JP2018172086A - 投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズや形状の異なる複数の形状の小型船や水中航走体等の被投入体の投入や揚収を迅速に安定して行なうことができる投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法を提供する。【解決手段】母船２０上から水上又は水中への被投入体３０の投入、及び、水上又は水中から母船２０上への被投入体３０の揚収を行うための投入揚収装置１、母船２０、投入方法、及び揚収方法において、被投入体３０が載置される架台２と、この架台２を母船２０に対して相対移動させる移動機構３と、架台２に対して被投入体３０を固定する保持部４と、少なくとも２形状以上の被投入体３０に合わせて保持部４による固定位置を変更する可変機構７とを備え、被投入体３０の投入や揚収を行うときに、保持部４及び可変機構７により架台２に対して被投入体３０を固定する。【選択図】図３

Description

本発明は、投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法に関し、より詳細には、サイズや形状の異なる複数の形状の小型船や水中航走体等の被投入体の投入や揚収を迅速に安定して行なうことができる投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法に関する。

洋上における警備救難や海洋調査等では離船可能な小型船や水中航走体等の被投入体を塔載した母船が利用されており、救命作業や観測作業などを行なう際には、母船から被投入体を水上や水中に投入して、被投入体によって救命作業や観測作業が行なわれている。海洋調査や海底調査等では、水中で観測を行う水中航走体と、水中航走体のサポートをする小型船とを対にした調査も行われている。

従来では、一般的に母船の船尾ハッチ（トランサムハッチ）を水中に向って転倒させるようにして開き、水中に降ろした船尾ハッチを通路にして小型船の投入や揚収を行っている。これに関連する揚収方法として、母船の船尾に船体から外方に向って出退可能に舟艇誘導用プラットフォームを設け、このプラットフォームを通じて舟艇を母船に揚収する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この揚収方法では、プラットフォーム上に舟艇を単に載置した状態となるため、プラットフォームに対して舟艇が不安定な状態となる。それ故、母船の揺動が大きい場合や母船を航走させている場合などには、揺動や水流の影響によってプラットフォーム上で舟艇の位置ずれが生じたり、舟艇がプラットフォーム上から落下したりする可能性がある。

また、水中航走体の投入や揚収を行う方法としては、クレーンで吊り下げて水中航走体の母船からの投入や母船への揚収を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、このようなクレーンで吊り下げる方法では、投入作業や揚収作業に要する作業工数が多くなるため、水中航走体の投入や揚収に多くの労力と時間を要するという問題がある。また、水中航走体を吊り下げる場合には、吊り具とともに水中航走体が揺動するため、母船が揺れる場合には投入作業や揚収作業を安定して行うことは難しい。クレーンで吊り下げる方法は、小型船の投入や揚収を行う場合にも採用することができるが、水中航走体の場合と同様に、投入作業や揚収作業に要する作業工数が多くなるため、小型船の投入や揚収に多くの労力と時間を要するという問題がある。

このように、小型船や水中航走体等の被投入体を安定して投入や揚収するには未だ改善の余地がある。また、従来では、特定の小型船や水中航走体を対象にした投入揚収装置や方法は種々提案されているが、サイズや形状の異なる複数の形状（同種類での別形状又は複数の種類による別形状）の被投入体のいずれに対しても共通使用できて、しかも、迅速に投入、揚収できる装置や方法は提案されていない。

実願昭５９−１５６８８８号公報 特開２０１２−２２９００５号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的はサイズや形状の異なる複数の形状の小型船や水中航走体の投入や揚収を迅速に安定して行なうことができる投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明の投入揚収装置は、母船上から水上又は水中への被投入体の投入、及び、水上又は水中から母船上への被投入体の揚収を行うための投入揚収装置において、被投入体が載置される架台と、この架台を母船に対して相対移動させる移動機構と、前記架台に対して前記被投入体を固定する保持部と、少なくとも２形状以上の前記被投入体に合わせて前記保持部による固定位置を変更する可変機構とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、架台に対して被投入体を固定する保持部と、被投入体に合わせて保持部による固定位置を変更する可変機構とを備えた構成にすることで、被投入体の投入や揚収を行うときに、架台に対して被投入体を安定して固定することができる。

それ故、被投入体を水上又は水中に投入するときには、架台に被投入体を載置して保持部及び可変機構により被投入体を架台に固定した状態にすることで、被投入体を架台とともに所定の投入位置に安定した状態で迅速に移動させることが可能となる。そして、保持部による固定を解除することにより、被投入体を水上又は水中に安定して投入することができる。

また、被投入体を母船上に揚収するときには、架台を所定の揚収位置に配置した状態で、被投入体を水上又は水中から架台に乗り上げさせ、保持部及び可変機構により被投入体を架台に固定した状態することで、被投入体を架台とともに母船の内側に安定した状態で迅速に揚収することが可能となる。

さらに、被投入体に合わせて保持部による固定位置を変更する可変機構を備えることで、複数の形状（同種類での別形状又は複数の種類による別形状）の被投入体を共通の投入揚収装置で投入、揚収することが可能となる。それ故、複数の形状の被投入体を使用して行う海洋調査などにおいて非常に有益である。

上記の投入揚収装置において、前記可変機構が、前記保持部を前記架台に対して進退移動させる進退機構を有する構成にすると、架台に対して保持部を進退移動させることで、被投入体のサイズや形状に合わせて保持部による固定位置を精度よく調整することが可能となる。また、架台に対して被投入体が所定の位置からずれている場合にも、進退機構によって保持部による固定位置を調整することで、架台に対して被投入体を安定して固定することができる。

上記の投入揚収装置において、前記可変機構が、前記保持部の一端部を回転中心として前記保持部を前記架台に対して回動させる回動機構を有する構成にすると、保持部の一端部を回転中心として保持部を架台に対して回動させることで、被投入体のサイズや形状に合わせて保持部による固定位置や当接角度を精度よく調整することが可能となる。また、架台に対して被投入体が所定の位置からずれている場合にも、回動機構によって保持部による固定位置や当接角度を調整することで、架台に対して被投入体を安定して固定することができる。

上記の投入揚収装置において、前記被投入体を前記架台に係合する係合機構を備えた構成にすると、係合機構によって被投入体を架台に対してより強固に固定できるので、投入作業や揚収作業をより安定して行うには有利になる。

上記の投入揚収装置において、前記被投入体が前記架台に乗り上げたことを検知するセンサと、このセンサの検知データに基づいて前記可変機構又は前記係合機構を制御する制御部とを備え、前記被投入体を水上又は水中から前記母船上に揚収するときには、前記センサが前記被投入体が前記架台に乗り上げたことを検知すると、前記制御部により前記可変機構又は前記係合機構が自動的に可動する構成にすると、以下のような効果を発揮できる。この構成にすると、作業員の熟練度によらず、架台に乗り上げた被投入体を迅速に正確な位置で固定することが可能となる。これにより、揚収作業の簡易化及び軽労化を図ることができる。

上記の投入揚収装置において、前記移動機構が、前記架台を牽引する牽引車を有する構成にすると、被投入体を載せた架台を牽引車で牽引することで、被投入体の陸上から母船への積み込みや母船から陸上への荷卸しを容易に行うことができる。また、例えば、移動機構としてケーブルウインチを母船に常設することもできるが、移動機構を牽引車で構成すると、投入揚収装置を使用しない場合などには、投入揚収装置と牽引車とを船外に降ろすことが可能になるので、母船の汎用性を高めることができる。

上記の投入揚収装置において、前記被投入体が小型船、舟艇、水上航走体、水中航走体、曳航体のいずれか又はいくつかの組み合わせ又は全部であると、上記の効果が一層効果的になる。

上記の目的を達成するため本発明の船舶は、上記の投入揚収装置を備えて構成され、上記の投入揚収装置と同様の効果を発揮できる。

上記の目的を達成するための投入方法は、上記の投入揚収装置又は母船を使用して前記被投入体を前記母船上から水上又は水中に投入する投入方法であって、前記架台上に前記被投入体を載置し、前記保持部及び前記可変機構により前記被投入体を前記架台に固定した状態とし、前記架台を所定の投入位置に移動させ、前記保持部による固定を解除することにより、前記被投入体を水上又は水中に投入することを特徴とする。

この方法によれば、架台に被投入体を載置して保持部及び可変機構により被投入体を架台に固定した状態にすることで、被投入体を架台とともに所定の投入位置に安定した状態で迅速に移動させることができる。そして、保持部による固定を解除することにより、被投入体を水上又は水中に安定して投入することができる。

上記の目的を達成するための揚収方法は、上記の投入揚収装置又は母船を使用して前記被投入体を水上又は水中から前記母船上に揚収する揚収方法であって、前記架台を所定の揚収位置に配置した状態で、前記被投入体を水上又は水中から前記架台に乗り上げさせ、前記保持部及び前記可変機構により前記被投入体を前記架台に固定した状態とし、前記架台を前記母船の内側に移動させることにより、前記被投入体を母船上に揚収することを特徴とする。

この方法によれば、架台を所定の揚収位置に配置した状態で、被投入体を水上又は水中から架台に乗り上げさせ、保持部及び可変機構により被投入体を架台に固定した状態することで、被投入体を架台とともに前記母船の内側に安定した状態で迅速に揚収することができる。

本発明の投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法によれば、架台に対して被投入体を固定する保持部と、少なくとも２形状以上の被投入体に合わせて保持部による固定位置を変更する可変機構とを設けることで、被投入体を安定した状態で迅速に投入、揚収することが可能となる。また、可変機構を設けることで、複数種類の被投入体を共通の投入揚収装置で投入、揚収することが可能となる。

本発明に係る第１の実施の形態の投入揚収装置において、小型船（被投入体）を固定した架台が母船の内側に配置されている状況を平面視で模式的に示す説明図である。 図１の母船の船尾ハッチが展開されている状況を平面視で模式的に示す説明図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態の投入揚収装置において、水中航走体（別の被投入体）を固定した架台が母船の内側に配置されている状況を平面視で模式的に示す説明図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態の投入揚収装置において、小型船（被投入体）を固定した架台が投入位置（揚収位置）に配置されている状況を平面視で模式的に示す説明図である。 図６のＣ矢視図である。 本発明に係る第１の実施の形態の投入揚収装置において、小型船（被投入体）が投入された直後の状況、若しくは、小型船が揚収される直前の状況を平面視で模式的に示す説明図である。 本発明に係る第２の実施の形態の投入揚収装置を平面視で模式的に示す説明図である。 図９のＤ−Ｄ断面図である。 本発明に係る第３の実施の形態の投入揚収装置を平面視で模式的に示す説明図である。 図１１のＥ−Ｅ断面図である。 本発明に係る第４の実施の形態の投入揚収装置を平面視で模式的に示す説明図である。 図１３のＦ−Ｆ断面図である。 本発明に係る第５の実施の形態の投入揚収装置において、小型船（被投入体）が固定されている状況を横断面視で模式的に示す説明図である。 本発明に係る第５の実施の形態の投入揚収装置において、水中航走体（別の被投入体）が固定されている状況を横断面視で模式的に示す説明図である。 本発明に係る第６の実施の形態の投入揚収装置において、小型船（被投入体）が固定されている状況を横断面視で模式的に示す説明図である。 本発明に係る第６の実施の形態の投入揚収装置において、水中航走体（別の被投入体）が固定されている状況を横断面視で模式的に示す説明図である。 本発明に係る第６の実施の形態の投入揚収装置において、水中航走体（別の被投入体）に対する保持部による固定を解除している状況を横断面視で模式的に示す説明図である。

以下、本発明に係る実施の形態の投入揚収装置、母船、投入方法、及び揚収方法を、図面を参照しながら説明する。

本発明の投入揚収装置は、母船上から水上又は水中への被投入体の投入、及び、水上又は水中から母船上への被投入体の揚収を行うための装置である。被投入体は、母船から離船して水上又は水中において活動を行う船舶や水中機器等である。具体的には、被投入体としては、例えば、小型船や舟艇、水上航走体、水中航走体、曳航体などが例示できる。本発明は、母船となる船舶及び被投入体のサイズや形状、種類は特に限定されず様々な母船となる船舶及び被投入体に採用することができる。

図１〜図８に例示する本発明に係る第１の実施の形態の投入揚収装置１は、母船２０の船尾に設けられた開口部の近傍に配置される。図１に示すように、この実施の形態の母船２０では、船体内部に設けられた略水平な内部甲板の後端部から船尾端部にかけて後方に向って下方傾斜するスロープ２１が設けられている。さらに、母船２０は、船尾端部に船尾ハッチ２２を備えている。

図２に示すように、船尾ハッチ２２を、その下方に設けられたヒンジ周りに後方に回動させて、その上端側が水没するように展開させることで、母船２０の船尾に開口部を形成する。この船尾ハッチ２２の展開により、船尾ハッチ２２は船尾端部から水中に向って延在配置されて所謂ランプウェイとして機能する。

図１〜図３に示すように、投入揚収装置１は、被投入体３０が載置される架台２と、この架台２を母船２０に対して相対移動させる移動機構３と、架台２に対して被投入体３０を固定する保持部４と、少なくとも２形状以上の被投入体３０に合わせて保持部４による固定位置を変更する可変機構７とを備えている。この実施の形態の投入揚収装置１１は、さらに、被投入体３０を架台２に係合する係合機構１３と、被投入体３０が架台２に乗り上げたことを検知するセンサ１４と、センサ１４の検知データに基づいて可変機構７又は係合機構１３を制御する制御部１５とを備えている。

図３に示すように、この実施の形態の架台２は、架台２の骨格を形成するフレーム部２ａと、被投入体３０が載置される台座部２ｂとを有して構成されている。フレーム部２ａは、水平面に配置された状態で、水平方向に延在する底部と、底部の左右端部から上下方向に延在する側部とを有して構成されており、横断面視で略Ｕ字形状に形成されている。フレーム部２ａは、例えば、金属製のフレーム等を組み合わせることで形成することができる。

台座部２ｂは、フレーム部２ａの底部の上面に設置されている。台座部２ｂは例えば、金属や樹脂で形成された板状部材などで構成することができる。台座部２ｂはＡＢＳ樹脂やゴム、ナイロンで形成するとよい。この実施の形態では、台座部２ｂの表面が平坦な構成にしているが、例えば、台座部２ｂの表面形状を被投入体３０の底面形状に合わせた曲面形状にすることもできる。架台２のサイズや形状、材質などは、対象となる被投入体３０のサイズや形状、重量などに合わせて適宜決定することができる。

そして、図１及び図２に示すように、移動機構３は、架台２に設けられた車輪３ａと、車輪３ａをガイドするガイドレール３ｂと、架台２を牽引する牽引車３ｄとを有して構成されている。内部甲板とスロープ２１と船尾ハッチ２２の上面に沿うように、２本のガイドレール３ｂが母船２０の前後方向に延在して配設されている。２本のガイドレール３ｂは、母船２０の左右方向に間隔をあけて平行に配置されている。

図３に示すように、ガイドレール３ｂは、車輪３ａの側面と上面を囲う形状となっており、ガイドレール３ｂによって車輪３ａが案内されることで、架台２の左右方向のズレや上下方向の浮き上がりが防止されるようになっている。ガイドレール３ｂの船尾側端部には、架台２の水中への落下を防止するストッパ３ｃが設けられている。ガイドレール３ｂの船首側端部は開口した状態となっており、架台２は船首側からガイドレール３ｂの外側に移動できるようになっている。架台２と牽引車３ｄは、索体３ｅで接続されている。牽引車３ｄによって架台２を牽引することで、母船２０に対して架台２を相対移動させることができる。

この実施の形態の保持部４は、先端部に弾性部材５が設けられた棒状の部材で構成されている。弾性部材５は、例えば、樹脂やゴム、独立気泡を有するスポンジなどで形成することができる。

可変機構７は、保持部４を架台２に対して進退移動させる進退機構８と、保持部４の一端部を回転中心として保持部４を架台２に対して回動させる回動機構９とを有して構成されている。保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に設置されている。進退機構８によって保持部４を架台２の左右方向に進退移動させることで、保持部４による固定位置、言い換えると、被投入体３０と保持部４との当接位置を任意の位置に変更することができる。さらに、回動機構９によって保持部４を架台２の上下方向に回動させることで、保持部４を任意の角度に変更できる構成になっている。

例えば、図３に示すように、被投入体３０が小型船３０ａである場合には、小型船３０ａを船側に当接する左右両側の保持部４によって挟み込むように保持することで、小型船３０ａを架台２に対して固定することができる。また、図４及び図５に示すように、被投入体３０が略円筒形状の水中航走体３０ｂである場合などにも、可変機構７によって保持部４による固定位置を変更することで、水中航走体３０ｂを胴体部分に当接する左右両側の保持部４によって挟み込む、或いは抑え込むように保持することで、水中航走体３０ｂを架台２に対して固定することができる。

保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に、それぞれ３ヶ所ずつ架台２の前後方向に間隔をあけて配設されており、それぞれの保持部４による固定位置を個々に変更できる構成になっている。保持部４及び可変機構７の配置や設置数などは、対象となる被投入体３０のサイズや形状などに合わせて適宜決定することができる。例えば、保持部４及び可変機構７を架台２の上下方向に複数配置することもできる。この保持部４の位置は、被投入体３０の形状に関する情報を制御装置１５の入力しておくことで、自動で設定される構成にしてもよく、被投入体３０側に予め設定されている当接位置との距離をセンサによって測定して自動で移動したり、被投入体３０との当接を検知して自動で停止したりする構成にしてもよい。

係合機構１３は、架台２に設けられた可動式のフックと、被投入体３０に設けられた係合穴とで構成されている。係合穴にフックを係合させることで、被投入体３０が架台２に対して固定される。

センサ１４は架台２に設置され、制御部１５は可変機構７に搭載されている。センサ１４は、例えば、物体の有無を検知する光電センサ１４や、重さを検知するロードセルなどで構成できる。この実施の形態では、台座部２ｂの前部（船首側）にセンサ１４として光電センサが配置されており、被投入体３０を揚収するときには、センサ１４によって被投入体３０が架台２に乗り上げたことが検知されると、その検知データが制御部１５に入力されるようになっている。そして、制御部１５に検知データが入力されると、制御部１５によって可変機構７及び係合機構１３が自動的に可動する構成になっている。

この実施の形態では、制御部１５によって可変機構７と係合機構１３とが可動する構成にしているが、制御部１５によって可変機構７又は係合機構１３のいずれか一方のみを可動させる構成にすることもできる。また、例えば、センサ１４として重さを検知するロードセルなどを採用する場合には、ロードセルが架台２にかかる被投入体３０による荷重が一定以上になったことを検知した時点で、制御部１５によって可変機構７及び／又は係合機構１３が自動的に可動するような構成にすることもできる。なお、制御装置１５の故障などに対応できるように、検知データの入力により、ランプの点灯やブザーの発音などにより作業員に検知させて、作業員によっても可変機構７又は係合機構１３を操作できるようにしておくことが好ましい。

次に、この投入揚収装置１を使用して被投入体３０を投入、揚収する方法を説明する。

被投入体３０を母船２０上から水上又は水中に投入するときには、まず、図１及び図２に示すように、架台２上に被投入体３０を載置し、保持部４及び可変機構７により被投入体３０を架台２に固定した状態にする。この実施の形態では、被投入体３０を保持部４で保持するとともに、係合機構１３によって被投入体３０を架台２に固定している。

次いで、図６及び図７に示すように、船尾ハッチ２２を後方に回動させて船尾ハッチ２２をその上端側が水没するように展開させる。船尾ハッチ２２を展開させると、スロープ２１に設けられたガイドレール３ｂと船尾ハッチ２２に設けられたガイドレール３ｂが連続して繋がった状態となる。そして、被投入体３０を載せた状態の架台２をガイドレール３ｂに沿って船尾側に移動させて、架台２及び被投入体３０を所定の投入位置まで移動させる。この実施の形態では、船尾ハッチ２２の船尾端部に配置されたストッパ３ｃの位置まで架台２を移動させることで、架台２及び被投入体３０が投入位置に配置される。架台２及び被投入体３０が投入位置に配置されると、架台２と被投入体３０の一部が水没した状態になる。

そして、図８に示すように、保持部４による固定を解除することにより、被投入体３０を水上又は水中に投入する。この実施の形態では、保持部４を被投入体３０から離間させて保持部４による固定を解除するとともに、係合機構１３による固定を解除する。保持部４と係合機構１３による固定が解除されると、被投入体３０は台座部２ｂ上を滑走するようにして水上又は水中に投入される。以上により投入作業が完了する。

被投入体３０を水上又は水中から母船２０上に揚収するときには、まず、図８に示すように、架台２を所定の揚収位置に配置した状態にする。このとき、被投入体３０が架台２に乗り上げられるように、架台２の一部を水没させた状態にする。

次いで、図６及び図７に示すように、被投入体３０を自航や引張り上げなどにより水上又は水中から架台２に乗り上げさせる。そして、保持部４及び可変機構７により被投入体３０を架台２に固定した状態にする。この実施の形態では、被投入体３０が架台２に乗り上げたことをセンサ１４が検知すると、制御部１５により可変機構７及び係合機構１３が自動的に可動し、保持部４及び可変機構７と、係合機構１３とによって被投入体３０が架台２に自動的に固定されるようになっている。

そして、図１及び図２に示すように、被投入体３０を載せた状態の架台２を船首側に移動させて、架台２及び被投入体３０を母船２０の内側まで移動させることにより、被投入体３０を母船２０上に揚収する。その後、船尾ハッチ２２を上方から前方に回動させて船尾ハッチ２２を船尾端の当接して開口部を閉じる。以上により揚収作業が完了する。

このように、本発明では、保持部４と、保持部４による固定位置を変更する可変機構７とを備えた構成にすることで、被投入体３０の投入や揚収を行うときに、架台２に対して被投入体３０を安定して固定することができる。

それ故、被投入体３０を投入するときには、架台２に被投入体３０を載置して保持部４及び可変機構７により被投入体３０を架台２に固定した状態にすることで、被投入体３０を架台２とともに所定の投入位置に安定した状態で迅速に移動させることが可能となる。そして、投入位置において、保持部４による固定を解除することにより、被投入体３０を水上又は水中に安定して投入することができる。

また、被投入体３０を揚収するときには、架台２を所定の揚収位置に配置した状態で、被投入体３０を水上又は水中から架台２に乗り上げさせ、保持部４及び可変機構７により被投入体３０を架台２に固定した状態することで、被投入体３０を架台２とともに母船２０の内側に安定した状態で迅速に揚収することが可能となる。

さらに、本発明では、被投入体３０に合わせて保持部４による固定位置を変更する可変機構７を備えることで、複数の形状（同種類での別形状又は複数の種類による別形状）の被投入体３０を共通の投入揚収装置１で投入、揚収することが可能となる。それ故、複数の形状の被投入体３０を使用して行う海洋調査などにおいて非常に有益である。

この実施の形態のように、可変機構７を進退機構８を有して構成すると、架台２に対して保持部４を進退移動させることで、被投入体３０のサイズや形状に合わせて保持部４による固定位置を精度よく調整することが可能となる。また、架台２に対して被投入体３０が所定の位置からずれている場合にも、進退機構８によってそれぞれの保持部４による固定位置を調整することで、架台２に対して被投入体３０を安定して固定することができる。

また、可変機構７を回動機構９を有して構成すると、保持部４の一端部を回転中心として保持部４を架台２に対して回動させることで、被投入体３０のサイズや形状に合わせて保持部４による固定位置や当接角度を精度よく調整することが可能となる。また、架台２に対して被投入体３０が所定の位置からずれている場合にも、回動機構９によって保持部４による固定位置や当接角度を調整することで、架台２に対して被投入体３０を安定して固定することができる。

この実施の形態のように、可変機構７を進退機構８と回動機構９とを組み合わせた構成にすると、保持部４による固定位置や当接角度をさらに精度よく調整することができるので、一つの投入揚収装置１で様々なサイズや形状の被投入体３０に対応することが可能となり、投入揚収装置１の汎用性が高くなる。

この実施の形態のように、保持部４の被投入体３０と当接する位置に弾性部材５を設けると、保持部４と被投入体３０とが当接する当接面積を広く確保することができるので、保持部４によって被投入体３０をより安定して固定することができる。弾性部材５を設けることで、保持部４による被投入体３０の損傷を防ぐにも有利になる。

係合機構１３を備えた構成にすると、保持部４のみで固定する場合に比して架台２に対して被投入体３０をより強固に固定できるので、投入作業や揚収作業をより安定して行うには有利になる。また、係合機構１３を設けることで、架台２に対して被投入体３０を固定するための力を保持部４と係合機構１３とに分散することができるので、被投入体３０の損傷や故障のリスクを低減するにも有利になる。

揚収作業における保持部４及び可変機構７の操作は、作業員が人為的に行うこともできるが、この実施の形態のように、センサ１４と制御部１５とを備えた構成にすると、作業員の熟練度によらず、架台２に乗り上げた被投入体３０を迅速に正確な位置で固定することが可能となる。これにより、揚収作業の簡易化及び軽労化を図ることができる。

例えば、移動機構３としてケーブルウインチなどを母船２０に常設することもできるが、この実施の形態のように、移動機構３が架台２を牽引する牽引車３ｄを有している構成にすると、被投入体３０が載置された架台２を牽引車３ｄで牽引することで、被投入体３０の陸上から母船２０への積み込みや母船２０から陸上への荷卸しを容易に行うことができる。また、投入揚収装置１を使用しない場合などには、投入揚収装置１と牽引車３ｄとを船外に降ろすことが可能になるので、母船２０の汎用性を高めることができる。

図９及び図１０に、本発明に係る第２の実施の形態の投入揚収装置１Ａを示す。この投入揚収装置１Ａは、先に示した第１の実施の形態の投入揚収装置１と、保持部４、可変機構７及び移動機構３の構成が異なっている。その他の構成は同じである。

この実施の形態の保持部４は、先端部に球状の弾性部材５が設けられた棒状の部材で構成されている。可変機構７は、保持部４の一端部を回転中心として保持部４を架台２に対して回動させる回動機構９と、保持部４を架台２に対して上下方向に昇降移動させる昇降機構１０を有して構成されている。保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に設置されている。

図９に示すように、回動機構９によって保持部４を架台２の水平方向に回動させることで、架台２の水平方向における保持部４による固定位置を変更することができる。さらに、図１０に示すように、昇降機構１０によって保持部４を架台２の上下方向に昇降移動させることで、架台２の上下方向における保持部４による固定位置を変更できる構成となっている。被投入体３０に対して左右両側の保持部４の先端部を両側から押し付けるようにして保持することで、架台２に対して被投入体３０を固定することができる。

このように、回動機構９によって保持部４を架台２の水平方向に回動させる構成にすると、可変機構７を比較的コンパクトに形成することができる。また、保持部４の先端部を球状（若しくは半球若しくは球体の一部）の弾性部材５で形成することで、保持部４と被投入体３０との当接角度に左右されることなく、保持部４と被投入体３０とが当接する当接面積を安定して確保し、保持部４による付勢力を被投入体３０に対して安定して作用させることが可能になる。架台２の水平方向における保持部４の先端部の断面形状を円弧形状や楕円弧形状等の曲面形状に形成する場合にも、保持部４の先端部を球状に形成する場合と同様の効果を発揮することができる。

また、可変機構７を昇降機構１０を有して構成すると、架台２に対して保持部４を昇降移動させることで、被投入体３０のサイズや形状に合わせて架台２の上下方向における保持部４による固定位置を調整することが可能になるので、様々なサイズや形状の被投入体３０に対応することが可能となる。

この実施の形態の移動機構３は、架台２に設けられたスライド板３ｆと、このスライド板３ｆをガイドするガイドレール３ｂと、架台２を牽引する牽引車３ｄとを有して構成されている。スライド板３ｆとガイドレール３ｂとが当接する位置には、スライド板３ｆがスライドし易いようにローラが設けられている。このように、移動機構３がスライド板を有している構成にすると、車輪３ａで構成する場合に比して架台２の下端位置を比較的低い位置に配置することが可能となる。この投入揚収装置１Ａにおいても、先に示した第１の実施の形態と同じ方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

図１１及び図１２に、本発明に係る第３の実施の形態の投入揚収装置１Ｂを示す。この投入揚収装置１Ｂは、先に示した第１の実施の形態の投入揚収装置１と、保持部４及び可変機構７の構成が異なっている。その他の構成は同じである。

図１１に示すように、この実施の形態の保持部４は、平面視における保持部４の被投入体３０と当接する側面部が円弧状に形成されている。保持部４の湾曲した側面部の表面には弾性部材５が設けられている。可変機構７は、保持部４の一端部を回転中心として保持部４を架台２に対して回動させる回動機構９を有して構成されている。保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に設置されている。

回動機構９によって保持部４を架台２の水平方向に回動させることで、架台２の水平方向における保持部４による固定位置を変更することができる。被投入体３０の側部に対して左右両側の保持部４の側部を両側から押し付けるようにして保持することで、架台２に対して被投入体３０を固定することができる。

このように、平面視における保持部４の被投入体３０と当接する側面部を円弧形状に形成すると、保持部４と被投入体３０との当接角度に左右されることなく、保持部４と被投入体３０とが当接する当接面積を安定して確保し、保持部４による付勢力を被投入体３０に対して安定して作用させることが可能になる。平面視における保持部４の被投入体３０と当接する側面部を楕円弧形状などの曲面形状に形成する場合にも、保持部４の側面部を円弧形状に形成する場合と同様の効果を発揮することができる。この投入揚収装置１Ｂにおいても、先に示した実施の形態と同じ方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

図１３及び図１４に、本発明に係る第４の実施の形態の投入揚収装置１Ｃを示す。この投入揚収装置１Ｃは、先に示した第１の実施の形態の投入揚収装置１と、母船２０、保持部４、可変機構７及び移動機構３の構成が異なっている。その他の構成は同じである。

図１３に示すように、この実施の形態の母船２０の船尾ハッチ２２は、左右方向に回動する観音開き構造になっており、母船２０の船尾部には船尾ハッチ２２とは別に母船２０の後方に展開可能なランプウェイ２３が備えられている。

この実施の形態の保持部４は、伸縮可能な袋体で構成されている。袋体は、例えばゴムや樹脂などで形成できる。可変機構７は、保持部４（袋体）を膨張及び収縮させる膨張収縮機構１１を有して構成されている。膨張収縮機構１１は、例えば、エアコンプレッサーやガスコンプレッサーなどで構成できる。膨張収縮機構１１は、例えば、保持部４を構成する袋体に液体を注入する構成にしてもよい。保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に設置されている。さらに、保持部４に圧力センサ（図示しない）を設けて被投入体３０を自動で所定の圧力の範囲内で保持するように構成してもよい。

図１３及び図１４に示すように、この実施の形態では、膨張収縮機構１１によって保持部４を膨張、収縮させることで、保持部４による固定位置を変更できる構成となっている。被投入体３０の側部を左右両側の保持部４によって両側から挟み込むようにして保持することで、架台２に対して被投入体３０を固定することができる。

このように、可変機構７が膨張収縮機構１１を有している構成にすると、保持部４を被投入体３０の側面形状に合わせて膨張、収縮させることで、保持部４と被投入体３０とが当接する当接面積を広く確保することができる。これにより、保持部４によって被投入体３０を固定するための力を広い範囲に分散することができるので、被投入体３０の損傷を防ぐには有利になる。また、保持部４を被投入体３０の形状に合わせて変形させることができるので、被投入体３０に平面部分が少ない場合などには特に有効である。

この実施の形態の移動機構３は、架台２に設けられた車輪３ａと、架台２のフレーム部２ａをガイドするガイド柵３ｈと、車輪３ａを駆動させる駆動部３ｇとを有して構成されている。この実施の形態では、駆動部３ｇによって架台２が自走する構成となっている。

この実施の形態では、内部甲板とスロープ２１の２ヶ所に、ガイド柵３ｈが母船２０の前後方向に延在して立設されている。ガイド柵３ｈは、母船２０の左右方向に間隔をあけて平行に配置されている。

図１４に示すように、ガイド柵３ｈは、架台２のフレーム部２ａの側部の側面部分と上面部分とを囲う形状となっており、ガイド柵３ｈによってフレーム部２ａが案内されることで、架台２の左右方向のズレや上下方向の浮き上がりが防止されるようになっている。ガイド柵３ｈと架台２とが当接する位置には、ガイド柵３ｈに対して架台２が移動し易いようにローラが設けられている。この投入揚収装置１Ｃにおいても、先に示した第１の実施の形態と同じ方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

図１５及び図１６に、本発明に係る第５の実施の形態の投入揚収装置１Ｄを示す。この投入揚収装置１Ｄは、先に示した第１の実施の形態の投入揚収装置１と、保持部４及び可変機構７の構成が異なっている。その他の構成は同じである。

この実施の形態では、２つの保持部４が架台２の上下方向に離間して配置されており、この２つの保持部４の間に延在するように帯状部材６が張られている。保持部４は、棒状の部材と、棒状の部材の先端部に回動可能に接続されたブロック部材で構成されている。ブロック部材の表面には弾性部材５が設けられている。帯状部材６の上端部は上方に配置された保持部４のブロック部材に接続されており、帯状部材６の下端部は下方に配置された保持部４のブロック部材に接続されている。帯状部材６は、例えば、樹脂やゴム等の変形可能な部材で形成することができる。帯状部材６は、無限軌道の履帯のように板状部材を帯状に連結させて形成することもできる。保持部４及び帯状部材６は、架台２の前後方向に延在配置されている。

可変機構７は、それぞれの保持部４を架台２に対して進退移動させる進退機構８と、それぞれの保持部４を架台２に対して上下方向に昇降移動させる昇降機構１０とを有して構成されている。保持部４及び可変機構７は、架台２の左右両側の側部に設置されている。進退機構８によってそれぞれ保持部４を架台２の左右方向に進退移動させることで、それぞれの保持部４による固定位置を任意の位置に変更することができる。さらに、昇降機構１０によってそれぞれの保持部４を架台２の上下方向に昇降移動させることで、それぞれの保持部４の上下位置と、保持部４どうしの離間距離を変更できる構成となっている。

図１５及び図１６に示すように、この実施の形態では、被投入体３０を左右両側の保持部４によって両側から挟み込むとともに、帯状部材６によって被投入体３０を包み込むように保持することで、架台２に対して被投入体３０を固定することができる。

このように、架台２の上下方向に離間して配置された保持部４の間に帯状部材６を張った構成にすると、帯状部材６が被投入体３０の表面形状に合わせて変形することで、被投入体３０に対する保持部４と帯状部材６との当接面積を広く確保することができる。これにより、架台２に対して被投入体３０を安定して固定するには有利になる。また、被投入体３０を固定するための力を広い範囲に分散することができるので、被投入体３０の損傷を防ぐにも有利になる。

さらに、この実施の形態のように、それぞれの保持部４による固定位置と、保持部４どうしの離間距離を変更できる構成にすると、帯状部材６の張り具合を調整することができるので、帯状部材６を被投入体３０の表面形状により当接させ易くなる。この投入揚収装置１Ｄにおいても、先に示した第１の実施の形態と同じ方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

図１７〜図１９に、本発明に係る第６の実施の形態の投入揚収装置１Ｅを示す。この投入揚収装置１Ｅは、先に示した第１の実施の形態の投入揚収装置１と、保持部４、可変機構７、及び台座部２ｂの構成が異なっている。その他の構成は同じである。

この実施の形態の可変機構７は、複数種類の保持部４を着脱可能な着脱機構１２を有して構成されている。図１７及び図１８に示すように、被投入体３０のサイズや形状に合わせて保持部４を取り替えることで、保持部４による固定位置を変更できるようになっている。

さらに、この実施の形態では、着脱自在に固定された保持部４を上下方向に昇降移動させる昇降機構１０が設けられており、図１９に示すように、保持部４を昇降移動させることで、保持部４による固定と固定の解除を操作できるようになっている。また、この実施の形態では、台座部２ｂが着脱可能な構成となっており、被投入体３０のサイズや形状に合わせて台座部２ｂを取り替えられる構成になっている。

このように、可変機構７が着脱機構１２を有している構成にすると、それぞれの被投入体３０に合わせて保持部４に取り換えることができるので、架台２に対して被投入体３０を安定して固定するには有利になる。また、可変機構７を比較的簡易に構成することができる。

台座部２ｂを着脱可能な構成にすると、被投入体３０に合わせて台座部２ｂを取り換えることができるので、架台２に対して被投入体３０を安定して固定するには有利になる。この投入揚収装置１Ｅにおいても、先に示した第１の実施の形態と同じ方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

なお、上記に示した第１〜第６の実施の形態の投入揚収装置１、１Ａ〜１Ｅのそれぞれの構成は、適宜組み合わせることが可能である。具体的には例えば、可変機構７を第２の実施の形態の回動機構９と、第６の実施の形態の着脱機構１２とを組み合わせた構成にすることもできる。

また、上記に示した実施の形態では、船尾ハッチ２２やランプウェイ２３を水中に展開させて被投入体３０の投入及び揚収を行う場合を例示しているが、母船２０に船尾ハッチ２２やランプウェイ２３が装備されていない母船２０に対しても投入揚収装置１、１Ａ〜１Ｅを採用することができる。また、投入揚収装置１、１Ａ〜１Ｅは傾斜面に限らず、水平面においても被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。

上記に示した実施の形態では、母船２０の船尾側の開口部から被投入体３０の投入及び揚収を行う場合を例示しているが、母船２０の船首側や船側側の開口部に投入揚収装置１、１Ａ〜１Ｅを設置し、船首側や船側側から被投入体３０の投入及び揚収を行う構成にすることもできる。

また、上記に示した実施の形態では、被投入体３０が小型船３０ａと水中航走体３０ｂである場合を例示したが、舟艇や水上航走体、曳航体などの別の被投入体３０である場合にも同様の投入揚収装置１、１Ａ〜１Ｅ、母船２０、投入方法及び揚収方法で、被投入体３０の投入及び揚収を行うことができる。本発明では、上記で例示していない被投入体３０に対しても採用することができるが、被投入体３０が小型船３０ａ、舟艇、水上航走体３０ｂ、水中航走体、曳航体のいずれか又はいくつかの組み合わせ又は全部であると、本発明の効果が一層効果的になる。

１、１Ａ〜１Ｅ 投入揚収装置
２ 架台
２ａ フレーム部
２ｂ 台座部
３ 移動機構
３ａ 車輪
３ｂ ガイドレール
３ｃ ストッパ
３ｄ 牽引車
３ｅ 索体
３ｆ スライド板
３ｇ 駆動部
３ｈ ガイド柵
４ 保持部
５ 弾性部材
６ 帯状部材
７ 可変機構
８ 進退機構
９ 回動機構
１０ 昇降機構
１１ 膨張収縮機構
１２ 着脱機構
１３ 係合機構
１４ センサ
１５ 制御部
２０ 母船
２１ スロープ
２２ 船尾ハッチ
２３ ランプウェイ
３０ 被投入体
３０ａ 小型船
３０ｂ 水中航走体

Claims (10)

1. 母船上から水上又は水中への被投入体の投入、及び、水上又は水中から母船上への被投入体の揚収を行うための投入揚収装置において、
   被投入体が載置される架台と、この架台を母船に対して相対移動させる移動機構と、前記架台に対して前記被投入体を固定する保持部と、少なくとも２形状以上の前記被投入体に合わせて前記保持部による固定位置を変更する可変機構とを備えていることを特徴とする投入揚収装置。
2. 前記可変機構が、前記保持部を前記架台に対して進退移動させる進退機構を有して構成された請求項１に記載の投入揚収装置。
3. 前記可変機構が、前記保持部の一端部を回転中心として前記保持部を前記架台に対して回動させる回動機構を有して構成された請求項１又は２に記載の投入揚収装置。
4. 前記被投入体を前記架台に係合する係合機構を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の投入揚収装置。
5. 前記被投入体が前記架台に乗り上げたことを検知するセンサと、このセンサの検知データに基づいて前記可変機構又は前記係合機構を制御する制御部とを備え、前記被投入体を水上又は水中から前記母船上に揚収するときには、前記センサが前記被投入体が前記架台に乗り上げたことを検知すると、前記制御部により前記可変機構又は前記係合機構が自動的に可動する構成である請求項１〜４のいずれか１項に記載の投入揚収装置。
6. 前記移動機構が、前記架台を牽引する牽引車を有して構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の投入揚収装置。
7. 前記被投入体が小型船、舟艇、水上航走体、水中航走体、曳航体のいずれか又はいくつかの組み合わせ又は全部である請求項１〜６のいずれか１項に記載の投入揚収装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の投入揚収装置を備えたことを特徴とする母船。
9. 請求項１〜７に記載の投入揚収装置又は請求項７に記載の母船を使用して前記被投入体を前記母船上から水上又は水中に投入する投入方法であって、
   前記架台上に前記被投入体を載置し、前記保持部及び前記可変機構により前記被投入体を前記架台に固定した状態とし、前記架台を所定の投入位置に移動させ、前記保持部による固定を解除することにより、前記被投入体を水上又は水中に投入することを特徴とする投入方法。
10. 請求項１〜７に記載の投入揚収装置又は請求項７に記載の母船を使用して前記被投入体を水上又は水中から前記母船上に揚収する揚収方法であって、
    前記架台を所定の揚収位置に配置した状態で、前記被投入体を水上又は水中から前記架台に乗り上げさせ、前記保持部及び前記可変機構により前記被投入体を前記架台に固定した状態とし、前記架台を前記母船の内側に移動させることにより、前記被投入体を母船上に揚収することを特徴とする揚収方法。

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