JP2002087763A - ウインチ設備及び操船ウインチ設備 - Google Patents

ウインチ設備及び操船ウインチ設備

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JP2002087763A
JP2002087763A JP2000280181A JP2000280181A JP2002087763A JP 2002087763 A JP2002087763 A JP 2002087763A JP 2000280181 A JP2000280181 A JP 2000280181A JP 2000280181 A JP2000280181 A JP 2000280181A JP 2002087763 A JP2002087763 A JP 2002087763A
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drum
winch
cord
winch drum
screw shaft
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健之助 宮崎
Noboru Nanbu
昇 南部
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/36—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
    • B66D1/38—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains by means of guides movable relative to drum or barrel

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 索状体をウインチに巻込む際に乱巻が生じな
いようにする。 【解決手段】 索状体１４を巻込み、繰出しし得るよう
にしたドラム１３と、ドラム１３の軸線Ｌと平行な方向
へ延在するねじ軸１７にドラム１３へ巻込まれ或はドラ
ム１３から繰出される索状体１４をガイドするよう螺合
された索状体ガイド治具２０と、ドラム１３の回転数ｎ
１を検出するためのロータリエンコーダ２４と、ロータ
リエンコーダ２４で検出した回転数ｎ１を基としてねじ
軸１７の回転数ｎ２を演算してねじ軸１７の駆動装置１
９に指令として与えるシーケンサ２２とを備え、索状体
１４をドラム１３に巻込む際のドラム軸線Ｌと平行な方
向の索状体流れ速度と索状体ガイド治具２０の送り速度
が同期するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウインチ設備及び操
船ウインチ設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、防波堤等を造成する際に用いら
れるケーソン等のブロックは、クレーン等が搭載された
非自航式の作業船によって、海或いは河川における所望
の位置に順次据え付けられる。
【０００３】図２〜図４は従来の作業船の一例を表わす
ものであって、１は作業船、２は作業船１の船首側に旋
回可能且つ起伏可能に設けられたクレーン、３はエンジ
ン駆動による発電機、４ａは船首左側に配置されたウイ
ンチ、４ｂは船首右側に配置されたウインチ、４ｃは船
尾左側に配置されたウインチ、４ｄは船尾右側に配置さ
れたウインチである。
【０００４】作業船１を移動させる場合には、図４に示
される如く、船首左側ウインチ４ａから繰出されるワイ
ヤ又はロープ等の索状体５ａの先端部に取付けられたア
ンカ６ａと、船首右側ウインチ４ｂから繰出されるワイ
ヤ又はロープ等の索状体５ｂの先端部に取付けられたア
ンカ６ｂと、船尾左側ウインチ４ｃから繰出されるワイ
ヤ又はロープ等の索状体５ｃの先端部に取付けられたア
ンカ６ｃと、船尾右側ウインチ４ｄから繰出されるワイ
ヤ又はロープ等の索状体５ｄの先端部に取付けられたア
ンカ６ｄとを、夫々所要位置に水没せしめる。
【０００５】而して、この状態で、例えば、船首左側ウ
インチ４ａの索状体５ａと船尾左側ウインチ４ｃの索状
体５ｃとを繰出すと共に、船首右側ウインチ４ｂの索状
体５ｂと船尾右側ウインチ４ｄの索状体５ｄとを巻込む
と、作業船１が図４中右方向へ移動して行くようになっ
ており、このように作業船１を移動させながらクレーン
２を使用して順次ケーソン等のブロック７の据付作業を
行うようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ケーソン等のブロック
を作業船によって、海或いは河川における所望の位置に
据付ける際には、ウインチ４ａ〜４ｄを操作して上述の
如く、索状体５ａ〜５ｄを繰出し或は巻込みつつ作業を
行うが、潮流、波高等の諸条件によっては巻込まれた索
状体５ａ〜５ｄに乱巻が発生することがある。
【０００７】このため、従来は乱巻の発生を監視し、乱
巻が発生した場合には、木の棒等により索状体５ａ〜５
ｄをこじって乱巻を修正し、乱巻のない正常な巻込み状
態に戻すようにしている。
【０００８】しかし、この際索状体５ａ〜５ｄには何百
トンという船体の荷重が掛っているため、木の棒の操作
には細心の注意が必要となり、一歩間違うと作業員が怪
我をする等、トラブルが発生する虞がある。
【０００９】本発明は、斯かる実情に鑑み、索状体をウ
インチドラムに巻込む際に乱巻が生じないようにして作
業の信頼性を向上させることを目的としてなしたもので
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１におけ
るウインチ設備は、索状体を巻込み及び繰出し得るよう
にした回転駆動可能なウインチドラムと、該ウインチド
ラムのドラム軸線と平行な方向へ延在するよう配置され
たねじ軸にウインチドラムへ巻込まれ或はウインチドラ
ムから繰出される索状体をガイドするよう螺合された索
状体ガイド治具と、前記ウインチドラムの回転数を検出
するための回転数検出手段と、該回転数検出手段で検出
したウインチドラムの回転数を基として、索状体をウイ
ンチドラムに巻込む際のドラム軸線と平行な方向の索状
体流れ速度と前記ねじ軸による索状体ガイド治具のドラ
ム軸線と平行な方向の送り速度が同期するよう、ねじ軸
の回転数を演算し且つねじ軸の駆動装置に指令として与
える演算制御手段とを備えたものである。
【００１１】本発明の請求項２におけるウインチ設備
は、索状体を巻込み及び繰出し得るようにした回転駆動
可能なウインチドラムと、該ウインチドラムのドラム軸
線と平行な方向へ延在するよう配置されたねじ軸にウイ
ンチドラムへ巻込まれ或はウインチドラムから繰出され
る索状体をガイドするよう螺合された索状体ガイド治具
と、前記ウインチドラムの回転数を検出するための回転
数検出手段と、該回転数検出手段で検出したウインチド
ラムの回転数を基として、索状体をウインチドラムに巻
込む際のドラム軸線と平行な方向の索状体流れ速度と前
記ねじ軸による索状体ガイド治具のドラム軸線と平行な
方向の送り速度が同期するよう、ねじ軸の回転数を演算
し且つねじ軸の駆動装置に指令として与えると共に前記
索状体がウインチドラムに対しドラム軸線方向両端部に
達して検出手段により検出された場合に、ウインチドラ
ムの１回転分の時間だけ停止し、しかる後ウインチドラ
ムを逆転させる指令を前記駆動装置に与える演算制御手
段とを備えたものである。
【００１２】本発明の請求項３の操船ウインチ設備は、
非自走式の作業船の船首右側、船首左側、船尾右側、船
尾左側に夫々、請求項１又は２記載のウインチ設備を配
置したものである。
【００１３】本発明によれば、索状体をウインチドラム
に巻込む際のドラム軸線と平行な方向の索状体流れ速度
と前記ねじ軸による索状体ガイド治具のドラム軸線と平
行な方向の送り速度が同期するよう、ねじ軸の駆動装置
に指令が与えられると共に、索状体がウインチドラムに
対しドラム軸線方向両端部に達した場合に、ウインチド
ラムの１回転分の時間だけねじ軸が回転を停止し、しか
る後ウインチドラムを逆転させるよう、ねじ軸の駆動装
置に指令が与えられる。
【００１４】このため、ウインチドラムに対し索状体を
巻込む際に乱巻が生ずることがなく、従って、索状体の
素線切れ延いては索状体の切断が生ずる虞がなく、作業
の信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。図１は本発明を実施する形態の一例
である。図中、１１は例えば、図２〜図４に示すウイン
チ４ａ〜４ｄと同様作業船１に適用されるウインチで、
ウインチ１１は、油圧モータ等の駆動装置１２によって
回転駆動し得るようにしたドラム１３を備え、駆動装置
１２を駆動してドラム１３を回転させることによりワイ
ヤ又はロープ等の索状体１４をドラム１３に巻込み或は
繰出し得るようになっている。
【００１６】１５は乱巻防止装置であって、ドラム１３
の軸線（ドラム軸線）Ｌと平行に配設され且つ両端部を
枠体１６に回転自在に支持されたねじ軸１７及びねじ軸
１７と平行に配置されて両端部を枠体１６に固定支持さ
れたガイドロッド１８を備えており、ねじ軸１７は無段
変速電動モータ等の駆動装置１９により回転駆動し得る
ようになっている。
【００１７】２０は索状体ガイド治具でであって、雌ね
じ部を介してねじ軸１７に螺合されていると共に雌ねじ
部と平行に設けたガイド孔を介してガイドロッド１８に
嵌合されている。而して、駆動装置１９を駆動してねじ
軸１７を回転させることにより、索状体ガイド治具２０
はガイドロッド１８に案内されつつ、ドラム軸線Ｌと平
行な矢印イ方向へ往復移動し得るようになっている。
【００１８】又、索状体ガイド治具２０にはドラム軸線
Ｌに対し直交する方向へ貫通するよう、索状体ガイド孔
２０ａが穿設されており、索状体ガイド孔２０ａには、
ウインチ１１のドラム１３に巻込まれ或は繰出される索
状体１４がガイドされつつ移動し得るよう挿通されてい
る。２０ｂは索状体１４をガイドし得るよう索状体ガイ
ド治具２０に回転可能に取付けられた索状体ガイドロー
ラである。
【００１９】２１はシーケンサ２２及びオートレータ２
３を備えた制御装置であって、ロータリエンコーダ２４
で検出したドラム１３の単位時間当りの回転数ｎ１及び
各枠体１６に取付けたリミットスイッチ２５，２６によ
り検出した索状体ガイド治具検出信号Ｘ１，Ｘ２はシー
ケンサ２２へ与え得るようになっている。
【００２０】シーケンサ２２では、ロータリエンコーダ
２４からのウインチ１１のドラム１３の単位時間当りの
回転数ｎ１及び予め設定されている索状体１４の直径ｄ
１並びにねじ軸１７のねじ部ピッチＰを基として、索状
体１４に乱巻が生じないよう、索状体ガイド治具２０を
移動させるに必要なねじ軸１７の単位時間当りの回転数
ｎ２を求め、求めた回転数ｎ２はオートレータ２３から
指令として駆動装置１９へ与え得るようになっている。
【００２１】すなわち、ドラム１３に巻込まれる際の索
状体１４のドラム軸線Ｌに対し平行な方向への索状体流
れ速度をＶ１、この際の索状体ガイド治具２０の索状体
流れ方向と同一の方向の送り速度をＶ２とすると、乱巻
が生じないようにするためには、[数１]の関係が成立し
なければならない。
【００２２】
【数１】Ｖ１＝Ｖ２
【００２３】又、索状体流れ速度Ｖ１は[数２]で表さ
れ、索状体ガイド治具２０の送り速度Ｖ２は[数３]で表
される。
【００２４】
【数２】Ｖ１＝ｄ・ｎ１
【００２５】
【数３】Ｖ２＝Ｐ・ｎ２
【００２６】従って、[数２]及び[数３]からｄ・ｎ１＝
Ｐ・ｎ２の関係が成立し、指令として駆動装置１９へ与
えられる回転数ｎ２は[数４]に示すようになる。
【００２７】
【数４】ｎ２＝ｄ・ｎ１／Ｐ
【００２８】又、索状体１４がドラム１３の軸線方向端
部に達して索状体ガイド治具２０によりリミットスイッ
チ２５，２６がオンになり、リミットスイッチ２５，２
６から索状体ガイド治具検出信号Ｘ１，Ｘ２がシーケン
サ２２に与えられた場合には、シーケンサ２２からはド
ラム１３の１回転分の時間の間、すなわち[数５]で示す
時間Ｔの間、駆動装置１９を停止させるため、駆動装置
１９へ指令を与え得るようになっている。
【００２９】
【数５】Ｔ＝１／ｎ１
【００３０】このように、索状体１４がドラム１３の軸
線方向端部に達したら、ドラム１３の１回転の間、駆動
装置１９を停止させるのは以下の理由による。すなわ
ち、ドラム１３の軸線方向両端部でドラム１３の１回転
分だけ索状体ガイド治具２０を停止させないと、索状体
１４を例えば、１重から２重へと巻込んで行く際に、ド
ラム１３両端部における索状体１４の高さが低くなって
巻込まれた索状体１４が平行とならず、乱巻の発生を防
止することができなくなるからである。
【００３１】２７は手動ボックスであって、自動手動切
替えスイッチ２７ａ、手動位置設定スイッチ２７ｂ、初
期移動方向設定スイッチ２７ｃを備えており、制御装置
２１へ指令を与え得るようになっている。
【００３２】次に、上記図示例の作動を説明する。索状
体１４をドラム１３に巻込む際には、まず手動ボックス
２７の初期移動方向設定スイッチ２７ｃを操作してドラ
ム軸線Ｌと平行な索状体１４の流れ方向を設定する。又
この際、索状体１４の巻込み開始位置と索状体ガイド治
具２０との間にドラム軸線Ｌと平行な方向に対するずれ
が生じた場合には、自動手動切替えスイッチ２７ａを手
動側に切替えたうえ駆動装置１９を駆動し、索状体ガイ
ド治具２０をドラム１３における索状体１４の巻込み開
始位置に合わせる。
【００３３】続いて、手動ボックス２７の自動手動切替
えスイッチ２７ａを自動側に切替え、駆動装置１２，１
９を起動して索状体１４のドラム１３に対する巻込みを
開始する。
【００３４】索状体１４のドラム１３に対する巻込みを
開始すると、ロータリエンコーダ２４はドラム１３の単
位時間当りの回転数ｎ１を検出し、検出された回転数ｎ
１の信号は制御装置２１のシーケンサ２２へ与えられ
る。このため、シーケンサ２２では[数４]により駆動装
置１９の単位時間当りの回転数ｎ２が演算され、演算さ
れた回転数ｎ２はシーケンサ２２からオートレータ２３
で増幅され、指令として駆動装置１９に与えられる。
【００３５】このため、駆動装置１９によりねじ軸１７
が所定の回転数ｎ２で回転し、その結果、索状体ガイド
治具２０は、その送り速度Ｖ２が索状体流れ速度Ｖ１と
同期するよう、ガイドロッド１８によりガイドされつつ
移動する。従って、索状体１４は索状体ガイド治具２０
の索状体ガイド孔２０ａを通ってドラム１３に対しスム
ーズに巻込まれ、乱巻が発生することはない。
【００３６】索状体ガイド治具２０が所定方向へ移動す
ると、索状体１４はドラム１３の軸線方向一端側端部に
到達する。例えば、索状体ガイド治具２０が図１で右側
端部に達すると、索状体ガイド治具２０はリミットスイ
ッチ２６をオンにする。このため、リミットスイッチ２
６からは索状体ガイド治具検出信号Ｘ２が出力されてシ
ーケンサ２２へ与えられ、シーケンサ２２では[数５]に
より、駆動装置１９を停止させる時間Ｔが演算され、こ
の時間Ｔはオートレータ２３で増幅されて停止指令とし
て駆動装置１９に与えられる。
【００３７】このため、駆動装置１９は時間Ｔだけ停止
し、しかる後逆転し、索状体流れ方向も逆方向となる。
このようにすることにより、索状体１４は多重に巻込ん
でもドラム１３の端部において高さが低くならず、その
結果、ドラム１３の軸線方向端部においても乱巻が発生
しない。
【００３８】本発明の図示例によれば、索状体１４の乱
巻を防止することができ、その結果、索状体１４の噛込
みによる素線切れ延いては索状体１４の切断を防止する
ことができるため、作業の信頼性が向上する。
【００３９】なお、本発明のウインチ設備及び操船ウイ
ンチ設備においては、ウインチを非自航式の作業船を移
動させる場合に適用する場合について説明したが、あら
ゆる荷役作業に用いることができること、その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
〜３記載のウインチ設備及び操船ウインチ設備によれ
ば、索状体をドラムに巻込む際に索状体の乱巻を防止す
ることができ、設備の信頼性が向上するという優れた効
果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウインチ設備の実施の形態の一例を示
す概要図である。
【図２】ウインチ設備が適用される非自航式作業船の一
例を示す平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２、３に示す非自航式作業船を用いてブロッ
クの据付け作業を行う場合の手順を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 作業船 １３ ドラム（ウインチドラム） １４ 索状体 １７ ねじ軸 １９ 駆動装置 ２０ 索状体ガイド治具 ２１ 制御装置（演算制御装置） ２２ シーケンサ（演算制御装置） ２４ ロータリエンコーダ（回転数検出器） ２５ リミットスイッチ（検出手段） ２６ リミットスイッチ（検出手段） Ｌ ドラム軸線 Ｔ 時間（指令） Ｖ１ 索状体流れ速度 Ｖ２ 送り速度 ｎ１ 回転数（指令）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６６Ｄ 1/38 Ｂ６６Ｄ 1/38 Ｂ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 索状体を巻込み及び繰出し得るようにし
    た回転駆動可能なウインチドラムと、 該ウインチドラムのドラム軸線と平行な方向へ延在する
    よう配置されたねじ軸にウインチドラムへ巻込まれ或は
    ウインチドラムから繰出される索状体をガイドするよう
    螺合された索状体ガイド治具と、 前記ウインチドラムの回転数を検出するための回転数検
    出手段と、 該回転数検出手段で検出したウインチドラムの回転数を
    基として、索状体をウインチドラムに巻込む際のドラム
    軸線と平行な方向の索状体流れ速度と前記ねじ軸による
    索状体ガイド治具のドラム軸線と平行な方向の送り速度
    が同期するよう、ねじ軸の回転数を演算し且つねじ軸の
    駆動装置に指令として与える演算制御手段とを備えたこ
    とを特徴とするウインチ設備。
  2. 【請求項２】 索状体を巻込み及び繰出し得るようにし
    た回転駆動可能なウインチドラムと、 該ウインチドラムのドラム軸線と平行な方向へ延在する
    よう配置されたねじ軸にウインチドラムへ巻込まれ或は
    ウインチドラムから繰出される索状体をガイドするよう
    螺合された索状体ガイド治具と、 前記ウインチドラムの回転数を検出するための回転数検
    出手段と、 該回転数検出手段で検出したウインチドラムの回転数を
    基として、索状体をウインチドラムに巻込む際のドラム
    軸線と平行な方向の索状体流れ速度と前記ねじ軸による
    索状体ガイド治具のドラム軸線と平行な方向の送り速度
    が同期するよう、ねじ軸の回転数を演算し且つねじ軸の
    駆動装置に指令として与えると共に、前記索状体がウイ
    ンチドラムに対しドラム軸線方向両端部に達して検出手
    段により検出された場合に、ウインチドラムの１回転分
    の時間だけ停止し、しかる後ウインチドラムを逆転させ
    る指令を前記ねじ軸の駆動装置に与える演算制御手段と
    を備えたことを特徴とするウインチ設備。
  3. 【請求項３】 非自走式の作業船の船首右側、船首左
    側、船尾右側、船尾左側に夫々、請求項１又は２記載の
    ウインチ設備を配置したことを特徴とする操船ウインチ
    設備。
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