JP5861172B2 - 架空線用テンションバランサ - Google Patents

Description

本発明は、空中に架設される架空線の張力を一定に保持するための架空線用テ
ンションバランサに関する。

架空線、特に電車線（吊架空線・補助吊架空線・トロリ線）にあっては、温度変化による伸縮やクリープ、トロリ線の摩耗による弾性伸び、さらに経年変化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。このため、電車線の張力を一定に保持する必要があり、その張力調整を自動的に行って、メンテナンスフリー化することが要請されている。

このため、従来から、滑車式、ばね式、ガス式、油圧式などの各種方式による架空線用テンションバランサが提案されている。これらのうち、滑車式は、架空線に繋がった絶縁碍子を介してワイヤが滑車（プーリ）に案内され、このワイヤ端に鉄板製の錘が何枚も重ねて吊り下げられている。この錘の重量によって、架空線が弛まないように該架空線に一定の張力を付与することができる。

前記ばね式は、テレスコピック状に設けられた複数の筒状部材において、それぞれ内側にある筒状部材を圧縮コイルばねによって収縮方向に付勢するように構成したものである。この圧縮コイルばねの伸縮によって架空線が弛まないようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ガス式は、ピストンによってシリンダ内に隔成したガス室に圧縮性のガスを封入し、ピストンロッドのシリンダ内への出入に応じてガス圧を加圧又は負圧に導いて、ピストンロッド端に連結した前記架空線が弛まないようにしている。また、油圧式は、ピストンによってシリンダ内に膈成された２つの油室に作動油を封入し、架空線の伸縮に伴うピストンロッドの出入動作に応じて、前記作動油をバルブを通して一方の油室から他方の油室へ供給することにより、ピストンロッド端に連結された架空線が弛まないようにしている。

ところが、前記滑車式の架空線用のテンションバランサにあっては、回転軸部のベアリングの損傷、粉塵発生による挙動不具合が発生し、また、ワイヤの断線予兆発見のための定期的なメンテナンスが不可欠である。さらに、外的要因（降雪、積雪、着氷）による影響、例えば張力のバランスが損なわれ、急勾配区間では架空線の流れを伴うなどの問題点があった。

これに対し、本発明者は、張力変換プーリとコイルばねとの単純な組み合わせによって、架空線の伸縮を吸収しながらこの架空線のテンションを一定に保つことができ、これを適時のメンテナンスのみで実現可能にし、さらに耐久性が優れ、外的要因による張力アンバランスの発生を回避できる架空線用のテンションバランサを提案している（特許文献２参照）。

この提案済の架空線用のテンションバランサは、空中に架設される架空線の張力を一定に保持するための架空線用テンションバランサであって、架空線に張力を付与するコイルばねと、一定径の螺旋状の第１のワイヤガイド溝を備える第１プーリ部および径が変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝を備える第２プーリ部が並列し、互いのワイヤガイド溝が螺旋方向を逆にして形成された張力変換プーリと、前記第１プーリ部の第１のワイヤガイド溝に沿って巻回され、一端が該第１のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が架空線側に連結される第１のワイヤと、前記第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝に沿って巻回され、一端が該第２のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が前記コイルばねに連結されて張力が付与される第２のワイヤと、を備え、前記架空線の伸縮量を、前記張力変換プーリの回転に伴う前記コイルばねの伸縮動作によって吸収させると共に、架空線の伸縮に伴うコイルばねの張力の変化を、架空線の伸縮で張力変換プーリが正逆回動することで巻回されている第２のワイヤの位置が、径の順次変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝で案内されて変わることにより、巻回されている第２のワイヤの位置のプーリ径が変化し第１のワイヤガイド溝に巻回されている第１のワイヤに略均一化して出力し架空線に付与するという構成である。

このような架空線用テンションバランサにあっては、コイルばねにて張力が付与されている第２のワイヤは、第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝に巻回されているので、コイルばねの張力は、張力変換プーリに、これを回転させる回転力として伝達され、一方、一端が架空線に連結されている第１のワイヤは、第１プーリ部の第１のワイヤガイド溝に巻回され、第１のワイヤガイド溝と第２のワイヤガイド溝は、螺旋方向（巻回方向）が互いに逆に形成されているので、コイルばねの張力が第２のワイヤを介し張力変換プーリに伝達された前記回転力は、この張力変換プーリから第１のワイヤを介し架空線には張力として伝達される。従って、架空線は、コイルばねの張力により常に一定の張力で保持されることになり、かつ、コイルばねの張力が張力変換プーリに回転力として作用しているので、架空線が伸縮するとそれに対応し張力変換プーリが正逆に回動し、第１のワイヤを巻き込んだり、巻き出したりすると共に、架空線が伸縮するとそれに対応して張力変換プーリが正逆に回動し、この回動で第２のワイヤを介しコイルばねが伸縮し架空線の伸縮量を吸収する。また、架空線が伸縮すると前記のようにコイルばねが伸縮するので、コイルばねの張力（ばね力）は変化するが、架空線が伸縮すると張力変換プーリが回動し、コイルばねに連結されている第２のワイヤが巻回されている位置が、径の順次変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝に案内されて変わるので、巻回されている第２のワイヤ位置のプーリ径が変化し、第１のワイヤガイド溝に巻回されている第１のワイヤからは略均一化して出力され、架空線に付与される張力は、略均一化される。即ち、コイルばねの張力が小さくなる方向に変化した時は、第２のワイヤは、張力変換プーリの回動で第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝のプーリ径の大きい方に移動し、コイルばねの張力が大きくなる方向に変化した時は、第２のワイヤは、張力変換プーリの回動で第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝のプーリ径の小さい方に移動する。それによってコイルばねのばね力（張力）が変化しても第１のワイヤを介し架空線に付与される張力は、略一定にできる。

実公昭３９−１９５３６号公報 特許第４４６２６３４号公報

しかしながら、かかる従来の架空線用テンションバランサの張力変換プーリは、第１プーリ部と第２プーリ部が並列して設けられた構成で、第１プーリ部および第２プーリ部は、ある程度の幅（長さ）を有するため、全体としても長さ（幅）が生じ、しかも第１プーリ部から引き出させる第１のワイヤは、第１プーリ部の一端側から引き出され、架空線に連結されるため、第１ワイヤが第１プーリ部を牽引するポイントは、第１プーリ部と第２プーリ部を並列した張力変換プーリに対し偏心した位置となり、この牽引ポイントの偏心により張力変換プーリに捩れ現象が生ずる。この捩れ現象は、テンションバランサの作動に悪影響を与える課題がある。
また、かかる従来のテンションバランサの架空線に張力を付与するコイルばねは、円筒部材に収納され、コイルばねを受け止め、コイルばねの伸縮に対応して移動するばね座も円形であり、このばねの伸縮に対応した張力は、ばねの伸縮により移動するばね座よりワイヤおよび張力変換プーリを介し架空線に伝達される。従って、コイルばねも円筒状、このコイルばねの収納部材も円筒部材およびばね座も円形であるため、コイルばねおよびばね座は、円筒部材内において捩れ（回動）を許容する形態となる。従って、ワイヤに捩れ現象が生じたり、円筒部材に捻れ（回動）が生ずると、円筒部材に対しコイルばね、ばね座、ワイヤおよび張力変換プーリの位置関係が正常な位置からずれる可能性があり、機能に悪影響を及ぼす課題がある。

本発明は、このような点に鑑み前記課題を解決せんと提案されたものであり、牽引ポイントの偏心による張力変換プーリの捩れ現象が生じないテンションバランサの提供、およびコイルばね、該コイルばねの収納部材、ばね座およびワイヤ、等で構成するばね構造の、ワイヤの捩れ現象および収納部材の捻れ（回動）が機能に影響を与えないテンションバランサの提供を目的とする。

本発明にかかる架空線用テンションバランサは、架空線に張力を付与するコイルばねと、
一定径の螺旋状の第１のワイヤガイド溝を備える第１プーリ部および径が順次変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝を備える第２プーリ部が並列され、前記第１のワイヤガイド溝および第２のワイヤガイド溝が螺旋方向を逆にして形成された第１の張力変換プーリと、該第１の張力変換プーリと同様の第１プーリ部および第２プーリ部が並列され、該第２プーリ部が第１の張力変換プーリの第２プーリ部と隣り合わせで同軸に並列される第２の張力変換プーリと、
前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部の第１のワイヤガイド溝に沿って巻回され、各一端が該第１のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が架空線側に連結される各一の第１のワイヤと、
前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝に沿って巻回され、各一端が該第２のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が前記コイルばねに連結されて張力が付与される各一の第２のワイヤと、を備え、
前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部および第２プーリ部は、一本の水平軸に回転不可能に挿通され、かつ二つの前記第１プーリ部が二つの前記第２プーリ部を介在するように配置され、
前記各一の第１のワイヤの端部が架空線に連結され、前記架空線の伸縮量を、前記第１の張力変換プーリおよび前記第２の張力変換プーリの回転に伴う前記コイルばねの伸縮動作によって吸収させると共に、前記架空線の伸縮に伴うコイルばねの張力の変化を、架空線の伸縮で前記各張力変換プーリが正逆回動することで巻回されている各一の第２のワイヤの位置が、径の順次変化する螺旋状の各一の第２のワイヤガイド溝に案内されて変わることにより、巻回されている該第２のワイヤの位置のプーリ径が変化し第１のワイヤガイド溝に巻回されている第１のワイヤに略均一化した張力として出力し架空線に付与する架空線用テンションバランサにおいて、
前記架空線に張力を付与するコイルばねを収納して、支柱などの固定部材に回転不可能に支持される角筒部材と、
前記第２プーリ部の回転による第２のワイヤの移動量に応じて前記コイルばねを伸縮させる方向に前記角筒部材の内側面に対し微小間隙をおいて移動可能に設けられた略矩形のばね座と、
該ばね座に固設された軸受部材に回転自在に軸支され、前記一方の第２プーリ部から引き出された第２ワイヤが懸回され他方の第２プーリ部に至る滑車と、を備えることを特徴とする。

この構成により、第１の張力変換プーリと第２の張力変換プーリは並列し、第１の張力変換プーリの第１のワイヤの牽引ポイントと第２の張力変換プーリの第１のワイヤの牽引ポイントは、張力変換プーリ全体の中心から略対称位置となるので均衡し、捩れを抑制する。即ち、第１の張力変換プーリの牽引ポイントおよび第２の張力変換プーリの牽引ポイントは、個々では偏心しているが、この第１および第２の張力変換プーリを並列し、両者の牽引ポイントを中心から対称位置とすることにより均衡する。このため第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリで構成する張力変換プーリ部分に捻れが生ずることがなく、コイルばねおよび第２プーリ部、第２のワイヤによる架空線の張力均一化制御を第１ワイヤを介し安定して行うことが出来る。また、架空線の張力変化に応じて第２プーリ部が第２のワイヤを介してコイルばねを伸縮させる際に第２プーリ部における第２のワイヤの牽引ポイントの移動（偏心）により第２のワイヤに捩れが生じても、また、角筒部材に捻れ（回動も含む）が生じても、前記ばね座が略矩形をなし角筒部材内での回転が規制されているため、前記捩れは規制され正常な動作を保証する。しかも、コイルばねのばね力は、滑車を介し第２のワイヤに伝達されるが、第２のワイヤは滑車に懸回して折り返されているので、この部分での第２のワイヤの損傷が防止され、耐久性が向上する。

また、本発明にかかる架空線用テンションバランサは、前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部と第２プーリ部が、前記水平軸に対して着脱可能に形成されていることを特徴とする。

この構成により、第１プーリ部を径の異なるものと取り換えることで、コイルばねのばね力（張力）が同じものでも、張力変換プーリから出力する張力を容易に変えることが可能となる。例えば、第２プーリ部は同じで第１プーリ部を径の異なるものと取り換えることで、第１プーリ部からの張力の出力が変化する。第１プーリ部の径が大きくなれば、第１プーリ部からの張力の出力は小さくなり、第１プーリ部の径が小さくなれば、第１プーリ部からの張力の出力は大きくなる。従って、架空線によって標準張力が異なっても、標準張力毎にコイルばねを変えることなく、第１プーリ部を取り換えることによって対応できる。

本発明の架空専用テンションバランサによれば、次のような効果を奏する。
（１）第１のワイヤの牽引ポイントの偏心による張力変換プーリの捻れ現象を防止できる。即ち、第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリで構成する張力変換プーリ部分に捻れ現象が軽減する。従って、コイルばねおよび第２プーリ部、第２のワイヤによる架空線の張力均一化制御を、第１のワイヤを介し安定して行うことが出来る。
（２）コイルばねは角筒部材内に収納され、また、この角筒部材内に設けられ、第２プーリ部から引き出された第２のワイヤが連結され、第２プーリ部の回転による第２のワイヤの移動量に応じて前記コイルばねを伸縮させる方向に移動可能なばね座も略矩形であるので、コイルばねおよび第２のワイヤに捻れが生じても、また、角筒部材に捻れ（回動も含む）が生じても、角筒部材内での回転が規制され、正常な動作を保証する。
（３）第１プーリ部を径の異なるものと取り換えることで、コイルばねのばね力（張力）が同じものでも、張力変換プーリから出力する張力を容易に調整することが可能となる。従って、例えば、架空線によって標準張力が異なっても、標準張力毎にコイルばねを変えることなく、第１プーリ部を取り換えることによって対応できる。
（４）コイルばねのばね力は、滑車を介し第２のワイヤに伝達されるが、第２ワイヤは滑車に懸回して折り返されているので、この部分での第２のワイヤの損傷が防止され、耐久性が向上する。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態による架空線用テンションバランサを示す断面図である。 図１に示す架空線用テンションバランサの正面図である。 図２に示した架空線用テンションバランサを一部破断して示す斜視図である。 図２に示した架空線用テンションバランサの要部の分解斜視図である。 図１に示す張力変換プーリ付近の分解斜視図である。 ばね座の拡大斜視図である。 図１に示した架空線用テンションバランサの設置例を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態を示す架空線用テンションバランサの断面図である。 図８に示すばね座付近の斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態にかかる架空線用テンションバランサを、図１〜図７を参照して説明する。本発明の実施形態による架空線用テンションバランサは、架空線１９に張力を付与するコイルばね４と、一定径の螺旋状の第１のワイヤガイド溝１１を備える第１プーリ部２ａおよび径が順次変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝１２を備える第２プーリ部２ｂが並列され、前記第１のワイヤガイド溝１１および第２のワイヤガイド溝１２が螺旋方向を逆にして形成された第１の張力変換プーリ２Ａおよび第２の張力変換プーリ２Ｂと、それぞれの第１プーリ部２ａの第１のワイヤガイド溝１１に沿って巻回され、各一端が該第１のワイヤガイド溝１１の一部に固定され、他端が架空線１９側に連結される各一の第１のワイヤ１３と、それぞれの第２プーリ部２ｂの第２のワイヤガイド溝１２に沿って巻回され、各一端が該第２のワイヤガイド溝１２の一部に固定され、他端が前記コイルばね４に連結されて張力が付与される各一の第２のワイヤ１５と、を備え、それぞれの第１プーリ部２ａおよび第２のプーリ部２ｂは、一本の水平軸５に回転不可能に挿通され、前記各一の第１のワイヤ１３の端部が架空線１９に連結され、前記架空線１９の伸縮量を、前記第１の張力変換プーリ２Ａおよび前記第２の張力変換プーリ２Ｂの回転に伴う前記コイルばね４の伸縮動作によって吸収させると共に、前記架空線１９の伸縮に伴うコイルばね４の張力の変化を、架空線１９の伸縮で前記各張力変換プーリ２Ａ、２Ｂが正逆回動することで巻回されている各一の第２のワイヤ１５の位置が、径の順次変化する螺旋状の各一の第２のワイヤガイド溝１２に案内されて変わることにより、巻回されている該第２のワイヤ１５の位置のプーリ径が変化し第１のワイヤガイド溝１１に巻回されている第１のワイヤ１３に略均一化した張力として架空線１９に付与するという構成である。

これにより、第２のワイヤ１５を牽引しているコイルばね４の弾発力が、前記架空線１９の伸縮に応じて第１のワイヤ１３を第１のワイヤガイド溝１１に巻き込んだり巻き戻したりすることで、前記架空線１９の伸縮を吸収し、この架空線１９のテンションを一定に保つことができると共に、この時に第２のワイヤ１５がガイドされる第２のワイヤガイド溝１２のプーリ径が変化するために、第１の張力変換プーリ２Ａと第２の張力変換プーリ２Ｂは並列し、第１の張力変換プーリ２Ａの第１のワイヤ１３の牽引ポイントと第２の張力変換プーリ２Ｂの第１のワイヤ１３の牽引ポイントは、張力変換プーリ２Ａ、２Ｂの全体の中心から略対称位置となるので、均衡して牽引され張力変換プーリ部の捻れは抑制される。従って、コイルばね４および第２プーリ部２ｂ、第２のワイヤ１５による架空線１９の張力均一化制御を、第１のワイヤ１３を介し安定して実施することができる。

この実施形態による架空線用テンションバランサは、図１乃至図３に示すようなコ字状の枠部材１内に取り付けられた２組の張力変換プーリ２Ａ、２Ｂと、横長の角筒部材３内に設置されたコイルばね４とを、主要な構成要素としている。これらのうち、張力変換プーリ２Ａ、２Ｂはそれぞれ第１プーリ部２ａおよび第２プーリ部２ｂからなり、各プーリ部２ａ、２ｂは枠部材１に水平支持された水平軸５に対し軸方向移動可能であるが、回転が規制されるように挿通されている。

具体的には、図５に示すように前記水平軸５は角棒状をなす。一方、第１プーリ部２ａおよび第２プーリ部２ｂは中心部に角孔６、７を有し、水平軸５に挿通されている。また、前記角孔６、７と同一サイズの角孔８を持つリング９も水平軸５に挿通されるが、該角孔８を持つリング９は枠部材１に取り付けられた一対の軸受１０に回転自在に支持されている。従って、軸受１０に、角孔８を持つリング９を装着し，枠部材１内側には二つの第２プーリ部２ｂを介在させるように、また枠部材１の左右外側には各一の第１プーリ部２ａを配置させるようにして、水平軸５を前記リング９の角孔８、第１プーリ部２ａの角孔６および第２のプーリ部２ｂの角孔７に挿し通すことで、各プーリ部２ａ、２ｂは水平軸５に対し軸方向位置調整可能で、かつ回転不可能に支持される。従って、四個のプーリ部２ａ、２ｂは同時に同角回転（同芯軸回動）する。

また、前記水平軸５の両端にはねじ部５ａが形成されており、このねじ部５ａにナット２０をねじ込むことで、その両端に取り付けられた第１プーリ部２ａの水平軸５からの脱落が防止可能になっている。なお、そのねじ部５ａの両端には小孔（図示しない）が設けられ、これらの小孔には前記ナット２０の抜け止め用の割ピン５ｂが嵌め込まれている（図１、図３参照）。各張力変換プーリ２Ａ、２Ｂの第１プーリ部２ａは径が等しい第１のワイヤガイド溝１１を外周に有し、第２プーリ部２ｂは径が変化する第２のワイヤガイド溝１２を外周に有する（図５参照）。これらの各ワイヤガイド溝１１、１２の渦巻き方向は互いに逆になっている。第１の各ワイヤガイド溝１１の一部には、この第１のワイヤガイド溝１１に沿って巻きつけられるワイヤ１３の一端を係止する係止孔１４（図５参照）が設けられている。

第２のワイヤガイド溝１２の一部には、これに沿って巻きつけるワイヤ１５の一端を係止する係止孔１６（図５参照）が設けられている。なお、ワイヤ１３、１５の前記一端には、止め具（図示しない）がカシメ固定されており、これらが前記係止孔１４、１６にそれぞれ抜け止め可能に嵌合されている。さらに、前記各一（二本）の第１のワイヤ１３の他端部は、例えば図７に示すように、二本の第１のワイヤ１３をヨークＡに固定し、架空線１９を絶縁碍子１８を介しヨークＢに固定して、ヨークＡ、Ｂを連結板にて回動自在となるように連結する。

一方、コイルばね４は角筒部材３内に軸方向移動自在に収納され、伸縮負荷時に生じる回転を抑制するために、図１および図３に示すように巻方向が逆になる二つのばね部材４ａ、４ｂを可動型のばね受け部材２１を介して配置したものからなる。このばね受け部材２１は全体として筒状体をなし、外周にはばね部材４ａ、４ｂの端部をそれぞれ支承する段付きばね座２１ａ、２１ｂが設けられている。これらの段付きばね座２１ａ、２１ｂに支承された各ばね部材４ａ、４ｂは、角筒部材３の内周に干渉しないサイズ、形状である。これによりその干渉にもとづくばね特性のヒステリシスを軽減することができ、コイルばね４の挙動を円滑化できる。

図１および図３に示すような角筒部材３左端の開口部３ａ内には、この開口部３ａを塞ぐようなサイズの略矩形のプレート（塞板）２２が嵌め込まれている。このプレート２２は中央部の対称位置に二つの長孔２３（図４参照）を有し、これらの長孔２３にプレート２２の内側からコ字状の取付金具２４の両脚片２４ａが挿通されている。そして、この挿通によって、プレート２２の外側に露出した両脚片２４ａに設けられた取付孔２５（図４参照）に、ボルト２６が挿通されている。このボルト２６の挿通端には、図１にも示すように、ナット２７がねじ込み可能になっており、このナット２７はボルト２６端に設けられた小孔（図示しない）に嵌め込まれた割ピン２６ａによって抜け止めされている。このボルト２６の軸に一端（ループ状部など）を結着したワイヤ４５（図３参照）の他端が図示しない電柱等の支柱に連結される。また、プレート２２外側の下部には、一対の矩形小孔２８を持つ長方形の立上り片２９が形成されている。

角筒部材３における開口部３ａの上下に対向する側壁３ｂ、３ｃであって、前記矩形小孔２８に対応する位置には、二個ずつの矩形小孔３０、３１（図４参照）が設けられている。そして、角筒部材３の上部の側壁３ｂに載置した凸状のプレート３２に形成された小孔３２ａを通して、軸部が矩形断面を持つ長ボルト３３を上部の側壁３ｂの矩形小孔３０、プレート２２の立上り片２９の矩形小孔２８および前記下部の側壁３ｃの矩形小孔３１に挿し通して、これらの先端のねじ部にナット３４をねじ込む。これによりプレート２２が角筒部材３の開口端部から、容易に脱抜しないように固定される。

角筒部材３内には、略矩形板状のばね座３５が軸方向移動自在に挿入されている。このばね座３５は片面側、つまり前記プレート２２設置側の面の四隅に、図４および図６に示すようなＬ字状のガイドチャンネル３６が溶接などによって固定され、左右端縁には一対の同等深さの水平切欠３７が設けられている。ばね座３５の前記片面側には、Ｕ字状ホルダ３８（図４、図６参照）が溶接により固定され、このＵ字状ホルダ３８のＵ字溝３８ａ端が、前記水平切欠３７の対応位置に臨んでいる。なお、Ｌ字状の前記ガイドチャンネル３６は両端部がばね座３５の周縁の外へ僅か突出する形状をなし、これらの突出部分が前記角筒部材３内の内壁面に沿って、低摩擦抵抗にて移動（摺動）可能になっている。例えば、図６に示すようにガイドチャンネル３６の角筒部材３の内周壁面との摺接面は、弧状としたり、移動方向（進退方向）に位置する端部を斜面３６ａとする、等の構成を挙げることができる。

また、第２プーリ部２ｂの第２のワイヤガイド溝１２にガイドされ、かつ一端が前記係止孔１６に係止された前記各一の第２ワイヤ１５は、これらの他端が枠部材１の取り付け片１ａに形成された横長孔３９およびこの枠部材１をねじ４０ａおよびナット４０ｂで固定している角筒部材３端の端板４１に形成された略横長孔４２を通して、ばね部材４ｂの中心部、可動ばね受け部材２１内、ばね部材４ａの中心部およびばね座３５の二つの水平切欠３７をそれぞれ介して、このばね座３５上のＵ字状ホルダ３８のＵ字溝３８ａにガイドされる。このＵ字溝３８ａ内では、前記ばね部材４ａ、４ｂの反発力を受けて、２本のワイヤ１５、１５端が連結状態で圧接される。

ここで、２本のワイヤ１５は前述のように別々のものを途中で連結して用いるほか、一本のワイヤ１の両端を前記二つの第２プーリ部２ｂの第２ワイヤガイド溝１１にガイドさせるようにしてもよい。なお、前記ワイヤ１５は、ばね座３５が前記ばね部材４ａ、４ｂの反発力を受けてプレート２２近傍に位置する状態において、第２プーリ部２ｂそれぞれの第２ワイヤガイド溝１１内に、例えば３巻き程度に巻回された状態にする。

かかる構成になる架空線用テンションバランサは、例えば、図７に示すように、架空線１９との間で二本の第１のワイヤ１３をヨークＡに固定し、架空線１９を絶縁碍子１８を介しヨークＢに固定して、ヨークＡ、Ｂを連結板にて回動自在となるように連結する。このため架空線１９と第１のワイヤ１３とは電気的に絶縁され，架空線１９にはコイルばね４の前記反発力を受けて、前述のような温度変化等の外部要因にも拘わらず一定のテンションが維持される。

一方、第１の張力変換プーリ２Ａと第２の張力変換プーリ２Ｂは並列し、第１の張力変換プーリ２Ａの第１のワイヤ１３の牽引ポイントと第２の張力変換プーリ２Ｂの第１のワイヤ１３の牽引ポイントは、張力変換プーリ２Ａ、２Ｂの全体の中心から略対称位置となるので、均衡して牽引され張力変換プーリ部の捻れは抑制される。従って、コイルばね４および第２プーリ部２ｂ、第２のワイヤ１５による架空線１９の張力均一化制御を、第１のワイヤ１３を介し安定して実施することができる。

さらに、第２プーリ部２ｂはワイヤ１５を介してコイルばね４を伸縮するので、第２プーリ部２ｂにおけるワイヤ１５の牽引ポイントの移動（偏心）によるワイヤ１５の捩れ現象を伴う。しかし、そのワイヤ１５端を保持するばね座３５が略矩形をなし、これが矩形筒状の角筒部材３内で回転規制されることによって、捻れは防止される。この場合において、ばね座３５には角筒部材３の内側面に対し接触面積が小さく（従って、摩擦抵抗が小さく）、滑らかな端面を持つガイドチャンネル３６が連設されている。このため、このガイドチャンネル３６は、これに連設されたばね座３５の角筒部材３内における軸方向移動を円滑化し、コイルばね４の伸縮動作時のヒステリシスを軽減する。この結果、架空線のテンションを滑らかに目的の制御値にコントロールすることができる。

また、前記二つの第１プーリ部２ａおよび二つの第２プーリ部２ｂは、一本の水平軸５に並列状態で着脱可能に挿入されて（取り付けられて）、一体的に回動可能な構造である。このため複数種類のプーリ部２ａ、２ｂの組み合わせにもとづくワイヤ１３、１５の張力調整が容易になる。

なお、第１プーリ部２ａ、第２プーリ部２ｂおよび水平軸５を備える前記枠部材１は、これらの組み付け後に、コイルばね４を収納した角筒部材３に対し前記ボルト４０ａおよびナット４０ｂを用いて一体結合される。また、枠部材１は鳥害、蛇害などの外的要因を排除するため、この枠部材１に対してカバー４３が被せられて、ねじ４４を用いて固定される。この場合にはワイヤ１３、１５や各プーリ部２ａ、２ｂの耐食性を向上でき、メンテナンスフリーな構成とすることができる。

図８は、本発明の他の実施の形態を示す架空線用テンションバランサの断面図、図９は、図８に示すばね座付近の斜視図である。
この実施の形態では、架空線１９に張力を付与するコイルばね４を収納して、支柱などの固定部材に回転不可能に支持される角筒部材３内に、略矩形のばね座３５が前記コイルばね４を伸縮させる方向に移動可能に設けられ、該ばね座３５に軸受部材４６が固設され、該軸受部材４６に滑車４７が回転自在に軸支４８されている。本例では軸受部材４６は逆Ｕ字状の形状をなし、その開放端側がばね座３５に固着されている。滑車４７は、この軸受部材４６の一方の片と他方の片の間に位置し、一方の片と他方の片の間に架設された支軸４８に回転自在に軸支されている。

第２のワイヤ１５は、単一のワイヤにて、一端側が第１の張力変換プーリ２Ａの第２プーリ部２ｂの第２のワイヤガイド溝１２に巻回され、端部が該第２のワイヤガイド溝１２の一部に固定され、他端側は該第１の張力変換プーリ２Ａの第２プーリ部２ｂから引き出され、前記滑車４７を懸回して折り返し第２の張力変換プーリ２Ｂの第２プーリ部２ｂの第２のワイヤガイド溝１２に巻回され、その端部が該第２のワイヤガイド溝１２の一部に固定されている。
他は前記実施の形態と同様であるので、同様な構成は同一符号を付して他の詳細な説明は省略する。

この実施の形態によれば、コイルばね４のばね力は、滑車４７を介し第２のワイヤ１５に伝達されるが、第２のワイヤ１５は滑車４７に懸回して折り返されているので、この部分での第２のワイヤ１５の損傷が防止され、耐久性が向上する。

このように本実施形態の架空線用テンションバランサは、張力変換プーリ２Ａ、２Ｂとコイルばね４との単純な組み合わせによって、架空線１９の伸縮を吸収しながらこの架空線１９のテンションを一定に保つことができるし、張力変換プーリ部分の捻れが抑制され、作動特性に悪影響を与えることもない。

本発明にかかる架空専用テンションバランサは、張力変換プーリ部分に捻れ現象が生ずることを回避でき、空中に架設される架空線の張力を一定に保持するための架空線用テンションバランサ等に有用である。

１ 枠部材
２Ａ 第１の張力変換プーリ
２Ｂ 第２の張力変換プーリ
２ａ 第１プーリ部
２ｂ 第２プーリ部
３ 角筒部材
４ コイルばね
４ａ、４ｂ ばね部材
５ 水平軸
６、７、８ 角孔
９ リング
１０ 軸受
１１ 第１のワイヤガイド溝
１２ 第２のワイヤガイド溝
１３ 第１のワイヤ
１４ 、１６ 係止孔
１５ 第２のワイヤ
１７ ガイドローラ
１８ 絶縁碍子
１９ 架空線
２０ ナット
２１ 可動ばね受け部材
２１ａ、２１ｂ 段付きばね座
２２ プレート
２３ 長孔
２４ 取付金具
２５ 取付孔
２８ 矩形小孔
２９ 立上り片
３０、３１ 矩形小孔
３２ プレート
３３ 長ボルト
３４ ナット
３５ ばね座
３６ ガイドチャンネル
３７ 横長孔
３８ Ｕ字状ホルダ
３９ 横長孔
４１ 端板
４２ 横長孔
４６ 軸受部材
４７ 滑車
４８ 支軸

Claims (2)

1. 空中に架設される架空線の張力を一定に保持するための架空線用テンションバランサであって、
   架空線に張力を付与するコイルばねと、
   一定径の螺旋状の第１のワイヤガイド溝を備える第１プーリ部および径が順次変化する螺旋状の第２のワイヤガイド溝を備える第２プーリ部が並列され、前記第１のワイヤガイド溝および第２のワイヤガイド溝が螺旋方向を逆にして形成された第１の張力変換プーリと、該第１の張力変換プーリと同様の第１プーリ部および第２プーリ部が並列され、該第２プーリ部が第１の張力変換プーリの第２プーリ部と隣り合わせで同軸に並列される第２の張力変換プーリと、
   前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部の第１のワイヤガイド溝に沿って巻回され、各一端が該第１のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が架空線側に連結される各一の第１のワイヤと、
   前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第２プーリ部の第２のワイヤガイド溝に沿って巻回され、各一端が該第２のワイヤガイド溝の一部に固定され、他端が前記コイルばねに連結されて張力が付与される各一の第２のワイヤと、を備え、
   前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部および第２プーリ部は、一本の水平軸に回転不可能に挿通され、かつ二つの前記第１プーリ部が二つの前記第２プーリ部を介在するように配置され、
   前記各一の第１のワイヤの端部が架空線に連結され、前記架空線の伸縮量を、前記第１の張力変換プーリおよび前記第２の張力変換プーリの回転に伴う前記コイルばねの伸縮動作によって吸収させると共に、前記架空線の伸縮に伴うコイルばねの張力の変化を、架空線の伸縮で前記各張力変換プーリが正逆回動することで巻回されている各一の第２のワイヤの位置が、径の順次変化する螺旋状の各一の第２のワイヤガイド溝に案内されて変わることにより、巻回されている該第２のワイヤの位置のプーリ径が変化し第１のワイヤガイド溝に巻回されている第１のワイヤに略均一化した張力として出力し架空線に付与する架空線用テンションバランサにおいて、
   前記架空線に張力を付与するコイルばねを収納して、支柱などの固定部材に回転不可能に支持される角筒部材と、
   前記第２プーリ部の回転による第２のワイヤの移動量に応じて前記コイルばねを伸縮させる方向に前記角筒部材の内側面に対し微小間隙をおいて移動可能に設けられた略矩形のばね座と、
   該ばね座に固設された軸受部材に回転自在に軸支され、前記一方の第２プーリ部から引き出された第２ワイヤが懸回され他方の第２プーリ部に至る滑車と、を備えることを特徴とする架空線用テンションバランサ。
2. 前記第１の張力変換プーリおよび第２の張力変換プーリそれぞれの第１プーリ部と第２プーリ部は、前記水平軸に対して着脱可能であ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。

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