JP7014034B2 - 長尺体の曲げ抑制具 - Google Patents

Description

本開示は、長尺体の曲げ抑制具に関する。

例えば、ケーブル又は配管等の長尺体の曲げを抑制する抑制具が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の抑制具は、長尺体の外周に装着される可動筒体と、可動筒体に連結されると共に長尺体に固定される固定筒体とを備えている。可動筒体及び固定筒体は、それぞれ２つ割り構造を有し、長尺体の径方向の両側から長尺体の外周面を覆うように装着される。可動筒体及び固定筒体は、長尺体の長手方向に複数配置される。可動筒体の内径は、長尺体の外径よりも数ｍｍ程度大きい寸法となっている。これにより、長尺体の外周面と可動筒体の内周面との間に隙間を生じさせ、長尺体の曲げを許容すると共に長尺体の曲率を制限している。

実公平１－３０８１３号公報

しかしながら、従来の技術では、長尺体に曲げ抑制具を装着する必要があり、曲げ抑制具を含む長尺体の重量が増加していた。そのため、長尺体にかかる負荷の増加を抑制することが求められている。本開示は、長尺体にかかる負荷の増加を抑えつつ、長尺体の曲げを抑制することが可能な長尺体の曲げ抑制具を提供することを目的とする。

本開示の長尺体の曲げ抑制具は、設置面に当接可能であり、設置面に対して固定される板状の取付部と、取付部の表面側で、取付部に対して固定され、表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備える。

本開示によれば、板状の取付部と、円筒部とを備え、簡素な構成の長尺体の曲げ抑制具を実現できる。長尺体の曲げ抑制具では、長尺体を円筒部の外周面に当接させることで、外周面の曲率以上の曲率で長尺体が曲がることが防止される。これにより、長尺体の曲げを抑制することができる。また、長尺体の曲げ抑制具を長尺体に装着する必要がないので、長尺体にかかる負荷（重量）の増加を抑制できる。また、長尺体の長手方向の位置がずれた場合であっても、長尺体の曲げ抑制具が設置された場所において、長尺体の曲げが抑制されるので、長尺体を敷設する際の位置合わせが容易である。従来技術のように、曲げ抑制具を長尺体に装着する場合には、曲げ抑制具が装着された部分を所定の設置位置に配置するのに、手間がかかることがあった。

また、本開示の長尺体の曲げ抑制具において、取付部には、板厚方向に貫通する開口部が形成され、円筒部は、開口部の中心線が延在する方向から見て、開口部を挟むように配置され、第１方向に離間して第２方向に延在する一対の第１円筒部と、開口部を挟むように配置され、第２方向に離間して第１方向に延在する一対の第２円筒部と、を備える。これにより、開口部を通過する長尺体の曲げを抑制することができる。また、開口部の周囲に第１円筒部及び第２円筒部が配置されているので、複数の方向において、長尺体の曲げを抑制することができる。

いくつかの態様において、第１円筒部の長手方向における長さは、第２円筒部の長手方向の長さより長く、第２円筒部の長手方向の端部は、第１円筒部に連結されていてもよい。これにより、第１円筒部及び第２円筒部を連結することで、長尺体の曲げ抑制具の剛性を高めることができる。

いくつかの態様において、長尺体の曲げ抑制具は、取付部と円筒部とを連結する支持片を更に備える構成でもよい。これにより、支持片によって、取付部と円筒部とを連結することで、円筒部を取付部に対して強固に固定することができる。

いくつかの態様において、円筒部はパイプ部材を用いて構成することができる。このように汎用品であるパイプ部材を用いて、長尺体の曲げ抑制具を製造することができる。
また、本開示の長尺体の曲げ抑制具は、設置面に当接可能であり設置面に対して固定される板状の取付部と、取付部の表面側で取付部に対して固定され、表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、円筒部の外周面は、長尺体の許容曲げ半径より大きい曲率半径で形成されている。

本開示によれば、長尺体にかかる負荷の増加を抑えつつ、長尺体の曲げを抑制することができる。

第１実施形態に係るケーブルガイドを示す正面図である。 図１に示すケーブルガイドの断面図である。 第２実施形態に係るケーブルガイドを示す断面図である。

以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示されるケーブルガイド（長尺体の曲げ抑制具）１は、構造物２の設置面３に取り付けられて、ケーブル（長尺体）４の曲げを抑制可能な保護具である。図１では、ケーブル４の図示を省略している。ケーブル４は、例えば送電ケーブルである。ケーブル４は、送電ケーブルに限定されず、通信ケーブルなどその他のケーブルでもよい。長尺体は、ケーブルに限定されず、例えば配管等でもよく、ワイヤー部材、係留索などその他の長尺体でもよい。長尺体は、例えば海底に敷設されるものでもよく、水中で浮遊するように配置されるものでもよく、地上に敷設されるものでもよく、空中で架け渡されるように配置されるものでもよい。

構造物２は、例えば海底に配置されるシンカー（又はアンカー）である。構造物２は、シンカー等に限定されず、例えば、建物、壁体、橋梁、橋桁などその他の構造物でもよい。構造物２は、例えばコンクリート製のものでもよく、鉄骨部材等によって構成されるものでもよく、その他の材料によって製造されたものでもよい。また、構造物２は、地面に対して固定されたものでもよく、船舶などの移動体でもよい。設置面３は、例えば構造物２の側面である。設置面３は、側面に限定されず、天面でもよく、傾斜面でもよく、その他の面でもよい。構造物２には、開口部５が形成されている。開口部５は、設置面３から構造物２の内部に延びている。

なお、図１及び図２では、直交する３方向を矢印で図示している。Ｘ方向は、例えば水平方向に沿う方向のうち、設置面３に沿う方向である。Ｙ方向は、水平方向に沿う方向のうち、設置面３と交差する方向である。Ｚ方向は、上下方向である。

ケーブルガイド１は、取付板（取付部）６と、一対の第１円筒部（円筒部）７と、一対の第２円筒部８（円筒部）とを備える。取付板６は、例えば矩形の金属板である。取付板６は、矩形に限定されず、円形でもよく、その他の形状でもよい。取付板６は、金属製のもの限定されず、樹脂製でもよく、その他の材質からなるものでもよい。

取付板６の表面６ａは、板厚方向（図示Ｙ方向）と交差する面であり、設置面３とは反対側に向けられる面である。取付板６の裏面６ｂは、板厚方向において表面６ａに対向する面であり、設置面３に当接可能な面である。取付板６の中央部には、板厚方向に貫通する開口部９が設けられている。取付板６の開口部９は、例えば、構造物２の開口部５の大きさ、形状に対応している。例えば、開口部５，９の大きさ、形状は一致している。開口部５，９は、ケーブル４を通過させることが可能な大きさ、形状であればよい。開口部９は、開口部５よりも大きくてもよい。

取付板６の縁部には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔６ｃが設けられている。貫通孔６ｃは、取付板６を設置面３に固定する際に用いられる。貫通孔６ｃには、例えばアンカーボルト１０が挿通される。貫通孔６ｃは、例えば、取付板６の角部に対応して設けられている。貫通孔６ｃは、例えば角部間の中間部にも設けられている。

第１円筒部７は、取付板６の表面６ａ側に配置されて、取付板６に対して固定されている。第１円筒部７の長手方向は、取付板６の表面６ａに沿って延在している。一対の第１円筒部７は、開口部９の中心線Ｌ９が延在する方向から見て、開口部９を挟むように配置されている。一対の第１円筒部７は、第１方向（Ｚ方向、上下方向）に離間して、第２方向（Ｘ方向）に延在している。第１円筒部７は、例えばパイプ部材（鋼管）から構成されている。

第２円筒部８は、取付板６の表面６ａ側に配置されて、取付板６に対して固定されている。第２円筒部８の長手方向は、取付板６の表面６ａに沿って延在している。一対の第２円筒部８は、開口部９の中心線Ｌ９が延在する方向から見て、開口部９を挟むように配置されている。一対の第２円筒部８は、第２方向（Ｘ方向）に離間して、第１方向（Ｚ方向、上下方向）に延在している。第２円筒部８は、例えばパイプ部材から構成されている。

第１円筒部７の長手方向の長さは、第２円筒部８の長手方向の長さよりも長くなっている。第１円筒部７の外径は、例えば第２円筒部８の外径と同一とすることができる。なお、第１円筒部７の長手方向の長さは、第２円筒部８の長手方向の長さと同じでもよく、第２円筒部８の長手方向の長さよりも短くてもよい。第１円筒部７の外径は、第２円筒部８の外径と異なる寸法でもよい。

第２円筒部８の長手方向の端部８ａは、第１円筒部７に連結されている。第２円筒部８の長手方向の端部８ａは、例えば第１円筒部７の外周面７ｂに対応した形状となっている。第２円筒部８の端部８ａは、Ｘ方向から見た場合に、内側に窪むように円弧を成して湾曲している。第２円筒部の端部８ａは、例えば溶接によって第１円筒部７の外周面７ｂに接合されている。

また、一対の第１円筒部７は、Ｚ方向において、開口部５，９の内側まで張り出すように配置されている。同様に、第２円筒部８は、Ｘ方向において、開口部５，９の内側まで張り出すように配置されている。

ケーブルガイド１は、第１円筒部７と、取付板６とを連結する支持片１１を備える。支持片１１は、例えば板状の金属片である。支持片１１の長手方向は、第１円筒部７が延在する方向に沿って配置されている。支持片１１は、開口部９の中心線Ｌ９が延在する方向から見て、第１円筒部７に対して、開口部９とは反対側に配置されている。支持片１１は、第１円筒部７の長手方向に沿う方向から見て、取付板６に対して傾斜して配置されている。

支持片１１の幅方向（支持片１１の長手方向と交差する）の第１端部は、取付板６の表面６ａに接合され、幅方向の第２端部は第１円筒部７の外周面７ｂに接合されている。支持片１１は、例えば溶接によって、取付板６及び第１円筒部７に接合されている。なお、ケーブルガイド１は、第２円筒部８と取付板６とを連結する支持片を備える構成でもよい。

第１円筒部７は、その他の部分が取付板６に対して接合されていてもよい。例えば第１円筒部７の長手方向の両端部７ａのうち、取付板６の表面６ａに接する部分が、取付板６に溶接されていてもよい。これにより、第１円筒部７の長手方向の両端部７ａを取付板６に対して固定することができる。

次に、ケーブル４の許容曲げＲと、第１円筒部７の外周面７ｂの曲率との関係について説明する。ケーブルガイド１では、ケーブル４の許容曲げＲを考慮して、第１円筒部７の外周面７ｂの曲率が設定されている。許容曲げＲは、ケーブル４において許容される最大の曲率であり、それ以上の曲率で曲げた場合に、損傷するおそれが高くなる。換言すれば、許容曲げＲは、許容される最小の曲率半径に対応し、それ以下の曲率半径で曲げた場合に損傷するおそれが高くなる。

第１円筒部７の外周面７ｂの曲率半径は、ケーブル４の許容曲げＲに対応する曲率半径よりも大きい。そのため、ケーブル４が第１円筒部７の外周面７ｂに当接すると、ケーブル４の曲げが抑制される。同様に、第２円筒部８の外周面８ｂの曲率を設定することができる。図２では、ケーブル４が第１円筒部７の外周面７ｂに当接して湾曲している状態を仮想線で示している。

次に、ケーブルガイド１を設置面３に固定する方法について説明する。まず、ケーブルガイド１を準備する。ケーブルガイド１は、取付板６に対して、第１円筒部７、第２円筒部８及び支持片１１が固定されている。

次に、設置面３に対して、あと施工アンカー（アンカーボルト１０）を施工する。設置面３に対して、取付板６の貫通孔６ｃの位置に対応した位置にアンカーボルト１０を設置するための穴部を加工する。例えばドリル加工を行って穴部を加工する。この穴部にアンカーボルト１０を挿入して固定する。

次にアンカーボルト１０に対して、取付板６を装着し、例えばナットを締め付けて、取付板６を固定する。これにより、ケーブルガイド１を構造物２の設置面３に取り付けることができる。ケーブルガイド１が取り付けられた状態において、例えば、第１円筒部７は水平方向（Ｘ方向）に延在し、第２円筒部８は、上下方向（Ｚ方向）に延在している。なお、ケーブルガイド１を固定する方法は、アンカーボルト１０を用いるものに限定されず、例えば、構造物２に設置された他の部材を介して、取付板６を固定することもできる。ケーブルガイド１の使用状態において、ケーブル４は、開口部５、９を通過する。ケーブル４の周囲には、第１円筒部７及び第２円筒部８が配置されている。ケーブル４は、第１円筒部７の外周面７ｂ及び第２円筒部８の外周面８ｂに当接可能な状態で配置されている。

このようなケーブルガイド１は、取付板６、第１円筒部７及び第２円筒部８を備え、簡素な構成となっている。そのため、製造が容易である。例えば、ケーブル４の大きさ及び仕様（許容曲げＲ）に応じて、製造することができる。ケーブルガイド１は、板材及びパイプ部材を用いて製造できるので、材料が入手し易く、容易に製造することができる。その結果、ケーブルガイド１の納期を短縮することができる。

このケーブルガイド１では、第１円筒部７及び第２円筒部８が取付板６に接合されて一体的に構成されているので、設置面３に容易に取り付けることができる。設置場所において、第１円筒部７及び第２円筒部８の位置合わせを行う必要がない。

このケーブルガイド１では、ケーブル４を第１円筒部７又は第２円筒部８の外周面７ｂ，８ｂに当接させることで、外周面７ｂ，８ｂの曲率以上の曲率で、ケーブル４が曲がることが抑制される。このケーブルガイド１では、曲げ抑制具をケーブル４に装着する必要がないので、ケーブル４にかかる負荷（重量）の増加を抑制できる。例えば、ケーブル４を海中に設置する場合には、ケーブル４の重量が増加すると、ケーブル４に設置される浮力材の数量を増加させる必要が生じる場合がある。本開示のケーブルガイド１では、ケーブル４の重量の増加が抑制されるので、浮力材の設置数量を増加させる必要がない。

このケーブルガイド１では、ケーブル４の長手方向の位置がずれた場合であっても、ケーブルガイド１が設置された場合において、ケーブル４の曲げが抑制される。そのため、ケーブル４を敷設する際に、ケーブル４の長手方向の位置合わせが容易である。従来技術のように、曲げ抑制具をケーブル４に装着するタイプでは、ケーブル４の長手方向の位置合わせに手間がかかることがあった。曲げ抑制具が装着された部分を所定の位置に配置するために手間がかかっていた。ケーブルガイド１を適用した場合には、ケーブル４の長手方向の位置によらず、ケーブルガイド１が設置された位置に存在する部分の曲げが抑制される。そのため、ケーブル４の位置合わせが不要であり、ケーブル４の敷設作業の手間を軽減できる。

このケーブルガイド１では、ケーブル４が通過する開口部５，９の周囲に第１円筒部７及び第２円筒部８が配置されているので、方向によらずケーブル４の曲げを抑制できる。また、このケーブルガイド１では、中心線Ｌ９が延在する方向から見た場合に、第１円筒部７及び第２円筒部８が、開口部５，９の内側まで、張り出すように配置されている。これにより、開口部５，９を通過するケーブル４は、第１円筒部７の外周面７ｂ又は第２円筒部８の外周面８ｂに接触しやすくなる。そのため、ケーブル４の曲げの抑制が確実に実行できる。

このケーブルガイド１では、水平方向に延在する第１円筒部７の長さは、上下方向に延在する第２円筒部８の長さよりも長く、第２円筒部８の両端部８ａを第１円筒部７の外周面７ｂに接合できる。これにより、水平方向に延在する第１円筒部７に作用する力を第２円筒部８に分散して支持することができる。ケーブルガイド１では、第１円筒部７及び第２円筒部８を連結することで、ケーブルガイド１の剛性を高めることができる。

このケーブルガイド１では、ケーブル４が開口部５を通過する方向に交差するように、第１円筒部７が配置されている。この第１円筒部７の両端部７ａは開放されているので、第１円筒部７を通過させるように、他のケーブルを配置することができる。そのため、他のケーブルは、第１円筒部７を通過するので、ケーブル４と接触せずに、ケーブル４と交差するように配置される。その結果、他のケーブルと、ケーブル４が絡まるおそれがない。他のケーブルは、例えば、通信ケーブル又は送電ケーブルとして使用できる。また、その他の長尺体等を、第１円筒部７を通過するように配置してもよい。また、その他の機器（センサ等）を第１円筒部７に収容してもよい。

次に図３を参照して第２実施形態に係るケーブルガイド２１について説明する。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ説明は省略する。ケーブルガイド２１が、第１実施形態のケーブルガイド１と違う点は、断面が円形である第１円筒部７及び第２円筒部８に代えて、断面が半円形である第１円筒部１７及び第２円筒部１８を備える点である。

ケーブルガイド２１では、取付板６の開口部２９に対応して、第１円筒部１７及び第２円筒部１８が配置されている。例えば開口部２９の中心線Ｌ２９に沿う断面において、開口部５,２９の内面及び第１円筒部１７の外周面１７ｂは、連続するように形成されている。同様に、中心線Ｌ２９に沿う断面において、開口部５，２９の内面及び第２円筒部１８の外周面１８ｂは、連続するように形成されている。

ケーブルガイド２１では、第１円筒部１７の周方向の端部が取付板６の表面６ａに対して接合されている。例えば溶接によって第１円筒部１７及び取付板６が接合されていてもよく、第１円筒部１７に連結された支持片を介して、第１円筒部１７及び取付板６が接合されていてもよい。第２円筒部１８は、第１円筒部１７と同様に、取付板６に接合することができる。

このような第２実施形態に係るケーブルガイド２１においても、第１実施形態のケーブルガイド１と同様の作用効果を奏する。

本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、一対の第１円筒部７及び一対の第２円筒部８を備える構成について説明しているが、長尺体の曲げ抑制具は、例えば１つの円筒部を備える構成でもよく、２つ以上の円筒部を備える構成でもよい。例えば、ケーブル４が湾曲する方向が限られている場合には、その方向のみに円筒部が配置されている構成でもよい。

上記の実施形態では、中心線Ｌ９が延在する方向から見た場合に、開口部５，９の内側まで、第１円筒部７及び第２円筒部８が張り出すように配置されているが、第１円筒部７及び第２円筒部８は、開口部５，９の内側まで張り出さないように配置されていてもよい。開口部５，９を通過する長尺体に当接可能な位置に円筒部の外周面が配置されていればよい。

また、第１円筒部７及び第２円筒部８が延在する方向は、水平方向又は上下方向に限定されず、水平方向に対して傾斜するように円筒部が配置されていてもよい。また、第２円筒部８は、第１円筒部７に対して傾斜するように配置されていてもよい。

また、円筒部は、中心線Ｌ９が延在する方向から見て、直線的に配置されているものに限定されず、湾曲しているものでもよい。例えばパイプ部材の湾曲部分（エルボー）が用いられた長尺体の曲げ抑制具でもよい。

また、長尺体の曲げ抑制具は、構造物２が設置された後に、設置面３に取り付けてもよく、構造物２を製造する際に、構造物２と一体として設置されるものでもよい。

また、上記の実施形態では、板状の取付部と、円筒部とを接合して、長尺体の曲げ抑制具を構成しているが、例えば、取付部と円筒部とを一体として成形してもよい。例えば鋳物である長尺体の曲げ抑制具でもよい。

１、２１ ケーブルガイド（長尺体の曲げ抑制具）
３ 設置面
４ ケーブル（長尺体）
６ 取付板（取付部）
６ａ 取付板の表面（取付部の表面）
７、１７ 第１円筒部（円筒部）
７ｂ 外周面
８、１８ 第２円筒部（円筒部）
８ｂ 外周面
９、２９ 開口部（取付板の開口部）
１１ 支持片
Ｌ９ 開口部９の中心線
Ｌ２９ 開口部２９の中心線
Ｘ Ｘ方向（第２方向）
Ｙ Ｙ方向
Ｚ Ｚ方向（第１方向）

Claims (5)

1. 設置面に当接可能であり、前記設置面に対して固定される板体であって、板厚方向に貫通する開口部を形成した取付部と、
   前記取付部の表面側で、前記取付部に対して固定され、前記表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、
   前記円筒部は、前記開口部の中心線が延在する方向から見て前記開口部を挟むように配置され第１方向に離間して第２方向に延在する一対の第１円筒部と、前記開口部を挟むように配置され前記第２方向に離間して前記第１方向に延在する一対の第２円筒部と、を備える、
   長尺体の曲げ抑制具。
2. 前記第１円筒部の長手方向における長さは、前記第２円筒部の長手方向の長さより長く、
   前記第２円筒部の長手方向の端部は、前記第１円筒部に連結されている、
   請求項１に記載の長尺体の曲げ抑制具。
3. 前記取付部と前記円筒部とを連結する支持片を更に備える請求項１又は２に記載の長尺体の曲げ抑制具。
4. 前記円筒部はパイプ部材である請求項１～３の何れか一項に記載の長尺体の曲げ抑制具。
5. 設置面に当接可能であり、前記設置面に対して固定される板状の取付部と、
   前記取付部の表面側で、前記取付部に対して固定され、前記表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、
   前記円筒部の外周面は、前記長尺体の許容曲げ半径より大きい曲率半径で形成されている、
   長尺体の曲げ抑制具。

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