回収型観測機器
【課題】 回収時に確実にロッドを折り畳むことができて、回収が容易な回収型観測機器を提供する。
【解決手段】 フロート１０１と、ロッド・アッセンブリ１０７と、重り部材１１３とを重ねて配置する。ロッド・アッセンブリ１０７は、設置状態で横方向に延びる複数本のロッド１０３及びこれらの基部を取付機構１１７を介して取り付けたベース１０５を備えている。フロートとベースとは、１本以上のケーブル１０９ａで連結する。フロートは重り部材に切り離し構造１１１を介して連結する。取付機構１１７は、回収時にロッド１０３が横方向に延びた状態から下向きに向くようにロッド１０３の基部を回動可能に支持する回動機構１２１を備えている。切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを前記逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように１本以上のケーブルの長さとフロートの浮力を定める。
【解決手段】 フロート１０１と、ロッド・アッセンブリ１０７と、重り部材１１３とを重ねて配置する。ロッド・アッセンブリ１０７は、設置状態で横方向に延びる複数本のロッド１０３及びこれらの基部を取付機構１１７を介して取り付けたベース１０５を備えている。フロートとベースとは、１本以上のケーブル１０９ａで連結する。フロートは重り部材に切り離し構造１１１を介して連結する。取付機構１１７は、回収時にロッド１０３が横方向に延びた状態から下向きに向くようにロッド１０３の基部を回動可能に支持する回動機構１２１を備えている。切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを前記逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように１本以上のケーブルの長さとフロートの浮力を定める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底面、地上の谷底や地中の縦穴の底部、河床、湖底或いは水槽等に設置されて観測を行い、観測データを記憶していて、回収時には浮上させて回収を行い、回収後に観測データを入手する回収型観測機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のものとして、センサとこのセンサで得られた信号を処理して記憶する信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートと、該フロートに遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して取り付けられた重り部材とを備え、使用時には重り部材の重量によって設置面上に設置され、回収時には切り離し構造が切り離し状態になってフロートがその浮力により上昇するように構成されている回収型観測機器が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような構造の回収型観測機器では、センサがフロート内または外壁に取り付けられているので、いずれの方向からの検出信号なのか判断が難しく、また信号の検出範囲が狭い問題点があった。
【０００４】
このような問題点を改善するものとして、例えば、Hiroaki Toh, Tadanori Goto 及び Yozo Hamanoが「A new seafloor electromagnetic station with an Overhauser magnetometer, a magnetotelluric variograph and an acoustic telemetry modem」のタイトルで、Earth Planets Space, Vol. 50 (Nos. 11, 12), pp. 895-903, 1998に発表した論文（非特許文献１）の図１には、海底に設置されて、回収時にはフロートの浮力により海上に浮上するように構成された回収型観測機器の一例の構造が示されている。
【０００５】
図７に、この種の従来の回収型観測機器の構造の一例を示す。図７に示す従来の回収型観測機器は、図示しないが信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロート１と、設置状態においてフロート１が上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド３及びこれら複数本のロッド３の基部がそれぞれ一体に取り付けられるベース５を備えたロッド・アッセンブリ７と、フロート１とベース５とを連結する連結機構９と、フロート１に遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造１１を介して取り付けられた重り部材１３とを備えている。このような回収型観測機器は、使用時には複数本のロッド３が横方向に延びた状態で、重り部材１３の重量によって海底面よりなる設置面１５上に設置され、回収時には切り離し構造１１が切り離し状態になってフロート１とロッド・アッセンブリ７とがフロートの浮力により一緒に上昇するようになっている。
【０００６】
このような構造の回収型観測機器は、フロート１の下のベース５から複数本のロッド３が放射方向に延びていて、これらロッド３にそれぞれセンサが設けられているので、いずれの方向からの検出信号なのか判断し易く、また長さをもつ各ロッド３により検出範囲が広い利点がある。
【０００７】
しかしながら、このような構造の回収型観測機器では、例えば海底に設置して使用した場合、重り部材１３を切り離しての回収時に、フロート１とロッド・アッセンブリ７とが接近して一体になっているので、波や海流によりこの回収型観測機器が流されて回収が難しくなる問題点がある。また、このような構造の回収型観測機器では、複数本のロッド３を放射方向に延ばした状態で回収が行われるので、海面上にフロート１が浮上した際に船で回収を行おうとすると、フロート１と船との間にロッド３が存在して間隔があいており、このため船に当たる波の折り返しでフロート１が船から離れる方向に流され、この回収型観測機器の回収が行い難くなる問題点がある。さらに、回収時に各ロッド３が放射方向に延びていて、いずれかのロッド３が船に当たり、折れ易くなる問題点がある。
【０００８】
このような各ロッド３による問題点を解決するには、回収時に各ロッド３を折り畳めばよい。しかしながら、回収時に各ロッド３を折り畳む従来技術は存在しない。海で使用する錨の分野には、錨の爪部材を折り畳み機構で折り畳んで回収する技術が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２０５８９８号公報 図１
【特許文献２】特開２００５−２９１３４号公報 図１
【特許文献３】特開平１１−３０１５７５号方向 図１
【非特許文献１】Hiroaki Toh, Tadanori Goto 及び Yozo Hamano著「A new seafloor electromagnetic station with an Overhauser magnetometer, a magnetotelluric variograph and an acoustic telemetry modem」、Earth Planets Space, Vol. 50 (Nos. 11, 12), pp. 895-903, 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来から錨の爪部材に採用されているような折り畳み機構で折り畳む構造を回収型観測機器に適用しようとしても、錨のように鎖を介して牽引力を加えることができない。したがってこのような錨で採用されているような牽引力を必要とする機構を、そのまま採用することはできない。また錨の折り畳み機構では、その構造から各ロッド３がスムーズに折り畳まれない問題が生じる。
【００１０】
本発明の目的は、牽引力を必要とすることなく、回収時に確実にロッドを折り畳むことができて、回収が容易な回収型観測機器を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、回収時に海流や波で回収型観測機器が流され難く、しかもロッドが損傷を受けるのを防止できる回収型観測機器を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、フロートとロッド・アッセンブリとの間に配置するケーブルの本数を１本にすることができる回収型観測機器を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、回収時にフロートに対してロッド・アッセンブリをバランスよく吊り下げて上昇させることができる回収型観測機器を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、海底で使用された場合に大きな効果を発揮する回収型観測機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の回収型観測機器は、信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートを備えている。また、設置状態においてフロートが上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド及びこれら複数本のロッドの基部がそれぞれ取付機構を介して取り付けられるベースを備えたロッド・アッセンブリを備えている。フロートとベースは連結機構で連結されている。フロートには、遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して重り部材が取り付けられている。使用時には、複数本のロッドが横方向に延びた状態で、重り部材の重量によって設置面上に設置されている。回収時には、切り離し構造が切り離し状態になってフロートとロッド・アッセンブリとがフロートの浮力により一緒に上昇するように構成されている。特に本発明の回収型観測機器は、フロートとベースとを連結する連結機構は、一端がフロートに接続され他端がベースに接続された１本以上のケーブルを備えている。取付機構は、回収時にロッドが横方向に延びている状態からフロートが上昇する方向とは逆の方向に向くようにロッドの基部を回動可能に支持する回動機構を備えている。また取付機構は、重り部材がフロートに対して切り離し構造を介して取り付けられているときに、回動機構が動作不能になってロッドが横方向から逆の方向に回動しないように構成されている。更に、切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように１本以上のケーブルの長さとフロートの浮力が定められている。
【００１６】
ロッド・アッセンブリを回収する場合に、フロートと重り部材とが切り離されてフロートが上昇する際には、ケーブルが真っ直ぐに延びてケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇速度は増加する。この速度の増加は、ケーブルを介して下方に連結されたロッド・アッセンブリを引き上げる力を増加させる。したがって本発明によれば、ケーブルの長さとフロートの浮力を適宜に定めることにより、ケーブルが真っ直ぐになるまでの間（張力が発生するまでの間）に増加するフロートの速度を、ロッドを下方（逆の方向）に向かわせるきっかけとなる力を発生するのに必要な程度まで増加させることができるので、外部から牽引力をロッド・アッセンブリに加えることなく、フロートの浮力だけで、初期にロッドを下方に回動させるのに必要な力をロッドに与えることができる。
【００１７】
また、フロートとロッド・アッセンブリとを連結している１本以上のケーブルは、回収時に上下方向に延びてフロートとロッド・アッセンブリとの間に間隔をあける。例えば、海であれば海面に近い位置の海水の流速と、ある程度海面から下がった海中の海水の流速には差がある。そのためケーブルの下方に配置されたロッド・アッセンブリがアンカに似た重りの効果を発揮し、フロートとロッド・アッセンブリの移動が抑制される。その結果、本発明の構造によれば、フロートが海上に浮いた状態になった後、フロートが流されて機器の回収が不能になるといったことがないという効果が得られる。
【００１８】
しかも本発明の構造によれば、回収時に各ロッドが下向きに折り畳まれているので、ロッドが回収の邪魔になることがなく、回収型観測機器の回収が容易になる。
【００１９】
１本以上のケーブルの本数は任意である。ケーブルは、フロートとベースとの間に折り畳まれた状態で収容すればよく、長いケーブルを使用することも可能である。
【００２０】
また、１本以上のケーブルが、フロートとベースとを連結する連結手段と、ベースからフロートへの信号の伝達手段の両方を兼ね備えていれば、信号伝達用のケーブルを別に配置する必要がなくなり、必要なケーブルの本数を少なくすることができて、機器の組立のが容易になる。またケーブルの本数が少なくなれば、ケーブルどうしが絡み合う可能性も低くなる。
【００２１】
なお１本以上のケーブルを、１本とし、該１本のケーブルの一端を、フロートの径方向の中心に接続し、該１本のケーブルの他端をベースの径方向の中心に接続するのが好ましい。このようにすると、フロートが上昇する際に、ケーブルを絡ませないでロッド・アッセンブリを吊り下げることができるので、フロートをほぼ真っ直ぐ上に上昇させることができる。その結果、予定した領域にフロートを確実に上昇させることができる。
【００２２】
また取付機構は、回収時にロッドが横方向に延びている状態からフロートが上昇する方向とは逆の方向に向くようにロッドの基部を回動可能に支持する回動機構を備えている。
【００２３】
また、複数本のロッドには、その先端に、またはその長手方向に連続的にまたは間隔をあけてセンサを取り付けることができる。ロッドを使用することにより、検出範囲を広げることができる。
【００２４】
更に、重り部材は、ロッド・アッセンブリのベースの下方に位置した状態でフロートに切り離し構造を介して取り付けることができる。この場合には、取付機構を、ベースの外周部に設けられて横方向とフロートが上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部と、凹部の対向する一対の内壁部間を延びるように配置され且つロッドの基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構とを備えた構造とすることが好ましい。重り部材がフロートに取り付けられている状態では、支持軸に基部が支持されているロッドの基部寄りの一部分が重り部材と当たって、ロッドが上昇する方向とは逆の方向に回動するのを阻止し、また重り部材がフロートから切り離されてベースが重り部材から離れて上昇する方向に移動すると、支持軸を中心にして上昇する方向とは逆の方向にロッドが回動するように回動機構を構成するのが好ましい。このように回動機構を構成すると、重り部材の切り離し動作が行われるまでは、ロッドが下方に向かって下がることはない。そして重り部材の切り離し動作が行われた後は、ロッド・アッセンブリの急速な上昇とともに、ロッドを確実に下向きに回動させることができる。
【００２５】
なおロッド・アッセンブリが上昇する際に、ロッドが横方向よりも上の方向に回動しないように、回動機構を構成しておくことが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ケーブルの長さとフロートの浮力を、切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように定めているので、ロッド・アッセンブリを引き上げる際に、フロートの浮力だけで、ロッドを下方に回動させるのに必要な力をロッドに確実に与えることができる。 また、フロートとロッド・アッセンブリとを連結しているケーブルが、回収時に上下方向に延びてフロートとロッド・アッセンブリとの間に間隔をあけるので、フロートが海上に浮いた状態になってから、フロートが流されて機器の回収が不能になるといったことがないという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態の一例を図１（Ａ）及び（Ｂ）乃至図５（Ａ）乃至（Ｅ）を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は本例の回収型観測機器の平面図及び側面図である。また図２は本例の回収型観測機器の斜視図である。そして図３（Ａ）及び（Ｂ）は本例で用いているロッド・アッセンブリの斜視図及び平面図であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は本例で用いているロッド・アッセンブリの各ロッドの横方向伸長状態及び折り畳み状態を示す動作状態説明図であり、図５（Ａ）乃至（Ｅ）は本例の回収型観測機器の各段階の動作説明図である。なお、これら図１（Ａ）及び（Ｂ）乃至図５（Ａ）乃至（Ｅ）では、前述した図７に示した従来の構造と同様の部分には、図７に付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を付してある。
【００２８】
本例では、海底に設置して使用する回収型観測機器を例にして説明する。この回収型観測機器は、図示しない信号処理装置を内部に有して、浮力により上昇するフロート１０１を備えている。フロート１０１は、強化プラスチックの如き合成樹脂またはステンレススチールの如き耐腐食性を有する金属材料によって製造されている。フロート１０１の形状は任意であるが、本例ではフロート１０１を単純な円柱形状のもとして図示してある。このフロート１０１は、所要の浮力を有するようにその大きさが定められている。フロート１０１の内部には、図示しないが信号処理装置とバッテリの如き電源とが内蔵されている。信号処理装置は、ロッド１０３に設けたセンサの出力を信号処理し、処理結果をメモリに保存する機能を備えている。
【００２９】
フロート１０１の下には、ロッド・アッセンブリ１０７と重り部材１１３とが重ねて配置されている。ロッド・アッセンブリ１０７は、機器の設置状態においてフロート１０１が上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い４本のロッド１０３と、これら４本のロッド１０３の基部がそれぞれ取付機構１１７を介して取り付けられたベース１０５とを備えている。なおロッド１０３の本数は任意である。
【００３０】
各ロッド１０３は、先端が閉じた細長いパイプ形状を呈していて、強化プラスチック、強化カーボン、ステンレススチール等の耐腐食性を有する非磁性材料で形成されている。これらロッド１０３の内部には、その先端または所定の位置に、磁界や電界を測定するための１以上のセンサが内蔵されている。なおセンサの種類、センサの数、センサの配置条件は、観測の目的に応じて定まることになる。センサからの信号を伝送する信号線は、各ロッド１０３の基部に液密に嵌合されている図示しないブッシングを貫通して外部に引き出され、後述するケーブルを経てフロート１０１内の信号処理装置に接続されている。
【００３１】
ベース１０５は、強化プラスチックの如き合成樹脂製またはステンレススチールの如き耐腐食性を有する金属製であって、円盤状を呈している。ベース１０５の外周には、周方向に９０°間隔で４つの切り込み溝１１９からなる４つの凹部が設けられている。これら切り込み溝１１９は、横方向とフロート１０１が上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部を構成する。これら切り込み溝１１９内には、その対向する一対の内壁部間を延びるように各ロッド１０３の基部が挿入されている。そして、これらロッド１０３の基部はそれぞれ取付機構１１７を用いてベースに取り付けられている。
【００３２】
取付機構１１７は、重り部材１１３がフロート１０１に対して後述する切り離し構造を介して取り付けられているときに、回動機構１２１が動作不能になってロッド１０３が横方向からフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向の下向きに回動しないように構成されている。本例では、重り部材１１３の上面が、ロッド１０３の回動を阻止するために利用されている。各取付機構１１７は、この回収型観測機器の回収時にロッド１０３が横方向に延びている状態からフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向（下方向）を向くように、各ロッド１０３の基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構１２１を備えている。重り部材１１３がフロート１０１に取り付けられている状態では、支持軸に基部が支持されているロッド１０３の基部寄りの一部分が重り部材１１３と当たってフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向にロッド１０３が回動するのが阻止される。また重り部材１１３がフロート１０１から切り離されて、ベース１０５が重り部材１１３から離れて上昇する方向に移動すると、回動機構１２１を中心にしてフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向にロッド１０３が回動する。
【００３３】
なお各取付機構１１７は、各ロッド１０３が下向きに下降した状態で、海流の流れによって、各ロッド１０３を上向きに上げる力がロッド１０３に加わった際でも、各ロッド１０３を横向きの状態以上に上向き方向に回転させないようにするためのストッパーまたは回動制限構造を設けてもよい。
【００３４】
更にベース１０５の外周には、切り込み溝１１９に隣接して、周方向に等しい間隔をあけて２つの切り込み溝１２３，１２５が設けられている。これら切り込み溝１２３，１２５は、上下方向と周方向に開口させて設けられている。これら切り込み溝１２３，１２５の用途に付いては、順次説明する。
【００３５】
フロート１０１とベース１０５とは、連結機構１０９を構成する４本のケーブル１０９ａで連結されている。各ケーブル１０９ａは、一端がフロート１０１に接続されており、他端が切り込み溝１２５の位置でベース１０５に接続されている。これらケーブル１０９ａは、フロート１０１とベース１０５とを連結するための連結手段と、ベース１０５からフロート１０１への信号の伝達手段として兼用されている。すなわち本例のケーブルは、力が加わるケーブルと、信号を伝送するケーブルとが、見かけ上１本のケーブルを構成するように形成された複合構造を有している。そして４本のケーブル１０９ａは，例えば、フロート１０１とベース１０５との間に折り畳まれた状態で収容されている。ケーブル１０９ａは、１本でもよい。１本のケーブルだけを用いる場合には、フロート１０１の下面中央とベース１０５の中央とを連結する構造とすればよい。
【００３６】
フロート１０１と重り部材１１３とは、遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造１１１を介して取り付けられている。切り離し構造１１１は、ベース１０５の切り込み溝１２３を通って接続されている。この切り離し構造１１１は、例えばフロート１０１と重り部材１１３とを連結する連結部材内に少量の火薬を内蔵していて、この火薬に隣接して配置した点火具を点火させることにより火薬を爆発させて連結部材を切断する構造になっている。点火具は、フロート１０１の内部に設けられた無線受信器により回収船から発信された点火指令信号を受信すると、点火動作を実行する。なおこの切り離し構造１１１は、公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
この回収型観測機器では、ケーブル１０９ａがあるために、切り離し構造１１１が切り離し状態になってから、フロート１０１が上昇して各ケーブル１０９ａに張力が発生するまで（ケーブル１０９ａが真っ直ぐに延びるまで）の間に、フロート１０１の上昇速度が増加する。このフロート１０１の浮力と上昇加速度とが大きくなればなるほど、フロート１０１からロッド・アッセンブリ１０７に加わる初期の力（衝撃力）は、大きくなる。この力が、フロート１０１が上昇する方向とは逆の方向すなわち下向きに各ロッド１０３を向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリ１０７に与える。したがってフロート１０１の浮力とケーブル１０９ａの長さは、より大きな力が得られるように定められている。
【００３８】
次に、この回収型観測機器の使用例について、図５（Ａ）乃至（Ｅ）を参照して説明する。この回収型観測機器は、図５（Ａ）に示すように、フロート１０１と重り部材１１３とを切り離し構造１１１によって連結し、各ロッド１０３を横向きに延ばした状態態で、海底面よりなる設置面１１５上に設置される。かかる状態で、各ロッド１０３内のセンサにより海底の地下の例えば磁界等を観測し、得られた信号をフロート１０１内の信号処理装置のメモリに記憶させる。なお内蔵する送受信機により、送信指令を受信すると、メモリ内に記憶したデータを無線で送信することもできる。
【００３９】
所定の期間が経過して回収型観測機器を回収する時期になったら、船をこれら回収型観測機器の敷設海域に位置させて、船から切り離し信号（点火指令信号）を海底に送信する。切り離し信号を受信すると、回収型観測機器は、切り離し構造１１１を、図５（Ｂ）に示すように、切り離し状態にする。これによりフロート１０１は、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示すように、その浮力により浮上する。
【００４０】
フロート１０１が上昇を続けて、各ケーブル１０９ａが全体的に伸長した状態になる（ケーブルに張力が加わるようになる）と、フロート１０１の上昇速度に応じた力（衝撃力）が、ロッド・アッセンブリ１０７に与えられる。この力（衝撃力）は、各ロッド１０３をフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向（下向き）に向かわせるきっかけを与える。別の見方をすると、フロート１０１の上昇速度が大きくなるほど、ロッド・アッセンブリ１０７のベース１０５が上方に引き上げられる速さが速くなり、ロッド１０３よりも先にベース１０５が上昇する。その結果、各ロッド１０３は、回動機構１２１によって、図５（Ｅ）に示すように、横方向に張り出した先端部が下向きになるように、下降して垂れ下がる。
【００４１】
前述したようにこの回収型観測機器では、切り離し構造１１１が切り離し状態になってから各ケーブル１０９ａに張力が発生するまでの間に、フロート１０１の上昇加速度が、各ロッド１０３をフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向の下向きに向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリ１０７に与えることができるように４本のケーブル１０９ａの長さとフロート１０１の浮力が定められている。ちなみにケーブル１０９ａ及びロッド・アッセンブリ１０７の空中重量の合計が３Ｋｇある場合には、ケーブル１０９ａの長さを約１ｍとして、フロート１０１の浮力を１０ｋｇとすることにより、ロッド１０３が確実に下方に回動した状態で回収を行えることは、実験により確認されている。
【００４２】
フロート１０１が海面に達した後は、フロート１０１とロッド・アッセンブリ１０７からなる回収型観測機器は、４本のケーブル１０９ａが延びた状態になってフロート１０１とロッド・アッセンブリ１０７との間に間隔があけられた状態になっている。このような状態になると、海中のロッド・アッセンブリ１０７がアンカとしての効果を発揮する。その結果、回収時に波や海流によりフロートが流され難くなり、また回収時にこの回収型観測機器の回収が行い易くなる。しかも、回収時に各ロッド１０３が下向きに折り畳まれているので、各ロッド１０３が回収の邪魔になることがないので、回収型観測機器の回収が容易になる。
【００４３】
図６は本発明に係る回収型観測機器を実施するための最良の形態の他の例の斜視図である。なお、図１乃至図５と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００４４】
本例の回収型観測機器では、１本以上のケーブル１０９ａを１本とし、該１本のケーブル１０９ａの一端が、フロート１０１の径方向の中心に接続され、該１本のケーブル１０９ａの他端がベース１０５の径方向に接続されている。その他の構成は、前述した例と同様に構成されている。
【００４５】
このようにすると、フロート１０１が上昇する際に、ケーブル１０９ａを絡ませないでロッド・アッセンブリ１０７を吊り下げることができるので、フロート１０１をほぼ真っ直ぐ上に上昇させることができる。その結果、予定した領域にフロート１０１を確実に上昇させることができる。
【００４６】
なお上記例では、この回収型観測機器として海底面に設置するものを例にして説明したが、本発明は海底で使用されるものに限定されるものではなく、地上の谷底や地中の縦穴の底部、河床、湖底或いは水槽底等に設置して観測を行う観測機器を回収する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の回収型観測機器を実施する最良の形態の一例を示す平面図及び側面図である。
【図２】本例の回収型観測機器の斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本例で用いているロッド・アッセンブリの斜視図及び平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本例で用いているロッド・アッセンブリの各ロッドの横方向伸長状態及び折り畳み状態を示す動作状態説明図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｅ）は、本例回収型観測機器の各段階の動作説明図である。
【図６】本発明の回収型観測機器を実施する最良の形態の他の例を示す斜視図である。
【図７】従来の回収型観測機器の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０１ フロート
３，１０３ ロッド
５，１０５ ベース
７，１０７ ロッド・アッセンブリ
９，１０９ 連結機構
１０９ａ ケーブル
１１，１１１ 切り離し構造
１３，１１３ 重り部材
１５，１１５ 設置面
１１７ 取付機構
１１９ 切り込み溝
１２１ 回動機構
１２３，１２５ 切り込み溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底面、地上の谷底や地中の縦穴の底部、河床、湖底或いは水槽等に設置されて観測を行い、観測データを記憶していて、回収時には浮上させて回収を行い、回収後に観測データを入手する回収型観測機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のものとして、センサとこのセンサで得られた信号を処理して記憶する信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートと、該フロートに遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して取り付けられた重り部材とを備え、使用時には重り部材の重量によって設置面上に設置され、回収時には切り離し構造が切り離し状態になってフロートがその浮力により上昇するように構成されている回収型観測機器が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような構造の回収型観測機器では、センサがフロート内または外壁に取り付けられているので、いずれの方向からの検出信号なのか判断が難しく、また信号の検出範囲が狭い問題点があった。
【０００４】
このような問題点を改善するものとして、例えば、Hiroaki Toh, Tadanori Goto 及び Yozo Hamanoが「A new seafloor electromagnetic station with an Overhauser magnetometer, a magnetotelluric variograph and an acoustic telemetry modem」のタイトルで、Earth Planets Space, Vol. 50 (Nos. 11, 12), pp. 895-903, 1998に発表した論文（非特許文献１）の図１には、海底に設置されて、回収時にはフロートの浮力により海上に浮上するように構成された回収型観測機器の一例の構造が示されている。
【０００５】
図７に、この種の従来の回収型観測機器の構造の一例を示す。図７に示す従来の回収型観測機器は、図示しないが信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロート１と、設置状態においてフロート１が上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド３及びこれら複数本のロッド３の基部がそれぞれ一体に取り付けられるベース５を備えたロッド・アッセンブリ７と、フロート１とベース５とを連結する連結機構９と、フロート１に遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造１１を介して取り付けられた重り部材１３とを備えている。このような回収型観測機器は、使用時には複数本のロッド３が横方向に延びた状態で、重り部材１３の重量によって海底面よりなる設置面１５上に設置され、回収時には切り離し構造１１が切り離し状態になってフロート１とロッド・アッセンブリ７とがフロートの浮力により一緒に上昇するようになっている。
【０００６】
このような構造の回収型観測機器は、フロート１の下のベース５から複数本のロッド３が放射方向に延びていて、これらロッド３にそれぞれセンサが設けられているので、いずれの方向からの検出信号なのか判断し易く、また長さをもつ各ロッド３により検出範囲が広い利点がある。
【０００７】
しかしながら、このような構造の回収型観測機器では、例えば海底に設置して使用した場合、重り部材１３を切り離しての回収時に、フロート１とロッド・アッセンブリ７とが接近して一体になっているので、波や海流によりこの回収型観測機器が流されて回収が難しくなる問題点がある。また、このような構造の回収型観測機器では、複数本のロッド３を放射方向に延ばした状態で回収が行われるので、海面上にフロート１が浮上した際に船で回収を行おうとすると、フロート１と船との間にロッド３が存在して間隔があいており、このため船に当たる波の折り返しでフロート１が船から離れる方向に流され、この回収型観測機器の回収が行い難くなる問題点がある。さらに、回収時に各ロッド３が放射方向に延びていて、いずれかのロッド３が船に当たり、折れ易くなる問題点がある。
【０００８】
このような各ロッド３による問題点を解決するには、回収時に各ロッド３を折り畳めばよい。しかしながら、回収時に各ロッド３を折り畳む従来技術は存在しない。海で使用する錨の分野には、錨の爪部材を折り畳み機構で折り畳んで回収する技術が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２０５８９８号公報 図１
【特許文献２】特開２００５−２９１３４号公報 図１
【特許文献３】特開平１１−３０１５７５号方向 図１
【非特許文献１】Hiroaki Toh, Tadanori Goto 及び Yozo Hamano著「A new seafloor electromagnetic station with an Overhauser magnetometer, a magnetotelluric variograph and an acoustic telemetry modem」、Earth Planets Space, Vol. 50 (Nos. 11, 12), pp. 895-903, 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来から錨の爪部材に採用されているような折り畳み機構で折り畳む構造を回収型観測機器に適用しようとしても、錨のように鎖を介して牽引力を加えることができない。したがってこのような錨で採用されているような牽引力を必要とする機構を、そのまま採用することはできない。また錨の折り畳み機構では、その構造から各ロッド３がスムーズに折り畳まれない問題が生じる。
【００１０】
本発明の目的は、牽引力を必要とすることなく、回収時に確実にロッドを折り畳むことができて、回収が容易な回収型観測機器を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、回収時に海流や波で回収型観測機器が流され難く、しかもロッドが損傷を受けるのを防止できる回収型観測機器を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、フロートとロッド・アッセンブリとの間に配置するケーブルの本数を１本にすることができる回収型観測機器を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、回収時にフロートに対してロッド・アッセンブリをバランスよく吊り下げて上昇させることができる回収型観測機器を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、海底で使用された場合に大きな効果を発揮する回収型観測機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の回収型観測機器は、信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートを備えている。また、設置状態においてフロートが上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド及びこれら複数本のロッドの基部がそれぞれ取付機構を介して取り付けられるベースを備えたロッド・アッセンブリを備えている。フロートとベースは連結機構で連結されている。フロートには、遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して重り部材が取り付けられている。使用時には、複数本のロッドが横方向に延びた状態で、重り部材の重量によって設置面上に設置されている。回収時には、切り離し構造が切り離し状態になってフロートとロッド・アッセンブリとがフロートの浮力により一緒に上昇するように構成されている。特に本発明の回収型観測機器は、フロートとベースとを連結する連結機構は、一端がフロートに接続され他端がベースに接続された１本以上のケーブルを備えている。取付機構は、回収時にロッドが横方向に延びている状態からフロートが上昇する方向とは逆の方向に向くようにロッドの基部を回動可能に支持する回動機構を備えている。また取付機構は、重り部材がフロートに対して切り離し構造を介して取り付けられているときに、回動機構が動作不能になってロッドが横方向から逆の方向に回動しないように構成されている。更に、切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように１本以上のケーブルの長さとフロートの浮力が定められている。
【００１６】
ロッド・アッセンブリを回収する場合に、フロートと重り部材とが切り離されてフロートが上昇する際には、ケーブルが真っ直ぐに延びてケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇速度は増加する。この速度の増加は、ケーブルを介して下方に連結されたロッド・アッセンブリを引き上げる力を増加させる。したがって本発明によれば、ケーブルの長さとフロートの浮力を適宜に定めることにより、ケーブルが真っ直ぐになるまでの間（張力が発生するまでの間）に増加するフロートの速度を、ロッドを下方（逆の方向）に向かわせるきっかけとなる力を発生するのに必要な程度まで増加させることができるので、外部から牽引力をロッド・アッセンブリに加えることなく、フロートの浮力だけで、初期にロッドを下方に回動させるのに必要な力をロッドに与えることができる。
【００１７】
また、フロートとロッド・アッセンブリとを連結している１本以上のケーブルは、回収時に上下方向に延びてフロートとロッド・アッセンブリとの間に間隔をあける。例えば、海であれば海面に近い位置の海水の流速と、ある程度海面から下がった海中の海水の流速には差がある。そのためケーブルの下方に配置されたロッド・アッセンブリがアンカに似た重りの効果を発揮し、フロートとロッド・アッセンブリの移動が抑制される。その結果、本発明の構造によれば、フロートが海上に浮いた状態になった後、フロートが流されて機器の回収が不能になるといったことがないという効果が得られる。
【００１８】
しかも本発明の構造によれば、回収時に各ロッドが下向きに折り畳まれているので、ロッドが回収の邪魔になることがなく、回収型観測機器の回収が容易になる。
【００１９】
１本以上のケーブルの本数は任意である。ケーブルは、フロートとベースとの間に折り畳まれた状態で収容すればよく、長いケーブルを使用することも可能である。
【００２０】
また、１本以上のケーブルが、フロートとベースとを連結する連結手段と、ベースからフロートへの信号の伝達手段の両方を兼ね備えていれば、信号伝達用のケーブルを別に配置する必要がなくなり、必要なケーブルの本数を少なくすることができて、機器の組立のが容易になる。またケーブルの本数が少なくなれば、ケーブルどうしが絡み合う可能性も低くなる。
【００２１】
なお１本以上のケーブルを、１本とし、該１本のケーブルの一端を、フロートの径方向の中心に接続し、該１本のケーブルの他端をベースの径方向の中心に接続するのが好ましい。このようにすると、フロートが上昇する際に、ケーブルを絡ませないでロッド・アッセンブリを吊り下げることができるので、フロートをほぼ真っ直ぐ上に上昇させることができる。その結果、予定した領域にフロートを確実に上昇させることができる。
【００２２】
また取付機構は、回収時にロッドが横方向に延びている状態からフロートが上昇する方向とは逆の方向に向くようにロッドの基部を回動可能に支持する回動機構を備えている。
【００２３】
また、複数本のロッドには、その先端に、またはその長手方向に連続的にまたは間隔をあけてセンサを取り付けることができる。ロッドを使用することにより、検出範囲を広げることができる。
【００２４】
更に、重り部材は、ロッド・アッセンブリのベースの下方に位置した状態でフロートに切り離し構造を介して取り付けることができる。この場合には、取付機構を、ベースの外周部に設けられて横方向とフロートが上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部と、凹部の対向する一対の内壁部間を延びるように配置され且つロッドの基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構とを備えた構造とすることが好ましい。重り部材がフロートに取り付けられている状態では、支持軸に基部が支持されているロッドの基部寄りの一部分が重り部材と当たって、ロッドが上昇する方向とは逆の方向に回動するのを阻止し、また重り部材がフロートから切り離されてベースが重り部材から離れて上昇する方向に移動すると、支持軸を中心にして上昇する方向とは逆の方向にロッドが回動するように回動機構を構成するのが好ましい。このように回動機構を構成すると、重り部材の切り離し動作が行われるまでは、ロッドが下方に向かって下がることはない。そして重り部材の切り離し動作が行われた後は、ロッド・アッセンブリの急速な上昇とともに、ロッドを確実に下向きに回動させることができる。
【００２５】
なおロッド・アッセンブリが上昇する際に、ロッドが横方向よりも上の方向に回動しないように、回動機構を構成しておくことが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ケーブルの長さとフロートの浮力を、切り離し構造が切り離し状態になってからケーブルに張力が発生するまでの間に、フロートの上昇加速度が、ロッドを逆の方向に向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリに与えることができるように定めているので、ロッド・アッセンブリを引き上げる際に、フロートの浮力だけで、ロッドを下方に回動させるのに必要な力をロッドに確実に与えることができる。 また、フロートとロッド・アッセンブリとを連結しているケーブルが、回収時に上下方向に延びてフロートとロッド・アッセンブリとの間に間隔をあけるので、フロートが海上に浮いた状態になってから、フロートが流されて機器の回収が不能になるといったことがないという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態の一例を図１（Ａ）及び（Ｂ）乃至図５（Ａ）乃至（Ｅ）を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は本例の回収型観測機器の平面図及び側面図である。また図２は本例の回収型観測機器の斜視図である。そして図３（Ａ）及び（Ｂ）は本例で用いているロッド・アッセンブリの斜視図及び平面図であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は本例で用いているロッド・アッセンブリの各ロッドの横方向伸長状態及び折り畳み状態を示す動作状態説明図であり、図５（Ａ）乃至（Ｅ）は本例の回収型観測機器の各段階の動作説明図である。なお、これら図１（Ａ）及び（Ｂ）乃至図５（Ａ）乃至（Ｅ）では、前述した図７に示した従来の構造と同様の部分には、図７に付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を付してある。
【００２８】
本例では、海底に設置して使用する回収型観測機器を例にして説明する。この回収型観測機器は、図示しない信号処理装置を内部に有して、浮力により上昇するフロート１０１を備えている。フロート１０１は、強化プラスチックの如き合成樹脂またはステンレススチールの如き耐腐食性を有する金属材料によって製造されている。フロート１０１の形状は任意であるが、本例ではフロート１０１を単純な円柱形状のもとして図示してある。このフロート１０１は、所要の浮力を有するようにその大きさが定められている。フロート１０１の内部には、図示しないが信号処理装置とバッテリの如き電源とが内蔵されている。信号処理装置は、ロッド１０３に設けたセンサの出力を信号処理し、処理結果をメモリに保存する機能を備えている。
【００２９】
フロート１０１の下には、ロッド・アッセンブリ１０７と重り部材１１３とが重ねて配置されている。ロッド・アッセンブリ１０７は、機器の設置状態においてフロート１０１が上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い４本のロッド１０３と、これら４本のロッド１０３の基部がそれぞれ取付機構１１７を介して取り付けられたベース１０５とを備えている。なおロッド１０３の本数は任意である。
【００３０】
各ロッド１０３は、先端が閉じた細長いパイプ形状を呈していて、強化プラスチック、強化カーボン、ステンレススチール等の耐腐食性を有する非磁性材料で形成されている。これらロッド１０３の内部には、その先端または所定の位置に、磁界や電界を測定するための１以上のセンサが内蔵されている。なおセンサの種類、センサの数、センサの配置条件は、観測の目的に応じて定まることになる。センサからの信号を伝送する信号線は、各ロッド１０３の基部に液密に嵌合されている図示しないブッシングを貫通して外部に引き出され、後述するケーブルを経てフロート１０１内の信号処理装置に接続されている。
【００３１】
ベース１０５は、強化プラスチックの如き合成樹脂製またはステンレススチールの如き耐腐食性を有する金属製であって、円盤状を呈している。ベース１０５の外周には、周方向に９０°間隔で４つの切り込み溝１１９からなる４つの凹部が設けられている。これら切り込み溝１１９は、横方向とフロート１０１が上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部を構成する。これら切り込み溝１１９内には、その対向する一対の内壁部間を延びるように各ロッド１０３の基部が挿入されている。そして、これらロッド１０３の基部はそれぞれ取付機構１１７を用いてベースに取り付けられている。
【００３２】
取付機構１１７は、重り部材１１３がフロート１０１に対して後述する切り離し構造を介して取り付けられているときに、回動機構１２１が動作不能になってロッド１０３が横方向からフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向の下向きに回動しないように構成されている。本例では、重り部材１１３の上面が、ロッド１０３の回動を阻止するために利用されている。各取付機構１１７は、この回収型観測機器の回収時にロッド１０３が横方向に延びている状態からフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向（下方向）を向くように、各ロッド１０３の基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構１２１を備えている。重り部材１１３がフロート１０１に取り付けられている状態では、支持軸に基部が支持されているロッド１０３の基部寄りの一部分が重り部材１１３と当たってフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向にロッド１０３が回動するのが阻止される。また重り部材１１３がフロート１０１から切り離されて、ベース１０５が重り部材１１３から離れて上昇する方向に移動すると、回動機構１２１を中心にしてフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向にロッド１０３が回動する。
【００３３】
なお各取付機構１１７は、各ロッド１０３が下向きに下降した状態で、海流の流れによって、各ロッド１０３を上向きに上げる力がロッド１０３に加わった際でも、各ロッド１０３を横向きの状態以上に上向き方向に回転させないようにするためのストッパーまたは回動制限構造を設けてもよい。
【００３４】
更にベース１０５の外周には、切り込み溝１１９に隣接して、周方向に等しい間隔をあけて２つの切り込み溝１２３，１２５が設けられている。これら切り込み溝１２３，１２５は、上下方向と周方向に開口させて設けられている。これら切り込み溝１２３，１２５の用途に付いては、順次説明する。
【００３５】
フロート１０１とベース１０５とは、連結機構１０９を構成する４本のケーブル１０９ａで連結されている。各ケーブル１０９ａは、一端がフロート１０１に接続されており、他端が切り込み溝１２５の位置でベース１０５に接続されている。これらケーブル１０９ａは、フロート１０１とベース１０５とを連結するための連結手段と、ベース１０５からフロート１０１への信号の伝達手段として兼用されている。すなわち本例のケーブルは、力が加わるケーブルと、信号を伝送するケーブルとが、見かけ上１本のケーブルを構成するように形成された複合構造を有している。そして４本のケーブル１０９ａは，例えば、フロート１０１とベース１０５との間に折り畳まれた状態で収容されている。ケーブル１０９ａは、１本でもよい。１本のケーブルだけを用いる場合には、フロート１０１の下面中央とベース１０５の中央とを連結する構造とすればよい。
【００３６】
フロート１０１と重り部材１１３とは、遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造１１１を介して取り付けられている。切り離し構造１１１は、ベース１０５の切り込み溝１２３を通って接続されている。この切り離し構造１１１は、例えばフロート１０１と重り部材１１３とを連結する連結部材内に少量の火薬を内蔵していて、この火薬に隣接して配置した点火具を点火させることにより火薬を爆発させて連結部材を切断する構造になっている。点火具は、フロート１０１の内部に設けられた無線受信器により回収船から発信された点火指令信号を受信すると、点火動作を実行する。なおこの切り離し構造１１１は、公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
この回収型観測機器では、ケーブル１０９ａがあるために、切り離し構造１１１が切り離し状態になってから、フロート１０１が上昇して各ケーブル１０９ａに張力が発生するまで（ケーブル１０９ａが真っ直ぐに延びるまで）の間に、フロート１０１の上昇速度が増加する。このフロート１０１の浮力と上昇加速度とが大きくなればなるほど、フロート１０１からロッド・アッセンブリ１０７に加わる初期の力（衝撃力）は、大きくなる。この力が、フロート１０１が上昇する方向とは逆の方向すなわち下向きに各ロッド１０３を向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリ１０７に与える。したがってフロート１０１の浮力とケーブル１０９ａの長さは、より大きな力が得られるように定められている。
【００３８】
次に、この回収型観測機器の使用例について、図５（Ａ）乃至（Ｅ）を参照して説明する。この回収型観測機器は、図５（Ａ）に示すように、フロート１０１と重り部材１１３とを切り離し構造１１１によって連結し、各ロッド１０３を横向きに延ばした状態態で、海底面よりなる設置面１１５上に設置される。かかる状態で、各ロッド１０３内のセンサにより海底の地下の例えば磁界等を観測し、得られた信号をフロート１０１内の信号処理装置のメモリに記憶させる。なお内蔵する送受信機により、送信指令を受信すると、メモリ内に記憶したデータを無線で送信することもできる。
【００３９】
所定の期間が経過して回収型観測機器を回収する時期になったら、船をこれら回収型観測機器の敷設海域に位置させて、船から切り離し信号（点火指令信号）を海底に送信する。切り離し信号を受信すると、回収型観測機器は、切り離し構造１１１を、図５（Ｂ）に示すように、切り離し状態にする。これによりフロート１０１は、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示すように、その浮力により浮上する。
【００４０】
フロート１０１が上昇を続けて、各ケーブル１０９ａが全体的に伸長した状態になる（ケーブルに張力が加わるようになる）と、フロート１０１の上昇速度に応じた力（衝撃力）が、ロッド・アッセンブリ１０７に与えられる。この力（衝撃力）は、各ロッド１０３をフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向（下向き）に向かわせるきっかけを与える。別の見方をすると、フロート１０１の上昇速度が大きくなるほど、ロッド・アッセンブリ１０７のベース１０５が上方に引き上げられる速さが速くなり、ロッド１０３よりも先にベース１０５が上昇する。その結果、各ロッド１０３は、回動機構１２１によって、図５（Ｅ）に示すように、横方向に張り出した先端部が下向きになるように、下降して垂れ下がる。
【００４１】
前述したようにこの回収型観測機器では、切り離し構造１１１が切り離し状態になってから各ケーブル１０９ａに張力が発生するまでの間に、フロート１０１の上昇加速度が、各ロッド１０３をフロート１０１が上昇する方向とは逆の方向の下向きに向かわせるきっかけとなる力をロッド・アッセンブリ１０７に与えることができるように４本のケーブル１０９ａの長さとフロート１０１の浮力が定められている。ちなみにケーブル１０９ａ及びロッド・アッセンブリ１０７の空中重量の合計が３Ｋｇある場合には、ケーブル１０９ａの長さを約１ｍとして、フロート１０１の浮力を１０ｋｇとすることにより、ロッド１０３が確実に下方に回動した状態で回収を行えることは、実験により確認されている。
【００４２】
フロート１０１が海面に達した後は、フロート１０１とロッド・アッセンブリ１０７からなる回収型観測機器は、４本のケーブル１０９ａが延びた状態になってフロート１０１とロッド・アッセンブリ１０７との間に間隔があけられた状態になっている。このような状態になると、海中のロッド・アッセンブリ１０７がアンカとしての効果を発揮する。その結果、回収時に波や海流によりフロートが流され難くなり、また回収時にこの回収型観測機器の回収が行い易くなる。しかも、回収時に各ロッド１０３が下向きに折り畳まれているので、各ロッド１０３が回収の邪魔になることがないので、回収型観測機器の回収が容易になる。
【００４３】
図６は本発明に係る回収型観測機器を実施するための最良の形態の他の例の斜視図である。なお、図１乃至図５と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００４４】
本例の回収型観測機器では、１本以上のケーブル１０９ａを１本とし、該１本のケーブル１０９ａの一端が、フロート１０１の径方向の中心に接続され、該１本のケーブル１０９ａの他端がベース１０５の径方向に接続されている。その他の構成は、前述した例と同様に構成されている。
【００４５】
このようにすると、フロート１０１が上昇する際に、ケーブル１０９ａを絡ませないでロッド・アッセンブリ１０７を吊り下げることができるので、フロート１０１をほぼ真っ直ぐ上に上昇させることができる。その結果、予定した領域にフロート１０１を確実に上昇させることができる。
【００４６】
なお上記例では、この回収型観測機器として海底面に設置するものを例にして説明したが、本発明は海底で使用されるものに限定されるものではなく、地上の谷底や地中の縦穴の底部、河床、湖底或いは水槽底等に設置して観測を行う観測機器を回収する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の回収型観測機器を実施する最良の形態の一例を示す平面図及び側面図である。
【図２】本例の回収型観測機器の斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本例で用いているロッド・アッセンブリの斜視図及び平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本例で用いているロッド・アッセンブリの各ロッドの横方向伸長状態及び折り畳み状態を示す動作状態説明図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｅ）は、本例回収型観測機器の各段階の動作説明図である。
【図６】本発明の回収型観測機器を実施する最良の形態の他の例を示す斜視図である。
【図７】従来の回収型観測機器の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０１ フロート
３，１０３ ロッド
５，１０５ ベース
７，１０７ ロッド・アッセンブリ
９，１０９ 連結機構
１０９ａ ケーブル
１１，１１１ 切り離し構造
１３，１１３ 重り部材
１５，１１５ 設置面
１１７ 取付機構
１１９ 切り込み溝
１２１ 回動機構
１２３，１２５ 切り込み溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートと、
設置状態において前記フロートが上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド及び前記複数本のロッドの基部がそれぞれ取付機構を介して取り付けられるベースを備えたロッド・アッセンブリと、
前記フロートと前記ベースとを連結する連結機構と、
前記フロートに遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して取り付けられた重り部材とを備え、
使用時には前記複数本のロッドが前記横方向に延びた状態で、前記重り部材の重量によって設置面上に設置され、回収時には前記切り離し構造が切り離し状態になって前記フロートと前記ロッド・アッセンブリとが前記フロートの浮力により一緒に上昇するように構成されている回収型観測機器であって、
前記フロートと前記ベースとを連結する前記連結機構は、一端が前記フロートに接続され他端が前記ベースに接続された１本以上のケーブルを備えており、
前記取付機構は、前記回収時に前記ロッドが前記横方向に延びている状態から前記フロートが上昇する方向とは逆の方向に向くように前記ロッドの前記基部を回動可能に支持する回動機構を備えており、
前記取付機構は、前記重り部材が前記フロートに対して前記切り離し構造を介して取り付けられているときに、前記回動機構が動作不能になって前記ロッドが前記横方向から前記逆の方向に回動しないように構成されており、
前記切り離し構造が切り離し状態になってから前記ケーブルに張力が発生するまでの間に、前記フロートの上昇加速度が、前記ロッドを前記逆の方向に向かわせるきっかけとなる力を前記ロッド・アッセンブリに与えることができるように前記１本以上のケーブルの長さと前記フロートの浮力が定められていることを特徴とする回収型観測機器。
【請求項２】
前記１本以上のケーブルは、前記フロートと前記ベースとの間に折り畳まれた状態で収容されていることを特徴とする請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項３】
前記１本以上のケーブルは、前記フロートと前記ベースとの連結手段と、前記ベースから前記フロートへの信号の伝達手段としての両方の機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項２に記載の回収型観測機器。
【請求項４】
前記１本以上のケーブルは、１本であり、
前記１本のケーブルの一端は、前記フロートの径方向の中心に接続され、前記１本のケーブルの他端は前記ベースの径方向の中心に接続されている特徴とする請求項２または３に記載の回収型観測機器。
【請求項５】
前記複数本のロッドの前記基部を前記ベースに取り付ける複数の前記取付機構が、前記ベースの前記周方向に所定の間隔をあけて前記ベースに対して設けられている請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項６】
前記複数本のロッドには、その先端に、またはその長手方向に連続的にまたは間隔をあけてセンサが取り付けられている請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項７】
前記重り部材は、前記ロッド・アッセンブリの前記ベースの下方に位置した状態で前記フロートに前記切り離し構造を介して取り付けられており、
前記取付機構は、前記ベースの外周部に設けられて前記横方向と前記フロートが上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部と、前記凹部の対向する一対の内壁部間を延びるように配置され且つ前記ロッドの基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構とを備えており、
前記回動機構は、前記重り部材が前記フロートに取り付けられている状態では、前記支持軸に前記基部が支持されている前記ロッドの前記基部寄りの一部分が前記重り部材と当たって前記ロッドが前記上昇する方向とは逆の方向に回動するのが阻止され、前記重り部材が前記フロートから切り離されて前記ベースが前記重り部材から離れて前記上昇する方向に移動すると、前記支持軸を中心にして前記上昇する方向とは逆の方向に前記ロッドが回動するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の回収型観測機器。
【請求項８】
前記重り部材の前記設置面は海底面であり、機器全体が前記海底面上に設置されるものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回収型観測機器。
【請求項１】
信号処理装置を内部に備えて、浮力により上昇するフロートと、
設置状態において前記フロートが上昇する方向と直交する横方向に延びる細長い複数本のロッド及び前記複数本のロッドの基部がそれぞれ取付機構を介して取り付けられるベースを備えたロッド・アッセンブリと、
前記フロートと前記ベースとを連結する連結機構と、
前記フロートに遠隔制御により切り離し可能な切り離し構造を介して取り付けられた重り部材とを備え、
使用時には前記複数本のロッドが前記横方向に延びた状態で、前記重り部材の重量によって設置面上に設置され、回収時には前記切り離し構造が切り離し状態になって前記フロートと前記ロッド・アッセンブリとが前記フロートの浮力により一緒に上昇するように構成されている回収型観測機器であって、
前記フロートと前記ベースとを連結する前記連結機構は、一端が前記フロートに接続され他端が前記ベースに接続された１本以上のケーブルを備えており、
前記取付機構は、前記回収時に前記ロッドが前記横方向に延びている状態から前記フロートが上昇する方向とは逆の方向に向くように前記ロッドの前記基部を回動可能に支持する回動機構を備えており、
前記取付機構は、前記重り部材が前記フロートに対して前記切り離し構造を介して取り付けられているときに、前記回動機構が動作不能になって前記ロッドが前記横方向から前記逆の方向に回動しないように構成されており、
前記切り離し構造が切り離し状態になってから前記ケーブルに張力が発生するまでの間に、前記フロートの上昇加速度が、前記ロッドを前記逆の方向に向かわせるきっかけとなる力を前記ロッド・アッセンブリに与えることができるように前記１本以上のケーブルの長さと前記フロートの浮力が定められていることを特徴とする回収型観測機器。
【請求項２】
前記１本以上のケーブルは、前記フロートと前記ベースとの間に折り畳まれた状態で収容されていることを特徴とする請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項３】
前記１本以上のケーブルは、前記フロートと前記ベースとの連結手段と、前記ベースから前記フロートへの信号の伝達手段としての両方の機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項２に記載の回収型観測機器。
【請求項４】
前記１本以上のケーブルは、１本であり、
前記１本のケーブルの一端は、前記フロートの径方向の中心に接続され、前記１本のケーブルの他端は前記ベースの径方向の中心に接続されている特徴とする請求項２または３に記載の回収型観測機器。
【請求項５】
前記複数本のロッドの前記基部を前記ベースに取り付ける複数の前記取付機構が、前記ベースの前記周方向に所定の間隔をあけて前記ベースに対して設けられている請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項６】
前記複数本のロッドには、その先端に、またはその長手方向に連続的にまたは間隔をあけてセンサが取り付けられている請求項１に記載の回収型観測機器。
【請求項７】
前記重り部材は、前記ロッド・アッセンブリの前記ベースの下方に位置した状態で前記フロートに前記切り離し構造を介して取り付けられており、
前記取付機構は、前記ベースの外周部に設けられて前記横方向と前記フロートが上昇する方向とその逆の方向に向かって開口する凹部と、前記凹部の対向する一対の内壁部間を延びるように配置され且つ前記ロッドの基部を回動可能に支持する支持軸を含む回動機構とを備えており、
前記回動機構は、前記重り部材が前記フロートに取り付けられている状態では、前記支持軸に前記基部が支持されている前記ロッドの前記基部寄りの一部分が前記重り部材と当たって前記ロッドが前記上昇する方向とは逆の方向に回動するのが阻止され、前記重り部材が前記フロートから切り離されて前記ベースが前記重り部材から離れて前記上昇する方向に移動すると、前記支持軸を中心にして前記上昇する方向とは逆の方向に前記ロッドが回動するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の回収型観測機器。
【請求項８】
前記重り部材の前記設置面は海底面であり、機器全体が前記海底面上に設置されるものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回収型観測機器。
【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２００７−１５５４６３（Ｐ２００７−１５５４６３Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５００２１（Ｐ２００５−３５００２１）
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]