JP2015099059A - 採泥器 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で取り扱いが容易であって、海底や河床、湖底の底質採取調査の際に安定した採取が可能な採泥器を提供する。
【解決手段】分割可能なバケット２の開閉動作を可能にするバケット開閉フレーム３と、一端側にフック４１を有すると共にスライド長孔４２が形成され、他端側にバランスウェイト４３を有するバランスフック４とを備え、該バランスフック４は、フック４１に荷重がかかる際にはフック４１が上向き状態を保ち、フック４１に荷重がかからない際にはフック４１が下向きとなるように形成されている。フック４１が上向き状態の際には、バケット開閉フレーム３が開くことで、バケット２が開いた状態を保ち、フック４１が下向き状態の際には、バケット開閉フレーム３が閉じることで、バケット２が閉じた状態を保つ。
【選択図】図１

Description

本発明は、海底や河床、湖底の底質採取調査に用いる採泥器に関する。

海底や河床、湖底の底質採取調査に用いる機器として種々のタイプが存在するが、吸引型のものとして、特許文献１に記載のベントス採取装置が知られている。

該装置は、吸引口が水底に当接してベントスを含む沈殿物を吸引する吸引器を具備したベントス採取装置であって、前記吸引器は、前記吸引口以外に前記吸引器の内側に周囲の流体を流入可能な流入部を具備したものである。

また、吸引型と異なり、採取位置の特定が容易であり、一定の面積範囲を毎回採取可能であることが可能なグラブ型の採泥器として、スミスマッキンタイヤ型の採泥器が知られている。

該スミスマッキンタイヤ型採泥器は、着底板を保持するフレームに囲まれた試料採取用のバケットを有するものである。
該スミスマッキンタイヤ型採泥器を使用する際には、バケットを左右に開いた状態にして、水中に降ろしていく。
着底すると、着底板が突き上げられることで、掛け金が外れる。
すると、バネの復元力により、分割バケット体が海底部分に食い込む。
その後、ワイヤーを引き上げることで分割バケット体が強制的に閉じられることにより、バケット内に底質試料が収集される。

スミスマッキンタイヤ型の採泥器は、着底板を保持するフレームにバケットが囲まれているため、重心が低く安定した採取が可能である。

しかしながら、着底板を保持するフレーム等を有する構造のため、全体の重量が重く、取り扱いが容易でなかった。
例えば、採泥面積が０．０５平方メートルの小型標準型のもので約２０重量キログラム程度の重さが有り、特に採取後の引き上げ時には採泥重量が加算されるため、一人での作業が困難で、補助者や動力を必要としていた。

そこで、軽量で取り扱いが容易であって、海底や河床、湖底の底質採取調査の際に安定した採取が可能な採泥器が望まれていた。

本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。

第１に、
中心軸を基準として第１分割バケット体と第２分割バケット体の二つに分割可能なバケットと、
該第１分割バケット体と第２分割バケット体の側面側に取り付けられ、バケットの開閉動作を可能にする第１コ字状フレーム及び第２コ字状フレームからなるバケット開閉フレームと、
一端側にフックを有すると共にスライド長孔が形成され、他端側にバランスウェイトを有するバランスフックとを備え、
該バランスフックは、フックに荷重がかかる際にはフックが上向き状態を保つことでフックに引っ掛けたものを保持し、フックに荷重がかからない際にはフックが下向きとなりフックに引っ掛けたものが外れるように形成されており、
フックが上向き状態の際には、バケット開閉フレームが開くことで、バケットが開いた状態を保っており、
フックが下向き状態の際には、バケット開閉フレームが閉じることで、バケットが閉じた状態を保っていることを特徴とする、採泥器。
第２に、
中心軸の両側が、バケット本体部分から突出しており、
該突出部分の長さが、バケット本体における中心軸の長さを１として、０．２〜１．０であり、
該突出した部分に、錘を取り付け可能であることを特徴とする、上記第１に記載の採泥器。
第３に、
バケット開閉フレームの第１コ字状フレームと第２コ字状フレームに、バケット開閉フレームが閉じた際に対向して突出する、取手が取り付けられていることを特徴とする、
上記第１または２に記載の採泥器。

ここで、バケットとバケット開閉フレームとバランスフックとの間は、例えばワイヤーを用いることで、動作可能に構成することができるが、ワイヤー以外でも細長プレートを組み合わせたもの等を用いることで動作可能に構成することもできる。

本発明によれば以下の効果を奏することができる

本発明に係る採泥器は、バランスフックを備え、フックに荷重がかかる際にはフックが上向き状態を保つことでフックに引っ掛けたものを保持し、フックに荷重がかからない際にはフックが下向きとなりフックに引っ掛けたものが外れるように形成されているので、着底板を保持するフレームが不要であり、簡易な構造にもかわらず、フックが上向き状態の際には、バケット開閉フレームが開くことで、バケットが開いた状態を保ち、フックが下向き状態の際には、バケット開閉フレームが閉じることで、バケットが閉じた状態を保つことができる。

そして、バケット開閉フレームがほぼ水平状態に開いた際には、中心部分にバケットが位置することになるので、採泥器のバランスが取りやすくなり、安定した状態で水中下降が可能になる。

また、中心軸の両側がバケット本体部分から突出するように構成することで、よりバランスが取りやすくなる。

さらに、該突出した部分に、錘を取り付けることで、流れが速い場所でもより安定した下降が可能となる上に、着底後も、第１分割バケット体及び第２分割バケット体の底面への食い込み強くなり、食い込みが容易でない性質の底質であっても、より確実に採取が可能になる。

加えて、バケット開閉フレームの第１コ字状フレームと第２コ字状フレームに、バケット開閉フレームが閉じた際に対向して突出する取手を設けることで、水中から引き上げた際に、該取手を握るようにすることで、バケットのクローズ状態を確実に保持することが可能になる。

さらにまた、バランスフックの形状を細長板状とし、バランスウェイトに水抜部を設けることで、フックに荷重がかかった状態からかからない状態に移行する際に、バランスウェイト部分の上下反転をスムーズに行うことが可能になる。

本発明の採泥器の一実施形態の斜視図である。 本発明の採泥器のバランスフックを示す説明図である。 本発明の採泥器の水中での下降状態を示す説明図である。 本発明の採泥器のバケットとバケット開閉フレームの説明図である。 本発明の採泥器の水中での着底状態を示す説明図である。 本発明の採泥器の水中での引き上げ状態初期を示す説明図である。 本発明の採泥器の水中での引き上げ状態途中を示す説明図である。 本発明の採泥器の引き上げ後のバケットとバケット開閉フレームの取り扱いを示す説明図である。 本発明の採泥器の引き上げ後のバケットとバケット開閉フレームの取り扱いを示す斜視図である。 図１に示す本発明の採泥器に錘を取り付けた状態の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
ここで、添付図面において同一の部材には同一符号を付しており、また重複した説明は省略されている。
なお、ここでの説明は本発明が実施される一形態であることから、本発明は該当形態に限定されるものではない。

本実施の形態の採泥器は、図１に示すように、中心軸１を基準として分割可能なバケット２と、バケット２の開閉動作を可能とするバケット開閉フレーム３と、バランスフック４とを備えている。
該採泥器は、採泥面積が０．０５平方メートルのもので、スミスマッキンタイヤ型採泥器と同等の機能を備えながらも、５〜９重量キログラム程度とすることができる。

中心軸１は、全体がネジ切りされており、両側が、バケット２の本体の側面部分から突出している。
該突出部分の長さは、バケット２の本体部分における中心軸１の長さを１とすると、各々０．６である。
該突出した部分には、図１０に示すように、円筒状の錘１１を２個ずつ取り付けることが可能である。

図１に示すように、半円柱状のバケット２は、中心軸１を基準として、第１分割バケット体２１と第２分割バケット体２２の二つに分割可能なものである。
図９に示すように、蝶番２３によって、第１分割バケット体２１の上面側に第１蓋２４が取り付けられ、第２分割バケット体２２の上面側に第２蓋２５が取り付けられている。
該第１蓋２４及び第２蓋２５には、図示は省略するが、内部側にスプリングが取り付けられ、通常は閉じた状態を維持するようになっている。
図１中の符号２６は、バケット側Ｕ字状ワイヤー取付具である。

図１に示すように、バケット開閉フレーム３は、バケット２の開閉動作を可能にするもので、第１分割バケット体２１側に第１コ字状フレーム３１が位置し、第２分割バケット体２２側に第２コ字状フレーム３２が位置している。
図７〜９に示すように、引き上げの際には、第１コ字状フレーム３１と第２コ字状フレーム３２が対向して、基部側がＸ状に交差することでバケット２が閉じるように、第１コ字状フレーム３１の基部は中心軸１近傍の第２分割バケット体２２の側面に取り付けられ、第２コ字状フレーム３２の基部は中心軸１に取り付けた円筒基体１２に取り付けられている。
図４中の（ａ）に示すように、第１コ字状フレーム３１の基部は、第２コ字状フレーム３２の基部の内側を通り、中心軸１を越えて第２分割バケット体２２の側面に取り付けられている。
図１に示すように、該第１コ字状フレーム３１及び第２コ字状フレーム３２は、中心軸１と反対側の幅がバケット２の幅の２倍近く広くなるように末広がり状に形成され、両側部の長さもバケット２の大きさの２倍程度になるように形成されている。
図８及び図９に示すように、第１コ字状フレーム３１と第２コ字状フレーム３２には、バケット開閉フレーム３が閉じた際に対向して突出する、コ字状の取手３３が取り付けられている。
図１中の符号３４は、フレーム側Ｕ字状ワイヤー取付具である。

図２に示すように、バランスフック４は、全体の形状が細長板状であって、一端側にフック４１を有すると共に、フック４１に沿って縦方向に長いスライド長孔４２が形成され、他端側にバランスウェイト４３を有している。
該バランスフック４は、フック４１に荷重がかかる際にはフック４１が上向き状態を保つことでフック４１に引っ掛けたものを保持し、フック４１に荷重がかからない際には上下位置が入れ替わり、フック４１が下向きとなりフック４１に引っ掛けたものが外れるように、バランスウェイト４３及びスライド長孔４２の大きさや形状を調整して形成されている。
そして、フック４１が上向き状態の際には、バケット開閉フレーム３が開くことで、バケット２が開いた状態を保っており、フック４１が下向き状態の際には、バケット開閉フレーム３が閉じることで、バケット２が閉じた状態を保っている。
図２中、符号４３ａは、バランスウェイト４３に形成された開孔部分である水抜部を示している。

図１に示す、符号５はワイヤーガイドである。
該ワイヤーガイド５は、図９に示すように、センターリング５１とその両側のサイドリング５２と取付支柱５３と支柱基礎体５４とから構成されている。
取付支柱５３は、バケット２が閉じた際に、取手３３の位置より、センターリング５１の位置が高くなるような長さを有するものである。
該取付支柱５３は、中心軸１に取り付けられた円筒状の支柱基礎体５４によって支持されている。

図３、図５〜７に示すように、バケット２、バケット開閉フレーム３、バランスフック４との間は、ワイヤー６によって操作可能に構成されている。
ワイヤー６は、バランスフック４とバケット２との間に位置するオープンワイヤー６１と、バランスフック４とバケット開閉フレーム３との間に位置するクローズワイヤー６２とからなる。
また、バランスフック４を介して昇降動作を操作する操作ロープ６３が設けられている。
オープンワイヤー６１は、一端が引掛リング６４を介してフック４１に引っ掛けられ、アイスプライスの他端側がバケット２のバケット側Ｕ字状ワイヤー取付具２６（図１参照）に、図示は省略するがシャックルを介して取り付けられている。
該オープンワイヤー６１は、絡まりを防止するために、途中でサイドリング５２を通っている。
クローズワイヤー６２は、一端がバランスフック４のスライド長孔４２に組み合うスライドシャックル６５に取り付けられ、アイスプライスの他端側がバケット開閉フレーム３のフレーム側Ｕ字状取付具３４（図１参照）に、図示は省略するがシャックルを介して取り付けられている。
該クローズワイヤー６２は、絡まりを防止するために、途中でセンターリング５１を通っている。

図１中、符号６６は、スライドシャックル６５と接続されたスイベルであり、符号６７は、スイベル６６とワイヤー取付リング６８とを接続する接続シャックルである。

次に、本発明に係る採泥器の使用法について説明する。

本発明に係る採泥器は、図３に示すように、バランスフック４のフック４１に、引掛リング６４を引っ掛けた状態で、操作ロープ６３を持ち上げる。
すると、オープンワイヤー６１が引っ張られ、その結果、バケット２が左右に開く。
この状態を保ちつつ、水中に採泥器を沈めていく。
この際、図４に示すように、バケット開閉フレーム３が水平方向に開き、中央にバケット２が位置している上に、中心軸１の両端側が突出することで、全体のバランスが保たれるので、安定した状態で採泥器の水中降下を行うことが可能となる。

着底したことを確認したら、操作ロープ６３のテンションを弛める。
すると、図５に示すように、バランスウェイト４３の重みでバランスフック４の上下が反転するにつれて、スライドシャックル６５がスライド長孔４２の下側から、図６に示すように上側に移動する。
この際、バランスウェイト４３に水抜部４３ａが形成されているので、バランスフック４は水の抵抗を受けることなくスムーズに反転できる。
その結果、オープンワイヤー６１の引掛リング６４が、フック４１から完全に外れる。

次に、図６に示すように、操作ロープ６３に振動を与えつつ、徐々に引き上げることで、クローズワイヤー６２に振動が伝わりつつ引っ張られる。
すると、採泥器が微妙に振動した状態で、バケット２が底質試料を採取しつつ閉じていく。
この際、予めバケット２内を満たしていた水は、図示は省略するが、第１蓋２４及び第２蓋２５が水圧で持ち上げられることで、バケット２外に排出される。
最終的には、図７に示すように、底面付近の底質試料の一部について、半円柱状の採取が可能となる。
なお、操作ロープ６３に振動を与えつつ引き上げることは必須の要素ではなく、振動を与えることで、振動を与えない場合よりも多くの量が採取することが可能になる。

水面付近まで引き上げたら、図９に示すように、対向して位置する取手３３を握って、採泥器を持ち上げることで、バケット２のクローズ状態を確実に保持することが可能になる。

また、図１０に示すように、中心軸１の突出した部分に、錘１１を取り付けることで、流れが速い場所でもより安定した下降が可能となる上に、着底後も、第１分割バケット体２１及び第２分割バケット体２２の底面への食い込み強くなり、食い込みが容易でない性質の汚泥であっても、より確実に採取が可能になる。

１ 中心軸
１１ 錘
１２ 円筒基体
２ バケット
２１ 第１分割バケット体
２２ 第２分割バケット体
２３ 蝶番
２４ 第１蓋
２５ 第２蓋
２６ バケット側Ｕ字状ワイヤー取付具
３ バケット開閉フレーム
３１ 第１コ字状フレーム
３２ 第２コ字状フレーム
３３ 取手
３４ フレーム側Ｕ字状取付具
４ バランスフック
４１ フック
４２ スライド長孔
４３ バランスウェイト
４３ａ 水抜部
５ ワイヤーガイド
５１ センターリング
５２ サイドリング
５３ 取付支柱
５４ 支柱基礎体
６ ワイヤー
６１ オープンワイヤー
６２ クローズワイヤー
６３ 操作ロープ
６４ 引掛リング
６５ スライドシャックル
６６ スイベル
６７ 接続シャックル
６８ ワイヤー取付リング

特開２００５−２２１３８２号公報

Claims (3)

1. 中心軸を基準として第１分割バケット体と第２分割バケット体の二つに分割可能なバケットと、
   該第１分割バケット体と第２分割バケット体の側面側に取り付けられ、バケットの開閉動作を可能にする第１コ字状フレーム及び第２コ字状フレームからなるバケット開閉フレームと、
   一端側にフックを有すると共にスライド長孔が形成され、他端側にバランスウェイトを有するバランスフックとを備え、
   該バランスフックは、フックに荷重がかかる際にはフックが上向き状態を保つことでフックに引っ掛けたものを保持し、フックに荷重がかからない際にはフックが下向きとなりフックに引っ掛けたものが外れるように形成されており、
   フックが上向き状態の際には、バケット開閉フレームが開くことで、バケットが開いた状態を保っており、
   フックが下向き状態の際には、バケット開閉フレームが閉じることで、バケットが閉じた状態を保っていることを特徴とする、採泥器。
2. 中心軸の両側が、バケット本体部分から突出しており、
   該突出した部分に、錘を取り付け可能であることを特徴とする、請求項１に記載の採泥器。
3. バケット開閉フレームの第１コ字状フレームと第２コ字状フレームに、バケット開閉フレームが閉じた際に対向して突出する、取手が取り付けられていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の採泥器。

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