JP2003238080A - ロープテンショナー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性が高く、誤動作の監視やメンテナンスを
容易に行える。 【解決手段】テンション用ラムシリンダ２３に一定の進
展力を付与し、スパンウインチ５に巻き取られるスパン
ワイヤ６を、複数の固定シーブ２５と、テンション用ラ
ムシリンダ２３により固定シーブ２５に接近離間される
複数の可動シーブ２７との間に複数回巻回して繰り出す
ロープテンショナー装置２１において、可動シーブ２７
の位置を検出する可動シーブ位置検出装置３１に、テン
ション用ラムシリンダ２３の出力端に連結された計測用
ワイヤ３３をシリンダ本体側で巻き取る計測用ドラム３
５と、計測用ドラム３５を巻取り方向に回転付勢して計
測用ワイヤ３３に一定の張力を付与する張力付与機構
と、計測用ドラム３５の回転数を検出する回転検出器と
を具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば補給船か
ら受給船に掛け渡され補給ホースを吊り下げて支持する
スパンワイヤに一定張力を付与するロープテンショナー
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】補給船から受給船に掛け渡されるスパン
ワイヤは、船体揺動によりその張力が変化し、吊り下げ
た補給ホースが緩んで着水したり、引っ張られて損傷す
る恐れがあるため、一定の張力を付与することが不可欠
である。

【０００３】従来、船舶上に設置されてロープの伸縮を
吸収するロープテンショナー装置は、たとえば特開平５
−２７０７９５号公報に開示されるように、テンション
用ラムシリンダの基端側に固定シーブ群を配置し、ラム
シリンダの出力端に可動シーブ群を配置し、基端側がウ
インチに巻き取られるワイヤを固定シーブと可動シーブ
との間に複数回巻回し、ワイヤの先端を支柱の滑車を介
して荷に連結したものが知られている。

【０００４】前記ラムシリンダにはアキュムレータに接
続され、アキュムレータの蓄圧に応じた進展力で、可動
シーブ群を固定シーブ群から離間する方向に付勢し、荷
の荷重に応じて伸縮される。

【０００５】ところで、一定距離離れた船舶間でスパン
ワイヤを張設する場合、船体揺動によりスパンワイヤが
引っ張られて張力が変動するため、これに応じてラムシ
リンダが伸縮される。しかし、船舶間距離が大きく変動
すると、ラムシリンダのストロークではスパンワイヤの
張力変動に対応できなくなるため、可動シーブの位置を
常時監視し、シーブ間距離が長くなると、ウインチによ
りスパンワイヤを巻き取ってシーブ間距離を適性範囲ま
で小さくし、反対にシーブ間距離が短くなると、ウイン
チによりスパンワイヤを繰出してシーブ間距離を大きく
し、これによりシーブ間距離を適性範囲に保持してい
る。

【０００６】このように、可動シーブの位置検出につい
て、上記従来例には開示されていないが、目視によるほ
か、ラムシリンダのラムの位置を磁気センサやリミット
スイッチなどの検出器で検出することが考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、目視による確
認は、夜間や厳しい海象環境下では誤認するおそれがあ
り、安定性に欠ける。また一般的な検出器を設けたもの
は、船舶上で激しい海象条件にさらされるため、耐久性
の点で問題があり、さらにラムシリンダに組み込まれた
検出器では、誤作動が生じても確認しにくく、またメン
テナンスが難しいという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解決して、耐久性が
高く、誤動作の監視やメンテナンスが容易なロープテン
ショナー装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、テンション用単動シリンダに
一定の進展力を付与し、ウインチに巻き取られるワイヤ
ロープを、複数の固定シーブと、前記テンション用単動
シリンダにより前記固定シーブに対して接近離間される
複数の可動シーブとの間に巻回して繰り出すロープテン
ショナー装置において、前記可動シーブの位置を検出す
る可動シーブ位置検出装置に、テンション用単動シリン
ダの出力端に連結された計測用索体をシリンダ本体側で
巻き取る計測用ドラムと、前記計測用ドラムを巻取り方
向に回転付勢して計測用索体に一定の張力を付与する張
力付与機構と、計測用ドラムの回転数を検出する回転検
出器とを具備したものである。

【００１０】上記構成によれば、可動シーブに連結した
計測用索体を計測ドラムに巻取り、張力付与機構により
計測用ドラムを介して計測用索体に一定の張力を付与
し、計測用ドラムの回転数を検出して計測用索体の繰出
し量を計測し、可動シーブの位置を検出するので、駆動
系統が単純で目視により確認することができ、船舶上の
雨、風、雪などの過酷な環境でも、十分な耐久性を確保
しつつ、正常な計測動作が行われているかどうかを容易
に確認することができ、ストロークの大きいテンション
用単動シリンダであっても、また夜間や厳しい海象条件
下であっても、安定した計測が可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、張力付与機構は、計測用ドラムに連結され
た入力軸を回転自在に支持する計測ボックスと、計測用
アキュムレータの蓄圧ガスにより一定圧力の油圧が供給
される付勢用単動シリンダと、前記計測ボックス内に設
けられて前記付勢用単動シリンダにより回転付勢される
入力軸と前記出力軸の間に介在された増速ギヤ機構とを
具備したものである。

【００１２】上記構成によれば、計測ボックスに、付勢
用単動シリンダにより増速ギヤ機構を介して計測用ドラ
ムを回動付勢する張力付与機構を設け、付勢用単動シリ
ンダを計測用アキュムレータの蓄圧ガスにより油圧を介
して駆動するように構成したので、小さい伸縮ストロー
クの付勢用単動シリンダでも、増速ギヤ機構により、計
測ドラムの回転付勢範囲を広く確保することができて、
計測用索体の長い巻取り範囲で計測用索体に一定の張力
を付与することができる。したがって、計測範囲を十分
に拡大できて、ストロークの大きいテンション用単動シ
リンダであっても対応することができる。また計測ボッ
クスと増速ギヤ機構により、可動シーブ位置検出装置を
耐久性を高めつつ全体をコンパクトに構成することがで
きる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成において、増速ギヤ機構の入力軸に、遊端部が付勢用
単動シリンダの出力端に連結された入力レバー部と扇形
ギヤ部を一体に形成した入力変向部材を設けたものであ
る。

【００１４】上記構成によれば、入力変向部材により、
計測ボックス内の空間を有効に利用して計測ボックスの
コンパクト化を図ることができる。請求項４記載の構成
は、張力付与装置に、ばね部材により出力軸を計測用ド
ラム巻取り方向に回動する補助付勢機構を設けたもので
ある。

【００１５】上記構成によれば、計測用アキュムレータ
のガス漏れにより計測用単動シリンダによる付勢力が得
られない場合でも、補助付勢機構により、ばね部材で計
測用索体を張るのに必要な付勢力を得ることができ、測
定を安定して継続することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るロープテン
ショナー装置の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説
明する。

【００１７】図３に示すように、補給船１から受給船２
に給油ホース３を介して燃料（または水）を補給する船
舶の補給設備４に設けられるもので、補給船１のスパン
ウインチ５から繰出されたスパンワイヤ（ワイヤロー
プ）６は、ロープテンショナー装置２１から補給用支柱
７のシーブ７ａを介して受給船２に連結され、スパンワ
イヤ６に一定の張力を付与するように構成されている。

【００１８】前記スパンワイヤ６には、補給船１の給油
装置の送出口８に接続された補給ホース３が複数箇所で
吊下支持されており、複数のホース継手（サドル部）１
１がそれぞれ動滑車１２を介してスパンワイヤ６に移動
自在に支持されている。また、これらホース継手１１に
は、サドルウインチ１３にそれぞれ巻き取られるサドル
ワイヤ１４がそれぞれ連結されている。

【００１９】ロープテンショナー装置２１は、図１，図
２に示すように、基台部２４上に、テンション用高圧エ
アタンク２２に蓄圧された高圧エア（高圧ガス）によ
り、一定圧力の油圧が供給されて進展されるテンション
用ラムシリンダ（テンション用単動シリンダ）２３が立
設されており、基台部２４には、同一軸心上に複数たと
えば２個の固定シーブ（固定シーブ群）２５が支持され
ている。またラムシリンダ２３の出力端２３ａに取り付
けられた支持ブラケット２６には、固定シーブ２５と平
行に同一軸心周りに複数たとえば３個の可動シーブ（可
動シーブ群）２７が回転自在に支持されている。

【００２０】このロープテンショナー装置２１には、ス
パンワイヤ６の繰出し量を調整するために、固定シーブ
２５と可動シーブ２７との離間距離を測定する可動シー
ブ位置検出装置３１が設けられている。この可動シーブ
位置検出装置３１により計測された可動シーブ２７の検
出値はウインチ制御部３２に入力され、ウインチ制御装
置３２によりスパンウインチ５を操作してスパンワイヤ
６の繰出し量を調整するように構成される。また、可動
シーブ位置検出装置３１により計測された可動シーブ２
７の検出値を、操作室２８の表示装置２８に表示し、作
業員により表示装置の測定値に基づいて可動シーブ２７
が適正範囲に位置するように、操作盤２９を操作してス
パンウインチ５を制御してもよい。

【００２１】次に図４〜図１０を参照して可動シーブ位
置検出装置３１を説明する。図４，図５に示すように、
この可動シーブ位置検出装置３１には、先端部が可動シ
ーブ２７を有する支持ブラケット２６に連結された計測
用ワイヤ（計測用索体）３３と、テンション用ラムシリ
ンダ２３の本体２３ａ下部に設置された検出ボックス３
４と、検出ボックス３４の背面に設けられて計測用ワイ
ヤ３３を巻き取る計測用ドラム３５と、計測ボックス３
４内に設置されて計測用ドラム３５を巻取り方向に回転
付勢して計測用ワイヤ３３に一定の張力を付与する張力
付与機構（図６，図７）３６と、計測用ドラム３５の回
転数を検出する回転検出器３７とが具備されている。

【００２２】すなわち、計測ボックス３４には、水平方
向の出力軸４１が軸受を介して回転自在に支持され、こ
の出力軸４１の一端突出部に、巻取り溝が形成された計
測用ドラム３５が固定され、他端部に回転検出器３７が
取り付けられている。

【００２３】また張力付与機構３６には、計測ボックス
３４の下部に貫通して突設された付勢用ラムシリンダ
（付勢用単動シリンダ）４２と、計測ボックス３４に出
力軸４１と平行に支持された入力軸４３とと出力軸４１
の間に介装されて付勢用ラムシリンダ４２により回転付
勢される増速ギヤ機構４４と、蓄圧ガスにより付勢用ラ
ムシリンダ４２に供給される圧油を一定圧力で加圧する
計測用アキュムレータ４５と、前記計測用アキュムレー
タ４５のガス圧の低下などのに対応する保証装置とし
て、入力軸４３を計測用ドラム３５の巻取り方向に回動
する補助付勢機構４６とが設けられている。

【００２４】図６〜図９に示すように、増速ギヤ機構４
４には、計測ボックス３４に出力軸４１と平行に配設さ
れた入力軸４３に、入力レバー５１ａと扇形ギヤ５１ｂ
が同一平面上に一体に形成された付勢用変向部材（入力
変向部材）５１が回転自在に支持され、付勢用ラムシリ
ンダ４２の出力端に設けられた長穴５２と入力レバー５
１ａの遊端部とがピン５３を介して連結されている。計
測ボックス３４に軸受を介して回転自在に支持された中
間軸５４には、小径の中間入力ギヤ５５と大径の中間出
力ギヤ５６とが取り付けられ、中間入力ギヤ５５と入力
変向部材５１の扇形ギヤ５１ｂとが噛合されている。さ
らに中間出力ギヤ５６は、出力軸４１に固定された小径
の受動ギヤ５７に噛合されている。

【００２５】したがって、計測用アキュムレータ４５の
ガス圧により付勢用ラムシリンダ４２の出力端は矢印Ａ
１で示す進展方向に常時付勢されており、付勢用変向部
材５１の入力レバー５１ａを介して扇形ギヤ５１ｂが矢
印Ａ２方向に回動付勢されている。そして扇形ギヤ５１
ｂにより、中間入力ギヤ５５を介して中間軸５４が矢印
Ａ３方向に回動付勢され、中間出力ギヤ５６により受動
ギヤ５７を介して出力軸４１および計測用ドラム３５が
矢印Ａ４で示す巻取り方向に回動付勢され、計測ワイヤ
３３に一定の張力を付与している。

【００２６】計測用アキュムレータ４５と付勢用ラムシ
リンダ４２の油室との間に接続された油圧管５８には、
油圧を検出する圧力検出器５９と給油用開閉弁６０が設
けられており、圧力検出器５９により計測用アキュムレ
ータ４５のガスの漏れを検査することができる。

【００２７】前記補助付勢機構４６は、計測ボックス３
４に出力軸４１と平行に配設された枢支軸６３に、入力
レバー６１ａと扇形ギヤ６１ｂが同一平面上に一体に形
成された補助用変向部材（入力変向部材）６１および入
力レバー６２とがそれぞれ取り付けられ、入力レバー６
１ａ，６２の遊端部に矢印Ｃ１で示す引っ張り方向に付
勢するコイルばね６４がそれぞれ連結されている。そし
て、補助用変向部材６１の扇形ギヤ６１ｂが、付勢用変
向部材５１に一体に形成された補助入力ギヤ５１ｃに噛
合され、付勢用変向部材５１をＡ２方向に回動付勢する
ことにより、前述の通り計測用ドラム３５を矢印Ａ４で
示す巻取り方向に回動付勢するように構成され、計測用
アキュムレータ４５のガス漏れなどの減圧された場合で
も、計測ワイヤ３３に所定の張力を付与することができ
る。

【００２８】上記構成において、スパンワイヤ６が引っ
張られると、可動シーブ２７を介してテンション用ラム
シリンダ２３が収縮され、可動シーブ２７が固定シーブ
２５側に接近される。これにより計測用ワイヤ３３が緩
み、付勢用ラムシリンダ４２により増速ギヤ機構４４の
部材がＡ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４の順に駆動されて計測用
ドラム３５が回転され、計測用ワイヤ３３が計測用ドラ
ム３５に巻き取られて一定の張力に戻される。

【００２９】スパンワイヤ６が緩むと、テンション用ラ
ムシリンダ２３が進展されて、可動シーブ２７が固定シ
ーブ２５から離間される。これにより計測用ワイヤ３３
が引っ張られ、計測用ドラム３５および増速ギヤ機構４
４の部材がＢ４→Ｂ３→Ｂ２→Ｂ１の順に駆動されて付
勢用ラムシリンダ４２が進展され、計測用ワイヤ３３が
一定の張力に保持される。

【００３０】上記張力制御時に、計測用ドラム３５の回
転数は出力軸４１を介して回転検出器３７により検出さ
れており、ウインチ制御部３２では、計測用ドラム３５
の回転数から計測用ワイヤ３３の繰出量、すなわち可動
シーブ２７の位置が計測されている。そして、ウインチ
制御部３２により、可動シーブ２７の位置がテンション
用ラムシリンダ２３の有効ストローク内の設定範囲にな
るように、スパンウインチ５が駆動制御されてスパンワ
イヤ６の繰出し量が調整される。すなわち、計測用ワイ
ヤ３３の繰出量が多くなって可動シーブ２７の位置が固
定シーブ２５から離れすぎると、ウインチ制御部３２に
より、スパンウインチ５が巻取り駆動されてスパンワイ
ヤ６が巻き取られ、可動シーブ２７が固定シーブ２５に
接近するように制御される。反対に計測用ワイヤ３３の
繰出量が少なくなって可動シーブ２７の位置が固定シー
ブ２５に接近すると、ウインチ制御部３２により、スパ
ンウインチ５が繰出し駆動されてスパンワイヤ６が繰出
され、可動シーブ２７が固定シーブ２５から離間するよ
うに制御される。

【００３１】上記構成によれば、可動シーブ２７に連結
した計測用ワイヤ３３を計測ドラム３５に巻取り、張力
付与機構３６により計測用ドラム３５を介して計測用ワ
イヤ３３に一定の張力を付与し、計測用ドラム３５の回
転数により計測用ワイヤ３３の繰出し量を検出して可動
シーブ２７の位置を検出するように構成したので、ワイ
ヤー式の可動シーブ位置検出装置３１により、ストロー
クの大きいテンション用ラムシリンダ２３であっても、
有効ストロークの範囲内で可動シーブ２７の位置を正確
に計測することができる。また計測用ワイヤ３３と計測
用ドラム３５とを、目視により確認することができ、船
舶上の雨、風、雪などの過酷な環境でも、十分な耐久性
を確保しつつ、夜間でも正常な動作が行われているかど
うかを容易に確認することができ、安定した計測が可能
となる。

【００３２】また張力付与機構３６を、計測ボックス３
４とこれに付設された計測用アキュムレータ４５と、計
測用ボックス３４に設けられて計測用アキュムレータ４
５の蓄圧ガスにより一定圧力の油圧が供給される付勢用
ラムシリンダ４２と、計測ボックス３４内に設けられて
付勢用ラムシリンダ４２により回転付勢される入力軸４
３と出力軸４１の間に介在された増速ギヤ機構４４とを
設けたので、小さい伸縮ストロークの付勢用ラムシリン
ダ４２でも、増速ギヤ機構により、計測ドラムの回転付
勢範囲を広くして、計測用ワイヤ３３を付勢用ラムシリ
ンダ４２のストロークの５〜１０倍の範囲で長く巻取る
ことができ、この巻取り範囲で計測用ワイヤ３３に一定
の張力を付与することができるので、長いストロークの
転職用ラムシリンダ２３であっても、そのストロークの
範囲を十分に計測することができ、また計測ボックス３
４と増速ギヤ機構４４とにより、可動シーブ位置検出装
置３１を耐久性を高めつつ全体をコンパクトに構成する
ことができる。

【００３３】さらに、計測ボックス３４内に、入力レバ
ー５１ａ，６１ａと扇形ギヤ５１ｂ，６１ｂが同一平面
上に一体に形成された付勢用変向部材５１および補助用
変向部材６１を設けたので、計測ボックス３４のコンパ
クト化を図ることができる。

【００３４】補助付勢機構６４により、計測用アキュム
レータ４５のガス漏れにより計測用ラムシリンダ４２に
適正な付勢力が得られない場合でも、コイルばね６４に
より計測用ワイヤ３３を張るのに必要な最低限の付勢力
を得ることができ、測定を継続することができる。また
この計測用アキュムレータ４５のガス漏れは、圧力検出
器５９を監視することにより、迅速に対応することがで
きる。

【００３５】

【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、可動シーブに連結した計測用索体を計測ドラ
ムに巻取り、張力付与機構により計測用ドラムを介して
計測用索体に一定の張力を付与し、計測用ドラムの回転
数を検出して計測用索体の繰出し量を計測し、可動シー
ブの位置を検出するので、駆動系統が単純で目視により
確認することができ、船舶上の雨、風、雪などの過酷な
環境でも、十分な耐久性を確保しつつ、正常な計測動作
が行われているかどうかを容易に確認することができ、
ストロークの大きいテンション用単動シリンダであって
も、また夜間や厳しい海象条件下であっても、安定した
計測が可能となる。

【００３６】請求項２記載の構成によれば、計測ボック
スに、付勢用単動シリンダにより増速ギヤ機構を介して
計測用ドラムを回動付勢する張力付与機構を設け、付勢
用単動シリンダを計測用アキュムレータの蓄圧ガスによ
り油圧を介して駆動するように構成したので、小さい伸
縮ストロークの付勢用単動シリンダでも、増速ギヤ機構
により、計測ドラムの回転付勢範囲を広く確保すること
ができて、計測用索体の長い巻取り範囲で計測用索体に
一定の張力を付与することができる。したがって、計測
範囲を十分に拡大できて、ストロークの大きいテンショ
ン用単動シリンダであっても対応することができる。ま
た計測ボックスと増速ギヤ機構により、可動シーブ位置
検出装置を耐久性を高めつつ全体をコンパクトに構成す
ることができる。

【００３７】請求項３記載の構成によれば、入力変向部
材により、計測ボックス内の空間を有効に利用して計測
ボックスのコンパクト化を図ることができる。請求項４
記載の構成によれば、計測用アキュムレータのガス漏れ
により計測用単動シリンダによる付勢力が得られない場
合でも、補助付勢機構により、ばね部材で計測用索体を
張るのに必要な付勢力を得ることができ、測定を安定し
て継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る船舶用補給装置に設けられるロー
プテンショナー装置の実施の形態を示す構成図である。

【図２】同ロープテンショナー装置の斜視図である。

【図３】同ロープテンショナー装置を有する船舶用補給
装置の説明図である。

【図４】同ロープテンショナー装置の可動シーブ位置検
出装置を示す平面図である。

【図５】同可動シーブ位置検出装置を示す正面図であ
る。

【図６】図４に示すａ−ａ断面図である。

【図７】図４に示すｂ−ｂ断面図である。

【図８】図５に示すｃ−ｃ断面図である。

【図９】図５に示すｄ−ｄ断面図である。

【図１０】同可動シーブ位置検出装置の駆動機構を示す
構成図である。

【符号の説明】

１ 補給船 ２ 受給船 ３ 補給ホース ４ 補給設備 ５ スパンウインチ ６ スパンワイヤ ２１ ロープテンショナー装置 ２２ テンション用高圧エアタンク ２３ テンション用ラムシリンダ ２５ 固定シーブ ２７ 可動シーブ ２８ 表示装置 ３１ 可動シーブ位置検出装置 ３２ ウインチ制御部 ３３ 計測用ワイヤ ３４ 検出ボックス ３５ 計測用ドラム ３６ 張力付与機構 ３７ 回転検出器 ４１ 出力軸 ４２ 付勢用ラムシリンダ ４３ 入力軸 ４４ 増速ギヤ機構 ４５ 計測用アキュムレータ ４６ 補助付勢機構 ５１ 付勢用変向部材 ５１ａ 入力レバー ５１ｂ 扇形ギヤ ６１ 補助用変向部材 ６１ａ 入力レバー ６１ｂ 扇形ギヤ ６４ コイルばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テンション用単動シリンダに一定の進展力
   を付与し、ウインチに巻き取られるワイヤロープを、複
   数の固定シーブと、前記テンション用単動シリンダによ
   り前記固定シーブに対して接近離間される複数の可動シ
   ーブとの間に巻回して繰り出すロープテンショナー装置
   において、 前記可動シーブの位置を検出する可動シーブ位置検出装
   置に、 テンション用単動シリンダの出力端に連結された計測用
   索体をシリンダ本体側で巻き取る計測用ドラムと、 前記計測用ドラムを巻取り方向に回転付勢して計測用索
   体に一定の張力を付与する張力付与機構と、 計測用ドラムの回転数を検出する回転検出器とを具備し
   たことを特徴とするロープテンショナー装置。
2. 【請求項２】張力付与機構は、 計測用ドラムに連結された入力軸を回転自在に支持する
   計測ボックスと、 計測用アキュムレータの蓄圧ガスにより一定圧力の油圧
   が供給される付勢用単動シリンダと、 前記計測ボックス内に設けられて前記付勢用単動シリン
   ダにより回転付勢される入力軸と前記出力軸の間に介在
   された増速ギヤ機構とを具備したことを特徴とする請求
   項１記載のロープテンショナー装置。
3. 【請求項３】増速ギヤ機構の入力軸に、遊端部が付勢用
   単動シリンダの出力端に連結された入力レバー部と扇形
   ギヤ部を一体に形成した入力変向部材を設けたことを特
   徴とする請求項２記載のロープテンショナー装置。
4. 【請求項４】張力付与装置に、ばね部材により出力軸を
   計測用ドラム巻取り方向に回動する補助付勢機構を設け
   たことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   ロープテンショナー装置。