JPH11215634A - ケーブル送り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーブル布設作業時に使用されるケーブル送り
出し装置において、軽量・簡易な構造で強力かつ確実な
ケーブル牽引力を発生し、特に長距離線路における長尺
の大導体ケーブルの布設において、速いケーブル送り出
し速度で安定したケーブル牽引力を発生し、かつ広い送
り出し速度の範囲に対応する。 【解決手段】回転ローラにケーブルを載置し牽引する方
式のケーブル送り出し装置において、２個以上の上記回
転ローラを、送り出すケーブルに沿って共通の基部に配
設し、単一のインバータ駆動用の定トルクモータで駆動
する。さらに、一対の回転輪間に無端ベルトを張架した
タイトナを、上記回転ローラに対向して揺動可能に連結
桿を用いて上記基部に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブル布設作業
時に使用されるケーブル送り出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における超高圧大導体ケーブルの布
設線路の長距離化とそれに伴うケーブル引入れスパンの
長尺化に伴い、洞道への長尺ケーブルの引込み工事にお
ける高効率化、工期の短縮、コストの低減が強く望まれ
ている。

【０００３】電力ケーブルの布設作業などに使用される
従来のケーブル送り出し装置は、たとえば実開昭５８−
８３９１７号公報に記載されているもののように、送り
だすケーブルが乗せられ、摩擦によりケーブルに牽引力
を伝達する１本の回転ローラと、その回転ローラを駆動
するモータとから構成されている。上記回転ローラをモ
ータにより任意の速度で駆動することでケーブルに牽引
力を加え、送り出し作業が行われる。

【０００４】このようなローラを用いたケーブル送り出
し装置は、簡易な構造で軽量かつコストが安く、ケーブ
ル布設作業時に設置や撤去が容易という長所がある。長
尺ケーブルの布設作業においては、ケーブル牽引力の分
散のために、比較的小型のケーブル送り出し装置を多数
用いることが有効であるが、ローラーを用いたケーブル
送り出し装置はこのニーズに適したものである。

【０００５】ところが、上述の１本の回転ローラより構
成されるケーブル送り出し装置は、ケーブルに対する牽
引力の伝達が確実でないという短所があった。すなわ
ち、ケーブルに対する牽引力の伝達は、ケーブルの自重
によって生じる回転ローラとの間の接触面圧により行わ
れるが、送り出しの最中のケーブルにはその送り出しの
ために絶えず細かい振動が生じている。送り出されるケ
ーブルには振動により絶えず小刻みに上向きの加速度が
かかるため、接触面圧が瞬間的に低下し回転ローラとケ
ーブルの間でスリップが生じる。またケーブルのわずか
なそりやゆがみ、表面の凹凸もスリップの低下の原因と
なる。

【０００６】１従来例では、設計上５０ｋｇｆの牽引力
が得られる装置であっても、牽引速度が毎分５ｍの実際
の作業において定常的に発生できる牽引力は３０ｋｇｆ
に低下していた。さらに、ケーブルの送り出し速度を速
めた場合や、外皮を波状に加工したメタルコルゲートケ
ーブルの送り出しを行う場合は、より振動が激しくなり
スリップが生じやすくなる。また、このスリップのため
ケーブル外皮に摩擦の跡を残し、外観を損うという問題
も生じていた。

【０００７】これらの問題を改善するために、回転ロー
ラの上に対向する押し圧ローラを備え、ケーブルを上下
のローラーではさむ構造のものも見られた。このような
ものではケーブルへの牽引力の確実な伝達については改
善が見られるが、押し圧力がケーブルとローラが接触す
る狭い面積に集中して付加されるため、ケーブルを痛め
やすいなどの短所があった。

【０００８】より大きな牽引力を発生できる従来例とし
て、たとえば我々が以前に出願を行っている実開平７−
３２２０号公報に記載されているもののように、無限軌
道を用いてケーブルに牽引力を伝達するものがある。こ
の例におけるケーブル送り出し装置は、駆動輪と従動輪
との間に無端ベルトを張架した無限軌道を有し、上記無
限軌道に対向してタイトナが設けられている。このタイ
トナは、水平方向に配置された一対の回転輪間に無端ベ
ルトが張架された構造をもつ。上記無限軌道と上記タイ
トナとは、それらのほぼ中央部において連結桿により連
結され、無限軌道側に設けた支点を中心としてタイトナ
が左右に揺動できる構成となっている。ケーブルを送り
出す際は、無限軌道の上部に配置したタイトナがケーブ
ルの送り出し方向に追従して揺動する。タイトナの無端
ベルトはケーブルの外周に接触しているので、ケーブル
の進行にしたがって回転されられるとともにケーブルの
送り出し方向に引張力が働き、タイトナ全体が支点を中
心として揺動することになる。これにより、ケーブルの
進行に追随して適当な把持力がケーブルに加わりスムー
ズな送り出しが可能になる。この装置ではケーブルへの
牽引力の確実な伝達が可能であり、実際の送り出し作業
において２００ｋｇｆの牽引力が得られている。

【０００９】しかしこの装置は構造が複雑かつ重量が５
０ｋｇ以上と重いため、設置の際の作業者の負担が大き
く、かつ設置や撤去の作業に時間を要するという短所が
あった。また１台１台が大型でコストが高いことから、
比較的小型のケーブル送り出し装置を多数用いたいとい
う長尺ケーブルの布設作業におけるニーズを十分に満た
すものでははなかった。

【００１０】さらに、近年のケーブルの布設線路の長距
離化から、ケーブル送り出し作業の高速化に適した装置
が望まれている。またこのような長距離線路における工
事では１つの線路を異なる業者が分担して施工を行うな
どの理由から１つの布設線路に速度の異なる様々な送り
出し装置が混在する状況となるために、幅広いケーブル
送り出し速度に対応できる装置が望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
にケーブル布設作業時に使用されるケーブル送り出し装
置において、軽量・簡易な構造で強力かつ確実なケーブ
ル牽引力を発生し、特に長距離線路における長尺の大導
体ケーブルの布設において、速いケーブル送り出し速度
で安定したケーブル牽引力を発生し、かつ広い送り出し
速度の範囲に対応することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】回転ローラにケーブルを
載置し牽引する方式のケーブル送り出し装置において、
２個以上の上記回転ローラを、送り出すケーブルに沿っ
て共通の基部に配設し、上記２個以上の回転ローラを単
一のモータで駆動したことである。（請求項１） これによりケーブルへの牽引力の伝達が確実となり、実
際のケーブル牽引作業においての定常的な牽引力が増大
する。前述のように従来の１本の回転ローラを用いた方
式では、送り出し最中のケーブルに生ずる振動等により
ケーブルとローラの間の面圧が瞬間的、断続的に低下
し、ケーブルに伝達される牽引力が瞬間的に低下してい
た。これに対し、本発明では２個以上の回転ローラーを
用いることにより、１つのローラーにおいて瞬間的に牽
引力の伝達の低下が生じても、残る他のローラにより牽
引力の伝達は継続され、ケーブル送り出し装置全体とし
て絶えず安定した牽引力の伝達が行われる。ケーブルの
牽引速度が高い場合は振動等の影響はより大きくなるか
ら、本発明は高速度でのケーブルの牽引に特に適したも
のである。

【００１３】さらに、２個以上の回転ローラーが単一の
モーターにより駆動されることで、回転ローラとケーブ
ルの間のスリップによりケーブル外観に摩擦の跡を残す
という問題を低減できる。すなわち、従来の１本の回転
ローラを１台のモーターで駆動するものでは、振動等に
よる面圧の低下でケーブルへの牽引力の伝達が低下する
際に、負荷の低下によりモータの回転速度が上がり、回
転ローラがスリップする。ケーブルと回転ローラーの間
ではスリップによる摩擦熱が生じ、ケーブル外観に摩擦
の跡を残すことになる。しかし、本発明では２個以上の
回転ローラを単一のモータで駆動しているので、いずれ
かの回転ローラーがケーブルに牽引力を伝達している状
態にあればモータへの負荷の低下による回転速度の上昇
は生じず、回転ローラのスリップによりケーブル表面に
摩擦の跡を残す恐れがない。

【００１４】この発明においては、２個以上の上記回転
ローラを、送り出すケーブルに沿って共通の基部に配設
し、ぞの２個以上の回転ローラを単一のモータで駆動す
るとともに、一対の回転輪間に無端ベルトを張架したタ
イトナを、上記回転ローラに対向して揺動可能に連結桿
を用いて上記基部に連結することができる。（請求項
２） 従来の１個の回転ローラを用いたケーブル送り出し装置
では、上記のような揺動可能に連結されたタイトナを用
いたケーブルへの牽引力伝達の増強は有効ではなかっ
た。１個の回転ローラに対向してタイトナを揺動可能に
設置した場合、タイトナの揺動がケーブルを把持する力
として働かず、ケーブルの送り出し方向を下方向に曲げ
る力として働くためである。本発明では、２個以上の回
転ローラを用いているため、ケーブルの送り出し方向は
水平に確保される。そのため揺動可能なタイトナを用い
た場合でもケーブルの送り出し方向が下方向に曲げられ
ることはなく、タイトナ本来の機能が発揮できる。

【００１５】さらに、上記回転ローラを駆動する上記モ
ータとして、インバーターにより速度可変かつ定トルク
に駆動されるインバータ駆動用の定トルクモータを用い
ることが望ましい。（請求項３） 従来の回転ローラを用いたケーブル送り出し装置では、
駆動用モータとして汎用のかご型誘導モータが使用され
ていた。上記汎用かご型誘導モータは図５に示す出力特
性を持っており、インバータの出力周波数を変化させて
モーターの回転数が変化するに従いモータの出力トルク
が変動する。これに対しインバータ駆動用の定トルクモ
ータでは、低周波数域での電圧降下を補償する電圧ブー
スト機能等をもつ専用インバータで駆動することによ
り、図６に示す出力特性のようにある回転数の範囲で一
定の出力トルクを発生する。

【００１６】本発明は上述の通り、単一のモータで駆動
される２個以上の回転ローラを備えることで、高速度で
のケーブル牽引においても牽引力を確実に伝達できる特
徴があるが、さらに駆動用モータとして上記インバータ
駆動用の定トルクモータを用いることで低い牽引速度か
ら高い牽引速度までの広い速度範囲で一定の牽引力をケ
ーブルに付与することができ、牽引速度を下げた際にも
従来のかご型誘導モータを用いたときのような牽引力の
低下が生じない。これにより、長距離ケーブル線路の施
工において異種の送り出し装置が混在し、他の送り出し
装置の速度や作業内容にあわせてケーブル送り出し速度
を変化させて送り出し作業を行う場合でも、常に一定の
牽引力を発生することができる。

【００１７】これにより、従来行っていた牽引速度に応
じた送り出し装置の台数の増減や、配置換え等の作業が
不要となり、回転ローラを用いた送り出し装置の元来の
特徴である軽量、簡便という点と併せ、長尺ケーブルの
布設における他の送り出し装置との同時作業の容易化、
洞道内での設置・運転・撤去作業の省力化・合理化の上
で特に大きな効果を生ずる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

【００１９】

【実施例】発明の実施例を図面を参照して説明する。

【００２０】図１及び図２において、タイトナを備えな
いケーブル送り出し装置の実施例の平面図及び側面図を
示す。ケーブル送り出し装置の基部１には、図示しない
インバータによって駆動される１台のインバータ駆動用
の定トルクモータ２（商品名：住友重機械工業社製ＡＦ
モータ、ＣＮＨM０２−５０８５−ＡＶ−３５）が取り
付けられており、また２個の回転ローラ３ａ、３ｂが上
記インバータ駆動用の定トルクモータ２をはさんで平行
となる位置に回転軸４ａ、４ｂを介して取り付けられて
いる。上記インバータ駆動用の定トルクモータ２にはド
ライブスプロケット５が取付けられ、駆動用チェーン６
を介して上記回転ローラ３ａ、３ｂに取付けられたドリ
ブンスプロケット７ａ、７ｂにつながれている。上記回
転ローラ３ａ、３ｂの外周部にはすべり止めゴム８ａ、
８ｂが取付けられれおり、また上記基部１の４隅には４
個のガイドローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが回転軸１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して回転自在に取付け
られている。上記回転ローラ３ａ、３ｂの上には、点線
で示した送り出されるべきケーブル１１が載置される。

【００２１】上記インバータ駆動用の定トルクモータ２
は図示しないインバータにより回転方向及び速度可変に
駆動され、その動力が上記ドライブスプロケット５、駆
動用チェーン６、ドリブンスプロケット７ａ、７ｂを介
して上記回転ローラ３ａ、３ｂに伝達され、上記回転ロ
ーラ３ａ、３ｂを回転方向及び速度可変に駆動する。上
記回転ローラ３ａ、３ｂの回転力は上記すべり止めゴム
８ａ、８ｂを介して上記ケーブル１１に伝達され、ケー
ブル１１の牽引、送り出しを行う。

【００２２】この実施例では、最大直径１７０ｍｍのケ
ーブルを送り出し可能であり、最大牽引速度２０ｍ／
分、装置重量２５ｋｇ、牽引力７０ｋｇｆの性能が得ら
れた。またタイトナ、押えローラ等を用いずに安定した
牽引力を得る構造のため、ケーブル布設作業においてケ
ーブル先端をタイトナや押えローラ等にくぐらせていく
必要がなく回転ローラの上に置くだけで良いため、作業
が容易かつ迅速となった。

【００２３】図３では、一対の回転輪間に無端ベルトを
張架したタイトナを設けた場合の実施例を示す。

【００２４】本実施例は前述の実施例のケーブル送り出
し装置において、２個の回転ローラ３ａ、３ｂの上部に
対向配置されたタイトナ１２とタイトナ１２を揺動可能
に基部１に連結する連結桿１３を備えたものである。タ
イトナ１２は一対の回転輪１４ａ、１４ｂ間に無端ベル
ト１５が張架されている。上記基部１と上記タイトナ１
２とは、それらのほぼ中央部両側において一対の上記連
結桿１３により連結され、上記基部１側に設けた支点１
６を中心として上記タイトナ１２が図３中、左右方向に
揺動できるように組立てられている。

【００２５】上記回転ローラ３ａ、３ｂは図示を略した
インバータ駆動用の定トルクモータにより回転方向及び
速度可変に駆動される。回転ローラ３ａ、３ｂの回転力
は上記すべり止めゴム８ａ、８ｂを介してケーブルに伝
達され、ケーブルの牽引、送り出しを行う。この際２個
の回転ローラ３ａ、３ｂの上部に対向配置されたタイト
ナ１２はケーブルの送り出し方向に追随して揺動する。
すなわちタイトナ１２の無端ベルト１５はケーブルの外
周に接触しているので、ケーブルの進行にしたがって回
転されられるとともにケーブルの送り出し方向に引張力
が働き、タイトナ１２全体が支点１６を中心として揺動
することになる。これにより、ケーブルの進行に追随し
て適当な把持力がケーブルに加わりスムーズな送り出し
が可能になり、確実な牽引力の伝達が可能になる。

【００２６】この実施の形態の例では、送り出し可能な
ケーブルの最大直径１７０ｍｍ、最大牽引速度２０ｍ／
分、装置重量３５ｋｇ、牽引力１５０ｋｇｆの特性が得
られた。回転ローラーを用いたケーブル送り出し装置に
タイトナを設けたことで、小型軽量かつ簡便で人力によ
る設置作業が容易であるという回転ローラを用いた装置
の利点を損わずに、無限軌道を用いた送り出し装置に比
肩する強力な牽引力を発生することができた。

【００２７】図４においては、本発明によるケーブル送
り出し装置を、送り出し速度の異なる異種のケーブル送
出し装置が混在する長距離線路における長尺超高圧ケー
ブルの布設工事に適用した実施例を示す。

【００２８】胴長ドラム３１に巻かれたケーブル３２
は、地盤３０の内部に設けられた洞道３３内部に送り込
まれる。洞道３３の内部の図中にＡで示す区間には、無
限軌道にタイトナを用いたタイプの従来のケーブル送り
出し装置３４が３５０ｍ間隔で配置され、この従来の送
り出し装置３４の間には本発明による２個の回転ローラ
を用いたケーブル送り出し装置３５が５０ｍ間隔で配置
されている。さらに上記従来の送り出し装置３４及び上
記本発明による送り出し装置３５の間には、動力をもた
ないフリーローラ３６が３ｍ間隔で配置されている。上
記送り出し装置３４及び上記送り出し装置３５は図示し
ない操作盤及びインバータ電源に接続され、一括して運
転の制御がされる。上記ケーブル３２には上記送り出し
装置３４及び上記送り出し装置３５により牽引力がかけ
られ、上記洞道３３内で牽引され布設が行われる。

【００２９】この実施例においてはケーブルの布設距離
は例えば４０００ｍであり、ケーブル送り出し速度は毎
分２０ｍまで高速化が可能であった。従来に比して牽引
速度及び作業性が向上し、工期の大幅な短縮がなされ
た。

【００３０】また上記洞道３３の図中Ｂで示す区間に
は、１個の回転ローラを用いたタイプの従来のケーブル
送り出し装置３７が、他の施工業者により同一のケーブ
ル延線ライン上に配置されている。このケーブル送り出
し装置３７の定格の送り出し速度は毎分５ｍである。上
記ケーブル３２の先端がＢの区間にさしかかった際は、
ケーブル３２はケーブル延線ライン上でつながっている
ために、Ａの区間のケーブル送り出し速度を下げてＢの
区間の速度に合わせる必要が生じる。そのためＡの区間
おいても送り出し速度を毎分５ｍに下げ、Ｂの区間と同
時にケーブル送り出しを行った。この場合においても、
区間Ａの本発明によるケーブル送り出し装置３５ではイ
ンバータ駆動の定トルクモータを用いたことで、速度の
変化に係わらず一定の牽引力をケーブルに付与すること
ができる。したがって、従来のかご型誘導モータを用い
た送り出し装置で懸念されるような、送り出し速度の低
下に伴う牽引力の低下や変動、これによる牽引の停止や
速度の不安定等は生じず、安定したケーブル送り出し作
業が可能であった。また従来行っていた送り出し装置の
追加、再配置を必要としなかった。

【００３１】図４においては、本発明によるケーブル送
出し装置を適用した区間Ａが、異なる送り出し速度をも
つ送出し機を使用した区間Ｂに対してケーブル送り出し
方向の上流側に位置する場合を示したが、これとは反対
に本発明によるケーブル送出し装置を用いた区間Ａが他
の区間に対して送り出し方向の下流側に位置する場合、
あるいは区間Ａが他の区間の間に位置する場合も生ず
る。これらの場合においても本発明によるケーブル送出
し装置では送り出し速度の変化に係わらず一定の牽引力
をケーブルに付与することができるため、他の区間の速
度に合わせた送り出し作業を行うことが可能であり、図
４における場合と同様の効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】上述の様に、本発明のケーブル送り出し
装置は単一のモータで駆動される２個以上の回転ローラ
を有し、必要によりタイトナを備えるから、軽量・簡易
な構造で強力かつ確実なケーブル牽引力を発生すること
ができる。これにより、装置の洞道内での設置、運用が
容易となり、高いケーブル送り出し速度でも確実なケー
ブルの牽引が可能である。また、広い送り出し速度の範
囲で一定の牽引力を発生することができるために、送り
出し速度の異なる他のケーブル送り出し装置が混在する
長距離線路での長尺超高圧ケーブルの布設において、他
の送り出し装置の速度に合わせた送り出し作業を行うこ
とが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ケーブル送り出し装置の平面図である。

【図２】 ケーブル送り出し装置の側面図である。

【図３】 タイトナを備えたケーブルの送り出し装置の
側面図である。

【図４】 ケーブル送り出し装置を用いた布設工事の実
施例説明図である。

【図５】 汎用かご型モータの出力特性を示す線図であ
る。

【図６】 インバータ駆動用の定トルクモータの出力特
性を示す線図である。

【符号の説明】

１ 基部 ２ インバータ駆動用の定トルクモータ ３ａ、３ｂ 回転ローラ ６ 駆動用チェイン １１ ケーブル １２ タイトナ １３ 連結桿 ３１ 胴長ドラム ３３ 洞道 ３５ ケーブル送り出し装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送り出すべき乗せられたケーブルに摩擦に
   より牽引力を伝達する回転ローラと、この回転ローラを
   駆動するモータと、前記回転ローラ及び前記モータが配
   設される基部とを備えるケーブル送り出し装置におい
   て、送り出すべきケーブルに沿って前記基部に、単一の
   前記モータにより駆動される２個以上の前記回転ローラ
   を配設したことを特徴とするケーブル送り出し装置。
2. 【請求項２】送り出すべき乗せられたケーブルに摩擦に
   より牽引力を伝達する回転ローラと、この回転ローラを
   駆動するモータと、前記回転ローラ及び前記モータが配
   設される基部とを備えるケーブル送り出し装置におい
   て、送り出すべきケーブルに沿って前記基部に、単一の
   前記モータにより駆動される２個以上の前記回転ローラ
   を配設し、一対の回転輪間に無端ベルトを張架したタイ
   トナと、このタイトナを前記回転ローラに対向して揺動
   可能に前記基部に連結する連結桿とを設けたことを特徴
   とするケーブル送り出し装置。
3. 【請求項３】前記モータがインバーターにより速度可変
   かつ定トルクに駆動されるインバータ駆動用の定トルク
   モータである請求項１乃至２に記載のケーブル送り出し
   装置。