JP7276773B2

JP7276773B2 - 昇降装置

Info

Publication number: JP7276773B2
Application number: JP2019195718A
Authority: JP
Inventors: 正彦中谷; 一明中城; 峰夫保木
Original assignee: パシフィックソフトウエア開発株式会社
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-10-28
Also published as: JP2021066413A

Description

本発明は、水中の状態を把握する各種センサを水中に配置するために好適な昇降装置に関し、特に、水中における各種センサを容易且つ安定的にロックすることができる昇降装置に関する。

従来、本願出願人は、図４～図６に示すような昇降装置２０によって各種センサを水中に配置していた。具体的には図４（ａ）に示すように、センサ１１を取り付けた昇降装置２０を、同図に示すように船体等の外板１２に設置したＨ形鋼から成る昇降レール１３に取り付け、ウインチ１４などの昇降手段によってセンサ１１を水中に配置していた（図４（ｂ）参照）。

そして、センサ１１を水中に配置した際に、昇降装置２０をウエイトによって昇降レール１３の下端部にロックしていた。より具体的には、まず昇降装置２０は、その上方に、Ｈ形鋼から成る昇降レール１３に係る外側フランジ１５の前面１５ａ側（外側）と接触する上方接触プレート２１を備え、下方にも昇降レール１３に係る外側フランジ１５の前面１５ａ側（外側）と接触する下方接触プレート２２を備える。また、昇降レール１３に係る外側フランジ１５を挟み込むように、外側フランジ１５の背面１５ｂ側には背面プレート２３を備える。

更に、昇降装置２０の上方には、一端側が回動ピン２４によって回動自在にピン接合され、他端側にウエイト２５が配設された回動アーム２６を備えるとともに、回動ピン２４は、昇降レール１３に係る外側フランジ１５の背面１５ｂ側に位置されている。また、回動ピン２４の近傍には、回動アーム２６が回動ピン２４を回動軸として下方に回動した際に、昇降レール１３に係る外側フランジ１５の背面１５ｂ側と接触し、上方に回動した際に、背面接触部２７とする接触ピン２８が配設されている。そして、回動アーム２６の中間部に昇降手段連結部２９が配設され、この昇降手段連結部２９にウインチ１４に巻着されたワイヤ３０が連結されている。

以上の構成を備える従来のロック機構によると、昇降装置２０を水中に向けて下ろしていく際は、図４（ａ）に示すように、ワイヤ３０によって昇降装置２０が吊り下げられた状態となる。つまり、昇降手段連結部２９を介して回動アーム２６は上方に回動し、接触ピン２８が背面接触部２７に接触してその回動が規制された状態で、昇降装置２０は昇降レール１３の下端部まで下ろされていく。

昇降装置２０が昇降レール１３の下端部に到達すると、図５に示すように、昇降装置２０に係る背面プレート２３の下端が、昇降レール１３に係る外側フランジ１５の背面１５ｂ側の下端部に備える傾斜板１６に沿って外側フランジ１５の背面１５ｂ側へ移動することによって、昇降装置２０に係る下方接触プレート２２が外側フランジ１５の前面１５ａ側に接触する。

そして、更にワイヤ３０を送り出していくと、図６に示すように、ウエイト２６によって回動アーム２６が回動ピン２４を回動軸として下方へ回動していく。この回動アーム２６の回動に伴って、接触ピン２８が昇降レール１３に係る外側フランジ１５の背面１５ｂ側を押圧していき、最終的には昇降装置２０に係る上方接触プレート２１が昇降レール１３に係る外側フランジ１５の前面１５ａ側と接触し、昇降レール１３に係る外側フランジ１５を上方接触プレート２１と接触ピン２８とで挟み込んだ状態で昇降装置２０がロックされる。

以上のようなロック機構を備える従来の昇降装置２０によると、ワイヤ３０を下ろすだけで昇降装置２０を昇降レール１３の下端部で簡単にロックすることができるとともに、ワイヤ３０を巻き上げるだけで簡単にロックを解除することができる。

また、従来から様々な構成を備えた昇降装置が開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１には、船舶の船底から音波を発信及び／または受信する送受波器を必要に応じ船底面より下方に突出させたり船底面内に格納させたりする送受波器の昇降装置において、前記送受波器を昇降せしめる昇降シャフトの前記送受波器の上部に、前記送受波器の外径寸法と同等またはそれ以下の外形寸法を有する水中翼を進行方向に向けて設けたことを特徴とする船舶の送受波器昇降装置が開示されている。

また、特許文献２には、少なくとも３本のガイド棒により支持されて上下方向に所要の間隔で配置された一対のフレームを有する固定枠体と、該固定枠体の前記各ガイド棒にスライド可能に設けられた上部フレームに少なくとも３本のガイド棒により所要の間隔で配置された下部フレームを有する可動枠体と、該可動枠体の前記各ガイド棒にスライド可能に設けられた超音波センサー支持フレームと、該超音波センサー支持フレームに固定された超音波センサーと、前記固定枠体の近傍に設けられたロープの巻取り及び巻戻し兼用のロープ用ドラムと、該ロープ用ドラムに巻取り及び巻戻し可能に巻回されて、前記固定枠体の上部フレームと前記可動枠体の下部フレームと上部フレームとにそれぞれ設けられた滑車を介してその一端が前記超音波センサー支持フレームに固定された超音波センサー上昇用ロープと、前記ロープ用ドラムに前記超音波センサー上昇用ロープと逆向きに巻戻し及び巻取り可能に巻回されて、前記固定枠体の下部フレームと前記可動枠体の上部フレームと下部フレームとにそれぞれ設けられた滑車を介してその一端が前記超音波センサーの支持フレームに固定された超音波センサー下降用ロープとを備えた超音波センサーの昇降装置が開示されている。

実開平６－４２５９８号公報特開平９－２４３４３５号公報

特許文献１や特許文献２に開示された昇降装置は、センサが取り付けられた状態で予め船底などに設置されており、昇降シャフトやガイド棒を介してセンサ自体もしっかりと固定されているため、水中において波の影響を受けることは殆どないものと思料する。しかし、センサを使用するときにのみ昇降装置に取り付ける着脱式とは異なるため、センサの種類を交換する際には手間が掛かるとともに、船舶等への昇降装置の設置も特殊な取付作業が必要となり、設置コストも掛かる。

一方、図４～図６に示した昇降装置２０によると、センサ１１が昇降レール１３に対して着脱式に構成されているため、センサ１１を使用したい場合にのみセンサ１１を昇降装置１０に取り付けて昇降レール１３に沿って水中へ投入することが可能である。また、ロック機構も含めて全体構成が非常に単純であるため、特殊な取付作業やロック操作も不要で低コスト化が図られる。

しかし、センサ１１を取り付けた昇降装置２０が水中において波の影響を受けたり、船が大きく揺れたりすると、ウエイト２６が浮き上がって昇降装置２０のロック状態が解除され、昇降装置２０が上方に移動してしまう場合があった。また、昇降装置２０を下降させる際、重心の影響で昇降装置２０の上方が前方（外側方向）に傾いた状態となる。従って、昇降装置２０を昇降レール１３の下端部でロックする際には、ロック機構が昇降装置２０の後方（昇降レール１３に係る外側フランジ１５の背面１５ｂ側）に配設されているため、傾いた状態の昇降装置２０を昇降レール１３に沿って垂直状態に戻す必要があり、そのためには大きなウエイト２６を必要としていた。更に、ウエイト２６が大きくなると、波の影響等は少なくなるが、昇降レール１３への昇降装置２０の取り付け作業や昇降装置２０の昇降作業に非常に労力を要することとなる。

そこで本願発明者らは、上記の問題点に鑑み、センサを水中に配置してロックするに当たって、ウエイトをできるだけ軽くするとともに、波や船の揺れの影響を受けにくい昇降装置を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。

即ち、本発明は、昇降レールに沿って昇降する昇降装置であって、昇降装置本体と、前記昇降装置本体の下方に配設され、前記昇降レールの前面側において、該前面と接触する下方接触プレートと、前記昇降装置本体の上方に配設され、前記昇降レールの背面側において、該背面と接触する接触ピンと、前記昇降装置本体の下方に配設され、前記昇降レールの背面側において、該背面の下端部に配設された傾斜板に沿って摺動する背面プレートと、前記昇降レールの前面側において、前記昇降装置本体の上方にピン接合される回動アームと、前記回動アームに連結されるクランク部材と、を含んでなり、前記回動アームの後端側が第１回動ピンによって前記昇降装置本体に回動自在にピン接合され、前記回動アームの前端側に第２回動ピンによって前記クランク部材が回動自在にピン接合され、前記回動アームの前端に第１ウエイトを備え、前記クランク部材において、前記回動アームが前記回動ピンによってピン接合された位置から一方に延びる第１アームの端部に昇降手段連結部を備え、該ピン接合された位置から他方に延びる第２アームにロックピンが配設され、該第２アームの端部に第２ウエイトが配設され、前記昇降装置本体の上方における前記第１回動ピンの配設位置の下方に、前記ロックピンが係合される係合部を備えることを特徴とする。

また、本発明の昇降装置において、前記昇降レールがＨ形鋼に係る外側フランジからなり、該外側フランジを前記回動アームと前記接触ピン、前記下方接触プレートと前記背面プレートとでそれぞれ挟み込むように取り付けられることを特徴とする。

本発明の昇降装置によると、センサを水中に配置してロックするに当たって、ウエイトをできるだけ軽くするとともに、波や船の揺れの影響を受けにくい昇降装置を提供することができる。特に、クランク部材に配設したロックピンが係合部に係合することによって、波や船の揺れが昇降装置に影響を及ぼすことが殆どなく、昇降装置の位置ズレを防止することができる。

また、昇降装置が昇降レールの下端部に到達すると、回動アームが備える第１ウエイトとクランク部材が備える第２ウエイトとの自重によって、昇降装置を容易かつ安定的にロックすることができる。

更に、本発明の昇降装置において、昇降レールがＨ形鋼に係る外側フランジからなり、回動アームと接触ピン、下方接触プレートと背面プレートとで外側フランジをそれぞれ挟み込むようにして昇降装置を取り付けることによって、昇降装置に係る昇降装置本体の上方及び下方をそれぞれ昇降レールにしっかりと固定することができる。

本発明の昇降装置の一実施形態を含むセンサの設置状態の全体構成を示す図である。図１に示した昇降装置におけるロック解除状態を示す側面図である。図１に示した昇降装置におけるロック状態を示す側面図である。従来の昇降装置の一例を含む全体構成を示す側面図である。従来の昇降装置におけるロック解除状態を示す側面図である。従来の昇降装置におけるロック状態を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る昇降装置１を含むセンサ１１の設置状態の全体構成を示す図であって、（ａ）は昇降装置１に取り付けたセンサ１１を昇降レール１３に沿って昇降させている状態を示す側面図、（ｂ）は昇降装置１を昇降レール１３の下端部に配設してセンサ１１を水中に設置した状態を示す側面図である。また、図２は昇降装置１が昇降レール１３の下端部においてロックが解除されている状態を示す側面図、図３は昇降装置１が昇降レール１３の下端部においてロックされている状態を示す側面図である。

これらの図に示すように、センサ１１を水中に設置する場合は、まず昇降装置１にセンサ１１を取り付け、このセンサ１１が取り付けられた昇降装置１を船体の外板１２に設置した昇降レール１３に取り付ける。そして、昇降装置１をウインチ１４などの昇降手段により昇降レール１３に沿って降下させることによってセンサ１１を水中に設置することができる。なお、本実施形態では昇降レール１３を船体の外板１２に設置しているが、昇降レール１３が設置される場所は船体の外板１２に限定されず、センサ１１を設置したい所定の場所に予め設置される。

また、昇降レール１３の態様は特に限定されないが、Ｈ形鋼やＩ形鋼等の形鋼を適用することによって、容易かつ安価に昇降レール１３を設置することができる。特に、Ｈ形鋼に係る外側フランジを昇降レール１３として使用することによって、昇降装置１の各部でこの外側フランジを挟み込むようにして昇降装置１を取り付けることができ、昇降装置１を容易かつ安定的に昇降させることができる。

本発明の一実施形態に係る昇降装置１は、昇降装置本体２と、昇降装置本体２の下方に配設され、昇降レール１３の前面１３ａ側において、この前面１３ａと接触する下方接触プレート３と、昇降装置本体２の上方に配設され、昇降レール１３の背面１３ｂ側において、この背面１３ｂと接触する接触ピン４と、昇降装置本体２の下方に配設され、昇降レール１３の背面１３ｂ側において、この背面１３ｂの下端部に配設された傾斜板１６に沿って摺動する背面プレート５と、昇降レール１３の前面１３ａ側において、昇降装置本体２の上方にピン接合される回動アーム６と、回動アーム６に連結されるクランク部材７と、を含んでなる。

ここで、昇降レール１３にＨ形鋼を適用する場合、このＨ形鋼における外側フランジ（船体と反対側）を昇降レール１３とし、この外側フランジからなる昇降レール１３に係る外側を前面１３ａ側とし、外側フランジの内側（船体側）を昇降レール１３の背面１３ｂ側とする。

この場合、昇降装置本体２の下方における昇降レール１３の前面１３ａ側に配設される下方接触プレート３は、昇降装置１の昇降移動に伴って昇降レール１３の前面１３ａ上を摺動する。

また、昇降装置本体２の上方における昇降レール１３の背面１３ｂ側に配設される接触ピン４は、昇降装置１の昇降移動に伴って昇降レール１３の背面１３ｂ上を摺動する。

そして、昇降装置本体２の下方における昇降レール１３の背面１３ｂ側に配設される背面プレート５は、昇降レール１３を下方接触プレート３とで挟み込むようにして配設されている。一方、昇降レール１３の背面１３ｂの下端部には、昇降レール１３の外側から内側に向かって下方に傾斜した傾斜板１６が配設されており、昇降装置１が昇降レール１３の下端部に到達した際に、背面プレート５の下端部が傾斜板１６上を摺動することとなる。

更に、昇降装置本体２の上方における昇降レール１３の前面１３ａ側に配設される回動アーム６は、昇降レール１３を接触ピン４とで挟み込むようにして、第１回動ピン８によるピン接合によって配設されている。

そして、この回動アーム６にクランク部材７が連結されている。より具体的には、回動アーム６の後端６ａ側が、昇降装置本体２の上方における昇降レール１３の前面１３ａ側に、第１回動ピン８によって回動自在にピン接合されている。一方、回動アーム６の前端６ｂ側には、第２回動ピン９によってクランク部材７が回動自在にピン接合されており、更に回動アーム６の前端６ｂに第１ウエイト１０が配設されている。

回動アーム６の前端６ｂ側に第２回動ピン９によって回動自在にピン接合されているクランク部材７において、第２回動ピン９によって回動アーム６とピン接合されている位置から一方に延びる第１アーム７ａの端部には昇降手段連結部１９を備え、ウインチ１４（昇降手段）に巻着されたワイヤ３０が連結される。また、第２回動ピン９によって回動アーム６とピン接合されている位置から他方に延びる第２アーム７ｂにはロックピン１７が配設され、第２アーム７ｂの端部に第２ウエイト１８が配設されている。

そして、昇降装置本体２の上方における昇降レール１３の前面１３ａ側に配設された第１回動ピン８の下方には、第２アーム７ｂに配設されたロックピン１７が係合される係合部１５を備えている。

以上の構成を備える本実施形態の昇降装置１によると、以下のようにして昇降レール１３の下端部において容易かつ安定的に昇降装置１をロックすることができる。具体的には、図１（ａ）に示すように、センサ１１を取り付けた昇降装置１を昇降レール１３に取り付け、昇降装置１をウインチ１４などの昇降手段により昇降レール１３に沿って降下させる。このとき、昇降装置１に係る昇降装置本体２に配設された下方接触プレート３は昇降レール１３の前面１３ａ上を摺動し、昇降装置本体２に配設された接触ピン４は昇降レール１３の背面１３ｂ上を摺動しながら降下していく。

図２に示すように、昇降装置１が昇降レール１３の下端部に到達すると、昇降装置１に係る昇降装置本体２に配設された背面プレート５の下端部が、昇降レール１３の背面１３ｂの下端部に配設された傾斜板１６上を摺動することによって、昇降装置１自体が船体側へ引き寄せられ、下方接触プレート３は昇降レール１３の前面１３ａに密着し、昇降装置本体２の下方側が昇降レール１３にしっかりと固定される。

この状態から更にウインチ１４に巻着されたワイヤ３０を送り出すと、回動アーム６が備える第１ウエイトの自重によって、第２回動ピン９によって回動アーム６に連結されているクランク部材７が下方へ移動するとともに、回動アーム６が第１回動ピン８を回動軸として回動する。そして、回動アーム６の後端６ａが昇降レール１３の前面１３ａに当接して回動アーム６の回動が制止されるとともに、昇降レール１３の背面１３ｂ側に配設されている接触ピン４が背面１３ｂ方向に引き寄せられて背面１３ｂに密着し、昇降装置本体２の上方側も昇降レール１３にしっかりと固定される。

この状態から更にウインチ１４に巻着されたワイヤ３０を送り出すと、クランク部材７が備える第２ウエイトの自重によって、クランク部材７が第２回動ピン９を回動軸として回動し、最終的にクランク部材７に係る第２アーム７ｂに配設されたロックピン１７が、昇降装置１に係る昇降装置本体２に配設された係合部１５に係合することによって、図３に示すように、昇降装置１が昇降レール１３の下端部においてロックされる。

以上のように、本実施形態の昇降装置１によると、昇降装置１が昇降レール１３の下端部に到達すると、第１ウエイト及び第２ウエイトの自重によって容易かつ安定的に昇降装置１をロックすることができる。

また、本実施形態の昇降装置１の構成によると、クランク部材に配設したロックピンが係合部に係合することによって、波や船の揺れが昇降装置１に影響を及ぼすことが殆どなく、昇降装置１の位置ズレを防止することができる。従って、第１ウエイト及び第２ウエイトもできるだけ軽くすることが可能となり、昇降装置１の昇降作業の負担軽減を図ることができる。

更に、本実施形態において、昇降レール１３にＨ形鋼に係る外側フランジを適用し、回動アーム６と接触ピン４、下方接触プレート３と背面プレート５とで外側フランジをそれぞれ挟み込むようにして昇降装置１を取り付けることによって、昇降装置１に係る昇降装置本体２の上方及び下方をそれぞれ昇降レール１３にしっかりと固定することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

１：昇降装置
２：昇降装置本体
３：下方接触プレート
４：接触ピン
５：背面プレート
６：回動アーム
７：クランク部材
７ａ：第１アーム
７ｂ：第２アーム
８：第１回動ピン
９：第２回動ピン
１０：第１ウエイト
１１：センサ
１２：外板
１３：昇降レール
１４：ウインチ
１５：係合部
１６：傾斜板
１７：ロックピン
１８：第２ウエイト
１９：昇降手段連結部

Claims

昇降レールに沿って昇降する昇降装置であって、
昇降装置本体と、
前記昇降装置本体の下方に配設され、前記昇降レールの前面側において、該前面と接触する下方接触プレートと、
前記昇降装置本体の上方に配設され、前記昇降レールの背面側において、該背面と接触する接触ピンと、
前記昇降装置本体の下方に配設され、前記昇降レールの背面側において、該背面の下端部に配設された傾斜板に沿って摺動する背面プレートと、
前記昇降レールの前面側において、前記昇降装置本体の上方にピン接合される回動アームと、
前記回動アームに連結されるクランク部材と、
を含んでなり、
前記回動アームの後端側が第１回動ピンによって前記昇降装置本体に回動自在にピン接合され、前記回動アームの前端側に第２回動ピンによって前記クランク部材が回動自在にピン接合され、前記回動アームの前端に第１ウエイトを備え、
前記クランク部材において、前記回動アームが前記第２回動ピンによってピン接合された位置から一方に延びる第１アームの端部に昇降手段連結部を備え、該ピン接合された位置から他方に延びる第２アームにロックピンが配設され、該第２アームの端部に第２ウエイトが配設され、
前記昇降装置本体の上方における前記第１回動ピンの配設位置の下方に、前記ロックピンが係合される係合部を備えることを特徴とする昇降装置。
前記昇降レールがＨ形鋼に係る外側フランジからなり、該外側フランジを前記回動アームと前記接触ピン、前記下方接触プレートと前記背面プレートとでそれぞれ挟み込むように取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。