JP7217969B2

JP7217969B2 - ケーブル落し込み装置

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Publication number: JP7217969B2
Application number: JP2019212959A
Authority: JP
Inventors: 清廣澤; 栄二曽根; 芳朗大槻
Original assignee: IKURA SEIKI Co Ltd
Current assignee: IKURA SEIKI Co Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2023-02-06
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: JP2021087245A

Description

本発明は、例えば電力用ケーブルのような重量の大きいケーブルを案内して、当該ケーブルの落し込みを安全に実施することができるケーブル落し込み装置に関する。

ビル等の建築物において、幹線ケーブル等と呼ばれるケーブルを延線（敷設）するための工法として、（１）吊り上げ工法と、（２）落し込み工法と、が知られている。

吊り上げ工法は、図６に示すように、ビルの最上階が構築された後、ウインチ等を最上階に設置して、ケーブルの上端を吊り上げていく工法である。ケーブル送り出し装置が、地上階に設置される。吊り上げ作業の安全のため、途中階において、ケーブル落下防止装置が設けられる。

落し込み工法は、図７に示すように、ビルの最上階が構築された後、ケーブル送り出し装置を最上階に設置して、ケーブルの下端を落し込んでいく工法である。途中階において、ケーブルの重量等に応じた適正数のケーブル落し込み装置が設けられる。また、落し込み作業の安全のため、途中階の少なくとも１箇所において、ケーブル落下防止装置が設けられる。

ケーブル落し込み装置の従来例が、特許文献１に開示されている。図８は、当該ケーブル落し込み装置の概略斜視図である。

図８に示すケーブル落し込み装置１０１は、平行に対向配置された一対のキャタピラ１０７ａ、１０７ｂを備えており、それらの間にケーブル１０４を挟み込んで使用される。ケーブル１０４は、それ自身の自重により落下していくが、それに合わせて一対のキャタピラ１０７ａ、１０７ｂが循環軌道に沿って移動する。これにより、ケーブル１０４は、一対のキャタピラ１０７ａ、１０７ｂによって安定的に落し込まれていく。

そして、一対のキャタピラ１０７ａ、１０７ｂの移動に伴って回転するローラ１１１に、遠心ブレーキが取り付けられていて、当該ローラ１１１の回転が一定速度に抑制されている（特許文献１の段落００３７参照）。これにより、キャタピラ１０７ａ、１０７ｂの移動速度、ひいてはケーブル１０４の落し込み速度が、一定速度に抑制されている。

また、特許文献１には、遠心ブレーキの代わりに、回生ブレーキとして機能するモータを用いることにも言及がある（引用文献１の段落００５３）。

特許第５５９６３７３号

遠心ブレーキは、十分な制動機能を発揮する装置であるが、摩耗による劣化が生じやすく、比較的頻繁に部品交換する必要がある。また、回生ブレーキは、適宜のタイミングで冷却する必要がある。

一方、モータを回生ブレーキとして利用することは、例えば自動車や電車の制動の際に採用されているが、それ単独で十分な制動機能を得ることが難しく、他の制動機能（例えば油圧ブレーキ）を併用することが一般的である。

ケーブルの落し込みは、ケーブルの重量が大きいため、その制動の確実さは作業の安全性に直結する。

本件発明者は、頻繁な部品交換や回生ブレーキの冷却を要することなく、且つ、確実な制動機能を備えたケーブル落し込み装置の開発について鋭意の検討を重ね、ウォーム減速機付モータを活用することが有効であることを見出した。

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、頻繁な部品交換や回生ブレーキの冷却を要することなく、且つ、確実な制動機能を備えたケーブル落し込み装置を提供することである。

本発明は、互いの離間距離が調整可能であるように平行に対向配置された駆動キャタピラ及び従動キャタピラと、前記駆動キャタピラを循環軌道に沿って移動可能に支持する駆動側フレームと、前記従動キャタピラを循環軌道に沿って移動可能に支持する従動側フレームと、前記駆動キャタピラを循環軌道に沿って移動するように駆動するウォーム減速機付モータと、を備えたことを特徴とするケーブル落し込み装置である。

本発明によれば、駆動キャタピラがウォーム減速機付モータによって駆動されるため、ケーブル（駆動キャタピラと従動キャタピラとの間に挟み込んでおく）を落し込み始める際、ケーブルを安定的な一定速度で案内することができ、且つ、落し込みの進行の途中でケーブルの速度が増大しそうになっても、ウォーム減速機付モータのセルフロック機能によって、駆動キャタピラ側から当該モータの出力軸にかかる回転力が当該モータのウォームギヤの回転力として伝達されることがないため（ウォームギヤの速度が増大することがないため）、極めて確実な制動機能を実現することができる。

前記ウォーム減速機付モータは、ウオームギヤと、ホイールギヤと、を有しており、前記ウオームギヤから前記ホイールギヤへの減速比が６０：１以下であって、前記ホイールギヤの進み角が５度以下であることが好ましい。この場合、より確実な制動機能を実現することができる。

また、前記駆動側フレームと前記従動側フレームとは、ヒンジ機構を介して開閉可能であることが好ましい。これによれば、ケーブル落し込み装置に対するケーブルの着脱作業が容易である。

本発明の一実施形態のケーブル落し込み装置の平面図である。図１のケーブル落し込み装置の正面図である。図１のケーブル落し込み装置の側面図である。駆動キャタピラ及び従動キャタピラを示す概略図である。ウォーム減速機付モータの内部を示す概略図である。吊り上げ工法を説明するための概略図である。落し込み工法を説明するための概略図である。従来のケーブル落し込み装置の概略斜視図である（特許文献１の図２に相当する図である）。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態のケーブル落し込み装置１の平面図であり、図２は、図１のケーブル落し込み装置１の正面図であり、図３は、図１のケーブル落し込み装置１の側面図である。図４は、図３において見えない部分を可視化した駆動キャタピラ１０及び従動キャタピラ２０を示す概略図である。図５は、ウォーム減速機付モータ３０の内部を示す概略図である。

図１乃至図５に示すように、本実施形態のケーブル落し込み装置１は、互いの離間距離が調整可能であるように平行に対向配置された駆動キャタピラ１０及び従動キャタピラ２０を備えている。

駆動キャタピラ１０は、無端状に接続されたチェーンベルト１１と、チェーンベルト１１上に等間隔に固定された複数（図示例では１６個）のゴム製ブロック部１２と、を有している。チェーンベルト１１は、上部ローラ１３と下部ローラ１４との間に掛け渡されており、上部ローラ１３が、ウォーム減速機付モータ３０によって回転駆動されるようになっている。

上部ローラ１３と下部ローラ１４とは、上下方向に長い矩形枠体状の駆動側フレーム１５によって回動可能に軸支されている。これにより、駆動側フレーム１５は、駆動キャタピラ１０を循環軌道に沿って移動可能に支持している。

略同様に、従動キャタピラ２０も、無端状に接続されたチェーンベルト２１と、チェーンベルト２１上に等間隔に固定された複数（図示例では１６個）のゴム製ブロック部２２と、を有している。チェーンベルト２１も、上部ローラ２３と下部ローラ２４との間に掛け渡されているが、チェーンベルト２１を駆動するモータは設けられていない。

上部ローラ２３と下部ローラ２４とは、上下方向に長い矩形枠体状の従動側フレーム２５によって回動可能に軸支されている。これにより、従動側フレーム２５は、従動キャタピラ２０を循環軌道に沿って移動可能に支持している。

従動側フレーム２５の上端部は、左右両側において、互いに平行な上摺動バー４１、４２によって挟まれている。上摺動バー４１、４２は、従動側フレーム２５に垂直な前後方向に延びている。そして、従動側フレーム２５には、上摺動バー４１、４２の底面に沿って摺動可能な上摺動片５１、５２が取り付けられている。

概ね上下対称に、従動側フレーム２５の下方部は、左右両側において、互いに平行な下摺動バー４３、４４によって挟まれている。下摺動バー４３、４４も、従動側フレーム２５に垂直な前後方向に延びている。そして、従動側フレーム２５には、下摺動バー４３、４４の頂面に沿って摺動可能な下摺動片５３、５４が取り付けられている。

上摺動バー４１、４２の前方端部及び下摺動バー４３、４４の前方端部は、前方フレーム板４５に結合されていて、上摺動バー４１、４２及び下摺動バー４３、４４の剛性が高められている。

また、従動側フレーム２５には、前方側に張り出すように補助フレーム２６が設けられており、当該補助フレーム２６から更に前方に間隔調整ロッド２７が延出している。間隔調整ロッド２７は、前方フレーム板４５に設けられたボールネジ部４６と螺合するネジ部を有しており、間隔調整ロッド２７を回転することで前方フレーム板４５と補助フレーム２６との間の間隔を調整可能となっている（この時、上摺動片５１、５２は上摺動バー４１、４２の底面に沿って摺動し、下摺動片５３、５４は下摺動バー４３、４４の頂面に沿って摺動する）。

これにより、落し込み対象のケーブルの直径に合わせて、駆動キャタピラ１０のゴム製ブロック部１２と従動キャタピラ２０のゴム製ブロック部２２との間の離間距離を、適宜に調整することが可能となっている。

また、駆動側フレーム１５の上端部も、左右両側において、互いに平行な上固定バー６１、６２によって挟まれている。上固定バー６１、６２は、上摺動バー４１、４２の延長線上に延在している。そして、左側の上固定バー６１と左側の上摺動バー４１とが、上ヒンジ部材（ヒンジ機構）６５によってヒンジ結合されている。

略同様に、駆動側フレーム１５の下方部も、左右両側において、互いに平行な下固定バー６３、６４によって挟まれている。下固定バー６３、６４は、下摺動バー４３、４４の延長線上に延在している。そして、左側の下固定バー６３と左側の下摺動バー４４とが、下ヒンジ部材（ヒンジ機構）６６によってヒンジ結合されている。

以上の構成により、従動側フレーム２５、上摺動バー４１、４２、下摺動バー４３、４４及び前方フレーム板４５が、一体的に、上ヒンジ部材６５及び下ヒンジ部材６６を介して、駆動側フレーム１５に対して開閉するようになっている。これにより、駆動キャタピラ１０のゴム製ブロック部１２と従動キャタピラ２０のゴム製ブロック部２２との間に、ケーブルを容易に挟み込む（あるいは、取り外す）ことが可能である。

なお、右側の上固定バー６１と右側の上摺動バー４１とは、不所望のタイミングで開放が生じてしまうことがないよう、通常時は上ロック板６７及び固定ネジ（または固定ピン）によって係止されている。同様に、右側の下固定バー６３と右側の下摺動バー４３とは、不所望のタイミングで開放が生じてしまうことがないよう、通常時は下ロック板６８及び固定ネジ（または固定ピン）によって係止されている。

その他、駆動側フレーム１５の後方側には、駆動キャタピラ１０を保護するためのカバー板１６が設けられている。

また、駆動側フレーム１５の上方側には、左右方向に延びる吊り下げバー１７が設けられており、吊り下げバー１７の両端に吊り下げ用のフック１８が設けられている。

また、吊り下げバー１７から前方側に片持ち梁状に、２本のケーブル案内ローラ７０が突出している。ケーブル案内ローラ７０の位置は、吊り下げバー１７の調整孔７１を介して、ケーブルの直径に合わせて変更可能となっている。

（ウォーム減速機付モータ）
続いて、図５に示すように、ウォーム減速機付モータ３０は、内部にウォームギヤ３１とホイールギヤ３２とを有しており、ホイールギヤ３２と同軸に出力軸が設けられていて、当該出力軸が駆動キャタピラ１０の上部ローラ１３を回転駆動するようになっている。図５（ａ）は、正面図（図２参照）に対応する図であり、図５（ｂ）は、側面図（図３参照）に対応する図である。

本実施形態のウォーム減速機付モータ３０は、ウオームギヤ３１からホイールギヤ３２への減速比が６０：１であって、ホイールギヤ３２の進み角が３度５分である。これにより、速度０．２ｍ／ｓでのケーブル落し込み機能、及び、負荷荷重４２ｋｇｆ（４１１．６Ｎ）以上の制動機能を実現している。

本実施形態のケーブル落し込み装置１が実現する制動機能は、落し込みの進行の途中でケーブルの速度が増大しそうになった時に作用する機能である。具体的には、キャタピラ１０、１１すなわち上部ローラ１３が過大な速度で回転しようとする時、その回転力はウォーム減速機付モータの出力軸にもたらされるが、ウォーム減速機付モータ３０のセルフロック機能によって、当該回転力はウォームギヤ３１に回転力として伝達されることがない（当該回転力によってウォームギヤ３１の速度が増大することがない）。これにより、落し込みの進行の途中において、極めて確実な制動機能を実現することができる。

（作用効果）
本実施形態のケーブル落し込み装置１は、落し込み工法において用いられる（図７参照）。落し込み作業の安全のため、途中階において、ケーブルの重量等に応じた適正数のケーブル落し込み装置１が設けられる。

予め、落し込み対象のケーブルの直径と当該ケーブル用に設定された側圧とに合わせて、トルクレンチ等の工具を用いて規定トルク（設定された側圧に対応する）が達成されるように間隔調整ロッド２７が回転される。これにより、駆動キャタピラ１０（のゴム製ブロック部１２）と従動キャタピラ２０（のゴム製ブロック部２２）との間の離間距離が所望の状態に調整される。また、２本のケーブル案内ローラ７０の位置も、予め落し込み対象のケーブルの直径に合わせて調整される。

その後、本実施形態のケーブル落し込み装置１は、所望の途中階に、フック１８を用いて吊り下げ設置される。

次に、ビルの最上階等に設置されたケーブル送り出し装置から、ケーブルの下端がゆっくり落し込まれていく。ケーブルがケーブル落し込み装置１に到達したら、上ロック片６７及び下ロック片６８による係止を解除して、従動側フレーム２５、上摺動バー４１、４２、下摺動バー４３、４４及び前方フレーム板４５を、上ヒンジ部材６５及び下ヒンジ部材６６を介して、駆動側フレーム１５に対して開放する。

そして、ケーブルを、駆動キャタピラ１０のゴム製ブロック部１２と従動キャタピラ２０のゴム製ブロック部２２との間に挟み込む。また、これと同時に、ケーブルを、２本のケーブル案内ローラ７０の間に通す。

その後、従動側フレーム２５、上摺動バー４１、４２、下摺動バー４３、４４及び前方フレーム板４５を、上ヒンジ部材６５及び下ヒンジ部材６６を介して、駆動側フレーム１５に対して閉鎖し、上ロック片６７及び下ロック片６８による係止を再開する。これにより、ケーブル落し込みの準備が完了する。

この状態から、ウォーム減速機付モータ３０を駆動すれば、上部ローラ１３を介して駆動キャタピラ１０がモータ駆動されるため、ケーブルを安定的な一定速度で案内することができる。

そして、落し込みの進行の途中でケーブルの速度が増大しそうになっても、ウォーム減速機付モータ３０のセルフロック機能によって、駆動キャタピラ１０側から上部ローラ１３（及び当該モータ３０の出力軸）にかかる回転力がウォームギヤ３１の回転力として伝達されることがないため（ウォームギヤ３１の速度が増大することがないため）、極めて確実な制動機能を実現することができる。

また、本実施形態のケーブル落し込み装置１によれば、ウォーム減速機付モータ３０を停止させることで、駆動キャタピラ１０を完全に停止させることができる。すなわち、ケーブル落し込み装置１は、何らかの緊急時にケーブルを停止（把持）することが可能である。このため、ケーブル落下防止装置を併用する必要がなくなる。（従来のケーブル落し込み装置における遠心ブレーキや回生ブレーキでは、キャタピラを完全に停止することはできなかった。）

１ケーブル落し込み装置
１０駆動キャタピラ
１１チェーンベルト
１２ゴム製ブロック部
１３上部ローラ
１４下部ローラ
１５駆動側フレーム
１６カバー板
１７吊り下げバー
１８フック
２０従動キャタピラ
２１チェーンベルト
２２ゴム製ブロック部
２３上部ローラ
２４下部ローラ
２５従動側フレーム
２６補助フレーム
２７間隔調整ロッド
３０ウォーム減速機付モータ
３１ウォームギヤ
３２ホイールギヤ
４１上摺動バー（右側）
４２上摺動バー（左側）
４３下摺動バー（右側）
４４下摺動バー（左側）
４５前方フレーム板
４６ボールネジ部
５１上摺動片（右側）
５２上摺動片（左側）
５３下摺動片（右側）
５４下摺動片（左側）
６１上固定バー（右側）
６２上固定バー（左側）
６３下固定バー（右側）
６４下固定バー（左側）
６５上ヒンジ部材
６６下ヒンジ部材
６７上ロック片
６８下ロック片
７０ケーブル案内ローラ
７１調整孔
１０１落し込み装置
１０４ケーブル
１０７ａキャタピラ
１０７ｂキャタピラ
１１１ローラ

Claims

互いの離間距離が調整可能であるように平行に対向配置された各々１つの駆動キャタピラ及び従動キャタピラと、
前記駆動キャタピラを循環軌道に沿って移動可能に支持する駆動側フレームと、
前記従動キャタピラを循環軌道に沿って移動可能に支持する従動側フレームと、
前記駆動キャタピラを循環軌道に沿って移動するように駆動するウォーム減速機付モータと、
を備え、
前記ウォーム減速機付モータは、ウオームギヤと、ホイールギヤと、を有しており、
前記ウオームギヤから前記ホイールギヤへの減速比が６０：１以下であって、
前記ホイールギヤの進み角が５度以下であり、
前記駆動側フレームと前記従動側フレームとは、ヒンジ機構を介して開閉可能である
ことを特徴とするケーブル落し込み装置。