(57)【要約】【課題】  複合伝送線ケーブル及びその接続部に生じる捻じれの発生を逸早く検知して、安全で容易に複合伝送線の捻じれ解しが即座にできるケーブルドラム装置を提供する。【解決手段】  配列センサ群６からの信号を計測船側に伝送する遠隔計測器用伝送線ケーブル１を計測船側において巻き取り又は巻き戻すケーブルドラム装置において、横向き固定式の固定外円筒１５と、固定外円筒１５の内周面に回転自在に設けられた回転内円筒１６と、回転内円筒１６の直径方向の対向内壁間にドラム軸線が設定されるように回転内円筒１６の内部に回転駆動自在に設けられたケーブルドラム３７と、を具備し、伝送線ケーブル１がケーブルドラム３７に巻き取られる時に、ケーブルドラム３７のドラム軸線を回転外円筒１５に対し回転内円筒１６と一体に正逆回動して傾動させる。【選択図】      図２
2006201031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に設けた水中信号センサからの信号を計測船側に伝送する遠隔計測器用伝送線ケーブルを計測船側において巻き取り又は巻き戻すケーブルドラム装置において、
横向き固定式の固定外円筒と、固定外円筒の内周面に回転自在に設けられた回転内円筒と、回転内円筒の直径方向の対向内壁間にドラム軸線が設定されるように回転内円筒の内部に回転駆動自在に設けられたケーブルドラムと、を具備し、伝送線ケーブルがケーブルドラムに巻き取られる時に、ケーブルドラムのドラム軸線が、固定外円筒に対し回転内円筒と一体に正逆回動されるようにしたことを特徴とするケーブルドラム装置。
【請求項２】
前記水中信号センサは、複数のセンサ群が略平行に配列されて水平えい航される構造であり、前記伝送線ケーブルは、少なくとも、光伝送系導線、通電系導線及び電力系導線が複合された複合伝送線ケーブルであることを特徴とする請求項１に記載のケーブルドラム装置。
【請求項３】
前記ケーブルドラムは、駆動モータの駆動力により正逆回転駆動自在とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブルドラム装置。
【請求項４】
前記回転内円筒の開口縁部には従動歯車列が形成され、この従動歯車列が、別途設けた駆動歯車に歯合することにより、駆動歯車の正逆回転により、従動歯車列を介して回転内円筒が正逆回転駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のケーブルドラム装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の前記ケーブルドラム装置を用い、前記伝送線ケーブルの長さ方向に光反射材を所要距離間隔でマーク入れし、前記計測船に設けた制御室の演算処理器により、前記伝送線ケーブルの前記計測船上の導通路の２箇所に立設したフォトセンサの出力信号で前記伝送線ケーブルに生じた捻じれを検知し演算させ、この演算信号を前記ケーブルドラムと前記回転内円筒の各々の回転駆動部にフィードバックするアクティブ制御により、前記伝送線ケーブルを適当な長さ方向と繰出し及び捻じれを解す回転をさせるようにしたことを特徴とするケーブルドラム装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の前記ケーブルドラム装置を用い、前記計測船のデッキに設置された前記ケーブルドラム装置の設置位置から前記伝送線ケーブルに沿った船尾方向の所要位置に、前記伝送線ケーブルの繰出し・揚収時の伝送線ケーブル通過長に対する捻り量計及び線長計、並びに張力計の各センサを立設して、これらの信号出力を演算処理部に送出して演算させ、さらに制御器にフィードバックさせ、前記ケーブルドラム装置を運転制御して、前記水中信号センサを構成する配列センサ群の水平えい航を計測時間の常時にわたって実現させるフィードバック回路を有し、アクティブ制御する事を特徴とするケーブルドラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、計測船としての試験船の船尾から複合伝送線としての複合伝送線ケーブルを介して水中に繰出し、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観測を行う観測装置など、途中に、光学的・電気的及び機械的接続部としてのえい航展開器があり、その後続に水中信号センサとしての配列センサ群を有する観測器の水平安定えい航に基づいて発揮される高性能能力を長時間にわたって維持するため、複合伝送線に誘起した不用な捻じれ解しの作動をさせるための、主として回転軸直交式のケーブルドラム装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶を使って水面下所要深度の遠隔水中観測を行う場合には、図１において示すように、試験船１３から遠方に向かって、長尺・小径・重比重で所要強度を有して、繰出し長さと船速によって所要の深度に至らせるための複合伝送線ケーブル１があり、これに、光学的・電気的・機械的に接続された水中飛行体状を成し音波を所要方向に送波する音源部３を内蔵し、水平翼４に系着してセンサ群５を後続するえい航展開器２がある。
【０００３】
上記のような複合伝送線ケーブル１として、長尺・小径・重比重で計測船からえい航し、繰出し長さと船速によって所要の深度に至らせるための、光伝送系導線・通電系導線及び電力系導線を鋼線外装して外周をシース被覆した複合伝送線ケーブル１があり、本出願人は、このような複合伝送線ケーブル１を巻き取るための装置として、下記特許文献１に記載のケーブルドラム装置を提案している。
【特許文献１】特開２００２−３６２８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記複合伝送線ケーブル１において、製造後に陸上施設のケーブルヤード等にコイル状に重ね巻き置かれる場合には、ケーブルのコイル巻き一回り毎に捻じれが一回の割合で誘起されている。これを通常作業のとおり計測船のケーブルドラムへ人の手送り等により巻込み作業を実施し、その後、試験海域に進出してケーブルドラムを回転して、複合伝送線ケーブル１を所定の長さまで繰出し、えい航を実施する場合、ケーブルのまき癖と称される上記ケーブルの捻じれは、徐々にえい航展開器２側に移行し、その時点でロールモーメントの方が大であればえい航展開器２が回転してケーブルの捻じれが解される。また、ロールモーメントの方が小さいならば、その程度によってえい航展開器２が一方に傾斜してえい航されることになる。
【０００５】
この状態において、従来では、音響センサを取り付けたセンサ群を単独で後続する場合では、センサ群が音響的に無指向性であるため、性能に及ぼすほどの影響は出てこない。また、光伝送や機械強度についてもほとんど問題無い。
【０００６】
しかしながら、近年の水中観測のより高度の要求、すなわち、音源側とセンサ側の両方でＳ（信号）／Ｎ（雑音）の向上を企図する事になって、水中部においては、えい航展開器２に収納の音源３に鋭い指向性を付与した事に加えて、より一層の高電力印加によってより以上に送波出力を増大させて、音源３から超音波を送波する。併せて、送波音７の海底６８等からの微弱なエコーに至るまでのすべての信号音を受波できるように、多数個の光受波センサを取り付けて高性能化したセンサ群５を更に増設して複数本（３本）とし、えい航展開器２の水平翼４の両端部と中央部の各々に併設して配列センサ群６とすることにより水中信号センサを構成する。これにより、配列利得の効果が加わり、さらにＳ／Ｎが向上でき、ひいては、装置の高性能化の達成が見込まれる。なお、配列センサ群６は、到来放射音を受波する聴音専用としても使用できる。この場合の複合伝送線ケーブル１は、電力系、通電系ケーブルと多チャネルの光伝送系の複数系統により、従来のスリップリングを使用した接続は困難である。
【０００７】
従来の単一のセンサ群よりなる水中信号センサならば、複合伝送線の捻じれについては、何らの仕掛けをする事も無く、えい航展開器自体の回転で自然に行われていた事に加えて、単一のセンサ群の水平面内が無指向性である事によって、えい航展開器の姿勢傾斜に関わり無く、性能を劣化させる事も無く有効に運用できているものであったが、新規なものは、音響性能上の観点から、えい航展開器とそれに系着して後続する３本のセンサ群を確実に安定に水平えい航させることが必要不可欠である。
【０００８】
えい航展開器２が水平翼４に係着して後続する３本のセンサ群５の抵抗増によって、結果的には安定性も増し、有利と見込まれるが、従来において、えい航時の海中で行われていたケーブル自体の捻じれ戻し回転で自然的に捻じれを解す振る舞いは容易に期待出来ない。また、各センサ群５の振る舞いによって、えい航展開器２が回転した場合には、後続のセンサ群５が複雑に絡まって、内部の配列センサの位置ずれ及び断線故障により、取り返しの付かない様相が想像される。特に、海中へ投入作業の際に試験船１３のスクリューからの乱流に巻き込まれて、えい航展開器２諸共に転回して配列センサ群６がごちゃごちゃになる事を避けるため、船長と作業長が船尾でスクリュー遊転と主機の発停、操舵指示、追い波や航行船の状況を勘案しながら慎重に繰り出しを行っている。
【０００９】
しかし、海面状況によっては、えい航展開器２等を再度船上に引き上げて、複合伝送線ケーブル１とえい航展開器２との接続部を引き離し、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群６の絡まりを解すこともある。その場合には、装置の光系と電気系統の点検確認と外部観察を行うため、多人数と時間を要し、チームの士気に影響を及ぼす事になる。
【００１０】
さらに、近年の光ファイバケーブルを採用した複合伝送線では、キンクに至る前の捻じれによって、光伝送の損失が増大するという敏感にしていなければならない問題があり、光ファイバケーブルを採用している本装置にとって、多数個の光受波センサを作動させ、受波した微弱な光信号を伝送する時のケーブルの捻じれによる損失の影響を大きく被る。また、えい航展開器を傾かせる作用をも伴うので、光伝送の損失に加えて、えい航展開器音源の指向性と配列センサ群の配列利得に大きく影響を及ぼすことになる。
【００１１】
このためには、複合伝送線等に生じる捻じれの発生を逸早く検知して、安全で容易に複合伝送線の捻じれ解しが即座にできる装置の発明が望まれる。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑み、上記複合伝送線ケーブル及びその接続部に生じる捻じれの発生を逸早く検知して、安全で容易に複合伝送線の捻じれ解しが即座にできるケーブルドラム装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
【００１４】
本願発明では、先端部に設けた水中信号センサ（配列センサ群６）からの信号を計測船（試験船１３）側に伝送する遠隔計測器用伝送線ケーブル１を計測船側において巻き取り又は巻き戻すケーブルドラム装置において、横向き固定式の固定外円筒１５と、固定外円筒１５の内周面に回転自在に設けられた回転内円筒１６と、回転内円筒１６の直径方向の対向内壁間にドラム軸線が設定されるように回転内円筒１６の内部に回転駆動自在に設けられたケーブルドラム３７と、を具備し、伝送線ケーブル１がケーブルドラム３７に巻き取られる時に、ケーブルドラム３７のドラム軸線が、外周方向に回動すると共に、回転外円筒１５に対し回転内円筒１６と一体に正逆回動して傾動されるようにしたことを特徴としている。
【００１５】
前記水中信号センサは、複数の直線状に配置される各センサ群５が略平行に配列されて水平えい航される構造であり、前記伝送線ケーブルは、少なくとも、光伝送系導線２８、通電系導線２９及び電力系導線３０が複合された複合伝送線ケーブル１であることを特徴としている。
【００１６】
前記ケーブルドラム３７は、駆動モータ２２の駆動力により正逆回転駆動自在とされている。
【００１７】
前記回転内円筒１６の開口縁部には従動歯車列６６が形成され、この従動歯車列６６が、別途設けた駆動歯車６９に歯合することにより、駆動歯車６９の正逆回転により、従動歯車列６６を介して回転内円筒１６が正逆回転駆動される。
【００１８】
また、本願発明は、上記のケーブルドラム装置を用い、前記伝送線ケーブル１の長さ方向に光反射材を所要距離間隔でマーク入れ（塗色マーク（１）３８、塗色マーク（２）３９）し、前記計測船に設けた制御室の演算処理器１１により、前記伝送線ケーブル１の前記計測船上の導通路の２箇所に立設したフォトセンサの出力信号で前記伝送線ケーブル１に生じた捻じれを検知し演算させ、この演算信号を前記ケーブルドラム３７と前記回転内円筒１６の各々の回転駆動部にフィードバックするアクティブ制御により、前記伝送線ケーブル１を適当な長さ方向と繰出し及び捻じれを解す回転をさせるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、本願発明は、上記のケーブルドラム装置を用い、前記計測船１３のデッキに設置された前記ケーブルドラム装置の設置位置から前記伝送線ケーブル１に沿った船尾方向の所要位置に、前記伝送線ケーブル１の繰出し・揚収時の伝送線ケーブル通過長に対する捻り量計及び線長計５８、並びに張力計５７の各センサを立設して、これらの信号出力を演算処理部に送出して演算させ、さらに制御器１０にフィードバックさせ、前記ケーブルドラム装置を運転制御して、前記水中信号センサを構成する配列センサ群６の水平えい航を計測時間の常時にわたって実現させるフィードバック回路を有し、アクティブ制御する事を特徴としている。
【００２０】
上記本願発明では、光学・電気・機械的接続の複合伝送線ケーブルの長さ方向に発生している不用な捻りを解すために、ケーブルドラム１４の回転を従来の複合伝送線ケーブルの巻込み繰出し方向の回転に加え、新たに複合伝送線ケーブルの軸方向に傾斜回転する機構構造とする。
【００２１】
この構造は、図２で示すように、縦型回転方式のケーブルドラム装置において、回転軸を直交する大径で偏平な二重円筒の固定外円筒１５を試験船１３のデッキ４５に固設して回転内円筒１６内に複合伝送線のケーブルドラム３７を配置し、複合伝送線ケーブル１の軸方向及び長さ方向の回転を個別モータ（ケーブルドラム駆動モータ２２、回転内円筒駆動モータ３１）でそれぞれの駆動するものである。
【００２２】
また、試験船１５の船尾を示す図４に、捻じれ検知器５５、回転式線長計５８、回転式張力計５７、及び図１の機器室８にＧＰＳ受信機９を配置すると共に、各センサ出力を複合伝送線によって制御器１０へ連通させ、複合伝送線ケーブル１の線長に対する捻り量及び線長、並びに張力・船位の検出が可能になり、これを、複合伝送線ケーブル１に捻じれ障害の発生なきように電気的に駆動系へフィードバックして、ケーブルドラム１４と回転内円筒１６へ適切な制御を行うことにより連動運転または、手動個別運転が行われる。
【００２３】
また、一方が回転し、他方が静止する２箇所の所要部間を固定結合により電気的または光学的に接続するためには、電力系導線３０、通電系導線２９及び多チャネルの光伝送系導線２８の複数系統を有する場合、従来のスリップリングの使用では、連通接続が至難である。
【００２４】
そこで、複合伝送線の長さ方向の回転軸系統に対しては、上記特許文献１（特開２００２−３６２８３７号公報）に示す「遠隔観測機等の内装式複合伝送線処理装置」を基本とする適合採用により、図３で示すケーブルドラム１４の巻胴中空部４０を貫通し、ケーブルドラム１４を回転自在に軸支している固定のドラム軸３６と、巻胴中空部４０においてドラム軸３６にケーブルドラム３７と一体に回転自在に軸支される従動副ドラム(1) ３４と、従動副ドラム(1) ３４に隣接してドラム軸３６に固定して配置される静止副ドラム３５とを有し、従動副ドラム及び静止副ドラム３５の外周に沿って旋回するケーブルトラバーサの旋回器４１により、従動副ドラム(1) ３４に巻き取り又は巻き戻された導線の連続部分を、静止副ドラム３５に橋渡しして巻き戻し又は巻き取るようにして、一方が回転し、他方が静止する２箇所の所要部間を固定結合により電気的または光学的に接続する事が出来る。
【００２５】
さらにまた、複合伝送線の軸方向の回転系統に対しては、図２で示すように、本出願人の出願に係る特公昭５７−６０６７９号公報に示される「遠隔計測器等の伝送線接続装置」を適合採用した。すなわち、導線の途中が回転内円筒の中心軸の碗底部に系着させた従動副ドラム（２）１９下方において、甲板または下部に固設された受箱状の導線だめ２５の側板２６の貫通孔２７を貫通している。これにより、従動副ドラム（２）１９から降下する導線の余裕部分は、導線だめ２５内に積み重ねられるので、連通させることが出来る。
【００２６】
この２部署間の固定結合によって、スリップリングのようにブラシが無いので、大電力で良質な電源が図１のえい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が成される。さらに、配列センサ群で受波したエコーもまた、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送系導線２８で多チャンネル光信号が、Ｓ〔信号〕／Ｎ（雑音）を劣化させること無しに、高品質で信号理部に送出されて、解析される。
【００２７】
なお、図１のえい航展開器２は、音源部３の送波器を内蔵して、海中の所要方向に水中音を送波すると共に配列センサ群６を所要間隔で翼４に係着・展開し後続する強度と安定性を考慮し、えい航展開器２の姿勢センサとして必要なロール、ピッチ、傾斜計、方位計、深度計、張力計等装着と光伝送系導線２８が胴体内を通過している。えい航展開器２は、多種のフィンの取付けで安定性が増すものの、それらで誘起する乱流もまた増大し、その後方の長尺の乱流内に配列センサ群６が置かれる好ましくない状況となるのを避けるため、また、運用作業性を考慮して、単純な外観形状としている。
【００２８】
以上の各ドラム等の配置と共に、駆動機構、検知機構、ロック機構及び連動機構を具備したことを特徴とする回転軸直交式ケーブルドラム装置であり、何等の人手作業を要することなしに複合伝送線の捻じれを安全に解きほぐし、複合伝送線ケーブルの振る舞いによって、えい航展開器とセンサ群が被害を被る事無く、えい航展開器と配列センサ群が各々本来の挙動と特性で試験を行う事が出来る。また、安全性及び省力性を向上させる効果のある回転軸直交式ケーブルドラム装置の提供が出来る。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、以上の各ドラム等の配置と共に、駆動機構、検知機構及び捻り緩和機構構を具備したことを特徴とする回転軸直交式ケーブルドラム装置であり、複合伝送線の長さ方向に発生している不用な捻りを効果的に緩和・相殺させてケーブルキンク障害を回避することが出来、縦型回転方式の単一ケーブルドラム３７の直交する２つの回転軸構想は、陸上での光ファイバケーブルの補修、交換時の巻き替え作業を通常の電線並みの扱いで行える等、コスト、作業性、信頼性に波及する極めて大きな効果がある。
【００３０】
また、複合伝送線に発生している不要な捻じれが自動的に解消でき、従来には、キンク障害による光伝送損失を見越して余分に配置したケーブル途中の各所の光増幅部品が不要となって大幅なコスト低減になる。
【００３１】
さらに、捻じれ発生のトラブルの修復のため、えい航展開器等を再度船上に引き上げて、複合伝送線とえい航展開器との接続部の分離・接続作業、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群の絡まり解しの試験船の総員による作業、装置の光伝送系と通電系の点検確認作業等が回避できる上、ケーブル製造所岸壁に帰投するとか、あるいは、増員作業員の要請をも不要とし、大幅な経費軽減が見込まれる。
【００３２】
本発明により、試験チームで実施可能となり、しかも、試験船乗組員は、本来の持ち場に専念でき、試験船の安全な運航が確保される等の意義も大きい。
【００３３】
また、増員作業員を不要とし、配列センサ群が絡まった場合のセンサ群の損傷や複合伝送線にキンク障害が起った場合の修復費用、試験船の延長使用料等の多額の諸経費が節約できる著しい諸効果に加えて、修復時間の分も試験時間に充当でき、チームの士気も維持され、かつ、技術の進展に提供できる信頼性の高い貴重なデータが十分取得でき、経費に換算できない程の極めて大きな技術的効果がある。
【００３４】
さらには、複合伝送線の設計において、ケーブルキンク障害を避けるためのトルクバランス構造及びえい航展開器との接続部の強度と高安全率採用の特殊設計で比較的コスト高であったが、本発明の捻じれセンサ、捻じれを解す回転機構の発明により、ケーブルキンクに十分対応でき、通常設計で製造された複合伝送線で十分使用できるため、大幅な経費低減となる。また、ケーブルキンクによる多大な荷重印加の恐れも解消できるため、それを見越した安全率による許容荷重の再見直しにより、複合伝送線、えい航展開器及び配列センサ群の強度構造に関する設計構造に、重量負担が軽減でき、各部が大寸法から中寸法に、中寸法から小寸法で済み、同時に、流体抵抗が低減し、それに伴うフローノイズもまた、大幅に低減し、配列センサ群の性能を大きく向上させる効果がある。
【００３５】
水中部から船上までの音源駆動用大電力等の電力系導線３０、通電系ケーブル及び多チャネルの光伝送系導線２８がえい航索と共に一体に形成し複合伝送の導線を２軸に及ぶ回転機構を克服して固定結合により連通させたことにより、海上試験における複合伝送線の投入から、長時間のえい航試験及び揚収に至る全作業に亘って複合伝送線の捻じれ等を連続モニタし、異常に対する迅速対応が可能となって、大難を小難に食い止める事が可能となった。
【００３６】
また、固定結合により連通させたことにより、高電力で良質な電源が、えい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が成される。さらに、配列センサ群で受波したエコーもまた、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送線で多チャンネル光信号が、Ｓ〔信号〕／Ｎ（雑音）を劣化させること無しに、高品質で演算処理部に送出される事になって、大幅な性能向上になる。
【００３７】
特に、観測データの不鮮明な部位があれば、随時に複合伝送線を繰り出すことができ、直ちにえい航速度を相対的に減じることを可能とし、えい航速度の６乗で増加するフローノイズの影響を避けて、受信信号を際立てられる条件の良いところでの判定が可能となり、取得データの信頼性の向上が一層増す。さらに、観測海面へ再度進出して、観測作業の再開によってデータの取りなおし等の非効率なことも無く、効果的な観測データの取得と観測エリアの拡大が実現できる。この工数の低減効果と観測エリアの拡大は、著しい経済的効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下本発明の最良の実施形態につき添付図面を用いて説明する。
【００３９】
図２によって回転軸直交式ケーブルドラム装置の実施形態を説明する。
計測船としての試験船１３のデッキ４５に設置する本実施形態の回転軸直交式ケーブルドラム装置１４は、繰出しまたは揚収方向に回転させることによって、複合伝送線ケーブル１を巻き出し巻き入れする従来の縦置型単一のケーブルドラム３７を基本とするものである。回転軸直交式ケーブルドラム装置１４は、大径で偏平な二重円筒の固定外円筒１５を開口端面が複合伝送線ケーブル１の送出と同方向になるように計測船のデッキ４５に保持３２により設置固定される。固定外円筒１５の両端面外周には端面鍔４４が形成されている。固定外円筒１５と併せて二重円筒状を構成する回転内円筒１６があって、固定外円筒１５の内周面と回転内円筒１６の外周面にローラべアリング４２等の回転子を設けて、これを介して回転内円筒１６を回転させる機構である。デッキ４５には、操作盤６５が設けられている。
【００４０】
回転内円筒１６は、回転内円筒駆動モータ３１回転軸端の駆動歯車６９の回転が、回転内円筒１６片端面全周に設けた平歯車よりなる従動歯車列６６に伝達されて、複合伝送線ケーブル１の軸方向に回転する。また、ケーブルドラム３７を回転内円筒１６内に収置し、同回転は、ケーブルドラム３７片端側の支持板４３側面の台座２４上に設置したケーブルドラム駆動モータ２２からチェーン２１を介して大歯車２０に伝達し、複合伝送線ケーブル１の巻き出し入れ方向に回転するものである。
【００４１】
図４において示す、複合伝送線ケーブル１には、フォト捻じれセンサ（１）５４及びフォト捻じれセンサ（２）５１で捻じれ及び複合伝送線ケーブル１の所要長の通過が検知できるように複合伝送線ケーブル１の外皮上の長さ方向に沿って所要長毎に破線ラインが判別できるように塗色マーク（１）３８及び塗色マーク（２）３９が施してある。
【００４２】
この場合、各フォト捻じれセンサにより、一方のセンサ台（１）５６と他方のスリップリングを装着したスリップリング機構部（１）６２、センサ台（２）５２で複合伝送線ケーブル１の外周被覆にある破線ラインの方向位置を各々検知し、この信号を演算処理部に送出して、相対的な捻じれを算出すると共に、捻じれ大であれば回転内円筒１６を捻じれの開放する軸の方向に回転させて捻じれを適当に適宜解す事が出来る。
【００４３】
同様に、他方のセンサ台（２）５２で複合伝送線ケーブル１の通過時の塗色マーク（１）（２）３８、３９のポイント検知と同時にローラの回転数を読み取り、演算処理部によって、長さに対する捻りの角度変化及び複合伝送線の通過速度、通過長さを算出し、制御盤によって適切な制御を行う。
【００４４】
また、複合伝送線ケーブル１を巻き上げ送出する際に、回転式荷重計５９と、その両側に設けられた船尾第１ローラ４９及び動輪式角度変位計６０で求められてる接触角θと回転荷重計５９の荷重Ｗの測定値に基づき、複合伝送線ケーブル１のケーブル張力及び回転式張力計５８によって線長を検出して、複合伝送線ケーブル１にキンク障害の発生なきように適切なケーブルドラム３７と回転内円筒１６の回転を電気的にフィードバックするアクティブ制御する。上記の場合、各センサと演算処理部・制御器１０とは各導線（２）２３によって連通されている。動輪式角度変位計６０はコイルバネ６１により複合伝送線ケーブル１に弾圧されている。船尾第１ローラ４９及びそれに続く船尾ローラ群４８により、海中から引き上げられる複合伝送線ケーブル１が案内される。船尾第１ローラ４９及び船尾ローラ群４８は、船尾シープ５０によりカバーされている。
【００４５】
また、図２と図３で示すように、固定結合により電気的及び光学的に接続できるようにするため、ケーブルドラム３７の巻胴内部の巻胴中空部４０に従動副ドラム（１）３４と、静止副ドラム３５とそれらの外周に沿って旋回するケーブルトラバーサの旋回器４１を配置した。ケーブルドラム３７の支持部には、摩擦版付補助モータ１７及びベルト１８が設けられ、内部には導線（１）４６が設けられている。導線（１）４６のケーブルドラム３７からの導出部分は、導線管３３により案内されている。これらケーブルドラム３７の巻胴内部の構造及び作用は、上記本出願人発明の特許文献１（特開２００２−３６２８３７号公報）の記載と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
複合伝送線ケーブル１の軸方向の回転系統に対しては、導線の途中が回転内円筒１６の中心軸の碗底部に従動副ドラム（２）１９を係着させ、その下方に配設した受箱状の導線だめ２５の側板２６を貫通させて、従動副ドラム（２）１９から降下する導線の余裕部分を導線だめ２５内に積み重ねることにより連通している。
【００４７】
図５は、単一チャネルの光伝送系、及び通電系、電力系として、利活用できる回転軸直交式ケーブルドラムの別途実施例を示すものである。これは、巻胴と一体となって回転する軸部の一方の端面部に単一の光伝送系の光スリップリングを装着し、また、軸外周部に電力系と通電系の電気的導通のスリップリングを装着したスリップリング機構部（１）６２がある。同様に、回転内円筒内の中心軸碗底部には、単一チャネルの光伝送系の光スリップリング及び電力系と通電系の電気的導通のスリップリングを装着したスリップリング機構部（２）６３が装着してある。スリップリング機構部（２）６３は、支柱６４によりデッキ上に支持されている。
【００４８】
上記の構成によれば、回転内円筒１６の内周面上に縦置き方式のケーブルドラム３７を固設配置して、複合伝送線ケーブル１を海中へ繰出し、併せて、送出しつつ、併せて、複合伝送線ケーブル１の軸方向に回転させることが出来、従来に無かった複合伝送線ケーブル１を繰出しまたは揚収を続行しつつ、併せて、複合伝送線ケーブル１の捻じれを解す方向に回転させて、ケーブルキンク障害が防止できることになった。
【００４９】
また、複合伝送線ケーブル１の捻じれは、えい航展開器を傾斜させる力として作用し、配列センサ群のえい航姿勢を乱し、音響性能に多大な影響を及ぼすと共に、光伝送に損失を発生せる等の要因となる不要な捻じれが除去できる事となった。
【００５０】
あわせて、捻じれフォトセンサと線長計、張力計及びＧＰＳ受信機を配置することにより、各センサ出力を導線によって制御器へ連通させ、複合伝送線の線長に対する捻り量及び線長、並びに張力・船位の検出が可能となった。さらに、これを、複合伝送線に捻じれ障害の発生なきように電気的にモータ駆動系へフィードバックして、ケーブルドラム３７と回転内円筒１６へ適切な回転駆動制御が出来る事になり、ケーブルドラム３７の２軸回転が自動的及び手動によって、複合伝送線ケーブル１の捻りを解きほぐす事が出来る。
【００５１】
また、計測船の船尾から配列センサ群を系着させたえい航展開器を海中へ投入作業の際に計測船のスクリューからの乱流に巻き込まれて、えい航展開器が転回した場合に配列センサ群が絡んでないこと、あるいは、配列センサ群の末端まで、光伝送等が良好であるか否かを確認しつつ、回転軸直交式ケーブルドラムの回転内円筒を複合伝送線の捻じれを解す方向に回転させ、無難に所定長さまで繰出すができる。
【００５２】
従来のように、船長と作業長が船尾でスクリュー遊転と主機の発停、操舵指示、追い波や航行船の状況を繰り出し状況を勘案させながら慎重に繰り出しを行っているにも関わらず、海面状況によっては、えい航展開器等を再度船上に引き上げて、複合伝送線とえい航展開器との接続部を引き離し、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群の絡まりを解し、装置の光系と電気系統の点検確認と外部観察を行う等、多人数と時間を要す作業が回避できる。また、煩雑で厄介な修復作業の度々重ねでチームの士気にも影響を及ぼす事等が回避できると共に、その分を試験時間に充当でき、評価に充当できるデータが十分得られる。
【００５３】
また、えい航展開器が安定な水平えい航できることにより、後続の配列センサ群は、従来のえい航展開器の傾くことによってえい航姿勢が被っていた傾きえい航の影響が解消されて、配列センサ群の本来の音響特性が得られて、取得データが設計技術の向上に大きく貢献する。
【００５４】
複合伝送線の設計において、ケーブルの捻じれ発生の対応のため、すなわち、ケーブルキンク障害を避けるためのトルクバランス構造、えい航展開器との接続部の強度増と高安全率採用の特殊設計によりコスト高になりがちであったが、本発明の捻じれセンサ、捻じれを解す回転機構の発明により、ケーブルキンクに十分対応可能であるため、通常設計で製造された複合伝送線ケーブルが使用できる。
【００５５】
また、一方が回転し、他方が静止する２箇所の所要部間を静止副ドラム３５と従動副ドラム（１）３４及び旋回器４１を採用し、固定結合により電気的または光学的に接続を２部署にわたって連通させた。
【００５６】
この固定結合によって、スリップリングのようにブラシが無いので、大電力で良質な電源がえい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が出来る。また、配列センサ群で受波したエコーは、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送線で多チャンネル光出力信号が、Ｓ〔信号〕／Ｎ（雑音）を劣化させること無しに、高品質で信号理部に送出されるので、観測装置の性能が一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の回転軸直交式ドラム装置の使用状態を示す概念図である。
【図２】図１の回転軸直交式ドラム装置の斜視図である。
【図３】図１の回転軸直交式ドラム装置の内部構造を示す切断正面図である。
【図４】図１の回転式荷重計、捻フォトセンサ及び船尾シーブの設置状態を示す側面図である。
【図５】回転軸直交式ケーブルドラム装置の他の実施形態の斜視図である。
【図６】図５の回転軸直交式ドラム装置の側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  複合伝送線ケーブル（伝送線ケーブル）
２  えい航展開器
３  音源部
４  水平翼
５  センサ群
６  配列センサ群（水中信号センサ）
７  送波音
８  機器室
９  ＧＰＳ受信機
１０  制御器
１１  演算処理器
１３  試験船（計測船）
１４  回転軸直交式ケーブルドラム装置
１５  固定外円筒
１６  回転内円筒
１７  摩擦版付補助モータ
１８  ベルト
１９  従動副ドラム（２）
２０  大歯車
２１  チェーン
２２  ケーブルドラム駆動モータ
２３  導線（２）
２４  台座
２５  導線だめ
２６  側板
２７  貫通孔
２８  光伝送系導線
２９  通電系導線
３０  電力系導線
３１  回転内円筒駆動モータ
３２  保持板
３３  導線管
３４  従動副ドラム（１）
３５  静止副ドラム
３６  ドラム軸
３７  ケーブルドラム
３８  塗色マーク(1) 
３９  塗色マーク(2) 
４０  巻胴中空部
４１  旋回器
４２  ローラベアリング
４３  支持板
４４  端面鍔
４５  デッキ
４６  導線(1) 
４８  船尾ローラ群
４９  船尾第１ローラ
５０  船尾シーブ
５１  フォトねじれセンサ(2) 
５２  センサ台(2) 
５４  フォト捻じれセンサ(1) 
５５  捻じれ検知器
５６  センサ台(1) 
５７  回転式張力計
５８  回転式線長計
５９  回転式荷重計
６０  動輪式角度変位計
６１  コイルバネ
６２  スリップリング機構部(1) 
６３  スリップリング機構部(2) 
６４  支柱
６５  操作盤
６６  従動歯車列
６７  海面
６８  海底
６９  駆動歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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