CN103429491A - 升降式推进器装置 - Google Patents

Abstract

本发明的升降式推进器装置具备：设置于筒（21）的外表面的、在上下方向上具有一定齿距的齿部（32）的所需长度的一对齿条（31）；沿着各齿条（31）设置的引导构件（40）；和使筒（21）在升降通路（2）内升降的一对升降装置（30）。一对升降装置（30）具有与齿条（31）的上下远离的位置的齿部（32）各自独立地嵌合及脱离的上下一对卡止件（36）、（38）、具备各卡止件（36）、（38）的上下一对框架（34）、（35）、和设置于框架（34）、（35）之间的升降气缸（33）。升降气缸（33）形成为相对于固定在升降通路侧的一方的框架（34），使另一方的框架（35）以引导构件（40）作为引导件升降的结构。借助于此，构成能够将推进器提升至与吃水面相比靠近上方的位置的升降式推进器装置。

Description

升降式推进器装置

技术领域

本发明涉及内设有为了在固定位置上保持挖掘船和浮体式生产设备等而使用的推进器的升降式推进器装置。

背景技术

以往，在远离陆地的海上的海域进行海底石油、天然气田的开发，但是近年来，这样的海底石油、天然气田的开发倾向于深的水深。而且，在深海域的开发中使用的挖掘船和浮体式生产设备等（以下，统称为“挖掘船等”）的情况下，因为挖掘数千米的海底，因此不固定于海底而能够在海上固定位置上保持。作为在海上固定位置上保持这样的挖掘船等的系统，装有多台推进器而能够实现姿势控制的系统逐渐增多。具备该多台的推进器的挖掘船等形成为能够控制各推进器的推力等的结构以在暴风雨的天气下也能够例如利用GPS信号在固定位置上保持。例如，在挖掘船的情况下，设置四台至六台左右的推进器，以此能够在固定位置上保持。

然而，上述推进器出现因经年累月地使用而导致的故障和偶然性地需要维修等的情况。然而，在挖掘船等工作时，不得不保持例如通过挖掘钻头挖掘海底的状态，而不能离开其固定位置。因此，在需要检查、维修推进器时，需要通过潜水人员进行推进器的水中拆卸作业等，从而伴随着困难。此外，在暴风雨的期间也不能进行推进器的拆卸作业，因此维修作业时期也被限制。

又，也能够想到使挖掘船等移动至陆地的码头并进行推进器的检查、维修作业，但是此时会需要大量的时间和费用。

因此，近年来提出能够将推进器提升至与吃水面相比靠近上方的位置的装置以在海面上的工作地点上也能检查、维修上述推进器。

例如，作为这种现有技术具有使推进器通过齿条&齿轮驱动方式或者油压气缸驱动方式升降的船舶。作为齿条&齿轮驱动方式，在推进器侧设置齿轮，使船体侧的齿条能够向上方伸长，并且沿着该齿条通过齿轮使推进器提升至与吃水面相比靠近上方的位置。又，作为油压气缸驱动方式，使升降气缸悬吊于甲板下方，通过该升降气缸使升降体升降（例如参照专利文献1）。

又，作为其他的现有技术使推进器通过油压气缸驱动方式或齿条&齿轮驱动方式升降。在该现有技术中，作为油压气缸驱动方式记载了一工序上推方式和一工序上推伸缩式，作为齿条&齿轮驱动方式，记载有通过设置于船体侧的齿轮使推进器侧的齿条通过一工序升降的方式、和在升降途中通过又一齿轮升降的方式。而且，通过这些，使推进器在与船底相比靠近下方的位置和与甲板相比靠近上方的位置之间升降（例如，参照专利文献2）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第4526184号公报；

专利文献2：日本特开2001-55197号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在上述专利文献1中，为了使推进器以齿条&齿轮驱动方式升降而需要能够使大载荷升降的非常大的驱动装置。又，为了使该驱动装置变得紧凑，而齿条、齿轮均要使用高强度的材质，此外减速齿轮机构为机械加工完成品，因此升降装置成为非常高价的设备。

另外，专利文献2中记载的齿条&齿轮驱动方式，也与上述专利文献1相同地升降装置成为非常高价的设备。

又，在上述专利文献2的情况下，在一工序上推油压气缸方式中，将所需上推长度通过油压气缸的一工序上推，因此油压气缸的所需行程变长。此外，从吃水面至上方使大重量的推进器升降，因此为了具有充分的抗弯强度而成为非常大型的装置，并且成为非常高价的装置。此外，在一工序上推伸缩式油压气缸方式的情况下，使伸缩式的杆依次伸缩而使推进器以所需升降长度升降，因此气缸的结构变得复杂。此外，与上述油压气缸相同地为了应对抗弯强度而成为非常大型的装置，并且成为非常高价的装置。

又，在专利文献1的油压气缸方式的情况下，通过包围推进器的升降体的环进行升降，因此在推进器大型化而升降体截面也大型化时，围绕升降体的环也大型化，应对升降装置的大型化变得困难。

解决问题的手段：

因此，本发明的目的是提供为了使推进器在海上的工作地点也能够检查、维修而可以提升至与吃水面相比靠近上方的位置的、具备紧凑的升降装置的升降式推进器装置。

为了实现该目的，本发明是具备以从底部向下方突出的方式设置的推进器、和内设驱动所述推进器的驱动装置并在设置于船体的升降通路内升降的筒的升降式推进器装置，其中，具备：设置于所述筒的外表面的水平方向相对位置上的、在上下方向上具有一定齿距的齿部的所需长度的至少一对齿条；沿着所述各齿条在上下方向上设置的引导构件；和使所述筒沿着所述一对齿条在所述升降通路内在推进器的工作位置和与吃水面相比靠近上方的位置之间升降的一对升降装置；所述一对升降装置具有与所述齿条的上下远离的位置的齿部各自独立地嵌合及脱离的上下一对卡止件、具备所述各卡止件的上下一对框架、和设置于所述上下一对框架之间的升降气缸；所述升降气缸形成为相对于固定在所述升降通路侧的一方的框架，使另一方的框架以所述引导构件作为引导件升降的结构。在本说明书及权利要求书的文件中的“船体”是指包含挖掘船和浮体式生产设备等的具备升降式推进器装置的对象物。又，“筒”是指向下方突出设置推进器，并且内设驱动所述推进器的驱动装置的筒型容器。

根据该结构，在使一方的卡止件与设置于筒上的齿条的齿部嵌合并通过升降气缸上升后，使另一方的卡止件与齿条的齿部嵌合并支持升降式推进器装置的载荷，并且在使一方的卡止件脱离齿部并通过升降气缸下降而与下方的齿部嵌合后，使另一方的卡止件脱离齿部，而使一方的卡止件通过升降气缸上升，通过重复这样的所谓的蠕虫动作，以此可以通过具备短行程的升降气缸的紧凑的升降装置稳定地上升。又，通过相反的动作可以稳定地下降。因此，即使是紧凑的升降装置，也可以使升降式推进器装置在工作位置和与吃水面相比靠近上方的位置之间升降。此外，升降装置即使对于因推进器的大型化而导致的筒截面的大型化，也由于对于所述一对齿条每个齿条独立地设置升降装置，因此可以不使升降装置的框架大型化地容易地应对。

又，也可以是所述上下一对框架以位于下方的框架固定于所述升降通路的方式被安装。根据该结构，可以在设置于上下一对框架之间的升降气缸的面积大的孔侧支持升降式推进器装置的自重并使其升降，可以使升降气缸以最佳设计来使用。

又，也可以是所述升降通路在与吃水面相比靠近上方的位置上具备保养检查床；所述筒具备使所述推进器上升至所述保养检查床位置的所需长度的齿条；所述升降装置配置在升降通路的所需高度位置上以使所述推进器从工作时位置至保养检查床位置能够升降。根据该结构，使推进器从工作位置至可维修的保养检查床位置可升降，从而可以在保养检查床上从筒上卸下推进器并进行保养检查作业。

又，也可以是所述上下一对框架具有使所述卡止件在上下位置上各自独立地与所述齿条嵌合及脱离的驱动气缸、和通过所述驱动气缸的伸缩动作使所述卡止件与齿条的齿部嵌合或脱离的引导部。根据这样的结构，可以由设置于升降气缸的上下位置的框架通过紧凑的结构稳定地进行卡止件与齿条的齿部的嵌合或脱离。

又，也可以是所述升降气缸形成为在所述推进器工作时，使所述上下一对卡止件与齿条的齿部嵌合，并且使上下反方向的力作用于该卡止件上而保持作用于筒的上下方向的载荷的结构。根据这样的结构，作为作用于筒的载荷保持方法，通过作用于一对卡止件的反方向的力，作用于筒的上下方向静态载荷可以由在固定安装于升降通路的框架中具备的卡止件保持，并且因波浪等而向与静态载荷相反的方向作用着的动态载荷可以由在升降的框架中具备的卡止件保持。

又，也可以是所述升降通路具有设置于上下方向上远离的多处的所述升降装置的固定部；和在改变所述固定部时暂时保持升降式推进器装置的载荷的载荷保持装置；所述升降装置具有在所述升降通路的固定部上能安装及卸下的固定单元。根据该结构，在升降式推进器装置升降时，在升降通路的中途通过载荷保持装置暂时保持升降式推进器装置的载荷并改变升降装置的固定部位置，以此可以抑制齿条的长度并确保升降式推进器装置的升降距离。

又，也可以是所述升降通路具有支持作用于所述筒的水平方向的载荷的支持引导件；和在所述支持引导件的位置上，在全周上缩小所述筒和升降通路之间的间隔的围绕板。根据这样的结构，可以抑制升降通路和筒之间的因水面波浪引起的水面波动。

又，也可以是在所述支持引导件和所述筒之间具备以水平方向支持该筒的千斤顶。根据这样的结构，可以容易地消除在推进器工作时因筒和升降通路之间的间隙引起的振动。

发明效果：

根据本发明，可以提供使推进器升降以使其能够在海上工作地点上提升至与吃水面相比靠近上方的位置并进行检查、维修的、具备紧凑的升降装置的升降式推进器装置。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施形态的升降式推进器装置的侧视图；

图2是图1所示的升降式推进器装置的主视图；

图3是图1所示的III-III向视放大剖视图；

图4是图1所示的IV-IV向视放大剖视图；

图5是图1所示的V-V向视放大剖视图；

图6是图5所示的VI部放大图；

图7是图1所示的VII-VII向视放大剖视图；

图8是图2所示的升降装置部分的放大图；

图9是图8所示的IX-IX向视剖视图；

图10是图9所示的X-X向视剖视图；

图11是图9所示的XI-XI向视剖视图；

图12在（a）～（i）中示出在卡止件上作用着向下的正载荷的状态下的上升动作；

图13在（a）～（i）中示出在卡止件上作用着向下的正载荷的状态下的下降动作；

图14在（a）～（i）中示出在卡止件上作用着向上的负载荷的状态下的上升动作；

图15在（a）～（i）中示出在卡止件上作用着向上的负载荷的状态下的下降动作；

图16中的（a）、（b）是示出根据第一实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图17中的（a）、（b）是示出接着图16进行的根据第一实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图18中的（a）、（b）是示出根据第二实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图19中的（a）、（b）是示出接着图18进行的根据第二实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图20中的（a）、（b）是示出接着图19进行的根据第二实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图21中的（a）、（b）是示出接着图20进行的根据第二实施形态的升降式推进器装置的上升动作的侧视图；

图22是示出在本发明的升降式推进器装置中与应对波浪的第一示例相关的齿条和卡止件之间的关系的主视图；

图23是示出在本发明的升降式推进器装置中与应对波浪的第二示例相关的齿条和卡止件之间的关系的主视图。

具体实施方式

以下基于附图说明根据本发明的实施形态的一个示例。在以下实施形态中，举例说明设置于船舶的升降式推进器装置。

如图1、图2所示，升降式推进器装置20具备：在设置于船体1的升降通路2中升降的筒21；和从该筒21的下部向下方突出的推进器22。上述筒21及升降通路2在俯视下形成为矩形状截面（图4、图5）。在这些筒21和升降通路2之间设置有规定的间隔S1、S2。该间隙S1、S2中，设置有下述的齿条31的一个成为较宽的S2。

在上述筒21的内部设置有使上述推进器22旋转的旋转用驱动单元23、使螺旋桨24旋转的驱动马达25、向上述旋转用驱动单元23供给驱动油的旋转泵单元26及润滑各部的润滑油泵单元27等。

又，在上述筒21的相对的两个面的外表面上设置有一对齿条31。该齿条31在上下方向上形成有一定间距的齿部32，在筒21的上下方向上连续地设置。在图中，省略中间部分的齿部32的图示。该齿条31是，从筒21向外方向突出的部分的相对的齿条31通过增强构件31b相连接。

此外，在这样的筒21升降的上述升降通路2中设置有在推进器22工作时支持作用于筒21的水平方向的载荷的支持引导件3、支持筒21的水平方向载荷并在升降时进行引导的支持兼升降引导件4、和在使筒21升降时成为引导件的升降引导件5。在该示例中，在最下部设置支持引导件3，在其上部的上下两处设置支持兼升降引导件4。又，在升降通路2的上部设置有在推进器22工作时位于筒21的上方，在升降推进器装置20升降时成为引导件的升降引导件5。

而且，在上述筒21和船体1的升降通路2之间设置有一对升降装置30，该升降装置30使筒21沿着升降通路2升降，以此使推进器22升降。

在该升降装置30中分别设置有配备于上述齿条31的位置上，并且通过齿条31使筒21升降的升降气缸33。该升降气缸33的下部支持于升降通路2侧，而上部支持于筒21侧。对于该升降气缸33的支持及通过升降装置30的筒21的升降在下面叙述。

如图3所示，作为上述筒21的上方位置上的截面，设置于筒21的相对的两个面的外表面上的齿条31向外方向突出。齿条31以在上下方向上延伸的所需长度形成（图1）。借由该齿条31将升降式推进器装置20的载荷通过升降装置30支持于船体1。在该示例中，尽管示出在筒21的相对的两个面上设置齿条31的示例，但是也可以在对角位置上设置齿条31。

如图4所示，作为上述筒21的上方的升降装置30的下部位置上的截面，通过设置于升降通路2的四个角的升降引导件5引导筒21。又，在该实施形态中，在该位置上设置升降装置30的载荷支持结构体（固定部）9。

如图5所示，作为上述筒21的支持兼升降引导件4的位置上的截面，通过设置于升降通路2的四个角的支持兼升降引导件4支持筒21。如图6所示，支持兼升降引导件4具备支持作用于筒21的水平方向载荷的支持引导部4a、和升降时进行引导的升降引导部4b。升降引导部4b以位于上述升降引导件5的延长线上的形式设置于角部上，支持引导部4a设置于其内侧。在该支持引导部4a抵接的位置的筒21上设置有垫座6（图1、图2）。支持引导部4a和垫座6之间的间隙设置得狭窄，升降引导部4b和筒21之间的间隙设置得稍宽。另外，垫座6和支持引导部4a之间的间隙T设定为尽管允许筒21的升降，但是极力抑制水平方向的移动的较小的间隙T（例如，数mm程度：在图中夸大示出）。

如图7所示，作为上述筒21的最下部位置上的截面，通过设置于升降通路2的四个角的支持引导件3在水平方向上支持筒21。支持引导件3设置为位于在上述支持兼升降引导件4上设置的支持引导部4a的下方延长线上。

又，在该实施形态中，如图7所示，在支持引导件3的上部设置有使与筒21的周围之间的间隔S1、S2成为较小的间隔S3的围绕板7。该围绕板7以使筒21的周围的空间成为规定的较小的间隔S3的方式设置，并且如下所述，通过间隔S3的缩小效果，抑制升降通路2和筒21之间的因水面的波浪引起的水面波动。该围绕板7在该示例中，设置于最下部的支持引导件3和下侧一处的支持兼升降引导件4（图1、图2）上。

另外，在上述支持引导件3及支持兼升降引导件4的支持引导部4a和筒21的外表面之间具有上述间隙T（图6）。因此，在推进器22工作时，筒21会移动间隙T程度的距离。于是，为了防止该筒21的移动，也可以在工作时的筒21的下部的支持引导件3的水平面附近设置千斤顶（jack）8（图1）。作为该千斤顶8，例如也设置在上方的支持兼升降引导件4的位置上（未图示），在各面上设置两处总共设置8处时，能够稳定地保持。

接着，如图8所示，上述升降装置30具有在升降通路2侧支持升降气缸33的下部的下部框架34（以下，将该下部框架34称为保持卡止框架“HC框架（holding catch frame）34”）、和设置于升降气缸33的上部并升降的上部框架35（以下，将该上部框架35称为工作卡止框架“WC框架（working catch frame）35”）。该WC框架35支持于筒21侧。又，升降气缸33通过销33a与HC框架34及WC框架35连接，并且以销33a为中心可屈曲。

在上述HC框架34中内设（具备）与上述齿条31的齿部32嵌合（包含具有间隙的卡合）的保持卡止件（卡止片）36（以下称为“HC36”），并且使该HC36向水平方向移动的保持卡止件驱动气缸37（以下称为“HC气缸37”）设置在齿条的反方向上。又，在上述WC框架35中内设（具备）工作卡止件（卡止片）38（以下称为“WC38”），并且使该WC38在水平方向上移动的工作卡止件驱动气缸39（以下称为“WC气缸39”）设置在齿条的反方向上。这些HC气缸37及WC气缸39如下述那样交替地、独立地被驱动控制。

如图9所示，上述升降气缸33设置于其间夹着齿条31的左右两侧上。又，设置于该升降气缸33的上部的WC框架35及设置于下部的HC框架34也夹着齿条31设置。从这些HC框架34、WC框架35向齿条31进退的HC36及WC38由与齿条31的齿部32嵌合的部分较高而沿着宽度方向两端部的HC框架34、WC框架35进退的部分较低的厚板形成。这些WC38及HC36以能够支持在使升降式推进器装置20升降时的载荷及在工作时作用于升降式推进器装置20的上下方向载荷的板厚形成。

又，这些HC36及WC38能够沿着设置于HC框架34及WC框架35的引导部34a、35a进退。HC36通过设置于上述HC框架34的HC气缸37与齿条31嵌合及脱离，WC38通过设置于WC框架35的WC气缸39与齿条31嵌合及脱离。HC框架34夹着齿条31并固定于设置在船体1侧的升降通路2的载荷支持结构体9上。HC框架34的固定是采用焊接接合或者为了能够实现安装、拆卸而例如采用销连接安装、螺栓安装等。

如图10所示，夹着齿条31设置的HC框架34中分别设置有引导HC36的引导部34a，HC36通过设置在齿条的反方向上的HC气缸37与齿条31嵌合及脱离。

又，如图11所示，上述WC框架35也与上述HC框架34相同地其间夹着齿条31设置，但是左右的部分一体地形成（图9）。在该WC框架35上设置有沿着设置于齿条31的基部31a上的引导构件40可升降的引导槽41。引导构件40设置于齿条31的两侧部上，并且设置为在筒21的上下方向上连续。因此，WC框架35形成为引导槽41总是由设置于筒21的引导构件40引导而升降。

此外，像这样使WC框架35沿着设置于齿条31的两侧部上的引导构件40可升降，以此使WC38脱离齿条31的齿部32的状态下的WC框架35也可以沿着筒21升降。因此，升降装置30即使因旋转式推进器22的大型化而筒21的截面变得大型化，也不需要使WC框架35大型化，因此可以容易应对升降推进器装置20的大型化。

接着，基于图12至图15说明通过上述升降装置30进行的升降式推进器装置20的升降动作。在该说明中，对通过WC气缸39和HC气缸37进行的卡止件36、38的嵌合及脱离、和通过升降气缸33进行的设置于升降式推进器装置20的筒21的齿条31的升降动作进行说明。又，在图中示出检测卡止件36、38的嵌合及脱离的限位开关的状态及上下位置的切换（changeover）、和使卡止件36、38升降的升降气缸33的阀操作的状态等。另外，对于支持升降式推进器装置20的载荷的卡止件标以斜线。又，齿条31的一部分示出横线，使升降动作明确。

图12所示的（a）～（i）及图13所示的（a）～（i）示出卡止件36、38在从齿条31受到向下的正载荷的状态（“升降式推进器装置的自重－作用于升降式推进器装置的浮力＞0”的状态）下的升降动作。图12所示的（a）～（i）是示出上升动作的一个周期的图，基于该图说明使升降式推进器装置20上升的一个周期。

[上升动作]

图12的（a）中示出的状态是通过利用上述升降装置30的HC气缸37与齿条31的齿部32嵌合的HC36支持升降式推进器装置20的状态，并且从该状态开始说明。

首先，通过升降气缸33使WC38稍微上升，并通过该WC38支持升降式推进器装置20的载荷后，使HC36从齿条31的齿部32脱离（b）、（c）。

接着，通过升降气缸33使WC38上升，与此同时通过HC气缸37向齿条31按压HC36，并且使WC框架35上升齿条31的一个齿距的距离。借助于此，HC36与齿条31的向下距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（d）、（e）。

接着，通过升降气缸33使WC38稍微下降，在通过下方的HC36支持升降式推进器装置20的载荷后，使WC38从齿条31的齿部32脱离（f）、（g）。

接着，通过升降气缸33使WC38下降，与此同时通过WC气缸39向齿条31按压WC38，并且使WC38下降齿条31的一个齿距的距离。借助于此，WC38与齿条31的向下距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（h）、（i）。

这样，上升了齿条31的一个齿距的距离的升降式推进器装置20通过重复上述作业逐渐上升。

[下降动作]

图13所示的（a）～（i）是示出下降动作的一个周期的图。基于该图说明使升降式推进器装置20下降的一个周期。

图13的（a）所示的状态是通过利用上述升降装置30的HC气缸37与齿条31的齿部32嵌合的HC36支持升降式推进器装置20的状态，并且从该状态开始说明。

首先，通过升降气缸33使WC38稍微上升，并通过该WC38支持升降式推进器装置20的载荷后，使HC36从齿条31的齿部32脱离（b）、（c）。

接着，通过升降气缸33使WC38下降，与此同时通过HC气缸37向齿条31按压HC36，并且使WC框架35下降齿条31的一个齿距的距离。借助于此，HC36与齿条31的向上距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（d）、（e）。

接着，在使升降气缸33稍微下降并通过 HC36支持升降式推进器装置20的载荷后，使WC38从齿条31的齿部32脱离（f）、（g）。

接着，通过升降气缸33使WC38上升，与此同时通过WC气缸39向齿条31按压WC38，并且使WC框架35上升齿条31的一个齿距的距离。借助于此，WC38与齿条31的向上距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（h）、（i）。

这样，下降了齿条31的一个齿距的距离的升降式推进器装置20通过重复上述作业逐渐下降。

图14所示的（a）～（i）及图15所示的（a）～（i）示出卡止件36、38在从齿条31受到向上的负载荷的状态（“升降式推进器装置的自重－作用于升降式推进器装置的浮力＜0”的状态）下的升降动作。图14所示的（a）～（i）是示出上升动作的一个周期的图，基于该图说明使升降式推进器装置20上升的一个周期。

[上升动作]

图14的（a）中示出的状态是通过利用上述升降装置30的HC气缸37与齿条31的齿部32嵌合的HC36支持升降式推进器装置20的状态，并且从该状态开始说明。

首先，通过升降气缸33使WC38稍微下降，并通过该WC38支持升降式推进器装置20的载荷后，使HC36从齿条31的齿部32脱离（b）、（c）。

接着，通过升降气缸33使WC38上升，与此同时通过HC气缸37向齿条31按压HC36，并且使WC框架35上升齿条31的一个齿距的距离。借助于此，HC36与齿条31的向下距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（d）、（e）。

接着，在通过升降气缸33使WC38稍微上升并通过HC36支持升降式推进器装置20的载荷后，使WC38从齿条31的齿部32脱离（f）、（g）。

接着，通过升降气缸33使WC38下降，与此同时通过WC气缸39向齿条31按压WC38，并且使WC38下降齿条31的一个齿距的距离。借助于此，WC38与齿条31的向下距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（h）、（i）。

这样，上升了齿条31的一个齿距的距离的升降式推进器装置20通过重复上述作业逐渐上升。

[下降动作]

图15的（a）～（i）是示出下降动作的一个周期的图。基于该图说明使升降式推进器装置20下降的一个周期。

图15的（a）所示的状态是通过利用上述升降装置30的HC气缸37与齿条31的齿部32嵌合的HC36支持升降式推进器装置20的状态，并且从该状态开始说明。

首先，通过升降气缸33使WC38稍微下降，并通过该WC38支持升降式推进器装置20的载荷后，使HC36从齿条31的齿部32脱离（b）、（c）。

接着，通过升降气缸33使WC38下降，与此同时通过HC气缸37向齿条31按压HC36，并且使WC框架35下降齿条31的一个齿距的距离。借助于此，HC36与齿条31的向上距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（d）、（e）。

接着，在通过升降气缸33使WC38稍微上升并通过 HC36支持升降式推进器装置20的载荷后，使WC38从齿条31的齿部32脱离（f）、（g）。

接着，通过升降气缸33使WC38上升，与此同时通过WC气缸39向齿条31按压WC38，并且使WC框架35上升齿条31的一个齿距的距离。借助于此，WC38与齿条31的向上距离一个齿距的位置的齿部32嵌合（h）、（i）。

这样，下降了齿条31的一个齿距的距离的升降式推进器装置20通过重复上述作业逐渐下降。

如上所述，通过上述升降装置30进行的升降式推进器装置20的升降动作是通过所谓的利用短齿距的蠕虫运动的升降方式进行的。

接着，基于图16的（a）、（b）至图21的（a）、（b）说明通过上述升降装置升降的升降式推进器装置的动作。图16的（a）、（b）至图17的（a）、（b）示出根据上述图1、图2所示的第一实施形态的升降式推进器装置20的动作。图18的（a）、（b）至图21的（a）、（b）示出根据第二实施形态的升降式推进器装置50的动作。以下说明这两个实施形态的动作。

[第一实施形态的动作]

图16的（a）所示的第一实施形态的升降式推进器装置20是设置于筒21的侧部的齿条31从筒21的上端向上方突出的示例。在该第一实施形态的情况下，升降装置30固定于升降通路2的一定位置上。设置该升降装置30的位置如下述那样设定于可使筒21上升至在与吃水面W相比靠近上方的位置上能够卸下推进器22的位置的位置。

在该第一实施形态的情况下，通过利用上述升降装置30如上述图12的（a）～（i）或图14的（a）～（i）所示使WC38和HC36交替地进行嵌合/脱离的动作，以此使如图16的（a）所示从船底10突出的位置（工作位置）的推进器22（图中高度为L）上升。图16的（b）所示的状态示出由船底10容纳推进器22的状态的位置（航海时位置）。

之后，通过重复上述图12的（a）～（i）或图14的（a）～（i）所示的动作，以此如图17的（a）所示使推进器22上升至设置于与升降通路2的吃水面W相比靠近上方的规定位置上的保养检查床11的位置（保养检查位置）。然后，如图17的（b）所示，在保养检查床11上操作员等从筒21上卸下推进器22，并使其向保养检查床11的一侧移动。在该示例中，如图17的（a）所示，相对于从船底10至吃水面W的高度A，保养检查床11设置于高出吃水面W高度B的位置上。而且，使保养检查床11的高度空间为对上述推进器22的高度L加上作业用高度C的高度。因此，上述筒21的上升量为高度H。

像这样，使推进器22上升至吃水面W的上方的结构可以通过紧凑的升降装置30实现，因此可以提供即使推进器22在海上工作地点发生了故障，也能够在该工作地点上检查、维修的升降式推进器装置20。

[第二实施形态的动作]

接着，基于图18的（a）、（b）至图21的（a）、（b）说明第二实施形态。对于与上述第一实施形态相同的结构标以相同的符号以说明。在该第二实施形态中，为了使升降装置33的HC框架34也沿着筒21的引导构件40可升降，而与WC框架35相同地左右部分一体地形成，并设置有引导槽41（参照图11）。又，设置于筒21的齿条31的高度形成为在将推进器22容纳于升降通路2内的状态的位置（航海时位置）上，防止齿条31与上甲板位置（图示的船体1位置）相比向上方突出。因此，根据该第二实施形态，在航海等的时候不允许有向上方突出的结构的情况下可以利用。又，该第二实施形态也可以利用于上甲板位置较低而不能使升降装置30像第一实施形态那样装设在规定高度位置的情况等中。

图18（a）所示的第二实施形态的升降式推进器装置50形成为设置于筒21的侧部的齿条31被设置至筒21的上端位置。在该第二实施形态的情况下，升降装置30固定于升降通路2的规定位置上，但是设置该升降装置30的位置可以如下述那样改变。

在该第二实施形态的情况下，也根据上述升降装置30如上述图12的（a）～（i）或图14的（a）～（i）所示，通过使WC38和HC36交替地进行嵌合/脱离的动作，以此如图18的（a）所示，使从船底10突出的推进器22上升。图18的（b）所示的状态示出由船底10容纳推进器22的状态。在该第二实施形态的升降式推进器装置50中，不存在该状态下从船体1的上甲板向上方突出的构件。

之后，通过重复上述图12的（a）～（i）或图14的（a）～（i）所示的动作，以此如图19的（a）所示使推进器22上升至吃水面W的附近。在该状态下，通过设置于升降通路2的载荷保持装置12（在用双点划线示出的位置上，将与卡止件36相同的结构与齿条31的齿部32嵌合而支持载荷的装置）暂时保持升降式推进器装置50的载荷。

之后，卸下将升降装置30的HC框架34固定于船体1的结构，使升降装置30成为自由的状态。然后，通过重复上述图15的（a）～（i）所示的动作，以此如图19的（b）所示使升降装置30沿着齿条31上升至规定的上部位置。该规定的上部位置如下所述设定于能够使升降式推进器装置50的推进器22上升至设置于吃水面W的上方的保养检查床11的位置。

接着，如图20的（a）所示，在升降通路2的升降装置30的下方设置载荷支持结构体13。然后，如图20的（b）所示，使升降装置30下降规定量而将HC框架34固定于上述载荷支持结构体13上。借助于此，借由升降装置30通过载荷支持结构体13支持升降式推进器装置50的载荷。之后，暂时保持上述升降式推进器装置50的载荷的载荷保持装置12被卸下。

之后，通过重复上述图12的（a）～（i）或图14的（a）～（i）所示的动作，以此如图21的（a）所示使推进器22上升至设置于升降通路2的规定位置上的保养检查床11的位置。然后，如图21的（b）所示，在保养检查床11上操作员等从筒21上卸下推进器22，并使其向保养检查床11的一侧移动。

像这样，使推进器22上升至吃水面W的上方的结构可以通过紧凑的升降装置30实现，因此可以提供即使推进器22在海上工作地点发生了故障，也能够在该工作地点上检查、维修的升降式推进器装置50。此外，根据该第二实施形态的升降式推进器装置50可以消除向上方较大程度地突出的结构。

如上所述，根据上述升降式推进器装置20、50，在筒21上以上下方向设置所需长度的一对齿条31，而将一对升降装置30配置在升降通路2的所需高度位置上，以此可以使升降式推进器装置20、50的推进器22在工作位置和保养检查位置之间稳定地升降。

此外，使通过升降装置30进行的升降式推进器装置20、50的升降方式为通过短行程的升降气缸33进行的重复所谓的蠕虫运动的方式，以此可以使升降装置30形成为紧凑且廉价的结构。又，升降装置30的升降气缸33可以是短行程，因此也可以容易地充分具备作为重物的升降式推进器装置20、50升降时的抗弯强度。

在此基础上，通过形成为使升降气缸33的下部侧（与气缸的朝向无关。）固定于升降通路2的结构，以此升降式推进器装置20、50的自重在面积大的孔侧支持，从而可实现升降气缸33的最佳设计。

借助于此，可以提供抑制成本并能适用于一艘具备多台推进器22的挖掘船等中的、具备紧凑的升降装置30的升降式推进器装置20、50。

然而，上述升降式推进器装置20、50为了升降而在与船体1的升降通路2之间设置规定的间隔S1、S2。因此，在远离陆地的海域等中因波浪等的影响而吃水面W较大地波动。在这样的情况下，存在因如上所述使升降式推进器装置20、50升降时的吃水面W的波动而影响正常的动作的担忧。

因此，如上述图1、图2、图7所示，在上述升降式推进器装置20（50）上，在其位于工作位置时的横载荷支持引导件3、4的位置水平上设置有围绕板7，该围绕板7如上所述使筒21的全周和升降通路2的全周之间的间隔S1、S2成为较小的间隙S3而发挥缩径效果（图7）。该围绕板7如上所述设置于最下部的支持引导件3和下侧一处的支持兼升降引导件4上，并且抑制升降通路2和筒21之间的水面因波浪等而上下较大地波动的情况。在该实施形态中，将围绕板7设置于位于工作位置的筒21的最下部和位于其上部的支持兼升降引导件4的位置水平上，以此可以确实地抑制水的移动，因此是优选的。

又，如图22、图23所示，考虑到上述那样的波浪等，而在升降式推进器装置20、50工作时，也可以通过以下那样的齿条31和卡止件36、38的关系保持载荷。作用于升降式推进器装置20的静态的上下方向载荷的方向是在未作用着由波浪引起的动态的载荷的状态下，由升降式推进器装置20的自重和作用于此的浮力的大小的关系决定的。

图22示出在静态的状态下，向下的正载荷作用于升降式推进器装置20的状态下、即“升降式推进器装置的自重－作用于升降式推进器装置的浮力＞0”的状态下的载荷保持状态。

图22所示的齿条和卡止件的关系是通过升降气缸33向HC框架34的方向拉动内设在WC框架35中的WC38，以此该WC38和内设于HC框架34的HC36处于彼此推压齿条31的状态。借助于此，抑制因工作时的波浪而引起的筒21的上下移动。

又，图23示出在静态的状态下，向上的负载荷作用于升降式推进器装置的状态下、即“升降式推进器装置的自重－作用于升降式推进器装置的浮力＜0”的状态下的载荷保持状态。

图23所示的齿条和卡止件的关系是通过升降气缸33向HC框架34的反方向推动内设在WC框架35中的WC38，以此该WC38和内设于HC框架34的HC36处于彼此牵拉齿条31的状态。借助于此，抑制因工作时的波浪而引起的筒21的上下移动。

另外，在这些图22、图23所示的油压回路中，仅图示用于通过升降气缸33保持由HC36和WC38在上下方向上推拉齿条31的状态的储压器45、低压泄压阀46a、高压泄压阀46b、止回阀47及气罐48，而省略泵、方向切换阀等的图示。储压器45及低压泄压阀46a的压力设定为稍微大于升降气缸33能够使空载荷的WC框架35升降的压力的压力。

像这样，作用于筒21的上下方向静态载荷由在固定并安装于升降通路2的HC框架34中内设的HC36保持。该保持为了使因波浪而向与静态载荷相反的方向作用的动态载荷由设置于升降装置30的上下位置的HC36、WC38保持，而使两个卡止件36、38保持推拉的状态。借助于此，可以抑制因工作时的波浪引起的筒21的上下移动。

另外，在上述实施形态中，在筒21的相对的两个面的宽度方向中央部分的外表面上设置有在上下方向（垂直方向）上延伸的一对相对的齿条31，但是齿条31只要是通过筒21的水平方向截面中心点，则也可以位于对角线上，又，也可以是并非一对而是两对，并不限于上述实施形态。

又，上述齿条31的齿部32形成为大致矩形形状，但是只要是形成为一定齿距的凹凸状并将卡止件36、38嵌合以此能够支持升降式推进器装置20、50的结构即可，例如也可以是一定齿距的嵌合孔形状，并不限于上述实施形态。

此外，上述实施形态只是一个示例，在不影响本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，本发明并不限于上述的实施形态。

工业应用性：

根据本发明的升降式推进器装置可以利用于在出现故障等的时候想要使推进器上升至吃水面的上方位置并进行检查·维修的挖掘船等中。

符号说明：

1      船体；

2      升降通路；

3      支持引导件；

4      支持兼升降引导件；

4a     支持引导部；

4b     升降引导部；

5      升降引导件；

6      垫座；

7      围绕板；

8      千斤顶；

9      载荷支持结构体（固定部）；

10     船底；

11     保养检查床；

12     载荷保持装置；

13     载荷支持结构体（固定部）；

20     升降式推进器装置；

21     筒；

22   推进器；

30     升降装置；

31     齿条；

31a    基部；

32      齿部；

33     升降气缸；

33a    销；

34     保持卡止框架（HC框架）；

34a    引导部；

35     工作卡止框架（WC框架）；

35a    引导部；

36     保持卡止件（HC）；

37     保持卡止件驱动气缸（HC气缸）；

38     工作卡止件（WC）；

39     工作卡止件驱动气缸（WC气缸）；

40     引导构件；

41     引导槽；

50     升降式推进器装置；

S1、S2 间隔；

T      间隙；

W     吃水面。

Claims (8)

1.一种升降式推进器装置，是具备以从底部向下方突出的方式设置的推进器、和内设驱动所述推进器的驱动装置并在设置于船体的升降通路内升降的筒的升降式推进器装置，其特征在于，具备：

设置于所述筒的外表面的水平方向相对位置上的、在上下方向上具有一定齿距的齿部的所需长度的至少一对齿条；

沿着所述各齿条在上下方向上设置的引导构件；和

使所述筒沿着所述一对齿条在所述升降通路内在推进器的工作位置和与吃水面相比靠近上方的位置之间升降的一对升降装置；

所述一对升降装置具有与所述齿条的上下远离的位置的齿部各自独立地嵌合及脱离的上下一对卡止件、具备所述各卡止件的上下一对框架、和设置于所述上下一对框架之间的升降气缸；

所述升降气缸形成为相对于固定在所述升降通路侧的一方的框架，使另一方的框架以所述引导构件作为引导件升降的结构。

2.根据权利要求1所述的升降式推进器装置，其特征在于，所述上下一对框架以位于下方的框架固定于所述升降通路的方式被安装。

3.根据权利要求1或2所述的升降式推进器装置，其特征在于，

所述升降通路在与吃水面相比靠近上方的位置上具备保养检查床；

所述筒具备使所述推进器上升至所述保养检查床位置的所需长度的齿条；

所述升降装置配置在升降通路的所需高度位置上以使所述推进器从工作时位置至保养检查床位置能够升降。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的升降式推进器装置，其特征在于，所述上下一对框架具有使所述卡止件在上下位置上各自独立地与所述齿条嵌合及脱离的驱动气缸、和通过所述驱动气缸的伸缩动作使所述卡止件与齿条的齿部嵌合或脱离的引导部。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的升降式推进器装置，其特征在于，所述升降气缸形成为在所述推进器工作时，使所述上下一对卡止件与齿条的齿部嵌合，并且使上下反方向的力作用于该卡止件上而保持作用于筒的上下方向的载荷的结构。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的升降式推进器装置，其特征在于，所述升降通路具有：设置于上下方向上远离的多处的所述升降装置的固定部；和

在改变所述固定部时暂时保持升降式推进器装置的载荷的载荷保持装置；

所述升降装置具有在所述升降通路的固定部上能安装及卸下的固定单元。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的升降式推进器装置，其特征在于，所述升降通路具有：支持作用于所述筒的水平方向的力的支持引导件；和在所述支持引导件的位置上，在全周上缩小所述筒和升降通路之间的间隔的围绕板。

8.根据权利要求7所述的升降式推进器装置，其特征在于，在所述支持引导件和所述筒之间具备以水平方向支持该筒的千斤顶。

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