JP7370049B2 - 係船機を用いた離着桟装置 - Google Patents

Description

本発明は、船体を岸壁又は陸上に対して移動させる係船機を用いた離着桟装置に関する。

日本国内の貨物輸送だけに使用される船を、内航船と呼ぶ。その内航船業界では船員不足・船員の高齢化・働き方改革・ベテラン船員の減少による操船の技術力不足など多数の人的要因課題が発生している。
又、陸上では高齢化などの多くの要因により労働者数の減少が発生している。近年の働き方改革により労働時間の減少、省力・省人化が求められる中、内航船の貨物輸送、荷役作業は自動化が遅れているのが現状であり、労働者不足に対応ができていない。
ところで、離着桟とは、船を桟橋又は岸壁に着けることである着岸・着桟とその逆である離桟・離岸をいう。
本作業は船長が全権を持ち、他の船員は船長の指示の下、桟橋又は岸壁に対しホーサーロープと呼ばれるロープを繋ぎ、甲板機械と呼ばれるウインチ装置の操作を行う。最低でも４～５名の船員で作業し、陸上側にも綱取りと呼ばれるロープを岸壁のビット（係留柱）に掛ける作業者が必要であり、全体では１０名以上が作業する。内航船の作業の中でも多数の人員が求められる作業の1つであり省力・省人化は現状では難しい。
特許文献１では電磁石式係船装置が提案されている。
特許文献１における電磁石式係船装置は、岸壁又は船体に案内部材を装着し、この案内部材に係合して昇降しうる支持部材を備え、支持部材に電磁石を設けることで、船体を岸壁に係留するものである。

特開昭５９－２１７８１９号公報

特許文献１によれば、風の影響によって船体が移動することを防止でき、常に定位置に係留することができるが、船体を岸壁にかなり近接させなければならず、係留後の安定性には優れているが、離着桟の作業には適さない。

本発明は、ホーサーロープやウインチを使わず、安全で作業負担がなく、船体を桟橋・岸壁に横付けできる係船機を用いた離着桟装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の係船機１０を用いた離着桟装置は、電磁式リフティングマグネット部１１と、前記電磁式リフティングマグネット部１１を保持するアーム部１２と、前記アーム部１２を動作させるブーム部１３と、前記ブーム部１３を旋回動作させる旋回部１４とを有し、前記電磁式リフティングマグネット部１１はリフティングマグネットシリンダにより油圧駆動され、前記アーム部１２はアームシリンダ１５により油圧駆動され、前記ブーム部１３はブームシリンダ１７により油圧駆動される係船機１０を用いた離着桟装置であって、前記電磁式リフティングマグネット部１１には、４つのマグネット部４１、４２、４３、４４を有し、４つの前記マグネット部４１、４２、４３、４４のそれぞれの吸着面４０Ａが、前記電磁式リフティングマグネット部１１から突出する方向に変位し、前記電磁式リフティングマグネット部１１を吸着部３０に吸着させた後に、制御部２１が、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、船体２０を岸壁又は陸上に対して移動させることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記係船機１０を前記船体２０に複数設けたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記係船機１０を、前記船体２０の船首と、前記船体２０の船尾とに配置したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記係船機１０を前記陸上に配置し、前記吸着部３０を前記船体２０としたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記陸上に前記係船機１０を移動させるレール５０を設置したことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記船体２０から前記岸壁までの距離を計測する距離計測計２２を備え、前記制御部２１は、前記距離計測計２２で計測される前記距離によって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記吸着部３０の位置を検出する吸着部位置検出器２３を備え、前記制御部２１は、前記吸着部位置検出器２３で検出される前記位置によって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記船体２０の傾きを計測する傾斜計２４を備え、前記制御部２１は、前記傾斜計２４で計測される前記傾きによって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記船体２０、前記岸壁、又は前記陸上における風向及び風速を計測する風向風速計２５を備え、前記制御部２１は、前記風向風速計２５で計測される前記風向及び前記風速によって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記船体２０の喫水高さを検出する喫水高さ検出器２６を備え、前記制御部２１は、前記喫水高さ検出器２６で検出される前記喫水高さによって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の係船機１０を用いた離着桟装置において、前記船体２０の存在位置における海面高さを検出する海面高さ検出器２７を備え、前記制御部２１は、前記海面高さ検出器２７で検出される前記海面高さによって、前記アーム部１２、前記ブーム部１３、及び前記旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることを特徴とする。

本発明によれば、電磁式リフティングマグネット部と、電磁式リフティングマグネット部を保持するアーム部と、アーム部を動作させるブーム部と、ブーム部を旋回動作させる旋回部とを有する係船機を用いて、船体を岸壁又は陸上に対して移動させるため、安全で作業負担がなく、離着桟を行うことができる。

本発明の一実施例による係船機を用いた離着桟装置を示す構成図 同装置に用いる係船機を示す構成図 同係船機の電磁式リフティングマグネット部 同装置を用いた着桟方法を示す構成図 本発明の他の本実施例による係船機を用いた離着桟装置を示す構成図 同装置を用いた着桟方法を示す構成図

本発明の第１の実施の形態による係船機を用いた離着桟装置は、電磁式リフティングマグネット部には、４つのマグネット部を有し、４つのマグネット部のそれぞれの吸着面が、電磁式リフティングマグネット部から突出する方向に変位し、電磁式リフティングマグネット部を吸着部に吸着させた後に、制御部が、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで、船体を岸壁又は陸上に対して移動させるものである。
本実施の形態によれば、電磁式リフティングマグネット部と、電磁式リフティングマグネット部を保持するアーム部と、アーム部を動作させるブーム部と、ブーム部を旋回動作させる旋回部とを有する係船機を用いて、船体を岸壁又は陸上に対して移動させるため、安全で作業負担がなく、離着桟を行うことができる。また、複数のマグネット部の吸着面をそれぞれ変位可能とすることで力量の均一化を図れ、平滑でない吸着部に対応できる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、係船機を船体に複数設けたものである。
本実施の形態によれば、係船機を船体に設けることで、陸上には吸着部に適した構造物が存在すれば、係船機を用いた離着桟を行えるとともに、複数の係船機を備えることで、船体の向きを制御して離着桟することができる。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、係船機を、船体の船首と、船体の船尾とに配置したものである。
本実施の形態によれば、船首と船尾に係船機を配置することで、平行離着桟を容易に行える。

本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、係船機を陸上に配置し、吸着部を船体としたものである。
本実施の形態によれば、船体を吸着部とすることで、吸着位置の自由度が高まる。

本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、陸上に係船機を移動させるレールを設置したものである。
本実施の形態によれば、レールによって係船機を移動することで船体を安定して移動させることができる。

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、船体から岸壁までの距離を計測する距離計測計を備え、制御部は、距離計測計で計測される距離によって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、船体から岸壁までの距離に応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、吸着部の位置を検出する吸着部位置検出器を備え、制御部は、吸着部位置検出器で検出される位置によって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、吸着部の位置に応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、船体の傾きを計測する傾斜計を備え、制御部は、傾斜計で計測される傾きによって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、船体の傾きに応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

本発明の第９の実施の形態は、第１から第８のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、船体、岸壁、又は陸上における風向及び風速を計測する風向風速計を備え、制御部は、風向風速計で計測される風向及び風速によって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、風向及び風速に応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、船体の喫水高さを検出する喫水高さ検出器を備え、制御部は、喫水高さ検出器で検出される喫水高さによって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、喫水高さに応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

本発明の第１１の実施の形態は、第１から第１０のいずれかの実施の形態による係船機を用いた離着桟装置において、船体の存在位置における海面高さを検出する海面高さ検出器を備え、制御部は、海面高さ検出器で検出される海面高さによって、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させるものである。
本実施の形態によれば、海面高さに応じて、アーム部、ブーム部、及び旋回部の少なくともいずれかを動作させることで自動化を図ることができる。

以下本発明の一実施例による係船機を用いた離着桟装置について説明する。
図１は本実施例による係船機を用いた離着桟装置を示す構成図、図２は同装置に用いる係船機を示す構成図、図３は同係船機の電磁式リフティングマグネット部を示す構成図である。

図１に示すように、係船機１０は、船体２０に複数設けている。好ましくは図示のように、係船機１０は、船体２０の船首の両側に２機、船体２０の船尾の両側に２機、それぞれ配置する。
船体２０には、係船機１０を動作させる制御部２１を備えている。また、船体２０には、船体２０から岸壁までの距離を計測する距離計測計２２、吸着部３０の位置を検出する吸着部位置検出器２３、船体２０の傾きを計測する傾斜計２４、船体２０、岸壁、又は陸上における風向及び風速を計測する風向風速計２５、船体２０の喫水高さを検出する喫水高さ検出器２６、船体２０の存在位置における海面高さを検出する海面高さ検出器２７を備えていることが好ましい。距離計測計２２には、例えばミリ波レーダーや、カメラを用いることができる。好ましくは、船首から岸壁までの船首側距離と、船尾から岸壁までの船尾側距離を測定する。
岸壁には、吸着部３０を設けている。吸着部３０は鉄板や鉄製構造物のようにマグネットが吸着できる金属部を有する構造物であればよい。
図１に示す離着桟装置によれば、係船機１０を船体２０に設けることで、陸上には吸着部３０に適した構造物が存在すれば、係船機１０を用いた離着桟を行えるとともに、複数の係船機１０を備えることで、船体２０の向きを制御して離着桟することができる。特に、船首と船尾に係船機１０を配置することで、平行離着桟を容易に行える。

図２に示すように、係船機１０は、電磁式リフティングマグネット部１１と、電磁式リフティングマグネット部１１を保持するアーム部１２と、アーム部１２を動作させるブーム部１３と、ブーム部１３を旋回動作させる旋回部１４とを有する。
電磁式リフティングマグネット部１１はリフティングマグネットシリンダ１５により、アーム部１２はアームシリンダ１６により、ブーム部１３はブームシリンダ１７により、それぞれ油圧駆動される。
電磁式リフティングマグネット部１１には、複数のマグネット部４０を有している。

図３に示すように、電磁式リフティングマグネット部１１には、４つのマグネット部４１、４２、４３、４４を有し、それぞれのマグネット部４１、４２、４３、４４の吸着面４０Ａを変位可能な構成とすることが好ましい。
複数のマグネット部４１、４２、４３、４４の吸着面４０Ａをそれぞれ変位可能とすることで力量の均一化を図れ、平滑でない吸着部３０に対応できる。

図４は同装置を用いた着桟方法を示す構成図である。
図４（ａ）又は図４（ｃ）に示す状態で、船体２０に設置した距離計測計２２や吸着部位置検出器２３によって、岸壁に設けている吸着部３０までの距離や位置を検出し、電磁式リフティングマグネット部１１が吸着部３０に吸着するように、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４を動作させる。
制御部２１は、距離計測計２２で計測される距離や吸着部位置検出器２３で検出される位置に応じてアーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、自動化を図ることができる。距離計測計２２で計測される距離によって、船首が岸壁から離れすぎである場合や、船尾が岸壁から離れすぎである場合には、距離不適切と判断して制御部２１では係船機１０を動作させないこともできる。また、船首が岸壁に近づき過ぎである場合や、船尾が岸壁に近づき過ぎである場合にも、距離不適切と判断して制御部２１では係船機１０を動作させないこともできる。距離不適切の場合には、係船機１０を動作させる前にスラスターや主機を動作させる。

そして、図４（ｂ）又は図４（ｄ）に示すように、電磁式リフティングマグネット部１１を吸着部３０に吸着させた後においても、制御部２１は、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、船体２０を岸壁又は陸上に対して移動させる。
このように、電磁式リフティングマグネット部１１と、電磁式リフティングマグネット部１１を保持するアーム部１２と、アーム部１２を動作させるブーム部１３と、ブーム部１３を旋回動作させる旋回部１４とを有する係船機１０を用いて、船体２０を岸壁又は陸上に対して移動させるため、安全で作業負担がなく、離着桟を行うことができる。
また、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、船首と船尾に係船機１０を配置することで、平行離着桟を容易に行える。
また、特に電磁式リフティングマグネット部１１を吸着部３０に吸着させた後においても、傾斜計２４で計測される傾き、風向風速計２５で計測される風向及び風速、喫水高さ検出器２６で検出される喫水高さ、又は海面高さ検出器２７で検出される海面高さに応じて、制御部２１は、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、船体２０のバランスを維持することができる。

以下本発明の他の実施例による係船機を用いた離着桟装置について説明する。
図５は本実施例による係船機を用いた離着桟装置を示す構成図、図６は同装置を用いた着桟方法を示す構成図である。
本実施例では、図５に示すように、係船機１０を陸上に配置し、吸着部３０を船体２０としている。また、陸上には、距離計測計２２や吸着部位置検出器２３、係船機１０を動作させる制御部２１を備えている。
なお、図示はしないが、船体２０の傾きを計測する傾斜計２４、船体２０、岸壁、又は陸上における風向及び風速を計測する風向風速計２５、船体２０の喫水高さを検出する喫水高さ検出器２６、船体２０の存在位置における海面高さを検出する海面高さ検出器２７を備え、これらによって制御部２１で係船機１０を制御することが好ましい。なお、この場合に、船体２０が備えている、傾斜計２４、風向風速計２５、喫水高さ検出器２６、及び海面高さ検出器２７を用いてもよい。
本実施例においても、係船機１０については、図２及び図３に示す構成をしている。

図６は同装置を用いた着桟方法を示す構成図である。
図６（ａ）に示す状態で、陸上に設置した距離計測計２２や吸着部位置検出器２３によって、船体２０である吸着部３０までの距離や位置を検出し、電磁式リフティングマグネット部１１が吸着部３０に吸着するように、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４を動作させる。
制御部２１は、距離計測計２２で計測される距離や吸着部位置検出器２３で検出される位置に応じてアーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、自動化を図ることができる。

そして、図６（ｂ）に示すように、電磁式リフティングマグネット部１１を吸着部３０に吸着させた後においても、制御部２１は、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、船体２０を岸壁又は陸上に対して移動させる。
このように、電磁式リフティングマグネット部１１と、電磁式リフティングマグネット部１１を保持するアーム部１２と、アーム部１２を動作させるブーム部１３と、ブーム部１３を旋回動作させる旋回部１４とを有する係船機１０を用いて、船体２０を岸壁又は陸上に対して移動させるため、安全で作業負担がなく、離着桟を行うことができる。

図６（ｃ）、図６（ｄ）、及び図６（ｅ）に示すように、離着桟装置は、陸上に係船機１０を移動させるレール５０を設置することが好ましい。
レール５０によって係船機１０を移動することで船体２０を安定して移動させることができる。
なお、本実施例においても、特に電磁式リフティングマグネット部１１を吸着部３０に吸着させた後に、傾斜計２４で計測される傾き、風向風速計２５で計測される風向及び風速、喫水高さ検出器２６で検出される喫水高さ、又は海面高さ検出器２７で検出される海面高さに応じて、制御部２１は、アーム部１２、ブーム部１３、及び旋回部１４の少なくともいずれかを動作させることで、船体２０のバランスを維持することができる。

本発明によれば、離着桟作業を安全に行え、離着桟に伴う作業負担を軽減できる。

１０ 係船機
１１ 電磁式リフティングマグネット部
１２ アーム部
１３ ブーム部
１４ 旋回部
１５ リフティングマグネットシリンダ
１６ アームシリンダ
１７ ブームシリンダ
２０ 船体
２１ 制御部
２２ 距離計測計
２３ 吸着部位置検出器
２４ 傾斜計
２５ 風向風速計
２６ 喫水高さ検出器
２７ 海面高さ検出器
３０ 吸着部
４０、４１、４２、４３、４４ マグネット部
４０Ａ 吸着面
５０ レール

Claims (11)

1. 電磁式リフティングマグネット部と、
   前記電磁式リフティングマグネット部を保持するアーム部と、
   前記アーム部を動作させるブーム部と、
   前記ブーム部を旋回動作させる旋回部と
   を有し、
   前記電磁式リフティングマグネット部はリフティングマグネットシリンダにより油圧駆動され、
   前記アーム部はアームシリンダにより油圧駆動され、
   前記ブーム部はブームシリンダにより油圧駆動される
   係船機を用いた離着桟装置であって、
   前記電磁式リフティングマグネット部には、４つのマグネット部を有し、
   ４つの前記マグネット部のそれぞれの吸着面が、前記電磁式リフティングマグネット部から突出する方向に変位し、
   前記電磁式リフティングマグネット部を吸着部に吸着させた後に、
   制御部が、
   前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させることで、船体を岸壁又は陸上に対して移動させる
   ことを特徴とする係船機を用いた離着桟装置。
2. 前記係船機を前記船体に複数設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の係船機を用いた離着桟装置。
3. 前記係船機を、前記船体の船首と、前記船体の船尾とに配置した
   ことを特徴とする請求項２に記載の係船機を用いた離着桟装置。
4. 前記係船機を前記陸上に配置し、前記吸着部を前記船体とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の係船機を用いた離着桟装置。
5. 前記陸上に前記係船機を移動させるレールを設置した
   ことを特徴とする請求項４に記載の係船機を用いた離着桟装置。
6. 前記船体から前記岸壁までの距離を計測する距離計測計を備え、
   前記制御部は、前記距離計測計で計測される前記距離によって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。
7. 前記吸着部の位置を検出する吸着部位置検出器を備え、
   前記制御部は、前記吸着部位置検出器で検出される前記位置によって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。
8. 前記船体の傾きを計測する傾斜計を備え、
   前記制御部は、前記傾斜計で計測される前記傾きによって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。
9. 前記船体、前記岸壁、又は前記陸上における風向及び風速を計測する風向風速計を備え、
   前記制御部は、前記風向風速計で計測される前記風向及び前記風速によって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。
10. 前記船体の喫水高さを検出する喫水高さ検出器を備え、
    前記制御部は、前記喫水高さ検出器で検出される前記喫水高さによって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。
11. 前記船体の存在位置における海面高さを検出する海面高さ検出器を備え、
    前記制御部は、前記海面高さ検出器で検出される前記海面高さによって、前記アーム部、前記ブーム部、及び前記旋回部の少なくともいずれかを動作させる
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の係船機を用いた離着桟装置。