JP6798127B2 - 設置架台とその水平出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、設置架台に関し、特に音響センサなどの構造物の設置に用いられる水平出しのための設置架台とその水平出し方法に関する。

海中に設置する音響センサには、自ら音波を送波し、対象物からの反射波を受波することにより、対象物までの距離と方位を計測する方式の装置がある。このような装置においては、装置の性能を最大限発揮するには音波を水平方向に送波できることが必要となるため、装置を水平な状態で海底に設置することが重要である。
通常の水平面出し作業は、面を成す3点以上の支点の高さをそれぞれ調整し、水平を出すというものが一般的である。このような方法を取る水平出し機構は、水平出しの対象となる天板と、それを支える3つ以上の昇降ジャッキにより構成される。
図７は、特許文献１に開示された水平面出し機構を有する構造体の説明図である。

特開平11-164921号公報 実開昭64-5994号公報（実願昭62-101041号明細書）

上述の特許文献１の技術の問題点は、水平出しの作業にあたり、面を成す支点を支える各ジャッキの全ての高さを微調整するという動作が必要となり、作業者に煩雑な作業が要求される点である。その理由は次のとおりである。特許文献１の水平出し方法において、面を成す複数の支点のいずれか1つの高さを変化させた場合、他の支点の高さも調整して整合をとる必要があり、面を成している直交した2軸それぞれの水平を独立させて調整することが困難であるためである。

一方、海中にて音響センサなどの構造物の水平出し作業を行うダイバーにあっては、視界、潜水時間、使用工具などに制約があり、ダイバーの作業上の負担を軽減するため、特許文献１の水平出し方法に比べ、より簡便な出順で水平出しが実現できる架台が望まれている。

また特許文献２には基礎工事用機械が開示されている。その明細書Ｐ３−４には、この基礎工事用機械は、機械本体３の前方へ突出する支持台４上に旋回自在に配設された旋回台５と、この旋回台５に配設され、揺動駆動装置の一例である一対の揺動用シリンダ装置６，６により水平軸７まわりで揺動させられる揺動台８、両連結枠９の他端部とリーダー１１との間に配設されたリーダ俯仰用シリンダ装置１２を備えていることが記載されている。

しかし特許文献２のリーダ俯仰用シリンダ装置１２はその名称のとおりリーダー１１の仰角を制御するためのものであり、揺動台８の水平出しを行うものではない。

本発明は、かかる問題点を解決すべくなしたもので、天板の上面を成す直交した二軸それぞれの水平を独立して調整でき、天板全体の水平を容易に出すことができる設置架台を提供することである。

本発明は、ベース板に垂直なセンター支柱軸を中心に旋回可能な旋回板と、前記旋回板に設けられ前記旋回板に平行なシャフトを中心に回転可能な天板と、前記シャフトを中心として前記天板を回転させ前記旋回板に対する前記天板の傾きを調整可能なジャッキと、を有することを特徴とする設置架台である。

また本発明は、ベース板に垂直なセンター支柱軸を中心に旋回可能な旋回板と、
前記旋回板に設けられ前記旋回板に平行なシャフトを中心に回転可能な天板と、
前記シャフトを中心として前記天板を回転させ前記旋回板に対する前記天板の傾きを調整可能なジャッキと、
を有する設置架台の水平出し方法であって、
設置面に前記ベース板を固定し、前記センター支柱軸を中心に前記旋回板を回転させてシャフトの方向を水平にし、
前記ジャッキにより前記シャフトを中心に前記天板を回転させて前記シャフトに直角な方向の水平を出すことを特徴とする設置架台の水平出し方法、である。

本発明によれば、天板の上面を成す直交した二軸それぞれの水平を独立して調整でき、天板全体の水平を容易に出すことができる。

本発明の第１の実施形態の水平出し機構の斜視図である。 本発明の第１の実施形態の水平出し機構の断面図である。 本発明の第１の実施形態の水平出し機構の作動説明図である。 本発明の第１の実施形態の水平出し機構の作動説明図である。 本発明の第１の実施形態の水平出し機構の作動説明図である。 本発明の第２の実施形態の水平出し機構の斜視図である。 特許文献１の水平面出し機構を有する構造体の説明図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
[構成の説明]
図１、図２は、本発明の第１の実施形態の設置架台100を示す斜視図である。図１は設置架台100全体を示し、図２はセンター支柱軸7aとX軸1aを含む面で切断したものである。本実施形態の設置架台は海中に設置し、音響センサを設置する。

音響センサなどの構造物（不図示）を設置する天板1上には、X軸方向水平器11とY軸方向水平器12が備えられており、天板1上の直交するX軸1aとY軸1bそれぞれの水平が目視確認できるようになっている。

また天板1の端部にはシャフト2による回転機構が備えられ、逆端部はジャッキ3により支持されている。シャフト2を収容するハウジング4は旋回板5に固定され、シャフト2は旋回板に平行である。ジャッキ3によって天板1の逆端部を昇降させることで、天板1はシャフト2のシャフト軸2aを中心とした回転運動を行う。シャフト2のハウジング4及びジャッキ3は、同一の旋回板5上に配置されており、旋回板5は最下部のベース板6上に設置されている。センター支柱7の外周が旋回板5の内周と重なっており、この重なりによって旋回板5がベース板6から離脱しないようにしている。旋回板5の離脱を防ぎつつ、旋回板5のセンター支柱軸7aを中心にして、旋回板5を360°回転運動させることが可能となっている。旋回板5、ベース板6、センター支柱7はそれぞれリング形状である。

ベース板6には溝が掘られており、溝の上面に突き出すようにスペーサー8がベース板6に固定されている。更に、この溝中に旋回板5に固定されたブレーキパッド9が配置されている。ボルト10は旋回板5とブレーキパッド6を連結するものであり、旋回板5に開けたネジ穴（不図示）を通して先端部をブレーキパッド9に到達させ、さらにねじ込むことでブレーキパッド9中に食い込ませることができる。ボルト10が完全に締まっていない状態では、旋回版5の回転運動が可能である。ボルト10を締めこむことによって、旋回板5はスペーサー8を介して及び直接ブレーキパッド9を挟み込む。これによって摩擦力を発生させ、旋回板5とベース板6を任意の角度で固定（ロック）することができる。なお図３ではスペーサー8の表面を平坦に表示している。これはボルト10をねじ込むことによって旋回板5に押し込まれて、突出していたスペーサー8が縮んで平坦になった状態を示している。また旋回板5、ベース板6、センター支柱7は金属製である。スペーサー8は旋回板5に押し込まれると縮む材料を用いる。またブレーキパッド9は旋回板5と接触して摩擦力を発生する材料を用いる。
[動作の説明]
図３，４，５は図１，２で示した本実施形態の水平出し機構の動作を説明する斜視図であり、動作の過程を図３，４，５の順に時系列に並べたものである。
(A)旋回機構によるX軸1aの水平出し（図３）
設置架台100を任意の斜面に配置し、ベース板6を斜面に固定する。その後、旋回板5を回転させつつ、X軸方向水平器11を確認して天板1上のX軸1aの水平を出す。旋回板5は回転させるときはボルト10を緩めておく。時計回り（図４（A）中のα）と反時計回り（図３中のβ）のどちらの方向に回してもよいが、X軸が水平になるのに要する回転角が小さい方向に回すと効率的である。

またジャッキ3が動かせるストロークが十分ある限り、X軸の水平が出たときにジャッキ3側が斜面の上になっていてもよいし、ハウジング4側が斜面の上になっていてもよい。なお天板1上に例えば音響センサを設置して音波を送受信するとき、音波の送受信部の前にジャッキ3があると邪魔になる可能性がある。そのような場合はハウジング4側が送受信部の前に来るようにすればよい。

X軸1aの水平が出たら、ボルト10を締めて旋回板5とベース板6ブレーキパッド9を用いて固定する。センター支柱7はボルト10を締めるときに旋回板5が浮かないように抑えておく役割を果たす。
(B)ジャッキ機構によるY軸の水平出し（図４）
(A)のX軸1aが固定した状態でジャッキ3の高さを調整する。ここでは上方（図４中の矢印の方向）にジャッキアップして調整した。それにより、天板1をシャフト軸2a中心に回転運動させ、Y軸方向水平器12を確認して天板1上のY軸1bの水平を出す。Y軸1bの水平を出している作業のとき、ベース板6は斜面に固定されており、旋回板5、センター支柱7は、固定されたベース板6に固定されている。そのため図４の場合は、X軸1aはシャフト2を軸に上方に回転移動する。しかしシャフト軸2aと天板1上のX軸1aは平行であるので、X軸1aの水平は保たれる。つまり一旦出したX軸の水平がY軸の水平出し作業によって損なわれることがない。このようにしてX軸とY軸の水平出し作業を独立して行うことができ、作業が簡単になり効率が向上する。
(C)水平出し完了（図５）
(A)、(B)の作業により、天板1の上面を成すX軸1aとY軸1bの両方が水平となり、天板1の水平出し作業は完了となる。XY二軸の水平が出た天板１上に音響センサ（不図示）を設置する。
[効果の説明]
本実施形態によれば、音響センサを設置する設置架台の水平出しを容易に行うことができ、ダイバーの作業時間の短縮、所要人員の少人数化及び、工事費用の低コスト化が実現できる。理由は以下のとおりである。図７で説明した特許文献１では、複数のジャッキの全ての高さを整合が取れるように微調整していた。それに対し本実施形態では、旋回機構と単一のジャッキ機構を順次駆動させることにより、音響センサなどの構造物を設置する天板の上面を成す直交した二軸それぞれの水平を独立させて機械的に順次調整できるからである。
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態の設置架台200を示す斜視図である。

ベース板6に垂直なセンター支柱軸7aを中心に旋回可能な旋回板5と、旋回板5に設けられ旋回板5に平行なシャフト2を中心に回転可能な天板1を備えている。更に、シャフト2を中心として天板1を回転させ旋回板5に対する天板1の傾きを調整可能なジャッキ3を備えている。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、まず旋回機構によるX軸1aの水平出しを行い、次にジャッキ機構によるY軸1bの水平出しを行えばよい。
（他の実施形態）
尚、本発明は、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。たとえばシャフト2による回転機構は任意の形式の自由継手とすることができること、ジャッキ3は任意の形式のジャッキ機構とすることができること、旋回板5を任意の回転位置で止めるための固定形式は様々な方式とすることができる。

また上述の実施形態では設置架台を海中に設置したが、淡水中に設置してもよいし、水中や海中でなく大気中に設置してもよいことは明らかである。

1 天板
1a X軸
1b Y軸
2 シャフト
2a シャフト軸
3 ジャッキ
4 ハウジング
5 旋回板
6 ベース板
7 センター支柱
7a センター支柱軸
8 スペーサー
9 ブレーキパッド
10 ボルト
11 X軸方向水平器
12 Y軸方向水平器
100、200 設置架台

Claims (6)

1. ベース板に垂直なセンター支柱軸を中心に旋回可能な旋回板と、
   前記旋回板に設けられ前記旋回板に平行なシャフトを中心に回転可能な天板と、
   前記シャフトを中心として前記天板を回転させ前記旋回板に対する前記天板の傾きを調整可能なジャッキと、
   を有し、前記ベース板にはブレーキパッドが設けられ、前記旋回板と前記ブレーキパッドはロック機構によって固定されることを特徴とする設置架台。
2. 前記天板上に二軸の水平器を備えた請求項１に記載の設置架台。
3. 前記旋回板は前記ブレーキパッドとの摩擦力で固定される請求項１または２に記載の設置架台。
4. 前記ブレーキパッドは前記ベース板に設けられた溝に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の設置架台。
5. 前記ベース板上にセンター支柱が設けられ、前記センター支柱と前記ベース板の間に前記旋回板の一部が嵌る隙間を設け、前記旋回板は回転時に前記隙間に嵌りながら回転する請求項１から４のいずれか一項に記載の設置架台。
6. ベース板に垂直なセンター支柱軸を中心に旋回可能な旋回板と、
   前記旋回板に設けられ前記旋回板に平行なシャフトを中心に回転可能な天板と、
   前記シャフトを中心として前記天板を回転させ前記旋回板に対する前記天板の傾きを調整可能なジャッキと、
   を有し、前記ベース板にはブレーキパッドが設けられた設置架台の水平出し方法であって、
   設置面に前記ベース板を固定し、前記センター支柱軸を中心に前記旋回板を回転させてシャフトの方向を水平にし、水平が出たら前記旋回板と前記ブレーキパッドをロック機構によって固定し、
   前記ジャッキにより前記シャフトを中心に前記天板を回転させて前記シャフトに直角な方向の水平を出すことを特徴とする設置架台の水平出し方法。