JP3138771B2 - ケーブル状エレメントをホルダー内またはホルダー上に巻かれたチューブ内に挿入する方法 - Google Patents
ケーブル状エレメントをホルダー内またはホルダー上に巻かれたチューブ内に挿入する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は保護チューブ内のケーブル状エレメントの分
野に属する。詳細には、本発明はチューブ状部材内にす
でに挿入されたケーブル状エレメントに沿って挿入方向
にあるチューブ部材を通って流れる媒体の流体引きずり
を使って、ホルダーをチューブと共に垂直成分を含む周
期運動をさせ、ケーブル状エレメントをホルダー内また
はホルダー上にコイル状に巻かれたチューブ状部材内に
挿入する方法に関するものである。
野に属する。詳細には、本発明はチューブ状部材内にす
でに挿入されたケーブル状エレメントに沿って挿入方向
にあるチューブ部材を通って流れる媒体の流体引きずり
を使って、ホルダーをチューブと共に垂直成分を含む周
期運動をさせ、ケーブル状エレメントをホルダー内また
はホルダー上にコイル状に巻かれたチューブ状部材内に
挿入する方法に関するものである。
従来技術 チューブ内のケーブル状エレメントに沿って流れる流
体の引きずりを使って、光ケーブルや電気ケーブルのよ
うなケーブル状エレメントを保護チューブ内に挿入する
ことは一般に知られた技術である。ケーブルを予め据え
付けられたチューブやダクト内に挿入する場合のみなら
ず、ケーブル、特に光ファイバーケーブルの製造の場合
にも用いられる。柔らかなファイバーの束を小さな穴に
挿入するため気体の流体引きずりを使うことは参考文献
〔１〕（後述する）に開示され、ケーブルをチューブ内
に挿入するため流体引きずりを使うことは参考文献
〔２〕に開示されている。さらに、光ファイバーケーブ
ルを製造する工程として液体引きずりを使って光ファイ
バーをコイル状に巻かれた金属チューブ内に挿入するこ
とは参考文献〔３〕から知られている。
体の引きずりを使って、光ケーブルや電気ケーブルのよ
うなケーブル状エレメントを保護チューブ内に挿入する
ことは一般に知られた技術である。ケーブルを予め据え
付けられたチューブやダクト内に挿入する場合のみなら
ず、ケーブル、特に光ファイバーケーブルの製造の場合
にも用いられる。柔らかなファイバーの束を小さな穴に
挿入するため気体の流体引きずりを使うことは参考文献
〔１〕（後述する）に開示され、ケーブルをチューブ内
に挿入するため流体引きずりを使うことは参考文献
〔２〕に開示されている。さらに、光ファイバーケーブ
ルを製造する工程として液体引きずりを使って光ファイ
バーをコイル状に巻かれた金属チューブ内に挿入するこ
とは参考文献〔３〕から知られている。
チューブ内にケーブルをプレハブ取付することは、多
くの場合、現場で取付するよりも費用がかからない。ケ
ーブルのまわりにチューブを突き出すことはこれを行う
ための一つの方法である。この際、チューブがケーブル
に引っかかるような望ましくないことを避けるのは常に
可能とは限らない。ケーブルをチューブ内に挿入するこ
とは別の方法である。ケーブルをリール上に保持するこ
とが実用的であろう。リール上のチューブはそれに沿っ
てケーブルが引っ張られる極めてねじれた通路を作るの
で、引っ張ることによって挿入するのは不適切である。
したがって、気体や液体の流体引きずりの効果が、でき
る限り押すことと組み合わせて用いられ得る。しかし、
ねじれた通路を超えて伸び得る挿入長さは限定される。
適切な製造工程であるためには、挿入長さを1km以上に
しなければならない。
くの場合、現場で取付するよりも費用がかからない。ケ
ーブルのまわりにチューブを突き出すことはこれを行う
ための一つの方法である。この際、チューブがケーブル
に引っかかるような望ましくないことを避けるのは常に
可能とは限らない。ケーブルをチューブ内に挿入するこ
とは別の方法である。ケーブルをリール上に保持するこ
とが実用的であろう。リール上のチューブはそれに沿っ
てケーブルが引っ張られる極めてねじれた通路を作るの
で、引っ張ることによって挿入するのは不適切である。
したがって、気体や液体の流体引きずりの効果が、でき
る限り押すことと組み合わせて用いられ得る。しかし、
ねじれた通路を超えて伸び得る挿入長さは限定される。
適切な製造工程であるためには、挿入長さを1km以上に
しなければならない。
ケーブル状エレメントをリールのまわりに巻かれたチ
ューブ内に挿入するための他の技術が参考文献〔４〕と
〔５〕から知られている。これによれば、リールは軸を
垂直にして、周期運動をさせられ、チューブは初期位置
に周期的にもどってくる。同〔４〕によれば、エレメン
トは周期運動と慣性質量によって、チューブ、すなわち
リボンのようなキャリヤー部材内の穴や溝内を動く。振
動やパルス状の周期運動が開示され、好ましくは調和振
動運動がチューブの長手方向に対し比較的小さな傾斜角
を有している。同〔５〕は同様の技術を開示し、その中
の周期運動はいわゆるヘリカル振動、すなわちネジが進
んでいくように小さな垂直成分と大きな長手成分を有す
る運動である。これら双方の公知の挿入方法において、
ケーブル状エレメントはチューブの曲路に沿って振動し
ながら前進する。振動の長手成分は小さな前進力を加
え、同時に垂直成分はケーブル状エレメントとチューブ
内面の間の摩擦を、瞬間、軽減させる。しかし、それを
効果的にするためには、振動は比較的大きな周波数で小
さな振動をもたなければならない。したがって、チュー
ブはリールにしっかりと固定されることが必要で、これ
には特殊な技術を要し、チューブを特別のリールに余分
に巻き取るなどの労力を余分に要する。さらに、これら
の方法が有効であるためには、ケーブル状エレメントの
直径に関して、チューブの最小直径が必要である。
ューブ内に挿入するための他の技術が参考文献〔４〕と
〔５〕から知られている。これによれば、リールは軸を
垂直にして、周期運動をさせられ、チューブは初期位置
に周期的にもどってくる。同〔４〕によれば、エレメン
トは周期運動と慣性質量によって、チューブ、すなわち
リボンのようなキャリヤー部材内の穴や溝内を動く。振
動やパルス状の周期運動が開示され、好ましくは調和振
動運動がチューブの長手方向に対し比較的小さな傾斜角
を有している。同〔５〕は同様の技術を開示し、その中
の周期運動はいわゆるヘリカル振動、すなわちネジが進
んでいくように小さな垂直成分と大きな長手成分を有す
る運動である。これら双方の公知の挿入方法において、
ケーブル状エレメントはチューブの曲路に沿って振動し
ながら前進する。振動の長手成分は小さな前進力を加
え、同時に垂直成分はケーブル状エレメントとチューブ
内面の間の摩擦を、瞬間、軽減させる。しかし、それを
効果的にするためには、振動は比較的大きな周波数で小
さな振動をもたなければならない。したがって、チュー
ブはリールにしっかりと固定されることが必要で、これ
には特殊な技術を要し、チューブを特別のリールに余分
に巻き取るなどの労力を余分に要する。さらに、これら
の方法が有効であるためには、ケーブル状エレメントの
直径に関して、チューブの最小直径が必要である。
図〔６〕は〔５〕と同様の技術を開示し、そこでは周
期運動の間、チューブ内のケーブル状エレメントの上に
圧力ガスが付加的に流されて、チューブの長手方向にケ
ーブル状エレメントを前進させる力を与える。この付加
的な前進力によって、改善がなされ得るが、この公知の
挿入技術は同〔４〕〔５〕ですでに説明したのと同様の
欠点を有している。
期運動の間、チューブ内のケーブル状エレメントの上に
圧力ガスが付加的に流されて、チューブの長手方向にケ
ーブル状エレメントを前進させる力を与える。この付加
的な前進力によって、改善がなされ得るが、この公知の
挿入技術は同〔４〕〔５〕ですでに説明したのと同様の
欠点を有している。
本発明の要約 本発明の目的は上記従来技術の欠点を克服し、ケーブ
ル状エレメントをコイル状に巻かれたチューブ内に挿入
する方法を提供することにある。その目的はコイル状に
巻かれたチューブを特殊な周期運動をさせるとともに、
該チューブ内に流れる媒体の流体引きずりを使うことに
よって達成される。その特殊な周期運動は各周期の間、
自由落下運動にできる限り近づく運動を該チューブにさ
せる。ここで、より大きな第２物体の内側にある第１物
体が、両者の自由落下の間、第２物体の内壁に何ら力を
及ぼさない、すなわち、第１物体が第２物体に対して浮
いているということが考慮されている。したがって、こ
の特殊な周期運動は、少なくともその周期に関して、一
般の重力定数（ｇ）によって決定される。該チューブの
自由落下運動の間、ケーブル状エレメントは浮いた状態
にあり、すでにチューブ内に挿入された長さ全体にわた
って流体引きずりを受けるだけである。こうして自由落
下の間、該エレメントはチューブの内面となんら摩擦す
ることなく前進する。
ル状エレメントをコイル状に巻かれたチューブ内に挿入
する方法を提供することにある。その目的はコイル状に
巻かれたチューブを特殊な周期運動をさせるとともに、
該チューブ内に流れる媒体の流体引きずりを使うことに
よって達成される。その特殊な周期運動は各周期の間、
自由落下運動にできる限り近づく運動を該チューブにさ
せる。ここで、より大きな第２物体の内側にある第１物
体が、両者の自由落下の間、第２物体の内壁に何ら力を
及ぼさない、すなわち、第１物体が第２物体に対して浮
いているということが考慮されている。したがって、こ
の特殊な周期運動は、少なくともその周期に関して、一
般の重力定数（ｇ）によって決定される。該チューブの
自由落下運動の間、ケーブル状エレメントは浮いた状態
にあり、すでにチューブ内に挿入された長さ全体にわた
って流体引きずりを受けるだけである。こうして自由落
下の間、該エレメントはチューブの内面となんら摩擦す
ることなく前進する。
上記考察に基づいて、参考文献〔６〕のように知られ
ているこの方法は本発明にしたがって、請求項１の特徴
である。
ているこの方法は本発明にしたがって、請求項１の特徴
である。
本方法の好ましい実施態様において、振幅Ａと周期Ｐ
をもつ正弦波状に変化する垂直周期運動であり、少なく
とも近似的にＰ＝２π（A/g）1/2と表される。この関係
式が満たされれば、すでに説明した従来技術の振動に用
いられた振動よりもはるかに大きな振幅が用いられる。
これによりチューブをホルダー内またはホルダー上に固
定する必要がなくなる。さらにチューブ直径はケーブル
直径により近く選ぶことができる、しかし、より重要な
ことは、対応するより長い自由落下周期によってケーブ
ルがより長い時間加速させられ、挿入をより効果的にす
ることである。
をもつ正弦波状に変化する垂直周期運動であり、少なく
とも近似的にＰ＝２π（A/g）1/2と表される。この関係
式が満たされれば、すでに説明した従来技術の振動に用
いられた振動よりもはるかに大きな振幅が用いられる。
これによりチューブをホルダー内またはホルダー上に固
定する必要がなくなる。さらにチューブ直径はケーブル
直径により近く選ぶことができる、しかし、より重要な
ことは、対応するより長い自由落下周期によってケーブ
ルがより長い時間加速させられ、挿入をより効果的にす
ることである。
圧縮空気のような気体の流体引きずりを使うことが好
ましい。
ましい。
ホルダーはチューブがその上に巻かれたリール、ある
いはチューブがその中に拘束された状態でしまわれてい
る容器であり得る。
いはチューブがその中に拘束された状態でしまわれてい
る容器であり得る。
参考文献 〔１〕欧州特許出願第0108590号明細書 〔２〕同出願第0292037号明細書 〔３〕米国特許出願第4,332,436号明細書 〔４〕欧州特許出願第0091717号明細書 〔５〕同特許出願第0279006号明細書 〔６〕同特許出願第0354295号明細書 これらの参考文献はすべて本発明の出願に組み入れら
れていると考えられる。
れていると考えられる。
図面の簡単な説明 本発明を、図１〜図６からなる図面を用いて実施例を
説明することにより、詳細に説明する。
説明することにより、詳細に説明する。
図１は本発明の方法の第１実施例を示し、 図２は図１の実施例に使われる垂直正弦波曲線運動の
グラフを示し、 図３は、図２の正弦波曲線運動に対応するケーブル状
エレメントの速さのグラフを示し、 図４は本発明の方法の第２実施例を示し、 図５は本発明の方法の第３実施例を示し、 図６は本発明の方法の第４実施例を示している。
グラフを示し、 図３は、図２の正弦波曲線運動に対応するケーブル状
エレメントの速さのグラフを示し、 図４は本発明の方法の第２実施例を示し、 図５は本発明の方法の第３実施例を示し、 図６は本発明の方法の第４実施例を示している。
実施例の説明 本発明の方法は、ケーブルであれ、光ファイバーであ
り、ワイヤーであり、ロープであれ、あらゆるケーブル
状エレメントを、そこを通って流体が流れるチューブ状
であれ、穴や溝を有する物体であれ、あらゆる長尺状の
中空部材内に挿入することに適用できると理解するであ
ろう。以下、ケーブル状エレメントを簡単にケーブル
と、また長尺状の中空部材を簡単にチューブと呼ぶこと
にする。
り、ワイヤーであり、ロープであれ、あらゆるケーブル
状エレメントを、そこを通って流体が流れるチューブ状
であれ、穴や溝を有する物体であれ、あらゆる長尺状の
中空部材内に挿入することに適用できると理解するであ
ろう。以下、ケーブル状エレメントを簡単にケーブル
と、また長尺状の中空部材を簡単にチューブと呼ぶこと
にする。
本発明の方法は流れる流体の流体引きずりを使ってな
され得るが、たいていの場合圧縮空気が最も実用的なの
で、実施例では圧縮空気のような気体のみを使って説明
する。圧縮空気の流体引きずりを使うことを簡単にブロ
ーイング（blowing）と呼ぶことにする。ケーブルが挿
入されるチューブは、例示としてのみ、リール上に巻か
れる。しかし、本発明の方法は容器内にねじれなしに巻
かれて、あるいはねじれをもって巻かれて収納されたチ
ューブにも適用できる。本発明の方法の一部として、リ
ール上のチューブがある特定の周期運動（以下、これを
振動（oscillation）と呼ぶことにする）を、以下説明
するように、主に垂直方向にさせられる。
され得るが、たいていの場合圧縮空気が最も実用的なの
で、実施例では圧縮空気のような気体のみを使って説明
する。圧縮空気の流体引きずりを使うことを簡単にブロ
ーイング（blowing）と呼ぶことにする。ケーブルが挿
入されるチューブは、例示としてのみ、リール上に巻か
れる。しかし、本発明の方法は容器内にねじれなしに巻
かれて、あるいはねじれをもって巻かれて収納されたチ
ューブにも適用できる。本発明の方法の一部として、リ
ール上のチューブがある特定の周期運動（以下、これを
振動（oscillation）と呼ぶことにする）を、以下説明
するように、主に垂直方向にさせられる。
本発明の方法の最も基本的な形を、図１を用いて説明
する。図１には、その上にチューブ２が巻かれたチュー
ブ・リール１を示している。チューブはその長さ、およ
びそれとリールの各直径に依存して、数層、リールの周
囲に巻かれる。チューブの自由な端である入口端2.1は
できれば適当な結合片を通じて、参考文献〔１〕や
〔２〕で知られているようなケーブル繰り出しユニット
４につながれている。ケーブル５はケーブル・リール６
から供給され、ケーブル繰り出しユニット４を通してチ
ューブの入口端2.1内に送られる。チューブ・リール１
はその軸ｙを垂直にして、支持台７に着脱可能に取り付
けられている。支持台７は距離2Aだけ離れた２つの両極
端位置の間に垂直方向に振動するように駆動される（駆
動部材は図示せず）。挿入方法を開始させるため、圧縮
空気（矢印Ｇ）が繰り出しユニット４のエア入り口８に
加えられ、チューブを通ってチューブ２の出口端2.2か
ら流れ出る。そこでケーブルがチューブ内に吹かれて入
り、同時に支持台７が駆動されて振動する。クランプ９
によりチューブ２が入り口端2.1および出口端2.2でほど
けることを防いでいる。
する。図１には、その上にチューブ２が巻かれたチュー
ブ・リール１を示している。チューブはその長さ、およ
びそれとリールの各直径に依存して、数層、リールの周
囲に巻かれる。チューブの自由な端である入口端2.1は
できれば適当な結合片を通じて、参考文献〔１〕や
〔２〕で知られているようなケーブル繰り出しユニット
４につながれている。ケーブル５はケーブル・リール６
から供給され、ケーブル繰り出しユニット４を通してチ
ューブの入口端2.1内に送られる。チューブ・リール１
はその軸ｙを垂直にして、支持台７に着脱可能に取り付
けられている。支持台７は距離2Aだけ離れた２つの両極
端位置の間に垂直方向に振動するように駆動される（駆
動部材は図示せず）。挿入方法を開始させるため、圧縮
空気（矢印Ｇ）が繰り出しユニット４のエア入り口８に
加えられ、チューブを通ってチューブ２の出口端2.2か
ら流れ出る。そこでケーブルがチューブ内に吹かれて入
り、同時に支持台７が駆動されて振動する。クランプ９
によりチューブ２が入り口端2.1および出口端2.2でほど
けることを防いでいる。
支持台７の振動、およびそれと一緒に振動するその中
にケーブルが吹かれているチューブの巻かれたリール
は、できる限り「重力に調和した」運動、すなわち、た
とえば半周期の間、自由落下が振動の一部をなしてい
る。そのときにのみ、すでにチューブ内に入っているケ
ーブル部分が無視できない長さの時間、チューブの内面
からゆるみ出す。この長さの時間の間、チューブ内に吹
き送られているケーブルはチューブの内面と摩擦をしな
い。この振動においてケーブルが周期毎、停止から加速
されなければならないので、振動周期のゼロ摩擦部が流
体引きずりによる繰り出し作用に対し十分長いため、妥
当な挿入速さとなる。したがって、十分に長い振動周期
が必要である。その結果、比較的大きな振動振幅、すな
わちチューブの直径よりもはるかに大きな振幅が使われ
ねばならない。これは、チューブをリールに特にきつく
固着する必要がないという利点を有している。「強」す
ぎる振動（すなわち、高加速）が負の効果として表れる
かも知れないことに注意すべきである。
にケーブルが吹かれているチューブの巻かれたリール
は、できる限り「重力に調和した」運動、すなわち、た
とえば半周期の間、自由落下が振動の一部をなしてい
る。そのときにのみ、すでにチューブ内に入っているケ
ーブル部分が無視できない長さの時間、チューブの内面
からゆるみ出す。この長さの時間の間、チューブ内に吹
き送られているケーブルはチューブの内面と摩擦をしな
い。この振動においてケーブルが周期毎、停止から加速
されなければならないので、振動周期のゼロ摩擦部が流
体引きずりによる繰り出し作用に対し十分長いため、妥
当な挿入速さとなる。したがって、十分に長い振動周期
が必要である。その結果、比較的大きな振動振幅、すな
わちチューブの直径よりもはるかに大きな振幅が使われ
ねばならない。これは、チューブをリールに特にきつく
固着する必要がないという利点を有している。「強」す
ぎる振動（すなわち、高加速）が負の効果として表れる
かも知れないことに注意すべきである。
たとえば、動加速の２倍以上の加速が生じる垂直振動
の場合、ケーブルは不規則な位置でチューブ内を上へ下
へと動き、さらに各周期の間、正常値すなわち振動なし
の場合の３倍以上、局部的に摩擦力を受ける。
の場合、ケーブルは不規則な位置でチューブ内を上へ下
へと動き、さらに各周期の間、正常値すなわち振動なし
の場合の３倍以上、局部的に摩擦力を受ける。
図２に第１特定振動のグラフを示し、この垂直正弦波
振動は実用上行うことが比較的容易という考慮に基づい
ている。計算をいくらか簡単にするため、この正弦波振
動を「cos−１」の関数で表すことにする。図２は振幅
Ａ、周期Ｐ、原点Ｏに頂点をもつこの関数のカーブcsの
一部を示している。
振動は実用上行うことが比較的容易という考慮に基づい
ている。計算をいくらか簡単にするため、この正弦波振
動を「cos−１」の関数で表すことにする。図２は振幅
Ａ、周期Ｐ、原点Ｏに頂点をもつこの関数のカーブcsの
一部を示している。
の間の時間に対する頂点域ｒにおいて、「自由落下条
件」が少なくとも近似的に満たされる。
件」が少なくとも近似的に満たされる。
振幅Ａおよび周期Ｐに対し、時間ｔの関数としての垂
直ｙ方向の位置は ｙ＝Ａ〔cos（２πt/p）−１〕 （１） で表される。これはその頂点では、次式で近似される。
直ｙ方向の位置は ｙ＝Ａ〔cos（２πt/p）−１〕 （１） で表される。これはその頂点では、次式で近似される。
自由重力圧下に対して、重力定数ｇを用いて、同様の
式が得られる。
式が得られる。
式（２）と（３）を数力調和条件に併せると、周期Ｐ
に対する対の近似式が得られる。
に対する対の近似式が得られる。
Ｐ＝２π〔A/g〕1/2 （４） 図２のカーブffは頂点域ｒにおける式（４）の周期Ｐ
を有する（３）式による自由落下運動を表している。こ
の頂点域において、正弦波曲線振動csと自由落下カーブ
ffはかなりよく一致している。、すなわち振動周期Ｐの
完全に半（正）周期にわたって、よく一致している。他
の半周期の間は、効果は反対になる、すなわち二重重力
が現れる。これは周期のゼロ摩擦部分の間働く流体引き
ずりによるケーブルの繰り出し運動が（相当）強く減っ
て、対には停止してしまうことさえ生じることを意味し
ている。このような繰り出し運動の減衰はチューブ内の
ケーブルの全長にわたって同時に起こることなので、問
題ない。停止が生じると仮定してみよう。その次の周期
の間、ケーブルは停止から最大速さVmまで自由落下半周
期で流体引きずりによって加速され、他の半周期で再び
停止するまで減速される。ケーブルの平均速さはVm/4か
らvm/2の間にある（下記参照）。
を有する（３）式による自由落下運動を表している。こ
の頂点域において、正弦波曲線振動csと自由落下カーブ
ffはかなりよく一致している。、すなわち振動周期Ｐの
完全に半（正）周期にわたって、よく一致している。他
の半周期の間は、効果は反対になる、すなわち二重重力
が現れる。これは周期のゼロ摩擦部分の間働く流体引き
ずりによるケーブルの繰り出し運動が（相当）強く減っ
て、対には停止してしまうことさえ生じることを意味し
ている。このような繰り出し運動の減衰はチューブ内の
ケーブルの全長にわたって同時に起こることなので、問
題ない。停止が生じると仮定してみよう。その次の周期
の間、ケーブルは停止から最大速さVmまで自由落下半周
期で流体引きずりによって加速され、他の半周期で再び
停止するまで減速される。ケーブルの平均速さはVm/4か
らvm/2の間にある（下記参照）。
さて、ケーブルが単位長さあたり重さＷをもち、直径
Dcをもって、内径D1および長さＬのチューブ内に挿入さ
れるとしてみよう。ケーブルとチューブの間の摩擦係数
をｆとする。チューブの入り口端2.1（すなわち、ｘ＝
０、ここでｘはチューブの通路に沿う長さで０≦ｘ≦
Ｌ）における単位長さあたりの引きずり力dFd/dxは、次
式で表される（たとえば参考文献〔２〕を参照）。
Dcをもって、内径D1および長さＬのチューブ内に挿入さ
れるとしてみよう。ケーブルとチューブの間の摩擦係数
をｆとする。チューブの入り口端2.1（すなわち、ｘ＝
０、ここでｘはチューブの通路に沿う長さで０≦ｘ≦
Ｌ）における単位長さあたりの引きずり力dFd/dxは、次
式で表される（たとえば参考文献〔２〕を参照）。
ここでP0はチューブの入り口端2.1における絶対圧
力、PLはチューブの出口端2.2における絶対圧力で通常
は大気圧である。この引きずり力によってケーブルのチ
ューブ内への繰り出しが決定され、チューブの全長Ｌに
わたって、入り口端2.1で最小値（ｚ）をもつ。この引
きずり力が通常の重力下で、単位長あたりの摩擦力fWに
打ち勝つには十分でないと仮定してみよう。自由落下条
件が満たされている半周期Ｐの間、摩擦力fWはゼロで、
ケーブルの加速は式（５′）とニュートンの法則から ｚ＝（W/g）・ａ （６） に従う。この加速は時間P/2を超えて続けられる。した
がって、式（４）を使って最高速さvmが得られる。
力、PLはチューブの出口端2.2における絶対圧力で通常
は大気圧である。この引きずり力によってケーブルのチ
ューブ内への繰り出しが決定され、チューブの全長Ｌに
わたって、入り口端2.1で最小値（ｚ）をもつ。この引
きずり力が通常の重力下で、単位長あたりの摩擦力fWに
打ち勝つには十分でないと仮定してみよう。自由落下条
件が満たされている半周期Ｐの間、摩擦力fWはゼロで、
ケーブルの加速は式（５′）とニュートンの法則から ｚ＝（W/g）・ａ （６） に従う。この加速は時間P/2を超えて続けられる。した
がって、式（４）を使って最高速さvmが得られる。
vm＝π（Ag）1/2・zW-1 （７） 同様に、摩擦力が２倍、すなわち2fWである第２半周
期の間、減速に対する式が導き出される。
期の間、減速に対する式が導き出される。
ｚ−2fW＝（W/g）・ａ （８） ケーブルをvmから停止まで減速させるのに要する時間
tdは と表される。
tdは と表される。
ケーブルの平均速さｖは次式で表される。
図３は１周期間のチューブの速さｖのグラフを示して
いる。値ｚについては を前提としていることに注意すべきである。
いる。値ｚについては を前提としていることに注意すべきである。
例： ケーブルは外径Dc＝4.5mm、重さＷ＝0.2N/mの小さな
銅カッド（quad）である。ケーブルは、内径Dt＝5.5mm
でケーブルとチューブ内面との間の摩擦係数ｆ＝0.2の
チューブ内に導入されなければならない（将来ケーブル
を容易に外したり光ファイバーなどと交換することがで
きるように、摩擦係数を増さずにケーブルのまわりにぴ
ったり合うチューブを押し出すことは困難であることに
注意せよ）。コンプレッサーにより、９バールの絶対気
圧が与えられる。チューブは直径1mのリール上におかれ
る。したがって、第１番目の巻きに対してのみ有効な付
加押しはそれほど遠くまで達しない。ブローイングによ
りわずか216mの取り付け長さにしかならず、はるかに大
きな長さが必要である。本発明の方法は次のようにはる
かに長い長さを設けられる。取り付け長さを1000mにす
るとしてみよう。式（10）から計算される平均速さは0.
28vmである。さらに、所定の挿入時間を２時間としてみ
よう。これにはvm＝0.5m/sが必要となる。式（７）から
ケーブルを加速するのに十分な時間を与えるには、振幅
Ａ1.36mが必要である。最終的に式（４）から周知Ｐ
2.34sが導かれる。より小さな振幅が振動のより短い
周期に対応することが実現されるべきで、これはより低
い平均波差やｖ、したがってより長い取り付け時間に帰
着する。
銅カッド（quad）である。ケーブルは、内径Dt＝5.5mm
でケーブルとチューブ内面との間の摩擦係数ｆ＝0.2の
チューブ内に導入されなければならない（将来ケーブル
を容易に外したり光ファイバーなどと交換することがで
きるように、摩擦係数を増さずにケーブルのまわりにぴ
ったり合うチューブを押し出すことは困難であることに
注意せよ）。コンプレッサーにより、９バールの絶対気
圧が与えられる。チューブは直径1mのリール上におかれ
る。したがって、第１番目の巻きに対してのみ有効な付
加押しはそれほど遠くまで達しない。ブローイングによ
りわずか216mの取り付け長さにしかならず、はるかに大
きな長さが必要である。本発明の方法は次のようにはる
かに長い長さを設けられる。取り付け長さを1000mにす
るとしてみよう。式（10）から計算される平均速さは0.
28vmである。さらに、所定の挿入時間を２時間としてみ
よう。これにはvm＝0.5m/sが必要となる。式（７）から
ケーブルを加速するのに十分な時間を与えるには、振幅
Ａ1.36mが必要である。最終的に式（４）から周知Ｐ
2.34sが導かれる。より小さな振幅が振動のより短い
周期に対応することが実現されるべきで、これはより低
い平均波差やｖ、したがってより長い取り付け時間に帰
着する。
比較的大きな振幅Ａを実現するため、図４でリール１
が回転可能に支持されたレバー10の長アーム10.1上に置
かれるレバーの短アーム10.2は、長アームと短アームの
長さの比に対応する振幅Ａの一部の振幅をもつ正弦波振
動にしたがって駆動される。大量生産のため、複数のリ
ールのチューブが同時にリーブルを供給される。同数の
リール１、たとえば図５では互いに２個ずつのリールが
シーソー11の各端部に置かれる。シーソー運動の間、リ
ールをその中心軸が垂直に保たれるようにロッド・シス
テム12が設けられる。
が回転可能に支持されたレバー10の長アーム10.1上に置
かれるレバーの短アーム10.2は、長アームと短アームの
長さの比に対応する振幅Ａの一部の振幅をもつ正弦波振
動にしたがって駆動される。大量生産のため、複数のリ
ールのチューブが同時にリーブルを供給される。同数の
リール１、たとえば図５では互いに２個ずつのリールが
シーソー11の各端部に置かれる。シーソー運動の間、リ
ールをその中心軸が垂直に保たれるようにロッド・シス
テム12が設けられる。
第２の特定の振動は図６に示されているような「中国
ぶらんこ」として知られているぶらんこ構造の周期運動
に基づいている。図６の（ａ）はぶらんこ構造の正面
図、（ｂ）は側面図である。この構造で台21は等しい長
さＲをもった２対の剛体アーム23によって、２対の支柱
22の間にぶらんこ運動可能に吊られている。２対のアー
ム23は支柱22の同じ高さにあるサスペンション24点か
ら、アームが台21に回転可能につながれている接続点25
まで平行に伸びている。１個以上のリール１（図６には
２個のリールだけを例示している）が台の上に置かれ
る。台21のサスペンションは台が水平方向に揺れ、台の
各点が半径Ｒの円ｋの円周上で円弧を描くようになされ
る。接続点25の１つに対して、この円ｋ（その中心はx,
y座標系の原点24である）が図６の（ａ）に示されてい
る。アーム23のある瞬間の位置が負のｘ軸（θ＝０゜）
に対する角度θで与えられる。４つの位置S1,S2,S3,S4
がそれぞれθ＝−Φ、θ＝Φ、θ＝π−Φ、θ＝π＋Φ
にある円ｋ上のアーム23に対して示されている。ぶらん
こ運動は各周期Ｐの間、円弧が位置S1から位置S2,S3,S4
を通り、再び位置S3,S2を通って位置S1まで帰ってくる
ようになされる。たとえば磁気部材26のような部材が設
けられ、台21がその最低位置を通過するとき出される磁
気パルスによって、位置S1とS4の間のぶらんこ運動が保
たれる。
ぶらんこ」として知られているぶらんこ構造の周期運動
に基づいている。図６の（ａ）はぶらんこ構造の正面
図、（ｂ）は側面図である。この構造で台21は等しい長
さＲをもった２対の剛体アーム23によって、２対の支柱
22の間にぶらんこ運動可能に吊られている。２対のアー
ム23は支柱22の同じ高さにあるサスペンション24点か
ら、アームが台21に回転可能につながれている接続点25
まで平行に伸びている。１個以上のリール１（図６には
２個のリールだけを例示している）が台の上に置かれ
る。台21のサスペンションは台が水平方向に揺れ、台の
各点が半径Ｒの円ｋの円周上で円弧を描くようになされ
る。接続点25の１つに対して、この円ｋ（その中心はx,
y座標系の原点24である）が図６の（ａ）に示されてい
る。アーム23のある瞬間の位置が負のｘ軸（θ＝０゜）
に対する角度θで与えられる。４つの位置S1,S2,S3,S4
がそれぞれθ＝−Φ、θ＝Φ、θ＝π−Φ、θ＝π＋Φ
にある円ｋ上のアーム23に対して示されている。ぶらん
こ運動は各周期Ｐの間、円弧が位置S1から位置S2,S3,S4
を通り、再び位置S3,S2を通って位置S1まで帰ってくる
ようになされる。たとえば磁気部材26のような部材が設
けられ、台21がその最低位置を通過するとき出される磁
気パルスによって、位置S1とS4の間のぶらんこ運動が保
たれる。
ぶらんこ運動に対して、角θが次の微分方程式を満た
すことが導き出される。
すことが導き出される。
d2θ/dt2＝gR-1cos（θ） （11） ぶらんこ運動は次の水平成分をもっている。
ｘ＝−Rcos（θ） （12） ここでｘ＝−Ｒ（θ＝０゜）、ｘ＝＋Ｒ（θ＝π）で
ある。垂直成分は ｙ＝−Rsin（θ） （13） で、θ−Φ、θ＝π＋Φのときｙ＝Rsin（Φ）、 のときｙ＝＋Ｒである。
ある。垂直成分は ｙ＝−Rsin（θ） （13） で、θ−Φ、θ＝π＋Φのときｙ＝Rsin（Φ）、 のときｙ＝＋Ｒである。
垂直・水平成分に対して、振幅比ARは次式で定義され
る。
る。
上／下方向に水平位置（θ＝０゜、θ＝π）を通過す
る際、ぶらんこ運動の水平成分はゼロで、垂直成分は瞬
間的に自由落下運動に等しい。位置S1とS2（およびS3と
S4）の間にある限り、垂直成分は水平成分よりも大き
く、遠心力は比較的小さく、ぶらんこ運動は近似的に自
由落下運動と考えられる。位置S2とS3の間の低い部分で
は、遠心力が比較的大きく、より大きな動効果が得られ
る。したがって、近似自由落下運動が挿入に対して最も
適当なので、位置S1とS4はそれぞれθ＝−π/4とθ＝３
π/4に、すなわち振幅比 に選ばれるべきである。このぶらんこ運動は１周期以内
に２度（S2→S1→S2、およびS3→S4→S3）近似自由落下
を遂行し、半周期以上の間にさらに遂行していることに
注意せよ。
る際、ぶらんこ運動の水平成分はゼロで、垂直成分は瞬
間的に自由落下運動に等しい。位置S1とS2（およびS3と
S4）の間にある限り、垂直成分は水平成分よりも大き
く、遠心力は比較的小さく、ぶらんこ運動は近似的に自
由落下運動と考えられる。位置S2とS3の間の低い部分で
は、遠心力が比較的大きく、より大きな動効果が得られ
る。したがって、近似自由落下運動が挿入に対して最も
適当なので、位置S1とS4はそれぞれθ＝−π/4とθ＝３
π/4に、すなわち振幅比 に選ばれるべきである。このぶらんこ運動は１周期以内
に２度（S2→S1→S2、およびS3→S4→S3）近似自由落下
を遂行し、半周期以上の間にさらに遂行していることに
注意せよ。
このようなぶらんこ構造を用いる際、近似自由落下運
動を得るため、どんな特別な部材も必要でなく、振幅に
対して周期を調和させる必要もなく、「動力自身による
調和がなされる」ことに注意すべきである。わずかに磁
気的にほとんど「プッシュしないこと」が、角θに対し
て所定の極値−Φとπ＋Φを保つために、制御されなけ
ればならない。
動を得るため、どんな特別な部材も必要でなく、振幅に
対して周期を調和させる必要もなく、「動力自身による
調和がなされる」ことに注意すべきである。わずかに磁
気的にほとんど「プッシュしないこと」が、角θに対し
て所定の極値−Φとπ＋Φを保つために、制御されなけ
ればならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファンウィンゲルデン， アリー オランダ国 エヌエル―2627 アンデル フト シーウエグ ９ (56)参考文献 特開 昭62−44010（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211016（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244411（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244412（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244413（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−250906（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193512（ＪＰ，Ａ) 米国特許5058259（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開334359（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02G 1/08 G02B 6/46 H01B 13/22
Claims (10)
- 【請求項１】ケーブル状エレメント（以下、ケーブルと
呼ぶ）の自由端をホルダー内またはホルダー上にコイル
状に巻かれた長尺状のチューブ状部材（以下、チューブ
と呼ぶ）に挿入する方法において、 当該ケーブル（５）の自由端とこれに続く部分をチュー
ブ（２）の開口端（2.1）内に供給する工程と、 チューブ内のケーブルに流体引きずり力を発生させるた
めに、既にチューブ内に挿入されたケーブルに沿って供
給方向にチューブを通して流体（Ｇ）の流れをもたらす
工程と、 チューブと共にホルダー（１）に垂直成分（cs）を有す
る周期運動をさせる工程とから成り、 該ホルダーを１秒よりも長い周期運動期間の実質的な期
間、重力加速度（図２中の ）に実質的に等しい垂直方向の加速度にさらすと共に周
期運動の垂直成分の振幅をチューブの直径よりも実質的
に大きくすることを特徴とするケーブルのチューブへの
挿入方法。 - 【請求項２】少なくとも約半周期間の前記垂直方向の加
速度は、少なくとも、重力加速度に略等しいことを特徴
とする請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】前記周期運動の垂直成分が振幅Ａと周期Ｐ
をもつ実質的に正弦波（cs）で、該周期Ｐと該振幅Ａお
よび重力定数ｇが互いに式Ｐ＝２π〔A/g〕1/2によっ
て、少なくとも近似的に関係づけられていることを特徴
とする請求の範囲第１項または２項記載の方法。 - 【請求項４】前記ホルダー（１）がシーソー（11）の第
１アーム上に乗せられ、該シーソーが正弦曲線運動にし
たがって駆動されることを特徴とする請求の範囲第３項
記載の方法。 - 【請求項５】別のコイル状チューブ（２）を有する別の
ホルダー（１）がシーソー（11）の第２アーム上に乗せ
られ、シーソーの運動の間、第１ケーブルが第１チュー
ブ内に挿入されると同様に別のケーブルが前記別のコイ
ル状チューブ内に挿入されることを特徴とする請求の範
囲第４項記載の方法。 - 【請求項６】前記ホルダーが回転可能に支持されたレバ
ー（10）の長アーム（10.1）上に乗せられ、該レバーの
長アームと短アーム（10.2）の長さの比に対応する振幅
Ａの一部を有する正弦波振動にしたがって駆動されるこ
とを特徴とする請求の範囲第４項記載の方法。 - 【請求項７】前記周期運動が少なくとも1/2の振幅比を
もつ垂直・水平成分を含む継続ぶらんこ運動であること
を特徴とする請求の範囲第１項または２項記載の方法。 - 【請求項８】前記ぶらんこ運動の垂直・水平成分が、 の振幅比をもつことを特徴とする請求の範囲第７項記載
の方法。 - 【請求項９】１またはそれ以上のホルダー（１）が「中
国ぶらんこ」として知られているぶらんこ構造（21−2
5）の一部である水平な台（21）の上に乗せられ、該台
が継続したぶらんこ運動にさらされることを特徴とする
請求の範囲第７項または８項記載の方法。 - 【請求項１０】該ホルダーまたは夫々のホルダーがその
中に前記チューブが拘束された状態で収納されている容
器であることを特徴とする請求の範囲第１項〜９項のい
ずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP96203506 | 1996-12-11 | ||
| EP96203506.9 | 1996-12-11 | ||
| PCT/EP1997/006962 WO1998026320A1 (en) | 1996-12-11 | 1997-12-04 | Method for inserting a cable-like element into a tube coiled in or on a holder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000505995A JP2000505995A (ja) | 2000-05-16 |
| JP3138771B2 true JP3138771B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=8224685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10526234A Expired - Fee Related JP3138771B2 (ja) | 1996-12-11 | 1997-12-04 | ケーブル状エレメントをホルダー内またはホルダー上に巻かれたチューブ内に挿入する方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5950298A (ja) |
| EP (1) | EP0944853B1 (ja) |
| JP (1) | JP3138771B2 (ja) |
| AT (1) | ATE206824T1 (ja) |
| AU (1) | AU5561598A (ja) |
| DE (1) | DE69707301T2 (ja) |
| ES (1) | ES2163810T3 (ja) |
| TW (1) | TW373087B (ja) |
| WO (1) | WO1998026320A1 (ja) |
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