JPH07508583A - 被曳航アレイストリーマのための振動絶縁モジュール（ｖｉｍ） - 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】 被曳航アレイストリーマのための振動絶縁モジュール（ＶＩＭ）発明の背景 本発明は振動絶縁モジユールとしての使用に適した被曳航ストリーマの構造と上 記曳航部分の製造方法に関する。

ストリーマには一般に２つのタイプがある。その一つは液体が充填されたもので 従来からあり、一般に強度部材、ペイロード、および液体コア内のデータ伝達手 段をｆｆＬ、これらの部品をジャケットで包んでいる。このストリーマは、はぼ 固体状のストリーマより一般に強度が弱い。

被曳航ストリーマは、一般にその長さ沿いに必要ペイロードを間隔をあけて配置 する細長い１フ揚性ストリーマから構成される。ストリーマは一般にいくつかの 短いモジュールからなり、そのモジュールが互いに連結されて全長を形成し、長 さ方向に沿って配置されるモジュールは様々な構造を持ち、それぞれ異なる機能 を遂行するように設計されている。ストリーマの長さ方向沿いに複数のモジュー ルを配置する理由は、一つにはＲ凹の状況と曳航に伴う力が長さ方向に沿って変 化するからである。

被曳航ストリーマは通常かなりの長さを持ち、かなり大きい曳航力を受けるので 、ストリーマ沿いに張力を伝達するために、高抗張力または非変形性の抗張力部 材を備えている。

被曳航ストリーマは曳航張力に耐えるように構成されると同時に、ボラード等に 巻き付けできるように十分な柔軟性を持たなければならない。一般に問題となる のは、上記の巻き付は中に強度部材の間隔および／または位置を維持する点にあ る。

曳航部、作動部および末端部からなる被曳航ストリーマを使用するききは、曳航 端と末端の両方から振動エネルギーが発生する。前端エネルギーは、船の原動機 、ｔ８１械およびプロペラの振動、ならびに曳航部に対する法線流と接線流から 誘発される流れ誘起振動から生じる。末端エネルギーは、末端部に対する接線流 と法線流から発生し、特に末端が水面ブイに取り付けられる場合に生じる。末端 が自由端の場合は、末端から流れ出る渦が横方向運動を生み、この運動が軸方向 振動に９換される。

振動エネルギーは、ストリーマの作動部のセンサによりて２つの機構、すなわち （ａ）センサのｆ？ｌ理的な動きと、（ｂ）センサを通常取り囲む流体中に発生 する圧力を介して検知される。

被曳航ストリーマは、本来、曳航部から展開されて曳航部に回収されるもので、 通常の方法はストリーマをウィンチに収容する。この方法によりストリーフをコ ンパクトに収容することができる０回収サイクルは、ストリーマをドラムに直接 巻き上げるか、またはドラムに収容する前にストリーマの緊張を緩和することに よって達成される。回収時間を短くするためには、６邸がすべてピンとしていて 緊張状聾でウィンチに収容できることが肝要である。

本発明の一つは、ある負荷でストリーマ作業を行いながら、被曳航ストリーマを 配備、回収できることであり、その負荷において曳航部は回収作業中に停船の必 要がなく、ゆっくり前進することができる。一つの船からいくつものストリーマ が曳航される場合はこれが大きな利点になる。ＶＩＭの回収は直接ウィンチに巻 き上げるか、直接の巻き上げと何らかの緊張緩和装置との組合せによって達成さ れる。これは他の形式のＶＩＭ、例えば機械巻き付は容量が極めて小さい流体充 填型ＶＩＭとは対照的である。

これまで述べた特徴に加えて、曳航部を介してセンサから曳航部に常にデータを 伝達できることが必要であり、大型のブイが取り付けられる場合はそのブイとの 連絡が必要になる。

被曳航ストリーマの作動部は一般に水平に曳航されるように設計されるが、これ はその密度を水と同等に近付けることによって達成される。また、センサ部の前 後に近接する曳航部も自然の浮力に近付けて横断流の影響を少なりシ、振動ノイ ズの発生を押さえることが望ましい。

曳航部に対する更なる要件は、作動部を必要な作業深度まで押し下げることであ ろう。これは曳航部の末端にｆｆ１皿物を取り付けるが、下向きのカあるいは必 要なら特殊状況での上向きの力をもたらすように＃Ｊ！１できる翼を設けた物体 を取り付けることによって達成できる。別法としては、その押し下げは水より密 度の大きな重い曳航部を使用することによって達成できる。

場合によってはストリーマを２つのモードで作動する必要がある。つまり作動部 がデータ収集できるようにストリーマを比較的低速で曳航する作業モードと、曳 航部が作業区域間を素早（移動できるようにストリーマを高速で曳航する高速モ ードである。

高速モードに伴う主な問題は、曳航部に過大な伸びが発生してデータ伝送媒体に 応力が加わる場合があることである。

従って、一般に上記の被曳航ストリーマは、ストリーマ沿いに張力を伝達するた めに長手方向に延びる高抗張力の、非変形性強度部材を備えている。しかしなが ら、そのような非変形性の応力部材を使用すると、曳航応力を担う点では満足す べきものだが、その剛性によって望ましくないノイズ特に作業モードでのノイズ を増幅させるという問題を生じさせる。

発明の概要 本発明の目的の一つは、従来技術のストリーマの不具合のいくつかを、簡単だが 効果的な方法で除去または最小化するような被曳航ストリーマを提供すること、 または、少なくとも有用な選択を大衆に提供することである。

本発明の更なる目的は、負荷に耐える能力を維持しながら、センサ位置での振動 エネルギーを末端部または曳航部においてエネルギーを減衰させることによって 減少させることである。このエネルギー減衰を行すせるには、曳航部末端に弾性 係数が低く減衰性が大きい負荷支持部材を使用すればよく、これにて曳航部の弾 力性を作動部に比べて高くできる。しかし、これは例えば高速モードで負荷が加 わると被曳航ストリーマがデータ伝送媒体の設計上の耐久値よりもはるかに伸び てしまうという難点があり、この問題はトレーラモジュールの場合よりも曳航モ ジュールの方に明確に現れる。

上記の目的は、浮揚性コアを備えた固体状ストリーマに、ストリーマ沿いに張力 を伝達できるようにした所定レベルまで変形可能な強度手段を設けることにより 達成できる。

これによって、被曳航ストリーマの所定部分に対して、必要な変形範囲にわたっ て充分な力を分与することができる。従って、例えばストリーマのトレーラモジ ュールのようにより小さい応力を示す場合には、その変形性は、例えばストリー マの先導モジュールのときよりはるかに大きいことがある。前者の場合には、応 力は変形性の応力部材によって適切に伝達されるであろうから、例えばナイロン 環の応力部材を使用してもよい。しかし後者の場合には、変形性部材と非変形性 部材を組合せることが望ましいかもしれない。例えば、変形性部材と非変形性応 力部材をストリーマ沿いに長手方向に配置してもよい。非変形性部材は、例えば 溝中に収納されてその溝に対して相対的に動けるようになっており、その結果静 止の位置で非変形性部材に多少の弛みを生じて、その弛みが、より剛性の大きい 非変形性応力部材が応力を受ける前に変形性部材が伸長できる大きさを決める。

応力部材の編み組織も、変形性、非変形性のいずれの材料にかかわらず本発明の 目的を満たすことができる。この形態では応力部材は、中央に位置するコアのま わりに編み上げられる。強度部材はコアを取り囲むように編み上げられ、弾力の ある材料の層によってそれ自体が包まれる。一旦ストリーマに所定量の伸びが発 生すると、個々の強度部材の変形性が低下する。

上記の編み組織の非変形性の大きさは、ある程度コアの性質に依存する。従って 、変形容易なコアが作られる場合は、編み状応力部材の動（角度は、より変形し にくいコアが存在する場合よりもいくらか太き（なり、その結果、編み組織を構 成する個々の応力部材が隣接部材に摩擦的に作用して、協同的にその編み組織を ］１．変形状態にする。非変形状態になる前にストリーマが伸長できる大きさは 、特にストリーマの長手軸に対する編みの角度に依存する。

従って、非常に変形性の大きな部材を必要とする場合は、変形性材料、例えばナ イロン環の応力部材を使用して編み上げることができるので、その編み組織が一 部１１．揚性コアに接触すれば、ＫＥＶＬＡＲやＶＥＣＴＲＡＮの商標で販売さ れる材料で作られる、より亮剛性の応力部材に比べて、その応力手段はまだ比較 的変形性がある。

」−記の実施例では、望ましいことに強度部材はストリーマの固体層内に埋め込 まれている。しかし上記の応力部材をゲル充填層内に配置することもできる。そ のゲル充填層は、例えば中央の浮揚性コアを取り囲むと共にエラストマー状の外 部ジャケットに囲まれた内部ジャケットに包まれた状態で配置することができる 。

その非変形性強度部材はゲル充填層内で浮揚性コアのまわりに配置される。この ようにして、非変形性強度部材は、ストリーマが静止位置にあるときは多少弛み があるように配置することができる。変形性の強度部材は、低い範囲の応力を受 け持つために、非変形性強度部材と平行に置くように配置することができる。

本発明は、展開作業中の張力を制御することによって、軸方向の非変形部材と変 形部材がストリーマの部分に組み込まれた構造も含む。

本発明はまた、ストリーマの速度変化に応じて負荷を異なる部材で支持しなけれ ばならないストリーマの部分を含む。

当然のことながら、過大な応力を非変形性の高抗張力部材に加える前に変形性部 材に加えることによって、曳航負荷が低い間は非変形性材料が負荷を受けないよ うに配置することができる。

上記の特徴によって、これらの部分は、曳航誘起振動が変位感知センサ取付は部 分へ到達するのを防止する上で役立つ。

一つの形では、本発明は、内側部分を含む被曳航ストリーマの中に本質があると ３１える。

上記内側部分は中央コア１を含むと共に、ストリーマ沿いに張力を伝達するよう に配置され、かつストリーマの所定の伸びに対してストリーマを変形可能にする ように配置された強度部材３を含み、上記ストリーマは内側部分を包む外部ジャ ケットを含む。

図面の簡単な説明 ストリーマの実際の構造は実質的に変更可能であるが、よりよき理解のために、 ここに本発明を好ましい実施例に関して下記図面により説明する：図１は本発明 の第１天施例の概略断面図、図２は第１実施例の平面図で、各層を連続的に剥が した状態、図３は本発明の第２実施例の概略断面図、図４は第２実施例の平面図 で、各層を連続的に剥がした状態、図５は本発明の第３、第４及び第５実施例の 全体レイアウトの概略平面図、図６（ａ）は第３実施例、（ｂ）は第４実施例、 （Ｃ）は第５実施例を示す概略断面図 好ましく１実施例の説明 同種参照記号は、全図面を通して対応する部品を示す。

図のいくつかの部品寸法は、図解を明瞭にするために修正、誇張されて〜する。

被曳航ストリーマ訂の実施例は、一般に中央に位置する浮揚性コアｌを含み、そ のまわりにストリーマの残りの部分が組み込まれている。ストリーマは一般に外 部ジャケット２で包まれる。強度部材３がストリーマ内に配置されてストリーマ の長さ沿いに張力を伝達する。本発明の実施例の一部では、データ伝送媒体ワイ ヤ４によってデータ伝送媒体層が形成されているが、これはすべての実施例に存 在するわけではない。

７１、陽性コア１は軽量の部品で、一般に浮力を提供する。しかし重い曳航部で は、コアはより密度の大きい材料で製作することができる。この部品の製作に使 用される材料は色々で、単一ポリマーでもよいし複合材料でもよい。複合材料の 場合は物理定数を変えることができる。代表的な使用材料はネオプレーンと熱可 塑性ゴムである。

強度部材３の構成は変更可能で、一般的には図の実施例に使用される２１１の強 度部材がある。非変形性部材は高い抗張力特性を持ち、高抗張力材料、例えばＫ ＥＶＬＡＲとＶＥＣＴＲＡＮの商標で知られて販売される材料の個々のストラン ドから構成することができる。この強度部材は数本、例えば３本の撚り合わされ たストランドを持ち、次に多数の例えば１６木の上記ストランドが互いに編み上 げられて単一の強度部材を形成する。この非変形強度部材は、高速条件下で、例 えばストリーマ長さの４％の長手方向伸びを見込むことができる。

変形性部材は類似の構造を持つことができるが、ナイロンのようなより変形性の ある材料から作られており、例えば１０％以上の、はるかに大きな伸びが見込ま れて〜する０強度部材の伸びは、言うまでもな４、非変形性材料を伸長させるの に必要な張力より小さい力で発生する。編み組織の強度部材は各ストランド間に 隙間があり、ここにゲルが含浸されている。このゲルの充填が強度部材の圧縮を 防止する。

外部ジャケット２は耐摩耗性の外部防壁となり、これも水を通さないのでケーブ ル内への水の浸透を防止する。外部ジャケットを製作するための適切な材料は熱 可塑性ポリウレタンである。

具体的に第１図と第２図に示す第１実施例を参照すると、強度部材３は第１内部 ジャケット５内に埋め込まれ、第２内部ジャケット６が第１内部ジャケットを取 り囲む。データ伝達媒体４は第２内部ジャケット内に埋め込まれている。

強度部材は２つの形式をとることができる。第１の形式では、高抗張カストラン ドが撚り合わされ、編み上げられて前記の強度部材を形成する。しかし、更に多 数の撚り部材を使用することによって、高抗張カストランドは一般に円筒形７を 形成し、その中空部は木綿撚糸８で充填される。木綿撚糸のような固体材料で充 填することによって、張力が加えられたときのこの強度部材の潰れを防止すると 共に、それによってストリーマの各構成層の相対位置をより良好に維持する。

この第１の形式に使用される応力部材は高抗張力特性を持ち、長手方向に組み込 まれると、ストリーマ沿いに張力を非変形伝達することができる。しかし本実施 例の応力部材は編み状をなしており、その編みｍ織は、応力が加えられると編み の角度がストリーマの長手軸に対して減少するようになって〜する。従って、編 み状強度部材は最靭の伸びの間は張力を限定的に伝達し、伸びの増加に伴って、 編み状強度部材は摩擦的に次第に強く絡み合い、コアを次第に強く締め付ける。

従って強度部材は、ストリーマの伸びの大きさに応じて変形性を変更できるよう になっている。可変変形性の範囲特性は、編み角度と編み組織のストランドの数 によりて変えることができる。

強度部材を形成するストランドの性質もストリーマ沿いの張力伝達に影響を与え ることができる。従って第１実施例の第２の形式では、より変形性のあるナイロ ンストランドが使用され、ストリーマの総合的変形性は大幅に増加する。

この実施例のデータ伝送媒体も編み状になっており、その編み組織の角度と密度 は、ストリーマが伸びたときにデータ部材の編み組織が応力を受けないように、 強度部材の編み組織と変形性に対する補足となっている。

第１実施例の製作方法は、木綿撚糸を充填した強度部材３でまわりを編み上げら れた低密度のコア１を成形することを含む。次に、これにゲルが充填され、熱可 塑性ゴムの第１内部ジャケット５がそのまわりを覆うように押出成型される。

データ伝送媒体４は第１内部ジャケットのまわりに編み上げられ、熱可塑性ゴム の第２内部ジャケット６がそのアセンブリの上に押出成型される。外部熱可塑性 ポリウレタンジャケット２はそのアセンブリの上に押出成型される。

ここで第３図及び第４図の第２実施例を参照すると、強度部材３は第１内部ジャ ケフト５内に埋め込まれ、第２内部ジャケット６が第１内部ジャケットを取り囲 む。この実施例ではデータ伝送媒体は存在せず、このような実施例は、例えば被 曳航ストリーマの末端部分に使用することができる。

このように、材料としては編み状強度部材が木綿繊維で充填されず具体的にはナ イロンベースであることを除いて、その構造は第１実施例とまったく同様である 。強度部材は第１実施例と同様にゲルで充填されている。この構造は本発明の第 １実施例の第２形式の変形性特性と同様の変形性を持つ。

この実施例では、ストリーマは熱可塑性ゴムのコアＩを押出成型し、その上にナ イロン編み紐３を編み上げて製作される。次にこれがゲルで充填されてから、押 出成型によって第１内部ジャケット５で被覆され、その後、第２内部ジャケット ６で被覆されるが、同時に外部熱可塑性ポリウレタンジャケット２がその第２内 部ジャケットの上に押出成型される。

第５図及び第６図に示す実施例は、コア構造が異なる以外は互いに同じ断面構造 を持つ。すなわち、一般的にコア１は編み状のデータ伝送媒体４の層で囲まれて いる。編み状のデータ伝送媒体層はゲルで充填されてゲル充填層を形成する。

そのゲル充填層は紙で包まれ、ゲル充填層の上に帯状紙９が螺旋状に巻かれてい る。変形性の応力部材１０がストリーマ沿いに長手方向に配置されてストリーマ 沿いに張力を伝達するようになっており、熱可塑性ゴムの内部ジャケット１１が その変形性強度部材のまわりを覆うように押出成型される。ストリーマ全体は、 内部ジャケットの上に押出成型された熱可塑性ポリウレタン外部ジャケット２で 包まれている。

図６８に示す第３実施例では、コアは、ゲルで充填された中央中空部１３を持つ コアチューブ１２から構成される。このように、このコアは非変形性強度部材を 備えていないので、張力は内部ジャケット＋１内の変形性強度部材１０１こよっ てのみ伝達される。

図６ｂに示す第４実施例では、コアは同様にゲルで充填されているが、内部に複 数の非変形性強度部材口が長手方向に組み込まれている。それにこの実施例では 、非変形性強度部材が多少弛みを持つように配置されているので、ストリーマが 所定の伸びに達すると、これらの非変形性強度部材が負荷を受けるようになる。

ゲル充填コアは、コア１の外側の各層から強度部材沿いに伝達される張力を絶縁 する。

このように、ストリーマが比較的低速で曳航される作業モードでは、非変形性強 度部材は負荷を受けず、従って強度部材に伴う振動は変形性強度部材１０の変形 性によって減哀される。

ｆｙＪ６（ｃ）に示す第５実施例では、コアｌは、非変形性強度部材１４がその 溝内に組み込まれた溝付き中央部材１５を含む。溝付き部材の上には、ポリ充填 コード１６が編み上げられているが、これは単に強度部材１４を溝内に保持する ためである。

本発明の様々な特徴を詳細に示すと共に本発明の図解の実施例に関連して記載し てきたが、当然の事ながら、これらの個々の仕様は単なる説明であり、本発明は 下記のクレームの各項において完全な解釈を与えられなければならなｔｌ。

補正台の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成　６年　８月１９日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．内側部分を含む被曳航ストリーマであって、前記内側部分は中央コア（１） と、ストリーマ沿いに張力を伝達するように配置されると共にストリーマの所定 の伸びに対してストリーマが変形できるように配置された強度部材（３）とを含 み、前記ストリーマは内側部分を包む外部ジャケット（２）を含む、被曳航スト リーマ。
2. ２．強度部材が、長手方向に整列した変形性強度部材（１０）である、請求の範 囲第１項に記載の被曳航ストリーマ。
3. ３．強度部材（３）が変形性強度部材（１０）と非変形性強度部材（１４）の両 者を含み、非変形性強度部材がストリーマの所定の伸びの後で初めて負荷を受け るように成した、請求の範囲第１項に記載の被曳航ストリーマ。
4. ４．中央コア（１）が、ゲルで充填されたコアチューブ（１２）を含み、非変形 性強度部材（１４）が中央コア内で整列している、請求の範囲第５項に記載の被 曳航ストリーマ。
5. ５．中央部が、複数の長手方向溝を形成する溝付き中央部材（１５）を含み、非 変形性強度部材がその溝内に整列するように成した、請求の範囲第３項に記載の 被曳航ストリーマ。
6. ６．モジュールがデータ伝送媒体層を含み、そのデータ伝送媒体層が編み状デー タワイヤ（１４）から形成されている、請求の範囲第１項に記載の被曳航ストリ ーマ。
7. ７．強度部材（３）が中央コア（１ョのまわりに編み状をなしている、請求の範 囲第１項に記載の被曳航ストリーマ。
8. ８．強度部材（３）が非変形性である、請求の範囲第７項に記載の被曳航ストリ ーマ。
9. ９．強度部材（３）が変形性である、請求の範囲第７項に記載の被曳航ストリー マ。
10. １０．データ伝送媒体層が強度部材の外側に形成されると共に編み状のデータ伝 送媒体ワイヤ（１４）の形をなす、振動絶縁モジュールとして使用可能な請求の 範囲第７項に記載の被曳航ストリーマ。