JP2003201091A - クレーン型ヒーブダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海面上に吊り上げられた海中装置の動揺を抑
えられるクレーン型ヒーブダンパ装置を提供する。 【解決手段】 船体に対して甲板上に旋回並びに俯仰可
能に支持されるブーム機構２０と、このブーム機構２０
を俯仰させるヒーブシリンダ３１と、このヒーブシリン
ダ３１内を加圧するアキュームレータ３２と、ブーム機
構２０に海中装置２を吊るワイヤ４及びこのワイヤ４の
巻き取りウィンチとを備え、ヒーブシリンダ３１がアキ
ュームレータ３２から導かれる圧力によりブーム機構２
０の俯仰角度を変えてこのワイヤ４に張力を付与するク
レーン型ヒーブダンパ装置３において、ブーム機構２０
の先端部に取り付けられるベース４８に対しフォロワ４
９が軸線方向に平行移動自在に構成するエキスパンダ４
６を備え、このエキスパンダ４６はフォロワ４９が海中
装置２に当接することによりベース４８とフォロワ４９
の軸線に対する直角方向の動揺を抑える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば海洋観測船
等の母船からワイヤで海中に吊り降ろされる海中観測
船、海洋水を採集する採水器等の海中装置が動揺するこ
とを抑制するクレーン型ヒーブダンパ装置の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の海中装置を母船からワイヤで海
中に吊り降ろして作業する場合、海面の揺れに伴う母船
の動揺がワイヤを介して海中装置に伝達されることを防
止するため、ワイヤの張力を略一定に保つ必要がある。

【０００３】このためのヒーブダンパ装置として、例え
ばアキュームレータに接続されたラムシリンダの両端に
シーブを取り付け、母船と海中装置を連結するワイヤを
このシーブ間に渡って掛け回したラムテンショナ装置が
知られている（特開平１−１０４５９６号公報、特開昭
６１−８６３９２号公報、特開昭６０−２１９１９２号
公報、参照）。

【０００４】従来、上記ラムテンショナ装置の機能に加
えてクレーンの機能を併せ持ったクレーン型ヒーブダン
パ装置があった。この種のクレーン型ヒーブダンパ装置
は、海中装置を吊るワイヤと、このワイヤの繰り出しと
巻き取りを行うウィンチと、ワイヤを案内するシーブ
と、シーブを船体に対して旋回移動するブーム機構と、
このブーム機構を俯仰させるメインシリンダと、上記ラ
ムシリンダ内を加圧するアキュームレータとを備え、ラ
ムシリンダがアキュームレータから導かれる圧力により
両端シーブの間隔をワイヤ負荷、即ち、ワイヤ張力に応
じて伸縮自在とし、海面の揺れに伴う母船の動揺がワイ
ヤを介して海中装置に伝達されないようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のクレーン型ヒーブダンパ装置にあっては、海
中装置を海中から海面上へ吊り上げた作業状態では、海
中装置はワイヤのみによってブーム機構に振り子状に吊
り下げられているため、海面の揺れに伴う母船の動揺と
海中装置の動揺との間に位相差が生じたり、風の影響を
受けたりして海中装置の振れが大きくなって作業の困難
さを来すばかりでなく、船体への衝突が起こる等の問題
点があった。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、海面上に吊り上げられた海中装置の動揺を抑
えられるクレーン型ヒーブダンパ装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、船体の甲
板上に旋回並びに俯仰可能に支持されるブーム機構と、
このブーム機構を俯仰させるヒーブシリンダと、このヒ
ーブシリンダ内を加圧するアキュームレータと、ブーム
機構に支持されるシーブと、このシーブに掛けられ海中
装置を吊るワイヤ及びこのワイヤの巻き取りウィンチと
を備え、ヒーブシリンダがアキュームレータから導かれ
る圧力によりブーム機構を俯仰させてワイヤに張力を付
与するクレーン型ヒーブダンパ装置において、ブーム機
構の先端部に取り付けられるベースに対しフォロワが軸
線方向に平行移動自在に構成するエキスパンダを備え、
このエキスパンダはフォロワが海中装置に当接すること
によりベースとフォロワの軸線に対する直角方向の動揺
を抑える構成としたことを特徴とするものとした。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、エキ
スパンダは互いに交差させたリンク部材の両端を互いに
枢着したシザースリンク機構によって構成し、このリン
ク部材の先端部の一方をベース及びフォロワに対して摺
動自在に結合したことを特徴とするものとした。

【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、ブーム機構に継ぎ手を介して変位可能に吊り下げ
られるキャッチャを備え、このキャッチャにワイヤを介
して海中装置を吊り下げるシーブを連結したことを特徴
とするものとした。

【００１０】第４の発明は、第１から第３のいずれか一
つの発明において、キャッチャに対してベースを伸縮可
能に連結するスプリングを備えたことを特徴とするもの
とした。

【００１１】

【発明の作用および効果】第１の発明によると、海中装
置が海中に沈められた状態では、ヒーブシリンダがワイ
ヤの張力が増加するとアキュームレータに蓄圧しつつ収
縮し、ワイヤの張力が低下するとアキュームレータに蓄
えられた圧力により伸張する。こうしてワイヤの張力変
化に応動してワイヤが送り出され、取り込まれることに
より、海面の揺れに伴う母船の動揺がワイヤを介して海
中装置に伝達されない。

【００１２】海中装置を海中から海面上へ吊り上げた作
業状態では、波浪に伴う母船の動揺があっても、ブーム
機構との間にはワイヤの他にエキスパンダも介在してお
り、この状態で、エキスパンダは伸張して、海中装置が
キャッチャから所定距離以内に近づくとフォロワが海中
装置に着座し、フォロワが着座した海中装置はエキスパ
ンダによりベースに対して動揺することが抑えられる。

【００１３】こうして海面上で海中装置の動揺が抑えら
れることにより、海中装置が母船に干渉することを防止
でき、ブーム機構のブーム長さを短縮することが可能と
なる。

【００１４】第２の発明によると、シザースリンク機構
の伸縮作動に伴って、リンク部材の先端部がベース及び
フォロワに対して摺動することにより、各シザースリン
ク機構が円滑に伸縮作動し、ベースに対しフォロワが軸
線方向に平行移動することができる。

【００１５】第３の発明によると、ブーム機構の動作時
にウィンチを駆動してワイヤを巻き取り方向に保持する
ことにより、ワイヤによってキャッチャ及び海中装置の
動揺が抑えられ、海中装置が船体に干渉したり、ワイヤ
とキャッチャの干渉を防止できる。

【００１６】第４の発明によると、海中装置と共にエキ
スパンダがキャッチャに対して動揺するとき、各スプリ
ングが収縮することによりキャッチャに対するエキスパ
ンダ及び海中装置の動揺が抑えられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１８】図１の（ａ），（ｂ）において、１は母
船、２は海中装置、３はクレーン型ヒーブダンパ装置で
ある。この海中装置２は、例えば海洋調査や海底探査の
ための海中観測船や測定器、マニュピレータ装置、海洋
水を採集する採水器等である。

【００１９】クレーン型ヒーブダンパ装置３は、海中装
置２を吊るワイヤ４と、このワイヤ４の繰り出しと巻き
取りを行うウィンチ（図示せず）と、ワイヤ４を案内す
るシーブ５，６，９と、先端のシーブ９を船体に対して
移動するテレスコピック式のブーム機構２０を備え、こ
のブーム機構２０及びウィンチを作動させて海中装置２
を母船１からワイヤ４で海中に吊り降ろすクレーンの機
能と、ワイヤ４の張力を略一定に保つテンショナの機能
とを併せ持ち、海面の揺れに伴う母船１の動揺がワイヤ
４を介して海中装置２に伝達されないようになってい
る。

【００２０】ブーム機構２０は、船体に固定されるフレ
ーム１１と、フレーム１１に対して垂直軸回りに旋回可
能に支持される旋回台１２と、この旋回台１２を駆動す
る旋回モータ１３と、旋回台１２に対して水平軸回りに
俯仰可能に支持されるメインブーム２１と、このメイン
ブーム２１を俯仰させるヒーブシリンダ３１と、メイン
ブーム２１から伸縮可能に突出するサブブーム２２と、
サブブーム２２の先端部に海中装置２を吊り下げるキャ
ッチャ４１等を備える。

【００２１】なお、旋回台１２を駆動するのは、旋回モ
ータ１３に限らず、例えば油圧シリンダを設けても良
い。

【００２２】メインブーム２１とサブブーム２２は互い
に摺動可能に嵌合する断面四角形の筒状に形成され、サ
ブブーム２２がメインブーム２１に対して摺動すること
によりブーム全長が変わる。

【００２３】ブーム機構２０は、サブブーム２２を伸縮
作動させる伸縮駆動手段として伸縮シリンダ２５を備え
る。メインブーム２１とサブブーム２２の内側に伸縮シ
リンダ２５が収められる。伸縮シリンダ２５はそのシリ
ンダ基端部がメインブーム２１の基端部に連結され、そ
のロッド先端部がサブブーム２２の先端部に連結され
る。伸縮シリンダ２５が伸縮作動することによりサブブ
ーム２２がメインブーム２１に対して伸縮作動する。な
お、伸縮駆動手段として伸縮シリンダ２５に限らず、例
えばプッシュブルチェーン等を用いた駆動機構やラック
駆動機構等を設けても良い。

【００２４】図１の（ａ）に示すように、ブーム機構２
０が船舷から直交して振り出されたセンター位置から旋
回台１２は後方に２０°、同じく中心位置から前方に１
８０°の範囲で旋回する。

【００２５】旋回台１２には一対のアーム１４が立設さ
れ、このアーム１４にピン１５を介してメインブーム２
１の基端が回動可能に連結される。

【００２６】一対のヒーブシリンダ３１がメインブーム
２１の下方に並んで設けられる。各ヒーブシリンダ３１
はそのシリンダ基端部が旋回台１２に回動可能に連結さ
れ、そのロッド先端部がメインブーム２１に回動可能に
連結される。各ヒーブシリンダ３１が伸張作動すること
によりメインブーム２１が上昇する一方、各ヒーブシリ
ンダ３１が収縮作動することによりメインブーム２１が
下降する。

【００２７】各ヒーブシリンダ３１と並んでアキュムレ
ータ３２が設けられ、図示しない油圧回路を介してヒー
ブシリンダ３１にアキュムレータ３２の圧力が導かれる
ことにより、ヒーブシリンダ３１がワイヤ４の張力を略
一定に保つテンショナの働きをする。

【００２８】キャッチャ４１は継ぎ手４２を介してサブ
ブーム２２の先端部に吊り下げられる。継ぎ手４２はそ
の上端がピン４３を介してサブブーム２２に回動可能に
連結され、その下端がピン４４を介してキャッチャ４１
の上端部に回動可能に連結される。ピン４３とピン４４
は互いに直交するように配置され、キャッチャ４１はサ
ブブーム２２に対して二軸方向に揺動可能に吊り下げら
れる。

【００２９】図示しないウィンチから延びるワイヤ４は
シーブ５，６，９に掛け渡されて海中装置２に連結され
る。シーブ５はフレーム１１に連結され、シーブ６は旋
回台１２に連結される。シーブ５とシーブ６間に掛け渡
されるワイヤ４は旋回台１２の略回転軸上に配置され、
旋回台１２の旋回に伴ってワイヤ４の引き込み等が生じ
ないようになっている。

【００３０】ワイヤ４を介して海中装置２を吊り下げる
シーブ９はキャッチャ４１に連結される。シーブ６とシ
ーブ９間に掛け渡されるワイヤ４はブーム機構２０の下
方に配置される。

【００３１】海中装置２を吊り下げるシーブ９がキャッ
チャ４１に連結される構造のため、ウィンチを駆動して
ワイヤ４を巻き取る方向に保持することにより、キャッ
チャ４１に海中装置２を吊り下げた状態でワイヤ４によ
ってキャッチャ４１及び海中装置２の動揺が抑えられ、
海中装置２が船体に干渉することが防止され、ワイヤ４
とキャッチャ４１の干渉を防止できる。つまり、キャッ
チャ４１がシーブ９と共にシーブ６から離れる方向に動
揺する場合に、シーブ６とシーブ９間に掛け渡されるワ
イヤ４に張力が働き、海中装置２が船舷方向に大きく動
揺することが抑えられる。これに対して、海中装置を吊
り下げるシーブがサブブームに固定される構造とした場
合、キャッチャが揺動自由なためシーブに掛け渡される
ワイヤによってキャッチャ及び海中装置の動揺を抑える
ことができない。

【００３２】キャッチャ４１と海中装置２との間には両
者に当接して伸縮作動するエキスパンダ４６が吊り下げ
られ、例えば海中装置２が海面に達するまでの間はこの
エキスパンダ４６が海中装置２に当接し続け、キャッチ
ャ４１に対する海中装置２の風や波による動揺が抑えら
れる。

【００３３】このエキスパンダ４６は、シザースリンク
機構４７と、シザースリンク機構４７の上端に連結され
るベース４８と、シザースリンク機構４７の下端に連結
されるフォロワ４９とを備える。フォロワ４９はシザー
スリンク機構４７を介して吊り下げられ、海中装置２が
ワイヤ４を介して海面上に引き上げられるのに伴い海中
装置２の上部に着座し、逆に海中装置２がワイヤ４を介
して海中に沈められるのに伴って、フォロワ４９は海中
装置２の上面から離れることができる。

【００３４】ベース４８は４本のスプリング４５を介し
てキャッチャ４１に連結される。海中装置２と共にエキ
スパンダ４６がキャッチャ４１に対して動揺するとき、
各スプリング４５が収縮することによりキャッチャ４１
に対するエキスパンダ４６及び海中装置２の動揺が抑え
られる。

【００３５】海中装置２に連結されたワイヤ４は、フォ
ロワ４９内の開口部５５、シザースリンク機構４７の
中、ベース４８内の開口部５６、各スプリング４５の間
を通ってシーブ９へと延びる。これらによってワイヤ４
が囲まれることにより、海中装置２が海面上にある間の
ワイヤ４の保護が図られる。

【００３６】エキスパンダ４６はブーム機構２０の先端
部にキャッチャ４１を介して取り付けられるベース４８
に対しフォロワ４９が軸線方向に平行移動するように一
対のシザースリンク機構４７によって構成され、フォロ
ワ４９が海中装置２に当接することによりベース４８と
フォロワ４９の軸線に対する直角方向の動揺を抑える構
成とする。

【００３７】各シザースリンク機構４７は、図２の
（ａ）、（ｂ）、図３に詳細を示すように、Ｘ字形に交
差する２対のリンク部材５７，５８を組み合わせて形成
される。各リンク部材５７，５８はそれぞれの中央部が
ピン５９を介して枢着され、それぞれの端部がピン６０
を介して枢着される。一対のリンク部材５７がリンク部
材５８を挟むように配置される。

【００３８】ベース４８に対して各リンク部材５８の上
端がピン５０を介して回動可能に連結され、各リンク部
材５７の上端がスライダ５２を介してベース４８のガイ
ドレール６２に摺動可能に連結されるフォロワ４９に対
して各リンク部材５７の下端がピン５１を介して回動可
能に連結され、各リンク部材５８の下端がスライダ５３
を介してフォロワ４９のガイドレール６３に摺動可能に
連結されるシザースリンク機構４７の伸縮作動に伴っ
て、各リンク部材５７，５８の一端が各スライダ５２，
５３を介してベース４８及びフォロワ４９に沿って摺動
することにより、各シザースリンク機構４７が円滑に伸
縮作動し、ベース４８に対しフォロワ４９が軸線方向に
平行移動することができる。

【００３９】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００４０】海中装置２が海中に沈められた状態では、
ヒーブシリンダ３１がワイヤ４の張力が増加する収縮
し、ワイヤ４の張力が低下すると伸張する。これによ
り、船体の動揺に起因する張力変化に応動してヒーブシ
リンダ３１が伸縮作動してブーム機構２０が俯仰作動
し、波浪に伴う母船１の動揺がワイヤ４を介して海中装
置２に伝達されない。

【００４１】海中装置２を海中から海面上へ吊り上げた
作業状態では、波浪に伴う母船１の動揺があっても、ブ
ーム機構２０との間にはワイヤ４の他にエキスパンダ４
６が介在しているので、この状態で、エキスパンダ４６
はシザースリンク機構４７が重力によって伸張してお
り、海中装置２がキャッチャ４１から所定距離以内に近
づくとフォロワ４９が海中装置２に着座し、海中装置２
の海面上において昇降するのに伴ってシザースリンク機
構４７が伸縮する。こうしてシザースリンク機構４７が
伸縮するのに伴いベース４８に対してフォロワ４９が垂
直方向に平行移動し、フォロワ４９が着座した海中装置
２はエキスパンダ４６によりベース４８に対して動揺す
ることを抑えられる。

【００４２】海中装置２と共にエキスパンダ４６がキャ
ッチャ４１に対して動揺するとき、各スプリング４５が
収縮することによりキャッチャ４１に対するエキスパン
ダ４６及び海中装置２の動揺が抑えられる。

【００４３】こうして海面上で海中装置２の動揺が抑え
られることにより、海中装置２が母船１に干渉すること
を防止でき、ブーム機構２０のブーム長さを短縮するこ
とが可能となる。

【００４４】なお、フォロワ４９に海中装置２に嵌合す
る凹部等を形成して、エキスパンダ４６によって海中装
置２の動揺を抑制する効果を高めても良い。

【００４５】また、エキスパンダ４６は、シザースリン
ク機構４７に限らず、ベース４８に対してフォロワ４９
を両者の軸線（垂線）に沿って平行移動させる他の機構
を用いても良い。

【００４６】また、ベース４８とフォロワ４９の間に一
対のシザースリンク機構４７をワイヤ４を挟むようにし
て設けても良い。その場合、各シザースリンク機構４７
をベース４８及びフォロワ４９の両サイドに配置するの
が好ましい。

【００４７】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】本発明の実施の形態のクレーン型ヒーブダンパ
装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【図２】同じくエキスパンダを示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。

【図３】同じく図２（ａ）のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿
う断面図である。

【符号の説明】

１ 母船 ２ 海中装置 ３ クレーン型ヒーブダンパ装置 ４ ワイヤ ５，６，９ シーブ １２ 旋回台 １３ 旋回モータ ２０ ブーム機構 ３１ ヒーブシリンダ ３２ アキュームレータ ４１ キャッチャ ４７ シザースリンク機構 ４８ ベース ４９ フォロワ ５０ エキスパンダ ５７，５８ リンク部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船体の甲板上に旋回並びに俯仰可能に支持
   されるブーム機構と、このブーム機構を俯仰させるヒー
   ブシリンダと、このヒーブシリンダ内を加圧するアキュ
   ームレータと、ブーム機構に支持されるシーブと、この
   シーブに掛けられ海中装置を吊るワイヤ及びこのワイヤ
   の巻き取りウィンチとを備え、ヒーブシリンダがアキュ
   ームレータから導かれる圧力によりブーム機構を俯仰さ
   せてワイヤに張力を付与するクレーン型ヒーブダンパ装
   置において、ブーム機構の先端部に取り付けられるベー
   スに対しフォロワが軸線方向に平行移動自在に構成する
   エキスパンダを備え、このエキスパンダはフォロワが前
   記海中装置に当接することによりベースとフォロワの軸
   線に対する直角方向の動揺を抑える構成としたことを特
   徴とするクレーン型ヒーブダンパ装置。
2. 【請求項２】前記エキスパンダは互いに交差させたリン
   ク部材の両端を互いに枢着したシザースリンク機構によ
   って構成し、このリンク部材の先端部の一方をベース及
   びフォロワに対して摺動自在に結合したことを特徴とす
   る請求項１に記載のクレーン型ヒーブダンパ装置。
3. 【請求項３】前記ブーム機構に継ぎ手を介して変位可能
   に吊り下げられるキャッチャを備え、このキャッチャに
   前記ワイヤを介して海中装置を吊り下げるシーブを連結
   したことを特徴とする請求項１または２に記載のクレー
   ン型ヒーブダンパ装置。
4. 【請求項４】前記キャッチャに対してベースを伸縮可能
   に連結するスプリングを備えたことを特徴とする請求項
   １から３のいずれか一つに記載のクレーン型ヒーブダン
   パ装置。