水中センサ展張構造

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【発明の名称】	水中センサ展張構造
【発明者】	【氏名】武井信生【氏名】釼持慎一【氏名】本田秀美【氏名】中田保則
【要約】	【課題】水中センサの各部が絡まないように、迅速に展張させることを課題としている。【解決手段】フロート１に、信号ケーブル２、収納ケース６、緩衝ケーブル３、抗力体４、上部アレイ受波部５、水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９を順に連結し、信号ケーブル２、緩衝ケーブル３、抗力体４および上部アレイ受波部５を収納ケース６に収納し、該収納ケース６、水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９を筒状体１０に収納し、該筒状体１０を沈降させながら展張を行う水中センサ展張構造において、上部アレイ受波部５を巻き付ける筒部１７を備えた上部アレイケース１３と、収納ケース６の内容物が落下しないように固定するストッパ１４とを設けた。上部アレイケース１３から上部アレイ受波部５が全て繰り出されるとストッパ１４の固定状態が解除されて収納ケース６の内容物が放出されることとした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】水面に浮遊するフロートに、信号を伝達する信号ケーブル、収納ケース、弾性を有する緩衝ケーブル、抗力体、センサを備えた上部アレイ受波部、水中電子部、センサを備えた下部アレイ受波部および錘を順に連結し、前記の信号ケーブル、緩衝ケーブル、抗力体および上部アレイ受波部を収納ケースに収納し、該収納ケース、水中電子部、下部アレイ受波部および錘を筒状体に収納し、該筒状体を沈降させながら展張を行う水中センサ展張構造において、上部アレイ受波部を巻き付ける筒部を備えた上部アレイケースと、収納ケースの内容物が落下しないように固定するストッパとを設け、該ストッパは、前記上部アレイケースの筒部と該筒部に回巻した上部アレイ受波部との間に介在する爪部を有し、上部アレイ受波部が全て繰り出されてその爪部が自由になると、ストッパの固定状態が解除されて収納ケースの内容物が放出されることを特徴とする水中センサ展張構造。
【請求項２】請求項１において、収納ケースは、相対向する一対の嵌合穴を有し、ストッパはその両端部に、前記嵌合穴に嵌合する嵌合部を有し、ストッパの下方へは１対の爪部が突出して該爪部間に上部アレイケースの筒部を挟み、ストッパの爪部の付け根付近には溝部が形成され、上部アレイケースと爪部に回巻した上部アレイ受波部が繰り出された場合、下方への荷重により、ストッパは溝部を軸として爪部が外方に拡がるとともに嵌合部が内側へ変位するように屈曲し、嵌合部が嵌合穴から外れるようにしたことを特徴とする水中センサ展張構造。
【請求項３】請求項１または請求項２において、抗力体を収納する抗力体ケースを設け、該抗力体ケースは底部が開口しており、その開口部分を閉鎖板で閉鎖する構造をとり、該閉鎖板を上部アレイケースに接続し、抗力体ケースに、水中電子部の荷重では開放せずに錘の荷重が加わった場合に開放するように前記閉鎖板を係止する閉鎖爪を設け、その抗力体ケースと緩衝ケーブルの下部とを紐で接続したことを特徴とする水中センサ展張構造。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水中センサ展張構造に係り、例えばラインアレイ受波器等の水中センサを、水中で展張させる水中センサ展張構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の水中センサの展張状態を示す説明図である。この図において、１はフロートであり、後述する各部を支持するために十分な浮力を有し、内部に信号ケーブル２からのセンサ情報の処理および無線電送のための電子機器を内蔵している。
【０００３】３は緩衝ケーブルであり、衝撃や振動を吸収して緩和する。４は抗力体を示している。５は上部アレイ受波部であり、複数のセンサを所定の間隔で設けてある。６は収納ケースであり、展張前には、前記の信号ケーブル２、緩衝ケーブル３、抗力体４および上部アレイ受波部５を収納しておく。７は下部アレイ受波部であり、複数のセンサを所定の間隔で設けてある。８は水中電子部であり、前記上部アレイ受波部５と下部アレイ受波部７との間に設け、その上部アレイ受波部５および下部アレイ受波部７が収集した音響信号を合成する。９は錘であり、前記上部アレイ受波部５および下部アレイ受波部７を垂直に保つために設けてある。
【０００４】１０は筒状体を示し、前記各構成要素を順序良く繰出可能に収納するためもので、展張後は図に示すように落下する。図６は従来の水中センサの収納状態を示す説明図であり、前記収納ケース６内に、信号ケーブル２、緩衝ケーブル３、抗力体４および上部アレイ受波部５が収納された状態を示し、図の（ａ）が収納ケース６の側断面図であり、（ｂ）が底面図となっている。
【０００５】信号ケーブル２は、繰り出しやすいように回巻された状態で、収納ケース６内の上部に格納され、収納ケース６の上方へ繰出可能としてある。信号ケーブル２の下側には、緩衝ケーブル３および抗力体４を格納する。該抗力体４の下には、仕切板１１を介して上部アレイ受波部５を格納する。該上部アレイ受波部５は、上部アレイセンサ５ａと上部アレイケーブル５ｂとから構成され、上部アレイセンサ５ａを内側に配置し、その外側に上部アレイケーブル５ｂを収納する。緩衝ケーブル３、抗力体４、仕切板１１および上部アレイ受波部５は、収納ケース６の下方へ放出されることになる。
【０００６】この収納ケース６、水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９を、筒状体１０内に収納する。図７は従来の展張シーケンスの説明図であり、この図に従って前記の如く収納された各構成要素が展張してゆく様子を説明する。
（１）フロートは海面に浮遊し、他の構成要素は筒状体１０に収納された状態で海中を沈降してゆく。この際、筒状体１０内の収納ケース６から信号ケーブル２が繰り出されてゆく。
【０００７】（２）信号ケーブル２の繰出が完了すると、収納ケース６はその位置で吊下された状態となり、筒状体１０がさらに沈降してゆく。この際、収納ケース６からは上部アレイ受波部５が繰り出されてゆく。
（３）収納ケース６より上部アレイ受波部５がある程度繰り出されると、その上部アレイ受波部５の残りの部分と、緩衝ケーブル３および抗力体４が、自重によって、仕切板１１とともに放出される。
【０００８】（４）放出された抗力体４には抵抗力がかかるため、わずかずつ沈降してゆく。水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９は、抗力体４に連なっているが、筒状体１０はこれらと接続していないため、該筒状体１０は抗力体４よりも速く沈降してゆく。従って、水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９は、抗力体４に吊下された状態で、筒状体１０から繰り出されてゆくことになる。
【０００９】（５）錘９が筒状体１０から抜け出た後、水中電子部８および錘９の海中重量により、緩衝ケーブル３が伸びて展張は完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の従来技術によると、図７の（３）で示したように、収納ケースから上部アレイ受波部の一部が放出されている間に、残りの上部アレイ受波部、緩衝ケーブルおよび抗力体が自重により放出されるが、その際に、海中に浮遊している上部アレイ受波部と、緩衝ケーブルおよび抗力体とが絡まるおそれがある。
【００１１】また、展張開始後、抗力体が早い段階で放出されることにより、その抗力体の抵抗力により、上部にある緩衝ケーブルが伸びずに、上部アレイ受波部以下の水中電子部、下部アレイ受波部および錘を展張させてしまい、全体が筒状体から抜けて緩衝ケーブルが吊下重量のために完全に伸びる。このため、緩衝ケーブルはしばらくの間伸縮を繰り返すこととなり、全長が安定して音響信号を正常に受信できるようになるまでに時間がかかってしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、水面に浮遊するフロートに、信号を伝達する信号ケーブル、収納ケース、弾性を有する緩衝ケーブル、抗力体、センサを備えた上部アレイ受波部、水中電子部、センサを備えた下部アレイ受波部および錘を順に連結し、信号ケーブル、緩衝ケーブル、抗力体および上部アレイ受波部を収納ケースに収納し、収納ケース、水中電子部、下部アレイ受波部および錘を筒状体に収納し、筒状体を沈降させながら展張を行う水中センサ展張構造において、上部アレイ受波部を巻き付ける筒部を備えた上部アレイケースと、収納ケースの内容物が落下しないように固定するストッパとを設け、ストッパは、上部アレイケースの筒部とこの筒部に回巻した上部アレイ受波部との間に介在する爪部を有し、上部アレイ受波部が全て繰り出されてその爪部が自由になると、ストッパの固定状態が解除されて収納ケースの内容物が放出されることを特徴とする。
【００１３】また、抗力体を収納する抗力体ケースを設け、この抗力体ケースは底部が開口しており、その開口部分を閉鎖板で閉鎖する構造をとり、この閉鎖板を上部アレイケースに接続し、抗力体ケースに、水中電子部の荷重では開放せずに錘の荷重が加わった場合に開放するように閉鎖板を係止する閉鎖爪を設け、抗力体ケースと緩衝ケーブルの下部とを紐で接続したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は実施の形態の展張シーケンスの説明図である。この図の（１）～（６）の順に展張してゆく。（６）は展張が完了した状態を示している。図において、１はフロートであり、後述する各部を支持するために十分な浮力を有し、内部に信号ケーブル２からのセンサ情報の処理および無線電送のための電子機器を内蔵している。
【００１５】３は緩衝ケーブルであり、衝撃や振動を吸収して緩和する。４は抗力体であり、抗力体ケース１２に予め収納され、展張時にはその抗力体ケース１２から引き出された状態ではたらく。５は上部アレイ受波部であり、複数のセンサを所定の間隔で設けて成るものである。この上部アレイ受波部５は、上部アレイケース１３に予め収納され、展張時にはその上部アレイケース１３から繰り出された状態ではたらく。
【００１６】６は収納ケースであり、展張前には、前記の信号ケーブル２、緩衝ケーブル３、抗力体４、抗力体ケース１２、上部アレイ受波部５および上部アレイケース１３を収納しておく。７は下部アレイ受波部であり、複数のセンサを所定の間隔で設けて成る。８は水中電子部であり、前記上部アレイ受波部５と下部アレイ受波部７との間に設け、その上部アレイ受波部５および下部アレイ受波部７が収集した音響信号を合成する。９は錘であり、前記上部アレイ受波部５および下部アレイ受波部７を垂直に保つために設けてある。
【００１７】１０は筒状体であり、前記各構成要素を順序良く繰り出すことができるように収納しておくためのものであり、展張後は図に示すように落下する。図２は実施の形態の水中センサの収納状態を示す説明図であり、前記収納ケース６内に、信号ケーブル２、緩衝ケーブル３、抗力体４、抗力体ケース１２、上部アレイ受波部５および上部アレイケース１３が収納された状態を示す側断面図となっている。
【００１８】信号ケーブル２は、繰り出しやすいように回巻された状態で、収納ケース６内の上部に格納され、該収納ケース６の上方へ繰出可能としてある。信号ケーブル２の下側には緩衝ケーブル３、抗力体４および抗力体ケース１２を格納しておく。抗力体ケース１２の下部には、上部アレイ受波部５を回巻した上部アレイケース１３を収納する。１４はストッパであり、緩衝ケーブル３、抗力体ケース１２および上部アレイケース１３を落下させないように固定してある。
【００１９】図３は実施の形態の上部アレイケースを示す説明図であり、図の（ａ）は上部アレイ受波部５を収納した状態を示し、（ｂ）は繰出後の状態を示している。ストッパ１４の両端には嵌合部１５が形成されている。収納ケース６には、対向する１対の嵌合穴１６を設けておき、対応する嵌合部１５とそれぞれ嵌合させてストッパを固定する。
【００２０】ストッパ１４の直下には上部アレイケース１３を配置する。該上部アレイケース１３は筒部１７を有し、この筒部１７は軸方向に切欠きを設けた構造となっている。上部アレイ受波部５は、上部アレイセンサ５ａと上部アレイケーブル５ｂとから構成されており、その上部アレイセンサ５ａを筒部１７の切欠きの部分からその筒部１７内に収納しながら、上部アレイケーブル５ｂを筒部１７の外側に巻き付けてゆくことにより、上部アレイ受波部５を繰出可能にまとめることができる。
【００２１】なお、ストッパ１４は１対の爪部１８を有し、ストッパ１４の下方に伸びて上部アレイケース１３の筒部１７の外側に配置される。この状態で、上部アレイ受波部５を回巻してゆくことにより、その爪部１８は上部アレイケーブル５ｂに固定される。図３の（ａ）はこの収納状態を示している。ストッパ１４の爪部１８の付け根の部分には、溝部１９を設けてある。上部アレイケーブル５ｂの上端は上部アレイケース１３に接続し、該上部アレイケースは、ストッパ１４に接続している。上部アレイ受波部５が全て繰り出されると、上部アレイケーブル５ｂが爪部１８から外れ、その上部アレイケーブル５ｂが上部アレイケース１３を下方に引っ張る。すると、爪部１８は自由になっているため、ストッパ１４は、溝部１９を軸として、爪部１８が外方に拡がるとともに嵌合部１５が内側へ変位するように屈曲し、嵌合部１５が嵌合穴１６から外れる構造になっている。図３の（ｂ）はこの繰出後の状態を示している。
【００２２】図４は実施の形態の抗力体ケースの説明図である。この図の（ａ）は抗力体ケース１２が上部アレイケース１３と接続して抗力体４を内蔵した状態を示し、（ｂ）は抗力体ケース１２が上部アレイケース１３と分離して抗力体４を開放した状態を示している。抗力体ケース１２の底部には、例えば１対の閉鎖爪２０を設け、該閉鎖爪２０に閉鎖板２１を係止する。閉鎖爪２０の上部には溝部２２を設けておく。閉鎖板２１は上部アレイケース１３と接続している。
【００２３】上部アレイケーブル５ｂが上部アレイケース１３を下方に引くと、該上部アレイケース、ストッパ１４および閉鎖板２１は接続しているため、該閉鎖板２１は下方に引っ張られる。閉鎖爪２０は、展張時に水中電子部８を引き出す際の荷重には持ちこたえるが、錘９の荷重が加わったところで、溝部２２で外方に折れ曲がり、閉鎖板２１を開放するようにしておく。
【００２４】２３は紐であり、その一端を、緩衝ケーブル３の下端から所定間隔上方の位置に固定し、他端を抗力体ケース１２に固定する。抗力体４が抗力体ケース１２内にある場合には抗力体ケース１２以下の荷重は全て紐２３の上端にかかり、その位置から下の緩衝ケーブル３には荷重はかからない。抗力体４が開放されると、緩衝ケーブル３の下部にも荷重がかかるようになっている。
【００２５】前述の如く各構成要素を内蔵した収納ケース６の下側に、水中電子部８、下部アレイ受波部７および錘９を配置し、これらを全て筒状体１０内に収納する。以下、図１に従って本実施の形態の展張シーケンスについて説明する。
（１）フロートは海面に浮遊し、他の構成要素は筒状体１０に収納された状態で、該筒状体１０内の収納ケース６から信号ケーブル２が繰り出されて、海中に沈降してゆく。
【００２６】（２）信号ケーブル２の繰出が完了すると、収納ケース６はその位置で吊下された状態となり、筒状体１０がさらに沈降してゆく。この際、収納ケース６からは上部アレイ受波部５が繰り出されてゆく。
（３）収納ケース６より上部アレイ受波部５が完全に繰り出されると、ストッパ１４の爪部１８が自由になり、水中電子部８が筒状体１０から抜出する際の上部アレイ受波部５の張力により、ストッパ１４が溝部１９で折れ曲がり、嵌合部１５が嵌合穴１６から外れて、上部アレイケース１３は抗力体ケース１３と一体となって収納ケースより放出される。
【００２７】（４）水中電子部８の荷重により緩衝ケーブル３が伸び、伸びきったところで水中電子部８は筒状体１０から外部に引き出される。この時、緩衝ケーブル３全体には張力がかからず、紐２３の固定位置より上の部分にのみ張力がかかる。紐２３は直接、抗力体ケース１２を保持するため、緩衝ケーブル３の紐２３の固定位置以下の部分には張力がかからない。
【００２８】水中電子部８に引き続き、下部アレイ受波部７も筒状体１０から繰り出されて展張してゆく。
（５）下部アレイ受波部７が完全に展張して、錘９の荷重が下部アレイ受波部７に加わると、抗力体ケース１２は溝部２２で変形し、閉鎖爪２０が外方に拡がって閉鎖板２１が外れ、抗力体４が抗力体ケース１２から放出される。この段階で、緩衝ケーブル３全体に荷重が加わる。
【００２９】（６）錘９が吊下された状態で筒状体１０が沈降し続けるため、錘９は筒状体１０から抜出することとなり、展張が完了する。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、上部アレイケースを設け、上部アレイ受波部を展張させてから、緩衝ケーブルや抗力体等を展張させるようにストッパを設定したことにより、上部アレイ受波部と緩衝ケーブルや抗力体等が絡むことなく展張可能となる効果を有する。
【００３１】また、抗力体ケースを設け、抗力体の展張を遅らせることにより、展張開始から作動準備完了までの時間を短縮することが可能となる効果を有する。

【出願人】	【識別番号】００００００２９５【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１１月２７日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】金倉喬二
【公開番号】	特開平１１－１６０４２０
【公開日】	平成１１年（１９９９）６月１８日
【出願番号】	特願平９－３２６３２１