(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造要素と、前記構造要素の重量の少なくとも一部を担持するべく引張り状態において構成された少なくとも１つのケーブルと、を有する構造であって、前記ケーブルは、少なくとも１つの輪がねが、雨及び風によって誘発される振動を低減するための突出部をその上部に形成する外側表面を形成しており、前記輪がねは、前記ケーブルの前記外側表面に接続された輪がね根部と前記ケーブルから離れるように外向きにおいて前記輪がねを終端させている輪がね端部部分の間の距離である高さを有し、前記輪がねは、前記高さを横断する方向において幅を有し、前記幅は、前記輪がね根部分から前記輪がね端部部分に向かう方向において減少しており、前記高さは、前記ケーブルの直径の５％未満であり、且つ、前記輪がねは、前記ケーブルと対向してはいない第１輪がね表面部分を有し、前記第１輪がね表面部分は、凹状であり、前記第１輪がね表面部分は、前記ケーブルの前記外側表面に沿って長手方向に流れる細流のための傾斜部を提供するように、前記輪がね根部分から前記輪がね端部部分まで延在する、構造。
【請求項２】
前記第１輪がね表面部分は、前記輪がね根部分から前記輪がね端部部分まで延在している請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記輪がねの断面形状は、三角形又は台形を形成している請求項１又は２に記載の構造。
【請求項４】
少なくとも１つの点における凹状表面は、前記ケーブルの前記外側表面の正接と一致する正接を形成している請求項１〜３のいずれか一項に記載の構造。
【請求項５】
前記少なくとも１つの輪がねは、２つの凹状表面を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の構造。
【請求項６】
前記２つの凹状表面は、互いに対向してはいない請求項５に記載の構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの輪がねは、前記ケーブルの周囲よりも長い請求項１〜６のいずれか一項に記載の構造。
【請求項８】
前記少なくとも１つの輪がねは、前記ケーブルの前記外側表面に沿って延在する螺旋ラインを形成している請求項１〜７のいずれか一項に記載の構造。
【請求項９】
構造要素の少なくとも一部分を担持するための引張り要素であって、前記引張り要素は、ケーブルと、少なくとも１つの輪がねと、を有し、前記ケーブルは、前記少なくとも１つの輪がねが雨及び風によって誘発される振動を低減するための突出部をその上部に形成する外側表面を形成しており、前記輪がねは、前記ケーブルの前記外側表面に接続された輪がね根部分と前記ケーブルから離れるように外向きにおいて前記輪がねを終端させている輪がね端部部分の間の距離である高さを有し、前記輪がねは、前記高さを横断する状態にある幅を有し、前記幅は、前記輪がね根部分から前記輪がね端部部分に向かう方向において減少しており、前記高さは、前記ケーブルの直径の５％未満であり、且つ、前記輪がねは、前記ケーブルと対向していない第１輪がね表面部分を有し、前記第１輪がね表面部分は、凹状であり、前記第１輪がね表面部分は、前記ケーブルの前記外側表面に沿って長手方向に流れる細流のための傾斜部を提供するように、前記輪がね根部分から前記輪がね端部部分まで延在する、引張り要素。
【請求項１０】
構造内において構造要素の重量の少なくとも一部分を担持するケーブルにおいて雨及び風によって誘発される振動を低減する方法において、
第１輪がね表面部分が凹状である、少なくとも２つの表面部分を有し、かつケーブルの直径の５％未満である高さを有する少なくとも１つの輪がねを提供するステップと、
前記ケーブルの外側表面に沿って長手方向に流れる細流のための傾斜部を提供するように、輪がね根部分から輪がね端部部分まで延在するように前記第１輪がね表面部分を配置するステップと、
前記第１輪がね表面部分が前記ケーブルと対向しないように、凹状であるか又は真直である第２輪がね表面部分を前記ケーブルの外側表面に接続するステップと、を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造要素と、構造要素の重量の少なくとも一部分を担持するように引張り状態において構成された少なくとも１つのケーブルと、を有する構造に関する。ケーブルは、少なくとも１つの輪がねが、雨及び風によって誘発される振動を低減するための突出部をその上部に形成する外側表面を形成している。
【背景技術】
【０００２】
アンテナ及び橋梁などの構造を支持するか又は吊下げるケーブルは、しばしば、風又は雨に起因して振動する。橋梁用のケーブルの場合には、橋梁を通過する車両も振動に寄与することになるが、振動の９５％は、風及び雨によって生成される。これらの振動は、ケーブルの損傷及び疲労を結果的にもたらすことになることから、望ましくない。
【０００３】
橋梁のケーブル及び支柱に対して粘性及び摩擦性ダンパを導入することにより、これらの振動を低減する試みが知られている。但し、このような手段は、雨−風によって誘発される細流を防止しない。このような細流は、ケーブルの空力学的プロファイルを変化させ、その結果、ケーブルの振動が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４０５９１２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
雨及び風によって誘発される振動を低減するための改良された構造、改良された引張り要素、及び改良された方法を提供することが、本発明の実施形態の目的である。
【０００６】
ケーブル上における水細流の形成を低減するか、或いは、場合によっては、防止することが、本発明の実施形態の更なる目的である。
【０００７】
引張り力の増大を伴うことなしに、雨及び風によって誘発される振動を低減することが、本発明の実施形態の更なる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の態様によれば、構造要素と、構造要素の重量の少なくとも一部分を担持するべく引張り状態において構成された少なくとも１つのケーブルと、を有する構造を提供し、ケーブルは、少なくとも１つの輪がねが、雨及び風によって誘発される振動を低減するための突出部をその上部に形成する外側表面を形成しており、輪がねは、ケーブルの外側表面に接続された輪がね根部分とケーブルから離れるように外向きにおいて輪がねを終端させている輪がね端部部分の間の距離である高さを有し、輪がねは、高さを横断する状態にある幅を有し、幅は、輪がね根部分から輪がね端部部分に向う方向において減少しており、高さは、ケーブルの直径の５％未満であり、且つ、輪がねは、ケーブルとは対向していない第１輪がね表面部分を有し、第１輪がね表面部分は、凹状であるか又は真直である。
【０００９】
高さがケーブルの直径の５％未満となるように、且つ、輪がねが、ケーブルと対向していない第１輪がね表面部分を有するように、輪がねを設計することにより、第１輪がね表面部分が凹状であるか又は真直である場合に、輪がねは、第１輪がね表面が真直であるか又は凹状であることに起因した雨のランピングによって水が表面から偏向することになることから、空気（風）がケーブルの外側表面に沿って流れた際に、ケーブルのこの外側表面上に存在する任意の水を低減する形状を有することになる。この効果は、ケーブル上における雨細流の形成が防止されるというものである。この結果、ケーブルの空力学的特性が改善され、これにより、従来のケーブルと比べた場合に、ケーブルに作用する引張り力を増大させることなしに、雨及び風によって誘発される振動が極小化され、或いは、場合によっては、防止される。
【００１０】
凹状である又他は真直な表面部分は、輪がねの任意の部分上に形成されてもよい。但し、凹状表面を正しく構成することにより、凹状部分は、水がそれに沿って流れると共に水がそれから風によって排出されることになる傾斜部として機能してもよいことを理解されたい。従って、一実施形態においては、少なくとも１つの凹状表面は、風によって水がケーブルの外側表面から偏向されるように、構成されている。
【００１１】
これを実現するために、凹状である又は真直な表面部分は、ケーブルと対向してはおらず、この結果、風により、水が、ケーブルの外側表面に沿って、且つ、更には、凹状である又は真直な表面部分上に、運動することになるように、構成されている。特定の一実施形態においては、少なくとも一点（例えば、中心点）における凹状である又は真直な表面部分は、ケーブルの外側表面の正接と一致する正接を形成している。更には、凹状表面部分は、輪がね端部における正接以下である輪がね根における正接を形成してもよい。
【００１２】
ケーブルは、風及び雨に晒される屋外における使用のために適合されてもよい。ケーブルは、マストを支持すると共に／又は橋梁又はプラットフォームなどの構造を吊下げるために適するものであってもよい。一例として、ケーブルは、ケーブルによって支えられた橋梁との関連において使用されてもよい。
【００１３】
更には、本発明によるケーブルは、吊り橋のメインケーブル又は吊りケーブルであってもよい。更には、ケーブルは、例えば、ケーブルによって支えられた橋梁用などの傾斜ケーブルであってもよい。
【００１４】
本発明の文脈において、「ケーブル」及び「支柱」という用語は、そうではない旨が記述されていない限り、同義語として見なされたい。
【００１５】
ケーブルは、筒形の中実ワイヤなどの中実材料によって形成されてもよい。更には、ケーブルは、互いに編まれるか又は捩られてもよい複数のストランドを有してもよい。一例として、ケーブルは、螺旋として捩られたストランドを有するワイヤロープであってもよい。ストランドの数は、１本であってもよく、或いは、２本、３本、４本、５本、６本、７本、８本、９本、１０本、又は１５本、或いは、２０本などのように、複数であってもよい。複数のストランドの場合には、ストランドは、互いに平行に延在してもよく、或いは、ストランドは、捩られるか又は編まれてもよい。
【００１６】
ケーブルの外側表面は、未処理／未加工であってもよく、或いは、滑らかであってもよい。例えば、滑らかな外側表面を生成するように、シースがストランドの周りに提供されてもよい。滑らかとは、表面が、輪がねが形成されていないエリア内において滑らかであるものと理解されたい。シースは、ケーブルの腐食保護として機能してもよい。一実施形態においては、シースは、例えば、複数の陥凹が提供されているなどのように、滑らかではない外側表面を生成している。シースの滑らかではない外側表面は、この滑らかではない外側表面を提供するように、未処理／未加工であってもよく、或いは、意図的に製造されてもよい。
【００１７】
少なくとも１つの輪がねは、突出部又は突起又は隆起を形成するように、（ケーブルの幾何学的中心との関係において）ケーブルから離れるように半径方向において延在している。長手方向において、輪がねは、ケーブルの外形表面に沿って延在してもよい。
【００１８】
少なくとも１つの輪がねは、ケーブルの外側表面に対して固定又は結合される別個の要素を形成してもよい。輪がねは、接着剤により、ケーブルの外側表面に対して固定／装着されてもよい。或いは、この代わりに、又は補完として、輪がねを外側表面に対して固定するべく、固定要素が提供されてもよい。このような固定要素の一例は、１つ又は複数のクランプである。
【００１９】
一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねは、ケーブルに対して着脱自在となるように、ケーブルに対して装着されている。
【００２０】
一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねが、ケーブルに対して永久的に固定されている。永久的に固定されるとは、輪がね及び／又はケーブルを永久的に損傷することなしには、輪がねをケーブルから取り外すことができないものと理解されたい。一例においては、少なくとも１つの輪がねは、例えば、超音波溶接によるなどのように、溶接によってケーブルに対して固定されている。
【００２１】
一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねは、ケーブルの一体的な部分又はケーブルの周りに形成されたシースを形成している。「一体的な部分を形成する」とは、例えば、一片として形成することにより、輪がねとケーブル／シースが１つの単一の要素を形成しているものと理解されたい。一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねとケーブル／シースは、モノリシックな要素を形成している。「モノリシックな要素」という用語は、本発明の文脈においては、継ぎ目（例えば、溶接継ぎ目）がケーブルと輪がねの間に形成されていないものであると理解されたい。
【００２２】
従って、「外側表面に対して接続される」という用語は、少なくとも１つの輪がねがケーブルの外側表面に対して装着される別個の要素であることと、別の実施形態における少なくとも１つの輪がねが、ケーブルと一片として形成されることと、の両方をカバーしているものと理解されたい。
【００２３】
本発明の文脈においては、「輪がね根部分」という用語は、ケーブルの外側表面に最も近接した輪がねの部分を表記することになる。少なくとも１つの輪がねが、ケーブルの外側表面に対して固定される別個の要素を形成している実施形態においては、輪がね根部分は、ケーブルの外側表面に接触している。輪がねとケーブル／シースが一体的な製品を形成するか又はモノリシックな要素を形成している実施形態においては、輪がね根部分は、ケーブルと輪がねの間の遷移によって形成されることになる。
【００２４】
逆に、「輪がね端部部分」は、輪がねの自由端部を、即ち、ケーブルから離れるように外向きにおいて輪がねを終端させている端部を、形成している。
【００２５】
本発明の文脈においては、「高さ」という用語は、輪がねとの関係において使用された際には、輪がねがその上部に接続されているケーブルの半径に対して平行な方向において延在している輪がねの寸法を、即ち、ケーブルの外側表面に対して垂直である方向における輪がね端部部分と輪がね根部分の間の距離を、表記することになる。この高さは、ケーブルの直径の５％未満である。
【００２６】
本発明の文脈においては、「幅」という用語は、輪がねとの関係において使用された際には、輪がねの高さを横断するように延在している輪がねの寸法を表記することになる。幅は、輪がね根部分から輪がね端部部分に向かう方向において減少している。
【００２７】
本発明の文脈においては、「長さ」という用語は、輪がねとの関係において使用された際には、輪がねの最長寸法を表記することになり、長さは、高さと幅の両方を横断する状態にある。少なくとも１つの輪がねは、輪がねの長さに沿ってケーブルに対して接続される。
【００２８】
輪がね及び／又はケーブルは、鋼、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、亜鉛などの金属材料を有してもよい。更には、輪がね及び／又はケーブルは、ＰＶＣ、ＰＥ、ＨＤＰＥなどのプラスチック材料、並びに／或いは、天然又は合成ゴムなどのゴム材料、並びに／或いは、例えば、グラスファイバ、カーボンファイバ、ベクトランを有する複合材料を有してもよい。
【００２９】
少なくとも１つの輪がねの高さは、ケーブルの直径の、４％未満、３％未満、２％未満、１％未満、０．５％未満、０．４％未満、０．３％未満、０．２％未満、０．１未満などのように、５％未満である。
【００３０】
輪がねの高さは、９ｍｍ未満、８ｍｍ未満、７ｍｍ未満、６ｍｍ未満、５ｍｍ未満、４ｍｍ未満、３ｍｍ未満、２ｍｍ未満、１mｍ未満などのように、１０ｍｍ未満であってもよい。
【００３１】
輪がねの最も幅広の部分は、ケーブルの周囲の、０．１％、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％などのように、０．１〜５％を構成してもよい。
【００３２】
輪がねの最も幅広の部分は、１ｍｍ、２．５ｍｍ、５ｍｍ、７．５ｍｍ、１０ｍｍ、１２．５ｍｍ、１５ｍｍ、１７．５ｍｍ、２０ｍｍ、２２．５ｍｍ、２５ｍｍなどのように、０．１〜２５ｍｍの範囲であってもよい。
【００３３】
ケーブルの直径は、５０ｍｍ超、１００ｍｍ超、１５０ｍｍ超、２００ｍｍ超、２５０ｍｍ超、３００ｍｍ超、３５０ｍｍ超などのように、５０〜３５０ｍｍであってもよい。
【００３４】
ケーブルからの水細流のランピングを可能にするべく、第１輪がね表面部分は、輪がね根部分から輪がね端部部分まで延在し、これにより、ケーブルの外側表面に沿って流れる細流のための傾斜部を提供してもよい。
【００３５】
一実施形態においては、輪がねの断面形状は、三角形又は台形を形成している。三角形の場合には、三角形の二辺は、ケーブルと対向しておらず、三角形の第３の辺がケーブルの外側表面に接触してもよい。従って、この例においては、輪がねは、ケーブルから離れるように延在する先端において、即ち、輪がね端部部分において、終端するテーパー化された部分を形成している。ケーブルと対向していない面のうちの１つは、凹状である又は真直である第１輪がね表面である。
【００３６】
一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねは、２つの凹状表面を有する。２つの表面は、同様に成形されてもよく、且つ、同一のサイズを有してもよい。或いは、この代わりに、凹状形状及び／又はサイズは、異なってもよい。少なくとも１つの輪がねの２つの凹状表面は、互いに対向していなくてもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態においては、先端が可能な限り鋭いことが望ましい。但し、先端がいくら鋭くても、先端は常に半径を規定することになることを理解されたい。但し、この半径は、先端が鋭いほど、減少することになる。一実施形態においては、先端の半径は、０．８ｍｍ未満、０．６ｍｍ未満などのように、１ｍｍ未満である。
【００３８】
鋭くすることの代替肢として、輪がねの先端は、平坦であってもよく、或いは、凹状を形成してもよい。後者のケースにおいては、輪がねの全体的な形状は、台形であってもよいことを理解されたい。
【００３９】
本発明の文脈においては、ケーブルの外側表面から離れるように延在する三角形の二辺の表面は、「半径方向辺表面」と表記されることになるが、これらの辺は、必ずしも、ケーブルの外側表面に対する法線を規定してはいない。半径方向辺表面がケーブルの外側表面と遭遇する点／遷移は、本発明の文脈においては、個々の半径方向辺表面とケーブルの外側表面の「接触点」と表記されることになる。更には、ケーブルの外側表面と接触する三角形の辺は、本発明の文脈においては、三角形の「接触表面」と表記されることになる。
【００４０】
少なくとも１つの輪がねが台形を形成しているケースにおいては、台形は、上述の「接触表面」と、上述の「半径方向辺表面」のうちの２つと、によって形成されてもよい。輪がね端部部分は、２つの半径方向辺表面の間において形成されてもよい。この表面は、平坦であってもよく、或いは、凹状であってもよい。
【００４１】
一実施形態においては、（三角形及び／又は台形の）２つの半径方向辺表面のそれぞれは、個々の半径方向辺表面の接触点を通じて延在する（ケーブルの）外側表面の法線を横断する方向において延在している。
【００４２】
別の実施形態においては、（三角形及び／又は台形の）２つの半径方向辺表面のうちの第１の半径方向辺表面は、個々の第１半径方向辺表面の接触点を通じて延在する（ケーブルの）外側表面の法線と一致しており、２つの半径方向辺表面のうちの第２の半径方向辺表面は、個々の第２半径方向辺表面の接触点を通じて延在している（ケーブルの）外側表面の法線と一致してはいない。
【００４３】
ケーブルの外側表面と凹状である又は真直な表面部分の間の滑らかな遷移は、第１表面部分に対する正接がケーブルの外側表面に対する正接と一致するように第１表面部分を提供することにより、実現されてもよい。風及び重力によって生成される水滴の勢いは、水滴が外側表面から凹状である又は真直な表面に移動した際に、大幅に減少することにならないことから、凹状である又は真直な表面とケーブルの間の遷移が滑らかであるほど、水の排出／放出が効果的となることを理解されたい。
【００４４】
これにも拘らず、本発明は、輪がねが、１つ又は複数の凹状表面を形成している凹状表面部分と、輪がねの凹状表面部分とケーブルの外側表面を相互接続している遷移部分と、を有する実施形態を有する。換言すれば、遷移部分は、凹状表面よりも輪がね根部分に近接していてもよい。いくつかの実施形態においては、輪がね根部分が、遷移部分を形成してもよい。同様に、凹状表面は、輪がね根部分よりも輪がね端部部分に近接していてもよい。いくつかの実施形態においては、輪がね端部部分は、凹状表面によって形成されている。
【００４５】
更には、半径方向辺表面のそれぞれは、遷移部分の遷移表面及び凹状である又は真直な表面部分の表面によって形成されてもよいことを理解されたい。後者の表面は、凹状であってもよく、或いは、凹状でなくてもよい。
【００４６】
水滴は、ケーブルの外側表面に沿って流れた際に、まず、この遷移表面と遭遇することになることを理解されたい。従って、その接触点との関係における遷移表面の角度が、水滴がケーブルの外側表面に沿って流れ、且つ、遷移表面に到達した際に、水滴が停止することになる程度を決定する。遷移表面が、接触点において外側表面の法線を横断する方向において延在している実施形態においては、接触表面は、水滴を個々の半径方向辺表面の凹状である又は真直な表面上に導くことになる。
【００４７】
このような遷移表面が短いほど（即ち、ケーブルの外側表面と凹状部分の開始点の間の距離が小さいほど）、凹状である又は真直な表面が、より効果的なものになることを理解されたい。
【００４８】
一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねは、周囲の長さの２倍であるなどのように、ケーブルの周囲よりも長い。一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねの長さは、ケーブルの長さ以上である。輪がねがケーブルの周りにおいて螺旋形状を形成している場合には、その長さは、ケーブルの長さよりも長くなることを理解されたい。
【００４９】
輪がねは、ケーブルの長手方向を横断する方向において延在してもよい。一実施形態においては、少なくとも１つの輪がねは、ケーブルの外側表面に沿って延在する螺旋ラインを形成している。螺旋ラインのピッチは、ケーブルの長手方向との関係において、３０〜６０度の範囲、４０〜５０度の範囲などのように、２０〜７０度の範囲であってもよい。螺旋ラインは、ケーブルの全体長に沿って長手方向において延在してもよい。或いは、この代わりに、又は補完として、１つ又は複数の輪がねは、ケーブルの一部分のみに沿って延在してもよい。
【００５０】
ケーブルは、全ての方向からの風に晒されることになることから、少なくとも１つの輪がねは、ケーブル及び少なくとも１つの輪がねに対して作用する力が風の方向とは無関係となり、これにより、無指向性の解決策が結果的に得られるように、即ち、少なくとも１つの輪がねを有するケーブルが、風の方向とは実質的に独立した性能を有するように、ケーブルとの関係において構成されてもよい。これが実現されない場合には、少なくとも１つの輪がねを有するケーブルが、特定の風の方向において非対称となる場合があり、この結果、Ｄｅｎ  Ｈａｒｔｏｇギャロッピング振動のリスクが生じる場合がある。ケーブルが、到来する風を横断するように運動／振動したら、瞬間的な風の迎え角が周期的に変化する。空力学的な力も迎え角に依存しているという事実との組合せにおいて、エネルギーが常に振動に供給されるいくつかの不幸な組合せが発生する可能性がある。この結果、振動の振幅が、非常に大きく且つ深刻なものとなる可能性がある。
【００５１】
一実施形態においては、輪がねの断面形状は、非対称であり、その他の実施形態においては、輪がねの断面形状は、対称である。
【００５２】
第２の態様によれば、本発明は、構造要素の少なくとも一部分を担持する引張り要素を提供し、引張り要素は、ケーブルと、少なくとも１つの輪がねと、を有し、ケーブルは、少なくとも１つの輪がねが雨及び風によって誘発される振動を低減するための突出部をその上部に形成する外側表面を形成し、輪がねは、ケーブルの外側表面に対して接続された輪がね根部分とケーブルから離れるように外向きにおいて輪がねを終端させている輪がね端部部分の間の距離である高さを有し、輪がねは、高さを横断する状態にある幅を有し、幅は、輪がね根部分から輪がね端部部分に向う方向において減少しており、高さは、ケーブルの直径の５％未満であり、且つ、輪がねは、ケーブルと対向していない第１輪がね表面部分を有し、第１輪がね表面部分は、凹状であるか又は真直である。
【００５３】
本発明の第２の態様による引張り要素は、第１の態様による本発明の特徴及び／又は要素の任意の組合せを有してもよい。
【００５４】
第３の態様によれば、本発明は、構造内において構造要素の重量の少なくとも一部分を担持しているケーブルにおける雨及び風によって誘発される振動を低減するための方法を提供し、この方法は、
−少なくとも２つの表面部分を有する少なくとも１つの輪がねを提供するステップであって、第１輪がね表面部分は、凹状であるか又は真直である、ステップと、
−第１輪がね表面部分がケーブルと対向しないように、第２輪がね表面部分をケーブルの外側表面に対して接続するステップと、
を有する。
【００５５】
雨及び風によって誘発される振動を低減する方法は、本発明の上述の第１の態様による構造との関連において、且つ、本発明の上述の第２の態様による引張り要素との関連において、使用されてもよいことを理解されたい。従って、本発明の第１及び第２の態様の特徴は、本発明の第３の態様の雨及び風によって誘発される振動を低減する方法との関係において適用可能であってもよい。
【００５６】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について更に説明することとする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態によるケーブルを開示する。
【図２】図１のケーブルの断面を開示する。
【図３】第１実施形態の輪がねの断面を開示する。
【図４】本発明の第２実施形態によるケーブルを開示する。
【図５】図４のケーブルの断面を開示する。
【図６】第２実施形態の輪がねの断面を開示する。
【図７】第３実施形態の断面を開示する。
【図８】第４実施形態の断面を開示する。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
詳細な説明及び具体的な例は、発明の実施形態を示すものであるが、例示を目的として付与されているものに過ぎず、その理由は、この詳細な説明から、本発明の精神及び範囲内の様々な変化及び変形が当業者に明らかとなるためであることを理解されたい。
【００５９】
図１は、外側表面１０２を形成するケーブル１００を開示している。添付図面の実施形態においては、シース（図２を参照されたい）が、ケーブル上に提供されており、且つ、このシースが、ケーブルの外側表面１０２を形成している。複数の輪がね１０４が、ケーブルの外側表面１０２上に提供されている。輪がねのそれぞれは、ケーブル１００の長手方向を横断する方向において延在している。図１においては、輪がね１０４のそれぞれは、ケーブルの長手方向に直交する方向において延在している。更には、輪がね１０４のそれぞれは、輪がねのそれぞれが周囲の６分の１のみをカバーするように、ケーブルの周囲の一部分のみの回りに延在してもよい。協働することにより、輪がねは、ケーブルの周りにおいて螺旋パターンを形成している。図１においては、輪がね１０４は、２つの螺旋パターンとして提供されていることを理解されたい。ケーブルは、２つの輪がね（２つの螺旋パターンのそれぞれから１つずつ）を通じて延在する（破線によって示された）第１の複数の断面１０３と、いずれの輪がねをも通じて延在していない（一点鎖線によって示された）第２の複数の断面１０５と、を形成している。同一の螺旋パターンの任意の２つの隣接した輪がねは、オーバーラップし、且つ、既定の距離だけ、離隔しており―この図においては、任意の２つの隣接した輪がねは、２５ミリメートルだけ、離隔している。図１〜図３の実施形態においては、それぞれの輪がねの長さは、１００ｍｍである。更には、添付図面において観察できるように、それぞれの輪がねの端部は、ケーブルの半径方向において延在すると共に輪がねの先端を通じて延在するラインとの関係において、４５度の傾斜角を規定している。輪がねの傾斜した表面の提供により、ケーブルの引張りが低減される。
【００６０】
更には、図１〜３の実施形態においては、それぞれの螺旋パターンのピッチ角は、ケーブルの長手方向との関係において６０度である。
【００６１】
図２は、図１の断面Ａ−Ａに対応するケーブルの断面を開示している。この図には、シース１０６が可視状態になっている。ケーブルは、シース１０６の内部に提供されている。この図において観察できるように、輪がね１０４のそれぞれは、シース１０６の外側表面１０２の周りの全体にわたって延在してはいない。
【００６２】
図３には、１つの輪がね１０４の（図２の断面Ｂ−Ｂに対応した）断面が可視状態となっている。この図から、輪がね１０４の両側に、凹状表面１０８が形成されていることを理解されたい。これらの凹状表面は、反対方向に向くと共に輪がね根部分１１０に近接した状態で配置されており、線形部分１１１が、輪がね端部部分１１２に近接した状態において配置されている。線形部分１１１は、線形側部表面１１３を形成している。従って、２つの半径方向辺表面のそれぞれが、凹状表面１０８と、線形側部表面１１１と、を形成している。図３の実施形態においては、端部表面１１４は、実質的に平坦である。但し、その他の実施形態においては、端部表面は、丸くなっていてもよく、或いは、鋭くなっていてもよい。
【００６３】
図４〜図６は、２つの輪がね１０４が螺旋パターンとして提供されたケーブルの第２実施形態を開示している。従って、図１〜図３の第１実施形態と図４〜図６の第２実施形態の間の１つの相違点は、第１実施形態においては、多数の輪がね１０４が提供されており、第２実施形態においては、２つの輪がね１０４のみが提供されているという点にある。第２実施形態の２つの輪がねは、外側表面に沿って延在しており、且つ、従って、ケーブル１００の周囲又は直径の２倍よりも長い。
【００６４】
図４の断面Ａ−Ａを開示している図５から、２つの輪がね１０４のみがケーブルのシース１０６上に提供されていることを理解されたい。異なる向きではあるが、図６及び図３は、輪がね１０４の同一の断面形状を開示しており、且つ、従って、図３の説明を参照されたい。
【００６５】
図７及び図８は、輪がね１０４の２つの断面を開示している。両方のケースにおいて、輪がね１０４は、真直な表面上において固定／形成されるものとして示されているが、大部分のケーブルは、丸い表面を有することになることを理解されたい。
【００６６】
まず、（代替形状を開示する）破線を無視することにより、図７の輪がね１０４の形状について説明する。輪がね１０４は、凹状部分１１６と、遷移部分１１８と、を有する。凹状部分は、輪がね端部部分１１３に近接した状態で配置されており、且つ、遷移部分１１８は、輪がね根部分１１０に近接した状態で配置されている。輪がねは、そのそれぞれが線形側部表面１１３、凹状表面１０８、及び（図においては、線形である）遷移表面１２２によって形成された２つの半径方向辺表面１２０を形成している。輪がねは、外側表面１０２上において形成された接触点１２４から延在している。図７の実施形態の輪がね端部部分１１４は、平坦である。
【００６７】
水が、矢印１２６によって示されているように―外側表面１０２に沿って―流れた際に、水は、まず、遷移表面１２２との接触状態に、且つ、更に凹状表面１０８に沿って上方に、且つ、その後に、線形表面１１３上に、流れ、且つ、最後に、輪がねを離脱する。外側表面上において閉じ込められている任意の水滴は、これらの表面に沿って流れ、且つ、凹状表面に起因して、輪がねの外側表面１０２から離れるように強制される。遷移表面が、（傾斜した遷移表面１２２’によって示されているように）外側表面１０２との関係において傾斜している場合には、水滴は、外側表面１０２と直交する方向において延在する遷移表面１２２によって停止させられる代わりに、凹状表面１８上に導かれることになることを理解されたい。更には、水滴が平坦な端部部分１１４上において集まるリスクが存在しており、且つ、従って、平坦な端部部分１１４が鋭いほど、このような水が集まるリスクが小さくなる。一実施形態においては、端部部分は、破線１２８によって示されているように、鋭い。
【００６８】
図８は、輪がね１０４が三角形の断面を有する代替肢を開示している。従って、遷移部分１１８も、凹状部分１０８も、形成されていない。線形側部表面１１３が、外側表面１０２を横断する方向において延在しており、且つ、ケーブルの外側表面１０２上において規定された法線１３０に対して平行ではない。ケーブルが円形である際には、この法線１３０は、ケーブルの半径方向において延在することを理解されたい。
【００６９】
凹状表面は、液滴を輪がね１０４上に導くように形成されてもよい。このような凹状表面１０８は、傾斜部として機能することになることを理解されたい。
【００７０】
図８においては、輪がねは、先端１３２を形成しているが、その他の実施形態においては、破線１１４’によって示されているように、平坦な又は凹状である端部表面１１４’が、形成されてもよい。
【００７１】
実施形態
実施形態１：少なくとも１つの輪がねがその上部に提供される外側表面を形成したケーブル又は支柱であり、この場合に、輪がねは、ケーブル又は支柱の外側表面の近傍において提供された輪がね根部分から、且つ、輪がね端部部分に向って、延在する突出部を形成しており、且つ、輪がねの幅は、輪がね根部分から輪がね端部部分に向かう方向において減少している。
【００７２】
実施形態２：実施形態１によるケーブル又は支柱であって、この場合に、輪がねの断面形状は、三角形又は台形を形成している。
【００７３】
実施形態３：実施形態１又は２によるケーブル又は支柱であって、この場合に、輪がねは、少なくとも１つの凹状表面を形成している。
【００７４】
実施形態４：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、水が風によってケーブル又は支柱の外側表面から偏向するように、少なくとも１つの凹状表面が構成されている。
【００７５】
実施形態５：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、少なくとも１つの点における凹状表面は、ケーブル又は支柱の外側表面の正接と一致する正接を形成している。
【００７６】
実施形態６：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、それぞれの輪がねは、輪がねの反対側において構成された２つの凹状表面を有する。
【００７７】
実施形態７：実施形態６によるケーブル又は支柱であって、この場合に、２つの凹状表面は、互いに対向してはいない。
【００７８】
実施形態８：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、それぞれの輪がねは、ケーブル又は支柱の周囲よりも長い。
【００７９】
実施形態９：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、それぞれの輪がねは、ケーブル又は支柱の外側表面に沿って延在する螺旋ラインを形成している。
【００８０】
実施形態１０：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、ケーブル又は支柱は、橋梁を支持する際に使用されるように適合されている。
【００８１】
実施形態１１：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、ケーブル又は支柱は、ケーブル又は支柱の外側表面を形成するシース内において収容された少なくとも１つのストランドを有する。
【００８２】
実施形態１２：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、輪がねの断面形状は、非対称である。
【００８３】
実施形態１３：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱であって、この場合に、ケーブル又は支柱の外側表面は、実質的に滑らかである。
【００８４】
実施形態１４：先行する実施形態のいずれかによるケーブル又は支柱において使用される輪がね。
【００８５】
実施形態１５：少なくとも１つの輪がねがその上部に提供される外側表面を形成したケーブル又は支柱であって、この場合に、輪がねは、ケーブル又は支柱の外側表面の近傍において提供された輪がね根部分から、且つ、輪がね端部部分に向って、延在する突出部を形成しており、輪がねの断面形状は、実質的に矩形であり、且つ、輪がねの半径方向の延長は、ケーブルの直径の５％未満である。
【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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