(57)【要約】  電気ケーブルは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有する。複数の紐状構造体のそれぞれが、長手方向に延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備える。複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、電線を備える紐状構造体は、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う構造を有する。また、別の態様の電気ケーブルは、電線と、長手方向にそれぞれ延在し、電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体と、を有する。
2017010051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、
前記複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、
前記複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、
前記電線を備える前記紐状構造体は、前記複数の紐状体が前記電線を芯にして互いに撚り合う構造を有する、電気ケーブル。
【請求項２】
前記電線を備える前記紐状構造体を２本有し、
前記電線を備える前記紐状構造体のそれぞれは、１本の前記電線を備える、請求項１に記載の電気ケーブル。
【請求項３】
電線と、
長手方向にそれぞれ延在し、前記電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体と、を有する、電気ケーブル。
【請求項４】
２本の前記電線を有し、
２本の前記電線は、互いに拠り合って前記芯を構成する、請求項３に記載の電気ケーブル。
【請求項５】
前記紐状体は、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている、請求項１または３に記載の電気ケーブル。
【請求項６】
前記紐状体が、ポリプロピレンから作製されている、請求項１または３に記載の電気ケーブル。
【請求項７】
前記紐状体が、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている、請求項１または３に記載の電気ケーブル。
【請求項８】
前記複数の紐状構造体は、前記電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、
前記接続部分は、水中用ロボットのフレームに接続される、請求項１に記載の電気ケーブル。
【請求項９】
前記複数の紐状体は、前記電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、
前記接続部分は、水中用ロボットのフレームに接続される、請求項３に記載の電気ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電流が流れる電気ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水中で作業を行う水中用ロボットが知られている。例えば、特許文献１に記載のように、水中用ロボットは、陸上の制御装置とケーブルを介して接続され、このケーブルを介して制御装置に有線遠隔操作される。【０００３】
特許文献１のケーブルは、複数本の光ファイバコード、複数の電源線、アラミッド繊維から構成された抗張力体、これらを結合するジェリー状混和物、および浮力と保護のためのエラストマ製のシースから構成されている。また、光ファイバコードは、光ファイバ、抗張力体、シース、および補強層から構成されている。この構成により、ケーブルは、電力や信号を伝送する伝送経路が保護されつつ、高い引っ張り強さを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２０００８９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現しつつ、自在に扱うことが可能な柔軟性を備える電気ケーブルを提供する。
【０００６】
上記技術的課題を解決するために、本開示の一態様によれば、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、電線を備える紐状構造体は、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う構造を有する、電気ケーブルが提供される。
【０００７】
また、別の態様によれば、電線と、長手方向にそれぞれ延在し、電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体と、を有する、電気ケーブルが提供される。
【０００８】
本開示によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る電気ケーブルの収納状態を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る電気ケーブルの構成を示す図である。
【図３】図２の３−３線に沿った、電気ケーブルの断面図である。
【図４】実施の形態に係る電気ケーブルを使用する水中用ロボットの概略図である。
【図５】比較例に係る電気ケーブルを使用する水中用ロボットの概略図である。
【図６】別の実施の形態に係る電気ケーブルの断面図である。
【図７】さらに別の実施の形態に係る電気ケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一態様の電気ケーブルは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、複数の紐状構造体のそれぞれが、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備える。複数の紐状構造体の少なくとも１本には、電流が流れる電線が設けられるとともに、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う。
【００１１】
このような構成によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【００１２】
例えば、複数の紐状構造体のうち２本の紐状構造体が電線を備え、その２本の紐状構造体のそれぞれに１本の電線が設けられている。これにより、２本の電線は、ツイストペア線として機能することができる。したがって、電気ケーブルは、高い伝送特性を備えることができる。
【００１３】
例えば、紐状体が、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている。これにより、電気ケーブルは、水に浮くことができる。それにより、電気ケーブルを水中でも自在に扱うことができる。
【００１４】
例えば、紐状体が、ポリプロピレンから作製されている。ポリプロピレンは、その密度が水の密度に比べて低く、また他の合成繊維の材料に比べて軽量で且つ引っ張り強さが高い。そのため、電気ケーブルは、水中で浮くために自在に扱うことができ、軽量であるために陸上でも自在に扱うことができる。さらに、ポリプロピレンから作製されることにより、電気ケーブルの引っ張り強さが、他の合成繊維の材料で紐状体を作製する場合に比べて向上する。
【００１５】
例えば、紐状体が、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている。紐状体を単線で構成する場合に比べて、電気ケーブルの柔軟性がさらに向上し、それにより電気ケーブルをより自在に扱うことができる。
【００１６】
本開示の一態様の電気ケーブルは、電流が流れる電線と、長手方向にそれぞれ延在し、且つ、電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体とを有する。
【００１７】
このような構成によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【００１８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１９】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するものであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００２０】
図１は、一実施の形態に係る電気ケーブルの収納状態を示す図である。図２は、電気ケーブルの構成を示す図である。図３は、図２の３−３線に沿った電気ケーブルの断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、ロープ状であって小さい外径のリール１００に巻回可能な柔軟性を備え、リール１００に巻回された状態で収納される。電気ケーブル１０は、リール１００から部分的に引き出されて使用される。
【００２２】
具体的には、電気ケーブル１０は、図２に示すように、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃを有する。なお、本明細書で言う「長手方向」は、電気ケーブル１０の長手方向、すなわち延在方向を言い、図２に矢印Ｌで示す方向である。
【００２３】
本実施の形態の場合、３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃが、互いに撚り合う、具体的にはそれぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態である。そのため、電気ケーブル１０は、三つ打ちロープ状である。
【００２４】
紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体１４を備える。本実施の形態の場合、紐状構造体１２Ａおよび１２Ｂでは、６本の紐状体１４それぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態（六つ打ちロープ状）である。また、紐状構造体１２Ｃでは、７本の紐状体１４それぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態である。
【００２５】
また、本実施の形態の場合、紐状体１４は、理由は後述するが、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている。すなわち、水に入れると浮くことができる材料から紐状体１４は作製されている。紐状体１４は、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどから作製されている。単位長さあたりの重量が軽く、引っ張り強度が高く、且つ絶縁性を備えるポリプロピレンが、紐状体１４の材料として好ましい。
【００２６】
なお、紐状体１４自体は、太径の一本の繊維糸によって構成されてもよいし、あるいは、長手方向にそれぞれ延在する細径の複数の繊維糸を互いに撚り合わせることによって構成されてもよい。後者の方が、高い柔軟性を備える。また、複数の繊維糸で紐状体を構成する場合、その繊維糸は合成繊維（例えばポリプロピレン）であってもよいし、天然繊維（例えば麻）であってもよい。
【００２７】
紐状体１４が互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成される場合、電気ケーブル１０は、あたかもロープのような特性を持つことができる。すなわち、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃがロープのストランドに対応し、紐状体１４がロープのヤーンに対応する。したがって、紐状体１４を構成する繊維糸とロープのヤーンを構成する繊維糸が同一である場合、電気ケーブル１０は、そのロープと略同等の引っ張り強さと柔軟性とを備える。例えば、繊維糸がポリプロピレンから作製されている場合、電気ケーブル１０の径Ｄ１が９ｍｍであれば、同一径のポリプロピレンロープと同様に、約１１ｋＮの引っ張り強さを備える。
【００２８】
紐状構造体１２Ａ、１２Ｂは、図２に示すように、複数の紐状体１４が、電流が流れる電線１６Ａ、１６Ｂを芯として互いに撚り合って構成される。すなわち、紐状構造体１２Ａおよび１２Ｂのそれぞれの中心には電線１６Ａ、１６Ｂが長手方向に延在し、その電線１６Ａ、１６Ｂのそれぞれを中心として複数の紐状体１４のそれぞれがつる巻状に長手方向に延在している。その結果、電線１６Ａ、１６Ｂは、複数の紐状体１４によって保護されている。紐状構造体１２Ｃは、図２、図３に示すように、電線の代わりに中心部に芯として紐状体１４を備え、その回りを６本の紐状体１４が互いに撚り合って構成される。紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃの径は概ね等しい。なお、紐状構造体１２Ｃは互いに撚り合う７本の紐状体１４によって構成されてもよい。
【００２９】
紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの電線１６Ａ、１６Ｂは、電流が流れる、すなわち信号または電力が伝送される導線１８と、導線１８を被覆して保護する被覆カバー２０とを備える。導線１８は、高い可撓性を備える導電材料、例えば銅から作製されている。また、被覆カバー２０は、高い可撓性と絶縁性を備えるポリエチレンから作製されている。
【００３０】
以上のような構成の電気ケーブル１０は、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える。
【００３１】
すなわち、電気ケーブル１０は、電線１６Ａ、１６Ｂによって信号や電力を伝送する役割を果たす。また、互いに撚り合う複数の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃと、互いに撚り合うことによって紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃを構成する複数の紐状体１４とにより、ロープと略同等の機能を電気ケーブル１０は備える。すなわち、電気ケーブル１０は、ロープと略同等の引っ張り強さを備えるとともに、ロープと同様に自在に扱える柔軟性を備える。
【００３２】
また、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの電線１６Ａ、１６Ｂは、高周波信号を伝送する場合（例えば差動信号を伝送する場合）、高い伝送特性を備えるツイストペア線として機能することができる。
【００３３】
具体的には、紐状構造体１２Ａおよび紐状構造体１２Ｂのそれぞれがつる巻状に長手方向に延在して互いに絡み合うため、その内部の電線１６Ａおよび電線１６Ｂのそれぞれもつる巻状に長手方向に延在して互いに絡み合う。したがって、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、ツイストペア線を構成する。そのため、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、信号を伝送する場合、平行線を構成する場合に比べて、ノイズの影響を受けにくい。
【００３４】
また、図３に示すように、電線１６Ａおよび電線１６Ｂそれぞれには、複数の紐状体１４が巻回されている。また、電線１６Ａを備える紐状構造体１２Ａおよび電線１６Ｂを備える紐状構造体１２Ｂが互いに撚り合わされている。そのため、電線１６Ａと電線１６Ｂとの間の距離Ｄ２は、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの径と概ね等しく、電気ケーブル１０の延在方向の位置に関係なく、概ね一様である。さらに、電気ケーブル１０がどのように曲げられても、電線１６Ａと電線１６Ｂとの間の距離はほとんど変化しない。すなわち、電線１６Ａおよび電線１６Ｂとの間に発生する浮遊容量がほとんど変化しない。したがって、電気ケーブル１０がどのように曲げられても、電線１６Ａおよび電線１６Ｂの伝送特性はほとんど変化しない。その結果、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、高い伝送特性を備えるツイストペア線として機能することができる。
【００３５】
これに関連して説明すると、本実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、図１に示すように、その一部がリール１００に巻回された状態で使用される。すなわち、リール１００に巻回されている電気ケーブル１０の部分にも電流が流れる。リール１００に電気ケーブル１０が巻回されている場合、リール１００上で隣接し合うツイストペア線（すなわち電線１６Ａ、１６Ｂ）間に浮遊容量が発生する。ただし、図１に示すように、リール１００に電気ケーブル１０を密に巻回すれば、隣接し合うツイストペア線間の距離が概ね電気ケーブル１０の径Ｄ１に等しい距離に維持され、それにより隣接し合うツイストペア線間の浮遊容量のバラツキを抑制することができる。その結果、電気ケーブル１０内のツイストペア線は、電気ケーブル１０の一部がリール１００に巻回された状態であっても、伝送特性が安定した状態で信号を伝送することができる。
【００３６】
ここからは、本実施の形態に係る電気ケーブル１０の機能をさらに、その使用例を参照しながら説明する。
【００３７】
図４は、電気ケーブル１０を使用する水中用ロボット１０２を概略的に示している。
【００３８】
図４に示すように、水中用ロボット１０２は、ダムや水路などの水中の構造物を検査するためのロボットであって、本実施の形態に係る電気ケーブル１０を介して制御装置１０４に接続されている。電気ケーブル１０を巻回収納するリール１００と制御装置１０４は、船１０６に搭載されている。
【００３９】
水中用ロボット１０２は、水中を照らす照明１０８と、撮影用のカメラ１１０と、水中用ロボット１０２を水中で移動させるためのスラスタ１１２と、制御基板１１６と、水中用ロボット１０２の筐体としてのフレーム１１８とを有する。制御基板１１６は、制御装置１０４からの制御信号を、照明１０８、撮影用のカメラ１１０、スラスタ１１２に伝送する。なお、この水中用ロボット１０２は、バッテリ１１４を搭載している。そのため、本例では、電気ケーブル１０は、水中用ロボット１０２を駆動させるエネルギーとしての電力を伝送しない。
【００４０】
電気ケーブル１０は、船１０６（制御装置１０４）と水中用ロボット１０２とを機械的及び電気的に連結接続する。船１０６及び水中用ロボット１０２との電気ケーブル１０の機械的接続に当たっては、両端部分において電気ケーブル１０から電線１６Ａ、１６Ｂが分離され、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない両端部分が船１０６の船体部分、水中用ロボット１０２のフレーム１１８にそれぞれ連結される。電気ケーブル１０から分離された電線１６Ａ、１６Ｂのリール１００側の端部は、制御装置１０４に接続され、電線１６Ａ、１６Ｂの水中用ロボット１０２側の端部は、水中用ロボット１０２の制御基板１１６に接続される。
【００４１】
具体的には、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの両端部分において、それぞれ電線１６Ａ、１６Ｂと６本の紐状体１４とが分離される。紐状構造体１２Ａ、１２Ｂから電線１６Ａ、１６Ｂが分離されたそれぞれ６本の紐状体１４は、互いに撚り合わされ、電線１６Ａ、１６Ｂを備えていない２本の紐状構造体を新たに形成する。新たな２本の紐状構造体と紐状構造体１２Ｃは、互いに撚り合わされて、電気ケーブル１０の両端部分において、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない部分を形成する。そして、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない部分が船１０６の船体部分、水中用ロボット１０２のフレーム１１８にそれぞれ連結され、分離された電線１６Ａ、１６Ｂの端部は、制御装置１０４、水中用ロボット１０２の制御基板１１６にそれぞれ接続される。
【００４２】
このように連結接続することにより、電気ケーブル１０をリール１００に巻き取り水中用ロボット１０２を水中から引き上げるとき等に生じる張力が、電線１６Ａ、１６Ｂに加わることを抑制することができる。
【００４３】
電気ケーブル１０（その電線１６Ａ、１６Ｂ）を介して、制御装置１０４から水中用ロボット１０２に制御信号が送信される。例えば、照明１０８の光量を調節するための信号、カメラ１１０の撮影を制御する信号、スラスタ１１２の出力を制御する信号などが制御装置１０４から電気ケーブル１０を介して水中用ロボット１０２に送信される。
【００４４】
電気ケーブル１０を介して、水中用ロボット１０２から制御装置１０４に、データ信号が送信される。例えば、カメラ１１０によって撮影された画像データ、バッテリ１１４の残量情報などが信号として水中用ロボット１０２から電気ケーブル１０を介して制御装置１０４に送信される。
【００４５】
なお、上述したように、電気ケーブル１０の紐状体１４は、例えばポリプロピレンなどの水に比べて低い密度を備える材料から作製されている。したがって、電線１６Ａ、１６Ｂが水に比べて密度が高くても電気ケーブル１０全体の密度を水に比べて低くすることができ、その結果として、電気ケーブル１０は、水に浮くことができる。
【００４６】
具体的に説明すると、図５に示すように、水中用ロボット１０２が水に比べて大きい密度を備える比較例の電気ケーブル５１０に接続されている場合、電気ケーブル５１０が水中用ロボット１０２から垂れ下がり、それにより電気ケーブル５１０が水底Ｂに接触する可能性がある。例えば、水底Ｂに沈む障害物に電気ケーブル５１０が絡まり、水中用ロボット１０２による検査やその水中用ロボット１０２の引き揚げが困難になる可能性がある。
【００４７】
このように、電気ケーブル１０が水中で使用される場合、電気ケーブル１０が水に浮くことにより、水中において電気ケーブル１０をより自在に扱うことができる。
【００４８】
また、電気ケーブル１０は、上述したようにロープと同様に自在に扱うことができる、すなわち、高い柔軟性を備えて小さい曲率半径で曲がることができる。したがって、水中用ロボット１０２は、電気ケーブル１０によって動作の制限を受けることなく、水中で自由に移動することができる。また、このような電気ケーブル１０は、小さいスペースで収納可能である。例えば、本実施の形態のように、電気ケーブル１０を小型のリール１００に巻回した状態で収納することができる。
【００４９】
さらに、電気ケーブル１０は、上述したようにロープと略同等の高い引っ張り強さを備える。具体的には、外径と紐状体１４の材料とがロープと同じであれば、そのロープとほぼ同等の引っ張り強さを電気ケーブル１０は備えることができる。したがって、電気ケーブル１０を水中の水中用ロボット１０２の引き揚げに使用することができる。
【００５０】
以上のような本実施の形態によれば、電気ケーブル１０は、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備えることができる。
【００５１】
なお、本開示の実施形態は、上述の実施の形態に限らない。例えば、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、電気ケーブル１０は、互いに撚り合う３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃによって構成されているが、これに限らない。紐状構造体は、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。紐状構造体は、互いに撚り合うために、２本以上あればよい。すなわち、電気ケーブル１０に要求される引っ張り強さに応じて、紐状構造体の本数は変更されてもよい。
【００５２】
また、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃは互いに撚り合う６本の紐状体１４を備えているが、これに限らない。１本の紐状構造体に使用される紐状体の本数は、２本以上あればよい。すなわち、電気ケーブル１０に要求される引っ張り強さに応じて、１本の紐状構造体に使用される紐状体の本数は変更されてもよい。
【００５３】
さらに、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂそれぞれに１本ずつ電線１６Ａ、１６Ｂが設けられているが、これに限らない。例えば、図６に示す別の実施の形態の係る電気ケーブル２１０では、複数（３本）の紐状構造体２１２Ａ〜２１２Ｃが互いに撚り合わされて構成され、その中の１本の紐状構造体２１２Ａに複数（２本）の電線１６Ａ、１６Ｂが設けられる。電線１６Ａ、１６Ｂは互いに撚り合わされて芯を構成し、その外周に、図６に示すように、９本の紐状体１４が互いに撚り合わされることにより保護される。紐状構造体２１２Ａの芯部は２本の電線１６Ａ、１６Ｂにより構成されるため、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃに比べて実質的に芯径が大きくなっている。そのため、紐状構造体２１２Ｂ、２１２Ｃは、芯部に紐状体１４よりも大きい径を有する紐状体１５を備え、その外周に、互いに撚り合わされた９本の紐状体１４を備える。そのため、３本の紐状構造体２１２Ａ〜２１２Ｃの径は略同一に形成される。
【００５４】
また、複数の紐状構造体の全てに電線が設けられてもよいし、用途に応じて、電気ケーブル１０が備える電線の本数は変更されてもよい。例えば、上述の実施の形態の水中用ロボット１０２は、制御基板１１６を介して、制御装置１０４からの制御信号により制御される。しかしながら、電気ケーブル１０が備える電線をスラスタ１１２等に直接接続して制御信号を伝送することにより、制御基板１１６を介することなく、制御装置１０４により制御されてもよい。この場合、制御装置１０４により制御されるスラスタ１１２等の装置の数に応じて、電気ケーブル１０が備える電線の数を増やすことができる。
【００５５】
また、上述の実施の形態の場合、電気ケーブル１０の電線１６Ａ、１６Ｂは、水中用ロボット１０２に信号を伝送する信号線として使用されているが、これに限らない。例えば、電線１６Ａ、１６Ｂは、電力を供給する電力線として使用されてもよい。この場合、電気ケーブル１０の用途に応じて、紐状構造体に設けられる電線の本数や太さは変更されてもよい。例えば、図６に示す電気ケーブル２１０において、紐状構造体２１２Ｂ、２１２Ｃの中心部に位置する紐状体１５、１５をそれぞれ電線１７Ｂ、１７Ｃにそれぞれ置き換え、紐状構造体２１２Ａの電線１６Ａ、１６Ｂを使用して制御信号を伝送するとともに、電線１７Ｂ、１７Ｃを使用して電力を供給することもできる。
【００５６】
加えて、上述の実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、図４に示すように水中を自由に移動する水中用ロボット１０２に使用されるために、その紐状体１４が水の密度に比べて低い密度を備える材料、例えばポリプロピレンから作製されているが、これに限らない。例えば、電気ケーブルの水中での使用がない場合、紐状体が水の密度に比べて高い密度を備えてもよい。
【００５７】
なお、図７に示すように、電気ケーブルは、電流が流れる電線１６Ａ、１６Ｂと、長手方向に延在し、且つ、電線１６Ａ、１６Ｂを芯として互いに撚り合う複数の紐状体１４とを有する電気ケーブル３１０であってもよい。すなわち、電気ケーブル３１０は、図６に示す電気ケーブル２１０の紐状構造体２１２Ａに相当する。このような電気ケーブル３１０であっても、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備えることができる。
【００５８】
そして、複数の紐状構造体の撚り方、複数の紐状体の撚り方、および紐状体が互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている場合にはその複数の繊維糸の撚り方は、限定されない。例えば、複数の紐状体は、八つ打ちロープ状に撚られてもよい。なお、複数の紐状構造体は、内部に電線が延在するので、図２に示すように、３つ打ちロープ状に撚るのが好ましい。すなわち、複雑に紐状構造体を撚ると、その内部の電線が断線する可能性がある。
【００５９】
また、上述の実施に形態では、電気ケーブル１０、２１０、３１０は水中用ロボット１０２に接続されている。電気ケーブル１０、２１０、３１０の接続先は水中用ロボット１０２に限られない。例えば、電気ケーブル１０、２１０、３１０は、橋脚やダムの水面から露出している外壁を検査するためなどの飛行体に接続することもできる。
【００６０】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６１】
また、前述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本開示にかかる電気ケーブルは、信号または電力を伝送する電気ケーブルに適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    電気ケーブル
１２Ａ  紐状構造体
１２Ｂ  紐状構造体
１２Ｃ  紐状構造体
１４    紐状体
１５    紐状体
１６Ａ  電線
１６Ｂ  電線
１７Ｂ  電線
１７Ｃ  電線
１８    導線
２０    被覆カバー
１００    リール
１０２    水中用ロボット
１０４    制御装置
１０６    船
１０８    照明
１１０    カメラ
１１２    スラスタ
１１４    バッテリ
１１６    制御基板
１１８    フレーム
２１０    電気ケーブル
２１２Ａ  紐状構造体
２１２Ｂ  紐状構造体
２１２Ｃ  紐状構造体
３１０    電気ケーブル
５１０    電気ケーブル
【図１】
2017010051.tif 000003
【図２】
2017010051.tif 000004
【図３】
2017010051.tif 000005
【図４】
2017010051.tif 000006
【図５】
2017010051.tif 000007
【図６】
2017010051.tif 000008
【図７】
2017010051.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月5日(2016.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電流が流れる電気ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水中で作業を行う水中用ロボットが知られている。例えば、特許文献１に記載のように、水中用ロボットは、陸上の制御装置とケーブルを介して接続され、このケーブルを介して制御装置に有線遠隔操作される。
【０００３】
特許文献１のケーブルは、複数本の光ファイバコード、複数の電源線、アラミッド繊維から構成された抗張力体、これらを結合するジェリー状混和物、および浮力と保護のためのエラストマ製のシースから構成されている。また、光ファイバコードは、光ファイバ、抗張力体、シース、および補強層から構成されている。この構成により、ケーブルは、電力や信号を伝送する伝送経路が保護されつつ、高い引っ張り強さを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２０００８９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現しつつ、自在に扱うことが可能な柔軟性を備える電気ケーブルを提供する。
【０００６】
上記技術的課題を解決するために、本開示の一態様によれば、電線と、長手方向にそれぞれ延在し、電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体と、を有し、複数の紐状体は電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、接続部分は水中用ロボットのフレームに接続される、電気ケーブルが提供される。
【０００７】
また、別の態様によれば、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、電線を備える紐状構造体は、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う構造を有し、複数の紐状構造体は電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、接続部分は水中用ロボットのフレームに接続される、電気ケーブルが提供される。
【０００８】
さらに、別の態様によれば、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、電線を備える紐状構造体は、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う構造を有し、電線を備える紐状構造体を２本有し、電線を備える紐状構造体のそれぞれは１本の電線を備える、電気ケーブルが提供される。
【０００９】
本開示によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る電気ケーブルの収納状態を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る電気ケーブルの構成を示す図である。
【図３】図２の３−３線に沿った、電気ケーブルの断面図である。
【図４】実施の形態に係る電気ケーブルを使用する水中用ロボットの概略図である。
【図５】比較例に係る電気ケーブルを使用する水中用ロボットの概略図である。
【図６】別の実施の形態に係る電気ケーブルの断面図である。
【図７】さらに別の実施の形態に係る電気ケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の一態様の電気ケーブルは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、複数の紐状構造体のそれぞれが、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備える。複数の紐状構造体の少なくとも１本には、電流が流れる電線が設けられるとともに、複数の紐状体が電線を芯にして互いに撚り合う。
【００１２】
このような構成によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【００１３】
例えば、複数の紐状構造体のうち２本の紐状構造体が電線を備え、その２本の紐状構造体のそれぞれに１本の電線が設けられている。これにより、２本の電線は、ツイストペア線として機能することができる。したがって、電気ケーブルは、高い伝送特性を備えることができる。
【００１４】
例えば、紐状体が、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている。これにより、電気ケーブルは、水に浮くことができる。それにより、電気ケーブルを水中でも自在に扱うことができる。
【００１５】
例えば、紐状体が、ポリプロピレンから作製されている。ポリプロピレンは、その密度が水の密度に比べて低く、また他の合成繊維の材料に比べて軽量で且つ引っ張り強さが高い。そのため、電気ケーブルは、水中で浮くために自在に扱うことができ、軽量であるために陸上でも自在に扱うことができる。さらに、ポリプロピレンから作製されることにより、電気ケーブルの引っ張り強さが、他の合成繊維の材料で紐状体を作製する場合に比べて向上する。
【００１６】
例えば、紐状体が、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている。紐状体を単線で構成する場合に比べて、電気ケーブルの柔軟性がさらに向上し、それにより電気ケーブルをより自在に扱うことができる。
【００１７】
本開示の一態様の電気ケーブルは、電流が流れる電線と、長手方向にそれぞれ延在し、且つ、電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体とを有する。
【００１８】
このような構成によれば、信号または電力の伝送経路の保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える電気ケーブルを得ることができる。
【００１９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００２０】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するものであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００２１】
図１は、一実施の形態に係る電気ケーブルの収納状態を示す図である。図２は、電気ケーブルの構成を示す図である。図３は、図２の３−３線に沿った電気ケーブルの断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、ロープ状であって小さい外径のリール１００に巻回可能な柔軟性を備え、リール１００に巻回された状態で収納される。電気ケーブル１０は、リール１００から部分的に引き出されて使用される。
【００２３】
具体的には、電気ケーブル１０は、図２に示すように、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃを有する。なお、本明細書で言う「長手方向」は、電気ケーブル１０の長手方向、すなわち延在方向を言い、図２に矢印Ｌで示す方向である。
【００２４】
本実施の形態の場合、３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃが、互いに撚り合う、具体的にはそれぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態である。そのため、電気ケーブル１０は、三つ打ちロープ状である。
【００２５】
紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体１４を備える。本実施の形態の場合、紐状構造体１２Ａおよび１２Ｂでは、６本の紐状体１４それぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態（六つ打ちロープ状）である。また、紐状構造体１２Ｃでは、７本の紐状体１４それぞれがつる巻状に長手方向に延在しつつ互いに絡み合う状態である。
【００２６】
また、本実施の形態の場合、紐状体１４は、理由は後述するが、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている。すなわち、水に入れると浮くことができる材料から紐状体１４は作製されている。紐状体１４は、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどから作製されている。単位長さあたりの重量が軽く、引っ張り強度が高く、且つ絶縁性を備えるポリプロピレンが、紐状体１４の材料として好ましい。
【００２７】
なお、紐状体１４自体は、太径の一本の繊維糸によって構成されてもよいし、あるいは、長手方向にそれぞれ延在する細径の複数の繊維糸を互いに撚り合わせることによって構成されてもよい。後者の方が、高い柔軟性を備える。また、複数の繊維糸で紐状体を構成する場合、その繊維糸は合成繊維（例えばポリプロピレン）であってもよいし、天然繊維（例えば麻）であってもよい。
【００２８】
紐状体１４が互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成される場合、電気ケーブル１０は、あたかもロープのような特性を持つことができる。すなわち、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃがロープのストランドに対応し、紐状体１４がロープのヤーンに対応する。したがって、紐状体１４を構成する繊維糸とロープのヤーンを構成する繊維糸が同一である場合、電気ケーブル１０は、そのロープと略同等の引っ張り強さと柔軟性とを備える。例えば、繊維糸がポリプロピレンから作製されている場合、電気ケーブル１０の径Ｄ１が９ｍｍであれば、同一径のポリプロピレンロープと同様に、約１１ｋＮの引っ張り強さを備える。
【００２９】
紐状構造体１２Ａ、１２Ｂは、図２に示すように、複数の紐状体１４が、電流が流れる電線１６Ａ、１６Ｂを芯として互いに撚り合って構成される。すなわち、紐状構造体１２Ａおよび１２Ｂのそれぞれの中心には電線１６Ａ、１６Ｂが長手方向に延在し、その電線１６Ａ、１６Ｂのそれぞれを中心として複数の紐状体１４のそれぞれがつる巻状に長手方向に延在している。その結果、電線１６Ａ、１６Ｂは、複数の紐状体１４によって保護されている。紐状構造体１２Ｃは、図２、図３に示すように、電線の代わりに中心部に芯として紐状体１４を備え、その回りを６本の紐状体１４が互いに撚り合って構成される。紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃの径は概ね等しい。なお、紐状構造体１２Ｃは互いに撚り合う７本の紐状体１４によって構成されてもよい。
【００３０】
紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの電線１６Ａ、１６Ｂは、電流が流れる、すなわち信号または電力が伝送される導線１８と、導線１８を被覆して保護する被覆カバー２０とを備える。導線１８は、高い可撓性を備える導電材料、例えば銅から作製されている。また、被覆カバー２０は、高い可撓性と絶縁性を備えるポリエチレンから作製されている。
【００３１】
以上のような構成の電気ケーブル１０は、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備える。
【００３２】
すなわち、電気ケーブル１０は、電線１６Ａ、１６Ｂによって信号や電力を伝送する役割を果たす。また、互いに撚り合う複数の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃと、互いに撚り合うことによって紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃを構成する複数の紐状体１４とにより、ロープと略同等の機能を電気ケーブル１０は備える。すなわち、電気ケーブル１０は、ロープと略同等の引っ張り強さを備えるとともに、ロープと同様に自在に扱える柔軟性を備える。
【００３３】
また、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの電線１６Ａ、１６Ｂは、高周波信号を伝送する場合（例えば差動信号を伝送する場合）、高い伝送特性を備えるツイストペア線として機能することができる。
【００３４】
具体的には、紐状構造体１２Ａおよび紐状構造体１２Ｂのそれぞれがつる巻状に長手方向に延在して互いに絡み合うため、その内部の電線１６Ａおよび電線１６Ｂのそれぞれもつる巻状に長手方向に延在して互いに絡み合う。したがって、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、ツイストペア線を構成する。そのため、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、信号を伝送する場合、平行線を構成する場合に比べて、ノイズの影響を受けにくい。
【００３５】
また、図３に示すように、電線１６Ａおよび電線１６Ｂそれぞれには、複数の紐状体１４が巻回されている。また、電線１６Ａを備える紐状構造体１２Ａおよび電線１６Ｂを備える紐状構造体１２Ｂが互いに撚り合わされている。そのため、電線１６Ａと電線１６Ｂとの間の距離Ｄ２は、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの径と概ね等しく、電気ケーブル１０の延在方向の位置に関係なく、概ね一様である。さらに、電気ケーブル１０がどのように曲げられても、電線１６Ａと電線１６Ｂとの間の距離はほとんど変化しない。すなわち、電線１６Ａおよび電線１６Ｂとの間に発生する浮遊容量がほとんど変化しない。したがって、電気ケーブル１０がどのように曲げられても、電線１６Ａおよび電線１６Ｂの伝送特性はほとんど変化しない。その結果、電線１６Ａおよび電線１６Ｂは、高い伝送特性を備えるツイストペア線として機能することができる。
【００３６】
これに関連して説明すると、本実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、図１に示すように、その一部がリール１００に巻回された状態で使用される。すなわち、リール１００に巻回されている電気ケーブル１０の部分にも電流が流れる。リール１００に電気ケーブル１０が巻回されている場合、リール１００上で隣接し合うツイストペア線（すなわち電線１６Ａ、１６Ｂ）間に浮遊容量が発生する。ただし、図１に示すように、リール１００に電気ケーブル１０を密に巻回すれば、隣接し合うツイストペア線間の距離が概ね電気ケーブル１０の径Ｄ１に等しい距離に維持され、それにより隣接し合うツイストペア線間の浮遊容量のバラツキを抑制することができる。その結果、電気ケーブル１０内のツイストペア線は、電気ケーブル１０の一部がリール１００に巻回された状態であっても、伝送特性が安定した状態で信号を伝送することができる。
【００３７】
ここからは、本実施の形態に係る電気ケーブル１０の機能をさらに、その使用例を参照しながら説明する。
【００３８】
図４は、電気ケーブル１０を使用する水中用ロボット１０２を概略的に示している。
【００３９】
図４に示すように、水中用ロボット１０２は、ダムや水路などの水中の構造物を検査するためのロボットであって、本実施の形態に係る電気ケーブル１０を介して制御装置１０４に接続されている。電気ケーブル１０を巻回収納するリール１００と制御装置１０４は、船１０６に搭載されている。
【００４０】
水中用ロボット１０２は、水中を照らす照明１０８と、撮影用のカメラ１１０と、水中用ロボット１０２を水中で移動させるためのスラスタ１１２と、制御基板１１６と、水中用ロボット１０２の筐体としてのフレーム１１８とを有する。制御基板１１６は、制御装置１０４からの制御信号を、照明１０８、撮影用のカメラ１１０、スラスタ１１２に伝送する。なお、この水中用ロボット１０２は、バッテリ１１４を搭載している。そのため、本例では、電気ケーブル１０は、水中用ロボット１０２を駆動させるエネルギーとしての電力を伝送しない。
【００４１】
電気ケーブル１０は、船１０６（制御装置１０４）と水中用ロボット１０２とを機械的及び電気的に連結接続する。船１０６及び水中用ロボット１０２との電気ケーブル１０の機械的接続に当たっては、両端部分において電気ケーブル１０から電線１６Ａ、１６Ｂが分離され、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない両端部分が船１０６の船体部分、水中用ロボット１０２のフレーム１１８にそれぞれ連結される。電気ケーブル１０から分離された電線１６Ａ、１６Ｂのリール１００側の端部は、制御装置１０４に接続され、電線１６Ａ、１６Ｂの水中用ロボット１０２側の端部は、水中用ロボット１０２の制御基板１１６に接続される。
【００４２】
具体的には、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂの両端部分において、それぞれ電線１６Ａ、１６Ｂと６本の紐状体１４とが分離される。紐状構造体１２Ａ、１２Ｂから電線１６Ａ、１６Ｂが分離されたそれぞれ６本の紐状体１４は、互いに撚り合わされ、電線１６Ａ、１６Ｂを備えていない２本の紐状構造体を新たに形成する。新たな２本の紐状構造体と紐状構造体１２Ｃは、互いに撚り合わされて、電気ケーブル１０の両端部分において、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない部分を形成する。そして、電線１６Ａ、１６Ｂを備えない部分が船１０６の船体部分、水中用ロボット１０２のフレーム１１８にそれぞれ連結され、分離された電線１６Ａ、１６Ｂの端部は、制御装置１０４、水中用ロボット１０２の制御基板１１６にそれぞれ接続される。
【００４３】
このように連結接続することにより、電気ケーブル１０をリール１００に巻き取り水中用ロボット１０２を水中から引き上げるとき等に生じる張力が、電線１６Ａ、１６Ｂに加わることを抑制することができる。
【００４４】
電気ケーブル１０（その電線１６Ａ、１６Ｂ）を介して、制御装置１０４から水中用ロボット１０２に制御信号が送信される。例えば、照明１０８の光量を調節するための信号、カメラ１１０の撮影を制御する信号、スラスタ１１２の出力を制御する信号などが制御装置１０４から電気ケーブル１０を介して水中用ロボット１０２に送信される。
【００４５】
電気ケーブル１０を介して、水中用ロボット１０２から制御装置１０４に、データ信号が送信される。例えば、カメラ１１０によって撮影された画像データ、バッテリ１１４の残量情報などが信号として水中用ロボット１０２から電気ケーブル１０を介して制御装置１０４に送信される。
【００４６】
なお、上述したように、電気ケーブル１０の紐状体１４は、例えばポリプロピレンなどの水に比べて低い密度を備える材料から作製されている。したがって、電線１６Ａ、１６Ｂが水に比べて密度が高くても電気ケーブル１０全体の密度を水に比べて低くすることができ、その結果として、電気ケーブル１０は、水に浮くことができる。
【００４７】
具体的に説明すると、図５に示すように、水中用ロボット１０２が水に比べて大きい密度を備える比較例の電気ケーブル５１０に接続されている場合、電気ケーブル５１０が水中用ロボット１０２から垂れ下がり、それにより電気ケーブル５１０が水底Ｂに接触する可能性がある。例えば、水底Ｂに沈む障害物に電気ケーブル５１０が絡まり、水中用ロボット１０２による検査やその水中用ロボット１０２の引き揚げが困難になる可能性がある。
【００４８】
このように、電気ケーブル１０が水中で使用される場合、電気ケーブル１０が水に浮くことにより、水中において電気ケーブル１０をより自在に扱うことができる。
【００４９】
また、電気ケーブル１０は、上述したようにロープと同様に自在に扱うことができる、すなわち、高い柔軟性を備えて小さい曲率半径で曲がることができる。したがって、水中用ロボット１０２は、電気ケーブル１０によって動作の制限を受けることなく、水中で自由に移動することができる。また、このような電気ケーブル１０は、小さいスペースで収納可能である。例えば、本実施の形態のように、電気ケーブル１０を小型のリール１００に巻回した状態で収納することができる。
【００５０】
さらに、電気ケーブル１０は、上述したようにロープと略同等の高い引っ張り強さを備える。具体的には、外径と紐状体１４の材料とがロープと同じであれば、そのロープとほぼ同等の引っ張り強さを電気ケーブル１０は備えることができる。したがって、電気ケーブル１０を水中の水中用ロボット１０２の引き揚げに使用することができる。
【００５１】
以上のような本実施の形態によれば、電気ケーブル１０は、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備えることができる。
【００５２】
なお、本開示の実施形態は、上述の実施の形態に限らない。例えば、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、電気ケーブル１０は、互いに撚り合う３本の紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃによって構成されているが、これに限らない。紐状構造体は、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。紐状構造体は、互いに撚り合うために、２本以上あればよい。すなわち、電気ケーブル１０に要求される引っ張り強さに応じて、紐状構造体の本数は変更されてもよい。
【００５３】
また、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃは互いに撚り合う６本の紐状体１４を備えているが、これに限らない。１本の紐状構造体に使用される紐状体の本数は、２本以上あればよい。すなわち、電気ケーブル１０に要求される引っ張り強さに応じて、１本の紐状構造体に使用される紐状体の本数は変更されてもよい。
【００５４】
さらに、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、紐状構造体１２Ａ、１２Ｂそれぞれに１本ずつ電線１６Ａ、１６Ｂが設けられているが、これに限らない。例えば、図６に示す別の実施の形態の係る電気ケーブル２１０では、複数（３本）の紐状構造体２１２Ａ〜２１２Ｃが互いに撚り合わされて構成され、その中の１本の紐状構造体２１２Ａに複数（２本）の電線１６Ａ、１６Ｂが設けられる。電線１６Ａ、１６Ｂは互いに撚り合わされて芯を構成し、その外周に、図６に示すように、９本の紐状体１４が互いに撚り合わされることにより保護される。紐状構造体２１２Ａの芯部は２本の電線１６Ａ、１６Ｂにより構成されるため、紐状構造体１２Ａ〜１２Ｃに比べて実質的に芯径が大きくなっている。そのため、紐状構造体２１２Ｂ、２１２Ｃは、芯部に紐状体１４よりも大きい径を有する紐状体１５を備え、その外周に、互いに撚り合わされた９本の紐状体１４を備える。そのため、３本の紐状構造体２１２Ａ〜２１２Ｃの径は略同一に形成される。
【００５５】
また、複数の紐状構造体の全てに電線が設けられてもよいし、用途に応じて、電気ケーブル１０が備える電線の本数は変更されてもよい。例えば、上述の実施の形態の水中用ロボット１０２は、制御基板１１６を介して、制御装置１０４からの制御信号により制御される。しかしながら、電気ケーブル１０が備える電線をスラスタ１１２等に直接接続して制御信号を伝送することにより、制御基板１１６を介することなく、制御装置１０４により制御されてもよい。この場合、制御装置１０４により制御されるスラスタ１１２等の装置の数に応じて、電気ケーブル１０が備える電線の数を増やすことができる。
【００５６】
また、上述の実施の形態の場合、電気ケーブル１０の電線１６Ａ、１６Ｂは、水中用ロボット１０２に信号を伝送する信号線として使用されているが、これに限らない。例えば、電線１６Ａ、１６Ｂは、電力を供給する電力線として使用されてもよい。この場合、電気ケーブル１０の用途に応じて、紐状構造体に設けられる電線の本数や太さは変更されてもよい。例えば、図６に示す電気ケーブル２１０において、紐状構造体２１２Ｂ、２１２Ｃの中心部に位置する紐状体１５、１５をそれぞれ電線１７Ｂ、１７Ｃにそれぞれ置き換え、紐状構造体２１２Ａの電線１６Ａ、１６Ｂを使用して制御信号を伝送するとともに、電線１７Ｂ、１７Ｃを使用して電力を供給することもできる。
【００５７】
加えて、上述の実施の形態の場合、電気ケーブル１０は、図４に示すように水中を自由に移動する水中用ロボット１０２に使用されるために、その紐状体１４が水の密度に比べて低い密度を備える材料、例えばポリプロピレンから作製されているが、これに限らない。例えば、電気ケーブルの水中での使用がない場合、紐状体が水の密度に比べて高い密度を備えてもよい。
【００５８】
なお、図７に示すように、電気ケーブルは、電流が流れる電線１６Ａ、１６Ｂと、長手方向に延在し、且つ、電線１６Ａ、１６Ｂを芯として互いに撚り合う複数の紐状体１４とを有する電気ケーブル３１０であってもよい。すなわち、電気ケーブル３１０は、図６に示す電気ケーブル２１０の紐状構造体２１２Ａに相当する。このような電気ケーブル３１０であっても、信号または電力の伝送経路である電線１６Ａ、１６Ｂの保護と高い引っ張り強さとを実現し、また自在に扱うことができる柔軟性を備えることができる。
【００５９】
そして、複数の紐状構造体の撚り方、複数の紐状体の撚り方、および紐状体が互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている場合にはその複数の繊維糸の撚り方は、限定されない。例えば、複数の紐状体は、八つ打ちロープ状に撚られてもよい。なお、複数の紐状構造体は、内部に電線が延在するので、図２に示すように、３つ打ちロープ状に撚るのが好ましい。すなわち、複雑に紐状構造体を撚ると、その内部の電線が断線する可能性がある。
【００６０】
また、上述の実施に形態では、電気ケーブル１０、２１０、３１０は水中用ロボット１０２に接続されている。電気ケーブル１０、２１０、３１０の接続先は水中用ロボット１０２に限られない。例えば、電気ケーブル１０、２１０、３１０は、橋脚やダムの水面から露出している外壁を検査するためなどの飛行体に接続することもできる。
【００６１】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６２】
また、前述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示にかかる電気ケーブルは、信号または電力を伝送する電気ケーブルに適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    電気ケーブル
１２Ａ    紐状構造体
１２Ｂ    紐状構造体
１２Ｃ    紐状構造体
１４    紐状体
１５    紐状体
１６Ａ    電線
１６Ｂ    電線
１７Ｂ    電線
１７Ｃ    電線
１８    導線
２０    被覆カバー
１００    リール
１０２    水中用ロボット
１０４    制御装置
１０６    船
１０８    照明
１１０    カメラ
１１２    スラスタ
１１４    バッテリ
１１６    制御基板
１１８    フレーム
２１０    電気ケーブル
２１２Ａ    紐状構造体
２１２Ｂ    紐状構造体
２１２Ｃ    紐状構造体
３１０    電気ケーブル
５１０    電気ケーブル
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線と、
長手方向にそれぞれ延在し、前記電線を芯として互いに撚り合う複数の紐状体と、を有し、
前記複数の紐状体は、前記電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、
前記接続部分は、水中用ロボットのフレームに接続される、電気ケーブル。
【請求項２】
長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、
前記複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、
前記複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、
前記電線を備える前記紐状構造体は、前記複数の紐状体が前記電線を芯にして互いに撚り合う構造を有し、
前記複数の紐状構造体は、前記電線を除いて互いに撚り合う接続部分を有し、
前記接続部分は、水中用ロボットのフレームに接続される、電気ケーブル。
【請求項３】
長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状構造体を有し、
前記複数の紐状構造体のそれぞれは、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の紐状体を備え、
前記複数の紐状構造体の少なくとも１本の紐状構造体は、電線を備え、
前記電線を備える前記紐状構造体は、前記複数の紐状体が前記電線を芯にして互いに撚り合う構造を有し、
前記電線を備える前記紐状構造体を２本有し、
前記電線を備える前記紐状構造体のそれぞれは、１本の前記電線を備える、電気ケーブル。
【請求項４】
２本の前記電線を有し、
２本の前記電線は、互いに拠り合って前記芯を構成する、請求項１に記載の電気ケーブル。
【請求項５】
前記紐状体は、水の密度に比べて低い密度を備える材料から作製されている、請求項１〜３のいずれかに記載の電気ケーブル。
【請求項６】
前記紐状体が、ポリプロピレンから作製されている、請求項１〜３のいずれかに記載の電気ケーブル。
【請求項７】
前記紐状体が、長手方向にそれぞれ延在して互いに撚り合う複数の繊維糸によって構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の電気ケーブル。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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