JPS61127572A

JPS61127572A - 条材曳動方法及び曳動用装着車輪

Info

Publication number: JPS61127572A
Application number: JP25031884A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Okada; 徳次岡田
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-06-14

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）本発明は線材、棒材、パイプ、ケーブル等の条材を曳動
路内で引きずり進める曳動方法、及び曳動のため条材に
取付ける装着車輪に関する。

（従来の技Ｎ）従来より物の運搬手段として台車等が広く使われてきた
。物の容積が比較的小さい場合、物自体を台車に塔載で
きるので台車は大変有用である。しかし、棒やパイプ、
或いはケーブルのように細くて長い物を運搬するには、
複数の台車又は滑車でこれらを支える必要がある。この
場合、各台車又は滑車は独立に移動するので、台車用路
面、滑車用レールに凹凸、起伏、うねりがあると運搬物
にねじれの力を与え、棒材のつなぎ部等に歪を与えると
いう悪影響を及ぼした。また、パイプ内にケーブルを敷
設する場合、ケーブルは壁面を滑るが、曲折したパイプ
内においては屈曲部壁面を強く押し付けながら滑る過程
で大きなＪｌｌ方力発生する。これは、５１つ張り力の
実質的低減を意味し、この損失分をも余分に加えた大き
な力で引っ張らなくてはケーブルは滑らなくなる。その
結果、ケーブル表面の損傷、摩耗は熱論のこと、ケーブ
ルを破断することにもなりかねなかった。このため、Ｓ
！材やケーブル等を弾力性に富む緩衝材で覆い、歪が出
来る限り加わらないようにしてこれを保護してきた。ま
た、パイプ内に敷設するケーブル等に対しては、ケーブ
ル外側材質を滑り易い材質にしたり、この種の材料を外
側に塗るなどしてきた。しかし、このような方法は、棒
材やケーブルが比較的短い場合にのみ有効で、長い場合
には問題を解決することにはならない。とくに、パイプ
内でケーブルを引っ張る場合には、長さよりもパイプの
曲折度に依存して問題は深刻化する。

（発明が解決しようとする問題点）長い条材を伸ばした状態で運ぶ方法として、従来の台車
、滑車によれば設備が面倒なうえ前述のような問題点も
ある。そしてレールを入れられない狭い管路等への搬入
には役立たない。

そのような場合、条材端をつかんで引込む曳動方式によ
るほかないが、従来の曳動方式では、路面、壁面との摩
擦による摺り傷、そして曲折した管路等へ引込む場合の
大きな摩擦抵抗、大きなけん引力、これによる条材の歪
みが大きな問題である。

本発明者は従来の原始的な曳動方式による条材引込み方
法を改良し、曳動により強い摩擦、摺り傷が生じない方
法、引かれた条材が路壁に拘束されることなく自由に捩
じれ回転して条材内外部に歪みを生じさせない方法、及
び装置の必要性に着眼し、これを発明の目的として、と
らえた。

（問題点を解決するための手段）上の目的を達した本発明の条材曳動方法は、曳動路内へ
可撓条材を引きずり進めるに際し、その曳動路の屈曲度
に応じた前後間隔で、上記条材外周に車輪を、条材がど
の角度に捩じれても、いずれかの車輪が路面を踏めるよ
うに、向きと寸法を選んで放射状に配設し、上記車輪の
前後間隔は、曳動路のいずれの屈曲部においても、条材
、屈曲路面間に条材けん引力による有害な摩擦を生じな
い間隔とすることを特徴とする条材曳動方法である。

本発明の条材曳動用装着車輪は三種あり、その１は、条
材外周にはめる環体と、この環体外周に放射状に配設し
た曳動方向又は全方向用車輪とからなることを特徴とす
る曳動用装着車輪、その２は、条材外周にはめる環体と
、この環体外周にはまって自由回転する回転環と、この
回転環外周に放射状に配設した曳動方向用車輪とからな
ることを特徴とする曳動用装着車輪、その３は、条材外
周にはめる一対の環体と、条材を内に通し得る寸法の管
で、その両端部を上記一対の環体に夫々剛性接続した弾
性可撓管と、上記各環体、又は環体外周にはまって自由
回転する回転環の外周に放射状に配設した曳動方向用車
輪とからなることを特徴とする曳動用装着車輪である。

（作用）屈折のある曳動路に条材を通す場合、条材の外周を摩擦
が少く丈夫なカバーで覆うことは容易に考えられる。し
かし、本発明は条材外周を車輪で覆ったと同様な作用を
生ぜしめる。

即ち、条材のある位置では、条材のまわりに車輪を放射
状に配設する。放射状に配設するとは、いうまでもなく
、車輪の踏面を条材を中心とした放射方向へ向けて取付
ける意味で、「条材がどの角度に捩じれても、いずれか
の車輪が路面を踏む向きと寸法で放射状に配設する」の
である。

従って、配設した車輪の踏面が条材外周から十分突出し
ていれば、角１２０°おきの車輪三個で足り、突出量が
少なければ角６０°おきに車輪六個を要することになる
。これで全周に車輪を密接配置した場合同様、条材が曳
動中に捩じれ回っても、常に車輪によって支えられる。

しかし、条材全長にわたって上述のように車輪を放射状
配設するのは不経済である。条材の長手に飛び飛びに車
輪を放射状配設すれば足りる。どの程度の間隔で車輪を
配設するか、つまり車輪の前後間隔は「曳動路のいずれ
の屈曲部においても条材、屈曲路面間に、条材けんσ１
力による有害な摩擦を生じない間隔とする」のである。

曲りくねった曳動路を、条材がけん引力だけで通過する
場合、車輪を付けない条材と屈曲路面との間には相当強
い摩擦を生ずる。車輪をつけた条材でも、車輪の相互間
隔が過大なら同様である。本発明で車輪の前後間隔を上
のように、や＼作用的表現で限定したのは、実施条件に
よって変る要件が多く、具体的限定ができないからであ
る。

即ち同じ間隔でも、前後の車輪が条材表面から高く出て
いるか、低いかにより、同−屈曲路面通過時、前後車輪
間の露出した条材が路面に触れなかったり触れたりする
。そして、その触れた場合でも、けん引力が強ければ摩
擦も強く、弱ければ摩擦も弱い。また条材、路面間の摩
擦係数も不定である。

従って、これらを総合した実施条件で、結果的に有害な
摩擦を生ずるか否かを判断基準とする。有害というのは
条材又は曳動路面を傷つけること以外に、条材に過大伸
びを与えるとか、けん別装置に過負荷を生ずる場合も含
まれる。

ある条材には僅かの摺り傷も有害であり、他の条材の場
合は摺り傷は問題でない場合もある。

要するに本発明の条材曳動方法は、条材外周に比較的少
い数の車輪を放射状、飛び飛びに設けることにより、条
材、曳動路間の摩擦を解消又は軽減するものである。　
　− 次に本発明の曳動用装着車輪は、いずれも上記条材曳動
方法の実施条件に合わせて、任意の間隔で条材に装着で
きる車輪である。そして、その１は条材外周にはめる環
体と、その外周に放射状に配設した曳動方向又は全方向
用車輪とからなる最も簡素な構成でもって、条材に少く
とも曳動方向への転進機能を与える。その２の装着車輪
はその１のそれの環体外周に、自由回転する回転環を加
え、これに車輪をつけたから、曳動方向専用の車輪をつ
けているが、上記回転環の回動によって、条材の前進と
捩れの複合運動に対応した斜めへの転進作用を加えた。

その３の装着車輪は、その２の車輪二個夫々の環体を弾
性可撓管に剛性接続して連結したから、上記両環体、弾
性可撓管に通した条材は、それが弾性に乏しくても、曳
動路屈曲部で弾性可撓管と共に円弧状に彎曲して屈曲路
面を通過するので、比較的急激な屈曲部をもつ曳動路で
も、前後車輪間隔を広くとれる複式車輪となった。

（実施例）第１図（α）　、　ｔｂ）は本発明の条材曳動用装着車
輪三種類のうち、前述のその１に当るものの実施例で、
これを用いて本発明の条材曳動方法を実施する状況は第
１図（ｃ）として示す。

第１図（α）　、　（６１は、全方向に回転するキャス
タを用いた一実施例１１を示す。リング（環体）／の外
周にはリング中心から放射状に三つの腕３　−を伸ばし
、先端の受座５に全方向に回転するキャスタ（車輪）弘
、弘、弘を備える。リング／は、この場合の条材である
ケーブル９をその中央部に通して固定する。固定方法は
永久的なら接着剤を使い、仮固定なら粘着テープかクサ
ビを使って固定する等、任意である。キャスタは、ケー
ブル９を浮かしていずれの方向にも自由に転がり移動す
るのでケーブル９と路面／２との摩擦を小さくする。た
とえ、ケーブル９が路面に接触していても、ケーブルの
緊張によってキャスタによる浮かし効果が現われる。実
施例１１中のキャスタ数は最少限の３であるが、それ以
上多い方が望ましいことは明らかである。これらキャス
タψは、リング／中央からすべて等距離に、かつリング
外周を等分割する方向に配置されるのが理想的である。

第１［Ｎ（ｃ）は第”　ｍ　（α）　＋　（６）の装着
車ｔ！＃ｒ／／を一定の前後間隔Ｐでもって多数、ケー
ブル９に取付け、そのケープルワを屈折した曳動路／Ｚ
へ引込んだ状態を示す。前述の可撓条材がケーブル９で
、車輪はキャスタ弘になっている。曳動路／２はこの場
合、管路である。

もし、ケーブルデに装着車輪／／が付いていないとした
ら、このように屈折した管路の曲り角は、ワイヤロープ
拘束のため巻掛けるキャプスタンのように、ケーブルタ
に大きな摩擦抵抗を与えるはずである。

第１図（ｃｌは、前述の曳動路１２の屈曲度に応じた前
後間隔で、条材のケーブルヲ外問に車輪のキャスタ弘を
、ケーブル９がどの角度に捩じれても、いずれ力）のキ
ャスタ弘が路面を踏む向きと寸法で放射状に配設されて
いる。またキャスタ≠の前後間＠Ｐは、曳動路／２のい
ずれの屈曲部においても、ケーブルタ、屈曲路／２面間
にケーブルけん引による有害な摩擦を生じない間隔状に
配設した曳動方向用車輪６、キャスタ弘各二個がある。

この場合、回転環２から放射状の等長腕３は二本だけで
、各腕３先端に全方向に回転する自在キャスタ弘を付け
、また腕３を軸に自由回転する車輪６を付けている。車
輪６は腕３、回転環λと共にケーブル９外周の任意の位
置に回動して曳動方向に転進する。車輪６やキャスタ≠
が単独で路面に接する場合と、車輪と車輪、或いは車輪
とキャスタが共に曳動路／λの床面や壁面に接する場合
とが考えられる。

第３図（ｃｌ　、　（６）の実施例の曳動方向用車輪６
は、回転環２から放射状に出た六本の等長腕３相互間に
保持する、環軸に直角な面内の車軸７六本夫々にはめた
自由回転車輪である。この例は、六個の車輪を用いるが
、車輪をリング中心から等距離に、またリング外周を等
分割する方向に配置すれば三個以上の車輪で十分である
ことが原理的に判る。

第４図（α）　、　ｔｂｌの実施例では、放射状の三本
の等長腕３先端に保持する前述の、環軸に直角な面内の
車軸７三本夫々にはめた自由回転車輪乙二個ずつと・一
本の車軸７端の自在キャスタψとを併存させている。第
４図は、六個の車輪と一個のキャスタを使用する例を示
すが、本発明は車輪だけを用いて構成することもできる
。いずれの場合においても、リングを中心とする同一半
径円に車輪やキャスタが内接するよう、それぞれの大き
さや配置を定める。

第４図実施例は、車輪がリング軸を含む面にない点で第
３図実施例と異なる。このため、一つの車軸に二つの車
輪を取付けることが可能になっている。このことは、腕
の数を第３図実施例のように多くシなくてもよいことを
意味するっしたがって、第４図実施例は、第３図実施例
に比べて製作の点で容易であると考えられる。

さらに、これまでの装置本体を複数台結合して使用する
ことも可能である。第５図はこの場合の実施例を示す。

つまり、条材（ケーブル）デ外周にはめる一対の環体（
リング）／と、ケープルデを内に通し得る寸法の管で、
その両端部を上記一対のリングｌに夫々剛性接続した弾
性可撓管ｔと、各リング／、又はリング外層にはまって
自由回転する回転環２の外周に放射状に配設した曳動方
向用車輪６又はキャスタ弘から成る複合型の曳動用装着
車輪である。

＠線で示したケープＡＩ９′は、この発明を適用しない
場合で、曳動路ｌλの屈曲部になじんだ、最も摩擦の多
い曲り方をしているのに対し、この発明の複合型装着車
輪は弾性可撓管ｔの両端に夫々、装着車輪／ｌを剛性接
続しているため、たとえケーブル？自身は柔軟でも、弾
性可撓管ｔと共に必ず円弧状に屈曲し、鎖線の９′のよ
うな急な屈曲部を作らない。また、その円弧状屈曲によ
り両側装着車輪／／　、　７１間の間隔が比較的以上、
基本的実施例に基すいて本発明を睨°明してきたが、第
１図〜第４図に示した実施例中゛の各部を適当に組合わ
せて装置本体を実現できることは言うまでもない。また
、車輪の大小や踏面の形状も車輪配置によって様々に変
えられることは言うまでもない。

全方向キャスタは一個の球ベアリングであるとして説明
してきたが、取付位置をずらした車輪など、他の手段に
よって置き換えられることも明らかである。

回転環２や車＃１６は、ラジアルベアリングを使って容
易に構成できる。また、リング／や回転環２は、必ずし
も一体化したものである必要はなく、両側から二枚の半
割７ランジを合わせるようにして組立てることもできる
。このため、リング中央にケーブルを通すために棒材や
ケーブル等を切断する必要もなくなる。

（発明の効果）本発明は、棒材やケーブル等を移動するさい、床面や壁
面に接触して生じる摩擦力を低減するために、キャスタ
や車輪の転がりや回転を利用してこれらを空間に浮かし
、かつけん引力により棒材やケーブル等を任意の方向へ
移動させるもので、細く長い物の陸上移動を容易にする
ばかりでなく、屈曲した管路内で細くて長い物を容易に
移動させる装置を提供するものである。

管内を走行して作業をするロボットにおいては、電カケ
ープルや信号ケーブルを引きすることが避けられず、本
発明はこのような場合にケーブルを外傷から保護し、か
つ引っ張る装置に大きな負担をかけないために極めて実
用価値の高いものである。多様な形をした細くて長い棒
材を車両で陸上輸送する場合でも、これを中央部に通し
て浮かし、輸送物に作用するねじれ、引っ張り、圧縮等
の不測な力を吸収するので本発明の効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）　、　（６）は全方向キャスタを用いた本
発明の一実施例正面図、側面図、第１図（ｃ＋はその動
作状況説明図、第２図（α）　ｊ　（ｂ）はキャスタと
車輪を用いた一実施例正面図、側面図、第３図（ａ）。（ｂ）は車輪を用いた一実施例正面図、側面図、第４図
（α）　ｔ　（６１は車輪とキャスタを用いた一実施例
正面図、側面図、第５図は二装置複合型の一実施例説明
図である。図中、／は環体（リング）、コは回転環、弘
は全方向キャスタ、乙は車輪、ｔは弾性可撓管、り、９
′は条材（ケーブル）である。Ｉ嗜〆佐　　藤　　孝　　ヰ−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）曳動路内へ可撓条材を引きずり進めるに際し、そ
の曳動路の屈曲度に応じた前後間隔で、上記条材外周に
車輪を、条材がどの角度に捩じれても、いずれかの車輪
が路面を踏めるように、向きと寸法を選んで放射状に配
設し、上記車輪の前後間隔は、曳動路のいずれの屈曲部においても条材、屈曲路面間に条材けん引力によ
る有害な摩擦を生じない間隔とすることを特徴とする条
材曳動方法。
（２）条材外周にはめる環体と、この環体外周に放射状
に配設した曳動方向又は全方向用車輪とからなることを
特徴とする曳動用装着車輪。
（３）条材外周にはめる環体と、この環体外周にはまつ
て自由回転する回転環と、この回転環外周に放射状に配
設した曳動方向用車輪とからなることを特徴とする曳動
用装着車輪。
（４）条材外周にはめる一対の環体と、条材を内に通し
得る寸法の管で、その両端部を上記一対の環体に夫々剛
性接続した弾性可撓管と、上記各環体、又は環体外周に
はまつて自由回転する回転環の外周に放射状に配設した
曳動方向用車輪とからなることを特徴とする曳動用装着
車輪。
（５）特許請求の範囲（２）に記載の車輪において、そ
の全方向用車輪は、上記環体外周から放射状に出た少く
とも三本の腕夫々の先端で全方向に回転する自在キャス
タである曳動用装着車輪。
（６）特許請求の範囲（３）又は（４）に記載の車輪に
おいて、その曳動方向用車輪は、上記回転環外周から放
射状に出た複数本の等長腕の先端で全方向に回転する自
在キャスタか、上記腕を軸に自由回転する車輪か、又は
その双方である曳動用装着車輪。
（７）特許請求の範囲（３）又は（４）に記載の車輪に
おいて、その曳動方向用車輪は、上記回転環外周から放
射状に出た複数本の等長腕端に保持する、環軸に直角な
面内の車軸にはめた自由回転車輪か、上記腕端、又は車
軸端の自在キャスタか、あるいはその双方である曳動用
装着車輪。