JPH0412973A - リール式ケーブル巻き取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リール式ケーブル巻き取り装置に関するもの
で、特に牽引ケーブル等の引張ケーブルを巻き出し、あ
るいは巻き取りができる一方で、例えば牽引車とトレー
ラあるいはドローグの間などで、引張ケーブルに沿って
信号や電力を伝達したり、また流体を輸送する能力を備
えたケーブルに適用するものである。

（従来の技術） 従来のケーブルに沿って電気信号等の信号を伝送する方
法では、ケーブルを巻き取るリール端部にマルチウェイ
・スリップ・リング・アッセンブリー（多通路滑穴付部
材）を設けたものを用いていた。このスリップ・リング
・アッセンブリーは、伝送する信号（通信ケーブル）の
数や性質、あるいはその特殊な用途に応じて特別注文で
製作する必要があるため、コストが極めて高く、さらに
少量の信号の伝達に使用する場合にはコスト的に見合わ
ないなどの問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記スリップ・リングを使用しないケーブル
巻き取り装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

さらに本発明は、ケーブルの巻き取り、あるいは巻き出
し時にケーブルがねじれないようなケーブル巻き取り装
置を実現することにより、高価な多心ケーブルの損傷の
危険性を解消することを目的としたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のケーブル、あるいは少なくともケーブルに沿っ
た信号伝達部分または流体Ｑａ送部分は、固定ドラムの
周囲を回転する遊星部材によって、固定ドラムに巻き取
られ、あるいは固定ドラムから巻き出される。

また、ケーブル用固定末端部を備えることによって、例
えば、ケーブルの損耗や信号の劣化（通信不能）、ある
いは流体の漏洩等の問題を伴う信号伝達用スリップ・リ
ング、さらには流体輸送用の回転接続口を備えるｌ・要
は完全になくなる。

さらに、ケーブルはウインチ・バレル（巻揚機胴部）と
して機能する外側回転ドラムの周囲に巻きつけられる。

外側回転ドラムと内側固定ドラムは同軸とし、内側固定
ドラムと遊星部材は共に、それら（前記固定ドラム及び
前記遊星部材）より直径の大きな回転ドラムの領域内に
配置してもよい。

（実施例） 以下に本発明のリール式ケーブル巻き取り装置につき、
添付図面に沿って説明する。

第１図において、内側ケーブル固定ドラム２は、一対の
固定スタブシャツ目１により保持されている。前記シャ
フト１１各々の周囲には、軸受１２．１３が設けられ、
咳軸受１２．１３を介して遊星キャリア４と外側回転ド
ラム１が回転可能に装着されている。

第２図において、ウィンチとして機能する外側回転ドラ
ム１の周囲に巻きつけられるケーブルそれ自体は、回転
ドラム１によって巻き取りが行われる外側引張ケーブル
７と、遊星キャリア４上に設けた固定ドラム２及び遊星
ドラム３によって外側ドラム１内に誘導される内側ケー
ブル８からなる。

前記内側ケーブル８は、引張部分を含む外側ケーブル７
の延長、あるいは外側ケーブル７に沿った信号伝達（あ
るいは流体輸送）部分のみのいずれかからなり：後者の
場合、該信号伝達部分は外側ケーブル７内部、あるいは
外側ケーブル７に沿ったケーシング内に保護された状態
に置くことができる。

外側ドラム１は、ドラム１上の旋回大歯車１５と噛み合
う小歯車１４を有するモーター５によって時計方向ある
いは反時計方向に駆動することができる。

第２図において、外側ドラム１の時計方向の回転は、巻
き出された外側ケーブル７を巻き戻し、ドラム１の周囲
に巻きつけて収納することになる。前述のように外側ケ
ーブル７はドラム１の周囲にコイル７Ａ形状に巻き付け
られるものであるが、該コイル７Ａの終端、すなわち外
側ケーブル７が回転ドラム１と離間する箇所においてケ
ーブル７は、内側ケーブル８に連続するかあるいは接続
されている。

前記内側ケーブル８は、さらにドラム１内部に入り、遊
星ドラム３及び内側固定ドラム２に巻き付けられている
。また、外側ケーブル７及び内側ケーブル８はドラム１
上にある点１６の箇所で相互に接続されている。内側ケ
ーブル８は、遊星部材３から離れ、曲面ガイド（回度緩
和装置）９を通過し、ドラム１の外周壁を経てドラム上
のケーブル７と結合する。

この時、内側ケーブル８は、外側ケーブル７に連続して
外側ケーブルとなるか、あるいは同軸コネクタによって
外側ケーブルに結合される。ケーブルはこの点１６にお
いて揺動しないようにケーブルクランプ１０を設けてケ
ーブルをドラムｌ軸芯方向に固定する。

外側ケーブルが完全に巻き出された場合（第３図）、内
側ケーブル８の全長は、静止内側ドラム２の周囲にコイ
ル８Ａとして保管されるが、一部のケーブル８が内側ド
ラムから延び、誘導用の遊星ドラム３の周りを通ってド
ラム１の外に出て、外側ケーブル７と結合する。

第２図において、外側ケーブル７を繰り出す時は、外側
ドラム１を反時計方向に回転させ、ドラム外周の点１６
がクランプ軸１１を中心として回転し、遊星キャリア４
も反時計方向に回転し、内側ケーブル８は、静止内側ド
ラム２から引き出されて、遊星ドラム３の周囲に（第２
図中の符号１７の状態で）巻きつく。

このプロセスにおけるケーブル８の弛みを防ぐために、
キャリア４から延びたクイル２０上の大歯車１９と噛み
合う小歯車１８を有するトルク負荷装Ｗ６で遊星キャリ
ア４に時計方向（図中の矢印Ｔの方向）にトルクを加え
た状態に保つ。

外側ドラムｌが反時計方向に一回転する毎に、内側ドラ
ム２のケーブル８のコイル−巻の一部分が内側ドラムか
ら解かれる。内側ケーブル８を遊星ドラム３によって扱
うため、外側ドラムｌが一回転する時、キャリア４の回
転は完全な一回転にならない。

これは、内側ドラム２から巻き出されるケーブルが完全
なコイル８八−春分よりも少ないことを意味する。しか
し、いずれのリール巻き取りシステムの設計においても
、外側ドラムｌの回転数と内側ドラム２から巻き解かれ
た内側ケーブル８０間には、正確な関係がある。

この関係は、それぞれのシステムにおいて、必要に応じ
て、外側ドラムｌ、内側ドラム２、遊星ドラム３ならび
に遊星キャリア４の形状を適切に選択することによって
、変更することが可能である。

一般に、内側ドラム２の直径をできるだけ小さくするこ
とが望ましいが、この直径が小さくなればなるほど、遊
星ドラム３に巻かれるケーブル曲げ半径が小さくなる。

すなわち遊星ドラム３での最小ケーブル曲げ半径が、ケ
ーブルの健全性を維持する上で好適なものでなければな
らないということに十分に留意する必要がある。

さらに、遊星ドラム３、遊星キャリアー４の全体寸法を
、外側ドラム１の直径よりもあまり小さ（しないほうが
有利である。

内側ドラム２及び遊星ドラム３の周囲に内側ケーブル８
を整然と何回も巻きつけるのが好ましいが、この場合、
巻きつけられた内側ケーブル８が多層とならないように
すべきである。一方、外側ケーブル７は、外側ドラムｌ
の周囲に多層となるように巻きつけてもかまわない。

外側ケーブル７を巻き戻して外側ドラムｌ内に収納する
には、外側ドラム１を時計方向に回転させる。トルク負
荷装置６によって遊星キャリア４に時計方向トルクを維
持させて、内側ケーブル８を張った状態に保ち、さらに
キャリア４をも時計方向に回転させて、内側ケーブル８
を内側ドラム２に巻き戻す。

したがって、トルク負荷装置６は常に同じ程度の負荷を
キャリア４に与えるところの単純な構成であればよい。

内側ケーブルの巻き取り時の配列ならびに内側ドラム２
と遊星ドラム３への層状巻きっけを容易にするために、
ドラム表面に溝を機械加工することもできる。内側ドラ
ム２上の溝は、収納された内側ケーブルの螺旋形状に従
って一条螺旋形とする。遊星ドラム３の溝も同様に一条
螺旋形とするが、内側ドラムの螺旋とは反対巻き、すな
わち内側ドラムの螺旋が左巻きの場合には右巻きとする
。遊星ドラム３はすべて同じ一条螺旋を有し、そのピッ
チは外側ドラム１と内側ドラム２の直径の比率によって
定まる。

遊星ドラム３の周囲に正確にケーブルを層状に配置する
には、内側ドラム２と遊星ドラム３の螺旋溝ピッチと溝
ピツチ直径（ＰＣＤ）の関係を下記のようにする必要が
ある。

溝ピッチ（内側ドラム２）　　溝ビフチ直Ｉ！（内側ド
ラム２）溝ピッチ（遊星ドラム３）　　溝ピツチ直径（
遊星ドラム３）第１図に示したように、内側ドラム２の
ケーブルは、遊星ドラム３に巻き戻したり、また遊星ド
ラム３から巻き出したりする位置から離れた位置にある
ケーブル・コイル８Ａ終端部分から固定ドラム２の中に
引き込まれ、そこから（第１図中の符号２１で示したよ
うに）スタブシャフト１１の一つを介して、リール巻き
取りシステムの外にある端末固定ブロック２２に導かれ
、固定される。

第４図は、外側ドラム１を共通軸から離して別のキャプ
スタンとして機能するようにしり本発明の別の実施例を
示している。キャプスタン・ドラム（離された外側ドラ
ム１）にケーブルを数回巻きつけることによって、内側
ドラム２に負荷がかかりケーブル巻き取りのためのグリ
ップが確保される。キャリア４及び遊星ドラム３は、引
続きケーブル引張り装置として機能し、トルクは常に内
側ドラム２の回転方向と同じ方向に作用する。第１図か
ら第３図までの機構とは異なり、第４図の機構では外側
ケーブルは、大型の回転式外側ドラムからではなく、静
止内側ドラム２に収納したものから巻き出される。

上記した構成において用いることができる遊星ドラムの
大きさや数には基本的には制限は無い。実際の使用にお
いて、遊星ドラムの形状はケーブルの太さ、もしくは長
さと最小曲げ半径によって定まる傾向がある。用途に応
じて、遊星ドラムはすべて互いにギヤで運動させたり、
あるいはベルトで連結させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の第２図のＩ−Ｉ線断面図であ
り、 第２図は、外側ケーブルが巻き出されるか、あるいは部
分的に巻き出された時のリールの回転ドラム内のケーブ
ルの状態を示す第１図の■−■線端面図であり、 第３図は、外側ケーブルが巻き出された時のリールの回
転ドラム内のケーブルの状態を示す第１図の■−■線端
面図であり、及び第４図は、本発明の別の実施例を示す
模式Ｉ・・・・・・回転ドラム、２・・・・・・固定ド
ラム、３・・・・・・遊星ドラム、４・・・・・・遊星
キャリアー５・・・・・・モーター、６・・・・・・ト
ルク負荷装置、７・・・・・・外側ケーブル、７八・・
・・・・外側ケーブルコイル、８・・・・・・内側ケー
ブル、８Ａ−・・・・内側ケーブルコイル、９・・・・
・・曲面ガイド、１０・・・・・・ケーフルクランブ、
１１・・・・・・スタブシャフト、１２．１３・・・・
・・軸受、１４．１８・・・・・・小歯車、１５．１９
・・・・・・大歯車、１６・・・・・・固定係留点、１
７・・・・・・引張状態の内側ケーブル、２ｏ・旧・・
タイル、２１・・・・・・スタブシャフト中を通過する
ケーブル、２２・・・・・・末端固定ブロック。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーブルに沿って信号、電力、流体を伝送する信
   号線、電線あるいは導管を有するように構成されたケー
   ブルを巻き取るためのリール式ケーブル巻き取り装置で
   あって、 ケーブルあるいはケーブルの少なくとも信 号や電力の伝達あるいは流体輸送を行う部分が、固定ド
   ラム２の周囲を回転する遊星部材によって、固定ドラム
   ２に巻き取り、あるいは固定ドラム２から巻き出すよう
   に構成されていることを特徴とするリール式ケーブル巻
   き取り装置。
2. （２）前記固定ドラム２、及び前記遊星部材を離れたケ
   ーブルが、ウインチ・バレルとして機能する回転ドラム
   １の周囲に巻きつけられるものである請求項１に記載の
   リール式ケーブル巻き取り装置。
3. （３）前記回転ドラム１が同軸的に前記固定ドラム２を
   取り囲み、 さらに前記遊星部材が、前記回転ドラム１ の内部にあり、かつ固定ドラム１の周囲の環状空間内に
   配置されるものである請求項２に記載のリール式ケーブ
   ル巻き取り装置。
4. （４）前記遊星部材が、固定ドラム１の軸を中心に回転
   するように取り付けられた遊星キャリア４、及び前記キ
   ャリア４の周囲に回転するように取り付けられた遊星ド
   ラム３からなり、ケーブルが、固定ドラム１上のケーブ
   ルの 巻きつけとは逆方向に前記遊星ドラム３の周囲に巻きつ
   けられるものである請求項１ないし３のいずれかに記載
   のリール式ケーブル巻き取り装置。
5. （５）前記遊星部材を離れたケーブルが、前記回転ドラ
   ム１の表面に抜け、この回転ドラム１と共に回転するド
   ラム上の固定係留点１６に至り、この固定点１６におい
   て、回転ドラム１の内側ケーブル８と回転ドラム１の外
   側ケーブル７が結合するものである請求項３もしくは４
   に記載のリール式ケーブル巻き取り装置。
6. （６）ケーブルが、回転ドラム１表面に出る直前の領域
   において、曲げ緩和装置として機能する曲面ガイド９を
   通過するものである請求項５に記載のリール式ケーブル
   巻き取り装置。
7. （７）前記回転ドラム１はモーター５駆動式であり、ま
   た前記遊星部材が、常に遊星部材と同じ方向に回転して
   固定ドラム２と回転ドラム１の間のケーブルを張った状
   態に保つためにトルク負荷装置６の作用を受けるもので
   ある請求項２、３、５、及び６のいずれかに記載のリー
   ル式ケーブル巻き取り装置。
8. （８）前記固定ドラム２と前記遊星ドラム３が、各々そ
   の表面にケーブルを受け入れるための一条螺旋溝を備え
   、各遊星ドラム３の溝の螺旋が、固定ドラムの溝の螺旋
   と反対巻きである請求項４ないし７のいずれかに記載の
   リール式ケーブル巻き取り装置。
9. （９）前記遊星ドラム３と前記固定ドラム２の溝の螺旋
   ピッチ、ならびに遊星ドラム３と固定ドラム２の溝のピ
   ッチ直径（ＰＣＤ）が、 溝ピッチ（内側ドラム２）溝ピッチ直径（内側ドラム２
   ）溝ピッチ（遊星ドラム３）溝ピッチ直径（遊星ドラム
   ３）の関係にある請求項８に記載のリール式ケ ーブル巻き取り装置。