JPH01167200A - オートテンショナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、深海調査艇や海底探査機、カプセルなど母船
からケーブルで海中に吊り下ろして作業を行う海中装置
の動揺防止とケーブル張力の安定手段に関する。

（従来の技術） 海洋調査や海底探査のために深海調査艇や海底探査機あ
るいはカプセルなどの海中装置を母船からケーブルで海
中に吊り下ろして作業を行う場合には、海面変動による
母船の動揺がケーブルを介して海中の装置に伝達するの
を防ぎ、ケーブルの張力を一定範囲に保つために、例え
ばアキュームレータに油圧的に接続したラムシリンダの
両端にシーブを取り付け、母船と海中装置を連結するケ
ーブルをこのシーブ間に掛は回したパッシブ方式のオー
トテンショナ装置が知られている。ラムシリンダはケー
ブル張力が増加するとアキュームレータに蓄圧しつつ収
縮し、張力が低下するとアキュームレータに蓄えられた
圧力により伸張する。これにより、張力変化に応動する
形でケーブルが送り出しまたは取り込まれるようになっ
ている。

また、本出願人は先に特願昭６２−２５８０４２号にお
いて、動揺のｒｙｊ、収効率を高めるために、船体の動
揺量を検出して積極的に２ムシリンダを伸縮制御するサ
ーボシリンダを備えたアクティブ方式とパッシブ方式併
用型のオートテンショナ装置を提案している。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、海中装置を母船から吊り下ろした時の着水直
後や、あるいは海中から海面」二に引き上げた直後の水
切り状態では、海面変動により装置が半ば水中に没した
りあるいは空中に浮かんだ９するため、ケーブルにスナ
ップロードが加わり張力がＩ！ＩＪｓ図の破線に示すよ
うに激変しやすい。

しかし、上述のオートテンショナ装置は海中装置が海中
にある状態での動揺吸収と張力の安定を目的としたもの
であり、またこのようなスナップ。

ロードに刻してアクティブ方式で張力を安定させようと
しても、動揺量の検出からサーボシリンダの駆動に至る
までの反応時間のために、タイミング良く張力を補償す
ることは困難であった。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、着
水時や水切り時にケーブルに作用するスナップロードを
有効に吸収できるオートテンショナ装置を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、母船から海中装置を吊り下げるケーブルの途
中を巻き回した一対のシーブを、油圧的に接続された第
１のアキュームレータの蓄圧によｒ）離間方向へ弾性支
持するラムシリンダと、このラムシリンダと海中装置の
開のケーブルを油圧的に接続された第２のアキュームレ
ータの蓄圧により弾性支持する動揺量検出シリンダとを
備えたオートテンシ３す装置においで、前記ラムシリン
ダと第１アキュームレータの間並びに動揺量検出シリン
ダと第２アキュームレータの間にそれぞれ逆止弁付き流
量ｉ＃Ｉ整弁と、この流量調整弁を経由せずに作動油を
直接流通させる切換弁とを介装している。

（作用） 着水時や水切り時には、ラムシリンダの平均つり合い位
置を最伸張位置付近に、動揺量検出シリ−３＝ ングの平均つり合い位置を最伸張位置付近にそれぞれ設
定し、作動油が各流量調整弁を流通するように切換弁を
切り換える。

ケーブル張力が急増すると、動揺量検出シリンダが作動
油を第２アキュームレータに流入させつつ収縮するが、
その際に流量調整弁がこの作動油の通過に抵抗して動揺
量検出シリンダの急激な収縮に抵抗する。一方、張力が
減少する場合には第１アキュームレータの作動油が流量
調整弁に付設した逆止弁を通って抵抗なくラムシリンダ
に流入し、ラムシリンダを伸張させてケーブルに張力を
与える。これにより、スナップロードによって起こるケ
ーブル張力の動揺が減衰される。

（実施例） 第１図〜第４図に本発明の実施例を示す。

第１図において１はケーブル、２は動揺量検出シリンダ
、３はラムシリンダである。動揺量検出シリンダ２から
図の左側へ延びるケーブル１の先端には第３図に示すア
ーム４を介して海中装置としてのランチャ５が支持され
、またラムシリンダ３から第１図の右側へ延びるケーブ
ル１は第３図に示すようにトラクションウィンチ６を経
てケーブルウィンチ７に連結される。

動揺量検出シリンダ２とラムシリンダ３はいずれも母船
の甲板上に設けられる。動揺量検出シリンダ２は船体に
取り付けた２個のシーブ８と９の間に張り渡したケーブ
ル１を、ピストンロッド２Ａの先端に取り付けたシーブ
１０を介して弾性的に上向きに支持する単動型の油圧シ
リンダで、シリンダ部２Ｂは第２アキュームレータ１１
の油室１１Ａにコントロールバルブ１２及びこれと並列
に配設された逆止弁付き流量ｌｌｌ整弁１３を介して連
通する。

第２アキュームレータ１１内はピストン１４により空気
室１１Ｂが油室１１Ａの上方に画成され、この空気室１
１Ｂが図外のエアー供給装置に接続される。コントロー
ルバルブ１２は全開状態で作動油を流通させるセクショ
ン１２Ａと、固定数りにより作動油の流通を制限するセ
クション１２Ｂからなる電磁式の切換弁である。

また、逆止弁付き流量調整弁１３は可変絞り１３Ａと、
これと並列配置された動揺量検出シリンダ２からの作動
油流出を阻止する逆止弁１３Ｂからなる。

ラムシリンダ３も単動型の油圧シリンダであり、シリン
ダ部３Ｂの基端とシリンダ部３Ｂから突出するピストン
ロッド３Ａの先端とにシープ１５と１６がそれぞれ支持
され、これらのシープ１５と１６にケーブル１が複数条
に渡って掛は回される。

シリンダ部３Ｂは前記動揺量検出シリンダ２の場合と同
様に構成されたコントロールバルブ１７並びに逆止弁付
き流量調整弁１８を介して第１アキュームレータ１９の
油室１９Ａに接続される。第１アキュームレータ１９内
には空気室１９Ｂがピストン２０を介して油室１９Ａの
上方に画成され、この空気室１９Ｂが図外のエアー供給
装置に接続される。

なお、ラムシリンダ３のピストンロッド３Ａとシリンダ
部３Ｂとの間には第３図に示すようにサーボシリンダ２
１が介装される。サーボシリンダ２１はロッド部２１Ａ
をピストンロッド３Ａに、シリンダ部２１Ｂをシリンダ
部３Ｂに、それぞれ係止した複動型シリンダで、動揺量
検出シリンダ２に備えた図示されないロードセル並びに
ストロークセンサにより母船の動揺を検出し、これに応
じて図示されない油圧制御回路及びポンプから選択的に
圧油供給を受け、ピストンロッド３Ａを伸張側または収
縮側へ駆動する。これにより、シープ１５と１６に加わ
る圧縮力にラムシリンダ３が応動するパッシブ作動と、
動揺量検出シリンダ２の検出した動揺量に基づきサーボ
シリンダ２１がラムシリンダ３を伸縮駆動するアクティ
ブ作動とを平行して行うようになっている。

次に作用を説明する。

ランチャ５が空中にある時はケーブル１の張力は安定し
ているため、動揺量検出シリンダ２もラムシリンダ３も
最圧縮位置、すなわち作動しない状態にしておく。また
、ランチャ５が海中に没している時は前記のアクティブ
作動とパッシブ作動の併用により船体動侶を吸収してケ
ーブル張力の一７＝ 安定を図るべく、コントロールバルブ１２と１７はそれ
ぞれセクション１２Ａと１７Ａに切り換えておく。

しかし、ランチャ２の着水時や水切り時には、エアー供
給装置の操作により第２アキュームレータ１１の空気室
１１Ｂに空気を供給して動揺量検出シリンダ２を最伸状
態に設定する一方、第１アキュームレータ１９の空気室
１９Ｂの圧力を下げてラムシリンダ３を最圧縮に近い状
態にする。また、コントロールバルブ１２と１７をそれ
ぞれセクション１２Ｂと１７Ｂに切り換える。

着水ないし水切り状態で、例えばランチャ５が水面から
空中に浮き上がってケーブル１の張力が急増すると、第
１図に示すように動揺量検出シリンダ２が最伸位置から
収縮する。この時シリンダ部２Ｂから第２アキュームレ
ータ１１の油室１１Ａに流出する作動油に対してコント
ロールバルブ１２の固定絞り１２Ｂが抵抗する。なお、
収縮した動揺量検出シリンダ２はケーブル１の張力が低
下に転じると、第２７キユームレータ１１の油室＝８− １１Ａの作動油が逆止弁１３Ｂから抵抗なくシリンダ部
２Ｂに流入することによって再び伸張する。

一方、空中のランチャ５が着水してケーブル１の張力が
減少する場合には、第２図に示すように最圧縮に近い状
態のラムシリンダ３が第１アキュームレータ１９の空気
圧力で伸張する。この場合に油室１．９．Ａからラムシ
リンダ３へ流入する作動油は流量調整弁１８に付設した
逆止弁１８Ｂを抵抗なく通過する。したがって、ラムシ
ーリング３はケーブル１に追従してスムーズに伸張し、
ケーブル１はたるみを生じることなく常にある程度の張
力を保つ。これにより、次に張力が増加に転じる際のケ
ーブル１の送り出しが弾性的かつスムーズに行なわれ、
スナップロードの発生が予め防止される。なお、伸張し
たラムシリンダ３は張力が増加に転じると固定絞り１８
Ｂで一定の抵抗を発生させつつ再収縮する。

このように、動揺量検出シリンダ２を最伸張状態に、ラ
ムシリンダ３を最圧縮に近い状態にそれぞれ設定してお
くことにより、着水または水切り状態でケーブル１の張
力を平均から増加、減少いずれの方向へ急変させるよう
な海面の変動があっても、ケーブル１の張力は直ちに補
償される。また、動揺量検出シリンダ２やラムシリンダ
３の収縮に対しては流量調整弁１３と１８がそれぞれ適
度の抵抗を与えるために、第４図の実線に示すスナップ
ロードによる張力変動は同図の鎖線に示すように効率良
く滅貨され、ケーブル１の張力は短時間で安定する。

ランチャ２が着水状態から完全に海中に没した後、また
は水切り状態から一完全に空中に吊り上げられた後は、
コントロールバルブ１２と１７をそれぞれセクション１
２Ａと１７Ａに切り換えるとともに、第１及び第２アキ
ュームレータ１９と１１の空気圧を次の行程のために再
調整する。

なお、コントロールバルブ１２及び１７の切り換えはラ
ンチャ２の状態を目視しつつ操作するか、またはトラク
ションウィンチ６に図示されない索艮計を備えて、この
索長計の出力する送り出したケーブル１の長さに基づき
自動的に切り換えが行なわれるようにすることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上のように、本発明のオートテンショナ装置はラムシ
リンダと第１アキュームレータの間並びに動揺量検出シ
リンダと第２アキュームレータの開にそれぞれ逆止弁付
き流量調整弁を介装し、この流量調整弁を経由せずに作
動油を直接流通させる切換弁とそれぞれ備えたため、着
水時や水切り時にはラムシリンダの平均つり合い位置を
最伸張位置付近に、動揺量検出シリンダの平均つり合い
位置を最伸張位置付近にそれぞれ設定し、両シリンダの
作動油が流量調整弁を流通するように切換弁を切り換え
ることで、ケーブル張力が増加、減少いずれの方向へ急
変しても、これらのシリンダの伸縮によりケーブル張力
が応答良く補償される。

また、その際に流量調整弁がこれらのシリンダ収縮に抵
抗を与えるため、ケーブル張力の変動が効率良く減衰さ
れ、張力変動も短時間で安定する。

したがって、本発明は張力変動を起こしやすい着水及び
水切り時のケーブル張力の安定に大きな一１１＝ 効果があり、例えば揚収用のケーブルに光ファイバーな
どを使用して信号伝達ケーブルを兼用する場合に不可欠
な張力安定上の要求をも十分に満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示すオートテンシ
ョナ装置要部の構造図、第３図は同じくオートテンショ
ナ装置の配置図、第４図は張力変動の減衰特性を示すグ
ラフ中である また、第５図はケーブルに加わる張力の一般的な変化を
説明するグラフである。 １・・・ケーブル、２・・・動揺量検出シリンダ、３・
・・ラムシリンダ、５・・・ランチャ、１１・・・第１
アキュームレータ、１２．１７・・・コントロールバル
ブ、１３．１８・・・逆止弁付き流量調整弁、１９・・
・第２アキュームレータ。 ＝１２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 母船から海中装置を吊り下げるケーブルの途中を巻き回
   した一対のシーブを、油圧的に接続された第１のアキュ
   ームレータの蓄圧により離間方向へ弾性支持するラムシ
   リンダと、このラムシリンダと海中装置の間のケーブル
   を油圧的に接続された第２のアキュームレータの蓄圧に
   より弾性支持する動揺量検出シリンダとを備えたオート
   テンショナ装置において、前記ラムシリンダと第１アキ
   ュームレータの間並びに動揺量検出シリンダと第２アキ
   ュームレータの間にそれぞれ逆止弁付き流量調整弁と、
   この流量調整弁を経由せずに作動油を直接流通させる切
   換弁とを介装したことを特徴とするオートテンショナ装
   置。