JP2013226021A - 船舶用陸上受電ケーブルリール - Google Patents

Abstract

【課題】船舶の陸上電源接続作業を安全かつ簡単に行うことができる船舶用陸上受電ケーブルリールを提供する。
【解決手段】制御部１８が、ケーブルガイド３の動作とドラム２の動作とが同期するように制御することで、ケーブルガイド３がケーブル６を案内した状態のまま、ケーブルガイド３を船上に収納された第１状態から船外へ張り出された第２状態へ自動で移行させ、また、ケーブルガイド３がケーブル６を案内した状態のまま、ケーブルガイド３を前記第２状態から前記第１状態へ自動で移行させるように構成する。また、前記第１状態から前記第２状態への移行は、制御部１８の指示によって、ドラム２に巻き取り側への弱トルクを掛けつつ、ケーブルガイド３がケーブル６を引き出しながら行われるように構成し、前記第２状態から前記第１状態への移行は、制御部１８の指示によって、ドラム２がケーブル６を巻き取りながら行われるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、港に係留した船舶に陸上から電力を供給する際に陸上の送電設備と船舶の受電設備とをケーブルで接続する船舶用陸上受電ケーブルリールに関するものである。

従来、船舶の甲板上に搭載され、ドラムに巻き取られたケーブルを巻き出して陸上の給電設備と船舶の受電設備とを接続する船舶用陸上受電ケーブルリールがある。

従来の船舶用陸上受電ケーブルリールは、甲板上から陸上の送電設備に向けてケーブルを巻き出す時や給電後にケーブルを巻き取る時等に、ケーブルの先端のコネクタが船体に衝突するのを防ぐ目的等から、甲板から陸側へ張り出したケーブルガイドを用いている。該ケーブルガイドは、動作方法によって大きく二種類に分類することができる。その一つはケーブルガイドが伸縮するタイプであり、もう一つは収納の際にケーブルガイドが折り畳まれるタイプである。下記特許文献１には後者が記載されている。

特開２００６−１０３８６０号公報

しかしながら、上記二つの種類に係る船舶用陸上受電ケーブルリールには、それぞれ問題があった。

ケーブルガイドが伸縮するタイプにおいては、ケーブルを送り出すためにケーブルガイドを陸側へ張り出す際に、作業者がペンダントスイッチ等を操作してケーブルの先端のコネクタが船体に接触しない程度にドラムを回転させてケーブルを適量送り出した後、ケーブルガイドがケーブルを引っ張らない程度にケーブルガイドを適量伸長させる、という操作をケーブルガイドが定位置に達するまで数回繰り返さなければならなかった。しかし、この作業は容易なものではなく、ある程度の作業経験が必要であり、操作ミスによってケーブルやコネクタ、船体が破損するおそれもあった。収納時も同様に、作業者がペンダントスイッチ等を操作してケーブルの先端のコネクタが船体に衝突しない程度にケーブルガイドを適量収納させた後、ドラムを回転させてコネクタがケーブルガイドに接触しない程度にケーブルを適量巻き取る、という操作を繰り返す必要があった。

一方、収納の際にケーブルガイドが折り畳まれるタイプの場合、ケーブルガイドにケーブルを載せたままケーブルガイドを展開し、折り畳むことが出来ないため、ケーブルガイドを展開した後に作業員が手作業によってケーブルをケーブルガイドに載せなければならず、また、ケーブルガイドの収納の際にも作業員が手作業によってケーブルをケーブルガイドから外さなければならず、当該展開や収納をする作業者とドラムを運転する作業者、ケーブルをさばく作業者など多くの人手が必要となっていた。また、一般に船舶用陸上受電ケーブルリールを用いる船舶は大型のものであるため、作業場所が地面及び海面から高い位置にあり、作業に危険が伴った。

このような問題に鑑みて、本発明は、船舶の陸上電源接続作業を安全かつ簡単に行うことができる船舶用陸上受電ケーブルリールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、先端にコネクタを備え陸上の給電設備から供給される電気を船舶へ送電するケーブルと、
船上において電動で前記ケーブルの巻き取りと巻き出しを行うドラムと、
船上から船外へ張り出して前記ドラムから延びる前記ケーブルを案内するケーブルガイドと、
前記ドラムと前記ケーブルガイドを制御する制御部と、を有し、
前記ケーブルガイドが、船上に収納された第１状態から船外へ張り出した第２状態へ、また、前記第２状態から前記第１状態へ、電動で移行する船舶用陸上受電ケーブルリールにおいて、
前記制御部が、前記ケーブルガイドの動作と前記ドラムの動作とが同期するように制御することで、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを案内した状態のまま、前記ケーブルガイドを前記第１状態から前記第２状態へ自動で移行させ、また、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを案内した状態のまま、前記ケーブルガイドを前記第２状態から前記第１状態へ自動で移行させることを特徴とする船舶用陸上受電ケーブルリールを提供する。

好ましくは、前記ケーブルガイドの前記第１状態から前記第２状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムに巻き取り側への弱トルクを掛けつつ、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを引き出しながら行われる。

好ましくは、前記ケーブルガイドの前記第２状態から前記第１状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き取りながら行われる。

また、好ましくは、前記ケーブルガイドの前記第１状態から前記第２状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムに巻き取り側への弱トルクを掛けながら前記ケーブルガイドが前記ケーブルを引き出しつつ途中の所定位置まで移行し、その後、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き出しながら前記ケーブルガイドが前記第２状態まで移行することにより行われる。

また、好ましくは、前記ケーブルガイドの前記第２状態から前記第１状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ケーブルガイドを途中の所定位置まで移行すると共に、前記ドラムが、前記コネクタが前記ケーブルガイドと同じ高さまで前記ケーブルを巻き取り、その後、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き取りながら前記ケーブルガイドが前記第１状態まで移行することにより行われる。

本発明によれば、船舶の陸上電源接続作業を安全かつ簡単に行うことができる船舶用陸上受電ケーブルリールを提供することができる。

本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールを示す側面図である。（ａ）はドラム側から見た姿を示している。（ｂ）は（ａ）の図面に向かって右側の側面を示している。 本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのリミットスイッチの検知位置を示す図である。（ａ）はケーブルガイド用リミットスイッチの検知位置を示している。（ｂ）はドラム用リミットスイッチの検知位置を示している。（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）に示す位置を説明する図である。 本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの送り出し動作を示す図である。 本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの送り出しにおける制御を示すフローチャートである。 本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの巻取り動作を示す図である。 本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの巻取りにおける制御を示すフローチャートである。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールを示す側面図である。（ａ）はドラム側から見た姿を示している。（ｂ）は（ａ）の図面に向かって左側の側面を示している。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのリミットスイッチの検知位置を示す図である。（ａ）はケーブルガイド用リミットスイッチの検知位置を示している。（ｂ）はドラム用リミットスイッチの検知位置を示している。（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）に示す位置を説明する図である。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの送り出し動作を示す図である。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの送り出しにおける制御を示すフローチャートである。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの巻取り動作を示す図である。 本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルの巻取りにおける制御を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールについて図１ないし図６を参照しつつ説明する。

図１は、本第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１を示す側面図である。本第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１は、ケーブル６を巻取るドラム２を備えており、図１（ａ）は、当該ドラム２側から見た船舶用陸上受電ケーブルリール１の姿を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の図面に向かって右側の側面を示している。図１（ａ）及び（ｂ）において、ケーブル６は、ドラム２に巻き取られている部分の表示を省略している。また、図１（ｂ）において、後述する本体４に収容された装置の一部を破線で示している。

本第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１は、一般にコンテナ内に収容されるものであり、主にドラム２と、ケーブルガイド３と、本体４と、ケーブル６とから構成されている。

ドラム２は、略円盤状をしており、その中心部分を構成する短円柱状のハブ１１と、ハブ１１の外周面から放射状に延びる複数のスポーク１２ａ、１２ｂと、該スポーク１２ａ、１２ｂの径方向外側の端部を結ぶリング１３ａ、１３ｂとを有しており、ハブ１１の中心にハブ１１の平面に垂直方向で回転軸１０が取り付けられ、該回転軸１０は本体４において回転可能に支持されている。スポーク１２ａ、１２ｂは、ケーブル６を巻き取り、収容するために回転軸１０の軸線方向に、互いにケーブル６の太さよりも若干広い隙間をあけて配置されている。ケーブル６の先端には、陸上の送電設備と接続するコネクタ（不図示）が接続されており、その周辺にはエラストマからなる略円筒状のコネクタカバー７が装着されている。コネクタカバー７の先端部には全周にわたって径方向外側に突出したつば部が形成されている。

ケーブルガイド３は、ドラム２がケーブル６を陸上の給電設備へ送り出す際には船外へ張り出して使用されるものであるが、使用していない時には、図１にあるようにドラム２の下部に収納される。ケーブルガイド３は、図１（ａ）の図面に垂直な方向のケーブル６の移動を規制する図面手前側の側壁部１４ａと図面奥側の側壁部１４ｂ（不図示）と、側壁部１４ａと側壁部１４ｂとの間に固定されたローラ１５ａ、１５ｂを有している。ローラ１５ａは、ドラム２から延びたケーブル６に対してドラム２側に４本設けられており、ケーブル６を案内する。ドラム２側とは反対側に設けられたローラ１５ｂは、コンテナの扉を押し開けるためのものである。ケーブルガイド３の下部には、最も低い位置に配置されたローラ１５の下面と略同じ高さで、当該ローラ１５と共にコネクタカバー７のつば部に当接して、コネクタカバー７がそれ以上上方へ移動しないように押えるストッパ（不図示）が形成されている。ケーブルガイド３は、後述する制御部１８に接続されたケーブルガイド用電動機５によって、ガイドレール１６に沿って図１（ａ）に向かって左へ展開し、図１（ａ）の収納状態に戻ることができるように構成されている。ガイドレール１６には、不図示のケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ３が装備されており、後述する制御部１８に接続されている。なお、リミットスイッチに代えて、エンコーダ、ポテンショメータ、差動変圧器、磁気スケールなどの検知装置を用いることもできる。

本体４は、ハウジング１７に覆われており、内部に、ケーブル６に電気的に接続されたスリップリング８と、ドラム２とケーブルガイド３の動作を制御する制御部１８と、制御部１８に接続され回転軸１０を回転させるドラム用電動機９と、制御部１８に接続されドラム２の回転数を検知する不図示のドラム用リミットスイッチＬＣ０、ＬＣ１、ＬＣ２とを備えている。なお、リミットスイッチに代えて、ロータリーエンコーダなどの回転数検知装置を用いることができる。制御部１８には、使用者が船舶用陸上受電ケーブルリール１を操作するためのペンダントスイッチ（不図示）が接続されており、使用者は本体４からある程度離れて操作をすることができる。ペンダントスイッチには、船舶用陸上受電ケーブルリール１の「手動」と「自動」を切り替えるセレクトスイッチと、ドラム２の「巻取」を示すボタン、ドラム２の「巻出」を示すボタン、ケーブルガイド３の「伸長」を示すボタン、ケーブルガイド３の「収納」を示すボタン、「非常停止」を示すボタン等を備えている。ペンダントスイッチはラチェット付スプリング式リール等を用いて岸壁まで下ろして使用しても良い。なお、使用者による操作は、ペンダントスイッチに限られず、あらゆる操作方法を用いることができる。例えば、無線のコントローラによる操作、音声認識装置を用いた音声による操作なども可能である。

図２は船舶用陸上受電ケーブルリール１に設けられたリミットスイッチ（不図示）の検知位置を示す図である。図２（ａ）はケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ３の検知位置を示しており、図２（ｂ）はドラム用リミットスイッチＬＣ０，ＬＣ１、ＬＣ２の検知位置を示している。図２（ｃ）は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す位置Ｇ１ないしＧ３，及びＣ０ないしＣ２を説明する図である。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１は、図２（ａ）において網掛けで示す通り、ケーブルガイド３が図２（ｃ）に示す収納限Ｇ１かそれよりもドラム２の最下部側にあるときに信号を発するように設定されている。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２は、図２（ａ）において網掛けで示す通り、ケーブルガイド３が図２（ｃ）に示す引き出し前進限Ｇ２かそれよりもドラム２の最下部側にあるときに信号を発するように設定されている。ここで、引き出し前進限Ｇ２とは、後述するケーブルガイド３の伸長又は収納をドラム２の弱トルク巻取りでケーブルを張りつつ行うケーブルガイド３の動作範囲のうち、ケーブルガイド３が最も伸長した位置を言う。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ３は、図２（ａ）において網掛けで示す通り、ケーブルガイド３がケーブルガイド３の前進限かそれよりも伸長側にあるときに信号を発するように設定されている。

ドラム用リミットスイッチＬＣ０は、図２（ｂ）において網掛けで示す通り、ドラム２がケーブル６を巻取り限Ｃ０かそれよりも多く巻き取っているときに信号を発するように設定されている。巻取り限Ｃ０とは、ケーブルガイドがガイド収納限Ｇ１にある時に、コネクタカバー７のつば部が、ケーブルガイド３で最も低い位置に配置されたローラ１５と上記ストッパに当接する位置である。

ドラム用リミットスイッチＬＣ１は、図２（ｂ）において網掛けで示す通り、ドラム２がコネクタカバー収納位置Ｃ１かそれよりも多く巻取っているときに信号を発するように設定されている。コネクタカバー収納位置Ｃ１とは、ケーブルガイド３が引き出し前進限Ｇ２にあるときにコネクタカバー７のつば部がケーブルガイド３で最も低い位置に配置されたローラ１５と前記ストッパに当接する位置である。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２は、図２（ｂ）において網掛けで示す通り、ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２よりも多く巻き取っているときに信号を発するように設定されている。ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２とは、ケーブルガイド３がガイド前進限Ｇ３にあるときに、コネクタがケーブルガイド３に衝突することなくドラム２がケーブル６を安全に巻き取ることができる上限をいう。

図３は、本第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１において、ケーブル６が巻き取られケーブルガイド３が収納された状態からケーブル６を陸上の送電設備に向けて巻き出す際の典型的な動作を示している。

図３左上の収納状態から、使用者が、ペンダントスイッチ（不図示）においてセレクトスイッチの「手動」を選択して「伸長」を示すボタンを押すと、その信号が制御部１８へ伝わり、制御部１８からドラム用電動機９への指示によりドラム２に巻取り側の弱トルクが付与され、制御部１８からケーブルガイド用電動機５への指示によりケーブルガイド３が伸長することで、ケーブル６を張った状態で（弛ませないで）ケーブル６が引き出される。張力制御は、トルクモータ制御、インバータ制御、サーボモータ制御、すべり継ぎ手制御等いずれの方法を用いてもよい。なお、ケーブルガイド３の伸長は、使用者が「伸長」を示すボタンを押している間だけ動作しても良いし、「伸長」を示すボタンを１回押せば所定の位置まで動作するものとしても良い。

ケーブルガイド３を伸長すると、コネクタカバー７から延びるケーブル６が垂直方向から徐々に傾斜し、コネクタカバー７の上方に水平方向成分を含む力が掛かるようになる。コネクタカバー７は、その先端に設けられたつば部によって上方への移動が制限されており、ケーブルガイド３の伸長長さが短い時には、コネクタカバー７に水平方向成分の力よりも十分に大きい垂直方向成分の力がかかるため、コネクタカバー７は略垂直を保ったままケーブルガイド３と共に移動する。しかし、コネクタカバー７から延びるケーブル６の角度がより水平に近づき、コネクタカバー７の上方にかかる水平方向成分の力が増加すると、コネクタカバー７がドラム２側へ倒れるようになる。そこで、コネクタカバー７がドラム２側へ倒れる手前の位置を引き出し前進限Ｇ２として設定しておく。そして、ケーブルガイド３が引き出し前進限Ｇ２に達すると、リミットスイッチＬＧ２がそれを検知して制御部１８への信号を停止し、制御部１８が自動的にケーブルガイド３の伸長及びドラム２への弱トルクの付与を停止させる。

その後、制御部１８の指示によりケーブルガイド３が自動的に伸長を開始し、それと同時に、制御部１８の指示によりドラム２がケーブルガイド３の伸長速度に合わせた速さでケーブル６を巻き出す。これにより、コネクタカバー７を倒すことなくケーブルガイド３を伸長することができる。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ３によってケーブルガイド３がケーブルガイドの前進限Ｇ３に達したことが検知されると、その信号を受け取った制御部１８は、ケーブルガイド３の伸長を自動的に停止させるが、ドラム２によるケーブルの巻き出しは継続する。ケーブルガイド３は、無励磁作動ブレーキ等のブレーキを用いて当該位置に固定される。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２によって、ケーブルの巻き出しがケーブルガイド３の伸長時の巻取り上限Ｃ２に達したことが検知され、制御部１８への信号の発信を停止すると、制御部１８は自動的にドラム２の巻き出しを停止させる。

その後は、使用者がペンダントスイッチにおいてセレクトスイッチの「手動」を選択し、「巻出」または「巻取」を示すボタンを押すことで、その信号を受け取った制御部１８から指示が出され、ドラム２がケーブル６の巻き出し又は巻取りを行う。また、例えば、陸上の送電設備とコネクタとを接続した状態では、使用者がセレクトスイッチの「自動」を選択すると、制御部１８から指示が出され、ドラム２に巻取り側へ弱トルクが付与されて、潮の満ち引きや海面のうねり等により船が上下に動くのに併せて、自動巻き出し、又は、自動巻取りが行われるようになる。即ち、ケーブル６が当該弱トルクによりも強く引っ張られた場合にはその張力によってケーブル６が巻き出され、ケーブル６の張力が当該弱トルクよりも弱くなった場合には当該トルクによってケーブル６が巻き取られるようになり、ケーブル６の引っ張られ過ぎやたるみ過ぎを防ぐことができる。

図４は、本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１のケーブル６の送り出し動作に於ける制御の流れを示すフローチャートである。「伸長」を示すボタンを押している間だけケーブルガイド３を伸長させるものとした場合を示している。

使用者がペンダントスイッチにおいてセレクトスイッチの「手動」を選択し、「伸長」を示すボタンを押すと、制御部１８は、ケーブルガイド３の前進限を検知するケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ３がＯＦＦになっているか否かを確認する。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ３がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３の伸長がガイド前進限Ｇ３に達している場合）には、制御部１８はドラム用リミットスイッチＬＣ２がＯＮになっているか否かを確認する。ドラム用リミットスイッチＬＣ２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２がガイド伸長時巻取り上限を越えて巻き出し側へ回転している場合）には、制御部１８は伸長作業を停止する。一方、ドラム用リミットスイッチＬＣ２がＯＮになっている場合（すなわち、ドラム２がガイド伸長時巻取り上限を越える巻き出し側への回転をしていない場合）、及び、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ３がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３の伸長がガイド前進限Ｇ３に達していない場合）には、制御部１８は伸長作業を継続し、ドラム用電動機９とケーブルガイド用電動機５にどのような指示を出すかを判断する。

制御部１８がドラム用電動機９とケーブルガイド用電動機５にどのような指示を出すかは、まず、制御部１８がガイドの引き出し前進限Ｇ２を検知するリミットスイッチＬＧ２がＯＦＦになっているか否かを確認することから行う。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３が、引き出し前進限Ｇ２を越える伸長をしていない場合）、制御部１８は、ガイドの伸長と、同調速度でのドラムの巻取りとを指示する。一方、リミットスイッチＬＧ２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３が、引き出し前進限Ｇ２を越えて伸長している場合）、制御部１８は、Ｔ１秒が経過するまでドラムの回転とガイドの伸長を停止する。

Ｔ１秒が経過した時は、制御部１８は、ドラム２の巻き出しを行うか否か、及び、ケーブルガイド３の伸長を行うか否かの判断を行う。

ドラム巻き出しを行うか否かは、ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２を検知するリミットスイッチＬＣ２がＯＮになっているか否かによって判断する。制御部１８は、リミットスイッチＬＣ２がＯＮになっている場合（すなわち、ドラム２がガイド伸長時巻取り上限を越える巻き出し側への回転をしていない場合）にはドラム２の巻き出しを指示し、リミットスイッチＬＣ２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２がガイド伸長時巻取り上限を越えて巻き出し側へ回転している場合）にはドラム２の巻き出しを停止する。

ケーブルガイド３の伸長を行うか否かは、ガイド前進限Ｇ３を検知するリミットスイッチＬＧ３がＯＦＦになっているか否かによって判断する。リミットスイッチＬＧ３がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３の伸長がガイド前進限Ｇ３に達していない場合）には、制御部１８はケーブルガイド３の伸長を指示し、リミットスイッチＬＧ３がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３の伸長がガイド前進限Ｇ３に達している場合）には、制御部１８はケーブルガイド３の伸長を停止させる。

図５は、本第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１が、ケーブルガイド３が伸長しケーブル６が巻き出された状態から、ケーブル６を巻取り、ケーブルガイド３を収納する際の典型的な動作を示している。

図５左上に示すように、ケーブルガイド３が伸長しケーブル６が巻き出された状態において、使用者がペンダントスイッチのセレクトスイッチを「手動」に切り替え、「巻取」を示すボタンを押すと、制御部１８の指示によりドラム２が回転し、ケーブル２６の巻取りを行う。なお、ケーブルガイド３の収納は、使用者が「収納」を示すボタンを押している間だけ動作しても良いし、「収納」を示すボタンを１回押せば収納限まで動作するものとしても良い。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２が、ケーブル６の巻取り量がガイド伸長時巻取り上限Ｃ２に達したことを検知すると、制御部１８の指示によってドラム２の巻取りが自動的に停止する。

使用者がペンダントスイッチのセレクトスイッチを「手動」に切り替えた状態で「収納」を示すボタンを押すと、制御部１８の指示によりケーブルガイド３がドラム２の最下部側へ移動する。これと同時に、制御部１８は、自動的にドラム２にケーブル６の巻取りをさせる。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２によって引き出し前進限Ｇ２に達したことが検知されると、ケーブルガイド３は、制御部１８の指示によって移動を自動的に一旦停止する。

また、ドラム用リミットスイッチＬＣ１がコネクタカバー収納位置Ｃ１を検知すると、制御部１８の指示によりケーブル６の巻取りが自動的に一旦停止する。

上述のように、この状態でコネクタカバー７の先端のつば部が最も低い位置に配置されたローラ１５及びケーブルガイド３に設けられたストッパに引っかかるように、ドラム用リミットスイッチＬＣ１は予め調整されている。

その後、制御部１８の指示によって、ドラム２が自動的に弱トルクでケーブル６を巻き取ることでケーブル６がたるまないようにしながら、ケーブルガイド３がドラム２の最下部側へ移動する。

ドラム用リミットスイッチＬＧ１がガイド収納限Ｇ１を検知すると、制御部１８の指示によってケーブルガイド３の収納及びケーブル６の巻取りを自動的に停止して、ケーブル６の巻取りとケーブルガイド３の収納が完了する。

図６は、本願の第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１のケーブル６の巻取り動作に於ける制御を示すフローチャートである。「収納」を示すボタンを押している間だけケーブルガイド３を収納させるものとした場合を示している。

使用者がペンダントスイッチにおいてセレクトスイッチの「手動」を選択し、「収納」を示すボタンを押すと、制御部１８はガイド伸長時巻取り上限Ｃ２を検知するドラム用リミットスイッチＬＣ２がＯＮになっているか否かを確認する。ドラム用リミットスイッチＬＣ２がＯＮになっている場合、制御部１８はケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＦＦになっているか否かを確認する。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３がガイド収納限Ｇ１を越える伸長をしていない場合）には、制御部１８はドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＦＦになっているか否かを確認する。ドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＮになっている場合には、制御部１８はドラム２の巻取りとケーブルガイド３の収納動作を停止させる。一方、ドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＦＦになっている場合、及び、上記ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３がガイド収納限Ｇ１を越えて伸長している場合）には、制御部１８は、ドラム２とケーブルガイド３にどのような指示を出すかを判断する。

ドラム２とケーブルガイド３にどのような命令を出すかの判断は、まず、ケーブルガイド３の引き出し前進限Ｇ２を検知するケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２がＯＮになっているか否かの確認から行う。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３が引き出し前進限Ｇ２を越えて伸長している場合）には、制御部１８はケーブルガイド３に収納動作をさせ、ドラム２に巻取り動作をさせる。一方、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３が引き出し前進限Ｇ２を越える伸長をしていない場合）には、制御部１８はコネクタカバー収納位置を検知するドラム用リミットスイッチＬＣ１がＯＮになっているか否かの判断を行い、ドラム用リミットスイッチＬＣ１がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２がコネクタカバー収納位置Ｃ１を越えて巻き出し側へ回転している場合）には、ドラム２に巻取りをさせる。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＣ１がＯＮになっている場合（すなわち、ドラム２がコネクタカバー収納位置Ｃ１を越える巻き出し側への回転をしていない場合）、制御部１８は、Ｔ２秒が経過するまではドラム２の巻取りとケーブルガイド３の収納を停止し、Ｔ２秒が経過した後、ドラム２に巻取りをさせるか否か、及びケーブルガイド３に収納動作をさせるか否かの判断を行う。

ドラム２に巻取りをさせるか否かは、ドラム２の巻取り限Ｃ０を検知するドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＦＦになっているか否かによって判断する。ドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２が巻取り限を越えて巻き出し側に回転している場合）にはドラム２に巻取りを指示し、ドラム用リミットスイッチＬＣ０がＯＮになっている場合（すなわち、ドラム２が巻取り限を越える巻き出し側への回転をしていない場合）にはドラム２の巻取りを停止させる。

一方、ケーブルガイド３に収納動作をさせるか否かは、ガイド収納限Ｇ１を検知するケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＦＦになっているか否かによって判断する。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３がガイド収納限Ｇ１を越えて伸長している場合）には、制御部１８はケーブルガイド３に収納動作をさせ、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ１がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド３がガイド収納限Ｇ１を越える伸長をしていない場合）にはケーブルガイド３の収納動作を停止させる。

（第２実施形態）
本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１について図７ないし図１２を参照しつつ説明する。

図７は、本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１を示す側面図である。本第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１は、ケーブル２６を巻取るドラム２２を備えており、図７（ａ）は、当該ドラム２２側から見た船舶用陸上受電ケーブルリール２１の姿を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）の図面に向かって左側の側面を示している。図７（ａ）及び（ｂ）において、ケーブル２６は、ドラム２２に巻き取られている部分の表示を省略している。

本第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１は、一般にフェリーなどに搭載されるものであり、主にドラム２２と、ケーブルガイド２３と、本体２４と、ケーブル２６とから構成されている。第１実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール１とはケーブルガイド２３の構成と、ケーブルガイド２３の伸長又は収納の制御において異なり、その他の構成については、上記第１実施形態と同様である。したがって、本第２実施形態の説明については、第１実施形態の説明と同様の構成部分の説明を省略し、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。

図７（ａ）は、船舶用陸上受電ケーブルリール２１がケーブルガイド２３を収納し、ケーブル２６を巻き取った状態を示している。ケーブルガイド２３は、上記第１実施形態に係るケーブルガイド３と異なり、ドラム２２側でケーブル２６を案内する複数のローラ２１５が、ドラム２２の中心と同程度の高さ付近で、ドラム２２よりもケーブルガイド２３が伸長する側に配置されている。したがって、ケーブルガイド３の収納時にドラム２から延びるケーブル６が垂直方向に垂れ下がる第１実施形態と異なり（図１（ａ）参照）、ケーブル２６はドラム２２から傾斜して延びて、ローラ２１５に沿って湾曲してコネクタカバー２７とその近傍のみ垂直方向に垂れ下がっている。ケーブル２６のドラム２２側に配置された複数のローラ２１５のうち最も低位置に配置されたローラ２１５は、コネクタカバー２７の上端部とほぼ同じ高さに配置されており、コネクタカバー２７を挟んでほぼ同じ高さでドラム２２とは反対側にもローラ２１５が配置されている。本第２実施形態においては、これら２つのローラ２１５がコネクタカバー２７を押えることで、それ以上ケーブル２６が巻き取られないようにしており、コネクタカバー２７の先端部には第１実施形態のコネクタカバー７に設けられたようなつば部は設けられていない。また、ケーブルガイド２３の側壁部２１４ａ、２１４ｂ（２１４ｂは不図示）は、ローラ２１５の配置に合わせて、第１実施形態に係るものよりも大きく形成されている。

図８は、船舶用陸上受電ケーブルリール２１に設けられたリミットスイッチ（不図示）の検知位置を示す図である。図８（ａ）がケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１、ＬＧ２２の検知位置を示しており、図８（ｂ）がドラム用リミットスイッチＬＣ２１、ＬＣ２２の検知位置を示している。図８（ｃ）は、図８（ａ）及び（ｂ）に示す位置を説明する図である。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１は、図８（ａ）において網掛で示す通り、ケーブルガイド２３が図８（ｃ）に示すガイド収納限Ｇ２１かそれよりもドラム２２側にあるときに信号を発するように設定されている。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２２は、図８（ａ）において網掛けで示す通り、ケーブルガイド２３が図８（ｃ）に示すガイド伸長限Ｇ２２かそれよりも伸長しているときに信号を発するように設定されている。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２１は、図８（ｂ）において網掛けで示す通り、ドラム２２のケーブル２６の巻取り限Ｃ２１かそれよりも巻取り側に回転しているときに信号を発するように設定されている。巻取り限Ｃ２１とは、ケーブルガイド２３がガイド収納限Ｇ２１にあり、ドラム２２がケーブル２６を巻き取っていったときに、ローラ２１５とコネクタカバー２７が接触する時の回転位置を意味する。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２２は、図８（ｂ）において網掛けで示す通り、ドラム２２がガイド伸長時巻取り上限Ｃ２２にあるかそれよりも巻取り側に回転しているときに信号を発するように設定されている。ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２２とは、ケーブルガイド２３がガイド伸長限Ｇ２２にあり、ドラム２２がケーブル２６を巻き取っていったときに、ローラ２１５とコネクタカバー２７が接触する時の回転位置を意味する。

図９は、本第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１が、ケーブル２６が巻き取られケーブルガイド２３が収納された状態からケーブル２６を陸上の送電設備に向けて巻き出す際の典型的な動作を示している。

収納状態において使用者がセレクトスイッチの「手動」を選択して「伸長」を示すボタンを押すと、制御部２１８の指示によってドラム２２に巻取り側の弱トルクがかかり、当該弱トルクに逆らってケーブルガイド２３がケーブル２６を引き出しながら伸長側へ移動する。これにより、ケーブル２６のたるみを防止しながら、ケーブル２６を引き出すことが出来る。なお、「伸長」を示すボタンを押している間だけ当該動作が生じるものとしても良いし、「伸長」を示すボタンを１回押せば伸長限まで引き出されるものとしても良い。

ケーブルガイド２３が伸長限まで達すると、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２がそのことを検知して信号を発し、その信号を受け取った制御部２１８はケーブルガイド２３の伸長を自動的に停止させる。

その後は、セレクトスイッチの「手動」を選択した状態においては、使用者が「巻出」または「巻取」を示すボタンを押すことでケーブル２６の巻き出し又は巻取りを行うことができるようになる。また、例えば、陸上の送電設備とコネクタとを接続した後は、使用者がセレクトスイッチの「自動」を選択すると、ドラムに弱トルクが付与されて、潮の満ち引きや海面のうねり等により船が上下に動くのに併せて、自動巻き出し、又は、自動巻取りが行われ、ケーブルが引っ張られ過ぎたり、弛んだりするのを防ぐことができるようになる。

図１０は、本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリールのケーブルガイドの伸長動作における制御の流れを示すフローチャートである。「伸長」を示すボタンを押している間だけケーブルガイド２３を伸長させるものとした場合を示している。

使用者によってセレクトスイッチの「手動」が選択され、「伸長」を示すボタンが押されると、制御部２１８はガイド伸長時巻取り上限Ｃ２を検知するドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＮになっているか否かを確認する。ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２２を越えて巻き出し側に回転している場合）には、ケーブルガイド２３の伸長動作を停止する。一方、ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＮになっている場合（すなわち、ガイド伸長時巻取り上限Ｃ２を越える巻き出し側への回転がされていない場合）には、制御部２１８はガイド伸長限Ｇ２２を検知するケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２２がＯＦＦになっているか否かを確認する。ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド２３の伸長がガイド伸長限Ｇ２２に達していない場合）には、制御部２１８はドラム２２に弱トルクによる巻取りを開始させ、ケーブルガイド２３を伸長させ、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２２がＯＮになると、ドラム２２の巻取りとケーブルガイド２３の伸長を自動的に停止させる。

図１１は、本第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１が、ケーブルガイド２３を伸長しケーブル２６を巻き出した状態から、ケーブル２６を巻取り、ケーブルガイド２３を収納する際の典型的な動作を示している。

ケーブルガイド２３が伸長しケーブル２６が巻き出された状態において、使用者がペンダントスイッチにおいてセレクトスイッチを「手動」に切り替え、「巻取」を示すボタンを押すと、制御部２１８の指示によってドラム２２が回転し、ケーブル２６の巻取りを行う。

ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がケーブルの巻取り量がガイド伸長時巻取り上限Ｃ２に達したことを検知すると、制御部２１８の指示によりドラム２２の巻取りは自動的に停止する。

使用者が、ペンダントスイッチのセレクトスイッチを「手動」に切り替え、「収納」を示すボタンを押すと、制御部２１８の指示によりドラム２２がケーブル２６をたるませないように弱トルクによる巻取りを行い、ケーブルガイド２３がドラム２２側へ移動する。

ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１が、ケーブルガイド２３がガイド収納限に達したことを検知すると、制御部２１８の指示によってケーブルガイド２３は停止し、収納作業が完了する。なお、ケーブルガイド２３の収納は、使用者が「収納」を示すボタンを押している間だけ動作しても良いし、「収納」を示すボタンを１回押すだけで収納限まで動作するものとしても良い。

図１２は、本願の第２実施形態に係る船舶用陸上受電ケーブルリール２１のケーブル２６の巻取り動作に於ける制御を示すフローチャートである。使用者が「収納」を示すボタンを押している間だけ収納動作を行うものとした場合を示している。

使用者がペンダントスイッチにおいてセレクトスイッチの「手動」を選択し、「収納」を示すボタンを押すと、制御部２１８は、ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＮになっているか否かを確認する。そして、ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２２がガイド伸長時巻取り上限Ｃ２２を越えて巻き出し側へ回転している場合）には、制御部２１８はドラム２の巻取り動作を停止させる。一方、ドラム用リミットスイッチＬＣ２２がＯＮになっている（すなわち、ドラム２２がガイド伸長時巻取り上限Ｃ２２を越える巻き出し側への回転をしていない）場合には、制御部２１８は、ドラム用リミットスイッチＬＣ２１がＯＮになっているか否か、及び、ガイド収納限Ｇ２１を検知するケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１がＯＮになっているか否か、を確認する。ドラム用リミットスイッチＬＣ２１がＯＦＦになっている場合（すなわち、ドラム２２が巻取り限Ｃ２１を越えて巻き出し側へ回転をしている場合）には、制御部２１８は、ドラム２２に弱トルクによるドラム巻取りをさせる。また、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１がＯＦＦになっている場合（すなわち、ケーブルガイド２３がガイド収納限Ｇ２１を越えて伸長している場合）には、制御部２１８は、ケーブルガイド２３をドラム２２の側に移動させる。

一方、ドラム用リミットスイッチＬＣ２１がＯＮになっている場合（すなわち、ドラム２２が巻取り限Ｃ２１を越える巻き出し側への回転していない場合）には、制御部２１８は、ドラム２２の巻取り動作を停止させる。また、ケーブルガイド用リミットスイッチＬＧ２１がＯＮになっている場合（すなわち、ケーブルガイド２３がガイド収納限Ｇ２１を越える伸長をしていない場合）、制御部２１８はケーブルガイド２３の収納を停止させる。

なお、上記特許文献１に記載されたようなケーブルガイドが折り畳まれるタイプにおいても、ドラムの動作とケーブルガイドの動作とを同期させることにより、本願発明と同様の効果を得ることが出来る。

以上のように、本発明によれば、船舶の陸上電源接続作業を安全かつ簡単に行うことができる船舶用陸上受電ケーブルリールを提供することができる。

１、２１ 船舶用陸上受電ケーブルリール
２、２２ ドラム
３、２３ ケーブルガイド
４、２４ 本体
５、２５ ケーブルガイド用電動機
６、２６ ケーブル
７、２７ コネクタカバー
８、２８ スリップリング
９、２９ ドラム用電動機
１０、２１０ 回転軸
１１、２１１ ハブ
１２ａ、１２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ スポーク
１３ａ、１３ｂ、２１３ａ、２１３ｂ リング
１４ａ、１４ｂ、２１４ａ、２１４ｂ 側壁部
１５ａ、１５ｂ、２１５ ローラ
１６、２１６ ガイドレール
１７、２１７ ハウジング
ＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ３、ＬＧ２１、ＬＧ２２、ＬＧ２３、ＬＧ２４ ケーブルガイド用リミットスイッチ
ＬＣ０、ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ２０、ＬＣ２１、ＬＣ２２ ドラム用リミットスイッチ
Ｇ１、Ｇ２１ ガイド収納限
Ｇ２、Ｇ２２ 引き出し前進限
Ｇ３、Ｇ２３ ガイド前進限
Ｃ０、Ｇ２０ 巻取り限
Ｃ１、Ｃ２１ コネクタカバー収納位置
Ｃ２、Ｃ２１ ガイド伸長時巻取り上限

Claims (5)

1. 先端にコネクタを備え陸上の給電設備から供給される電気を船舶へ送電するケーブルと、
   船上において電動で前記ケーブルの巻き取りと巻き出しを行うドラムと、
   船上から船外へ張り出して前記ドラムから延びる前記ケーブルを案内するケーブルガイドと、
   前記ドラムと前記ケーブルガイドを制御する制御部と、を有し、
   前記ケーブルガイドが、船上に収納された第１状態から船外へ張り出した第２状態へ、また、前記第２状態から前記第１状態へ、電動で移行する船舶用陸上受電ケーブルリールにおいて、
   前記制御部が、前記ケーブルガイドの動作と前記ドラムの動作とが同期するように制御することで、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを案内した状態のまま、前記ケーブルガイドを前記第１状態から前記第２状態へ自動で移行させ、また、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを案内した状態のまま、前記ケーブルガイドを前記第２状態から前記第１状態へ自動で移行させることを特徴とする船舶用陸上受電ケーブルリール。
2. 前記ケーブルガイドの前記第１状態から前記第２状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムに巻き取り側への弱トルクを掛けつつ、前記ケーブルガイドが前記ケーブルを引き出しながら行われることを特徴とする請求項１に記載の船舶用陸上受電ケーブルリール。
3. 前記ケーブルガイドの前記第２状態から前記第１状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き取りながら行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶用陸上受電ケーブルリール。
4. 前記ケーブルガイドの前記第１状態から前記第２状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ドラムに巻き取り側への弱トルクを掛けながら前記ケーブルガイドが前記ケーブルを引き出しつつ途中の所定位置まで移行し、その後、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き出しながら前記ケーブルガイドが前記第２状態まで移行することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の船舶用陸上受電ケーブルリール。
5. 前記ケーブルガイドの前記第２状態から前記第１状態への移行は、前記制御部の指示によって、前記ケーブルガイドを途中の所定位置まで移行すると共に、前記ドラムが、前記コネクタが前記ケーブルガイドと同じ高さまで前記ケーブルを巻き取り、その後、前記制御部の指示によって、前記ドラムが前記ケーブルを巻き取りながら前記ケーブルガイドが前記第１状態まで移行することにより行われることを特徴とする請求項１又は４に記載の船舶用陸上受電ケーブルリール。
   

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