JPH04116720U - 高速落下機構におけるリール保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で所定の深度までセンサを落下させる。 【構成】 途中にリール８が位置するように浮遊体１か
らセンサ３を吊下する吊下ケーブル２を繰り出し可能に
収納した前記リール８とセンサ３とを重ねた状態で容器
１２に収納するとともに、リール８と浮遊体１を連結す
る吊下ケーブル２が全て繰り出されてリール８の落下が
停止した後に切断されるように強度設定されたシート９
の一端を前記リール８に、他端を前記容器１２に取り付
ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば音響浮漂ブイ等のように水面に浮かんだ浮遊体からケーブル を介して水中観測用のセンサを水中の所定の深度に短時間で吊下する高速落下機 構において、このセンサを容器に収納した状態で保持するリールを所定の深度ま で容器内から離脱しないように保持するリール保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の構造には例えば実開昭５９−１３５４１１号に開示されている ものがあり、以下に図面を参照して従来の構造を説明する。 図６は従来の動作状態を示す説明図、図７は図６が展張した状態を示す説明図 である。 図６および図７において、１は水面に浮遊している浮遊体、２はこの浮遊体１ から吊下している吊下ケーブル、３はこの吊下ケーブル２の先端に取り付けられ 、該吊下ケーブル２を介して浮遊体１に連結されたセンサである。 ４は筒状のリールで、その下部に錘５を固定して下面を閉止し、前記センサ３ を離脱可能に収納している。 そして、前記吊下ケーブル２はこのリール４の天井部４ａ内から引き出されて 該リール４の外周に巻き付けられている。 なお、このリール４は通常マスダンパとして使用されているため、吊下ケーブ ル２の適当箇所でリール４の天井部４ａと結合してリール４を係止可能としてい る。

【０００３】 ６は前記リール４よりも必要なだけ径を大きくした有底筒状の容器で、少量の 錘７を底部に有しており、この容器６内に前記の如くセンサ３を収納するととも に、外周に吊下ケーブル２を巻き付けたリール４が収納されている。 なお、前記少量の錘７を有する容器６は、その落下速度がセンサ３とリール４ とを組み合わせた物の落下速度よりも遅くなるように設定されている。 このように構成された落下機構は、浮遊体１から水中に放出されると、図７に 示すように自ら吊下ケーブル２を繰り出しながら高速で落下して行き、このとき センサ３と錘５を有するリール４との組み合わせた物の落下速度が少量の錘７を 有する容器６の落下速度より早いので、これら全体の落下速度は両者の各落下速 度よりさらに高速で落下することになる、すなわち、水中を落下する物体の速度 ｖは下記に示す数１により定まる。

【０００４】

【数１】 ｖ＝√ｗ／ｋ，ｋ＝１／２・ρ・Ｓ・ＣＤ ｗ：物体の水中重量 ｋ：抵抗成分 ρ：流体の密度 Ｓ：物体の投影面積 ＣＤ：抵抗係数

【０００５】 ここで、例えば少量の錘７を有する容器６の速度をｖ１、水中重量をｗ１、抵 抗成分をｋ１とするとともに、センサ３と錘５を有するリール４との組立物の速 度をｖ２、水中重量をｗ２、抵抗成分をｋ２、さらに、全体を一体としたときの 速度をｖ３、水中重量をｗ３＝ｗ１＋ｗ２（但しｗ２はケーブル繰り出し力を引 いた値）、抵抗成分をｋ３＝ｋ１として、

【０００６】

【数２】 ｗ１＝１ ｋ１＝１ ｗ２＝４ ｋ２＝２ ｗ３＝１＋４＝５ ｋ３＝ｋ１＝１ と設定すると、 ｖ１＝√１／１＝１ ｖ２＝√４／２＝１．４ ｖ３＝√５／２＝２．２ となり、ｖ１＜ｖ２＜ｖ３の関係になる。

【０００７】 実際には、センサ３と錘５を有するリール４が容器６内に入れられているため 、水流が当たらず抵抗を生じないので容器６から抜け出すことはないので高速落 下を達成することができる。 また、錘５と少量の錘７によって重心位置が下方にあるので、落下中の姿勢も 安定している。 こうして高速で落下し、リール４の外周に巻かれていた吊下ケーブル２が全て 繰り出されると、図７に示すように容器６が少量の錘７の重量により自然にリー ル４から離れ、そしてさらに落下して行き、この後センサ３はその自重によりリ ール４から離脱して吊下ケーブル２により所定の深度に吊下される。そして錘５ を有するリール４はセンサ３の上方に位置してダンパーとしての役割を果たす。

【０００８】 このように従来においては、吊下ケーブルを繰り出す場合に大きな繰り出し力 を必要とすることはなく、かつ軽い錘で容易に繰り出されて充分な落下速度を得 ることができ、さらに吊下ケーブルが全て繰り出されると容器とリールが自然に 分離されるようになっている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の技術によれば、吊下ケーブルに余分な張力がか からず、吊下ケーブルが全て繰り出された後に自然にリールが容器から離脱する には、リールの外側に巻き付けられている吊下ケーブルが規則正しく綺麗に巻か れていて、ケーブルの繰り出し力がセンサとリールとの組み合わせた物の水中重 量よりも小さい時に成り立つものである。 そのため、規則正しく綺麗に巻き付けられているはずの吊下ケーブルに、例え ば結び目があったり、あるいは不規則に重なったりなどして引っかかりが出来て いたりすると、吊下ケーブルがスムーズに繰り出されずに引っかかって吊下ケー ブルに過剰な張力がかかり、ケーブル繰り出し力がセンサとリールとの組み合わ せた物の水中重量よりも大きくなってしまうことになる。

【００１０】 これにより、吊下ケーブルが完全に繰り出されない前にリールが容器から引き 出されてしまい、所定の深度に達しないうちにセンサ等も容器から離脱して展張 してしまうという問題があった。 所定に深度に達しないうちに展張してしまうと、センサやリール等の個々の水 中重量によって所定の深度まで達するためには時間がかかるという問題もある。

【００１１】 そこで、本考案はこのような問題を解決するためになされたもので、吊下ケー ブルの巻き付けの不備によりケーブル繰り出し力がリールとセンサとの水中重量 より大きくなっても、吊下ケーブルが全て繰り出されないうちはリールが容器か ら離脱しないようにして、容器内に保持できるようにすることを目的とするもの である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案は水面に浮漂する浮遊体と、この浮遊体から 吊下される吊下ケーブルと、この吊下ケーブルの先端に取り付けられ、前記浮遊 体から吊下されるセンサと、前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持するリール と、前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持した状態の前記リールと該吊下ケー ブルの先端に取り付けられた前記センサを収納する容器とを備え、所定の深度ま で前記センサを容器内に保持した状態で高速で落下させる高速落下機構における リール保持構造において、前記容器にセンサおよび吊下ケーブルを繰り出し可能 に保持したリールを収納するとともに、所定の強度で破断するように強度設定さ れた伸びの小さい高弾性率の連結手段を設け、前記連結手段の一端を前記リール に固定し、他端を前記容器に固定することを特徴とする。

【００１３】

【作用】

上述した構成を有する本考案は、容器にセンサ及び吊下ケーブルを繰り出し可 能に保持したリールを収納するとともに、伸びの小さい高弾性率の連結手段の一 端をリールに固定し、他端を容器に固定してリールを容器内に保持する。 そして水中に放出されると連結手段によりリールは容器内に保持されたままの 状態で吊下ケーブルを繰り出して、容器にリールおよびセンサを収納して一体化 された状態を保持しながら落下して行く。 浮遊体とリールとを連結するすべての吊下ケーブルがリールから繰り出される と、リール及びセンサを収納した容器の落下は停止する。

【００１４】 この時、吊下ケーブルにかかる張力と容器自身の自重および慣性力が連結手段 の破断強度を上回ると連結手段は破断し、リールは容器から離脱してセンサを収 納した容器はさらに落下して行く。そしてリールとセンサとを連結する吊下ケー ブルが全て繰り出されるとセンサの落下が停止し、容器のみが自身の自重および 慣性力によりさらに落下を続け、センサが所定の深度に吊下される。

【００１５】 ここで、リール内に収納された吊下ケーブルに引っ掛かり等があってスムーズ に繰り出されずに吊下ケーブルに過剰な張力がかかり、リールとセンサを収納し た容器との落下速度に差が生じようとしても、連結手段の張力によりリールは容 器内に留まり、容器と一体となって落下していく。

【００１６】

【実施例】

以下に図面を参照して実施例を説明する。 図１は本考案の一実施例を示す動作説明図、図２は図１の要部拡大側断面図、 図３は図１の平面図である。 図において、１は音響浮漂ブイ等のように水面に浮漂している浮遊体、２はこ の浮遊体１から吊下している吊下ケーブルである。

【００１７】 ８は前記吊下ケーブル２を介して浮遊体１から吊下され、内部に自身を吊下す る吊下ケーブル２を収納可能とした筒状のリールである。 図４はリール８の外観を示す斜視図で、リール８は円筒状となっており、図４ においては図示しないが吊下ケーブル２がリール８の天井部側から内部に引き込 まれてリール８の内部に繰り出し可能に収納され、適当な箇所でリール８の図示 しない天井部と結合してリール８を吊下ケーブル２の任意の位置の係止可能とな っている。

【００１８】 ９はリール８の外周面にその一端が固定される連結手段としてのシートで、伸 びの小さい高弾性率材料で形成されており、本実施例においては２本のシート９ がリール８の外周面の対向する２箇所にそれぞれ取り付けられている。 図５はこのシート９の一例を示す平面図である。 ９ａは破断位置で、後に詳細するが所定以上の力がシート９に加わると、この 破断位置９ａから切断するように強度設定がなされている。 ９ｂはシート９の一端側に開けられた穴で、この穴９ｂに図２に示すようなネ ジ１０や図４に示すようなリベット１１を通してリール８の外周面に取り付けら れる。なお、この取り付け方法は、ネジ止め，リベット止めに限らず破断位置９ ａにおける破断強度より取り付け強度が強いものであれば他の方法でも構わない 。

【００１９】 図１に戻り、３は吊下ケーブル２によりリール８から吊下される水中観測用の センサ、１２は上面は開放され、下面は底を有して閉塞されており、内部に前記 リール８およびセンサ３を積み重ねた状態で収納する筒状の容器で、センサ３お よびリール８を積み重ねて収納した状態で、リール８の外周面に取り付けられた シート９を通して該容器１２の外周面側に導く穴１２ａを有しており、図２に示 すように一端をリール８に取り付けられたシート９をこの穴１２ａを通して容器 ６の外側に取り出して、図３に示すように容器１２の外周面にテープ１３を巻い て、２本のシート９の他端をそれぞれ容器１２の外周面に取り付ける。なお、こ の取り付け方法は、テープ止めに限らず破断位置９ａにおける破断強度より取り 付け強度が強いものであれば他の方法でも構わない。また、容器１２内にセンサ ３およびリール８を収納した状態でシート９が破断位置９ａから切断するまでの 間は、リール８を引き抜く方向に力が加わってもリール８が容器１２内で動かな いようにシート９の長さ、リール８および容器１２に対する取り付け位置、穴１ ２ａの位置が決められている。

【００２０】 以上の構成によると、容器１２にセンサ３を収納し、さらにリール８とセンサ ３を連結している吊下ケーブル２をリール８内部に収納しながらリール８を容器 １２にセンサ３に積み重なるように収納する。 そして、容器１２の穴１２ａからリール８に一端がネジ１０もしくはリベット １１等により取り付けられているシート９を通し、シート９の他端は容器１２の 外周面にテープ１３等により取り付け、浮遊体１とリール８を連結している吊下 ケーブル２をやはりリール８内に収納して浮遊体１とセンサ３，吊下ケーブル２ を繰り出し可能に収納したリール８を収納した容器１２を全一体とする。

【００２１】 これを水中に放出すると、図１（ａ）に示すように浮遊体１が容器１２から分 離して水面に浮上し、吊下ケーブル２を収納したリール８およびセンサ３を収納 した容器１２が一体となったまま落下を始め、同図（ｂ）に示すように自ら吊下 ケーブル２をリール８から繰り出しながら高速で落下していく。 このとき、吊下ケーブル２に結び目があったりあるいはリール８内での収納状 態が不規則で綺麗に収納されていなかった等により吊下ケーブル２に引っ掛かり があると、リール８から吊下ケーブル２を繰り出すために必要な力が増加し、こ れにより、正常に収納されている吊下ケーブル２をリール８から繰り出すときに 必要な力により吊下ケーブル２にかかる張力に比較して、吊下ケーブル２には過 剰な張力がかかり、この段階で吊下ケーブル２の張力の変化による影響を直接受 けるリール８と直接影響を受けないセンサ３を収納した容器１２との間で落下速 度に差が生じることとなる。

【００２２】 しかしながら、リール８と容器１２を連結しているシート９の張力により互い を引っ張り合うことにより、リール８が容器１２から抜け出るのを防止して容器 １２内に止め、リール８を吊下するための吊下ケーブル２が該リール８内から全 て繰り出されて展張するまで容器１２とリール８を確実に一体の状態で落下する 。 そして、吊下ケーブル２が全てリール８から繰り出されて展張するとリール８ の落下はその位置にて停止される。

【００２３】 しかし、容器１２はその自重およびこの容器１２自体が有する慣性力等により さらに落下を続けるため容器１２をリール８に対して図２に示す矢印Ａ方向に引 っ張ることになって、そのため吊下ケーブル２を引っ張り、この吊下ケーブル２ に図２に示す矢印Ｂ方向にかかる張力がシート９の破断位置９ａにおける破断強 度を上回ると、シート９が破断位置９ａから破断され、同図（ｃ）に示すように リール８は容器１２から引き出されて離脱する。 すなわち、シート９の破断強度は下記のごとく強度調整されている。

【００２４】

【数３】 ｆ＜Ｆ＜Ｗ Ｆ：シート９の破断強度 ｆ：吊下ケーブル２にかかるケーブル繰り出し力 Ｗ：容器１２の自重および慣性力

【００２５】 なお、容器１２の慣性力は

【００２６】

【数４】 Ｗ＝Ｍ・ｖ／ｔ ｖ：容器１２の落下速度 Ｍ：容器１２の質量 ｔ：シート９に容器１２の慣性力が加わり始めてから破断されるまでの時間

【００２７】 と表され、高弾性率のシート９は伸びが小さいため、破断時間ｔが小さいのでＷ が非常に大きくなり、シート９の破断強度Ｆの調整が容易となる。

【００２８】 リール８との分離後、センサ３を収納した容器１２は自重および慣性力により リール８とセンサ３を連結する吊下ケーブル２が全て繰り出されて展張するまで 一体にリール８から落下して、センサ３は吊下ケーブル２を介して所定の深度に 吊下され、リール８はセンサ３の上方にてダンパとしての役割を果たし、容器１ ２だけがさらに自重および慣性力により自然落下してセンサ３が容器１２から抜 け出して展張は終了する。

【００２９】 なお、本実施例において連結手段としてシート状のものを用いたが、上記強度 条件を満たすものであれば、伸びの小さい高弾性率の紐状のものでも構わない。 また、本実施例においてシート９は２本設けられているが、上記強度条件を満 たすこととすれば、何本でも構わない。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、水面に浮漂する浮遊体と、この浮遊体から吊下 される吊下ケーブルと、この吊下ケーブルの先端に取り付けられ、前記浮遊体か ら吊下されるセンサと、前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持するリールと、 前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持した状態の前記リールと該吊下ケーブル の先端に取り付けられた前記センサを収納する容器とを備え、所定の深度まで前 記センサを容器内に保持した状態で高速で落下させる高速落下機構におけるリー ル保持構造において、前記容器にセンサおよび吊下ケーブルを繰り出し可能に保 持したリールを収納するとともに、所定の強度で破断するように強度設定された 伸びの小さい高弾性率の連結手段を設け、前記連結手段の一端を前記リールに固 定し、他端を前記容器に固定して、水中に放出されて落下するときに前記リール と容器を連結している連結手段の張力により、リール内に収納されて浮遊体とリ ールとを連結する吊下ケーブルを全て繰り出すまで、該リールを容器内に保持す ることとした。

【００３１】 このため、もしリール内に収納されている吊下ケーブルに結び目があったり、 また不規則な収納により引っ掛かりがあったりして、繰り出し途中でリールより 吊下ケーブルを繰り出すために必要な力が増加して吊下ケーブルに過剰な張力が かかり、リールとセンサを収納した容器との間で落下速度に差が生じようとして も、吊下ケーブルがすべて繰り出されてリールの落下が停止して吊下ケーブルに かかる張力が連結手段の破断強度を越えるまでは連結手段の張力がこれに対抗し てリールが容器から離脱してしまうことはなく、確実に容器内にリールを保持す ることが可能になる。 したがって、従来のようにセンサが吊下される所定の深度に達する前にリール が容器から離脱してセンサの落下速度を低下させてしまうことはなく、所定の深 度に短時間で落下させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高速落下機構におけるリール保持構造の本考案
における一実施例を示す動作説明図である。

【図２】図１の要部拡大側断面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】本実施例におけるリールの斜視図である。

【図５】本実施例におけるシートの平面図である。

【図６】従来の高速落下機構におけるリール保持構造を
示す説明図である。

【図７】図６が展張した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 浮遊体 ２ 吊下ケーブル ３ センサ ８ リール ９ シート １２ 容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 武井 信生 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水面に浮漂する浮遊体と、この浮遊体か
   ら吊下される吊下ケーブルと、この吊下ケーブルの先端
   に取り付けられ、前記浮遊体から吊下されるセンサと、
   前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持するリールと、
   前記吊下ケーブルを繰り出し可能に保持した状態の前記
   リールと該吊下ケーブルの先端に取り付けられた前記セ
   ンサを収納する容器とを備え、所定の深度まで前記セン
   サを容器内に保持した状態で高速で落下させる高速落下
   機構におけるリール保持構造において、前記容器にセン
   サおよび吊下ケーブルを繰り出し可能に保持したリール
   を収納するとともに、所定の強度で破断するように強度
   設定された伸びの小さい高弾性率の連結手段を設け、前
   記連結手段の一端を前記リールに固定し、他端を前記容
   器に固定したことを特徴とする高速落下機構におけるリ
   ール保持構造。