KR20080112061A - 가공선용 텐션 밸런서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공선의 신축을 흡수하면서 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있고, 이것을 적시의 유지보수만으로 실현 가능하게 하고, 또한 내구성이 우수하고, 외적 요인에 의한 장력 언밸런스의 발생을 회피 가능하게 하는 것을 과제로 한다.

과제의 해결수단으로서는, 제1 와이어 안내홈(6) 및 직경이 변화하는 제2 와이어 안내홈(7)이 형성된 장력변환풀리(2)와, 제1 와이어 안내홈(6)에 감겨진 제1 와이어(10)와, 제2 와이어 안내홈(7)에 감겨진 제2 와이어(11)와, 축방향 이동부재를 제2 와이어(11)의 상기 일단과는 반대측 방향으로 밀어붙이는 코일 스프링(4)을 구비하고, 가공선의 신축량을, 상기 장력변환풀리(2)의 회전에 따르는 코일 스프링(4)의 신축 동작에 의해 흡수시킨다.

텐션 밸런서, 가공선, 장력, 유지보수, 장력변환풀리, 코일 스프링

Description

가공선용 텐션 밸런서{Tension Balancer for Aerial Line}

본 발명은 공중에 가설(架設)되는 가공선(架空線)의 장력을 일정하게 유지하기 위한 가공선용 텐션 밸런서(tension balancer)에 관한 것이다.

가공선, 특히 전차선(電車線)(매달림가공선·보조매달림가공선·트롤리 (trolley)선)에 있어서는, 온도변화에 의한 신축이나 크리프(creep), 트롤리선의 마모에 의한 탄성 신장, 또한 경년(經年) 변화에 의한 지지물의 경사 등에 의해, 이도장력(弛度張力)이 영향을 받는다. 이 때문에, 전차선의 장력을 일정하게 유지할 필요가 있고, 그 장력 조정을 자동적으로 행하여, 유지보수를 불필요로 하는 것이 요청되고 있다.

이 때문에, 종래부터, 활차식(滑車式), 스프링식, 가스식, 유압식 등의 각종 방식에 의한 가공선용 텐션 밸런서가 제안되어 있다. 이들 중, 활차식은 가공선에 연결된 애자(碍子)를 통하여 와이어(wire)가 활차(풀리(pulley))로 안내되고, 이 와이어 끝에 철판제의 추(錘)가 몇 개 겹쳐서 매달려 있다. 이 추의 중량에 의해, 가공선이 느슨하지 않도록 그 가공선에 일정한 장력을 부여할 수 있다.

스프링식은 텔레스코픽(telescopic) 형상으로 설치된 복수의 통형상(筒狀)부 재에 있어서, 각각 내측에 있는 통형상부재를 압축 코일 스프링에 의해 수축방향으로 밀어붙이도록 구성한 것이다. 이 압축 코일 스프링의 신축에 의해 가공선이 느슨하지 않도록 하고 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).

가스식은 피스톤에 의해 실린더 내에 간격을 두고 형성한 가스실에 압축성의 가스를 봉입(封入)하고, 피스톤 로드의 실린더 내에의 출입에 따라 가스압을 가압 (加壓) 또는 부압(負壓)으로 유도하여, 피스톤 로드 끝에 연결한 상기 가공선이 느슨하지 않도록 하고 있다.

또한, 유압식은 피스톤에 의해 실린더내에 간격을 두고 형성된 2개의 유실(油室)에 작동유(作動油)를 봉입하고, 가공선의 신축에 따르는 피스톤 로드의 출입 동작에 따라, 상기 작동유를 밸브를 통하여 한 쪽의 유실(油室)로부터 다른 쪽의 유실(油室)로 공급함으로써, 피스톤 로드 끝에 연결된 가공선이 느슨하지 않도록 하고 있다.

[특허문헌1] 일본실용공개 소39-19536호 공보

그러나, 상기 활차식의 가공전용의 텐션 밸런서에 있어서는, 회전축부의 베어링의 손상, 분진(粉塵) 발생에 의한 거동 문제가 발생하고, 또한, 와이어의 단선 (斷線) 징후 발견을 위한 정기적인 유지보수가 불가결하다. 또한, 외적 요인(강설(降雪), 적설(積雪), 착빙(着氷))에 의한 영향, 예를 들면 장력의 밸런스(balance)가 손상되어, 급경사 구간에서는, 가공선의 흐름을 수반하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것이며, 장력변환풀리와 코일 스프링과의 단순한 조합에 의해, 가공선의 신축을 흡수하면서 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있고, 이것을 적시의 유지보수만으로 실현 가능하게 하고, 또한 내구성이 우수하고, 외적 요인에 의한 장력 언밸런스(unbalance)의 발생을 회피할 수 있는 가공선용의 텐션 밸런서를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가공선용의 텐션 밸런서는 코일 스프링의 장력을, 직경이 순차적으로 변화되는 나선상(螺旋狀)의 안내홈을 구비하는 장력변환풀리를 통하여 가공선에 부여하여, 가공선의 장력을 일정하게 유지하는 가공선용 텐션 밸런서로서,

일단이 코일 스프링에 연결되어 장력변환풀리의 안내홈에 감겨진 와이어에 의해, 코일 스프링의 장력이 장력변환풀리에 회전력으로서 전달되고, 이 장력변환풀리에 전달된 회전력을 장력으로 변환하여 가공선에 부여함과 아울러, 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역(正逆)으로 회동하는 구성을 구비하고,

이 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역 회동함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 안내홈으로 안내되어 변함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화하여, 코일 스프링의 장력이 변화되어도 장력변환풀리에 있어서 대략 균일화되게 출력되어 가공선에 부여되는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 장력변환풀리는 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 안내홈을 구비하고 있고, 일단이 코일 스프링에 연결되어 있는 와이어는 장력변환풀리의 안내홈에 감겨져 있다. 따라서, 코일 스프링은 와이어를 잡아당김으로써 장력변환풀리에는 회전력으로서 전달되며, 이 회전력은 장력으로 변환되어 가공선에 부여된다. 가공선의 신축량은 장력변환풀리의 회전에 따르는 코일 스프링의 신축이동으로 흡수하지만, 이 코일 스프링이 신축하면 코일 스프링의 장력은 변화된다. 그러나, 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역으로 회동함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 안내홈으로 안내되어 변함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화되므로, 이에 의해 코일 스프링의 장력이 변화되어도 장력변환풀리에 있어서 대략 균일화하여 가공선에 부여할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 가공선용 텐션 밸런서는 공중에 가설되는 가공선의 장 력을 일정하게 유지하기 위한 가공선용 텐션 밸런서로서,

가공선에 장력을 부여하는 코일 스프링과,

직경이 일정한 나선상의 제1 와이어 안내홈을 구비하는 제1 풀리부 및 직경이 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈을 구비하는 제2 풀리부가 병렬하고, 서로의 안내홈이 나선방향을 반대로 하여 형성된 장력변환풀리와,

상기 제1 풀리부의 제1 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제1 와이어 안내홈의 일부에 고정되며, 타단이 가공선측에 연결되는 제1 와이어와,

상기 제2 풀리부의 제2 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제2 와이어 안내홈의 일부에 고정되며, 타단이 상기 코일 스프링에 연결되어 장력이 부여되는 제2 와이어를 구비하며,

상기 가공선의 신축량을, 상기 장력변환풀리의 회전에 따르는 상기 코일 스프링의 신축 동작에 의해 흡수시킴과 아울러, 가공선의 신축에 따르는 코일 스프링의 장력의 변화를, 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역 회동함으로써 감겨져 있는 제2 와이어의 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈으로 안내되어 변화됨으로써, 감겨져 있는 제2 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화되어 제1 와이어 안내홈에 감겨져 있는 제1 와이어에 대략 균일화되게 출력하여 가공선에 부여하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 코일 스프링으로 장력이 부여되어 있는 제2 와이어는 제2 풀리부의 제2 와이어 안내홈에 감겨져 있으므로, 코일 스프링의 장력은 장력변환풀리에는 이것을 회전시키는 회전력으로서 전달되며, 한편, 일단이 가공선에 연결되 어 있는 제1 와이어는 제1 풀리부의 제1 와이어 안내홈에 감겨지고, 제1 와이어 안내홈과 제2 와이어 안내홈은 나선방향(권회방향)이 서로 반대로 형성되어 있으므로, 코일 스프링의 장력이 제2 와이어를 통하여 장력변환풀리에 전달된 상기 회전력은 이 장력변환풀리로부터 제1 와이어를 통하여 가공선에는 장력으로서 전달된다. 따라서, 가공선은 코일 스프링의 장력에 의해 항상 일정한 장력으로 유지되게 되는 것으로 되고, 또한 코일 스프링의 장력이 장력변환풀리에 회전력으로서 작용하고 있으므로, 가공선이 신축하면 그것에 대응하여 장력변환풀리가 정역으로 회동하여, 제1 와이어를 감아넣거나, 풀어내거나 함과 함께, 가공선이 신축하면 그것에 대응하여 장력변환풀리가 정역으로 회동하고, 이 회동으로 제2 와이어를 통하여 코일 스프링이 신축하여 가공선의 신축량을 흡수한다. 또한, 가공선이 신축하면 상기와 같이 코일 스프링이 신축하므로, 코일 스프링의 장력(스프링력)은 변화되지만, 가공선이 신축하면 장력변환풀리가 회동하여, 코일 스프링에 연결되어 있는 제2 와이어가 감겨져 있는 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈으로 안내되어 변하므로, 감겨져 있는 제2 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화되고, 제1 와이어 안내홈에 감겨져 있는 제1 와이어로부터는 대략 균일화되게 출력되어, 가공선에 부여되는 장력은 대략 균일화된다. 즉, 코일 스프링의 장력이 작아지는 방향으로 변화되었을 때는, 제2 와이어는 장력변환풀리의 회동으로 제2 풀리부의 제2 와이어 안내홈의 풀리 직경이 큰 쪽으로 이동하고, 코일 스프링의 장력이 커지는 방향으로 변화되었을 때는, 제2 와이어는 장력변환풀리의 회동으로 제2 풀리부의 제2 와이어 안내홈의 풀리 직경이 작은 쪽으로 이동한다. 그것에 의하 여 코일 스프링 스프링력(장력)이 변화되어도 제1 와이어를 통하여 가공선에 부여되는 장력은 대략 일정하게 된다.

요컨대, 제2 와이어를 견인(牽引)하고 있는 코일 스프링 탄발력(彈發力)이 가공선의 신축에 따라 제1 와이어를 제1 와이어 안내홈에 감아넣거나 풀어내거나 하게 함으로써, 상기 가공선의 신축을 흡수하여, 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있음과 함께, 이때에 제2 와이어가 안내되는 제2 와이어 안내홈의 풀리 직경이 변화되기 때문에, 코일 스프링의 장력이 변화되어도 가공선에는 대략 일정한 장력으로서 부여할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 가공선용 텐션 밸런서의 장력변환풀리는 제1 풀리부와 제2 풀리부가 착탈가능하게 형성되고, 한 쪽이 다른 쪽에 대하여 교환가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 제1 풀리부 및/또는 제2 풀리부를, 직경이 다른 것으로 교환하는 것이 가능하게 되고, 코일 스프링 스프링력(장력)이 같은 것이어도, 가공선에 부여하는 장력을 변하게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 코일 스프링을 변화하는 일 없이 가공선의 종류에 따른 대응이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 가공선용의 텐션 밸런서는 상기 장력변환풀리의 외주에 신축표시눈금을 표시한 링(ring)모양의 눈금판이 마련되고, 상기 장력변환풀리를 수납하는 프레임(frame)부재상에 있어서, 상기 신축표시눈금에 대향하는 위치에 마킹(marking)이 표시되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 마킹이 지시하는 장력표시눈금으로부터 풀리의 회전에 따르 는 와이어의 이동량을, 즉 가공선의 신축량을 풀리의 외주측에서 간단히 확인할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 가공선용의 텐션 밸런서는, 상기 제1 와이어에는 신축표시눈금을 표시한 신축표시눈금부재가 설치되고, 상기 장력변환풀리를 수납하는 상기 프레임부재상에 있어서, 상기 신축표시눈금에 대향하는 위치에는 마킹이 표시되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 마킹이 지시하는 장력표시눈금으로부터, 가공선의 신축에 따르는 제1 와이어의 이동량을, 프레임부재의 상부나 하부에서 간단히 확인할 수 있다.

본 발명의 가공선용 텐션 밸런서에 의하면, 다음과 같은 효과를 발휘한다.

(1)장력변환풀리와 코일 스프링의 단순한 조합에 의해, 가공선의 신축을 흡수하면서 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있고, 이것을 적시의 유지보수만으로 실현 가능하게 한다.

(2)코일 스프링을 사용하여, 가공선의 신축에 대응하여 코일 스프링의 장력(스프링력)이 변화되어도, 가공선에는 대략 일정한 장력으로서 부여할 수 있다.

(3)가공선에 장력을 부여하는 코일 스프링의 스프링력(장력)이 같은 것이어도, 장력변환풀리의 제1 풀리부 또는 제2 풀리부를 직경이 다른 것으로 교환하여, 가공선에 부여하는 장력을 변하게 할 수 있다. 따라서, 코일 스프링을 변화하는 일 없이 가공선의 종류에 따라 대응이 가능하게 된다.

(4)가공선의 신축량을 용이하게 확인할 수 있다.

(5)또한, 내구성이 우수하고, 외적 요인에 의한 장력 언밸런스의 발생을 회피할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서는, 기본적으로, 직경이 일정한 나선상의 제1 와이어 안내홈을 구비하는 제1 풀리부 및 직경이 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈을 구비하는 제2 풀리부가 병렬하고, 서로의 안내홈이 나선방향을 반대로 하여 형성되어 있는 장력변환풀리를 갖는다. 또한, 상기 제1 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제1 와이어 안내홈의 일부에 고정되며, 타단이 가공선측에 연결되는 제1 와이어와, 상기 제2 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제2 와이어 안내홈의 일부에 고정되며, 타단이 축방향 이동부재에 설치된 제2 와이어를 구비한다. 그리고, 상기 축방향 이동부재를 코일 스프링에 의해 상기 제2 와이어의 상기 일단측과는 반대 방향으로 밀어붙이고, 상기 가공선의 신축량을, 상기 장력변환풀리의 회전에 따르는 상기 코일 스프링의 신축 동작에 의해 흡수시키는 구성이다.

이에 의해, 제2 와이어를 견인하고 있는 코일 스프링의 탄발력이 가공선의 신축에 따라 제1 와이어를 제1 와이어 안내홈에 감아넣거나 풀어내거나 하게 함으로써, 상기 가공선의 신축을 흡수하여, 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있음과 아울러, 이때에 제2 와이어가 안내되는 제2 와이어 안내홈의 풀리 직경이 변 화되기 때문에, 코일 스프링의 장력이 변화되어도 가공선에는 대략 일정한 장력으로서 부여할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 사시도, 도 2는 본 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 종단 정면도, 도 3은 본 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 분해 사시도, 도 4는 도 1에서의 장력변환풀리를 일부 파단하여 나타내는 정면도 (a), (b)이다.

본 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서는 ㄷ자 모양의 프레임부재(1) 내에 설치된 장력변환풀리(2)와, 통형상부재(3) 내에 설치된 코일 스프링(4)을 주요 구성부로 하고 있다. 이들 중, 장력변환풀리(2)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 프레임부재(1) 내에 수평으로 가설된 축(5)을 중심으로 회전가능하게 설치되어 있다.

또한, 상기 장력변환풀리(2)는 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 외주에 직경이 같은 제1 와이어 안내홈(6)을 구비하는 제1 풀리부(2a) 및 직경이 변화되는 제2 와이어 안내홈(7)을 구비하는 제2 풀리부(2b)가 병렬하여 설치되며, 서로의 안내홈(6, 7)은 소용돌이(渦卷) 방향(감김방향)이 서로 반대로 되도록 형성되어 있다. 제1 와이어 안내홈(6)의 일부, 도면에서는, 장력변환풀리(2)의 우측단부(端部)에 가까운 부분에는 그 제1 와이어 안내홈(6)을 따라 감겨져 있는 와이어(10)의 일단을 걸리게 하는 걸림구멍(8)이 마련되어 있다.

또한, 제2 와이어 안내홈(7)의 일부에는, 이에 따라 감겨지는 와이어(11)의 일단을 걸리게 하는 걸림구멍(9)이 마련되어 있다. 한편, 상기 와이어(10, 11)의 일단에는, 고정구(12, 13)가 고정되어 있고, 각 고정구(12, 13)가 상기 걸림구 멍(8, 9)에 각각 끼워 맞춰지고, 또한 빠짐 방지되어 있다.

상기 장력변환풀리(2)의 근방에는, 프레임부재(1)에 수평으로 가설된 축(14)을 중심으로 자유 회전하는 안내풀리(15)가 설치되어 있다. 이 안내풀리(15)는 제2 와이어(11)의 진동방지기능과 스프링 거동의 안정화를 도모하는 안내기능을 갖는다.

한편, 코일 스프링(4)은 통형상부재(3) 내에 축방향 이동가능하게 수납되고, 부하시의 회전을 억제하기 위해, 감김방향(선회(旋回)방향)이 교대로 반대로 되는 2개의 코일 스프링(4a, 4b)을 가동스프링 받침부재(16)를 통하여 배치한 구성으로 하고 있다.

가동스프링 받침부재(16)는 전체로서 통(筒)형상을 이루며, 외주에는 코일 스프링(4a, 4b)의 단부를 각각 지지하는 단차(段差)진 스프링 받침대(16a, 16b)가 마련되어 있다. 여기에서, 단차진 스프링 받침대(16a, 16b)는 각 스프링(4a, 4b)이 통형상부재(3)의 내주에 간섭하는 일이 없는 깊이로 하는 것이 필요하다. 이에 의해, 상기 간섭이 생긴 경우에서의 스프링 특성의 히스테리시스(hysteresis)의 발생을 줄일 수 있고, 또한, 스프링의 거동이 안정화된다.

상기 통형상부재(3)의 좌측단부 내주에는, 도 3에 도시하는 바와 같은 원판형상의 캡(cap)(17)이 끼워지고, 통형상부재(3)에 형성된 4개의 구멍(18)에, 대략 ㄷ자 형상을 이루는 고정구(19)의 2개의 고정편(19a)이 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 삽입 통과되어 있다. 이에 의해, 캡(17)의 통형상부재(3) 밖으로의 빠짐 방지가 이루어져 있다. 또한, 각 고정편(19a)의 선단부(先端部)에는, 핀(pin)(20)이 통과되어, 고정편(19a)의 각 구멍(18)으로부터의 빠짐 방지를 도모하고 있다. 핀(20) 끝에는 또한 분할핀이 삽입되어 있다.

캡(17)의 중심부에는, 내측으로부터 외측으로 ㄷ자 형상의 외부설치부재가 빠짐 방지상태로 삽입되어 있다. 이 외부설치부재(21)는 도시하지 않은 지주측의 고정구에 연결된다. 통형상부재(3)의 우측단부 내주에는 링판(ring plate)(22)이 끼워져 있고, 이 링판(22)에 제2 코일 스프링(4b)의 타단부(우측단부)가 지지되어 있다.

상기 캡(17)과 제1 스프링(4a)와의 사이에는, 이 제1 스프링(4a)의 타단부 (좌측단부)를 지지하는 원판(23)이 통형상부재(3) 내주에 대하여 축방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 설치되어 있다. 원판(23)의 중앙부에는, 이 원판(23)의 좌측면으로부터 제2 와이어(11)측으로 돌출하도록 대략 ㄷ자 형상의 와이어 고정부재(24)가 삽입되어 있다. 한편, 상기 링판(22) 및 원판(23)의 외주부를, 가동스프링 받침부재(16)에 설치된 것과 같은 단차진 스프링 받침대를 마련하는 것은 임의적이다.

이 와이어 고정부재(24)의 돌출단(突出端)에는, 상기 제2 와이어(11)의 타단(우측단부)을 지지하는 와이어 지지핀(25)이 설치되어 있다. 이 와이어 지지핀(25)은 도 3에 도시하는 바와 같이 나사부재(25a)의 선단에 너트(25b)를 끼워 맞추는 형식으로 되어 있다.

상기 제1 와이어(10)는 전술한 바와 같이, 일단의 고정구(12)가 장력변환풀리(2)의 걸림구멍(8) 내에 걸려지고, 타단부는 링 구멍(H)을 형성하도록 구부려져 있어, 도 1에 도시하는 바와 같이 칼라(collar)(26)에 의해 고정된다. 한편, 도시하지 않았지만, 이 링 구멍(H)에는, 가공선에 절연애자를 통하여 접속된 와이어 끝이 결착(結着)된다.

제2 와이어(11)는 제1 와이어(10)와 마찬가지의 구성이며, 일단의 고정구(13)가 걸림구멍(9) 내에 걸려지고, 도 2에 도시하는 바와 같이 타단부는 링 구멍(H)를 형성하도록 구부려져, 칼라(26)에 의해 고정되어 있다. 한편, 도시하지 않았지만, 이 링 구멍(H)은 상기 원판(23)측의 와이어 지지핀(25)에 대하여 삽입하도록 하여 걸려져 있다.

이에 의해, 제1 와이어(10), 풀리(2), 제2 와이어(11), 링 구멍(H) 및 와이어 지지핀(25)을 순차적으로 거쳐 입력되는 가공선의 신축을, 코일 스프링(4)의 탄발력에 의해 흡수시킬 수 있다.

한편, 상기 풀리(2) 및 안내풀리(15)를 지지하는 축(5, 14)의 양단은 각각 프레임부재(1)의 측부에 설치된 관통구멍(28)에, 수평상태로 관통 지지되어 있다. 각 축(5, 14)의 관통단(貫通端)에 E링(27)이 끼워져, 프레임부재(1)로부터 빠짐이 불가능하게 되어 있다.

또한, 상기 풀리(2)의 우측단면에는, 도 3에 도시하는 바와 같이 프리셋(preset)용 볼트구멍(29)이 천공되어 있다. 이 프리셋용 볼트구멍(29)에, 프레임부재(1)의 측면에 형성된 나사구멍(30)을 통하여 나사고정된 프리셋용 볼트(31)의 선단을 결합가능하게 하고 있다.

이에 의해, 장력변환풀리(2)에 제2 와이어를 통하여 전달되는 코일 스프 링(4)의 장력을 소정의 상태로 하여 설정할 수 있다. 즉, 소정의 장력을 부여한 상태에서 프리셋용 볼트(31)로 장력변환풀리(2)의 회전을 저지하여 설치하고, 설치한 후에 이 프리셋용 볼트(31)를 제거함으로써, 코일 스프링의 소정의 장력을 부여한 상태로 설치하는 것이 용이하게 된다.

상기 우측단부 외주에는, 도 5에 도시하는 바와 같이 가공선의 신축량 표시눈금(32)을 표시한 링모양의 눈금판(33)이 나사(34)를 이용하여 부착된다. 그리고, 프레임부재(1)의 하부에 있어서, 상기 눈금판(33)에 대향하는 위치에, 투시창(35)과 마킹(36)을 갖는 마킹부재(37)가 설치되어 있다. 이 투시창(35)을 통하여 마킹(36)에 일치하는 상기 눈금판(33) 상의 눈금을 읽어냄으로써, 가공선의 신축량을 용이하게 확인할 수 있다.

한편, 가공선의 신축량을 읽어내는 다른 구성예로서, 예를 들면 도 6에 도시한 것이 고려된다. 이것은 프레임부재(1)의 개구단(開口端)에, 상기 제1 와이어(10)의 안내구멍(38)을 갖는 지지판(39)을 설치하고, 이 지지판(39)의 외측에 위치하는 제1 와이어(10) 위에, 2개의 프리셋 피스(piece)(40, 40)에 의해 L자 형상의 슬라이드식 눈금판(41)을 사이에 개재하도록 고정한 것으로 이루어진다. 한편, 안내구멍(38)은 지지판(39) 및 이에 나사고정된 보조지시판(39A) 상의 각 하나의 절결부(38a, 38b)를 합쳐서 형성한다.

슬라이드식 눈금판(41) 중, 수평편(41a)에는 상면 또는 하면에 가공선의 신축량 표시눈금(42)이 표시되어 있다. 또한, 프레임부재(1)의 하부에는, 도 7에 도시하는 판형상의 안내부재(43)가 설치되어 있고, 이 안내부재(43)에 상기 수평 편(41a)를 슬라이딩 가능하게 안내하는 안내구멍(44)이 마련되어 있다.

그리고, 안내부재(43)의 한 쪽의 단연(端緣) 부근에, 수평편(41a) 상의 눈금(42)을 지시하기 위한 마킹(45)이 표시되어 있다.

이러한 구성의 가공선용의 텐션 밸런서는 가공선과 지주와의 사이에 개재되도록 설치된다. 즉, 제1 와이어(10) 끝의 링 구멍(H)에는 도시하지 않은 와이어나 애자 등을 통하여 가공선에 연결되고, 한편, 통형상부재(3) 끝의 외부설치부재(21)가 도시하지 않은 지주(가공선 기둥)에 설치된 설치구나 와이어에 연결된다.

여기에서, 온도변화에 의해 가공선이 신축한 경우에는, 이 신축을 흡수하도록 코일 스프링(4)이 신축하여, 가공선의 장력을 일정하게 유지하도록 기능한다. 예를 들면, 겨울철에 있어서, 가공선이 수축한 경우에는 이 수축에 의해 제1 와이어(10)의 일단을 고정하고 있는 장력변환풀리(2)가 도 1에서 축(5)을 중심으로 시계방향으로 지극히 천천히 회전한다.

이 회전에 의해, 일단이 마찬가지로 장력변환풀리(2)에 고정되어 있는 제2 와이어(11)는 이 제2 와이어 안내홈(7)에 감겨지고, 타단이 와이어 고정부재(24) 및 와이어 지지핀(25)을 통하여 원판(23)을, 도 2에서, 오른쪽으로 끌어들인다. 이에 의해, 코일 스프링(4a, 4b)은 압축되어 상기 가공선의 신축량을 흡수하여, 가공선의 장력을 소정 값으로 유지할 수 있다. 한편, 여름철에 가공선이 신장할 경우에는 상기와는 반대의 동작으로 된다.

이 경우에 있어서, 제2 와이어 안내홈(7)은 직경이 변화하는 나선홈이다. 따라서, 가공선의 신축으로 장력변환풀리(2)가 정역으로 회동하면, 코일 스프링(4) 에 연결되어 있는 제2 와이어(10)가 감겨져 있는 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈(7)으로 안내되어 변하므로, 감겨져 있는 제2 와이어(10)의 위치의 풀리 직경이 대소(大小)로 변화함으로써, 제1 와이어 안내홈(6)에 감겨져 있는 제1 와이어로부터는 대략 균일화하여 출력되어, 가공선에는 코일 스프링(4)의 장력이 변화되어도 항상 균일화되게 부여할 수 있다. 이와 같이, 이 와이어 안내홈(7)은 가공선의 장력변화율을 최소한으로 억제하도록 기능하고, 풀리 직경비(比)에도 따르지만, 예를 들면 이론값으로 3% 이하로 제한할 수 있다. 한편, 본 장력변환풀리의 구조상, 장력변환풀리(2)의 회전각 0°, 180°, 360°에서 장력을 일정하게 할 수 있다. 한편, 회전각이 90°, 270°에서는, 풀리 직경의 위상차를 수반하기 때문에, 장력은 다소 상승하도록 변화된다.

한편, 코일 스프링(4)과 장력변환풀리(2)과의 연쇄(連鎖)는 제2 와이어(11)를 기본으로 하지만, 장력변환풀리(2)에 기어를 구비시켜서, 이에 체인을 걸치는 형식으로 하는 것도 임의적이다. 또한, 상기에서는, 제2 와이어 안내홈(7)을 나선형으로 하였지만, 실용상은, 동일 직경으로 하여도 가공선의 장력제어가 실질상 가능하다.

이상과 같이 본 실시형태에 있어서는, 소용돌이 방향이 서로 반대이고, 직경이 일정한 제1 와이어 안내홈(6) 및 직경이 변화되는 제2 와이어 안내홈(7)이 외주에 형성된 장력변환풀리(2)과, 제1 와이어 안내홈(6)을 따라 감겨지고, 일단이 제1 와이어 안내홈(6)의 일부에 고정되며, 타단이 가공선측에 연결되는 제1 와이어(10)와, 제2 와이어 안내홈(7)을 따라 감겨지고, 일단이 제2 와이어 안내홈(7)의 일부 에 고정되며, 타단이 축방향 이동부재(17)에 설치된 제2 와이어(11)와, 상기 축방향 이동부재(17)를 제2 와이어(11)의 상기 일단측과는 반대방향으로 밀어붙이는 코일 스프링(4)을 구비하고, 상기 가공선의 신축량을, 상기 장력변환풀리(2)의 회전에 따르는 코일 스프링(4)의 신축 동작에 의해 흡수시키도록 함으로써, 제2 와이어(11)를 견인하고 있는 코일 스프링(4)의 탄발력이 가공선의 신축에 따라 제1 와이어(10)를 제1 와이어 안내홈(6)에 감아넣거나 풀어내거나 하게 함으로써, 상기 가공선의 신축을 흡수하여, 이 가공선의 장력을 대략 일정하게 유지할 수 있다.

이 때, 가공선의 신축에 의한 장력변환풀리(2)의 회동으로, 제2 와이어(11)가 감겨져 있는 위치가 이동하고, 그 위치에 의해 제2 와이어 안내홈(7)의 풀리 직경이 변화되기 때문에, 코일 스프링(4)의 장력이 변화되어도, 가공선에는 대략 일정한 장력으로서 부여할 수 있다.

도 8은 장력변환풀리의 다른 실시형태를 나타내는 단면도로, (a)가 끼워 맞춰 일체화한 상태를 나타내고, (b)가 분리한 상태를 나타낸다.

이 실시형태는 장력변환풀리(2)를 구성하는 제1 풀리부(2a)와 제2 풀리부(2b)가 착탈가능하게 형성되어 있는 것이다. 본 예에서는, 제1 풀리부(2a)의 제2 풀리부(2b)와의 접면(接面)에, 단면 비(非)원형의 돌기(凸)부(46)를 돌출 설치하고, 제2 풀리부(2b)의 제1 풀리부(2a)와의 접면에, 상기 돌기부(46)에 대응하는 비원형의 구멍(47)을 마련하여, 돌기부(46)를 구멍(47)에 끼워넣음으로써 착탈가능하게 한 구성을 나타내고 있다. 나머지는 상기 실시의 구성과 같으므로, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여서 그 밖의 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 도 8의 변형예를 나타내는 사시도이다. 본 예는 돌기부(46)가 복수 이며, 구멍(47)도 이에 대응하여 복수가 존재하는 경우이다. 본 예에서는, 돌기부(46) 및 구멍(47)이 복수 존재하기 때문에, 단면형상은 원형이라도 좋다. 나머지는 상기 실시형태와 같다.

이 제1 풀리부(2a)와 제2 풀리부(2b)를 착탈가능하게 하는 구성은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니며, 다른 종래 공지의 수단도 채용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

한편, 도 8 및 도 9에 있어서 부호 48은 축(5)에의 삽입구멍이며, 장력변환풀리(2)는 축(5)에 대하여 회전가능하게 설치하여도 좋고, 축(5)에는 고정하여 설치하고, 축(5)을 회전가능하게 하여도 좋다. 이 축(5)의 축받이부나 풀리(2)의 회전부에는 베어링을 설치하거나, 마찰을 저감하는 피막(皮膜)을 형성하거나 하는 것이 원활한 회전이 가능하게 되어 마모를 방지할 수 있으므로 바람직하다.

이와 같이 장력변환풀리(2)의 제1 풀리부(2a)와 제2 풀리부(2b)를 착탈가능하게 하면, 상기 작용, 효과 이외에 예를 들면, 제1 풀리부(2a)를 직경이 다른 것으로 교환함으로써, 코일 스프링(4)의 스프링력(장력)이 같은 것이라도, 장력변환풀리(2)로부터 출력하는 장력을 변화시키는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 제2 풀리부(2b)는 마찬가지로 제1 풀리부(2a)를 직경이 다른 것으로 교환함으로써, 제1 풀리부(2a)로부터의 장력의 출력을 변화시킬 수 있다. 제1 풀리부(2a)의 직경이 커지면, 제1 풀리부(2a)로부터의 장력의 출력은 커지고(표준장력은 작아지고), 제1 풀리부(2a)의 직경이 작아지면, 제1 풀리부(2a)로부터의 장력의 출력은 작아진다 (표준장력은 커진다). 따라서, 가공선에 의해 표준장력이 달라도, 표준장력 마다 코일 스프링을 변하게 하는 일 없이, 제1 풀리부(2a)를 교환함으로써 대응할 수 있다.

본 발명의 가공선용 텐션 밸런서는 가공선의 신축을 흡수하면서 이 가공선의 텐션을 일정하게 유지할 수 있고, 이것을 적시의 유지보수만으로 실현 가능하게 하는 효과를 갖고, 공중에 가설되는 가공선의 장력을 일정하게 유지하기 위한 가공선용 텐션 밸런서 등에 유용하다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 가공선용 텐션 밸런서를 나타내는 정면 단면도이다.

도 4는 도 1에서의 장력변환풀리를 일부 파단하여 나타내는 정면도(a) 및 (a)로부터 제1 와이어 및 제2 와이어를 제거한 상태의 장력변환풀리의 정면도(b)이다.

도 5는 본 실시형태에서의 가공선의 신축량을 표시하는 신축량 표시부의 분해 사시도이다.

도 6은 본 실시형태에서의 가공선의 신축량을 표시하는 다른 신축량 표시부의 분해 사시도이다.

도 7은 도 6에서의 신축량 표시부의 주요부를 나타내는 사시도이다.

도 8은 장력변환풀리의 다른 실시형태를 나타내는 단면도로, (a)가 끼워 맞춰 일체화한 상태를 나타내고, (b)가 분리한 상태를 나타내는 도면이다.

도 9는 도 8의 변형예를 나타내는 사시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 프레임부재

2 : 장력변환풀리

2a : 제1 풀리부

2b : 제2 풀리부

3 : 통형상부재

4 : 코일 스프링

5 : 축

6 : 제1 와이어 안내홈

7 : 제2 와이어 안내홈

8, 9 : 걸림구멍

10 : 제1 와이어

11 : 제2 와이어

12, 13 : 고정구

14 : 축

15 : 안내풀리

16 : 가동 스프링 받침부재

21 : 외부설치부재

23 : 원판

24 : 와이어 고정부재

25 : 와이어 지지핀

26 : 칼라

31 : 프리셋 볼트

32 : 신축량 표시눈금

33 : 눈금판

35 : 투시창

36 : 마킹

37 : 마킹부재

38 : 안내구멍

39 : 지지판

40 : 프리셋 피스

41 : 눈금판

42 : 신축량 표시눈금

46 : 돌기부

47 : 구멍

Claims (5)

1. 코일 스프링의 장력을, 직경이 순차적으로 변화되는 나선상(螺旋狀)의 안내홈을 구비하는 장력변환풀리를 통하여 가공선에 부여하고, 가공선의 장력을 일정하게 유지하는 가공선용 텐션 밸런서(tension balancer)로서,

   일단이 코일 스프링에 연결되어 장력변환풀리의 안내홈에 감겨진 와이어에 의해, 코일 스프링의 장력이 장력변환풀리에 회전력으로서 전달되고, 이 장력변환풀리에 전달된 회전력을 장력으로 변환하여 가공선에 부여함과 아울러, 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역(正逆)으로 회동하는 구성을 구비하고,

   이 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역 회동함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치가 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 안내홈으로 안내되어 변함으로써 감겨져 있는 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화하여, 코일 스프링의 장력이 변화되어도 장력변환풀리에 있어서 대략 균일화되게 출력되어 가공선에 부여되는 것을 특징으로 하는 가공선용 텐션 밸런서.
2. 공중에 가설되는 가공선의 장력을 일정하게 유지하기 위한 가공선용 텐션 밸런서로서,

   가공선에 장력을 부여하는 코일 스프링과,

   직경이 일정한 나선상의 제1 와이어 안내홈을 구비하는 제1 풀리부 및 직경이 순차적으로 변화되는 나선상의 제2 와이어 안내홈을 구비하는 제2 풀리부가 병 렬하고, 서로의 안내홈이 나선방향을 반대로 하여 형성된 장력변환풀리와,

   상기 제1 풀리부의 제1 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제1 와이어 안내홈의 일부에 고정되어, 타단이 가공선측에 연결되는 제1 와이어와,

   상기 제2 풀리부의 제2 와이어 안내홈을 따라 감겨지고, 일단이 그 제2 와이어 안내홈의 일부에 고정되며, 타단이 상기 코일 스프링에 연결되어 장력이 부여되는 제2 와이어를 구비하고,

   상기 가공선의 신축량을, 상기 장력변환풀리의 회전에 따르는 상기 코일 스프링의 신축 동작에 의해 흡수시킴과 아울러, 가공선의 신축에 따르는 코일 스프링의 장력의 변화를, 가공선의 신축으로 장력변환풀리가 정역 회동함으로써 감겨져 있는 제2 와이어의 위치가 직경이 순차적으로 변화하는 나선상의 제2 와이어 안내홈으로 안내되어 변화됨으로써, 감겨져 있는 제2 와이어의 위치의 풀리 직경이 변화하여 제1 와이어 안내홈에 감겨져 있는 제1 와이어에 대략 균일화되게 출력하여 가공선에 부여하는 것을 특징으로 하는 가공선용 텐션 밸런서.
3. 제2항에 있어서,

   상기 장력변환풀리의 제1 풀리부와 제2 풀리부는 착탈가능하게 형성되고, 한 쪽이 다른 쪽에 대하여 교환가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 가공선용 텐션 밸런서.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 장력변환풀리의 외주에는 신축표시눈금을 표시한 링모양의 눈금판이 마련되고, 상기 장력변환풀리를 수납하는 프레임부재상에 있어서, 상기 신축표시눈금에 대향하는 위치에 마킹이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 가공선용 텐션 밸런서.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 제1 와이어에는, 신축표시눈금을 표시한 신축표시눈금부재가 설치되고, 상기 장력변환풀리를 수납하는 상기 프레임부재상에 있어서, 상기 신축표시눈금에 대향하는 위치에는 마킹이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 가공선용 텐션 밸런서.

Images