特開 2024-34674 曲げ抑制装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024034674

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】曲げ抑制装置

(51)【国際特許分類】

   F16L 57/00 20060101AFI20240306BHJP

   F16L 1/12 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F16L57/00 A

F16L1/12 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022139075

(22)【出願日】2022-09-01

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(74)【代理人】

【識別番号】100211052

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】上野 智裕

(72)【発明者】

【氏名】百々 泰

(72)【発明者】

【氏名】魚路 知生

【テーマコード（参考）】

3H024

【Ｆターム（参考）】

3H024AA01

3H024AB01

3H024AB06

3H024AC01

3H024AC03

(57)【要約】

【課題】信頼性の高い曲げ抑制装置を提供する。
【解決手段】
一態様では、水中に設置された可撓性を有する長尺部材の曲げを制限する曲げ抑制装置が提供される。この曲げ抑制装置は、長手方向に延在し、長尺部材を収容する内部空間を有する円筒状の本体部を備え、本体部は、該本体部の他の部分の肉厚よりも薄い肉厚を有する１又は複数の低剛性部を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中に設置された可撓性を有する長尺部材の曲げを制限する曲げ抑制装置であって、
長手方向に延在し、前記長尺部材を収容する内部空間を有する円筒状の本体部を備え、
前記本体部は、該本体部の他の部分の肉厚よりも薄い肉厚を有する１又は複数の低剛性部を含む、曲げ抑制装置。

【請求項2】

前記本体部は、第１部分と、前記第１部分よりも前記本体部の前記長手方向の端部側に配置された第２部分とを含み、
前記１又は複数の低剛性部は、前記第２部分に形成されている、請求項１に記載の曲げ抑制装置。

【請求項3】

前記第２部分は、前記長手方向に互いに離間して配置される複数の高剛性部を更に含み、
前記１又は複数の低剛性部の内径は、前記複数の高剛性部の内径と等しく、
前記１又は複数の低剛性部の外径は、前記複数の高剛性部の外径よりも小さい、請求項２に記載の曲げ抑制装置。

【請求項4】

前記本体部の外周面には、前記本体部の周方向に延在する溝が形成され、
前記溝の中に配置され、前記本体部を径方向の外側から締め付ける締付部材を更に備える、請求項１に記載の曲げ抑制装置。

【請求項5】

前記本体部は、前記本体部の中心軸線を含む面で分離可能な第１半割管及び第２半割管を含む、請求項１に記載の曲げ抑制装置。

【請求項6】

前記第１半割管及び前記第２半割管は、可撓性を有する樹脂材料によって一体的に形成されている、請求項５に記載の曲げ抑制装置。

【請求項7】

前記本体部は、前記本体部の前記長手方向の端部に配置され、本体部の径方向に突出するフランジ部を更に含む、請求項１に記載の曲げ抑制装置。

【請求項8】

前記１又は複数の低剛性部は、第１低剛性部、及び、前記第１低剛性部よりも前記本体部の前記長手方向の端部側に配置された第２低剛性部を含み、
前記第２低剛性部の肉厚は、前記第１低剛性部の肉厚よりも薄い、請求項１に記載の曲げ抑制装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、長尺部材の曲げを制限する曲げ抑制装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力を伝送する電力ケーブルや流体を搬送する配管等の可撓性を有する長尺部材が水中に設置されることがある。これらの長尺部材は、許容曲げ半径を有している。長尺部材に許容曲げ半径を超える曲げが生じると、長尺部材に破損が生じる可能性がある。長尺部材の破損を防止するためには、長尺部材の過度な曲げを制限することが求められる。

【0003】

長尺部材に生じる過度な曲げを制限する装置として、例えば特許文献１及び２に記載のベンドリストリクタが知られている。特許文献１及び２に記載のベンドリストリクタは、内部ソケットと軸線方向に突出するノーズ部とを備える複数のモジュールを備える。これら複数のモジュールは、ノーズ部を隣接するモジュールの内部ソケットに挿入することで軸線方向に連結される。ベンドリストリクタの曲げ半径が最小曲げ半径に達すると、隣接するモジュールのノーズ部が内部ソケットの内壁に接触して、ベンドリストリクタが最小曲げ半径を超えて曲がることが制限される。

【0004】

また、特許文献３には、石油プラットホームに接続される軸方向位置決め装置と、当該軸方向位置決め装置に接続されるスリーブとを備えるベンドスティフナについて記載されている。このベンドスティフナは、軸方向位置決め装置が定められた範囲内でスリーブの回転運動を許容することで、スリーブに収容されたライザケーブルに過度な曲げが生じることを防止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－５３２６６９号公報

【特許文献2】英国特許出願公開第２５４０７８０号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２００５／０１９４７８２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び２に記載の曲げ抑制装置は、複数のモジュールが連結されているので部品点数が多い。部品点数が多いと、曲げ抑制装置の破損又は故障のリスクが増加する。水中に設置された装置を回収し修理するのには大きな手間がかかるので、この種の装置には高い信頼性が求められる。

【0007】

そこで、信頼性の高い曲げ抑制装置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】

【0008】

一態様では、水中に設置された可撓性を有する長尺部材の曲げを制限する曲げ抑制装置が提供される。この曲げ抑制装置は、長手方向に延在し、長尺部材を収容する内部空間を有する円筒状の本体部を備え、本体部は、該本体部の他の部分の肉厚よりも薄い肉厚を有する１又は複数の低剛性部を含む。

【0009】

本態様の曲げ抑制装置では、本体部に薄い肉厚を有する１又は複数の低剛性部が形成される。１又は複数の低剛性部の位置及び肉厚を調整することにより、曲げ抑制装置の曲げ剛性を制御することが可能となる。曲げ抑制装置の曲げ剛性を適切に設定することにより、本体部に収容された長尺部材に過度な曲げが生じることを抑制することができる。さらに、この曲げ抑制装置では、肉厚で曲げ剛性を制御するので、複数のモジュールを備える必要がなく、部品点数を少なくすることができる。したがって、曲げ抑制装置に故障が発生しにくくなり、曲げ抑制装置の信頼性を向上させることができる。

【0010】

一実施形態では、本体部は、第１部分と、第１部分よりも本体部の長手方向の端部側に配置された第２部分とを含み、１又は複数の低剛性部は、第２部分に形成されていてもよい。この実施形態では、第２部分に１又は複数の低剛性部が形成されるので、本体部の長手方向の端部側の曲げ剛性が弱められる。本体部の端部側の曲げ剛性を弱めることにより、長尺部材の長手方向における曲げ剛性の急激な変化が抑制され、長尺部材を滑らかに湾曲させることができる。その結果、長尺部材の過度な曲げが制限され、長尺部材の破損が抑制される。

【0011】

一実施形態では、第２部分は、長手方向に互いに離間して配置される複数の高剛性部を更に含み、１又は複数の低剛性部の内径は、複数の高剛性部の内径と等しく、１又は複数の低剛性部の外径は、複数の高剛性部の外径よりも小さくてもよい。１又は複数の低剛性部の外径を複数の高剛性部の外径よりも小さくして、１又は複数の低剛性部の肉厚を薄くすることにより、本体部の曲げ剛性を調整することができる。

【0012】

一実施形態では、本体部の外周面には、本体部の周方向に延在する溝が形成され、曲げ抑制装置が、溝の中に配置され、本体部を径方向の外側から締め付ける締付部材を更に備えてもよい。締付部材によって本体部を外側から締め付けることにより、曲げ抑制装置を長尺部材に固定することができる。締付部材を用いることにより、長尺部材の長手方向の途中位置に曲げ抑制装置を固定することも可能となる。

【0013】

一実施形態では、本体部は、本体部の中心軸線を含む面で分離可能な第１半割管及び第２半割管を含んでいてもよい。第１半割管及び第２半割管を分離可能にすることにより、本体部の内部空間に容易に長尺部材を配置させることが可能になる。

【0014】

一実施形態では、第１半割管及び第２半割管は、可撓性を有する樹脂材料によって一体的に形成されていてもよい。第１半割管及び第２半割管を樹脂材料によって一体的に形成することにより、本体部の部品点数を削減することができるので、曲げ抑制装置の信頼性を高めることができる。

【0015】

一実施形態では、本体部は、本体部の長手方向の端部に配置され、本体部の径方向に突出するフランジ部を更に含んでいてもよい。この実施形態では、例えば本体部にロープを巻き付けたときに、ロープがフランジ部に引っ掛かることで意図せずにロープが本体部から外れることが抑制される。

【0016】

一実施形態では、１又は複数の低剛性部は、第１低剛性部、及び、第１低剛性部よりも本体部の長手方向の端部側に配置された第２低剛性部を含み、第２低剛性部の肉厚は、第１低剛性部の肉厚よりも薄くてもよい。この実施形態では、本体部の曲げ剛性が長手方向の端部に近づくにつれて弱められるので、長尺部材を滑らかに湾曲させることができる。その結果、長尺部材の破損を抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、曲げ抑制装置の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態に係る曲げ抑制装置の概略的な側面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った曲げ抑制装置の断面図である。

【図3】長尺部材を収容した曲げ抑制装置を示す図である。

【図4】一実施形態に係る曲げ抑制装置を水流発電システムに適用した例を示す図である。

【図5】曲げ抑制装置の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法及び角度等は図面に記載のものに限定されない。

【0020】

図１は、一実施形態に係る曲げ抑制装置の概略的な側面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った曲げ抑制装置の断面図である。図１及び図２に示す曲げ抑制装置１は、内部に収容された長尺部材の損傷を防止するために、長尺部材に過度な曲げが生じることを抑制する。「過度な曲げ」とは、長尺部材の曲げ半径を許容曲げ半径よりも小さくするような曲げを意味する。「許容曲げ半径」とは、長尺部材に破損を生じさせずに曲げることのできる最小の曲げ半径をいう。

【0021】

図１及び図２に示すように、曲げ抑制装置１は、長手方向に延在する円筒状の本体部１０を備えている。本体部１０は、可撓性を有する長尺部材１５を内部に収容する（図３参照）。長尺部材１５は、例えば可撓性を有するケーブル、ロープ又は配管である。ケーブルは、例えば電力を伝送する送電ケーブルである。配管は、例えば石油、天然ガス等の流体を石油プラットホームに搬送するライザケーブルである。

【0022】

本体部１０には、長尺部材１５を収容する内部空間１０ｓが形成される。内部空間１０ｓは、本体部１０の中心軸線ＡＸに沿って延在し、本体部１０の両端に開口している。中心軸線ＡＸは、本体部１０の長手方向に平行に延びる。後述するように、内部空間１０ｓは、中心軸線ＡＸに沿った方向において一定の径を有する。

【0023】

本体部１０は、可撓性を有する樹脂材料によって構成されている。本体部１０の曲げ剛性は、長尺部材１５の曲げ剛性よりも大きい。図１に示すように、本体部１０は、中心軸線ＡＸを含む面で分離可能な第１半割管１１及び第２半割管１２を含む。第１半割管１１及び第２半割管１２は、中心軸線ＡＸに沿って延在する半円筒形を有しており、中心軸線ＡＸを含む面に対して対称な形状を有する。すなわち、第１半割管１１及び第２半割管１２は、中心軸線ＡＸに平行な方向から見たときに半円形を呈する。第１半割管１１及び第２半割管１２の端面を互いに当接した状態で固定することにより、円筒形の本体部１０が形成される。第１半割管１１及び第２半割管１２は、可撓性を有する樹脂材料によって一体的に形成されていてもよい。

【0024】

本体部１０は、第１部分２０及び一対の第２部分３０を有している。図２に示すように、第１部分２０は、本体部１０の長手方向の中央部に配置されている。一対の第２部分３０は、第１部分２０よりも本体部１０の両端側に配置されている。すなわち、一対の第２部分３０は、第１部分２０の両端から中心軸線ＡＸに沿った方向に延びている。第１部分２０及び一対の第２部分３０は、円筒形を有している。

【0025】

図２に示すように、第１部分２０の内径は、本体部１０の長手方向において一定である。第１部分２０の外周面には、複数の溝２１が形成されている。これら複数の溝２１は、本体部１０の長手方向に間隔を空けて配列され、本体部１０の周方向に沿って延在している。図１及び図２に示す実施形態では、第１部分２０に５つの溝２１が形成されている。

【0026】

第１部分２０は、複数の溝２１が形成された位置を除いて肉厚ｔ１を有している。複数の溝２１が形成された位置では、第１部分２０の肉厚は、肉厚ｔ１よりも小さくなっている。

【0027】

一対の第２部分３０の内径は、第１部分２０の内径と等しく、本体部１０の長手方向において一定である。すなわち、本体部１０の内径は、中心軸線ＡＸに沿った方向において一定である。一対の第２部分３０は対称な形状を有するので、以下の説明では、主に一方の第２部分３０についてのみ説明する。

【0028】

第２部分３０は、１又は複数の高剛性部３１、及び、１又は複数の低剛性部３２を含む。高剛性部３１は、高い曲げ剛性を有する部分であり、低剛性部３２は、高剛性部３１よりも低い曲げ剛性を有する部分である。１又は複数の高剛性部３１及び１又は複数の低剛性部３２は、本体部１０の長手方向において交互に配置される。

【0029】

図１及び図２に示す実施形態では、本体部１０は、１又は複数の高剛性部３１として、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂを含んでいる。また、本体部１０は、１又は複数の低剛性部３２として、第１低剛性部３２ａ、第２低剛性部３２ｂ及び第３低剛性部３２ｃを含んでいる。以下の説明では、特に区別する必要がない場合には、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂをまとめて高剛性部３１といい、第１低剛性部３２ａ、第２低剛性部３２ｂ及び第３低剛性部３２ｃをまとめて低剛性部３２という。

【0030】

図２に示すように、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂは、本体部１０の長手方向において互いに離間して配置されている。第１高剛性部３１ａは、第２高剛性部３１ｂよりも第１部分２０の近くに配置されている。第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの肉厚は、第１低剛性部３２ａ、第２低剛性部３２ｂ及び第３低剛性部３２ｃの肉厚よりも厚い。具体的には、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂは、肉厚ｔ２を有する。肉厚ｔ２は、第１部分２０の肉厚ｔ１と同じ厚みであってもよい。なお、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂは互いに異なる肉厚を有してもよい。相対的に大きな肉厚を有する第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂは、第１低剛性部３２ａ、第２低剛性部３２ｂ及び第３低剛性部３２ｃよりも高い曲げ剛性を有している。

【0031】

第１低剛性部３２ａは、第１部分２０と第１高剛性部３１ａとの間に配置されている。第１低剛性部３２ａの外径は、第１部分２０、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの外径よりも小さい。すなわち、第１低剛性部３２ａは、第１部分２０の肉厚ｔ１、及び、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの肉厚ｔ２よりも薄い肉厚ｔ３を有する。なお、本体部１０の長手方向における第１低剛性部３２ａの幅は、当該長手方向における第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの幅よりも大きくてもよい。

【0032】

第２低剛性部３２ｂは、第１高剛性部３１ａと第２高剛性部３１ｂとの間に配置されている。第２低剛性部３２ｂの外径は、第１部分２０及び第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの外径よりも小さい。すなわち、第２低剛性部３２ｂは、第１部分２０の肉厚ｔ１、及び、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの肉厚ｔ２よりも薄い肉厚ｔ４を有する。さらに、第２低剛性部３２ｂの外径は、第１低剛性部３２ａの外径よりも小さくてもよい。すなわち、第２低剛性部３２ｂの肉厚ｔ４は、第１低剛性部３２ａの肉厚ｔ３よりも薄い。なお、本体部１０の長手方向における第２低剛性部３２ｂの幅は、当該長手方向における第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの幅よりも大きくてもよい。

【0033】

第３低剛性部３２ｃは、第２高剛性部３１ｂよりも本体部１０の端部側に配置されている。第３低剛性部３２ｃの外径は、第１部分２０及び第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの外径よりも小さい。すなわち、第３低剛性部３２ｃは、第１部分２０の肉厚ｔ１、及び、第１高剛性部３１ａ及び第２高剛性部３１ｂの肉厚ｔ２よりも薄い肉厚ｔ５を有する。さらに、第３低剛性部３２ｃの外径は、第１低剛性部３２ａの外径よりも小さくてもよい。すなわち、第３低剛性部３２ｃの肉厚ｔ５は、第１低剛性部３２ａの肉厚ｔ３よりも薄い。

【0034】

上記のように、第２部分３０には複数の低剛性部３２が形成されているので、第２部分３０の曲げ剛性は、第１部分２０の曲げ剛性よりも低くなっている。すなわち、第２部分３０は、第１部分２０よりも曲がり易い。また、複数の低剛性部３２の肉厚は、本体部１０の外側に向かうにつれて薄くなっているので、本体部１０の曲げ剛性は、本体部１０の端部に近づくにつれて低くなっている。

【0035】

本体部１０の一対の端部には、本体部１０の径方向に突出するフランジ部３３が形成されていてもよい。フランジ部３３の外径は、第３低剛性部３２ｃの外径よりも大きい。本体部１０の長手方向におけるフランジ部３３の厚みは、径方向の外側に向かうにつれて薄くなっている。フランジ部３３の径方向の外側には、本体部１０の第１部分２０に向けて突出する鉤部３３ａが設けられている。後述するように、第３低剛性部３２ｃの周囲にロープ３６を巻き付けたときに、この鉤部３３ａにロープ３６が引っ掛かることで本体部１０からロープ３６が意図せずに外れることが抑制される。

【0036】

上記のように、複数の高剛性部３１及び複数の低剛性部３２が形成されることにより、本体部１０の第２部分３０の外周面には、複数の溝３５が形成される。複数の溝３５は、本体部１０の長手方向において第２部分３０に間隔を空けて配列され、本体部１０の周方向に沿って延在している。図１及び図２に示す実施形態では、一対の第２部分３０の各々には、複数の溝３５として、第１溝３５ａ、第２溝３５ｂ及び第３溝３５ｃが形成されている。

【0037】

第１溝３５ａは、第１部分２０と第１高剛性部３１ａとの間に形成され、第１低剛性部３２ａを囲むように周方向に延在している。すなわち、第１溝３５ａは、第１低剛性部３２ａの外周面と、第１部分２０の側面と、第１高剛性部３１ａの側面とによって画成されている。第１低剛性部３２ａの外周面、すなわち第１溝３５ａの底面は、高剛性部３１の外周面よりも径方向の内側に窪んでいる。

【0038】

第２溝３５ｂは、第１高剛性部３１ａと第２高剛性部３１ｂとの間に形成され、第２低剛性部３２ｂを囲むように周方向に延在している。すなわち、第２溝３５ｂは、第２低剛性部３２ｂの外周面と、第１高剛性部３１ａの側面と、第２高剛性部３１ｂの側面とによって画成されている。第２高剛性部３１ｂの外周面、すなわち第２溝３５ｂの底面は、高剛性部３１の外周面よりも径方向の内側に窪んでいる。

【0039】

第３溝３５ｃは、第２高剛性部３１ｂとフランジ部３３との間に形成され、第３低剛性部３２ｃを囲むように周方向に延在している。すなわち、第３溝３５ｃは、第３低剛性部３２ｃの外周面と、第２高剛性部３１ｂの側面と、フランジ部３３の側面とによって画成されている。第３高剛性部３１ｃの外周面、すなわち第３溝３５ｃの底面は、高剛性部３１の外周面よりも径方向の内側に窪んでいる。

【0040】

一実施形態では、曲げ抑制装置１は、複数の締付部材１８を更に備えている。複数の締付部材１８は、例えば円環状のバンド部材である。複数の締付部材１８の幾つかは、本体部１０の第１部分２０の外周面を囲むように複数の溝２１にそれぞれ配置されている。また、複数の締付部材１８の幾つかは、複数の低剛性部３２の外周面を囲むように複数の溝３５にそれぞれ配置されている。複数の締付部材１８は、長尺部材１５が内部空間１０ｓに収容された状態で本体部１０を外側から締め付ける。その結果、本体部１０の第１半割管１１及び第２半割管１２が互いに固定されると共に、長尺部材１５に対する曲げ抑制装置１の位置が固定される。

【0041】

一実施形態では、第１部分２０の複数の溝２１に配置された複数の締付部材１８には、ブラケット３８を介して連結部４０が更に接続されていてもよい。連結部４０は、例えば環状のロープであり、水中に設置されたケーブルや係留索等の他の長尺部材に対して曲げ抑制装置１を連結する。

【0042】

また、図１に示すように、本体部１０の第３溝３５ｃにはロープ３６の一端側が巻き付けられている。ロープ３６の他端側は、長尺部材１５に接続される。ロープ３６によって本体部１０と長尺部材１５とが接続されることにより、曲げ抑制装置１が長尺部材１５に更に強固に固定される。ここで、本体部１０の端部には、拡径されたフランジ部３３が形成されているので、水中で長尺部材１５に力が作用してロープ３６に張力が生じた場合であっても、ロープ３６が本体部１０から外れることが抑制される。特に、鉤部３３ａがロープ３６に引っ掛かることで、ロープ３６が更に本体部１０から外れにくくなる。

【0043】

次に、曲げ抑制装置１を長尺部材１５に取り付ける手順について説明する。曲げ抑制装置１を長尺部材１５に取り付ける際には、まず分離された第１半割管１１と第２半割管１２との間に長尺部材１５を配置し、長尺部材１５を内部空間１０ｓに配置した状態で第１半割管１１と第２半割管１２を当接させる。次に、複数の締付部材１８を複数の溝２１，３５に取り付けて、本体部１０を径方向の外側から締め付ける。これにより、本体部１０の第１半割管１１及び第２半割管１２が互いに固定される。複数の締付部材１８によって本体部１０が締め付けられると、長尺部材１５と本体部１０との間に生じる摩擦力によって、曲げ抑制装置１が長尺部材１５の長手方向に移動することが抑制される。このように、複数の締付部材１８を用いて本体部１０を長尺部材１５に固定することにより、長尺部材１５の長手方向の途中位置に曲げ抑制装置１を固定することが可能となる。

【0044】

さらに、本体部１０の第３溝３５ｃにはロープ３６の一端側が巻き付けられ、ロープ３６の他端側が長尺部材１５に巻き付けられる。本体部１０と長尺部材１５とをロープ３６を用いて接続することにより、曲げ抑制装置１を長尺部材１５により強固に固定することが可能となる。

【0045】

上述したような手順により、図３に示すように、長尺部材１５を収容した状態で曲げ抑制装置１の位置が固定される。曲げ抑制装置１の本体部１０は、長尺部材１５よりも大きな曲げ剛性を有しているので、水中で長尺部材１５に力が作用した場合に長尺部材１５に過度な曲げが生じることが抑制される。ここで、長尺部材１５の長手方向において急激に曲げ剛性が変化する部分が存在すると、その部分で長尺部材１５が大きく折れ曲がることがある。例えば、本体部１０の端部の曲げ剛性が過度に高いと、長尺部材１５の本体部１０に覆われた部分と本体部１０に覆われていない部分との境界部で曲げ剛性の急激な変化が生じ、当該境界部において長尺部材１５が大きく折れ曲がり、長尺部材１５が破損することがある。

【0046】

これに対し、本体部１０の第２部分３０には複数の低剛性部３２が形成されているので、第２部分３０の曲げ剛性は第１部分２０の曲げ剛性よりも低くなっている。さらに、複数の低剛性部３２の肉厚は、本体部１０の外側に向かうにつれて薄くなっているので、第２部分３０の曲げ剛性は本体部１０の端部に近づくにつれて低くなっている。このように、曲げ抑制装置１では、本体部１０の端部の曲げ剛性が弱められているので、本体部１０の端部付近において曲げ剛性の急激な変化が抑制される。したがって、図３に示すように、長尺部材１５を滑らかに湾曲させることができる。その結果、長尺部材１５が過度に曲がることを抑制しつつ、長尺部材１５の破損を抑制することができる。

【0047】

次に、一実施形態に係る曲げ抑制装置１を水流発電システムに適用した例について説明する。図４は、水流ＦＷを利用して発電を行う水流発電システム５０を示す図である。水流発電システム５０は、水中に浮遊する発電ポッド５２を備える。発電ポッド５２は、回転可能なタービン５３と、タービン５３の回転によって発電する発電機５４とを含む。発電ポッド５２は、水流ＦＷによってタービン５３を回転させることで発電する。

【0048】

図４に示すように、発電ポッド５２は、係留索６１を介して水底に設置されたシンカー６２に接続されている。また、発電ポッド５２には、可撓性を有する長尺部材である送電ケーブル６３の一端が接続されている。送電ケーブル６３の他端は、シンカー６２の内部で海底ケーブル６４に接続されている。海底ケーブル６４は、水底に敷設されて、例えば地上の電力系統（外部電源等）に接続されている。発電ポッド５２で発電された電力は、送電ケーブル６３及び海底ケーブル６４を通じて電力系統に供給される。なお、送電ケーブル６３の他端付近には、当該送電ケーブル６３に浮力を供給するブイ６５が設けられていてもよい。

【0049】

送電ケーブル６３の一端と他端の間には、曲げ抑制装置１が設けられている。曲げ抑制装置１の本体部１０は、送電ケーブル６３の長手方向の一部分を覆っている。本体部１０に接続された連結部４０は、係留索６１に連結されている。すなわち、送電ケーブル６３は、曲げ抑制装置１を介して係留索６１に接続される。なお、連結部４０は、係留索６１に結合されたベルト部材を介して当該係留索６１に連結されてもよい。

【0050】

水中に設置された送電ケーブル６３には、水流ＦＷによって曲げモーメントが作用して大きな撓みが発生することがある。特に、係留索６１と送電ケーブル６３との連結部付近では、係留索６１及び送電ケーブル６３の剛性差によって送電ケーブル６３に大きな撓みが発生しやすい。ここで、曲げ抑制装置１の本体部１０は、送電ケーブル６３よりも大きな曲げ剛性を有しているので、係留索６１と送電ケーブル６３との連結部の近くで送電ケーブル６３に過度の曲げが生じることを抑制する。一方、本体部１０の曲げ剛性は、本体部１０の端部に近づくにつれて弱められているので、本体部１０の端部付近において許容曲げ半径の範囲内で送電ケーブル６３の曲げを許容する。その結果、本体部１０の端部付近において曲げ剛性の急激な変化が抑制され、長尺部材１５を滑らかに湾曲させることができる。よって、送電ケーブル６３の破損を抑制しつつ、送電ケーブル６３を発電ポッド５２からシンカー６２に接続することができる。

【0051】

以上、種々の実施形態に係る曲げ抑制装置について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。

【0052】

例えば、図１に示す実施形態では、曲げ抑制装置１の本体部１０は、複数の低剛性部３２を含む一対の第２部分３０を備えているが、第２部分３０は本体部１０の少なくとも一方の端部側に形成されていればよい。例えば、図５は、曲げ抑制装置１の変形例を示す図である。図５では、長尺部材１５の一部は、保護材７０によって被覆されている。保護材７０は、長尺部材１５の保護する管体であり、高い剛性を有している。したがって、曲げ抑制装置１が設けられない場合には、保護材７０の端部付近において曲げ剛性が急激に変化して、その部分で長尺部材１５が過度に湾曲する恐れがある。

【0053】

これに対し、図５に示す実施形態では、長尺部材１５の長手方向において保護材７０に隣接して曲げ抑制装置１が設けられている。この曲げ抑制装置１の本体部１０は、保護材７０と反対側の端部側のみに第２部分３０を有している。上述したように、第２部分３０は、複数の低剛性部３２を含むことで曲げ剛性が弱められている。このように、本体部１０の保護材７０と反対側の端部の曲げ剛性を弱めることにより、曲げ剛性の急激な変化が抑制される。したがって、長尺部材１５を滑らかに湾曲させることができ、その結果、長尺部材１５の破損を抑制することができる。

【0054】

なお、上述した実施形態では、曲げ抑制装置１の本体部１０は、複数の低剛性部３２を有しているが、本体部１０は、少なくとも１つの低剛性部３２を有していればよい。また、低剛性部３２は、必ずしも本体部１０の第２部分３０のみに形成されていなくてもよく、第１部分２０に形成されていてもよい。上述した種々の実施形態は、矛盾のない範囲で組み合わせることが可能である。

【0055】

以下に列挙する条項を参照して、本発明を説明する。なお、本発明は、具体的な列挙がなくても、以下の条項を任意の組み合わせで含んでいてもよい。

【0056】

１． 水中に設置された可撓性を有する長尺部材の曲げを制限する曲げ抑制装置であって、
長手方向に延在し、前記長尺部材を収容する内部空間を有する円筒状の本体部を備え、
前記本体部は、該本体部の他の部分の肉厚よりも薄い肉厚を有する１又は複数の低剛性部を含む、曲げ抑制装置。

【0057】

２． 前記本体部は、第１部分と、前記第１部分よりも前記本体部の前記長手方向の端部側に配置された第２部分とを含み、
前記１又は複数の低剛性部は、前記第２部分に形成されている、条項１に記載の曲げ抑制装置。

【0058】

３． 前記第２部分は、前記長手方向に互いに離間して配置される複数の高剛性部を更に含み、
前記１又は複数の低剛性部の内径は、前記複数の高剛性部の内径と等しく、
前記１又は複数の低剛性部の外径は、前記複数の高剛性部の外径よりも小さい、条項２に記載の曲げ抑制装置。

【0059】

４． 前記本体部の外周面には、前記本体部の周方向に延在する溝が形成され、
前記溝の中に配置され、前記本体部を径方向の外側から締め付ける締付部材を更に備える、条項１～３の何れか一項に記載の曲げ抑制装置。

【0060】

５． 前記本体部は、前記本体部の中心軸線を含む面で分離可能な第１半割管及び第２半割管を含む、条項１～４の何れか一項に記載の曲げ抑制装置。

【0061】

６． 前記第１半割管及び前記第２半割管は、可撓性を有する樹脂材料によって一体的に形成されている、条項５に記載の曲げ抑制装置。

【0062】

７． 前記本体部は、前記本体部の前記長手方向の端部に配置され、本体部の径方向に突出するフランジ部を更に含む、条項１～６の何れか一項に記載の曲げ抑制装置。

【0063】

８． 前記１又は複数の低剛性部は、第１低剛性部、及び、前記第１低剛性部よりも前記本体部の前記長手方向の端部側に配置された第２低剛性部を含み、
前記第２低剛性部の肉厚は、前記第１低剛性部の肉厚よりも薄い、条項１～７の何れか一項に記載の曲げ抑制装置。

【符号の説明】

【0064】

１ 曲げ抑制装置
１０ 本体部
１０ｓ 内部空間
１１ 第１半割管
１２ 第２半割管
１５ 長尺部材
１８ 締付部材
２０ 第１部分
２１，３５ 溝
３０ 第２部分
３１ 高剛性部
３２ 低剛性部
３２ａ 第１低剛性部
３２ｂ 第２低剛性部
３３ フランジ部
ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５ 肉厚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】