タグボート用ロープウインチ
【課題】タグボートの進行速度に応じてバックテンションを付与することのできるタグボート用ロープウインチを、極めて低コストで実現すること。
【解決手段】ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させた。
【解決手段】ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曳航用ロープを繰り出したり、巻き取ったりするタグボート用ロープウインチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンカーなどの大型船舶が港湾などを出入りする場合、水先案内のためにタグボートで曳航するが、曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）は、タグボート上に配置されたウインチに巻回されて、繰り出し、巻取り操作がなされている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、ロープの繰り出し、巻取りは、通常、ウインチ前方に配置されたロープ案内装置を介してなされる。すなわち、曳航作業を行う前には、タグボートを曳航すべき大型船舶に近接させておき、ウインチから繰り出されたロープの一端を曳航される船舶に渡して固定する準備作業がなされるが、このとき、例えばウインチが船首側にある場合、船舶に渡すだけの必要長さ分のロープをウインチから繰り出して船首側甲板上に予め一纏めにしておかなければならない。しかし、引き出されるロープの重量が大きくなるので、人力では大変な重労働になるため、ウインチから引き出されたロープを所定速度で案内するロープ案内装置が設けられているのである。
【０００４】
ロープを大型船舶に連結すると、所定のロープ長になるまで、タグボートはロープを繰り出しながら大型船舶から遠ざかっていく（ウインチが船首側にある場合は後進することになる）。
【０００５】
このとき、ロープの繰り出し速度が速すぎると、ロープは大型船舶とタグボートの間で大きく弛んでしまい、海中に没したりするおそれがあり、反対にロープの繰り出し速度が遅すぎると、ロープに急激な張力が加わってロープを切断したり、ウインチに過大な負荷をかけたりするおそれがある。したがって、ロープを繰り出す場合は、大型船に始端を連結しロープに一定の緊張（バックテンション）を与えておくことが望ましい。
【特許文献１】特開２０００−０９５１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、大がかりな油圧配管をなくすとともに、油圧特有の騒音がなく、かつゼロから最高速度まで容易に正逆回転駆動を制御できるように、ウインチを、インバータ制御による電動モータにより駆動することが考えられたが、電動モータでは、高速で進むタグボートに追従してバックテンション機能を実現することができなかった。すなわち、電動モータに抵抗をかけて、油圧同様のバックテンション機能を得ようとすると、タグボートの進行速度でウインチのドラムが外力回転して電動モータが高速回転するため、簡単には処理できないほど発熱してしまうからである。
【０００７】
このように、ウインチに電動モータを用いながら、なおかつタグボートに必要な高速バックテンション機能を実現する技術は未だ確立されていない。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、曳航用ロープを巻回するドラムをインバータ制御可能な電動モータにより駆動するとともに、甲板上に容易に配管できる小規模の油圧回路を構築して、油圧ポンプとしても機能する油圧モータを抵抗として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有するタグボート用ロープウインチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明では、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチであって、前記ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有することとした。
【００１０】
（２）本発明は、上記（１）記載のタグボート用ロープウインチにおいて、前記油圧回路にブレーキ弁を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成することを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明は、上記（１）又は（２）に記載のタグボート用ロープウインチにおいて、繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インバータ制御によりゼロ〜最高速度まで正逆回転を容易に制御できる電動モータを用いながら、繰り出す曳航用ロープに、タグボートの進行速度に応じてバックテンションを付与することのできるタグボート用ロープウインチを、極めて低コストで実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施形態に係るタグボート用ロープウインチは、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としており、前記ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、かつ前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備えている。そして、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有する構成となっている。
【００１４】
かかる構成により、船体内からウインチ駆動用の油圧配管を甲板上まで配設するといった大掛かりな配管構造は不要となり、ロープを巻回するドラムを、速度ゼロから最高速度まで、電動モータのインバータ制御によって容易に正逆回転駆動することができ、高速バックテンションも実現可能となる。しかも、仕事率や速度の微調整も従来の油圧駆動などに比較して大きく優るものとなる。
【００１５】
また、ウインチ駆動に電動モータを用いるため、油圧特有の騒音がなく、駆動時のみに電力消費するため、省エネルギーとなり、環境保護が重要視される近代社会に適したものとなる。
【００１６】
油圧回路は、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、甲板上に油圧配管して構成することができるため、効率的なスペース利用が可能であり、また、バックテンション機能はギヤボックス内に組み込むことができるため、外部配管が不要となり、バックテンションのための配管を甲板上に設置する必要がない。
【００１７】
前記油圧回路にはブレーキ弁を設けられており、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成するようにしている。ブレーキ回路には、所定の設定圧力でポートを開放するリリーフバルブが設けられるとともに、バックテンションの設定圧を決定するバックテンション用リリーフバルブが前記ブレーキ弁の下流側にパイロット流路と流路切換弁を介して接続されている。そして、バックテンション機能を作動させる場合、前記流路切換弁を動作させて流路を切り換え、前記ブレーキ弁のリリーフバルブの設定圧よりも低く設定されたバックテンション用の設定圧力を超えたときにバックテンション用リリーフバルブが開放されて前動油が通過する回路が形成される。
【００１８】
このように、本実施形態では、特別な機構などを要せず、簡単な構成でバックテンション機能を実現することができる。
【００１９】
さらに、繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることができる。
【００２０】
すなわち、ロープ案内装置は、船体の甲板上に固定される左右一対の支柱間にハウジングを形成し、前記ハウジングに設けた曳航用ロープを挿通する案内口にローラを臨ませて前記曳航用ロープを挟持し、当該曳航用ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を前記ハウジング内に収納配設したタグボートにおけるロープ案内装置において、前記ローラ機構は、前記支柱によりその左右両端側を支持される上下一対の上部軸及び下部軸と、前記上部軸にそれぞれ回転自在に取り付けられた上部左右ローラと、前記下部軸にそれぞれ回転自在に取り付けられた下部左右ローラと、前記上部左右ローラ及び前記下部左右ローラをそれぞれ独立して回転駆動させるローラ駆動部と、互いに上下方向に所定間隔をあけて配設された前記上部軸及び下部軸に連結して前記上部軸及び下部軸間を相互に上下近接方向及び離隔方向へ移動させる支持軸間移動部と、を具備し、前記上部左ローラ及び前記下部左ローラを第１のローラ組とし、前記上部右ローラ及び前記下部右ローラを第２のローラ組として、１本又は２本の前記曳航用ロープを前記第１、第２のローラ組を介して上下方向から挟持して繰り出し可能とするように構成することができる。
【００２１】
かかる構成によって、曳航用ロープを上部ローラ及び下部ローラにより上下方向から鋏持してロープの繰り出し作業を確実に行うことができ、しかも２本のロープのそれぞれを制御して曳航作業を安定的かつ安全に行うことができる。すなわち、ロープ案内装置は、そのハウジング中央などに形成された曳航用ロープの案内口に、上下方向から移動して曳航用ロープに突出可能に設けられた対となる駆動用ローラを備えており、この駆動用ローラによりロープを挟持した状態でローラを回転させる。これによって、曳航作業時にタグボートと被曳航船とのによる高さ方向のロープ送り角度が深くなったり、大きく変動したりしたとしても駆動用ローラとロープとの摩擦力を保持させてロープを確実に操作することができるのである。
【００２２】
本実施形態では、上述した機能を有するロープ案内装置を、バックテンション機能を付与するための油圧回路によって駆動させることができるため、ロープ案内装置を駆動するための専用ポンプなどが不要となり、コスト面、レイアウト面でも極めて有利な構成とすることができる。
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、添付した図面を参照してより具体的に説明する。図１は本実施形態に係るタグボートの側面図、図２は同平面図、図３は本実施形態に係るタグボート用ウインチの平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面視による説明図、図５は同図３のＢ−Ｂ断面視による説明図、図６は同ウインチに設けた油圧回路の説明図、図７〜図９は同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るタグボート１は、船首側の甲板上に、前側からロープ案内装置としてのロープリーダ１０と本実施形態の要部となるロープウインチ２とが順に立設されている。すなわち、本実施形態に係るタグボート１は、大型船などを曳航する場合は後進することになる。また、１２は船体側部に配設した古タイヤなどからなる防舷材であり、これを介して大型船に船体を接触させて押すことにより所定位置に移動させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、１機のロープリーダ１０と左右２機のロープウインチ２，２とで曳航部３を構成し、２本の曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）４，４を操作可能としているが、１機のロープウインチ２に対して１機のロープリーダ１０を備えた曳航部３を、左右に２組設置することもできる。
【００２６】
ロープリーダ１０は、後述する油圧回路８を介して油圧駆動されるのに対し、ロープウインチ２は、図３〜図６に示すように、所定の減速比となるように組まれたギヤ群５０を収納したギヤボックス５を介して、インバータ制御可能とした電動モータ６と駆動軸５１とを連通連結し、電動モータ６によって、停止状態から最高速回転状態まで正逆回転可能となっている。そして、駆動軸５１には、第１ブレーキドラム２１、チェーンドラム２２、ロープドラム（トーイングドラムとも呼ぶ）２３、第２ブレーキドラム２４が直列に連結されている。図中、２５はアンカーを連結したチェーン、２６は第１ブレーキを手動操作するブレーキハンドル、２７はチェーンドラム２２のクラッチ機構である。
【００２７】
また、ギヤボックス５には、油圧モータ７を取り付けてギヤ群５０と連動連結している。この油圧モータ７は、図６に示すように、作動油タンク８０と、作動油の流路を切り替える２位置切換え式の第１流路切換弁８１、３位置切換え式の第２流路切換弁８２、及び２位置切換え式の第３流路切換弁８３と、リリーフバルブ８４を備えたブレーキ弁８５とともに、油圧回路８に組み込まれている。なお、１１ａはロープ案内用の上側油圧モータ，１１ｂは同下側油圧モータであり、左右のロープウインチ２、２の各ロープ４に対応させて、ロープリーダ１０内に左右に１組ずつ収納配設されている。
【００２８】
そして、上記油圧回路８を介して、本実施形態ではロープリーダ１０についても駆動可能としている。すなわち、図６に示すように、ギヤボックス５の上部側に、４０リットル程度の容量の作動油タンク８０を設け、この作動油タンク８０に油圧モータ７を介してパイプを連通連結し、作動油タンク８０→油圧モータ７→作動油タンク８０と循環する油圧回路８が構成されている。このように、ロープウインチ２のギヤボックス５周りにコンパクトに油圧配管して油圧回路８が構成されているため、効率的なスペース利用が可能となっている。
【００２９】
ロープ４の繰り出し時に油圧モータ７の下流側を構成し、当該油圧モータ７の吐出側と作動油タンク８０とを連通連結する第１パイプ８８ａには、ロープリーダ１０を作動させるか否かを切り換える２位置切換え式の第１流路切換弁８１を配設しており、この第１流路切換弁８１の第１のポートとロープリーダ１０とを、同じく２位置切換え式の第３流路切換弁８３を介して連通連結している。なお第２のポートは閉止端としている。
【００３０】
また、第１パイプ８８ａと、同じくロープ４の繰り出し時に油圧モータ７の上流側を構成し、作動油タンク８０と油圧モータ７の吸引側とを連通連結する第２パイプ８８ｂとのの間には、リリーフバルブ８４と複数の逆止弁からなるブレーキ弁８５を介設している。そして、このブレーキ弁８５とバックテンション用リリーフバルブ８７とを第２流路切換弁８２を介してパイロット流路により連通している。すなわち、ブレーキ弁８５のリリーフバルブ８４の下流側にパイロット流路を介して３位置切換え式の第２流路切換弁８２を配設し、バックテンションを作動させた場合には作動油流路が切り換わり、バックテンション用リリーフバルブ８７の設定圧を超える作動油は、このバックテンション用リリーフバルブ８７を介して前記第２パイプ８８ｂと合流するようにしている。図６中、８９はロープリーダ１０の回転速度を微調整するための絞り弁、９１はコックである。
【００３１】
ロープウインチ２及びロープリーダ１０の操作、すなわち、第１流路切換弁８１と第２流路切換弁８２との切換えは、図示しない操作パネルを介して行うことができる。
【００３２】
本実施形態に係る操作パネルは、ロープウインチ２の電動モータ６をインバータ制御するドラム制御部として機能するものであり、例えば、スイッチ回路などを含むインバータ制御回路と、これに電気的に接続する操作スイッチなどを含めた概念としている。かかる操作パネルは、例えば操舵室の操縦スタンドなどに組み込むことができ、各装置類を遠隔操作可能としている。したがって、この操作パネルからの操作入力により、電動モータ６の駆動及び停止操作、バックテンション機能の作動、ロープリーダ１０の駆動などが行える。
【００３３】
ここで、図７〜図９を用いて、ロープウインチ２の通常駆動時（トーイングウインチ）と、ロープリーダ１０の駆動時と、バックテンション作動時とについて、油圧回路８における作動油の流れについて説明する。なお、ここでは電動モータ６を逆転させたときにロープ４を繰り出し、正転させたときに巻き取ることとしている。
【００３４】
図７はロープウインチ２の通常駆動時であり、ここでは、ロープ４を巻き取る場合を例に説明する。すなわち、操作パネルを操作して、ロープ４の巻取り操作を実行すると、第１流路切換弁８１、及び第３流路切換弁８３が第１の制御位置に、第２流路切換弁８２は中立位置になるとともに、電動モータ６が正転駆動する。この電動モータ６の回転駆動により、油圧モータ７がギヤボックス５内のギヤ群５０を介して回転し、作動油は、図示するように、作動油タンク８０→第１パイプ８８ａ（第３流路切換弁８３→第１流路切換弁８１）→油圧モータ７→第２パイプ８８ｂ→作動油タンク８０と流れる。このとき、油圧としては無負荷状態であり、ロープ４は電動モータ６の回転に応じた速度でロープドラム２３に巻き取られる。
【００３５】
また、ロープ４の繰り出しを行う場合は、電動モータ６が逆転駆動し、作動油は、図７における作動油の流れを示す矢印とは逆に流れ、ロープ４は、やはり電動モータ６の回転に応じた速度でロープドラム２３から繰り出されることになる。
【００３６】
ここで、図８及び図９を参照しながら、大型船舶を実際に曳航する場合について説明する。
【００３７】
大型船舶を曳航するには、先ず、ロープ４を大型船舶に連結しなければならないが、そのために、連結に必要な長さ分のロープ４を、甲板上に繰り出しておく必要がある。このとき、比較的重量物であるロープ４を安全かつ確実に繰り出すために、ロープリーダ１０を動作させる。このロープリーダ１０には、ロープ案内用の上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂにより回転駆動してロープ４を送りだす一対のローラ（図示せず）が設けられている。
【００３８】
操作パネルを操作して、ロープリーダ１０を動作させると、図８に示すように、第１流路切換弁８１及び第２流路切換弁８２は第１の制御位置に、第３流路切換弁８３は第２の制御位置になり、電動モータ６が逆転して、ギヤボックス５のギヤ群５０を介して油圧モータ７が回転する。このとき、油圧モータ７があたかも油圧ポンプとして機能し、作動油は、作動油タンク８０→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７→第１パイプ８８ａ（第１流路切換弁８１→第３流路切換弁８３→上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂ）→作動油タンク８０と流れ、ロープ案内用の上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂを回転させてロープ４を船首側甲板上に繰り出すことができる。このとき、電動モータ６の回転速度と比例して油圧モータ７も駆動するので、ロープロープ４の繰り出し速度と同調したロープリーダ１０のローラの回転が得られる。なお、速度を同調させるための微調整は絞り弁８９で行うことができる。
【００３９】
次いで、タグボート１を対象となる大型船舶に寄せ、ロープ４の先端を大型船舶に渡して所定位置に連結する。そして、曳航時のロープ４が所定の曳航距離となる位置まで、ロープウインチ２を駆動してロープ４を繰り出しながら、タグボート１を後進させて行く。このとき、ロープ４の繰り出し速度が速すぎると、ロープ４は大型船舶とタグボート１の間で大きく弛んでしまい、海中に没し、スクリューに巻き込まれたり、浮遊物に接触したりするおそれがある。また、反対にロープ４の繰り出し速度が遅すぎると、ロープ４に急激な張力が加わってロープ４を切断したり、ロープウインチ２に過大な負荷がかかったりするおそれがあるため、操作パネルを用いてバックテンション機能を作動させる。
【００４０】
すなわち、図９に示すように、この場合は、第１流路切換弁８１及び第２流路切換弁８２は第２の制御位置に、第３流路切換弁８３は第１の制御位置になり、ロープ４からの外力によりロープドラム２３が逆転して電動モータ６が逆転して、ギヤボックス５のギヤ群５０を介して油圧モータ７が回転する。このとき、第１流路切換弁８１が第２の制御位置になって、ポートが閉塞端部と繋がるため、油圧モータ７の回転により、作動油はブレーキ弁８５側にのみ流れ、リリーフバルブ８７に設定された圧力まで加圧されていく。そして、所定の圧力になると、作動油はブレーキ弁８５から図中のａで示す流路を通って第２パイプ８８ｂへとバイパスして流れる。つまり、作動油は油圧モータ７→第１パイプ８８ａ→ブレーキ弁８５→流路ａ→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７と循環し、リリーフバルブ８７の設定圧によるバックテンションが作用することになる。こうして、バックテンション機能が作動した場合は、ブレーキ弁８５と油圧モータ７とを循環するループ回路が形成されることになる。なお、設定圧を超えたパイロット流路の作動油は、ブレーキ弁８５→第２流路切換弁８２→リリーフバルブ８７→第１パイプ８８ａと流れて作動油タンク８０へと戻る。
【００４１】
こうして、操作パネルを介してバックテンション機能の作動指示が入力され、ロープウインチ２のロープドラム２３が回転駆動すると、油圧モータ７があたかも可変抵抗のように機能して、ロープ４に所定の張力（バックテンション）を付与した状態でのロープ４の繰り出しが行える。したがって、熟練した技能などがなくとも容易にバックテンション機能をロープウインチ２に付与することができる。
【００４２】
しかも、船体内の機関室からウインチ駆動用の油圧配管を甲板上まで配設するといった大掛かりな配管構造は不要となり、効率的なスペース利用が可能であり、また、バックテンション機能はギヤボックス５内に組み込むことができるため、外部配管が不要となり、バックテンションのための配管を甲板上に設置する必要がない。
【００４３】
また、ロープドラム２３を、速度ゼロから最高速度まで、電動モータ６のインバータ制御によって容易に正逆回転駆動することができ、高速バックテンションも実現可能となる。そして、電動モータ６を用いることにより、油圧特有の騒音がなく、駆動時のみに電力消費するため、省エネルギーとなる。
【００４４】
上述した実施形態から、以下のタグボート用ロープウインチが実現できる。
【００４５】
すなわち、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープ４を繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチ（ロープウインチ２）であって、前記ロープ４を巻回するドラム（ロープドラム２３）と、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータ６と、前記電動モータ６をインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータ６と前記ドラムとの間に介設したギヤボックス５と、作動油タンク８０と、前記ギヤボックス５に連動連結した油圧モータ７と、作動油の流路を切り替える流路切換弁（例えば、第１流路切換弁８１、第２流路切換弁８２）と、リリーフバルブ（例えば、リリーフバルブ８４、バックテンション用リリーフバルブ８７）とを含み、前記ギヤボックス５に組み込まれた油圧回路８とを備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータ７を抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープ４に加えるバックテンション機能を有するタグボート用ウインチ。
【００４６】
前記油圧回路にブレーキ弁８５を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁８５と前記油圧モータ７とを循環するループ回路（例えば、油圧モータ７→第１パイプ８８ａ→ブレーキ弁８５→流路ａ→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７）を形成するタグボート用ウインチ。
【００４７】
繰り出されたロープ４が挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープ４を挟持し、当該ロープ４を一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置（ロープリーダ１０）を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路８に連通連結して（例えば、図８参照）油圧駆動させるタグボート用ウインチ。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係るタグボートの側面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】本実施形態に係るタグボート用ウインチの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面視による説明図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面視による説明図である。
【図６】同ウインチに設けた油圧回路の説明図である。
【図７】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【図８】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【図９】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タグボート
２ ロープウインチ
４ 曳航用ロープ
５ ギヤボックス
６ 電動モータ
７ 油圧モータ
８ 油圧回路
１０ ロープリーダ（ロープ案内装置）
２３ ロープドラム
８１ 第１流路切換弁
８２ 第２流路切換弁
８３ 第３流路切換弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曳航用ロープを繰り出したり、巻き取ったりするタグボート用ロープウインチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンカーなどの大型船舶が港湾などを出入りする場合、水先案内のためにタグボートで曳航するが、曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）は、タグボート上に配置されたウインチに巻回されて、繰り出し、巻取り操作がなされている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、ロープの繰り出し、巻取りは、通常、ウインチ前方に配置されたロープ案内装置を介してなされる。すなわち、曳航作業を行う前には、タグボートを曳航すべき大型船舶に近接させておき、ウインチから繰り出されたロープの一端を曳航される船舶に渡して固定する準備作業がなされるが、このとき、例えばウインチが船首側にある場合、船舶に渡すだけの必要長さ分のロープをウインチから繰り出して船首側甲板上に予め一纏めにしておかなければならない。しかし、引き出されるロープの重量が大きくなるので、人力では大変な重労働になるため、ウインチから引き出されたロープを所定速度で案内するロープ案内装置が設けられているのである。
【０００４】
ロープを大型船舶に連結すると、所定のロープ長になるまで、タグボートはロープを繰り出しながら大型船舶から遠ざかっていく（ウインチが船首側にある場合は後進することになる）。
【０００５】
このとき、ロープの繰り出し速度が速すぎると、ロープは大型船舶とタグボートの間で大きく弛んでしまい、海中に没したりするおそれがあり、反対にロープの繰り出し速度が遅すぎると、ロープに急激な張力が加わってロープを切断したり、ウインチに過大な負荷をかけたりするおそれがある。したがって、ロープを繰り出す場合は、大型船に始端を連結しロープに一定の緊張（バックテンション）を与えておくことが望ましい。
【特許文献１】特開２０００−０９５１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、大がかりな油圧配管をなくすとともに、油圧特有の騒音がなく、かつゼロから最高速度まで容易に正逆回転駆動を制御できるように、ウインチを、インバータ制御による電動モータにより駆動することが考えられたが、電動モータでは、高速で進むタグボートに追従してバックテンション機能を実現することができなかった。すなわち、電動モータに抵抗をかけて、油圧同様のバックテンション機能を得ようとすると、タグボートの進行速度でウインチのドラムが外力回転して電動モータが高速回転するため、簡単には処理できないほど発熱してしまうからである。
【０００７】
このように、ウインチに電動モータを用いながら、なおかつタグボートに必要な高速バックテンション機能を実現する技術は未だ確立されていない。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、曳航用ロープを巻回するドラムをインバータ制御可能な電動モータにより駆動するとともに、甲板上に容易に配管できる小規模の油圧回路を構築して、油圧ポンプとしても機能する油圧モータを抵抗として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有するタグボート用ロープウインチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明では、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチであって、前記ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有することとした。
【００１０】
（２）本発明は、上記（１）記載のタグボート用ロープウインチにおいて、前記油圧回路にブレーキ弁を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成することを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明は、上記（１）又は（２）に記載のタグボート用ロープウインチにおいて、繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インバータ制御によりゼロ〜最高速度まで正逆回転を容易に制御できる電動モータを用いながら、繰り出す曳航用ロープに、タグボートの進行速度に応じてバックテンションを付与することのできるタグボート用ロープウインチを、極めて低コストで実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施形態に係るタグボート用ロープウインチは、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としており、前記ロープを巻回するドラムと、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、かつ前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、を備えている。そして、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有する構成となっている。
【００１４】
かかる構成により、船体内からウインチ駆動用の油圧配管を甲板上まで配設するといった大掛かりな配管構造は不要となり、ロープを巻回するドラムを、速度ゼロから最高速度まで、電動モータのインバータ制御によって容易に正逆回転駆動することができ、高速バックテンションも実現可能となる。しかも、仕事率や速度の微調整も従来の油圧駆動などに比較して大きく優るものとなる。
【００１５】
また、ウインチ駆動に電動モータを用いるため、油圧特有の騒音がなく、駆動時のみに電力消費するため、省エネルギーとなり、環境保護が重要視される近代社会に適したものとなる。
【００１６】
油圧回路は、作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、甲板上に油圧配管して構成することができるため、効率的なスペース利用が可能であり、また、バックテンション機能はギヤボックス内に組み込むことができるため、外部配管が不要となり、バックテンションのための配管を甲板上に設置する必要がない。
【００１７】
前記油圧回路にはブレーキ弁を設けられており、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成するようにしている。ブレーキ回路には、所定の設定圧力でポートを開放するリリーフバルブが設けられるとともに、バックテンションの設定圧を決定するバックテンション用リリーフバルブが前記ブレーキ弁の下流側にパイロット流路と流路切換弁を介して接続されている。そして、バックテンション機能を作動させる場合、前記流路切換弁を動作させて流路を切り換え、前記ブレーキ弁のリリーフバルブの設定圧よりも低く設定されたバックテンション用の設定圧力を超えたときにバックテンション用リリーフバルブが開放されて前動油が通過する回路が形成される。
【００１８】
このように、本実施形態では、特別な機構などを要せず、簡単な構成でバックテンション機能を実現することができる。
【００１９】
さらに、繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることができる。
【００２０】
すなわち、ロープ案内装置は、船体の甲板上に固定される左右一対の支柱間にハウジングを形成し、前記ハウジングに設けた曳航用ロープを挿通する案内口にローラを臨ませて前記曳航用ロープを挟持し、当該曳航用ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を前記ハウジング内に収納配設したタグボートにおけるロープ案内装置において、前記ローラ機構は、前記支柱によりその左右両端側を支持される上下一対の上部軸及び下部軸と、前記上部軸にそれぞれ回転自在に取り付けられた上部左右ローラと、前記下部軸にそれぞれ回転自在に取り付けられた下部左右ローラと、前記上部左右ローラ及び前記下部左右ローラをそれぞれ独立して回転駆動させるローラ駆動部と、互いに上下方向に所定間隔をあけて配設された前記上部軸及び下部軸に連結して前記上部軸及び下部軸間を相互に上下近接方向及び離隔方向へ移動させる支持軸間移動部と、を具備し、前記上部左ローラ及び前記下部左ローラを第１のローラ組とし、前記上部右ローラ及び前記下部右ローラを第２のローラ組として、１本又は２本の前記曳航用ロープを前記第１、第２のローラ組を介して上下方向から挟持して繰り出し可能とするように構成することができる。
【００２１】
かかる構成によって、曳航用ロープを上部ローラ及び下部ローラにより上下方向から鋏持してロープの繰り出し作業を確実に行うことができ、しかも２本のロープのそれぞれを制御して曳航作業を安定的かつ安全に行うことができる。すなわち、ロープ案内装置は、そのハウジング中央などに形成された曳航用ロープの案内口に、上下方向から移動して曳航用ロープに突出可能に設けられた対となる駆動用ローラを備えており、この駆動用ローラによりロープを挟持した状態でローラを回転させる。これによって、曳航作業時にタグボートと被曳航船とのによる高さ方向のロープ送り角度が深くなったり、大きく変動したりしたとしても駆動用ローラとロープとの摩擦力を保持させてロープを確実に操作することができるのである。
【００２２】
本実施形態では、上述した機能を有するロープ案内装置を、バックテンション機能を付与するための油圧回路によって駆動させることができるため、ロープ案内装置を駆動するための専用ポンプなどが不要となり、コスト面、レイアウト面でも極めて有利な構成とすることができる。
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、添付した図面を参照してより具体的に説明する。図１は本実施形態に係るタグボートの側面図、図２は同平面図、図３は本実施形態に係るタグボート用ウインチの平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面視による説明図、図５は同図３のＢ−Ｂ断面視による説明図、図６は同ウインチに設けた油圧回路の説明図、図７〜図９は同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るタグボート１は、船首側の甲板上に、前側からロープ案内装置としてのロープリーダ１０と本実施形態の要部となるロープウインチ２とが順に立設されている。すなわち、本実施形態に係るタグボート１は、大型船などを曳航する場合は後進することになる。また、１２は船体側部に配設した古タイヤなどからなる防舷材であり、これを介して大型船に船体を接触させて押すことにより所定位置に移動させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、１機のロープリーダ１０と左右２機のロープウインチ２，２とで曳航部３を構成し、２本の曳航用ロープ（以下、単に「ロープ」とする場合がある）４，４を操作可能としているが、１機のロープウインチ２に対して１機のロープリーダ１０を備えた曳航部３を、左右に２組設置することもできる。
【００２６】
ロープリーダ１０は、後述する油圧回路８を介して油圧駆動されるのに対し、ロープウインチ２は、図３〜図６に示すように、所定の減速比となるように組まれたギヤ群５０を収納したギヤボックス５を介して、インバータ制御可能とした電動モータ６と駆動軸５１とを連通連結し、電動モータ６によって、停止状態から最高速回転状態まで正逆回転可能となっている。そして、駆動軸５１には、第１ブレーキドラム２１、チェーンドラム２２、ロープドラム（トーイングドラムとも呼ぶ）２３、第２ブレーキドラム２４が直列に連結されている。図中、２５はアンカーを連結したチェーン、２６は第１ブレーキを手動操作するブレーキハンドル、２７はチェーンドラム２２のクラッチ機構である。
【００２７】
また、ギヤボックス５には、油圧モータ７を取り付けてギヤ群５０と連動連結している。この油圧モータ７は、図６に示すように、作動油タンク８０と、作動油の流路を切り替える２位置切換え式の第１流路切換弁８１、３位置切換え式の第２流路切換弁８２、及び２位置切換え式の第３流路切換弁８３と、リリーフバルブ８４を備えたブレーキ弁８５とともに、油圧回路８に組み込まれている。なお、１１ａはロープ案内用の上側油圧モータ，１１ｂは同下側油圧モータであり、左右のロープウインチ２、２の各ロープ４に対応させて、ロープリーダ１０内に左右に１組ずつ収納配設されている。
【００２８】
そして、上記油圧回路８を介して、本実施形態ではロープリーダ１０についても駆動可能としている。すなわち、図６に示すように、ギヤボックス５の上部側に、４０リットル程度の容量の作動油タンク８０を設け、この作動油タンク８０に油圧モータ７を介してパイプを連通連結し、作動油タンク８０→油圧モータ７→作動油タンク８０と循環する油圧回路８が構成されている。このように、ロープウインチ２のギヤボックス５周りにコンパクトに油圧配管して油圧回路８が構成されているため、効率的なスペース利用が可能となっている。
【００２９】
ロープ４の繰り出し時に油圧モータ７の下流側を構成し、当該油圧モータ７の吐出側と作動油タンク８０とを連通連結する第１パイプ８８ａには、ロープリーダ１０を作動させるか否かを切り換える２位置切換え式の第１流路切換弁８１を配設しており、この第１流路切換弁８１の第１のポートとロープリーダ１０とを、同じく２位置切換え式の第３流路切換弁８３を介して連通連結している。なお第２のポートは閉止端としている。
【００３０】
また、第１パイプ８８ａと、同じくロープ４の繰り出し時に油圧モータ７の上流側を構成し、作動油タンク８０と油圧モータ７の吸引側とを連通連結する第２パイプ８８ｂとのの間には、リリーフバルブ８４と複数の逆止弁からなるブレーキ弁８５を介設している。そして、このブレーキ弁８５とバックテンション用リリーフバルブ８７とを第２流路切換弁８２を介してパイロット流路により連通している。すなわち、ブレーキ弁８５のリリーフバルブ８４の下流側にパイロット流路を介して３位置切換え式の第２流路切換弁８２を配設し、バックテンションを作動させた場合には作動油流路が切り換わり、バックテンション用リリーフバルブ８７の設定圧を超える作動油は、このバックテンション用リリーフバルブ８７を介して前記第２パイプ８８ｂと合流するようにしている。図６中、８９はロープリーダ１０の回転速度を微調整するための絞り弁、９１はコックである。
【００３１】
ロープウインチ２及びロープリーダ１０の操作、すなわち、第１流路切換弁８１と第２流路切換弁８２との切換えは、図示しない操作パネルを介して行うことができる。
【００３２】
本実施形態に係る操作パネルは、ロープウインチ２の電動モータ６をインバータ制御するドラム制御部として機能するものであり、例えば、スイッチ回路などを含むインバータ制御回路と、これに電気的に接続する操作スイッチなどを含めた概念としている。かかる操作パネルは、例えば操舵室の操縦スタンドなどに組み込むことができ、各装置類を遠隔操作可能としている。したがって、この操作パネルからの操作入力により、電動モータ６の駆動及び停止操作、バックテンション機能の作動、ロープリーダ１０の駆動などが行える。
【００３３】
ここで、図７〜図９を用いて、ロープウインチ２の通常駆動時（トーイングウインチ）と、ロープリーダ１０の駆動時と、バックテンション作動時とについて、油圧回路８における作動油の流れについて説明する。なお、ここでは電動モータ６を逆転させたときにロープ４を繰り出し、正転させたときに巻き取ることとしている。
【００３４】
図７はロープウインチ２の通常駆動時であり、ここでは、ロープ４を巻き取る場合を例に説明する。すなわち、操作パネルを操作して、ロープ４の巻取り操作を実行すると、第１流路切換弁８１、及び第３流路切換弁８３が第１の制御位置に、第２流路切換弁８２は中立位置になるとともに、電動モータ６が正転駆動する。この電動モータ６の回転駆動により、油圧モータ７がギヤボックス５内のギヤ群５０を介して回転し、作動油は、図示するように、作動油タンク８０→第１パイプ８８ａ（第３流路切換弁８３→第１流路切換弁８１）→油圧モータ７→第２パイプ８８ｂ→作動油タンク８０と流れる。このとき、油圧としては無負荷状態であり、ロープ４は電動モータ６の回転に応じた速度でロープドラム２３に巻き取られる。
【００３５】
また、ロープ４の繰り出しを行う場合は、電動モータ６が逆転駆動し、作動油は、図７における作動油の流れを示す矢印とは逆に流れ、ロープ４は、やはり電動モータ６の回転に応じた速度でロープドラム２３から繰り出されることになる。
【００３６】
ここで、図８及び図９を参照しながら、大型船舶を実際に曳航する場合について説明する。
【００３７】
大型船舶を曳航するには、先ず、ロープ４を大型船舶に連結しなければならないが、そのために、連結に必要な長さ分のロープ４を、甲板上に繰り出しておく必要がある。このとき、比較的重量物であるロープ４を安全かつ確実に繰り出すために、ロープリーダ１０を動作させる。このロープリーダ１０には、ロープ案内用の上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂにより回転駆動してロープ４を送りだす一対のローラ（図示せず）が設けられている。
【００３８】
操作パネルを操作して、ロープリーダ１０を動作させると、図８に示すように、第１流路切換弁８１及び第２流路切換弁８２は第１の制御位置に、第３流路切換弁８３は第２の制御位置になり、電動モータ６が逆転して、ギヤボックス５のギヤ群５０を介して油圧モータ７が回転する。このとき、油圧モータ７があたかも油圧ポンプとして機能し、作動油は、作動油タンク８０→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７→第１パイプ８８ａ（第１流路切換弁８１→第３流路切換弁８３→上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂ）→作動油タンク８０と流れ、ロープ案内用の上・下側油圧モータ１１ａ，１１ｂを回転させてロープ４を船首側甲板上に繰り出すことができる。このとき、電動モータ６の回転速度と比例して油圧モータ７も駆動するので、ロープロープ４の繰り出し速度と同調したロープリーダ１０のローラの回転が得られる。なお、速度を同調させるための微調整は絞り弁８９で行うことができる。
【００３９】
次いで、タグボート１を対象となる大型船舶に寄せ、ロープ４の先端を大型船舶に渡して所定位置に連結する。そして、曳航時のロープ４が所定の曳航距離となる位置まで、ロープウインチ２を駆動してロープ４を繰り出しながら、タグボート１を後進させて行く。このとき、ロープ４の繰り出し速度が速すぎると、ロープ４は大型船舶とタグボート１の間で大きく弛んでしまい、海中に没し、スクリューに巻き込まれたり、浮遊物に接触したりするおそれがある。また、反対にロープ４の繰り出し速度が遅すぎると、ロープ４に急激な張力が加わってロープ４を切断したり、ロープウインチ２に過大な負荷がかかったりするおそれがあるため、操作パネルを用いてバックテンション機能を作動させる。
【００４０】
すなわち、図９に示すように、この場合は、第１流路切換弁８１及び第２流路切換弁８２は第２の制御位置に、第３流路切換弁８３は第１の制御位置になり、ロープ４からの外力によりロープドラム２３が逆転して電動モータ６が逆転して、ギヤボックス５のギヤ群５０を介して油圧モータ７が回転する。このとき、第１流路切換弁８１が第２の制御位置になって、ポートが閉塞端部と繋がるため、油圧モータ７の回転により、作動油はブレーキ弁８５側にのみ流れ、リリーフバルブ８７に設定された圧力まで加圧されていく。そして、所定の圧力になると、作動油はブレーキ弁８５から図中のａで示す流路を通って第２パイプ８８ｂへとバイパスして流れる。つまり、作動油は油圧モータ７→第１パイプ８８ａ→ブレーキ弁８５→流路ａ→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７と循環し、リリーフバルブ８７の設定圧によるバックテンションが作用することになる。こうして、バックテンション機能が作動した場合は、ブレーキ弁８５と油圧モータ７とを循環するループ回路が形成されることになる。なお、設定圧を超えたパイロット流路の作動油は、ブレーキ弁８５→第２流路切換弁８２→リリーフバルブ８７→第１パイプ８８ａと流れて作動油タンク８０へと戻る。
【００４１】
こうして、操作パネルを介してバックテンション機能の作動指示が入力され、ロープウインチ２のロープドラム２３が回転駆動すると、油圧モータ７があたかも可変抵抗のように機能して、ロープ４に所定の張力（バックテンション）を付与した状態でのロープ４の繰り出しが行える。したがって、熟練した技能などがなくとも容易にバックテンション機能をロープウインチ２に付与することができる。
【００４２】
しかも、船体内の機関室からウインチ駆動用の油圧配管を甲板上まで配設するといった大掛かりな配管構造は不要となり、効率的なスペース利用が可能であり、また、バックテンション機能はギヤボックス５内に組み込むことができるため、外部配管が不要となり、バックテンションのための配管を甲板上に設置する必要がない。
【００４３】
また、ロープドラム２３を、速度ゼロから最高速度まで、電動モータ６のインバータ制御によって容易に正逆回転駆動することができ、高速バックテンションも実現可能となる。そして、電動モータ６を用いることにより、油圧特有の騒音がなく、駆動時のみに電力消費するため、省エネルギーとなる。
【００４４】
上述した実施形態から、以下のタグボート用ロープウインチが実現できる。
【００４５】
すなわち、船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープ４を繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチ（ロープウインチ２）であって、前記ロープ４を巻回するドラム（ロープドラム２３）と、このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータ６と、前記電動モータ６をインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、前記電動モータ６と前記ドラムとの間に介設したギヤボックス５と、作動油タンク８０と、前記ギヤボックス５に連動連結した油圧モータ７と、作動油の流路を切り替える流路切換弁（例えば、第１流路切換弁８１、第２流路切換弁８２）と、リリーフバルブ（例えば、リリーフバルブ８４、バックテンション用リリーフバルブ８７）とを含み、前記ギヤボックス５に組み込まれた油圧回路８とを備え、前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータ７を抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープ４に加えるバックテンション機能を有するタグボート用ウインチ。
【００４６】
前記油圧回路にブレーキ弁８５を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁８５と前記油圧モータ７とを循環するループ回路（例えば、油圧モータ７→第１パイプ８８ａ→ブレーキ弁８５→流路ａ→第２パイプ８８ｂ→油圧モータ７）を形成するタグボート用ウインチ。
【００４７】
繰り出されたロープ４が挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープ４を挟持し、当該ロープ４を一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置（ロープリーダ１０）を備え、このロープ案内装置を前記油圧回路８に連通連結して（例えば、図８参照）油圧駆動させるタグボート用ウインチ。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係るタグボートの側面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】本実施形態に係るタグボート用ウインチの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面視による説明図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面視による説明図である。
【図６】同ウインチに設けた油圧回路の説明図である。
【図７】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【図８】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【図９】同油圧回路における作動油流路の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タグボート
２ ロープウインチ
４ 曳航用ロープ
５ ギヤボックス
６ 電動モータ
７ 油圧モータ
８ 油圧回路
１０ ロープリーダ（ロープ案内装置）
２３ ロープドラム
８１ 第１流路切換弁
８２ 第２流路切換弁
８３ 第３流路切換弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチであって、
前記ロープを巻回するドラムと、
このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、
前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、
前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、
作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、
を備え、
前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有することを特徴とするタグボート用ロープウインチ。
【請求項２】
前記油圧回路にブレーキ弁を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成することを特徴とする請求項１記載のタグボート用ロープウインチ。
【請求項３】
繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、
このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のタグボート用ロープウインチ。
【請求項１】
船体の甲板上に設けられ、曳航用のロープを繰り出し及び巻き取り可能としたタグボート用ロープウインチであって、
前記ロープを巻回するドラムと、
このドラムを、ロープ繰り出し方向又はロープ巻き取り方向に回転駆動する電動モータと、
前記電動モータをインバータ制御して前記ドラムの回転を制御するドラム制御部と、
前記電動モータと前記ドラムとの間に介設したギヤボックスと、
作動油タンクと、前記ギヤボックスに連動連結した油圧モータと、作動油の流路を切り替える流路切換弁と、リリーフバルブとを含み、前記ギヤボックスに組み込まれた油圧回路と、
を備え、
前記ドラム制御部は、前記ドラムをロープ繰り出し方向に回転したときに、前記流路切換弁により作動油の流路を切り換えて前記油圧モータを抵抗体として機能させ、ロープ繰り出し方向と逆方向に進行する船体速度に応じた所定の張力を繰り出されたロープに加えるバックテンション機能を有することを特徴とするタグボート用ロープウインチ。
【請求項２】
前記油圧回路にブレーキ弁を設け、バックテンション機能が作動した場合、前記ブレーキ弁と前記油圧モータとを循環するループ回路を形成することを特徴とする請求項１記載のタグボート用ロープウインチ。
【請求項３】
繰り出されたロープが挿通される案内口に臨ませたローラにより前記ロープを挟持し、当該ロープを一方向へ繰り出すローラ機構を備えたロープ案内装置を備え、
このロープ案内装置を前記油圧回路に連通連結して油圧駆動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のタグボート用ロープウインチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２６９６８３（Ｐ２００９−２６９６８３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８８４４（Ｐ２００８−１１８８４４）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（５０７３８８７６４）オーエスシステム株式会社 (4)
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（５０７３８８７６４）オーエスシステム株式会社 (4)
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