JP6431589B1 - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつコンパクトな構成で容易に組み立てることが可能な昇降装置を提供する。
【解決手段】対象機器としての吸引装置１０１を昇降させるための昇降装置１００は、吸引装置１０１を吊り下げるための吊下げ部１１５の高さを動力源１０４からの動力により変化させるアーム部１０３と、一端が吊下げ部１１５に取り付けられ、他端が吸引装置１０１を含む機器設置部１０７が取り付けられる部材であって、折畳状態と伸展状態とを切り替えることによって伸縮する伸縮部１０５と、伸縮部１０５の折畳状態での保持とその解除とを切り替えるための切替部材１０６と、例えば機器設置部１０７に設けられて左右の各方向へ突き出す第１突出部材１０９と、を備える。伸縮部１０５は、折り畳み可能に相互に連結された複数の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３から構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、昇降装置に関する。

機器を昇降させるための昇降装置として、例えば特許文献１には、海洋調査船においてソナー（ＳＯＮＡＲ：Ｓｏｕｎｄ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）を昇降させる水中昇降装置が開示されている。

特許文献１に記載の水中昇降装置は、ソナーを昇降自在に支持する昇降ロッドと、昇降ロッドを駆動する昇降アクチュエータと、昇降ロッドを吊り下げるロープを巻き取るウィンチドラムと、ウィンチドラムを駆動するモータと、昇降アクチュエータの作動停止時にウィンチドラムの回転を制動するブレーキと、を備える。

特許文献１には、昇降アクチュエータの作動停止時にブレーキがウィンチドラムの回転を制動することにより、ウィンチドラムから延びるロープを介して昇降ロッド及び水中機器が定位置に保持されると記載されている。

特開２０１５−８０９５４号公報

特許文献１に記載の水中昇降装置を浚渫作業用の装置に適用することが考えられる。浚渫作業用の装置とは、例えば、除染作業のために水底の砂、泥などを吸引するサンドポンプなどである。

しかしながら、特許文献１に記載の水中昇降装置は、ロープを掛け回すウィンチドラム、滑車などを設ける必要があり、これらを支持する架台も必要になると考えられる。そのため、特許文献１に記載の水中昇降装置は、通常、大規模になる。

例えば１０００ｍ^２〜２０００ｍ^２程度の中小規模のため池は、山間部、狭小部にあることも多く、そこへ至る道路が整備されていないこともある。そのため、中小規模のため池のほとりへ特許文献１に記載の水中昇降装置を運搬することが困難なことがある。

また、山間部、狭小部にある中小規模のため池のほとりでは、そのような大規模な装置を組み立てるためのスペースを確保することが困難である。

仮に運搬するための道路、組み立てスペースなどを確保するために、ため池周辺の森林を伐採するならば、それは、自然環境保護の観点からも、また作業効率の観点からも望ましいことではない。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、軽量かつコンパクトな構成で容易に組み立てることが可能な昇降装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る昇降装置は、
対象機器を昇降させるための昇降装置であって、
基台と、
前記対象機器を吊り下げるための吊下げ部を有し、軸を中心として前記基台に対して回転することによって前記吊下げ部の高さを変化させるアーム部と、
前記軸を中心に前記アーム部を回転させるための動力を供給する動力源と、
折り畳み可能に相互に連結された複数の棒状部材から構成されており、当該複数の棒状部材の折畳状態と伸展状態とを切り替えることによって伸縮する部位であって、一端が前記吊下げ部に取り付けられる伸縮部と、
前記伸縮部の折畳状態での保持とその解除とを切り替えるための切替部材と、
前記対象機器が取り付けられる機器設置部と、
前記伸縮部の他端と前記機器設置部とを接続する接続部と、
前記複数の棒状部材のうちの前記他端を含む棒状部材である下端の棒状部材、前記接続部、又は、前記機器設置部に設けられており、前記アーム部から前記機器設置部を吊り下げられる方向と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出す第１突出部材と、を備える。

本発明によれば、軽量かつコンパクトな構成で容易に組み立てることが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る昇降装置の構成を示す側面図である。 一実施の形態に係る伸縮部及び切替部材の構成を示す図であり、（ａ）は、切替部材が伸縮部を折畳状態で保持した状態を示し、（ｂ）は、切替部材による伸縮部の折畳状態での保持を解除した状態を示す。 （ａ）は、一実施の形態に係る機器設置部の斜視図であり、（ｂ）は、機器設置部が有する第１挿設部、第２挿設部、第１流水部及び第２流水部を含む部分を前方から見た断面図である。 機器設置部をローラコンベアから少し浮かせた状態を示す側面図である。 第１突出部材によって機器設置部を仮置きした状態を示す側面図である。 第１突出部材によって機器設置部を仮置きした状態で、切替部材による保持を解除した状態を示す側面図である。 伸縮部が伸展し、さらに第１突出部材を仮置き棒から少し浮かせた状態を示す側面図である。 吸引装置及び噴射ノズルを含む機器設置部を水中に降下させた状態を示す側面図である。 （ａ）は、第２突出部材によって機器設置部を仮置きした状態を示す側面図であり、（ｂ）は、図９（ａ）の点線の円で囲んだ部分を前方から見た拡大図である。 ２つの棒状部材を伸縮部に継ぎ足した状態を示す側面図である。 伸展した伸縮部に棒状部材を継ぎ足した後に、仮置き棒を昇降孔の上から移動させた状態を示す側面図である。 機器設置部を水底に設置した状態を示す図である。 一変形例に係る昇降装置において、伸展した伸縮部に棒状部材を継ぎ足した後に、仮置き棒を昇降孔の上から移動させた状態を示す側面図である。 一変形例に係る伸縮部及び切替部材の構成を示す図であり、（ａ）は、切替部材が伸縮部を折畳状態で保持した状態を示し、（ｂ）は、切替部材による伸縮部の折畳状態での保持を解除した状態を示す。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、上・下・前・後・左・右といった方向を示す用語は、説明のために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態に係る昇降装置１００は、対象機器を昇降させるための装置である。本実施の形態では、側面図である図１に示すように、ため池などの浚渫作業に利用される浚渫船Ｓに設置され、浚渫用の吸引装置１０１が対象機器として昇降される例により説明する。

浚渫船Ｓには、甲板Ｐから水中に通じる上下方向に貫通した昇降孔Ｑが設けられており、この昇降孔Ｑを通じて吸引装置１０１が昇降される。図１では、昇降孔Ｑの上方の開口は、前後方向に配置された複数のローラを有するローラコンベアＲにより塞がれている。ローラコンベアＲによれば、載置された物を、ローラの配置方向である前後方向に容易に移動させることができる。

なお、昇降装置１００が設置される場所は適宜変更されてもよい。また、昇降装置１００により昇降させる対象機器も、吸引装置１０１に限られず、ソナー（ＳＯＮＡＲ：Ｓｏｕｎｄ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）などに適宜変更されてもよい。

昇降装置１００は、基台１０２と、アーム部１０３と、動力源１０４と、伸縮部１０５と、切替部材１０６と、機器設置部１０７と、接続部１０８と、複数の第１突出部材１０９と、制御装置１１０とを備える。

基台１０２は、浚渫船Ｓに固定される部位である。基台１０２は、例えば上述した甲板から水中に通じる貫通孔の周囲など、甲板の予め定められた位置に固定される。

詳細には、本実施の形態に係る基台１０２は、基部１１１と、一対の支持部１１２とを有する。基部１１１は、浚渫船Ｓの甲板に固定される。一対の支持部１１２は、互いに平行に左右に並んで設けられており、各々が基部１１１から上方へ延びている。

一対の支持部１１２は、軸１１３と、動力支持部１１４とを有する。軸１１３は、各支持部１１２の先端部（本実施の形態では、上方の端部に相当する。）の近傍にて、一対の支持部１１２をまたいで左右方向を向いて設けられている。ここで、先端の近傍とは、先端から予め定めた距離離れた位置であって、先端に比較的近い位置をいうものとする。動力支持部１１４は、各支持部１１２の基部１１１と先端部との間で後方へ突き出して設けられており、その間で動力源１０４の本体１１７（詳細後述）を左右方向の軸を中心に回転可能に支持する。

アーム部１０３は、吸引装置１０１を吊り下げるための吊下げ部１１５を有し、軸１１３を中心として基台１０２に対して回転することによって吊下げ部１１５の高さを変化させる。

詳細には、本実施の形態に係るアーム部１０３は、基端の近傍が左右方向を向く軸１１３により支持されており、これによって、軸１１３を中心として基台１０２に対して回転する。アーム部１０３は、吊下げ部１１５に加えて、ロッド取付部１１６を有する。

本実施の形態に係る吊下げ部１１５は、その先端に設けられた左右方向の貫通孔である。ロッド取付部１１６は、ロッド１１８（詳細後述）の先端が左右方向の軸を中心に回転できるように取り付けられる部位であり、先端と基端との間に設けられている。

動力源１０４は、軸１１３を中心にアーム部１０３を回転させるための動力を供給する。

詳細には、本実施の形態に係る動力源１０４には、例えば、本体１１７から延びるロッド１１８に推力を加えることによって、その長さ方向に進退させるパワーシリンダが採用される。動力源１０４は、本体１１７が動力支持部１１４に左右方向の軸を中心に回転可能に支持されており、ロッド１１８が一対の支持部１１２の間を通って前方へ向かうように設けられる。

伸縮部１０５は、折り畳み可能に相互に連結された複数の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３から構成されており、当該複数の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の折畳状態と伸展状態とを切り替えることによって伸縮する部位である。棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の各々は、例えば、概ね断面が円形の筒状部材の両端に、孔が設けられた板状の部位を有する部材である。棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の各々は、中実であってもよいが、軽量化のため、中空である方が望ましい。

本実施の形態に係る伸縮部１０５は、その折畳状態を図２に示すように、３つの棒状部材１１９＿１〜１１９＿３と、２つの孔が長軸方向に並んで設けられた略楕円状のジョイント平板１２０＿１〜１２０＿２と、ボルト１２１＿１〜１２１＿４とを有する。なお、ボルト１２１＿１〜１２１＿４の各々は、ナットにより着脱可能に取り付けられている。

伸縮部１０５の一端１２２を含む棒状部材１１９＿１（上端の棒状部材に相当）は、その一端の近傍に、吊下げ部１１５に取り付けるための貫通孔が設けられている。棒状部材１１９＿１は、その他端の近傍に、左右方向の貫通孔が設けられている。棒状部材１１９＿１の他端の近傍には、その貫通孔とジョイント平板１２０＿１の孔の一方とに挿設されたボルト１２１＿１により、ジョイント平板１２０＿１がボルト１２１＿１の軸を中心に回転可能に取り付けられている。ここで、挿設とは、孔を貫通した状態で設置されていることをいう。

また、棒状部材１１９＿１には、他端の近傍の貫通孔よりも一端寄りに、さらに複数の開口部１２３＿１が設けられている。複数の開口部１２３＿１には、アーム部１０３から機器設置部１０７を吊り下げられる方向と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出す第２突出部材１２４が着脱可能に取り付けられる（図９（ｂ）参照）。図９（ｂ）は、複数の開口部１２３＿１に第２突出部材１２４が取り付けられた状態を拡大して示す。

本実施の形態に係る棒状部材１１９＿１では、他端の近傍の貫通孔よりも一端寄りに貫通孔が設けられており、これにより、左方と右方との各々を向く２つの開口部１２３＿１が形成されている。

第２突出部材１２４は、例えば、外周面の全体に羅溝が設けられた丸棒であって（図９（ｂ）参照）、貫通孔に挿設されることで、左右の開口部１２３＿１のそれぞれから左方及び右方へ突き出す。第２突出部材１２４が取り付けられる場合、図９（ｂ）に示すように、左右のそれぞれからナットＮが嵌められ、これによって、第２突出部材１２４が容易に外れないように取り付けられる。ナットＮで取り付けられるため、第２突出部材１２４の取り付けだけでなく、取り外しも容易である。

伸縮部１０５の他端を含む棒状部材１１９＿３（下端の棒状部材に相当）は、その一端の近傍に、左右方向の貫通孔が設けられている。棒状部材１１９＿３は、その他端に、接続部１０８が取り付けられている。棒状部材１１９＿３の一端の近傍には、その貫通孔とジョイント平板１２０＿２の孔の一方とに挿設されたボルト１２１＿４により、ジョイント平板１２０＿２がボルト１２１＿４の軸を中心に回転可能に取り付けられている。

本実施の形態に係る棒状部材１１９＿３は、一端の近傍の貫通孔よりも他端寄りに、棒状部材１１９＿１の複数の開口部１２３＿１と同様に、左右方向の貫通孔によって形成される２つの開口部１２３＿２を有する。

棒状部材１１９＿２は、両端の各々に、左右方向の貫通孔が設けられている。棒状部材１１９＿２の一端の近傍には、その貫通孔とジョイント平板１２０＿１の孔の他方とに挿設されたボルト１２１＿２により、ジョイント平板１２０＿１がボルト１２１＿２の軸を中心に回転可能に取り付けられている。棒状部材１１９＿２の他端の近傍には、その貫通孔とジョイント平板１２０＿２の孔の他方とに挿設されたボルト１２１＿３により、ジョイント平板１２０＿２がボルト１２１＿３の軸を中心に回転可能に取り付けられている。

本実施の形態に係る棒状部材１１９＿２は、他端の近傍の貫通孔よりも一端寄りに、棒状部材１１９＿１の２つの開口部１２３＿１と同様に、左右方向の貫通孔によって形成される２つの開口部１２３＿３を有する。

このように、棒状部材１１９＿１，１１９＿２の各々がジョイント平板１２０＿１に対して回転可能に接続され、棒状部材１１９＿２，１１９＿３の各々がジョイント平板１２０＿２に対して回転可能に接続される。その結果、複数の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３を、折り畳み可能に相互に連結することができる。

なお、開口部１２３＿１〜１２３＿３は、いずれも、２つに限られず、３つ以上であってもよい。複数の開口部１２３＿１〜１２３＿３は、それぞれ、棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の軸方向から見て、等しい角度間隔で設けられることが好ましい。

再び図１を参照して、本実施の形態に係る伸縮部１０５の一端１２２は、吊下げ部１１５に着脱可能に取り付けられている。伸縮部１０５の一端１２２を取外すことによって、ジョイント平板１２０＿３を介して接続された棒状部材１１９＿４〜１１９＿５（図１０参照）を追加的に設けることができる。

より詳細には、伸縮部１０５の一端（棒状部材１１９＿１の一端に相当）１２２は貫通孔を有する。そして、伸縮部１０５の一端１２２の貫通孔と吊下げ部１１５の貫通孔とにボルトＢが挿設されており、伸縮部１０５の一端１２２は、このボルトＢの軸を中心に吊下げ部１１５に対して回転することができる。また、このボルトＢにはナットが螺合し、このナットを着脱することによって、伸縮部１０５の一端１２２を吊下げ部１１５に着脱することができる。

切替部材１０６は、伸縮部１０５の折畳状態での保持とその解除とを切り替えるための部材である。

切替部材１０６は、折畳状態で保持された状態を示す図２（ａ）と、それが解除された状態を示す図２（ｂ）に示すように、蝶番１２５で接続された２つの略矩形の挟持部材１２６により構成される。

２つの挟持部材１２６の各々は、互いに対向する内面に凹部が設けられており、これによって、互いに平行になるように折り畳んだ状態の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の周囲を囲むことができる。

また、挟持部材１２６の一方は、蝶番１２５が設けられた辺部と平行な辺部の中央に、ネジ部材１２７を有する。ネジ部材１２７は、ネジ山が設けられた棒状部と、棒状部の一端に設けられた把持部とを有する。ネジ部材１２７の棒状部には、ナット１２８が嵌められている。ネジ部材１２７の他端は、球状であり、抜け落ちずに自由に回転できるように、挟持部材１２６の一方に取り付けられている。挟持部材１２６の他方は、挟持部材１２６を畳んだ場合に、ネジ部材１２７の棒状部が内部に配置される切欠き部１２９が設けられている。

折畳状態の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３の周囲を囲むように２つの挟持部材１２６を畳んだ場合、ネジ部材１２７の棒状部を切欠き部１２９の中に配置し、把持部を把持しつつナット１２８を締め付けることができる。これにより、２つの挟持部材１２６を互いに離間しないように固定され、伸縮部１０５を折畳状態で保持される。伸縮部１０５が折畳状態で保持された状態で、ナット１２８を緩めることで、伸縮部１０５の折畳状態での保持を解除することができる。

機器設置部１０７は、図１及び３に示すように、吸引装置１０１が取り付けられる部位である。本実施の形態に係る機器設置部１０７には、対象機器としてさらに噴射ノズル１３０が取り付けられる。

吸引装置１０１は、水底の堆積物を吸引するための装置であり、いわゆるサンドポンプのように水底の泥、砂、土をその周囲の水とともに吸引する。噴射ノズル１３０は、給水ポンプに接続されており、水底へ向けて水を噴射するためのノズルである。噴射ノズル１３０から水を噴射することで、水底の堆積物を水中で巻き上げることができる。そのため、噴射ノズル１３０で水を噴射しながら吸引装置１０１で水底の堆積物を吸引すると、ある程度の深さの堆積物を確実に吸引することができる。

機器設置部１０７は、図３（ａ）に示すように、天板部１３１と、天板フレーム１３２と、複数の脚部１３３と、スカート部１３４とを有する。なお、図３（ａ）は、噴射ノズル１３０及び第１突出部材１０９が取り付けられた機器設置部１０７の斜視図である。

天板部１３１は、平板状の部材であり、本実施の形態では樹脂で作られた矩形の平板である。天板部１３１は、好ましくは、透明である。

天板部１３１には、第１挿設部１３５と、第２挿設部１３６と、第１流水部１３７と、第２流水部１３８と、上昇弁１３９と、降下弁１４０とを有する。

第１挿設部１３５、第２挿設部１３６、第１流水部１３７、第２流水部１３８の各々は、上下方向の貫通孔を形成する部位である。第１挿設部１３５は、吸引装置１０１が挿設される。第２挿設部１３６は、図３（ａ）の斜視図に示すように、噴射ノズル１３０が挿設される。

第１流水部１３７、第２流水部１３８のそれぞれには、図３（ｂ）の断面図に示すように、上昇弁１３９、降下弁１４０が対応付けて設けられる。

上昇弁１３９は、第１流水部１３７を通じて下方から上方へ流体が流れることを阻止するための弁である。降下弁１４０は、第２流水部１３８を通じて上方から下方へ流体が流れることを阻止するための弁である。

本実施の形態に係る上昇弁１３９、降下弁１４０は、いずれも、矩形をした平板状のゴム板である。上昇弁１３９は、第１流水部１３７を塞ぐように天板部１３１の下面に配置され、その一辺近傍がネジ止めなどによって固定される。降下弁１４０は、第１流水部１３７を塞ぐように天板部１３１の上面に配置され、その一辺近傍がネジ止めなどによって固定される。

このような上昇弁１３９により、上方から下方へ流体としての水が流れることを許容しつつ、下方から上方へ水が流れることを阻止することができる。また、このような降下弁１４０により、下方から上方へ流体としての水が流れることを許容しつつ、上方から下方へ水が流れることを阻止することができる。従って、後述するようにスカート部１３４で側方が塞がれた状態であっても、機器設置部１０７が容易に水中を上下に移動することが可能になる。

天板フレーム１３２は、天板部１３１の縁を囲むフレームである。

複数の脚部１３３の各々は、天板フレーム１３２から下方へ延びる部材である。本実施の形態では、矩形の天板フレーム１３２の４隅の各々から脚部１３３が下方へ延びている。４つの脚部１３３は、下端が相互に接続されていないので、脚部１３３の各々が水底に独立して刺さることができ、水底に安定して配置することが可能になる。

スカート部１３４は、複数の脚部１３３のうちの互いに隣接する脚部１３３の間に設けられて側方を塞ぐ。スカート部１３４は、樹脂板部１４１と、弾性部１４２とを含む。樹脂板部１４１は、樹脂製の板であって、隣接する脚部１３３の各組みについて、天板フレーム１３２から下方へ予め定められた長さの部分を覆う。樹脂板部１４１は、好ましくは、透明である。

弾性部１４２は、ゴムなどの弾性部材で作られた部位であって、複数の脚部１３３を囲む側方のうち、樹脂板部１４１で覆われていない部分を覆う。すなわち、弾性部１４２は、隣接する脚部１３３の各組みについて、下端から予め定められた長さの部分に設けられている。

本実施の形態に係る弾性部１４２は、複数のゴム帯ＧＢから構成されており、ゴム帯ＧＢの幅方向が脚部の長さ方向を向くように配置される。また、ゴム帯ＧＢは、脚部１３３の長さ方向（上下方向）に、互いに一部が重なり合うように複数並べて設けられる。本実施の形態では、３つのゴム帯ＧＢが上下方向に、ゴム帯ＧＢの下端部が、その下に配置されたゴム帯ＧＢの上端部の外に位置して重なり合うように、並べられる（図３（ａ）参照）。このような弾性部１４２を設けることによって、機器設置部１０７を水底に設置した際に、機器設置部１０７の底部と水底との間に生じる隙間を抑制することができる。

接続部１０８は、図１，２に示すように、伸縮部１０５の他端と機器設置部１０７とを接続する。本実施の形態に係る接続部１０８は、いわゆるユニバーサルジョイントであって、機器設置部１０７が下端の棒状部材１１９＿３に対して、少なくとも異なる２方向の軸（例えば、前後方向の軸と左右方向の軸）の各々を中心に回転することができるように、伸縮部１０５の他端と機器設置部１０７とを接続する。

複数の第１突出部材１０９は、機器設置部１０７に設けられており、アーム部１０３から機器設置部１０７を吊り下げられる方向（本実施の形態では、下方向に相当）と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出す。第１突出部材１０９の各々は、取り外しできないように固定されていてもよいが、本実施の形態では機器設置部１０７に着脱可能に設けられている。

ここで、アーム部１０３から機器設置部１０７を吊り下げられる方向は、本実施の形態では下方向に相当する。そのため、アーム部１０３から機器設置部１０７を吊り下げられる方向と交差する方向は、本実施の形態では水平面内の各方向に相当する。

詳細には、本実施の形態では、２つの第１突出部材１０９が、雄ネジ部を少なくとも一端部から予め定められた範囲に有する（図示せず）。そして、機器設置部１０７の上端近傍には、左右の各方向を向けて開放するように設けられた穴であって内周面にねじ山を有する雌ネジ穴部Ｈが設けられている。２つの第１突出部材１０９は、各々の雄ネジ部が雌ネジ穴部Ｈにねじ構造で嵌まり合うこと（螺合すること）により固定されている。これにより、２つの第１突出部材１０９が、左方向と右方向とのそれぞれに突き出すように、機器設置部１０７に着脱可能に設けられている。

なお、複数の第１突出部材１０９は、機器設置部１０７に限られず、下端の棒状部材１１９＿３、接続部１０８に設けられて、アーム部１０３から機器設置部１０７を吊り下げられる方向と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出していてもよい。この場合、例えば、複数の第１突出部材１０９は、下端の棒状部材１１９＿３の他端の近傍、接続部１０８に設けられたネジ山を有する穴の各々に螺合することによって着脱可能に設けられるとよい。

また、複数の第１突出部材１０９は、これらが取り付けられる部材を上方又は軸方向から見て（すなわち、機器設置部１０７の場合、上方から見て、棒状部材１１９＿３又は接続部１０８の場合、棒状部材１１９＿３軸方向から見て）、等しい角度間隔で設けられることが好ましい。

制御装置１１０は、吸引装置１０１、噴射ノズル１３０に水を供給する給水ポンプ、動力源１０４などの昇降装置１００に含まれる各種機器の動作を制御する。

本実施の形態に係る制御装置１１０は、吸引装置１０１の吸引量、噴射ノズル１３０からの水の噴射量を制御する。詳細には、制御装置１１０は、吸引装置１０１による単位時間当たりの吸引量が、給水ポンプから供給されて噴射ノズル１３０からの単位時間当たりの噴射量よりも多くなるように制御する。これによって、吸引装置１０１から確実に堆積物が吸引されるように、吸引装置１０１の吸引量と噴射ノズル１３０からの噴射量とを適切に制御することができる。

制御装置１１０は物理的には、例えば、制御プログラムが予め組み込まれたプロセッサ、電気回路などから構成される。そして、制御装置１１０は、昇降装置１００に含まれる各種機器に配線によって接続されており、この配線を介して各種機器と信号を授受することによって各種機器を制御する。

これまで、本発明の一実施の形態に係る昇降装置１００の構成について説明した。ここから、本実施の形態に係る昇降装置１００の動作について説明する。

本実施の形態では、図４〜１２を参照して、水底の堆積物を吸引するために、吸引装置１０１などが設置された機器設置部１０７を、浚渫船Ｓの甲板に設けられた貫通孔を通じて水底に設置する動作の例を説明する。なお、ここでの動作の例は、一例に過ぎず、適宜変更されてもよい。

まず、図１に示すように、ローラコンベアＲの上に機器設置部１０７を載せて、昇降装置１００が浚渫船Ｓの甲板Ｐの上で組み立てられる。

図４に示すように、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７から繰り出して、機器設置部１０７をローラコンベアＲの上に浮かせる。この状態で、ローラコンベアＲを移動させて、昇降孔Ｑの上方の穴を開放させる。

昇降孔Ｑの上に左右平行に２本の仮置き棒１４３を設置し、図５に示すように、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７に繰り入れ、左右の仮置き棒１４３のそれぞれに左右の第１突出部材１０９を引っ掛けて止める。仮置き棒１４３は、機器設置部１０７を支える強度があればよく、例えば鉄製である。係止とは、引っ掛かって止まっていることをいう。

図６に示すように、第１突出部材１０９を仮置き棒１４３に係止させた状態で、切替部材１０６による伸縮部１０５の折畳状態の保持を解除させる。そして、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７から繰り出すと、吊下げ部１１５が上方へ移動して、伸縮部１０５が次第に伸びて伸展状態になる。さらに、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７から繰り出し、図７に示すように、第１突出部材１０９を仮置き棒１４３の上に浮かせる。これにより、第１突出部材１０９の仮置き棒１４３への引っ掛かりが解かれる。

動力源１０４のロッド１１８を本体１１７に繰り入れることで、図８に示すように、吸引装置１０１及び噴射ノズル１３０を含む機器設置部１０７を水中に降下させることができる。機器設置部１０７が予め定められた長さ水中に降下すると、昇降孔Ｑの上に左右平行に２本の仮置き棒１４３が再び設置されるとともに、上端の棒状部材１１９＿１の開口部１２３＿１のそれぞれから左右に突き出すように第２突出部材１２４が取り付けられる。その後さらに、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７に繰り入れ、図９（ａ）に示すように、棒状部材１１９＿１に取り付けた第２突出部材１２４を仮置き棒１４３に係止させる。

図９（ｂ）は、図９（ａ）の点線の円で囲んだ部分を前方から見て拡大して示す図である。この図に示すように、左右の第２突出部材１２４のそれぞれが左右の仮置き棒１４３に接触することで、第２突出部材１２４が仮置き棒１４３に係止される。

機器設置部１０７の底部が未だ水底に着いていない。そのため、第２突出部材１２４を仮置き棒１４３に係止させた仮置き状態で、図１０に示すように、ジョイント平板１２０＿３を介して接続された棒状部材１１９＿４，１１９＿５を、ジョイント平板１２０＿４を介して伸縮部１０５に継ぎ足す。

棒状部材１１９＿４，１１９＿５とジョイント平板１２０＿３とは、例えば棒状部材１１９＿１，１１９＿２とジョイント平板１２０＿１と同様に、ボルトとナットを利用して、左右方向の軸を中心に回転可能に取り付けられる。また、棒状部材１１９＿３，１１９＿４とジョイント平板１２０＿４とも、例えば棒状部材１１９＿１，１１９＿２とジョイント平板１２０＿１と同様に、ボルトとナットを利用して、左右方向の軸を中心に回転可能に取り付けられる。

動力源１０４のロッド１１８を本体１１７から繰り出し、第２突出部材１２４を仮置き棒１４３の上に浮かせる。第２突出部材１２４の仮置き棒１４３への引っ掛かりが解かれるので、図１１に示すように、仮置き棒１４３を昇降孔Ｑの上から移動させる。これにより、棒状部材１１９＿４，１１９＿５が追加された状態で機器設置部１０７を降ろすことができる。

そのため、動力源１０４のロッド１１８を本体１１７に繰り入れ、機器設置部１０７をさらに深い水深にまで降ろすことができる。その結果、図１２に示すように、機器設置部１０７をその底部を水底に着けて設置することができる。

このとき、接続部１０８が２方向の軸を中心に回転することができるので、水底の傾斜に合せて機器設置部１０７を傾斜させて配置することができる。これにより、機器設置部１０７の底部と水底との間に生じる隙間を抑制することができる。そのため、天板部１３１、天板フレーム１３２、複数の脚部１３３及びスカート部１３４で、水底をより確実に区画することが可能になり、堆積物の吸引の効率を上げることが可能になる。

また、スカート部１３４が下方に弾性部１４２を有しているので、これによっても、機器設置部１０７の底部と水底との間に生じる隙間が抑制される。そのため、天板部１３１、天板フレーム１３２、複数の脚部１３３及びスカート部１３４で、水底をより一層確実に区画することが可能になり、堆積物の吸引の効率をより上げることが可能になる。

この状態で、吸引装置１０１吸引量が噴射ノズル１３０からの噴射量よりも多くなるように、制御装置１１０の制御の下で吸引装置１０１と給水ポンプとを稼働させる。これにより、天板部１３１、天板フレーム１３２、複数の脚部１３３及びスカート部１３４で区画された水底の堆積物を吸引することができる。この区画された水底の浚渫作業が終了すると、これまで図４〜１２を参照して説明した動作と逆の動作を行う。これにより、機器設置部１０７が、甲板Ｐよりも上方に引き上げられる。

そして、次の浚渫作業の対象となる水底に機器設置部１０７を配置できる場所へ浚渫船Ｓを移動させる。その後に、図４〜１２を参照して説明した上述の動作を再び行う。このような動作を繰り替えることで、所望の範囲の水底を浚うことができる。

これまで説明したように、本実施の形態に係る昇降装置１００は、基台１０２、アーム部１０３、動力源１０４、伸縮部１０５、切替部材１０６、機器設置部１０７、接続部１０８及び複数の第１突出部材１０９から構成される。

従来とは異なり、ロープを掛け回すウィンチドラム、滑車などを設ける必要がなく、これらを支持する架台も必要もない。そのため、本実施の形態に係る昇降装置１００では、軽量かつコンパクトな構成とすることができる。また、これらを組み立てて昇降装置１００にすることも容易である。

特に、山間部、狭小部にある１０００ｍ^２〜２０００ｍ^２程度の中小規模のため池の浚渫作業では、部材１０２〜１１０などを池のほとりにまで運ぶことが容易になり、浚渫船Ｓの上で容易に組み立てることができる。そのため、例えば中小規模のため池を除染などに極めて有用である。

また、伸縮部１０５は、ジョイント平板１２０＿１〜１２０＿２で互いに接続された棒状部材１１９＿１〜１１９＿３、或いは、ジョイント平板１２０＿１〜１２０＿４で互いに接続された棒状部材１１９＿１〜１１９＿５により構成される。そのため、ロープ、チェーンなどよりも、吊下げ方向（上下方向）の軸を中心として回転し難い。これにより、概ね所望の向きで機器設置部１０７を設置することが可能になる。例えば、本実施の形態のように水底に機器設置部１０７を設置する場合、水底の形状に合わせて機器設置部１０７の向きを設定して水中に沈めることができる。これにより、機器設置部１０７を水底に安定して設置して、水底の堆積物をより確実に吸引することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る昇降装置１００について説明したが、本実施の形態は、次のように変形されてもよい。

例えば図１３に示すように、昇降装置２００は、伸縮部１０５が伸展状態である場合に、棒状部材１１９＿１〜１１９＿５のうちの少なくとも２つの棒状部材が連結された部分の外周面を覆う固定ケース２４４，２４５，２４６をさらに備えてもよい。

固定ケース２４４は、伸展状態において、棒状部材１１９＿１と棒状部材１１９＿２とが連結された部分と、棒状部材１１９＿２と棒状部材１１９＿３とが連結された部分の外周面を覆う円筒状の部材である。図１３は、図１２において固定ケース２４４を取り付けた昇降装置２００を示す。図において、棒状部材１１９＿２は、固定ケース２４４の中にすべて収容されるため、同図には表れていない。このように棒状部材１１９＿１と１１９＿２の連結部分、棒状部材１１９＿２及び棒状部材１１９＿２と１１９＿３の連結部分を覆うことによって、固定ケース２４４は、伸展状態において、棒状部材１１９＿１〜１１９＿３を直線状に保持する。

また、固定ケース２４４には、開口部１２３＿１と連通する孔部２４７が設けられており（図１４参照）、その孔部２４７にボルトＢ２が図１３に示すように挿設される。ボルトＢ２は、図示しないナットにより、開口部１２３＿１及び孔部２４７から容易に外れないように着脱可能に取り付けられている。

固定ケース２４４は、折畳状態では、図１４に示すように棒状部材１１９＿３の外周面を内部に収容するように配置されるとよい。これにより、固定ケース２４４を伸縮部１０５と一体化できるので、固定ケース２４４を伸縮部１０５と一緒に運搬でき、組み立ての際に固定ケース２４４を嵌める手間を省くことができる。そのため、運搬し易くするとともに組み立てを容易にすることが可能になる。

また、固定ケース２４４が棒状部材１１９＿３の外周面を覆うときの、固定ケース２４４の位置を初期位置とする。固定ケース２４４が、棒状部材１１９＿１と１１９＿２の連結部分、棒状部材１１９＿２及び棒状部材１１９＿２と１１９＿３の連結部分を覆うときの、固定ケース２４４の位置を固定位置とする。

伸縮部１０５を伸展状態にした際に、固定ケース２４４を固定位置に設定する場合、固定ケース２４４を、棒状部材１１９＿１〜１１９＿３に沿って初期位置から固定位置へスライド移動させるとよい。そして、上述のようにボルトＢ２を挿設して、このボルトＢ２にナットを嵌めるとよい。このような簡易な作業によって、固定ケース２４４によって、伸展状態の棒状部材１１９＿１〜１１９＿３を直線状に保持させることができる。このような観点からも、折畳状態で棒状部材１１９＿３の外周面を内部に収容することによって、組み立てを容易にすることが可能になる。

再び、図１３を参照する。
固定ケース２４５は、伸展状態において、棒状部材１１９＿１と棒状部材１１９＿５とが連結された部分の外周面を覆う部材であって、例えばカップリング（軸継手）である。固定ケース２４５は、ボルトＢ３とナットにより、棒状部材１１９＿１と１１９＿５との連結部分を覆うように固定される。これによって、固定ケース２４５は、伸展状態において、棒状部材１１９＿１及び１１９＿５を直線状に保持する。

固定ケース２４６は、伸展状態において、棒状部材１１９＿５と棒状部材１１９＿４とが連結された部分の外周面を覆う部材であって、例えば固定ケース２４６と同様のカップリングである。固定ケース２４６は、ボルトＢ４とナットにより、棒状部材１１９＿５と１１９＿４との連結部分を覆うように固定される。これによって、固定ケース２４６は、伸展状態において、棒状部材１１９＿５及び１１９＿４を直線状に保持する。

このような固定ケース２４４，２４５，２４６をさらに備えることによって、機器設置部１０７を水底に押し付けた際に、伸展した棒状部材１１９＿１〜１１９＿５が連結部位で屈曲することを防ぐことができる。その結果、機器設置部１０７を安定して水底に設置することが可能になる。

以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。

１００，２００ 昇降装置
１０１ 吸引装置
１０２ 基台
１０３ アーム部
１０４ 動力源
１０５ 伸縮部
１０６ 切替部材
１０７ 機器設置部
１０８ 接続部
１０９ 第１突出部材
１１０ 制御装置
１１１ 基部
１１２ 支持部
１１３ 軸
１１４ 動力支持部
１１５ 吊下げ部
１１６ ロッド取付部
１１７ 本体
１１８ ロッド
１１９＿１〜１１９＿５ 棒状部材
１２０＿１〜１２０＿４ ジョイント平板
１２１＿１〜１２１＿４ ボルト
１２２ 伸縮部１０５の一端
１２３＿１〜１２３＿３ 開口部
１２４ 第２突出部材
１３０ 噴射ノズル
１３１ 天板部
１３２ 天板フレーム
１３３ 脚部
１３４ スカート部
１３５ 第１挿設部
１３６ 第２挿設部
１３７ 第１流水部
１３８ 第２流水部
１３９ 上昇弁
１４０ 降下弁
１４１ 樹脂板部
１４２ 弾性部
１４３ 仮置き棒
２４４，２４５，２４６ 固定ケース

Claims (8)

1. 対象機器を昇降させるための昇降装置であって、
   基台と、
   前記対象機器を吊り下げるための吊下げ部を有し、軸を中心として前記基台に対して回転することによって前記吊下げ部の高さを変化させるアーム部と、
   前記軸を中心に前記アーム部を回転させるための動力を供給する動力源と、
   折り畳み可能に相互に連結された複数の棒状部材から構成されており、当該複数の棒状部材の折畳状態と伸展状態とを切り替えることによって伸縮する部位であって、一端が前記吊下げ部に取り付けられる伸縮部と、
   前記伸縮部の折畳状態での保持とその解除とを切り替えるための切替部材と、
   前記対象機器が取り付けられる機器設置部と、
   前記伸縮部の他端と前記機器設置部とを接続する接続部と、
   前記複数の棒状部材のうちの前記他端を含む棒状部材である下端の棒状部材、前記接続部、又は、前記機器設置部に設けられており、前記アーム部から前記機器設置部を吊り下げられる方向と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出す第１突出部材と、を備える
   ことを特徴とする昇降装置。
2. 前記接続部は、前記機器設置部が前記下端の棒状部材に対して、少なくとも異なる２方向の軸の各々を中心に回転することができるように、前記伸縮部の他端と前記機器設置部とを接続する
   ことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
3. 前記伸展状態において、少なくとも２つの前記棒状部材が連結された部分の外周面を覆って、当該少なくとも２つの棒状部材を直線状に保持するための固定ケースをさらに備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置。
4. 前記第１突出部材は、前記複数の棒状部材のうちの前記他端を含む下端の棒状部材、前記接続部、又は、前記機器設置部に着脱可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の昇降装置。
5. 前記伸縮部の前記一端は、前記吊下げ部に着脱可能に取り付けられており、
   前記伸縮部に含まれる前記複数の棒状部材のうちの前記一端を含む棒状部材である上端の棒状部材は、前記アーム部から前記機器設置部を吊り下げられる方向と交差する方向であり、かつ、互いに異なる方向へ突き出す第２突出部材が着脱可能に取り付けられる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の昇降装置。
6. 前記対象機器は、
   水底の堆積物を吸引するための吸引装置と、
   給水ポンプに接続されており、前記水底へ向けて水を噴射するための噴射ノズルとを含み、
   前記機器設置部は、
   前記吸引装置が挿設される第１挿設部、及び、前記噴射ノズルが挿設される第２挿設部が設けられた天板部と、
   前記天板部の縁を囲む天板フレームと、
   前記天板フレームから下方へ延びる複数の脚部と、
   前記複数の脚部のうちの互いに隣接する脚部の間に設けられて側方を塞ぐスカート部とを有し、
   前記スカート部は、前記隣接する脚部の各組みについて、下端から予め定められた長さの部分に設けられており、弾性部材で作られた弾性部を含む
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の昇降装置。
7. 前記天板部は、
   貫通孔を形成する第１流水部と、
   貫通孔を形成する第２流水部と、
   前記第１流水部を通じて下方から上方へ流体が流れることを阻止するための上昇弁と、
   前記第２流水部を通じて上方から下方へ流体が流れることを阻止するための降下弁と、を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の昇降装置。
8. 前記吸引装置の吸引量と前記噴射ノズルからの噴射量とを制御する制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、単位時間当たりの前記吸引量が単位時間当たりの前記噴射量よりも多くなるように制御する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の昇降装置。

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