JP2002046687A - 曳航装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曳航張力を常に一定値以下に保ち、曳航索、係
止具などの小型化、軽量化を図る。 【解決手段】曳航ウインチ３を可逆的に回転駆動する油
圧モータ２１と、油圧モータへ２１の作動油の供給方向
を切換えるウインチ操作弁２２と、曳航ウインチ３の停
止位置で曳航索２の張力により高圧となる側の回路２５
に挿入される圧力調整弁３０と、圧力調整弁３０のリリ
ーフ作動を選択的に制限する切換弁３１とを備える。曳
航中に、ウインチ操作弁２２の遮断位置において圧力調
整弁３０のリリーフ作動を許容させることで、油圧モー
タ２１を曳航索２の張力が一定値を越えたときに繰り出
し回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は故障した船などを
タグボートなどで曳航するときの曳航装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】故障した船舶などを曳航救助するのは、
そのときの海象条件などによっては非常な危険を伴う作
業となる。タグボートなどによる曳航には、通常60〜72
φのワイヤーロープを使用し、両船間でワイヤーロープ
を海中に没するように大きく弛ませ、その懸垂曲線を調
整しながら曳航している。

【０００３】曳航索の張力が大きいと弛みは小さくな
り、張力が小さいと弛みは大きくなり、このようにして
過大な張力がかからないようにしている。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、荒天時など両
船間の船体挙動により、一時的に曳航索に過大な張力が
働き、曳航索を止める船体の係止具や船体の一部が破損
したりすることがある。

【０００５】このため、曳航索の途中にナイロンロープ
などを入れ、張力の急変に対してはナイロンロープの伸
縮により吸収したり、船長の状況判断により曳航船の推
進力と慣性力を利用してナイロンロープを無理やり切断
して、曳航船の安全を確保したりする。

【０００６】また、ワイヤーロープを太くし、係止部分
の構造をさらに強化することも考えられたが、重量がか
さみ、ワイヤーロープが太くなることで操作性も著しく
悪化してしまう。

【０００７】本発明はこのような問題を解決することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、被曳航船
との間を繋ぐ曳航索と、この曳航索を巻き取る油圧駆動
の曳航ウインチと、曳航ウインチの油圧駆動回路とを備
えた曳航装置において、曳航ウインチを可逆的に回転駆
動する油圧モータと、この油圧モータへの作動油の供給
方向を切換えるウインチ操作弁と、曳航ウインチの停止
位置で曳航索の張力により高圧となる側の回路に挿入さ
れる圧力調整弁と、この圧力調整弁のリリーフ作動を選
択的に制限する切換弁とを備え、前記ウインチ操作弁の
遮断位置において前記圧力調整弁のリリーフ作動を許容
させることで、油圧モータを曳航索のピーク張力が一定
値を越えたときに曳航索の繰り出し方向に回転させるよ
うに構成したことを特徴とする。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
切換弁は、圧力調整弁のドレン圧を解放・遮断する回路
に介装した手動切換弁で構成され、かつそのドレン圧の
解放回路には設定圧を可変的に設定可能なリリーフ弁が
介装される。

【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記油圧モータとウインチ操作弁とを結ぶ回路に
は、ウインチ操作弁の遮断位置でも新油を閉鎖回路中に
導入しうるチャージバルブが設けられている。

【００１１】第４の発明は、第１〜第３の発明におい
て、前記曳航索の途中にはウイークリンクが介装され、
このウイークリンクの破断強度を前記ピーク張力よりも
高く、かつ曳航ウインチの耐久強度よりも低く設定す
る。

【００１２】

【作用、効果】第１の発明では、故障した船などの曳航
時に曳航索を巻き取る曳航ウインチは、ウインチ操作弁
を油圧モータに対する作動油の供給を停止する遮断位置
に保持することで、回転を停止している。このとき曳航
索にかかる張力に応じて油圧モータの繰り出し側の回路
には高圧が発生する。この圧力が設定値を越えると圧力
調整弁が開き、高圧をリリーフする。このため油圧モー
タが曳航ウインチの繰り出し側に回転し、曳航索にかか
る引っ張り力を下げる。曳航索の張力が規定値よりも下
がると、油圧モータの繰り出し側の圧力が下がり、圧力
調整弁は閉じる。

【００１３】このようにして、曳航時における曳航索の
ピーク張力を常に一定値以下に制御することができ、し
たがって曳航索のロープ径を細いものにでき、曳航ウイ
ンチの耐久強度と能力も低下させられる。

【００１４】第２の発明では、圧力調整弁により設定さ
れるリリーフ圧を可変とすることにより、曳航索のピー
ク張力を自由に制御することができ、曳航状況に即した
張力制御が可能となる。

【００１５】第３の発明では、ウインチ操作弁を遮断位
置にしての張力一定制御時にも、回路内に新しい油を導
入にでき、閉鎖回路内の油温が上昇するのを防止でき
る。

【００１６】第４の発明では、ウイークリンクの介在に
より、曳航索のピーク張力が既定値以上になったとして
も、曳航ウインチが破損する前にウイークリンクが破断
し、曳航船側の安全性を確保できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１において、１は曳航船の本体であり、
その後部甲板には、曳航索２を巻き取る曳航ウインチ３
と、メッセンジャロープ４を巻き取るメッセンジャウイ
ンチ５とが据え付けられる。

【００１９】曳航索２はワイヤーロープが用いられ、そ
の先端側にはウィークリンク６を介してナイロン索７が
結合され、さらにその先にチェーン８と先導ワイヤーロ
ープ９が連結される。

【００２０】メッセンジャロープ４はナイロン索が用い
られ、その先端側にはこれよりも細いナイロン索ででき
た第１メッセンジャ１０と、同じく同径の第２メッセン
ジャ１１とが連結される。なお、メッセンジャロープ４
と第１のメッセンジャ１０とはシャックル４Ａを介して
連結される。

【００２１】第１メッセンジャ１０の先端にはメッセン
ジャガン１２により打ち出される錘１３が連結される。

【００２２】メッセンジャロープ４は被曳航船と曳航船
とを曳航索２により連結するときに、その準備段階で用
いられるもので、まず操作性のよいメッセンジャロープ
４により両船をつなぎ、このメッセンジャロープ４を利
用して重い操作性の悪いワイヤーロープからなる曳航索
２を被曳航船側に掛け渡すのである。これについては後
で詳しく説明する。

【００２３】なお、図２によりウィークリンク６につい
て説明する。

【００２４】ウィークリンク６はリンクブラケット１４
に連結ボルト１５を介してリンク１６が結合され、リン
ク１６の断面には、断面積の小さい剪断部１６Ａが形成
され、曳航索２に過剰な引っ張り応力が作用したときに
剪断部１６Ａが破断して、被曳航船との連結を絶ち、影
響が他に及ばないようにしている。

【００２５】前記曳航ウインチ３は油圧駆動回路により
制御され、曳航時に曳航索２にかかるピーク張力が常に
一定値以下になるように自動的に張力が調整されるよう
になっている。

【００２６】図３により、この曳航ウインチ３とメッセ
ンジャウインチ５とを駆動する油圧駆動回路について説
明する。

【００２７】曳航ウインチ３を可逆的に回転駆動する油
圧モータ２１が設けられ、この油圧モータ２１は手動操
作により切換られるウインチ操作弁２２を介して正転、
逆転、停止の各動作が制御される。

【００２８】油圧モータ２１とウインチ操作弁２２とは
主回路２５と２６により回路接続され、ウインチ操作弁
２２の操作により、主回路２５から油圧モータ２１に向
けて作動油が流れるときに曳航ウインチ３は曳航索２を
巻き取るように回転し、反対に主回路２６から油圧モー
タ２１に向けて作動油が流れるときに巻き出すように回
転し、また、作動油が遮断された停止状態においては、
曳航索２に作用するピーク張力が一定値を越えたとき
に、曳航索２を繰り出し、その張力を一定値以下に制御
する。

【００２９】このため、主回路２５には、前記巻き取り
方向の流れを許容するチェック弁２７と、これに並列に
巻き出し方向に流れを許容するオペレートチェック弁２
８が設けられる。オペレートチェック弁２８は主回路２
６に高圧が作用したときに開き、チェック弁２７を迂回
して作動油を流す。

【００３０】さらに、チェック弁２７と油圧モータ２１
との間には圧力調整弁３０が設けられ、ウインチ操作弁
２２が遮断状態において、この圧力調整弁３０は手動切
換弁３１によりドレン圧が設定されると、そのドレン圧
よりも主回路２５の圧力が高くなると開き、主回路２５
の圧力を逃がして、曳航索２の繰り出し張力を一定値以
下に維持する。

【００３１】圧力調整弁３０の逃がし側は、チェック弁
３２を介して主回路２６側に接続されると共に、リリー
フ弁３３を介して低圧側のドレン回路４２に接続され
る。

【００３２】圧力調整弁３０のドレン圧力を設定するた
めの手動切換弁３１は、ドレン圧を封止する位置と、設
定圧の調整が自由に行えるリリーフ弁３４を介して前記
ドレン回路４２に接続される位置とに切換が行われる。

【００３３】手動切換弁３１がドレン圧を封止した状態
では、圧力調整弁３０のドレン圧は解放されず、このた
め圧力調整弁３０は主回路２５の圧力が規定の上限リリ
ーフ圧に達しない限り開弁することはなく（又は完全に
閉じたままにしてもよい）、主回路２５の圧力を維持す
る。これに対して、手動切換弁３１が切り換えられ、ド
レン圧がリリーフ弁３４により設定されると、その圧力
以上に主回路２５の圧力が上昇したときに開き、主回路
２５の圧力がそれ以上に上昇しないように圧力制御しな
がら、油圧モータ２１を回転させ、曳航ウインチ３によ
る曳航索２の繰り出しを許容し、張力一定制御を行う。
なお、このときの張力については、主回路２５の圧力を
検出する圧力センサ４９の出力から測定することができ
る。

【００３４】主回路２５と２６との間には逆向きに配置
したチェック弁３６Ａと３６Ｂからなるチャージバルブ
が設けられ、これらチェック弁３６Ａと３６Ｂの間は、
圧力源としての多連ポンプ３８の最も低い吐出回路３９
に接続され、回路内に新油を補給する。

【００３５】多連ポンプ３８は高圧と低圧の吐出圧に設
定された複数のポンプから構成され、高吐出側が供給回
路４０として前記ウインチ操作弁２２に接続され、油圧
モータ２１に高圧を供給する。なお、ウインチ操作弁２
２は前記ドレン回路４２とも接続し、ウインチ操作弁２
２の切換により、油圧モータ２１からの戻り油がドレン
回路４２に流れる。

【００３６】なお、多連ポンプ３８は原動機４１により
駆動され、また、この原動機４１によってメッセンジャ
ウインチ５の油圧モータ５１に油圧を供給する多連ポン
プ５２も駆動される。

【００３７】曳航ウインチ３に制動をかける油圧ブレー
キ４３が設けられ、油圧ブレーキ４３にブレーキ操作弁
４４を介して油圧が導かれるとブレーキが解除され、油
圧が解放されるとバネによりブレーキがかかる。

【００３８】また、ラチェットストッパ４５が備えら
れ、ラチェット操作弁４６による油圧の切換で、ラチェ
ットストッパ４５が作動して曳航ウインチ３の非作動時
に回転を係止する。

【００３９】前記メッセンジャウインチ５を作動させる
ための油圧モータ５１は、ウインチ操作弁５２の切換に
より、主回路５３と５４に対して高圧と低圧が選択的に
導かれ、可逆的に回転する。主回路５３には、前記曳航
ウインチ側と同じように、チェック弁５５が介装され、
かつこのチェック弁５５と並列にオペレートチェック弁
５６が介装され、これによりウインチ操作弁５２の切換
に伴いメッセンジャウインチ５の巻き取り回転と、巻き
出し回転を行わせる。

【００４０】なお、５７は巻き取り回転時に主回路５３
の圧力が設定値に達したときに開いて主回路５４に逃が
すリリーフ弁である。

【００４１】なお、メッセンジャウインチ５及びメッセ
ンジャロープ４は曳航船の係船時にも係船用に用いられ
る。

【００４２】次に作用について説明する。

【００４３】まず、図４から図１０により曳航船６０か
らの曳航索２を被曳航船６１に連結するまでの操作を説
明する。

【００４４】図４にあるように、曳航船６０を故障した
被曳航船６１に接近させ、メッセンジャロープ４の錘１
３をメッセンジャガン１２により被曳航船６１に向けて
打ち出し、もやい索としての第１メッセンジャ１０を被
曳航船６１に引き渡す。

【００４５】図５のように、被曳航船６１ではこれをフ
ェアリーダ７１に通して第１メッセンジャ１０を手繰り
寄せ、第２のメッセンジャ１１までが引く寄せられた
ら、これを切り離して、別のフェアリーダ７２に挿通す
る。

【００４６】なお、このとき第２のメッセンジャ１１の
後端は曳航船６０側に残るように保持しておく。

【００４７】そして、メッセンジャロープ４を、その先
端が被曳航船６１に到達するまでメッセンジャウインチ
５を巻き出し回転させ、到達後に第１のメッセンジャ１
０をシャックル４Ａから切り離す。図６のように、この
メッセンジャロープ４の先端を第２のメッセンジャ１１
の先端と連結し、こんどは第２のメッセンジャ１１を曳
航船６０側に手操作により引き戻していく。

【００４８】図７のように、メッセンジャロープ４の先
端が曳航船６０に到達したら、第２のメッセンジャ１１
をシャックル４Ａから切り離し、ここに曳航索２の先導
ワイヤーロープ９を連結する。

【００４９】この後、こんどはメッセンジャウインチ５
を巻き取り回転させ、メッセンジャロープ４を巻き取る
ことにより、図８のように、先導ワイヤーロープ９を被
曳航船６１側に移送する。

【００５０】図９のように、完全に先導ワイヤーロープ
９が被曳航船６１側に渡されたら、チェーン８をフェア
リーダ７２に通し、被曳航船６１側に固定する。

【００５１】さらに図１０のように、メッセンジャロー
プ４を先導ワイヤーロープ９から切り離し、チェーン８
の先端を被曳航船６１の曳航パッドアイに止める。メッ
センジャロープ４はメッセンジャウインチ５を巻き取り
回転させることにより曳航船６０に回収する。

【００５２】このようにして曳航索２の先端が被曳航船
６１に連結され、曳航の準備が完了する。

【００５３】次に曳航操作について説明する。

【００５４】図３を参照しながら説明する。

【００５５】曳航索２を被曳航船６１に連結したら、ま
ず曳航ウインチ３を巻き出し回転させつつ曳航船６０を
発進させる。

【００５６】このとき、ウインチ操作弁２２の切換によ
り、供給回路４０から主回路２６へと高圧の作動油が送
り込まれ、油圧モータ２１を曳航ウインチ３の巻き出し
方向に回転させ、主回路２５のオペレートチェック弁２
８を経由して戻り油がドレン回路４２へと流れる。

【００５７】この場合、曳航ウインチ３が曳航索２の負
荷により巻き出し速度が速くなりすぎると、主回路２６
が吸込側となり、圧力が下がり、オペレートチェック弁
２８が閉じ、油圧モータ２１に制動がかかり、このよう
にして巻き出し速度を一定以下に維持する。

【００５８】なお、このとき油圧ブレーキ４３、ラチェ
ットストッパ４５は共に非作動の状態にしておく。

【００５９】このようにして、例えば800〜1000メート
ルほど曳航索２が巻き出されたら、ウインチ操作弁２２
を遮断位置に切換て、曳航ウインチ２２を停止させる。

【００６０】この状態では、曳航索２は大きく弛んで海
中に没しており、曳航船６０をそのまま推進させること
により被曳航船６１の曳航が始まる。曳航索２にかかる
張力により弛みが変化し、張力が大きくなるほど水没最
大垂直距離は小さくなる。

【００６１】この曳航時の曳航索２の張力を所定の値に
維持するために、予め圧力調整弁３０の設定圧をリリー
フ弁３４の圧力設定により行っておく。手動切換弁３１
をブロック位置から切り換え、圧力調整弁３０のドレン
圧をリリーフ弁３４に導くことで、リリーフ設定圧が決
まる。

【００６２】油圧モータ２１はウインチ操作弁２２が遮
断位置にあるため、回転を停止しているが、曳航索２の
張力が増すと、曳航ウインチ３が繰り出し側に回転しよ
うとする。このため油圧モータ２１にかかる負荷が増加
し、モータ吐出側の主回路２５の圧力が上昇する。この
圧力値が圧力調整弁３０の設定圧を超えると、圧力調整
弁３０が開き、主回路２５の圧力をリリーフし、これに
より油圧モータ２１が繰り出し方向に回転する。

【００６３】このとき、油圧モータ２１の吸込側となる
主回路２６には、チェック弁３２を介して圧力調整弁３
０から逃げた作動油が導入され、油圧モータ２１の回転
が維持される。

【００６４】なお、このとき一組のチェック弁３６Ａ、
３６Ｂからなるチャージバルブを介しても新油が補充さ
れ、張力一定制御中に回路内に充満する作動油が高温化
するのを防止している。

【００６５】主回路２５の圧力が圧力調整弁３０の設定
圧以下になると、圧力調整弁３０が閉じるので、油圧モ
ータ２１の吐出側は閉塞され、油圧モータ２１の回転は
停止する。

【００６６】このようにして、油圧モータ２１に結合さ
れた曳航ウインチ３は、曳航索２にかかる張力が設定値
を超えると曳航索２を繰り出し、設定値以下では繰り出
しを停止するという動作を繰り返し、これにより曳航索
２のピーク張力を設定値以下に維持し、曳航索２に常に
設定値以上の過大な張力がかからないようにするのであ
る。

【００６７】曳航索２にかかる張力については、圧力セ
ンサ４９の検出値から測定することができ、曳航時に張
力一定制御により曳航索２の繰り出し長さが既定値を越
えたときは、張力が設定値以下のときに、曳航ウインチ
３を巻き取り動作して、既定の繰り出し長さ以下に縮め
る。

【００６８】通常の曳航時には、曳航索２にかかる張力
は上記した設定値よりも小さく、この場合には巻き取り
動作をしても、張力が過大になることはない。

【００６９】なお、この巻き取り動作は、曳航索２の繰
り出し長さを見ていて、一定時間毎に繰り返し行っても
よい。

【００７０】これらの結果、曳航中、曳航索２は常にピ
ーク張力が設定値を越えることが無く、したがって曳航
索２を過剰に太くしたり、曳航索２の係止具について過
大な耐久性を持たせる必要もなく、あるいは曳航ウイン
チ３の耐久強度、能力を下げることができ、これらの小
型化、軽量化が可能となる。

【００７１】なお、曳航索２の途中にはウイークリンク
６が介装され、このウイークリンク６の破断強度を、上
記したピーク張力よりも大きく、しかし曳航ウインチ３
の強度よりも小さく設定しておくことで、万一、曳航索
２のピーク張力が設定値を越えるようなことがあって
も、曳航ウインチ３を破損させる前にウイークリンク６
が破断して、被曳航船との間を切り離すことにより、過
大な負荷がかかるのを回避し、少なくとも曳航船側の安
全を確保できる。

【００７２】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】本発明の実施形態を示す曳航船の一部の平面
図。

【図２】ウイークリンクの斜視図。

【図３】油圧駆動回路の油圧回路図。

【図４】曳航船から被曳航船に曳航索を連結するための
操作説明図。

【図５】同じく操作説明図。

【図６】同じく操作説明図。

【図７】同じく操作説明図。

【図８】同じく操作説明図。

【図９】同じく操作説明図。

【図１０】

【符号の説明】

１ 曳航船本体 ２ 曳航索 ３ 曳航ウインチ ４ メッセンジャロープ ５ メッセンジャウインチ ２１ 油圧モータ ２２ ウインチ操作弁 ３０ 圧力調整弁 ３１ 手動切換弁 ３６Ａ，３６Ｂ チェック弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被曳航船との間を繋ぐ曳航索と、 この曳航索を巻き取る油圧駆動の曳航ウインチと、 曳航ウインチの油圧駆動回路とを備えた曳航装置におい
   て、 曳航ウインチを可逆的に回転駆動する油圧モータと、 この油圧モータへの作動油の供給方向を切換えるウイン
   チ操作弁と、 曳航ウインチの停止位置で曳航索の張力により高圧とな
   る側の回路に挿入される圧力調整弁と、 この圧力調整弁のリリーフ作動を選択的に制限する切換
   弁とを備え、 前記ウインチ操作弁の遮断位置において前記圧力調整弁
   のリリーフ作動を許容させることで、油圧モータを曳航
   索のピーク張力が一定値を越えたときに曳航索の繰り出
   し方向に回転させるように構成したことを特徴とする曳
   航装置。
2. 【請求項２】前記切換弁は、圧力調整弁のドレン圧を解
   放・遮断する回路に介装した手動切換弁で構成され、か
   つそのドレン圧の解放回路には設定圧を可変的に設定可
   能なリリーフ弁が介装される請求項１に記載の曳航装
   置。
3. 【請求項３】前記油圧モータとウインチ操作弁とを結ぶ
   回路には、ウインチ操作弁の遮断位置でも新油を閉鎖回
   路中に導入しうるチャージバルブが設けられている請求
   項１または２に記載の曳航装置。
4. 【請求項４】前記曳航索の途中にはウイークリンクが介
   装され、このウイークリンクの破断強度を前記ピーク張
   力よりも高く、かつ曳航ウインチの耐久強度よりも低く
   設定する請求項１〜３のいずれか一つに記載の曳航装
   置。