JP2004352015A

JP2004352015A - 潜水艇投入揚収装置

Info

Publication number: JP2004352015A
Application number: JP2003150479A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sato; 謙二佐藤
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP4384442B2

Abstract

【課題】ワイヤロープに懸かる最大荷重を低減する潜水艇投入揚収装置を提供する。
【解決手段】潜水艇９の投入揚収装置において、水平軸まわりに回動するクレーンフレーム３と、このクレーンフレーム３に回動可能に連結されるストロングバック４と、このストロングバック４から延びて潜水艇９に連結可能とするワイヤロープ５と、この各ワイヤロープ５の繰り出し及び巻き取りを行うウィンチ７と、ワイヤロープ５の巻き取り速度を自動的に調節してワイヤロープ５に懸かる荷重変動を緩やかにする張力調節手段を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜水艇の投入揚収を行う潜水艇投入揚収装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
潜水艇を運ぶ母船には潜水艇投入揚収装置が搭載されており、この潜水艇投入揚収装置は母船から潜水艇を海中に投入したり、海中から母船へと揚収できるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５４１８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の潜水艇投入揚収装置にあっては、潜水艇を水中から空中に引き上げる際、潜水艇のまわりの海水が一緒に動き、吊り索には潜水艇の重量に加えてこの海水の重量が懸かるため、吊り索として用いられるワイヤロープの外径が大きくなり、作業者がワイヤロープを手動で操作しうる限界を超えるという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ワイヤロープに懸かる最大荷重を低減する潜水艇投入揚収装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、潜水艇の投入揚収を行う潜水艇投入揚収装置において、水平軸まわりに回動するクレーンフレームと、このクレーンフレームに回動可能に連結されるストロングバックと、このストロングバックから延びて潜水艇に連結可能とするワイヤロープと、このワイヤロープの繰り出し及び巻き取りを行うウィンチと、ウィンチがワイヤロープを巻き取る速度を自動的に調節してワイヤロープに懸かる荷重変動を緩やかにする張力調節手段とを備えたことを特徴とするものとした。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、張力調節手段としてウィンチはワイヤロープを巻き取るドラムと、このドラムを回転駆動する油圧モータと、油圧モータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路の少なくとも一方に接続されるアキュムレータとを備えたことを特徴とするものとした。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、ストロングバックの回動支持軸を中空構造とし、ワイヤロープはこの回動支持軸を貫通してウィンチへと延びる構成としたことを特徴とするものとした。
【０００９】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、ワイヤロープの先端に球状のボールフックを結合し、潜水艇にこのボールフックが着脱可能に連結されるキャッチャを備えたことを特徴とするものとした。
【００１０】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、潜水艇を運搬する台車を備え、この台車は走行本体に対して昇降可能に支持され潜水艇を載せる受け台と、この台車を上昇方向に付勢するダンパとを有したことを特徴とするものとした。
【００１１】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、ウィンチは、潜水艇を水中から空中に引き上げる際、ワイヤロープに懸かる荷重変動を緩やかにするようにワイヤロープの繰り出し巻き取り速度を自動的に調節するため、潜水艇を波による上下動に追従しながらゆっくり潜水艇を引き上げることにより、大量の水を潜水艇と一緒に引き上げることがなく、ワイヤロープに懸かる最大荷重を低減する。
【００１２】
第２の発明によると、潜水艇を引き上げる際に油圧モータの負荷が一時的に高まるのに伴い、油圧モータに送られる作動油の一部がアキュムレータに流入し、ウィンチの巻き取り速度が低下し、ワイヤロープの張力が急激に増加することが抑えられる。
【００１３】
第３の発明によると、ストロングバックの回動に伴ってワイヤロープがストロングバックに対してほとんど移動せず、ワイヤロープに無理な力が働かないで済む。
【００１４】
第４の発明によると、キャッチャに対するボールフックの連結、解除作動は、ワイヤロープを緩めた状態にて手動にて容易に行われる。ワイヤロープが張られた状態では、潜水艇の重力によりキャッチャにボールフックが強固に嵌合する。
【００１５】
第５の発明によると、受け台に潜水艇が載せられるのに伴ってダンパが潜水艇を緩やかに下降させ、潜水艇のスムーズな運搬が行える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１の（ａ）に示すように、潜水艇９の投入揚収装置は、母船１の甲板２上にて水平軸まわりに回動可能に支持されるクレーンフレーム３と、このクレーンフレーム３を回動させる２本の油圧シリンダ６と、このクレーンフレーム３に回動可能に支持されるストロングバック４と、このストロングバック４から延びる２本のワイヤロープ５と、この各ワイヤロープ５の繰り出し及び巻き取りを行うウィンチ７とを備える。
【００１８】
Ａ形のクレーンフレーム３の基端部は一対のピン１１を介して回動可能に支持される。各ピン１１は略水平軸方向に延び、甲板２上のブラケット１２に支持される。
【００１９】
各油圧シリンダ６はそのシリンダ基端部がピン１３を介して甲板２上のブラケット１２に支持され、そのロッド先端部がピン１４を介してクレーンフレーム３のと途中に支持される。クレーンフレーム３は各油圧シリンダ６が最伸長することにより図２に実線で示すようにストロングバック４が海上に降り出された作動位置にあり、各油圧シリンダ６が最収縮することにより図２に２点鎖線で示すようにストロングバック４に保持された潜水艇９が甲板２上に収まる格納位置に保持される。クレーンフレーム３の作動位置及び格納位置は各油圧シリンダ６のストロークエンドによって決められる。
【００２０】
ストロングバック４の両端部は回動支持軸１５を介してクレーンフレーム３に支持され、重力によって略水平に延びる姿勢になる。ストロングバック４は垂直線に対して前後に１０°づつの範囲内で回動できる。
【００２１】
ストロングバック４の回動を制動するディスク式ブレーキ１６が設けられる。る。
【００２２】
ストロングバック４は潜水艇９に押し付けられる対のスタピライザ２１を備える。各スタピライザ２１は対のガイドロッド２２を介して本体２３に昇降可能に支持される。各ガイドロッド２２にはスプリング２４が介装され、このスプリング２４の付勢力によってスタピライザ２１が潜水艇９に押し付けられ、潜水艇９のローリングを抑える。
【００２３】
各ワイヤロープ５の先端には球状のボールフック３１が結合される一方、潜水艇９には各ボールフック３１が着脱可能に連結される対のキャッチャ３２が設けられる。このキャッチャ３２に各ボールフック３１が連結された状態で、潜水艇９は２点で吊り下げられる。キャッチャ３２に対するボールフック３１の着脱は、ワイヤロープ５を緩めた状態にて手動にて容易に行われる。ワイヤロープ５が張られた状態では、潜水艇９の重力によりキャッチャ３２にボールフック３１が強固に嵌合する。
【００２４】
ストロングバック４の本体２３にはシーブ３５，３６がそれぞれ対で設けられ、クレーンフレーム３には２連のシーブ３７が設けられ、甲板２上には２連のシーブ３８が設けられる。各ワイヤロープ５は各シーブ３５〜３８に順に掛け回され、ウィンチ７へと延びる。
【００２５】
ストロングバック４の回動支持軸１５は中空構造とし、各ワイヤロープ５はこの回動支持軸１５を貫通してウィンチ７へと延びる。回動支持軸１５を貫通するワイヤロープ５がストロングバック４の回動中心に沿って延びるようにシーブ３７が配置される。そして、ワイヤロープ５がクレーンフレーム３の回動中心に沿って案内されるようにシーブ３８が配置される。これにより、クレーンフレーム３及びストロングバック４の回動に伴って各ワイヤロープ５がストロングバック４に対してほとんど移動しないようになっている。
【００２６】
図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ウィンチ７は、各ワイヤロープ５を巻き取るドラム４１と、このドラム４１を正逆両方向に回転駆動する油圧モータ４２と、ドラム４の回転を制動するネガティブ式油圧ブレーキ４３とを備える。２本のワイヤロープ５はそれぞれガイドシフタ４４に案内されて、ドラム４１に整列して巻回される。
【００２７】
油圧源として吐出圧が異なる第一〜第三油圧ポンプ４６〜４８を備える。この油圧源にはクレーンフレーム３の各油圧シリンダ６に接続する第一、第二給排通路７１，７２が方向切換弁７３を介して連通し、ウィンチ７の油圧モータ５２に接続する第一、第二給排通路５４，５５が方向切換弁４５を介して連通している。
【００２８】
ウィンチ７は第一給排通路５４から高圧作動油が導かれるとワイヤロープ５を繰り出し、第二給排通路５５から高圧作動油が導かれるとワイヤロープ５を巻き取るようになっている。
【００２９】
投入揚収装置のウィンチ７は、各ワイヤロープ５に懸かる荷重変動を緩やかにするようにワイヤロープ５の繰り出し巻き取り速度を自動的に調節する張力調節手段を備える。
【００３０】
この張力調節手段として、第一、第二給排通路５４，５５に第一、第二アキュムレータ６３，６４が各オペレートチェック弁６１，６２を介してそれぞれ接続される。各オペレートチェック弁６１，６２が開弁した状態で、第一、第二アキュムレータ６３，６４にはそれぞれ第一、第二給排通路５４，５５から導かれる作動油圧が蓄えられる。第二アキュムレータ６４の圧力は第一アキュムレータ６３の数倍程度に高められる。
【００３１】
ウィンチ７のネガティブ式油圧ブレーキ４３はバネ力でドラム４１の回転を制動し、油圧力で制動を解除するものであり、そのブレーキアクチュエータにブレーキ通路４９から導かれる作動油圧によってこの制動力が調節される。
【００３２】
ストロングバック４のネガティブ式油圧ブレーキ１６はバネ力でストロングバック４の回動を制動し、油圧力で制動を解除するものであり、そのブレーキアクチュエータにブレーキ通路１８から導かれる作動油圧によってこの制動力が調節される。
【００３３】
図６は甲板２上にて潜水艇９を運搬する台車８０を示している。この台車８０は甲板２上を走行可能とする走行本体８１と、この走行本体８１に対してシザース機構８２を介して昇降可能に支持される受け台８３と、受け台８３を上昇方向に付勢するダンパ８４とを備える。
【００３４】
シザース機構８２は高圧ガスを封入したダンパ８４を介して伸張方向に付勢されており、受け台８３に潜水艇９が載せられるのに伴って図７に示すように収縮し、潜水艇９を緩やかに下降させ、潜水艇９のスムーズな運搬が行える。
【００３５】
次に投入揚収装置の動作について説明する。まず、潜水艇９の投入時の操作は次の手順で行われる。
・台車８０に載せた潜水艇９をストロングバック４の下方の所定位置に運ぶ。
・各ワイヤロープ５のボールフック３１を潜水艇９のキャッチャ３２に連結する作業を行う。
・ウィンチ７によって各ワイヤロープ５を巻き取り、図２に２点鎖線で示すように、潜水艇９をストロングバック４に押し付けられるまで引き上げる。このとき油圧ブレーキ１６はストロングバック４の回動を止めている。
・各油圧シリンダ６を伸張作動し、クレーンフレーム３を図２に実線で示す作動位置へと回動させる。このとき油圧ブレーキ１６によるストロングバック４の制動は解除され、潜水艇９の水平姿勢が維持される。
・ウィンチ７から各ワイヤロープ５を繰り出し、潜水艇９を海上へと降下させる。このとき各オペレートチェック弁６１，６２は閉弁し、ウィンチ７の張力調整機能は解除されている。また、油圧ブレーキ１６によるストロングバック４の制動は解除され、ストロングバック４が潜水艇９の揺れに追従するようになっている。
・各ワイヤロープ５を緩めてダイバーがボールフック３１を潜水艇９のキャッチャ３２から外す作業を行う。
【００３６】
一方、潜水艇９の揚収時の操作は次の手順で行われる。
・ダイバーが各ワイヤロープ５のボールフック３１を潜水艇９のキャッチャ３２に連結する作業を行う。
・ウィンチ７によって各ワイヤロープ５を巻き取り、潜水艇９をストロングバック４に押し付けられるまで引き上げる。このとき各オペレートチェック弁６１，６２は開弁し、ウィンチ７の張力調整機能が働く。また、油圧ブレーキ１６によるストロングバック４の制動は解除され、ストロングバック４が潜水艇９の揺れに追従するようになっている。
・各油圧シリンダ６を収縮作動し、クレーンフレーム３を図２に線２点鎖線で示す格納位置へと回動させる。このときも油圧ブレーキ１６によるストロングバック４の制動は解除されており、潜水艇９の水平姿勢が維持される。
・ウィンチ７から各ワイヤロープ５を繰り出し、潜水艇９を降下させ、台車８０に載せる。このとき、台車８０はシザース機構８２がダンパ８４を介して収縮し、潜水艇９に対する衝撃を吸収する。
・潜水艇９が台車８０に載せられた状態で各ワイヤロープ５を緩めてボールフック３１を潜水艇９のキャッチャ３２から外す作業を行う。
【００３７】
ところで、上記潜水艇９を水中から空中に引き上げる際、潜水艇９のまわりの海水が一緒に動くため、各ワイヤロープ５には潜水艇９の重量に加えてこの海水の重量が懸かる。このため、潜水艇９が一気に海上に引き上げられると、各ワイヤロープ５に懸かる最大荷重は潜水艇９の重量の３倍程度になり、その後５〜１０秒が経過するとほとんどの海水が潜水艇９から落下し、潜水艇９のみの重量になる。
【００３８】
これに対処して投入揚収装置のウィンチ７は、潜水艇９を水中から空中に引き上げる際、各ワイヤロープ５に懸かる荷重変動を緩やかにするようにワイヤロープ５の繰り出し巻き取り速度を自動的に調節するため、潜水艇９を波による上下動に追従しながら、１０秒程度の時間をかけてゆっくり潜水艇９を引き上げることにより、各ワイヤロープ５に懸かる最大荷重を低減する。
【００３９】
これについて詳述すると、潜水艇９を引き上げる際に油圧モータ４２の負荷が一時的に高まるのに伴い、第二給排通路５５から油圧モータ４２に供給される作動油の一部が第二アキュムレータ６４に流入し、ウィンチ７の巻き取り速度が低下する。その後、１０秒程度の時間をかけて潜水艇９の水切りが進み、各ワイヤロープ５の張力が次第に低下するのに伴い、第二アキュムレータ６４に蓄えられた高圧作動油が油圧モータ４２へと送られ、潜水艇９の速度を徐々に高める。これにより、各ワイヤロープ５の張力が急激に増加することが抑えられる。
【００４０】
こうして潜水艇９は水切りをしながら徐々に引き上げられるため、潜水艇９と一緒に動く水の重量が軽減され、各ワイヤロープ５に懸かる最大荷重は潜水艇９の重量の１．５倍程度に抑えられる。
【００４１】
こうしてワイヤロープ５の最大張力が潜水艇９の重量の１．５倍程度に低減されると、潜水艇９の重量に対してワイヤロープ５の破断張力を安全率６倍程度で計画できる。このため、潜水艇９の重量を２０ｔｏｎとすると、前後２点吊りの場合、１本のワイヤロープ５の外径が３２ｍｍ程度になる。これは作業者がワイヤロープ５を手動で操作しうる限界に近い値であり、ダイバーがボールフック３１を潜水艇９のキャッチャ３２に着脱する作業を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、ワイヤロープ５をケブラー等を用いて形成すると、さらに軽量化され、操作性が向上する。
【００４３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す潜水艇投入揚収装置の斜視図。
【図２】同じく潜水艇投入揚収装置の構成図。
【図３】同じくストロングバック等の平面図。
【図４】同じくウィンチの三面図。
【図５】同じく潜水艇投入揚収装置の油圧回路図。
【図６】同じく台車の側面図。
【図７】同じく台車の側面図。
【符号の説明】
３クレーンフレーム
４ストロングバック
５ワイヤロープ
６油圧シリンダ
７ウィンチ
９潜水艇
４２油圧モータ
５４第一給排通路
５５第二給排通路
６１第一アキュムレータ
６２第二アキュムレータ

Claims

潜水艇の投入揚収を行う潜水艇投入揚収装置において、
水平軸まわりに回動するクレーンフレームと、このクレーンフレームに回動可能に連結されるストロングバックと、このストロングバックから延びて潜水艇に連結可能とするワイヤロープと、このワイヤロープの繰り出し及び巻き取りを行うウィンチと、ウィンチがワイヤロープを巻き取る速度を自動的に調節してワイヤロープに懸かる荷重変動を緩やかにする張力調節手段とを備えたことを特徴とする潜水艇投入揚収装置。
前記張力調節手段として前記ウィンチは前記ワイヤロープを巻き取るドラムと、このドラムを回転駆動する油圧モータと、油圧モータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路の少なくとも一方に接続されるアキュムレータとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の潜水艇投入揚収装置。
前記ストロングバックの回動支持軸を中空構造とし、前記ワイヤロープはこの回動支持軸を貫通して前記ウィンチへと延びる構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の潜水艇投入揚収装置。
前記ワイヤロープの先端に球状のボールフックを結合し、前記潜水艇にこのボールフックが着脱可能に連結されるキャッチャを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の潜水艇投入揚収装置。
前記潜水艇を運搬する台車を備え、この台車は走行本体に対して昇降可能に支持されて潜水艇を載せる受け台と、この台車を上昇方向に付勢するダンパとを有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の潜水艇投入揚収装置。