JPH08282578A - アーム式船舶係留・離接岸支援装置におけるアーム先端把持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 アーム式船舶係留・離接岸支援装置におい
て、伸縮アームの先端部の把持部による船体側受台の確
実な把持を可能にする。 【構成】 岸壁に装備された俯仰・旋回可能な伸縮アー
ムの先端部10に、船体上の半円形リング11に係合する引
寄せ用鉤14を取り付け、伸縮アームを短縮化して引寄せ
用鉤14で船体を引寄せ中に押出し用レバー16を回動し
て、レバー16と鉤14とでリング11ａを包み込むように把
持させる。先端部10はＶ字型のアームガイド12に案内さ
れて半円形リング11上に乗り掛かるため、波による船体
１の動揺中でも、把持を確実に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶の係留・離接岸支
援装置に関し、特にそのアーム先端に設けられた把持機
構に関する。なお、船舶のほか海洋浮体構造物の係留等
にも利用可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶の岸壁への係留は、図８
(a)，(b)に示すように、岸壁２に微速接近してきた船舶
１の側から細い投げ綱12を岸壁に投げ、岸壁２側作業員
が投げ綱12を引寄せてから係船索13を岸壁２の係船柱４
に掛け、船舶１側のウインチで係船索13を巻き込むこと
で接岸させ、その後多数の係船索13′をとることにより
行なっている。また離岸時も舵とプロペラの操作で離接
させている。なお、これに代わる機械的アームによる係
留・離接岸装置も提案されているが、この場合、その船
体に対する把持機構と船体との間の動揺の問題や、アー
ム先端のぶれの問題などに未解決の点があり、未だ実用
化されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】船舶の係留・離接岸に
際しての上述の従来の一般的なやり方は、作業員の労力
に負うところが多く、省力化の点に問題がある。また、
アーム等による機械的な係留・離接岸装置も提案されて
はいるが、未だ充分信頼できる安全な船体把持機構は完
成されていない。

【０００４】ところで、機械的アームによる把持機構が
解決せねばならない問題点としては、以下の４点に要約
される。 (1) 岸壁にある伸縮アームによって、船体が動揺してい
る時、アーム先端部のたわみ，アームの制御誤差による
ぶれ等が存在する条件下でも確実に船体をとらえ把持で
きねばならない。 (2) 三次元方向と回転を伴う船体の動揺に対して、把持
機構が船体とアームの上下方向，水平面内の多様な相対
角度変化や若干の捩りに追従できること。 (3) アームによって船体の引き寄せ（接岸）中、あるい
は押し出し（離岸）中には船体の横揺れによりアームの
先端把持部に引っ張り／圧縮力が交互に作用するが、こ
れにより把持部に繰り返しの衝撃力がかかる原因となる
把持部の遊びは極力少ないものであること。 (4) 波浪等による船体動揺が異常に大きく、過大荷重が
発生した場合には係留を開放し船舶を緊急に離脱させ得
ると同時に、船体把持機構の伸縮アームの船体との接触
を避け得るようになっていること。

【０００５】本発明はこれらの問題点の解決したアーム
式船舶係留・離接岸支援装置におけるアーム先端把持機
構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のアーム式船舶係留・離接岸支援装置におけ
るアーム先端把持機構は、船舶の係留・離接岸の支援装
置において、岸壁に取り付けられて旋回，俯仰および伸
縮可能な伸縮アームと、同伸縮アームの先端部に取り付
けられて上記船舶に設けられた受台を把持可能な把持部
とをそなえ、同把持部が、上記伸縮アームの先端部に装
着された引寄せ用鉤と、同引寄せ用鉤と協働して上記受
台の被把持部を抱持可能な押出し用レバーとをそなえて
いることを特徴としている。

【０００７】また、本発明のアーム式船舶係留・離接岸
支援装置におけるアーム先端把持機構は、上記引寄せ用
鉤が、上記伸縮アームの先端部に回動可能に枢着される
とともに、上記伸縮アームの過大荷重の発生時に、上記
引寄せ用鉤を非把持位置に回動可能な油圧シリンダーが
設けられていることを特徴としている。

【０００８】さらに、本発明のアーム式船舶係留・離接
岸支援装置におけるアーム先端把持機構は、上記伸縮ア
ームの過大荷重の発生時に、同伸縮アームを持ち上げ、
同伸縮アームと上記船舶との接触を避け得るように構成
されていることを特徴としている。

【０００９】さらにまた、本発明のアーム式船舶係留・
離接岸支援装置におけるアーム先端把持機構は、上記受
台が、上記の引寄せ用鉤と押出し用レバーとで抱持され
る半円形リング部を有する半円形リングと、上記伸縮ア
ームの先端部を上記半円形リングに案内するアームガイ
ドとをそなえていることを特徴としている。

【００１０】さらに、本発明のアーム式船舶係留・離接
岸支援装置におけるアーム先端把持機構は、上記引寄せ
用鉤の上記半円形リングに対する当接部を、円形断面に
形成されるとともに、上記半円形リングの上記引寄せ用
鉤に対する当接部を上記円形断面とほぼ同一直径の半円
形溝に形成されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】上述の本発明のアーム式船舶係留・離接岸支援
装置におけるアーム先端把持機構では、次のような作用
が行なわれる。 (1) アーム先端部をＶ字型とか上方に開いた形のアーム
ガイドを介して半円形リングに案内し、接岸時、船体が
動揺している時、伸縮アームの先端部のたわみやアーム
の制御誤差によるぶれ等が存在する条件下でも確実に船
体をとらえ把持することができる。 (2) 伸縮アームの先端部を半円形リングの上に乗せかけ
た後、伸縮アームを短縮することで、船舶を捕らえ把持
することができる。

【００１２】(3) 三次元方向と回転を伴う船体の動揺に
対して、追随できる。すなわち、 1) 伸縮アームの先端部を半円形リングに乗せかける方
式としている。 2) 引寄せ用鉤の断面が円形の曲面に作られ、これと接
する半円形リングの面もこれに対応した曲面に形成して
あるので、三次元の動きに耐える。 3) 伸縮アーム軸の回転方向の変化は微小であり軸の遊
びで追随可能である。

【００１３】(4) 波浪等による船体動揺が異常に大き
く、過大荷重が発生した場合には、引寄せ用鉤を油圧シ
リンダーで強制的に持ち上げ、係留引き寄せ・押し出し
を開放し船舶を緊急に離脱させ得ると同時に、船体把持
機構の伸縮アームと船体との再接触を伸縮アームの仰角
アップにより避け得る。 (5) 引寄せ鉤・押出し用レバーの力の作用点と回転軸を
アームの長さ方向軸と平行線上にもってくることによ
り、引き寄せ・押し出し時にアームに大きなモーメント
が掛からないようにもできる。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
アーム式船舶係留・離接岸支援装置におけるアーム先端
把持機構について説明すると、図１〜図３(a)，(b)はそ
のアーム式船舶係留・離接岸装置を示すもので、図１は
その模式接岸要領図、図２はウォータジェット船の場合
の模式接岸要領図、図３(a)はその模式平面図、図３(b)
は図３(a)のI−I線断面図である。

【００１５】図４(a)〜(d)はその船体側の受台を示すも
ので、図４(a)はその平面図、図４(b)は図４(a)のＡ−
Ａ矢視図（正面図）、図４(c)，(d)はいずれも図４(a)
のＢ−Ｂ矢視図である。図５(a)〜(e)はその伸縮アーム
の先端部（以下「アーム先端部」という）を示すもの
で、図５(a)はその一部切断平面図、図５(b)はその側面
図、図５(c)は図５(a)のＣ−Ｃ矢視図、図５(d)はその
正面図、図５(e)はその油圧シリンダーの油圧回路図で
ある。

【００１６】図６(a)〜(c)はその引寄せ用鉤を示すもの
で図６(a)はその平面図、図６(b)はその側面図、図６
(c)はその正面図である。図７(a)〜(c)はその押出し用
レバーを示すもので図７(a)はその側面図、図７(b)は図
７(a)のＤ−Ｄ矢視断面図、図７(c)は図７(b)のＥ−Ｅ
矢視断面図である。

【００１７】まず、図１〜図３により、アーム式船舶係
留・離接岸支持装置について説明する。図１〜３におい
て、符号１は岸壁２に接岸しようとする船舶、符号５
Ｆ，５Ａは岸壁２上に適宜前後方向の間隔を存してそれ
ぞれ配設された伸縮可能な前部可動アーム，後部可動ア
ーム（以下伸縮アームという）を示している。両伸縮ア
ーム５は同一構造であり、図３(a)，(b)に示すように、
テレスコピック構造の伸縮可能のアーム本体はその基端
部を，岸壁２上に凹設されたリセス５Ｒに立設され鉛直
中心線の周りに回動可能の旋回台５Ｂの上端のクレビス
に水平ピンを介して俯仰可能に枢支されている。

【００１８】符号５Ｌはアーム本体の俯仰用の油圧シリ
ンダーを示しており、油圧シリンダー５Ｌの下端は旋回
台５Ｂの下部前端部に、また上端はアーム本体の基端部
の央部下面にそれぞれ水平ピンを介して枢着されてい
る。アーム本体の先端に把持部６が取り付けられてい
る。

【００１９】符号７Ｆ，７Ａは岸壁２上において、前部
伸縮アーム５Ｆおよび後部伸縮アーム５Ａのそれぞれ若
干前方および後方に配設された前部位置検知器および後
部位置検知器を示しており、この構造には超音波式，カ
メラ式，電磁波式等があり、両者は位置検知器８により
遠隔制御される。符号９は両伸縮アーム５Ｆ，５Ａの伸
縮，旋回，俯仰および先端把持部の着脱（把持）操作を
遠隔操作するアーム制御装置を示している。

【００２０】このような伸縮アーム５をそなえた岸壁２
に船舶１を接岸させるには、図１，２に示すように、ま
ず接岸位置の前方約３Ｌ（Ｌは船長）の手前で、岸壁２
に対して入射角δ＝10°〜15°で微速接近させ、接岸位
置２Ａの前面海上で一旦停止させる。これは、船舶１が
風波等により、岸壁２に衝突し破損することを避けるた
めに、岸壁からある程度離れた位置で停止させるためで
ある。

【００２１】ここで、岸壁２側では、その前面海上に接
近してきた船舶１の船首部または船尾部の被把持部位置
を、図３に示した超音波式，カメラ式，電磁波式等によ
る位置検知器７および位置検知装置８により検知し、ア
ーム制御装置９からの信号により、伸縮アームの伸縮，
旋回および俯仰によって船舶を岸壁に沿った位置へ引き
寄せる。このようにして、岸壁に引き寄せられた船舶
は、係留索をとることなく前後一対の伸縮アーム５，５
により岸壁に係留される。

【００２２】接岸の際、一般のプロペラ推進機による一
般船の場合は、図１に示したように、伸縮アーム５は船
首部用および船尾部用とが設けるのではあるが、ジェッ
トフォイル，エアクッション，カタマラン型船舶のよう
に、慣用プロペラより格段に操縦性のよい推進機を設け
た船舶では、図２に示すように、船首部用のみの伸縮ア
ーム５を設け、船尾部の岸壁への接近は船首部用伸縮ア
ームの動きに合せウォータジェット１Ａを操作し接岸さ
せる。その際、船尾部の係留は吸着盤等（マグネット
式，機械式他）（図示せず）により船体を岸壁に引き付
け係留する。

【００２３】ここで、伸縮アームおよび船尾部の吸着盤
等は従来の係留索による係留力と同様の係留力を持た
せ、船舶の動揺による過大な荷重はスプリング，油圧ダ
ンパー等により逃がす機構を併用して装置の巨大化を裂
け目のが得策である。離岸時には、伸縮アームを伸長す
ることにより船舶を強制的に安全に海面上へ押し出すの
で、風波に影響されることなく安全に離岸できる。アー
ム本体の先端には、上述のとおり把持部６が取り付けら
れていて、船舶の把持はこの把持部６により行なわれ
る。

【００２４】次に、波浪により船舶１が動揺している状
態でも確実に船舶を把持でき、かつ把持後に船体のあら
ゆる方向への運動に追従でき、さらに接岸時の（船舶
の）引き込みと離岸時の（船舶の）押し出しが可能な把
持機構が、この実施例のものには設けられている。以下
この把持機構について、図３〜図４により説明する。

【００２６】図４(a)〜(d)に示すように、船舶１の上甲
板３に取付台３ａが突設され、この取付台３ａに半円形
リング11が取り付けられている。半円形リング11は引寄
せ用鉤14を引掛けるフックの機構を有し、先端部の半円
形リング部11ａとガイド部11ｂとをそなえ、ガイド部11
ｂは半円形リング部11ａに連続し、かつ平面視で任意の
角度で後方に向かって開くように形成されるとともに、
側面視で上面が水平な前方部と下方へ傾斜した後端部と
で構成されている。

【００２７】符号10は伸縮アーム５の先端部（アーム先
端部）を示しており、船体の把持時、アーム先端部10が
半円形リング11の上に乗せ掛けられる。このアーム先端
部10の乗せ掛け時の案内部材として、鋼板製のアームガ
イド12が、半円形リング11の両側に設けられている。ア
ームガイド12は正面視Ｖ字型に形成されていて、アーム
先端部10の左右方向のガイドを行なう。

【００２８】アーム先端部10は角筒形に形成されてお
り、その先端端部に、ピン14ａを介して引寄せ用鉤14が
その基部を枢着されて取り付けられており、引寄せ用鉤
14の上部上の接続金具（アイプレート）14ｂとアーム先
端部10の上面上の接続金具10ｂとの間に、油圧シリンダ
ー13が枢支ピン13ａ，13ｂを介して装着されている。引
寄せ用鉤14には、図６(a)〜(c)に示すように、ピン14ａ
およびピン13ｂを挿通用の穴14ｃ，14ｄが形成されてい
る。

【００２９】図７(a)〜(d)に示すように、アーム先端部
10に、押出し用レバー16が、油圧トルクアクチュエータ
15の作動で格納位置（一点鎖線）から把持位置（実線）
まで回転可能に、ヒンジピン16ａに固着されて、取り付
けられている。押出し用レバー16は左右一対の引掛け用
鉤の脚部14ｅ，14ｅの間に配設されており、またヒンジ
ピン16ａに固定された歯車15b，歯車15ｂに噛合する歯
車15ａを介して、トルクアクチュエータ15により、回動
するようになっている。

【００３０】押出し用レバー16の先端部は、半円形リン
グ11をクランプする爪形状に形成されている。なおこの
押出し用レバー16は、船舶の離岸時に伸縮レバー５の伸
長操作により船体を押し出す機能も持っている。

【００３１】上述の構成により、図４(c)，(d)に示すよ
うに半円形リング11上にアーム先端部10を乗せ掛ける。
このとき図４(b)に示す通り把持しようとするアーム先
端部10の両側が上方よりＶ字型に形成されたアームガイ
ド12に沿って降ろされる。アームガイド12はＶ字型に上
部が広がっているため、アーム先端部10の横振れや縦振
れにも対応できると共に、船体の動揺量にもこの広がり
で対応しつつ、アーム先端部を半円形リング11上に降ろ
すことができる。なおアーム軸方向についても、図４
(c)に示すとおり半円形リング11の中心部の円弧状の溝
部11ｃより少しだけ（例えば約１ｍ）のラップ代をもっ
てアーム先端部10を下降することにより、船体の横方向
動揺にも対応しながらアーム先端部10を降ろすことがで
きる。

【００３２】アーム先端部10を降下させる前に、油圧シ
リンダー13を伸長作動して引寄せ用鉤14を降ろして置
き、アーム下降後、引寄せ用鉤14が半円形リングのガイ
ド部にガイドされつつ半円形リング11の溝部11ｃにすべ
り込み、半円形リング部11ａの後側〔図４(a)の上方、
図４(c)，(d)の右側〕から係合し、船体を把持する。次
いで伸縮アーム５を短縮することにより、船体を岸壁側
に引き寄せることができる。また、船体の引き寄せ中
に、押出し用レバー16を油圧トルクアクチュエータ15の
作動で格納位置から把持位置まで回転させることで、引
寄せ用鉤14と協働して船体を確実に把持することができ
る。なお上記の各作動は、操縦者の目視により遠隔操作
により行なわれる。

【００３３】引寄せ用鉤14と押出し用レバー16とは、い
ずれも力の作用点と回転の中心点とを伸縮アームの軸方
向と平行で且つ伸縮アームの高さ内に納めるように設計
することにより、引き寄せおよび押し出し中にアームに
大きなモーメントが作用することを避けることができ
る。

【００３４】図４(a)に示すように、半円形リング11の
溝部11ｃは引寄せ用鉤14の外径に近い半円形溝に形成さ
れているため、アーム先端部10と船体との多様な水平面
内の相対的角度変化に対応できると共に点接触でなく線
接触で荷重分散ができる。また、図４(c)に示すよう
に、引寄せ用鉤14と押出し用レバー16とが円形断面の半
円形リング部11ａを包み込むように把持しているので、
船体とアーム先端部10と上下方向角度変化にスムーズに
追従できる。

【００３５】また、図５(e)に示すように、油圧シリン
ダーの両側のシリンダー室13ａ，13ａにはバイパス弁
（電磁弁）17が設けられており、伸縮アーム５の基部等
に取り付けられたストレンゲージ等で伸縮アーム５への
過大荷重が検知されると、アーム制御装置９の指令によ
り電磁弁17，17が作動して、強制的に引寄せ用鉤14を持
ち上げ〔図５(b)〕において反時計方向に回動する。図
５(b)の２点鎖線がこの状態を示している。）、緊急離
脱を行ない、把持部等の破損を防止する。

【００３６】これと同時に、すなわち伸縮アーム５に過
大荷重が作用すると、油圧シリンダー５Ｌ〔図３(b)〕
が作動して伸縮アーム５を上方へ回動させ、伸縮アーム
５と船体との衝突を防止できるようになっている。な
お、アーム先端部10の下面には、図５(b)に符号18で示
すようなスロープ部分が形成されており、これにより半
円形リング11上に乗り掛かったアーム先端部10がスムー
ズに把持位置に滑り込めるようになっている。

【００３７】この実施例のものの作用効果を要約する
と、次のとおりである。 アーム先端部10のたわみやアームの制御上の誤差等に
よるアーム先端部のぶれがあったり、船体が動揺したり
していても、Ｖ字型のアームガイド12によりアーム先端
部を確実に船体上の半円形リングに案内することができ
る。 多数方向への船体動揺に追従できる。 過大荷重が作用すると、引寄せ用鉤14を油圧シリンダ
ー13で強制的に持ち上げ緊張離脱ができる。

【００３８】半円形リング11を引寄せ用鉤14と押出し
用レバー16とで包み込むように把持しているので、船体
横揺れによる引っ張り／圧縮力の交互の作用による衝撃
力を避けることができる。 引寄せ用鉤14および押し出しレバー16の力の作用点と
回転中心とをアーム５の軸と平行な同一線上とすること
で、アーム５へのモーメントを減少させることができ
る。 スロープ18により、船体把持の際、アーム先端部10を
半円形リング11上でスライドさせながらアームを短縮さ
せることができ、これによりスムーズに把持位置にアー
ム先端部10を納めることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアーム式
船舶係留・離接岸支持装置によれば、次のような効果な
いし利点が得られる。 (1) アーム先端のたわみ、アームの制御誤差によるぶれ
と船体動揺中でもアームガイドにより船体を捕らえるこ
とができる。 (2) 多数方向への船体動揺に追従できる。 (3) 過大荷重下では引寄せ用鉤を油圧シリンダーで強制
的に持ち上げ緊張離脱ができる。 (4) 半円形リングを引寄せ用鉤と押出し用レバーとで包
み込むように把持しているので、船体横揺れによる引っ
張り／圧縮力の交互の作用による衝撃力を避けることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのアーム式船舶係留・
離接岸支持装置の模式接岸要領図。

【図２】同ウォータージェット船の場合の模式接岸要領
図。

【図３】(a) 同模式平面図。 (b) 図３(a)のI−I線断面図。

【図４】(a) 同船体側の受台の平面図。 (b) 図４(a)のＡ−Ａ矢視図。 (c) 図４(a)のＢ−Ｂ矢視図。 (d) 図４(a)のＢ−Ｂ矢視図。

【図５】(a) 同伸縮アームの先端部の一部切断平面図。 (b) 同側面図。 (c) 図５(a)のＣ−Ｃ矢視図。 (d) 同正面図。 (e) 同油圧シリンダーの油圧回路図。

【図６】(a) 同引寄せ用鉤の平面図。 (b) 同側面図。 (c) 同正面図。

【図７】(a) 同押出し用レバーの側面図。 (b) 図７(a)のＤ−Ｄ矢視断面図。 (c) 図７(b)のＥ−Ｅ矢視断面図。

【図８】(a) 従来の船舶の模式接岸係留図。 (b) 従来の船舶の模式接岸係留図。

【符号の説明】

１ 船舶 ２ 岸壁 ３ 上甲板 ４ 係船柱 ５，５Ａ，５Ｆ 伸縮アーム ５Ｌ 俯仰用油圧シリンダー ６ 把持部 ７，７Ａ，７Ｆ 位置検知器 ８ 位置検知装置 ９ アーム制御装置 10 伸縮アームの先端部 11 受台としての半円形リング 11ａ 半円形リング部 11ｂ ガイド部 12 アームガイド 13 油圧シリンダー 14 把持部としての引寄せ用鉤 15 油圧トルクアクチュエータ 15ａ，15ｂ 歯車 16 押出し用レバー 17 バイパス弁（電磁弁） 18 スロープ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶の係留・離接岸の支援装置におい
   て、 岸壁に取り付けられて旋回，俯仰および伸縮可能な伸縮
   アームと、 同伸縮アームの先端部に取り付けられて上記船舶に設け
   られた受台を把持可能な把持部とをそなえ、 同把持部が、上記伸縮アームの先端部に装着された引寄
   せ用鉤と、同引寄せ用鉤と協働して上記受台の被把持部
   を抱持可能な押出し用レバーとをそなえていることを特
   徴とする、アーム式船舶係留・離接岸支援装置における
   アーム先端把持機構。
2. 【請求項２】 上記引寄せ用鉤が、上記伸縮アームの先
   端部に回動可能に枢着されるとともに、上記伸縮アーム
   の過大荷重の発生時に、上記引寄せ用鉤を非把持位置に
   回動可能な油圧シリンダーが設けられていることを特徴
   とする、請求項１に記載のアーム式船舶係留・離接岸支
   援装置におけるアーム先端把持機構。
3. 【請求項３】 上記伸縮アームの過大荷重の発生時に、
   同伸縮アームを持ち上げ、同伸縮アームと上記船舶との
   接触を避け得るように構成されていることを特徴とす
   る、請求項１または２に記載のアーム式船舶係留・離接
   岸支援装置におけるアーム先端把持機構。
4. 【請求項４】 上記受台が、上記の引寄せ用鉤と押出し
   用レバーとで抱持される半円形リング部を有する半円形
   リングと、上記伸縮アームの先端部を上記半円形リング
   に案内するアームガイドとをそなえていることを特徴と
   する、請求項１ないし３のいずれかに記載のアーム式船
   舶係留・離接岸支援装置におけるアーム先端把持機構。
5. 【請求項５】 上記引寄せ用鉤の上記半円形リングに対
   する当接部が円形断面に形成されるとともに、上記半円
   形リングの上記引寄せ用鉤に対する当接部が上記円形断
   面とほぼ同一直径の半円形溝に形成されていることを特
   徴とする、請求項４に記載のアーム式船舶係留・離接岸
   支援装置におけるアーム先端把持機構。