JP6310756B2 - 水中昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、船底から水中機器を昇降させる水中昇降装置に関する。

特許文献１には、海底地形等を測量するためのソナーが船底に設けられる海洋調査船が開示されている。特許文献２には、船底から船内側に窪んで設けられ内部にソナーを格納する格納筒と、格納筒内のソナーを船底から下方へと突出させるように昇降駆動する円筒部材と、を備えるソナー昇降装置が開示されている。

特開平９−５８５７９号公報 特開平８−６２３２２号公報

上記特許文献２に記載の技術では、ソナーを格納する格納筒は船外に開放された構造であるため、本船水中浮揚中にソナーをメンテナンスすることが困難である。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本船水中浮揚中にソナーをメンテナンスすることが可能な水中昇降装置を提供することを目的とする。

本発明は、ソナーを船底から昇降可能な水中昇降装置であって、船底に開口するように船体内に設けられソナーを格納可能な格納ボックスと、下端に連結されるソナーを格納ボックス内に格納された格納位置と船底から水中に突出した作業位置との間で昇降させる昇降ロッドと、格納ボックスと船底との間に介装され格納ボックスと水中との連通を遮断可能な遮断バルブと、を備え、格納ボックスは、遮断バルブが格納ボックスと水中との連通を遮断している場合に格納ボックス内の水を排出可能なドレン通路と、格納ボックスの側面に設けられる開口部に覆設され取り外し可能な蓋体と、を有し、蓋体が取り外された後に開口部から水平方向に挿入され、昇降ロッドから取り外されたソナーを下方から支持するとともにソナーを開口部側へとスライドさせることが可能な支持部材をさらに備える、ことを特徴とする。
また、本発明は、ソナーを船底から昇降可能な水中昇降装置であって、船底に開口するように船体内に設けられソナーを格納可能な格納ボックスと、下端に連結されるソナーを格納ボックス内に格納された格納位置と船底から水中に突出した作業位置との間で昇降させる昇降ロッドと、格納ボックスと船底との間に介装され格納ボックスと水中との連通を遮断可能な遮断バルブと、を備え、格納ボックスは、遮断バルブが格納ボックスと水中との連通を遮断している場合に格納ボックス内の水を排出可能なドレン通路と、格納ボックスの側面に設けられる開口部に覆設され取り外し可能な蓋体と、を有し、昇降ロッドとソナーとの間に介装され開口部側の下端から上方へと切り欠かれた切り欠き部を有する取付部材をさらに備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、遮断バルブによって格納ボックスと水中との連通を遮断した状態でドレン通路によって格納ボックス内の水を排出することで、格納ボックス内の空間を水中から完全に遮断することができる。これにより、蓋体を開放するだけで格納ボックス内のソナーにアクセスすることができるので、本船水中浮揚中にソナーをメンテナンスすることができる。

本発明の実施形態に係る水中昇降装置を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る水中昇降装置の格納ボックスの側面を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る水中昇降装置の格納ボックスの側面を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る水中昇降装置の格納ボックスの側面を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る水中昇降装置の格納ボックスの側面を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る水中昇降装置の格納ボックスの側面を拡大して示す拡大図である。 図６を矢印Ａ方向から見た状態を示す拡大図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態における水中昇降装置１００を示す構成図であり、船体１の前後方向に垂直な平面で船体１の一部を切断した断面を示す。図２は、格納ボックス１０の側面を拡大して示す拡大図である。

水中昇降装置１００は、海洋調査船、海洋観測船、海洋研究船、掃海艇、潜水艦救難艦、ケーブル敷設艦等に設置され、音波を送受信する音響機器であるソナー２を船底３から下方へと突出させる。本船等は、海中に突出させたソナー２から音波を送受信して対象物との距離を測定し、海底地形の測量を行う。

水中昇降装置１００は、船底３に開口するように船体１内に設けられソナー２を格納可能な格納ボックス１０と、ソナー２が下端に連結されソナー２を格納ボックス１０内に格納された格納位置と船底３から水中に突出した作業位置との間で昇降させる昇降ロッド２０と、格納ボックス１０と船底３との間に介装され格納ボックス１０と水中との連通を遮断可能な遮断バルブとしてのゲートバルブ３０と、を備える。

格納ボックス１０は、水平断面が略矩形の筒状に形成され、下方がゲートバルブ３０に連結されるように開口し、上方が昇降ロッド２０の挿通を許容するように開口する。格納ボックス１０はさらに、格納ボックス１０の側面に設けられる開口部１１と、開口部１１に覆設される取り外し可能な蓋体１２と、格納ボックス１０内の水を排出可能なドレン通路１３と、を有する。

開口部１１は、図２に示すように、格納ボックス１０の一方の側面に形成され、矩形の開口形状を有する。蓋体１２は、開口部１１の全域を覆うように平板状に形成され、格納ボックス１０にボルト留めされる。すなわち、開口部１１の外周にボルト１７が多数立設され、蓋体１２の外周にボルト穴が多数貫設され、ボルト１７がボルト穴に挿通されるように蓋体１２を開口部１１に覆設した状態で、各ボルト１７にナット１４が締結される。

ドレン通路１３は、図１に示すように、格納ボックス１０の下方に設けられ、ドレンコック１５の開閉に応じて格納ボックス１０内の水を排出可能である。ドレンコック１５は、ソナー２のメンテナンス作業以外の時には、常に閉状態に保持される。

なお、格納ボックス１０は、水平断面が円形の円筒状に形成されてもよい。この場合、蓋体１２は円弧状に湾曲した形状に形成される。また、蓋体１２と格納ボックス１０とは、蓋体１２が取り外し可能である限りボルト留め以外の方法によって固定されていてもよい。

昇降ロッド２０は、アクチュエータ（図示せず）の駆動に応じて昇降する。ソナー２は、昇降ロッド２０の下端に取付部材２１を介して連結され、昇降ロッド２０が最も上昇した場合に格納ボックス１０内に位置し、昇降ロッド２０が最も下降した場合に水中に突出する。なお、アクチュエータとしては例えばシリンダが用いられる。この場合、昇降ロッド２０はシリンダの伸縮に合わせて昇降される。また、図１のように、ローラ４に巻き掛けられるロープ５をウインチ（図示せず）で巻き取るなどしてもよい。

格納ボックス１０の上部には、昇降ロッド２０を摺動自在に軸支する軸受部材１６が連結される。軸受部材１６は昇降ロッド２０の形状に沿った円筒状に形成され、内周面にシール部材（図示せず）を有する。シール部材は、格納ボックス１０内の水が船室８内へ侵入しないように軸受部材１６と昇降ロッド２０との隙間をシールする。

ゲートバルブ３０は、格納ボックス１０と水中との連通を開閉可能なバルブであり、昇降ロッド２０を上昇させてソナー２が格納位置にある場合に閉塞され、ソナー２を船底３から水中に突出させる場合に開放される。

水中昇降装置１００は以上のように構成され、ソナー２を使用する場合、ゲートバルブ３０を開放して昇降ロッド２０を下降させる。これにより、図１に一点鎖線で示すように、ソナー２が船底３から下方に突出した作業位置となる。ソナー２の使用が終了すると昇降ロッド２０が吊り上げられ、図１に破線で示すように、ソナー２が格納位置に格納され、ゲートバルブ３０が閉塞される。これにより、格納ボックス１０と水中との連通が遮断される。

次に、ソナー２をメンテナンスする作業について説明する。

図３〜図６は、格納ボックス１０の側面を拡大して示す拡大図である。図７は、図６を矢印Ａ方向から見た状態を示す拡大図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す断面図である。

図１に示すように、本船水中浮揚中にソナー２をメンテナンスする場合、アクチュエータの駆動に応じて昇降ロッド２０を上昇させ、ソナー２を格納位置に格納するとともに、ゲートバルブ３０を閉塞する。

続いて、ドレンコック１５を開放して格納ボックス１０内の水をドレン通路１３を介して排出させる。ドレン通路１３から水が排出された後、図２に示すように、蓋体１２の全てのナット１４を緩めて蓋体１２を格納ボックス１０から取り外す。

蓋体１２を取り外すと、図３に示すように、格納位置にあるソナー２とソナー２の上部に連結される取付部材２１とが開口部１１に面する。すなわち、開口部１１の下端は、格納位置にあるソナー２の下端より低くなるように形成されている。また、取付部材２１の開口部１１側には、下端から上方へと切り欠かれた切り欠き部２１ａが形成される。

続いて、図４に示すように、水平方向に延設されるＬ字型のレール状部材としてのガイドレール４１を連結部材４２によって平行に連結した支持部材としての引き出し用ガイドレール４０（図８）が、開口部１１の下端に沿うように図４における紙面手前から奥側へ向けて水平に挿入される。引き出し用ガイドレール４０は、連結部材４２に設けられた固定部としてのステー４３を介して開口部１１にボルト留めされる。

続いて、図５に示すように、アクチュエータの駆動に応じて昇降ロッド２０を下降させ、ソナー２を引き出し用ガイドレール４０に当接させる。その後、ナット２２を緩めて取付部材２１とソナー２との連結を解除させる。

続いて、図６に示すように、アクチュエータの駆動に応じて昇降ロッド２０を上昇端まで上昇させる。このとき、取付部材２１とソナー２との連結は解除されているので、昇降ロッド２０が上昇してもソナー２は上昇しない。昇降ロッド２０の上昇端は、ソナー２が取付部材２１に連結された状態でソナー２が格納位置となる位置である。

続いて、図７及び図８に示すように、ソナー２を引き出し用ガイドレール４０上でスライドさせ、船室８側へと引き出す。このとき、ソナー２の上部に接続されたケーブル６は取付部材２１の切り欠き部２１ａ（図６）から開口部１１側へと引き出されるので、ケーブル６が損傷することを防止できるとともに、より船室８側にソナー２を引き出すことができる。

その後、ソナー２の上部のコネクタ７を取り外すことでソナー２が水中昇降装置１００から完全に分離される。これにより、ソナー２の点検及び修理を行うことができるとともに、破損したソナー２を新しいソナー２に交換することもできる。なお、コネクタ７がモールドタイプ等であり、コネクタ７がソナー２から完全に分離できないタイプである場合には、図７に示すようにソナー２を船室８側へと引き出した状態で、ソナー２の点検及び修理を行うようにしてもよい。

ソナー２のメンテナンスが終了すると、以上の動作を反対から順に行うことで、ソナー２を水中昇降装置１００の格納ボックス１０内に格納して格納ボックス１０と船室８との連通が完全に遮断され、ソナー２を用いた観測作業を行うことができる状態となる。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ゲートバルブ３０によって格納ボックス１０と水中との連通を遮断した状態でドレン通路１３を介して格納ボックス１０内の水を排出することで、格納ボックス１０内の空間を水中から完全に遮断することができる。これにより、蓋体１２を開放するだけで格納ボックス１０内のソナー２にアクセスすることができるので、船体１を修理ドックに入れることなく本船水中浮揚中にソナー２をメンテナンスすることができる。

さらに、開口部１１の下端が格納位置にあるソナー２の下端より低くなるように形成されるので、引き出し用ガイドレール４０を開口部１１から水平方向に挿入することができる。これにより、引き出し用ガイドレール４０上にソナー２を載置するためにソナー２を持ち上げる必要がないので、オペレータの作業負荷を低減することができる。

さらに、引き出し用ガイドレール４０の連結部材４２には、開口部１１に固定されるステー４３が設けられるので、ソナー２を引き出し用ガイドレール４０に沿って船室８側に引き出した際に、ソナー２の重みで引き出し用ガイドレール４０が傾斜してソナー２が落下してしまうことを防止することができる。

さらに、ソナー２と昇降ロッド２０の下端との間に介装される取付部材２１は、開口部１１側の下端から上方へと切り欠かれた切り欠き部２１ａを有するので、ソナー２を船室８側に引き出した際にケーブル６が損傷することを防止することができる。さらに、ソナー２の引き出し時にケーブル６がより上方側から船室８側に湾曲するので、ソナー２をより船室８側まで引き出すことができる。

さらに、格納ボックス１０の上部には、昇降ロッド２０を摺動自在に軸支する軸受部材１６が設けられるので、ソナー２が水中に突出する作業位置にある場合に水の抵抗によって昇降ロッド２０の軸に垂直な方向に力が作用しても昇降ロッド２０をより確実に昇降させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、格納ボックス１０の開口部１１の下端が格納位置にあるソナー２の下端より低くなるように形成されているが、開口部１１の下端を格納位置にあるソナー２の下端以上の高さに設定してもよい。

さらに、上記実施形態では、引き出し用ガイドレール４０の連結部材４２に設けられるステー４３を開口部１１に固定し、ソナー２を引き出し用ガイドレール４０上でスライドさせているが、引き出し用ガイドレール４０が伸縮可能に構成され、ソナー２を載置した状態で引き出し用ガイドレール４０を船室８側に伸長させることでソナー２を引き出す構造としてもよい。

さらに、上記実施形態では、昇降ロッド２０とソナー２との間に取付部材２１を介装しているが、取付部材２１を省略して昇降ロッド２０とソナー２とを直接連結してもよい。

さらに、上記実施形態では、格納ボックス１０の上部に昇降ロッド２０を摺動自在に軸支する軸受部材１６が連結されているが、格納ボックス１０が上方に軸受機能を有する構造であれば軸受部材１６を省略してもよい。

さらに、上記実施形態では、ソナー２をメンテナンスするために、船室８側に引き出す場合を例示したが、例えば、ソナー２に海藻等の異物が付着しているような場合には、蓋体１２を取り外しただけの状態でソナー２を引き出すことなくメンテナンスを行ってもよい。

１ 船体
２ ソナー
３ 船底
１０ 格納ボックス
１１ 開口部
１２ 蓋体
１３ ドレン通路
１６ 軸受部材
２０ 昇降ロッド
２１ 取付部材
２１ａ 切り欠き部
３０ 遮断バルブ（ゲートバルブ）
４０ 引き出し用ガイドレール（支持部材）
４１ ガイドレール（レール状部材）
４２ 連結部材
４３ ステー（固定部）
１００ 水中昇降装置

Claims (6)

1. ソナーを船底から昇降可能な水中昇降装置であって、
   前記船底に開口するように船体内に設けられ前記ソナーを格納可能な格納ボックスと、
   下端に連結される前記ソナーを前記格納ボックス内に格納された格納位置と前記船底から水中に突出した作業位置との間で昇降させる昇降ロッドと、
   前記格納ボックスと前記船底との間に介装され前記格納ボックスと水中との連通を遮断可能な遮断バルブと、
   を備え、
   前記格納ボックスは、前記遮断バルブが前記格納ボックスと水中との連通を遮断している場合に前記格納ボックス内の水を排出可能なドレン通路と、前記格納ボックスの側面に設けられる開口部に覆設され取り外し可能な蓋体と、を有し、
   前記蓋体が取り外された後に前記開口部から水平方向に挿入され、前記昇降ロッドから取り外された前記ソナーを下方から支持するとともに前記ソナーを前記開口部側へとスライドさせることが可能な支持部材をさらに備える、
   ことを特徴とする水中昇降装置。
2. 前記開口部の下端は、前記格納位置にある前記ソナーの下端より低くなるように形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の水中昇降装置。
3. 前記支持部材は、前記ソナーのスライド方向に沿って延設される一対のレール状部材と前記一対のレール状部材間を連結する連結部材とを有し、
   前記連結部材は、前記支持部材が前記開口部から挿入された際に前記開口部に固定可能な固定部を有する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水中昇降装置。
4. 前記昇降ロッドと前記ソナーとの間に介装され前記開口部側の下端から上方へと切り欠かれた切り欠き部を有する取付部材をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の水中昇降装置。
5. ソナーを船底から昇降可能な水中昇降装置であって、
   前記船底に開口するように船体内に設けられ前記ソナーを格納可能な格納ボックスと、
   下端に連結される前記ソナーを前記格納ボックス内に格納された格納位置と前記船底から水中に突出した作業位置との間で昇降させる昇降ロッドと、
   前記格納ボックスと前記船底との間に介装され前記格納ボックスと水中との連通を遮断可能な遮断バルブと、
   を備え、
   前記格納ボックスは、前記遮断バルブが前記格納ボックスと水中との連通を遮断している場合に前記格納ボックス内の水を排出可能なドレン通路と、前記格納ボックスの側面に設けられる開口部に覆設され取り外し可能な蓋体と、を有し、
   前記昇降ロッドと前記ソナーとの間に介装され前記開口部側の下端から上方へと切り欠かれた切り欠き部を有する取付部材をさらに備える、
   ことを特徴とする水中昇降装置。
6. 前記格納ボックスの上部に連結され前記昇降ロッドを摺動自在に軸支する軸受部材をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の水中昇降装置。

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