JP2006528878A - 付勢される端部開口部を有するドローグ - Google Patents

Abstract

導管内に伸長した物品を引くためのドローグが開示される。ドローグは、閉鎖端部および対向して配される端部開口部を有する可撓性の袋を含む。端部開口部において袋に取付けられる索条は、物品へのドローグの取付けを可能にする。好ましくは可撓性を有し弾力のある相互接続されたワイヤ脚の連続的なループの形である付勢部材が袋に取付けられ、端部開口部に近接して位置決めされる。ループはその長さ方向の部分上で袋に係合し、端部開口部を付勢して開口状態にすることによって、導管内を推進されるときに潰れたり空気圧を失ったりすることを防ぐ。

Description

発明の分野
この発明は、導管内に線および他の伸長した物品を引くための、空気で膨張させるドローグに関する。

発明の背景
音声通信、コンピュータシステムのためのデータリンク、ならびに遠隔検知および制御システムに対する通信ネットワークはしばしば、システムのさまざまなノードを繋ぐ通信線をノード間の広範な長さの導管内に引くことを必要とする。導管は通信ネットワークのための経路を定めるものであり、地中に埋込まれるか、または建物もしくは他の構造の全体に位置決めされてもよい。導管に対するアクセスは典型的に、システムノードに対する接続が行なわれる分離点においてのみ与えられる。導管はしばしば、通信線が通り抜けなければならない１つまたはそれ以上の９０°といった鋭い湾曲部、ならびにさまざまな長さの水平、鉛直および角度のついた部分を有する。他の通信線の形の障害もしばしば導管内に存在する。

導管内に引かれる通信線はたとえば単純なワイヤ、配線ハーネス、同軸ケーブルまたは光ファイバ束を含んでもよい。通信線を保護するための可撓性のスリーブなどの他の伸長した物品も導管内を引かれる。こうした保護スリーブはしばしば、後でスリーブ内に通信線を引くために中に予め位置決めされるプルコードを有する。これらの線およびスリーブを導管内で押すことはできないため、まず導管内にテープの形の高強度プルコードを引き、そのテープを導管内に引くべき物品に取付け、テープを引張ることによって物品を引くことによって、それらを導管内に引くことが有利であることが分かる。

テープは、テープを小さなパラシュート状のドローグに取付け、ドローグを導管内に位置決めし、ドローグの背後の導管に圧縮空気を送り込むことによって、空気の作用によって導管内を牽引してもよい。ドローグは圧縮空気によって膨張し、好ましくは導管を満たす。膨張したドローグによってもたらされる導管内の圧力差がドローグを導管内で駆動し、ドローグは一緒にプルテープを引張る。

残念なことに、布膜であるパラシュート状のドローグはしばしば、エルボージョイントなどの湾曲部または導管内の障害物を通り抜けるときに潰れる。一旦潰れると圧力差が失われ、ドローグおよびテープの前方進行が停止する。導管内の奥深くで萎んだドローグを再び膨張させることは非常に困難であり得る。ドローグを出発点まで引き戻し、再び膨張させて、導管内を通り抜けるための試みをもう一度行なう必要がある。成功するまでこのプロセスが何度も繰返され得る。通信線および保護スリーブなどの他の伸長した物品を位置決めするために、湾曲部および障害物を有する導管を確実に通り抜けることのできる装置が明らかに必要とされる。

発明の概要
この発明は、導管内に伸長した物品を引くためのドローグに関する。ドローグは端部開口部を有する可撓性の袋を含む。端部開口部はドローグを膨張させて導管に沿って空気で推進させることを可能にする。伸長した物品は、好ましくは袋に取付けられた複数の索条によって、端部開口部において袋に取付可能である。

好ましくは可撓性を有し弾力のあるワイヤループの形である付勢部材が袋に取付けられ、端部開口部に近接して位置決めされる。付勢部材はその長さ部分にわたって袋に係合し、外向きの付勢力を印加することによって端部開口部を開いた状態となるように付勢し、それによってドローグが導管を満たしかつ容易に膨張することが可能になる。

しかし、付勢部材は、導管内で受ける制止力に応じて袋の端部開口部が実質的に閉じるような潰れた状態に向けて弾性的に曲がり得る。付勢部材は制止力がないときに端部開口部を開口状態に回復するよう作用する。この能力によって、ドローグは導管内の湾曲部および障害を通り抜けることができる。ドローグが湾曲部または障害に遭遇するとき、付勢部材は弾性的に変形して端部開口部の形を十分に変えることによって、障害を通り過ぎるかまたは湾曲部通過できるようにする。一旦湾曲部または障害を越えると、付勢部材の付勢力が端部開口部を広げて全開状態にすることによって、導管内の圧力差は維持され、ドローグは導管内を進み続けることができる。

好ましくは、袋は伸長して先細になった管状の部材の形を取る。付勢ループは好ましくは、互いの端部同士が相互接続された複数の可撓性を有し弾力のある脚を含む。脚はジグザグのパターンに、互いに対して角度をなすように配向される。脚同士を接合する各脚の各端部には頂点が形成される。脚は、脚に沿って、および袋の端部開口部の周りに間隔をおかれた関係で位置決めされる複数の別個の取付点において、管状の部材に取付けられる。取付点は頂点と一致することが好ましい。各頂点において脚に個別のループが形成されることによって、付勢ループに可撓性を与え、かつ付勢ループの袋への取付を容易にする。

実施例の詳細な説明
図１は、この発明に従うドローグ１０を示す。ドローグ１０は袋１２を含み、袋１２は好ましくは可撓性を有し細長い管状の部材の形であり、実質的に円形の断面、閉鎖端部１４および端部開口部１６を有する。袋１２は好ましくはナイロンなどの織布で形成されることにより、可撓性、強度、靭性および耐摩耗性を与える。ポリエステルおよびポリイミド、ならびに木綿などの天然繊維を含む他の材料も適している。

袋１２は管として織られても、または縫い目線２０に沿って縫い合わされた三角形の断片１８から構成されてもよい。袋１２を形成する布地は実質的に流体を通さない織り密度を有し、下記のとおり空気で膨張させることを可能にする。代替的には、袋１２は発泡したポリテトラフルオロエチレン、ビニル、および薄い可撓性のシートを形成できるその他の重合体などの連続的なシート材料から形成されてもよい。

袋１２が開口状態であるとき、その端部開口部１６は好ましくは実質的に円形の断面を有し、導管内を封止して嵌合するように大きさが定められる（図５を参照）。袋１２は、閉鎖端部１４が端部開口部１６よりも小さくなるように長さ方向に先細にされるかまたは部分的に先細にされることが好ましい。

端部開口部１６において、複数の索条（shroud lines）２２が袋１２に取付けられる。索条２２は端部開口部から延在して閉ループ２４を形成し、そこにプルテープ２６、通信線（図示せず）、保護スリーブ（これも図示せず）、またはその他の伸長した物品が取付けられ得ることが好ましい。索条２２は高い引張り強度を有することが好ましく、縫製によって、またはリベットなどの留め具を用いて袋１２に取付けられてもよい。図５に例示されるようにドローグが膨張して導管内に線を引くときに端部開口部１６に引張り力をより均一に分配するために、複数の索条２２が好ましい。

図１にさらに示されるとおり、付勢（biasing）部材２７が袋１２に取付けられて端部開口部１６に近接して位置決めされる。付勢部材２７は端部開口部１６を外向きに付勢して開口状態にするための手段を与える。しかし付勢部材２７は、導管内で遭遇し得る制止力に応じて、袋１２の端部開口部が実質的に閉じるような潰れた状態に向けて弾性的に曲がり得る。以下により詳細に説明するとおり、付勢部材は導管内の制止力がないときに端部開口部１６を開口状態に回復するよう作用する。

付勢部材２７と袋１２との間の係合長さは袋の長さの約１／４から約１／２の間であってもよく、または付勢部材２７はそれが袋１２に係合するところである端部開口部１６の直径とほぼ同じ長さであってもよい。袋１２および付勢部材２７の間の係合長さを制限することによって、袋の大部分が可撓性のままとなり、容易に湾曲できることによって以下に述べるように導管中の湾曲部の通り抜けが容易になる。

付勢部材２７は可撓性を有し弾力のある付勢ループ２８の形を取ることが好ましい。付勢ループ２８は端部開口部１６の周りに実質的に連続的に延在し、端部開口部に近接する長さ方向の部分上で袋１２に係合する。付勢ループ２８は端部開口部１６と同心でありかつ袋１２の内側に位置決めされることにより、ドローグが導管内を通る際にループが障害に引っ掛かることを防ぐことが好ましい。

上述のとおり、付勢ループ２８は袋１２の周りに外向きの付勢力を加え、その付勢力は端部開口部１６を開口状態に回復させるよう作用することにより、袋は導管内で常に膨張可能になる。付勢ループ２８は弾力があって可撓性を有し、上述のとおり障害または湾曲部を通り抜けるときに弾性的に曲がる。付勢ループ２８はまた、端部開口部１６を付勢して導管と封止接触させることによって、ドローグ１０を推進する圧力差の維持を助けることが好ましい。

図２に示されるとおり、付勢ループ２８はジグザグパターンに端部同士を接続された複数のワイヤ部分３０で形成されることが好ましい。各部分３０は互いに角度をなすように配向され、頂点３２において隣の部分と合わさる。好ましくは、ワイヤ部分は実質的に連続的であり、各頂点３２にワイヤループ３４が形成される。ワイヤループ３４は付勢ループ２８の可撓性を高め、付勢ループ２８が実質的に平らな状態に潰れることを可能にする。ワイヤループ３４は、付勢ループ２８が変形する際にワイヤ部分が湾曲するときにワイヤ部分における応力を低くすることによって、応力緩和を与える。ワイヤループ３４はまた、付勢ループ２８を袋１２に便利に取付け得る複数の別個の点を与える。ワイヤループ３４は３６において示されるように袋１２に縫い付けられても、リベット３８などの留め具を用いて、またはワイヤループ３４および袋１２の布地の両方を通る「タイラップ（tie wrap）」などの自己ロッキングストラップ４０を用いて取付けられてもよい。

図３は付勢ループ２８を形成する方法を例示する。細長いワイヤ４２が曲げられて、ワイヤループ３４によって互いに分離されるワイヤ部分３０を定めるジグザグ形にされる。ワイヤ４２の一方の端部４４はワイヤ４２の複数の巻きを形成することによってソケット４６に形成され、細長いワイヤ４２は自身に曲げ戻されて他方の端部４８がソケット４６に挿入される。

伸長したワイヤ４２はピアノ線であることが好ましいが、ステンレススチールなどの、弾力があり、高い降伏強さおよび弾性係数を有する金属も適している。図４に示されるとおり、各ワイヤ部分３０は好ましくは湾曲しており、その曲率半径５０の大きさは端部開口部１６に近接する領域にわたって実質的に円形に袋１２を支持するように定められる。ワイヤ部分３０の曲率は、袋１２の自然な曲率に適合しかつドローグ１０と丸い導管との
密閉を容易にするよう設計される。湾曲したワイヤ部分３０の凸側５２は付勢ループ２８の外側に面する。

各ワイヤ部分３０の長さは袋１２の端部開口部１６の直径とほぼ同じであってもよく、付勢ループ２８の大きさは応力を受けない状態での直径が端部開口部の直径よりも約５０％大きくなるように定められる。付勢ループ２８の直径および袋１２のこの関係は、ドローグ１０が常に開口状態に向けて付勢されることを確実にする。

ワイヤの好ましい直径は、端部開口部の直径に比例して選択されることにより、付勢ループ２８の剛性が袋１２の直径の立方根に比例して増加するようにされてもよい。この関係はさまざまな大きさのドローグの剛性に類似の「感触」を与えるため、付勢ループ２８によって与えられる付勢力は、端部開口部１６を実質的に開かせて維持するために十分に強く、しかも端部開口部が変形して障害に適応するか、またはドローグ１０が配置される導管中で曲がることを可能にするために十分に可撓性になる。ピアノ線に対して、好ましい直径は、端部開口部の直径を３４，０００で割った商の立方根にほぼ等しい。この定数は他の種類のワイヤに対しては異なり、この式は異なる直径のワイヤを得る。

図５は、ドローグ１０が導管５６内で矢印５８によって示される方向に線５４を引張っているところを示す。ドローグ１０の背後の導管５６に圧縮空気が送り込まれ、ドローグ１０を膨張させて導管を実質的に密閉する。ドローグ１０の両側の圧力差によってドローグ１０は導管内を強制的に移動し、それとともに線５４を引く。

点線で示されるように、ドローグ１０が光ファイバ束６０などの障害に遭遇するとき、障害とドローグとの接触によってドローグに端部開口部１６を潰す傾向のある制止力が加えられる。ドローグ内の付勢ループ２８は、端部開口部１６が潰れた状態に向けて弾性的に曲がって障害に適応することを可能にするが、付勢ループが生じる付勢力は端部開口部１６を開口状態に回復させる傾向がある。この作用が袋１２を部分的に膨張したままにさせてドローグ１０を推進し続ける程度の圧力差を維持する。よってドローグは導管５６内の障害を横切ることができる。

袋１２を先細にすることによって得られる利点は、この特徴によって閉鎖端部１４が障害を過ぎた狭くなった経路を見付け得ることから明らかである。一旦障害を過ぎると（光ファイバ束６０は枝導管６２の方に下がる）、付勢ループ２８の付勢力が再び袋１２の端部開口部１６を完全な直径まで広げ、図５において実線で示されるように導管５６を実質的に密閉する。

図６は、ドローグ１０が導管６６中の湾曲部６４を横切るところを示す。閉鎖端部１４が湾曲部６４に遭遇するとき、袋１２に制止力が加えられ、閉鎖端部においていかなる付勢手段にも支持されていない袋１２は、湾曲部の周囲を流れる空気に従おうとして湾曲しかつ捩れる。よって閉鎖端部１４は、導管中の湾曲部に応じて袋１２が方向を変えることを可能にするリードとして作用する。

袋１２が湾曲部６４をさらに横切る際に、端部開口部１６は潰れ得るような制止力を受けるが、付勢ループ２８によって付勢されている端部開口部は部分的に開いたままであり、袋を膨張させたまま保ち、湾曲部６４の周囲でドローグ１０を推進し続ける少なくとも部分的な圧力差を維持する。一旦ドローグ１０が湾曲部６４を過ぎると、湾曲部との接触によって生じていた制止力は取除かれ、付勢ループ２８は端部開口部１６を完全な直径に回復させ、ドローグ１０は矢印６８の方向に導管に沿って進み続ける。

袋を実質的にその長さ全体にわたって付勢させるのではなく、袋１２の端部開口部１６
に付勢手段を位置決めすることの利点は、ドローグが湾曲部を通り抜けるときに明らかである。袋１２は導管内の圧力差のみによってその長さのかなりの部分にわたって硬くなっているため、必要に応じて自由に捩れたり曲がったりして湾曲部の周囲でドローグを導く。一旦閉鎖端部１４によって回転が開始されると、端部開口部１６に近接して位置決めされた付勢ループ２８が必要に応じて弾性的に変形して湾曲部を通り抜け、一旦湾曲部から離れると袋１２を開口状態に回復させる。

この発明に従うドローグは、導管システムに共通の湾曲部または障害を横切るときの装置の失敗による努力を繰返す必要なく、空気の作用によって導管内に線を引くための装置を提供する。これは通信システムの設置における時間およびコストを節約する。

この発明に従うドローグの斜視図である。 図１の線２−２における長手方向の断面図である。 この発明に従うドローグとともに用いられる付勢ループに形成される前の付勢素子を詳細に示す図である。 図３の線４−４における拡大した詳細な部分図である。 導管内で用いられるドローグを示す側面図である。 導管内で用いられるドローグを示す側面図である。

Claims (30)

1. 導管内に伸長した物品を引くためのドローグであって、前記ドローグは
   端部開口部を有する可撓性の袋を含み、前記端部開口部は前記袋が膨張して前記導管に沿って空気の作用で推進されることを可能にし、前記伸長した物品は前記端部開口部において前記袋に取付可能であり、前記ドローグはさらに
   前記袋に取付けられて前記端部開口部に近接して位置決めされる付勢部材を含み、前記付勢部材は外向きに付勢力を加えることによって前記端部開口部を付勢して開口状態にし、前記付勢部材は前記導管内の制止力に応じて前記袋の前記端部開口部が実質的に閉じるような潰れた状態に向けて弾性的に曲がることができ、かつ前記導管内の制止力がないときには前記開口部を開口状態に回復させるよう作用する、ドローグ。
2. 前記付勢部材は前記袋の長さの約１／４から約１／２の間の長さにわたって前記袋に係合する、請求項１に記載のドローグ。
3. 前記付勢部材は前記袋の前記端部開口部の直径とほぼ等しい長さにわたって前記袋に係合する、請求項１に記載のドローグ。
4. 各々が前記袋の前記端部開口部に取付けられる複数の可撓性の索条をさらに含み、前記伸長した物品は前記索条に取付可能である、請求項１に記載のドローグ。
5. 前記袋の前記端部開口部は前記開口状態にあるときに実質的に円形の断面を有する、請求項１に記載のドローグ。
6. 前記袋は前記端部開口部に対向する閉鎖端部を有する伸長した管を含む、請求項１に記載のドローグ。
7. 前記管は先細になっており、前記管は前記閉鎖端部において前記端部開口部よりも小さくなっている、請求項６に記載のドローグ。
8. 前記付勢部材は前記端部開口部の周囲に実質的に連続的に延在する可撓性を有し弾力のあるループを含む、請求項１に記載のドローグ。
9. 前記ループは端部同士が相互接続された複数の可撓性を有し弾力のある脚を含む、請求項８に記載のドローグ。
10. 前記袋は実質的に流体を通さない、請求項１に記載のドローグ。
11. 導管内に伸長した物品を引くためのドローグであって、前記ドローグは
    閉鎖端部および端部開口部を有する可撓性の伸長した管状部材を含み、前記端部開口部は前記管状部材が膨張して前記導管に沿って空気の作用で推進されることを可能にし、前記伸長した物品は前記端部開口部に取付可能であり、前記ドローグはさらに
    前記管状部材に取付けられて前記端部開口部の周りに延在する可撓性を有し弾力のある付勢ループを含み、前記付勢ループは外向きに付勢力を加えることによって前記端部開口部を開口状態に向けて付勢し、前記付勢ループの弾性は、管状部材に加えられる圧潰力の印加の際に前記端部開口部が潰れるように変形することを可能にし、前記圧潰力のないときに前記端部開口部を弾性的に回復させる、ドローグ。
12. 前記付勢ループは前記管状部材の長さの約１／４から約１／２の間の長さにわたって前記管状部材に係合する、請求項１１に記載のドローグ。
13. 前記付勢ループは前記端部開口部の直径とほぼ等しい長さにわたって前記管状部材に係合する、請求項１１に記載のドローグ。
14. 前記管状部材は前記開口状態にあるときに実質的に円形の断面を有する、請求項１１に記載のドローグ。
15. 前記管状部材は長さ方向に先細にされており、前記端部開口部は前記閉鎖端部よりも大きな直径を有する、請求項１１に記載のドローグ。
16. 前記付勢ループは前記端部開口部と実質的に同心である、請求項１１に記載のドローグ。
17. 前記付勢ループは前記管状部材の内側に位置決めされる、請求項１１に記載のドローグ。
18. 前記付勢ループは端部同士が相互接続された複数の可撓性を有し弾力のある脚を含む、請求項１１に記載のドローグ。
19. 前記脚はジグザグパターンに互いに対して角度をなすように配向され、前記脚同士を接合する前記脚の各々の各端部に頂点が形成される、請求項１８に記載のドローグ。
20. 前記頂点の各々において前記脚に形成されるループをさらに含む、請求項１９に記載のドローグ。
21. 前記脚は前記脚に沿って間隔をおいた関係で位置決めされる複数の別個の取付点において前記管状部材に取付けられる、請求項１８に記載のドローグ。
22. 前記取付点は前記脚を接合する前記頂点と実質的に一致する、請求項２１に記載のドローグ。
23. 前記脚に形成される複数のループをさらに含み、前記ループの１つは前記取付点の各々に位置決めされる、請求項２２に記載のドローグ。
24. 前記袋は前記端部開口部に近接する領域に曲率を有し、前記脚は前記取付点の間に前記端部開口部の領域の前記曲率に実質的に適合する曲率を有する、請求項２１に記載のドローグ。
25. 前記脚は金属ワイヤを含む、請求項１８に記載のドローグ。
26. 前記ループは、前記管状部材の前記端部開口部の直径よりも約５０％大きい抑制されない公称直径を有する、請求項１１に記載のドローグ。
27. 複数の可撓性の索条をさらに含み、前記索条は互いに間隔をおかれる関係で前記管状部材の前記端部開口部に取付けられ、前記伸長した物品は前記索条に取付可能である、請求項１１に記載のドローグ。
28. 導管内に伸長した物品を引くためのドローグであって、前記ドローグは
    端部開口部を有する可撓性の袋を含み、前記端部開口部は前記袋が膨張して前記導管に沿って空気の作用で推進されることを可能にし、前記伸長した物品は前記端部開口部に取
    付可能であり、前記ドローグはさらに
    前記袋に取付けられて前記端部開口部に近接して位置決めされる付勢手段を含み、前記付勢手段は前記端部開口部を外向きに付勢して開口状態にするための手段であり、前記付勢手段は前記導管内の制止力に応じて前記袋の前記端部開口部が実質的に閉じるような潰れた状態に向けて弾性的に曲がることができ、かつ前記導管内の制止力がないときには前記端部開口部を開口状態に回復させるよう作用する、ドローグ。
29. 前記付勢手段は前記袋の長さの約１／４から約１／２の長さを有する、請求項２８に記載のドローグ。
30. 前記付勢手段の長さは前記袋の前記端部開口部の直径とほぼ等しい、請求項２８に記載のドローグ。

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