JP2008218123A - テザーケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを正確に非破壊検査でき、製造が簡単でありテザーケーブルの全長にわたって非破壊検査が可能なテザーケーブルを提供する。
【解決手段】テザーケーブルは、外部被覆内に非金属の抗張力体の撚り合わせ層２１を有するテザーケーブルであり、抗張力体４１，４２は、被覆体５０，６０と、被覆体内に配置された繊維体５１，６１と、繊維体の間を充填する充填材５２，６２と、を有し、被覆体内には、Ｘ線で検知可能な埋め込み体１００が抗張力体の長手方向に沿って配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、テザーケーブルに関し、特に例えば無人探査システムに用いられて電力と光信号を送るためのテザーケーブルに関する。

海中または水中にて使用される無人探査システムでは、電力と光信号を送るためにテザーケーブルが用いられている。図７は、テザーケーブルの断面構造を示しており、テザーケーブル１０００は、複数本の動力線１００１と、複数本の光ファイバユニット１００２と、抗張力体１００３，１００４と、外部被覆１００５を有している。抗張力体１００３，１００４は、撚り合わせ層を構成しており、長手方向の張力に抵抗できると共にねじり方向への力に抵抗してテザーケーブル１０００が伸びるのを防ぎ、回転されてしまうことを防止している。

ところで、従来のテザーケーブル１０００では、動力線１００１と抗張力体１００４の状態の異常（座屈や配列の乱れ）を、Ｘ線を用いて非破壊検査できるようにするために、図８に示すように、隣接する抗張力体１００４，１００４の隙間に造影剤１２００が充填されている。

この造影剤１２００の充填作業は、以下のようにして行われる。まず、図８（Ａ）に示す隣接する抗張力体１００４，１００４の隙間１２０１に、図８（Ｂ）のように造影剤１２００が充填され、図８（Ｃ）のように造影剤１２００の一部を除去したあとに、図８（Ｄ）と図８（Ｅ）のようにシリコンゴムの充填剤１２０３を充填する。（例えば、特許文献１参照）。
特公平７―５４６５１号公報

ところが、このように造影剤を充填すると、製造上の手間が掛かる上に、テザーケーブルの全長にわたって造影剤を充填することが難しい。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、製造が簡単でありテザーケーブルの全長にわたって非破壊検査が可能なテザーケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明のテザーケーブルは、外部被覆の内側に非金属の抗張力体の撚り合わせ層を有するテザーケーブルにおいて、
前記抗張力体内には、Ｘ線で検知可能な埋め込み体が前記抗張力体の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする。

本発明のテザーケーブルは、好ましくは前記抗張力体は、被覆体と、前記被覆体内に配置された繊維体と、前記繊維体の間を充填する充填材と、を有し、前記埋め込み体は、前記被覆体の内側に配置されていることを特徴とする。
本発明のテザーケーブルは、好ましくは前記埋め込み体は、金属の棒状体であり、前記抗張力体の中央位置付近に配置されていることを特徴とする。

本発明のテザーケーブルは、動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを正確に非破壊検査でき、製造が簡単でありテザーケーブルの全長にわたって非破壊検査が可能である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明のテザーケーブルの好ましい実施形態が用いられている無人探査システムを示す斜視図である。

図１において、無人探査システム１は、海洋開発に用いられ、支援母船２と、ランチャ３と、ビークル４を備える。支援母船２とランチャ３は、１次ケーブルであるテザーケーブル１０により接続されている。ランチャ３とビークル４は、２次ケーブル１１により接続されている。本発明の実施形態のテザーケーブルは、１次ケーブルであるテザーケーブル１０としても、２次ケーブル１１としても用いることができる。テザーケーブル１０は、支援母船２の船上のシーブ５により繰り出されるようになっている。テザーケーブル１０と２次ケーブル１１は、共に動力と光信号を送ることができる。

図２は、図１に示すテザーケーブル１０の構造例を示す。図３は、テザーケーブル１０の断面構造例を示す。
図２と図３に示すように、テザーケーブル１０は、外部被覆２０内に非金属の抗張力体の撚り合わせ層２１を有するケーブルである。外部被覆２０は、例えばポリエステル編組であり、外部被覆２０の内側には抗張力体の撚り合わせ層２１と、内部被覆２２と、三相の動力線２３，２４，２５と、光ファイバユニット２６，２７と、接地線２８を有している。内部被覆２２は、例えば架橋ポリエチレン製であり、三相の動力線２３，２４，２５と接地線２８は銅線である。

内部被覆２２の内側には、三相の動力線２３，２４，２５と、光ファイバユニット２６，２７と、接地線２８を内蔵しており、内部被覆２２の内側の隙間には例えばシリコンゴムなどの充填材２９が充填されている。

撚り合わせ層２１は、外部被覆２０の内面から離れている内側の第１抗張力体層３１と、外部被覆２０の内面に接する外側の第２抗張力体層３２とを備える。第１抗張力体層３１は、複数本の抗張力体４１から構成されており、第２抗張力体層３２は、複数本の抗張力体４２から構成されている。図２に示すように抗張力体４１は、抗張力体４２に比べて太く、中心軸ＣＬに対してＸ１方向に傾斜して配列されている。一方、抗張力体４２は中心軸ＣＬに対してＸ１方向とは逆のＸ２方向に傾斜して配列されている。

これにより、第１抗張力体層３１と第２抗張力体層３２は、長手方向の張力に抵抗できると共にねじり方向への力に抵抗してテザーケーブル１０が伸びるのを防ぎ、回転されてしまうことを防止している。
また、これらの抗張力体４１、４２は、外部被覆の内側において樹脂で固められて使用されている。

図４（Ａ）と図４（Ｂ）は、抗張力体４１の断面構造例を示し、図４（Ｃ）と図４（Ｄ）は、抗張力体４２の断面構造例を示している。
図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すように、抗張力体４１は、被覆体５０と、被覆体５０の内側に配置された複数の繊維体５１と、これらの繊維体５１の間を充填する充填材５２とを有する。同様にして、図４（Ｃ）と図４（Ｄ）に示すように、抗張力体４２は、被覆体６０と、被覆体６０の内側に配置された複数の繊維体６１と、これらの繊維体６１の間を充填する充填材６２とを有する。被覆体５０，６０としては、例えばポリエチレン樹脂により形成され、充填材５２，６２は、例えばビニルエステルなどである。

繊維体５１，６１は、アラミド繊維であるＰＰＴＡ：ポリパラフェニレンテレフタルアミドである。このように繊維体５１，６１としてアラミド繊維を用いるのは、ケーブル重量を軽くする目的と高強度を得るためである。

図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示すように、抗張力体４１，４２の内部には、Ｘ線で検知可能な埋め込み体１００が、それぞれ抗張力体の長手方向に沿って配置されている。図示例では、好ましくは埋め込み体１００が抗張力体４１，４２の中央位置に配置されており、埋め込み体１００は、Ｘ線で検知できる金属などの材質、例えば銅線やピアノ線などである。

これにより、埋め込み体１００を用いて、動力線と抗張力体４１，４２の座屈や配列の乱れを正確に非破壊検査でき、造影剤を充填する場合に比べて製造が簡単である。また、埋め込み体１００が抗張力体４１，４２の全長にわたって簡単に配置できるので、埋め込み体１００を用いてテザーケーブル１０の全長にわたって非破壊検査が可能である。

図５は、本発明のテザーケーブルにおける異常をＸ線で検出した例を示しており、図５（Ａ）は、動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを起こしていない正常な状態を示し、図５（Ｂ）は、動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを起こしている例を示している。
図５（Ａ）では各埋め込み体１００が平行で直線状態であることを検出しているが、図５（Ｂ）では部分Ｐにおいて動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを起こしていて、各埋め込み体１００の形状が変わっていることを検出している。

このように、造影剤に代えて各抗張力体の内部に埋め込み体１００を配置することで、テザーケーブル１０の全長にわたってＸ線による非破壊検査により、動力線と抗張力体の異常の検出が簡単に確実にできる。

また、各抗張力体は引っ張りに対しては大きな強度を有するが、曲げ方向の強度はあまり強くなく、折れやすい問題があった。埋め込み体１００を配置することで、Ｘ線による非破壊検査により、動力線と抗張力体の異常の検出が簡単に確実にできるばかりでなく、各抗張力体の曲げ方向の強度の補強が図れるので各抗張力体の折れを抑制することが可能である。

さらに、埋め込み体１００が抗張力体４１，４２の中央位置に配置されることで、各隣接する抗張力体４１，４２の間隔を均等にすることができ、動力線と抗張力体の異常が掴みやすく動力線と抗張力体の異常の検出がさらに確実にできる。また、どの方向からの曲げ方向の外力に対しても、均等に折れを抑制できる。

このように、本発明のテザーケーブルでは、動力線と抗張力体の座屈や配列の乱れを正確に非破壊検査でき、製造が簡単でありテザーケーブルの全長にわたって非破壊検査が可能である。

図６は、本発明のテザーケーブルの抗張力体の別の例を示す断面図である。図９（Ａ）は、抗張力体４１の断面構造例を示し、図６（Ｃ）は、抗張力体４２の断面構造例を示している。図６に示す抗張力体４１，４２は、図４に示す抗張力体の例とは被覆体が無い点で異なるが、それ以外の構造は同様であり、各抗張力体４１，４２の中心には埋め込み体１００が配置されている。このような抗張力体４１，４２の構造を採用することで、テザーケーブルの構造の単純化が図れる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、本発明の実施形態のテザーケーブルは、無人探査システムだけではなく、海底に敷設する海底敷設ケーブルとしても用いることができる。
本発明の実施形態のテザーケーブルは、１次ケーブルであるテザーケーブル１０だけでなく、２次ケーブル１１としても用いることができる。
撚り合わせ層２１は、第１抗張力体層３１と第２抗張力体層３２とを備えているが、これに限らず３層以上の抗張力体層を備えるようにしても良い。
埋め込み体１００の断面形状は、円形、楕円形、矩形など特に限定されないが、製造性や折れ防止の観点から円形であることが好ましい。

本発明のテザーケーブルの好ましい実施形態が用いられている無人探査システムを示す斜視図である。 本発明のテザーケーブルの実施形態を示す斜視図である。 本発明のテザーケーブルの実施形態を示す断面図である。 本発明のテザーケーブルに配置されている抗張力体の例を示す断面図である。 本発明のテザーケーブルにおける異常をＸ線で検出した例を示す図である。 本発明のテザーケーブルの抗張力体の別の例を示す断面図である。 従来のテザーケーブルを示す断面図である。 従来のテザーケーブルにおける造影剤の充填作業を示す図である。

符号の説明

１ 無人探査システム
３ ランチャ
４ ビークル
１０ テザーケーブル
２１ 抗張力体の撚り合わせ層
２２ 内部被覆
２３，２４，２５ 動力線
２６，２７ 光ファイバユニット
２８ 接地線
３１ 第１抗張力体層
３２ 第２抗張力体層
４１ 抗張力体
４２ 抗張力体
５０ 被覆体
６０ 被覆体
５１ 繊維体
６１ 繊維体
５２ 充填材
６２ 充填材
１００ 埋め込み体

Claims (3)

1. 外部被覆の内側に非金属の抗張力体の撚り合わせ層を有するテザーケーブルにおいて、
   前記抗張力体内には、Ｘ線で検知可能な埋め込み体が前記抗張力体の長手方向に沿って配置されていることを特徴とするテザーケーブル。
2. 前記抗張力体は、
   被覆体と、
   前記被覆体内に配置された繊維体と、
   前記繊維体の間を充填する充填材と、を有し、
   前記埋め込み体は、前記被覆体の内側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のテザーケーブル。
3. 前記埋め込み体は、金属の棒状体であり、前記抗張力体の中央位置に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテザーケーブル。
   
   

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