JP2555076B2 - 多段式ケ−ブル回転吸収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は回転体と固定体とにわたるケーブルを巻き取
り、あるいは巻き戻す際に用いて好適な多段式ケーブル
回転吸収装置に関する。

『従来の技術』 スタッカクレーン、リクレーマなどの移動する装置
と、これの運転状態を制御したり監視する固定装置との
間で通信や電力供給等を行なう場合、最近ではノイズレ
スで軽量な光ファイバを主体にした光ケーブル、光複合
ケーブルなどが使用されている。

一般に、光ファイバを備なえた長尺体では、回転体、
固定体にわたる光ファイバの接続が、金属導体のように
スリップリングを介して行なえないとされている。

これに対処するため、特公昭61−49218号公報、特開
昭57−148704号公報の発明がすでに提供されており、こ
れらの発明により、回転体、固定体にわたるスリップリ
ングレスな通信が、ケーブルを巻き戻したり、巻き取り
ながら行なえる。

『発明が解決しようとする問題点』 上述した先行技術の場合、その工夫の範囲内において
応分の成果をおさめているが、例えば地熱開発等で使用
される光ケーブル巻取量（＝巻戻量）1000〜6000mを満
足させるには不十分であり、これを満足させるケーブル
等長尺体の巻取技術が要求されている。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、ケー
ブルの巻取量（＝巻戻量）を十分に確保することのでき
る多段式ケーブル回転吸収装置を提供しようとするのが
その目的である。

『問題点を解決する為の手段』 この発明の多段式ケーブル回転吸収装置は、所期の目
的を達成するために下記の技術的手段を特徴とする。す
なわち、本発明に係る多段式ケーブル回転吸収装置は、
回転ドラムと渦巻ケーブルとで構成される複数の回転吸
収ユニットを備えていること、および、これら回転吸収
ユニットにおいて、相対間隔をおいて互いに対面する両
側面と周方向に沿う筒状の周面とで囲われた内部空間を
もつ回転ドラムが、その一側面の軸心部より該回転ドラ
ムの回転軸線方向に沿って外向きに突出する軸部と、そ
の他側面の軸心部に開口されたものであって軸部の外径
よりも大きな孔径の軸孔とを有し、渦巻型をなす渦巻ケ
ーブルが回転ドラムの内部空間に内装されていること、
および、各回転吸収ユニットがこれらの軸部を同じ向き
にして同一軸線状の一端側から他端側にわたり一列に配
置され、かつ、相互に隣接する両回転吸収ユニットにお
いて一方の回転ドラムの軸部が他方の回転ドラムの軸孔
に挿入されているとともに、回転吸収ユニット列の最後
位にある回転ドラムの軸孔に固定軸が挿入されているこ
と、および、各回転吸収ユニットの渦巻ケーブルを一連
に連続させるために、これら渦巻ケーブルの巻き始め
端、巻き終り端が相互に接続されていること、および、
各回転吸収ユニットにおける渦巻ケーブルの巻き締めリ
ミット、巻き解きリミットに対応して回転ドラム相互の
回転伝達とその切り離しとを行なうための伝動機構が、
相互に隣接する両回転ドラムにわたって設けられている
ことを特徴とする。

『作 用』 本発明に係る多段式ケーブル回転吸収装置は、これを
ケーブル巻取器などの回転体に連結している。

上記装置における一つの回転吸収ユニットについて、
その回転ドラムをケーブル巻取器と共に正回転させたと
き、当該回転ドラム内の渦巻ケーブルが巻き締められ、
その回転ドラムをケーブル巻取器と共に逆回転させたと
き、当該回転ドラム内の渦巻ケーブルが巻き解かれる。

この際の渦巻ケーブルには、巻締めリミット、巻解き
リミットがあり、従って、一つの回転吸収ユニットにつ
いては、渦巻ケーブルの巻き締めリミットから巻き解き
リミットに至たるまで、回転ドラムを回転させることが
でき、そのドラム回転数が回転吸収ユニット一つあたり
の回転吸収量となる。

本発明の場合、複数の回転吸収ユニットを備えている
ので、一つの回転吸収ユニットの渦巻ケーブルが巻き締
めリミット、あるいは巻き解きリミットになるごとく、
他の回転吸収ユニットの渦巻ケーブルを順次巻き締め、
あるいは巻き解けばよい。

例えば、回転吸収ユニット一つあたりの回転吸収量を
200回転、連結する回転吸収ユニット数を３とした場
合、200×３により600回転の回転吸収量が確保でき、こ
の程度であれば、具体的に要求されている1000〜6000m
程度のケーブル巻き取り、巻き戻しが容易に達成でき
る。

『実 施 例』 以下、本発明に係る多段式ケーブル回転吸収装置につ
き、図示の一実施例を参照して具体的に説明する。

第１図、第２図において、複数の回転吸収ユニット1
A、1Bは、夫々回転ドラム11と渦巻ケーブル21とで構成
され、更に一段目の回転吸収ユニット1Aには転動カム31
が、二段目以降の回転吸収ユニット1Bにはストッパー41
が夫々付設され、該転動カム31とストッパー41が接触す
ることにより、各回転ドラム11、11相互に回転トルクを
伝達するよう構成されている。

各回転ドラム11は、内部空間12を有するほか、その一
側面に中空の軸部14を有し、その他側面に軸部14の外径
よりも大きい孔径の軸孔15を有する。

渦巻ケーブル21は、第３図に示す如く、テープ型の光
ケーブルからなり、かゝる渦巻ケーブル21は、複数光フ
ァイバ心線22と、複数本の抗張力部材をも兼ねる弾発性
部材23、24と、これら光ファイバ心線22及び弾発性部材
23、24を被覆する合成樹脂製の被覆層25とからなる。

弾発性部材23、24としては、例えば燐青銅の如く導電
性、弾発性を兼備した金属材料が用いられる。

回転ドラム11の内部空間12に渦巻ケーブル21が内装さ
れた各回転吸収ユニット1A、1B、同一軸線上において同
一向きに配列されており、一段目の回転吸収ユニット1A
の回転ドラム11内には、その軸孔15より二段目の回転吸
収ユニット1Bの軸部14が挿入され、その二段目の回転吸
収ユニット1Bの回転ドラム11内には、その軸孔15より中
空の固定軸41aが挿入される。

各回転吸収ユニット1A、1Bの渦巻ケーブル21は、その
巻き始め端26が軸部14に、その巻き終り端27が回転ドラ
ム11にそれぞれ止着され、かつ、該渦巻ケーブル21が一
連に連続するよう、相互に隣接する渦巻ケーブル21の巻
き始め端26側、巻き終り端27側が順次接続される。

上記における各軸部14、固定軸41a等と軸孔15との間
には、ベアリング28が夫々介在されるほか、各渦巻ケー
ブル21の巻き始め端26側と、巻き終り端27側との接続を
可能にするため、各回転ドラム11、各軸部14の所定箇所
が穿孔されており、その穿孔部を介して各渦巻ケーブル
21の端部が引き通し、引き出しできるようになってい
る。第１図の左端に位置する一段目の回転吸収ユニット
1Aの軸部14と、長尺のケーブル巻取器51とが相互に結合
され、該一段目の回転吸収ユニット1Aの軸部14はスタン
ド29にベアリング30を介して回転自在に支持され、第１
図の右端に位置する二段目の回転吸収ユニット1Bの回転
ドラム11を回転自在に支持する前記固定軸41aはスタン
ド32に支持され、これにより当該回転吸収ユニット1A、
1Bはスタンド29、32に回転自在に支持される。

ケーブル巻取器51と相互に組み合わされた一段目の回
転吸収ユニット1Aにおける渦巻ケーブル21の巻き終り端
27側が、ケーブル巻取器51におけるケーブル52の巻き付
け端側と相互に接続され、そのケーブル52の巻き戻し端
側が、移動体（被制御用移動装置）53と相互に接続され
るとともに、二段目の回転吸収ユニット1Bにおける渦巻
ケーブル21の巻き始め端26側が固定体（制御用固定装
置）54と相互に接続される。

この際、回転吸収ユニット1Aがケーブル巻取器51とと
もに移動体53に装備されることがある。

第１段目の回転吸収ユニット1Aにおける軸部14には、
伝達手段を介して駆動源55が連結される。

上記回転吸収ユニット1A、1Bの軸線と並行にネジ軸か
らなる送りシャフト50がスタンド29、32にベアリング3
4、35を介して回転自在に支持され、該送りシャフト50
は伝動手段36を介して一段目の回転吸収ユニット1Aにお
ける軸部14に連結される。

上記送りシャフト50には、送りカム37が螺合され、該
送りカム37は基台38のキーウエー39に摺動可能に嵌合さ
れる。

第４図、第５図に明示したように、上記転動カム31
は、正面略Ｌ字形状にて一体形成された二本のアーム4
2、43を具備しているとともに、これら二本のアーム4
2、43が支軸44により左右一対の基台40、40に往復回転
自在（略90゜）に軸支されて構成され、二本の各アーム
42、43は、これらの先端部42a、43aが互いに対向する方
向へのみ折曲するよう形成され、その一方のアーム42の
基端側から回転伝達用ピン45が外側へ突出されている。

上記アーム42、43はこれを折曲状態にしたとき、図示
しないバネを介して直線状に自動復帰するように設けら
れている。

上記アーム42、43は、基台40に内装したバネ46により
摺動子47を介して回転された位置に保持される。

上記転動カム31は、その基台40、40をもって一段目の
回転吸収ユニット1Aの回転ドラム11に、かつ、上記送り
カム37が所定位置に移動したときは、そのアーム42、43
が当接するように、しかも二段目の回転吸収ユニット1B
のストッパー41とそのピン45が噛み合うように固定され
る。

二段目の回転吸収ユニット1Bにおけるベアリングカバ
ー48は、スタンド32に固定されたブレーキ49により、一
定のブレーキがかけられるようにして、当該回転吸収ユ
ニット1Bがフリーのとき（一段目の回転吸収ユニットと
離れているとき）に勝手な回転がおこらないようにして
ある。

上記構成において、移動体53が固定体54から離れる方
向に移動するとき、駆動源55からの正回転、例えば第５
図に矢印ａで示す時計周り方向の回転を一段目の回転吸
収ユニット1Aの軸部14に伝達し、これにより外回転吸収
ユニット1Aの回転ドラム11、ケーブル巻取器51を同方向
に回転させ、そのケーブル巻取器51からケーブル52を巻
き戻す。

この際、送りシャフト50も同時に回転し、設定回転数
により送りカム37が設定位置に移動し、一方上記回転吸
収ユニット1Aの回転ドラム11内では、渦巻ケーブル21が
巻き締められ、その渦巻ケーブル21の巻き締めリミッ
ト、即ち渦巻ケーブル21が座屈しない範囲内での最大巻
き締め状態になったとき、転動カム31の一方のアーム42
が送りカム37に接触し、該転動カム31が第５図に実線で
示した位置から90゜転位して同図に二点破線で示した位
置になると、当該転動カム31のピン45が二段目の回転吸
収ユニット1Bに付設したストッパー41と噛み合い、二段
目の回転吸収ユニット1Bが一段目の回転吸収ユニット1A
と共に正回転する。

上記回転を続行させながら、ケーブル巻取器51のケー
ブル52を更に巻き戻すと、二段目の回転吸収ユニット1B
の回転ドラム11内では、前記と同じく渦巻ケーブル21が
巻き締められ、その渦巻ケーブル21が巻き締めリミット
に達する。

移動体53が固定体54へ近づく方向に移動するとき、駆
動源55からの逆回転、つまり第５図に矢印ｂで示す反時
計周り方向の回転を一段目の回転吸収ユニット1Aの軸部
14に伝達し、これにより回転吸収ユニット1Aの回転ドラ
ム11、ケーブル巻取器51を同方向に回転させる。

この際、送りシャフト50が同時に逆回転するととも
に、二段目の回転吸収ユニット1Bも逆回転する。

かゝる逆回転により、ケーブル54がケーブル巻取器51
に巻き取られると共に、各回転吸収ユニット1A、1Bの渦
巻ケーブル21が、前記とは逆に巻き解かれる。

ある逆回転が続行されると、送りカム37は設定位置に
戻り、転動カム31の他方のアーム43と接触し、該転動カ
ム31は第５図の二点破線で示した位置から実線で示す位
置に90゜転位し、元の位置に戻り、これにより転動カム
31はストッパー41との噛み合いが解かれ、二段目の回転
吸収ユニット1Bは停止する。

各回転吸収ユニット1A、1Bの渦巻ケーブル21がいずれ
も巻き解きリミットになれば、ケーブル52が完全にケー
ブル巻取器51に巻き取られる。

転動カム31の二本のアーム42、43は送りカム37と接触
しても、ある方向からの接触に対しては折曲して逃避す
る。

つまり、上記設定位置を送りカム37が通過する場合、
アーム42、43と複数回接触することは避けにくいため、
上記アーム42、43は一方向へだけ折曲するようにしてあ
る。

図示例での回転吸収ユニットは二つであるが、当該ユ
ニットの数は、これを三つ以上にすることができ、自明
のごとく、回転吸収ユニット数が多いほどケーブルの回
転吸収量が大きくなる。

回転吸収ユニット数が三つ以上の場合も、二段目以降
の各回転吸収ユニットにはブレーキ49が必要である。

上述ブレーキに限らず、転動カム31の着脱とタイミン
グを合せたストッパーを着脱してもよい。

この場合、このストッパーを着脱するための送りカム
が別途必要となる。

その他、送りカム37を往復動させる手段として、チェ
ーンとチェーンホイル、ラックとピニオン、油圧シリン
ダーによる伸縮機構なども採用でき、これらの場合、チ
ェーンホイル、ラック、ピストンロッドなどにより送り
カム37が取り付けられる。

図示しない実施例として、相互に隣接する回転ドラム
11、11の回転伝達とその切り離しとを、電磁クラッチ、
機械クラッチなどにより行なうことができる。

このようなクラッチを用いるとき、対をなす切離自在
なクラッチ部材が両回転ドラムに相対的に取りつけられ
る。

なお、電磁クラッチの場合は回転ドラムの回転量を検
出するための回転検出計を組み合せ、既述の巻き締めリ
ミット、巻き解きリミットをその回転検出計で読みとる
ことにより、クラッチ結合、クラッチ切離を行なうと
か、あるいは巻き締めリミット、巻き解きリミットに対
応したタイマ作動により、クラッチ結合、クラッチ切離
を行なう。

機械クラッチの場合は、上述した回転検出計、タイマ
などに基づく電動マニピュレータにより、クラッチ結
合、クラッチ切離を行なえばよい。

『発明の効果』 以上説明したように、本発明に係る多段式ケーブル回
転吸収装置は、複数の回転吸収ユニットが巧みな手段で
軸方向に連結されているので、該ユニット数に応じてケ
ーブルの回転吸収量を飛躍的に向上させることができ、
しかも、各回転吸収ユニットは同一仕様でよいから、部
品種を増加させることのない製作上の経済性と構造上の
簡潔性とが確保でき、単一の回転吸収装置にみられる回
転ドラムの大径化と、その大径化による運転不安定など
も回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多段式ケーブル回転吸収装置の一
実施例を示す縦断側面図、第２図は同実施例を一部切欠
して示す正面図、第３図は渦巻ケーブルの一例を示す断
面図、第４図は同装置における転動カムの一例を示す平
面図、第５図は同装置における転動カムと送りカムとの
関係を示す側面図である。 1A、1B……回転吸収ユニット 11……回転ドラム 12……内部空間 14……軸部 15……軸孔 21……渦巻ケーブル 37……送りカム 41……ストッパー 42、43……アーム 45……ピン 50……送りシャフト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ドラムと渦巻ケーブルとで構成される
   複数の回転吸収ユニットを備えていること、および、こ
   れら回転吸収ユニットにおいて、相対間隔をおいて互い
   に対面する両側面と周方向に沿う筒状の周面とで囲われ
   た内部空間をもつ回転ドラムが、その一側面の軸心部よ
   り該回転ドラムの回転軸線方向に沿って外向きに突出す
   る軸部と、その他側面の軸心部に開口されたものであっ
   て軸部の外径よりも大きな孔径の軸孔とを有し、渦巻型
   をなす渦巻ケーブルが回転ドラムの内部空間に内装され
   ていること、および、各回転吸収ユニットがこれらの軸
   部を同じ向きにして同一軸線状の一端側から他端側にわ
   たり一列に配置され、かつ、相互に隣接する両回転吸収
   ユニットにおいて一方の回転ドラムの軸部が他方の回転
   ドラムの軸孔に挿入されているとともに、回転吸収ユニ
   ット列の最後位にある回転ドラムの軸孔に固定軸が挿入
   されていること、および、各回転吸収ユニットの渦巻ケ
   ーブルを一連に連続させるために、これら渦巻ケーブル
   の巻き始め端、巻き終り端が相互に接続されているこ
   と、および、各回転吸収ユニットにおける渦巻ケーブル
   の巻き締めリミット、巻き解きリミットに対応して回転
   ドラム相互の回転伝達とその切り離しとを行なうための
   伝動機構が、相互に隣接する両回転ドラムにわたって設
   けられていることを特徴とする多段式ケーブル回転吸収
   装置。