JP2010116242A

JP2010116242A - ウインドラス

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Publication number: JP2010116242A
Application number: JP2008291077A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakane; 寛中根
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-11-13
Also published as: JP5309912B2

Abstract

【課題】チェーンドラムの使用時とホーサドラムの使用時とで安全弁の設定圧を切り替えることができるウインドラスを提供する。
【解決手段】チェーンドラム３とホーサドラム６が液圧モータ４に連結され、その液圧モータ４の最大圧力がバランスピストン型の安全弁８により制限され、その安全弁８が、主弁１０と、パイロット弁１１、１２とを有するウインドラス１において、パイロット弁１１、１２を、チェーンドラム３の力量を基に設定圧が設定された高圧側パイロット弁１１と、ホーサドラム６の力量を基に設定圧が設定されかつ該設定圧が高圧側パイロット弁１１の設定圧よりも低い低圧側パイロット弁１２とで構成し、低圧側パイロット弁１２と主弁１０との間に、チェーンドラムクラッチ５がオフのときに低圧側パイロット弁１２と主弁１０とを連通し、オンのときに遮断する設定圧制御弁１３を設けたものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、船舶のアンカーチェーンおよび係留ロープを巻き上げるためのウインドラスに関するものである。

船舶の係留を行うための舶用甲板機械として、アンカーチェーンや係留ロープなどの巻き上げを行うためのウインドラスが知られている（特許文献１参照）。

例えば、油圧駆動のウインドラスでは、アンカーを巻き揚げるためのチェーンドラムと係留ロープを巻き取るためのホーサドラムとをクラッチを介して油圧モータに各々接続し、その油圧モータに、ポンプからの圧油を供給するようにしている。その油圧モータに圧油を供給する油圧システムには、一般に、最大圧力を制限するための安全弁が設けられている。その安全弁は、例えば、チェーンドラムまたはホーサドラムが最後まで巻き上げられて油圧システムの圧力が設定圧（設定値）まで上昇したときに作動して、油圧モータを停止させチェーンドラムやホーサドラムの過度の巻き上げによる損傷を防止するようになっている。

ここで、チェーンドラムの力量は、ホーサドラムの力量に比べて大きいので、チェーンドラムの作動に必要な油圧システムの圧力は、ホーサドラムに比べて高くなる傾向がある。

しかし、チェーンドラム使用時とホーサドラム使用時とで油圧システムの圧力が異なると、安全弁の設定値は、チェーンドラムとホーサドラムとのいずれか一方にしか適合しないものとなってしまう。

そこで、従来は、チェーンドラム使用時の油圧システム圧力と、ホーサドラム使用時の油圧システム圧力との差が小さくなるようホーサドラムのドラム径を調整して設計していた。例えば、ホーサドラムのドラム径をチェーンドラムのドラム径よりも大きく設定するようにしていた。

特開２００６−２１３５１５号公報

しかしながら、上述した従来の方法では、ドラム径を調整したとしても、油圧システム圧力をホーサドラム使用時とチェーンドラム使用時とで完全に同一にすることができなかった。

そのため、安全弁の設定圧を、チェーンドラムとホーサドラムとのどちらか一方に適した設定圧にしか設定できず、ウインドラスが損傷する虞があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、チェーンドラムの使用時とホーサドラムの使用時とで安全弁の設定圧を切り替えることができるウインドラスを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、船舶のアンカーを巻き揚げるためのチェーンドラムが該チェーンドラムを回転駆動するための液圧モータにチェーンドラムクラッチを介して連結されると共に、係留ロープを巻き取るためのホーサドラムがホーサドラムクラッチを介して上記液圧モータに連結され、その液圧モータの最大圧力がバランスピストン型の安全弁により制限され、その安全弁が、上記液圧モータの供給ラインと戻りラインとを接続するラインに設けられた主弁と、上記供給ラインの圧力が所定の設定圧以上のときに上記主弁を開弁させるパイロット弁とを有するウインドラスにおいて、上記パイロット弁を、上記チェーンドラムの力量を基に設定圧が設定された高圧側パイロット弁と、上記ホーサドラムの力量を基に設定圧が設定されかつ該設定圧が上記高圧側パイロット弁の設定圧よりも低い低圧側パイロット弁とで構成し、上記低圧側パイロット弁と上記主弁との間に、上記チェーンドラムクラッチがオフのときに上記低圧側パイロット弁と上記主弁とを連通し、オンのときに遮断する設定圧制御弁を設けたものである。

好ましくは、上記設定圧制御弁が液圧で作動するように構成されると共に、その設定圧制御弁と上記供給ラインとがパイロットラインにより接続され、そのパイロットラインに、上記チェーンドラムクラッチがオフのときに上記供給ラインと上記設定圧制御弁とを連通し、オンのときに遮断するクラッチ連動弁が設けられたものである。

好ましくは、上記安全弁は、上記供給ラインからの作動液を導入・排出して上記主弁を閉弁・開弁するための圧力制御室と、その圧力制御室に並列に接続された２つの排出ラインとを有し、それら２つの排出ラインの一方に上記高圧側パイロット弁が設けられ、他方に、上記低圧側パイロット弁と上記設定圧制御弁とが設けられたものである。

上記目的を達成するために本発明は、船舶のアンカーを巻き揚げるためのチェーンドラムが該チェーンドラムを回転駆動するための液圧モータにチェーンドラムクラッチを介して連結されると共に、係留ロープを巻き取るためのホーサドラムがホーサドラムクラッチを介して上記液圧モータに連結され、その液圧モータの最大圧力がバランスピストン型の安全弁により制限され、その安全弁が、上記液圧モータの供給ラインと戻りラインとを接続するラインに設けられた主弁と、上記供給ラインの圧力が所定の設定圧以上のときに上記主弁を開弁させるパイロット弁とを有するウインドラスにおいて、上記パイロット弁を、上記チェーンドラムの力量を基に設定圧が設定された高圧側パイロット弁と、上記ホーサドラムの力量を基に設定圧が設定されかつ該設定圧が上記高圧側パイロット弁の設定圧よりも低い低圧側パイロット弁とで構成し、上記低圧側パイロット弁と上記主弁との間に、上記ホーサドラムクラッチがオフのときに上記低圧側パイロット弁と上記主弁とを遮断し、オンのとき連通にする設定圧制御弁を設けたものである。

本発明によれば、チェーンドラムの使用時とホーサドラムの使用時とで安全弁の設定圧を切り替えることができ、ウインドラスの損傷を防止することができるという優れた効果を発揮するものである。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態のウインドラスは、船舶を対象とし、例えば数万トンクラスのバルクキャリアなどに適用される。

図１から図４に基づき本実施形態のウインドラスの概略構造を説明する。

図１に示すように、船２の甲板上には、船２の係留を行うための舶用甲板機械１、２１が設けられており、図例では、船首部に、アンカー（および錨鎖）と係留ロープとの巻上げおよび巻下げを行うためのウインドラス１が設置され、船尾部に、係留ロープの巻上げおよび巻下げを行うムワーリングウインチ２１が設置される。これらウインドラス１とムワーリングウインチ２１とは、船２の右舷と左舷とに各々一ずつ設けられている。また、船２には、ウインドラス１に作動液（本実施形態では作動油）を圧送するためのポンプ２２と、作動油が貯留されるタンク２３とが各々設けられる。

図２に示すように、ウインドラス１は、船２のアンカーを巻き揚げるためのチェーンドラム３と、係留ロープを巻き取るための複数（図例では２つ）のホーサドラム６と、それらチェーンドラム３とホーサドラム６とを選択的に回転駆動するための液圧モータ（以下、油圧モータという）４と、その油圧モータ４の動力をチェーンドラム３に伝達、遮断するためのチェーンドラムクラッチ５と、油圧モータ４の動力をホーサドラム６に伝達、遮断するためのホーサドラムクラッチ７とを備える。

具体的には、船２の甲板上に、回転自在に支持されたドラムシャフト２５が設けられ、そのドラムシャフト２５に、油圧モータ４が動力伝達機構（例えばギヤユニット）２６を介して連結されると共に、ドラムシャフト２５にチェーンドラム３とホーサドラム６、６とが各々支持される。図例のドラムシャフト２５は、端部にワーピングドラム２７が設けられる。

チェーンドラム３には、チェーンドラムブレーキ２８が設けられ、各ホーサドラム６にはホーサドラムブレーキ２９が各々設けられる。

チェーンドラムクラッチ５は、ドラムシャフト２５とチェーンドラム３とに取り付けられたクラッチ本体３０（例えば、つめクラッチなど）と、そのクラッチ本体３０を手動操作するためのクラッチレバー３１とを有する。同様に、各ホーサドラムクラッチ７は、ドラムシャフト２５とホーサドラム６とに取り付けられたクラッチ本体３２と、そのクラッチ本体３２を手動操作するためのクラッチレバー３３とを有する。

油圧モータ４は、油圧によって回転駆動力を発生させる複数のモータ要素を有する多段変速のベーン型モータであり、図例の油圧モータ４は、３つのモータ要素３５−３７（図３参照）を有する３段変速モータである。詳しくは後述するが、油圧モータ４は、チェーンドラム３の使用時には、低速で回転して高いトルクを出力するよう、ホーサドラム６の使用時には、高速で回転して低いトルクを出力するように変速制御される。また、油圧モータ４には、手動操作のためのコントロールレバー４５が設けられる。

図３に基づき、油圧モータ４のための油圧回路を説明する。

図３において、３８は油圧回路、２２は上記ポンプ、２３は上記タンク、４１は油圧モータ４を正転と逆転とで切り替えると共に油圧モータ４への流量を調整するためのコントロール弁、４２−４３は油圧モータ４の変速のためのスピードチェンジ弁（４２が第１スピードチェンジ弁、４３が第２スピードチェンジ弁）、３５−３７は第１モータ要素から第３モータ要素、３は上記チェーンドラム（またはホーサドラム）、４４はチェーンドラムクラッチ５に連動して作動するクラッチ連動弁である。

ポンプ２２と油圧モータ４との間には、油圧モータ４に作動油（圧油）を供給するための供給ライン５２−５４と、余剰の作動油をタンク２３に戻すための戻りライン６１−６２とが設けられる。

供給ライン５２−５４は、ポンプ２２とコントロール弁４１とを接続するポンプ供給ライン５１と、コントロール弁４１と第１モータ要素３５とを接続する第１供給ライン５２と、その第１供給ライン５２と第２モータ要素３６とを接続する第２供給ライン５３と、その第２供給ライン５３と第３モータ要素３７とを接続する第３供給ライン５４とを有する。

第２供給ライン５３には、第１スピードチェンジ弁４２が配置され、その第１スピードチェンジ弁４２の下流に第３供給ライン５４が接続される。その第３供給ライン５４には第２スピードチェンジ弁４３が配置される。

戻りライン６１−６２は、第１モータ要素３５から第３モータ要素３７とコントロール弁４１とを各々接続するモータ戻りライン６１と、コントロール弁４１とタンク２３とを接続するタンク戻りライン６２とを有する。なお、油圧モータ４や各弁１０−１３、４１−４３などには、ドレーンライン（図示せず）も設けられる。

コントロール弁４１は、油圧モータ４のコントロールレバー４５により作動する。図例のコントロール弁４１は、油圧モータ４の正転時に、ポンプ供給ライン５１と第１供給ライン５２とを連通させると共にモータ戻りライン６１とタンク戻りライン６２とを連通させ、油圧モータ４の逆転時に、ポンプ供給ライン５１とモータ戻りライン６１とを連通させると共に第１供給ライン５２とタンク戻りライン６２とを連通させる。

第１スピードチェンジ弁４２は、第１および第２供給ライン５２、５３の圧力に応じて第２モータ要素３６の作動・非作動を切り替えるものであり、第２供給ライン５３の圧力（パイロット圧）が所定の第１スピード圧以上のときに開弁し、第１スピード圧未満のときに閉弁する。

クラッチ連動弁４４は方向制御弁であり、ポンプ側ライン６５によりポンプ供給ライン５１に接続され、タンク側ライン６６によりタンク２３に接続される。また、クラッチ連動弁４４にはクラッチ連動ライン６７が接続され、そのクラッチ連動ライン６７は２つに分岐して、分岐した一方（以下、第１クラッチ連動ライン６７１という）が第２スピードチェンジ弁４３に接続され、他方（以下、第２クラッチ連動ライン６７２という）が後述する設定圧制御弁（シーケンス弁）１３に接続される。クラッチ連動弁４４は、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１の操作によって切り替えられ、チェーンドラムクラッチ５がオフ（クラッチ断）のときにクラッチ連動ライン６７をポンプ２２に連通し、オン（クラッチ接）のときにタンク２３に連通する。

第２スピードチェンジ弁４３は、第３モータ要素３７の作動・非作動を切り替えるためのものであり、第１クラッチ連動ライン６７１を通してポンプ２２から圧油が供給されたときに閉弁し、供給が停止されたときに開弁する。

この油圧回路３８では、ポンプ２２から吐出された作動油がポンプ供給ライン５１を通りコントロール弁４１に至る。そのコントロール弁４１が正転側（巻き上げ側）に切り替えられている場合、コントロール弁４１からの作動油が第１供給ライン５２を通り第１モータ要素３５に供給される。

また、このとき第１供給ライン５２から第２供給ライン５３に分岐した作動油は、第１スピードチェンジ弁４２に至り、第２供給ライン５３の圧力が上記第１スピード圧以上の場合には、作動油が第１スピードチェンジ弁４２から第２モータ要素３６に供給される。

さらに、第２供給ライン５３から第３供給ライン５４に分岐した作動油が第２スピードチェンジ弁４３に至る。ここで、チェーンドラムクラッチ５がオフの場合（ホーサドラム６の使用時）には、第２スピードチェンジ弁４３は閉弁したままであり、第３モータ要素３７には作動油が供給されない。他方、チェーンドラムクラッチ５がオンの場合（チェーンドラム３の使用時）には、クラッチ連動弁４４により第２スピードチェンジ弁４３が開弁して、その第２スピードチェンジ弁４３を通り第３モータ要素３７に作動油が供給される。

このように油圧モータ４は、第１スピードチェンジ弁４２および第２スピードチェンジ弁４３により変速制御され、ホーサドラム６の使用時に、第１モータ要素３５または、第１モータ要素３５と第２モータ要素３６とが作動し、チェーンドラム３の使用時に、第１モータ要素３５と第２モータ要素３６と第３モータ要素３７とが作動する。

この油圧回路３８には、油圧モータ４の最大圧力を制限するための安全弁８（図４参照）が設けられる。

本実施形態では、ウンドラス用油圧モータ安全弁８を２圧制御すべく、その安全弁８をバランスピストン型リリーフ弁とし、そのバランスピストン型リリーフ弁のパイロット弁１１、１２を主弁１０に２つ並列に接続し、低圧設定側のパイロット弁１１とリリーフ弁本体である主弁１０との間に、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１の切換を感知する油圧システム（クラッチ連動弁４４）に連動したシーケンス弁（設定圧制御弁）１３を設置して、安全弁８のための油圧回路が構成される。

より具体的には、安全弁８は、第１供給ライン５２とモータ戻りライン６１とを接続する安全ライン７１に設けられた主弁１０と、第１供給ライン５２の圧力（油圧モータ４の供給圧）が所定の設定圧以上のときに主弁１０を開弁させるパイロット弁１１、１２とを有する。

パイロット弁１１、１２は、チェーンドラム３の力量を基に設定圧（以下、高圧側設定圧という）が設定された高圧側パイロット弁１１と、ホーサドラム６の力量を基に高圧側設定圧よりも低い設定圧（以下、低圧側設定圧という）が設定された低圧側パイロット弁１２とで構成される。

低圧側パイロット弁１２と主弁１０との間には、チェーンドラムクラッチ５がオフのときに低圧側パイロット弁１２と主弁１０とを連通し、オンのときに遮断するシーケンス弁１３が設けられる。

そのシーケンス弁１３は、液圧で作動するように構成されており、そのシーケンス弁１３とポンプ供給ライン５１とが、パイロットライン（図例では、ポンプ側ライン６５および第２クラッチ連動ライン６７２）により接続される。そのポンプ側ライン６５と第２クラッチ連動ライン６７２との間には、チェーンドラムクラッチ５がオフのときにポンプ供給ライン５１とシーケンス弁１３とを連通し、オンのときに遮断する上記クラッチ連動弁４４が設けられている。

図４に基づき、安全弁８の概略構造を説明する。

図４に示すように、主弁１０は、モータブロック１０１に形成された入口ポート１０２および出口ポート１０３と、それら入口ポート１０２と出口ポート１０３との連通路を開閉するプランジャー１０５（弁体）と、そのプランジャー１０５を閉弁方向に付勢するプランジャースプリング１０６と、安全ライン７１からの作動油を導入・排出してプランジャー１０５を閉弁・開弁するための圧力制御室１０７とを有する。なお、図４において上方向が主弁１０の開弁方向であり、下方向が主弁１０の閉弁方向である。

入口ポート１０２は、供給側（第１供給ライン５２側）の安全ライン７１に接続され、出口ポート１０３は、戻り側（モータ戻りライン６１側）の安全ライン７１に接続される。

モータブロック１０１内には、プランジャー１０５を上下に移動可能に収容するプランジャー収容穴１０４が形成される。そのプランジャー収容穴１０４は、入口ポート１０２と出口ポート１０３とを連通する連通路を区画形成し、その側部が出口ポート１０３に接続されると共に下端が入口ポート１０２に接続される。そのプランジャー収容穴１０４の下端には、プランジャー１０５を着座させるためのシート部１０８が形成される。また、主弁１０のモータブロック１０１には、後述する高圧側パイロット弁１１のモータブロック１１１、低圧側パイロット弁１２のモータブロック１２１、および図示しないシーケンス弁１３のモータブロックなどが各々接合され、これらモータブロック１０１、１１１、１２１が一体的に形成される。

プランジャー１０５の下面は、入口ポート１０２に臨み、その入口ポート１０２の圧油から開弁側の付勢力を受ける。プランジャー１０５の上面は、プランジャー収容穴１０４内の上部に区画形成された圧力制御室１０７に臨み、その圧力制御室１０７の圧油と圧力制御室１０７内に配置されたプランジャースプリング１０６とから閉弁側の付勢力を受ける。

圧力制御室１０７には、作動油を供給または排出するための給排通路８１が接続される。その給排通路８１は、圧力制御室１０７から、主弁１０のモータブロック１０１と高圧側パイロット弁１１のモータブロック１１１とを通り、入口ポート１０２まで延びる。給排通路８１には、絞りをなす二つのオリフィス８１１、８１２が直列に設けられる。

この主弁１０では、圧力制御室１０７に作動油が供給されて圧力制御室１０７の内圧が入口ポート１０２の内圧にほぼ等しいときに、プランジャー１０５がシート部１０８に着座して安全弁８が非作動となる。他方、圧力制御室１０７から作動油が排出されて圧力制御室１０７の内圧が入口ポート１０２の内圧よりも低くなると、プランジャー１０５が離座して安全弁８が作動する。この圧力制御室１０７からの作動油の排出が、圧力制御室１０７に接続された排出ライン８２、８３に設けられたパイロット弁１１、１２により制御される。

本実施形態では、圧力制御室１０７に２つの排出ライン（以下、高圧側排出ライン８２、低圧側排出ライン８３という）が並列に接続され、それら２つの排出ライン８２、８３のうちの高圧側排出ライン８２に高圧側パイロット弁１１が設けられ、低圧側排出ライン８３に、低圧側パイロット弁１２とシーケンス弁１３とが設けられる。

高圧側パイロット弁１１は、モータブロック１１１に形成された入口ポート１１２および出口ポート１１３と、それら入口ポート１１２と出口ポート１１３との連通路を開閉するポペット１１５（弁体）と、そのポペット１１５を閉弁方向に付勢するポペットスプリング１１６と、そのポペットスプリング１１６のばね力を調整して高圧側設定圧を調整するための設定圧調整手段１１７とを有する。なお、図４において左方向が高圧側パイロット弁１１の開弁方向であり、右方向が高圧側パイロット弁１１の閉弁方向である。

入口ポート１１２は、上述した給排通路８１に接続され、出口ポート１１３は、主弁１０の出口ポート１０３に接続される。

モータブロック１１１には、ポペット１１５を左右に移動可能に収容するポペット収容穴１１４が形成される。そのポペット収容穴１１４は、入口ポート１１２と出口ポート１０３とを連通する連通路を区画形成し、その側部が出口ポート１１３に接続され、右端部が入口ポート１１２に接続される。これら入口ポート１１２、ポペット収容穴１１４および出口ポート１１３が、高圧側排出ライン８２の一部を構成する。

ポペット収容穴１１４の右端部には、ポペット１１５が着座するシート部１１８が形成される。ポペット１１５の先端部は、シート部１１８から右方に突出して入口ポート１１２に臨み、その入口ポート１１２の圧油から開弁側の付勢力を受ける。すなわち、ポペット１１５には、入口ポート１１２、給排通路８１および主弁１０の入口ポート１０２を介して第１供給ライン５２の圧力が作用することになる。

また、ポペット１１５は、ポペットスプリング１１６から閉弁側の付勢力を受ける。そのポペットスプリング１１６は、ポペット１１５の左側のポペット収容穴１１４内に収容される。そのポペットスプリング１１６は、左端の位置が設定圧調整手段１１７により規制され、その設定圧調整手段１１７に反力をとりつつポペット１１５を押圧する。

設定圧調整手段１１７は、ポペット収容穴１１４に沿って進退可能な調整ネジ１１７ａと、その調整ネジ１１７ａの先端に設けられポペットスプリング１１６に係合する係合部材１１７ｂとを有する。

調整ネジ１１７ａは、ポペット収容穴１１４の左端を閉塞するモータブロック１１１に形成されたネジ穴１１９に螺合する。その調整ネジ１１７ａのネジ送りにより係合部材１１７ｂを左右に移動させることで、ポペットスプリング１１６のバネ力が調整される。図例では、チェーンドラム３の力量（２５３ｋＮ×９ｍ／ｍｉｎ）を基に高圧側設定圧が１８．１ＭＰａとなるように、ポペットスプリング１１６のバネ力が設定、調整される。

この高圧側パイロット弁１１では、入口ポート１１２の圧力が高圧側設定圧未満のときは、ポペット１１５がシート部１１８に着座し、入口ポート１１２とポペット収容穴１１４とが遮断される。他方、入口ポート１１２の圧力が高圧側設定圧以上となると、ポペット１１５が離座して入口ポート１１２がポペット収容穴１１４に連通し、そのポペット収容穴１１４を通り主弁１０の圧力制御室１０７からの作動油が排出される。

シーケンス弁１３は、低圧側パイロット弁１２と主弁１０との間の低圧側排出ライン８３に配置される。そのシーケンス弁１３は、第２クラッチ連動ライン６７２に接続された外部パイロットポート１３１と、主弁１０側の低圧側排出ライン８３に接続された入口ポート１３２と、低圧側パイロット弁１２側の低圧側排出ライン８３に接続された出口ポート１３３と、それら入口ポート１３２と出口ポート１３３とを連通・遮断するためのスプール１３４と、そのスプール１３４を遮断側に付勢するスプールスプリング１３５と、タンク２３に接続されたドレーンポート１３６とを有する。シーケンス弁１３は、外部パイロットポート１３１からの圧油が所定の作動圧以上のときに（図例では、ポンプ２２から圧油が供給されたときに）、スプール１３４が入口ポート１３２と出口ポート１３３とを連通するように構成される。

低圧側パイロット弁１２は、高圧側パイロット弁１１とほぼ同様の構造を有し、入口ポートおよび出口ポートと、設定圧とが主に異なる。すなわち、低圧側パイロット弁１２は、モータブロック１２１に形成された入口ポート１２２および出口ポート１２３と、ポペット収容穴１２４に収容されシート部１２８に着座・離座するポペット１２５と、ポペットスプリング１２６と、低圧側設定圧を調整するための設定圧調整手段１２７とを有する。その設定圧調整手段１２７は、モータブロック１２１のネジ穴１２９に螺合する調整ネジ１２７ａとその調整ネジ１２７ａに設けられた係合部材１２７ｂとを有する。

低圧側パイロット弁１２の入口ポート１２２は、供給側（シーケンス弁１３の出口ポート１３３側）の低圧側排出ライン８３に接続され、出口ポート１２３は、シーケンス弁１３のドレーンポート１３６に低圧側排出ライン８３を介して接続される。

低圧側パイロット弁１２では、その低圧側設定圧が高圧側パイロット弁１１の高圧側設定圧よりも低くなるように、ポペットスプリング１２６のバネ力が設定される。図例では、ホーサドラム６の力量（９８ｋＮ×１５ｍ／ｍｉｎ、ａｔ１ｓｔＬＡＹＥＲ）を基に低圧側設定圧が９．２５ＭＰａとなるように、ポペットスプリング１２６のバネ力が設定される。

この低圧側パイロット弁１２では、入口ポート１２２の圧力が低圧側設定圧以上となると、ポペット１２５により入口ポート１２２がポペット収容穴１２４に連通し、そのポペット収容穴１２４を通り主弁１０の圧力制御室１０７からの作動油が排出される。

次に、本実施形態のウインドラス１の作用を説明する。

本実施形態では、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１の動き（作動）に連動して、シーケンス弁１３が切り替わり、そのシーケンス弁１３によって低圧側パイロット弁１２の回路（低圧側排出ライン８３）が主弁１０に繋げられると、安全弁８は低圧側の設定になり、低圧側パイロット弁１２の回路８３が切断されると、安全弁８は高圧側の設定になる。

より具体的には、図２に示すように、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１がオン側に操作されると、クラッチ連動弁４４が作動して、そのクラッチ連動弁４４によりシーケンス弁１３の外部パイロットポート１３１がタンク２３に連通される。シーケンス弁１３は、安全弁８の主弁１０から低圧側パイロット弁１２を遮断する。

これにより、安全弁８は、高圧側パイロット弁１１のみが機能することとなり、安全弁８の設定圧が、チェーンドラムクラッチ５に適した高圧側設定圧に設定される。すなわち、主弁１０の圧力制御室１０７の排出ラインが、高圧側排出ライン８２のみとなり、圧力制御室１０７（第１供給ライン５２）の圧力が高圧側設定圧までは主弁１０が開弁されず、安全弁８が作動しない。

他方、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１がオフ側に操作されると、クラッチ連動弁４４が作動して、そのクラッチ連動弁４４によりシーケンス弁１３の外部パイロットポート１３１がポンプ２２に連通される。そのポンプ２２の圧油によりシーケンス弁１３が作動して、シーケンス弁１３は、安全弁８の主弁１０に低圧側パイロット弁１２を連通させる。

これにより、安全弁８は、低圧側パイロット弁１２も機能することとなり、安全弁８の設定圧が、ホーサドラムクラッチ７に適した低圧側設定圧に設定される。すなわち、主弁１０の圧力制御室１０７には、高圧側排出ライン８２と低圧側排出ライン８３とが連通され、圧力制御室１０７（第１供給ライン５２）の圧力が低圧側設定圧以上となったときに、主弁１０が開弁して安全弁８が作動することになる。

このように本実施形態では、油圧モータ用の安全弁８を、２圧制御回路で構成して舶用甲板機械のウインドラス１に採用し、その２圧制御を、チェーンドラム使用時とホーサドラム使用時との安全弁８の設定値（設定圧）の切り替えに採用することにより、チェーンドラム使用時とホーサドラム使用時とのそれぞれに適した設定圧に安全弁８を設定できる。さらに、シーケンス弁１３を、チェーンドラムクラッチ５のクラッチレバー３１の切り替えを感知する油圧システム（クラッチ連動弁４４）と連動させることで、自動的に安全弁８の設定圧を切り替えることができる。

その結果、安全弁８の設定圧が、チェーンドラム３とホーサドラム６とのそれぞれに適した設定圧に自動的に切り替わるため、ウインドラス１の機器の損傷防止における安全性が大幅に向上する。また、ウインドラス１の構造物の最適設計が可能となりコストダウンができる。

その他にも、第２スピードチェンジ弁４３の制御（すなわち、油圧モータ４の変速）を行うクラッチ連動弁４４によって、安全弁８のシーケンス弁１３を制御することで、変速と設定圧の切替とを同時に行うことできる。また、変速のための油圧回路と設定圧切替のための油圧回路とで、クラッチ連動弁４４を共用することにより、油圧モータ４をコンパクトにすることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。

例えば、上述の実施形態では、チェーンドラムクラッチ５のオン・オフを検知して、安全弁８の設定圧を切り替えたが、ホーサドラムクラッチ７のオン・オフを検知して安全弁８の設定圧を切り替えることも考えられる。すなわち、低圧側パイロット弁１２と主弁１０との間に、ホーサドラムクラッチ７がオフのときに低圧側パイロット弁１２と主弁１０とを遮断し、オンのとき連通にする設定圧制御弁を設けることが考えられる。

また、設定圧制御弁は、油圧作動のシーケンス弁１３に限定されず、さまざまな弁が考えられる。例えば、設定圧制御弁を電磁弁で構成し、その電磁弁を、チェーンドラムクラッチ５のオン・オフに連動してオン・オフする電気的なスイッチで作動させることも考えられる。

図１は、本発明に係る一実施形態によるウインドラスの概略構造図である。図２は、図１のＩＩ部の拡大図である。図３は、本実施形態の油圧回路の概略図である。図４は、本実施形態の安全弁の概略図である。

符号の説明

１ウインドラス
３チェーンドラム
４液圧モータ
５チェーンドラムクラッチ
６ホーサドラム
７ホーサドラムクラッチ
８安全弁
１０主弁
１１高圧側パイロット弁
１２低圧側パイロット弁
１３シーケンス弁（設定圧制御弁）

Claims

船舶のアンカーを巻き揚げるためのチェーンドラムが該チェーンドラムを回転駆動するための液圧モータにチェーンドラムクラッチを介して連結されると共に、係留ロープを巻き取るためのホーサドラムがホーサドラムクラッチを介して上記液圧モータに連結され、その液圧モータの最大圧力がバランスピストン型の安全弁により制限され、その安全弁が、上記液圧モータの供給ラインと戻りラインとを接続するラインに設けられた主弁と、上記供給ラインの圧力が所定の設定圧以上のときに上記主弁を開弁させるパイロット弁とを有するウインドラスにおいて、
上記パイロット弁を、上記チェーンドラムの力量を基に設定圧が設定された高圧側パイロット弁と、上記ホーサドラムの力量を基に設定圧が設定されかつ該設定圧が上記高圧側パイロット弁の設定圧よりも低い低圧側パイロット弁とで構成し、
上記低圧側パイロット弁と上記主弁との間に、上記チェーンドラムクラッチがオフのときに上記低圧側パイロット弁と上記主弁とを連通し、オンのときに遮断する設定圧制御弁を設けたことを特徴とするウインドラス。
上記設定圧制御弁が液圧で作動するように構成されると共に、その設定圧制御弁と上記供給ラインとがパイロットラインにより接続され、そのパイロットラインに、上記チェーンドラムクラッチがオフのときに上記供給ラインと上記設定圧制御弁とを連通し、オンのときに遮断するクラッチ連動弁が設けられた請求項１記載のウインドラス。
上記安全弁は、上記供給ラインからの作動液を導入・排出して上記主弁を閉弁・開弁するための圧力制御室と、その圧力制御室に並列に接続された２つの排出ラインとを有し、それら２つの排出ラインの一方に上記高圧側パイロット弁が設けられ、他方に、上記低圧側パイロット弁と上記設定圧制御弁とが設けられた請求項１または２記載のウインドラス。
船舶のアンカーを巻き揚げるためのチェーンドラムが該チェーンドラムを回転駆動するための液圧モータにチェーンドラムクラッチを介して連結されると共に、係留ロープを巻き取るためのホーサドラムがホーサドラムクラッチを介して上記液圧モータに連結され、その液圧モータの最大圧力がバランスピストン型の安全弁により制限され、その安全弁が、上記液圧モータの供給ラインと戻りラインとを接続するラインに設けられた主弁と、上記供給ラインの圧力が所定の設定圧以上のときに上記主弁を開弁させるパイロット弁とを有するウインドラスにおいて、
上記パイロット弁を、上記チェーンドラムの力量を基に設定圧が設定された高圧側パイロット弁と、上記ホーサドラムの力量を基に設定圧が設定されかつ該設定圧が上記高圧側パイロット弁の設定圧よりも低い低圧側パイロット弁とで構成し、
上記低圧側パイロット弁と上記主弁との間に、上記ホーサドラムクラッチがオフのときに上記低圧側パイロット弁と上記主弁とを遮断し、オンのとき連通にする設定圧制御弁を設けたことを特徴とするウインドラス。