JP5345991B2 - タグボート用ウインチ - Google Patents

Description

本発明は、大型船舶などを曳航するためのロープを繰り出し及び巻取り自在に巻回したタグボート用ウインチに関する。

タンカーなどの大型船舶が港湾などを出入りする場合、水先案内のためにタグボートで曳航するが、曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）は、タグボート上に配置されたウインチに巻回されて、繰り出し、巻取り操作がなされている。（例えば、特許文献１を参照。）

かかるウインチは、一般的に、ロープを巻回するウインチドラムの回転を制動するブレーキ装置を備えている。

ブレーキ装置としては、通常、ウインチドラムと一体的に回動するブレーキドラムに、ブレーキバンドを周方向に拡縮自在に巻回して構成されている。そして、ブレーキバンドの一端を固定する一方、他端を油圧回路により駆動する付勢手段に連結し、この付勢手段の駆動によって、ブレーキバンドを緊締させればウインチドラムが制動され、ブレーキバンドを弛めればウインチドラムは回転自在となる。

このようなウインチを用いて大型船舶を曳航する場合、ロープを所定長さ繰り出した状態でウインチを制動し、ロープに一定の緊張力が加わった回転不可状態を保持したままタグボートを操舵していく。なお、このようなロープの緊張状態を含め、船の操舵は船長などの操縦者の技量に任されている。

しかし、曳航時には、波や潮流などの影響もあって、想定外の力がロープに加わることがあり、その場合は時としてロープが断裂することもあった。

特開２００９−２６９６８３号公報

しかし、上述した従来のタグボート用のウインチでは、ロープの緊張力の調整なども含め、ウインチの操作についてはあくまでも操舵者の技量に依存していた。したがって、思いがけない緊張力が加わったことによるロープ断裂などには対応することができなかった。

そのため、不慮のロープ断裂事故に備え、通常は使用することがないにしても、予備としてのウインチを備えておかざるを得ないのが現状である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、上記課題を解決することのできるタグボート用ウインチを提供することを目的としている。

（１）本発明は、曳航用のロープを巻回するウインチドラムが、正逆回転自在及び回転制動可能に配設されたタグボート用ウインチであって、前記ウインチドラムと一体的に回動するブレーキドラムと、このブレーキドラムに周方向に拡縮自在に巻回され、一端を負荷検出装置を介して固定するとともに、他端をリンク機構を介して付勢手段に連結したブレーキバンドと、前記付勢手段を駆動する油圧回路を制御するブレーキ制御部と、を備え、前記ブレーキ制御部は、前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えた場合、前記付勢手段の付勢力を低下させて前記ブレーキバンドを弛め、所定の長さを超えない範囲で前記ロープを前記ウインチドラムから繰り出せるように、当該ウインチドラムの制動力を制御することとした。

（２）本発明は、上記（１）のタグボート用ウインチにおいて、前記ブレーキ制御部は、前記付勢手段の付勢力を低下させた後、前記負荷検出装置の検出結果が所定の値以内に復帰した場合、前記付勢手段の付勢力を再度低下前に復帰させることを特徴とする。

（３）本発明は、前記負荷検出装置の検出結果を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のタグボート用ウインチ。

（４）本発明は、上記（１）〜（３）のいずれかのタグボート用ウインチにおいて、前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする。

（５）本発明は、上記（１）又は（２）のタグボート用ウインチにおいて、前記負荷検出装置の検出結果を表示する表示手段と前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えたことを報知する報知手段とを、船体のデッキ内に配設したことを特徴とする。

本発明によれば、曳航作業中、ロープに思いがけない緊張力が加わったとしても自動的に緊張力が弛められるため、ロープ断裂などの発生を未然に防止することができる。

本実施形態に係るウインチを備えるタグボートの側面視による説明図である。 同平面視による説明図である。 本実施形態に係るウインチの説明図である。 同ウインチの制動状態を示す説明図である。 同ウインチのリリース状態を示す説明図である。。

本実施形態に係るタグボート用ウインチ（以下、単に「ウインチ」という場合がある）２について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るタグボート１は、船首側の甲板上に、前側からロープ案内装置１０と本実施形態の要部となるウインチ２とを順に立設している。すなわち、本実施形態に係るタグボート１は、後進しながら大型船などを曳航するタイプのものである。また、１１は船体側部に配設した古タイヤなどからなる防舷材であり、これを介して大型船に船体を接触させて押すことにより所定位置に移動させることができる。

図中、符号３は曳航部を示し、ロープ案内装置１０と左右２基のウインチ２とから構成している。このように、本実施形態に係るタグボート１は、２基のウインチ２を備え、２本の曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）４，４を選択的に操作可能としているが、必ずしも曳航部３は２基のウインチ２を備える必要ななく、１基のみのウインチ２としてもよい。

左右一対で配設されたウインチ２，２は、実質的に同一構成であるため、以下では一方のウインチ２についてのみ説明し、他方のウインチ２に関する説明は省略する。

図３に示すように、ウインチ２は、駆動源である油圧回路５（図４及び図５参照）の油圧モータ（不図示）に連動連結し、ロープ４を巻回するウインチドラム２１を取付けた軸体２２を備えており、この軸体２２は、支持フレーム２４，２４の上端をはじめ、所定個所にそれぞれ設けられた複数の調芯機能付きの複数の軸受２５により支持されている。

また、軸体２２には、ウインチドラム２１と一体的に回動するブレーキドラム２３が並んで取付けられている。そして、このブレーキドラム２３の周面には、周方向に拡縮自在にブレーキバンド２６が巻回されている。

このブレーキバンド２６は、例えば亜鉛メッキされた金属帯からなり、その一端を負荷検出装置としてのロードセル６を介して固定するとともに、他端を第１のリンク機構７１を介して付勢手段であるシリンダ８に連結している。なお、図３中、符号７２はブレーキバンド２６の一端とロードセル６との間に介設された第２のリンク機構である。

シリンダ８内には、ブレーキバンド２６を緊締する方向に付勢するコイルスプリング８１と、このコイルスプリング８１を圧縮させて、逆にブレーキバンド２６を弛緩させる方向に付勢する油圧駆動のピストン８２とを備えている。

すなわち、図４及び図５に示すように、シリンダ８は、油圧モータを具備する油圧回路５に連通連結してピストン８２を油圧により駆動するようにしている。そして、油圧回路５は、ロードセル６と電気的に接続したブレーキ制御部９により電気的に制御されている。

したがって、例えば、大型船を曳航する場合、ウインチ２からロープ４を所定長さ繰り出し、コイルスプリング８１の付勢力によってウインチドラム２１を制動状態に保持した状態で船体を後進させることになるが、ロープ４に加わる荷重はロードセル６により検出され、検出された値を示す荷重信号がブレーキ制御部９に送られる。すなわち、ブレーキ制御部９では、ロープ４に加わる荷重を常時監視しているのである。

このように、曳航状態にある場合、油圧回路５からの油圧は発生しておらず、コイルスプリング８１の付勢力によってウインチドラム２１は制動状態になっている。かかる状態においてウインチドラム２１の制動力を弛める場合は、ブレーキ制御部９からの指示信号により油圧回路５からシリンダ８のピストン８２に油圧を発生させてコイルスプリング８１を圧縮させることになる。

ブレーキ制御部９は、タグボート１の船橋内に設けられた操作盤Ａ内に配設されており、ＣＰＵなどの演算装置やＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリーを備えたマイクロコンピュータから構成されている。そして、ロードセル６及び油圧回路５と電気的に接続されている。

かかる構成により、本実施形態に係るウインチ２では、ブレーキ制御部９がロードセル６の検出結果が、所定の設定値である閾値を超えた場合、前記ロープ４が、所定の長さを超えない範囲でウインチドラム２１から繰り出せるように、シリンダ８のコイルスプリング８１による付勢力を低下させてブレーキバンド２６を弛めるようにしている。したがって、ウインチドラム２１は所定のリリース角度分だけ回転し、その分だけロープ４が繰り出されるため、ロープ４に係っている緊張力が小さくなる。

したがって、本実施形態では、曳航作業中にロープ４に思いがけない緊張力が加わったとしても、ブレーキ制御部９が機能して自動的にロープ４の緊張力を弛めることができるため、ロープ４が断裂してしまうなどの不慮の事故が発生することを未然に防止することができる。

ところで、ブレーキ制御部９は、シリンダ８のコイルスプリング８１による付勢力を低下させた後、ロードセル６の検出結果が前記閾値以内に復帰した場合、コイルスプリング８１による付勢力を再度低下前に復帰させるようにしている。つまり、油圧回路５に油圧を解除する指示信号を送信するのである。したがって、ロープ４が断裂する危険性の無い状態で曳航作業を継続することができる。

なお、ブレーキバンド２６を弛める基準となる閾値、すなわちロードセル６の検出値に設定される閾値は、ロープ４の性状（材質、径など）などに応じて適宜設定することができる。

また、本実施形態に係るウインチ２は、ロードセル６の検出結果を表示する表示手段である荷重計Ｂ１を、図４及び図５に示すように、船橋内の操作盤Ａに設けている。本実施形態における荷重計Ｂ１は、数値で表示されるデジタルタイプと針の振れにより表示するアナログタイプとが並設されているが、いずれか一方であってもよい。

また、操作盤Ａには、ロードセル６の検出結果が所定の値（閾値）を超えたことを報知する報知手段としてのランプＢ２が配設されている。

したがって、ウインチ２の操縦者は、荷重計Ｂ１を視認してロープ４へ加わっている凡その荷重を推定することができるとともに、思いがけない緊張力が加わったこともランプＢ２の点灯などで知ることができる。なお、報知手段としては、音により報知する警報器（不図示）などを備える構成としてもよい。

上述した実施形態から、以下のタグボート用ウインチが実現できる。

（ａ）曳航用のロープ４を巻回するウインチドラム２１が、正逆回転自在及び回転制動可能に配設され、このウインチドラム２１と一体的に回動するブレーキドラム２３と、このブレーキドラム２３に周方向に拡縮自在に巻回され、一端をロードセル６（負荷検出装置）を介して固定するとともに、他端を第１のリンク機構７１を介してシリンダ８（付勢手段）に連結したブレーキバンド２６と、シリンダ８を駆動する油圧回路５を制御するブレーキ制御部９と、を備え、ブレーキ制御部９は、ロードセル６の検出結果が所定の値（閾値）を超えた場合、シリンダ８内に配設したコイルスプリング８１（付勢手段）の付勢力を低下させてブレーキバンド２６を弛め、所定の長さを超えない範囲でロープ４をウインチドラム２１から繰り出せるように、当該ウインチドラム２１の制動力を制御するるタグボート用ウインチ２。

かかる構成によれば、曳航作業中に、大型船などに繋いだロープ４に思いがけない緊張力が加わったとしても、その緊張力を検出したブレーキ制御部９が機能してウインチドラム２１の制動力を弱めてロープ４を繰り出せるようにしたため、自動的にロープ４の緊張力を弛めることができ、ロープ４が断裂するような事態を未然に防止することができる。

（ｂ）上記構成において、ブレーキ制御部９は、シリンダ８内に配設したコイルスプリング８１（付勢手段）の付勢力を低下させた後、ロードセル６（負荷検出装置）の検出結果が所定の値（閾値）以内に復帰した場合、コイルスプリング８１の付勢力を再度低下前に復帰させるタグボート用ウインチ。

（ｃ）上記構成において、ロードセル６（負荷検出装置）の検出結果を表示する荷重計Ｂ１（表示手段）を備えるタグボート用ウインチ。

（ｄ）上記構成において、ロードセル６（負荷検出装置）の検出結果が所定の値を超えたことを報知するランプＢ２や警報器（報知手段）を備えるタグボート用ウインチ。

（ｅ）上記構成において、ロードセル６（負荷検出装置）の検出結果を表示する荷重計Ｂ１（表示手段）とロードセル６の検出結果が所定の値（閾値）を超えたことを報知するランプＢ２や警報器（報知手段）とを、船体のデッキ内に配設したタグボート用ウインチ。

Ａ 油圧回路
Ｂ 操作盤
１ タグボート
２ タグボート用ウインチ
４ ロープ
５ 油圧回路
６ ロードセル
８ シリンダ
９ ブレーキ制御部
２１ ウインチドラム
２２ 軸体２２
２３ ブレーキドラム
２６ ブレーキバンド
７１ 第１のリンク機構
８１ コイルスプリング
８２ ピストン

Claims (5)

1. 曳航用のロープを巻回するウインチドラムが、正逆回転自在及び回転制動可能に配設されたタグボート用ウインチであって、
   前記ウインチドラムと一体的に回動するブレーキドラムと、
   このブレーキドラムに周方向に拡縮自在に巻回され、一端を負荷検出装置を介して固定するとともに、他端をリンク機構を介して付勢手段に連結したブレーキバンドと、
   前記付勢手段を駆動する油圧回路を制御するブレーキ制御部と、
   を備え、
   前記ブレーキ制御部は、
   前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えた場合、前記付勢手段の付勢力を低下させて前記ブレーキバンドを弛め、所定の長さを超えない範囲で前記ロープを前記ウインチドラムから繰り出せるように、当該ウインチドラムの制動力を制御することを特徴とするタグボート用ウインチ。
2. 前記ブレーキ制御部は、
   前記付勢手段の付勢力を低下させた後、前記負荷検出装置の検出結果が所定の値以内に復帰した場合、前記付勢手段の付勢力を再度低下前に復帰させることを特徴とする請求項１記載のタグボート用ウインチ。
3. 前記負荷検出装置の検出結果を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のタグボート用ウインチ。
4. 前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタグボート用ウインチ。
5. 前記負荷検出装置の検出結果を表示する表示手段と前記負荷検出装置の検出結果が所定の値を超えたことを報知する報知手段とを、船体のデッキ内に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタグボート用ウインチ。

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