JPS62255365A - 索張力測定装置 - 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」二の利用分野） 本Ｒ明は、例えば係船中の索の上巻きおよび下巻きを行
うウィンチ等に適用して好適な索張力測定装ビに係わり
、特に上巻き時および下巻き時の何れでも索の張力を正
確に測定できる索張力測定装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、船舶内での作業の省力化および無人化を指向する
方向にあり、係船時に索の巻取りおよび繰り出しを自動
的に行う係船ウィンチもその１つとして挙げられている
。即ち、係船時に使用する係船用ウィンチは、人手を要
することなく自助的に回転ドラムに策を巻き取って格納
Ｌノ、あるいは回転ドラムから索を繰り出し必要があり
、また、左舷および右舷の両舷に索を張り付けるＩＱ合
にはその舷方向に対応して回転ドラムに索を巻上げおよ
び巻下げを行って巻き取りまたは欅り出す必要がある。

ところで、従来、係船以外の目的で幾つかの索張力訂が
開発されている。その１つは３０一ラ方式を採用した索
張力計がある。この索張力計の概略構成は、従来周知の
如く所定の間隔を有する２個の固定ガイドローラまたＧ
ＥＬシーブの中間に該固定ローラとの間で索を挟み込み
、かつ、索を僅かに屈折させる様に張力検出用可動ロー
ラまたシーブを配置し、索張力の直角方向の分力を可動
ローラの変位に基づく力と考え、これを荷重計により索
張力として測定するものである。

他の１つは、第６図に示すように、索を巻装してなる回
転ドラム１の両側回転軸を２つの支持体２で回転可能に
支持し、かつ、この支持体２の一端底部と支持体固定設
置面３との間に荷重計４を設けた方式のものがある。前
記支持体２の他端底部にはヒンジ機構５が取付けられて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前者の３０一ラ方式のものは、既存の索に簡便
に＠脱できる点で優れているが、例えば前述したような
両舷に対応するウィンチに適用した場合、その舷方向に
応じて索を上巻きまたは下巻きで巻取る場合、その巻き
取り８様に応じて索の巻取り方向およびその巻取り時の
上下位Ｉｆ等が極端に異なってくる。この結果、索の上
巻き時および下巻き時に張力計の据付は替えをしなけれ
ばならず、据付は替え作業が煩雑であるとともに、人手
を必要とするために無人化に相反するものとなる。また
、索の太さが異なった場合、あるいは索の中間は同一径
であってもその先端側にはリング状のアイスプライスが
取付けられ、かつ、それより先には人手により持ち易い
ように中間部の径よりも細い径となっており、索自体に
いわゆる段差を有している。このため、３０一ラ方式は
、索の太さや段差による変化があるとそれに充分対応で
きない問題がある。

一方、＋１者の索張力測定方式は、上巻き時と下巻き時
では索張力Ｔに対するヒンジ機構５中心位置からの距ｊ
ｌｆｌＬ＋　、Ｆ３とすると、上巻き時・・・・・・Ｔ
Ｌ＋　＝１２　Ｆｔ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１）下巻き時・・・・・・Ｔ
Ｌ３−Ｆ２　Ｆ２・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（２）の関係が成立するが、これ
らの式から同一の索張力Ｔであっても上巻きと下巻きに
よって距１１１ｔＬｔ　。

Ｆ３が変化するために、常に索張力丁に対する距離Ｌｓ
　、Ｆ３を補正する必要がある。上式においてＦｌは上
巻き時の荷重計４の検出値、Ｆ２は下巻き時の荷重計４
の検出値、Ｆ２は支持体２の両端支持距離である。また
、上巻きと下巻きでは荷重計４への荷重方向が逆となり
、このため上巻き時には圧縮型荷重計４を使用し、下巻
き時には圧縮型荷重計４を引張型荷重計４に変更して使
用しなれければならず、人手による取り変え作業が必要
となり、かつ、常に圧縮型と引張型の２つの荷重計４を
用意しておく必要があるのでその管理が大変である。

また、後者の張力測定方式は、通常、索７の巻き取りお
よび繰り出し位置が回転ドラム１の幅方向に変化すると
、１個の荷重計４を用いて正確に索張力を測定できない
。そこで、その不具合を改Ｉｔｓる手段として、第７図
に示すように回転ドラム１を支持する両支持体２．２の
底部にそれぞれ荷重計４ａ、４ｂを取り付け、荷重計４
８，４ｂで検出したそれぞれの荷重検出ＩＵｆ＋　、ｆ
２を加算し、よって、上巻き時の荷重計検出ｈ［Ｆｔ　
−ｆｌ　＋ｆ２および下巻き時の荷重計検出１１Ｆ２−
ｆ１＋ｆ２を求めなければならない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、上巻きおよ
び下巻きの何れにおいても１個の荷重計を用いて正確に
索張力を測定し１！？る索張力測定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〕

本発明による索張力測定装置によれば、回転ドラムに上
巻きおよび下巻きで巻装する索の張力を測定する索張力
測定！装置において、前記回転ドラムの回転軸に回転駆
動系を取り付けるとともに、この回転駆動系と前記回転
ドラムの支持体固定設置面との間に荷重計を取り付け、
前記索の張力を測定するものである。

〔作用〕

従って、以上ような手段とすることにより、上巻き時お
よび下巻き時とも回転ドラムの回転軸を中心として回転
駆動系を支持体固定設置面より逆方向に回動するように
動作させ、よって、この回転駆動系と支持体固定設置面
との間に引張力を荷ｗｉｔにより索張力として測定する
ものである。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照して説明する。第１図は平面図、第２図は側面図で
ある。これらの図において１１は巻枠（図示せず）に索
１２が巻装された回転ドラムであって、この回転ドラム
１２の回転軸１３゜１３が軸受１４．１＝ｌＩを介して
支持体１５．１５に回転可能に支持され、かつ、支持体
１５．１５の下部が例えば支持アーム１５ａ、１５ａに
より支持体固定設置面１６に固定設置されている。そし
て、回転ドラム１１の一方回転軸１３（第１図左側）に
は例えば減速機等の回転駆動系１７が支持体固定設置面
１６より浮いた状態で装着されている。この回転駆動系
１７は、駆動モータ１７ａ。

ギヤ等の回転伝達機構１７ｂおよびこれら回転伝達機構
１７ｂのギヤ軸を支持する機構支持部１７ｃ等からなり
、索１２の張力による回転ドラム１１のドラム回転軸に
生じる回転モーメントによりドラム回転軸１３を中心に
機構支持体１７ｃが回動し得る愼になっている。更に、
この回転駆動系１７例えば機構支持体１７ｃの底部と支
持体固定設置面１６との間に前記索１２の張力を測定す
る例えば引張型荷重計１８が装着されている。

通常、ウィンチ等は固定設置面例えば地面に固定するの
が一般的であるが、本装置にあっては回転駆動系１７が
支持体固定設置面１５から浮かず様にするとともに、回
転ドラム軸１３に回転モーメントが加わるとそれに比例
して回転ドラム軸１３を回転中心として回転駆動系１７
を回動させる構成とし、その時に回転駆動系１７に生じ
る引張り力を効果的に測定するために、回転駆動系１７
と支持体固定設置面１６との間に荷重計１８を設けたも
のである。

従って、以上のような構成どじたことにより、例えば荷
重計１８が無く、かつ、索張力Ｔ＝Ｏの時、回転駆動系
１７はドラム軸１３を回転中心として支持体固定設置面
１６の方向つまり落下する方向に回動するが、索張力Ｔ
が発生している時にはドラム軸１３に加わる回転モーメ
ントに応じて支持体固定設置面１６１ＩＩより反対側に
浮き上がる様に作用し、荷重計１７に引張り力が作用す
るので、このとき荷重計１８の検出１１ｆｔＦを索張力
Ｔとして測定するものである。以上の点を式をもって表
わすと、 ＴＬＩ　　−ＦＬ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（３）Ｔ＝　　（Ｌ２　　／Ｌｌ　　）　　・　Ｆ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　（４
）となる。しかし、実際上、Ｌ２は一定であるが、Ｌｌ
は回転ドラム１１の素層数によって変化するので、回転
ドラム１１の回転数と素層数から決定される補正値およ
び第２図に示す回転駆動系１６の自重Ｗによる補正値を
施して真の索張力Ｔを求めることになる。なお、荷重計
１８部分の回転駆動系自重相当分をＷ′とすると、 Ｗ′　・Ｌ２−Ｗ−Ｌｓ Ｗ’　−（１３／Ｌ２　）・Ｗ をもって表わすことができ、このときＬ２　、　Ｌｌ　
。

Ｗは一定であるので、Ｗ′は一性的に定まるので、この
Ｗ′分を荷重計１８の零点補正時に予め差し引いた状態
で設定すれば、荷重計１８の検出値に前記素層数の変化
による補正値だけを補正すれば、索張力Ｔを正確に測定
することができる。なお、第１図ないし第３図は共に上
巻き時の状態を示しているが、下巻き時でも回転モーメ
ントの方向は変わらないので、荷重計１８を何ら変更す
ることなく索張力Ｔを測定できることである。しかし、
索１２によるドラム軸１３の回転モーメントが第２図イ
矢印の様に反時計方向回りとなっているが、モーメント
が時計方向回りどなった時には第３図に示すように左端
側に取り付ける必要がある。

次に、第４図および第５図は本発明ＩＩを多数のウィン
チに適用した場合の応用例を示す図である。通常、係船
は多数の索１２を張っているが、この時の複数のウィン
チ３１ａ、３１ｂ、・・・を集中管理するためにコンピ
ュータ３２が使用される。

このコンピュータ３２のデータ処理手段としては、第５
図に示すように所定の周期で各ウィンチ３１ａ、３１ｂ
、・・・を選択するウィンチ選択手段Ａと、このウィン
チ選択手段へで選択されたウィンチに取付けられた荷重
４１Ｂおよび回転ドラム回転計３３からの信号を取り込
んでディジタル化するデータ取得手段Ｂと、このデータ
取得手段Ｂで取得された荷重計検出値データに回転計検
出埴データから得られる距離Ｌ＋の変化による補正値を
施して真の索張力Ｔを求める張力算出手段Ｃと、この張
力搾出手段Ｃで求めた索張力ＴＩ、：基づいて駆動モー
タ１７ａを制御するａ制御手段り等によって構成され、
この制御手段りの出力で回転ドラム１１を制御して索１
２の巻き取りまたは繰り出しを行うものである。

なお、上記実施例はウィンチに限って説明したが、回転
ドラム１１に索１２を巻装したものであればどのような
用途のものでも適用できることは言うまでもない。また
、回転駆動系１７は減速機以外のものであってもよく、
また支持体固定設置面１６としては地面、床または床等
に設けた中間部材等の何れをも指し示すものである。そ
の他、本発明はその要旨を逸脱しない鞘囲で種々変形し
て実施できる。

〔琵明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、索が回転ドラムに
対して上巻きおよび下巻きの何れの状態で巻装されてい
ても１個の荷重計を用いて確実、かつ、正確に索張力を
測定で”き、・ウィンチ等に適用して無人化を実現し得
る索張力測定装置を１２０ｔできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置の一実施例を説明する
ために示したもので、第１図は装置の平面図、第２図は
装置の側面図、第３図μ本発明装置の他の実施例を示す
側面図、第４図および第５図は本発明装置を多数のウィ
ンチを集中管理するｉｌ！置に応用した場合の模式図Ｊ
３よびその機能ブロック図、第６図および第７図はそれ
ぞれ従来の素張力を測定する場合の構成図である。 １１・・・回転ドラム、１２・・・索、１３・・・ドラ
ム回転軸、１５・・・支持体、１６・・・支持体面定設
＠面、１７・・・回転駆動系、１７ａ・・・駆動モータ
、１７ｂ・・・回転伝達１橋、１７Ｇ・・・線溝支持体
、１８・・・荷重計。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３　図 第４図 手　　続　　補　　正　　書 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６１−０９８１９７号 ２、発明の名称 索張力測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （４１２）　　日本鋼管株式会社 （ほか５名） ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル６゜
補正の対象 ７、補正の内容 （１）明細書第８頁第２行目の「支持体固定設置面１５
」とあるを「支持体固定設置面１６」と訂正する。 （２）　　明細書第１０頁第６行目ないし同頁第７行目
の「モーメントが時計・・・・・・取ジ付ける必要があ
る。」とあるを「逆に時計方向回シとなった時には左端
側に引張型荷重計１８を取υ付ける必要がある。また、
第３図に示すように反時計方向回りで左端側に圧縮型の
荷重計１８を設けてもよい。」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転ドラムに上巻きおよび下巻きで巻装する索の張力を
   測定する索張力測定装置において、前記回転ドラムの回
   転軸に回転駆動系を取り付けるとともに、この回転駆動
   系と前記回転ドラムの支持体固定設置面との間に荷重計
   を取り付け、前記索の張力を測定する様にしたことを特
   徴とする索張力測定装置。