JP5448590B2

JP5448590B2 - デッキクレーン

Info

Publication number: JP5448590B2
Application number: JP2009142182A
Authority: JP
Inventors: 紳一郎梶井; 雅章山本; 祥宏城山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-06-15
Also published as: JP2010285271A

Description

本発明は、貨物船等において荷役を行うために、船上に設置するデッキクレーンに関するものである。

貨物船等において荷役を行うために、船上に設置するデッキクレーンとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。

特開平１０−１０１２９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたデッキクレーンでは、ジブ俯仰用ウィンチやフック巻上用ウィンチからの戻り圧油は、そのままオイルタンクに放出されており、戻り圧油のエネルギーは、オイルタンクへの戻り回路に設けられた絞り弁等を介して熱エネルギーに変換されるだけで、再利用される構成になっていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ジブ俯仰用ウィンチやフック巻上用ウィンチからの戻り圧油エネルギーを回収し、回収されたエネルギーを再利用して、省エネルギー化を図ることができるデッキクレーンを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るデッキクレーンは、積荷を上昇および下降させるワイヤが巻回されたフック巻上用ウィンチと、前記ワイヤを巻上げる際には、前記フック巻上用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記積荷が引き出す前記ワイヤによって回転させられるフック巻上用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻上げる際に、前記油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給する油圧ポンプと、前記ワイヤを巻下げる際に前記油圧ポンプ・モータにて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておくアキュムレータとを備え、前記ワイヤを巻上げる際に、前記アキュムレータに貯留されたオイルが、前記油圧ポンプに供給されるように構成されている。

本発明に係るデッキクレーンによれば、ワイヤを巻上げる際、アキュムレータに貯溜された圧油が油圧ポンプに供給され、油圧ポンプの背圧が上昇させられることになる。
これにより、油圧ポンプの仕事効率を上昇させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

本発明の参考例に係るデッキクレーンは、積荷を上昇および下降させるワイヤが巻回されたフック巻上用ウィンチと、前記ワイヤを巻上げる際には、前記フック巻上用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記積荷が引き出す前記ワイヤによって回転させられるフック巻上用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する第１の油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻上げる際には、モータとして運転される電動モータ・発電機により回転させられて、前記第１の油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給するポンプとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、前記第１の油圧ポンプ・モータで昇圧されたオイルにより回転させられて、発電機として運転される前記電動モータ・発電機を回転させるモータとして作動する第２の油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻下げる際に前記電動モータ・発電機で生成した電力を一時的に貯留しておくバッテリーとを備え、前記ワイヤを巻上げる際に、前記バッテリーに貯留された電力が、前記電動モータ・発電機に供給されるように構成されている。

本発明の参考例に係るデッキクレーンによれば、ワイヤを巻上げる際、バッテリーに貯溜された電力が電動モータ・発電機に供給され、この電動モータ・発電機により第２の油圧ポンプ・モータが回転させられることになる。
これにより、バッテリーから電動モータ・発電機に供給される電力分だけ、船内電源から電動モータ・発電機に供給される電力を低減させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

上記デッキクレーンにおいて、前記ワイヤを巻上げる際、作業員によって入力された回転角指令に基づいて、前記電動モータ・発電機および前記第２の油圧ポンプ・モータの回転速度を制御するインバータを備えているとさらに好適である。

このようなデッキクレーンによれば、ワイヤを巻上げる際、作業員（オペレータ）からの回転角指令に基づいて電動モータ・発電機および油圧ポンプの回転速度（回転数：回転角）を制御して、フック巻上用ウィンチの回転速度（回転数：回転角）を間接的に制御することができる。

本発明に係るデッキクレーンは、ジブの先端を上昇および下降させるワイヤが巻回されたジブ俯仰用ウィンチと、前記ワイヤを巻上げる際には、前記ジブ俯仰用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記ジブが引き出す前記ワイヤによって回転させられるジブ俯仰用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻上げる際に、前記油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給する油圧ポンプと、前記ワイヤを巻下げる際に前記油圧ポンプ・モータにて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておくアキュムレータとを備え、前記ワイヤを巻上げる際に、前記アキュムレータに貯留されたオイルが、前記油圧ポンプに供給されるように構成されている。

本発明に係るデッキクレーンよれば、ワイヤを巻上げる際、アキュムレータに貯溜された圧油が油圧ポンプに供給され、油圧ポンプの背圧が上昇させられることになる。
これにより、油圧ポンプの仕事効率を上昇させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

本発明の参考例に係るデッキクレーンは、ジブの先端を上昇および下降させるワイヤが巻回されたジブ俯仰用ウィンチと、前記ワイヤを巻上げる際には、前記ジブ俯仰用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記ジブが引き出す前記ワイヤによって回転させられるジブ俯仰用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する第１の油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻上げる際には、モータとして運転される電動モータ・発電機により回転させられて、前記第１の油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給するポンプとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、前記第１の油圧ポンプ・モータで昇圧されたオイルにより回転させられて、発電機として運転される前記電動モータ・発電機を回転させるモータとして作動する第２の油圧ポンプ・モータと、前記ワイヤを巻下げる際に前記電動モータ・発電機で生成した電力を一時的に貯留しておくバッテリーとを備え、前記ワイヤを巻上げる際に、前記バッテリーに貯留された電力が、前記電動モータ・発電機に供給されるように構成されている。

本発明の参考例に係るデッキクレーンよれば、ワイヤを巻上げる際、バッテリーに貯溜された電力が電動モータ・発電機に供給され、この電動モータ・発電機により第２の油圧ポンプ・モータが回転させられることになる。
これにより、バッテリーから電動モータ・発電機に供給される電力分だけ、船内電源から電動モータ・発電機に供給される電力を低減させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

本発明に係る船舶は、ジブ俯仰用ウィンチやフック巻上用ウィンチからの戻り圧油エネルギーを回収し、回収されたエネルギーを再利用することのできるデッキクレーンを具備している。

本発明に係る船舶よれば、エネルギー効率が従来よりも上昇することとなるので、燃料費を削減することができ、炭酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物等の排出量を抑制することができて、環境負荷を低減させることができる。

本発明に係るデッキクレーンによれば、ジブ俯仰用ウィンチやフック巻上用ウィンチからの戻り圧油エネルギーを回収し、回収されたエネルギーを再利用して、省エネルギー化を図ることができるという効果を奏する。

本発明に係るデッキクレーンを具備した船舶の右側面図である。本発明の第１実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。本発明の第１参考実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。本発明の第２参考実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。本発明の第２実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。

以下、本発明の第１実施形態に係るデッキクレーンについて、図１および図２を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るデッキクレーンを具備した船舶の右側面図、図２は本実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。

図１に示すように、船舶（例えば、貨物船）１は、船体２の内部に複数（本実施形態では５つ）の貨物室（図示せず）を備えている。それぞれの貨物室の天面は、ハッチカバー３により開閉されるようになっている。また、ハッチカバー３とハッチカバー３との間にはそれぞれ、デッキクレーン４が設けられている。このような設備を備えた船舶１は、ハッチカバー３が開いた状態で、デッキクレーン４を稼働させることにより、船体２の内部に設けられた貨物室（船倉）に荷役対象５を運び込み、また、船体２の内部に設けられた貨物室から荷役対象５を運び出すことができるようになっている。
なお、図１中の符号６は操舵室および居室を備えたハウス（居住区構造物）、符号７はファンネル（煙突）である。

デッキクレーン４は、船体２に対して固定されたベース部８の上端に装着された旋回塔９を備えており、この旋回塔９は、ベース部８に対して旋回するように構成されている。また、旋回塔９は、昇降可能に構成されたジブ１０を有しており、このジブ１０は、それ自体が昇降するとともに、その先端から垂下したワイヤ１１を巻上げまたは巻下げて、フック（図示せず）を介してワイヤ１１の先端に懸架された荷役対象５を昇降させることができるようになっている。

さて、本実施形態に係るデッキクレーン４は、図２に示す油圧駆動装置２０を備えている。この油圧駆動装置２０は、モータ２１と、油圧ポンプ２２と、オイルタンク２３と、第１の切替弁２４と、制御弁２５と、カウンターバランス弁（方向切替弁）２６と、（第１の）油圧ポンプ・モータ２７と、ウィンチ（フック巻上ドラム）２８と、第２の切替弁２９と、アキュムレータ（蓄圧器）３０と、配管３１とを備えている。
モータ２１は、例えば、電路（電線）３２を介して供給される船内電源を動力源として回転する電動モータであり、その回転軸２１ａは、油圧ポンプ２２の回転軸２２ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。

油圧ポンプ２２は、ワイヤ１１を巻上げる（すなわち、荷役対象５を上昇させる）際、モータ２１により回転させられて、オイルタンク２３内に溜まったオイル（油）を第１の切替弁２４を介して吸い出し（吸い上げ）、昇圧し、制御弁２５、カウンターバランス弁２６、および油圧ポンプ・モータ２７に昇圧されたオイル（圧油）を供給するものである。
第１の切替弁２４は、ワイヤ１１を巻上げる際には、オイルタンク２３内に溜まったオイルを油圧ポンプ２２に導く流路と、アキュムレータ３０内に蓄圧されたオイルを油圧ポンプ２２に導く流路とが形成され、ワイヤ１１を巻下げる（すなわち、荷役対象５を降下させる）際には、巻き下げ時の戻り圧油がアキュムレータ３０内に蓄圧され、そのオイルを油圧ポンプ・モータ２７に導く流路とが形成されるように構成された弁である。

制御弁２５は、油圧モータ２７の回転方向（油圧ポンプ・モータ２７に流入し、油圧ポンプ・モータ２７から流出するオイルの流れ方向）を切り替えるカウンターバランス弁２６を操作するための弁であり、作業員（オペレータ）によって操作（把持）されるジョイスティック３３によって操作される。
油圧ポンプ・モータ２７は、ワイヤ１１を巻上げる際には、ワイヤ１１が巻回されたウィンチ２８を回転させる油圧モータとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転力を駆動源として回転するポンプとして作動するものである。また、油圧ポンプ・モータ２７の回転軸（図示せず）は、ウィンチ２８の回転軸２８ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。

第２の切替弁２９は、ワイヤ１１を巻上げる際には、油圧ポンプ・モータ２７にて仕事を終えたオイルをオイルタンク２３に導く流路が形成され、アキュムレータ３０との通路が閉塞されて（アキュムレータ３０との連通が断たれて）、ワイヤ１１を巻下げる際には油圧ポンプ・モータ２７からの戻り圧油がアキュムレータ３０に導かれる流路とで構成された弁である。
アキュムレータ３０は、ワイヤ１１を巻下げる際に油圧ポンプ・モータ２７にて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておく容器である。
また、各構成機器間（すなわち、オイルタンク２３と第１の切替弁２４との間、第１の切替弁２４と油圧ポンプ２２との間、油圧ポンプ２２と制御弁２５との間、制御弁２５とカウンターバランス弁２６との間、カウンターバランス弁２６と油圧ポンプ・モータ２７との間、油圧ポンプ・モータ２７と制御弁２５との間、制御弁２５と第２の切替弁２９との間、第２の切替弁２９とオイルタンク２３との間、第１の切替弁２４とアキュムレータ３０との間、第２の切替弁２９とアキュムレータ３０との間）は、配管３１を介して接続（連通）されており、オイルが各構成機器間を行き来できるようになっている。

つぎに、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れ、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを、図２を用いて説明する。
まず、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れを説明する。
モータ２１によって運転される油圧ポンプ２２により吸い出されたオイルタンク２３内のオイル、およびアキュムレータ３０の内圧によって押し出されたアキュムレータ３０内のオイルは、第１の切替弁２４を通って油圧ポンプ２２に供給され、昇圧される。油圧ポンプ２２で昇圧されたオイルは、制御弁２５、カウンターバランス弁２６を通って、モータとして作動する油圧ポンプ・モータ２７に供給され、油圧ポンプ・モータ２７を回転させる。このとき、油圧ポンプ・モータ２７によってウィンチ２８が巻上げ方向に回転させられ、ワイヤ１１が巻上げられる。油圧ポンプ・モータ２７で仕事を終えたオイルは、制御弁２５、第２の切替弁２９を通ってオイルタンク２３内に戻される。

つづいて、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを説明する。
自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転により回転させられた油圧ポンプ・モータ２７により吸い出されたオイルタンク２３内のオイルは、第１の切替弁２４、油圧ポンプ２２、制御弁２５を通ってポンプとして作動する油圧ポンプ・モータ２７に供給され、昇圧される。油圧ポンプ・モータ２７で昇圧されたオイルは、制御弁２５、第２の切替弁２９を通って、アキュムレータ３０内に蓄圧される。

本実施形態に係るデッキクレーン４によれば、ワイヤ１１を巻上げる際、アキュムレータ３０に貯溜されたオイル（圧油）が油圧ポンプ２２に供給され、油圧ポンプ２２の背圧が上昇させられることになる。
これにより、油圧ポンプ２２の仕事効率を上昇させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

本実施形態に係るデッキクレーン４を具備した船舶１によれば、エネルギー効率が従来よりも上昇することとなるので、燃料費を削減することができ、炭酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物等の排出量を抑制することができて、環境負荷を低減させることができる。

本発明の第１参考実施形態に係るデッキクレーンについて、図３を参照しながら説明する。
図３は本参考実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。
図３に示すように、本参考実施形態に係るデッキクレーンは、モータ２１の代わりに電動モータ・発電機４１、油圧ポンプ２２の代わりに（第２の）油圧ポンプ・モータ４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。

電動モータ・発電機４１は、ワイヤ１１を巻上げる際には、船内電源および／またはバッテリー４４に貯えられた電力により駆動されて、油圧ポンプ・モータ４２を回転させる電動モータとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、油圧ポンプ・モータ４２によって回転させられて、電力を発生させる発電機として作動するものである。また、電動モータ・発電機４１の回転軸４１ａは、油圧ポンプ・モータ４２の回転軸４２ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。
なお、ワイヤ１１を巻下げる際に電動モータ・発電機４１で発生した電力は、電路（電線）４３を介してバッテリー４４に貯えられるようになっている。

油圧ポンプ・モータ４２は、ワイヤ１１を巻上げる際には、モータとして運転される電動モータ・発電機４１により回転させられて、オイルタンク２３内に溜まったオイルを吸い出し（吸い上げ）、昇圧し、制御弁２５、カウンターバランス弁２６、および油圧ポンプ・モータ２７に昇圧されたオイル（圧油）を供給するポンプとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、油圧ポンプ・モータ２７で昇圧されたオイルにより回転させられて、発電機として運転される電動モータ・発電機４１を回転させるモータとして作動するものである。

つぎに、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れ、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを、図３を用いて説明する。
まず、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れを説明する。
電動モータ・発電機４１によって運転される油圧ポンプ・モータ４２により吸い出されたオイルタンク２３内のオイルは、油圧ポンプ・モータ４２に接続された配管４５を介して油圧ポンプ・モータ４２に供給され、昇圧される。油圧ポンプ・モータ４２で昇圧されたオイルは、制御弁２５、カウンターバランス弁２６を通って、モータとして作動する油圧ポンプ・モータ２７に供給され、油圧ポンプ・モータ２７を回転させる。このとき、油圧ポンプ・モータ２７によってウィンチ２８が巻上げ方向に回転させられ、ワイヤ１１が巻上げられる。油圧ポンプ・モータ２７で仕事を終えたオイルは、制御弁２５、油圧ポンプ・モータ４２に接続された図示しない配管を通ってオイルタンク２３内に戻される。

つづいて、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを説明する。
自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転により回転させられた油圧ポンプ・モータ２７により吸い出されたオイルタンク２３内のオイルは、油圧ポンプ・モータ４２に接続された図示しない配管（ワイヤ１１を巻上げる際に、オイルをオイルタンク２３内に戻すのに利用された戻り管）、制御弁２５を通ってポンプとして作動する油圧ポンプ・モータ２７に供給され、昇圧される。油圧ポンプ・モータ２７で昇圧されたオイルは、カウンターバランス弁２６、制御弁２５を通って、モータとして作動する油圧ポンプ・モータ４２に供給され、油圧ポンプ・モータ４２を回転させる。このとき、油圧ポンプ・モータ４２によって発電機として作動する電動モータ・発電機４１が回転させられ、電動モータ・発電機４１で発生した電気がバッテリー４４に貯えられる。油圧ポンプ・モータ４２で仕事を終えたオイルは、油圧ポンプ・モータ４２に接続された配管（ワイヤ１１を巻上げる際に、オイルを油圧ポンプ・モータ４２に導くのに利用された吸込管）４５を通ってオイルタンク２３内に戻される。

本参考実施形態に係るデッキクレーンによれば、ワイヤ１１を巻上げる際、バッテリー４４に貯溜された電力が電動モータ・発電機４１に供給され、この電動モータ・発電機４１により油圧ポンプ・モータ４２が回転させられることになる。
これにより、バッテリー４４から電動モータ・発電機４１に供給される電力分だけ、船内電源から電動モータ・発電機４１に供給される電力を低減させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

本参考実施形態に係るデッキクレーンを具備した船舶１によれば、エネルギー効率が従来よりも上昇することとなるので、燃料費を削減することができ、炭酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物等の排出量を抑制することができて、環境負荷を低減させることができる。

本発明の第２参考実施形態に係るデッキクレーンについて、図４を参照しながら説明する。
図４は本参考実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。
本参考実施形態に係るデッキクレーンは、図４に示す油圧駆動装置５０を備えている。この油圧駆動装置５０は、油圧ポンプ・モータ４２、制御弁２５、カウンターバランス弁２６、油圧ポンプ・モータ２７、配管３１の代わりに、ＨＳＴ（Hydraulic Static Transmission）５１が設けられ、電動モータ・発電機４１に電力を供給する電路（電線）３２，４３の途中にインバータ５２が設けられているという点で上述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。

ＨＳＴ５１は、第１の油圧ポンプ・モータ５３と第２の油圧ポンプ・モータ５４とが組み合わされたものである。
第１の油圧ポンプ・モータ５３は、ワイヤ１１を巻上げる際には、モータとして運転される電動モータ・発電機４１により回転させられて、オイルタンク２３内に溜まったオイルを吸い出し（吸い上げ）、昇圧し、第２の油圧ポンプ・モータ５４に昇圧されたオイル（圧油）を供給するポンプとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、第２の油圧ポンプ・モータ５４で昇圧されたオイルにより回転させられて、発電機として運転される電動モータ・発電機４１を回転させるモータとして作動するものである。また、電動モータ・発電機４１の回転軸４１ａは、油圧ポンプ５３の回転軸５３ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。

第２の油圧ポンプ・モータ５４は、ワイヤ１１を巻上げる際には、ワイヤ１１が巻回されたウィンチ２８を回転させる油圧モータとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転力を駆動源として回転するポンプとして作動するものである。また、油圧モータ５４の回転軸（図示せず）は、ウィンチ２８の回転軸２８ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。

インバータ５２は、ワイヤ１１を巻上げる際、作業員（オペレータ）からの回転角指令に基づいて電動モータ・発電機４１および油圧ポンプ５３の回転速度（回転数：回転角）を制御して、ウィンチ２８の回転速度（回転数：回転角）を間接的に制御するものである。
なお、回転角指令は、作業員（オペレータ）が操作（把持）するジョイスティック（図示せず）により制御器（図示せず）に入力され、制御器内で所定の信号に変換された後、インバータ５２に出力されるようになっている。

つぎに、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れ、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを、図４を用いて説明する。
まず、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れを説明する。
電動モータ・発電機４１によって運転される第１の油圧ポンプ・モータ５３により吸い出されたオイルタンク２３内のオイルは、第１の油圧ポンプ・モータ５３に接続された配管４５を介して第１の油圧ポンプ・モータ５３に供給され、昇圧される。第１の油圧ポンプ・モータ５３で昇圧されたオイルは、ＨＳＴ５１内に設けられた流路（図示せず）を通って、第２の油圧ポンプ・モータ５４に供給され、第２の油圧ポンプ・モータ５４を回転させる。このとき、第２の油圧ポンプ・モータ５４によってウィンチ２８が巻上げ方向に回転させられ、ワイヤ１１が巻上げられる。第２の油圧ポンプ・モータ５４で仕事を終えたオイルは、第２の油圧ポンプ・モータ５４に接続された図示しない配管を通ってオイルタンク２３内に戻される。

つづいて、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを説明する。
自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転により回転させられた第２の油圧ポンプ・モータ５４により吸い出されたオイルタンク２３内のオイルは、第２の油圧ポンプ・モータ５４に接続された図示しない配管（ワイヤ１１を巻上げる際に、オイルをオイルタンク２３内に戻すのに利用された戻り管）を通って第２の油圧ポンプ・モータ５４に供給され、昇圧される。第２の油圧ポンプ・モータ５４で昇圧されたオイルは、ＨＳＴ５１内に設けられた流路（ワイヤ１１を巻上げる際、第１の油圧ポンプ・モータ５３で昇圧されたオイルを第２の油圧ポンプ・モータ５４に導くのに利用された流路）を通って第１の油圧ポンプ・モータ５３に供給され、第１の油圧ポンプ・モータ５３を回転させる。このとき、第１の油圧ポンプ・モータ５３によって発電機として作動する電動モータ・発電機４１が回転させられ、電動モータ・発電機４１で発生した電気がバッテリー４４に貯えられる。第１の油圧ポンプ・モータ５３を回転させたオイルは、第１の油圧ポンプ・モータ５３に接続された配管（ワイヤ１１を巻上げる際に、オイルを第１の油圧ポンプ・モータ５３に導くのに利用された吸込管）４５を通ってオイルタンク２３内に戻される。

また、本参考実施形態に係るデッキクレーンによれば、ＨＳＴ５１を採用することにより、油圧駆動装置５０の小型化を図ることができる。
さらに、ワイヤ１１を巻上げる際、作業員からの回転角指令に基づいて電動モータ・発電機４１および第１の油圧ポンプ・モータ５３の回転速度を制御して、ウィンチ２８の回転速度を間接的に制御することができる。

本発明の第２実施形態に係るデッキクレーンについて、図５を参照しながら説明する。
図５は本実施形態に係るデッキクレーンが具備する油圧駆動装置の概略構成図である。
本実施形態に係るデッキクレーンは、図５に示す油圧駆動装置６０を備えている。この油圧駆動装置６０は、モータ２１の代わりに電動モータ６１が設けられ、油圧ポンプ２２、オイルタンク２３、第１の切替弁２４、第２の切替弁２９、アキュムレータ３０の代わりに（第２の）油圧ポンプ・モータ６２が設けられているとともに、配管３１の代わりに配管６３が設けられ、電動モータ６１に電力を供給する電路（電線）３２の途中に、インバータ６４が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。また上述の第２参考実施形態のものとは、回転角、回転速度をフィードバック制御する点で異なる。

電動モータ６１は、電路（電線）３２を介して供給される船内電源を動力源として回転して、油圧ポンプ・モータ６２の回転軸６２ａに回転力を付与するものであり、その回転軸６１ａは、油圧ポンプ６２の回転軸６２ａと、図示しないカップリングやフランジ等を介して結合（連結）されている。

油圧ポンプ・モータ６２は、ワイヤ１１を巻上げる際には、電動モータ６１により回転させられて、吸入側に接続された配管６３を介して吸入されたオイルを昇圧し、制御弁２５、カウンターバランス弁２６、および油圧ポンプ・モータ２７に昇圧されたオイル（圧油）を供給するポンプとして作動し、ワイヤ１１を巻下げる際には、油圧ポンプ・モータ２７で昇圧されたオイルにより回転させられて、電動モータ６１を回転させるモータとして作動するものである。

インバータ６４は、電動モータ６１の回転速度（回転数：回転角）を制御して、ウィンチ２８の回転速度（回転数：回転角）を間接的に制御するものであり、インバータ６４には、電動モータ６１の回転速度およびウィンチ２８の回転速度がデータとしてフィードバックされるようになっている。インバータ６４に入力される電動モータ６１の回転速度は、電動モータ６１に取り付けられて、電動モータ６１の回転数を検出する回転数センサ（図示せず）から送られてくるようになっている。また、インバータ６４に入力されるウィンチ２８の回転速度は、油圧コントローラ６５から送られてくるようになっている。油圧コントローラ６５では、回転軸２８ａに取り付けられて、回転軸２８ａの回転角を検出する回転角センサ（図示せず）、および油圧ポンプ・モータ２７に取り付けられて、油圧ポンプ・モータ２７から吐出されるオイルの圧力を検出する圧力センサ（図示せず）から送られてきたデータに基づいて、回転軸２８ａの回転速度（すなわち、ウィンチ２８の回転速度）が求められる（算出される）ようになっている。

配管６３は、油圧ポンプ・モータ６２と油圧ポンプ・モータ２７との間を接続（連通）するものであり、オイルが各構成機器間を行き来できるようになっている。また、本実施形態では、配管６３により閉回路が形成（構成）されている。

つぎに、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れ、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを、図５を用いて説明する。
まず、ワイヤ１１を巻上げる際のオイルの流れを説明する。
電動モータ６１によって運転される油圧ポンプ・モータ６２により昇圧されたオイルは、モータとして作動する油圧ポンプ・モータ２７に供給され、油圧ポンプ・モータ２７を回転させる。このとき、油圧ポンプ・モータ２７によってウィンチ２８が巻上げ方向に回転させられ、ワイヤ１１が巻上げられる。油圧ポンプ・モータ２７で仕事を終えたオイルは、油圧ポンプ・モータ６２の吸入側に戻される。

つづいて、ワイヤ１１を巻下げる際のオイルの流れを説明する。
自重によって降下する荷役対象５が引き出すワイヤ１１によって回転させられるウィンチ２８の回転により回転させられた油圧ポンプ・モータ２７により昇圧されたオイルは、モータとして作動する油圧ポンプ・モータ６２に供給され、油圧ポンプ・モータ６２を回転させる。油圧ポンプ・モータ６２で仕事を終えたオイルは、油圧ポンプ・モータ２７の吸入側に戻される。

本実施形態に係るデッキクレーンによれば、ワイヤ１１を巻上げる際、電動モータ６１の回転速度およびウィンチ２８の回転速度に基づいて電動モータ・発電機６１および第２の油圧ポンプ・モータ６２の回転速度を制御して、ウィンチ２８の回転速度を間接的に制御することができる。
これにより、電動モータ・発電機６１および第２の油圧ポンプ・モータ６２の回転速度を制御するための各種弁を不要とすることができ、これら各種弁を開閉するための駆動力を不要とすることができて、省エネルギー化を図ることができる。

本実施形態に係るデッキクレーンを具備した船舶１によれば、エネルギー効率が従来よりも上昇することとなるので、燃料費を削減することができ、炭酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物等の排出量を抑制することができて、環境負荷を低減させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、第２実施形態のところで説明した電動モータ６１を、第１参考実施形態または第２参考実施形態のところで説明した電動モータ・発電機４１とし、ワイヤ１１を巻下げる際に回転させられた油圧ポンプ・モータ６２の回転力を、電動モータ・発電機４１を回転させるのに利用して、電動モータ・発電機４１で発生した電力を、電路４３を介してバッテリー４４に貯えるように構成してもよい。

また、上述した実施形態では、ウィンチとしてフック巻上用ウィンチを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウィンチとしてジブ１０を俯仰させるジブ俯仰用ウィンチを採用することもできる。

１船舶
４デッキクレーン
５荷役対象（積荷）
１０ジブ
１１ワイヤ
２２油圧ポンプ
２７（第１の）油圧ポンプ・モータ
２８ウィンチ（フック巻上用ウィンチ）
３０アキュムレータ
４１電動モータ・発電機
４２（第２の）油圧ポンプ・モータ
４４バッテリー
５２インバータ
５３第１の油圧ポンプ・モータ（第２の油圧ポンプ・モータ）
５４第２の油圧ポンプ・モータ（第１の油圧ポンプ・モータ）

Claims

積荷を上昇および下降させるワイヤが巻回されたフック巻上用ウィンチと、
前記ワイヤを巻上げる際には、前記フック巻上用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記積荷が引き出す前記ワイヤによって回転させられるフック巻上用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する油圧ポンプ・モータと、
前記ワイヤを巻上げる際に、前記油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給する油圧ポンプと、
前記ワイヤを巻下げる際に前記油圧ポンプ・モータにて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておくアキュムレータとを備え、
前記ワイヤを巻上げる際に、前記アキュムレータに貯留されたオイルが、前記油圧ポンプに供給されるように構成されていることを特徴とするデッキクレーン。
ジブの先端を上昇および下降させるワイヤが巻回されたジブ俯仰用ウィンチと、
前記ワイヤを巻上げる際には、前記ジブ俯仰用ウィンチを回転させる油圧モータとして作動し、前記ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する前記ジブが引き出す前記ワイヤによって回転させられるジブ俯仰用ウィンチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する油圧ポンプ・モータと、
前記ワイヤを巻上げる際に、前記油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給する油圧ポンプと、
前記ワイヤを巻下げる際に前記油圧ポンプ・モータにて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておくアキュムレータとを備え、
前記ワイヤを巻上げる際に、前記アキュムレータに貯留されたオイルが、前記油圧ポンプに供給されるように構成されていることを特徴とするデッキクレーン。
請求項１または２に記載のデッキクレーンを具備してなることを特徴とする船舶。