JP2007045550A - デッキクレーンの吊荷揺動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】母船に設置したデッキクレーンを用いて作業艇を揚降する際、作業艇の揺動を自動的に減揺する。
【解決手段】母船２に搭載したデッキクレーン１の自由端に設けた吊荷揺動制御装置２０を、前記デッキクレーンの自由端に揺動自在に設けた縦長の吊荷揺動制御装置本体２２と、該吊荷揺動制御装置本体から突出させた一対の横腕２３と、該横腕と前記吊荷揺動制御装置本体との間に略Ｖ字状に架橋した油圧式ショックダンパ２４ａ，２４ｂと、前記吊荷揺動制御装置本体に設けられ、且つ、前記横腕の突出方向と交差する方向の揺動を吸収する揺動モータ式の減揺手段３０と、前記吊荷揺動制御装置本体の下部に設けられ、且つ、前記作業艇のメス型連結具６５と結合するオス型結合部２５とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、母船に設置したデッキクレーンを用いて作業艇を揚降する際に、作業艇の揺動を減揺するデッキクレーンの吊荷揺動制御装置に関するものである。

デッキクレーンによる小型の作業艇の揚降作業は、母船、或いは母船上に設置された構造物への接触を避けるために細心の注意を払って行われている。特に、荒天時、母船の動揺下においては、控え索のみでは一方向の振れ止めしか行えず、吊り荷である作業艇の振れ止めが困難であった。このため、作業艇が母船、或いは母船上に設置された構造物に衝突する恐れがあった。

このような問題を解消する方法として、スタビライザーが提唱されている。このスタビライザー１９０は、図２０に示すように構成されており、ブーム１０６側に連結した二重滑車１９１と、この二重滑車１９１に吊り下げられて、搭載艇１０２の船尾側に設けた吊り手１２４などに連結された二重滑車１９２と、これらの二重滑車１９１，１９２を連結するロープ１９３を主体に構成され、搭載艇１０２は、ほぼ中央部をワイヤーロープ１８１で吊り下げられるとともに、船尾側とブーム１０６の下面をロープ１９３で連結し、このロープ１９３の長さを調節することによって吊下げ中の搭載艇１０２の不要な回転や揺動を防止して、母船との接触を防止するようにしている。

このため、搭載艇１０２側の二重滑車１９２は、吊り手１２４などと連結するためのフック１９５と、ロープ１９３の長さを任意の位置で係止するロック機構１９４とを備え、ロック機構１９４は、例えば、付勢された一対のくさび１９６間にロープ１９３を挿通したもので、ロープ１９３を、図２０の矢印方向に引っ張ることで、任意の長さに調整する一方、張力を加えない状態では、ブーム１０６下面の二重滑車１９１から搭載艇１０２までのロープ１９３の長は、任意に保持されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２６３９３号公報

しかしながら、上記の方法は、搭載艇１０２に乗っている乗員がスタビライザー１９０のロープ１９３を操作して行うため、熟練や腕力などを必要とする。特に、荒天時、母船の動揺下においては、スタビライザー１９０の操作に更に高度の熟練や腕力などが必要となる。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、母船に設置したデッキクレーンを用いて作業艇を揚降する際に、人手及び追加動力を要することなく、作業艇の揺動を自動的に減揺することができるデッキクレーンの吊荷揺動制御装置を提供することにある。

かかる課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。
請求項１に記載の発明に係るデッキクレーンの吊荷揺動制御装置は、母船に搭載した作業艇を揚降するデッキクレーンにおいて、該デッキクレーンの自由端に吊荷揺動制御装置を設け、該吊荷揺動制御装置を、前記デッキクレーンの自由端に揺動自在に設けた縦長の吊荷揺動制御装置本体と、該吊荷揺動制御装置本体から突出させた一対の横腕と、該横腕と前記吊荷揺動制御装置本体との間に略Ｖ字状に架橋した油圧式ショックダンパと、前記吊荷揺動制御装置本体に設けられ、且つ、前記横腕の突出方向と交差する方向の揺動を吸収する揺動モータ式の減揺手段と、前記吊荷揺動制御装置本体の下部に設けられ、且つ、前記作業艇のメス型連結具と結合するオス型結合部とから構成して成るデッキクレーンの吊荷揺動制御装置である。

請求項２に記載の発明に係るデッキクレーンの吊荷揺動制御装置は、前記揺動モータ式の減揺手段を、揺動モータと、該揺動モータにホースを介して接続する略Ｕ字状の油路と、該油路に設けた一対のリリーフバルブ並びに一対のスロットルチェックバルブと、前記油路と接続するアキュームレータとから構成して成る請求項１記載のデッキクレーンの吊荷揺動制御装置である。

請求項３に記載の発明に係るデッキクレーンの吊荷揺動制御装置は、前記揺動モータを、前記吊荷揺動制御装置本体に設け、前記揺動モータの回転軸を前記デッキクレーンの自由端に設けたシーブ支持用の固定軸に結合して成る請求項２記載のデッキクレーンの吊荷揺動制御装置である。

上記のように、請求項１に記載の発明は、母船に搭載した作業艇を揚降するデッキクレーンにおいて、該デッキクレーンの自由端に吊荷揺動制御装置を設け、該吊荷揺動制御装置を、前記デッキクレーンの自由端に揺動自在に設けた縦長の吊荷揺動制御装置本体と、該吊荷揺動制御装置本体から突出させた一対の横腕と、該横腕と前記吊荷揺動制御装置本体との間に略Ｖ字状に架橋した油圧式ショックダンパと、前記吊荷揺動制御装置本体に設けられ、且つ、前記横腕の突出方向と交差する方向の揺動を吸収する揺動モータ式の減揺手段と、前記吊荷揺動制御装置本体の下部に設けられ、且つ、前記作業艇のメス型連結具と結合するオス型結合部とから構成したので、前記吊荷揺動制御装置本体から突出させた一対の横腕と吊荷揺動制御装置本体との間に略Ｖ字状に架橋した油圧式ショックダンパによって作業艇の一方向の揺動、例えば、左右方向の揺動を減揺することができる。

他方、前記吊荷揺動制御装置本体に設けた揺動モータ式の減揺手段によって前記横腕の突出方向と交差する方向の揺動、例えば、前後方向の揺動を減揺することができる。
しかも、本発明にあっては、作業艇の揚降に際して、吊荷揺動制御装置本体の下部に設けたオス型結合部と、作業艇に設けたメス型連結具とを強固に結合させるので、作業艇の揺動を、より一層、抑制することができる。

その結果、母船の動揺下においても、作業艇を母船、あるいは母船上に設置された構造物に衝突させることなく、安全に、且つ、速やかに揚降させることが可能となった。
請求項２に記載の発明は、前記揺動モータ式の減揺手段を、揺動モータと、該揺動モータにホースを介して接続する略Ｕ字状の油路と、該油路に設けた一対のリリーフバルブ並びに一対のスロットルチェックバルブと、前記油路と接続するアキュームレータとから構成したので、比較的簡単な構造でありながら、油圧回路に設けた一対のリリーフバルブ並びに一対のスロットルチェックバルブを用いて作業艇の揺動を速やかに減揺することが可能になった。

請求項３に記載の発明は、前記揺動モータを、前記吊荷揺動制御装置本体に設け、前記揺動モータの回転軸を前記デッキクレーンの自由端に設けたシーブ支持用の固定軸に結合したので、前記揺動モータを用いて前記吊荷揺動制御装置本体の揺動を、直接、減揺することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る吊荷揺動制御装置を備えたデッキクレーンの側面図、図２はその正面図である。

このデッキクレーン１は、図１に示すように、母船２の甲板３に立設したベース４と、ベース４に旋回自在に設けたポスト５と、ポスト５に俯仰自在に設けたインナーブーム７とアウターブーム６及びアウターブーム６内部から伸縮するエキステンションブーム９により構成されている。

インナーブーム７の俯仰動作は、ポスト５とインナーブーム７との間に架橋したインナーシリンダ８により行い、アウターブーム６の中折れ動作は、インナーブーム７とアウターブーム６との間に架橋したアウターシリンダ１０により行い、エキステンションブーム９の伸縮動作は、エキステンションブーム上方に配置したエキステンションシリンダ１１により行うようになっている。

上記アウターブーム６は、その下方にウインチ１２を有し、このウインチ１２から引き出したワイヤーロープ１３は、後述する吊荷揺動制御装置２０の中を貫通し、その先端にリング１４を有している。

上記デッキクレーン１は、その先端部（自由端）に設けた本発明の吊荷揺動制御装置２０によって小型の複合型作業艇（以下、作業艇と称する。）６０の前後方向、即ち、二頭矢印ｘ方向の揺動（図１参照）、及び左右方向、即ち、二頭矢印ｙ方向の揺動（図２参照）を抑制するようになっている。

作業艇６０は、図３及び図５に示すように、剛性を有する船体６１と、その船首部から船尾部にわたって設けた略Ｕ字型の可撓性を有する浮体６２から構成され、船尾には、船外機６３が取り付けられている。

この作業艇６０は、船体６１上に取り付けたヤグラ６４の頂部にメス型の連結部６５を設けている。このメス型の連結部６５は、図４に示すように、上下２段に設けたリング６６と、その外側に設けた複数本の支持体６７と、この支持体６７を装着する基板６８とから形成され、基板６８には、上記リング６６と略同径の穴６９が設けられている。また、作業艇６０のヤグラ６４には、クイックリリースフック７０を設けている（図２参照。）。

吊荷揺動制御装置２０は、図６に示すように、角筒状の縦長の本体２２と、本体２２の側面に設けた左右のブラケット２７に取り付けた左右一対の横腕２３と、横腕２３と本体２２との間に略Ｖ字状に架橋した左右揺れ止め用の一対の油圧式ショックダンパ２４ａ，２４ｂと、本体２２に設けた前後揺れ止め用の揺動モータ式の減揺手段３０と、本体２２の下部に設けられ、且つ、作業艇６０のメス型連結具６５と結合するオス型結合部２５とから構成されている。

吊荷揺動制御装置２０の本体２２は、図１に示すように、縦長伸縮ブーム９の最先端に着脱自在に装着したシーブ・ブーム１５のブラケット２８に軸支され、支持軸１６を中心にして前後方向（二頭矢印ｘの方向）に揺動するようになっている。

図６に戻って説明すると、上記油圧式ショックダンパ２４ａ，２４ｂは、左右一対の横腕２３の先端と、横腕２３の下方に位置して上記本体２２に設けたブラケット２６との間に略Ｖ字状に架橋され、作業艇６０の左右方向の揺動を減揺するようになっている。

この油圧式ショックダンパ２４ａ，２４ｂは、デッキクレーン１を二頭矢印Ｙの方向に旋回させたり（図２参照）、あるいは、母船２がピッチング又はローリングすると、荷重が加わるようになっており、ショックダンパ２４ａ，２４ｂに与えられた荷重は、ダンパ内部の圧油がオリフィス（図示せず）を通じて噴出することにより衝撃エネルギを吸収するようになっている。

従って、デッキクレーン１を旋回させたり、或いは母船２がピッチング又はローリングすることにより作業艇６０が、二頭矢印ｙのように、左右に揺動した場合には、左右の油圧式ショックダンパ２４ａ及び２４ｂが交互に作動して衝撃エネルギを吸収することから、作業艇６０の左右方向の揺動が次第に減揺される。

他方、前後揺れ止め用の揺動モータ式減揺手段３０は、図６に示すように、揺動モータ３１と、スロットルチェックバルブ３２と、リリーフバルブ３３と、アキュームレータ３４により構成されている。

揺動モータ３１は、図６に示すように、上記本体２２に設けた左側のブラケット２７の側面に取り付けられ、揺動モータ３１の回転軸２９は、図８に示すように、上記シーブ・ブーム１５のブラケット２８に固定したシーブ支持軸１６に直結されている。このシーブ支持軸１６には、シーブ２１が回転自在に設けられている。

また、揺動モータ３１は、図９に示すように、仕切り壁７１を持つモータ本体７２内に、翼体７３を有する回転軸２９が回転自在に設けられている。更に、前記仕切り壁７１の両側に、仕切り壁７１及び前記翼体７３によって仕切られた部屋７４，７５に連通する出入口７６，７７を有している。

従って、モータ本体７２が矢印ａの方向に回動すると、出入口７６から作動油が矢印ｂ’の方向に吐出し、モータ本体７２が矢印ｂの方向に回動すると、出入口７７から作動油が矢印ａ’の方向に吐出する。

上記スロットルチェックバルブ３２及びリリーフバルブ３３は、図６に示すように、右側の横腕２３に設けられている。更に、揺動モータ３１とリリーフバルブ３３は、可撓性のホース３５及び３６により接続されている。

更に詳しく説明すると、この揺動モータ式の減揺手段３０は、図１０に示すように、揺動モータ３１と、揺動モータ３１に接続するＵ字状の油路３７と、Ｕ字状の油路３７の両側に設けた一対のリリーフバルブ３３ａ，３３ｂと、同じくＵ字状の油路３７の両側に設けた一対のスロットルチェックバルブ（逆止弁付き流量調整弁）３２ａ，３２ｂと、油路３７と接続するアキュームレータ３４とから構成されている。

図１０において、左右のリリーフバルブ３３ａ，３３ｂのバイパス路３８ａ，３８ｂは、たすき掛けになっている。更に、アキュームレータ３４に設けた配管３９は、可撓性のホース４０を介してゲージブロック４１のＰポートに接続している。このＰポートに接続しているゲージブロック４１内の油路４２は、油路３７のＵターン部４３に接続している。また、油路３４のＵターン部４３に接続している別の油路４４は、ゲージブロック４１のＴポートに達している。

また、上記油路３７のＡポートは、既に説明した可撓性のホース３５を介して揺動モータ３１に接続し、上記油路３７のＢポートは、同様に可撓性のホース３６を介して揺動モータ３１に接続している。

そして、ブーム６の俯仰作業（二頭矢印Ｘ方向の俯仰作業）、或いは母船２のローリングなどによって作業艇６０が、二頭矢印ｘのように、前後に動揺した場合には（図１参照）、上記シーブ・ブーム１５に固定したシーブ支持軸１６に固定されている揺動モータ３１の回転軸２９を軸にして揺動モータ３１が時計方向及び反時計方向に回転する。

すると、図１０に示すように、ゲージブロック４１のＡ又はＢポートの圧力が交互に上昇し、その都度、油は、スロットルチェックバルブ３２ａ又は３２ｂを通って循環し、再び、揺動モータ３１へ戻る。なお、衝撃など過度な圧力上昇が発生した場合は、リリーバルブ３３ａ，３３ｂが開き、油圧回路の保護を行なっている。

即ち、吊荷揺動制御装置２０の本体２２が矢印ａの方向に揺動した場合には、作動油が矢印ａ’の方向に流れ、これとは逆に、吊荷揺動制御装置２０の本体２２が矢印ｂの方向に揺動した場合には、作動油が矢印ｂ’の方向に流れる。これを繰り返すことにより、二頭矢印ｘで示すような前後方向の作業艇６０の揺動が減揺されることになる。

また、図６に戻って説明すると、本体２２の下部に設けたフランジ４５の下面には、作業艇６０に装着したメス型の連結部６５に嵌合するオス型の嵌合部２５が取り付けられている。このオス型の嵌合部２５は、図６及び図７に示すように、円環状の連結板４６と、この連結板４６より小径のリング４７と、両者の間に放射状に設けた４枚のフック状のガイド板４８により形成されている。このガイド板４８は、斜め下向きの傾斜面４９と、この傾斜面４９の上端に位置する鉤形のストッパ５０を有している。

次に、本発明に係る吊荷揺動制御装置を備えたデッキクレーンによる作業艇の投入方法について説明する。
デッキクレーンを用いて作業艇を海上に投入する場合には、図１２に示すように、先ず、デッキクレーン１の先端に吊荷揺動制御装置２０を装備する。

吊荷揺動制御装置２０は、シーブ・ブーム１５と一体構造となっているため、作業艇の揚降に際しては、伸縮ブーム（図示せず）の先端に装着されている通常のシーブ・ブーム５５と交換する。

（１） 図１１（ａ）に示すように、通常のシーブ・ブーム５５の固定ピン５６を抜いてフック５７を取り外す。
（２） 次に、シーブ５９からワイヤーロープ１３及びワイヤーロープ外れ止め用シーブ２１を取り外す。

（３） 次に、シーブ・ブーム５５の固定ピン５８を外す。
（４） 次に、通常のシーブ・ブーム５５を伸縮ブーム（図示せず）の先端から取り外した後、図１１（ｂ）に示すように、吊荷揺動制御装置２０を装備したシーブ・ブーム１５を伸縮ブーム（図示せず）に装着する。

（５） 次に、ワイヤーロープ１３を通す。
（６） 最後に、ワイヤーロープ外れ止め用のシーブ２１をシーブ・ブーム１５に装着する。

次に、図１３に示すように、デッキクレーン１を母船２の甲板３上に搭載されている作業艇６０の位置に旋回させる。
次に、図１４に示すように、吊荷揺動制御装置２０の下部に設けたオス型の連結部２５を、作業艇６０のヤグラ６４に設けたメス型の連結具６５と勘合させる。このとき、リング１４は、作業艇６０に設けたクイックリリースフック７０と係合している。

次に、図１５に示すように、デッキクレーン１を投入位置まで旋回させる。このときの作業艇６０の前後方向の動揺は、揺動モータ式の減揺手段３０によって吸収され、左右方向の動揺は、一対の油圧式のショックダンパ２４ａ，２４ｂによって吸収される。

次に、図１６に示すように、ウインチ１２のワイヤーロープ１３を海面Ｓから約１ｍ程度の位置まで繰り出す。
最後に、図１７に示すように、クレーンフック１４を作業艇６０に設けたクイックリリースフック７０から離脱させて作業艇６０を海面Ｓに投入する（リング１４との離脱は、作業艇乗艇員が操作する。）。

なお、作業艇の揚収は、作業艇の投入方法の手順を逆行すればよいので、詳しい説明を省略する。

以上の説明では、作業艇６０の左右方向の揺動を左右一致のショックダンパ２４ａ，２４ｂによって減揺し、作業艇６０の前後方向の揺動を揺動モータを含む減揺手段３０によって減揺する場合について説明したが、これに限らず、例えば、作業艇６０の左右方向の揺動を揺動モータを含む減揺手段３０によって減揺し、作業艇６０の前後方向の揺動を前後一致のショックダンパ２４ａ，２４ｂによって減揺しても同様の効果を得ることができる。

また、所望により、作業艇６０の前後左右の揺動を前後左右に配した４本のショックダンパによって減揺することも可能である。更に、作業艇６０の前後左右の揺動を揺動モータを含む２組みの減揺手段３０によって減揺することも可能である。

更に、作業艇６０に設けた距離センサーによって作業艇６０と海面Ｓとの間隔を測定し、ワイヤーロープ１３の出し入れを制御するようにしてもよい。

（実施例）
次に、性能確認試験の概要について説明する。
（１）試験用機材
・デッキクレーン本体：ＰＫ１８０８０（搭載能力：１．８ｔｍ）
・模擬作業艇：１８００ｋｇ
・測定機器：角度センサ（角度センサにより模擬作業艇の揺れ角度を取得し、 減揺効果を確認する。）
（２）性能確認試験容量
揺動制御装置を装備し、デッキクレーンにて左右旋回及びブーム俯仰を繰り返し作動させ、揺動制御装置の減揺効果を確認する。
・左右旋回速度：０．５ｒｐｍ
・俯仰反復速度：約７秒往復にて実施した。
（３）旋回作動（左右）による性能確認試験結果
揺動制御装置を装備した場合、図１８（ｂ）に示すように、模擬作業艇の動揺角度が約１／３まで抑制され、振動減衰時間は７秒であった。尚、図１８（ａ）は、揺動制御装置なしの場合である。
（４）ブーム俯仰作動による性能確認試験結果
揺動制御装置を装備した場合、図１９（ｂ）に示すように、模擬作業艇の動揺角度が約１／２まで抑制され、振動は発生しなかった。尚、図１９（ａ）は、揺動制御装置なしの場合である。

本発明に係る吊荷揺動制御装置を備えたデッキクレーンの側面図である。 本発明に係る吊荷揺動制御装置を備えたデッキクレーンの正面図である。 作業艇の正面図である。 ヤグラの斜視図である。 作業艇の平面図である。 吊荷揺動制御装置の一部断面を含む正面図である。 吊荷揺動制御装置の一部断面を含む側面図である。 吊荷揺動制御装置の要部拡大正面図である。 揺動モータ式の断面図である。 揺動モータ式の減揺手段の油圧回路図である。 （ａ）通常のシーブ・ブームの除去説明図、（ｂ）本発明の吊荷揺動制御装置の装着説明図である。 通常のシーブ・ブームと本発明の吊荷揺動制御装置との交換説明図である。 デッキクレーンを母船の作業艇の位置に旋回させた説明図である。 吊荷揺動制御装置のオス型の連結部を作業艇のヤグラに設けたメス型の連結具と勘合させた説明図である。 デッキクレーンを投入位置まで旋回させた説明図である。 ウインチのワイヤーロープを繰り出した説明図である。 作業艇を海面Ｓに投入した説明図である。 旋回作動（左右）による性能確認試験結果である（（ａ）吊荷揺動制御装置なし、（ｂ）吊荷揺動制御装置あり。）。 ブーム俯仰作動による性能確認試験結果である（（ａ）吊荷揺動制御装置なし、（ｂ）吊荷揺動制御装置あり。）。 従来の吊荷揺動制御方法の説明図である。

符号の説明

１ デッキクレーン
２ 母船
２０ 吊荷揺動制御装置
２２ 吊荷揺動制御装置本体
２３ 横腕
２４ａ，２４ｂ 油圧式ショックダンパ
２５ オス型結合部
３０ 揺動モータ式の減揺手段
６０ 作業艇
６５ 作業艇のメス型連結具

Claims (3)

1. 母船に搭載した作業艇を揚降するデッキクレーンにおいて、該デッキクレーンの自由端に吊荷揺動制御装置を設け、該吊荷揺動制御装置を、前記デッキクレーンの自由端に揺動自在に設けた縦長の吊荷揺動制御装置本体と、該吊荷揺動制御装置本体から突出させた一対の横腕と、該横腕と前記吊荷揺動制御装置本体との間に略Ｖ字状に架橋した油圧式ショックダンパと、前記吊荷揺動制御装置本体に設けられ、且つ、前記横腕の突出方向と交差する方向の揺動を吸収する揺動モータ式の減揺手段と、前記吊荷揺動制御装置本体の下部に設けられ、且つ、前記作業艇のメス型連結具と結合するオス型結合部とから構成して成るデッキクレーンの吊荷揺動制御装置。
2. 前記揺動モータ式の減揺手段を、揺動モータと、該揺動モータにホースを介して接続する略Ｕ字状の油路と、該油路に設けた一対のリリーフバルブ並びに一対のスロットルチェックバルブと、前記油路と接続するアキュームレータとから構成して成る請求項１記載のデッキクレーンの吊荷揺動制御装置。
3. 前記揺動モータを、前記吊荷揺動制御装置本体に設け、前記揺動モータの回転軸を前記デッキクレーンの自由端に設けたシーブ支持用の固定軸に結合して成る請求項２記載のデッキクレーンの吊荷揺動制御装置。
   

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