JP2002003178A - 洋上補給用ウインチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】占有面積を小さくでき、ワイヤーの急激な張力
変動に対処できる。 【解決手段】ワイヤー１の経路で導入用シーブ１２ｂと
転向シーブ５との間に張力検出装置４を配置するととも
に、前記転向シーブ５と電動式ウインチモータ３２によ
り回転駆動されるウインチドラム３１との間に乱巻き防
止装置７を配置し、張力検出装置４の検出値に基づいて
ウインチモータ３２の回転数を制御し、乱巻き防止装置
７に、ワイヤー繰り出し位置をねじ軸２１を介してウイ
ンチドラム幅方向に往復移動させる巻取り調整用サーボ
モータ２６を設け、前記張力検出装置４の検出値に基づ
いてウインチモータ３２の回転数を制御するとともに、
ウインチドラム２１の回転数を検出する巻取り検出器３
６の検出値に基づいて巻取り調整用サーボモータ２６の
回転数を制御するウインチ制御装置４１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洋上の船舶間で物
資補給や給油を行うために、船舶間に索を張設するため
の洋上補給用ウインチに関する。

【０００２】

【従来の技術】洋上で左右に並走する船舶間で物資を補
給するいわゆる横曳補給では、油圧モータおよびアキュ
ムレータを備えた油圧装置により、受給船に連結された
ワイヤーロープ［以下ワイヤーと省略する］（スパン用
ワイヤー、揚収用ワイヤー）の張力を保持したり、ワイ
ヤーの繰り出しや巻き取りをおこなっていた。

【０００３】また洋上で前後に縦走する船舶間で物質
（主に燃料）を補給するいわゆる縦曳補給では、補給船
から受給船に連結したワイヤー（係留索）の張力をポテ
ンショメーターを監視しながら２船の速度差で張力を与
えていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、横曳補給のよ
うに油圧装置を用いる場合、油圧発生ユニットなど大き
い占有面積が必要であるという問題があった。

【０００５】また縦曳補給のように係留索を用いる場
合、２船の速度差で索の張力を保つために、波浪や操船
による急激な係留索の張力変動に対処できない。また２
船の乾舷が低い場合には、給油ホースが海面にぶつか
り、張力により破損するという事故があった。さらに速
度差で張力を保持するため、高速での補給ができない。
また乗員がポテンショメータを見ながら張力を操作する
ため、急激に索張力が増加した場合、危険であるなどの
問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決できる洋上補給
ウインチを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、先端部が受給船または補給船
に連結されたワイヤーの導入経路で、導入用シーブと転
向シーブとの間に張力検出装置を配置するとともに、前
記転向シーブと電動式ウインチモータにより回転駆動さ
れるウインチドラムとの間に乱巻き防止機を配置し、前
記張力検出装置の検出値に基づいて前記ウインチモータ
の回転数を制御するように構成し、前記乱巻き防止機
に、ワイヤー繰り出し位置をねじ軸を介してウインチド
ラム幅方向に往復移動させる整列用サーボモータを設
け、ウインチドラムの回転数を検出する巻取り検出器の
検出値に基づいて整列用サーボモータの回転数を制御す
るように構成したものである。

【０００８】上記構成によれば、電動式ウインチモータ
を使用するとともに、乱巻き防止機によりフリートアン
グルを広くとることができるので、占有面積を小さくす
ることができる。また張力検出装置により電動式ウイン
チモータを制御してワイヤーの張力を保持するまで、波
浪や操船による急激な張力変動に対処することができる
とともに、急激な張力変動に追従して効果的に緩衝する
ことができる。また高速航行での補給も可能となり、自
動的にワイヤーの張力制御ができるので安全性も高い。

【０００９】また請求項２記載の発明は、導入用シーブ
を補給ポストに配置し、この補給ポストを着脱自在で、
高さ調整自在に構成したものである。上記構成によれ
ば、補給ポストにより導入用シーブを十分に高い位置に
配置できるので、ワイヤーや給油ホースと海面との衝突
を回避でき、破損を防止できる。また高さ制限があって
も、不使用時に補給ポストを取り外したり、高さを制限
内の適正な位置に調整することができる。

【００１０】さらに請求項３記載の発明は、乱巻き防止
機の、ワイヤー繰り出し位置の両側に、ワイヤーを挟ん
で配置されたる一対の第１シーブと、この第１シーブと
直交して配置された一対の第２シーブとを前後に配置し
たものである。

【００１１】上記構成によれば、ワイヤーに張力がかか
らない無負荷時に、ワイヤーの繰り出し位置を適正に保
持することができるとともに、４個のシーブによりワイ
ヤーに負荷を与えることができるので、無負荷状態のワ
イヤーをウインチドラムに整然と巻き取ることができ、
乱巻きを効果的に防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る洋上補給用
ウインチの実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明す
る。

【００１３】この洋上補給用ウインチＷは、図９，図１
０に示すように、補給船Ｓ１の甲板上の所定位置に設置
されて縦曳補給を行うために、受給船と２に連結したワ
イヤー（曳航索）１に給与ホース９を保持させワイヤー
１を巻き取り繰り出しして所定の張力に保持するもので
ある。

【００１４】この洋上補給用ウインチＷは、据付基台２
に、補給ポスト３と、張力検出装置４と、転向シーブ
５，６と、乱巻き防止機７付きの巻取ドラム装置８が配
設されている。

【００１５】前記補給ポスト２は据付基台２の一端部に
配置され、その上端部に、その間にワイヤー１を案内す
る左右一対の導入用シーブ１２ａが垂直軸心周りに回転
自在に設けられ、またその下部に取付ブラケット１１を
介して導入用シーブ１２ｂが水平軸心周りに回転自在に
設けられている。前記張力検出装置４は、図３，図４に
示すように、据付基台２に立設された支持フレーム１３
に、水平軸心周りに回転自在な受入ガイドシーブ１４と
検出シーブ１５と排出ガイドシーブ１６とが上下３段に
設置されており、固定された受入ガイドシーブ１４の一
側部にワイヤー１が導入されて検出シーブ１５の他側部
に巻回され、さらに固定された排出ガイドシーブ１６の
一側部からワイヤー１が導出される。そして、検出シー
ブ１５の軸部に介装されたピン型ロードセル１７により
ワイヤー１の張力を検出している。なお、このピン型ロ
ードセル１７に代えて軸部に設けられた圧縮型または引
張型ロードセルやポテンショメータであってもよい。

【００１６】転向シーブ６ａ，６ｂは、据付基台２に垂
直軸心周りに回転自在に配置されて排出ガイドシーブ１
６から取出されたワイヤー１を取出し、乱巻き防止機７
をに案内するものである。

【００１７】乱巻き防止機７は、図５〜図８に示すよう
に、据付架台２上に、設置フレーム２０を介して巻取ド
ラム装置８のドラム回転軸と平行なねじ軸２１とガイド
ロッド２２が配設され、ねじ軸２１に螺合する雌ネジ部
材２３ａとガイドロッド２２に外嵌するスライド筒２３
ｂを有する可動台２３が配置されている。この可動台２
３には、入り口側で互いに接してワイヤー１のガイド孔
を形成する左右一対の水平シーブ（第１シーブ）２４，
２４が垂直軸心周りに回転自在に支持され、出口側で互
いに接してワイヤー１のガイド孔を形成する上下一対の
垂直シーブ（第２シーブ）２５，２５がそれぞれ水平軸
心周りに回転自在に支持されている。またねじ軸２１の
一端部には、整列用サーボモータ２６が連結されてお
り、この整列用サーボモータ２６は、後述する巻取りド
ラム装置８のウインチドラム３１の回転数およびワイヤ
ー間溝位置を検出する巻取り検出器（エンコーダー）３
６の検出値に基づいて回転数が制御される。

【００１８】これは、ウインチドラムからチェーンや歯
車などの伝動機構を介してねじ軸が駆動される構造で
は、ウインチドラムの回転数とチェーンスプロケットま
たは歯車の減速比とねじ軸のリードとが合致することが
ほとんどなく、特に多層巻きでウインチドラムの周速が
変化する場合には、乱巻きを頻発するからである。また
通常のワイヤーに張力がかかっている場合の巻取りでは
乱巻きも少ないが、ワイヤーに張力がかかっていないと
乱巻きになる場合が多い。しかし、本発明では、左右一
対の水平シーブ（第１シーブ）２４，２４と上下一対の
垂直シーブ（第２シーブ）２５，２５とがそれぞれワイ
ヤー１に接しており、ワイヤー１の繰り出し位置を正確
に保持できるとともに所定の負荷をかけられることか
ら、乱巻きを防止することができる。

【００１９】巻取ドラム装置８は、定トルクインバータ
モータまたはサーボモータからなる電動式ウインチモー
タ３２によりギヤ３２ａ，３３ａと減速機３３を介して
回転駆動されるウインチドラム３１がドラム回転軸周り
に回転自在に支持されており、この回転軸には、スリッ
ピングカップリング（スリッピングクラッチともいう）
３４とブレーキ装置３５と巻取り検出器３６が設けられ
ている。なお、電動式ウインチモータ３２にサーボモー
タを使用した場合には、巻取り検出器３６はサーボモー
タのエンコーダが利用される。また、ウインチドラム３
１の出入り口には、ウインチドラム３１へのワイヤー１
の巻取り、繰り出しを案内する導入出ローラ３８が配置
されており、ばねなどからなる付勢手段によりローラ軸
を介してウインチドラム３１側に所定圧で押し付けら
れ、またウインチドラム３１のドラム回転軸にクラッチ
などを介して切断連結可能に構成されている。そして、
巻取り防止機７から導入されたワイヤー１は、導入出ロ
ーラ３７を介して上方に案内されウインチドラム３１の
上部から巻き取られており、巻取り時には、導入出ロー
ラ３８が遊転状態にされてワイヤー１の導入を案内し、
繰り出し時には、導入出ローラ３８がドラム回転軸を介
してウインチドラム３１の周速より速い周速で繰り出し
方向に回転駆動され、これによりウインチドラム３１か
ら繰り出されるワイヤー１にテンションをかけて繰り出
し前のウインチドラム３１のワイヤー１のゆるみを防止
している。

【００２０】上記構成において、先端部が受給船に連結
されたワイヤー１は、導入用シーブ１２から張力検出装
置４に導入されて転向シーブ５，６により転向され、乱
巻き防止機７から巻き取りドラム装置８のウインチドラ
ム３１に巻き取られる。この時、張力検出装置４では検
出シーブ１５に加わる負荷がピン型ロードセル１７によ
り検出されてワイヤー１の張力がウインチ制御装置３７
に出力される。ウインチ制御装置３７では、ワイヤー１
の張力に基づいて張力が一定になるようにウインチモー
タ３２の回転が制御される。また、この時、ウインチド
ラム３１の回転数が巻取り検出器３６により検出され、
ウインチ制御装置３７によりこの検出値に基づいて巻き
取り調整用サーボモータ２６の回転数が制御され、乱巻
き防止機７のワイヤー１の繰り出し位置が制御される。

【００２１】なお、ウインチ制御装置３７では、ワイヤ
ー１の巻取り方向および繰り出し方向の運転開始時に
は、ワイヤー張力が小さいためウインチモータ３２を高
速回転させる。そして、張力設定値付近になると、低速
回転数に切り替えて、ワイヤー１ーの急激な張力変動を
防止し、設定張力となるまでウインチモータ３２が低速
で回転駆動される。

【００２２】上記実施の形態によれば、 ．ウインチ制御装置３７により張力検出装置４の検出
値に基づいて定トルクインバータモータまたはサーボモ
ータからなる電動式ウインチモータ３２を制御するの
で、急激な船間距離の変動によるワイヤー張力の変動に
対応することができる。

【００２３】．巻取り検出器３６をウインチドラム３
１に設けることにより、直接ウインチドラム３１の回転
数を検出し、ウインチ制御装置３７によりこの回転数に
基づいてねじ軸２１の回転数を制御するので、効果的に
乱巻きを防止することができ、互いに直交する方向の一
対２組の水平シーブ２４および垂直シーブ２５により無
負荷時のワイヤー１の乱巻きを防止できる。

【００２４】．乱巻き防止機７に独立した整列用サー
ボモータ２６を設けたので、ワイヤー１の張力が無負荷
状態であっても、また多層巻きであっても乱巻きを防止
することができる。

【００２５】なお、上記実施の形態では、補給ポスト３
を固定式にしたが、図１１に示すように、着脱調整式に
してもよい。すなわち、据付基台２に補給ポスト４１が
嵌脱自在な調整ガイド筒４２立設固定し、補給ポスト４
１と調整ガイド筒４２にそれぞれ形成したピン孔４３に
固定ピン４４を装着することにより、補給ポスト４１を
調整ガイド筒４２に固定する。そして、ピン孔４３の位
置を選択することにより補給ポストの高さを調整するこ
とができる。また、高さ制限がある場合には、不使用時
に補給ポスト４１を取り外しておけばよい。

【００２６】この着脱調整式補給ポスト４１により、不
使用時に高さ制限がある場合でも対応することができ
る。また導入用シーブ１２ａ，１２ｂに十分な高さを確
保できるので、補給船と受給船との位置が変動してフリ
ートアングルが大きくなった場合でも、導入用シーブ１
２からワイヤー１が外れることがない。

【００２７】なお、上記実施の形態では、補給船Ｓ１に
この洋上補給用ウインチＷを設置したが、受給船Ｓ２に
設置することもでき、また横曳補給にも使用することが
できる。

【００２８】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載の発明
によれば、電動式ウインチモータを使用するとともに、
乱巻き防止機によりフリートアングルを広くとることが
できるので、占有面積を小さくすることができる。また
張力検出装置により電動式ウインチモータを制御してワ
イヤーの張力を保持するまで、波浪や操船による急激な
張力変動に対処することができるとともに、急激な張力
変動に追従して効果的に緩衝することができる。また高
速航行での補給も可能となり、自動的にワイヤーの張力
制御ができるので安全性も高い。

【００２９】また請求項２記載の発明によれば、補給ポ
ストにより導入用シーブを十分に高い位置に配置できる
ので、ワイヤーや給油ホースと海面との衝突を回避で
き、破損を防止できる。また高さ制限があっても、不使
用時に補給ポストを取り外したり、高さを制限内の適正
な位置に調整することができる。

【００３０】さらに請求項３記載の発明によれば、ワイ
ヤーに張力がかからない無負荷時に、ワイヤーの繰り出
し位置を適正に保持することができるとともに、４個の
シーブによりワイヤーに負荷を与えることができるの
で、無負荷状態のワイヤーをウインチドラムに整然と巻
き取ることができ、乱巻きを効果的に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洋上補給用ウインチの実施の形態
を示す全体平面図である。

【図２】同洋上補給用ウインチの全体側面図である。

【図３】同洋上補給用ウインチの張力検出装置を示す正
面図である。

【図４】同張力検出装置を説明する概略側面図である。

【図５】同洋上補給用ウインチの乱巻き防止機を示す要
部平面図である。

【図６】同乱巻き防止機を示す要部正面図である。

【図７】同乱巻き防止機を示す要部側面断面図である。

【図８】同乱巻き防止機を示す要部縦断面図である。

【図９】同洋上補給状態を示す平面図である。

【図１０】同洋上補給状態を示す側面図である。

【図１１】本発明に係る洋上補給用ウインチの他の実施
の形態を示す全体側面図である。

【符号の説明】

Ｗ 洋上補給用ウインチ Ｓ１ 補給船 Ｓ２ 受給船 １ ワイヤー ２ 据付基台 ３ 補給ポスト ４ 張力検出装置 ５，６ 転向シーブ ７ 乱巻き防止機 ８ 巻取りドラム装置 １２ａ，１２ｂ 導入用シーブ １４ 受入ガイドシーブ １５ 検出シーブ １６ 排出ガイドシーブ １７ ピン型ロードセル ２１ ねじ軸 ２２ ガイドロッド ２３ 可動台 ２３ａ 雌ネジ部材 ２４ 水平シーブ ２５ 垂直シーブ ２６ 整列用サーボモータ ３１ ウインチドラム ３２ ウインチモータ ３６ 巻取り検出器 ３７ ウインチ制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部が受給船または補給船に連結された
   ワイヤーの導入経路で、導入用シーブと転向シーブとの
   間に張力検出装置を配置するとともに、前記転向シーブ
   と電動式ウインチモータにより回転駆動されるウインチ
   ドラムとの間に乱巻き防止機を配置し、 前記張力検出装置の検出値に基づいて前記ウインチモー
   タの回転数を制御するように構成し、 前記乱巻き防止機に、ワイヤー繰り出し位置をねじ軸を
   介してウインチドラム幅方向に往復移動させる整列用サ
   ーボモータを設け、 ウインチドラムの回転数を検出する巻取り検出器の検出
   値に基づいて整列用サーボモータの回転数を制御するよ
   うに構成したことを特徴とする洋上補給用ウインチ。
2. 【請求項２】導入用シーブを補給ポストに配置し、 この補給ポストを着脱自在で、高さ調整自在に構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の洋上補給用ウインチ。
3. 【請求項３】乱巻き防止機の、ワイヤー繰り出し位置の
   両側に、ワイヤーを挟んで配置されたる一対の第１シー
   ブと、この第１シーブと直交して配置された一対の第２
   シーブとを前後に配置したことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の洋上補給用ウインチ。