JP7461342B2 - クレーンのシステムおよび交換可能工具 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの分野に関する。

例えば、特許文献１は、クレーンが設けられている船舶を開示しており、そのクレーンは、旋回構造と、旋回構造に枢動可能に搭載されるブームと、ブームを上下させる（ｌｕｆｆ）ために構成される水平引込組立体（ｌｕｆｆｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを備える。クレーンは、１つ以上の巻上ウインチを伴う巻上組立体と、１つ以上の巻上ウインチによって駆動される１つ以上の巻上ケーブルと、巻上組立体の１つ以上のウインチ駆動される巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材とをさらに備える。移動ブロック部材は、複数のケーブルシーブを有し、クレーンフック組立体が設けられており、図６の例では、共通の自由に旋回する運搬装置を介して走行ブロック部材に連結される２つの両フックが設けられている。

船舶に搭載されたクレーンの巻上組立体には、例えば、巻上ウインチをＡＨＣウインチとして具現化することによって、または、１つ以上のうねり補償シリンダと、巻上ケーブルのある区域に作用する１つ以上の関連するケーブルシーブとを用いて、うねり動作の補償を可能にするためのうねり補償部が設けられ得る。

概して、例えば、特許文献２において、および、多くの既存のクレーンにおいて、クレーンフック組立体は、少なくともクレーンフック組立体を別のクレーンフック組立体に交換する観点において魅力的ではない様態で、走行ブロックに永久的に取り付けられている。クレーンが異なる荷重を巻き上げるために使用される場合、共通しての使用が、例えば中間スプレッダなど、クレーンフックと物体との間のワイヤスリングから行われる。

特許文献２は、クレーンの走行ブロックに対する工具のより容易な結合および結合解除を可能にする配置を開示しており、例えば工具は、クレーンフックである。それに加えて、吊下装置が特許文献２に開示されている。

国際公開第２００９／０９９３１９号 国際公開第２０１８／１３９９３１号 国際公開第２０１８／１３９９１８号 欧州特許第３０２２３６１号明細書 欧州特許第２９３２５１７号明細書 国際公開第２０１３／１１４０６５号

少なくとも特許文献２の装置の代替を提供することが本発明の目的である。

例えば、より多様および／または堅牢な解決策といった向上した解決策を提供することが本発明のさらなる目的である。

第１の態様において、本発明は請求項１によるクレーンおよび交換可能工具を備えるシステムを提案している。システムの実施形態は従属請求項２～１６に一致する。

本発明の第１の態様は、請求項１７によるクレーンおよび交換可能工具を備えるシステムにも関する。従属請求項２～１６の主題はこのシステムにも適用でき、同じ利点を提供する。

本発明の第１の態様は、請求項１８による工具吊下装置および交換可能工具を備えるシステムと、請求項１９による工具吊下装置とにも関する。従属請求項２～１６の主題はそれらにも適用可能であり、同じ利点を提供する。第１の態様は、請求項２０による工具吊下装置の使用にも関する。

本発明の第１の態様は、請求項２１による交換可能工具および上工具連結器を備えるシステムにも関する。従属請求項２～１６の主題はそれらにも適用可能であり、同じ利点を提供する。

本発明の第１の態様は、請求項２、２３、または２４による交換可能工具と、請求項２５または２６による上工具連結器とにも関する。

本発明の第１の態様は、請求項２７による方法と、実施形態としての請求項２８による方法とにも関する。

第２の態様では、本発明は、上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器が、肩部が設けられたシャンクとして具現化されることを提案している。
工具締め具は、交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成され、この目的のために、本明細書において記載されているように、特定の有利な構造を有する。

いずれの態様でも、システムは、例えば、１つ以上の交換可能工具のセットを含んでもよく、そのセットは、例えば、基礎杭上端持ち上げ装置、海上風力タービンの移行部品のための持ち上げ装置、基礎杭建て起こし装置、モノパイル建て起こしおよび持ち上げ工具、杭打機持ち上げ工具など、荷重が吊り下げられる１つ以上のクレーンフックまたは他の持ち上げ工具を含み得る。すべてのこれらの交換可能工具に同じ下工具連結器が提供される場合、それら交換可能工具はクレーンの同じ上工具連結器に有利に連結可能である。それによって、工具はクレーンの同じ上工具連結器を通じて交換可能である。

システムは、例えばクレーンフックなど、１つの機能を各々有する１つ以上の交換可能工具を備え得るが、特許文献３に記載されているようなマルチ工具といった、複数の機能を提供するように各々具現化されている１つ以上の工具を備えてもよい。

システムは、例えばドロップハンマおよび金床を有するといった、杭駆動装置として具現化されている、または、特許文献４に詳述されているように具現化されている１つ以上の交換可能工具を備えてもよい。

システムは、貨物コンテナを持ち上げるために構成されるスプレッダで具現化される１つ以上の交換可能工具を備えてもよく、スプレッダは、４つの角とされた持ち上げフレームと、貨物コンテナの角の取付具に解除可能に付着するように構成される各角における係止機構とを有する。

システムは、例えば貝浚渫バケツといった、例えば水中浚渫作業のための浚渫バケツといった掘削装置で具現化される１つ以上の交換可能工具を備えてもよい。

システムは、水域の底において溝を作るように、および／または、海底ケーブルを敷設するように構成される海中溝堀装置および／または海底ケーブル敷設装置で具現化される１つ以上の交換可能工具を備え得る。

システムは、例えば切断シャーまたは連続ループワイヤ切断装置を備えるといった、海中での管切断のために構成される１つ以上の交換可能工具を備えてもよい。

システムは、海域の底への岩石の配置のために構成される、例えば把持装置といった水中岩石配置装置で具現化される１つ以上の交換可能工具を備え得る。

システムは、水中ＲＯＶを展開および回収するための進水システムで具現化される１つ以上の交換可能工具を備え得る。

システムは、例えば海底において、海底構成部品を設置するために具現化または使用されてもよい。本明細書では、システムが、１つ以上の交換可能工具に加えて、海底構成部品を備えることが想定されており、海底構成部品には、交換可能工具に関連して本明細書で記載したような肩部の設けられたシャンクが設けられる。例えば、海底構成部品は、海底テンプレート、海底へと押し込まれる杭を案内するための杭案内装置、吸引アンカ、自噴線構成部品（例えば、自噴線終端構成部品）、坑口構成部品などである。

好ましくは、システムは、例えば異なる機能および／または異なる能力を各々有するといった複数の交換可能工具（例えば、異なる持ち上げ能力を伴うクレーンフック）を備え、それらの工具はすべて、同じ工具締め具と嵌め合わされるように構成されるシャンクおよび肩部を有する。これは、前記複数の交換可能工具のうちの第１のものが上工具連結器から連結解除され、前記複数の交換可能工具のうちの第２のものが、同じ上工具連結器に変更を加えることなくその上工具連結器に連結される方法を可能にする。

実施形態では、下工具連結器は、例えば工具と一体であるなど、工具から解除不可能である。

例えば、下工具連結器は、例えば両クレーンフックまたは四叉クレーンフックといったクレーンフックの部品である。

例えば、下工具連結器は、例えば実施形態において約５０００トンのといった、例えば１０００トンを超えるといった５００トン超の鉛直方向の荷重を支持するように具現化される。

本発明の第１の態様による実施形態では、走行ブロック部材は、例えば１つ以上の凹部および／または内向き突起といった、１つ以上の固定支持要素を備える。固定支持要素は、上工具連結器の可動工具保持体の下方に配置され、上工具連結器本体を支持し、上工具連結器本体と共に上工具連結器を支持するように構成される。固定支持要素は、吊り下げられた工具の荷重、および、工具を吊り下げる可動工具保持体の下方で工具によって支持される任意の荷重を担う。上工具連結器による、すなわち、工具保持体による工具の支持の下方に位置させられる走行ブロック部材による上工具連結器の支持は、工具吊下装置のコンパクトな配置を有利に提供でき、工具吊下装置の下の工具の吊り下げのために必要とされる高さは、工具の支持が上連結器の支持の下方にある配置に対して最小限にされ得る。さらに、これは工具の移動の向上した制御をもたらすことができる。例えば望ましくない揺れまたは回る移動といった工具の望ましくない移動はより効果的に減衰させることができ、例えば枢動または旋回の移動といった意図された移動の制御は向上させることができる。

実施形態では、工具吊下装置の走行ブロック部材は、走行ブロック部材の外側輪郭を定める走行ブロック外側フレームを備える。走行ブロック外側フレームには、例えば１つ以上の凹部および／または１つ以上の内向き突起といった、１つ以上の固定支持要素が設けられる。これらの固定支持要素は、実質的に走行ブロック部材の外側輪郭内に上工具連結器を保持するなどのために、上工具連結器の上工具連結器本体を支持するように構成される。このようにして、上工具連結器は、クレーンの一体部品を形成するなどのために、工具吊下装置において有利に一体化できる。

実施形態では、走行ブロック部材の走行ブロック外側フレームは、例えばケーブルシーブの下方で、または、ケーブルシーブを部分的もしくは完全に挟んで、例えば鉛直方向で平行な２つの横断フレーム板要素といった２つの横断フレーム要素を備える。工具吊下装置の上からの視界で見たとき、これらのフレーム板要素は、走行ブロック部材の１つ以上のケーブルシーブと上工具連結器とを水平方向で包囲する。両方の横断フレーム要素は、１つ以上の固定支持要素を備える。例えば、これらは、例えば内側で互いを向くといった、水平方向で互いと相対して設けられる。ケーブルシーブは、１つ以上のウインチ駆動されるケーブルによる工具吊下装置の吊り下げを多降下構成において可能にする。

実施形態では、固定支持要素は、走行ブロック外側フレームを通じて延びる実質的に水平方向の連結器枢動軸の周りで走行ブロック外側フレームに対して枢動可能に上工具連結器を保持するなどのために、上工具連結器本体を枢動可能に支持するように構成される。この構成は、吊り下げられた工具の荷重と、工具によって支持される任意の荷重とを担う間、連結器枢動軸の周りでの上工具連結器の枢動を許容するなどのためである。

例えば、上工具連結器本体は、走行ブロック外側フレームの関連するそれぞれの凹部の中で支持される水平方向で並べられた軸棒端を備え得る。これらの軸棒端と凹部とは、連結器本体の相対する側において連結器枢動軸に沿って配置される。例えば、鉛直方向で平行な２つの横断外側フレーム板要素といった２つの横断外側フレーム要素が凹部を備える。例えば、軸棒端は、前記凹部の中に設けられる軸受において延びてもよい。

実施形態では、支持要素は、工具吊下装置の上からの視界で見たとき、走行ブロック部材のケーブルシーブ同士の間で水平方向に上工具連結器を支持する。例えば、支持要素は、横断外側フレーム要素によって包囲され、任意選択で前記ケーブルシーブによって包囲される空間の中で上工具連結器を支持し、その空間は、例えば少なくとも１°だけ、連結器枢動軸の周りでの上工具連結器の枢動を許容する。

第２の態様では、本発明は、上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器が、肩部が設けられたシャンクとして具現化されることを提案している。

肩部を伴うシャンクは、様々な工具で容易かつ確実に実施され得る非常に簡単な構造である。シャンクは頑丈であり、例えばシャンク自体が工具締め具への機械的な連結のために移動構成部品を必要としないため、特定の保守を必要としない。

工具締め具は、交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成され、この目的のために、特定の有利な構造を有する。工具締め具は、
－ 走行ブロック部材によって支持される、締め具筐体として具現化される上連結器本体と、
－ 工具のシャンクの下方からの通路への導入を許容する、中心鉛直方向軸を伴うシャンク受入通路を定めるメス型中央開口本体と、
－ 複数の可動工具保持体と、
を備える。

可動工具保持体は、メス型中央開口本体に搭載される。可動工具保持体は、可動工具保持体の動作位置と非動作位置とを各々提供するように、シャンク受入通路の周りに分布され、好ましくは前記シャンク受入通路の開口上端の周りに分布される。可動工具保持体は、その非動作位置において、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容するように適合される。可動工具保持体は、その動作位置において、工具吊下装置の下で工具を工具締め具から吊り下げるように通路へと導入されたシャンクの肩部の下方でシャンクに係合するようにさらに適合される。

具体的には、第２の態様は、例えば船舶で使用するための、クレーンと交換可能工具とを備えるシステムに関し、交換可能工具は、その上側において、肩部が設けられたシャンクとして具現化される下工具連結器を備える。

クレーンは、旋回構造と、旋回構造に枢動可能に搭載されるブームと、ブームを上下させるために構成される水平引込組立体と、巻上組立体とを備え得る。巻上組立体は、１つ以上の巻上ウインチと、１つ以上の巻上ウインチによって駆動される１つ以上の巻上ケーブルとを備え得る。

クレーンは工具吊下装置を備える。工具吊下装置は、巻上組立体のウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材と、工具締め具とを備える。工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具締め具を支持し、吊り下げられた工具の荷重、および、工具によって支持される任意の荷重を担うように適合される。

本発明の第２の態様は、例えば船舶で使用するための、クレーンと交換可能工具とを備えるシステムにも関し、交換可能工具は、その上側において、肩部が設けられたシャンクを備え、クレーンは、
－ クレーンのウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材と、
－ 交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成される工具締め具であって、
－ 走行ブロック部材によって支持される締め具筐体、
－ 工具のシャンクの下方からの通路への導入を許容する、中心鉛直方向軸を伴うシャンク受入通路を定めるメス型中央開口本体、および、
－ 複数の可動工具保持体であって、各々の可動工具保持体は、メス型中央開口本体に搭載され、可動工具保持体の動作位置および非動作位置を各々提供するように、シャンク受入通路の周りに分布され、好ましくは前記シャンク受入通路の開口上端の周りに分布され、可動工具保持体は、非動作位置において、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容し、動作位置において、工具吊下装置の下方で工具締め具からシャンクを吊り下げ、それによって工具を吊り下げるように、通路へと導入されたシャンクの肩部の下方で交換可能工具のシャンクに係合するように適合される、複数の可動工具保持体
を備える工具締め具と
を備える工具吊下装置を備え、
工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具締め具を支持し、吊り下げられた工具の荷重、および、工具によって支持される任意の荷重を担うように適合される。

第２の態様は、例えば船舶において、クレーンにおいて使用するための、例えばクレーンフックといった交換可能工具と工具吊下装置とを備えるシステムにも関し、交換可能工具は、肩部が設けられたシャンクを有し、工具吊下装置は、クレーンのウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材と、工具締め具とを備え、工具締め具は、交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成され、
－ 走行ブロック部材によって支持される締め具筐体と、
－ 工具のシャンクの下方からの通路への導入を許容する、中心鉛直方向軸を伴うシャンク受入通路を定めるメス型中央開口本体と、
－ 複数の可動工具保持体であって、各々の可動工具保持体は、メス型中央開口本体に搭載され、可動工具保持体の動作位置および非動作位置を各々提供するように、シャンク受入通路の周りに分布され、好ましくは前記シャンク受入通路の開口上端の周りに分布され、可動工具保持体は、非動作位置において、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容し、動作位置において、工具吊下装置の下方で工具締め具から工具を吊り下げるように、通路へと導入されたシャンクの肩部の下方で工具のシャンクに係合するように適合される、複数の可動工具保持体と
を備え、
工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具締め具を支持し、吊り下げられた工具の荷重、および、工具によって支持される任意の荷重を担うように適合される。

第２の態様は、例えば船舶において、クレーンにおいて使用するための、工具吊下装置にも関し、工具吊下装置は、
－ クレーンのウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材と、
－ 交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成される工具締め具として具現化される上工具連結器であって、
－ 走行ブロック部材によって支持される、締め具筐体として具現化される上連結器本体、
－ 工具のシャンクの下方からの通路への導入を許容する、中心鉛直方向軸を伴うシャンク受入通路を定めるメス型中央開口本体、および、
－ 複数の可動工具保持体であって、各々の可動工具保持体は、メス型中央開口本体に搭載され、可動工具保持体の動作位置および非動作位置を各々提供するように、シャンク受入通路の周りに分布され、好ましくは前記シャンク受入通路の開口上端の周りに分布され、工具保持体は、非動作位置において、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容し、動作位置において、工具吊下装置の下方で工具締め具から工具を吊り下げるように、通路へと導入されたシャンクの肩部の下方でシャンクに係合するように適合される、複数の可動工具保持体
を備える上工具連結器と
を備え、
工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具締め具を支持し、吊り下げられた工具の荷重、および、工具によって支持される任意の荷重を担うように適合される。

第２の態様は、クレーンにおけるこの工具吊下装置の使用にも関し、クレーンは、
－ 旋回構造と、
－ 旋回構造に枢動可能に搭載されるブームと、
－ ブームを上下させるために構成される水平引込組立体と、
－ 巻上組立体であって、
－ １つ以上の巻上ウインチ、および、
－ １つ以上の巻上ウインチによって駆動される１つ以上の巻上ケーブル
を備える巻上組立体と
を好ましくは備え、
工具吊下装置の走行ブロック部材は、巻上組立体のウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる。

本発明は、使用が本発明の第２の態様によるシステムから行われる巻き上げの方法にも関する。肩部を伴う同一のシャンクを上側において備える複数の交換可能工具を備えるシステムを使用するとき、方法は、工具のうちの１つが工具吊下装置から連結解除され、工具のうちの別の１つが同じ吊下装置に連結されることを含み得る。

例えば、シャンクは鋼鉄のものであり、例えば３０センチメートルの最小直径の中実断面といった、少なくとも３０センチメートルの最小直径を有する。

好ましくは、シャンクは、その上部における頭部と、前記頭部の下方の周方向溝とを有し、肩部は、溝を画定する周囲面を形成する。

好ましくは、頭部は、頭部の先端に向けて錐状に先細りである。

実施形態では、肩部は、例えば頭部の最大直径へと、頭部に向けて錐状に外へと拡がる。好ましくは、溝を画定する下周囲面は、溝の下方で細長い主シャンク本体に向けて外へと拡がる。

好ましくは、シャンクは、細長い主シャンク本体を前記溝の下方において有する。

好ましくは、主シャンク本体は、その長さまたは高さにわたって均一の断面を有する。

好ましくは、シャンクは、実質的に断面が中実であり、例えば、その断面にわたって完全に中実である、または、配線、通信線、および／または、流体の流れのための配管のために、シャンクの高さの少なくとも一部に沿って小さい孔が設けられる。

好ましくは、シャンクは、例えば鍛鋼といった鋼から作られる。

工具吊下装置は、巻上組立体のウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる走行ブロック部材と、工具締め具とを備える。

クレーンは、例えば物体を船舶から積み降ろしたり船舶へ積み込んだりするためになど、船舶上で使用するために具現化され得る。

検討されている工具の例は、例えば両フック、四叉フックなどの持ち上げフック、または、例えば杭建て起こし工具、移行部品持ち上げ工具、海中騒音軽減スクリーンなどの例えば杭打ち機器および／もしくは基礎部品といった例えば海上施設機器である。

本発明の第２の態様は、本明細書に記載されているような工具にも関する。具体的には、本発明の第２の態様は、本発明の第２の態様によるシステムで使用するための工具に関し、交換可能工具は、その上側において、工具吊下装置の下で工具締め具から吊り下げられるように、工具締め具の通路への導入において工具締め具の可動工具保持体によって係合させられるように構成される肩部が設けられたシャンクを備える。工具は、例えば両フックまたは四叉フックといったクレーンフックであり得る。

第２の態様は、第１の端において肩部を有するシャンクを伴い、シャンクの反対の端においてオス型工具連結器を伴うオス型－オス型アダプタとして具現化され、例えば、オス型連結器と嵌め合わされるように構成されるメス型工具相手連結器を上側において各々が備える１つ以上の工具をさらに備えるシステムで使用するために具現化される工具にも関する。

使用中、本発明は、方法に工具をクレーンから吊り下げさせることができる。本発明によるシステムは、吊り下げられた工具を巻き上げる方法を可能にする。

本発明の第２の態様によるシステムが使用される、本発明による方法の実施形態では、可動工具保持体は最初にその非動作位置にさせられる。例えば、シャンクの肩部が可動工具保持体のすぐ上方になるまで、巻上組立体を使用して工具締め具を直立のシャンクの上へ降下させることで（好ましいとされる）、シャンクは下方から工具締め具のシャンク受入通路へと導入される。その後、シャンクがその肩部によって可動工具保持体の径方向内向きの端の上面において支持されるように、可動工具保持体は、肩部の下でシャンクと係合するなどのために、例えば能動的または受動的に、その動作位置にさせられる。

工具を取り外すために、実施形態は、工具締め具が工具の重量から解放されるように、工具が例えば船舶のデッキといった何らかの支持体に降下させられることを想定している。次に、例えば巻上組立体を用いて工具吊下装置を持ち上げることで、シャンクをシャンク受入通路の外へ降下させることができるように、可動工具保持体はそれらの非動作位置にさせられる。

本発明による実施形態では、工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具吊下装置が、ウインチ駆動される１つ以上のケーブルによって多降下構成において吊り下げられるように、１つ以上のケーブルシーブを備える。走行ブロック部材は、例えば、１つ以上の巻上ケーブルが通って延びる複数のケーブルシーブを前記走行ブロック部材において備える分割可能なブロック構成の一部を形成する。そのため、複数のケーブルシーブは、複数の取り外し可能または弛緩ケーブルシーブと、走行ブロック部材に固定される複数の固定シーブとを備え、弛緩シーブのうちの１つ以上の選択的な取り外しによって、巻上組立体におけるケーブル降下の数を変化させることができる。

例えば工具締め具といった、上工具連結器の工具保持体は、システムの実施形態において、例えば線形シリンダまたは線形スピンドル駆動部といった、例えば液圧アクチュエータまたは電気アクチュエータといった１つ以上のアクチュエータによって動作可能である。アクチュエータは、工具保持体を動作位置と非動作位置との間で移動させるように構成でき、工具の下工具連結器はそれぞれ、工具がクレーンから吊り下げられるように工具保持体によって係合させられ、工具がクレーンから解放されるように工具保持体から係合解除される。工具締め具において、１つ以上のアクチュエータは、可動工具保持体を前記動作位置と非動作位置との間で移動させるように構成することができ、可動工具保持体はそれぞれ、シャンクの導入を許容し、肩部に係合する。

実施形態では、工具保持体は、例えば工具締め具といった上工具連結器が自己係止するように、非動作位置から動作位置へと受動的に移動するように構成される。そのため、１つ以上のアクチュエータは、動作位置から非動作位置へとのみ工具保持体を移動させるように提供され得る。

工具吊下装置の走行ブロック部材は、工具締め具を支持し、吊り下げられた工具の荷重を担うように適合される。

実施形態において、上工具連結器は、
－ 上連結器本体に対して、上連結器本体の鉛直方向軸の周りで、工具保持体の旋回を許容し、それによって、工具保持体によって係合させられる場合に工具の旋回を許容するように、上連結器本体と工具保持体との間で動作する軸受と、好ましくはさらに
－ 上連結器本体と工具保持体との間で動作する回転駆動部であって、鉛直方向軸の周りで、上連結器本体に対して、工具保持体の前記旋回を選択的に駆動し、それによって、工具の前記旋回を選択的に駆動するように構成される回転駆動部と
をさらに備える。

上工具連結器が本発明の第１の態様に従う実施形態では、軸受は締め具筐体とメス型中央開口本体との間に搭載され得る。そのため、軸受は、締め具筐体に対する鉛直方向軸の周りでのメス型中央開口本体の前記旋回を許容するように、メス型中央開口本体を支持する。回転駆動部は、締め具筐体とメス型中央開口本体との間で動作し、工具締め具の中心鉛直方向軸の周りでの締め具筐体に対する、メス型中央開口本体の前記旋回と、それに搭載された可動工具保持体の前記旋回とを選択的に駆動し、それによって工具の前記旋回を選択的に駆動するように構成される。

回転駆動部は、結合状態と自由回転状態との間で切り替わることを可能にする動作可能なクラッチを備え得る。例えば、回転駆動部によって発生させられる回転駆動部の駆動シャフトの駆動トルクは、工具保持体へと伝達される。上工具連結器が工具締め具として具現化される場合、このトルクは、例えば、クラッチを介して、工具保持体が搭載されるメス型中央開口本体へと伝達される。クラッチは、駆動シャフトを例えばメス型中央開口本体といった工具保持体に結合するように、および、駆動シャフトを例えばメス型中央開口本体といった工具保持体から結合解除するように、外部で切り替え可能とでき、それによって、例えば本体といった工具保持体の旋回はそれぞれ、回転駆動部によって駆動され、回転駆動部から自由回転となる。

回転駆動部は、動作可能な制動装置を伴う差動装置を備えてもよく、制動装置は、回転駆動部によって発生させられる回転駆動部の駆動シャフトの駆動トルクを、差動装置を介して、例えば本体といった工具保持体へと伝達するために、非作動状態において回転駆動部を許容し、作動状態において回転駆動部を妨害し、それによって、例えば本体といった工具保持体の回転は、前記非作動状態において回転駆動部によって駆動され、前記作動状態において回転駆動部から自由回転となる。

したがって、回転駆動部を用いて、保持体の回転および保持体が保持する工具の回転は、走行ブロック部材に対して、メス型中央開口本体の回転と共に駆動される。工具のそのように達成された制御された旋回を用いて、前記工具と、存在する場合にはその工具から吊り下げられる荷重とは、所望の角度へと位置決め可能である。

実施形態では、メス型中央開口本体は、本体の回転を駆動するために回転駆動部の駆動シャフトの駆動トルクを伝達する１つ以上の歯車によって係合させられる、はめば歯車に固定される、または、そのようなはめば歯車を周囲に形成する。このはめば歯車は、例えば、本体の外周を包囲する、または、本体の外周によって形成される外向きに歯の付けられたはめば歯車であり得る。

システムの実施形態では、少なくとも１つの工具がオス型－オス型アダプタとして具現化され、シャンクには、その第１の端において、工具締め具に挿入される肩部が設けられ、オス型工具連結器がシャンクの反対の端に設けられる。そのため、システムは、オス型－オス型アダプタ工具のオス型工具連結器と嵌まり合うように構成されるメス型工具相手連結器を各々有する１つ以上のさらなる工具をさらに備える。例えば、オス型工具連結器は、例えば錐状に先の尖った頭部といった頭部と、頭部が受け入れられるメス型相手連結器の孔のフランジの下に係合するように具現化される外側へ枢動する掛かり止め部材の周方向の配列とを有する。

オス型－オス型アダプタのシャンクが、オス型連結器とメス型工具相手連結器との相互連結を介してさらなる工具へと連結され、そのシャンクで工具締め具へと挿入されるとき、工具は、結果として、アダプタを介して締め具から吊り下げられ、それによって工具吊下装置から吊り下げられる。

このオス型－オス型アダプタを提供することは、シャンクを備える工具だけでなく、メス型工具相手連結器が設けられた、例えば既存の工具といった工具を吊り下げることもできるため、工具吊下装置から吊り下げることができる工具の範囲を広げる。

例えば、オス型－オス型アダプタのオス型工具連結器および工具のメス型相手連結器は、特許文献２に示されているように具現化され、そのため、アダプタを使用して、例えばそこに示されている杭建て起こし工具および移行部品持ち上げ工具が工具吊下装置から吊り下げられ得る。

本発明の第２の態様による実施形態では、可動工具保持体は、アームと、メス型中央開口本体に対するアームの支点とを含む梃子として各々具現化される。好ましくは、これは、支点がメス型中央開口本体に搭載されるアームの枢動に水平方向の軸を提供するように行われる。ここで、アームの一端であって、アームの径方向内側の端は、動作位置において、工具のシャンクの肩部に係合するように適合される。可動工具保持体の非動作位置において、工具保持体は、工具締め具へのシャンクの導入において、または、工具締め具からの除去において、この位置においてアームの最上端を上向きに超えた工具のシャンクの通過を許容するために通路と並んだ領域から各々除去されるか、または、そのような工具に各々連結される、もしくはそのような工具に各々連結可能とされる。好ましくは、梃子のアームの他端であって、アームの径方向外側の端は、支点に対して、梃子を動作位置と非動作位置との間で移動させるように構成されるアクチュエータによって動作可能である。

支点がアームの枢動のために水平方向の軸を提供する好ましい場合には、アクチュエータの動作は径方向外側の端を概して鉛直方向に移動させる。好ましくは、そのとき、径方向内側の端は、可動工具保持体の非動作位置において上向きに傾斜させられ、径方向外側の端は対応するように下向きに傾斜させられる。そのとき、各々の可動工具保持体を具現化する梃子の内側の端が動作位置においてよりも非動作位置において高いため、シャンクは、肩部が梃子の前記内側の端の上方となるまで上向きに移動するように挿入され、次に、例えば同時にかまたは後に、動作位置への内側の端の下向きの移動が続いて、梃子の上面によって支持される。

各々の可動工具保持体の支点は、工具締め具の径方向でより外側の中実部品における材料引っ張りを低減または実質的に回避するために、動作位置において、シャンクから吊り下げられる工具の重量のため、シャンクの肩部によって可動工具保持体に発揮される径方向の力が弾性要素の圧縮をもたらすように、例えば１つ以上のバネまたは弾性材料といった弾性要素を介して、弾性的な様態においてメス型中央開口本体に搭載できる。

実施形態では、中央開口本体に対して上下に移動可能であり、すべての梃子を動作位置と非動作位置との間で調和して移動させることができるように可動工具保持体のすべての梃子の外側の端に係合するように適合される可動梃子制御環体が提供される。例えば、液圧もしくは空気圧のジャッキ、および／または、例えば電気スピンドル駆動部といったスピンドル駆動部といった、１つ以上のアクチュエータが、制御環体を上下に移動させるために提供され得る。好ましいとされるように、径方向内側の端が、上向きに傾斜した可動工具保持体の非動作位置にあり、対応するように径方向外側の端が下向きに傾斜したとき、制御環体は、好ましくは、例えば１つ以上のアクチュエータによる作動において、梃子の外側の端の上方で延び、梃子の上面に係合し、下向きに移動することで、これらを同じく動作位置から非動作位置へと下向きに移動させる。外側の端を上向きに移動させ、それによって可動工具保持体を非動作位置から動作位置へと移動させるために、制御環体は、少なくとも動作位置における上面の高さまで、または、それより少し高くまで、上向きに移動する。係合させられ、それによって支持されるように、下方へ再び移動する前に、シャンクが非動作位置において内側の端よりいくらか高くまで挿入されることを容易にするために、いくらかの追加の可動性が提供されることが想定されている。

実施形態では、可動工具保持体の各々は、その径方向外側の端において、制御環体の下で延びる下制御環体係合面と、可動工具保持体の動作位置において制御環体の内周に径方向で隣接する上制御環体係合面とを備える。下制御環体係合面は、制御環体が下向きに移動して可動工具保持体を動作位置から非動作位置へと移動させるとき、可動工具保持体の径方向外側の端を下向きに押し、可動工具保持体を非動作位置へと枢動させるなどのために、下制御環体係合面と係合するようになっている。上制御環体係合面は、可動工具保持体がその動作位置にあるとき、制御環体がその任意の枢動する移動において上制御環体係合面に径方向で係合するようになっている。それによって、制御環体は可動工具保持体の形態係止を確立し、可動工具保持体を動作位置で固定する。

工具締め具によるシャンクの係合に到達するためにシャンクの挿入の後に下向きの移動が必要とされないように、可動工具保持体が非動作位置と動作位置との間で実質的に径方向に移動する本発明の実施形態も想定されている。例では、２つのＣ字形の板が可動工具保持体として提供されている。それらの板は、互いに向けられた開口端を伴うシャンク受入通路の直径方向で両側に設けられ、それらの平面は、開口を定めるなどのために、径方向において延びる。非動作位置におけるこの開口は、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容するようになっている。非動作位置から動作位置へと移動するために、板は、開口の大きさを縮小して、工具を工具締め具から吊り下げるために通路へと導入されたシャンクの肩部の下方に係合するなどのために、開口端が互いに向かうように移動する。

実施形態では、各々の可動工具保持体について、シャンク、延いては工具が工具締め具から吊り下げられるとき、シャンクの肩部と可動工具保持体との間の境界面から下向きおよび径方向外向きに傾斜される力線が延びる。好ましくは、前記力線に沿って、可動工具保持体の動作位置において、保持体は、中央開口本体の部分で直接的に支持される。これは、保持体と、前記力線における中央開口本体の部分との間の接触のため、直接的な荷重の伝達を可能にする。そのため、保持体は、前記力線に沿って、一方におけるシャンクと他方における中央開口本体との間に挟まれる。これは、保持体における過度の曲げ荷重を回避する。可動工具保持体に発揮される力は、工具締め具のメス型中央開口本体を介して締め具筐体に向けて導かれ、締め具筐体を介して工具吊下装置の残りの部分へと導かれる。好ましくは、存在する場合、締め具筐体とメス型中央開口本体との間の軸受が力線の中にある。

実施形態では、可動工具保持体の動作位置においてシャンクの肩部と係合する、径方向内側の端における各々の可動工具保持体の肩部係合面が、径方向内向きの方向において下向きに傾斜して延びる。実施形態では、肩部係合面は、屈曲または湾曲のない真っ直ぐである。別の実施形態では、肩部係合面は球形または凹状であり、そのため可動工具保持体は動作位置にあるときに玉継手のように一緒に球形の環状部分の形を定める。シャンクの肩部係合面は、実施形態では、例えば凸状とすることもでき、または、例えば若干のＳ字形またはＺ字形でといった、他の方法で湾曲もしくは屈曲されてもよい。

好ましくは可動工具保持体の前記面によって係合させられる肩部の係合面は、可動工具保持体の肩部係合面に相補的に成形される。例えば、可動工具保持体の肩部係合面が球形または凸状である実施形態では、肩部の係合面は、可動工具保持体の動作位置において肩部係合面に合致および隣接するなどのために、実質的に同じ湾曲を伴う球形または凹状である。これによって、シャンクが対応するシャンク受入通路を通過しているため規制された可動性を伴うが、玉継手と同様の相互作用を有することを可能にする。それでもなお、限定された玉継手の機能は、構造における過度の局所的な応力を回避することを可能にする。

実施形態では、可動工具保持体は、工具のシャンクの肩部に係合するように構成される締め付け顎部を各々有し、締め付け顎部は、例えば梃子のアームに取り外し可能に搭載される、好ましくは交換可能な締め付け顎部であり、それが係合する工具のシャンクの対応する部分の寸法および／または形に、締め付け顎部の寸法および／または形を合致させることができる。

交換可能な締め付け顎部は、摩耗の場合に交換を可能にし、顎部の正確な寸法および／または形を工具のシャンクの寸法および／または形に合致させることを可能にもできる。交換可能な締め付け顎部は、顎部が適合される梃子全体より容易に機械加工する、または、例えば摩擦材料といった別の材料から作ることもできる。

実施形態では、６つ以上の可動工具保持体が工具締め具に提供される。

実施形態では、メス型中央開口本体は、可動保持体を支持するフランジ付きの上端を伴う鉛直方向に配置される円筒として具現化される。例えば、スラスト軸受が、筐体において本体のフランジ付きの上端を支持する。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器は、例えば工具のシャンクといった下工具連結器に、例えば本体といった工具保持体の回転方向において、例えば工具の重量から生じる摩擦といった境界面における摩擦を用いて係合するように構成される。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器は、例えば工具のシャンクといった下工具連結器に、例えば本体といった工具保持体の回転方向において、工具の例えばシャンクといった下工具連結器の嵌まり合う回転方向で非対称の外面に合致する通路の回転方向で非対称の壁を用いて係合するように構成される。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器は、例えば工具のシャンクといった下工具連結器に、例えば本体といった工具保持体の回転方向において、例えば工具のシャンクの１つ以上の肩部においてといった工具の下工具連結器において、合致する径方向の突起に抗して工具保持体の掛かり止めを用いて係合するように構成される。

実施形態では、走行ブロック部材は、例えば工具締め具といった上工具連結器を、水平方向の軸の周りで枢動可能に支持するように適合される。したがって、ブロック部材に対する、例えば工具締め具といった上工具連結器のいくらかの揺動が、この軸の周りで達成される。

上工具連結器が工具締め具として具現化される実施形態では、その中央開口本体の通路は、その下端において、下向きに発散する漏斗状部へと展開する、またはそのような漏斗状部に隣接する。この漏斗状部は、工具を下方から通路へと移動させる間、通路に対する工具の位置決めを容易にする。

上工具連結器が工具締め具として具現化されている実施形態では、使用中に工具の重量と工具によって担持される任意の荷重とによって、工具のシャンクの肩部を介して、および／または肩部によって可動工具保持体に発揮される荷重は、肩部によって可動工具保持体に発揮される力が可動工具保持体に沿って一様でないとき、少なくとも一部で均一にされる。これは、シャンクが例えば意図せずに工具締め具の中心鉛直方向軸に対して若干斜めに挿入されたとき、起こり得る。可動工具保持体への荷重のこのような均一化を確立するために、第１に、可動工具保持体は径方向においてあらかじめ応力が加えられ得る。第２に、シャンクについての制約が、例えば、前記締め具筐体の底側において、または、メス型中央開口本体の前記シャンク受入通路の底においてといった、工具締め具における下方位置において提供でき、これは、締め具の中心鉛直方向軸に対して垂直なシャンクのモーメントを低下させる。第３の選択肢は、不等の荷重から生じる可動工具保持体同士の間の位置または配向における小さい変化を補償するために、可動工具保持体を、別々にかまたはグループ化して、例えばゴムから作られる例えば圧縮可能および膨張可能の要素といったジンバル状の構成に搭載することである。

実施形態では、制御ユニットが提供され、それによって、例えば船舶におけるクレーン操作者といった海面の上方の操作者が、例えば工具締め具といった上工具連結器の移動部品、および／または、存在する場合には工具の移動部品を、例えばそれらが動作中に水中にあるとき、および／または、水中で異なる部品を操縦するＲＯＶを動作および操縦するために、動作させることができる。好ましくは、少なくとも工具保持体と、存在する場合には、例えば工具締め具といった上工具連結器の回転駆動部とが、例えば、存在する場合には制御環体のアクチュエータを動作させることで、制御ユニットを介して制御可能である。存在する場合、工具締め具のクラッチおよび／または制動装置も、好ましくは制御ユニットを介して制御可能である。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器の下方において、例えば、本明細書に記載されるセンサおよび／もしくは撮像装置といった、そこから吊り下げられる工具またはその下の物体といった電気装置によって使用される電気エネルギー、ならびに／または、工具締め具および／もしくは工具によって用いられる場合、例えばセンサデータおよび／もしくはカメラデータといった電気信号および／もしくはデータは、それらの装置と海面の上方の電力供給部との間で、接点を伴うスリップリングを用いて伝達される。スリップリングは、上工具連結器または下工具連結器に設けることができ、例えばクレーンまたは船舶における他の場所に設けられる電気エネルギー供給源からの電気エネルギーは、上工具連結器に、接点を伴うスリップリングを介して下工具連結器に供給され、さらにそれらによって動作させられる部品へと供給される。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器の下方において、例えば、本明細書に記載されるセンサおよび／もしくは撮像装置といった、そこから吊り下げられる工具またはその下の物体といった電気装置によって使用される電力、ならびに／または、工具締め具および／もしくは工具によって用いられる場合、例えばセンサデータおよび／もしくはカメラデータといった電気信号および／もしくはデータは、それらの装置と海面の上方の電力供給部との間で、誘導コネクタを用いて伝達される。このような誘導コネクタは、水に曝され得る直流電気接点がなく、例えば腐食したピンおよび短絡の問題を回避する。誘導コネクタは、海中用途においてすでに採用されているような水中脱着誘導コネクタとして具現化できる。

本発明によるシステムにおいて採用される誘導コネクタは、一次側または二次側が誘導コネクタのメス型部品にあり、二次側または一次側が、誘導コネクタの例えば相補的なオス型部品といったオス型部品にある変圧器を備え得る。両方の部品には電気回路が設けられ、その電気回路は変圧器の一次側または二次側のいずれかを形成する。これらの部品のうちの１つは、例えば、クレーンにおいて、または、船舶におけるどこかに配置される、電力供給部および／またはデータ通信システムへの配線を介して連結される回路を有し、他の部品は、工具の例えばシャンクといった下工具連結器に設けられ、下工具連結器は、例えば、物体吊下装置が電気装置および／またはデータ通信構成部品に連結され得る物体吊下装置のさらに下方の点へと、下向きに延びる配線に連結される回路を有する。

実施形態では、上工具連結器はメス型部品またはオス型部品の一方を備え、その部品の回路は、例えば前記クレーンにおける電力供給部へ、または、例えば存在する場合には船舶においてクレーンから外へ、配線を介して連結可能である。下工具連結器はオス型部品およびメス型部品の他方を備え、その部品は、吊り下げられた工具の電気エネルギー消費部品へと下向きに延びる回路を有する。オス型部品とメス型部品とは、工具が上工具連結器から吊り下げられている間、オス型部品とメス型部品との電気的相互連結を可能にし、それによって電力供給部から工具のエネルギー消費部品への電気エネルギーの供給を可能にするなどのために、互いに対して位置決めされる。

通信信号は電気信号と同じ方法で送信できる。誘導コネクタのオス型部品とメス型部品とには、データ通信のためのアンテナがさらに各々に設けられてもよい。

誘導コネクタのオス型部品とメス型部品との両方の電気構成部品は、好ましくは、例えば絶縁材料の被覆層によって、水および圧力から保護される。

誘導コネクタは、例えば、最大で２ｋＷの電力を伝達し、実施形態では８０メガビットの範囲でのイーサネットで通信を伝達するように具現化され得る。

誘導連結を介した電力供給部は、回転駆動部に電力供給するために、ならびに／または、存在する場合、例えば工具締め具といった上工具連結器のクラッチおよび／もしくは制動装置を動かすために、使用されてもよい。ここで、前記電力は、システムの交換可能工具と関連付けられる１つ以上の電池、および／または、例えば発電機といった別の電力供給源に由来してもよい。

実施形態では、交換可能工具のうちの１つ以上には、例えば１つ以上の電池および／または発電機といった電力供給源が設けられ、システムは、工具のシャンクと工具吊下装置との間に誘導コネクタを備え、例えば、前記工具に基づいた供給源からの電力は、回転駆動部、可動保持体のためのアクチュエータ、例えば工具締め具といった上工具連結器のクラッチ、制動装置のうちの１つ以上に電力を供給するために使用される。

実施形態では、走行ブロックには、例えば１つ以上の電池および／または発電機といった電気エネルギー供給源が設けられ、システムは工具のシャンクと工具吊下装置との間に誘導コネクタを備え、例えば、工具および／または工具によって取り扱われる荷重もしくは物体の電気構成部品に、例えばアクチュエータもしくはセンサといった上工具連結器のエネルギー消費部品に、ならびに／または、例えばセンサもしくはデータ／信号送信ユニットといった工具吊下装置における機器に、エネルギー供給源を連結することを可能にする。

好ましくは、シャンクに提供されるオス型またはメス型誘導コネクタの部品は、誘導コネクタの他の部品の位置が工具吊下装置においても中心にあるように、その中心軸と並べて位置決めされるか、その中心軸に位置決めされるか、またはその中心軸の周りで回転対称に位置決めされる。例えば、構成は、メス型中央開口本体が本明細書に記載されているように回転するように搭載される実施形態において、オス型およびメス型誘導コネクタ部品を互いに対して回転させることができる。

実施形態では、誘導コネクタのオス型部品は、例えばシャンクの肩部の上方で、例えばシャンクの頭部端の中で鉛直方向において中心で凹状にされた、例えばシャンクといった上工具連結器の内部に設けられる。好ましくは、上工具連結器は工具締め具として具現化され、下工具連結器はシャンクとして具現化され、誘導コネクタのオス型部品は、シャンクが工具締め具によって係合させられるときに工具締め具の上方に延びるシャンクの上部分に位置させられ、それによってメス型部品は、オス型部品との連結を確立するために上方から凹部へと挿入され得る。

上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器がシャンクとして具現化される実施形態では、誘導コネクタのオス型部品は、例えば、工具締め具によって係合させられるときに工具締め具の上方に延びるシャンクの頭部端の外側面といった、例えばシャンクの肩部の上方の、シャンクの外側面に設けられ、それによって、メス型部品は、例えば肩部の上方で延びるシャンクの上端にわたって上方から配置されるといった、上方または側方からオス型部品と接触させられてもよく、コネクタは、例えば、シャンクの周囲の周りで環状に成形され、例えば、シャンクの外面と面一にするなどのために、外面の径方向凹部に位置決めされる。この実施形態では、好ましくは、オス型部品は、シャンクを工具締め具の通路に挿入するとき、通路を定める壁または工具締め具の他の部品に可及的にぶつかることから保護される。これは、例えば、メス型部品との誘導連結を結果的に確立するための挿入の後に可及的に解除可能である材料の層によって確立されてもよい。

上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器がシャンクとして具現化される実施形態では、誘導コネクタのメス型部品は、例えばシャンクの肩部の上方で、シャンクに設けられ、具体的には、コネクタのオス型部品が接触させられ得るように、工具締め具によって係合させられるときに工具締め具の上方に延びるシャンクの上部分または頭部端に設けられ、上方からオス型部品と連結される。

上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器がシャンクとして具現化される実施形態では、誘導コネクタのオス型部品またはメス型部品は、例えば、誘導コネクタのオス型部品またはメス型部品が下方または側方からメス型部品またはオス型部品とそれぞれ連結され得るように、シャンクが工具締め具によって係合させられるとき、工具締め具の下方に延びるシャンクの下部分にといった、工具のシャンクの下部分に設けられる。

誘導コネクタの部品の電気回路に連結される配線は、肩部を伴うシャンクにおいてどちらが設けられても、オス型部品またはメス型部品の下部から、シャンク内で下向きに、例えばシャンクにおける点といった、工具が締め具から吊り下げられるときに工具締め具の下方に位置付けられる点まで、例えばシャンク内の中心孔を通じてといったシャンク内で中心において延びることができ、例えばさらなる機器および／または工具の電力供給源までのプラグおよびソケット連結のために、境界面における電力連結点に向けて、例えば径方向といった外向きに延びることができる。別の選択肢は、配線が、工具内部の配線との直接的な連結のためにシャンクを通ってさらに下向きに延びること、または、シャンクが工具と一体であるとき、シャンクから工具内へと下向きに、および／もしくは、例えば、吊り下げられるシャンク自体、アダプタ、工具、もしくは物体において使用されるセンサ、撮像装置、もしくは他の電気装置との直接的な連結のために下向きに延びることである。シャンクがオス型－オス型アダプタによって構成されるとき、工具における配線および／または装置との電気連結は、例えば、アダプタの下端におけるオス型連結器にあってもよく、配線は、誘導コネクタのオス型部品からアダプタの下端へと下へずっと延びる。

実施形態では、誘導コネクタのメス型部品は、表面層によって画定される球形の空洞で形成される内側筐体を備え、相補的なオス型部品は球形の部分を備え、表面層によって画定される。メス型部品の電気回路は、メス型部品の表面層を向く球形の凹状側で形成され、オス型部品の電気回路は球形の部分に位置決めされ、オス型部品の表面層を向く球形の凸状側で形成される。

好ましくは、シャンクに提供されるオス型またはメス型誘導コネクタの部品は、その中心軸に、または、中心軸の周りに回転対称で位置決めされ、そのため、海面の上方で電力供給部に連結される他の部品の位置と、取り付けられる配線の位置とは、連結されている間、例えばシャンクといった下工具連結器の回転、延いては工具の回転によって少なくとも影響される。

海中で使用するための特定の水中脱着誘導コネクタが特許文献５から知られている。実施形態では、誘導コネクタは、特許文献５に開示されているように具現化される。

実施形態では、下工具連結器は、液圧流体および／または空気圧流体の移送のためのスタブ連結器のための取付具を備え、その取付具は、例えばクレーンにおける上工具連結器のスタブ相手連結器に、または、例えば存在する場合には船舶においてクレーンから外に、連結するように適合される。この取付具と相手連結器とは、工具が上工具連結器から吊り下げられている間、それらの液圧または空気圧の相互連結を可能とし、それによって、液圧または空気圧の動力ユニットから工具の液圧または空気圧で動作する部品への液圧または空気圧の流体の移送を可能にするなどのために、互いに対して位置決めされる。取付具は、例えば、工具が水中へと降下させられる間に使用されるように、工具における機器、または、工具によって取り扱われる機器にエネルギー供給するために、液圧または空気圧の動力ユニットから液圧または空気圧の流体を送るためのスタブ連結器に連結するように適合される。

上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器がシャンクとして具現化される実施形態では、システムの工具のシャンクは、液圧および／または空気圧の流体の移送のためのスタブ連結器と嵌まり合うように適合されるスタブ連結器取付具を備える。

例えば、特許文献６に開示されているようなスタブ連結器取付具および嵌まり合うスタブ連結器が提供される。

スタブ連結器取付具は、例えば、シャンクが例えば凹状にされた工具締め具によって係合させられるとき、工具締め具の上方に延びるシャンクの上部分または頭部端の中で中心に設けられ得る。そのため、シャンクには、シャンクが工具締め具によって係合させられるとき、海中の機器のための連結点において工具締め具の下方で延びる部分で途切れる中心孔が設けられてもよい。

好ましくは、スタブ連結器取付具はシャンクの中心軸に位置決めされる。

実施形態では、例えばその走行ブロックといった工具吊下装置には、例えば、加圧された空気圧流体および／もしくは加圧された液圧流体の保管のための１つ以上の保管タンク、ならびに／または、圧縮機もしくはポンプといった、加圧流体の供給源が設けられ、システムは、工具と工具吊下装置との間での液圧および／または空気圧の流体の移送のためのスタブ連結器システムを備え、例えば、加圧された空気圧流体および／または加圧された液圧流体の保管のための１つ以上の保管タンクを、工具および／または工具によって取り扱われる荷重もしくは物体における液圧および／または空気圧の構成部品に連結することができる。

実施形態では、例えばシャンクといった下工具連結器は、誘導コネクタのメス型部品およびオス型部品の一方を備え、スタブ連結器のための取付具をさらに備える。上工具連結器が工具締め具として具現化され、下工具連結器がシャンクとして具現化される実施形態では、誘導コネクタのオス型部品は、例えばシャンクの肩部の上方の、肩部を伴うシャンクの外側面に設けられ、具体的には、例えば先に記載したような追加の選択肢を伴って、工具締め具によって係合されるときに工具締め具の上方に延びるシャンクの上部分の外側面に設けられ、スタブ連結器取付具が、例えば先に記載したような追加の選択肢を伴って、例えば工具締め具の下方へと延びる中心孔を伴って、シャンクの上部分の中で中心に設けられる。

実施形態では、１つ以上のセンサが、例えば、海中活動といったクレーンに関連する活動においてフィードバックを提供するために、例えば工具締め具といった上工具連結器の機能の正確性を確認するために、最終的にそれに基づいて上工具連結器の機能を調整するために、異なる部品の互いに対する位置および移動を検証するために、または、必要な電流、電気信号、および／または流体流れが流れているかどうかを確認するために、システムにおいて実施される。

１つ以上のセンサによって提供されるフィードバックに基づいて、システムが監視されてもよく、修正および／または調整が、操作者によって、および／または、例えばクレーンによって保持される海中部品を操縦することに関与させられる海中ＲＯＶを制御するために、行われてもよい。システムには、センサ出力データをデジタル監視システムに転送するためのデータ接続部が設けられてもよい。出力は、例えば、操作者によって解釈させるために、ならびに、工具、工具から吊り下げられる荷重、存在する場合には工具締め具、誘導コネクタの部品および／もしくはスタブ連結を確立する部品、または、関与させられる他の部品の動作または操縦の対応する調整によって解釈させるために、例えば船舶において画面に示されてもよい。

調整または操縦は操作者によって直接的に制御されてもよい。出力は、信号を解釈するために、ならびに、工具、工具から吊り下げられる任意の荷重、および／または例えば工具締め具といった上工具連結器の動作および／または操縦を自動的に調整または修正するために適合されたＲＯＶの制御ユニットに直接的に送られてもよい。

例えば、可動工具保持体のアクチュエータ、存在する場合には制御環体のアクチュエータ、および／または、例えば工具締め具といった上工具連結器の回転駆動部、存在する場合にはそのクラッチおよび／または制動装置を動作させる、例えば工具締め具といった上工具連結器の動作のための制御ユニットにおいてフィードバックを用いることも想定されている。

１つ以上のセンサからのフィードバックを利用することで、システムの動作のデジタル化および／または自動化が、達成され得る、および／または、より正確に行われ得る。

１つ以上のセンサには、例えば、１つ以上のカメラといった１つ以上の撮像装置、場所、位置、および／または変位を決定および／または記録するように構成される１つ以上のセンサ、歪み、引っ張り、および／または力などの機械的パラメータを測定する１つ以上のセンサ、相対変位を測定する１つ以上のセンサ、１つ以上のＧＰＳセンサ、傾斜センサなどがある。

実施形態では、例えば工具締め具といった上工具連結器の機能が監視され得る。例えば、肩部が可動工具保持体によって正しく係合および支持されているかどうかといった、シャンクの肩部などの下工具連結器に係合および係合解除する間、工具保持体が正しい位置にあるかどうか、または、正しい位置へ移動しているかどうか、ならびに、シャンク受入通路に対するシャンクの挿入、工具保持体による係合、係合解除、除去の間、シャンク受入通路および／または可動工具保持体に対するシャンクの相対的な位置、配向、および移動が、例えば、工具保持体などにおける１つ以上のＧＰＳセンサおよび／または傾斜センサ、海面の上方の１つ以上のカメラおよび動画処理ユニットなどの撮像装置の出力によって検証され得る、または、相対的な位置、移動、および／もしくは配向にフィードバックを提供するＲＯＶにおいて実施され得る。

実施形態では、１つ以上のセンサは、例えば工具締め具の部品および／または工具のシャンクについて、歪み、引っ張り、および／または力などの１つ以上の機械的パラメータを記録するために実施される。

工具吊下装置には、例えば工具締め具の上工具連結器の正しい動作を監視するために、すなわち、少なくとも、工具締め具から工具を吊り下げるように、非動作位置における通路を通じた工具のシャンクの通過と、動作位置において通路を通って延びるシャンクの係合とを可能とするために、デジタル監視システムへのデータ接続部が設けられてもよい。

１つ以上のセンサが、例えば、傾斜センサなどによって、シャンクなどの上工具連結器、工具、および／または、工具に取り付けられる荷重の鉛直状態を含め、水面下などで絶対的な位置および／または配向を測定するために実施されてもよい。出力は、例えば直接的またはＲＯＶを介して、操作者によって、工具、存在する場合には工具から吊り下げられる荷重、または工具締め具の動作または操縦の解釈および対応する調整のために、画面に示され得るかまたは送られ得る。出力は、信号を解釈し、工具、荷重、工具締め具の動作をそれ自体によって調整または修正するように適合されるＲＯＶに直接的に送られてもよい。

電流を監視する１つ以上のセンサが、存在するときに誘導連結が適切に作動しているかどうか、存在する場合には、供給された電流および電圧が正しいかどうか、および／または、電気回路に失陥があるかどうかを検証するために採用されてもよい。同様に、流体の流れおよび／または流体圧力を測定する１つ以上のセンサが、存在する場合にはスタブ連結が適切に作用しているかどうかを検証するために、圧力および流量を確認するために、ならびに／または、漏れ、障害、または流線内の他の失陥を検出するために使用されてもよい。

本発明は、本明細書に記載されているような工具吊下装置および工具を備えるシステムと、このようなシステムの使用とにも関する。

さらに、本発明は、クレーンにおけるこのシステムの使用にも関し、そのクレーンは、旋回構造と、旋回構造に枢動可能に搭載されるブームと、ブームを上下させるために構成される水平引込組立体と、巻上組立体とを備える。巻上組立体は、１つ以上の巻上ウインチと、１つ以上の巻上ウインチによって駆動される１つ以上の巻上ケーブルとを備える。工具吊下装置の走行ブロック部材は、巻上組立体のウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブルから吊り下げられる。

本発明は、請求項２６によるクレーンおよび交換可能工具を備えるシステムにも関する。

本発明は、請求項３１による、クレーンにおける使用のための工具および工具吊下装置を備えるシステムにも関する。

本発明は、本明細書に記載されているような肩部が設けられ、本明細書に記載されているような工具吊下装置に連結されるように構成されるシャンクを有する交換可能工具にも関する。本発明は、このような交換可能工具の使用にも関する。

本発明の第３の態様において、本発明は、工具の上側において交換可能工具のシャンクに解除可能に係合するように構成される工具締め具を提案する。工具締め具は、
－ 走行ブロック部材によって支持される締め具筐体と、
－ 工具のシャンクの下方からの通路への導入を許容する、中心鉛直方向軸を伴うシャンク受入通路を定めるメス型中央開口本体と、
－ 複数の可動工具保持体であって、各々の可動工具保持体は、メス型中央開口本体に搭載され、可動工具保持体の動作位置および非動作位置を各々提供するように、シャンク受入通路の周りに分布され、好ましくは前記シャンク受入通路の開口上端の周りに分布され、工具保持体は、非動作位置において、下方からシャンク受入通路への工具のシャンクの導入を許容し、動作位置において、工具吊下装置の下方で工具締め具から工具を吊り下げるように、通路へと導入されたシャンクの肩部の下方でシャンクに係合するように適合される、複数の可動工具保持体と、
－ 締め具筐体に対して、締め具筐体の鉛直方向軸の周りで、可動工具保持体の旋回を許容し、それによって、可動工具保持体によって係合させられる場合に工具の旋回を許容するように、締め具筐体と可動工具保持体との間で動作する軸受と
を備える。

軸受は、具体的には、締め具筐体とメス型中央開口本体との間に搭載でき、前記軸受は、締め具筐体に対する鉛直方向軸の周りでのメス型中央開口本体の前記旋回を許容するように、メス型中央開口本体を支持する。

実施形態では、工具締め具は、締め具筐体と可動工具保持体との間で動作する回転駆動部であって、鉛直方向軸の周りで、締め具筐体に対して、可動工具保持体の前記旋回を選択的に駆動し、それによって、工具の前記旋回を選択的に駆動するように構成される回転駆動部をさらに備える。回転駆動部は、締め具筐体とメス型中央開口本体との間で動作でき、工具締め具の中心鉛直方向軸の周りでの締め具筐体に対する、メス型中央開口本体の前記旋回と、それに搭載された可動工具保持体の前記旋回とを選択的に駆動し、それによって工具の前記旋回を選択的に駆動するように構成される。

実施形態では、回転駆動部は、結合状態と自由回転状態との間で切り替わることを可能にする動作可能なクラッチを備える。例えば、回転駆動部によって発生させられる回転駆動部の駆動シャフトの駆動トルクが、クラッチを介して、可動工具保持体が搭載されるメス型中央開口本体に伝達され、クラッチは、駆動シャフトをメス型中央開口本体に結合するように、および、駆動シャフトをメス型中央開口本体から結合解除するように、外部で切り替え可能であり、それによって、メス型中央開口本体の旋回と、それによる可動工具保持体の旋回とはそれぞれ、回転駆動部によって駆動され、回転駆動部から自由回転となる。

実施形態では、回転駆動部は、動作可能な制動装置を伴う差動装置を備え、制動装置は、回転駆動部によって発生させられる回転駆動部の駆動シャフトの駆動トルクを、差動装置を介して、メス型中央開口本体へと伝達するために、非作動状態において回転駆動部を許容し、作動状態において回転駆動部を妨害し、それによって、メス型中央開口本体の回転は、前記非作動状態において回転駆動部によって駆動され、前記作動状態において回転駆動部から自由回転となる。

実施形態では、可動工具保持体は、アームと、メス型中央開口本体に対するアームの支点とを含む梃子として各々具現化され、好ましくは、前記支点は、支点がメス型中央開口本体に搭載されるアームの枢動に水平方向の軸を提供し、アームの一端は、動作位置において、工具のシャンクの肩部に係合するように適合され、非動作位置において、工具締め具への導入において、または、工具締め具からの除去において、アームの端を越えての工具のシャンクの通過を許容するために通路と並んだ領域から除去され、好ましくは、梃子のアームの他端は、梃子を動作位置と非動作位置との間で移動させるように構成されるアクチュエータによって動作可能である。

実施形態では、可動工具保持体は、シャンクの肩部と係合するように構成される締め付け顎部を各々有し、締め付け顎部は、例えば存在する場合に梃子のアームに取り外し可能に搭載される、好ましくは交換可能な締め付け顎部であり、工具のシャンクの対応する部分の寸法および／または形に、締め付け顎部の寸法および／または形を合致させることができる。

実施形態では、メス型中央開口本体は、可動保持体が搭載されるフランジ部分を有する水平方向にフランジ付きの上端を伴う鉛直方向に配置される円筒として具現化され、存在する場合、軸受は本体のフランジ付きの上端を支持する。

第１、第２、および第３の態様の実施形態は、同様の利点を提供するために組み合わされてもよい。本発明の好ましい実施形態は、例えば本発明のすべての態様といった複数の態様に従う。

ここで、本発明が添付の図面を参照して説明される。

船舶における本発明によるシステムの図である。 工具が何も吊り下げられていないシステムの工具吊下装置の詳細図である。 本発明による工具が工具締め具から吊り下げられているシステムの工具吊下装置の詳細図である。 本発明による別の工具が工具締め具から吊り下げられているシステムの工具吊下装置の詳細図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている本発明によるシステムの工具吊下装置の詳細な側面図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている本発明によるシステムの工具吊下装置の詳細な前面図である。 工具保持体が非動作位置にある、工具締め具から吊り下げられる工具のシャンクを伴う本発明による工具締め具の詳細図である。 工具保持体が動作位置にある、工具締め具から吊り下げられる工具のシャンクを伴う本発明による工具締め具の詳細図である。 シャンクが挿入されているが工具締め具の可動工具保持体によって係合されておらず、可動工具保持体が非動作位置にある状態での本発明の同じ工具締め具の詳細図である。 シャンクが工具締め具の可動工具保持体によって係合されており、可動工具保持体が動作位置にある状態での同じ工具締め具の詳細図である。 同じ工具締め具の詳細な上面図である。 工具保持体が動作位置にある、本発明の工具締め具と、工具締め具に挿入される前のシャンクを伴う工具とを示す図である。 可動工具保持体が非動作位置にあり、工具のシャンクが工具締め具に挿入されている、同じ工具締め具および工具を示す図である。 シャンクが挿入されており、可動工具保持体が、シャンクの肩部と係合する動作位置にある、同じ工具締め具および工具を示す図である。 可動工具保持体が動作位置にあり、シャンクが挿入されていない状態での本発明の工具締め具の詳細図である。 可動工具保持体が非動作位置にあり、シャンクが挿入されていない状態での工具締め具の詳細図である。 本発明のオス型－オス型アダプタの概略的な前面図である。 可動工具保持体が動作位置にある状態で、本発明の工具締め具によって係合されている本発明のオス型－オス型アダプタの詳細な斜視図である。 可動工具保持体が動作位置にある状態での、本発明の同じ工具締め具によって係合されている本発明のオス型－オス型アダプタの詳細な前面図である。 動作位置にある本発明の可動工具保持体の上面図である。 非動作位置にある同じ可動工具保持体の上面図である。 動作位置にあり、シャンクと係合している本発明の可動工具保持体の側面図である。 非動作位置にあり、シャンクと係合していない同じ可動工具保持体の側面図である。 オス型部品がメス型部品へと挿入されている海中誘導コネクタの前面図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている状態（実線）と、工具締め具から解除されている状態（点線）とにおける、本発明によるシステムの実施形態の径方向断面図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている状態（実線）と、工具締め具から解除されている状態（点線）とにおける、本発明によるシステムの実施形態の径方向断面図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている状態（実線）と、工具締め具から解除されている状態（点線）とにおける、本発明によるシステムの実施形態の径方向断面図である。 工具が工具締め具から吊り下げられている状態（実線）と、工具締め具から解除されている状態（点線）とにおける、本発明によるシステムの実施形態の径方向断面図である。

これらの図は、本発明の第１、第２、および第３の態様に従う実施形態を示している。上工具連結器は工具締め具として具現化されており、下工具連結器は肩部を伴うシャンクとして具現化されている。

図１は、船舶において使用される、クレーン１と、工具１００によって構成されている肩部を伴うシャンクとを備える、本発明によるシステムを示している。図１は、前記システムのクレーン１が、旋回構造２と、旋回構造２に枢動可能に搭載されたブーム３と、ブーム３を上下させるために構成される水平引込組立体４と、工具１００を下に吊り下げるために工具１００のシャンク１０１に連結するように構成される工具吊下装置７と、巻上組立体６とを備えることを示している。巻上組立体６は、１つ以上の巻上ウインチ６１と、１つ以上の巻上ウインチ６１によって駆動され、工具吊下装置７を支持するなどのために１つ以上の巻上ウインチ６１から工具吊下装置７へと延びる１つ以上の巻上ケーブル６２とを備える。

図２Ａ～図２Ｅに示されているように、工具吊下装置７は、巻上組立体６のウインチ駆動される１つ以上の巻上ケーブル６２から吊り下げられる走行ブロック部材７０と、工具締め具８とを備える。

工具吊下装置７の走行ブロック部材７０は、工具締め具８を支持し、吊り下げられた工具１００の荷重を担うように適合されている。走行ブロック部材７０は、工具締め具８を水平方向の軸の周りで枢動可能に支持するようにさらに適合されている。例えば図３Ａ～図３Ｅおよび図６Ｂでは、締め具筐体８１が、相対する側において、２つの径方向外向きに突出する円筒部品を備え、それらの円筒部品は、水平方向の軸の周りで枢動する能力を確立するために、例えば図２Ａ～図２Ｃに示されているように前側および後側において、工具吊下装置７の相補的な通路に嵌まり合う。

走行ブロック部材７０は、走行ブロック部材７０の外側輪郭を定める走行ブロック外側フレーム７１を備える。走行ブロック部材７０は、工具吊下装置７の上からの視界で見たとき、走行ブロック部材７０のケーブルシーブ７４と工具締め具８とを水平方向で包囲する、鉛直方向で平行な２つの横断フレーム板要素７３の形態で２つの横断フレーム要素７３を備える。横断フレーム板要素７３は、工具締め具８を走行ブロック部材７０の外側輪郭の中に実質的に保持するなどのために、工具の締め具筐体８１を支持するように構成される２つの凹部７２を備える。凹部は、内側で互いを向いて、水平方向で互いと相対して設けられている。

凹部７２は、走行ブロック外側フレーム７１を通じて延びる実質的に水平方向の連結器枢動軸７５の周りで走行ブロック外側フレーム７１に対して枢動可能に工具締め具８を保持するなどのために、工具の締め具筐体８１を枢動可能に支持するように構成されている。工具の締め具筐体８１は、図３Ａ～図３Ｅを見ると、軸受が設けられた、走行ブロック外側フレーム７１の関連するそれぞれの凹部の中で支持される２つの水平方向で並べられた軸棒端９１を備える。軸棒端９１と凹部とは、工具の締め具筐体８１の相対する側において連結器枢動軸７５に沿って配置されている。それによって、走行ブロック部材７０が、吊り下げられた工具１００の荷重と、前記軸受および凹部７２を通じて工具１００によって支持される荷重とを担う間、連結器枢動軸７５の周りでの工具締め具８の枢動が可能とされている。

凹部７２は、ケーブルシーブ７４の下方で、工具吊下装置７の上からの視界で見たとき、連結器枢動軸７５の周りでの上工具連結器８の枢動を許容する、横断フレーム板要素７３によって包囲される空間の中で水平方向に、工具締め具８を支持する。

図２Ａでは、工具が工具吊下装置７から吊り下げられていない。

図２Ｂは、図１からの工具１００が工具締め具８を用いて工具吊下装置の下方でどのように吊り下げられるかを示しており、図２Ｄは、吊り下げられた工具１００が、肩部１０２を伴うシャンク１０１を有することを示している。

図２Ｃは、工具吊下装置７の下方で吊り下げられている別の工具の持ち上げ装置を示している。ここでも、この工具１００は、図２Ｄに示されているような肩部１０２を伴うシャンク１０１を有する。

図２Ａ～図２Ｅからの工具締め具８は、図３Ａ～図３Ｅにおいてより詳細に示されており、工具締め具８が、走行ブロック部材によって支持される締め具筐体８１と、工具のシャンク１０１の通過を許容するために中心鉛直方向軸８ａを伴う通路８３を定めるメス型中央開口本体８２と、締め具筐体８１に搭載され、本体８２を支持し、本体８２の旋回を許容するスラスト軸受８４と、複数の可動工具保持体８５とを備えることが示されている。各々の可動工具保持体８５は、可動工具保持体の動作位置および非動作位置を各々提供するように、本体８２によって支持され、通路の周りに分布されている。

可動工具保持体８５は、図３Ａにおけるシャンク１０１が存在していない非動作位置と、図３Ｂにおける動作位置とで示されている。可動工具保持体は、ここでは工具から成るシャンク１０１を伴って、図３Ｃおよび図３Ｄのそれぞれにおいて同じ位置で示されている、または、工具が挿入されると、回転において動かない様態で工具に連結されるかもしくは工具に連結可能で示されている。

図３Ｃから図３Ｄへの進行は、図２Ａ～図２Ｅにおいて示されている分離された工具締め具８の可動工具保持体８５によってシャンク１０１が係合させられるところを示しており、その結果、工具１００は、例えば図２Ａ～図２Ｅに示した様態で、工具締め具８を備える工具吊下装置７（図示されていない）から吊り下げられる。

工具保持体８５は、図３Ａおよび図３Ｃにおいて示された非動作位置において、下方から通路８３を通じた工具１００のシャンク１０１の通過を許容するように適合され、図３Ｂおよび図３Ｄにおいて示された動作位置において、工具１００を工具締め具８から吊り下げるように通路８３を通じて延びるシャンク１０１の肩部１０２の下方で係合するように適合されている。

図４Ａ～図４Ｃへの進行は、図４Ａから図４Ｂへの進行で工具１００のシャンク１０１が挿入され、次に、図４Ｂから図４Ｃへの進行で、別の分離された工具締め具８によって係合され、その結果、工具１００は、例えば図２Ａ～図２Ｅに示された様態で、工具締め具を備える工具吊下装置７（図示されていない）から吊り下げられる。

図４Ａおよび図４Ｃでは、可動工具保持体８５は動作位置にある。工具保持体８５は、この動作位置において、工具１００を工具締め具８から吊り下げるように、通路８３を通じて延びるシャンク１０１の肩部１０２の下方に係合するように適合されている。

図４Ｂでは、可動工具保持体８５は非動作位置にある。工具保持体８５は、この非動作位置において、通路８３を通じた下方からの工具１００のシャンク１０１の通過を許容するように適合されている。

図４Ａ～図４Ｃの工具締め具８は、図５Ａ～図５Ｂにおいて、工具１００なしで、可動工具保持体８５がそれぞれ動作位置および非動作位置にある状態で示されている。

図７Ａ～図７Ｂは、工具締め具８の個々の工具保持体８５を、動作位置と非動作位置とでそれぞれ示している。図７Ｃ～図７Ｄは、同じ工具保持体８５を、シャンク１０１の肩部１０２の下方で係合する動作位置と、通路８３を通じた下方からのこのシャンクの通過を許容する非動作位置とでそれぞれ示している。

図に示されている工具締め具８は、工具１００の重量から生じる境界面における摩擦を用いて、本体８２の回転方向において工具１００のシャンク１０１と係合するように構成されている。

図に示された工具締め具８の実施形態では、可動工具保持体８５は、アーム８５ａおよび支点８５ｆを備える梃子として各々具現化されており、支点８５ｆは本体８２に固定されており、アームの一端は、動作位置において、工具１００のシャンク１０１の肩部１０２と係合するように適合されており、非動作位置において、工具１００のシャンク１０１の通過を許容するように通路８３と一直線の領域から無くなる。図２Ａ～図２Ｅ、図３Ａ～図３Ｅ、および図６Ａ～図６Ｂに示された実施形態について、アームの他端が、アーム８５ａを動作位置と非動作位置との間で移動させるために、アクチュエータ８８によって動作可能であることが示されている。

可動工具保持体８５は、工具１００のシャンク１０１の肩部１０２に係合するために、図３Ａにおいて最も良く示されている締め付け顎部８５ｊを有する。締め付け顎部８５ｊは、好ましくは、可動工具保持体の寸法および／または形を工具１００のシャンク１０１の寸法および／または形に合致させることができるように、交換可能な締め付け顎部である。

制御環体および可動工具保持体の他の構成、ならびに可動工具保持体の形は、図に示されている。

本体８２は、可動保持体８５を支持するフランジ付きの上端を伴う鉛直方向の円筒として具現化されている。スラスト軸受８４は、本体８２のフランジ付きの上端を筐体に対して支持する。

図２Ａ～図２Ｅ、図３Ａ～図３Ｅ、および図６Ａ～図６Ｂの工具締め具８は、動作位置において、本体８２の回転と、それに伴う可動工具保持体８５の回転とを駆動し、それによって工具を締め具筐体８１に対して工具締め具８の中心鉛直方向軸８ａの周りで駆動するなどのために、締め具筐体８１と本体８２との間で動作する回転駆動部８６をさらに備える。

回転駆動部８６によって発生させられる回転駆動部８６の駆動シャフト８７の駆動トルクは、任意選択で、図に示されていないが、クラッチを介して本体８２へ伝達され、駆動シャフト８７を本体８２に結合するように、および、駆動シャフト８７を本体８２から結合解除するように、外部で切り替え可能であり、それによって、本体の回転はそれぞれ、回転駆動部８６によって駆動され、回転駆動部８６から自由回転となる。他の選択肢は、回転駆動部が、動作可能な制動装置を伴う差動装置を備えることであり、制動装置は、回転駆動部８６によって発生させられる回転駆動部８６の駆動シャフト８７の駆動トルクを、差動装置を介して本体８２へと伝達するために、引き込み状態において回転駆動部を許容し、作動状態において回転駆動部を妨害し、それによって、本体８２の回転は、引き込み状態において回転駆動部８６によって駆動され、作動状態において回転駆動部８６から自由回転となる。

工具締め具の本体８２には、本体８２の回転を駆動するために回転駆動部８６の駆動シャフト８７の駆動トルクを伝達する１つ以上の歯車によって係合させられた、図３Ａ～図３Ｅにおいて最も良く示されている、はめば歯車８９が設けられている。はめば歯車８９は、本体８２の外周を包囲する外向きに歯の付けられたはめば歯車である。

図６Ａ～図６Ｃは、第１の端において肩部１０２が設けられたシャンク１０１を伴い、シャンク１０１の反対の端においてオス型工具連結器１０４が設けられたオス型－オス型アダプタ２００として構成された工具を示している。そのため、システムは、例えば特許文献２に示されているように、オス型－オス型アダプタ工具のオス型工具連結器と嵌まり合うように構成されるメス型工具相手連結器を各々有する１つ以上のさらなる工具（本明細書では示されていない）をさらに備える。

オス型工具連結器１０４が、例えば錐状に先の尖った頭部といった頭部１０５と、頭部が受け入れられるメス型相手連結器の孔のフランジの下に係合するように具現化される外側へ枢動する掛かり止め部材１０６の周方向の配列とを有することが示されている。

このオス型－オス型アダプタ工具２００を提供することは、シャンクを備える工具だけでなく、メス型工具相手連結器が設けられた、例えば既存の工具といった工具を吊り下げることもできるため、工具吊下装置から吊り下げることができる工具の範囲を広げる。

アダプタ工具２００のシャンク１０１が、オス型連結器１０４とメス型工具相手連結器との相互連結を介してさらなる工具（図示されていない）へと連結され、シャンク１０１が工具締め具８へと挿入され、図６Ｂ～図６Ｃに示されているように締め具によって係合させられるとき、工具は、結果として、締め具８から吊り下げられ、それによって工具吊下装置７（図示されていない）から吊り下げられる。

図２Ａ～図２Ｅに示されている工具吊下装置７の走行ブロック部材７０は、工具吊下装置７が、ウインチ駆動される１つ以上のケーブル６２によって多降下構成において吊り下げられるように、１つ以上のケーブルシーブを備える下ブロックと一体である。この下ブロックが、１つ以上の巻上ケーブル６２が通って延びる複数のシーブを備える分割可能なブロックの下側部分を形成し得ることは示されておらず、それら複数のシーブは、例えばクレーンの鉛直方向のレールにおいて案内されるトロリを用いて、ジブと下ブロックとの間で鉛直方向に移動可能である複数の弛緩シーブと、下ブロックから上向きに延びるケーブル降下の数を変えるなどのために、下ブロックに固定される複数の固定シーブとを備える。

図２Ｄおよび図２Ｅに示されているように、図示された工具締め具８の通路８３は、その下端において、下方からのシャンクの挿入の開始において、通路８３とのシャンクの位置合わせを支援するための下向きに発散する漏斗状部へと展開する。

工具締め具８に、工具締め具８の部品および／または工具１００のシャンク１０１の場所、位置、変位、および／または、歪みなどの機械的パラメータを決定および／または記録する１つ以上のセンサおよび／またはカメラなどの撮像装置が設けられており、工具締め具８の正しい動作を監視するために、すなわち、少なくとも、工具１００を工具締め具８から吊り下げるように、非動作位置における通路８３を通じた工具１００のシャンク１０１の通過と、動作位置において通路８３を通って延びるシャンク１０１の係合とを可能にするために、デジタル監視システムへのデータ接続部が設けられていることは示されていない。

工具締め具８によって採用される場合、例えばセンサデータおよび／またはカメラデータといった電力および／またはデータは、そこから、例えば、海中用途において使用されるような水中脱着誘導コネクタといった誘導コネクタを用いて伝達され得る。

図８では、システムによって成り得る誘導コネクタ５が示されている。コネクタ５のオス型部品５１とメス型部品５２とが相互連結されているとして示されている。

図６Ａおよび図６Ｃでは、シャンク１０１が、誘導コネクタ５のメス型部品５２が工具および／または工具によって担持される荷重における機器に電気を提供するために連結可能である誘導コネクタ５のオス型部品５１を備えることが示されている。ワイヤが、例えばオス型部品５１から下向きにシャンクを通って延びるシャンク内の通路を通じてなど、シャンクを介して部品５１から延びる。この構成は、このような機器への電気供給のための供給ラインの使用を不要にする。

図２Ｄおよび図２Ｅでは、オス型部品５１とメス型部品５２とは、相互連結されて（実線）、および、連結解除されて（点線）、示されている。

図９～図１２は、本発明によるシステムのさらなる実施形態を示している。

実線によって、シャンク１０１はシャンク受入通路８３に挿入されて示されており、その肩部１０２は可動工具保持体８５によって係合させられており、可動工具保持体は動作位置へと支点８５ｆの周りで内方へ枢動させられている。点線は、シャンク１０１が挿入されている一方で、可動工具保持体８５は、支点８５ｆの周りで外方へ枢動されており、シャンク１０１の肩部１０２と係合していない非動作位置にあるところを示しており、例えば、可動工具保持体による係合の前または後であり、そのため、可動工具保持体８５が動作位置へと移動させられつつ下降させられる前、または、可動工具保持体８５が非動作位置へと移動させられつつ持ち上げられた後である。

図９、図１０、および図１２の実施形態では、可動工具保持体８５の各々は、その径方向外側の端において、制御環体９０の下で延びる下制御環体係合面と、可動工具保持体８５の動作位置において制御環体９０の内周に径方向で隣接する上制御環体係合面とを備える。下制御環体係合面は、制御環体９０がアクチュエータ８８の作用を通じて下向きに移動して可動工具保持体８５を動作位置から非動作位置へと移動させるとき、可動工具保持体８５の径方向外側の端を下向きに押し、可動工具保持体８５を非動作位置へと枢動させるなどのために、下制御環体係合面と係合するようになっている。上制御環体係合面は、可動工具保持体がその動作位置にあるとき、制御環体９０がその任意の枢動する移動において上制御環体係合面に径方向で係合するようになっている。それによって、制御環体は可動工具保持体８５の形態係止を確立し、可動工具保持体８５を動作位置で固定する。

図示されているすべての実施形態では、可動工具保持体の動作位置においてシャンクの肩部と係合する、径方向内側の端における各々の可動工具保持体８５の肩部係合面が、径方向内向きの方向において下向きに傾斜して延びている。

図２～図７および図１１の実施形態では、肩部係合面は湾曲のない真っ直ぐである。

図１２の実施形態では、肩部係合面は凹状または球形であり、そのため可動工具保持体８５は動作位置にあるときにお椀の一部の形または球の輪状の一部分の形を一緒に定める。肩部係合面は、図１０の実施形態においては凸状または球形であり、図９の実施形態においては若干Ｓ字形態で湾曲している。

好ましいとされているように、図は、可動工具保持体８５の前記肩部係合面によって係合させられる肩部１０２の係合面が、可動工具保持体８５の肩部係合面に相補的に成形されることを示している。例えば、可動工具保持体８５の肩部係合面が球形である図１０の実施形態では、肩部１０２の係合面は、可動工具保持体８５の動作位置において肩部係合面に合致するなどのために、実質的に同じ湾曲を伴う球形であることが見て取れる。

描写されている実施形態では、各々の可動工具保持体について、シャンク、延いては工具が工具吊下装置から吊り下げられるとき、シャンクの肩部と可動工具保持体との間の境界面から下向きおよび径方向外向きに傾斜される力線が延びる。それによって、工具の重量によって可動工具保持体に発揮される力は、工具締め具のメス型中央開口本体を介して締め具筐体に向けて導かれ、締め具筐体を介して工具吊下装置の残りの部分へと導かれる。

図９の実施形態では、締め具筐体とメス型中央開口本体との間の最も上の軸受８４が力線の中にあることが示されている。軸受８４の代替の構成が図１０に示されており、２つの最も上の軸受８４が、可動工具保持体への前記発揮された力を締め具筐体へと一緒に導いている。

図１１および図１２の実施形態では、各々の可動工具保持体８５の支点が、工具締め具の径方向でより外側の中実部品における材料引っ張りを低減または実質的に回避するために、動作位置において、シャンクから吊り下げられる工具の重量のため、シャンクの肩部１０２によって可動工具保持体に発揮される径方向の力が弾性要素の圧縮をもたらすように、例えばバネまたは弾性材料といった弾性要素を介して、弾性的な様態においてメス型中央開口本体に搭載されている。これは、可動工具保持体８５のアーム８５ａとメス型中央開口本体との間の境界面が水平であり、結果として、工具の重量により可動工具保持体への径方向の力が実質的により大きくなるため、これらの実施形態において特に有利である。

１ クレーン
２ 旋回構造
３ ブーム
４ 水平引込組立体
５ 誘導コネクタ
６ 巻上組立体
７ 工具吊下装置
８ 工具締め具、上工具連結器
８ａ 中心鉛直方向軸
５１ オス型部品
５２ メス型部品
６１ 巻上ウインチ
６２ 巻上ケーブル
７０ 走行ブロック部材
７１ 走行ブロック外側フレーム
７２ 凹部
７３ 横断フレーム板要素、横断フレーム要素
７４ ケーブルシーブ
７５ 連結器枢動軸
８１ 締め具筐体
８２ メス型中央開口本体
８３ シャンク受入通路
８４ スラスト軸受
８５ 可動工具保持体
８５ａ アーム
８５ｆ 支点
８５ｊ 締め付け顎部
８６ 回転駆動部
８７ 駆動シャフト
８８ アクチュエータ
８９ はめば歯車
９０ 制御環体
９１ 軸棒端
１００ 工具
１０１ シャンク
１０２ 肩部
１０４ オス型工具連結器
１０５ 頭部
１０６ 掛かり止め部材
２００ オス型－オス型アダプタ工具

Claims (11)

1. クレーン（１）と交換可能工具（１００）とを備えるシステムであって、前記交換可能工具（１００）は、肩部（１０２）が設けられたシャンク（１０１）を有し、
   前記クレーン（１）は、
   －旋回構造（２）と、
   －前記旋回構造（２）に枢動可能に搭載されるブーム（３）と、
   －前記ブーム（３）を上下させるために構成される水平引込組立体と、
   －巻上組立体（６）であって、
   ・１つ以上の巻上ウインチ（６１）、および、
   ・前記１つ以上の巻上ウインチ（６１）によって駆動される１つ以上の巻上ケーブル（６２）
   を備える巻上組立体（６）と、
   －工具吊下装置（７）であって、
   ・前記巻上組立体（６）のウインチ駆動される前記１つ以上の巻上ケーブル（６２）から吊り下げられる走行ブロック部材（７０）であって、１つ以上の固定支持要素（７２）を備える、走行ブロック部材（７０）と、
   ・工具締め具（８）であって、
   ＊中心鉛直方向軸（８ａ）を伴うシャンク受入通路（８３）を定めるメス型中央開口本体（８２）であって、前記交換可能工具（１００）の前記シャンク（１０１）の下方からの前記シャンク受入通路（８３）への導入を許容する、メス型中央開口本体（８２）と、
   ＊前記メス型中央開口本体（８２）に搭載される可動工具保持体（８５）であって、前記可動工具保持体（８５）は、前記シャンク受入通路の周りに分布され、各々の前記可動工具保持体（８５）は、動作位置および非動作位置を提供し、前記可動工具保持体（８５）は、前記非動作位置において、下方から前記シャンク受入通路（８３）への前記交換可能工具（１００）の前記シャンク（１０１）の導入を許容し、前記動作位置において、前記交換可能工具（１００）を前記工具締め具（８）から前記工具吊下装置（７）の下で吊り下げるように前記シャンク受入通路（８３）へと導入された前記シャンク（１０１）の前記肩部（１０２）の下方で係合するように適合される、可動工具保持体（８５）と、
   ＊前記可動工具保持体（８５）が設けられた前記メス型中央開口本体（８２）を支持する上連結器本体（８１）であって、前記固定支持要素が前記可動工具保持体（８５）の下方に配置される構成において、前記走行ブロック部材（７０）の前記固定支持要素（７２）によって支持され、
   前記固定支持要素（７２）は、吊り下げられた前記交換可能工具（１００）の荷重、および、前記可動工具保持体（８５）の下方で前記交換可能工具（１００）によって支持される任意の荷重を担うように構成される、上連結器本体（８１）と、
   ＊中心鉛直方向軸（８ａ）の周りで、前記メス型中央開口本体（８２）の旋回を許容するように、前記メス型中央開口本体（８２）を支持する軸受（８４）と、
   ＊回転駆動部（８６）であって、前記可動工具保持体（８５）が設けられた前記メス型中央開口本体（８２）の前記旋回を選択的に駆動し、それによって、前記可動工具保持体（８５）によって係合させられる場合に前記交換可能工具（１００）の前記旋回を選択的に駆動するように構成される回転駆動部（８６）と、
   を備える、工具締め具（８）と、
   を備える工具吊下装置（７）と、
   を備える、システム。
2. 前記走行ブロック部材（７０）は、前記走行ブロック部材（７０）の外側輪郭を定める走行ブロック外側フレーム（７１）を備え、前記走行ブロック外側フレーム（７１）は前記固定支持要素（７２）を備え、前記固定支持要素（７２）は、前記工具吊下装置（７）の上からの視界で見たとき、実質的に前記走行ブロック部材（７０）の前記外側輪郭の中において、前記工具締め具（８）を保持するなどのために配置され、
   前記走行ブロック部材（７０）の前記走行ブロック外側フレーム（７１）は、鉛直方向で平行な２つの横断フレーム板要素（７３）であって、前記工具吊下装置（７）の上からの視界で見たとき、前記工具締め具（８）を水平方向で包囲する、２つの横断フレーム板要素（７３）を備え、前記横断フレーム板要素（７３）には、前記固定支持要素（７２）が、水平方向で互いと相対して設けられる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記固定支持要素（７２）は、前記上連結器本体（８１）の把持要素（９１）と係合し、前記把持要素（９１）は、前記走行ブロック部材の前記固定支持要素（７２）と相補的である、請求項２に記載のシステム。
4. 前記固定支持要素（７２）は、前記可動工具保持体（８５）の下方で走行ブロック外側フレーム（７１）を通じて延びる実質的に水平方向の連結器枢動軸（７５）の周りで前記走行ブロック外側フレーム（７１）に対して枢動可能に前記工具締め具（８）を保持して、前記連結器枢動軸（７５）の周りでの前記工具締め具（８）の枢動を許容するなどのために、前記上連結器本体（８１）を枢動可能に支持するように構成され、
   前記上連結器本体（８１）の前記把持要素（９１）は、水平方向で並べられた軸棒端（９１）として具現化され、かつ、前記走行ブロック部材（７０）の前記固定支持要素（７２）は、前記軸棒端（９１）が中で支持される関連するそれぞれの凹部として具現化される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記固定支持要素（７２）は、前記工具吊下装置（７）の上からの視界で見たとき、前記走行ブロック部材（７０）のケーブルシーブ（７４）同士の間で水平方向に前記工具締め具（８）を支持する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記回転駆動部（８６）は、結合状態と自由回転状態との間で切り替わることを可能にする動作可能なクラッチを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記工具締め具（８）は前記回転駆動部（８６）を備え、前記可動工具保持体（８５）が設けられた前記メス型中央開口本体（８２）は、前記回転駆動部（８６）の駆動トルクを伝達する１つ以上の歯車によって係合させられる、はめば歯車（８９）に固定的に取り付けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記工具吊下装置（７）の前記走行ブロック部材（７０）は、前記工具吊下装置（７）がウインチ駆動される前記１つ以上のケーブル（６２）によって多降下構成において吊り下げられるように、前記１つ以上の巻上ケーブル（６２）が通って延びる複数のケーブルシーブ（７４）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記工具締め具（８）には、１つ以上のカメラであって、工具締め具（８）の場所、位置、および／または変位を決定および／または記録するように構成される、１つ以上のカメラが設けられ、前記工具締め具（８）の正しい動作を監視するためにデジタル監視システムへのデータ接続部が設けられ、前記交換可能工具（１００）を前記工具締め具（８）から吊り下げるように、前記交換可能工具（１００）の前記シャンク（１０１）の前記可動工具保持体（８５）による係合を容易にする、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記交換可能工具（１００）は、クレーンフックである、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記システムは、前記交換可能工具（１００）を同じ前記工具締め具（８）から吊り下げることを可能にする肩部を伴う同一のシャンクを各々有する複数の前記交換可能工具（１００）を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。

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