JP2006246580A - ケーブル引留部の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケーブル引留部の主として耐捻回特性を向上させる。
【解決手段】 引留金具本体２０に引き留められたケーブル５の金具口元部近傍の外周に補強用編組３５を被せ、この補強用編組３５を例えばその上に被せた収縮チューブ３６でケーブル５に密着保持させる。補強用編組３５によりケーブル５の金具口元部近傍の捻れ剛性が向上するので、捻れはケーブル全体に分散される。捻れがケーブルの金具口元部近傍に集中して強度低下を招くことを防止できる。編組構造であることが、往復捻れに対する捻れ剛性を有効に高めている。また、ケーブル５の金具口元直近部に、留金具本体２０と一体の筒状部２０ａの上からゴムモールド３７を施すことで、耐捻回特性がさらに向上し、また繰り返し圧縮による強度低下を防止できる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、引留金具本体に引き留められたケーブルの金具口元部近傍を補強するケーブル引留部の補強構造に関する。

種々の機器において、ケーブル（電気ケーブルあるいは光ケーブルあるいは電気・光複合ケーブル）を、機器側に固定した引留金具で当該機器に引き留める場合、ケーブルの機器内部の部分にまで引張り力が作用しないような引留構造とする必要がある。

ケーブルコアの外周にテンションメンバを設けその外側にシースを施した構造のケーブルは一般的であるが、このようなケーブルの場合、引留金具にテンションメンバを固定することでケーブル引留めを行う構造が一般的である。

上記のように、単にテンションメンバを引留金具に固定してケーブル引留めを行う構造の場合、ケーブルに「捻り力」や「圧縮力」が作用した時、ケーブルの金具口元部近傍が変形を受け強度低下を招き、ひいては損傷に至る場合がある。

特に、ケーブルの金具口元部近傍のシースを除去した状態で、ケーブル引留めを行う必要がある場合には、テンションメンバが露出した開口部（シース端の近傍）という捻れ剛性の低い部分が存在するため、捻れがその一箇所に集中し、許容量を超えた捻れの繰り返しでテンションメンバーが座屈し、強度が低下する恐れがある。
また、圧縮力については、特に機器が振動するものである場合には、機器の縦振動とケーブルの動きの不一致により、ケーブルに圧縮力が繰り返し作用し、その際、テンションメンバーの移動が容易な開口部に座屈が繰返し起こり、強度が低下する恐れがある。

本発明は上記背景のもとになされたもので、引留金具で引き留められたケーブルの金具口元部近傍に捻れや圧縮による強度低下、さらには損傷が生じることのないケーブル引留部の引留め構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、引留金具本体に引き留められたケーブルの金具口元部近傍を補強するケーブル引留部の補強構造であって、
ケーブルの金具口元部近傍の外周に補強用編組を被せ、この補強用編組を編組保持手段によりケーブル外周に密着保持したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１のケーブル引留部の補強構造において、編組保持手段として、補強用編組の上から収縮チューブを被せて補強用編組をケーブル外周に密着させたことを特徴とする。
請求項３は、請求項１又は２のケーブル引留部の補強構造において、引留金具本体に、ケーブルの金具口元直近部を、補強用編組の上から又は補強用編組に被せた収縮チューブの上から覆う筒状部を一体に形成するとともに、前記筒状部とケーブルの金具口元直近部とを一体化するようにゴムモールドを施したことを特徴とする。
請求項４は、請求項１〜３のケーブル引留部の補強構造において、補強用編組の先端部近傍をケーブル外周に接着固定したことを特徴とする。
請求項５は、請求項１〜４のケーブル引留部の補強構造において、補強用編組が、束状の多数の芳香族ポリアミド系繊維の外周にナイロン被覆を施した線材からなる編組であることを特徴とする。
請求項６は、請求項１〜５のケーブル引留部の補強構造において、ケーブルが、ケーブルコアの外周にテンションメンバーを配置しその上にシースを被覆した構造であり、前記テンションメンバーが引留金具本体に引き留められていることを特徴とする。

本発明によれば、補強用編組がケーブルの金具口元部近傍の外周に密着した状態で被せられているので、ケーブルの金具口元部近傍の捻れ剛性が向上し、したがって、捻れはケーブル全体に分散される。したがって、捻れがケーブルの金具口元部近傍に集中して捻れ許容量を超えることがなく、強度低下を招くことを防止できる。これにより、ケーブルの金具口元部近傍に損傷が発生することを防止される。なお、補強のためにケーブル外周に密着させる部材が編組構造であることは、往復捻れに対する捻れ剛性を高める上で有効に機能している。

請求項３によれば、ケーブルの金具口元直近部が留金具本体側の筒状部の上からゴムモールドされているので、ケーブルが引留金具本体と一体化する。したがって、ケーブルに圧縮力が作用した時にケーブルと引留金具本体との間に相対移動が発生することはなく、ケーブルの金具口元直近部に座屈が繰返し起きて強度低下を招くことを防止できる。これにより、ケーブルの金具口元部近傍に損傷が発生することを防止される。

請求項４によれば、補強用編組の先端部近傍がケーブル外周に接着固定されていることで、ケーブルと引留金具本体との間の相対移動がさらに有効に抑止され、ケーブルの金具口元直近部の強度低下の防止効果がさらに高くなる。この場合、補強用編組の全体をケーブル外周に接着固定したとすれば、捻れを分散させる効果が低下するが、中間部は接着固定されていないので、捻れを分散させる効果を有効に維持しつつケーブルと引留金具本体との間の相対移動を抑止することができ、ケーブルの金具口元部近傍の強度低下の防止効果がさらに高くなる。

以下、本発明を実施したケーブル引留部の補強構造について、図面を参照して説明する。

以下に述べる実施例は、図６に示すような海洋無人探査機用のケーブル５のケーブル引留部７に適用したものである。海洋探査船１上のケーブルドラム２から繰り出されるケーブル３で吊られた中継器４から延出するケーブル５に無人探査機６が接続され、無人探査機（以下、単に探査機と呼ぶ）６は通常は２点鎖線で示すように中継器４の底面に装着され、探査時に図示のようにケーブル５に繋がれた状態で移動して無人探査の作業をする。

実施例のケーブル５は図３に示した構造である。このケーブル５は、電力線１１と制御線１２と光ケーブル１３とをシース１４で被覆してなるケーブルコア１５の外周に編組からなるテンションメンバー（場合によりテンションメンバー編組と呼ぶ）１６を設け、さらにその外周をシース１７で被覆した構造である。

図１は前記ケーブル引留部７の外観を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。同図において、２０は引留金具本体である。引留金具本体２０は取付金具２４を介して探査機６に、鉛直線に対して任意の方向に傾動可能に取り付けられている。

ケーブル引留部７の内部構造を図２に示す。ケーブル引留部７は、ケーブル５のシース１７を除去して、テンションメンバー１６を露出させ、引留金具本体２０に、直接的にはテンションメンバー１６を引き留めることでケーブル５を引き留めて、ケーブルコア１５を探査機６内に引き込んでいる。
露出させたテンションメンバー１６を留金具本体２０に固定する手段は任意であるが、模式的に示した図示例の場合は、ケーブルコア１５の外周に沿って引留金具本体２０のケーブル引込み穴２０ａ内に引き入れ、充填した接着剤で固定している。

本発明では、引留金具本体２０に引き留められたケーブル５の金具口元部近傍の外周に補強用編組３５を被せ、この補強用編組３５を何らかの編組保持手段によりケーブル外周に密着保持する。図示例では、補強用編組３５の上から例えば熱収縮チューブ３６を被せて補強用編組３５をケーブル外周に密着させている。
また、引留金具本体２０に、補強用編組３５及び熱収縮チューブ３６が被せられたケーブル５の金具口元直近部（引留金具本体２０の端面２０ｂに近い部分）を覆う筒状部２０ｃを一体に形成している。そして、前記筒状部２０ｃと前記補強用編組３５の金具口元直近部とを一体化するようにゴムモールド３７を施している。筒状部２０ｃの先端側の外周にはゴムモールド３７が筒状部２０ｃと堅固に結合するように凹凸２０ｄを形成している。
さらに、図示例では、補強用編組３５の先端部近傍をケーブル５の外周に接着固定している。接着部を３８で示す。

前記補強用編組３５としては、例えば、多数本の束状のケブラーをナイロンで被覆した線材（すなわちナイロン被ケブラー）による編組（ナイロン被ケブラー編組）を用いると好適である。但し、補強用編組３５の素材は、捻れ剛性を高める上で有効な素材であれば、種々の素材を用いることができる。
また、前記熱収縮チューブ３６としては、電線の直線接続部等に用いられている一般的な熱収縮チューブを用いることができる。また、熱収縮チューブに限らず、常温収縮チューブを用いることもできる。
前記ゴムモールドとしては、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が好適である。この場合、ＥＰＤＭテープを巻きそれを加熱して加硫することでゴムモールドを施すことができる。

探査機６が上下左右の種々の方向に移動した場合、ケーブル５の金具口元部には、図１の矢印ａで示す回転方向の捻り力や矢印ｂで示す上下方向の圧縮力が作用する場合がある。
捻り力に対しては、補強用編組３５がケーブル５の金具口元部近傍の外周に密着した状態で被せられているので、ケーブル５の金具口元部近傍の捻れ剛性が向上する。また、ケーブル５の金具口元直近部がゴムモールド３７により留金具本体２０の筒状部２０ｃと一体結合しているので、この点でもケーブル５の金具口元部近傍の捻れ剛性が向上する。したがって、捻れはケーブル全体に分散される。このため、捻れがケーブル５の金具口元部近傍に集中して捻れ許容量を超えるということはなく、強度低下を招くことを防止でき、ケーブル５が損傷することを防止できる。なお、補強のためにケーブル外周に密着させる部材（補強用編組３５）が編組構造であることは、往復捻れに対する捻れ剛性を高める上で有効に機能している。

また、圧縮力に対しては、補強用編組３５及び熱収縮チューブ３６が被せられたケーブル５の金具口元直近部は、ゴムモールド３７により筒状部２０ｃと一体結合して引留金具本体２０と一体化しているので、ケーブル５に圧縮力が作用した時にケーブル５と引留金具本体２０との間に相対移動が発生することはなく、ケーブル５の金具口元直近部に座屈が繰返し起きて強度低下を招くことを防止でき、ケーブル５が損傷することを防止できる。

また、補強用編組３５の先端部近傍がケーブル５の外周に接着固定（接着部３８）されているので、ケーブル５と引留金具本体２０との間の相対移動がさらに有効に抑止され、ケーブル５の金具口元直近部の強度低下の防止効果がさらに高くなる。
この場合、仮に補強用編組３５の全体をケーブル５の外周に接着固定したとすれば、捻れを分散させる効果が低下するが、中間部は接着固定されていないので、捻れを分散させる効果を有効に維持しつつケーブル５と引留金具本体２０との間の相対移動を抑止することができ、ケーブル５の金具口元部近傍の強度低下を防ぐ効果がさらに高くなる。但し、補強用編組３５の全体をケーブル５の外周に接着固定することを除外するものではない。

上述したケーブル引留部の補強構造の耐捻回特性を評価するために、図７（イ）に示した従来構造の試験片Ａ及び（ロ）に示した本発明構造の試験片Ｂを作製し、繰り返し捻回試験を行った。従来品試験片Ａはケーブル５に従来通りの開口部（テンションメンバー１６の露出部）１８を設けたものである。本発明品試験片Ｂはケーブル５の金具口元部近傍に、開口部をなくして上述した補強構造、すなわち、補強用編組３５、熱収縮チューブ３６、ゴムモールド３７及び接着による補強を施した構造である。両試験片Ａ、Ｂは間隔が１ｍとなるように両端を試験用の引留金具４１で引き留めた。
試験方法は、両試験片Ａ、Ｂについて、図７の下方の引留金具４１を固定し上方の引留金具４１を下記の条件にて繰り返し往復回転させることで、開口部あるいは補強部に繰り返し捻回力を加えた。
張力：０（フリー）
捻回角度：±９０°
捻回回数：（０）、１０００、３０００、５０００（回）
上記試験を実施した試験片Ａ、Ｂの引張破断試験を実施し、破断張力値を測定した。
その引張破断試験結果を図８に示す。従来品はすべて開口部１８で破断したが、本発明品は補強端では破断せずに、補強されていないケーブル部の各所で破断が見つかった。
図８に示された通り、本発明品は捻回試験後の残存引張強度が従来品の約２倍という結果であった。従来品の場合、テンションメンバー編組の張り・緩みが開口部という一部分に集中するのに対して、本発明品の場合、補強部では全く捻れずに補強のないケーブル部に捻れが分散されていた。このことから、ケーブルの金具口元部近傍の捻れ剛性を向上させることは、捻れをケーブル部に逃がし分散させるため、テンションメンバーの極端な強度低下を抑える効果があると考えられる。

上述の実施例では、補強用編組３５及び熱収縮チューブ３６がシース端からさらに延びてテンションメンバー１６の露出部にかかる状態で被せられているが、シース端から出ない状態であってもよい。また、さらに引留金具本体２０の内部まで延びて、テンションメンバー１６とともに引留金具本体２０に固定されている構造としてもよい。

なお、本発明においてケーブルコア１５の外周のテンションメンバー１６は、特に限定されない。テンションメンバ１６としてケブラーによる編組を用いてもよいし、その他の素材による編組でもよいし、また、編組でなくてもよい。また、図９に示したケーブル５’のように、ケーブルコア１５’の外周に複数本のＦＲＰロッドを横巻き（螺旋巻）したテンションメンバー１６’でもよい。同図において、１７’はシース、１９’は複数本のＦＲＰロッドからなるテンションメンバー１６’の層に充填した樹脂である。
また、図１０に示したケーブル５”のように、ケーブルコア１５”の外周にケブラー等のフィラメントを横巻き（螺旋巻き）したテンションメンバー１６”でもよい。同図において、１７”はシースである。この場合、多数のフィラメントからなるテンションメンバー１６”の層に樹脂（図示略）を含浸させる。

上述の実施例では海洋無人探査機用のケーブル５の探査機６側のケーブル引留部に適用したものであるが、ケーブル５の中継器４側のケーブル引留部に本発明を適用することもできる。また、探査船１側のケーブル３の中継器４側のケーブル引留部に適用することもできる。また、海洋無人探査機用のテザーケーブルに限らず、ケーブルコアの外周にテンションメンバーを持つ種々のケーブルに適用可能である。
さらにまた、例えばキャブタイヤケーブル等のような、テンションメンバーを持たないケーブルに本発明を適用することも可能である。要するに、引留金具で引き留められたケーブルの金具口元部に応力・歪が集中する場合であれば、そのケーブル引留部に本発明を適用することで、応力・歪を分散することができ、ケーブルの寿命を長くすることができる。

本発明のケーブル引留部の補強構造の一実施例を示すもので、（イ）はケーブル引留部の正面図、（ロ）は同側面図である。 図１の要部の詳細構造を示す図である。 本発明を適用するケーブルの一例を示す断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。 図２の要部のＢ−Ｂ断面図（ベルマウスを除いた断面図）である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 本発明のケーブル引留部の補強構造が適用される具体例を示すもので、海洋探査船から吊り下げられた中継機に海洋ケーブルで探査機が繋がれている状況を説明する図である。 本発明を適用したケーブル引留部の捻回特性試験の要領を説明する図で、（イ）は従来品、（ロ）は本発明実施例品である。 図７の要領で行った捻回特性試験の結果を示すグラフである。 本発明を適用するケーブルの他の例を示す斜視図である。 本発明を適用するケーブルのさらに他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 海洋探査船
２ ケーブルドラム
４ 中継器
５ ケーブル
５’、５” ケーブル
６ 探査機（海洋無人探査機）
７ ケーブル引留部
１１ 電力線
１２ 制御線
１３ 光ケーブル
１４ シース
１５ ケーブルコア
１６ テンションメンバー（テンションメンバー編組）
１６’、１６” テンションメンバー
１７ シース
２０ 引留金具本体
２０ｃ 筒状部
２４ 取付金具
２５ ヒンジ連結部
３５ 補強用編組
３６ 熱収縮チューブ（収縮チューブ）
３７ ゴムモールド
３８ 接着部

Claims (6)

1. 引留金具本体に引き留められたケーブルの金具口元部近傍を補強するケーブル引留部の補強構造であって、
   ケーブルの金具口元部近傍の外周に補強用編組を被せ、この補強用編組を編組保持手段によりケーブル外周に密着保持したことを特徴とするケーブル引留部の補強構造。
2. 前記編組保持手段として、補強用編組の上から収縮チューブを被せて補強用編組をケーブル外周に密着させたことを特徴とする請求項１記載のケーブル引留部の補強構造。
3. 前記引留金具本体に、ケーブルの金具口元直近部を、前記補強用編組の上から又は補強用編組に被せた収縮チューブの上から覆う筒状部を一体に形成するとともに、前記筒状部とケーブルの金具口元直近部とを一体化するようにゴムモールドを施したことを特徴とする請求項１又は２記載のケーブル引留部の補強構造。
4. 前記補強用編組の先端部近傍をケーブル外周に接着固定したことを特徴とする請求項１〜３記載のケーブル引留部の補強構造。
5. 前記補強用編組が、束状の多数の芳香族ポリアミド系繊維の外周にナイロン被覆を施した線材からなる編組であることを特徴とする請求項１〜４記載のケーブル引留部の補強構造。
6. 前記ケーブルは、ケーブルコアの外周にテンションメンバーを配置しその上にシースを被覆した構造であり、前記テンションメンバーが引留金具本体に引き留められていることを特徴とする請求項１〜５記載のケーブル引留部の補強構造。
   

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