JPS6186392A

JPS6186392A - ラムテンシヨナ−装置

Info

Publication number: JPS6186392A
Application number: JP18238884A
Authority: JP
Inventors: 智史久保; 大倉　敏明
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1986-05-01
Also published as: JPH045639B2

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）本発明は例えば海洋探査機などを母船から吊下げる際に
、その吊索の張力変動を自動的に補償するラムテンショ
ナー装置に関する。

（従来の技術）母船からケーブルなどの吊索により海洋探査機を吊下げ
、所定の位置で静止させる際に、海上における母船の揺
動が吊索を介して探査機に伝達されるのを防止するため
に、吊索をラムテンショナーによって支持し、吊索の張
力変動を吸収するようにしている。

ラムテンショナーは一種の〃スバネであって、そのバネ
定数はアキュムレータのガス容積および封入ガス圧力に
よって決定され、したがってそのバネ定数を越える荷重
が作用すると、ラムシリンダのプランジャがストローク
エンドに達して機能を発揮できなくなる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで上記探査機を海中の異なった位置で操作する場
合など、ケーブルの繰り出し長さが変化すると、ケーブ
ルの重さによりラムテンショナーにかかる荷重が変動し
、ラムシリンダが中立位置からずれてくる。すると、母
船の揺動を吸収するにしても、その吸収ストローク量が
減少し、本来のけ能を十分に発揮できなくなる。このこ
とは、つりさげる探査機など吊下げ物の重量自体が変化
したときも同様であって、したがって従来のラムテンシ
ョナーでは通常一定の吊下げ深度、一定の荷重にしか使
用できず、また仮にバネ定数を変更するとしても、この
調整が非常に面倒であるという問題があった。

また吊索を巻き取る滑車やシリングの７リクシヨンロス
による不感帯があり、この範囲での吊索の荷重変動を吸
収することができないし、さらに吊下げ床皮が大きい場
合には昇降中の吊索の荷重変動が大きく、これに対する
中立位置の補償も必要であるにもかかわらず、このよう
な調整が行えないという問題もあった。

本発明はこのような問題を解決するようにしたラムテン
ショナー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、吊索の張力変動に応じて伸縮するラムシリン
ダのプランジャと、このラムシリンダの油室に連通する
サーボバルブと、このサーボバルブを介して選択的に前
記油室に接続する油圧ポンプおよびリザーバと、油室の
圧力を検出する圧力センサと、油室の圧力を設定する圧
力設定器と、前記吊索の張力を検出するロードセルと、
このロードセルの出力に基づいて圧力設定器の設定値を
補正するとともに、この圧力設定値が得られるように圧
力設定器と圧力センサの出力にもとづいて前記サーボバ
ルブの開度をフィードバック制御する手段を備えである
。

したがってラムシリンダにイ乍用する吊索の張力が変動
すると、これを吸収補正するように油圧回路の圧力がフ
ィードバック制御され、吊索の張力を常に一定に維持す
る。

（実施例）以下本発明を母船から吊下げる海洋探査士民の支持に適
用した実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に示すように、海洋探査機１は通信用及び動力用
のケーブルなどの吊索２により、母（后３から海中に吊
下げられている。

この吊索２は、母船３の船尾の支柱４に設けた滑車５を
経てラムテンショナー６の２つの滑車７゜８に巻き回し
たのち、ウィンチ９に巻き取られている。

ラムテンショナー６は第１図に示すように、ラムシリン
ダ１０にプランジャ１１が摺動自由に挿入され、このプ
ランジャ１１の先端に前記滑車７が取付られると共に、
ラムシリンダ１０の基端に滑車８か取付られている。

ラムシリンダ１０の作動油を封入した油室１２は、油圧
配管１３を介して３ボツジヨンサーボバルブ１４と接続
し、このサーボバルブ１４は油圧ポンプ１５とリザーバ
１６とに選択的にラムシリンダ１（）を連ｉＩすせると
共にこれらとの連通を完全に遮断する機能を有する。

１７は油圧ポンプ１５の吐出回路圧力を所定値以上に保
持するアキエムレータである。

１８は油圧配管１３の回路圧力を設定する圧力設定器で
あり、この出力をサーボアンプ１９で増幅して前記サー
ボバルブ１４を制御する。

そしてサーボアンプ１９には同時に油圧配管１３の圧力
を検出する圧力センサ２０からの検出信号がフィードバ
ックされ、実際の回路圧力が設定値と一致するようにサ
ーボバルブ１４の開度がフィードバック制御されるので
ある。

２１は吊索２の最終張力を検出するためのロードセルで
あって、この検出信号に基づいて張力演算回路２２によ
り張力が演算され、アンプ２３を介して圧力設定器１８
に入力され、これにより不感帯をなくすように補正制御
が行なわれる。

２４は吊索２の繰り出し長さを検出する索艮計で、この
出力から繰り出しな吊索２の重量を重量演算回路２５で
演算し、これをアンプ２６を介して圧力設定器１８に入
力して、ラムシリンダ１０の中立位置の補正を行う。

以上のように構成され、次ぎに作用を含めてさらに詳し
く説明する。

ラムシリンダ１０のプランジャ１１は、サーボバルブ１
４を介して供給される油圧によって抑圧され、母船３の
揺動に伴い吊索２にかかる張力が変動すると、後述する
ように、これに応じて伸縮することにより、海洋探査機
１に母船３の揺動が伝達されるのを防ぐと同時に、吊索
２に作用しようとする衝撃的荷重を吸収する。

この場合、ラムシリンダ１０のプランツヤ１１は中立位
置を基準にして上下に伸縮するように、吊索２にかかる
応力との関係に基づいて予め圧力設定器１８によって油
室１２の圧力が設定しである。

油室１２の圧力は圧力センサ２０により検出され、サー
ボアンプ１９にフィードバックされるため、圧力設定器
１８の設定圧力よりも油室１２の圧力が高ければ、サー
ボアンプ１９の出力に基づいてサーボバルブ１４が油圧
配管１３の作動油をリザーバ１６へと逃がし、油室１２
の圧力を下げる。逆に設定圧力よりも低ければ、サーボ
バルブ１４は油圧ポンプ１５からの圧油を送り込んで、
油室１２の圧力を設定値まで高める。また設定値と−・
致した場合には、回路を遮断してその圧力を保持する。

このようにして吊索２にかがる荷重に応じてラムシリン
ダ１０の推力を発生させ、プランジャ１１を中立位置に
保つのであるが、いま母船３の揺動に伴って吊索２の張
力が変動したとする。

例えば吊索２の荷重が増大してプランツヤ１１の荷重が
増加すると、これに対抗するように油室１２の圧力が上
昇する。すると、圧力センサ２０の出力に基づいてサー
ボバルブ１４が上昇圧力を逃がすように、リザーバ１６
側のポートを開くのであり、この結果油室１２の作動油
がｌ）ザーバ１６へと流出し、これに応じてプランジャ
１１が押し込まれ、吊索２にかかる荷重が増大しないよ
うに補償する。

また逆に吊索２の荷重が減少すると、プランツヤ１１を
これに追従して伸長させるように、圧力センサ２０の出
力に基づいてサーボバルブ１４が油圧ポンプ１５からの
圧油を油圧配管１３を介してラムシリンダ１０の油室１
２に送り込む。

このようにして吊索２かかる荷重が母船３の揺動により
変動すると、これを補償するようにラムシリンダ１０に
作動油がサーボバルブ１４を介して給排され、プランジ
ャ１１が伸縮して吊索２の応力（張力）を一定値に保持
するのである。

この場合プランツヤ１１の伸縮応答性、換言するとラム
シリンダ１０のばね常数は、圧力センサ２０が圧力変動
を感知してからこれに対応してサーボバルブ１４か作動
するまでの応答速度に比例したものとなり、応答速度が
速ければ速いほど柔らかくなる。

したがってこれは、主としてサーボアンプ１９の応答特
性（応答ディン）などのフィードバック制御系の制御ゲ
インにより決まってくるのであり、サーボアンプ１９の
ディンを変化させることによりオートテンショナーとし
ての等価ばね常数を任、αに設定することができるので
ある。

ところで、吊索２にかかる荷重（張力）の変動が小さい
ときは、滑車７．８やラムシリンダ１０の慴動摩擦に起
因して、ブランツヤ１１がこの荷重変動に追従して変位
しないことがあり、このようなときは圧力センサ２０の
出力が変化しないため、サーボバルブ１４はいずれにも
切替わらず、したがってこのままでは、このような比較
的小さな吊索２の張力の変化を補償することはて・きな
い。

しかし、ロードセル２１を介して吊索２の張力の変化を
検出しているため、これが張力演算回路２２を介して圧
力設定器１８にフィードバックされ、プランジャ１１が
変位しないような小さな荷重変動であっても、圧力設定
器１８の設定値が変化し、これに追従するようにラムシ
リンダ１０の油室１２の圧力がサーボバルブ１４によっ
て調整されるため、例えば吊索２の張力がわずかに増加
したときは、サーボバルブ１４がリザーバ１６側に開か
れてラムシリンダ１０を収縮させ、吊索２を繰り出すこ
とにより張力を元に戻すのである。

このようにして吊索２の張力がわずかに変動しても、応
答よくこれを吸収することかできるのであり、いわゆる
不惑帯をなくすことができる。

一方、海洋探査機１の海中深度により、吊索２の繰り出
し長さが変化して荷重が増加したりすると、この荷重増
加に応じてプランジャ１１が押し込まれ、平均ストロー
ク位置が中立位置よりも下がっ一〇くる。

しかしこの場合、索艮計２４の出力に基づいて繰り呂し
た吊索２の重量が重量演算回路２５によりＴｉｔ（ヰさ
れ、圧力設定器１８にフィードバックされるため、吊索
２の重量増加に対応してラムシリンダ１０の油室１２の
圧力が増加し、プランジャ１１をこの上昇圧力で押し戻
すため、プランジャ１１の平均ストローク位置は、中立
位置に自動的にＡ整されるのである。

したかってこのことは、海洋探査機１を昇降させる最中
にもラムテンショナー機能を発揮させることを可能とす
る。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、吊索の張力が常に一定と
なるように油圧回路の圧力をフィードバック制御するの
で、ラムシリンダの不感帯をなくして常に応答よくラム
テンショナーの機能を十分に発揮させることができ、ま
た吊索にかがる荷重が大幅に変動したとしても、プラン
ツヤのストａ−り位置を中立位置に自動的に補正し、さ
らにラムテンショナーとしての等価ばね常数を自由に調
整することもでき、これらの結果吊下げ物の振動を高減
衰し、吊索に衝撃的な荷重が作用するのを確実に回避し
てその保護を十分に図れるという効果を生じるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路構成図、第２図は母
船から海洋探査機を吊下げている様子を示す説明図であ
る。１・・・海洋探査機、２・・・吊索、３・・・母船、６
・・・ラムテンショナー、７，８・・・滑車、９・・・
ウィンチ、１０・・・ラムシリンダ、１１・・・プラン
ツヤ、１２・・・油室、１３・・・油圧配管、１４・・
・サーボバルブ、］５・・・油圧ポンプ、１６・・・リ
ザーバ、１８・・・圧力設定器、１９・・・サーボアン
プ、２０・・・圧力センサ、２１・・・ロードセル、２
４・・・索佼計。

Claims

【特許請求の範囲】

吊索の張力変動に応じて伸縮するラムシリンダのプラン
ジャと、このラムシリンダの油室に連通するサーボバル
ブと、このサーボバルブを介して選択的に前記油室に接
続する油圧ポンプおよびリザーバと、油室の圧力を検出
する圧力センサと、油室の圧力を設定する圧力設定器と
、前記吊索の張力を検出するロードセルと、このロード
セルの出力に基づいて圧力設定器の設定値を補正すると
ともに、この圧力設定値が得られるように圧力設定器と
圧力センサの出力にもとづいて前記サーボバルブの開度
をフィードバック制御する手段を備えたことを特徴とす
るラムテンショナー装置。