JPS6150892A - 可逆メカニカルカップリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ットホームすなわちテンション・レッグ・プラットホー
ム，略称ＴＬＰの管係留装置を海底に位置する基台にリ
ンク接続するための新規な可逆性のメカニカルカップリ
ングに関する。

このような型式の海洋プラットホームを一組の引張り管
係留装置によって海底に係留することは既に知られてい
る。これは、海底の基台に形成した適宜な座部分向にク
ランプさせた可逆のメカニカルカップリングによって基
台と構造的にリンク接続させている。

引張り係留式の海洋プラットホームを海底に上述のよう
にリンク接続するために従来使われて来た何種類かの既
知の型式の可逆メカニカルカップリングは、管係留装置
に与えられるたわみ応力を釈放できるものではない。こ
のたわみ応力を補償する目的で係留装置とメカニカルカ
ップリングとの間に玉継手を介挿することが必要である
。しかしこのようなものを深い海底で使用することに起
因する多くの欠点がある。

本発明の目的はこの欠点をな（すことにあり、何部附加
的な装置を用いずＫたわみのモーメントを釈放すること
を可能とするカップリングを提供することにある。

このような本発明の目的は、２種類のクランプ装置すな
わちクランピングレバーとウェッジとを適宜な間隔で装
架した管体によってカップリングを果すことで実質的に
達成されるのである。

液圧的に作動されるクランピングレノくーは、ノノツプ
リングの本体の最下端と、座部分の対応する円錐区域と
の間に機械的な干渉を生せしめる。

円錐面で生ずるこの干渉のために、垂直方向の力と水平
方向の力との両方が釈放され得るのである。

同様に液圧で作動せしめられるウェッジは、カップリン
グの本体の上部部分と、対応する座部分の区域との間の
隙間を抑制する。

このウェッジを介して水平方向の力は釈放され得る。こ
のクランピングレノくーとウェッジのおり１げでカップ
リングは、引張り応力やせん断心力ばかりでなく、たわ
みモーメントまでも釈放することができる。事実、カッ
プリングレノ（一の座部分の円錐面により呈せられる反
動の水平方向成分：ま、ウェッジ上に座部分により逆に
作用させられる力と共に力対を形成し、これは管状の係
留装置従ってその一端部に一体としたカップリングに作
用するたわみモーメントに対抗して作用するのである。

本発明の精神を逸脱するものではない変型例によれば、
このカップリングはまた、ウェッジの外面に設けられた
座部分の対応垂直スロットに挿入すべき適宜の垂直延長
部分によつ℃、ひねりモーメントを伝送するのに適して
いる。

殊に、本発明の目的物であるこのカップリングは次のこ
とを可能とする。

（イ）大きな引張りモーメント、たわみモーメント、せ
ん断モーメント、およびおそら（はひねりモーメントを
、管状の幾何学的形状のおかげで、強さを弱める孔など
あけずに、またカップリングの（（°ｑ造的な見地から
非常に有効に、さらにはクランピング装置、クランピン
グレバーおよびウェッジに加わる応力、主に圧縮応力の
おかげで釈放すること。

（ロ）　寸法的な構造余裕を太きくしながら間隙のない
クランピングを果すこと。

、　　（ハ）特にＩＭｊ巣な操作により、カップリング
を座部分ヘクランプすること、これを釈放することを実
行すること。

（ニ）最初の重合および心合せに当って大きな余裕をも
ってカップリングの座部分へのクランプを実行すること
。

（利　座部分が円錐形をなしているために自己心合せ作
用があるので、結合後もカップリングの正確な整合と心
合せを得ることができること。

Ｎ　ウェッジの円錐度が最小摩擦角よりも小さいため、
かつクランピングレバー上の結合トラクションの自己ク
ランピング効果のため、油圧回路の破断後も結合を維持
できること。

（ト）　　カップリングまたはその座部分が寸法変化（
侵食、ｉ撃等による）してもリンクを維持することがで
きること。

（刀　油圧回路の構成部分の防護をよくすることができ
ること。

（男　作動油圧回路の誤作動時にもｔ１ｆｉ助的な設備
を用いてカップリングの釈放を実行できること。

要約するに、引張り係留式海洋プラットホームの引張り
管係留装置のひとつを基台に係留する目的で、この基台
の座部分にクランプする可逆メカニカルカップリングは
、以下のことを特徴とするものである。すなわち、この
カップリングは実質的に円筒形の本体で構成され、この
本体の下部部分は円錐形に拡がった部分で終っており、
この部分で１組のクランピングレバーが半径方向に拡が
れるようにしてあり、これらのクランピングレバーは、
前記円筒形の本体と同軸でこの本体によって支持された
１組の油圧シリンダによって軸線方向運動を制御された
下部リンクリングを中心に上部部分を枢装されており、
また前記クランピングレバーはばねによって前記円筒形
の本体に対する接触を維持されており、かつその拡げら
れた位置においては前記座部分に形成された円錐面と機
械的な干渉状態にあり、さらに前記円筒形の本体はその
上部部分に前記座部分の円筒面と協働するに好適な１組
のウェッジのだめの垂直方向ガイドをそなえており、こ
れらのウェッジはその上部部分を、前記本体と同軸でこ
れＫよって支持された第２の組の油圧シリンダによって
軸線方向運動を制御される上部リンクリングを中心とし
て枢装されて！おり、さらに各組の油圧／リングに同様
に油圧を送る装置をそなえている。

本発明の他の特徴によれば、前述のクランピングレバー
は、構造間隙の小さな枢軸により下部リンクリングを中
心として枢装されており、このためこれらの枢軸は、カ
ップリングがその結合状態にある時に応力にさらされな
〜・。これはクランピングレバーが座部分の円錐面に対
して押し付けられるからである。

本発明の別の特徴は、前述のウェッジが最小摩擦角より
も小さな収れん角度を有しており、これにより油圧シリ
ンダ内に圧力がなくなった時でもウェッジが釈放される
ことを防止していることである。

以下本発明を添付図面に例示したその好適な実施例につ
き詳述する。

は 図面に示すように、本発明のカソグリングｙ−管状の本
体１によって構成される。この本体１の上部区域にはウ
ェッジ１２のためのガイド２があり、その下端部には逆
円錐部分を有する拡大部分３を有する。

このカップリングの本体の下端部近くにはその外部に３
本の油圧／リング４が取付けである。これらのクランプ
のピスト／は下部リンクリング５に丁番止めしである。

この下部リンクリング５には３対のクランピングレバー
７がブラケット６および枢軸６′（第４図参照）を介し
て装架しである。

クランピングレバー７は、リンクリング５（第６図参照
）のブラケット６との間で作用するばね８の作用により
カップリングの本体との接触を維持している。

クランピングレバー７をリンクリング５のブラケット６
ヘリンク接続する枢軸６′はわずかな構造的間隙を有し
、これによりこのカップリングがクランプ状態にある時
これらに応力がかからないようにしている。これは生ず
る力がクランピングレバー７により座部分の円錐体１９
へ釈放されるからである。

カップリングの本体の上部部分には、その外部に３本の
油圧クランプ９０本体部分が固定しである。これらの油
圧／リンダのピスト／は上部り／グ１０に丁番付けしで
ある。

このため小さな接続ロッド１１を介して、１２０度とと
忙装置した３つのウェッジ１２にはリンク接続される。

これらのウェッジ１２はカップリングの本体のガイド２
に沿って滑動できる。

ウェッジ１２は最小摩擦角よりも小さな収れん角度を有
する。このことは、釈放時および油圧ノリンダ９内の圧
力不足時に釈放されることを防止している。

上部リンクリング１０には、持ち上げ鳩目１３が取付け
である。これは非常の際にカップリングを手動で釈放す
るのに用いられる。

上部リンクリング１０および下部リンクリング５の双方
はそれらの衝程の上限位置においてそれぞれ７ツク１４
および１５（ｉ１図参照ンと係合する。

これらのフック１４および１５の作用は油圧回路の圧力
がない時にリンクリングの重量およびフックから吊り下
げた装置類の重量を支えるのに充分とするにある。

カップリングの本体の内部には、おそらくは室温下の油
浴内に作動油圧回路の一部分が収容されている。

第５図忙お（・ては、ウェッジとクランピングレバーと
の作動のための油圧回路のそれぞれが示されている。こ
れらの油圧回路は、給油ラインおよび戻りライン１６お
よび１６′、フローパーティンヨナー１７および１７′
、油圧シリング４および９から成るものである。

これらの油圧シリンダをフローパーティショナーへ接続
する油圧ラインは、本体またはコネクタまたは底壁に穿
設された孔を介してカップリングの本体を貫通する。

各フローパーティショナ−１７’ｊたけ１７′は同じン
ヤフ）Ｋ組付けられた３個の油圧モータ（ギアモータ筐
たはアキシャルピストンモータ）によって構成されてお
り、同じ衝程において３本の油圧シリング９または４に
等し〜・供給量を保証するのである。

供給および戻りライン１６および１６′は係留管の内部
に導かれるか、あるいは別々に供給ポンプと出口とに導
かれる。

カップリングのための座部分は、ウェッジ係合区域１８
のある殆んど円筒形の上部部分と、クランピングレバー
の心出しと係合とを目的とする円錐形をした下部部分１
９とから成る。

座部分内にカップリングをクランプすることは次のよう
にして行なわれる。

第１図に伸長位置で示した油圧シリンダをそなえたこの
カップリングをまず座部分内に挿入する。

座部分の口部に取付けた心出し円錐部分２１はこの操作
を容易にしている。この段階においてカップリングと座
部分との間に存在する間隙は、たとえ偏心していても整
合して〜・なくともこの挿入が行なえるようにしている
。

カップリングが第１図に示す位置に達したら、下部の油
圧シリンダ４を引込めて、下部リンクリング５を下げて
、その結果クランピングレバー７を外方へ回転せしめる
。これらのクランビングレバー７は拡げた部分３に沿う
ようになる。次（・でカップリングを、クランピングレ
バー７が座部分の円錐部分１９に接触するまで上方に引
き上げる。

このカップリングの上方への運動は、カップリング下端
部の精密な心合せを果すこととなる。これは座部分１９
０円錐形状による。

上部油圧シリング９の引込めは上部リンクリングｌＯの
下降と、その結果ウェッジ１２の下降を生せしめる。こ
のようにしてウェッジ１２は座部分の係合区域１８に対
して押し付けられる。

これは座部分に対するカップリングの精密な整合を果さ
せ１両者の相互クランピングを果させる。

座部分からのカップリングの釈放は、クランピングにつ
（・て上述した手順と全く逆の手順で行なうことができ
る。

急釈放を次のようＫして行なう。

すなわち持ち上げ鳩目１３にリンクした補助装置（たと
えばプラットホームから沈めたロープとか、基台に設け
たジヤツキ系統）によって、上部リング１０をもぢ上け
て、フック１４を係合せしめる。

この結果、ウェッジ１２と座部分１８の上部部分との間
に生じた間隙はカップリングを低めるのを可能とする。

カップリングの下方への第１の動きの部分で、クランピ
ングレバー７が座部分の下端部２ｏにもたれかかり、こ
れに続く下方への動きで７ツク１５による下部リング５
のクランプが果される。

ばね８の作用、すなわち座部分の円錐区域１９の作用は
クランピングレバー７の回転を生じさせ、座部分からカ
ップリングを抜き出すことを可能とするのである。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明のカップリングをその関係する座部分内
に挿入したかまたクランプしていない状態を示す一部を
断面で示す立面図、第２図は本発明により座部分内にク
ランプしたカップリングの縦断面図で第３図のＡ−Ａ線
に沿う断面図、第３図はカップリングを示す図で第２図
のＢ−Ｂ線に活う断面図、第４図は第２図のＣ−Ｃ線に
沿う断１ま 面図、第５図は作動油圧回路の回路図、第６図ｊ本発明
のカップリングの詳細を示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　引張り係留装置をそなえた海洋プラットホームの引
   張り管係留装置のひとつを海底の基台に係留するためこ
   の基台に設けた座部分の内部にクランプされるようにし
   た可逆メカニカルカップリングにおいて、このカップリ
   ングが実質的に円筒形の本体を包含し、この本体の下部
   部分は円錐形に拡がつた部分で終つており、この部分で
   １組のクランピングレバーが半径方向に拡がれるように
   してあり、これらのクランピングレバーは、前記円筒形
   の本体によつて支持された１組の油圧シリンダによつて
   軸線方向運動を制御された前記本体と同軸の下部リンク
   リングを中心として上部部分を枢装されており、また前
   記クランピングレバーはばねによつて前記円筒形の本体
   に対する接触を維持されており、かつその拡げられた位
   置においては前記座部分に形成された円錐面と機械的な
   干渉状態にあり、さらに前記円筒形の本体はその上部部
   分に前記座部分の円筒面と協働するに好適な１組のウェ
   ッジのための垂直方向ガイドをそなえており、これらの
   ウェッジはその上部部分を、前記本体と同軸でこれによ
   つて支持された第２の組の油圧シリンダによつて軸線方
   向運動を制御される上部リンクリングを中心として枢装
   されており、さらに各組の油圧シリンダに同様に油圧を
   供給する装置をそなえていることを特徴とする可逆メカ
   ニカルカップリング。 ２　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記クランピングレバーが、わずかな
   構造的間隙を有する枢軸によつて下部リンクリングに枢
   装されていることを特徴とする可逆メカニカルカップリ
   ング。 ３　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記ウェッジが最小摩擦角以下の収れ
   ん角度を有することを特徴とする可逆メカニカルカップ
   リング。 ４　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記上部リンクリングに、カップリン
   グを座部分から手動的に釈放するための持ち上げ鳩目を
   設けたことを特徴とする可逆メカニカルカップリング。 ５　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記２組のシリンダのそれぞれの油圧
   シリンダに同じように油圧を供給する装置を、たとえば
   各種油圧モータ、ギヤモータ、アキシャルピストンモー
   タで構成させたフローパーティショナーとし、このフロ
   ーパーティショナーを前記本体内に油浴として設置した
   ことを特徴とする可逆メカニカルカップリング。 ６　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記円筒形の本体に２組のフックを設
   け、これにより前記ふたつのリンクリングおよびそれに
   枢着した装置をフックし、前記座部分に対して係合して
   いない位置に維持せしめるようにしたことを特徴とする
   可逆メカニカルカップリング。 ７　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記１組のクランピングレバーを、互
   いに１２０度の角度をはなして配置した３つのクランピ
   ングレバーとしたことを特徴とする可逆メカニカルカッ
   プリング。 ８　特許請求の範囲第１項記載の可逆メカニカルカップ
   リングにおいて、前記１組のウェッジを、互いに１２０
   度の角度をはなして配置した３つのウェッジとしたこと
   を特徴とする可逆メカニカルカップリング。