JP6402896B2

JP6402896B2 - 巻取装置

Info

Publication number: JP6402896B2
Application number: JP2014106966A
Authority: JP
Inventors: 茂男広瀬; 書根馬; 真人米山
Original assignee: Ritsumeikan Trust
Current assignee: Ritsumeikan Trust
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: JP2015221710A

Description

本発明は、ケーブルなどの紐状の被巻取部材を巻き取るための巻取装置に関するものである。特に、被巻取部材を自動で巻き取ることができる巻取装置に関するものである。

従来、ケーブルをドラムに自然に整列巻きさせるために、フリートアングルを小さくすることが行われている。フリートアングルは、ドラムの軸方向中央を通り、ドラムの軸に直交する直線と、ドラムの胴の軸方向一端部とシーブの中心とを通る直線との間の角度のことである。この角度を小さくするには、ドラムとシーブとの間の距離を大きくする必要があり、巻取装置の大型化が問題となっている。

そこで、ドラムとシーブとの間の距離を小さくしつつ、ケーブルの整列巻きを行うことができる機構が提案されている。下記特許文献１には、コンパクトなハウジング（１０）内に、リール（１１）と整列機構（１２）とが収容されたリール装置（４）が開示されている。整列機構（１２）は、ケーブル（３）を挿通させるガイド部材を有し、リール（１１）の１回転毎にケーブル（３）をケーブル（３）の径だけリール（１１）の軸方向に移動させ、その移動工程の終端位置に達したらケーブル（３）の移動方向を逆転させるものである。

特開２００８−２５４９２７号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されたリール装置では、ケーブルをリールの軸方向へ移動させる部材と、ハウジング内へのケーブルの入口との間の間隔が狭くなる。従って、ケーブルの移動中において、整列機構は、ケーブルから軸方向へ大きな負荷を受けることになり、正常に作動しない可能性がある。特に、ケーブルのように直径が太いものを巻き取る場合には、その可能性が高くなる。

本発明が解決しようとする課題は、コンパクトでありながら、整列巻きを確実に行うことができる巻取装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、紐状の被巻取部材を巻取可能な巻取装置であって、胴の軸方向両端部にフランジを有し、前記胴の軸線まわりに回転可能に支持体に保持されるドラムと、このドラムを回転させる駆動源と、円弧状に形成されて前記胴の周方向に沿って配置され、前記胴の軸線と直交する軸線まわりに揺動可能に前記支持体に設けられる揺動部材と、この揺動部材に設けられ、前記被巻取部材を案内する案内部材と、前記揺動部材を初期位置方向へ付勢する付勢手段とを備え、前記揺動部材は、初期位置から前記付勢手段の付勢力に対抗して揺動可能とされ、前記初期位置の方向へ前記付勢手段によって付勢されており、前記被巻取部材が前記案内部材を介して前記揺動部材に沿って配置されて前記ドラムの前記胴に巻き付けられており、前記駆動源によって前記ドラムを回転させることで、前記揺動部材が前記付勢手段に対抗して前記初期位置から一方の前記フランジ側へ移動されつつ、前記被巻取部材が前記案内部材を介して前記胴に一方の前記フランジに向かって整列して巻き取られ、前記付勢手段による付勢力が前記被巻取部材の整列巻きを持続させる力よりも大きくなった時に、前記揺動部材が前記初期位置の方向へ移動されつつ、前記被巻取部材が前記案内部材を介して先に巻き取られた前記被巻取部材上に整列して巻取可能とされることを特徴とする巻取装置である。

請求項２に記載の発明は、前記付勢手段は、引っ張りコイルバネまたはねじりコイルバネとされ、一端部が前記支持体に保持されると共に、他端部が前記揺動部材に保持されることを特徴とする請求項１に記載の巻取装置である。

請求項３に記載の発明は、前記支持体には、上下方向へ開口する筒状の保持部材の下端部が接続されており、前記被巻取部材は、前記保持部材内を通って、前記案内部材を介して前記胴に巻取可能とされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻取装置である。

請求項４に記載の発明は、前記支持体には、上下方向へ開口する筒状の保持部材の下端部が接続され、前記保持部材の上端部には、前記保持部材に沿う軸線まわりに回転可能に前記被巻取部材のガイド回転機構が設けられ、前記被巻取部材は、前記ガイド回転機構を介して前記保持部材内を通り、前記案内部材を介して前記胴に巻取可能とされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取装置である。

請求項５に記載の発明は、前記支持体は、前記ドラム、前記揺動部材、前記案内部材および前記付勢手段が収容可能な水洗いできるケース状とされ、その内外を連通させる開口を有しており、前記保持部材の下端部が前記開口に接続され、前記支持体の内外が前記保持部材を介して連通され、前記支持体内へコンプレッサから圧縮空気が噴出され、前記支持体内および前記保持部材内が加圧可能とされることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の巻取装置である。

さらに、請求項６に記載の発明は、前記被巻取部材の張力を検出するセンサと、このセンサの検出信号に基づき、前記駆動源を制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記センサにより検出された値が設定値以上の場合には、前記ドラムから前記被巻取部材が繰り出される方向へ前記ドラムを回転させて、前記被巻取部材を所望量繰り出させる一方、前記センサにより検出された値が前記設定値以下の場合には、前記ドラムへ前記被巻取部材が巻き取られる方向へ前記ドラムを回転させて、前記被巻取部材を巻き取ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻取装置である。

請求項１に記載の発明によれば、揺動部材は、円弧状に形成され、胴の周方向に沿って配置される。被巻取部材の案内部材は、揺動部材に設けられる。このような揺動部材は、胴の軸線と直交する軸線まわりに揺動可能に支持体に設けられ、付勢手段により初期位置に戻るよう付勢される。従って、ドラムを回転させることで、揺動部材が付勢力に対抗して初期位置から一方のフランジ側へ移動されつつ、被巻取部材が胴に一方のフランジに向かって整列巻きできる。そして、付勢手段による付勢力が被巻取部材の整列巻きを持続させる力よりも大きくなった場合に、揺動部材が初期位置の方向へ移動されつつ、被巻取部材が先に整列巻きされた被巻取部材の上に整列巻きできる。このような構成であるため、ドラムの近傍において、揺動部材を胴の周方向に沿って配置することができ、装置全体を容易にコンパクト化できる。また、被巻取部材の整列巻きを確実に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、簡易な構成の引っ張りコイルバネまたはねじりコイルバネによって、揺動部材に付勢力を与えることができ、被巻取部材の整列巻きを確実に行うことができる。また、装置全体を簡易な構成とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、被巻取部材は、上下方向へ沿って配置される保持部材内通る構成とされる。従って、巻取装置が移動可能とされた場合、巻取装置をその場で旋回させても、巻取装置に被巻取部材が絡みつくことを防止でき、スムーズに移動させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、被巻取部材は、ガイド回転機構を介して保持部材内を通る構成とされる。従って、巻取装置が移動可能とされた場合、巻取装置をその場で旋回させても、巻取装置に被巻取部材が絡みつくことをより確実に防止でき、よりスムーズに移動させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、ドラム、揺動部材、案内部材および付勢手段を水洗いできるケース状の支持体内に収容可能な構成とされる。従って、塵などが充満する場所で使用した場合、使用後に支持体ごと水洗いするだけで清掃することができ、メンテナンスを容易に行うことができる。また、コンプレッサからの圧縮空気によって、支持体内を加圧できる構成とされる。従って、被巻取部材を巻き取る際、保持部材やガイド回転機構を介して空気を外部へ噴出させつつ、被巻取部材を巻き取ることができる。つまり、被巻取部材を空気により清掃しつつ巻き取ることができる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、被巻取部材の張力が設定値以上の場合には、被巻取部材が繰り出される方向へドラムを回転させることができる一方、被巻取部材の張力が設定値以下の場合には、被巻取部材が巻き取られる方向へドラムを回転させることができる。従って、被巻取部材の張力を一定に保つことができる。なお、設定値とは、上限値と下限値との間の範囲であってもよい。

本発明の巻取装置の一実施例を示す概略斜視図である。図１の巻取装置の主要部を示す概略斜視図である。図１の巻取装置の正面視概略縦断面図である。図１の巻取装置の側面視概略縦断面図である。図１の巻取装置の一部を断面にして示す概略左側面図であり、揺動部材が初期位置にある状態を示している。図１の巻取装置の一部を断面にして示す概略左側面図であり、揺動部材が一方のフランジ側へ移動している状態を示している。図１の巻取装置の一部を断面にして示す概略左側面図であり、揺動部材が初期位置へ戻る状態を示している。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１から図４は、本発明の巻取装置の一実施例を示す図であり、図１は概略斜視図、図２は主要部の概略斜視図、図３は正面視概略縦断面図、図４は側面視概略縦断面図である。本実施例の巻取装置１は、紐状のものを巻き取ることができる装置であって、ここでは、紐状の被巻取部材２としてケーブルが用いられる。本実施例の巻取装置１は、支持体３に回転可能に設けられるドラム４と、ドラム４を回転させる駆動源５と、支持体３に揺動可能に設けられる揺動部材４８と、ケーブル２を案内する案内部材５０と、揺動部材４８を付勢する付勢手段７と、ケーブル２の張力を検出するセンサ８と、駆動源５を制御する制御手段９とを備える。

本実施例の支持体３は、軸線が前後方向へ沿うよう配置される筒状の本体部１０と、本体部１０の前端部に設けられる前板１１と、本体部１０の後端部に設けられる後板１２とを備える。本体部１０は、前後方向へ開口する円筒状とされ、合成樹脂により形成される。本実施例では、本体部１０は、内部が視認できるように全体が透明とされるが、これに限定されるものではない。本体部１０には、後述する揺動部材４８の保持具１３が設けられる。

保持具１３は、金属製とされ、本体部１０の上端部に設けられる第一材１４と、本体部１０の下端部に設けられる第二材１５とを有している。第一材１４は、略短円柱状に形成され、その中央部には上下方向へ沿って貫通穴１６が形成される。第一材１４は、その貫通穴１６の軸線が上下方向へ沿うようにして、本体部１０の上端部内面にネジ１７で固定される。第二材１５は、軸状に形成され、その軸線が上下方向へ沿うようにして、本体部１０の下端部内面にネジ１８で固定される。第一材１４と第二材１５とは、第一材１４の貫通穴１６の軸線と第二材１５の軸線とが同一軸線上となるように、それぞれ本体部１０に固定される。

前板１１および後板１２は、金属製の円板状とされ、本体部１０よりも直径が大きく形成される。前板１１は、本体部１０の前方開口部１９を閉塞するようにして、本体部１０の前面に当接される一方、後板１２は、本体部１０の後方開口部２０を閉塞するようにして、本体部１０の後面に当接される。この状態において、前板１１の縁部と後板１２の縁部とを貫通して、ネジ棒２１が設けられる。このネジ棒２１は、全ネジのスタッドボルトから形成される。そして、ネジ棒２１の両端部にナット２２を締め付けることで、本体部１０、前板１１および後板１２が互いに固定される。図示例では、本体部１０と前後両板１１，１２とは、上部の二箇所、および下部の二箇所で固定される。このようにして、本実施例の支持体３は、内部に中空部２３を有する円柱状のケースとされる。なお、前後両板１１，１２と本体部１０との当接部から内部へ液体が入り込まないように、支持体３の周囲には防水テープが巻かれる。

支持体３の前板１１には、コンプレッサ２４が固定される。コンプレッサ２４と支持体３内部とは、空気路２５を介して連通される。コンプレッサ２４を運転させることで、圧縮空気が空気路２５を介して支持体３内へ噴出され、支持体３内を加圧することができる。

支持体３の下端部には、金属製の一対の脚部２６，２６が設けられ、その各脚部２６は、略Ｌ字状の板材とされる。一方の脚部２６は、一片２７が前板１１に当接して固定され、他片２８が前方へ延出される。他方の脚部２６は、一片２９が後板１２に当接して固定され、他片３０が後方へ延出される。なお、脚部２６の支持体３への固定は、前述したネジ棒２１およびナット２２により固定される。すなわち、前板１１および後板１２に脚部２６の一片２７，２９が当接した状態で、前後両板１１，１２および脚部２６の一片２７，２９を貫通するようにネジ棒２１を設け、そのネジ棒２１にナット２２を締め付ければよい。

ケース状の支持体３内には、ドラム４、揺動部材４８、案内部材５０および付勢手段７などが収容される。ドラム４は、金属製とされ、胴３１の軸方向両端部にフランジ３２を有している。胴３１は、前後方向へ開口する円筒状とされ、軸線が前後方向へ沿うようにして配置される。各フランジ３２は、円板状とされ、胴３１よりも直径が大きく形成される。前側のフランジ３２は、胴３１の前部開口３３を塞ぐようにして胴３１の前面にネジ３４で固定される一方、後側のフランジ３２は、胴３１の後部開口３５を塞ぐようにして胴３１の後面にネジ３６で固定される。この際、胴３１と各フランジ３２とは、同一軸線上に配置される。

ドラム４を回転させる駆動源５として、本実施例では略円柱状のモータが用いられる。図４に示されるように、モータ５は、前板１１の中央部を貫通した状態で、前板１１に金属製のカバー３７を介して固定される。具体的には、モータ５の前板１１からの前方への突出部にカバー３７が被せられ、このカバー３７とモータ５とがビス３８で固定されると共に、カバー３７が前板１１にネジ３９で固定される。モータ５の前板１１からの後方への突出部は、ドラム４の前側のフランジ３２の中央部を貫通して胴３１内に挿通される。この際、軸受を介して、モータ５とドラム４とが接続される。モータ５の後端部には、モータ軸４０が形成されており、このモータ軸４０は、胴３１内に一体形成された円板部４１に固定される。

支持体３の後板１２の中央部には、その内面に円筒状の外筒部４２が設けられる。外筒部４２は、支持体３の後板１２にネジ４３で固定され、ドラム４と同一軸線上に配置される。胴３１の後面には、円筒状の内筒部４４が設けられる。この内筒部４４の外径は、外筒部４２の内径よりも小さく形成される。内筒部４４は、後側のフランジ３２を介して、胴３１の後面にネジ止めされ、ドラム４と同一軸線上に配置される。この際、内筒部４４は、外筒部４２内に挿通され、軸受を介して外筒部４２と接続される。このようにして、ドラム４は、支持体３に回転可能に保持されており、モータ５を駆動させることで、胴３１の軸線まわりに回転させることができる。

ところで、支持体３の後板１２には、ロータリージョイント４５が設けられる。ロータリージョイント４５は、厚肉の円筒状に形成され、後板１２に貫通した状態でネジ止めされる。この際、ロータリージョイント４５の前端部は、後側のフランジ３２を介して、胴３１内に開口される。ロータリージョイント４５の後板１２からの後方への突出部には、ツバ部４６を有する円筒状の金属製のカバー４７が被せられる。このカバー４７は、ツバ部４６が後板１２に重ね合わされた状態で、それらを貫通してネジ４３が外筒部４２にねじこまれることで、後板１２に固定される。これにより、外筒部４２は、前述したように、後板１２にネジ４３で固定される。

揺動部材４８は、一対の部材とされる。各揺動部材４８は、金属製とされ、略円弧状の板材とされる。具体的には、左方へ開口する正面視略逆Ｃ字形状とされ、円周の長さが半円よりも若干長く形成される。一対の揺動部材４８，４８は、前後方向へ離隔して配置され、それらの間に、揺動部材４８の支持体３への取付具４９、およびケーブル２の案内部材５０が保持される。

取付具４９は、揺動部材４８の上端部に設けられる第一部材５１と、揺動部材４８の下端部に設けられる第二部材５２とを有している。第一部材５１は、軸状に形成され、軸線が上下方向へ沿うようにして配置される。第一部材５１は、前側の揺動部材４８にネジ５３で固定されると共に、後側の揺動部材４８にネジ５３で固定される。第一部材５１の中央部には、ケーブル２を通すための貫通穴５４が上下方向へ沿って形成される。第二部材５２は、略ブロック状に形成され、その中央部には上下方向へ沿って貫通穴５５が形成される。第二部材５２は、その貫通穴５５の軸線が上下方向へ沿うようにして、前側の揺動部材４８の下端部にネジ５６で固定されると共に、後側の揺動部材４８の下端部にネジ５６で固定される。

第一部材５１と第二部材５２とは、第一部材５１の軸線と第二部材５２の貫通穴５５の軸線とが同一軸線上となるように、それぞれ揺動部材４８に固定される。具体的には、図３に示されるように、第二部材５２は、揺動部材４８の下端部であり、略円弧状の揺動部材４８の一端部に配置され、第一部材５１は、第二部材５２から１８０°の位置に配置される。これにより、第一部材５１は、揺動部材４８の他端部から右方へ若干ずらして配置される。揺動部材４８の他端部には、揺動部材４８，４８間を架け渡すようにして、全ネジのスタッドボルトから形成されるネジ棒５７が設けられる。ネジ棒５７の揺動部材４８からの前後両突出部には、ナット５８が締め付けられ、これにより、ネジ棒５７が揺動部材４８の他端部に固定される。

図示例では、案内部材５０は、プーリとされ、揺動部材４８の上部において、互いに離隔して三箇所に設けられる。その内、下から一番目のプーリ５０ａと下から二番目のプーリ５０ｂとは、揺動部材４８，４８間を架け渡すようにして設けられる軸部５９ａ，５９ｂに、回転自在に保持される。残りのプーリ５０ｃは、揺動部材４８に対して上下動可能かつ回転可能に設けられる。具体的には、このプーリ５０ｃは、揺動部材４８に上下動自在に保持される可動体６０に、回転可能に設けられる。つまり、プーリ５０ｃは、可動体６０に前後方向へ沿って設けられる軸部５９ｃに、回転自在に保持される。なお、図３に示されるように、プーリ５０ｃの下側に配置される部材は、ケーブル２が緩んだ際に、ケーブル２がプーリ５０ｃから外れないようにするための突起である。

可動体６０には、板バネ６１の一端部が固定される。この板バネ６１の他端部は、揺動部材４８，４８間にネジ６２で固定された支持部６３に固定される。このように、可動体６０、ひいては可動体６０に保持されたプーリ５０ｃは、板バネ６１により常時下方へ付勢されており、この付勢力に対抗して上方へ移動可能とされる。

このような構成の揺動部材４８は、支持体３に揺動可能に設けられる。具体的には、第二部材５２の貫通穴５５に軸状の第二材１５が挿通された状態で、第二材１５に軸受を介して第二部材５２が保持されると共に、第一材１４の貫通穴１６に軸状の第一部材５１が挿通された状態で、第一材１４に軸受を介して第一部材５１が保持される。この際、揺動部材４８が胴３１の周方向に沿って配置される。また、揺動部材４８は、その軸線が胴３１の軸線と直交しており、平面視において軸線まわりに略円弧状に揺動可能とされる。

図１および図３に示されるように、支持体３の上端部において、本体部１０の周側壁には、支持体３の内外を連通させる開口６４が形成される。また、支持体３の上端部には、後述する保持部材６５の支持具６６が設けられる。支持具６６は、金属製とされ、略短円柱状に形成される。支持具６６の中央部には、上下方向へ沿ってネジ穴６７が形成される。支持具６６は、ネジ穴６７が開口６４と対応するようにして、支持体３の上端部にネジ１７で固定される。なお、このネジ１７は、前述した第一材１４を固定するネジ１７と共通している。すなわち、支持具６６と第一材１４とが本体部１０を挟むようにして配置された状態で、支持具６６および本体部１０を介して、第一材１４にネジ１７がねじ込まれることで、支持具６６および第一材１４が支持体３に固定される。この際、第一材１４の貫通穴１６と支持体３の開口６４は互いに対応しており、第一材１４に設けられる第一部材５１の貫通穴５４と支持体３の開口６４とは互いに対応している。

保持部材６５は、金属製とされ、上下方向へ開口する細長い円筒状に形成される。保持部材６５の上端部には、それよりも下側の残りの部分よりも外径の小さい小径部６８が形成される。小径部６８には、ケーブル２のガイド回転機構６９が設けられる。本実施例では、ガイド回転機構６９は、筒状の取付部材７０と、取付部材７０に回転可能に設けられる筒状のシャフト部材７１と、シャフト部材７１に設けられる回転部材７２とを有している。

取付部材７０は、円筒状に形成され、その内穴７３が小径部６８の外径に対応している。取付部材７０は、その内穴７３に小径部６８が差し込まれ、保持部材６５にビス７４で固定される。シャフト部材７１は、円筒状とされ、その外径が取付部材７０の内穴７３よりも小さく形成される。シャフト部材７１は、その下部が取付部材７０の内穴７３に差し込まれた状態で、軸受を介して取付部材７０に回転自在に保持される。回転部材７２は、二割りの部材７５，７５から形成され、一方の部材７５と他方の部材７５とで形成される中空部７６を有する。回転部材７２の中空部７６には、部材７５，７５間を架け渡すようにして設けられる軸部７７に、回転自在にプーリ７８が保持される。回転部材７２の中空部７６は、プーリ７８と対応するようにして左方へ開口されると共に、下方へ開口される。回転部材７２は、その下方への開口部７９にシャフト部材７１の上部が差し込まれた状態で、シャフト部材７１にビス８０で固定される。

前述したように、ガイド回転機構６９は、シャフト部材７１が取付部材７０に回転自在に保持される。すなわち、シャフト部材７１の軸線まわりに回転自在とされる。従って、ガイド回転機構６９は、保持部材６５に沿う軸線まわりに回転可能とされる。また、ガイド回転機構６９は、回転部材７２の中空部７６、シャフト部材７１の内穴８１および取付部材７０の内穴７３が互いに連通されており、その内部に一続きの通路８２が形成される。この通路８２と保持部材６５の内穴８３とは、互いに連通される。

一方、保持部材６５の下端部の外周面には、ネジ山８４が形成される。従って、保持部材６５は、その下端部が支持具６６のネジ穴６７にねじ込まれることで、支持体３に固定される。なお、保持部材６５の下端部には、ロックナット８５が進退可能に設けられる。これにより、保持部材６５が支持具６６にねじ込まれた状態において、ロックナット８５を支持具６６側へ締め付けることで、保持部材６５の支持具６６への固定をより確実なものとすることができる。この際、保持部材６５の内穴８３と支持体３内部とは、支持体３の開口６４を介して、互いに連通されている。前述したように、ガイド回転機構６９の通路８２と保持部材６５の内穴８３とは互いに連通されており、それらを介して、支持体３の内外が連通される。このようにして、保持部材６５は、支持体３の開口６４から上方へ突出するようにして、支持体３に立設して接続される。

図３に示されるように、ケーブル２は、ガイド回転機構６９の回転部材７２の左方への開口部８６から、通路８２、保持部材６５の内穴８３を順に通り、支持体３の開口６４を介して支持体３内に挿入され、第一材１４の貫通穴１６および第一部材５１の貫通穴５４を通り、各プーリ５０ｃ，５０ｂ，５０ａに掛けまわされて、ドラム４に巻きつけられる。そして、ケーブル２は、ドラム４の胴３１に形成された貫通穴３１ａを介して、胴３１内に挿入され、ロータリージョイント４５およびカバー４７に形成された貫通穴４７ａを介して、外部へ延出される。これにより、ケーブル２が巻取装置１の無限回転によって断線するのを防止できる。なお、外部へ延出されたケーブル２の端部は、ケーブル２を用いる機器などに接続される。この際、ドラム４には、ケーブル２が下側から掛けまわされて、ケーブル２が巻きつけられる。これにより、図３において、ドラム４を時計方向へ回転させることで、ケーブル２をドラム４に巻き取ることができる。逆に、ドラム４を反時計方向へ回転させることで、ドラム４からケーブル２を繰り出すことができる。また、可動体６０のプーリ５０ｃには、ケーブル２が下側から掛けまわされて、ケーブル２により可動体６０を上方へ移動できるようにされている。

揺動部材４８には、ケーブル２の張力を検出するセンサ８が設けられる。本実施例では、センサ８は、板バネ６１の近傍において、下方へ開口するコ字状材８７を介して揺動部材４８に固定される。図３に示されるように、可動体６０のプーリ５０ｃには、ケーブル２が下側から掛けまわされているため、ケーブル２が巻き取られている最中、前述したプーリ５０ｃ付きの可動体６０は、板バネ６１の付勢力に対抗して上方へ移動できる。これにより、板バネ６１は伸縮（歪む）ことになる。本実施例のセンサ８は、板バネ６１の歪みを測定して、その歪みからケーブル２の張力を検出するものである。

制御手段９は、それが把握する経過時間の他、センサ８からの検出信号などに基づき、モータ５を制御するものである。なお、制御手段９は、前述したコンプレッサ２４と接続してもよい。この場合、コンプレッサ２４のオンオフ制御を行うことができる。また、モータ５の回転速度を制御できるようにしてもよい。

付勢手段７は、揺動可能な揺動部材４８を初期位置に戻す方向へ付勢するものであって、本実施例では、引っ張りコイルバネとされる。引っ張りコイルバネ７の一端部は、支持体３に保持される。支持体３の前端部には、前後両板１１，１２間を架け渡すようにして、全ネジのスタッドボルトから形成されるネジ棒８８が設けられる。ネジ棒８８の前後各板１１，１２からの前後両突出部には、ナット８９が締め付けられ、これにより、ネジ棒８８が支持体３の前端部に固定される。このようにして固定されるネジ棒８８に、引っ張りコイルバネ７の一端部が引っ掛けられ、その引っ掛け部を挟むようにしてナット９０が締め付けられることで、引っ張りコイルバネ７の一端部がネジ棒８８を介して支持体３に固定される。なお、付勢手段は、引っ張りコイルバネ７に限定されるものではなく、たとえば、ねじりコイルバネでもよい。

一方、引っ張りコイルバネ７の他端部は、揺動部材４８に保持される。具体的には、揺動部材４８に固定されるネジ棒５７に、引っ張りコイルバネ７の他端部が引っ掛けられ、その引っ掛け部を挟むようにしてナット９１が締め付けられることで、引っ張りコイルバネ７の他端部がネジ棒５７を介して揺動部材４８に固定される。従って、引っ張りコイルバネ７は、揺動部材４８を初期位置に戻る方向へ付勢することができる。

次に、本実施例の巻取装置１の動作について説明する。図５から図７は、本実施例の巻取装置の動作を時系列に示す概略左側面図であり、一部を断面にして示している。具体的には、図５は揺動部材が初期位置にある状態を示す図、図６は揺動部材が一方のフランジ側へ移動している状態を示す図、図７は揺動部材が初期位置へ戻る状態を示す図である。ここでは、ドラム４からケーブル２が全て繰り出された状態から、ケーブル２を巻き取る場合について説明する。

本実施例の巻取装置１は、図５に示されるように、ケーブル２が胴３１に下側から掛けまわされる。巻取装置１は、ケーブル２の巻取開始前の状態では、揺動部材４８が胴３１の周方向に沿って配置されている。すなわち、揺動部材４８は、胴３１に対して略垂直に配置されている。これが揺動部材４８の初期位置とされ、この初期位置から、前述したように図３における時計方向へドラム４を回転させることで、ケーブル２をドラム４に巻き取ることができる。

ドラム４を回転させることで、たとえば、図６に示されるように、揺動部材４８が、引っ張りコイルバネ７の付勢力に対抗して、後方に配置されるフランジ３２側へ移動されつつ、ケーブル２が、後方に配置されるフランジ３２側へ、ドラム４に整列して巻取可能とされる。そして、引っ張りコイルバネ７による付勢力がケーブル２の整列巻きを持続させる力よりも大きくなった時に、揺動部材４８が初期位置の方向へ移動される。たとえば、ケーブル２が後方に配置されたフランジ３２まで巻き取られると、フランジ３２に最も近いケーブル２の上にケーブル２が巻き取られる。そして、図７に示されるように、先とは逆に、揺動部材４８が引っ張りコイルバネ７の付勢力によって初期位置の方向へ移動されつつ、ケーブル２が前方に配置されるフランジ３２側へドラム４に整列して巻取可能とされる。この際、ケーブル２は、先に巻き取られたケーブル２の上に巻き取られていくことになる。

揺動部材４８が初期位置に戻ってきた後は、揺動部材４８が、引っ張りコイルバネ７の付勢力に対抗して、前方に配置されるフランジ３２側へ移動されつつ、ケーブル２が、前方に配置されるフランジ３２側へ、ドラム４に整列して巻取可能とされる。そして、ケーブル２が前側のフランジ３２まで巻き取られた後、揺動部材４８が引っ張りコイルバネ７の付勢力によって初期位置の方向へ移動されつつ、ケーブル２が後方に配置されるフランジ３２側へドラム４に整列して巻取可能とされる。このようにして、ドラム４に何重にもケーブル２を整列巻きすることができる。

本実施例の巻取装置１は、前述したように、ケーブル２の張力を検出するセンサ８および制御手段９を備えている。従って、ケーブル２を巻取り中に、センサ８に基づくケーブル２の張力が、予め設定されていた設定値以上となると、一旦モータ５を停止して、ドラム４の回転を停止させる。そして、先とは逆方向にモータ５を回転させ、ドラム４も先とは逆方向（図３における反時計方向）に回転させる。すなわち、ドラム４からケーブル２を繰り出す方向へ、ドラム４を回転させ、ケーブルが所望量繰り出される。ここで、ケーブルは、予め制御手段９に設定されていた経過時間だけドラム４を回転させたり、予め制御手段９に設定されていたドラム４の回転数だけドラム４を回転させたりするなどして、ケーブルが所望量繰り出される。一方、センサ８に基づくケーブル２の張力が、予め設定されていた設定値以下の場合には、ドラム４へケーブル２を巻き取る方向へ、ドラム４を回転させることができる。すなわち、ケーブル２が緩んでいる場合に、ケーブル２を巻き取ることができる。

また、本実施例の巻取装置１は、コンプレッサ２４からの圧縮空気によって、支持体３内や保持部材６５内を加圧することができる。従って、ケーブル２を巻き取る際に、ガイド回転機構６９の回転部材７２の左方への開口部８６から外部へ空気を噴出させつつ、ケーブル２をドラム４に巻き取ることができる。

本実施例の巻取装置１によれば、ドラム４の胴３１の周方向に沿って揺動部材４８が配置され、その揺動部材４８が引っ張りコイルバネ７によって初期位置へ戻るよう付勢されている。従って、ケーブル２をドラム４の胴３１に確実に整列して巻き取ることができる。また、ドラム４と揺動部材４８とを互いに近接して配置することができ、装置全体としてコンパクト化することができる。また、本実施例の場合、付勢手段が引っ張りコイルバネ７とされているため、装置の構成をより簡易なものとすることができる。

また、本実施例の巻取装置１によれば、上下方向へ細長い保持部材６５とガイド回転機構６９とが設けられていることで、たとえば、支持体３の脚部２６にキャスターが取り付けられて移動可能とされた場合、その場で旋回させてもケーブル２が巻取装置１に絡みつくことを防止でき、スムーズに移動させることができる。また、本実施例の場合、金属や合成樹脂からなるケース状の支持体３内に、ドラム４、揺動部材４８、案内部材５０および引っ張りコイルバネ７などが水密状態で収容されていることで、支持体３に水をかけて洗うことができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

また、本実施例の巻取装置１によれば、ガイド回転機構６９の回転部材７２の左方への開口部８６から空気を噴出させつつ、ケーブル２を巻き取ることができる。従って、巻き取るケーブル２を空気により清掃しながら、支持体３内のドラム４に巻き取ることができる。これにより、さらにメンテナンス性の向上を図ることができる。

さらに、本実施例の巻取装置１によれば、センサ８に基づくケーブル２の張力によって、ドラム４の回転方向を変更することができる。従って、ケーブル２の張力を一定に保つことができる。また、ケーブル２を巻き取る際に、ケーブル２のガイド回転機構６９よりも外側部分が何かに引っ掛かった場合、一旦ケーブル２を繰り出すことができる。これにより、ケーブルを無理に巻き取ることを防止でき、装置の故障を防止することができる。

本発明の巻取装置は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、付勢手段として引っ張りコイルバネ７やねじりコイルバネが用いられたが、これらに限定されるものではなく、揺動部材４８に付勢力を与えることができるものであればよい。この場合、付勢手段７は、適宜の位置に取り付けられる。また、前記実施例では、センサ８は、揺動部材４８に設けられたが、これに限定されるものではなく、適宜に変更可能とされる。この場合、ケーブル２の張力により伸縮する板バネ６１の取付位置も、センサ８に合わせて適宜に変更可能とされる。また、保持部材６５にガイド回転機構６９を設けなくてもよい。この場合、保持部材６５の上部開口からケーブル２が挿入される。この際、保持部材の上端部は、ケーブル２が滑りやすい素材であることが好ましい。また、ガイド回転機構６９は、前記実施例の構成に限らず、適宜に変更可能である。

さらに、前記実施例では、支持体３の脚部２６にキャスターを取り付けて移動可能としたが、遠隔操作できる移動ロボットのケーブル巻取装置１としてもよい。この場合、移動ロボットを操作中に、ケーブル２が移動ロボットに絡みつくことを防止でき、ケーブル２が移動ロボットの障害となることを防止できる。また、移動ロボットを操作中に、ケーブル２が瓦礫などの障害物に引っ掛かった場合において、ケーブル２を繰り出すことができる。

１巻取装置
２ケーブル（被巻取部材）
３支持体
４ドラム
５駆動源（モータ）
７引っ張りコイルバネ（付勢手段）
８センサ
９制御手段
２４コンプレッサ
３１胴
３２フランジ
４８揺動部材
５０プーリ（案内部材）
６４開口
６５保持部材
６９ガイド回転機構
８２通路

Claims

紐状の被巻取部材を巻取可能な巻取装置であって、
胴の軸方向両端部にフランジを有し、前記胴の軸線まわりに回転可能に支持体に保持されるドラムと、
このドラムを回転させる駆動源と、
円弧状に形成されて前記胴の周方向に沿って配置され、前記胴の軸線と直交する軸線まわりに揺動可能に前記支持体に設けられる揺動部材と、
この揺動部材に設けられ、前記被巻取部材を案内する案内部材と、
前記揺動部材を初期位置方向へ付勢する付勢手段とを備え、
前記揺動部材は、初期位置から前記付勢手段の付勢力に対抗して揺動可能とされ、前記初期位置の方向へ前記付勢手段によって付勢されており、
前記被巻取部材が前記案内部材を介して前記揺動部材に沿って配置されて前記ドラムの前記胴に巻き付けられており、前記駆動源によって前記ドラムを回転させることで、前記揺動部材が前記付勢手段に対抗して前記初期位置から一方の前記フランジ側へ移動されつつ、前記被巻取部材が前記案内部材を介して前記胴に一方の前記フランジに向かって整列して巻き取られ、前記付勢手段による付勢力が前記被巻取部材の整列巻きを持続させる力よりも大きくなった時に、前記揺動部材が前記初期位置の方向へ移動されつつ、前記被巻取部材が前記案内部材を介して先に巻き取られた前記被巻取部材上に整列して巻取可能とされる
ことを特徴とする巻取装置。
前記付勢手段は、引っ張りコイルバネまたはねじりコイルバネとされ、一端部が前記支持体に保持されると共に、他端部が前記揺動部材に保持される
ことを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
前記支持体には、上下方向へ開口する筒状の保持部材の下端部が接続されており、
前記被巻取部材は、前記保持部材内を通って、前記案内部材を介して前記胴に巻取可能とされる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻取装置。
前記支持体には、上下方向へ開口する筒状の保持部材の下端部が接続され、
前記保持部材の上端部には、前記保持部材に沿う軸線まわりに回転可能に前記被巻取部材のガイド回転機構が設けられ、
前記被巻取部材は、前記ガイド回転機構を介して前記保持部材内を通り、前記案内部材を介して前記胴に巻取可能とされる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取装置。
前記支持体は、前記ドラム、前記揺動部材、前記案内部材および前記付勢手段が収容可能な水洗いできるケース状とされ、その内外を連通させる開口を有しており、
前記保持部材の下端部が前記開口に接続され、前記支持体の内外が前記保持部材を介して連通され、
前記支持体内へコンプレッサから圧縮空気が噴出され、前記支持体内および前記保持部材内が加圧可能とされる
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の巻取装置。
前記被巻取部材の張力を検出するセンサと、
このセンサの検出信号に基づき、前記駆動源を制御する制御手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記センサにより検出された値が設定値以上の場合には、前記ドラムから前記被巻取部材が繰り出される方向へ前記ドラムを回転させて、前記被巻取部材を所望量繰り出させる一方、前記センサにより検出された値が前記設定値以下の場合には、前記ドラムへ前記被巻取部材が巻き取られる方向へ前記ドラムを回転させて、前記被巻取部材を巻き取る
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻取装置。