JP2015136262A - ケーブル搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルを確実に搬送する。【解決手段】ケーブルＫの外周の上部と下部とに接する一対のローラー２０，３０と、一対のローラーを回転可能に支持する架台４０と、一対のローラーのいずれか一方又は両方を回転させるモーター５１と、一対のローラーのケーブルに接する接触外周面の全幅よりも内側にケーブルを維持するガイド部材５６とを備える。これにより、上下のローラーが十分な保持圧を確保し、ガイド部材がケーブルの脱落を防ぎ、良好な搬送を行うことが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、ケーブルの延線作業に用いるケーブル搬送装置に関する。

ケーブル搬送装置は、ケーブルの延線を行う洞道等に一定の間隔で配置され、ケーブルを所定の経路に沿って搬送を行うものである。
従来のケーブル搬送装置は、ケーブル搬送方向に沿って並んで配置された二つの回転ローラーと、これらをベルトにより駆動するモーターと、搬送されるケーブルの左右両側に配置されたガイドローラーとを備えている。そして、二つの回転ローラーの外周面上にケーブルを載置し、左右のガイドローラーがケーブルの逸脱を防ぎながら、モーターの駆動によりケーブルの搬送を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

また、他のケーブル搬送装置では、モーターにより回転駆動を行う駆動ローラーと従動ローラーとをケーブルの左右両側に配置し、ケーブルを挟持しつつ駆動ローラーを駆動させてケーブルの搬送を行っていた（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−２１５６３４号公報 特開２００７−３００７９３号公報

しかしながら、特許文献１のケーブル搬送装置ではケーブルが自重によって回転ローラーの外周に接しているので、軽量のケーブルを搬送する場合やケーブルの沿線経路が上下或いは左右に曲がりを生じている場合に、回転ローラーに対する接触圧が低減し、搬送力が充分に伝わらなくなるという問題があった。
また、複数のケーブル搬送装置の同期が不充分である場合やケーブルの沿線経路の形状によっては搬送時のケーブルに蛇行が生じ、ガイドローラーを乗り越えて回転ローラーから脱落し、搬送不良となる場合があった。

また、特許文献２のケーブル搬送装置は、駆動ローラーと従動ローラーとで左右からケーブルを挟持して搬送するので、下方にケーブルがずれて脱落しないように、大きな挟持圧で保持する必要があった。このため、駆動ローラーの駆動に必要なトルクが大きくなり、大型のモーターが必要となり、また、その消費電力が大きくなるという問題があった。

本発明は、低電力で良好なケーブル搬送を行うことをその目的とする。

本発明は、ケーブルの外周の上部と下部とに接する一対のローラーと、前記一対のローラーを回転可能に支持する架台と、前記一対のローラーのいずれか一方又は両方を回転させるモーターと、前記一対のローラーの前記ケーブルに接する接触外周面の全幅よりも内側に前記ケーブルを維持するガイド部材とを備えることを特徴とする。

上記発明では、ケーブルの外周の上部と下部とを一対のローラーで保持しつつ、いずれか一方又は両方のローラーの回転駆動によりケーブルを搬送するので、ケーブルの沿線経路の曲がりやケーブルに蛇行を生じた場合でも、ケーブルと一対のローラーとの接触圧を一定以上に維持することができ、十分な搬送力をもって良好な搬送を行うことが可能となる。
また、一対のローラーが上下からケーブルを保持するので、左右から保持する場合に比べて過大な保持圧で保持する必要がない。このため、保持圧によるトルクの増加を抑制し、ローラーの回転駆動源として従来よりも小型のモーターを使用することができ、また、その消費電力の低減も図ることが可能である。
さらに、ケーブルの左右両側に設けたガイド部材によって一対のローラーのケーブルに接する接触外周面の全幅よりも内側にケーブルを保持するので、一対のローラーからの脱落を防止することが可能である。
下側のローラーを回転駆動とし、上側ローラーをフリーローラーとした場合、両方のローラーを回転駆動とした場合より低コストで作成が可能である。また、上側ローラーのない搬送装置の改良で作成ができるため、低コストで搬送能力の向上が可能である。

また、上記ケーブル搬送装置において、前記架台は、前記一対のローラーのいずれか一方又は両方を上下動可能に支持し、前記一対のローラーから前記ケーブルに対して保持圧を付与する弾性部材を備える構成としても良い。

上記発明では、架台が一対のローラーのいずれか一方又は両方を上下動可能に支持するので、例えば、波付き金属被ケーブルのような搬送方向について外径が一定ではないケーブルに対してローラー同士の間隔を変動させつつも一定以上の保持圧を維持しながら搬送することが可能となる。

また、上記ケーブル搬送装置において、前記一対のローラーによる保持圧を調節する調節手段を備える構成としても良い。

上記発明では、調節手段より一対のローラーによるケーブルの保持圧を調節可能であることから、異なる種々のケーブルに対して適正な保持圧で保持しながら搬送を行うことが可能となる。

また、上記ケーブル搬送装置において、前記一対のローラーによる保持圧を示すゲージを備える構成としても良い。

上記発明では、一対のローラーによる保持圧を示すゲージを備えるので、保持圧の調節をより細やか且つ正確に行うことが可能となる。

以上のように、本発明によれば、大型のモーターを不要でコンパクトな装置であることから、狭い洞道内など延線経路の形状に拘わらず、良好なケーブルの搬送を行うことが可能となる。

延線経路に沿って複数のケーブル搬送装置を設置した例を示す概略構成図である。 ケーブル搬送装置の正面図である。 ケーブル搬送装置の側面図である。 支持部材周辺の断面図である。 支持部材周辺の平面図である。

［発明の実施形態の概略］
以下、発明の実施形態として、電力ケーブルや通信ケーブル等のケーブル類を対象とするケーブル搬送装置１０について図１〜図３を参照にして説明する。
ケーブル搬送装置１０は、例えば、ケーブルＫを延線するための洞道を延線経路とする場合に、図１に示すように、延線経路に沿って一定の間隔Ｄごとに洞道内に設置される。また、このケーブル搬送装置１０はケーブルＫを搬送するための動力を備えているが、各ケーブル搬送装置１０の間には、動力を備えていないケーブル搬送装置１００が一定の間隔ｄで設置される（Ｄ＝４ｄ）。
延線経路に沿って配置された複数のケーブル搬送装置１０，１００に対して延線経路の一端からケーブルＫが供給されると、ケーブル搬送装置１０の駆動により延線経路の他端に向かってケーブルＫは搬送される。なお、複数のケーブル搬送装置１０は、同期して同じ速度でケーブルＫを搬送するよう制御される。
以下、上記ケーブル搬送装置１０について詳細に説明する。なお、ケーブル搬送装置１００については動力を備えていない点を除いてケーブル搬送装置１０と同一の構造なので説明は省略する。

［ケーブル搬送装置の全体構成］
図２はケーブルＫの延線方向からケーブル搬送装置１０を見た正面図、図３はケーブルＫの延線方向に直交する方向からケーブル搬送装置１０を見た側面図である。以下、ケーブル搬送装置１０が水平面上に設置されたことを前提として各部の配置及び方向について説明を行う。
ケーブル搬送装置１０は、上側ローラー２０と下側ローラー３０とからなる一対のローラーと、一対のローラー２０，３０を回転可能に支持する架台４０と、下側ローラー３０を回転させるモーター５１と、一対のローラー２０，３０のケーブルＫに接する接触外周面の全幅ｗよりも内側にケーブルＫを保持する四つのガイド部材５６とを備えている。

［下側ローラー］
下側ローラー３０は、架台４０により回転しないように保持された支軸３１，３２と、支軸３１，３２を中心に回転自在な円筒状のケース３３と、ケース３３の外周面のほぼ全体を被覆するゴムライニング層３４とを備えている。
支軸３１と支軸３２は、架台４０によって、水平且つケーブルＫの延線方向に直交する方向に沿った同一軸上に保持されている。そして、ケース３３は、図示しない軸受けを介して支軸３１，３２に対して回転可能となっている。
また、ケース３３の内側にはモーター５１が格納されており、支軸３１がモーター５１を保持している。さらに、支軸３１は中心が貫通した管状であり、その内側には、下側ローラー３０の外部からモーター５１に給電を行う給電線５２が通されている。

ケース３３の内側において、モーター５１は、その出力軸が図示しないギア列からなる減速器に接続されており、当該減速器はケース３３の内周面に設けられた内歯車に噛合している。従って、支軸３１に保持されたモーター５１が駆動を行うと、支軸３１，３２を中心としてケース３３が回転を行う。ケース３３の外周面のゴムライニング層３４は、ケーブルＫに密着し、その摩擦力によって接線方向に向かってケーブルＫを送り出すことができる。
なお、このゴムライニング層３４の外周面が下側ローラー３０の「ケーブルに接する接触外周面」に相当する。

［上側ローラー］
上側ローラー２０は、円筒状のローラー本体２１と、ローラー本体２１の中心を貫通する支軸２２とを備えている。
支軸２２は、ローラー本体２１の両端部から突出しており、支軸２２の両端部は、それぞれ後述する架台４０のネジ棒４３，４３に個別に支持されている。架台４０に支持された状態において、支軸２２は、下側ローラー３０の支軸３１，３２と平行であってこれらの真上に位置している。

ローラー本体２１と支軸２２との間には図示しない軸受けが設けられ、ローラー本体２１が支軸２２を中心に回転可能となっている。
また、ローラー本体２１の外周面はその全幅に渡って前述したゴムライニング層３４と同じゴムにより被覆されている。この上側ローラー２０の外周面が上側ローラー２０の「ケーブルに接する接触外周面」に相当する。
上側ローラー２０の外周面と下側ローラー３０のゴムライニング層３４の外周面とは、図２に示す通り、いずれもその幅ｗが等しく、また、それぞれの両端部の位置が一致している。

［架台］
架台４０は、下側ローラー３０の支軸３１，３２を支持する下部フレーム４１と、支持部材４２，４２を介して上側ローラー２０の支軸２２の両端部をそれぞれ支持するネジ棒４３，４３と、下部フレーム４１の長手方向両端部に設けられ、各ネジ棒４３，４３の下端部を支持する上側ローラー支持部４４，４４と、各ガイド部材６１を支持する四つのブラケット部４５（二つのみ図示）を備えている。

下部フレーム４１は、正面４１ａ、背面４１ｂ及び両側面４１ｃ，４１ｄにより下側ローラー３０を囲繞する矩形の枠状をなし、正面４１ａ及び背面４１ｂに設けられた張り出し板４１ｅ，４１ｆに形成された図示しない長穴によりネジ又はボルトを用いて平坦面に固定することができる。
また、両側面４１ｃ，４１ｄには、下側ローラー３０の支軸３１，３２を支持する貫通孔が形成されており、当該支軸３１，３２を回転が生じないように保持している。

下部フレーム４１の両側面４１ｃ，４１ｄのそれぞれの外側の面には、上側ローラー支持部４４，４４が個別に固定装備されている。各上側ローラー支持部４４は、いずれも、直方体形状であって、その上面に垂直にネジ棒４３が立設されている。

各ネジ棒４３は、その上端部近傍で支持部材４２を固定支持している。各支持部材４２は、直方体形状で上部が開放された箱体である。前述した上側ローラー２０の支軸２２は、その両端部に平板状に形成された平板部２２ａを有しており、との中央にはネジ棒４３を上下に挿通させる貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔により上側ローラー２０の全体がネジ棒４３に対して上下動可能となっている。

支軸２２の両端部に形成された平板部２２ａは、個別に各支持部材４２の内側に格納されており、支持部材４２の側面には支軸２２の上下動を許容するスリット４２ｂが形成されている。さらに、平板部２２ａと支持部材４２の内底面との間にはスプリング４９が設けられている。
また、各ネジ棒４３の上端部外周には雄ネジ部４３ａが形成されており、当該雄ネジ部４３ａには、上側ローラー２０の調節用ナット４６が取り付けられている。そして、この調節用ナット４６と平板部２２ａとの間にもスプリング４８が設けられている。
このように、支軸２２は上下にスプリング４８，４９を介してネジ棒４３に支持されているため、上下に揺動が可能である。また、一対のローラー２０，３０の間にケーブルＫを挟んだ状態とすることにより、スプリング４８の弾性が保持圧となって適度にケーブルを保持することができる。つまり、スプリング４８は上側ローラー２０を加圧する弾性部材として機能する。
また、スプリング４８の保持圧は、調節用ナット４６の回転により調節することができる。つまり、調節用ナット４６は保持圧の「調節手段」として機能する。

また、支持部材４２は上下に沿った開口窓部４２ａを備え、その内側には、調節用ナット４６の調節に伴うスプリング４８，４９の伸縮に応じて上下に移動するゲージ４７が配置されている。つまり、開口窓部４２ａ内のゲージ４７の高さを見ることにより、調節用ナット４６によって調節された保持圧の大きさを知ることができる。

また、調節用ナット４６をネジ棒４３から取り外すことにより、上側ローラー２０の支軸２２は支持部材４２から外すことができるようになっている。これにより、ケーブルＫの延線作業が完了し、ケーブルＫから搬送装置１０を容易に外すことが可能となり、搬送装置１０の撤去作業を容易に行うことができる。

［ガイド部材］
ガイド部材５６は、架台４０の四つのブラケット部４５から鉛直上方に立設された支軸５７と、支軸５７を中心に回転可能な円筒状のローラー本体５８とを備えている。
ローラー本体５８と支軸５７との間には図示しない軸受けが設けられ、ローラー本体５８が支軸５７を中心に回転可能となっている。

各ガイド部材５６を支持する架台４０の四つのブラケット部４５は、それぞれ下部フレーム４１の四隅の外側に設けられている。これらのブラケット部４５により、上側ローラー２０及び下側ローラー３０のケーブル沿線方向（図３のケーブルＫの長手方向）における一方と他方とにそれぞれ一対のガイド部材５６，５６が配置された状態となる。
上側ローラー２０及び下側ローラー３０のケーブル沿線方向における一方又は他方に配置された一対のガイド部材５６，５６は、上側ローラー２０と下側ローラー３０とに保持されるケーブルＫを挟んで各ローラー２０，３０の幅方向における両側に位置している。そして、これら一対のガイド部材５６，５６は、相互の隙間の幅が上側ローラー２０の外周面（下側ローラー３０のゴムライニング層３４の外周面）の幅ｗよりも狭く、且つ、一対のガイド部材５６，５６がいずれも上側ローラー２０の外周面（下側ローラー３０のゴムライニング層３４の外周面）の幅方向の両端部よりも内側となるように配置されている。
これにより、保持されたケーブルＫが各ローラー２０，３０の幅方向に移動を生じた場合でも、相互の外周面から脱落することを効果的に防止することが可能となる。

［ケーブル搬送装置による延線作業］
まず、図１で説明したように、ケーブル搬送装置１０及びケーブル搬送装置１００をそれぞれに設定された間隔Ｄ，ｄごとに延線経路に設置する。設置の際には、ボルトやネジ等を用いて、延線経路上に固定する。
次いで、各ケーブル搬送装置１０，１００に対して、ゲージ４７を確認しながら調節用ナット４６を操作し、ローラー２０，３０による保持圧を調節し、上側ローラー２０と下側ローラー３０の間にケーブルＫを挿通させる。
そして、モーター５１を駆動させ、下側ローラー３０の回転に伴い上側ローラー２０も回転して、これらの間に保持されているケーブルＫが延線方向に向かって搬送される。
そして、ケーブルＫの延線作業が終わり、ケーブル搬送装置１０，１００を撤去する必要がある場合には、それぞれの架台４０から上側ローラー２０を取り外し、架台４０を設置場所に固定していたネジ又はボルトを外して、延線経路から搬送装置１０，１００を除去する。

［ケーブル搬送装置の技術的効果］
ケーブル搬送装置１０は、ケーブルＫの外周の上部と下部とを一対のローラー２０，３０で保持しつつ、下側ローラー３０の回転駆動によりケーブルＫを搬送するので、ケーブルＫの沿線経路の曲がりやケーブルＫに蛇行を生じた場合でも、ケーブルＫと一対のローラー２０，３０との接触圧を一定の範囲内に維持することができ、十分な搬送力をもって良好な搬送を行うことが可能となる。
特に、一対のローラー２０，３０が上下からケーブルＫを保持するので、左右から保持する場合に比べて、ローラー間からケーブルＫが脱落しにくく、小さい保持圧で保持することが可能である。このため、下側ローラー３０の駆動に小型のモーターを使用することができ、また、その消費電力の低減も図ることが可能である。
また、搬送力が増加するので、延線経路に沿って複数のケーブル搬送装置１０を配置する場合に、その配置台数を低減することができ、この観点からも消費電力低減を図ることが可能となる。また、消費電力の低減により延線経路に設置される仮設電源線のサイズを低減することが可能となる。

さらに、各ローラー２０，３０のケーブル沿線方向の両側に一対のガイド部材５６，５６を設けたので、各ローラー２０，３０の全幅よりも内側にケーブルＫを保持することができ、ケーブルＫを四方から囲繞することによりローラー間からの脱落を防止することが可能である。

また、ケーブル搬送装置１０は、その構成が簡易であるため、従来の延線機材（ボーリングマシンやボーリングローラー）に比べて小型軽量となり、作業性の向上を図ることが可能である。

また、上側ローラー２０の支軸２２がスプリング４８，４９を介して上下動可能に支持されているので、例えば、波付き金属被ケーブルのような搬送方向について外径が不均一なケーブルであってもローラー同士の間隔を変動させつつも一定以上の保持圧を維持しながら搬送することが可能となる。

また、一対のローラー２０，３０によるケーブルの保持圧を調節用ナット４６によって調節可能とするので、搬送動作の安定性とモーター５１の負荷とのバランスを取りつつ良好なケーブル搬送を行うことが可能となる。

なお、ここで、ケーブル搬送装置１０(実施例とする)と、上側ローラー２０を備えていないこと以外はケーブル搬送装置１０と同じ構成のケーブル搬送装置（比較例とする）とについて、下側ローラー３０とケーブルＫとの間の接線力を比較する。

Ｗ(kg/m)：単位長さあたりのケーブル重量
Ｌ(m)：ケーブル搬送装置１０，１００による支持間隔（図１のｄと等しい）
μ：ケーブルとローラーとの摩擦係数
Ｆ(kg/m)：下側ローラー３０とケーブルＫとの接線力
上記の場合において、比較例の一般的な接線力Ｆを40kg/m、単位長さあたりのケーブル重量Ｗを43kg/m、支持間隔Ｆを1.5mとした場合、
Ｆ＝μ×Ｗ×Ｌであることから、摩擦係数μは次式より求まる。
μ＝Ｆ／（Ｗ×Ｌ）
＝40／(43×1.5)
＝0.62

一方、実施例のケーブル搬送装置１０は、上下一対のローラー２０，３０でケーブルＫを保持するので、ケーブルとローラーとの摩擦係数を1.0程度にまで高めることができる。従って、接線力Ｆは次式のようになる。
Ｆ＝μ×Ｗ×Ｌ
＝1.0×43×1.5
＝64.5となる。
従って、上側ローラー２０を設けることにより、ケーブルとローラーの接線力を高めることが可能である。

［その他］
上側ローラー２０と下側ローラー３０は、いずれも高さ調節可能としてもよい。その場合、上側ローラー２０又は下側ローラー３０を可動調節範囲の限界位置までに移動させて上側ローラー２０と下側ローラー３０との間に生じる隙間の最大幅よりも各ガイド部材５６のローラー本体５８の長さが長いことが望ましい。

また、架台４０に対して下側ローラー３０を上下動可能に設け、スプリング等の弾性部材により保持圧を付与する構成としても良い。その場合、保持圧の調節手段やゲージを設けても良い。下側ローラー３０を上下動可能とする場合には、下側ローラー２０は上下方向について固定支持しても良い。

また、上側ローラー２０に対してモーターによるトルクを付与する構成としても良い。その場合、上側ローラー２０と下側ローラー３０との同期を機械的に行っても良いし、各ローラー２０，３０を駆動するモーター２０，３０をそれぞれ制御により同期させても良い。また、上側ローラー２０をモーターにより回転させる場合には、下側ローラー３０にモーターを設けずにフリーとしても良い。

１０，１００ ケーブル搬送装置
２０ 上側ローラー
３０ 下側ローラー
３４ ゴムライニング層
４０ 架台
４２ 支持部材
４３ ネジ棒
４６ 調節用ナット（調節手段）
４７ ゲージ
４８ スプリング（弾性部材）
４９ スプリング
５１ モーター
５６ ガイド部材

Claims (4)

1. ケーブルの外周の上部と下部とに接する一対のローラーと、
   前記一対のローラーを回転可能に支持する架台と、
   前記一対のローラーのいずれか一方又は両方を回転させるモーターと、
   前記一対のローラーの前記ケーブルに接する接触外周面の全幅よりも内側に前記ケーブルを維持するガイド部材とを備えることを特徴とするケーブル搬送装置。
2. 前記架台は、前記一対のローラーのいずれか一方又は両方を上下動可能に支持し、
   前記一対のローラーから前記ケーブルに対して保持圧を付与する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１記載のケーブル搬送装置。
3. 前記一対のローラーによる保持圧を調節する調節手段を備えることを特徴とする請求項２記載のケーブル搬送装置。
4. 前記一対のローラーによる保持圧を示すゲージを備えることを特徴とする請求項３記載のケーブル搬送装置。

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