(57)【要約】【課題】耐久性に優れたテンションバランサを実現する。【解決手段】架線が膨張した場合、渦巻きバネ２０が緩む方向に中心軸３０が回転し、他端部７２に架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１側に近付ける方向に回動レバー４０が回動し、架線が収縮した場合、渦巻きバネ２０が巻かれる方向に中心軸３０が回転し、他端部７２に架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１から遠ざける方向に回動レバー４０が回動するように構成されているテンションバランサ１００であれば、架線にかかる張力を一定に保持することが可能であることは勿論のこと、従来技術のテンションバランサのケーブルのような、摩耗が進行して破断してしまうような部材を備えていないので、耐久性に優れたテンションバランサとして好適に用いることができる。【選択図】図１
2018167617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線にかかる張力を一定に保持するためのテンションバランサであって、
支持構造物に固定されるケース体と、
前記ケース体内に収容され、そのケース体内に外周端が係止されている渦巻きバネと、
前記渦巻きバネの内周端に連結されている中心軸と、
前記中心軸の端部に連結されている回動レバーと、
前記回動レバーに当接して移動する移動体を案内する溝が形成されている溝カム部材と、
前記移動体に一端部が繋がれ、他端部に架線が繋がれる連結部材が設けられている張力伝達部材と、
を備え、
前記架線が膨張した場合、前記渦巻きバネが緩む方向に前記中心軸が回転し、前記回動レバーが前記移動体を前記支持構造物側に近付ける方向に回動し、
前記架線が収縮した場合、前記渦巻きバネが巻かれる方向に前記中心軸が回転し、前記回動レバーが前記移動体を前記支持構造物から遠ざける方向に回動するように構成されていることを特徴とするテンションバランサ。
【請求項２】
前記中心軸の両端部は、前記ケース体の側面から水平方向に突き出ており、
前記回動レバーと前記移動体と前記溝カム部材は、前記ケース体の両側にそれぞれ設けられており、
前記移動体の両端は、前記溝を通じて前記溝カム部材の両側に露出しており、
前記張力伝達部材が、前記溝カム部材を挟む配置で対を成し、前記移動体の両端に繋がれてい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。
【請求項３】
前記溝は、前記中心軸よりも前記支持構造物に近付く方向と前記支持構造物から遠ざかる方向に延在しつつ、前記支持構造物から遠ざかるほど前記中心軸から垂直方向に離間するよう傾斜した形状を呈していることを特徴とする請求項１又は２に記載のテンションバランサ。
【請求項４】
前記溝は、前記渦巻きバネのバネ特性に応じ、下記の式（１）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のテンションバランサ。
Ｆ＝Ｔ／（Ｌ・cosθ）  ・・・（１）
ここで、Ｆ［Ｎ］は前記架線にかかる水平方向の張力、Ｔ［Ｎ・ｍ］は前記渦巻きバネの回転トルク、Ｌ［ｍ］は前記中心軸と前記移動体との距離、θは垂直向きの前記回動レバーを基準に前記移動体が当接している前記回動レバーの回転角度である。
【請求項５】
前記溝は、前記中心軸よりも前記支持構造物に近付く方向と前記支持構造物から遠ざかる方向に延在し、前記中心軸を軸心にした円弧形状を呈していることを特徴とする請求項１又は２に記載のテンションバランサ。
【請求項６】
前記溝は、前記渦巻きバネのバネ特性に応じ、下記の式（１０）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のテンションバランサ。
Ｆ＝（Ｔ・cosθ）／Ｌ  ・・・（１０）
ここで、Ｆ［Ｎ］は前記架線にかかる水平方向の張力、Ｔ［Ｎ・ｍ］は前記渦巻きバネの回転トルク、Ｌ［ｍ］は前記中心軸と前記移動体との距離、θは垂直向きの前記回動レバーを基準に前記移動体が当接している前記回動レバーの回転角度である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気鉄道の架線にかかる張力を一定に保持するテンションバランサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道の架線は、温度変化による伸縮や、経年変化した支持物の傾斜などによる弛みや張りの影響を受けてしまうので、コイルバネによって架線にかかる張力を一定に保持する機能を有するテンションバランサが用いられている。
また、コイルバネの代わりに渦巻きバネを使用したテンションバランサが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１のテンションバランサは、ケース内に収容され、そのケース内に外周端が取り付けられている渦巻きバネと、渦巻きバネの内周端に連結されている中心軸と、中心軸の両端に固定されたインボリュート溝車と、一端側がインボリュート溝車に捲回され、他端側が架線に繋がれるケーブル等を備えて構成されている。
【０００３】
そして、気温が上がり、架線が膨張した場合、渦巻きバネが巻かれ、ケーブルをインボリュート溝車に巻き取るようにテンションバランサが作動し、架線の膨張量を補正するようになっている。
また、気温が下がり、架線が収縮した場合、渦巻きバネが緩み、ケーブルをインボリュート溝車から送り出すようにテンションバランサが作動し、架線の収縮量を補正するようになっている。
このように、渦巻きバネの巻きと緩めによるトルクによってケーブルの長さ調整をするようにテンションバランサが作動して、架線にかかる張力を一定に保持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５００６４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のテンションバランサの場合、ケーブルの巻き取りや送り出しを繰り返すうちにケーブルが摩耗することがあり、その摩耗が進行するとケーブルが破断するおそれがあるので、定期的にメンテナンスを行わなければならず、その管理の煩雑さが問題になることがあった。
【０００６】
本発明の目的は、耐久性に優れたテンションバランサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明は、
架線にかかる張力を一定に保持するためのテンションバランサであって、
支持構造物に固定されるケース体と、
前記ケース体内に収容され、そのケース体内に外周端が係止されている渦巻きバネと、
前記渦巻きバネの内周端に連結されている中心軸と、
前記中心軸の端部に連結されている回動レバーと、
前記回動レバーに当接して移動する移動体を案内する溝が形成されている溝カム部材と、
前記移動体に一端部が繋がれ、他端部に架線が繋がれる連結部材が設けられている張力伝達部材と、
を備え、
前記架線が膨張した場合、前記渦巻きバネが緩む方向に前記中心軸が回転し、前記回動レバーが前記移動体を前記支持構造物側に近付ける方向に回動し、
前記架線が収縮した場合、前記渦巻きバネが巻かれる方向に前記中心軸が回転し、前記回動レバーが前記移動体を前記支持構造物から遠ざける方向に回動するように構成されているようにした。
【０００８】
このテンションバランサは、架線が膨張した場合、架線が繋がれている張力伝達部材が繋がれた移動体（例えば、カムフォロア）を支持構造物側に近付ける方向に回動レバーが回動し、架線が収縮した場合、架線が繋がれている張力伝達部材が繋がれた移動体（例えば、カムフォロア）を支持構造物から遠ざける方向に回動レバーが回動するように構成されている。
かかる構成のテンションバランサは、架線にかかる張力を一定に保持することが可能であることは勿論のこと、従来技術（特許文献１）のテンションバランサのケーブルのような、摩耗が進行して破断してしまうような部材を備えていないので、耐久性に優れたテンションバランサとして好適に用いることができる。
つまり、耐久性に優れているテンションバランサであれば、頻繁に点検や整備を行わなくてもよく、メンテナンス管理者の負担を軽減することができる。
【０００９】
なお、テンションバランサが架線にかかる張力を一定に保持するとは、架線張力を所定値（規定値）に保持することは勿論のこと、架線張力を所定範囲内（規定範囲内）の値に保持することも含むものとする。
つまり、テンションバランサは、架線にほぼ一定の張力を付与するように保持する機能を有している。
【００１０】
また、望ましくは、
前記中心軸の両端部は、前記ケース体の側面から水平方向に突き出ており、
前記回動レバーと前記移動体と前記溝カム部材は、前記ケース体の両側にそれぞれ設けられており、
前記移動体の両端は、前記溝を通じて前記溝カム部材の両側に露出しており、
前記張力伝達部材が、前記溝カム部材を挟む配置で対を成し、前記移動体の両端に繋がれているようにする。
こうすることで、架線にかかる張力が、張力伝達部材を介して架線の延在方向に沿う向きでテンションバランサに作用するので、テンションバランサは良好に作動する。
【００１１】
また、望ましくは、
前記溝は、前記中心軸よりも前記支持構造物に近付く方向と前記支持構造物から遠ざかる方向に延在しつつ、前記支持構造物から遠ざかるほど前記中心軸から垂直方向に離間するよう傾斜した形状を呈するようにする。
こうすることでテンションバランサは、より良好に作動する。
具体的には、従来技術のコイルバネに代えて渦巻きバネを採用したテンションバランサとし、中心軸が回転されると渦巻きバネが巻かれて回転トルクが働く性質を利用して、渦巻きバネのトルクを架線張力に変換し、張力変動率を下げて架線張力を一定に保つ構造としたので、このテンションバランサはより良好に作動する。
【００１２】
また、望ましくは、
前記溝は、前記渦巻きバネのバネ特性に応じ、下記の式（１）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されているようにする。
Ｆ＝Ｔ／（Ｌ・cosθ）  ・・・（１）
ここで、Ｆ［Ｎ］は前記架線にかかる水平方向の張力、Ｔ［Ｎ・ｍ］は前記渦巻きバネの回転トルク、Ｌ［ｍ］は前記中心軸と前記移動体との距離、θは垂直向きの前記回動レバーを基準に前記移動体が当接している前記回動レバーの回転角度である。
こうすることでテンションバランサは、精度よく作動する。
具体的には、従来技術のコイルバネに代えて渦巻きバネを採用したテンションバランサとし、中心軸が回転されると渦巻きバネが巻かれて回転トルクが働く性質を利用して、渦巻きバネのトルクを架線張力に変換し、張力変動率を下げて架線張力を一定に保つ構造としたので、このテンションバランサは精度よく作動する。
【００１３】
また、望ましくは、
前記溝は、前記中心軸よりも前記支持構造物に近付く方向と前記支持構造物から遠ざかる方向に延在し、前記中心軸を軸心にした円弧形状を呈しているようにする。
こうすることでテンションバランサは、より良好に作動する。
具体的には、従来技術のコイルバネに代えて渦巻きバネを採用したテンションバランサとし、中心軸が回転されると渦巻きバネが巻かれて回転トルクが働く性質を利用して、渦巻きバネのトルクを架線張力に変換し、張力変動率を下げて架線張力を一定に保つ構造としたので、このテンションバランサはより良好に作動する。
【００１４】
また、望ましくは、
前記溝は、前記渦巻きバネのバネ特性に応じ、下記の式（１０）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されているようにする。
Ｆ＝（Ｔ・cosθ）／Ｌ  ・・・（１０）
ここで、Ｆ［Ｎ］は前記架線にかかる水平方向の張力、Ｔ［Ｎ・ｍ］は前記渦巻きバネの回転トルク、Ｌ［ｍ］は前記中心軸と前記移動体との距離、θは垂直向きの前記回動レバーを基準に前記移動体が当接している前記回動レバーの回転角度である。
こうすることでテンションバランサは、精度よく作動する。
具体的には、従来技術のコイルバネに代えて渦巻きバネを採用したテンションバランサとし、中心軸が回転されると渦巻きバネが巻かれて回転トルクが働く性質を利用して、渦巻きバネのトルクを架線張力に変換し、張力変動率を下げて架線張力を一定に保つ構造としたので、このテンションバランサは精度よく作動する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐久性に優れたテンションバランサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１のテンションバランサを示す斜視図である。
【図２】実施形態１のテンションバランサを示す上面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図３】本実施形態のテンションバランサの渦巻きバネを示す説明図である。
【図４】実施形態１のテンションバランサの動作を示す説明図である。
【図５】実施形態１のテンションバランサの動作を示す説明図である。
【図６】実施形態１のテンションバランサのモーメントに関する説明図である。
【図７】実施形態２のテンションバランサを示す斜視図である。
【図８】実施形態２のテンションバランサを示す上面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図９】実施形態２のテンションバランサの動作を示す説明図である。
【図１０】実施形態２のテンションバランサの動作を示す説明図である。
【図１１】実施形態２のテンションバランサのモーメントに関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るテンションバランサの実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１８】
電気鉄道の架線（例えばトロリ線）は、気温や日照の変動や、流れる負荷電流に起因する発熱などによって伸縮する。
架線に弛みが発生すると集電装置の集電状況が悪化したり、架線に高い張力がかかると断線したりするおそれがあるので、そのような架線の張力を一定の値に保持するためにテンションバランサが用いられている。
【００１９】
（実施形態１）
実施形態１のテンションバランサ１００は、図１、図２（ａ）（ｂ）、図３に示すように、支柱などの支持構造物１に固定されるケース体１０と、ケース体１０内に収容され、そのケース体１０内に外周端２１が係止されている渦巻きバネ２０と、渦巻きバネ２０の内周端２２に連結され、その両端部が前記ケース体から突き出ている中心軸３０と、中心軸３０の両端部に連結されている回動レバー４０と、回動レバー４０に当接して移動する移動体としてのカムフォロア５０を案内する溝６１が形成されている溝カム部材６０と、カムフォロア５０に一端部７１が繋がれ、他端部７２に架線が繋がれる連結部材８０が設けられている張力伝達部材７０等を備えて構成されている。
なお、回動レバー４０とカムフォロア５０と溝カム部材６０は、ケース体１０の両側にそれぞれ対を成して設けられている。
【００２０】
ケース体１０は、その内部に渦巻きバネ２０を収容している略円筒状のケースである。
このケース体１０は、取付器具９０によって支持構造物１に固定されている。
【００２１】
取付器具９０は、ケース体１０を支持している腕金具９１と、腕金具９１が取り付けられている縦材９２と、縦材９２の上端と下端に固設されている横材９３と、横材９３を支持構造物１に固定するためのＵボルト９４とナットなどを備えている。
なお、腕金具９１は、支持構造物１に対するケース体１０の位置や向きを調製可能に縦材９２に取り付けられている。
【００２２】
渦巻きバネ２０は、図３に示すように、所謂ぜんまいばねであり、巻かれた渦巻きが元に戻ろうとする復元力を駆動源として利用可能な部材である。
この渦巻きバネ２０は、巻かれた渦巻きが元に戻ろうとする復元力で中心軸３０を回転させ、その中心軸３０に連結されている回動レバー４０を支持構造物１側に傾倒させる付勢力を有している。
【００２３】
中心軸３０は、その両端部がケース体１０の側面から水平方向に突き出る向きに取り付けられ、ケース体１０に軸支されている。
この中心軸３０の端部に回動レバー４０の基部が軸着されている。
【００２４】
回動レバー４０は、溝カム部材６０の溝６１に沿って移動するカムフォロア５０に当接するように渦巻きバネ２０によって付勢されており、カムフォロア５０の移動に追従するように回動する。
また、回動レバー４０の先端には、カムフォロア５０のそれ以上の移動を規制するストッパー４１が設けられている。
【００２５】
溝カム部材６０は、中心軸３０と垂直な板状部材であり、カムフォロア５０を案内する溝６１が形成されている。
溝カム部材６０の溝６１は、図２（ｂ）に示すように、溝カム部材６０における中心軸３０に対応する位置よりも上側に形成されており、その中心軸３０よりも支持構造物１に近付く方向と支持構造物１から遠ざかる方向に延在しつつ、支持構造物１から遠ざかるほど中心軸３０から垂直方向に離間するよう傾斜している。
なお、溝６１の形状についての詳細は後述する。
【００２６】
また、溝６１に沿って移動可能に溝カム部材６０に取り付けられているカムフォロア５０の両端は、溝６１を通じて溝カム部材６０の両側に露出している。
なお、溝カム部材６０は、所定の固定具によって取付器具９０の腕金具９１に固定されている。
【００２７】
張力伝達部材７０は、例えば、細い鋼棒などのロッド部材であり、その一端部７１がカムフォロア５０に繋がれ、他端部７２に連結部材８０が繋がれている。
具体的には、張力伝達部材７０は、溝カム部材６０を挟む配置で対を成しており、一対の張力伝達部材７０の一端部７１がそれぞれカムフォロア５０の両端に繋がれており、一対の張力伝達部材７０の他端部７２が連結部材８０に繋がれている。
そして、左右一対の連結部材８０は、大型の連結部材８１によって連結されており、この大型の連結部材８１に架線が繋がれるようになっている。
なお、カムフォロア５０の両端に一対の張力伝達部材７０の一端部７１が繋がれ、また、一対の張力伝達部材７０の他端部７２が繋がれている左右一対の連結部材８０が連結部材８１に繋がれているので、架線にかかる張力が、張力伝達部材７０を介して架線の延在方向に沿う向きでテンションバランサ１００に作用するようになり、テンションバランサ１００は良好に作動するようになる。
【００２８】
次に、実施形態１のテンションバランサ１００の動作について説明する。
【００２９】
テンションバランサ１００の連結部材８１に繋がれている架線が膨張した場合、例えば図４に示すように、渦巻きバネ２０が緩む方向に中心軸３０が回転し、架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１側に近付ける方向に回動レバー４０が回動する。
つまり、膨張した架線の弛みを取るように、渦巻きバネ２０が復元しようとする力で中心軸３０を回転させ、回動レバー４０を図中反時計回りに回動させ、カムフォロア５０を支持構造物１側に近付ける方向に移動させる。
【００３０】
また、テンションバランサ１００の連結部材８１に繋がれている架線が収縮した場合、例えば図５に示すように、渦巻きバネ２０が巻かれる方向に中心軸３０が回転し、架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１から遠ざける方向に回動レバー４０が回動する。
つまり、収縮した架線に引き寄せられるように、カムフォロア５０が支持構造物１から遠ざかる方向に移動することに伴い、回動レバー４０を図中時計回りに回動させ、渦巻きバネ２０を巻き締めるように中心軸３０を回転させる。
【００３１】
このように動作するテンションバランサ１００によって、架線にかかる張力が一定に保持されるようになっている。
以下に、実施形態１のテンションバランサ１００が、架線にかかる張力を一定に保持する仕組みについて説明する。
【００３２】
上述したように、溝カム部材６０の溝６１は、溝カム部材６０における中心軸３０に対応する位置よりも上側に形成されており、その中心軸３０よりも支持構造物１に近付く方向と支持構造物１から遠ざかる方向に延在しつつ、支持構造物１から遠ざかるほど中心軸３０から垂直方向に離間するよう傾斜した形状を呈するように形成されている。
この溝６１の形状を詳細に説明すると、溝６１は、渦巻きバネ２０のバネ特性に応じ、下記の式（１）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されている。
Ｆ＝Ｔ／（Ｌ・cosθ）  ・・・（１）
ここで、Ｆ［Ｎ］は架線にかかる水平方向の張力（架線張力）、Ｔ［Ｎ・ｍ］は渦巻きバネ２０の回転トルク（ばねトルク）、Ｌ［ｍ］は中心軸３０とカムフォロア５０との距離（腕長さ）、θは垂直向きの回動レバー４０を基準にカムフォロア５０が当接している回動レバー４０の回転角度である。
【００３３】
そして、図６に示すように、回動レバー４０が垂直向きにあるとき（θ＝０°）、モーメントのつり合いより、下記の式（２）が成立する。
Ｔ１＝Ｆ１・Ｌ１  ・・・（２）
（Ｔ１＝Ｆ１・ｌ１＝Ｆ１・Ｌ１・cos０°）
つまり、下記の式（３）が成立する。
Ｆ１＝Ｔ１／（Ｌ１・cos０°）  ・・・（３）
【００３４】
また、回動レバー４０の回転角度がθであるとき、モーメントのつり合いより、下記の式（４）、式（５）が成立する。
Ｔ２＝Ｆ２・Ｌ２・cosθ  ・・・（４）
ｌ２＝Ｌ２・cosθ  ・・・（５）
つまり、下記の式（６）が成立する。
Ｆ２＝Ｔ２／（Ｌ２・cosθ）  ・・・（６）
【００３５】
図６中のｌ１、ｌ２は、中心軸３０の高さ位置からカムフォロア５０が位置する溝６１までの垂直方向の距離（溝垂直高さ）である。
実施形態１のテンションバランサ１００における、上記した式（１）に関するデータを表Iに示す。
【００３６】
【表１】
2018167617.tif 000003
【００３７】
このようにテンションバランサ１００は、架線にかかる張力を一定に保持することが可能になっている。
そして、本実施形態のテンションバランサ１００は、従来技術（特許文献１）のテンションバランサのケーブルのような、摩耗が進行して破断してしまうような部材を備えていないので、耐久性に優れたテンションバランサとして好適に用いることができる。
つまり、耐久性に優れている本実施形態のテンションバランサ１００であれば、頻繁に点検や整備を行わなくてもよく、メンテナンス管理者の負担を軽減することができる。
【００３８】
なお、支柱などの支持構造物１が経年変化によって傾斜するなどした場合は、縦材９２に対する腕金具９１の取り付け具合を調製し、支持構造物１に対するケース体１０や溝カム部材６０の配置を調整し、テンションバランサ１００が所定の姿勢となるように調製すればよい。
【００３９】
（実施形態２）
次に、本発明に係るテンションバランサの実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４０】
実施形態２のテンションバランサ１００は、図７、図８（ａ）（ｂ）に示すように、上述した実施形態１のテンションバランサ１００とは異なる溝カム部材６０を備えている。
実施形態２のテンションバランサ１００の溝カム部材６０の溝６１は、図８（ｂ）に示すように、溝カム部材６０における中心軸３０に対応する位置よりも上側に形成されており、その中心軸３０を軸心にした円弧形状を呈し、中心軸３０よりも支持構造物１に近付く方向と支持構造物１から遠ざかる方向に延在している。
なお、溝６１の形状についての詳細は後述する。
【００４１】
次に、実施形態２のテンションバランサ１００の動作について説明する。
【００４２】
テンションバランサ１００の連結部材８１に繋がれている架線が膨張した場合、例えば図９に示すように、渦巻きバネ２０が緩む方向に中心軸３０が回転し、架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１側に近付ける方向に回動レバー４０が回動する。
つまり、膨張した架線の弛みを取るように、渦巻きバネ２０が復元しようとする力で中心軸３０を回転させ、回動レバー４０を図中反時計回りに回動させ、カムフォロア５０を支持構造物１側に近付ける方向に移動させる。
【００４３】
また、テンションバランサ１００の連結部材８１に繋がれている架線が収縮した場合、例えば図１０に示すように、渦巻きバネ２０が巻かれる方向に中心軸３０が回転し、架線が繋がれている張力伝達部材７０が繋がれたカムフォロア５０を支持構造物１から遠ざける方向に回動レバー４０が回動する。
つまり、収縮した架線に引き寄せられるように、カムフォロア５０が支持構造物１から遠ざかる方向に移動することに伴い、回動レバー４０を図中時計回りに回動させ、渦巻きバネ２０を巻き締めるように中心軸３０を回転させる。
【００４４】
このように動作するテンションバランサ１００によって、架線にかかる張力が一定に保持されるようになっている。
以下に、実施形態２のテンションバランサ１００が、架線にかかる張力を一定に保持する仕組みについて説明する。
【００４５】
上述したように、溝カム部材６０の溝６１は、溝カム部材６０における中心軸３０に対応する位置よりも上側に形成されており、その中心軸３０よりも支持構造物１に近付く方向と支持構造物１から遠ざかる方向に延在しつつ、中心軸３０を軸心にした円弧形状を呈するように形成されている。
この溝６１の形状を詳細に説明すると、溝６１は、渦巻きバネ２０のバネ特性に応じ、下記の式（１０）のＦが一定になる条件を満たす形状に形成されている。
Ｆ＝（Ｔ・cosθ）／Ｌ  ・・・（１０）
ここで、Ｆ［Ｎ］は架線にかかる水平方向の張力（架線張力）、Ｔ［Ｎ・ｍ］は渦巻きバネ２０の回転トルク（ばねトルク）、Ｌ［ｍ］は中心軸３０とカムフォロア５０との距離（腕長さ）、θは垂直向きの回動レバー４０を基準にカムフォロア５０が当接している回動レバー４０の回転角度である。
【００４６】
そして、図１１に示すように、回動レバー４０が垂直向きにあるとき（θ＝０°）、モーメントのつり合いより、下記の式（１１）が成立する。
Ｔ１＝Ｆ１・Ｌ１＝（Ｆ１／cos０°）・Ｌ１  ・・・（１１）
つまり、下記の式（１２）が成立する。
Ｆ１＝（Ｔ１・cos０°）／Ｌ１  ・・・（１２）
【００４７】
また、回動レバー４０の回転角度がθであるとき、モーメントのつり合いより、下記の式（１３）が成立する。
Ｔ２＝（Ｆ２／cosθ）・Ｌ２  ・・・（１３）
つまり、下記の式（１４）が成立する。
Ｆ２＝（Ｔ２・cosθ）／Ｌ２  ・・・（１４）
【００４８】
図１１中のｌ１、ｌ２は、中心軸３０の高さ位置からカムフォロア５０が位置する溝６１までの垂直方向の距離（溝垂直高さ）である。
実施形態２のテンションバランサ１００における、上記した式（１０）に関するデータを表IIに示す。
【００４９】
【表２】
2018167617.tif 000004
【００５０】
このようにテンションバランサ１００は、架線にかかる張力を一定に保持することが可能になっている。
そして、本実施形態のテンションバランサ１００は、従来技術（特許文献１）のテンションバランサのケーブルのような、摩耗が進行して破断してしまうような部材を備えていないので、耐久性に優れたテンションバランサとして好適に用いることができる。
つまり、耐久性に優れている本実施形態のテンションバランサ１００であれば、頻繁に点検や整備を行わなくてもよく、メンテナンス管理者の負担を軽減することができる。
【００５１】
なお、支柱などの支持構造物１が経年変化によって傾斜するなどした場合は、縦材９２に対する腕金具９１の取り付け具合を調製し、支持構造物１に対するケース体１０や溝カム部材６０の配置を調整し、テンションバランサ１００が所定の姿勢となるように調製すればよい。
【００５２】
なお、以上の実施の形態においては、移動体としてカムフォロア５０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、移動体としてガイドローラ等を用いてもよい。
【００５３】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５４】
１      支持構造物
１０    ケース体
２０    渦巻きバネ
２１    外周端
２２    内周端
３０    中心軸
４０    回動レバー
４１    ストッパー
５０    カムフォロア（移動体）
６０    溝カム部材
６１    溝
７０    張力伝達部材
７１    一端部
７２    他端部
８０    連結部材
９０    取付器具
９１    腕金具
９２    縦材
９３    横材
９４    Ｕボルト
１００  テンションバランサ
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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