JPH0442289Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、深海調査艇や海底探査機、カプセル
などを母船から海中へ吊り下げるケーブルの張力
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ぐために、ケー
ブルの張力を一定範囲に保つ必要がある。

このための機構として、例えばアキユームレー
タに接続された張力補償用の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複数条に渡つて掛け回
したパツシブ方式のオートテンシヨナ装置が知ら
れている。この場合に、ラムシリンダはケーブル
張力が増加するとアキユームレータに蓄圧しつつ
収縮し、張力が低下するとアキユームレータに蓄
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つている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、この装置の場合にはシーブの摩擦抵抗
やラムシリンダ及びアキユームレータの内部摩擦
などのために、ケーブル張力が一定以上に変動し
ないとラムシリンダが伸縮せず、小さな動揺が吸
収されないまま海中装置に伝わりやすい。つま
り、ラムシリンダの中立位置付近に張力変化に対
する不感域が存在し、このために張力変動の減衰
率が低いという問題があつた。

一方、最近ではこのような揚収用ケーブルに光
フアイバーを使用することにより母船と海中装置
間の信号伝達ケーブルを兼用させる場合が多く、
この場合にはケーブルの変形や傷みによる信号回
路の作動不良を防止するためにケーブル張力を一
定させることが特に必要とされる。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、ケーブル張力の変動を阻止し、海中装置の安
定を維持するために、ケーブルの張力変化を従動
するのみならず、船体の動揺に対して積極的に伸
縮してケーブル張力の変動と海中装置の動揺を防
止する機能を備えた張力補償シリンダを提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、シリンダ内部の油室に油圧的に接続
したアキユームレータの蓄圧でピストンロツドを
シリンダから突出方向に付勢し、このシリンダと
ピストンロツド間でケーブルを巻き回した２個の
シーブを離間方向へ弾性支持したオートテンシヨ
ナ装置の油圧シリンダにおいて、シリンダの内部
を軸方向に二分して２つの油室Ａ，Ｂを形成し、
基端側の油室Ａに前記アキユームレータを接続す
ると共に、先端側の油室Ｂを貫通したピストンロ
ツドの基端をこの油室Ａに挿入する一方、油室Ｂ
をピストンロツドの中間に固設したピストンで２
つの油室B₁，B₂に画成し、これらの油室B₁とB₂
をサーボバルブを介して油圧供給装置に接続する
と共に、油室B₁とB₂を連通するバイパス弁を備
えたている。

（作用） バイパス弁が開いている時はピストンは油室Ｂ
内を自由に摺動可能で、ピストンロツドは油室Ａ
に作用するアキユームレータの蓄圧により伸張方
向へ支持され、張力補償シリンダはケーブルの張
力変化に従動して伸縮するパツシブ作動を行う。

一方、バイパス弁が閉じている時はサーボバル
ブを介して供給される油圧供給装置の油圧でピス
トンが駆動され、張力補償シリンダはピストンロ
ツドを強制的に伸縮して積極的に張力変化を吸収
するアクテイブ作動を行う。

したがつて、一台の張力補償シリンダでアクテ
イブ作動とパツシブ作動、及びこれらの併用が可
能となる。

（実施例） 第１図及び第２図に本考案の実施例を示す。

第１図において、１は張力補償シリンダであ
り、シリンダ２からピストンロツド３を摺動自由
に突出する。シリンダ２の内部は下方の油室Ａと
上方の油室Ｂに画成され、ピストンロツド３の基
端部が上方から油室Ｂを摺動自由に貫通し、シー
ル４を介して油室Ａに至る。油室Ａは外部に設け
たアキユームレータ５に接続される。このアキユ
ームレータ５には油室Ａとの間で油通する作動油
が圧縮ガスと共に封入される。

また、油室Ｂにはピストンロツド３の外周に固
設したピストン６が摺動自由に収装され、油室Ｂ
はさらに上方の油室B₁と下方の油室B₂に画成さ
れる。油室B₁とB₂はサーボバルブ７に接続され、
その手前に油室B₁とB₂を連通させるバイパス弁
８が介装される。サーボバルブ７は油圧供給装置
であるポンプ９とタンク１０を油室B₁とB₂に流
量制御しつつ選択的に接続するので、サーボバル
ブ７を制御するために図示されないコントローラ
が別に設けられる。また、シリンダ２とピストン
ロツド３との間にはストローク位置を検出してこ
のコントローラに信号出力するストロークセンサ
１１が介装される。

この張力補償シリンダ１は例えば第２図に示す
オートテンシヨナ装置に使用される。ここでは、
母船２１の船尾に突設したＡ形フレーム２２から
ケーブル１２によりランチヤ２３が海中に吊り下
げられ、母船２１はこのケーブル１２の巻き上げ
と送り出しのためにポンプ９の油圧で駆動される
ケーブルウインチ２４とトンクシヨンウインチ２
５とを甲板２６上に備える。そして、ケーブル１
２の途中にこの張力補償シリンダ１が介装され
る。

ケーブル１２はシリンダ２の基端とピストンロ
ツド３の先端にそれぞれ支持されたシーブ１３と
１４の間に巻き回される。

また、母船２１の動揺量を検出するために加速
度計などで構成されたセンサ２７がＡ型フレーム
２２の先端に取り付けられる。このセンサ２７は
船体の動揺に対応した交流を信号電流として図示
されないコントローラに出力する。

一方、コントローラは信号入力されたこの動揺
量に基づき、サーボバルブ７の制御により張力補
償シリンダ１を母船２１の動揺を補償（吸収）す
る方向へ駆動する。すなわち、センサ２７からの
入力信号が母船２１の上方への変位を示す時には
油室B₁にポンプ９を、油室B₂をタンク１０にそ
れぞれ接続して張力補償シリンダ１を収縮駆動
し、下方への変位を示す時は油室B₂をポンプ９
に、油室B₁をタンク１０にそれぞれ接続して張
力補償シリンダ１を伸張駆動する。

次に作用を説明する。

アクテイブ作動のオン、オフはバイパス弁８の
操作により行なわれる。すなわち、アクテイブ作
動を行わない場合は、バイパス弁８を開いて油室
B₁とB₂を連通させておく。これにより、ピスト
ン６は油室Ｂ内を自由に摺動可能となり、ピスト
ンロツド３はシーブ１３と１４との間に巻き回さ
れたケーブル１２の張力と、油室Ａに作用するア
キユームレータ５の圧縮ガス圧力のつり合い位置
に保持され、ケーブル１２の張力変化に従動して
伸縮するパツシブ作動のみで張力変化を補償する
とともにランチヤ２３の動揺を阻止する。

一方、アクテイブ作動を行わせる場合はバイパ
ス弁８を閉じておく。この場合には、センサ２７
から信号入力される船体の変位量に基づき、コン
トローラがサーボシリンダ７を制御してポンプ９
の作動油を油室B₁とB₂とに選択的に供給し、母
船２１の動揺を吸収する方向へピストン６を介し
てピストンロツド３を駆動する。同時にストロー
クセンサ１１がピストンロツド３の変位に検出し
てコントローラに信号入力し、コントローラはこ
れをサーボバルブ７の制御にフイードバツクす
る。このアクテイブ作動においては船体の変位に
基づいてピストンロツド３が強制的に駆動される
ため、パツシブ作動のもとでは摩擦抵抗等のため
にピストンロツド３が伸縮し得ないような小さな
動揺に対しても、張力補償シリンダ１はこれを吸
収すべく作動する。また、船体の変位から動揺を
いち早く検出して作動するため応答性も良く、動
揺が高い減衰率で吸収される。

なお、油室Ａに作用するアキユームレータ５の
圧縮ガス圧力を解放するバルブ等を設けることに
より張力補償をアクテイブ作動のみで行うことも
できる。

したがつて、この張力補償シリンダ１のもとで
はパツシブ作動、アクテイブ作動、及びこれらの
併用という３つの作動方式による張力補償が可能
であり、例えばケーブルウインチ２４とトラクシ
ヨンウインチ２５をポンプ９の油圧で駆動してラ
ンチヤ２３の吊り上げや吊り下ろしを行う際に
は、ポンプ９の負担を軽く抑えるために張力補償
シリンダ１をパツシブ作動のみに限定し、一方ラ
ンチヤ２３が海中で静止している状態で張力補償
シリンダ１をアクテイブ作動させてランチヤ２３
の動揺とケーブル張力の変動とを極力抑え込むと
いう具合に使い分けが可能である。

（考案の効果） 以上のように、本考案の張力補償シリンダはア
キユームレータに接続されたパツシブ作動用の油
室Ａと、サーボバルブを介して油圧供給装置に接
続可能なアクテイブ作動用の油室Ｂとをシリンダ
内部に同軸的かつ油密的に画成し、摺動自由なピ
ストンロツドの基端を油室Ｂを貫通して油室Ａに
挿入するとともに、油室Ｂ内を摺動するピストン
をこのピストンロツドに固設したため、１本の張
力補償シリンダでパツシブ作動とアクテイブ作動
が可能となり、作業条件等に合わせてこれらを適
宜選択することでケーブル張力の安定と、海中装
置の動揺防止を効率良く行うことができる。

また、アクテイブ作動とパツシブ作動を別々の
油圧シリンダを用いて行う場合に比べてシリンダ
の占めるスペースを小さくでき、実施に必要なコ
ストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す張力補償シリン
ダの断面図、第２図は張力補償シリンダを用いた
オートテンシヨナ装置の船上配置図である。 １……張力補償シリンダ、２……シリンダ、３
……ピストンロツド、５……アキユームレータ、
６……ピストン、７……サーボバルブ、８……バ
イパス弁、９……ポンプ、１２……ケーブル、１
３，１４……シーブ、Ａ，B₁，B₂……油室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内部の油室に油圧的に接続したアキユ
   ームレータの蓄圧でピストンロツドをシリンダか
   ら突出方向に付勢し、このシリンダとピストンロ
   ツド間でケーブルを巻き回した２個のシーブを離
   間方向へ弾性支持したオートテンシヨナ装置の張
   力補償シリンダにおいて、シリンダの内部を軸方
   向に二分して２つの油室Ａ，Ｂを形成し、基端側
   の油室Ａに前記アキユームレータを接続すると共
   に、先端側の油室Ｂを貫通したピストンロツドの
   基端をこの油室Ａに挿入する一方、油室Ｂをピス
   トンロツドの中間に固設したピストンで２つの油
   室B₁，B₂に画成し、これらの油室B₁とB₂をサー
   ボバルブを介して油圧供給装置に接続すると共
   に、油室B₁とB₂を連通するバイパス弁を備えた
   ことを特徴とするオートテンシヨナ装置の張力補
   償シリンダ。