JPH1135232A - 電気ケーブル繰り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ケーブルの巻初めから巻き終りまで、常に一
定なケーブル弛み量を確保したまま、ケーブルに損傷を
与えることなく安定に繰り出すこと。 【解決手段】 可変速モータＭの可変周波数電源６の出
力周波数を変化させる可変抵抗器７を可逆モータｍで滑
り可動して可変速モータの速度を変えるモータ速度制御
回路を構成し、回動アーム３の上動に関連して順次にカ
ム作動する自己復帰スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３のうち、
ケーブル弛み量の減少に伴う回動アーム３の上動によ
り、最初に作動するスイッチＳ１で可変速モータを予め
定めた低速度で始動させ、残余のスイッチＳ２，Ｓ３で
可逆モータの正逆電源入力端子と電源Ｂとの導通接続を
交互に切換え、ケーブル弛み量に応じて可変抵抗器を正
逆に駆動することで可変周波数電源の出力周波数を変
え、可変速モータによるドラム２の回転駆動速度を制御
して電気ケーブル１をドラムから所定の弛み量で繰り出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気ケーブルを
巻装したドラムから、その巻径の大幅な径小化とケーブ
ル牽引速度により変動するケーブル弛み量をほぼ一定化
してケーブルに損傷を与えずに安定に繰り出すことがで
きる電気ケーブルの繰り出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のケーブルや線条体の繰り出し装
置としては、従来、例えば特開平９−５２６６２号公報
記載のものが有った。この従来の技術は、可変速型の原
動機により直接回転駆動させる送出ボビンと、この送出
ボビンから送り出される線条体の移送条長；速度を連続
的に検出する計尺器；線速計と、線条体の移送箇所に設
けたダンサーロール機構と、このダンサーロール機構の
位置変位分を連続的に検出する位置検出器と、これら各
検出器からの信号並びに線条体の外径値；ボビンの種
類；線条体の巻き条長及び送出張力等の設定信号によっ
て、前記原動機の回転速度を制御する回路とを備えてな
る線条体送出装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の線条体
送出装置においては、送出ボビンに巻回した線条体の巻
き量により変動する送出線張力を、線条体の移送条長及
び速度を検出する計尺器及び線速計からの信号により予
め原動機の回転速度を制御する。また、その誤差分を吸
収するためのダンサーロール機構により位置変位分を検
出し、これらによっても原動機の回転速度を制御し、一
定張力で線条体を送出できるとするものである。

【０００４】ところが、この従来例では、線条体や電気
ケーブルの移送条長および速度を検出する計尺器と線速
度計ならびにこれら計器からの信号の処理回路等の機械
→電気変換系統が複雑大掛りで、かなりの所要スペース
を要すると共に、その取扱いとメンテナンスが繁雑かつ
熟練を要し、設置費用も嵩み不経済であるというような
多くの問題点が有る。

【０００５】また、上記従来例における計尺器と線速計
およびこれら計器からの信号処理回路を用いないものと
して、特開平５−３１０３６８号公報記載のように、線
条物のたるみ量の検出結果に基づいて前記線条物の送り
速度を制御するたるみ量制御装置において、前記線条物
のたるみ量の検出結果に基づいてたるみ量の変化量に比
例した送り速度を設定する手段と、前記線条物のたるみ
量が基準値以下か否かに応じて前記設定した送り速度に
予め定めた値を加減算する手段とを備えたプログラマブ
ルコントローラによる線条物のたるみ量制御装置も周知
である。

【０００６】ところが、この従来例においては、線条物
の巻枠（ドラム）の駆動制御については、言及しておら
ず、線条物の送りローラ速度を一連のシーケンスで作動
する複雑高価なプログラム設定可能コントローラをモー
タ制御回路に前置して、線条物のたるみ量の基準値を作
業者が線条物送り速度や線径に応じてその都度決定しな
がら実施する必要があり、その取扱いや保守が面倒か
つ、熟練を要する上に、設置費用が嵩むというような前
述した特開平９−５２６６２号公報記載の従来例と同様
な問題点が有る。

【０００７】この発明は、前記した各問題点を除去する
ために、電気ケーブルを巻装したドラムからケーブルを
繰り出すに伴い減小するケーブル巻径とケーブル牽引速
度に対応して、ドラム回転数を簡単かつ安価な手段で自
動的に可変して、ドラムに対するケーブルの巻初めから
巻き終りまで、ほぼ一定なケーブル弛み量を確保したま
ま、ケーブルに損傷を与えることなく安定に繰り出すこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的
は、電気ケーブルを巻装したドラムからケーブルをウイ
ンチで牽引して繰り出し、この繰り出し部における前記
ケーブルの弛み量を回動アームで検出してドラムの回転
速度を可変速モータで制御し、電気ケーブルをドラムか
ら所定張力で繰り出すに当り、前記ケーブル繰り出し部
の終点に設置した台枠にガイドローラを枢支してケーブ
ルを載せるとともに、台枠に枢支した前記回動アームの
先端ローラ部をケーブル上に載せ、また、前記可変速モ
ータの電源とした可変周波数電源の出力周波数を変化さ
せる可変抵抗器を可逆モータで滑り可動して可変速モー
タの速度を変えるモータ速度制御回路を構成し、さら
に、前記回動アームの上動に関連して順次にカム作動す
る３個の自己復帰スイッチを設けて、これら各スイッチ
のうち、ケーブル弛み量の減少に伴う回動アームの上動
により、最初に作動するスイッチで前記可変速モータを
予め定めた低速度で始動させ、残余の二つのスイッチで
前記可逆モータの正逆電源入力端子と電源との導通接続
を交互に切換え、前記ケーブル弛み量に応じて可変抵抗
器を正逆に駆動することで可変周波数電源の出力周波数
を変え、可変速モータによる前記ドラムの回転駆動速度
を制御して電気ケーブルをドラムから所定の弛み量で繰
り出すことで達成できた。また、前記ケーブル弛み量の
増大に伴い作動するスイッチと直列に前記可変抵抗器の
下限側で開くリミットスイッチを接続してもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について図
面を参照して説明する。先ず、この発明の基本形態は、
図１のように、通信用多重光ファイバーケーブルや、発
電・変電用絶縁ケーブル等の電気ケーブル１を巻装した
中心枢支のドラム２からケーブル１を周知のウインチ
（図示せす）の牽引力で先導牽引ロープＬの長さ分だけ
牽引して繰り出し、この繰り出し部における前記ケーブ
ルの弛み量を自重で下降する回動アーム３で検出してド
ラムの回転速度を可変速モータＭで制御し、電気ケーブ
ル１をドラム２からその巻径の減少に拘らず常にほぼ所
定張力で繰り出す装置を得ることに有る。

【００１０】そして、本発明では、前記ケーブル繰り出
し部の終点、すなわち、ドラム２から２〜４メートル離
れた床面や地上に強固に設置した台枠４の上部にガイド
ローラ５を枢支してケーブル１を載せるとともに、台枠
４の下部両側に二本一対の回動アーム３を枢支して、こ
れら各アーム３の先端に枢支したローラ部３Ａをケーブ
ル１上に載せる。

【００１１】また、前記可変速モータＭの電源として周
知のインバータ電源等の可変周波数電源６を用い、その
出力周波数を変化させる可変抵抗器７の摺動子７ａを可
逆モータｍで摩擦クラッチ７Ａを介し滑り回動して可変
速モータＭの速度を変えるようにした周知のモータ速度
制御回路を構成する。

【００１２】さらに、ケーブル１の弛度減少による前記
回動アーム３の上動に関連して図２に示す三枚のカム板
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で順次に個別作動する３個の自己復帰
スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を設けて、これら各スイッチ
のうち、ケーブル弛み量の減少に伴う回動アーム３の上
動により、図２（ｂ）のように第１のカム板Ｃ１で最初
にオンする第１のスイッチＳ１により、前記可変速モー
タＭを予め可変抵抗器７の下限位置で定めた電源６の低
周波数出力により、ケーブル牽引速度よりも遅い低速度
で始動させるようにする。

【００１３】次いで、図２の（ｃ），（ｄ）のように、
残余の第２および第３のカム板Ｃ２，Ｃ３により、それ
ぞれ順次に個別作動する第２、第３のスイッチＳ２，Ｓ
３で前記可逆モータｍの正逆電源入力端子ｍ１，ｍ２と
電源Ｂとの導通接続をアーム３の上下動に対応して図３
（ｃ）、図４（ａ），（ｂ）のように、交互に切換える
ようにする。

【００１４】こうして、前記ケーブル弛み量に応じ、可
逆モータｍを正逆に駆動して可変抵抗器７を正逆に個別
駆動することで、可変周波数電源６の出力周波数を変
え、可変速モータＭによる前記ドラム２の回転駆動速度
を上記各図のようにアーム３の仰角に対応制御して電気
ケーブル１をドラム２からその巻径の変化に拘らず図３
から図５までの各図のように、所定範囲内の弛み量で繰
り出し可能となした本発明による電気ケーブル繰り出し
装置を構成する。

【００１５】なお、前記各スイッチＳ１〜Ｓ３には図２
に示すようなアクチェータ作動式自己復帰のマイクロス
イッチを用い、これらのスイッチのうち第１のスイッチ
Ｓ１と第３のスイッチＳ３は、その自己復帰の各アクチ
ェータを図２（ａ）のようにそれぞれ第１のカム板Ｃ１
と第３のカム板Ｃ３で押しているときにはいずれもオフ
で、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）のように各カム板の切欠で
アクチェータを開放したときにはスイッチＳ１，Ｓ３は
自己復帰してオンとなるマイクロスイッチを用い、ま
た、スイッチＳ２には、同図２（ａ），（ｂ）における
アクチェータ押し込み時にオンとなり、図２（ｃ），
（ｄ）のようにカム切欠によるアクチェータ解放時にオ
フとなる自己復帰のマイクロスイッチを用いるが、これ
ら各スイッチは、図示例のメカ的なマイクロスイッチに
限らず、磁気的リードスイッチや光電変換式スイッチ回
路等周知のスイッチ手段を採用できる。

【００１６】また、可変速モータＭには、電源周波数に
同期する減速機付モータを用いてベルトＶで図１のよう
にドラム２を駆動したり、または、ドラム２のリムを原
動ゴムタイヤなどでリムドライブすることもでき、他の
周知のドラム駆動手段でドラム２を駆動し、また可変速
モータＭを減速してドラム２を制動するようにしてお
く。

【００１７】本発明装置は、以上のような構成となした
ので、これを使用するに当っては、先ず、図３（ａ）の
ようにケーブル１を牽引しない自然待機状態では、ケー
ブル１が、その繰り出し部で大きく弛んでいて回動アー
ム３のローラ部３Ａは、ケーブル１と共にその自重で図
２（ａ）、図３（ａ）のように接地していてほぼ水平位
置にあり、このとき各スイッチＳ１〜Ｓ３のうち、スイ
ッチＳ１，Ｓ３はオフしており、可変速モータＭは停止
でドラム２も停止待機中であり、スイッチＳ２だけがオ
ンとなっていて、可逆モータｍは回転しているが、クラ
ッチ７Ａの滑りにより可変抵抗器７は駆動されず、その
摺動子７ａは、モータＭの最低速度側で停止している。

【００１８】このときにおける可逆モータｍを停止モー
ドとするには、スイッチＳ２と可逆モータｍとの間に手
動スイッチまたは可変抵抗器７の摺動子７ａが可変速モ
ータＭの最低速度側に来たときにオフするリミットスイ
ッチを直列接続することで、前記図５における待機モー
ド中に可逆モータｍを停止させておくこともできる。

【００１９】次に、ケーブル１を図３（ｂ）の矢示方向
へウインチ等で牽引すると、ドラム２は停止中のためケ
ーブル繰り出し部におけるケーブル１の弛みが減小して
回動アーム３が若干上動し、図２（ｂ）のように第１の
カムＣ１で第１のスイッチＳ１だけがオンするから、今
度は、可変速モータＭが前記したようにケーブル牽引速
度よりも遅い最低設定の低速度で回転し始め、ドラム２
は緩徐に回転し始める。

【００２０】その後、ケーブル１の右進によりその弛み
がますます減小すると、図２（ｃ）のように第２のカム
Ｃ２で第２のスイッチＳ２がオフとなると共に、回動ア
ーム３は図３の（ｃ）のように目一杯上動してその仰角
がさらに増加しようとする。ところが、その直前には、
第３のカムＣ３で第３のスイッチＳ３が図２（ｄ）のよ
うにオンし、可変抵抗器７を駆動する可逆モータｍが正
回転してクラッチ７Ａを介し、可変抵抗器７の摺動子７
ａをドラム高速駆動の方向へ動かす。すなわち、可変周
波数電源６の出力周波数が高くなってモータＭの回転が
速くなり、今度は、ドラム２の回転数が高まり、そのケ
ーブル繰り出し速度が速くなって前記ケーブル牽引速度
付近になるにつれて回動アーム３も図４（ａ）のように
適正な仰角となり、図２（ｃ）のように第１のカムＣ１
の切欠で第１のスイッチＳ１だけがオン、スイッチＳ２
はカムＣ２の切欠による解放でオフ作動した安定なケー
ブル送り状態を維持する。

【００２１】その途中で、何んらかの原因により、ケー
ブル１の弛みが図４（ｂ）のように若干増大すると、今
度は、回動アーム３の若干の下動により、図２（ｂ）の
ように第２のカムＣ２で第２のスイッチＳ２のアクチェ
ータを押してこのスイッチＳ２がオンとなり、可逆モー
タｍを逆転して可変抵抗７を周波数低減側に駆動する結
果、可変周波数電源６の出力周波数が低くなると共に、
モータＭが遅くなってドラム２の回転数が減小してケー
ブル１の弛みが図４（ａ）のように少くなってケーブル
１の送り速度は再び安定し、ケーブル送りの進行で図４
（Ｃ）のようにドラム２に対するケーブル１の巻径が減
小するまで、ケーブル１を同図実線から鎖線で示す所定
張力範囲内で繰り出し続けることができる。

【００２２】次いで、ドラム２からケーブル１を図５
（ａ）のように全部繰り出し終わると、今度は、前記図
２（ａ），図３（ａ）のようにスイッチＳ１，Ｓ３はオ
フ、スイッチＳ２だけがオンとなってドラム２は停止す
るが、スイッチＳ２のオンにより、可変抵抗器７は可逆
モータｍで最低周波数側に向けて駆動を継続し、摺動子
７ａが図５（ｂ）のようにその下限位置まで来るとクラ
ッチ７Ａが滑り、摺動子７ａは停止するとともに、前記
のようにリミットスイッチで自動的に、または、手動ス
イッチで可逆モータｍの電源を断てば、ドラム２からの
ケーブル繰り出し作業が終了する。

【００２３】そして、この発明では、ドラム２に対する
ケーブル１の巻径が半減しても、アーム３の仰角の変位
時間を可逆モータｍで可変抵抗器７の抵抗値に変換して
ドラム回転速度を制御できるから、アーム仰角を所定範
囲内に保ちつつケーブル１をほぼ所定の弛み量で最初か
ら最後まで、繰り出すことができる。

【００２４】

【実施例】ケーブル１の繰り出し途中で、何等かの要因
で、ウインチを停止し、ケーブル牽引を中断したときに
は、ドラム２の継続低速回転により、ケーブル繰り出し
部におけるケーブル１は、図５の（Ｃ）のように大きく
弛むので、回動アーム３は水平近くなると共に、スイッ
チＳ１，Ｓ３はオフでドラム２は停止し、スイッチＳ２
のオンで可逆モータｍは、可変抵抗器７の周波数下限側
に向け回転し、この下限位置で前記のようにリミットス
イッチＬＳが図５（Ｃ）のようにオフしてすべてが自動
的に仮停止状態になる。

【００２５】この状態から再びウインチ等でケーブル牽
引を開始すると、前記した図３の（ａ），（ｂ），
（ｃ）の順序で各部が動作してケーブル１をドラム２か
ら安定に繰り出し始め、またこの繰り出しを図４の
（ａ）（ｂ）の状態を経て、図４の（ｃ）のように継続
できる。

【００２６】なお、前記回動アーム３は一本アームとし
てもよいが、上部ローラ部３Ａは片持ち枢支となる。

【００２７】

【発明の効果】この発明は、以上のような形態を採用し
たので、以下に記載の効果を奏する。電気ケーブル１を
巻装したドラム２からケーブルをウインチで牽引して繰
り出し、この繰り出し部における前記ケーブルの弛み量
を回動アーム３で検出してドラムの回転速度を可変速モ
ータＭで制御し、電気ケーブル１をドラム２から所定張
力で繰り出すに当り、前記ケーブル繰り出し部の終点に
設置した台枠４にガイドローラ５を枢支してケーブル１
を載せるとともに、台枠４に枢支した前記回動アーム３
の先端ローラ部３Ａをケーブル１上に載せ、また、前記
可変速モータＭの電源とした可変周波数電源６の出力周
波数を変化させる可変抵抗器７を前記回動アーム３の上
下動に係る短時間に対応して可逆モータｍで正逆可動
し、可変速モータＭの速度をケーブル１の弛度に応じて
変えることで、ドラム２の回転速度をケーブル巻径の減
小に確実に追従して速めながらケーブル１をドラム巻径
の大幅な径小化とケーブル１の牽引速度の変動に拘ら
ず、常にほぼ最適な繰り出し張力でドラム２から繰り出
すことができたという第１の効果が有る。

【００２８】また、本発明では、前記回動アーム３の上
動に関連して順次にカム作動する３個の自己復帰スイッ
チＳ１，Ｓ２，Ｓ３を設けて、これら各スイッチのう
ち、ケーブル弛み量の減少に伴う回動アーム３の上動に
より、最初に作動するスイッチＳ１で前記可変速モータ
Ｍを予め定めた低速度で始動させ、残余の二つのスイッ
チＳ２，Ｓ３で前記可逆モータｍの正逆電源入力端子ｍ
１，ｍ２と電源Ｂとの導通接続を交互に切換え、前記ケ
ーブル弛み量に応じて可変抵抗器７を正逆に駆動するこ
とで可変周波数電源６の出力周波数を変え、可変速モー
タＭによる前記ドラム２の回転駆動速度を制御して電気
ケーブル１をドラム２から所定の弛み量で繰り出し可能
となし、かつ、テコの原理で強引に動くアーム３の枢支
部分には、空転可能なカム板Ｃ１〜Ｃ３を用いて前記各
スイッチＳ１〜Ｓ３を作動させるようになしたので、前
記第２の従来技術のように、回動アームでポテンショメ
ータを直接回動するものに比べ、スイッチ回りを頑強に
することができたので、延線現場で無造作に扱っても破
損せず、しかも、３個のカムによる３個のスイッチ制御
なので、３個のスイッチの配置をコンパクト、かつ、ス
ッキリまとめることができたという第２の効果も有る。

【００２９】請求項２によれば、ケーブル１の繰り出し
中断時または、繰り出し終了時に、可逆モータｍをリミ
ットスイッチＬＳで自動停止することができ、作業の自
動化を促進できたという効果を付加できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の一例を示す要部斜視図

【図２】本発明実施形態に用いるカムとスイッチとの斜
視図的説明図

【図３】本発明装置の作動状態の変化例を示す説明図

【図４】本発明装置の作動状態の変化例を示す説明図

【図５】本発明装置の作動状態の変化例を示す説明図

【符号の説明】

１ 電気ケーブル ２ ドラム ３ 回動アーム ３Ａ ローラ部 ４ 台枠 ５ ガイドローラ ６ 可変周波数電源 ７ 可変抵抗器 ７Ａ クラッチ ７ａ 摺動子 Ｂ 電源 Ｍ 可変速モータ ｍ 可逆モータ Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ カム Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 自己復帰スイッチ ＬＳ リミットスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気ケーブル１を巻装したドラム２から
   ケーブルをウインチで牽引して繰り出し、この繰り出し
   部における前記ケーブルの弛み量を回動アーム３で検出
   してドラムの回転速度を可変速モータＭで制御し、電気
   ケーブル１をドラム２から所定張力で繰り出す装置にお
   いて、前記ケーブル繰り出し部の終点に設置した台枠４
   にガイドローラ５を枢支してケーブル１を載せるととも
   に、台枠４に枢支した前記回動アーム３の先端ローラ部
   ３Ａをケーブル１上に載せ、また、前記可変速モータＭ
   の電源とした可変周波数電源６の出力周波数を変化させ
   る可変抵抗器７を可逆モータｍで正逆可動して可変速モ
   ータＭの速度を変えるモータ速度制御回路を構成し、さ
   らに、前記回動アーム３の枢支部には３個のカムを設け
   て、アーム３の上動に関連して順次にカム作動する３個
   の自己復帰スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を設け、これら各
   スイッチのうち、ケーブル弛み量の減少に伴う回動アー
   ム３の上動により、最初に作動するスイッチＳ１で前記
   可変速モータＭを予め定めた低速度で始動させ、残余の
   二つのスイッチＳ２，Ｓ３で前記可逆モータｍの正逆電
   源入力端子ｍ１，ｍ２と電源Ｂとの導通接続を交互に切
   換え、前記ケーブル弛み量に応じて可変抵抗器７を正逆
   に駆動することで可変周波数電源６の出力周波数を変
   え、可変速モータＭによる前記ドラム２の回転駆動速度
   を制御して電気ケーブル１をドラム２から所定の弛み量
   で繰り出し可能となした電気ケーブル繰り出し装置。
2. 【請求項２】 前記ケーブル弛み量の増大に伴い作動す
   るスイッチＳ２と直列に前記可変抵抗器７の下限側で開
   くリミットスイッチＬＳを接続してなる請求項１記載の
   電気ケーブル繰り出し装置。