JP2004104848A

JP2004104848A - 海底ケーブル接続のための自在継手

Info

Publication number: JP2004104848A
Application number: JP2002259251A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshioka; 吉岡　弘行; Rokuro Morikawa; 森川　緑郎
Original assignee: OCC Corp
Current assignee: OCC Corp
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】屈曲角が大きく小型化、特に長手方向寸法を小さくできる海底ケーブル接続のための自在継手を提供することを目的とする。
【解決手段】第一継手部１０は、引留体の軸体７に対し外方に順次配された中間部材１１と外部材１２とを有し、軸体７と中間部材１１が軸体の軸線との直交面内の一つの軸線まわりに、そして中間部材と外部材とが他の直角な軸線まわりに回動自在に連結されており、第二継手部２０は、固定部材２１と可動部材２２とを有し、可動部材２２と第一継手部１０の外部材１２とが上記固定部材の回動軸線及びケーブル長手方向に対して直角な軸線まわりに回動自在に連結されており、固定部材と可動部材が中空空間を形成していて、テールケーブル４の可撓部４Ａが中空空間内に収められている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は海底ケーブル接続のための自在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底ケーブルは端部で引留体により係留されると共に、中継器等の海中器機を介して他の海底ケーブルと接続されて所定長を得る。海底への敷設時や海底からの回収時には、ケーブルは船舶の船首あるいは船尾に設けられたシーブやドラムエンジンに巻回支持されながら海底へ送り出され、または引き上げられる。シーブでの巻回支持の際、ケーブルはシーブに沿って湾曲自在であるが、海中器機自体や引留体自体は撓むことができないので、湾曲するケーブルにより大きな曲げ応力を受けないように、上記海中器機と引留体は自在継手で連結される。
【０００３】
かかる自在継手は、例えば、実公平５−３６０８８や特開平１０−２６０３３１に開示されているような、いわゆるジンバル機構を有するものが知られている。このジンバル機構は、テールケーブルを貫通案内する軸体が球状部を有し、この球状部を内輪部材の内径内に収めて両者を軸体軸線と直交するピンで回動自在に結合すると共に、内輪部材とこれを収める外輪部材とを上記ピンそして軸体軸線と直交する他のピンで回動自在に結合している。かくして、軸体軸線と直交する二軸まわりに自在に回動自在となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公知のジンバル機構にあっては、ジンバル機構を構成する各部材がその機構上、可動範囲が限定されており、回動角すなわち屈曲角があまり大きくとれない。
【０００５】
そこで、上記のようなジンバル機構をケーブル長手方向の二箇所に設けた自在継手も知られている。こうすれば、両方のジンバル機構によって全屈曲角は大きく確保できる。
【０００６】
自在継手は、上記二つのジンバル機構のためのスペースに加え、テールケーブルの可撓部を収めるスペースも各々確保せねばならないので、該自在継手の長手方向寸法は大きくなってしまう。この寸法が大きくなるということは、それだけ重量が増大するということであり、敷設船での敷設機械への負荷が大きくなり、又その操作も困難となる。さらには、敷設船での限られた空間での作業性を悪くする。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、屈曲角を大きく確保できると共に長手方向に小寸法で軽量化可能な、海底ケーブル接続のための自在継手を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る海底ケーブル接続のための自在継手は、引留体により係留されたケーブルと海中器機とをテールケーブルを介して接続する上記引留体と海中器機の間に仲介して両者を屈曲自在に連結する。
【０００９】
かかる自在継手において、本発明では、自在継手は引留体側の第一継手部と海中器機側の第二継手部とを有し、第一継手部は、引留体に取り付けられてテールケーブル案内孔が軸線上に形成された軸体と、該軸体に対し半径外方に順次配された中間部材そして外部材とを有している。上記軸体と中間部材は軸体の軸線との直交面に位置する一つの軸線まわりに、そして上記中間部材と外部材とは上記直交面での上記一つの軸線と直角な他の軸線まわりにそれぞれ回動自在に連結されている。一方第二継手部は、海中器機に取り付けられた固定部材と、ケーブルの長手方向との直交面内に位置する一つの軸線まわりで上記固定部材に対して回動自在に該固定部材と連結された可動部材とを有している。上記第二継手部の可動部材と第一継手部の外部材とは上記固定部材の回動軸線及びケーブル長手方向に対して直角な軸線まわりに回動自在に連結されている。上記固定部材と可動部材のうち少なくとも可動部材はケーブル長手方向に貫通した中空空間を形成していて、テールケーブルの可撓部の少なくとも一部が上記中空空間内に収められている。
【００１０】
このような構成の本発明によれば、ケーブルの長手方向に対して直角な面上の任意の軸線まわりに、第一継手部と第二継手部の両方で十分に屈曲が可能であり、両者を合わせた全屈曲角は十分に大きい。しかも、第二継手部では、可動部材に形成された中空空間内にテールケーブルの可撓部の少なくとも一部を収容するので、そのための空間を上記長手方向の別位置に設けずともよく、その分だけ装置は上記長手方向で小型化される。これは、通常きわめて重量が大きいこの種の装置にとって、大幅な軽量化を達成する。又、ケーブル敷設時あるいは引上時の限られた敷設船上でのスペースにおける作業性が向上する。
【００１１】
本発明において、第二継手部は、固定部材が外輪そして可動部材が該外輪内に配される内輪をなし、外輪と内輪がピン部材で、該内輪と第一継手部の外部材が他のピン部材で、それぞれのピン部材の軸線まわりに回動自在に連結されているようにすることができる。この形態は、比較的簡単な構造であるが、可動部材に形成される中空空間はあまり大きくできないので、ここに収容されるテールケーブルの可撓部が半径方向に小さいときに有効である。
【００１２】
又、本発明においては、上述のピン部材で回動自在とする形態に代えて、第二継手部は、固定部材と可動部材がケーブル長手方向に離間して並設された輪体でそれぞれ形成され、固定部材と可動部材がそして可動部材と第一継手部の外部材とがそれぞれケーブル軸線と平行に設けられた複数のロッドにより連結され、各ロッドは軸部と球部とを有していて軸部で固定部材と可動部材の一方の部材に、そして可動部材と外部材の一方の部材に取り付けられ、球部で回動自在かつ軸方向に摺動自在に他方の部材で支持されているようにすることもできる。この形態によると、構造は若干複雑になるが、可動部材の中空空間を大きく確保することができるため、ここに収容されるテールケーブルの可撓部が半径方向に大きく形成、例えば、大径で巻回されていても、十分に収容できる。
【００１３】
本発明では、いずれの形態の場合であっても、第一継手部と第二継手部は、引留体と海中器機とに取り付けられたチューブ状可撓カバーにより覆われて外部から保護されていることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
＜第一実施形態＞
図１において、ケーブル、例えば光ケーブル１は引留体２に係留されており、海中器機、例えば中継器３からのテールケーブル４と上記引留体２にて接続されている。上記ケーブル１、テールケーブル４、そして引留体２、さらにはその接続方法は広く知られているところであり、又、本発明の主眼とするところではないので、詳説はしない。
【００１６】
上記引留体２及びケーブル１はゴムモールド体５で保持され、中継器３は筒状のハウジング６内に収められている。上記引留体２とハウジング６とは、第一継手部１０と第二継手部２０とによって、接続されており、両継手部１０，２０のそれぞれにおいて、ケーブルの長手方向に対して直角な面での二つの直交軸まわりに回動自在となっている。
【００１７】
上記引留体２は、そのケースから軸線方向に突出する軸体７を有し、該軸体７の先端は球頭部８となっており、該球頭部８は二つの平行な対向せる平坦面８Ａを形成するように一部が切り取られている。該軸体７にはケーブル案内孔９が形成されていて、このケーブル案内孔９を通してテールケーブル４の先端部が引留体２へ導入されている。
【００１８】
第一継手部１０は、上記軸体７の球頭部８を支持するリング状の中間部材１１と、これに外嵌されたリング状の外部材１２と、球頭部８と中間部材１１を回動自在に連結するピン部材１３と、中間部材１１と外部材１２を回動自在に連結するピン部材１４とを有している。
【００１９】
上記中間部材１１は、上記球頭部８と同径の円筒内面部１１Ａと上記球頭部８に形成された対向せる平坦面８Ａに摺接する摺接平坦面１１Ｂとを一つの内面として有しており、この内面で形成される空間に上記球頭部８を収容している。上記中間部材１１と球頭部８とは、ケーブルの長手方向に対して直角な面での一つの直径線上に位置する一対の上記ピン部材１３により、互いに該ピン部材１３の軸線まわりに回動自在に連結されている。該回動は上記平坦面８Ａと摺接平坦面１１Ｂとの間のでの摺接案内のもとに、球頭部８の球外面が円筒内面部１１Ａに転動するようにしてなされる。
【００２０】
一方、中間部材１１と外部材１２とは、上記ピン部材１３と直交する方向に配された他の一対のピン部材１４により、回動自在に連結されている。上記中間部材１１と外部材１２は、上記球頭部８と中間部材１１との場合と同様に、互いに円滑に回動せしめるように、中間部材１１の外面が球面とそれを一部切り取った平坦面とを有し、外部材１２の内面には上記平坦面を摺接案内する摺接平坦面と上記球面の転動を許容する円筒内面部とが形成されている。又、上記外部材１２は、第二継手部２０の方に向けて延びながらその径を若干大きくしているスカート部１５を有し、該スカート部１５からは、周方向にて上記ピン部材１４の位置と直角な位置、すなわちピン部材１３に対応する位置で、延長腕部１６が軸線方向に延長して設けられている。
【００２１】
第二継手部２０は、中継器３用のハウジング６に螺合された固定部材２１と、該固定部材２１に対して回動自在に連結された可動部材２２とを有している。固定部材２１と可動部材２２とは、外輪と内輪の関係をなしている。
【００２２】
上記固定部材２１は上記ハウジング６に螺合される円筒部から一つの直径線の位置で軸線方向に延出する一対の腕部２３を有し、該腕部２３にてリング状の可動部材２２と一対のピン部材２４によって回動可能に連結されている。又、該可動部材２２は上記一対のピン部材２４と直角な位置関係にある他の一対のピン部材２５によって上記第一継手部１０の外部材の延長腕部１６と回動自在に連結されている。上記可動部材２２と上記固定部材２１そして外部材１２との接面は図１（Ｂ）のごとく互いに平坦面をなしていて、ピン部材２４そしてピン部材２５まわりの回動が上記平坦面での摺動によって安定して行なわれるようになっている。
【００２３】
上記可動部材２２は、リング状に中空となっていて、その中空空間内には、中継器３からのテールケーブル４の巻回された可撓部４Ａの一部を収容している。テールケーブル４は、金属管により保護されていて剛性が高いので、かかる巻回部分を形成することによって可撓性を得ている。
【００２４】
さらに、本実施形態では、上記第一及び第二継手部の範囲を外部から保護するために、蛇腹状のゴム製の可撓カバー２６が取り付けられている。
【００２５】
このような本実施形態装置にあっては、ケーブルに曲げの外力が作用したときには、第一継手部１０そして第二継手部２０において、各ピン部材まわりに回動して、ケーブル全体として大きく屈曲することが可能となる。例えば、図２においては、紙面に平行な面内での曲げ外力を受けていて、紙面に対し直角な方向のピン部材１３（図１（Ａ）参照）そしてピン部材２５まわりに回動する。勿論、曲げ外力の方向が周方向にずれた面内で作用すれば、第一継手部１０では両ピン部材１３，１４まわりに、そして第二継手部２０では両ピン部材２４，２５まわりに回動する。
【００２６】
かくして、本実施形態では、両継手部１０，２０での回動によりケーブルは大きく屈曲できる。そして、テールケーブル４の可撓部４Ａはその一部が第二継手部２０の可動部材２２の内部空間内に収められるので、装置はケーブルの長手方向で上記可撓部４Ａのための空間を別途形成する必要がなく上記長手方向での大幅な小型化がなされ、装置の軽減化ともなる。
【００２７】
＜第二実施形態＞
次に、図３に示す第二実施形態は、図１の第一実施形態に比し、第二継手部３０において、固定部材と可動部材が並んで配置されている点に大きな特徴がある。
【００２８】
中継器３のハウジング６に固定された固定部材３１と、これに並設されたリング状の可動部材３２とは、周方向の複数位置（図示の例では六箇所）で軸線方向に延びるロッド３３で連結されている。該ロッド３３は軸部３３Ａの一端に球部３３Ｂを有し、他端にはねじ部３３Ｃが形成されている。一方、固定部材３１には対応位置に貫通孔が形成され、この貫通孔は上記ロッド３３の球部３３Ｂの直径に等しい円筒内面３１Ａと球座面３１Ｂを有しており、図３の状態にあっては上記ロッド３３の球部３３Ｂは上記球座面３１Ｂに接面している。そして、上記ロッド３３のねじ部３３Ｃは可動部材３２に螺合取付けされている。
【００２９】
上記固定部材３１と可動部材３２が形成する中空空間内には、テールケーブル４の巻回された可撓部４Ａが収容されている。
【００３０】
本実施形態では、上記可動部材３２と第一継手部１０の外部材１２とが、上記可動部材３２と固定部材３１とを連結しているロッド３３と同じ形態のロッド３４で連結されている。このロッド３４も、軸部３４Ａ、球部３４Ｂそしてねじ部３４Ｃを有し、球部３４Ｂで可動部材３２と係合し、ねじ部３４Ｃで上記外部材１２に螺合取付けされている。上記ロッド３４は、ロッド３３と周方向で同一位置に配置することは可動部材３２の厚みを大きくすることとなるので、隣接せるロッド３３の間に位置するように周方向に分布している。
【００３１】
又、上記第一継手部１０は、外部材１２が図１におけるスカート部１５を有していない点、そしてロッド３４が螺合されている点において図１の場合と異なるが、その他の点は同一なので、共通部位に同一符号を付しその説明は省略する。
【００３２】
本実施形態において、ケーブルが曲げの外力を受けると、上記ロッド３３，３４はその球部３３Ｂ，３４Ｂが固定部材３１そして可動部材３２の球座面にて球面すべり回転し、その結果、可動部材３２は固定部材３１に対し、外部材１２は可動部材３２に対し、回動するようになる。その際、周方向位置によって、可動部材３２と固定部材３１との距離、さらには、外部材１２と可動部材３２との距離が、それぞれ異なるので、その差分は、図４のごとく上記ロッド３３，３４の球部３３Ｂ，３４Ｂが固定部材３１そして外部材１２の貫通孔部の円筒内面上を軸線方向に摺接移動することにより調整される。
【００３３】
本発明において、第二継手部の中空空間に収められるテールケーブルの可撓部は巻回されていることを要しない。テールケーブルの剛性によって、可撓部の形態は変ってくるものであり、例えば、剛性の低いものにあって巻回することなく直線状となっているものもある。
【００３４】
又、引留体の軸体は、球頭部である必要はなく、円錐頭部でもよく、要は中間部材内で回動が可能な形状ならば良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように自在継手を第一継手部と第二継手部に設けたので、全屈曲角がきわめて大きく確保できる一方で、第二継手部を輪体としてその中空空間内にテールケーブルの可撓部を収めることとしたので、該可撓部を収めるための空間を別途ケーブルの長手方向で第二継手部に隣接して設けることを要しないので、その分だけ上記長手方向での寸法が短縮化され、装置の小型化かつ軽量化が図れる。その結果、ケーブル敷設に備えた取扱いそしてケーブル敷設時あるいは引上時の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態装置の断面を示し、（Ａ）はケーブルの軸線を含む面での断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、又（Ａ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ線で断面されている。
【図２】図１装置の屈曲時の断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態装置の断面を示し、（Ａ）はケーブルの軸線を含む面での断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、又（Ａ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ線で断面されている。
【図４】図３装置の屈曲時の断面図である。
【符号の説明】
１　ケーブル
２　引留体
３　中継器（海中器機）
４　テールケーブル
４Ａ　可撓部
７　軸体
１０　第一継手部
１１　中間部材
１２　外部材
２０　第二継手部
２１　固定部材
２２　可動部材
２４　ピン部材
２５　ピン部材
２６　可撓カバー
３０　第二継手部
３１　固定部材
３２　可動部材
３３　ロッド
３３Ａ　軸部
３３Ｂ　球部
３４　ロッド
３４Ａ　軸部
３４Ｂ　球部

Claims

引留体により係留されたケーブルと海中器機とをテールケーブルを介して接続する上記引留体と海中器機の間に仲介して両者を屈曲自在に連結する自在継手において、引留体側の第一継手部と海中器機側の第二継手部とを有し、第一継手部は、引留体に取り付けられてテールケーブル案内孔が軸線上に形成された軸体と、該軸体に対し半径外方に順次配された中間部材そして外部材とを有し、上記軸体と中間部材が軸体の軸線との直交面に位置する一つの軸線まわりに、そして上記中間部材と外部材とが上記直交面での上記一つの軸線と直角な他の軸線まわりにそれぞれ回動自在に連結されており、第二継手部は、海中器機に取り付けられた固定部材と、ケーブルの長手方向との直交面内に位置する一つの軸線まわりで上記固定部材に対して回動自在に該固定部材と連結された可動部材とを有し、上記第二継手部の可動部材と第一継手部の外部材とが上記固定部材の回動軸線及びケーブル長手方向に対して直角な軸線まわりに回動自在に連結されており、上記固定部材と可動部材のうち少なくとも可動部材がケーブル長手方向に貫通した中空空間を形成していて、テールケーブルの可撓部の少なくとも一部が上記中空空間内に収められていることを特徴とする海底ケーブル接続のための自在継手。
第二継手部は、固定部材が外輪そして可動部材が該外輪内に配される内輪をなし、外輪と内輪がピン部材で、該内輪と第一継手部の外部材が他のピン部材で、それぞれのピン部材の軸線まわりに回動自在に連結されていることとする請求項１に記載の海底ケーブル接続のための自在継手。
第二継手部は、固定部材と可動部材がケーブル長手方向に離間して並設された輪体でそれぞれ形成され、固定部材と可動部材がそして可動部材と第一継手部の外部材とがそれぞれケーブル軸線と平行に設けられた複数のロッドにより連結され、各ロッドは軸部と球部とを有していて軸部で固定部材と可動部材の一方の部材に、そして可動部材と外部材の一方の部材に取り付けられ、球部で回動自在かつ軸方向に摺動自在に他方の部材で支持されていることとする請求項１に記載の海底ケーブル接続のための自在継手。
第一継手部と第二継手部は、引留体と海中器機とに取り付けられたチューブ状可撓カバーにより覆われていることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の海底ケーブル接続のための自在継手。