JPH02282193A - ケーブル巻き上げ装置 - 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、外周にケーブルが入る溝を存する２個の歯車
の組み合わせにより該ケーブルの巻き上げを行う装置に
関するものである。このケーブル巻き上げ装置は、例え
ば各種物理積層に使用するケーブル類をポーリング孔内
から引き上げるのに使用できる。

［従来の技術］ 各種物理検層においてはケーブルに接続した検層プロー
ブをポーリング孔内の所定深度まで挿入し、次いで引き
上げながら連続的に、あるいは一定間隔毎に引き上げ作
業を停止して地盤の物性値を測定している。従来技術で
は、ケーブルの送り出し、巻き上げをウィンチ（巻き上
げ機）によって行っている。つまり必要長さ以上のケー
ブルをウィンチのドラムに巻き付けておき、積層プロー
ブを取り付けたケーブルをボ−リング孔の上方に設置し
た「やぐら」のシープを通してポーリング孔内に挿入す
る。そしてドラムを回転することにより積層プローブの
移動を行う、ドラムの回転は手動もしくは電動などによ
って行う。

ここでケーブルは単に検層プローブを支持する機能のみ
ならず、内部の電線によって検層プローブと地表の計測
装置とを接続し、電気信号の授受を行う機能を有する。

そのためケーブルの一端は必ずウィンチのドラムに固定
され、電気信号はスリップリングを介して伝送される。

またケーブル移動量の測定は、「やぐら」またはウィン
チに設けたケーブル案内用のシープの回転数を検出する
ことによって行っている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来技術ではケーブルの基端を必ずドラムに固定してい
るため、ケーブル長さを変え難い。

そのため浅い検層の場合でも多層巻きしたウィンチを測
定現場に運んで使用することになり、簡便に取り扱えな
い欠点があった。またスリップリングによる電気的接続
は信頼性の点でも問題が多く、保守も面倒である。

更に「やぐら」またはウィンチに設けた案内用のシープ
は、回転自在の円板の外周に単に溝を設けただけの構造
であったから、急激な引張り力などが作用すると滑りが
生じ、正確なケーブル移動量を計測することができない
。また計測はシープの回転中心からケーブルの中心まで
を半径として計算するが、ケーブルが曲げられ内側が縮
み外側が伸びるため、ケーブル太さによって得られる計
測値が異なる問題もある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を全て解消
し、簡便に取り扱うことができ、ケーブル移動量を正確
に計測できるとともに、信頼性を向上できるケーブル巻
き上げ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のような目的を達成できる本発明は、互いに噛み合
うことができる２個の歯車の組み合わせを備え、一方の
歯車に回転駆動手段を設け、両歯車はその外周中央にケ
ーブルが入る溝を有し、咳溝の深さを歯車の―たけより
も小さくしたケーブル巻き上げ装置である。

ここで歯車の外周中央に形成する溝は、最深部がケーブ
ル直径よりも狭（なるように側壁を傾斜面にするのが好
ましい。

また実際には２個の歯車のいずれか一方に逆転防止用の
ラチェット機構を設けたり、２個の歯車の中心間隔の可
変機構を設ける。更に必要に応じて歯車の回転数を検出
しケーブルの移動距離を計測する機構を設ける。

［作用］ ２個の歯車のうち、一方の（第１の）歯車の溝にケーブ
ルを沿わせ、他方の（第２の）歯車を第１の歯車と噛み
合わせる。どちらかの歯車を手動またはモータ等で回転
駆動することによりケーブルの巻き上げを行うことがで
きる。このとき歯部の凹凸に応じてケーブルがうねるた
めケーブルが滑る虞れはない。

特に歯車の溝形状を、最深部が狭くなるように断面逆台
形状にしておくと、ケーブルに強い張力が加わったとき
に強く溝に嵌まり込み、より確実にケーブルの滑りを防
止する。

ラチェット機構は歯車の逆回転を防止してケーブルの落
下を防止する。歯車同士の間隔の可変機構は、ケーブル
の繰り出しを容易にし、太さの異なるケーブルを使用で
きるようにするとともに、ケーブルの途中にコネクタ等
が付いていても何ら問題なく通過可能とする。

また歯車の回転数検出機構によって、その歯車の回転数
から巻き上げたケーブル長さを測定することができる。

［実施例］ 第１図は本発明に係るケーブル巻き上げ装置の一実施例
を示す斜視図である。この装置は、互いに噛み合うこと
ができる大小２個の歯車１０．１２の組み合わせを備え
、それぞれがベース部材１４に対して回転自在に支持さ
れている０両歯車１０．１２には、その外周中央にケー
ブル１６が入る溝１８．２０が形成されておリ、第２図
及び第３図に詳細に示されているように、それら溝１８
，２０は深さＤが歯車１０゜１２の歯たけＨよりも小さ
く設定されている。

またこの実施例では、両溝１８，２０は、その最深部が
狭くなるように、即ち断面逆台形状になるように、側壁
が傾斜面になっている（第４図及び第５図参照）、従っ
て両歯車１０．１２は外周両側に歯部があり、その歯部
で互いに噛み合うことになる。

この実施例では小歯車１２に手動巻き上げ用ハンドル２
２が設けられる。ケーブル１６はベース部材１４に設け
た案内用プーリ２４を通って案内され、大歯車ｌＯの半
周以上に沿うように溝１８内に収められる。

小歯車１２の軸にはラチェット機構２６が接続される。

このラチェット機構２６は、小歯車１２が一方向にのみ
回転することを許容し、それと反対方向の回転を阻止す
る機能を果たすものであり、市販の部材をそのまま利用
できる。

また小歯車１２は間隔可変機構によってベース部材に支
持される。この間隔可変機構は、ベース部材に設けた長
穴と、小歯車１２の軸をその任意の位置で保持できる締
め付は部を有し、小歯車１２の回転軸を大歯車１０に対
して接離自在に、即ち第２図白抜き矢印Ａ方向に移動可
能に支持するものである０例えば、レバーの一端にラチ
ェット機構２６を固定し、該レバーを中間でピン止めし
て揺動自在とし、他端でボルト等を用いてベース部材１
４に固定する。これによって小歯車１２と大歯車ｌＯと
の中心間隔を自由に調節できる。

更に必要に応じてケーブルの移動量計測装置を設ける。

これは第４図に示すように、回転起動手段（ここではハ
ンドル２２）を設けた歯車（ここでは小歯車１２）に回
転数検出機構２８を結合することによって構成する０例
えば小歯車１２の回転軸に固定した円板と、光学式ある
いは磁気式等のロータリーエンコーダその他任意の角度
検出器との組合せからなる回転検出機構２８によって、
小歯車１２の回転数（回転角度）を検出しリード線３０
から出力信号を取り出す、小歯車１２の回転中心と小歯
車１２がケーブル１６に接する点との距離をＲとして（
第２図参照）、前記回転検出機構２８からの出力信号に
基づき演算処理することによりケーブル巻き上げ長が得
られる。

このケーブル巻き上げ装置の使用方法は以下の通りであ
る。ケーブル１６に検層プローブ等（図示せず）を取り
付け、ポーリング孔内に降ろす、ケーブル１６は大歯車
１０の溝１８に沿わせる。ケーブルが足りない場合はポ
ーリング孔に挿入しながら継ぎ足していく、ケーブル１
６の端部を計測機器に接続する。小歯車１２を大歯車ｌ
Ｏに噛み合わせ、ケーブル１６の太さに応じて両歯車１
０．１２の間隔を調整する。

第５図に拡大して示されているように、ケーブル１６が
両歯車１０．１２の噛み合いによって若干変形する（う
ねる）程度の間隔に設定するのが好ましい、これは間隔
可変機構により行う。

これで準備が完了する。

ハンドル２２を回して小歯車１２を矢印方向に回転する
と、そとれ噛み合っている大歯車１０も回転し、ケーブ
ル１６は巻き上げられる。

このとき溝１８の側壁にはテーバが形成され最深部が狭
くなっているため、ケーブル１６に加わる力によってケ
ーブル１６は強く溝１８に嵌まり込むと共に、大小の歯
車１０．１２の凹凸に合致してうねるため、ケーブル１
６に急激な引張り力が加わったとしても滑ることはない
。

ケーブル１６を巻き上げながら連続的に、もしくは所定
長さ巻き上げる毎に一旦巻き上げを停止して必要な計測
を行う。

本装置にはラチェット機構２６が設けられているから、
ハンドル２２から手を離したとしても、−旦巻き上げた
ケーブル１６はその位置で保持され、ケーブル１６やそ
れに取り付けられている重量物の重みで逆転・落下する
ことはない、従って所定間隔毎に巻き上げを停止して、
その位置で簡便に計測を行うことができる。

ケーブル１６の途中にコネクタやその他の装置が設けら
れていても、間隔可変機構により小歯車１２を大歯車ｌ
Ｏから離間させることで容易にケーブル類を通過させる
ことができる。

ケーブル１６の巻き上げ長は、回転数検出機構２８によ
る歯車の回転数とその半径から正−１に求められる。つ
まり小歯車１２のケーブル１６と接する位置と小歯車　
１２の回転中心との距離をＲとして計算すると、大歯車
ＩＯのＡ位置（第２図参照）を通過するケーブル長さを
正確に求めることができる。このＲの値はケーブルの太
さに関係なく一定であるから、従来技術のようにケーブ
ル太さによって測定値が異なることはない、因に、従来
技術ではシーブの中心からケーブルの中心までを半径と
して計算していたため、ケーブルが曲げられ、内側が縮
み外側が伸びることで測定値に変動があった。

本発明の装置は、ウレタン樹脂等で被覆したケーブルの
みならずアーマード・ワイヤ等にも使用できる。歯車の
回転駆動手段は、上記のような手動ハンドル方式でもよ
いし、モータ等を使用した電動式でもよい。

し発明の効果］ 本発明は上記のように、外周中央に所定の溝を形成した
２個の歯車を組み合わせたケーブル巻き上げ装置である
から、歯車の溝に沿って巻かれたケーブルが歯部の凹凸
に応じてうねるため強固に保持され、急激な引張り力な
どが作用しても滑ることはない、またケーブルの基端側
はフリーな状態である（従来のウィンチを用いた場合の
ようにドラムに固定する必要がない）ため、ケーブル長
さの変更を簡単に行なえるし、計測装置等にコネクタで
直結でき電気信号の授受の信較性は向上する。

特に歯車に形成するケーブルが入る溝を逆台形状にする
と、ケーブルに加わる力によってより強く溝に嵌まり込
み、滑り発生をより一層確実に防止できる。このため歯
車の回転数を基にして計測するケーブル移動量の測定値
に誤差が生じず、またケーブル太さによる誤差もなく、
正確な測定が可能となる。

ラチェット機構や間隔可変機構を設けると、歯車に回転
力を加えない場合でも逆転・落下を防止でき測定の作業
性が向上し、ケーブル間のコネクタ等の通過やケーブル
の繰り出しく降ろし）等をスピーデイに行えるため、更
に使い易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケーブル巻き上げ装置の一実施例
を示す斜視図、第２図はその動作説明図、第３図は歯車
に形成する溝の拡大説明図、第４図は本装置の縦断面図
、第５図はその歯車の噛み合い状態を示す拡大説明図で
ある。 １０・・・大歯車、１２・・・小歯車、１４・・・ベー
ス部材、１６・・・ケーブル、１８．２０・・・溝、２
２・・・手動ハンドル、２４・・・案内用プーリ、２６
・・・ラチェット機構、２８・・・回転数検出機構。 第２図 特許出願人　　応用地質株式会社 代　　理　　人　　　茂　　見　　　　　檀第 図 ＋４ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに噛み合うことができる２個の歯車の組み合わ
   せを備え、一方の歯車に回転駆動手段を設け、両歯車は
   その外周中央にケーブルが入る溝を有し、該溝の深さは
   歯車の歯たけよりも小さいことを特徴とするケーブル巻
   き上げ装置。 ２、歯車の外周中央に形成した溝は、最深部がケーブル
   直径よりも狭くなるように側壁が傾斜している請求項１
   記載の装置。 ３、２個の歯車のいずれか一方に逆転防止用のラチェッ
   ト機構を設けた請求項１又は２記載の装置。 ４、２個の歯車の一方を他方に対して接離自在に支持し
   、両歯車の中心間隔の可変機構を設けた請求項１、２又
   は３記載の装置。 ５、回転駆動手段を設けた歯車に、回転数の検出機構を
   結合した請求項１、２、３又は４記載の装置。