JP2002369367A

JP2002369367A - 海底中継装置

Info

Publication number: JP2002369367A
Application number: JP2001169021A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sato; 満佐藤; Shigeo Osugi; 重夫大杉; Shuichi Tani; 周一谷; Tatsuya Miyashita; 達哉宮下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】海水に対する耐圧性能を向上させ、軽量でシ
ール性のよい海底中継装置を得ることを目的としてお
り、さらに製造材料のコスト低減を目的とするものであ
る。【解決手段】端面板２の底面（耐圧筐体内部の面）の
形状が凹型の円錐形状であり、端面板２の上面（耐圧筐
体外部の面）の形状が、開口穴に向かって耐圧筐体の外
方に凸型の円錐形状であり、凸型の円錐形状部の板厚
は、端面板２の円筒部１との接続部から開口穴に向かっ
て、一定あるいは大きくなっているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海底中継装置に係
わり、特に海底ケーブルの中継器回路を海水の圧力およ
び水分から保護する機能を有する耐圧筐体の構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年は、海底ケーブルシステムの通信容
量増大に伴い、中継器回路の大型化・大容量化が加速さ
れている。したがって、より大きな中継器回路をより多
く搭載し、かつ海底の水圧に充分耐える海底中継装置が
要求されている。

【０００３】図４は、例えば特開昭４９−７１４９２号
公報に示された、従来の海底中継装置を示す断面図であ
る。同図において、耐圧筐体の円筒部１と端面板２は溶
接リップ３で溶接され、円筒部１に端面板２が固定され
ている。端面板２には開口穴が設けられ、この開口穴に
金属インサート４及び内部導体５が挿入されており、金
属インサート４と内部導体５の間には、プラスチック絶
縁物６が充填されている。金属インサート４はプロテク
タ７を介して締付リング８によって端面板２に押し付け
られるように構成されている。

【０００４】次に、動作について説明する。端面板２は
溶接リップ３によって円筒部１に溶接されており、外部
から加えられる海水の圧力に耐え、かつ、気密を保つよ
うに機能する。金属インサート４は、先端が凸型円錐形
状になっており、この凸型円錐形状部のエッジが端面板
２の開口穴における凹型円錐形状部に当接してメタルシ
ールを構成することによって気密を保つように構成され
ている。

【０００５】金属インサート４の押付力はプロテクタ７
を介して締付リング８を締め込むことで発現される。電
力は、内部導体５によって図示していない中継器回路へ
供給される。内部導体５は、プラスチック絶縁物６によ
って端面板２と絶縁されている。また、プラスチック絶
縁物６は海水の進入を防止する機能も有している。中継
信号は内部導体５自身もしくは内部導体５内部に通され
た信号線によって耐圧筐体の端面板２外部から内部へ導
入される。

【０００６】図４に示したように、従来の海底中継器は
端面板２の底面が平坦な平板形状をしているので、耐圧
筐体の円筒部１及び端面板２の直径が増大すると、海底
に沈んで水圧が負荷された場合、端面板２の底面におけ
る開口穴のまわりに引張応力が生じる。

【０００７】また、金属インサート４が端面板２の開口
穴における凹型円錐形状部を強く押圧しているために、
さらに、端面板２の底面における開口穴のまわりに生じ
る引張応力が大きくなる。

【０００８】この引張応力のために、開口穴の径が広が
り、海水をシールする部分のシール性が劣化するので、
強度を維持するために必然的に板厚を増加させることが
必要になり、この板厚の増加に伴って端面板２の重量が
増加する。ひいては海底中継装置の重量が増加するとい
う問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
海底中継装置は端面板の底面が平坦な平板形状をしてい
るので、耐圧筐体の円筒部及び端面板の直径が増大する
と、海底に沈んで水圧が負荷された場合、端面板の底面
に開口している穴のまわりに引張応力が生じ、シール部
分におけるシール性が劣化するので、端面板の板厚を増
加させることが必要になり、海底中継装置の重量が増加
するという問題があった。

【００１０】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、海水に対する耐圧性能を向上
させ、軽量でシール性のよい海底中継装置を得ることを
目的としており、さらに製造材料のコスト低減を目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明における海底中継
装置は、円筒部の両端に端面板を気密に接続し、上記端
面板に設けた開口穴に金属インサートを気密に取り付け
た耐圧筐体を備え、上記端面板の底面（耐圧筐体内部の
面）の形状が凹形状であり、上記端面板の上面（耐圧筐
体外部の面）の形状が、上記開口穴に向かって上記耐圧
筐体の外方に凸形状であり、該凸形状部の板厚は、上記
円筒部との接続部側から上記開口穴に向かって、一定あ
るいは大きくなっているものである。

【００１２】また、底面の形状が円錐形であるものであ
る。

【００１３】また、底面の形状が球面形であるものであ
る。

【００１４】また、上面の形状が円錐形であるものであ
る。

【００１５】また、上面の形状が球面形であるものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図に基づいて説明する。なお、耐圧筐体の円筒部の両端
における端面板の構造は、対称形であるので、図におい
て、片側のみを示している。実施の形態１．図１は、本発明に係る海底中継装置にお
ける実施の形態１を示すための断面図であり、耐圧筐体
の端面板の構造を示している。

【００１７】同図において、１は耐圧筐体の円筒部、２
は端面板、３は溶接リップ、４は金属インサート、５は
内部導体、６はプラスチック絶縁物、７はプロテクタ、
８は締付リングであり、端面板２は、底面が凹型円錐形
状で、上面が金属インサート４を挿入された開口穴に向
かって耐圧筐体の外方に凸型となった円錐形状になって
おり、また、凸型となった円錐形状部の板厚は円筒部１
との接続部側から開口穴に向かって大きくなっている。

【００１８】図２は、コンピュータシミュレーションに
よって外圧による端面板の変形を求めた結果を模式的に
示す断面図であり、端面板２が平板である場合（ａ）と
端面板２が凸型円錐形状の場合（ｂ）を示している。以
下、図１を参照しつつ、動作を説明する。

【００１９】図２に示したように、矢印で示す外圧が加
えられると、実線で示す形状から破線で示す形状に変形
する。端面板２が平板の場合（図２（ａ））には、端面
板２は耐圧筐体の内方に凸形状に変形し、底面２ａにお
ける開口穴２ｂには白抜き矢印で示す大きな引張応力が
加わり開口穴２ｂの径が広がる。

【００２０】一方、端面板２が凸型円錐形状の場合（図
２（ｂ））には、凸型円錐形状の円錐部の傾斜がやや緩
やかになる変形が生じ、この場合に底面２ａにおける開
口穴２ｂには白抜き矢印で示す引張応力と黒塗り矢印で
示す圧縮応力が加わり、引張応力はその一部が圧縮応力
によって打ち消され、トータルとして底面２ａにおける
開口穴２ｂに加わる引張応力は小さくなり、開口穴２ｂ
の径の広がりは極めて小さくなる。

【００２１】また、金属インサート４の押付力による底
面２ａにおける開口穴２ｂの変形は、端面板２が平板の
場合に比べて、端面板２の底面２ａが凹型円錐形状の場
合の方が押付力による応力が分散されるので、少なくな
り、金属インサート４によるシール性がよくなる。

【００２２】以上のように、端面板２の底面を凹型円錐
形状とし、上面を凸型円錐形状とすることによって、端
面板２の底面２ａにおける開口穴２ｂに加わる引張応力
は小さくなるので、端面板２の板厚を薄くして海底中継
装置の重量を軽量化することができ、また、端面板２の
底面２ａにおける開口穴２ｂの径の広がりも小さくなる
ので、金属インサートによるシール性もよくなる。

【００２３】なお、本実施の形態において、上面の形状
を球面としても、底面及び上面が円錐形の場合と同様の
効果が得られる。

【００２４】また、上面が凸型円錐形状部の板厚を円筒
部１との接続部側から開口穴に向かって大きくなってい
る例を示したが、一定の厚さとしてもよい。

【００２５】実施の形態２．図３は、本発明に係る海底
中継装置における実施の形態２を示すための断面図で、
耐圧筐体の端面板の構造を示しており、図１と同一符号
は同一部分または相当部分を示している。

【００２６】端面板２は、底面が凹型球面形状で、上面
が金属インサート４を挿入する開口穴に向かって耐圧筐
体の外方に凸型となった球面形状になっている。

【００２７】また、端面板２上面の凸型となった球面形
状部における板厚は、円筒部１との接続部側から開口穴
に向かって大きくなっている。

【００２８】本実施の形態において、実施の形態１と同
様に、外圧による変形のコンピュータシミュレーション
を行うと、図２と同様に、底面における開口穴には引張
応力と圧縮応力が加わり、引張応力の一部が圧縮応力に
よって打ち消され、トータルとして底面における開口穴
に加わる引張応力は小さくなる。

【００２９】また、金属インサートの押付力による底面
における開口穴の変形は、端面板が平板の場合に比べて
少なくなり、シール性がよくなる。

【００３０】なお、本実施の形態において、底面の形状
を円錐形としても、底面及び上面が球面の場合と同様の
効果が得られる。

【００３１】また、上面が凸型球面形状部の板厚を円筒
部１との接続部側から開口穴に向かって大きくなってい
る例を示したが、一定の厚さとしてもよい。

【００３２】また、上記実施の形態１及び２は円錐形状
の場合と球面形状の場合を示したが、これに限られるも
のではなく、端面板２の底面２ａの形状が凹形状であ
り、端面板２の上面が、端面板２に設けられた金属イン
サートを挿入する開口穴２ｂの方向に向かって、耐圧筐
体の外方に凸形状であり、この凸形状部における板厚
が、円筒部１との接続部側から開口穴に向かって、一定
あるいは大きくなっているようにすることによって、上
記実施の形態１及び２で得られる効果と同様の効果が得
られる。

【００３３】

【発明の効果】本発明における海底中継装置によれば、
円筒部の両端に端面板を気密に接続し、上記端面板に設
けた開口穴に金属インサートを気密に取り付けた耐圧筐
体を備え、上記端面板の底面（耐圧筐体内部の面）の形
状が凹形状であり、上記端面板の上面（耐圧筐体外部の
面）の形状が、上記開口穴に向かって上記耐圧筐体の外
方に凸形状であり、該凸形状部の板厚は、上記円筒部と
の接続部側から上記開口穴に向かって、一定あるいは大
きくなっているものであるので、海水に対する耐圧性能
を向上させることができ、端面板の板厚を薄くして海底
中継装置を軽量化することができる。

【００３４】また、金属インサートを挿入する開口穴の
気密に取り付けたシール部における半径方向の変形量を
抑制することができ、より海水シール性能を向上するこ
とができる。

【００３５】さらに、板厚を減少させることができるの
で、製造時の材料コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る海底中装置の実施の形態１を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る海底中装置の実施の形態１にお
ける端面板の変形を模式的に示す図である。

【図３】本発明に係る海底中装置の実施の形態２を示
す断面図である。

【図４】従来の海底中継器を示す断面図である。

【符号の説明】

１耐圧筐体、２端面板、３溶接リップ、４金属
インサート、５内部導体、６プラスチック絶縁物、
７プロテクタ、８締付リング。

フロントページの続き (72)発明者谷周一東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者宮下達哉東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱電機エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 5G375 AA09 BA27 BB74 CA02 CA14 CC02 DB22 DB41 EA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒部の両端に端面板を気密に接続し、
上記端面板に設けた開口穴に金属インサートを気密に取
り付けた耐圧筐体を備え、上記端面板の底面（耐圧筐体
内部の面）の形状が凹形状であり、上記端面板の上面
（耐圧筐体外部の面）の形状が、上記開口穴に向かって
上記耐圧筐体の外方に凸形状であり、該凸形状部の板厚
は、上記円筒部との接続部側から上記開口穴に向かっ
て、一定あるいは大きくなっていることを特徴とする海
底中継装置。
【請求項２】底面の形状が円錐形であることを特徴と
する請求項１記載の海底中継装置。
【請求項３】底面の形状が球面形であることを特徴と
する請求項１記載の海底中継装置。
【請求項４】上面の形状が円錐形であることを特徴と
する請求項１記載の海底中継装置。
【請求項５】上面の形状が球面形であることを特徴と
する請求項１記載の海底中継装置。