JPH0710375A - リール上にケーブルを均等に巻くためのケーブル巻き機構 - Google Patents

リール上にケーブルを均等に巻くためのケーブル巻き機構

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JPH0710375A
JPH0710375A JP5147583A JP14758393A JPH0710375A JP H0710375 A JPH0710375 A JP H0710375A JP 5147583 A JP5147583 A JP 5147583A JP 14758393 A JP14758393 A JP 14758393A JP H0710375 A JPH0710375 A JP H0710375A
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JP
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cable
reel
drive
guide
electric vehicle
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JP5147583A
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English (en)
Inventor
Daniel L Hughes
エル ヒューズ ダニエル
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Wagner Mining and Construction Equipment Co
Original Assignee
Wagner Mining and Construction Equipment Co
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2857—Reversal control
    • B65H54/2866—Reversal control by detection of position, or distance made of the traverser

Landscapes

  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きなすスぺースを占めることなく、ケーブ
ルリールの端板を大きく越えて延び出ない十分にコンパ
クトな、手頃な値段で製造でき、頑丈な構造をもち、過
酷な、すり減らし性の環境で長期間使用できるケーブル
リール水平巻き機構を提供する。 【構成】 巻き取りリールと、ケーブルリール２８上を
動くケーブル案内５２と、ケーブルリールで回転駆動さ
れる小直径の偏心クランク９４と、一端をケーブル案内
に、他端を固定ピボットに連結されたレバー７６と、前
記レバー上の中間点とクランク間に連結された連結ロッ
ドをもつ。連結ロッドはケーブル案内よりもピボットに
近い中間点でレバーに取付けられるので、ケーブル案内
はクランクの回転直径より実質上広い範囲にわたって往
復動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は巻き取りリールにケーブ
ルを均等に巻くための装置に関し、詳細には電気車輌上
のケーブル案内を往復動させるためのかかる装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】引きずりケーブルによって電力供給され
る電気車輌は内燃式車輌が安全でなくかつバッテリ電力
式車輌は実際的でない地下の鉱山作業に使用される。ケ
ーブル全部を引きずることを避けるために、典型的に
は、車輌がケーブルを接続した電力源から離れたりそこ
に向かって行ったりして移動するときケーブルを巻き戻
したり巻き取ったりするためにケーブルリールが車輌上
に設けられる。鉱山車輌は自身のケーブルを踏まないよ
うに一般的には引きずりケーブルの方向から離れる方を
向いたまま作業するけれども、車輌はかどを回ったり、
傾斜した障害物を越えて進まなければならない。従っ
て、引きずりケーブルは実質上車輌の後部から垂直又は
水平に片寄って或る角度をなして延在することがある。
このため、ケーブルはケーブルリールに不均等に巻か
れ、思わぬ障害を生じたり、リールにケーブルが緩い、
乱雑な巻回を生じることになる。地下の鉱山車輌ではス
ぺースは貴重であるため、緩く巻かれたケーブルを受入
れるのに必要な大形のリールは不利益である。
【０００３】リール上にケーブル又は他の材料を均一に
巻くために案内を往復動させるための種々の機構が使用
されてきた。魚釣り用リールに使用する型式の慣例のボ
ール逆転器は機能的には適しているが、特に鉱山車輌の
ように大型で強力な装置のためには、極めて高価にな
る。更に、鉱山車輌が作業する過酷な、すり減らし性の
環境は精密に切削加工されたボール逆転器を破損させる
傾向がある。
【０００４】電気ケーブルを密接コイル形状に巻く装置
では知られていないが、Ｂｅｒｋｅｐｅｉｓに付与され
た米国特許第２，６５０，０３６号に示すような慣例の
往復動ブロックが使用されてきた。この装置は回転運動
をほぼ正弦曲線状の往復直線運動に変換するために慣例
のクランク・連結ロッド組立体を使用する。かかる機構
は望ましくない程に嵩張るために、鉱山車輌には使用で
きない。機構全体がワイヤを巻くスプールの平端部をか
なり越えて延び出る。クランクディスクは少なくとも案
内の所望の往復動範囲と同じ大きさの直径をもたなけれ
ばならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記欠点を解消するケーブルリール水平巻き機構
を提供することにある。又、本発明の目的はケーブルリ
ールの容積に加えてあまり大きなすスぺースを占めるこ
とがなく、特に、ケーブルリールの端板をあまり大きく
越えて延び出ない十分にコンパクトな本文冒頭に記載し
た如き機構を提供する。更に、本発明の目的は手頃な値
段で製造でき、頑丈な構造をもち、過酷な、すり減らし
性の環境で長期間使用できる上記構造を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によ
り、巻き取りリールと、ケーブルリール上を動くケーブ
ル案内と、ケーブルリールで回転駆動される小直径の偏
心クランクと、一端をケーブル案内に、他端を固定ピボ
ットに連結されたレバーと、前記レバー上の中間点とク
ランク間に連結された連結ロッドをもつケーブルリール
水平巻き機構を提供することによって達成される。連結
ロッドはケーブル案内よりもピボットに近い中間点でレ
バーに取付けられるので、ケーブル案内はクランクの回
転直径より実質上広い範囲にわたって往復動する。本発
明の上記及び追加の特徴、利点は図示の実施例について
の以下の説明から明らかになるであろう。
【０００７】
【実施例】図１は作業者１４用の後部据え付けの座席１
２をもつ鉱山車輌１０を示す。リールハウジング１６が
車輌の後部に取付けられ、作業者１４は脚をハウジング
の下部２０に載せて、ハウジングの上部１８に跨がって
座る。ケーブルリール水平巻き機構２４はハウジング１
６内に入れられ、引きずり電力ケーブル２６を巻き戻し
たり、巻き取ったりする働きをする。前記ケーブルは車
輌に電力を供給するために接続される。
【０００８】図２に示すように、ケーブルリール水平巻
き機構２４はハウジング１６内に取付けられ、ケーブル
リール２８は車輌に固定した水平軸に回転自在に軸支さ
れる。リールは端板３０をもち、前記端板はリールの長
さを限定するために離間する。リールスプロケット輪３
２はリール端板３０の１つに固定され、それと一緒に回
転する。モータスプロケット輪３４はリールスプロケッ
ト輪３２と平面内に整列して取付けられて、モータシャ
フト３６と一緒に回転する。駆動チエーン４０はリール
スプロケット３２とモータスプロケット３４に掛合し
て、それらを比例回転させる。
【０００９】調節可能の引っ張り機構４２は駆動チエー
ン４０を引っ張り状態に保つために引っ張りスプロケッ
ト４４を含む。引っ張り機構４２は好適には、必要な調
節が簡単にできるように外部から接近できる。回転計数
器４８はチエーン移動を検出するためにチエーンに掛合
する計数器スプロケット５０を含む。計数器は残りのケ
ーブル量を表示器（図示せず）を介して作業者１４に指
示する。別の実施例としては、車輌制御器（図示せず）
を計数器に接続して、車輌がケーブルの範囲を越えて進
まないようにしてもよい。
【００１０】ケーブル案内機構５２は案内シャフト５４
上で往復動と旋回をなすように摺動可能に取付けられ
る。前記シャフトは横の水平方向で車輌に固定される。
ケーブル案内５２は１対の対向する台板５６をもち、前
記台板は１対の横板５８によってそれらの上端で相互連
結される。ハウジングに取付けられた内部緩衝器５９
と、リールハウジング１６の外部緩衝器部分６０が配置
され、それらの間に横板５８を受入れ、緩衝器と接触す
ることによってケーブル案内５２の旋回作用を制限する
ようになす。
【００１１】図３に示すように、モータシャフト３６は
液圧モータ６４に連結され、前記モータは車輌に固定さ
れる。前記モータは好適にはＣＨＡＲ−ＬＹＮＮ製のＭ
ｏｄｅｌ０３−１５３７の如きＧＥＲＯＬＥＲ型式のも
のとする。前記モータは車輌液圧系（図示せず）と連結
されて、ケーブルを巻き戻すのか巻き取るのかには関係
なく、ほぼ等しいトルクを提供し、ケーブルが常に予定
の張力を維持するようになす。シャフト３６はあらゆる
不整列に適応する継手６６をもつ。シャフト３６は車輌
に取付けたギヤボックス６８に入り、前記ギヤボックス
は垂直下方に延びる回転するクランク又は偏心駆動シャ
フト７２をもつ。ギヤボックス内に収容されたウオーム
齒車機構（図示せず）はモータシャフト３６を偏心駆動
シャフト７２に連結して、モータ駆動シャフト偏心駆動
シャフトが１回転する毎に非常に多くの回数の回転をす
るようになす。
【００１２】図３に示すように、リール端板３０はリー
ルハウジング上部１８の垂直板部分の間に密接して受入
れられる。図４に示すように、駆動リンク機構７４は偏
心駆動シャフト７２をケーブル案内機構５２に作動連結
して、偏心駆動シャフトの回転によってケーブル案内機
構を往復動させる。駆動リンク機構７４はレバー又はピ
ボットアーム７６を含み、前記ピボットアームは垂直軸
上のピボット点８４の回りに旋回するよう車輌の固定フ
レーム部分に取付けられたピボット端７８をもつ。ピボ
ットアーム７６は反対側の自由端８４をもち、前記自由
端は玉継手８６で案内アーム９０に連結され、前記案内
アームは案内軸５４に旋回可能に取付けられるが、別法
としては、１対のケーブル案内ブシュ９２間に拘束され
る。前記ブシュは案内軸上で自由に摺動し、前記ブシュ
に台板５６が取付けられる。
【００１３】クランクアーム又は偏心駆動バー９４は駆
動シャフト７２に固定され、その自由端９８は予定の限
定された直径をもつ円形経路１０１を通って駆動点１０
０を移動させる。第１端部１０６と第２端部１０８をも
つ連結ロッド１０２は第１端部１０６で駆動バー９４の
駆動点１００に、そして第２端部１０８でピボットアー
ム７６上の中間駆動点又は取付け点１１２に枢着され
る。短いクランク又は駆動バー９４をもつコンパクトな
機構を保持しつつケーブル案内５２に幅広い往復動をさ
せるために、中間取付け点１１２は好適にはピボットア
ーム７６の全長の二分の一と四分の一の間の距離の箇所
でピボット点８４の近くに置かれる。かくして、偏心駆
動装置の運動は数倍に増幅される。
【００１４】全駆動リンク機構７４と、特に偏心クラン
クアーム９４はリールハウジング上部１８の垂直板部分
間に受入れられる。リール端板３０はハウジング上部１
８の直ぐ近くにあり、駆動リンク機構７４はギヤボック
ス６８の実質上すべてを含むが、リール端板３０によっ
て限定される仮想平面間に収容される。
【００１５】図４に示すように、ケーブル案内機構５２
は１対の水平板１１４を含み、前記水平板は台板５６に
取付けられ、離間していてそれらの間に１対の離間した
垂直案内ローラ１１６を受入れる。１対の水平案内ロー
ラ１２０は台板５６間に受入れた水平軸１２２上に回転
可能に取付けられる。水平案内ローラ１２０は二重フラ
ンジ付きであり、フランジ間に周囲溝をもち、ケーブル
２６を密接状に受入れる寸法の半円形をなす。案内ロー
ラ１２０は互いに整列して設けられ、夫々のフランジは
ケーブル直径より実質上小さい距離だけ離間し、かくし
て、実質上閉じた円形経路が、ケーブルが溝から脱出し
ないよう隣接した案内ローラの周囲溝によって画成され
る。引きずりケーブル２６の角度位置の範囲に適応させ
るため、水平案内ローラ１２０は水平軸１２２上に摺動
自在に取付けられ、従ってケーブルとローラ１２０間の
横圧が防止される。
【００１６】
【作用】車輌１０は前進するので、ケーブル２６は巻き
戻され、ケーブルリール２８を回転させる。この回転に
よって駆動チエーン４０が駆動され、前記チエーンはモ
ータ駆動シャフト３６を回転させる。ギヤボックス８は
駆動シャフトの回転を偏心駆動シャフト７２のずっと遅
い回転に変換する。偏心駆動バー９４の円形運動はピボ
ットアーム７６の周期的旋回運動に変換される。この周
期的運動はほぼ正弦曲線状であるが、正確にはそうでは
ない。それは駆動バー１０２の長さが有限であるためで
ある。従って、ケーブル案内機構５２は案内軸５４上を
往復動し、往復動の完全な１サイクルはコイル巻きケー
ブルの完全な２層がケーブルリール２８から巻き戻され
る期間に行われる。
【００１７】同様に、ケーブルがリール上に巻き取られ
るように車輌が逆に駆動されると、ケーブル案内５２は
往復動してリール上に現在巻き取られているケーブルの
コイルとほぼ整列する位置に追従する。その結果、ケー
ブルコイルは、それらの間にスぺースを生じることなく
かつ最初のコイルがリール全体を横切って完全に形成さ
れる前に第２の層を形成するよう最終コイルが先行コイ
ル上に時期早尚に巻き付くことなしに、きちんとかつ密
接状に巻き取られる。
【００１８】ケーブル案内の正弦曲線に近い運動はきち
んとしたコンパクトな巻回を形成するのに適する。それ
は、ケーブルはリール軸に対する垂直線から角度が過度
に片寄らない限り、密接巻きのコイルを形成する傾向が
あるからである。従って、ケーブル案内の往復動範囲は
端板３０間のケーブルリールの長さに完全に等しくする
必要はない。ボール逆転器はケーブル案内を巻かれてい
るコイルとの不必要に精密に整列させるが、機能的利益
は何も与えることがないことは注目すべきことである。
【００１９】実例 好適実施例では、リールはリール端板３０間の長さ又は
距離が１０．５ｉｎ．であり、１．０５″のケーブル直
径では、リール上に巻いたケーブルの１層に１０個の密
接に巻いたコイルがある。従って、ギヤボックス機構は
４０：１の駆動比をもち、モータシャフト３６の４０回
転毎に偏心クランクアーム９４は１回転する。モータス
プロケット３４対リールスプロケット３２の駆動比は
２．２２：１である。従って、リールはケーブル案内往
復動の１回に対して１８回回転する。駆動バー９４の有
効長さは１．１８ｉｎ．である。連結ロッド１０２はそ
のピボット軸間の有効長さが３．４７ｉｎ．である。ピ
ボットアーム７６の有効長さは９．２８ｉｎ．で、連結
ロッド１０２の第２端部１０８は中間取付け点１１２に
取付けられる。前記取付け点はピボットアームのピボッ
ト点８４から２．３２ｉｎ．だけ離れている。従って、
ピボットアームの自由端８４は９．４４ｉｎ．の範囲に
わたってケーブル案内５２を往復動させる経路を通る。
液圧モータは４７４ｉｎ．−ｌｂ．のトルクを与えるた
めに連続駆動され、ケーブルは２１２ｌｂｓ．〜２８９
ｌｂｓ．の範囲の張力印加状態に留まる。
【００２０】該機構は液圧モータを使用するものとして
説明したが、ばね又はその他の弾性エネルギー蓄積機
構、又は電気又はその他のモータもケーブル張力を保つ
のに使用できる。従って、本発明の原理を好適実施例に
つき説明したが、上記実施例はかかる原理から逸脱する
ことなく種々の変更が可能であることは当業者には明ら
かであろう。本願出願人は上記実施例のみならず、請求
の範囲の真の精神や範囲内に含まれるその変更例や均等
物をもすべて特許請求するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉱山車輌に設けた本発明装置の側面図である。
【図２】図１の実施例の側面図である。
【図３】図１の実施例の上面図である。
【図４】図１の実施例の駆動リンク機構の細部の部分斜
視図である。
【符号の説明】
１０ 鉱山車輌 １２ 座席 １６ ハウジング ２４ 巻き取り機構 ２６ 電力ケーブル ３０ 端板 ３６ モータシャフト ４０ 駆動チエーン ４２ 引っ張り機構 ５２ ケーブル案内機構 ５４ 案内シャフト ７２ 駆動シャフト ７４ 駆動リンク機構 ７６ レバー又はピボットアーム ９４ クランクアーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル エル ヒューズ アメリカ合衆国 オレゴン州 97230 ポ ートランド エヌイー ワンハンドレッド フィフティサード プレース 1906

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻き取りリールと、ケーブルを前記リー
    ル上に均等に案内するためにリールに対して或る運動範
    囲にわたって動くケーブル案内と、円形経路に沿って駆
    動点を回転させるための偏心駆動装置と、ケーブル案内
    の運動範囲が駆動点の円形経路の直径より大きくなるよ
    うケーブル案内に偏心駆動装置の駆動点を作動連結する
    駆動リンク機構とを備えたことを特徴とするケーブル巻
    き機構。
  2. 【請求項２】 偏心駆動装置は巻き取りリールと比例回
    転するようこのリールに作動連結されることを特徴とす
    る請求項１に記載のケーブル巻き機構。
  3. 【請求項３】 偏心駆動装置を巻き取りリールに連結す
    るウオーム齒車機構を含むことを特徴とする請求項２に
    記載のケーブル巻き機構。
  4. 【請求項４】 駆動リンク機構が固定ピボット点とケー
    ブル案内に取付けた自由端とをもつピボットアームを含
    むことを特徴とする請求項１に記載のケーブル巻き機
    構。
  5. 【請求項５】 駆動リンク機構は偏心駆動装置をピボッ
    トアーム上の駆動点に作動連結する連結ロッドを含み、
    偏心盤の回転によってピボットアームを周期的に旋回さ
    せるようになすことを特徴とする請求項４に記載のケー
    ブル巻き機構。
  6. 【請求項６】 駆動点はピボット点から第１の距離だけ
    離れ、自由端は第１の距離より大きな第２の距離だけ離
    れ、偏心駆動装置の周期的運動がアーム自由端によって
    幅の広い運動を作るよう増幅されることを特徴とする請
    求項５に記載のケーブル巻き機構。
  7. 【請求項７】 偏心駆動装置は巻き取りリールに作動連
    結されて、ケーブル案内がリールの回転に応動すること
    を特徴とする請求項１に記載のケーブル巻き機構。
  8. 【請求項８】 軸上で回転するケーブルリールと、車輌
    が電力源に向かったり遠ざかったりして移動するにつれ
    てケーブルを巻き取ったり巻き戻したりするためにリー
    ルを回転させるリール制御装置と、或る運動範囲にわた
    ってケーブルリールと相対的に移動するように車輌に取
    付けたケーブル案内と、円形経路に沿って駆動点を移動
    させるためのクランクアームと、ケーブル案内の運動範
    囲がクランクアームの円形経路の直径より大きくなるよ
    う駆動点をケーブル案内に作動連結するための駆動リン
    ク機構とを備えたことを特徴とする電力源に連結された
    引きずりケーブルによって電力供給される電気車輌。
  9. 【請求項９】 ケーブル案内は案内の曲げと摩擦力を減
    少させるためにリールと案内間に延在する第１ケーブル
    部分に対するケーブルの角度配置の広い範囲に適応する
    よう旋回自在に取付けられることを特徴とする請求項８
    に記載の電気車輌。
  10. 【請求項１０】 ケーブル案内はケーブルリール軸にほ
    ぼ平行な軸上で回転することを特徴とする請求項９に記
    載の電気車輌。
  11. 【請求項１１】 ケーブルリールはほぼ水平の軸上で旋
    回することを特徴とする請求項９に記載の電気車輌。
  12. 【請求項１２】 クランクアームはケーブルリールに比
    例した駆動比で回転するようこのケーブルリールに作動
    連結されることを特徴とする請求項８に記載の電気車
    輌。
  13. 【請求項１３】 偏心駆動装置を巻き取りリールに作動
    連結するウオーム齒車機構を含むことを特徴とする請求
    項１２に記載の電気車輌。
  14. 【請求項１４】 駆動リンク機構が支点とケーブル案内
    に作動連結される自由端とをもつレバーを含むことを特
    徴とする請求項８に記載の電気車輌。
  15. 【請求項１５】 駆動リンク機構がピボットアーム上の
    駆動点に作動連結された連結ロッドを更に含み、クラン
    クアームの回転が前記レバーを周期的に回転させること
    を特徴とする請求項１４に記載の電気車輌。
  16. 【請求項１６】 駆動リンク機構がリールの回転に応動
    してほぼ正弦曲線運動でケーブル案内を駆動するよう連
    結されることを特徴とする請求項８に記載の電気車輌。
  17. 【請求項１７】 リール制御装置が予め選択されたトル
    クでホイールを回転自在に偏向させるようリールに作動
    連結されて、リールが十分な張力を維持して、車輌が引
    きずりケーブルに向かって最大速度で移動しながらケー
    ブルを巻き取るようになしたことを特徴とする請求項８
    に記載の電気車輌。
  18. 【請求項１８】 リール制御装置は液圧モータを含むこ
    とを特徴とする請求項８に記載の電気車輌。
JP5147583A 1992-08-18 1993-06-18 リール上にケーブルを均等に巻くためのケーブル巻き機構 Pending JPH0710375A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/932328 1992-08-18
US07/932,328 US5385314A (en) 1992-08-18 1992-08-18 Cable reel level wind mechanism

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JPH0710375A true JPH0710375A (ja) 1995-01-13

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JP5147583A Pending JPH0710375A (ja) 1992-08-18 1993-06-18 リール上にケーブルを均等に巻くためのケーブル巻き機構

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US (1) US5385314A (ja)
EP (1) EP0587544A3 (ja)
JP (1) JPH0710375A (ja)
CN (1) CN1093659A (ja)
AU (1) AU659954B2 (ja)
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