JP2716078B2 - えい航式探査機の巻取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計測船の甲板上からケ
ーブルを水中に繰り出し・吊下させて、船体から遠く離
して観測機器をえい航しながら遠隔海中探査を行うえい
航式探査機、すなわち、ケーブルの途中に音源部として
のえい航体、さらに後続ケーブルの途中箇所に金属円筒
内に電子回路や変換回路を内蔵した前置増幅器があり、
電気的・機械的接続部としての硬直部のあるケーブルを
有する探査機の繰り出し及び巻取り作動させるためのえ
い航式探査機の巻取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１に示すように、船舶を使って水面下
所要深度の遠隔水中探査を行う場合には、遠方から観測
船１００に向かって、比較的長尺・大径で計測センサと
してのアウタケーブル１０１、短尺・大径で金属円筒内
に電子回路や変換回路を内蔵した前置増幅器であり電気
的・機械的接続部でもある硬直部１０２、長尺・中径で
中性浮力ケーブルとしてのミッドケーブル１０３、水中
飛行体状を成し音波を所要方向に送波する音源部として
のえい航体１０４、及び長尺・小径・重比重で繰り出し
長さと船速によって所要の深度に至らせるためのインナ
ケーブル１０５のそれぞれの連接によって探査機が構成
される場合がある。上記のように、繰り出しケーブルの
途中に水中飛行体状を成すえい航体１０４及び硬直部１
０２がある場合の連接には、機械的強度及び電気的接続
のため、また、ケーブル引留加工や電気的コネクタの取
付け加工及び両ケーブルの切り離しの利便性を考慮し、
連結部は大径になるほか軽金属性の耐圧円筒スリーブが
一般的に用いられている。連結部は、ケーブルの端末加
工による強度低下を見越すこと、ケーブル引き留めの構
造的制約から、硬直部１０２の直径はケーブルの直径に
比べ、大径になるのが一般的である。また、円筒状金属
スリーブは同上の寸法に合わせて水密性と耐圧性を保持
するほか、コネクタ脱着時の抜き差し作業のために余裕
長を取っておく必要上、長めの寸法となる。この種のえ
い航式探査機を船上から繰り出し、取り入れする従来の
手段によれば、インナケーブル１０５を直接単一のドラ
ムよりなる巻取装置に巻填させた後に、えい航体を観測
船甲板上で人手によって切り離し、さらに、後続のミッ
ドケーブルとアウタケーブルを前記ドラムに巻填させる
方式がとられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
単一のドラムよりなる巻取装置には、下述のように多く
の欠点がある。 （ａ）えい航体、連結部をそのままにして巻填操作した
場合 この場合には、えい航体の形状、寸法及び重さ等によ
り、ドラムの巻胴からのはみだし出っ張り、浮き上り等
の発生を極力抑えるために、えい航体の巻き込み時に人
手で上手にさばき、ドラムの駆動回転時にずれや巻き込
みケーブルとの引っ掛かり等の不具合は生じないように
処理する必要がある。また、後続のミッドケーブルとア
ウタケーブルを巻き込むためには、えい航体をかわして
巻かねばならず、これには、さらに、人手で上手にさば
く必要があり、たとえうまくさばけた状態でも、えい航
体や硬直部に無理な曲げ負荷がかかって、損傷や曲がり
くせによる劣化が生じ易く、ひいては、機械的、電気的
故障の要因となる。このような巻き込みでは、ケーブル
ドラムへの巻込みが不均一になると共に重量分布も不均
一であるため、ドラム駆動の回転に連れて、巻胴のケー
ブルにずれやたるみを発生させ、ドラム回転に支障をき
たし、結局は巻填操作が出来なくなる恐れがある。 （ｂ）巻填の都度、えい航体及び連結部を取り外し操作
した場合 この場合には、えい航体と連結部が分離され、別個に格
納されることから、前項の不具合は解消されるが、その
代わり、えい航体との分離や連結部を着脱したり、ま
た、着脱時にケーブルを仮止めしたりする付帯設備や用
具が必要になるほか、それらの分離や着脱操作に人手が
かかる。この場合、海上模様の急変による荒天下の動揺
中の巻取り時甲板作業になった時には、供試品である硬
直部の軽金属製スリーブを不用意に落下させたり、他の
構造物に打ち当てたりすることによる変形や損傷で機械
的接続不能におちいる恐れもある。また、連結部の分離
の際には、高信頼性を必要とする多ピンの電気的コネク
タを露出させることによる塩害の影響を受けやすく、電
気的導通不良や微弱信号の検出を困難にさせることがあ
る。えい航体についても上記と同様に高圧電気回路部の
絶縁性劣化によって送波不能とか、所定の送波レベルが
得られない、送波レベルが変動し不安定であるというよ
うな不具合を生じる等、信頼性についても問題がある。 （ｃ）人手作業の危険性 前（ａ）（ｂ）項で述べた作業には、それだけ余分な人
手がかかるほかに、大寸法で大重量のえい航体の持ち運
び移動作業とか、回転ドラムや張力の加わったケーブル
を取り扱うことから、作業中の危険が大きく、特に、探
査の途中から海上模様が荒天になって、船が揺れている
場合の巻取作業は、著しく危険である。特に、人手によ
ってえい航体の移動作業中、あるいは、ケーブル等を人
力で確保している場合には、動揺時においては自身の体
が宙に浮いた状態と同じになるため、踏ん張りが効かず
にケーブルと共に海中へ引きずり込まれる危険性もあ
る。このように、安全上についても問題がある。 （ｄ）稼働性の低下 上述したえい航体及び連結部の処理作業には、日中の明
るい中に行うのが都合良く、それでも多くの時間を要
し、その作業中には、巻取装置の運転を中断しなければ
ならない。そのため、装置の稼働率がそれだけ低下し
て、計測作業の効率低下を招来する。 （ｅ）構造の大型化 ドラムの設定寸法は、ケーブル径とケーブル可撓度によ
って決められるが、アウタ、ミッド、インナの３種類の
ケーブルのうち、大径でかつ可撓性が小さい方のケーブ
ルに合わせてドラム径を決めるので、ドラムが必要以上
に大型化することが避けられず、この事と共に、上記付
帯設備の設置と相まって、甲板上に大きなスペースが取
られるほか、見通しも悪くなって出入港時における接岸
作業や係船作業に支障をきたす事になる。特に、ケーブ
ルと共にえい航体や硬直部をも従来型のドラムに巻き込
もうとすると、ますます大型となるほか、多くの問題が
発生する。

【０００４】本発明は上記欠点を解消するためになされ
たものであって、すなわち、本発明の目的は、構造が小
型で、かつ、人手を使わずに途中のえい航体や硬直部を
有するケーブルを連続作動により繰り出し、及び巻取り
し得るようにしたえい航式探査機の巻取装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を実施例に対応する図を参照して説明す
る。すなわち、本発明は、船上から投入吊下しケーブル
を介してえい航するえい航式探査機の巻取装置におい
て、横方向に回転駆動される機台（１）と、機台（１）
上に搭載され、縦方向に回転駆動される１次ドラム
（２）と、機台（１）上に立設された支持体（３）の上
部に固設された２次ドラム（４）であって、前記１次ド
ラム（２）の上方位置に固設され、機台（１）と一体に
横方向に回転駆動される２次ドラム（４）と、前記ケー
ブルを２次ドラム（４）の上面を通り１次ドラム（２）
に誘導させる経路とを具備することを特徴としている。
前記２次ドラム（４）の外周には、該２次ドラム（４）
に対して回動自在とされた３次ドラム（５）を設けるこ
とができる。

【０００６】さらに、上記の課題を解決するための手段
には、下記の実施態様を包含する。すなわち、船１００
上から投入吊下しえい航され、長尺で比較的小径のイン
ナケーブル１０５の先端に接続される水中飛行体状をな
すえい航体１０４と、その尾部に接続される長尺で比較
的中径のミッドケーブル１０３及び、さらに棒状をなす
硬直部１０２によって接続される長尺で比較的大径のア
ウタケーブル１０１とからなるえい航式の探査機を連続
的に一連長で巻き取るためのえい航式探査機の巻取装置
において、駆動回転される中空回転円筒状の支持体３の
内部機台１にインナケーブル１０５を巻き取る１次ドラ
ム２を設置し、支持体３の上端に１次ドラム２と回転軸
を直交する大径で偏平な同軸多重ドラム６を配置し、そ
のうちのミッドケーブル１０３を巻き取る２次ドラム４
と、支持体３とを固設し、２次ドラム４の上板（側板）
上にえい航体１０４の引込場７を設けると共にその同心
外周を覆うようにして、ブレーキ解放時に自在回転、ロ
ック時には連動回転するアウタケーブル１０１を巻き取
る３次ドラム５を配列した構造。３次ドラム５の巻胴部
の一部には、ミッドケーブル１０３が通過するための軸
に沿った全長に渡る開口部が設けてあるほか、雨どい状
の収置座１３があり、これと２次ドラム４の巻胴と３次
ドラム５の巻胴にかけての空間部に棒状の硬直部１０２
が収置されること、また、各ケーブルをそれぞれのドラ
ムまで案内する案内構造と、インナケーブル１０５を整
列巻きさせるケーブルトラバーサ機構を有すること。巻
取り時には、２次ドラム４及び３次ドラム５の駆動を停
止した状態で１次ドラム２のみを駆動し、この後えい航
体引込場７にえい航体１０４が引き込まれた時に１次ド
ラム２の駆動を停止すると共に２次ドラム４の駆動を開
始し、この後ミッドケーブル１０３が巻き取られて棒状
の硬直部１０２が２次ドラム４の巻胴部から３次ドラム
５の巻胴に至る空間部と収置座１３に収置された時にセ
ンサがこれを検知すると同時にロック機構のロックが作
動し、２次ドラム４の回転に連動して３次ドラム５が回
転を開始し、アウタケーブル１０１が３次ドラム５に巻
き取られる。繰り出し時は、１次ドラム２の駆動を停止
させた状態で２次ドラム４と３次ドラム５を連動逆転駆
動し、この後、硬直部１０２が収置座１３から繰り出さ
れた時にセンサによりこれを検知し、ロック機構のロッ
クが解除されて３次ドラム５が停止される。引続き２次
ドラム４のみが逆転駆動を続けて、その後ミッドケーブ
ル１０３が繰り出されて、さらに、えい航体１０４が引
込場７から繰り出される時にセンサがこれを検知し、２
次ドラム４の逆転駆動を停止し、１次ドラム２の逆転駆
動が開始され、えい航式の探査機が連続的に一連長で投
入できる。上記のように、１次ドラム２と回転軸を直交
する大径で偏平な同軸多重ドラム６を配置し、そのうち
の２次ドラム４と同ドラムの同心外周に３次ドラム５を
構成し、検知機構、ロック機構、連動機構及び駆動機構
とを具備したことを特徴とするえい航式探査機の巻取装
置。

【０００７】

【作用】図１に示されるえい航状態にあるえい航式探査
機を巻き取るためには、機台（１）を固定状態とし１次
ドラム（２）を巻き取り方向に回転駆動させる。すると
２次ドラム（４）の上面を通り１次ドラム（２）にイン
ナーケーブル（１０５）が巻き取られる。巻き取り途中
において、図２に示されるように、例えば、えい航体
（１０４）が２次ドラム（４）の上面にまで引き上げら
れると、１次ドラム（２）の回転を停止し、機台（１）
を回転駆動してこれと一体に２次ドラム（４）を回転
し、後方のケーブル例えばミッドケーブル（１０３）を
２次ドラム（４）の外周に巻き取る。３次ドラム（５）
がある場合には、例えば硬直部（１０２）が２次ドラム
（４）の外周に迄引き上げられた時に、後方のケーブル
例えばアウタケーブル（１０１）を３次ドラム（５）の
外周に巻き取る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図に基づい
て説明する。先ず、ケーブル作業場としての観測船１０
０の甲板１００Ａの床上に、大型かつ偏平型の同軸多重
ドラム６を横置きにより設置し、前記多重ドラム６のう
ち外側に３次ドラム５、内側に２次ドラム４を設けて、
この２次ドラム４を、甲板１００Ａに軸受けされて甲板
下に張り出した中空回転筒よりなる支持体３の上端に固
設する。また、２次ドラム４の上板（側板）の上面に引
込場７を設けて、そこにえい航体１０４を引き入れ搭載
する。３次ドラム５は、２次ドラム４の同心外周を覆う
ようにし、ブレーキ解放時には自在回転、ロック時には
２次ドラム４と連動回転させると共に、検知機構とロッ
ク機構を有する。しかして、支持体３は、機台１の上面
に立設され、機台１のの外周に形成されたギヤ１Ａは、
２次操作により通電されるモータ８の出力ピニオン９に
歯合し、これにより、２次ドラム４は、２次操作駆動に
より機台１と一体に水平面内を回転するように形成され
ている。次に、２次ドラム４の下方の中空回転筒を構成
する支持体３内の機台１上に１次ドラム２が縦置きによ
り搭載、装備すると共に、その後方には、１次ドラム２
の軸方向と平行に、ケーブル横送り用のトラバーサ（図
示せず）が立設してある。１次ドラム２は、１次操作に
よる通電されるモータ１０に駆動されており、かつ、１
次ドラム２とトラバーサは、定トルク伝動機構を介して
同モータ１０に駆動されることにより、垂直面内を回転
するように形成されている。１１は、伝送線である。１
５Ａ〜１５Ｅは、回転ローラ部である。

【０００９】ところで、各ドラム２，４，５に巻填さ
れ、かつ、２次ドラム４外周の挿通口１２及び引込場７
に収納されるえい航式探査機は、図１に示されるよう
に、１次ドラム２に巻填される吊下用ケーブルをなす細
径のインナケーブル１０５、２次ドラム４に巻填される
中性浮力をなし、インナケーブル１０５よりもやや太い
ゴム被覆のミッドケーブル１０３、及び３次ドラム５に
巻填される中性浮力をなし、かつ、ケーブル状センサで
ある太径ゴム被覆のアウタケーブル１０１と、数十セン
チの長さでありアウタケーブル１０１よりやや太い金属
スリーブをなし電子回路や変換回路を内蔵した前置増幅
器であり、ミッドケーブル１０３とアウタケーブル１０
１間の電気的・機械的接続部でもある硬直部１０２、ま
た、アウタケーブル１０１の先端に接続され、水中飛行
体状をなし音波を所要方向に送波する音源部としてのえ
い航体１０４のそれぞれの連接によって形成されてい
る。また、３次ドラム５の巻胴部の一部には、ミッドケ
ーブル１０３が通過するための軸に沿った全長に渡る挿
通口１２が設けてあるほか、雨どい状の収置座１３があ
り、これと２次ドラム４の巻胴に渡っての空間部に棒状
の硬直部１０２を収納する。その挿入口１２端には、図
示しないケーブルセンサを付設してある。２次ドラム４
の上板（側板）には、１次ドラム２にインナケーブル１
０５を通過させるための案内口１４があり、巻胴の上方
から下方に貫通している。その案内口１４の入口端に
は、図示しないケーブルセンサが付設してある。

【００１０】次に、図２に示すケーブル等の巻填態様
は、インナケーブル１０５が１次ドラム２に巻き取ら
れ、えい航体１０４が引込場７に引き入れられ、ミッド
ケーブル１０３が２次ドラム４に巻き取られ、硬直部１
０２が挿入口１２に大部分引き込まれて、収置座１３に
収置される寸前の態様であるが、ここで、図示のように
ケーブル等を組付けるまでの状態を説明する。

【００１１】先ず、３次ドラム５と２次ドラム４をロッ
クした後、図２示回動位置に停止、固定させておき、そ
の状態で、インナケーブル１０５の巻き込み側を、案内
口１４に挿通させ、さらに案内口１４を通して引き出し
たインナケーブル１０５を１次ドラム２後方のトラバー
サを介して１次ドラム２の巻胴に巻付け、最後に、イン
ナケーブル１０５の巻込端を、同１次ドラム２の１箇所
に結着させた後、１次操作駆動により１次ドラム２及び
トラバーサを巻取り方向に回動する。この後えい航体の
引込場７にえい航体１０４が引き込まれた時にケーブル
センサがこれを検知し、１次ドラム２の駆動を停止する
と共に、３次ドラム５と２次ドラム４ロックが解除され
て、２次ドラム４のみが２次操作駆動により巻取り方向
に回動させる。この時、フリー回転になった３次ドラム
５は、ミッドケーブル１０３の巻き込みパスラインにし
たがう状態になる。この後、ミッドケーブル１０３が巻
き取られて棒状の硬直部１０２が挿通口１２を経て２次
ドラム４の巻胴部から３次ドラム３の巻胴の収置座１３
に至る空間部に収置された時にセンサがこれを検知し、
同時にロック機構のロックが作動し、２次ドラム４の回
転に連動して３次ドラム５が回転を開始し、図２示態様
となる。なお、この２次作動間には、１次ドラム２が２
次ドラム４の下方の内部機台１に載ったまま一体に水平
旋回することは言うまでもない。

【００１２】このようにしてケーブル等の全長が装置に
取り入れられた状態では、硬直部１０２が無理なく挿入
口１２と収置座１３に収置されているので、ケーブルの
どの部分にも無理な負荷応力がかかっておらず、また、
上述した作動がすべて自動的に行われることから、特に
作業者に人手を必要とせず、すなわちワンマンコントロ
ールが可能である。なお、ケーブル等の繰り出し作動時
には、上述と反対方向に作動し、具体的には、先ず２次
操作駆動が行われてアウタケーブル１０１が繰り出さ
れ、次いで、硬直部１０２が挿入口１２から抜出し始め
た時点をケーブルセンサが感知して２次ドラム４と３次
ドラム５のロックが解除されて、３次ドラム５はフリー
回転になって挿入口１２がミッドケーブル１０３の巻き
込みパスラインに向くように従動し、２次ドラム４は、
引続き回転を継続して、その後、巻胴からミッドケーブ
ル１０３が繰り出されたのをケーブルセンサが感知して
１次操作駆動に切り換え、これにより、継続的に２次ド
ラム２が繰り出し方向に回転して、えい航体１０４に引
き続いてインナケーブル１０５を繰り出し、これによ
り、えい航式探査機は連続的に繰り出される。なお、１
次ドラム２に結着されたインナケーブル１０５の巻き込
み端は、電気接続により、細径の回転筒の内空を経てス
プールに巻填された伝送線１１に電気導通されるが、そ
の詳細な構造は特許第１１６０８８４号（昭和５８年８
月１０日）で登録された遠隔計測器等の伝送線接続装置
の構造方式が採られている。

【００１３】次に、このように構成された実施例の巻取
装置の作動について述べる。装置の図２示状態において
作業者が巻取り指令操作を行うと、先ず１次操作駆動が
始動して、１次ドラム２及びトラバーサが巻取り方向に
回動し、これによりケーブルが引き取られて、インナケ
ーブル１０５は１次ドラム２に巻き取られる。この後、
えい航体１０４の引込場７にえい航体１０４が引き入れ
られて完全に収容確保されると、ケーブルセンサがえい
航体１０４の内方端を感知して、自動的に１次操作駆動
から２次操作駆動に切り換えると共に３次ドラム５と２
次ドラム４のロックが解除される。同時に、これによ
り、１次ドラム２、トラバーサが停止すると共に、モー
タ８が始動して２次ドラム４が巻取り方向ａに回転す
る。この時、フリー回転になった３次ドラム５は、挿入
口１２がミッドケーブル１０３の巻き込みパスラインに
向くように従動する。その結果、ミッドケーブル１０３
は逐次２次ドラム４の巻胴に巻き取られ、硬直部１０２
が挿入口１２に収置されると、空間部と３次ドラム５の
雨どい状の収置座１３に完全に受け入れられると、ケー
ブルセンサが硬直部１０２の内方端を検知すると同時に
２次ドラム４と３次ドラム５がロックされて結着・連動
を開始し、アウタケーブル１０１は逐次３次ドラム５の
巻胴に巻き取られて、アウタケーブル１０１の全長が３
次ドラム５に巻填される。

【００１４】このように、実施例の構成によると、アウ
タケーブル１９とミッドケーブル１８及びインナケーブ
ル１７とが別個のドラム３，４，１２に巻き取られる構
造になっていることから、小径で、かつ、可撓性の大き
いインナケーブル１７用の１次ドラム１２の巻胴径を小
さく設定すること、及び、ドラムの側板２２上にえい航
体２１を収納すること、棒状の連結部２０をドラムの巻
胴間に取り入れることが可能となり、従って、装置全体
を小型化することができる。なお、実施例の構造は、上
述したえい航式探査機の巻取装置のほか、建設機械等で
使われる各種の継ぎケーブルの巻取装置に広く適用する
事ができ、かつ、同様な作用が得られる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による巻
取装置によれば、何等の人手作業を要することなしに途
中にえい航体及び硬直部等を有するケーブルを連続的に
繰り出し、あるいは、取り入れすることが可能となり、
また、１次ドラムと２次ドラム又は３次ドラムの分離に
より構造の小型化が可能になるなど、巻取装置の使用
法、安全性及び省力性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻取装置の使用状態を説明する全
体図

【図２】本発明に係る巻取装置の一実施例を示す斜視図

【図３】本発明に係る巻取装置の一実施例を示す断面図

【符号の説明】

１ 機台、１Ａ ギア、２ １次ドラム、３ 支
持体、４ ２次ドラム、５ ３次ドラム、６ 多
重ドラム、７ 引込場、８ モータ、９ピニオン、
１０ モータ、１１ 伝送線、１２ 挿入口、１
３ 収置座、１４ 案内口、１５Ａ〜１５Ｅ 回
転ローラ部、１００ 観測船、１００Ａ 甲板、１
０１ アウタケーブル、１０２硬直部、１０３ ミ
ッドケーブル、１０４ えい航体、１０５ インナ
ケーブル、

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船上から投入吊下しケーブルを介してえ
   い航するえい航式探査機の巻取装置において、 横方向に回転駆動される機台（１）と、 機台（１）上に搭載され、縦方向に回転駆動される１次
   ドラム（２）と、 機台（１）上に立設された支持体（３）の上部に固設さ
   れた２次ドラム（４）であって、前記１次ドラム（２）
   の上方位置に固設され、機台（１）と一体に横方向に回
   転駆動される２次ドラム（４）と、 前記ケーブルを２次ドラム（４）の上面を通り１次ドラ
   ム（２）に誘導させる経路とを具備することを特徴とす
   るえい航式探査機の巻取装置。
2. 【請求項２】 前記２次ドラム（４）の外周には、該２
   次ドラム（４）に対して回動自在とされた３次ドラム
   （５）が設けられたことを特徴とするえい航式探査機の
   巻取装置。