(57)【要約】【課題】  ばねの使用数が少なくても張力が均一な小型軽量の重錘・ばね式テンションバランサを得る。【解決手段】  テンションバランサ１は、外側筒状部材２、内側部材３、コイルばね４、ガイド部材５、押しロッド６、重錘７を具備する。重錘７は、押しロッド６に懸垂され、常時押しロッド６の他端側を引き下げて傾斜角θを縮小することにより、コイルばね４を圧縮する可変押圧力をロッド６に付与する。コイルばね４の圧縮の増大にしたがって、押しロッド６によるコイル４ばねにたいする圧縮方向の押圧力を増大させることにより、ばね４の圧縮に伴うばね力の増大とロッド６による押圧力とを相殺させ、張力を均一化する。【選択図】  図１
2008055986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造物に軸線を水平にして固定される外側筒状部材と、
一端側がこの外側筒状部材内に軸線方向に出入り自在に同心的に受容され、他端側が架空線に接続される内側部材と、
この内側部材を前記外側筒状部材に引き込む方向に付勢すべく外側筒状部材と前記内側部材との間に同心的に介装されるコイルばねと、
前記外側筒状部材に固着され、外側筒状部材の軸線に直交する方向のガイド面を持つガイド部材と、
一端が前記内側部材に枢着され、内側部材と反対側へ延出し、他端側が常時前記ガイド面に沿って上下方向に移動自在で、常時は内側部材の軸線にたいして他端側に上昇する所定の傾斜角を持つように配置される押しロッドと、
この押しロッドに懸垂され、常時押しロッドの他端側を引き下げて前記傾斜角を縮小することにより、前記コイルばねを圧縮する可変押圧力をロッドに付与する重錘とを具備し、
前記コイルばねの圧縮の増大にしたがって前記押しロッドによるコイルばねにたいする圧縮方向の押圧力を増大させることにより、ばねの圧縮に伴うばね力の増大とロッドによる押圧力とを相殺させ、ばね力を均一化するようにしたことを特徴とするばね・重錘式テンションバランサ。
【請求項２】
前記押しロッドが、他端に前記ガイド面に沿って上下方向に転動自在のローラを備え、常時は前記内側部材の軸線にたいして他端側に上昇する所定の傾斜角を持つように、ローラをガイド面に当接させて配置されることを特徴とする請求項１に記載のばね・重錘式テンションバランサ。
【請求項３】
一端側にばね受け内フランジを有し、他端側において支持構造物に軸線を水平にして固定される外側筒状部材と、
一端側にばね受け部材を有し、当該一端側が前記外側筒状部材内に軸線方向に出入り自在に同心的に受容され、他端側が架空線に接続される内側部材と、
前記内側部材のばね受け部材と前記外側筒状部材の内フランジとの間に位置して外側筒状部材内にこれと同心的に配置され、内側部材を外側筒状部材内に引き込む方向に付勢するコイルばねと、
前記外側筒状部材に固着され、外側筒状部材の軸線に直交する方向のガイド面を持つ昇降ガイド部材と、
一端が前記内側部材の一端側に枢着され、内側部材と反対側へ延出し、他端に前記ガイド面に沿って上下方向に転動自在のローラを備え、常時は内側部材の軸線にたいして他端側に上昇する所定の傾斜角を持つように、ローラをガイド面に当接させて配置される押しロッドと、
この押しロッドに懸垂され、常時押しロッドの他端側を引き下げて前記傾斜角を縮小することにより、前記コイルばねを圧縮する可変押圧力をロッドに付与する重錘とを具備し、
前記コイルばねの圧縮の増大にしたがって、前記押しロッドによるコイルばねにたいする圧縮方向の押圧力を増大させることにより、ばねの圧縮に伴うばね力の増大とロッドによる押圧力とを相殺させ、張力を均一化するようにしたことを特徴とするばね・重錘式テンションバランサ。
【請求項４】
前記押しロッドの一端は、前記ばね受け部材に枢着され
前記外側筒状部材内には、水平の転動面を有して軸線方向に伸びるガイド部材が設けられ、
前記ばね受け部材は、前記ガイド部材を軸線方向に相対移動自在に貫通させる切欠と、ガイド部材の転動面上を転動してばね受け部材の軸線方向の移動を案内するガイドローラとを具備することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のばね・重錘式テンションバランサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トロリ線のような架空線の端部を架線柱等の支持構造物に対して所定の張力を維持しつつ、支持するテンションバランサに関する。
【背景技術】
【０００２】
架空線 、特に電車線（吊架線・補助吊架線・トロリ線）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ため、張力を一定に保持する必要がある。この張力を常時一定に保持し得るようにした自動張力調整装置として、ばね式テンションバランサが知られている。
ばね式テンションバランサは、コイルばねを内蔵し、架線柱などの固定側に取り付けられる外筒と、この外筒内に嵌挿され、電車線側に取り付けられる内筒とを備え、電車線の伸縮に応じてコイルばねの弾性を利用して電車線に一定の張力を付与するものである（例えば、特許文献１参照）。ばね式テンションバランサにあっては、張力がばね定数に依存するため、ばねの伸縮に対して張力を一定化することが難しい。そこで、複数のコイルばねを用い、さらにコンパクト化するために筒状部材を介して各ばねを同心的に多重に組み合わせて直列接続する構造が採用される。
【特許文献１】特開平９−３３２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のばね式テンションバランサは、複数のばねと筒状部材を同心的に多重に組み合わせて構成されるため、大型、大重量化する。このため、大きな設置スペースを要し、周辺の設備との干渉に配慮を要するし、設置工事も難航するという問題点がある。
したがって、この発明は、ばね式テンションバランサにおいて、単一ないし少数のばねを用いる場合における張力のばね定数への依存度を小さくし、用いるばねの数を減じて小型軽量化に資することができる架空線のテンションバランサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、この発明においては、外側筒状部材２、内側部材３、コイルばね４、ガイド部材５、押しロッド６、重錘７を具備させてテンションバランサ１を構成する。
外側筒状部材２は、支持構造物Ｐに軸線を水平にして固定される。内側部材３は、一端側が外側筒状部材２内に軸線方向に出入り自在に同心的に受容され、他端側が架空線Ｗに接続される。コイルばね４は、内側部材３を外側筒状部材２に引き込む方向に付勢すべく外側筒状部材２と内側部材３との間に同心的に介装される。ガイド部材５は、外側筒状部材２に固着され、外側筒状部材２の軸線に直交する方向のガイド面３ａを持つ。押しロッド６は、一端が内側部材３に枢着され、内側部材３と反対側へ延出し、他端側が常時ガイド面５ａに沿って上下方向に移動自在であり、常時は内側部材３の軸線にたいして他端側に上昇する所定の傾斜角θを持つように配置される。重錘７は、押しロッド６に懸垂され、常時押しロッド６の他端側を引き下げて傾斜角θを縮小することにより、コイルばね４を圧縮する可変押圧力をロッド６に付与する。コイルばね４の圧縮の増大にしたがって、押しロッド６によるコイル４ばねにたいする圧縮方向の押圧力を増大させることにより、ばね４の圧縮に伴うばね力の増大とロッド６による押圧力とを相殺させ、張力を均一化するようにした。
【発明の効果】
【０００５】
この発明に係る重錘・ばね式テンションバランサにおいては、押しロッドによるコイルばねにたいする可変押圧力で、ばねの圧縮に伴うばね力の増大を相殺して張力の一定化を図ることができ、これにより、ばねの使用数を減じ、装置の小型軽量化が図れるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るテンションバランサの一部を切り欠いた正面図、図２は本発明に係るテンションバランサの一部を切り欠いた平面図、図3は図1におけるIII−III断面図、図4は図1におけるIV−IV断面図、図５は本発明に係るテンションバランサの説明図、図６はばね力と、ロッドの押圧力と、張力との関係を示すグラフである。
【０００７】
図において、テンションバランサ１は、外側筒状部材２、内側部材３、コイルばね４、昇降ガイド部材５、押しロッド６、重錘７を具備する。
【０００８】
外側筒状部材２は、一端側にばね受け内フランジ８を有し、他端側においてガイド部材５、バンド金具9を介して架線柱P等の支持構造物に軸線を水平にして固定される。
【０００９】
内側部材３は、一端側にばね受け部材１０を有し、当該一端側が外側筒状部材２内に軸線方向に出入り自在に同心的に受容され、他端側が架空線Ｗに接続される。
【００１０】
コイルばね４は、内側部材３のばね受け部材１０と外側筒状部材２の内フランジ８との間に位置して、外側筒状部材２内にこれと同心的に配置され、内側部材３を外側筒状部材２内に引き込む方向に付勢する。
【００１１】
昇降ガイド部材５は、外側筒状部材２の他端側に固着され、外側筒状部材２の軸線に直交する方向のガイド面５ａを持つ。
【００１２】
押しロッド６は、一端が内側部材３のばね受け部材１０に枢着され、外側筒状部材２の他端側上部の開口２ａから内側部材３と反対側へ延出し、他端にローラ１１を備える。ローラ１１は、昇降ガイド部材５のガイド面５ａに沿って上下方向に転動自在である。ローラ１１がガイド面５ａに当接することによって、常時押しロッド６を内側部材３の軸線にたいして他端側へ上昇する所定の傾斜角θを持つように配置する。押しロッド６の一端は、ローラ１２と共にばね受け部材１０に軸支される。外側筒状部材２内には、ばね受け部材１０の切欠１０ａを軸線方向に相対移動自在に貫通して軸線方向に伸びるガイド部材１３が設けられる。ガイド部材１３は、水平の転動面１３ａを有する。ローラ１２は、水平の転動面１３ａ上を転動することにより、ばね受け部材１０及び押しロッド６の一端側が、常時軸線方向に移動するのを案内する。
【００１３】
重錘７は、押しロッド６の途上に枢支された懸垂杆１４を介して懸垂される。懸垂杆１４は、外側筒状部材２の及び下部の開口２ａ，２ｂを通って垂下する。重錘７は、常時押しロッド６の他端側を引き下げて傾斜角θを縮小することにより、内側部材３を左方へ押し、コイルばね４を圧縮する可変押圧力をロッドに付与する。この押圧力は、傾斜角θが小なるに従って大となる。このため、コイルばね４の圧縮の増大にしたがって、押しロッド６によるコイルばね４にたいする圧縮方向の押圧力が増大し、その結果、ばね４の圧縮に伴うばね力の増大とロッド６による押圧力とが相殺され、架空線に対する張力が均一化する。図５を参照して、バランサの張力（Ｆ）は次式で表される。
【数１】
2008055986.tif 000003
【００１４】
内側部材３の変位に伴うばね力（ＦＫ）と、ロッド６によるばねに対する押圧力（ＦＷ）、両者の合成力からなる張力（Ｆ）の関係は、図６のグラフのとおりである。このバランサ１は、張力変化の少ない３００mmのストローク（Ｓ）の範囲で使用される。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
この発明は、例えばトロリ線のような架空線を支持するテンションバランサとして利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るテンションバランサの一部を切り欠いた正面図である。
【図２】本発明に係るテンションバランサの一部を切り欠いた平面図である。
【図３】図1におけるIII−III断面図である。
【図４】図1におけるIV−IV断面図である。
【図５】本発明に係るテンションバランサの説明図である。
【図６】ばね力と、ロッドの押圧力と、張力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１７】
１      テンションバランサ
２      外側筒状部材
２ａ    上部の開口
２ｂ    下部の開口
３      内側部材
４      コイルばね
５      昇降ガイド部材
５ａ    ガイド面
７      重錘
８      ばね受け内フランジ
９      バンド金具
１０    ばね受け部材
１０ａ  切欠
１１    ローラ
１２    ローラ
１３    ガイド部材
１３ａ  水平の転動面
Ｐ      架線柱
Ｗ      架空線
【図１】
2008055986.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008055986.tif 000007
【図５】
2008055986.tif 000008
【図６】
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