JPH01157077A - 多芯ケーブルと吊下すべきゾンデとを機械的／電気的に接続する接続器 - Google Patents

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】 本発明は、ボーリング穴の中に下降させるゾンデを支持
電気ケーブルに機械的／電気的に接続する接続器に関す
る。

ボーリング穴の中における測定は、複数の電気導体で構
成されており、ゾンデの重量を支えることのできるいわ
ゆる支持電気ケーブル（ｃａｂｌｅ　ｅｌｅｃｔｒｏ−
ｐｏｒｔｅｕｒ）の端部に取付けた１つあるいは複数の
ゾンデの中にセンサー（ｃａｐ−ｔｅｕｒ）を収納し、
これを地表設備からボーリング穴の中に下降させて行う
。ジヤツキで動作させる定着アーム　（ｂｒａｓ　ｄ’
ａｎｃｒａｇｅ）を少なくとも１つのゾンデに備える。

ジヤツキを動作させる液体は、一般的にはケーブルの電
気導体を介して地表設備から給電するモータで駆動する
流体力学システム（ｓｙｓｔｅｍｅ　ｈｙｄｒａｕｌｆ
ｑｕｅ）で発生させる。

ボーリング穴の中の所定の深さにゾンデを定置する定着
アームは、１つあるいは複数の導体によって地表設備に
接続した電磁弁で操作する。

他の導体によってゾンデの中に収納されている各種セン
サー、特にボーリング穴周囲の地層特性を調べるセンサ
ーを記録ラボラトリに接続する。

地震予知においては地震プロファイル（ｐｒｏ−ｆｉｌ
　５１５ｍ１ｑｕｅ）の詳細データを可能な限り速く収
集しなければならないため、使用するセンサーの数を多
くシ、上下に吊るした複数のゾンデに配分しなければな
らない。各センサーが発する信号をデータ捕集器で捕集
し、この信号を多重化、数字化ならびに状態調節（ａｄ
ａｐｔａｔｌｏｎ）を行ってケーブルの１つあるいは複
数の導体を通して地表地震ラボラトリへ送る。

地表地震ラボラ）　ＩＪから命令／同期化信号をボーリ
ング穴の中の受信器へ送ってデータ捕集をコーデイネー
トする。衛星ゾンデの中に収納されているセンサーと、
一般的には主ゾンデの中に収納するデータ捕集器との接
続は１つの専用導体で行う。

このようなゾンデ　システムがフランス特許ＦＲ−２，
５０１，３８０，２，５４８，７２７，２，５６４，５
９９、ＥＮ、８７１０４゜３６５、ＥＮ、８７１０４．
８７７に紹介されている。

数多（のセンサーを収納した複数のゾンデをボーリング
穴の中のいろいろな深さに分布させるためには地表操作
／記録ラボラトリと主ゾンデとの間、ならびに主ゾンデ
と衛星ゾンデとの間に数多くの接続を設定しなければな
らない。

そのため各ゾンデを支持電気ケーブルに接続する電気コ
ネクタは益々複雑化しているというのが現状である。

地震予知を目的としてゾンデを数百バールの高力と２０
０〜３００℃の高温が支配している数キロメートルの深
さまで下降させなげればならない場合は接続は非常に困
難になる。

−殻内には、絶縁材を素材とし、金属棒を両側に突出さ
せた肉の厚い円板仕切り体を用いてケーブルをゾンデの
端部に接続する。

金属棒は、一方の側をケーブルの導体に溶接または嵌合
（ｓｅｒｔｉｓｓａｇｅ）　Ｌｔ、他方の側をゾンデ内
の導体に溶接または嵌合する。ケーブルとゾンデ本体の
端部を締付けるように互いに近接しており、互いに固定
されている２つの半割体（ｄｅｍｉ−ｃｏｑｕｌｌｌｅ
）で構成されているスリーブで仕切り体の両側に接続部
の境界を仕切り、これを絶縁する。

２つの半割体の間にパツキン（ｊｏｉｎｔ　ｄ’ｅｔａ
−ｎｃｈｅｉｔｅ）を入れてこの空洞部（ｃａｖｉｔｅ
）を絶縁し、絶縁物質を空洞部の中に注入する。ケーブ
ルと各ゾンデ内の導体との間の接続を切離し自在にする
ために、仕切り体の一方の側の空洞部の中に多ピン電気
コネクタを設ける。そのため各相互接続が長くなり、困
難になる。さらに、外部静水圧が高くなると電気絶縁を
維持することが困難になり、そのために半割体によるコ
ネクタの封じ込め方法は防水性が劣る。

本発明は、先行技術の前記の諸難点を解消した接続器を
提供しようとするものである。本発明の接続器は、ゾン
デ内の電気導体とケーブルの電気導体とを接続する電気
接続手段と、ケーブルをゾンデの端部に機械的に取付け
る固定手段とで構成されている。

本発明の接続器は、電気接続手段が、管状延長部が設け
られている切離し円板と、管状延長部の中に貫入する雌
電気コネクタとで構成されており、ピン集合体が貫入す
る複数の水密貫通穴（ｔｒａｖｅｒｓｅｅ　ｅｔａｎｃ
ｈｅ）が切離し円板に設けられており、該貫通穴の一方
の側がケーブルの導体に電気的に接続されている中空棒
集合体に噛合い、他方の側がゾンデ内導体に電気的に接
続されている雌電気コネクタの差込み穴（ｐｒ　１ｓｅ
ｆｅｍｅｌｌｅ）に噛合うことと、機械接続手段が、ケ
ーブル保持手段に係合している端末部片が一端に設けら
れており、他端が、円板と雌コネクタを収納する空洞部
を備えているゾンデ本体の端部を受入するところの１つ
の円環状スリーブであり、植込みボルト手段と、円環状
スリーブをゾンデ本体の端部に合体させる手段とが機械
接続手段に備えられており、これらの手段が、円環状ス
リーブと端部との接近により、円板と雌電気コネクタと
を正しく電気的に接続し、内部をボーリング穴から絶縁
し、内部に水密状態を維持することを特徴とする。

ワンピース品としての円環状スリーブと、本体内部とス
リーブを水密状態に維持する絶縁切離し円板と、切離し
円板の両側に設けた電気接続手段と、−例として円板と
雌電気コネクタの溝にはまる爪体（ｅｒｇｏｔ　）とす
ることのできる゛植込みボルトとを用い、各構成要素各
々適切な形状とすることにより、電気導体の接続を単純
化し、ワンタッチ操作によってケーブルの合体、本体と
スリーブとの絶縁ならびに多心ケーブルの電気導体とゾ
ンデのケーブルとの接続を一度に行うことができる。

本発明の前記以外の特徴、利点は、添附図を参照しなが
ら以下に展開するところの本発明の１つの代表的実施態
様の詳述を通して明らかにされる。

第１図は、ケーブルをゾンデの端部に接続する接続器を
示す。

第２図は、第１図の接続器の部分図であり、１つの実施
態様としてのケーブル保持手段を示す。

第３図は、接続器の横断面図である。

本接続器は、多心ケーブル１をゾンデ本体２の端部に接
続する。本体２の端部は管状になっており、ねじ部付き
第１ボア（ａｌｅｓａｇｅ中空円筒部）３と、第１ボア
に続き、第１ボアよりも断面が小さい第２ボア４と、第
２ボアに続き、第２ボアよりも断面が小さい第３ボア５
とで構成されている。

第３ボアの位置において、植込みボルトとして３つの爪
体θがはまる３つのラジアル　リセス（ｌｏｇｅｍｅｎ
ｔ　ｒａｄｉａｌ）が１２０度間隔で本体の管状壁体に
切設されている。第２ボア４の位置においても、植込み
ボルトとしての３つの爪体７がはまる３つのラジアル　
リセスが１２０度間隔で本体の管状壁体に切設されてい
る。爪体６．７にパツキン８が備えられており、その長
さは、端部が本体２の内壁体９から突出るように設定さ
れている。

雌電気コネクタｌＯは、断面の大きさが第３空洞部５の
断面に等しく、長さが第３空洞部の長さよりも大きい。

幅が爪体６の幅に等しい３つの縦溝１１がやはり１２０
度間隔でコネクタ１０に設けられている。雌コネクタ１
０には一定数の差込み穴（ｐｒｉｓｅ　ｆｅｍｅｌｌｅ
）　Ｐがある。

断面が第２空洞部４の断面よりも小さいリング１２がコ
ネクタ１０の周囲に固定されている。

切離し円板１３は、断面の大きさが第２空洞部の断面に
等しく、一方の側に管状延長部１４があり、幅が爪体７
の直径に等しい３つの縦溝１５が１２０度間隔で該管状
延長部１４に設けられている。管状延長部１４の内側断
面の大きさは雌コネクタ１０の外側断面に等しい。円板
の外周に設けられている円環状溝にパツキン１６がはめ
込まれている。

円板の、管状延長部１１と反対の側に、縦溝１８付き円
形肩体（ｅｐａｕｌｅｍｅｎｔ　ｃｉｒｃｕｌａｉｒｅ
）　１７が設けられている。円板１３には複数の貫通穴
が設けられており、パツキン付き雄ピン（ｂｒｏｃｈｅ
　ｍａｌｅ）　ｌ　９が該貫通穴を貫通している。

雄ピン１９の長さは円板の長さよりも大きい。

雄ピン１９の数ならびに配置は、管状延長部側において
、縦溝ＩＬ１５が一直線に整合した時に雄ピン１９が雌
コネクタ１０の差込み穴の中に貫入するように設定され
ている。

円板の貫通穴と塩ビンとの嵌合条件は、高水圧（−例と
して１，０００バ一ル以上）と数百°Ｃの高温に耐えら
れるように設定されている。

円環状スリーブ２０の、第１端部側の内側断面の大きさ
は円板１３の円形肩体１７の内側断面に等しい。スリー
ブ２０の該第１端部には鍔体（ｃｏｌｌｅｒｅｔｔｅ）
　２１が設けられている。幅が軸方向溝１８の幅に等し
い詰めがね（ｃａｌｅ　ｄｅｄｅｔｒｏｍｐａｇｅ）　
２２がスリーブ２０の第１端部の近傍の内壁面に固定さ
れている。唾体２１を貫通している針ネジ（ｖｉｓ−ｐ
ｏｉｎｔｅａｕ）　２３が、スリーブ２０との関係にお
ける円板１３の直線移動を阻止する働きをする。ナツト
２４がスリーブに沿って摺動する。ナツト２４には、外
径が本体２の第１ボア３の外径に等しい管状延長部２５
があり、その一部にねじが切られている。

内壁面にねじが切られているリング形止めナツト２６が
スリーブ２０の外ねじ部に噛合う。

スリーブの内部空洞部２７は、２つのねじ部付き栓体２
８で閉切られている２つの径方向穴を介して外部に連通
ずる。スリーブの、鍔体２１と反対側の端部には、円筒
部３２によって相互接続されている２つの円錐体３０．
３１で構成されているケーブル接続端末部片２９がある
。

端末部片２９には軸方向開口３３が設けられている。ケ
ーブルの編組３６の中に検束３４がある。ケーブルには
エラストマ製防水外装体３６が着せられている。ベベル
（ｂｉｓｅａｕ）になっている端部３１外装体の下に入
り、防水パツキン３７が円筒部３２の位置において上か
ら締着されている。

直径が外装体の直径に等しい開口が設けられているベベ
ル管片（ｐｌｅｃｅ　ｔｕｂｕｌａｉｒｅ　ｅｎ　ｂｉ
ｓｅ−ａｕ）３８が端末部片の軸方向開口３３の中には
め込まれている。ベベル管片３８は、円筒部３２の位置
において端末部片に径方向に設けられている３つのねじ
部付き開口４０にねじ込まれている３つの締付はネジ３
９によって編組に押当られている。

安全確保を目的として、３つの締付はネジ３９は、ケー
ブルに作用する軸方向引張り荷重が設定値を越えれば折
れるように寸法が設定されている。この安全システムは
、ゾンデが１つの場合はゾンデの上端に備え、ゾンデが
複数の場合は各ゾンデの上端と、該上端をその上のゾン
デに接続しているケーブル部分との間に備える。

多ゾンデ　システムの場合は、該ケーブル部分の端部を
上に位置する別のゾンデの類似端末部片２９に接続する
　（第２図）。接続方法は、ベベル管片３８に代えて円
筒片４１を用い、締付はネジ３９に代えて針ネジ４２を
部材４０の穴の中にねじ込むこと以外は同じである。こ
れによって確保される対引抜き強度（ｒｅｓｉｓｔａｎ
ｃｅａ　ｌ’ａｒｒａｃｈｅｍｅｎｔ）はベベル管片と
締付はネジによって確保される対引抜き強度よりもはる
かに高い。そのため破壊が起きる場合は必ず各ゾンデの
上側端末部片の位置で起きる。

いずれか１つのゾンデが故障すればいつでもシステムの
一部を上げることができる。

円板１３の、雌コネクタ１０と反対の側の各雄ピン１９
に棒４３に噛合う。該棒４３にケーブル１の各線３４の
端部が溶接されている。液状またはペースト状の絶縁物
質を開口を通して注入し、スリーブ２０の中に侵入する
恐れがある水分から棒４３を電気的に絶縁する。

準備段階において、本体２からでている各導体りを雌コ
ネクタ１０の各差込み穴に接続する。

接続すべきケーブルの外装体３６ならびに編組３５を剥
がし、スリーブの長さよりも大きい内部ケーブル長さを
釈放する。

ナツト２４とその止めナツト２６をスリーブの周囲にセ
ットし、接続すべきケーブルを端末部片の開口３３に差
込み、編組３５をベベル管片３８と締付はネジ３９で固
定し、続いて外装体を端末部片２９の円筒部に押当て、
リング３７で周囲を占める。これでケーブルの各線３４
が棒４３に電気的に接続される。

この準備作業が完了すれば、 −円板１３の各ビン１８を差込んで棒４３に接続し、 −円板をスリーブの鍔体２１に押当て、ウェッジ２２を
溝１８の中にはめ込み、 −円板１３の管状延長部に設けられている溝１１と雌コ
ネクタ１０に設けられている溝１５を一直線に整合させ
、雌コネクタ１０を、棒４３と反対の側において円板１
３から突出しているピンに差込み、−組付けた部分をゾ
ンデの本体の端部に係合させ、植込みボルトとしての爪
体６．７を溝に合せ、 −ナツト２４を本体の端部のねじ部付き第・１ボア３の
中に締付け、続いて止めナツト２６を締付け、各部材を
合体させる。

最後に、スリーブの２つの栓体２８をはずし、絶縁流体
（たとえばシリコン　ペースト）を空洞部２７の中に完
全に充填し、栓体２８をはめ直す。かようにして迅速か
つ安全に電気接続が完成する。本体の端部に螺着した円
筒スリーブで接続を行うために相互接続線の良好な機械
剛性と良好な電気絶縁を容易に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ケーブルをゾンデの端部に接続する接続器の
断面図。 第２図は、接続器の部分断面図。 第３図は、接続器の横断面図を示す。 １・・・多心ケーブル ２・・・ゾンデ ６・・・爪体 ７・・・爪体 ｉ　ｏ−・・雌電気コネクタ １３−・・切離し円板 １４・・・管状延長部 １５・・・縦溝 １９−・・ピン集合体 ２０・・・円環状スリーブ ２１・・・鍔体 ２８・・・栓体 ２９・・・端末部片 ３３・・・軸方向開口 ３Ｂ・・・外装体 ３７・・・防水パツキン ３８・・・ベベル固定体 ３９・・・ネジ ４２・・・針ネジ ４３・・・棒 特許出願人　　アンスティテユ　フランセデュ　ペトロ
ール

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゾンデ内の電気導体と多心ケーブルの導体とを接
   続する電気接続手段と、ケーブルをゾンデの端部に機械
   的に取付ける固定手段とで構成されており、ボーリング
   穴の中に下降させるゾンデを支持電気ケーブルに機械的
   ／電気的に接続する接続器にて、電気接続手段が、管状
   延長部が設けられている切離し円板と、管状延長部の中
   に貫入する雌電気コネクタとで構成されており、ピン集
   合体が貫入する複数の水密貫通穴が切離し円板に設けら
   れており、該貫通穴の一方の側がケーブルの導体に電気
   的に接続されている中空棒集合体に噛合い、他方の側が
   ゾンデ内の導体に電気的に接続されている雌電気コネク
   タの差込み穴に噛合うことと、機械接続手段が、ケーブ
   ルの保持手段に係合している端末部片が一端に設けられ
   ており、他端が、円板と雌コネクタを収納する空洞部を
   備えているゾンデ本体の端部を受入するところの１つの
   円環状スリーブであり、植込みボルトと、円環状スリー
   ブをゾンデ本体の端部に合体させる手段とが機械接続手
   段に備えられており、これらの手段が、円環状スリーブ
   と端部との接近により、切離し円板と雌電気コネクタと
   を正しく電気的に接続し、本体の内部をボーリング穴か
   ら絶縁し、内部に水密状態を維持することを特徴とする
   接続器。
2. （２）円環状スリーブの、端末部片と反対の側に鍔体が
   設けられており、切離し円板に、鍔体側の端末部片内部
   に嵌合する小断面部分があり、ゾンデの本体の端部に、
   断面が順番に小さくなっており、各々雌電気コネクタ、
   切離し円板の管状延長部、鍔体を受入する複数の空洞部
   が連続して設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の接続器。
3. （３）合体手段が、ゾンデの本体の端部に最も近い空洞
   部の内ねじ部に螺合するねじ部が外壁面に設けられてお
   り、円環状スリーブに沿って摺動するナットと、円環状
   スリーブの外ねじ部に螺合し、ナットを円環状スリーブ
   との関係において横方向に移動させる止めナットとで構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の接続器。
4. （４）植込みボルトが、ゾンデの本体の端部に一体に作
   り付けられており、雌電気コネクタに設けられている縦
   溝にはまる爪体と、同じくゾンデの本体の端部に一体に
   作り付けられており、切離し円板の管状延長部に設けら
   れている縦溝にはまる爪体と、円環状スリーブに一体に
   作り付けられており、同じく切離し円板に設けられてい
   る縦溝にはまる部材とで構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の接続器。
5. （５）円環状スリーブの、切離し円板と端末部片との間
   の空洞部が絶縁物質を注入する栓体が備えられている開
   口を通して外部に連通することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の接続器。
6. （６）弾性材料を素材とする外装体が多心ケーブルに設
   けられており、機械接続手段の構成要素として、該ケー
   ブルを端末部片の内部で圧縮する締付け手段と、外装体
   を端末部片の外壁面に押当てる封止手段とがあることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の接続器。
7. （７）締付け手段が、ベベル固定体と、該ベベル固定体
   を多心ケーブルに押当てるネジとで構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の接続器。
8. （８）ネジが、一定の限度内で多心ケーブルの引抜きを
   阻止するように設計されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の接続器。