ケーブル束、ケーブル束形成装置及び形成方法
【課題】 捻れに弱い光ファイバーケーブル等のケーブル束であって、捻れのほとんどない状態又は完全に解消した状態でケーブルを送出することのできるケーブル束を提供することである。
【解決手段】 ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とする。
【解決手段】 ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーケーブル等が巻き付けられているケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束と、当該ケーブル束を形成するためのケーブル束形成装置及び形成方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海等の水中で作業を行う潜水機（いわゆる海中作業ロボット）が知られている。以下、Ｕ-ＲＯＶ（細径ケーブル式無人潜水機）と呼ばれている潜水機について考察する。図６（ａ）は、海上に浮かぶ制御艇５００と、Ｕ-ＲＯＶと呼ばれている潜水機５０１とを示す図である。制御艇５００の船内に設ける制御装置５００ａと、潜水機５０１とは、制御信号のやりとりを行う信号線である光ファイバーケーブル５０２により接続されている。
【０００３】
図６（ｂ）は、潜水機５０１の尾部に内蔵されている光ファイバーケーブル５０２の送出部５０３を示す図である。送出部５０３には、光ファイバーケーブル５０２を巻き付けて成るケーブル束５０４が収納されている。
【０００４】
ケーブル束５０４は、光ファイバーケーブル５０２を、光ファイバーケーブルを巻き付けるためのスプーラに巻き付けた後に、当該スプーラを取り外したものである。上記スプーラとは、ケーブル巻付用の芯棒であって、リールとも呼ばれているものである。光ファイバーケーブル５０２は、荷造り用の紐の束のように、ケーブル束５０４の内側から、軸方向に、引き出すことにより使用される。
【０００５】
例えば、以下に示す特許文献１には、光ファイバーケーブルを巻き付けた状態のスプーラを使用する「光ファイバ接続部の収納構造および収納方法」が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−６６０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ケーブル束５０４の軸方向、又は、特許文献１記載の光ファイバーケーブルを巻き付けた状態のスプーラの軸方向からケーブルを引き出す場合、ケーブルが捻れながら送出される。ケーブルは、捻れると、水中で絡んだり、潜水機５０１に、該潜水機５０１の姿勢に影響を与えるような不都合な力を作用することがある。
【０００７】
以下、ケーブル束５０４の場合について、より詳しく説明する。図７（ａ）は、ケーブル束５０４の軸方向であって、内側又は外側から、光ファイバーケーブル５０２を引き出した場合に、ケーブルが巻き付けられていることに起因して生じる矢印Ｆ方向の捻れである巻付捻れにより、当該光ファイバーケーブル５０２が絡むことにより生じる、いわゆるキンクと呼ばれる状態を示す図である。このキンクと呼ばれる状態にある場合に、更に、光ファイバーケーブル５０２の両端を引っ張るような力がかけられると、図７（ｂ）に示すようにキンクと呼ばれる状態の部分が小さくなり、捻れや曲げに弱い光ファイバーは、光ファイバーケーブル５０２の内部で折れてしまうおそれがある。更に光ファイバーケーブル５０２の両端を引っ張るような無理な力がかけられると、光ファイバーケーブル５０２は、図７（ｃ）に示すように、２本の光ファイバーケーブル５０２ａ、５０２ｂに断線するおそれもある。
【０００８】
本発明は、ケーブル束、特に、捻れや曲げに弱い光ファイバー等を巻き付けたケーブル束であって、巻付捻れのほとんどない状態、又は、全く無い状態でケーブルを送出できるケーブル束と、当該ケーブル束を形成するためのケーブル束形成装置及び形成方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とするケーブル束である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、更に、ケーブル束が解けないように、外周のケーブルを固定する固定手段を備えているものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、固定手段がケーブル束の外周を覆う被覆材であることである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、固定手段がケーブル束の外周を固める固着材であることである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであることである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成装置において、ケーブルを巻き付けるためのスプーラであって、巻き付けられたケーブル束から取り外し可能なスプーラと、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れ、を打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら上記スプーラに巻き付ける巻付機構と、を備えていることを特徴とするケーブル束形成装置である。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、上記巻付機構は、ケーブルを巻き付ける向きにスプーラを回転させる巻付部と、スプーラに、ケーブルを、上記捻れの向きとは反対の向きに捻りながら供給するケーブル供給部と、を有しているものである。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであるものである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成方法であって、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら巻き付ける工程を有することを特徴とするケーブル束形成方法である。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであるものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、ケーブルの巻付捻れを解消する向きに予めケーブルが捻られているので、ケーブルを軸方向に引き出した際に、巻付捻れはほとんど生じない。従って、ケーブルが途中で絡むことによってキンクと呼ばれる状態になることを、防止することができる。
【００２０】
ところで、ケーブルは、上述のように捻りながら巻き付けられているので、この捻れを元に戻そうとする力の作用によって、巻き付けられた状態から解けようとする。しかるに請求項２記載の発明によれば、外周が固定手段により固定されているので、ケーブル束が解けることを防止することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、巻付のケーブル束は、ケーブル束の外周を被覆材で覆ってある。従って、ケーブル束の内側又は外側から、軸方向にケーブルを引き出してもケーブル束が解けることはない。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、簡単な構成で固定手段を実現することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、キンクによって断線しやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられているケーブル束、を得ることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、巻付機構を簡単な構成で実現することができる。しかも、巻付部によってスプーラを１回転させる毎に、ケーブル供給部によってケーブルを３６０度捻るようにすることにより、ケーブルの巻付捻りを完全に解消することができ、従って、キンクの発生を完全に防止することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、キンクよって断線されやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、ケーブルの巻き付け捻れを打ち消す向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられているケーブル束を得ることができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、キンクによって断線されやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（１）ケーブル束の使用例の説明
以下、実施の形態にかかるケーブル束と、当該ケーブル束の形成装置及び形成方法との説明を行うが、当該説明の前に、ケーブル束の使用形態について簡単に説明する。
【００３０】
図１は、実施の形態にかかるケーブル束を用いる潜水機１００と、海上に浮かぶ制御艇１とを示す図である。潜水機１００は、いわゆるＵ-ＲＯＶと呼ばれているものであり、当該潜水機１００と、制御艇１の船内に設ける制御装置２とは、制御信号のやりとりを行う信号線である光ファイバーケーブル１６０により接続されている。
【００３１】
図２（ａ）及び（ｂ）は、潜水機１００の内外の構成を簡単に示す図である。図２（ａ）は、潜水機１００を測方より見た図であり、内部の機能ブロックを点線の枠で囲んで示している。図２（ｂ）は、潜水機１００を上側から見た図であり、内部の機能ブロックを点線で示してある。潜水機１００は、外部に、海中を移動するための１対の推進機１０２，１０４と、海中を照射するための１対のライト１０１，１０３と、海中の様子を撮影するためのカメラ１１０とを備えている。潜水機１００は、内部の耐圧防水処理の施された領域に、駆動制御部１２０と、バッテリ１３０と、光ファイバーケーブル１６０の送出部１５０とを備えている。
【００３２】
駆動制御部１２０は、光ファイバーケーブル１６０を介して海上の制御艇１の制御装置２に接続されている。駆動制御部１２０は、制御装置２から送られてくる制御信号を処理して、推進機１０２，１０４と、ライト１０１，１０３と、カメラ１１０とのそれぞれの駆動制御を行う。
【００３３】
光ファイバーケーブル１６０の送出部１５０は、後に詳しく説明するケーブル束１５５が収納されている。送出部１５０は、ケーブル送出口１５１と、ケーブル取入口１５２を備えている。ケーブル送出口１５１は、海中に光ファイバーケーブル１６０を送出するための送出口である。当該ケーブル送出口１５１は、潜水機１００の内部に海水が浸水しないように耐圧防水処理が施されている。また、ケーブル取入口１５２は、送出部１５０から駆動制御部１２０に、光ファイバーケーブル１６０を取り入れるための取入口である。当該ケーブル取入口１５２は、送出部１５０から駆動制御部１２０に水が進入しないように耐圧防水処理が施されている。
【００３４】
（２）ケーブル束の構成
図３は、送出部１５０に収納されているケーブル束１５５の状態を解りやすく示す図である。図２に示したケーブル送出口１５１は、本図では省略してある。ケーブル束１５５は、光ファイバーケーブル１６０を図示しないスプーラ（後に図５を参照しつつ説明する）に巻き付けた後、当該スプーラを取り外したものである。光ファイバーケーブル１６０は、いわゆる荷造り用の紐の束の使用形態と同様に、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から引き出すことにより使用される。
【００３５】
図３に示すように、ケーブル束１５５の軸方向（図面上で右方向）であって、内側から、光ファイバーケーブル１６０を、当該光ファイバーケーブル１６０の先頭が回転しないように固定した状態で引き出す。この際、光ファイバーケーブル１６０が巻き付けられていることに起因して、矢印Ａで示す向きの巻付捻れが生じる。
【００３６】
ケーブル束１５５は、上記矢印Ａ方向の巻付捻れを打ち消すように、上記矢印Ａで示す向きと反対の向きに、光ファイバーケーブル１６０が捻りながら巻き付けられていることを特徴とする。上記捻る量は、ケーブル束１５５に巻き付けられている光ファイバーケーブル１６０を、ケーブル束１５５の内側に巻き付けられている１巻き分のケーブルを引き出した場合に、１回転程度、好ましい本実施形態の場合、ちょうど１回転（３６０度回転）するように捻る。従って、上記特徴を具備するケーブル束１５５を用いる場合、光ファイバーケーブル１６０は、巻付捻れのほとんどない状態、好ましい本実施形態では巻付捻れを完全に解消した状態で、束の内部から引き出すことができる。
【００３７】
光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れのほとんどない状態、好ましい本実施形態では巻付捻れを完全に解消した状態で、ケーブル束１５５から引き出すことができるため、海中で、光ファイバーケーブル１６０が絡んで、いわゆるキンクの状態になることを防いで、ケーブル内で光ファイバーが折れたり、ケーブルが断線することを効果的に防止することができる。
【００３８】
また、光ファイバーケーブル１６０の巻付捻れが原因で、潜水機１００に、当該潜水機１００の姿勢に影響を与えるような力が作用することも防止することができる。
【００３９】
なお、上記巻付捻れを打ち消す方向（矢印Ａとは逆の方向）に光ファイバーケーブル１６０を捻りながらスプーラに巻き付けた場合、光ファイバーケーブル１６０には、捻れを元に戻そうとする力が作用し、スプーラ２０１に巻き付けられた状態から解けようとする。
【００４０】
そこで、ケーブル束１５５が解けないように、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固定する固定手段の一例として、被覆材であるフィルム１５６を使用し、当該フィルム１５６によりケーブル束１５５を覆う。この場合には、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から光ファイバーケーブル１６０を引き出すだけでなく、外側からも光ファイバーケーブル１６０を引き出すことができる。
【００４１】
また、ケーブル束１５５が解けないように、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固定する固定手段として機能するものであれば、上記フィルム１５６の代わりに、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固める固着材である接着剤を用いてもよい。この場合、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側からのみ、光ファイバーケーブル１６０を引き出すことができる。また、フィルム１５６を用いる場合に比べて、より簡単に固定手段を実現することができる。
【００４２】
なお、上記巻付捻れを打ち消す向きは、ケーブル束１５５から光ファイバーケーブル１６０を引き出す方向により変化する。即ち、ケーブル束１５５の軸方向であって、外側から上記と同じ軸方向（図面上で右方向）に、光ファイバーケーブル１６０を引き出して使用する場合には、当該光ファイバーケーブル１６０に矢印Ａで示す向きの巻付捻れが生じる。この場合、上記ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きは、矢印Ａとは逆の向きである。更には、ケーブル束１５５の上記とは逆の軸方向（図面上で左方向）に、内側又は外側から光ファイバーケーブル１６０を引き出す場合には、当該光ファイバーケーブル１６０に矢印Ａとは逆の向きの巻付捻れが生じる。この場合、上記ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きは矢印Ａの向きである。
【００４３】
（３）ケーブル束形成装置及び形成方法
(3-1)ケーブル束形成装置の説明
図４は、図３に示したケーブル束１５５を形成する装置（以下、ケーブル束形成装置という）２００の構成を示す図である。ケーブル束形成装置２００は、大きく分けて、スプーラ２０１と、当該スプーラ２０１以外の点線で囲んで示す巻付機構４００とに分けられる。
【００４４】
(3-1-1)スプーラの構成
スプーラ２０１は、光ファイバーケーブル１６０の巻き付けられたケーブル束１５５から取り外し可能な構成になっている。以下、当該スプーラ２０１の構成について、図５を参照しつつ、詳しく説明する。当該スプーラ２０１についての説明の後、再び図４を参照しつつ、巻付機構４００の説明を行う。
【００４５】
図５（ａ）は、スプーラ２０１と、当該スプーラ２０１を巻付機構４００の巻付部２０５（図４を参照）に取り付けるための軸受け部材２０２，２０３との構成を示す。図５（ｂ）は、スプーラ２０１の構成を示す。図５（ａ）に示すように、スプーラ２０１の両端には、スプーラ２０１を巻付部２０５に取り付けるための軸受け部材２０２，２０３が、取り付けられている。図５（ｂ）に示すように、スプーラ２０１は、４つの部品２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄで構成される。軸受け部材２０２，２０３には、上記４つの部品２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄの各々のエッジ部分を挟持することにより、円筒形のスプーラ２０１を形成する環状の凹部２０２ａ，２０３ａが設けられている。軸受け部材２０２，２０３の上記凹部２０２ａ，２０２ｂが設けられている反対の側には、巻付部２０５への取り付け部２０２ｂ，２０３ｂが設けられている。取り付け部２０２ｂは、巻付機構４００のモータ２２０（図４を参照）が有するスプーラ２０１の取り付け軸２２０ａに嵌合する凹状の孔であって、当該回転軸２２０ａの回転に伴い当該軸受け部材２０２が回転するように、かつ、着脱可能な状態で、嵌合する孔を有する。取り付け部２０３ｂは、巻付部２０５が有するスプーラ２０１の取り付け軸２０５ａ（図４を参照）に対して、軸受け部材２０３が回転可能であって、かつ、着脱可能な状態で嵌合する凹状の孔を有する。
【００４６】
スプーラ２０１を構成する４つの部品の内の１つである部品２０１ａには、光ファイバーケーブル１６０を固定するための取り付け部品２０４が設けられている。取り付け部品２０４は、両端部にねじ穴を備えた帯状の平板２０４ａと、ねじ２０４ｂと、ねじ２０４ｂ用のボルト２０４ｃとで構成される。光ファイバーケーブル１６０と部品２０１ａの端部（図５（ｂ）において部品２０１ａの手前側）とを平板２０４ａで束ね、当該平板２０４ａの両端部に開けてあるねじ穴に、ねじ２０４ｂを通し、ねじ２０４ｂに取り付けたボルト２０４ｃを締めることにより、光ファイバーケーブル１６０を部品２０１ａに固定することができる。
【００４７】
(3-1-2)巻付機構の構成
図４を再び参照しながら、巻付機構４００の構成について詳しく説明する。巻付機構４００は、光ファイバーケーブル１６０の巻付捻れを打ち消すように、巻付捻れの向きと反対の向きに、光ファイバーケーブル１６０を捻りながらスプーラ２０１に巻き付ける機構である。当該巻付機構４００は、大きく分けて、巻付部２０５と、台２５０と、ケーブル供給部３００とで構成される。
【００４８】
以下、各構成要素の説明を行う。巻付部２０５は、取り付けたスプーラ２０１を矢印Ｂの方向に一定の回転速度（単位は、回転数／分である。以下、回転速度について同じ）で回転させて、当該スプーラ２０１に、ケーブル供給部３００から供給される光ファイバーケーブル１６０を巻き付ける。
【００４９】
巻付部２０５は、スプーラ２０１の取り付け軸２０５ａと、ローラ部２１０と、モータ２２０とで構成される。モータ２２０は、スプーラ２０１の取り付け軸２２０ａを有する。ローラ部２１０は、３個の三角錐状のローラ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃで構成される。ローラ２１０ａは、ローラ部２１０の上部に設けられ、ローラ２１０ｂは、ローラ部２１０の側部に設けられており、ローラ２１０ｃは、ローラ部２１０の側部であって、ローラ２１０ｂに向き合う状態で設けられている。ローラ部２１０は、３個のローラ２１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの働きにより、スプーラ２０１に巻き付けた光ファイバーケーブル１６０がケーブル束１５５のエッジ部分で崩れないように、ケーブル束のエッジ部分を整える。即ち、ローラ部２１０は、スプーラ２０１に巻き付けたケーブルのエッジが、すぐ下に位置する既にケーブルを巻き付け終えた層のケーブルのエッジからはみ出さないように、ケーブル束のエッジを整える。スプーラ２０１は、巻付部２０５が有する取り付け軸２０５ａと、モータ２２０が有する取り付け軸２２０ａに、取り付け軸２２０ａの回転に伴い軸回転可能な状態で、かつ、これらの取り付け軸２０５ａ，２２０ａに対して着脱可能な状態で取り付けられる。なお、スプーラ２０１の着脱方法と、スプーラ２０１自体の構成とについては、後に説明する。モータ２２０は、巻付部２０５に取り付けられたスプーラ２０１を、矢印Ｂの方向に、一定の回転速度で回転させる。
【００５０】
また、巻付部２０５は、底面にローラ２０６ａ，２０６ｂを備えている。巻付部２０５は、ローラ２０６ａ，２０６ｂにより、台２５０の上を、図面上、両矢印Ｃで示す向きに移動し得る構成になっている。
【００５１】
台２５０の上には、アクチエータ２３０が設けられている。当該アクチエータ２３０は、巻付部２０５を台２５０の上で両矢印Ｃの向きに一定の移動速度（単位は、cm/secである。以下、移動速度に関して同じ）で繰り返し往復移動させる。巻付部２０５の移動速度は、スプーラ２０１に巻き付ける光ファイバーケーブル１６０が重なり合わないように、モータ２２０によるスプーラ２０１の回転速度との関係に基づいて設定する。
【００５２】
ケーブル供給部３００は、スプーラ３０１と、当該スプーラ３０１の軸受け台３０２と、回転軸３０３ａを有するモータ３０３とで構成される。スプーラ３０１には、光ファイバーケーブル１６０が捻られることなく巻き付けられている。軸受け台３０２は、モータ３０３の回転軸３０３ａに取り付けられている。光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れを打ち消す向き（矢印Ｅの方向）に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けるため、モータ３０３は、回転軸３０３ａ、即ち、当該回転軸３０３ａに取り付けられている軸受け台３０２を、ケーブル束形成装置２００を上から見た状態で時計方向（矢印Ｄの方向）に一定の回転速度で回転させる。
【００５３】
なお、光ファイバーケーブル１６０を、均一に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けるため、ケーブル供給部３００と、スプーラ２０１との距離は近い方が好ましい。また、軸受け台３０２の回転速度は、スプーラ２０１の回転速度（１回転数／分）と同じ、即ち、スプーラ２０１が１回転する間に、軸受け台３０２もちょうど１回転する回転速度に設定する。なお、使用する光ファイバーケーブル１６０の捻れに対する強度が低く、光ファイバーケーブル１６０内の光ファイバーがねじ切れてしまう（内部で断線してしまう）おそれがある場合には、巻付捻れを打ち消すことができる範囲内で、スプーラ２０１の回転速度に対して、軸受け台３０２の回転速度を遅くする（例えば、０．９回転数／分にする）ことにより対処すればよい。
【００５４】
上記構成のケーブル束形成装置２００を用いることにより、光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れの向きと反対の向きである矢印Ｅ方向に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けることができる。
【００５５】
(3-2)ケーブル束形成装置の変形例
上述したケーブル束形成装置２００では、スプーラ２０１を回転させると共に、ケーブル供給部３００から、光ファイバーケーブル１６０を捻りながら供給する構成を採用したが、本発明のケーブル束形成装置は、当該構成に限定されない。例えば、スプーラ２０１は回転させずに、ケーブル供給部３００自体がスプーラ２０１の周りを回転しつつ、光ファイバーケーブル１６０を捻りながら供給する構成を採用することも考えられる。更には、光ファイバーケーブル１６０を捻らずに供給するだけのケーブル供給部を用意し、スプーラ２０１を、ケーブルを巻き付ける方向に回転させ、かつ、光ファイバーケーブル１６０を捻るように回転させるような構成、例えば、上記巻き付け部２０５自体を巻付捻れの向きと反対の向きに回転させるような構成を採用することも考えられる。
【００５６】
(3-3)ケーブル束形成方法の説明
上述したケーブル束形成装置２００を用いることにより、ケーブル束１５５を形成する工程の内、ケーブルの巻付捻れを打ち消すように、巻付捻れの向きとは反対の向きにケーブルを捻りながらスプーラ２０１に巻き付ける工程を、実行することができる。
【００５７】
以下、光ファイバーケーブル１６０のスプーラ２０１への巻き付けが終了した後に、ケーブル束１５５を形成するために、更に実行する工程について説明する。
【００５８】
まず、バンド等の仮止め手段により、光ファイバーケーブル１６０が勝手に解けないように、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に固定する。この状態で、スプーラ２０１を、巻付部２０５から、２個の軸受け部材２０２，２０３と共に取り外す。
【００５９】
次に、ケーブル束１５５が解けるのを防ぐため、当該ケーブル束１５５の全体を、例えば、フィルム１５６（図３を参照）により覆う。ケーブル束１５５をフィルム１５６で覆った後、上記バンド等の仮止め手段による光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に固定した状態を解除し、スプーラ２０１から２個の軸受け部材２０２，２０３を取り外す。
【００６０】
なお、上記バンド等の仮止め手段により光ファイバーケーブル１６０が解けないように仮止めした状態を維持できるのであれば、先に、スプーラ２０１から２個の軸受け部材２０２，２０３を取り外しても良い。
【００６１】
ケーブル束１５５をフィルム１５６で覆う処理を行った後、ケーブル束１５５からスプーラ２０１を取り外す作業を以下の手順で行う。まず、スプーラ２０１を形成している部品２０１ａを、筒の内側（図５（ａ）において下向き）に押し下げて、取り外す。これにより、４つの部品（２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ）相互間に働いていた力が解除され、ケーブル束１５５から部品２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄを引き抜くことができるようになる。部品２０１ａの長さはスプーラ２０１の直径よりも長くしてあり、ケーブル束１５５の中で部品２０１ａが回転できないようになっている。光ファイバーケーブル１６０を使用するまでの間、当該光ファイバーケーブル１６０を部品２０１ａに固定しておくことにより、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に巻き付ける際に当該光ファイバーケーブル１６０に付した捻れ、即ち、巻付捻れを打ち消す向きの捻れが、当該光ファイバーケーブル１６０の使用前の段階で無くなってしまうことを防ぐことができる。
【００６２】
実際の使用時には、上記手順により形成したケーブル束１５５を、図３に示した送出部１５０に収納した後、部品２０１ａを潜水機１００の外部にまで引き出し、部品２０１ａと共に引き出されてくる光ファイバーケーブル１６０を制御艇１の制御装置に接続する。この後、取り付け部品２０４のねじ２０４ｂをゆるめて部品２０１ａを光ファイバーケーブル１６０から取り外す。
【００６３】
上記手順により形成される好ましい実施形態のケーブル束１５５では、図３に示すように、ケーブル束１５５の内側から、軸方向に、光ファイバーケーブル１６０を取り出しても、途中で光ファイバーケーブル１６０に巻付捻れが生じることを、完全に解消することができる。従って、海中で潜水機１００の作業を行っている際に、光ファイバーケーブル１６０が絡み、いわゆるキンクの状態が生じることを防いで、光ファイバーケーブル１６０の内部で光ファイバーが折れたり、光ファイバーケーブル１６０が断線することを効果的に防止することができる。
【００６４】
（４）ケーブル束の変形例
上述した実施の形態にかかるケーブル束１５５は、当該ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から光ファイバーケーブル１６０を引き出して用いるものである。ケーブル束１５５の変形例としては、光ファイバーケーブル１６０を束の外側から引き出して使用するケーブル束が考えられる。また、光ファイバーケーブル１６０を束の軸方向であって、上記ケーブル束１５５の場合とは逆の向き（図３で左方向）に、束の内側又は外側から引き出して使用するケーブル束が考えられる。更には、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に逆向き（図４に示す矢印Ｂと反対の方向）に巻き付けて成るケーブル束も考えられる。
【００６５】
これらの変形例に係るケーブル束は、ケーブル束形成装置２００のケーブル供給部３００が有するモータ２０２と、モータ３０３との回転方向を適宜調節することにより、形成することができる。より詳しくは、これらの変形例に係るケーブル束は、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に巻き付ける方向（図４に示す矢印Ｂ、又は、これと反対の方向）に、モータ２０２、即ち、モータ２０２の取り付け軸２２０ａを回転させると共に、ケーブル束から光ファイバーケーブル１６０を引き出す際に生じる巻付捻れを打ち消すように、当該巻付捻れの向きと反対の向き（図４に示す矢印Ｄ、又は、これと反対の方向）に、光ファイバーケーブル１６０を捻る方向に、モータ３０３の回転軸３０３ａを回転させることにより、形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態にかかるケーブル束を使用する潜水機と、当該潜水機に光ファイバーケーブルを介して接続される海上の制御艇を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、潜水機の内外の構成を簡単に説明するための図である。
【図３】潜水機の尾部に内蔵される光ファイバーケーブルの送出部の構成を示す図である。
【図４】ケーブル束を形成するのに使用するケーブル束形成装置の構成を示す図である。
【図５】ケーブル束形成装置で使用する光ファイバーケーブルを巻き付けた後に外すことのできるスプーラの構成を示す図である。
【図６】従来の潜水機と、当該潜水機に光ファイバーケーブルを介して接続される海上の制御艇を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、引き出した光ファイバーケーブルが捻れて生じる、いわゆるキンクの状態、及び、当該状態より生じうる光ファイバーケーブルの状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 制御艇、２ 制御装置、１００ 潜水機、１５０ 送出部、１５５ ケーブル束、１５６ フィルム、１６０ 光ファイバーケーブル、２００ ケーブル束形成装置、２０１ スプーラ、２０５ 巻付部、２２０ モータ、２３０ アクチュエータ、２５０ 台、３００ ケーブル供給部、３０３ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーケーブル等が巻き付けられているケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束と、当該ケーブル束を形成するためのケーブル束形成装置及び形成方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海等の水中で作業を行う潜水機（いわゆる海中作業ロボット）が知られている。以下、Ｕ-ＲＯＶ（細径ケーブル式無人潜水機）と呼ばれている潜水機について考察する。図６（ａ）は、海上に浮かぶ制御艇５００と、Ｕ-ＲＯＶと呼ばれている潜水機５０１とを示す図である。制御艇５００の船内に設ける制御装置５００ａと、潜水機５０１とは、制御信号のやりとりを行う信号線である光ファイバーケーブル５０２により接続されている。
【０００３】
図６（ｂ）は、潜水機５０１の尾部に内蔵されている光ファイバーケーブル５０２の送出部５０３を示す図である。送出部５０３には、光ファイバーケーブル５０２を巻き付けて成るケーブル束５０４が収納されている。
【０００４】
ケーブル束５０４は、光ファイバーケーブル５０２を、光ファイバーケーブルを巻き付けるためのスプーラに巻き付けた後に、当該スプーラを取り外したものである。上記スプーラとは、ケーブル巻付用の芯棒であって、リールとも呼ばれているものである。光ファイバーケーブル５０２は、荷造り用の紐の束のように、ケーブル束５０４の内側から、軸方向に、引き出すことにより使用される。
【０００５】
例えば、以下に示す特許文献１には、光ファイバーケーブルを巻き付けた状態のスプーラを使用する「光ファイバ接続部の収納構造および収納方法」が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−６６０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ケーブル束５０４の軸方向、又は、特許文献１記載の光ファイバーケーブルを巻き付けた状態のスプーラの軸方向からケーブルを引き出す場合、ケーブルが捻れながら送出される。ケーブルは、捻れると、水中で絡んだり、潜水機５０１に、該潜水機５０１の姿勢に影響を与えるような不都合な力を作用することがある。
【０００７】
以下、ケーブル束５０４の場合について、より詳しく説明する。図７（ａ）は、ケーブル束５０４の軸方向であって、内側又は外側から、光ファイバーケーブル５０２を引き出した場合に、ケーブルが巻き付けられていることに起因して生じる矢印Ｆ方向の捻れである巻付捻れにより、当該光ファイバーケーブル５０２が絡むことにより生じる、いわゆるキンクと呼ばれる状態を示す図である。このキンクと呼ばれる状態にある場合に、更に、光ファイバーケーブル５０２の両端を引っ張るような力がかけられると、図７（ｂ）に示すようにキンクと呼ばれる状態の部分が小さくなり、捻れや曲げに弱い光ファイバーは、光ファイバーケーブル５０２の内部で折れてしまうおそれがある。更に光ファイバーケーブル５０２の両端を引っ張るような無理な力がかけられると、光ファイバーケーブル５０２は、図７（ｃ）に示すように、２本の光ファイバーケーブル５０２ａ、５０２ｂに断線するおそれもある。
【０００８】
本発明は、ケーブル束、特に、捻れや曲げに弱い光ファイバー等を巻き付けたケーブル束であって、巻付捻れのほとんどない状態、又は、全く無い状態でケーブルを送出できるケーブル束と、当該ケーブル束を形成するためのケーブル束形成装置及び形成方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とするケーブル束である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、更に、ケーブル束が解けないように、外周のケーブルを固定する固定手段を備えているものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、固定手段がケーブル束の外周を覆う被覆材であることである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、固定手段がケーブル束の外周を固める固着材であることである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであることである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成装置において、ケーブルを巻き付けるためのスプーラであって、巻き付けられたケーブル束から取り外し可能なスプーラと、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れ、を打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら上記スプーラに巻き付ける巻付機構と、を備えていることを特徴とするケーブル束形成装置である。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、上記巻付機構は、ケーブルを巻き付ける向きにスプーラを回転させる巻付部と、スプーラに、ケーブルを、上記捻れの向きとは反対の向きに捻りながら供給するケーブル供給部と、を有しているものである。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであるものである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成方法であって、ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら巻き付ける工程を有することを特徴とするケーブル束形成方法である。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、ケーブルが光ファイバーケーブルであるものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、ケーブルの巻付捻れを解消する向きに予めケーブルが捻られているので、ケーブルを軸方向に引き出した際に、巻付捻れはほとんど生じない。従って、ケーブルが途中で絡むことによってキンクと呼ばれる状態になることを、防止することができる。
【００２０】
ところで、ケーブルは、上述のように捻りながら巻き付けられているので、この捻れを元に戻そうとする力の作用によって、巻き付けられた状態から解けようとする。しかるに請求項２記載の発明によれば、外周が固定手段により固定されているので、ケーブル束が解けることを防止することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、巻付のケーブル束は、ケーブル束の外周を被覆材で覆ってある。従って、ケーブル束の内側又は外側から、軸方向にケーブルを引き出してもケーブル束が解けることはない。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、簡単な構成で固定手段を実現することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、キンクによって断線しやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられているケーブル束、を得ることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、巻付機構を簡単な構成で実現することができる。しかも、巻付部によってスプーラを１回転させる毎に、ケーブル供給部によってケーブルを３６０度捻るようにすることにより、ケーブルの巻付捻りを完全に解消することができ、従って、キンクの発生を完全に防止することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、キンクよって断線されやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、ケーブルの巻き付け捻れを打ち消す向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられているケーブル束を得ることができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、キンクによって断線されやすい光ファイバーを、断線のおそれなく使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（１）ケーブル束の使用例の説明
以下、実施の形態にかかるケーブル束と、当該ケーブル束の形成装置及び形成方法との説明を行うが、当該説明の前に、ケーブル束の使用形態について簡単に説明する。
【００３０】
図１は、実施の形態にかかるケーブル束を用いる潜水機１００と、海上に浮かぶ制御艇１とを示す図である。潜水機１００は、いわゆるＵ-ＲＯＶと呼ばれているものであり、当該潜水機１００と、制御艇１の船内に設ける制御装置２とは、制御信号のやりとりを行う信号線である光ファイバーケーブル１６０により接続されている。
【００３１】
図２（ａ）及び（ｂ）は、潜水機１００の内外の構成を簡単に示す図である。図２（ａ）は、潜水機１００を測方より見た図であり、内部の機能ブロックを点線の枠で囲んで示している。図２（ｂ）は、潜水機１００を上側から見た図であり、内部の機能ブロックを点線で示してある。潜水機１００は、外部に、海中を移動するための１対の推進機１０２，１０４と、海中を照射するための１対のライト１０１，１０３と、海中の様子を撮影するためのカメラ１１０とを備えている。潜水機１００は、内部の耐圧防水処理の施された領域に、駆動制御部１２０と、バッテリ１３０と、光ファイバーケーブル１６０の送出部１５０とを備えている。
【００３２】
駆動制御部１２０は、光ファイバーケーブル１６０を介して海上の制御艇１の制御装置２に接続されている。駆動制御部１２０は、制御装置２から送られてくる制御信号を処理して、推進機１０２，１０４と、ライト１０１，１０３と、カメラ１１０とのそれぞれの駆動制御を行う。
【００３３】
光ファイバーケーブル１６０の送出部１５０は、後に詳しく説明するケーブル束１５５が収納されている。送出部１５０は、ケーブル送出口１５１と、ケーブル取入口１５２を備えている。ケーブル送出口１５１は、海中に光ファイバーケーブル１６０を送出するための送出口である。当該ケーブル送出口１５１は、潜水機１００の内部に海水が浸水しないように耐圧防水処理が施されている。また、ケーブル取入口１５２は、送出部１５０から駆動制御部１２０に、光ファイバーケーブル１６０を取り入れるための取入口である。当該ケーブル取入口１５２は、送出部１５０から駆動制御部１２０に水が進入しないように耐圧防水処理が施されている。
【００３４】
（２）ケーブル束の構成
図３は、送出部１５０に収納されているケーブル束１５５の状態を解りやすく示す図である。図２に示したケーブル送出口１５１は、本図では省略してある。ケーブル束１５５は、光ファイバーケーブル１６０を図示しないスプーラ（後に図５を参照しつつ説明する）に巻き付けた後、当該スプーラを取り外したものである。光ファイバーケーブル１６０は、いわゆる荷造り用の紐の束の使用形態と同様に、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から引き出すことにより使用される。
【００３５】
図３に示すように、ケーブル束１５５の軸方向（図面上で右方向）であって、内側から、光ファイバーケーブル１６０を、当該光ファイバーケーブル１６０の先頭が回転しないように固定した状態で引き出す。この際、光ファイバーケーブル１６０が巻き付けられていることに起因して、矢印Ａで示す向きの巻付捻れが生じる。
【００３６】
ケーブル束１５５は、上記矢印Ａ方向の巻付捻れを打ち消すように、上記矢印Ａで示す向きと反対の向きに、光ファイバーケーブル１６０が捻りながら巻き付けられていることを特徴とする。上記捻る量は、ケーブル束１５５に巻き付けられている光ファイバーケーブル１６０を、ケーブル束１５５の内側に巻き付けられている１巻き分のケーブルを引き出した場合に、１回転程度、好ましい本実施形態の場合、ちょうど１回転（３６０度回転）するように捻る。従って、上記特徴を具備するケーブル束１５５を用いる場合、光ファイバーケーブル１６０は、巻付捻れのほとんどない状態、好ましい本実施形態では巻付捻れを完全に解消した状態で、束の内部から引き出すことができる。
【００３７】
光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れのほとんどない状態、好ましい本実施形態では巻付捻れを完全に解消した状態で、ケーブル束１５５から引き出すことができるため、海中で、光ファイバーケーブル１６０が絡んで、いわゆるキンクの状態になることを防いで、ケーブル内で光ファイバーが折れたり、ケーブルが断線することを効果的に防止することができる。
【００３８】
また、光ファイバーケーブル１６０の巻付捻れが原因で、潜水機１００に、当該潜水機１００の姿勢に影響を与えるような力が作用することも防止することができる。
【００３９】
なお、上記巻付捻れを打ち消す方向（矢印Ａとは逆の方向）に光ファイバーケーブル１６０を捻りながらスプーラに巻き付けた場合、光ファイバーケーブル１６０には、捻れを元に戻そうとする力が作用し、スプーラ２０１に巻き付けられた状態から解けようとする。
【００４０】
そこで、ケーブル束１５５が解けないように、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固定する固定手段の一例として、被覆材であるフィルム１５６を使用し、当該フィルム１５６によりケーブル束１５５を覆う。この場合には、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から光ファイバーケーブル１６０を引き出すだけでなく、外側からも光ファイバーケーブル１６０を引き出すことができる。
【００４１】
また、ケーブル束１５５が解けないように、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固定する固定手段として機能するものであれば、上記フィルム１５６の代わりに、ケーブル束１５５の外周の光ファイバーケーブル１６０を固める固着材である接着剤を用いてもよい。この場合、ケーブル束１５５の軸方向であって、内側からのみ、光ファイバーケーブル１６０を引き出すことができる。また、フィルム１５６を用いる場合に比べて、より簡単に固定手段を実現することができる。
【００４２】
なお、上記巻付捻れを打ち消す向きは、ケーブル束１５５から光ファイバーケーブル１６０を引き出す方向により変化する。即ち、ケーブル束１５５の軸方向であって、外側から上記と同じ軸方向（図面上で右方向）に、光ファイバーケーブル１６０を引き出して使用する場合には、当該光ファイバーケーブル１６０に矢印Ａで示す向きの巻付捻れが生じる。この場合、上記ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きは、矢印Ａとは逆の向きである。更には、ケーブル束１５５の上記とは逆の軸方向（図面上で左方向）に、内側又は外側から光ファイバーケーブル１６０を引き出す場合には、当該光ファイバーケーブル１６０に矢印Ａとは逆の向きの巻付捻れが生じる。この場合、上記ケーブルの巻付捻れを打ち消す向きは矢印Ａの向きである。
【００４３】
（３）ケーブル束形成装置及び形成方法
(3-1)ケーブル束形成装置の説明
図４は、図３に示したケーブル束１５５を形成する装置（以下、ケーブル束形成装置という）２００の構成を示す図である。ケーブル束形成装置２００は、大きく分けて、スプーラ２０１と、当該スプーラ２０１以外の点線で囲んで示す巻付機構４００とに分けられる。
【００４４】
(3-1-1)スプーラの構成
スプーラ２０１は、光ファイバーケーブル１６０の巻き付けられたケーブル束１５５から取り外し可能な構成になっている。以下、当該スプーラ２０１の構成について、図５を参照しつつ、詳しく説明する。当該スプーラ２０１についての説明の後、再び図４を参照しつつ、巻付機構４００の説明を行う。
【００４５】
図５（ａ）は、スプーラ２０１と、当該スプーラ２０１を巻付機構４００の巻付部２０５（図４を参照）に取り付けるための軸受け部材２０２，２０３との構成を示す。図５（ｂ）は、スプーラ２０１の構成を示す。図５（ａ）に示すように、スプーラ２０１の両端には、スプーラ２０１を巻付部２０５に取り付けるための軸受け部材２０２，２０３が、取り付けられている。図５（ｂ）に示すように、スプーラ２０１は、４つの部品２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄで構成される。軸受け部材２０２，２０３には、上記４つの部品２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄの各々のエッジ部分を挟持することにより、円筒形のスプーラ２０１を形成する環状の凹部２０２ａ，２０３ａが設けられている。軸受け部材２０２，２０３の上記凹部２０２ａ，２０２ｂが設けられている反対の側には、巻付部２０５への取り付け部２０２ｂ，２０３ｂが設けられている。取り付け部２０２ｂは、巻付機構４００のモータ２２０（図４を参照）が有するスプーラ２０１の取り付け軸２２０ａに嵌合する凹状の孔であって、当該回転軸２２０ａの回転に伴い当該軸受け部材２０２が回転するように、かつ、着脱可能な状態で、嵌合する孔を有する。取り付け部２０３ｂは、巻付部２０５が有するスプーラ２０１の取り付け軸２０５ａ（図４を参照）に対して、軸受け部材２０３が回転可能であって、かつ、着脱可能な状態で嵌合する凹状の孔を有する。
【００４６】
スプーラ２０１を構成する４つの部品の内の１つである部品２０１ａには、光ファイバーケーブル１６０を固定するための取り付け部品２０４が設けられている。取り付け部品２０４は、両端部にねじ穴を備えた帯状の平板２０４ａと、ねじ２０４ｂと、ねじ２０４ｂ用のボルト２０４ｃとで構成される。光ファイバーケーブル１６０と部品２０１ａの端部（図５（ｂ）において部品２０１ａの手前側）とを平板２０４ａで束ね、当該平板２０４ａの両端部に開けてあるねじ穴に、ねじ２０４ｂを通し、ねじ２０４ｂに取り付けたボルト２０４ｃを締めることにより、光ファイバーケーブル１６０を部品２０１ａに固定することができる。
【００４７】
(3-1-2)巻付機構の構成
図４を再び参照しながら、巻付機構４００の構成について詳しく説明する。巻付機構４００は、光ファイバーケーブル１６０の巻付捻れを打ち消すように、巻付捻れの向きと反対の向きに、光ファイバーケーブル１６０を捻りながらスプーラ２０１に巻き付ける機構である。当該巻付機構４００は、大きく分けて、巻付部２０５と、台２５０と、ケーブル供給部３００とで構成される。
【００４８】
以下、各構成要素の説明を行う。巻付部２０５は、取り付けたスプーラ２０１を矢印Ｂの方向に一定の回転速度（単位は、回転数／分である。以下、回転速度について同じ）で回転させて、当該スプーラ２０１に、ケーブル供給部３００から供給される光ファイバーケーブル１６０を巻き付ける。
【００４９】
巻付部２０５は、スプーラ２０１の取り付け軸２０５ａと、ローラ部２１０と、モータ２２０とで構成される。モータ２２０は、スプーラ２０１の取り付け軸２２０ａを有する。ローラ部２１０は、３個の三角錐状のローラ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃで構成される。ローラ２１０ａは、ローラ部２１０の上部に設けられ、ローラ２１０ｂは、ローラ部２１０の側部に設けられており、ローラ２１０ｃは、ローラ部２１０の側部であって、ローラ２１０ｂに向き合う状態で設けられている。ローラ部２１０は、３個のローラ２１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの働きにより、スプーラ２０１に巻き付けた光ファイバーケーブル１６０がケーブル束１５５のエッジ部分で崩れないように、ケーブル束のエッジ部分を整える。即ち、ローラ部２１０は、スプーラ２０１に巻き付けたケーブルのエッジが、すぐ下に位置する既にケーブルを巻き付け終えた層のケーブルのエッジからはみ出さないように、ケーブル束のエッジを整える。スプーラ２０１は、巻付部２０５が有する取り付け軸２０５ａと、モータ２２０が有する取り付け軸２２０ａに、取り付け軸２２０ａの回転に伴い軸回転可能な状態で、かつ、これらの取り付け軸２０５ａ，２２０ａに対して着脱可能な状態で取り付けられる。なお、スプーラ２０１の着脱方法と、スプーラ２０１自体の構成とについては、後に説明する。モータ２２０は、巻付部２０５に取り付けられたスプーラ２０１を、矢印Ｂの方向に、一定の回転速度で回転させる。
【００５０】
また、巻付部２０５は、底面にローラ２０６ａ，２０６ｂを備えている。巻付部２０５は、ローラ２０６ａ，２０６ｂにより、台２５０の上を、図面上、両矢印Ｃで示す向きに移動し得る構成になっている。
【００５１】
台２５０の上には、アクチエータ２３０が設けられている。当該アクチエータ２３０は、巻付部２０５を台２５０の上で両矢印Ｃの向きに一定の移動速度（単位は、cm/secである。以下、移動速度に関して同じ）で繰り返し往復移動させる。巻付部２０５の移動速度は、スプーラ２０１に巻き付ける光ファイバーケーブル１６０が重なり合わないように、モータ２２０によるスプーラ２０１の回転速度との関係に基づいて設定する。
【００５２】
ケーブル供給部３００は、スプーラ３０１と、当該スプーラ３０１の軸受け台３０２と、回転軸３０３ａを有するモータ３０３とで構成される。スプーラ３０１には、光ファイバーケーブル１６０が捻られることなく巻き付けられている。軸受け台３０２は、モータ３０３の回転軸３０３ａに取り付けられている。光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れを打ち消す向き（矢印Ｅの方向）に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けるため、モータ３０３は、回転軸３０３ａ、即ち、当該回転軸３０３ａに取り付けられている軸受け台３０２を、ケーブル束形成装置２００を上から見た状態で時計方向（矢印Ｄの方向）に一定の回転速度で回転させる。
【００５３】
なお、光ファイバーケーブル１６０を、均一に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けるため、ケーブル供給部３００と、スプーラ２０１との距離は近い方が好ましい。また、軸受け台３０２の回転速度は、スプーラ２０１の回転速度（１回転数／分）と同じ、即ち、スプーラ２０１が１回転する間に、軸受け台３０２もちょうど１回転する回転速度に設定する。なお、使用する光ファイバーケーブル１６０の捻れに対する強度が低く、光ファイバーケーブル１６０内の光ファイバーがねじ切れてしまう（内部で断線してしまう）おそれがある場合には、巻付捻れを打ち消すことができる範囲内で、スプーラ２０１の回転速度に対して、軸受け台３０２の回転速度を遅くする（例えば、０．９回転数／分にする）ことにより対処すればよい。
【００５４】
上記構成のケーブル束形成装置２００を用いることにより、光ファイバーケーブル１６０を、巻付捻れの向きと反対の向きである矢印Ｅ方向に捻りながらスプーラ２０１に巻き付けることができる。
【００５５】
(3-2)ケーブル束形成装置の変形例
上述したケーブル束形成装置２００では、スプーラ２０１を回転させると共に、ケーブル供給部３００から、光ファイバーケーブル１６０を捻りながら供給する構成を採用したが、本発明のケーブル束形成装置は、当該構成に限定されない。例えば、スプーラ２０１は回転させずに、ケーブル供給部３００自体がスプーラ２０１の周りを回転しつつ、光ファイバーケーブル１６０を捻りながら供給する構成を採用することも考えられる。更には、光ファイバーケーブル１６０を捻らずに供給するだけのケーブル供給部を用意し、スプーラ２０１を、ケーブルを巻き付ける方向に回転させ、かつ、光ファイバーケーブル１６０を捻るように回転させるような構成、例えば、上記巻き付け部２０５自体を巻付捻れの向きと反対の向きに回転させるような構成を採用することも考えられる。
【００５６】
(3-3)ケーブル束形成方法の説明
上述したケーブル束形成装置２００を用いることにより、ケーブル束１５５を形成する工程の内、ケーブルの巻付捻れを打ち消すように、巻付捻れの向きとは反対の向きにケーブルを捻りながらスプーラ２０１に巻き付ける工程を、実行することができる。
【００５７】
以下、光ファイバーケーブル１６０のスプーラ２０１への巻き付けが終了した後に、ケーブル束１５５を形成するために、更に実行する工程について説明する。
【００５８】
まず、バンド等の仮止め手段により、光ファイバーケーブル１６０が勝手に解けないように、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に固定する。この状態で、スプーラ２０１を、巻付部２０５から、２個の軸受け部材２０２，２０３と共に取り外す。
【００５９】
次に、ケーブル束１５５が解けるのを防ぐため、当該ケーブル束１５５の全体を、例えば、フィルム１５６（図３を参照）により覆う。ケーブル束１５５をフィルム１５６で覆った後、上記バンド等の仮止め手段による光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に固定した状態を解除し、スプーラ２０１から２個の軸受け部材２０２，２０３を取り外す。
【００６０】
なお、上記バンド等の仮止め手段により光ファイバーケーブル１６０が解けないように仮止めした状態を維持できるのであれば、先に、スプーラ２０１から２個の軸受け部材２０２，２０３を取り外しても良い。
【００６１】
ケーブル束１５５をフィルム１５６で覆う処理を行った後、ケーブル束１５５からスプーラ２０１を取り外す作業を以下の手順で行う。まず、スプーラ２０１を形成している部品２０１ａを、筒の内側（図５（ａ）において下向き）に押し下げて、取り外す。これにより、４つの部品（２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ）相互間に働いていた力が解除され、ケーブル束１５５から部品２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄを引き抜くことができるようになる。部品２０１ａの長さはスプーラ２０１の直径よりも長くしてあり、ケーブル束１５５の中で部品２０１ａが回転できないようになっている。光ファイバーケーブル１６０を使用するまでの間、当該光ファイバーケーブル１６０を部品２０１ａに固定しておくことにより、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に巻き付ける際に当該光ファイバーケーブル１６０に付した捻れ、即ち、巻付捻れを打ち消す向きの捻れが、当該光ファイバーケーブル１６０の使用前の段階で無くなってしまうことを防ぐことができる。
【００６２】
実際の使用時には、上記手順により形成したケーブル束１５５を、図３に示した送出部１５０に収納した後、部品２０１ａを潜水機１００の外部にまで引き出し、部品２０１ａと共に引き出されてくる光ファイバーケーブル１６０を制御艇１の制御装置に接続する。この後、取り付け部品２０４のねじ２０４ｂをゆるめて部品２０１ａを光ファイバーケーブル１６０から取り外す。
【００６３】
上記手順により形成される好ましい実施形態のケーブル束１５５では、図３に示すように、ケーブル束１５５の内側から、軸方向に、光ファイバーケーブル１６０を取り出しても、途中で光ファイバーケーブル１６０に巻付捻れが生じることを、完全に解消することができる。従って、海中で潜水機１００の作業を行っている際に、光ファイバーケーブル１６０が絡み、いわゆるキンクの状態が生じることを防いで、光ファイバーケーブル１６０の内部で光ファイバーが折れたり、光ファイバーケーブル１６０が断線することを効果的に防止することができる。
【００６４】
（４）ケーブル束の変形例
上述した実施の形態にかかるケーブル束１５５は、当該ケーブル束１５５の軸方向であって、内側から光ファイバーケーブル１６０を引き出して用いるものである。ケーブル束１５５の変形例としては、光ファイバーケーブル１６０を束の外側から引き出して使用するケーブル束が考えられる。また、光ファイバーケーブル１６０を束の軸方向であって、上記ケーブル束１５５の場合とは逆の向き（図３で左方向）に、束の内側又は外側から引き出して使用するケーブル束が考えられる。更には、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に逆向き（図４に示す矢印Ｂと反対の方向）に巻き付けて成るケーブル束も考えられる。
【００６５】
これらの変形例に係るケーブル束は、ケーブル束形成装置２００のケーブル供給部３００が有するモータ２０２と、モータ３０３との回転方向を適宜調節することにより、形成することができる。より詳しくは、これらの変形例に係るケーブル束は、光ファイバーケーブル１６０をスプーラ２０１に巻き付ける方向（図４に示す矢印Ｂ、又は、これと反対の方向）に、モータ２０２、即ち、モータ２０２の取り付け軸２２０ａを回転させると共に、ケーブル束から光ファイバーケーブル１６０を引き出す際に生じる巻付捻れを打ち消すように、当該巻付捻れの向きと反対の向き（図４に示す矢印Ｄ、又は、これと反対の方向）に、光ファイバーケーブル１６０を捻る方向に、モータ３０３の回転軸３０３ａを回転させることにより、形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態にかかるケーブル束を使用する潜水機と、当該潜水機に光ファイバーケーブルを介して接続される海上の制御艇を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、潜水機の内外の構成を簡単に説明するための図である。
【図３】潜水機の尾部に内蔵される光ファイバーケーブルの送出部の構成を示す図である。
【図４】ケーブル束を形成するのに使用するケーブル束形成装置の構成を示す図である。
【図５】ケーブル束形成装置で使用する光ファイバーケーブルを巻き付けた後に外すことのできるスプーラの構成を示す図である。
【図６】従来の潜水機と、当該潜水機に光ファイバーケーブルを介して接続される海上の制御艇を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、引き出した光ファイバーケーブルが捻れて生じる、いわゆるキンクの状態、及び、当該状態より生じうる光ファイバーケーブルの状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 制御艇、２ 制御装置、１００ 潜水機、１５０ 送出部、１５５ ケーブル束、１５６ フィルム、１６０ 光ファイバーケーブル、２００ ケーブル束形成装置、２０１ スプーラ、２０５ 巻付部、２２０ モータ、２３０ アクチュエータ、２５０ 台、３００ ケーブル供給部、３０３ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とするケーブル束。
【請求項２】
更に、ケーブル束が解けないように、外周のケーブルを固定する固定手段を備えている請求項１記載のケーブル束。
【請求項３】
固定手段がケーブル束の外周を覆う被覆材である請求項２記載のケーブル束。
【請求項４】
固定手段がケーブル束の外周を固める固着材である請求項２記載のケーブル束。
【請求項５】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項１乃至請求項４の何れかに記載のケーブル束。
【請求項６】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成装置において、
ケーブルを巻き付けるためのスプーラであって、巻き付けられたケーブル束から取り外し可能なスプーラと、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら上記スプーラに巻き付ける巻付機構と、を備えていることを特徴とするケーブル束形成装置。
【請求項７】
上記巻付機構は、ケーブルを巻き付ける向きにスプーラを回転させる巻付部と、スプーラに、ケーブルを、上記反対の向きに捻りながら供給するケーブル供給部と、を有している請求項６記載のケーブル束形成装置。
【請求項８】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項６又は請求項７に記載のケーブル束形成装置。
【請求項９】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成方法であって、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら巻き付ける工程を有することを特徴とするケーブル束形成方法。
【請求項１０】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項９記載のケーブル束形成方法。
【請求項１】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束において、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルが捻りながら巻き付けられていることを特徴とするケーブル束。
【請求項２】
更に、ケーブル束が解けないように、外周のケーブルを固定する固定手段を備えている請求項１記載のケーブル束。
【請求項３】
固定手段がケーブル束の外周を覆う被覆材である請求項２記載のケーブル束。
【請求項４】
固定手段がケーブル束の外周を固める固着材である請求項２記載のケーブル束。
【請求項５】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項１乃至請求項４の何れかに記載のケーブル束。
【請求項６】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成装置において、
ケーブルを巻き付けるためのスプーラであって、巻き付けられたケーブル束から取り外し可能なスプーラと、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら上記スプーラに巻き付ける巻付機構と、を備えていることを特徴とするケーブル束形成装置。
【請求項７】
上記巻付機構は、ケーブルを巻き付ける向きにスプーラを回転させる巻付部と、スプーラに、ケーブルを、上記反対の向きに捻りながら供給するケーブル供給部と、を有している請求項６記載のケーブル束形成装置。
【請求項８】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項６又は請求項７に記載のケーブル束形成装置。
【請求項９】
ケーブルが巻き付けられて成るケーブル束であって、巻き付けられているケーブルが軸方向に引き出されるようになっているケーブル束、を形成するケーブル束形成方法であって、
ケーブルを引き出す際にケーブルが巻き付けられていることに起因して生じるケーブルの捻れである巻付捻れを、打ち消すように、上記巻付捻れの向きとは反対の向きに、ケーブルを捻りながら巻き付ける工程を有することを特徴とするケーブル束形成方法。
【請求項１０】
ケーブルが光ファイバーケーブルである請求項９記載のケーブル束形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７８８５（Ｐ２００６−２７８８５Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１３２４７（Ｐ２００４−２１３２４７）
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（３９０００８３３８）広和株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（３９０００８３３８）広和株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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