(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ等を吊下するケーブルの一端を取り付けた浮上部と、前記ケーブルを繰り出し可能に収納した吊下部と、前記ケーブルの他端に接続したセンサ部とを重ねて水中に投入して、前記浮上部を水面に浮上させると共に、前記センサ部および前記吊下部を沈降させて、センサ部を吊下するもので、
沈降に際して、前記吊下部に貫通して前記浮上部に取り付けたスイッチ機構の作動により、前記ケーブルの所定個所に一端を接続して吊下部に取り付けた切り替え用ひもの掛止もしくは掛止解除を行うようにし、
掛止状態の時にはケーブル長を短くし、掛止を解いた状態の時にはケーブル長を長くなるように、所定長さのケーブルを吊下するようにしたケーブル長切替装置において、
発熱体に接して一端を浮上部に固定した熱溶断体と、
腕の先端に前記熱溶断体の他端を係止し、軸を中心にバネ力により回転するようにした腕付スプリングと、
この腕付スプリングの腕により支えられ、スプリングにより下方に付勢されたシャフトによるスイッチ機構を前記浮上部に設け、
吊下部側に前記スイッチ機構に対向して切り替え用ひもを掛止する掛止具を設け、
発熱体を加熱して前記熱溶断体を溶断すると、前記腕付スプリングは熱溶断体の係止から外れ、シャフトは付勢力により掛止具を作動して切り替え用ひもの掛止を外すことによりケーブルの長さを切り替えることを特徴とするケーブル長切替装置。
【請求項２】
請求項１記載のケーブル長切替装置において、掛止具は、回転支持部を中心にして揺動するようにし、その一端をスイッチ機構に対向させ、他端に前記切り替え用ひもを掛止するようにしたことを特徴とするケーブル長切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浮上部にケーブルを介して接続して海中に吊下する海洋センサやマイクロホン等の吊下深度を切り替えるためのケーブル長切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のケーブル長切替装置として、例えば、実開平１−１８０８１８号公報に記載されるものがある。
図８は、このケーブル長切替装置の斜視図である。
一般に海洋センサ等は、センサ吊下用のケーブル１の一端を取り付けた浮上部２と、前記ケーブル１を繰り出し可能に収納した吊下部３と、前記ケーブル１の他端に接続したセンサ部とを重ねて水中に投入する。この投入後、ケーブル長を切り替える場合には、直ちに切り替えを行う。
【０００３】
そして、前記浮上部２を水面に浮上させると共に、前記センサ部及び前記吊下部３を自重により沈降させ、その沈降に伴って前記ケーブル１を繰り出して吊下するようにしてある。
従来のケーブル長切替装置では、一端側を前記ケーブル１の所定の位置に結合した切り替え用ひも４と、一端を前記吊下部３上に固定すると共に前記切り替え用ひも４の他端側に通した針金状バネ５と、この針金状バネ５に対応するように前記吊下部３上に形成された突起部６と、前記針金状バネ５の他端と前記突起部６とで挟持されて吊下部３上に配置されたコマ７と、前記浮上部２から垂下するように設けられ、下端を前記コマ７に当接させたガイド管８と、このガイド管８に挿入され下端を前記コマ７に嵌合させたシャフト９と、このシャフト９を上方に付勢するように設けられたスプリング１０と、前記シャフト９の下端とコマ７との嵌合を保つために前記スプリング１０の付勢力に抗してシャフト９を抑えるように設けられ、通電により発熱して溶断する抵抗１１とを設けてある。
【０００４】
そして、上記ケーブル長切替装置では、水中に投入後、前記抵抗１１に通電して溶断させた場合は、スプリング１０の付勢力より前記シャフト９を上昇させてその下端を前記コマ７から引き抜いて、前記針金状バネ５の他端と前記突起部６とで前記コマ７を挟持して状態で保持することにより前記切り替え用ひも４が針金状バネ５から外れないようにした後、前記吊下部３の沈降により切り替え用ひも４の結合位置までケーブル１を繰り出すようにしている。
【０００５】
また、前記抵抗１１に通電しない場合は、前記浮上部２の浮上と前記吊下部３の沈降により前記コマ７を前記針金状バネ５の他端と前記突起部６との間から引き抜いて、前記切り替え用ひも４が針金状バネ５から外れるようにし、前記吊下部３の沈降によりケーブル１をすべて繰り出すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ケーブル長切替装置では、セット時におけるシャフトは、スプリングにより上方に付勢した状態を抵抗により保持しているため、抵抗には前記付勢力と釣り合う力が加わるようになっている。
このため、抵抗は、衝撃に対するある程度の強度を持たなければならないので、前記付勢力と同等以上の弾性強度を必要とするが、抵抗は溶断するときの熱的な条件から限られたものの使用しかできない。また、前記付勢力にはある程度以上のものが必要であるため、シャフトの作動力をある程度以下にすることはできないという制約がある。
【０００７】
以上の制約のため、スプリングの弾性力を変えてケーブル長切替装置を設計しなければならないが、抵抗の強度とシャフトの作動力との関係からスプリングの弾性力の設定が難しいという問題がある。
また、前記弾性力の設定が不適切な場合には、例えば、吊下部を海面に投下した時に受ける衝撃により抵抗を破綻して、ケーブル長切替装置が誤動作するという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、発熱体に接して一端を浮上部に固定した熱溶断体と、腕の先端に前記熱溶断体の他端を係止し、軸を中心にバネ力により回転するようにした腕付スプリングと、この腕付スプリングの腕により支えられ、スプリングにより下方に付勢されたシャフトによるスイッチ機構を前記浮上部に設け、吊下部側に前記スイッチ機構に対向して切り替え用ひもを掛止する掛止具を設け、発熱体を加熱して前記熱溶断体を溶断すると、前記腕付スプリングは熱溶断体の係止から外れ、シャフトは付勢力により掛止具を作動して切り替え用ひもの掛止を外すことによりケーブルの長さを切り替えることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
このような構成によると、前記発熱体が発熱した場合には、前記浮上部と前記吊下部とが分離する前に、前記熱溶断体が溶断して、前記腕付スプリングを回転してスペーサをシャフトから外し、シャフトを下方に付勢することで掛止具から切り替え用ひもを外し、ケーブルの切り替え用ひもによる固定を解くようにできる。
【００１０】
また、上述のケーブル長切替装置を作動して、ケーブル長の切り替えを行う場合には、例えば、１台のケーブル長切替装置を用いて２段階の長さに切り替える場合に、ケーブルを短くしたいときには、前記発熱体を発熱しないで切り替え用ひもを掛止具から外さないで、浮上部と吊下部とを分離して海中に沈下させておこなうことができる。
【００１１】
ケーブルを長くしたいときは、前記発熱体を発熱して切り替え用ひもをコマから外して、浮上部と吊下部とを分離して海中に沈下させる。
このため、発熱体で直接的にシャフトの付勢力を付けずに、間接的に熱溶断体でシャフトの付勢力を付けているので、発熱体の弾性強度は設計上考慮しなくてもよくなり、発熱体の選択の余地が広がる。また、スプリングの付勢力は、スペーサによりシャフトを持ち上げるだけで溜めておくことができるので、スプリングの弾性力を大きなものとすることが可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明のケーブル長切替装置の概略構成図、図２は図１のスイッチ機構の概略正面図、図３はスイッチ機構の作動状態を示す説明図、図４ケーブル長切替装置の作動状態を示す説明図である。
【００１３】
本発明のケーブル長切替装置は、浮上部側に設けてケーブル長の切り替えタイミングをはかるスイッチ機構と、吊下部側に設けて所定の長さにケーブルを固定するケーブル長固定機構とにより構成する。
以下に、スイッチ機構について説明する。
図において、１２は浮上部で、フロートの一部の円筒部分であり、シャフト機構を配置する仕切板１３を設け、底板１４との間に空間を取るようにしてある。また、前記仕切板１３に穴１５をあけ、底板１４に穴１６をあけてある。それぞれの穴を結ぶ線が略鉛直方向の軸を通るようにしてある。前記穴１６には、Ｏリング１７を介し、中心に穴をあけたストッパ１８を固着して水密をはかるようにしてある。
【００１４】
また、仕切板１３上には、軸１９と支柱２０と支柱２１とを固着して設ける。
２２はシャフトであり、上下方向に移動可能な状態で、前記穴１５と穴１６とに挿通し、シャフト１の中間に形成したストッパ２３と前記ストッパ１８との間に、シャフト２２を下方に付勢するためのスプリング２４を挿入してある。また、シャフト２２の仕切板側の一端には円盤状の板２５を固着してある。
【００１５】
なお、この板２５は、どのような形状のものでもよく、例えば、棒状のものにしてもよい。また、前記スプリング２４は、下方に付勢する弾性力をシャフト２２に与えればよいので、シャフト２２にどのように取り付けてもよく、例えば、前記板２５と仕切板１３との間に挿入して設けてもよい。
２６は腕付スプリングで、図２に示すように、一端側にカギ部２６ａを持つ腕部２６ｂを設け、その腕部２６ｂと連続してスプリング部２６ｃを設け、そのスプリング部２６ｃの端に伸ばした圧力受部２６ｄを設けた構造にしてある。
【００１６】
この腕付スプリング２６は、前記軸１９にスプリング部２６ｃを挿通し、圧力受部２６ｄを支柱２０に接するようにして仕切板１３上に取り付けてある。
２７はスペーサであり、前記腕部２６ｂに取り付けてあり、前記板２５と仕切板１３との間に入り、シャフト２２を任意の高さに支持するためのものである。
なお、図中では、スペーサ２７を腕部２６ｂに挿通して設けてあるが、板２５を支持することができるのであれば、どのように取り付けてあってもよい。スペーサ２７の材質は、滑り摩擦抵抗の小さいものが好ましく、例えば、ポリアセタールなどがよい。また、腕２６ｂが板２５を持ち上げるように折り曲げ、その腕２６の形状を変えてもよく、スペーサ２７を用いなくてもよい。
【００１７】
前記腕付スプリング２６とシャフト２２とは、セッティング時には、前記カギ部２６ａに糸状の熱溶断体２８の一端を引っかけてその他端を前記支柱２１に引っかけることで、上述したように、前記スペーサ２７が板２５と仕切板１３との間に入りシャフト２２を持ち上げるようにする。このようにすると、スプリング部２６ｃには板２５と仕切板１３との間から外れる向きに付勢力が溜まる。つまり、シャフト２２が下向きの付勢力を得ることになる。
【００１８】
２９は発熱体であり、前記熱溶断体２８に下から接するように基板３０に設けてあり、一般に電熱線などの電気抵抗体である。
なお、ここでは、熱溶断体２８に接して設けてあるが、これは熱効率を考えてのことであり、熱溶断体２８の付近に設けてあればその位置はどこであってもよい。また、熱溶断体２８に対して下側に設けなくてもどのような位置関係にあってもよく、例えば、発熱体２９を従来の熱溶断体のように鉛直方向に立たせて設けて熱溶断体２８の側面側に設けるようにしてもよいし、発熱体２９を基板３０に持ち上げて設けてその下に熱溶断体２８を設けるようにしてもよい。
【００１９】
前記熱溶断体２８は、糸状のものでなくても、腕付スプリング２６と支柱２１とを結び付けることができる形状のものであればよく、例えば、シート状のものでもよい。
なお、熱溶断体２８と発熱体２９との熱的な性質の関係は、発熱体２９の発する熱により熱溶断体２８が溶ける関係があれば、発熱体２９の発熱温度と、熱溶断体２８の溶断温度とはどのようなものであってもよい。
【００２０】
次に、ケーブル長固定機構について説明する。
３１は吊下部であり、仕切板１３で２層に仕切られており、仕切板１３の上側にはケーブル長固定機構を取り付けるようにし、その下側には吊下部３１に一端を固定したケーブル３２を収納するようにしてある。また、仕切板１３の一部に穴３３を設け、切り替え用ひも３４を通すようにしてあり、前記浮上部１２をその上に載せるようにしてある。
【００２１】
前記ケーブル３２は、図５から図７に示すように、その一端を前記浮上部１２の下端側に取り付け、他端にマイクロホン等を取り付けるようにしてある。また、その途中には、前記吊下部３１を取り付けており、この吊下部３１内の図示しない仕切板の１つにクランプするようにして前記吊下部３１を一定の位置になるようにしてある。
【００２２】
前記切り替え用ひも３４は、その一端を輪状にしており、また、他端をケーブル３２に接続してある。このケーブル３２との接続は、例えば、ケーブル３２の所定位置に結び付けた後に、熱で収縮する素材でできたチューブで該所定位置を締めつけるようにする。
なお、一端を輪状にすることは、単に切り替え用ひも３４を輪状にしてもよく、輪状の部品をその一端に取り付けるようにしてもよい。また、カギ形状であってもよい。
【００２３】
３５は掛止具で、その一端を下向きのカギ形状にして前記切り替え用ひも３４の輪状部分を引っかけるようにし、他端が前記シャフト２２の軸上になるようにしてあり、また、前記仕切板１３の上側に取り付けた回転支持部３６に取り付けて揺動するようにしてケーブル長固定機構を構成するようにしてある。
なお、前記掛止具３５の一端は、略直角のカギ形状をしているが、切り替え用ひも３４を引っかけることができるのであればどのような角度でもよく、例えば、鋭角でもよい。また、その一端がカギ形状でなくても、切り替え用ひも３４の一端がカギ形状である場合には、輪状のものでもよい。
【００２４】
次に、上記ケーブル長切替装置の発熱体を発熱した場合の動作を説明する。
図示しない海洋電池を作動し、発熱体２９に通電して発熱させると、熱溶断体２８は、次第に溶け、例えば、５秒位で溶断する。なお、この溶断時間は、発熱体２９の発熱温度や熱溶断体２８の種類や太さ等を変えて適当に設定し、どの位のものにしてもよいが、浮上部１２と吊下部３１とが分離して海中に沈下する前には溶断が終わる時間を設定する。
【００２５】
熱溶断体２８が溶断すると、図３に示すように、腕付スプリング２６が軸１９を中心にして反時計方向に回転する。この結果、スペーサ２７が板２５の下から外れ、自重とスプリング２４の下向きの付勢力により、シャフト２２が下向き動く。そして、図４に示すように、シャフト２２の下端が掛止具３５の一端を押し、掛止具３５が反時計方向に揺動して掛止具３５のカギ部３５ａから切り替え用ひも３４を離脱する。
【００２６】
なお、発熱体２９を発熱しない場合には、上述の動作をしないので、掛止具３５のカギ部３５ａから切り替え用ひも３４は離脱しないままの状態を保持する。
上述では、ケーブル長切替装置が１台の作動の様子を説明したが、以下にケーブル長切替装置を２台使用して３段階、例えば、深度１００ｍ，２００ｍ，３００ｍの３段階にケーブルの長さを変える場合を説明する。
【００２７】
なお、本発明はこれに限らず、上述したように１台の使用で２段階にしても、複数台を使用して何段階に変えるものでもよい。
また、深度１００ｍにするためのケーブル長切替装置の各部品については、Ａをそれぞれつけ、深度２００ｍにするためのケーブル長切替装置の各部品については、Ｂをそれぞれつけて説明する。
【００２８】
本発明のケーブル長切替装置を従来の場合と同様にして水中に沈める。
すなわち、飛行機等から海面に投下して、吊下部３１が自重により海中に沈下するようにする。このとき、ケーブル３２に取り付ける海洋センサやマイクロホン等の深度を予め決めておいて、前記基板３０上に設ける図示しない制御部に設定しておく。
【００２９】
まず、一番浅い１００ｍの深度の場合には、図示しない海水電池が作動しても、発熱体２９Ａ，２９Ｂに電流を流さない。そうすると、発熱体２９Ａ，２９Ｂは発熱しないので、２台のケーブル長切替装置が作動しないため、掛止具３５Ａ，３５Ｂから切り替え用ひも３４Ａ，３４Ｂが外れないまま、浮上部１２と吊下部３１とが分離する。
【００３０】
このため、ケーブル３２が切り替え用ひも３４Ａとの接続部まで展張すると、それ以上は展張しないため、図５に示すように、深度１００ｍにところにマイクロホン３７を位置させることができる。
次に、２００ｍの深度の場合には、図示しない海水電池が作動すると、発熱体２９Ａには電流を流し発熱させ、発熱体２９Ｂには電流を流さないで発熱させない。そうすると、１台のケーブル長切替装置のみが作動する。
【００３１】
すなわち、発熱体２９Ａの発熱により、ケーブル長切替装置が作動して掛止具３５Ａから切り替え用ひも３４Ａが外れる。また、発熱体２９Ｂ発熱しないので、ケーブル長切替装置は作動しないため、切り替え用ひも３４Ｂは掛止具３５Ｂから外れない。
この状態で、浮上部１２と吊下部３１とが分離するため、ケーブル３２が切り替え用ひも３３Ａのところでは展張は止まらず、切え替え用ひも３３Ｂのところで展張が止まるので、図６に示すように、深度２００ｍのところにマイクロホン３７を位置させることができる。
【００３２】
最後に、３００ｍの深度の場合には、図示しない海水電池が作動すると、発熱体２９Ａ，２９Ｂのそれぞれに電流を流して発熱させる。そうすると、２台のケーブル長切替装置がそれぞれ作動して、掛止具３５Ａから切り替え用ひも３４Ａが外れ、また、掛止具３５Ｂから切り替え用ひも３４Ｂが外れる。
この状態で、浮上部１２と吊下部３１とが分離するため、ケーブル３２が切り替え用ひも３４Ａ，３４Ｂのところで展張は止まらないので、図７に示すように、全てのケーブル３２を展張して深度３００ｍところにマイクロホン３７を位置させることができる。
【００３３】
なお、従来のコマと本発明のスイッチ機構とを組み合わせてケーブル長切替装置を構成することもでき、また、従来のシャフトと本発明のケーブル長固定機構とを組み合わせることもできる。
以上説明した実施例によれば、シャフト２２の下方への付勢力と掛止具３５の揺動によりケーブル長の切り替えを行うことができるようになる。
【００３４】
また、前記スペーサ２７の滑り摩擦抵抗をできるだけ小さい素材を使用することで、腕付スプリング２６の弾性力を小さいものとすることが可能となり、かつ、熱溶断体の弾性強度も小さなものとすることが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のケーブル長切替装置は、発熱体により熱溶断体を溶断して腕付スプリングの腕をシャフトから外し、シャフトを下方に付勢するようにしているため、発熱体としての抵抗が弾性強度の弱いものであってもよくなる。また、スプリングの弾性力も大きなものとすることができ、その設計も容易なものとなるので、ケーブル長切替装置の作動信頼性が高いものになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケーブル長切替装置の概略構成図である。
【図２】図１のスイッチ機構の概略正面図である。
【図３】スイッチ機構の作動状態を示す説明図である。
【図４】ケーブル長切替装置の作動状態を示す説明図である。
【図５】本発明のケーブル長切替装置の使用状態を示す説明図である。
【図６】本発明のケーブル長切替装置の使用状態を示す説明図である。
【図７】本発明のケーブル長切替装置の使用状態を示す説明図である。
【図８】従来のケーブル長切替装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１２  浮上部
１３  仕切板
１４  底板
１５  穴
１６  穴
１７  Ｏリング
１８  ストッパ
１９  軸
２０  支柱
２１  支柱
２２  シャフト
２３  ストッパ
２４  スプリング
２５  板
２６  腕付スプリング
２７  スペーサ
２８  熱溶断体
２９  発熱体
３０  基板
３１  吊下部
３２  ケーブル
３３  穴
３４  切り替え用ひも
３５  掛止具
３６  回転支持部
３７  マイクロホン
【図１】
0003545457.tif 000002
【図２】
0003545457.tif 000003
【図３】
0003545457.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003545457.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0003545457.tif 000009