JPS6245813A - ラツクピニオン式昇降装置 - 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、海上作業船や海底油田掘削船及び重量物昇降
装置などに装備されるラックピニオン式昇降装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第４図は、海上作業船に適用された従来ラックピニオン
式昇降装置を示す側面図である。

第４図よりラックピニオン式昇降装置は脚（１）に固定
されたラック歯（２）と２作業台（７）に取付けられ、
ラック歯（２）とかみあっている複数のビニオン歯車（
３）、減速歯車機構（４）、駆動モータ（５）およびブ
レーキ（６）からなりたっている。

海上作業時には、まず脚（１）を海底の強固な地盤にお
ろしその後ビニオン歯車（３）を全数同時に回転させ１
脚（１）にそって作業台（７）をもち上げる。

所要の高さでビニオン歯車（３）の回転をとめ２作業台
（７）に固定されたブレーキ（６）で作業台（７）を保
持する。作業台（７）が所定位置に保持されているとき
作業台（７）の全重量はランク歯（２）にかみ合った全
てのビニオン歯車（３）へ均等に荷重が分担されること
が望ましい。

しかしながら現実には歯車の工作精度等の理由があって
、あるビニオン歯車（３）には所定以上の荷重がかかり
、逆に他のあるビニオン歯車（３）には所定以下の荷重
しかかからないといった荷重の分担の不均衡が生じる。

あるビニオン歯車（３）に所定以上の荷重がかかること
は歯車にとって非常に危険である。従って作業台（７）
の昇降中もまた作業台（７）の保持中もこのビニオン歯
車（３）にかかる荷重をｉｆｇ１定し５作業台（７）の
保持中各ビニオン歯車（３）にかかる荷重を均一化する
ことは本装置においては不可欠のことである。

従来から行なわれている手段としては作業台を保持中の
荷重測定および荷重の均一化は操作員が現場において駆
動モータ（５）もしくはブレーキ（６）の軸にトルクレ
ンチをかけてブレーキ（６）を手動解放してトルクを測
定し、各ビニオン歯車（３）へかかる荷重が均等になる
よう調整する。

また作業台（７）の昇降中の荷重測定は駆動モータ（５
）の電力負荷によって測定する手段もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこれらの従来手段では、ひとつひとつの軸
にトルクレンチをかけて調整していくという現場におけ
る繁雑かつときには危険な作業となっている。駆動モー
タの電力負荷の測定は機械的出力と入力電力の関係が駆
動モータごとにばらばらでありかつ単純な比例関係でな
いことから精度も不十分である。

また最近の大型化傾向により、１本の脚に１０数個のビ
ニオン歯車が装備されるなど全体の荷重を均一化するこ
とも精度的に問題がある。

本発明は、これらの問題点を解決しようとするもので夫
々のビニオン歯車にかかる荷重を簡単かつ安全に遠隔測
定できるようにするとともに簡単な遠隔操作によって荷
重の均一化ができるようにしたラックピニオン式昇降装
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〕

このため１本発明のラックピニオン式昇降装置は、複数
の駆動装置で５脚に沿って昇降するジヤツキアップ式作
業台において、上記駆動装置に内蔵又は付属するトルク
センサーと該トルクセンサーからの検出値により演算す
る演算器と該σＩ算器による演算結果を表示する表示装
置と２該演算結果により各ビニオン荷重を均一にｉｔ３
’制御するための制御装置と該制御装置により上記、駆
動装置にクラッチを介して直結する駆動装置とを備えて
なることを特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により２作業台が昇降中または停止後保持中
もビニオン荷重の状況が演算機で算出表示され常に把握
できまた保持中のどニオン荷重の不均衡に対してはロジ
ックコントローラーの指令に従いビニオン荷重が自動的
に均一化される。

〔実施例〕

以下図面により本発明の一実施例としてのラックピニオ
ン式昇降装置について説明する。第１図は本発明の全体
回路図、第２図はビニオン荷重の自動均一化のフローチ
ャート、第３図は海上作業船に適用される本発明のラッ
クピニオン式昇降装置を示す側面図である。全体的構成
は従来例で説明したものにトルクセンサー（４ａ）　。

クラッチ（９）、減速歯車を内蔵したステ、ピングモー
タ（８）を追加したものである。すなわち、第３図で示
すように脚（１）に固定されたう・ツク歯（２）と２作
業台（７）上に装備されラック歯（２）とかみあってい
る複数個のビニオン歯車（３）、減速歯車機構（４）と
それに内蔵されたトルクセンサ（４ａ）。

駆動モータ（５）、ブレーキ（６）、そしてこれらに連
結されたクラッチ＋９１．ｉ速歯車を内蔵したステッピ
ングモータ（８）からなり、これに第１図に示す計装制
御装置類を配したものが本発明のラックピニオン式昇降
装置である。

第１図において各駆動モータ（５）およびブレーキ（６
）のコイル（６ａ）は起動器（］］）を介して電源（１
０）に接続されている。

各減速歯車機構（４）には演算器（１■へトルクを人力
するためのトルクセンサー（４ａ）が内蔵されており、
同演算器（１３１には、警報設定器財・アラームロガー
（固と１画面表示する表示器（１６１と、ビニオン歯車
（３）の荷重の均一化を自動運転するためのロジックコ
ントローラ０ηが接続されている。

同ロジ・７クコントローラ０ηには通常の昇降運転モー
ドとピニオン荷重の均一化の自動運転モードを切換える
ためのモード切換スイッチ（１印。

この自動運転モードのもとで始動するための起動スイッ
チ＋１９）　、クラッチコイル（９ａ）、ブレーキコイ
ル（６ａ）、ステッピングモータ（８）とステッピング
モータ用ドライバーユニツ）　（２１１を選択・接続す
る電磁ロータリースイッチ■が接続される。ステッピン
グモータ用ドライバーユニットｃ！１１は速度指令を与
えるパルスジェネレータ■に接続され、このパルスジェ
ネレータ■は前ロジックコントローラ０ηに接続される
。ロジックコントローラ（１η、演算器（１３及びそれ
らに接続された機器は制御電源（１２１より電源が供給
される。

以上の構成による作用を第１図〜第３図により説明する
。

ラックピニオン式昇降装置が昇降運転中であれ、停止中
であれ、各ビニオン歯車（３）へかかる荷重は減速歯車
機構（４）に内蔵されたトルクセンサー（４ａ）で検出
され、演算機（１３１へ入力され個々のビニオン荷重全
体のビニオン荷重の平均値および平均値と個々のピニオ
ン荷重の偏差値が算出されて表示器（１６１で表示され
る。このとき。

ピニオン荷重の偏差値があらかじめ記憶されている設定
値をはずれたら警報設定器（１４１を介してアラームロ
ガー（１５１で印字記録される。

ラックピニオン式昇降装置で通常の昇降運転する場合に
はモード切換（１８１を通常昇降運転モードに切換える
。この時、クラッチ（９）は開放状態となり、駆動モー
タ（５）及びブレーキ（６）のブレーキコイル（６ａ）
は起動器（１１）を介して電源（１０）に接続されブレ
ーキ（６）を開放し駆動モータ（５）を運転することに
より昇降運転が行われる。昇降運転停止後のピニオン荷
重の自動均一化を行う場合にはモード切換スインチ（１
印を自動均一化モードに切換えたのち、起動スイッチ（
１９１を操作する。

この時演算器ｔ１３によりひとつのラック歯（２）にか
みあっている複数個のビニオン歯車（３）のうち最小の
荷重を担っているビニオン歯車（３）を識別し。

この番号をロジックコントローラ１７１に出力する。

この信号をうけて最小の荷重を担っているビニオン歯車
（３）に連結されたステッピングモータ（８）。

ブレーキ（６）、クラッチ（９）は次のように自動運転
される。

すなわち２０シツクコントローラ（１ηハソノビニオン
ｍ　車＋３１の駆動装置の末端についているステッピン
グモータ（８）がドライバーユニｙ　）　（２１）に接
続されるよう電磁ロータリースイッチ■を操作する。そ
の後、クラッチコイル（９ａ）に通電してクラッチ（９
）を結合状態としパルスジェネレータのに指令を与えド
ライバーユニｙト（２１１にて前ステッピングモータ（
８）を駆動する。この時。

同時にブレーキコイル（６ａ）に通電シテブレーキ（６
）を開放する。

なお、ステッピングモータ（８）はビニオン歯車（３）
の荷重が少ない程高速にて、荷重が大きい程低速にて運
転するよう自動制御される。

この間他のブレーキ（６）、クラッチ（９）、ステッピ
ングモータ（８）は昇降運転停止後の状態のままである
。すなわちブレーキ（６）は作動したまま。

クラッチ（９）は開放したまま、ステッピングモータ（
８）は静止の状態である。

このように最小の荷重を担っているビニオン歯車（３）
のみ運転し他のビニオン歯車（３）はその連結されてい
るブレーキ（６）にて拘束状態とすることにより最小の
荷重を担っているビニオン歯車（３）の荷重を序々に大
きくしてゆく。

荷重が全ビニオン荷重の平均値あるいは平均値に対する
一定の許容値範囲内に入ればステッピングモータ（８）
を停止すると共にブレーキ（６）を作動させクラッチ（
９）を開放状態とし再度同じ手順にて最小の荷重を担−
ているビニオン歯車（３）を運転し、そのビニオン荷重
を大きくしてゆく。

このようにして全てのビニオン荷重が平均値あるいはそ
の一定許容値範囲内に収まるよう自動的に均一化されて
ゆく。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明のラックピニオン式昇降装置
によれば次のような効果ないし利点が得られる。

（１）従来操作員が現場で手動で調整していた作業が全
て遠隔操作となり、現場における繁雑かつ危険作業がな
くなる。

（２）ロジックコントローラーを設けたことにより。

ビニオン荷重の均一化が自動的かつ高い精度で調整され
る。

ｆ３）　１　台のステンビングモータ用ドライバーとパ
ルスジェネレータを切換えるようにして有効活用を図っ
たので大巾なコスト低減となる。

（４）ステ、ピングモータにより２通常の昇降運転より
低い回転数でかつ任意のポジションまで駆動装置を作動
しうるのでビニオン荷重の均一化がスムーズかつ高精度
に行なわれる。

（５）各減速歯車機構に内蔵もしくは付属されたトルク
センサーでビニオン荷重を検出するようにしたことで、
運転中および停止後のいずれにおいても状況が常時杷握
できる。

以上の効果により安全性が大巾に向上するとともにビニ
オン荷重が自動的に精度の高い均一化ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は７本発明の一実施例であり２第１図は
ラックピニオン式昇降装置の回路図。 第２図はビニオン荷重の自動的均一化のフロチャート、
第３図はラックピニオン式昇降装置を装備した海上作業
台の側面図、第４図は従来の海上作業船を示す側面図で
ある。 １・・・脚、２・・・ラック歯、３・・・ビニオン歯車
。 ４・・・減速歯車機構、４ａ・・・トルクセンサー、５
・・駆動モータ、６・・・ブレーキ、５ａ・・・ブレー
キコイル、７・・・作業台、８・・・減速歯車内蔵ステ
ッピングモータ、９・・・クラッチ＋９ａ・・・クラ、
チコイル、１０・・電源、１１・・・起動器、１２・・
・制御用電源、１３・・演算機、１４・・・警報設定器
、１５・・・アラームロガー、　１６・・・表示器、１
７・・・ロジ・ツクコントローラー、１８・・・モード
切換スイッチ、１９・・・起動スイッチ、２０・・・電
磁ロータリースイッチ、２１・・・ステッピングモータ
用ドライバーユニット、２２・・・パルスジェネレータ
。 ＩＮＮ大人坂　間　　焼′“４，１．□”７．　゛第３
図 第４０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の駆動装置で、脚に沿って昇降するジャキアップ式
   作業台において、上記駆動装置に内蔵又は付属するトル
   クセンサーと該トルクセンサーからの検出値により演算
   する演算器と該演算器による演算結果を表示する表示装
   置と、該演算結果により各ピニオン荷重を均一に制御す
   るための制御装置と該制御装置により上記駆動装置にク
   ラッチを介して直結する駆動装置とを備えてなることを
   特徴とするラックピニオン式昇降装置。