(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-24
(45)【発行日】2022-02-01
(54)【発明の名称】長尺体の曲げ抑制具
(51)【国際特許分類】
H02G 3/22 20060101AFI20220125BHJP
H02G 9/00 20060101ALI20220125BHJP
【FI】
H02G3/22
H02G9/00
(21)【出願番号】P 2018084133
(22)【出願日】2018-04-25
【審査請求日】2020-12-03
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成26年度から平成29年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「海洋エネルギー技術研究開発/海洋エネルギー発電システム実証研究/水中浮遊式海流発電」共同研究、産業技術力強化法第19条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社IHI
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100176245
【氏名又は名称】安田 亮輔
(72)【発明者】
【氏名】上野 智裕
【審査官】木村 励
(56)【参考文献】
【文献】特開2001-230565(JP,A)
【文献】実公平1-30813(JP,Y2)
【文献】特開2019-166885(JP,A)
【文献】特開2018-33278(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02G 3/22
H02G 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
設置面に当接可能であり、前記設置面に対して固定される
板体であって、板厚方向に貫通する開口部を形成した取付部と、
前記取付部の表面側で、前記取付部に対して固定され、前記表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、
前記円筒部は、前記開口部の中心線が延在する方向から見て前記開口部を挟むように配置され第1方向に離間して第2方向に延在する一対の第1円筒部と、前記開口部を挟むように配置され前記第2方向に離間して前記第1方向に延在する一対の第2円筒部と、を備える、
長尺体の曲げ抑制具。
【請求項2】
前記第1円筒部の長手方向における長さは、前記第2円筒部の長手方向の長さより長く、
前記第2円筒部の長手方向の端部は、前記第1円筒部に連結されている、
請求項1に記載の長尺体の曲げ抑制具。
【請求項3】
前記取付部と前記円筒部とを連結する支持片を更に備える
請求項1又は2に記載の長尺体の曲げ抑制具。
【請求項4】
前記円筒部はパイプ部材である
請求項1~3の何れか一項に記載の長尺体の曲げ抑制具。
【請求項5】
設置面に当接可能であり、前記設置面に対して固定される板状の取付部と、
前記取付部の表面側で、前記取付部に対して固定され、前記表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、
前記円筒部の外周面は、前記長尺体の許容曲げ半径より大きい曲率半径で形成されている、
長尺体の曲げ抑制具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、長尺体の曲げ抑制具に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ケーブル又は配管等の長尺体の曲げを抑制する抑制具が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の抑制具は、長尺体の外周に装着される可動筒体と、可動筒体に連結されると共に長尺体に固定される固定筒体とを備えている。可動筒体及び固定筒体は、それぞれ2つ割り構造を有し、長尺体の径方向の両側から長尺体の外周面を覆うように装着される。可動筒体及び固定筒体は、長尺体の長手方向に複数配置される。可動筒体の内径は、長尺体の外径よりも数mm程度大きい寸法となっている。これにより、長尺体の外周面と可動筒体の内周面との間に隙間を生じさせ、長尺体の曲げを許容すると共に長尺体の曲率を制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の技術では、長尺体に曲げ抑制具を装着する必要があり、曲げ抑制具を含む長尺体の重量が増加していた。そのため、長尺体にかかる負荷の増加を抑制することが求められている。本開示は、長尺体にかかる負荷の増加を抑えつつ、長尺体の曲げを抑制することが可能な長尺体の曲げ抑制具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の長尺体の曲げ抑制具は、設置面に当接可能であり、設置面に対して固定される板状の取付部と、取付部の表面側で、取付部に対して固定され、表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備える。
【0006】
本開示によれば、板状の取付部と、円筒部とを備え、簡素な構成の長尺体の曲げ抑制具を実現できる。長尺体の曲げ抑制具では、長尺体を円筒部の外周面に当接させることで、外周面の曲率以上の曲率で長尺体が曲がることが防止される。これにより、長尺体の曲げを抑制することができる。また、長尺体の曲げ抑制具を長尺体に装着する必要がないので、長尺体にかかる負荷(重量)の増加を抑制できる。また、長尺体の長手方向の位置がずれた場合であっても、長尺体の曲げ抑制具が設置された場所において、長尺体の曲げが抑制されるので、長尺体を敷設する際の位置合わせが容易である。従来技術のように、曲げ抑制具を長尺体に装着する場合には、曲げ抑制具が装着された部分を所定の設置位置に配置するのに、手間がかかることがあった。
【0007】
また、本開示の長尺体の曲げ抑制具において、取付部には、板厚方向に貫通する開口部が形成され、円筒部は、開口部の中心線が延在する方向から見て、開口部を挟むように配置され、第1方向に離間して第2方向に延在する一対の第1円筒部と、開口部を挟むように配置され、第2方向に離間して第1方向に延在する一対の第2円筒部と、を備える。これにより、開口部を通過する長尺体の曲げを抑制することができる。また、開口部の周囲に第1円筒部及び第2円筒部が配置されているので、複数の方向において、長尺体の曲げを抑制することができる。
【0008】
いくつかの態様において、第1円筒部の長手方向における長さは、第2円筒部の長手方向の長さより長く、第2円筒部の長手方向の端部は、第1円筒部に連結されていてもよい。これにより、第1円筒部及び第2円筒部を連結することで、長尺体の曲げ抑制具の剛性を高めることができる。
【0009】
いくつかの態様において、長尺体の曲げ抑制具は、取付部と円筒部とを連結する支持片を更に備える構成でもよい。これにより、支持片によって、取付部と円筒部とを連結することで、円筒部を取付部に対して強固に固定することができる。
【0010】
いくつかの態様において、円筒部はパイプ部材を用いて構成することができる。このように汎用品であるパイプ部材を用いて、長尺体の曲げ抑制具を製造することができる。
また、本開示の長尺体の曲げ抑制具は、設置面に当接可能であり設置面に対して固定される板状の取付部と、取付部の表面側で取付部に対して固定され、表面に沿う方向に延在し、長尺体に当接可能な外周面を含む円筒部と、を備え、円筒部の外周面は、長尺体の許容曲げ半径より大きい曲率半径で形成されている。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、長尺体にかかる負荷の増加を抑えつつ、長尺体の曲げを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】第1実施形態に係るケーブルガイドを示す正面図である。
【
図3】第2実施形態に係るケーブルガイドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0014】
図1及び
図2に示されるケーブルガイド(長尺体の曲げ抑制具)1は、構造物2の設置面3に取り付けられて、ケーブル(長尺体)4の曲げを抑制可能な保護具である。
図1では、ケーブル4の図示を省略している。ケーブル4は、例えば送電ケーブルである。ケーブル4は、送電ケーブルに限定されず、通信ケーブルなどその他のケーブルでもよい。長尺体は、ケーブルに限定されず、例えば配管等でもよく、ワイヤー部材、係留索などその他の長尺体でもよい。長尺体は、例えば海底に敷設されるものでもよく、水中で浮遊するように配置されるものでもよく、地上に敷設されるものでもよく、空中で架け渡されるように配置されるものでもよい。
【0015】
構造物2は、例えば海底に配置されるシンカー(又はアンカー)である。構造物2は、シンカー等に限定されず、例えば、建物、壁体、橋梁、橋桁などその他の構造物でもよい。構造物2は、例えばコンクリート製のものでもよく、鉄骨部材等によって構成されるものでもよく、その他の材料によって製造されたものでもよい。また、構造物2は、地面に対して固定されたものでもよく、船舶などの移動体でもよい。設置面3は、例えば構造物2の側面である。設置面3は、側面に限定されず、天面でもよく、傾斜面でもよく、その他の面でもよい。構造物2には、開口部5が形成されている。開口部5は、設置面3から構造物2の内部に延びている。
【0016】
なお、
図1及び
図2では、直交する3方向を矢印で図示している。X方向は、例えば水平方向に沿う方向のうち、設置面3に沿う方向である。Y方向は、水平方向に沿う方向のうち、設置面3と交差する方向である。Z方向は、上下方向である。
【0017】
ケーブルガイド1は、取付板(取付部)6と、一対の第1円筒部(円筒部)7と、一対の第2円筒部8(円筒部)とを備える。取付板6は、例えば矩形の金属板である。取付板6は、矩形に限定されず、円形でもよく、その他の形状でもよい。取付板6は、金属製のもの限定されず、樹脂製でもよく、その他の材質からなるものでもよい。
【0018】
取付板6の表面6aは、板厚方向(図示Y方向)と交差する面であり、設置面3とは反対側に向けられる面である。取付板6の裏面6bは、板厚方向において表面6aに対向する面であり、設置面3に当接可能な面である。取付板6の中央部には、板厚方向に貫通する開口部9が設けられている。取付板6の開口部9は、例えば、構造物2の開口部5の大きさ、形状に対応している。例えば、開口部5,9の大きさ、形状は一致している。開口部5,9は、ケーブル4を通過させることが可能な大きさ、形状であればよい。開口部9は、開口部5よりも大きくてもよい。
【0019】
取付板6の縁部には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔6cが設けられている。貫通孔6cは、取付板6を設置面3に固定する際に用いられる。貫通孔6cには、例えばアンカーボルト10が挿通される。貫通孔6cは、例えば、取付板6の角部に対応して設けられている。貫通孔6cは、例えば角部間の中間部にも設けられている。
【0020】
第1円筒部7は、取付板6の表面6a側に配置されて、取付板6に対して固定されている。第1円筒部7の長手方向は、取付板6の表面6aに沿って延在している。一対の第1円筒部7は、開口部9の中心線L9が延在する方向から見て、開口部9を挟むように配置されている。一対の第1円筒部7は、第1方向(Z方向、上下方向)に離間して、第2方向(X方向)に延在している。第1円筒部7は、例えばパイプ部材(鋼管)から構成されている。
【0021】
第2円筒部8は、取付板6の表面6a側に配置されて、取付板6に対して固定されている。第2円筒部8の長手方向は、取付板6の表面6aに沿って延在している。一対の第2円筒部8は、開口部9の中心線L9が延在する方向から見て、開口部9を挟むように配置されている。一対の第2円筒部8は、第2方向(X方向)に離間して、第1方向(Z方向、上下方向)に延在している。第2円筒部8は、例えばパイプ部材から構成されている。
【0022】
第1円筒部7の長手方向の長さは、第2円筒部8の長手方向の長さよりも長くなっている。第1円筒部7の外径は、例えば第2円筒部8の外径と同一とすることができる。なお、第1円筒部7の長手方向の長さは、第2円筒部8の長手方向の長さと同じでもよく、第2円筒部8の長手方向の長さよりも短くてもよい。第1円筒部7の外径は、第2円筒部8の外径と異なる寸法でもよい。
【0023】
第2円筒部8の長手方向の端部8aは、第1円筒部7に連結されている。第2円筒部8の長手方向の端部8aは、例えば第1円筒部7の外周面7bに対応した形状となっている。第2円筒部8の端部8aは、X方向から見た場合に、内側に窪むように円弧を成して湾曲している。第2円筒部の端部8aは、例えば溶接によって第1円筒部7の外周面7bに接合されている。
【0024】
また、一対の第1円筒部7は、Z方向において、開口部5,9の内側まで張り出すように配置されている。同様に、第2円筒部8は、X方向において、開口部5,9の内側まで張り出すように配置されている。
【0025】
ケーブルガイド1は、第1円筒部7と、取付板6とを連結する支持片11を備える。支持片11は、例えば板状の金属片である。支持片11の長手方向は、第1円筒部7が延在する方向に沿って配置されている。支持片11は、開口部9の中心線L9が延在する方向から見て、第1円筒部7に対して、開口部9とは反対側に配置されている。支持片11は、第1円筒部7の長手方向に沿う方向から見て、取付板6に対して傾斜して配置されている。
【0026】
支持片11の幅方向(支持片11の長手方向と交差する)の第1端部は、取付板6の表面6aに接合され、幅方向の第2端部は第1円筒部7の外周面7bに接合されている。支持片11は、例えば溶接によって、取付板6及び第1円筒部7に接合されている。なお、ケーブルガイド1は、第2円筒部8と取付板6とを連結する支持片を備える構成でもよい。
【0027】
第1円筒部7は、その他の部分が取付板6に対して接合されていてもよい。例えば第1円筒部7の長手方向の両端部7aのうち、取付板6の表面6aに接する部分が、取付板6に溶接されていてもよい。これにより、第1円筒部7の長手方向の両端部7aを取付板6に対して固定することができる。
【0028】
次に、ケーブル4の許容曲げRと、第1円筒部7の外周面7bの曲率との関係について説明する。ケーブルガイド1では、ケーブル4の許容曲げRを考慮して、第1円筒部7の外周面7bの曲率が設定されている。許容曲げRは、ケーブル4において許容される最大の曲率であり、それ以上の曲率で曲げた場合に、損傷するおそれが高くなる。換言すれば、許容曲げRは、許容される最小の曲率半径に対応し、それ以下の曲率半径で曲げた場合に損傷するおそれが高くなる。
【0029】
第1円筒部7の外周面7bの曲率半径は、ケーブル4の
許容曲げRに対応する曲率半径よりも大きい。そのため、ケーブル4が第1円筒部7の外周面7bに当接すると
、ケーブル4の曲げが抑制される。同様に、第2円筒部8の外周面8bの曲率を設定することができる。
図2では、ケーブル4が第1円筒部7の外周面7bに当接して湾曲している状態を仮想線で示している。
【0030】
次に、ケーブルガイド1を設置面3に固定する方法について説明する。まず、ケーブルガイド1を準備する。ケーブルガイド1は、取付板6に対して、第1円筒部7、第2円筒部8及び支持片11が固定されている。
【0031】
次に、設置面3に対して、あと施工アンカー(アンカーボルト10)を施工する。設置面3に対して、取付板6の貫通孔6cの位置に対応した位置にアンカーボルト10を設置するための穴部を加工する。例えばドリル加工を行って穴部を加工する。この穴部にアンカーボルト10を挿入して固定する。
【0032】
次にアンカーボルト10に対して、取付板6を装着し、例えばナットを締め付けて、取付板6を固定する。これにより、ケーブルガイド1を構造物2の設置面3に取り付けることができる。ケーブルガイド1が取り付けられた状態において、例えば、第1円筒部7は水平方向(X方向)に延在し、第2円筒部8は、上下方向(Z方向)に延在している。なお、ケーブルガイド1を固定する方法は、アンカーボルト10を用いるものに限定されず、例えば、構造物2に設置された他の部材を介して、取付板6を固定することもできる。ケーブルガイド1の使用状態において、ケーブル4は、開口部5、9を通過する。ケーブル4の周囲には、第1円筒部7及び第2円筒部8が配置されている。ケーブル4は、第1円筒部7の外周面7b及び第2円筒部8の外周面8bに当接可能な状態で配置されている。
【0033】
このようなケーブルガイド1は、取付板6、第1円筒部7及び第2円筒部8を備え、簡素な構成となっている。そのため、製造が容易である。例えば、ケーブル4の大きさ及び仕様(許容曲げR)に応じて、製造することができる。ケーブルガイド1は、板材及びパイプ部材を用いて製造できるので、材料が入手し易く、容易に製造することができる。その結果、ケーブルガイド1の納期を短縮することができる。
【0034】
このケーブルガイド1では、第1円筒部7及び第2円筒部8が取付板6に接合されて一体的に構成されているので、設置面3に容易に取り付けることができる。設置場所において、第1円筒部7及び第2円筒部8の位置合わせを行う必要がない。
【0035】
このケーブルガイド1では、ケーブル4を第1円筒部7又は第2円筒部8の外周面7b,8bに当接させることで、外周面7b,8bの曲率以上の曲率で、ケーブル4が曲がることが抑制される。このケーブルガイド1では、曲げ抑制具をケーブル4に装着する必要がないので、ケーブル4にかかる負荷(重量)の増加を抑制できる。例えば、ケーブル4を海中に設置する場合には、ケーブル4の重量が増加すると、ケーブル4に設置される浮力材の数量を増加させる必要が生じる場合がある。本開示のケーブルガイド1では、ケーブル4の重量の増加が抑制されるので、浮力材の設置数量を増加させる必要がない。
【0036】
このケーブルガイド1では、ケーブル4の長手方向の位置がずれた場合であっても、ケーブルガイド1が設置された場合において、ケーブル4の曲げが抑制される。そのため、ケーブル4を敷設する際に、ケーブル4の長手方向の位置合わせが容易である。従来技術のように、曲げ抑制具をケーブル4に装着するタイプでは、ケーブル4の長手方向の位置合わせに手間がかかることがあった。曲げ抑制具が装着された部分を所定の位置に配置するために手間がかかっていた。ケーブルガイド1を適用した場合には、ケーブル4の長手方向の位置によらず、ケーブルガイド1が設置された位置に存在する部分の曲げが抑制される。そのため、ケーブル4の位置合わせが不要であり、ケーブル4の敷設作業の手間を軽減できる。
【0037】
このケーブルガイド1では、ケーブル4が通過する開口部5,9の周囲に第1円筒部7及び第2円筒部8が配置されているので、方向によらずケーブル4の曲げを抑制できる。また、このケーブルガイド1では、中心線L9が延在する方向から見た場合に、第1円筒部7及び第2円筒部8が、開口部5,9の内側まで、張り出すように配置されている。これにより、開口部5,9を通過するケーブル4は、第1円筒部7の外周面7b又は第2円筒部8の外周面8bに接触しやすくなる。そのため、ケーブル4の曲げの抑制が確実に実行できる。
【0038】
このケーブルガイド1では、水平方向に延在する第1円筒部7の長さは、上下方向に延在する第2円筒部8の長さよりも長く、第2円筒部8の両端部8aを第1円筒部7の外周面7bに接合できる。これにより、水平方向に延在する第1円筒部7に作用する力を第2円筒部8に分散して支持することができる。ケーブルガイド1では、第1円筒部7及び第2円筒部8を連結することで、ケーブルガイド1の剛性を高めることができる。
【0039】
このケーブルガイド1では、ケーブル4が開口部5を通過する方向に交差するように、第1円筒部7が配置されている。この第1円筒部7の両端部7aは開放されているので、第1円筒部7を通過させるように、他のケーブルを配置することができる。そのため、他のケーブルは、第1円筒部7を通過するので、ケーブル4と接触せずに、ケーブル4と交差するように配置される。その結果、他のケーブルと、ケーブル4が絡まるおそれがない。他のケーブルは、例えば、通信ケーブル又は送電ケーブルとして使用できる。また、その他の長尺体等を、第1円筒部7を通過するように配置してもよい。また、その他の機器(センサ等)を第1円筒部7に収容してもよい。
【0040】
次に
図3を参照して第2実施形態に係るケーブルガイド21について説明する。第2実施形態の説明において、第1実施形態と同じ説明は省略する。ケーブルガイド21が、第1実施形態のケーブルガイド1と違う点は、断面が円形である第1円筒部7及び第2円筒部8に代えて、断面が半円形である第1円筒部17及び第2円筒部18を備える点である。
【0041】
ケーブルガイド21では、取付板6の開口部29に対応して、第1円筒部17及び第2円筒部18が配置されている。例えば開口部29の中心線L29に沿う断面において、開口部5,29の内面及び第1円筒部17の外周面17bは、連続するように形成されている。同様に、中心線L29に沿う断面において、開口部5,29の内面及び第2円筒部18の外周面18bは、連続するように形成されている。
【0042】
ケーブルガイド21では、第1円筒部17の周方向の端部が取付板6の表面6aに対して接合されている。例えば溶接によって第1円筒部17及び取付板6が接合されていてもよく、第1円筒部17に連結された支持片を介して、第1円筒部17及び取付板6が接合されていてもよい。第2円筒部18は、第1円筒部17と同様に、取付板6に接合することができる。
【0043】
このような第2実施形態に係るケーブルガイド21においても、第1実施形態のケーブルガイド1と同様の作用効果を奏する。
【0044】
本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【0045】
上記の実施形態では、一対の第1円筒部7及び一対の第2円筒部8を備える構成について説明しているが、長尺体の曲げ抑制具は、例えば1つの円筒部を備える構成でもよく、2つ以上の円筒部を備える構成でもよい。例えば、ケーブル4が湾曲する方向が限られている場合には、その方向のみに円筒部が配置されている構成でもよい。
【0046】
上記の実施形態では、中心線L9が延在する方向から見た場合に、開口部5,9の内側まで、第1円筒部7及び第2円筒部8が張り出すように配置されているが、第1円筒部7及び第2円筒部8は、開口部5,9の内側まで張り出さないように配置されていてもよい。開口部5,9を通過する長尺体に当接可能な位置に円筒部の外周面が配置されていればよい。
【0047】
また、第1円筒部7及び第2円筒部8が延在する方向は、水平方向又は上下方向に限定されず、水平方向に対して傾斜するように円筒部が配置されていてもよい。また、第2円筒部8は、第1円筒部7に対して傾斜するように配置されていてもよい。
【0048】
また、円筒部は、中心線L9が延在する方向から見て、直線的に配置されているものに限定されず、湾曲しているものでもよい。例えばパイプ部材の湾曲部分(エルボー)が用いられた長尺体の曲げ抑制具でもよい。
【0049】
また、長尺体の曲げ抑制具は、構造物2が設置された後に、設置面3に取り付けてもよく、構造物2を製造する際に、構造物2と一体として設置されるものでもよい。
【0050】
また、上記の実施形態では、板状の取付部と、円筒部とを接合して、長尺体の曲げ抑制具を構成しているが、例えば、取付部と円筒部とを一体として成形してもよい。例えば鋳物である長尺体の曲げ抑制具でもよい。
【符号の説明】
【0051】
1、21 ケーブルガイド(長尺体の曲げ抑制具)
3 設置面
4 ケーブル(長尺体)
6 取付板(取付部)
6a 取付板の表面(取付部の表面)
7、17 第1円筒部(円筒部)
7b 外周面
8、18 第2円筒部(円筒部)
8b 外周面
9、29 開口部(取付板の開口部)
11 支持片
L9 開口部9の中心線
L29 開口部29の中心線
X X方向(第2方向)
Y Y方向
Z Z方向(第1方向)