JPH0672640A - ケーブル巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーブルの張力を微小な張力に保持すると共
に、ケーブルの巻取り時と繰出し時とにおける張力を適
宜調整することにより、移動体の動作状態の如何に拘ら
ずケーブルの円滑な巻取り繰出し動作を実現する。 【構成】 ケーブル巻取装置を、ケーブルに密着状態で
回転する一方向回転抵抗プーリ２３、ワンウエイクラッ
チ２５、トルクダンパ２６、ケーブル密着プーリ２７、
ガイドプーリ３０、３１、３４、３５、３８、ケーブル
張力が所定微小張力となるようにケーブルドラム１４の
回転方向／速度を制御するモータコントローラ４６、ケ
ーブル繰出時にワンウエイクラッチ２５をフリー状態と
し、ケーブル巻取時にワンウエイクラッチ２５をロック
状態とし一方向回転抵抗プーリ２３の軸２４とトルクダ
ンパ２６とを結合する制御手段等から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーブル巻取装置に係
り、特に移動体に接続されているケーブルの巻取り及び
繰出しを自動的に行う場合に好適なケーブル巻取装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば移動クレーン等の建設機
械，水中作業ロボット・下水管調査ロボット等の各種作
業ロボット，搬送車両等の移動体は、電力線や信号線等
を一括収納したケーブルを介して操縦装置により遠隔操
縦される構成となっている。前記の建設機械や作業ロボ
ット等の移動体の非駆動時には、操縦装置を設置した操
縦基地または移動体に配設してあるケーブルドラムにケ
ーブルを巻取った状態で収納する一方、移動体の駆動時
には、移動体の動作状態等に応じてケーブルドラムにケ
ーブルを適宜巻取ったり繰出したりする制御を行ってい
る。この場合、ケーブルドラムに対するケーブルの巻取
り繰出し制御は、ケーブルの張力や移動体の移動速度に
応じてケーブルドラムの回転速度等を制御することによ
り行う場合が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来のケーブル巻取り繰出し機構の場合、ケーブルドラム
に対するケーブルの巻取り動作時や繰出し動作時には、
ケーブルに所定の張力を常時加えた状態としながら、当
該ケーブルをケーブルドラムへ密着させた状態で巻取っ
たり繰出したりする必要がある。このため、例えば移動
体を旋回動作させる場合、前述した如くケーブルに所定
の張力が加わっているために、当該ケーブルが旋回方向
内側へ引き摺り寄せられるという不具合が発生し、ケー
ブルの巻取り繰出し制御を円滑に行うことができないと
いう課題があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来技術の不都合を改
善し、ケーブルの張力を微小な張力に保持すると共に、
ケーブルの巻取り時と繰出し時とにおける張力を適宜調
整することにより、移動体の動作状態の如何に拘らずケ
ーブルの円滑な巻取り繰出し動作を実現したケーブル巻
取装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、移動体に接続されたケーブルが巻回状態で
収納されるケーブルドラムを回転駆動することにより、
該ケーブルドラムに対するケーブルの巻取り又は繰出し
を行うケーブル巻取装置において、前記ケーブルドラム
のケーブル繰出側に配置され，ケーブルに密着状態で回
転する一方向回転抵抗プーリと、該一方向回転抵抗プー
リの軸に装着された一方向クラッチと、前記一方向回転
抵抗プーリの軸と結合されるトルクダンパと、前記一方
向回転抵抗プーリと対向配置され，該一方向回転抵抗プ
ーリと協働してケーブルを挟持するケーブル密着プーリ
と、前記ケーブルドラムから前記一方向回転抵抗プーリ
及びケーブル密着プーリを介して繰出されたケーブルを
案内するガイドプーリと、前記ケーブルドラムに対する
ケーブルの巻取り又は繰出し時の張力が所定の微小張力
となるように前記ケーブルドラムの回転方向及び回転速
度を制御する駆動手段とを備え、前記ケーブルドラムか
らのケーブル繰出し時には前記一方向クラッチをフリー
状態とする一方，前記ケーブルドラムへのケーブル巻取
り時には前記一方向クラッチをロック状態として前記一
方向回転抵抗プーリの軸と前記トルクダンパとを結合す
る制御手段を装備する構成としてなるものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、ケーブルドラムからのケーブ
ル繰出し時には、一方向クラッチをフリー状態とする
と、一方向回転抵抗プーリが抵抗無く回転するため、ケ
ーブルドラム及び一方向回転抵抗プーリ間のケーブル張
力が、一方向回転抵抗プーリ及びガイドプーリ間のケー
ブル張力と同一となる。これにより、ケーブルドラムか
らケーブルが円滑に繰出される。他方、ケーブルドラム
へのケーブルの巻取り時には、一方向クラッチをロック
状態とすると、一方向回転抵抗プーリの軸とトルクダン
パとが結合し、一方向回転抵抗プーリの軸に回転抵抗が
加わるため、ケーブルドラム及び一方向回転抵抗プーリ
間のケーブル張力が、一方向回転抵抗プーリ及びガイド
プーリ間のケーブル張力よりも大きくなる。これによ
り、ケーブルドラムへケーブルが円滑に巻取られる。ま
た、ケーブルドラムに対するケーブルの巻取り時又は繰
出し時には、ケーブル張力が所定の微小な張力となるよ
うに制御される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明のケーブル巻取装置を適用して
なる実施例を図面に基づいて説明する。

【０００８】まず、本実施例のケーブル巻取装置を搭載
した遠隔操縦車両及び操縦装置の構成を図３により説明
すると、遠隔操縦車両１の前端側上部には、車両前方を
撮影するテレビカメラ２が装着される一方、遠隔操縦車
両１の内部には、後述するケーブル巻取装置３が配設さ
れている。遠隔操縦車両１のケーブル巻取装置３から繰
出された電力線／信号線等を一括収納したケーブル４
は、遠隔操縦車両１の出発基準点に設置されているケー
ブル／操縦装置結合ボックス５へ接続されており、該結
合ボックス５は操縦基地等に設置されているテレビモニ
タ６・コントロールスティク７等を備えた操縦装置８へ
接続されている。

【０００９】遠隔操縦車両１の操縦時には、テレビカメ
ラ２により撮影された遠隔操縦車両前方の映像が、ケー
ブル４及びケーブル／操縦装置結合ボックス５を介して
操縦装置８へ送信される結果、テレビモニタ６へ映し出
されるようになっている。これにより、操縦者は操縦装
置８のテレビモニタ６の映像を目視しながらコントロー
ルスティク７を操作することにより、遠隔操縦車両１の
遠隔操縦を行うことができるようになっている。

【００１０】次に、本実施例のケーブル巻取装置３の詳
細構成を図１及び図２により説明すると、ケーブル巻取
装置３のボディ１０の上面部には１対の支持板１１、１
２が垂設されると共に、両支持板１１、１２の間には軸
１３が水平に配設されており、軸１３にはケーブル４を
巻取り収納するケーブルドラム１４が回転可能に支持さ
れている。また、両支持板１１、１２の間にはガイド軸
１５が水平に配設されており、ガイド軸１５にはトラバ
ーサ１６がガイド軸方向へ移動可能に支持されている。
また、ボディ１０の近傍にはモータ１７が配設されてお
り、モータ１７の回転軸１８とケーブルドラム１４の軸
１３との間にベルト１９が掛け渡されると共に、軸１３
とガイド軸１５の間にベルト２０が掛け渡されている。

【００１１】更に、両支持板１１、１２の間には軸２１
が水平に配設されており、軸２１には支持部材２２が取
付けられている。トラバーサ１６には、ケーブルドラム
１４から巻出されたケーブル４に密着状態で回転する一
方向回転抵抗プーリ２３が軸２４を介して配設されてい
る。また、軸２４にはワンウエイクラッチ（一方向クラ
ッチ）２５が配設され、支持部材２２にはトルクダンパ
２６が配設されている。また、トラバーサ１６と支持部
材２２との間には、ケーブル密着プーリ２７が軸２８及
び軸２８両端部に装着された圧縮スプリング２９を介し
て配設されており、ケーブル密着プーリ２７はケーブル
側（図２矢印方向）へ常時付勢されている。モータ１７
の駆動時には、軸１３の回転に伴いケーブルドラム１４
が回転駆動され、また、ケーブルドラム１４の回転に伴
いトラバーサ１６がガイド軸方向（左右）へ移動するこ
とにより、一方向回転抵抗プーリ２３もガイド軸方向へ
移動可能とされている。これにより、ケーブルドラム１
４にケーブル４を偏った状態で巻取ることを防止するよ
うになっている。

【００１２】また、ボディ１０の上面部には、ケーブル
ドラム１４から繰出されたケーブル４を挟持して案内す
る１対のガイドプーリ３０、３１が軸３２、３３に各々
軸支された状態で配設されると共に、当該ケーブル４を
挟持して案内する１対のガイドプーリ３４、３５が軸３
６、３７に各々軸支された配設されており、更に、ボデ
ィ１０の上面端部には、当該ケーブル４を案内するガイ
ドプーリ３８が支持部３９を介して配設されている。ま
た、ボディ１０上面のガイドプーリ３０、３１とガイド
プーリ３４、３５との間には、１対のダンスローラ４
０、４１が支持台４２及び軸４３を介して配設されてお
り、更に、支持台４２とボディ１０との間にはテンショ
ンスプリング４４が配設されている。

【００１３】また、軸４３の基端部には検出手段たるポ
テンショメータ４５が装着されており、該ポテンショメ
ータ４５はダンスローラ４０、４１の回転角に基づきケ
ーブル張力を検出するようになっている。また、ポテン
ショメータ４５とモータ１７との間には、駆動手段たる
モータコントローラ４６がリード線４７を介して配設さ
れており、該モータコントローラ４６はポテンショメー
タ４５により検出したケーブル張力が一定の低張力（数
百ｇＦ）となるようにモータ１７を駆動制御することに
より、ケーブルドラム１４の回転方向及び回転速度を制
御するようになっている。

【００１４】ここで、前述した一方向回転抵抗プーリ２
３の原理を図２により説明すると、ケーブルドラム１４
からのケーブル４の繰出し時には、ワンウエイクラッチ
２５がフリー状態となり（一方向回転抵抗プーリ２３の
軸２４とトルクダンパ２６とは非結合状態）、ケーブル
４と密着している一方向回転抵抗プーリ２３は抵抗なく
回転するため、ケーブルドラム１４と一方向回転抵抗プ
ーリ２３，ケーブル密着プーリ２７との間におけるケー
ブル張力は、一方向回転抵抗プーリ２３，ケーブル密着
プーリ２７とガイドプーリ３０，３１との間におけるケ
ーブル張力と同一に設定されるようになっている。これ
により、ケーブルドラム１４からケーブル４を円滑に繰
出すことができるようになっている。

【００１５】他方、ケーブルドラム１４に対するケーブ
ル４の巻取り時（巻取り動作直前）には、ワンウエイク
ラッチ２５がロック状態となり、一方向回転抵抗プーリ
２３の軸２４とトルクダンパ２６とが結合し、軸２４に
回転抵抗が加わるため、ケーブルドラム１４と一方向回
転抵抗プーリ２３，ケーブル密着プーリ２７との間にお
けるケーブル張力は、一方向回転抵抗プーリ２３，ケー
ブル密着プーリ２７とガイドプーリ３０，３１との間に
おけるケーブル張力よりも大きく設定されるようになっ
ている。これにより、ケーブルドラム１４へケーブル４
をたるむこと無く密着した状態で巻取ることができるよ
うになっている。以上のケーブル巻取り繰出し制御は、
ケーブル巻取装置の制御手段で行うようになっている。

【００１６】次に、上記の如く構成した本実施例のケー
ブル巻取装置の動作を説明する。

【００１７】操縦装置８による遠隔操縦車両１の操縦時
に、遠隔操縦車両１を出発基準点（ケーブル／操縦装置
結合ボックス５の設置箇所）から走行させるべく、遠隔
操縦車両１のケーブル巻取装置３のケーブルドラム１４
からケーブル４を繰出す場合は、コントロールスティク
７で所定操作を行うと、ワンウエイクラッチ２５はフリ
ー状態となるため、一方向回転抵抗プーリ２３は抵抗な
く回転する。その結果、ケーブルドラム１４と一方向回
転抵抗プーリ２３，ケーブル密着プーリ２７との間のケ
ーブル張力が、一方向回転抵抗プーリ２３，ケーブル密
着プーリ２７とガイドプーリ３０，３１との間のケーブ
ル張力と同一となるため、ケーブルドラム１４からケー
ブル４がスムーズに繰出される。

【００１８】他方、遠隔操縦車両１を出発基準点へ引き
戻すべく、ケーブルドラム１４へケーブル４を巻取る場
合は、コントロールスティク７で所定操作を行うと、巻
取り動作直前に、ワンウエイクラッチ２５がロック状態
となるため、一方向回転抵抗プーリ２３の軸２４とトル
クダンパ２６とが結合し、軸２４に回転抵抗が加わる。
その結果、ケーブルドラム１４と一方向回転抵抗プーリ
２３，ケーブル密着プーリ２７との間のケーブル張力
が、一方向回転抵抗プーリ２３，ケーブル密着プーリ２
７とガイドプーリ３０，３１との間のケーブル張力より
も大きくなるため、ケーブル４はたるむこと無くケーブ
ルドラム１４に密着した状態で巻取られる。

【００１９】上述したように、本実施例のケーブル巻取
装置によれば、ケーブルの繰出し時には、ワンウエイク
ラッチ２５をフリー状態とすることにより、ケーブルド
ラム１４及び一方向回転抵抗プーリ２３間のケーブル張
力を、一方向回転抵抗プーリ２３及びガイドプーリ３
０，３１間のケーブル張力と同一にする一方、ケーブル
の巻取り時には、ワンウエイクラッチ２５をロック状態
とし、一方向回転抵抗プーリ２３の軸２４とトルクダン
パ２６とを結合することにより、ケーブルドラム１４及
び一方向回転抵抗プーリ２３間のケーブル張力を、一方
向回転抵抗プーリ２３及びガイドプーリ３０，３１間の
ケーブル張力より大とする制御を行うため、ケーブルド
ラム１４に対するケーブルの巻取り／繰出しを円滑に行
うことができる。

【００２０】更に、本実施例のケーブル巻取装置では、
ケーブルドラム駆動用モータを１台配設するだけで、ケ
ーブルドラム１４に対するケーブルの巻取り／繰出し時
における張力を微小な張力（１ＫｇＦ以下）に保持する
ことが可能となり、また、従来の如く移動体の旋回動作
時にケーブルが旋回方向内側へ引き摺り寄せられる不具
合を解消することも可能となる。

【００２１】尚、本実施例では、ケーブル巻取装置を遠
隔操縦車両の遠隔操縦用ケーブルの巻取り／繰出しを行
う場合に適用したが、これに限定されるものではなく、
例えば移動クレーン等の建設機械、水中作業ロボット・
下水管調査ロボット等の各種作業ロボット、搬送車両等
の各種移動体に接続されたケーブル類（電源ケーブル、
信号ケーブル等）やホース類（油圧ホース、空圧ホース
等）の巻取り／繰出し用ドラムに適用することも可能で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ケーブルドラムに対するケーブルの巻取り又は繰出し時
の張力が所定の微小張力となるようにケーブルドラムの
回転方向及び回転速度を制御すると共に、ケーブルドラ
ムからのケーブル繰出し時には一方向クラッチをフリー
状態とする一方、ケーブルドラムへのケーブル巻取り時
には一方向クラッチをロック状態として一方向回転抵抗
プーリの軸とトルクダンパとを結合する制御を行うた
め、ケーブルドラムに対するケーブルの巻取り及び繰出
しを円滑に行うことが可能となり、また、従来の如く移
動体の旋回動作時にケーブルが旋回方向内側へ引き摺り
寄せられる不具合を解消できる等、種々の効果を奏する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるケーブル巻取装置の構成
を示す斜視図である。

【図２】本実施例のケーブル巻取装置の要部の構成を示
す側面図である。

【図３】本実施例のケーブル巻取装置を搭載した遠隔操
縦車両及び遠隔操縦装置の構成を示す概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 遠隔操縦車両 ３ ケーブル巻取装置 ４ ケーブル １４ ケーブルドラム １６ トラバーサ １７ モータ ２３ 一方向回転抵抗プーリ ２５ ワンウエイクラッチ ２６ トルクダンパ ２７ ケーブル密着プーリ ３０、３１、３４、３５、３８ ガイドプーリ ４０、４１ ダンスローラ ４５ ポテンショメータ ４６ モータコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に接続されたケーブルが巻回状態
   で収納されるケーブルドラムを回転駆動することによ
   り、該ケーブルドラムに対するケーブルの巻取り又は繰
   出しを行うケーブル巻取装置において、 前記ケーブルドラムのケーブル繰出側に配置され，ケー
   ブルに密着状態で回転する一方向回転抵抗プーリと、該
   一方向回転抵抗プーリの軸に装着された一方向クラッチ
   と、前記一方向回転抵抗プーリの軸と結合されるトルク
   ダンパと、前記一方向回転抵抗プーリと対向配置され，
   該一方向回転抵抗プーリと協働してケーブルを挟持する
   ケーブル密着プーリと、前記ケーブルドラムから前記一
   方向回転抵抗プーリ及びケーブル密着プーリを介して繰
   出されたケーブルを案内するガイドプーリと、前記ケー
   ブルドラムに対するケーブルの巻取り又は繰出し時の張
   力が所定の微小張力となるように前記ケーブルドラムの
   回転方向及び回転速度を制御する駆動手段とを備え、 前記ケーブルドラムからのケーブル繰出し時には前記一
   方向クラッチをフリー状態とする一方，前記ケーブルド
   ラムへのケーブル巻取り時には前記一方向クラッチをロ
   ック状態として前記一方向回転抵抗プーリの軸と前記ト
   ルクダンパとを結合する制御手段を装備したことを特徴
   とするケーブル巻取装置。