０とばね台座２０とは接着されていない。従って、中軸体１０がろう付け又は溶接されて接合されたばね台座２０と、上蓋４０がボルト５０及び大小２つのナット５１、５２によって螺着された本体ケース３０とは、別個に移動可能な状態である。但し、本体ケース３０と螺着された上蓋４０には、ばね台座２０に接合された中軸体１０が貫通しており、一方、ばね台座２０には、本体ケース３０と上蓋４０とを螺着している４本のボルト５０が貫通している。従って、ばね台座２０と本体ケース３０のそれぞれが移動する場合は、それぞれがボルト５０又は中軸体１０に沿って摺動することになる。そして、上述したように、ばね台座２０と上蓋４０との間には、４組のばねユニット６０が配設されているため、ばね台座２０と本体ケース３０のそれぞれが移動する場合、いずれが移動する場合であっても、４組のばねユニット６０を圧縮しながら移動することになる。勿論、双方が移動する場合には、４組のばねユニット６０をより強く圧縮することになる。上述の説明のとおり、電力線３に掛かる張力は、これら４組のばねユニット６０のばねの圧縮のバランスにより、中軸体１０と本体ケース３０との間で解消されることとなる。

なお、電力線３が強風で煽られてよじれが生じた場合に、電力線用テンションバランサー１に該よじれが伝達する。本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、電力線３に接続された碍子５のフックが係止される中軸体１０が、角を有するばね台座２０にろう付け又は溶接されて接合されている。ばね台座２０は同様に角を有する本体ケース３０に収容されるため、中軸体１０を回転させる力が働いても、ばね台座２０の角が本体ケース３０の角に当接し、中軸体１０の回転が防止される。さらに、ばね台座２０は、本体ケース３０に収容されたうえで、ボルト貫通孔３５、２３、４３を貫通したボルト５０によって本体ケース３０及び上蓋４０と一体化されるため、これによっても中軸体１０の回転が防止される機能が発揮される。

次に、本発明に係る電力線用テンションバランサー１が、鉄構２と、電力線３に接続された碍子５との間に設置された場合に張力を保持する仕組みについて、図７及び図８を基に説明する。図７は、変電施設の電力線について、本発明に係る電力線用テンションバランサーを設置しない場合（Ａ）と設置した場合（Ｂ）を示す模式図であり、図８は、図７（Ｂ）に示した部分Ａの拡大図である。図７（Ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーは、鉄構２と、電力線３に接続された碍子５との間に配設される。より詳細には、図８に示すように、設置対象物である鉄構２に取り付けられた鉄構取付部材６に接続されたＵ字ボルト７２に、電力線用テンションバランサー１の本体ケース３０の取付部３３を、該Ｕ字ボルト７２を挟み込むように装着し、ボルト７３を挿入して螺着する。一方、電力線３に接続された碍子５のシャックルが、中軸体１０の係止部１２にボルトで螺着されて係止され、これによって、鉄構２と、碍子５が接続された電力線３との間に電力線用テンションバランサー１が介在する状態となる。取付け時には、ばねユニット６０（図示せず）がボルト５０（図示せず）の中間位置程度まで圧縮された状態で取付ける。従ってこのとき、ケース底部３１（図示せず）とばね台座２０（図示せず）との間には、間隙が生じることになる。電力線３の両端において、電力線用テンションバランサー１が上述の取付け方法によって鉄構２に取り付けられる。

本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１をこのように配設した場合、地震時において鉄構２が左右に揺れて電力線３に張力が掛かると電力線３の両端に取り付けた電力線用テンションバランサー１に張力が掛かることになる。しかし、この張力は、電力線用テンションバランサー１内のばねユニット６０の圧縮、伸張によって吸収され、電力線３及びアレスタ４には、余分な張力が掛からず、アレスタ４の切断を防止できる。

（本発明に係るテンションバランサーの効果）
本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１の効果について説明する。上述したように、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、３個のコイルばねから構成されるばねユニット６０を、本体ケース３０内に並列して配設している。そして本体ケース３０に螺着された上蓋４０と、中軸体１０が固定されたばね台座２０との間に、前記４組のばねユニット６０を配設しているため、電力線用テンションバランサー１のストロークは、ばねユニット６０の圧縮される長さと同等であり、ストロークが非常に短い。また、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、複数の中筒１０３をテレスコピック状に配設するものではないため、該電力線用テンションバランサー１自体の全長も短い。従って、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、小型であり、また、設置スペースが小さくて済む。本実施形態においては、図１に示した中軸体係止部１２から取付部３３に接続されたＵ字ボルト７２の両端のナット７１までの電力線用テンションバランサー１の全長が、１８５ｍｍと非常に短くなっている。

また、上述したように４組のばねユニット６０を配設しているため、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーは、高張力を保持することができる。電力線（母線）３は一定の張力（一般的に、５００ｋｇｆ。）で架線されているが、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、かかる高張力を十分保持することができる。また、地震時における鉄構２の左右の揺れは、上述したシミュレーションにおいては、±６ｍｍであったが、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、上述した構成でシミュレーションによって計測したところ、±１２ｍｍの揺れに対応できることが判明した。従って、地震時においても、アレスタ４の切断を適切に防止することができる。

さらに、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、組み立てが容易であり、また、鉄構２への設置が容易である。上述したように、第２収容部４１を有する上蓋４０を貫通した中軸体１０を、第１収容部２１を有するばね台座２０にろう付け又は溶接して接合し、上蓋４０とばね台座２０との間に、圧縮したばねユニット６０を配設して第１収容部２１と第２収容部４１とでばねユニット６０を挟装する。従って、ばねユニット６０のろう付けが不要である。さらに、ばねユニット６０を挟装し、上蓋４０及び中軸体１０と一体化されたばね台座２０を、本体ケース３０に収容して、本体ケース３０と上蓋４０とをボルト５０で螺着して形成する。従って、組み立てが非常に容易である。また、皿ボルトを使用いているため、鉄構２に取付ける側にボルトの頭が突出することがない。従って、鉄構２に設置する場合、取付部３３にボルト７３を装着する際に、ボルト５０の頭が障害となることがないため、狭いスペースにおいても容易に設置できる。

またさらに、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、電力線３の張力を、本体ケース３０内部に配設されるばねユニット６０の弾性復元力によって保持する。ばねユニット６０は、該ばねユニット６０を構成するコイルばねの数を調整することができる。また、電力線用テンションバランサー１は、本体ケース３０内部に配設するばねユニット６０の組数を調整することもできる。従って、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、ばねユニット６０を構成するコイルばねの数、及び該電力線用テンションバランサー１内に配設するばねユニット６０の組数を調整することで、電力線３が必要とする張力を、余裕をもって確保することができる。

なおさらに、本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサー１は、ばね台座２０が本体ケース３０と当接し、且つ本体ケース３０とばね台座２０及び上蓋４０とがボルト５０を貫通して螺着されている。従って、強風で電力線によじれが生じても、該電力線用テンションバランサー１でよじれを抑制することができる。しかも、かかるよじれ防止のために、ブロック状ストッパや回り止めブロックの別部材を必要とすることもない。なお、本発明の一実施形態に係るテンションバランサーは、上記例に限定されることはない。

本発明に係るテンションバランサーは、高張力の保持が必要とされる架線の取り付けに使用することができ、変電施設等の電力線のみならず、電車線等においても好適に利用することが期待できる。

本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの一部断面図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの下面図及び前面図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーのばね台座の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの上蓋の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーのばね台座、上蓋及び中軸体の接続関係を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーを変電施設の電力線に設置しない場合と、設置した場合を示す模式図である。 図７に示した本発明の一実施形態に係る電力線用テンションバランサーの設置状況模式図の部分Ａの拡大図である。 一般的な電車線用テンションバランサーの構成を示す断面図である。 図９に示す電力線用テンションバランサーの支柱側連結部分の概略構成図である。

符号の説明

１：電力線用テンションバランサー
２：鉄構
３：電力線（母線）
４：アレスタ（避雷針）
５：碍子
６：鉄構取付部材
１０：中軸体
１２：中軸体係止部
２０：ばね台座
２１：第１収容部（台座ばねユニット収容部）
２２：中軸体挿入孔
２３：ボルト貫通孔（第２貫通孔）
３０：本体ケース
３１：ケース底部
３２：ケース側面部
３３：取付部
３４：水抜き穴
３５：ボルト貫通孔（第１貫通孔）
４０：上蓋
４１：第２収容部（上蓋ばねユニット収容部）
４３：中軸体貫通孔
４４：ボルト貫通孔（第３貫通孔）
５０：ボルト（皿ボルト）
６０：ばねユニット
７０：ワイヤ
７１：ナット
７２：Ｕ字ボルト
７３：ボルト
１００：電車線用テンションバランサー
１０１：ケーシング
１０３：中筒
１０４：中空ロッド
１１１：ガイドロッド
１１３：ブロック状ストッパ
１１７：シャックル状連結部B
１１８：回り止めブロック
１１９：Ｕ字ボルト

Claims (7)

1. 少なくとも２組以上のばねユニットと、
   係止部を有する中軸体と、
   中心から同心円上に等間隔で少なくとも２個以上設けられた第１貫通孔と外部と接続するための取付部とを有する底部と、所定の位置に穴が配設された側面部と、開口された上部とを有する柱状の本体と、
   中心に前記中軸体の先端を接合するための開口を有し、前記中心から同心円上に等間隔で配設され前記ばねユニットの一端を収容する凹型の複数の第１収容部と、少なくとも２つの前記第１収容部の中央に設けられた第２貫通孔とを有するばね台座と、
   中心に前記中軸体の本体を貫通させるための開口を有し、前記中心から同心円上に等間隔で配設され前記ばねユニットの他端を収容する凹型の複数の第２収容部と、少なくとも２つの前記第２収容部の中央に設けられた第３貫通孔とを有する上蓋と、を備え、
   前記ばね台座は前記本体の内部に収容され、
   前記ばねユニットは、前記本体に収容された前記ばね台座の前記第１収容部と前記上蓋の前記第２収容部との間に挟装され、
   前記本体と前記上蓋とは、前記第１貫通孔、前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を貫通したボルトとナットとによって螺着されることを特徴とするテンションバランサー。
2. 前記中軸体に荷重が負荷された場合、前記ばね台座は、前記ばねユニットを圧縮しながら、前記ボルトに沿って摺動することを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。
3. 前記中軸体は、該中軸体の本体が前記上蓋の前記開口を通されたうえで該中軸体の先端が前記ばね台座の開口に挿入されて接合されることを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。
4. 前記第１貫通孔は内部方向から前記本体底部に向かって拡開するようにテーパ状に形成され、
   前記ボルトは皿ボルトであることを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。
5. 前記第１収容部及び前記第２収容部の径は、前記ばねユニットの外径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。
6. 前記ばねユニットは、ｍ個（ｍは、２以上の自然数）のばねが入れ子状態で配設され、且つ隣接するばねの巻きの方向が相互に異なることを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。
7. 前記本体は、断面形状がｎ角形（ｎは、３以上の自然数）叉は楕円形であることを特徴とする請求項１に記載のテンションバランサー。