昇降式スラスタ装置
【課題】スラスタを沖合い稼動地点においても点検、補修が可能なように喫水面よりも上方まで引き上げることができるコンパクトな昇降装置を備えた昇降式スラスタ装置を提供する。
【解決手段】キャニスタ２１の外面に設けた、上下方向に一定ピッチの歯部３２を有する所要長さの一対のラック３１と、各ラック３１に沿って設けたガイド部材と、キャニスタ２１を昇降路２内で昇降させる一対の昇降装置３０とを備え、一対の昇降装置３０は、ラック３１の上下に離れた位置の歯部３２に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、各キャッチを具備した上下一対のフレームと、フレームの間に設けられた昇降シリンダ３３とを有し、昇降シリンダ３３は、昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されている。
【解決手段】キャニスタ２１の外面に設けた、上下方向に一定ピッチの歯部３２を有する所要長さの一対のラック３１と、各ラック３１に沿って設けたガイド部材と、キャニスタ２１を昇降路２内で昇降させる一対の昇降装置３０とを備え、一対の昇降装置３０は、ラック３１の上下に離れた位置の歯部３２に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、各キャッチを具備した上下一対のフレームと、フレームの間に設けられた昇降シリンダ３３とを有し、昇降シリンダ３３は、昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削船や浮体式生産設備等を定点保持するために使用されるスラスタを内蔵する昇降式スラスタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陸地から離れた沖合の海域で海底石油、ガス田開発が行なわれているが、近年、このような海底石油、ガス田開発は大水深化の傾向にある。そして、大水深海域での開発に使用される掘削船や浮体式生産設備等（以下、総称する場合は「掘削船等」という）の場合、数千メートルの海底を掘削するため、海底に固定することなく海上で定点保持ができるようになっている。このような掘削船等を海上で定点保持するシステムとして、複数台のスラスタを装備させて姿勢制御ができるようにしたものが増えてきている。この複数台のスラスタを備えた掘削船等は、荒天下でも、例えば、ＧＰＳ信号を利用して定点保持ができるように、各スラスタの推力等が制御されるようになっている。例えば、掘削船の場合には４台から６台程度のスラスタを設けて、定点保持ができるようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記スラスタは、経年使用による故障や、偶発的なメンテナンスを必要とする場合がある。しかし、掘削船等の稼動時は、例えば、掘削ドリルによって海底を掘削している状態を保たなければならず、その定点を離れることができない。そのため、スラスタを点検、補修する必要が生じた場合には、潜水夫によるスラスタの水中取り外し作業等が必要となり、困難さを伴っている。しかも、荒天期にはスラスタの取り外し作業も行えないため、補修作業時期も制約される。
【０００４】
また、掘削船等を陸地のドックまで移動してスラスタの点検、補修作業を行なうことも考えられるが、この場合、多大な時間と費用が必要となる。
【０００５】
そこで、近年、上記スラスタを沖合いの稼動地点においても点検、補修することが可能となるように、スラスタを喫水面よりも上方へ引き上げることができる装置が提案されている。
【０００６】
例えば、この種の先行技術として、スラスタをラック＆ピニオン駆動方式あるいは油圧シリンダ駆動方式によって昇降させるようにした船舶がある。ラック＆ピニオン駆動方式としては、スラスタ側にピニオンを設け、船体側のラックを上方へ伸長させることができるようにし、そのラックに沿ってピニオンでスラスタを喫水面よりも上方まで引き上げるようにしている。また、油圧シリンダ駆動方式としては、昇降シリンダをデッキ下に吊り下げ、この昇降シリンダによって昇降体を昇降させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、他の先行技術として、スラスタを油圧シリンダ駆動方式あるいはラック＆ピニオン駆動方式によって昇降させるようにしたものがある。この先行技術には、油圧シリンダ駆動方式としては、一工程押し上げ方式と一工程押し上げテレスコープ式とが記載され、ラック＆ピニオン駆動方式としては、船体側に設けたピニオンでスラスタ側のラックを一工程で昇降させるものと、昇降途中で別のピニオンによって昇降させるようにしたものとが記載されている。そして、これらによって、スラスタを船底よりも下方の位置と甲板よりも上方の位置との間で昇降させるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４５２６１８４号公報
【特許文献２】特開２００１−５５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の場合、ラック＆ピニオン駆動方式でスラスタを昇降させるためには大荷重を昇降させることができる非常に大きな駆動装置が必要となる。また、この駆動装置をコンパクトにするためには、ラック、ピニオンともに高強度な材質を使用する必要があり、しかも減速歯車機構は機械加工仕上げ品となるため、昇降装置が非常に高価なものとなる。
【００１０】
なお、特許文献２に記載されたラック＆ピニオン駆動方式の場合も、上記特許文献１と同様に昇降装置が非常に高価なものとなる。
【００１１】
また、上記特許文献２の場合、一工程押し上げ油圧シリンダ方式では、必要押し上げ長さを油圧シリンダの一工程で押し上げるので、油圧シリンダの必要ストロークは長大となり、しかも、喫水面から上方ではスラスタの大重量を昇降させるので、十分な座屈強度を有するようにするためには非常に大掛かりな装置になり、非常に高価なものとなる。さらに、一工程押し上げテレスコープ式油圧シリンダ方式の場合、テレスコープ式のロッドを順次伸縮させてスラスタを必要昇降長さ分で昇降させるため、シリンダの構成が複雑となり、しかも、上記油圧シリンダと同様に、座屈強度対策のために非常に大掛かりな装置になり、非常に高価なものとなる。
【００１２】
また、特許文献１の油圧シリンダ方式の場合、スラスタの昇降体を取り巻く環を介して昇降させているため、スラスタが大型化して昇降体断面も大型化したときに昇降体を取り巻く環も大型化することとなり、昇降装置の大型化への対応に難点がある。
【００１３】
そこで、本発明は、スラスタを沖合い稼動地点においても点検、補修が可能なように喫水面よりも上方まで引き上げることができるコンパクトな昇降装置を備えた昇降式スラスタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、底部から下方に突出するように設けたスラスタと、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵して船体に設けた昇降路内を昇降するキャニスタとを備えた昇降式スラスタ装置であって、前記キャニスタの外面の水平方向対向位置に設けた、一定ピッチの歯部を上下方向に有する所要長さの少なくとも一対のラックと、前記各ラックに沿って上下方向に設けたガイド部材と、前記一対のラックに沿って前記キャニスタを前記昇降路内でスラスタの稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させる一対の昇降装置とを備え、前記一対の昇降装置は、前記ラックの上下に離れた位置の歯部に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、前記各キャッチを具備した上下一対のフレームと、前記上下一対のフレームの間に設けられた昇降シリンダとを有し、前記昇降シリンダは、前記昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されていることを特徴とする。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「船体」は、掘削船や浮体式生産設備等を含む昇降式スラスタ装置を備えさせる対象物をいう。また、「キャニスタ」は、スラスタを下方に突設し、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵した筒型容器をいう。
【００１５】
この構成により、キャニスタに設けられたラックの歯部に一方のキャッチを嵌合させて昇降シリンダで上昇させた後、他方のキャッチをラックの歯部に嵌合して昇降式スラスタ装置の荷重を支持し、一方のキャッチを歯部から離脱させて昇降シリンダで下降させて下方の歯部に嵌合した後、他方のキャッチを歯部から離脱し、一方のキャッチを昇降シリンダで上昇させる、いわゆる尺取虫動作を繰り返すことで、短ストロークの昇降シリンダを備えたコンパクトな昇降装置で安定して上昇させることができる。また、逆の動作によって、安定して下降させることができる。従って、コンパクトな昇降装置でもって、昇降式スラスタ装置を稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させることができる。しかも、昇降装置はスラスタを大型化することによるキャニスタ断面の大型化に対しても、前記一対のラックに対し昇降装置は各ラック毎に独立して設けてあるため、昇降装置のフレームを大型化することなく容易に対応することができる。
【００１６】
また、前記上下一対のフレームは、下方に位置するフレームを前記昇降路に固定するように取り付けられていてもよい。このように構成すれば、上下一対のフレーム間に設けられた昇降シリンダの面積の大きいボア側にて昇降式スラスタ装置の自重を支持して昇降させることができ、昇降シリンダを最適設計で使用することができる。
【００１７】
また、前記昇降路は、喫水面よりも上方位置に保守点検床を備え、前記キャニスタは、前記保守点検床位置まで前記スラスタを上昇させる所要長さのラックを備え、前記昇降装置は、前記スラスタを稼動時位置から保守点検床位置まで昇降可能なように昇降路の所要高さ位置に配置されていてもよい。このように構成すれば、スラスタを稼動位置からメンテナンス可能な保守点検床位置まで昇降させることができ、保守点検床でキャニスタからスラスタを取り外して保守点検作業を行うことができる。
【００１８】
また、前記上下一対のフレームは、前記キャッチを上下位置で各々独立して前記ラックに嵌脱させる駆動シリンダと、前記駆動シリンダの伸縮動作によって前記キャッチをラックの歯部に嵌合又は離脱させる案内部とを有していてもよい。このように構成すれば、昇降シリンダの上下位置に設けられたフレームから、ラックの歯部にキャッチを嵌合又は離脱させることがコンパクトな構成で安定して行える。
【００１９】
また、前記昇降シリンダは、前記スラスタの稼動時に、前記上下一対のキャッチをラックの歯部に嵌合させ、該キャッチに上下逆方向の力を作用させてキャニスタに作用する上下方向の荷重を保持するように構成されていてもよい。このように構成すれば、キャニスタに作用する荷重保持方法として、一対のキャッチに作用させた逆方向の力によって、キャニスタに作用する上下方向静荷重は昇降路に固定して取り付けられているフレームに具備されているキャッチで保持し、波浪等で静荷重と反対方向に作用する動荷重は昇降するフレームに具備されているキャッチで保持することができる。
【００２０】
また、前記昇降路は、上下方向に離れた複数箇所に設けた前記昇降装置の固定部と、前記固定部を変更するときに昇降式スラスタ装置の荷重を一時的に保持する荷重保持装置とを有し、前記昇降装置は、前記昇降路の固定部に着脱可能な固定手段を有していてもよい。このように構成すれば、昇降式スラスタ装置の昇降時に、昇降路の途中で荷重保持装置で一時的に昇降式スラスタ装置の荷重を保持して昇降装置の固定部位置を変更することで、ラックの長さを抑えて昇降式スラスタ装置の昇降距離を確保することができる。
【００２１】
また、前記昇降路は、前記キャニスタに作用する水平方向の荷重を支持する支持ガイドと、前記支持ガイドの位置で、前記キャニスタと昇降路との間隔を全周で小さくする囲み板とを有していてもよい。このように構成すれば、昇降路とキャニスタとの間の水面の波浪による水面変動を抑制することができる。
【００２２】
また、前記支持ガイドと前記キャニスタとの間に、該キャニスタを水平方向に支持するジャッキを具備させてもよい。このように構成すれば、スラスタの稼働時におけるキャニスタと昇降路との隙間によるガタツキを容易に無くすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、スラスタを沖合い稼動地点において喫水面よりも上方まで引き上げて点検、補修が可能なように昇降させることができるコンパクトな昇降装置を備えた昇降式スラスタ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る昇降式スラスタ装置を示す側面図である。
【図２】図１に示す昇降式スラスタ装置の正面図である。
【図３】図１に示すIII−III矢視拡大断面図である。
【図４】図１に示すIV−IV矢視拡大断面図である。
【図５】図１に示すＶ−Ｖ矢視拡大断面図である。
【図６】図５に示すVI部拡大図である。
【図７】図１に示すVII−VII矢視拡大断面図である。
【図８】図２に示す昇降装置部分の拡大図である。
【図９】図８に示すIX−IX矢視断面図である。
【図１０】図９に示すＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図１１】図９に示すXI−XI矢視断面図である。
【図１２】(a) 〜(i) に、キャッチに下向きの正荷重が作用している状態での上昇動作を示している。
【図１３】(a) 〜(i) に、キャッチに下向きの正荷重が作用している状態での下降動作を示している。
【図１４】(a) 〜(i) に、キャッチに上向きの負荷重が作用している状態での上昇動作を示している。
【図１５】(a) 〜(i) に、キャッチに上向きの負荷重が作用している状態での下降動作を示している。
【図１６】(a),(b) は、第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１７】(a),(b) は、図１６に続く第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１８】(a),(b) は、第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１９】(a),(b) は、図１８に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２０】(a),(b) は、図１９に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２１】(a),(b) は、図２０に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２２】本発明の昇降式スラスタ装置における波浪対策の第１例に係るラックとキャッチの関係を示す正面図である。
【図２３】本発明の昇降式スラスタ装置における波浪対策の第２例に係るラックとキャッチの関係を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、船舶に設けられた昇降式スラスタ装置を例に説明する。
【００２６】
図１、２に示すように、昇降式スラスタ装置２０は、船体１に設けられた昇降路２を昇降するキャニスタ２１と、このキャニスタ２１の下部から下方へ突出するスラスタ２２とを備えている。上記キャニスタ２１及び昇降路２は、平面視が矩形状断面に形成されている（図４，５）。これらキャニスタ２１と昇降路２との間には、所定の間隔Ｓ１，Ｓ２が設けられている。この間隙Ｓ１，Ｓ２は、後述するラック３１が設けられた方が広いＳ２となっている。
【００２７】
上記キャニスタ２１の内部には、上記スラスタ２２を旋回させる旋回用駆動ユニット２３と、プロペラ２４を回転させる駆動モータ２５、上記旋回用駆動ユニット２３に駆動油を供給する旋回ポンプユニット２６、及び各部を潤滑する潤滑油ポンプユニット２７等が設けられている。
【００２８】
また、上記キャニスタ２１の対向する２面の外面には、一対のラック３１が設けられている。このラック３１は、上下方向に一定ピッチの歯部３２が形成され、キャニスタ２１の上下方向に連続して設けられている。図では、中間部分の歯部３２の図示を省略している。このラック３１は、キャニスタ２１から外方向に突出した部分の対向するラック３１が、補強部材３１ｂによって連結されている。
【００２９】
さらに、このようなキャニスタ２１が昇降する上記昇降路２には、スラスタ２２の稼動時にキャニスタ２１に作用する水平方向の荷重を支持する支持ガイド３と、キャニスタ２１の水平方向荷重支持と昇降時にガイドする支持兼昇降ガイド４と、キャニスタ２１の昇降時のガイドとなる昇降ガイド５とが設けられている。この例では、最下部に支持ガイド３が設けられ、その上部の上下２個所に支持兼昇降ガイド４が設けられている。また、昇降路２の上部には、スラスタ２２の稼働時にはキャニスタ２１の上方に位置し、昇降式スラスタ装置２０が昇降する時にガイドとなる昇降ガイド５が設けられている。
【００３０】
そして、上記キャニスタ２１と船体１の昇降路２との間には、キャニスタ２１を昇降路２に沿って昇降させることによりスラスタ２２を昇降させる一対の昇降装置３０が設けられている。
【００３１】
この昇降装置３０は、上記ラック３１の位置に備えられ、ラック３１を介してキャニスタ２１を昇降させる昇降シリンダ３３がそれぞれ設けられている。この昇降シリンダ３３は、下部が昇降路２側に支持され、上部がキャニスタ２１側に支持されている。この昇降シリンダ３３の支持、及び昇降装置３０によるキャニスタ２１の昇降は、後述する。
【００３２】
図３に示すように、上記キャニスタ２１の上方位置における断面としては、キャニスタ２１の対向する２面の外面に設けられたラック３１が外方向に突出している。ラック３１は、上下方向に延びる所要長さで形成されている（図１）。このラック３１を介して、昇降式スラスタ装置２０の荷重を昇降装置３０で船体１に支持している。この例では、キャニスタ２１の対向する２面にラック３１を設けた例を示しているが、対角位置にラック３１を設けるようにしてもよい。
【００３３】
図４に示すように、上記キャニスタ２１の上方の昇降装置３０の下部位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた昇降ガイド５によってキャニスタ２１がガイドされるようになっている。また、この実施形態では、この位置に、昇降装置３０の荷重支持構造体（固定部）９が設けられている。
【００３４】
図５に示すように、上記キャニスタ２１の支持兼昇降ガイド４の位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた支持兼昇降ガイド４によってキャニスタ２１が支持されている。図６に示すように、支持兼昇降ガイド４は、キャニスタ２１に作用する水平方向荷重を支持する支持ガイド部４ａと、昇降時にガイドする昇降ガイド部４ｂとを備えている。昇降ガイド部４ｂは、上記昇降ガイド５の延長線上に位置するように隅部に設けられ、支持ガイド部４ａは、その内側に設けられている。この支持ガイド部４ａが当接する位置のキャニスタ２１には、パッド６（図１，２）が設けられている。支持ガイド部４ａとパッド６との隙間は狭く、昇降ガイド部４ｂとキャニスタ２１との隙間は少し広く設置されている。なお、パッド６と支持ガイド部４ａとの間の隙間Ｔは、キャニスタ２１の昇降を許容するが、水平方向の移動は極力抑える小さな隙間Ｔ（例えば、数ｍｍ程度：図では誇張して示す）に設定される。
【００３５】
図７に示すように、上記キャニスタ２１の最下部位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた支持ガイド３によってキャニスタ２１が水平方向に支持されている。支持ガイド３は、上記支持兼昇降ガイド４に設けられた支持ガイド部４ａの下方延長線上に位置するように設けられている。
【００３６】
また、この実施形態では、図７に示すように、支持ガイド３の上部に、キャニスタ２１の周囲との間隔Ｓ１，Ｓ２を小さな間隔Ｓ３とする囲み板７が設けられている。この囲み板７は、キャニスタ２１の周囲の空間が所定の小さな間隔Ｓ３となるように設けられており、後述するように、間隔Ｓ３の絞り効果によって、昇降路２とキャニスタ２１との間の水面の波浪による水面変動を抑制している。この囲み板７は、この例では、最下部の支持ガイド３と下側１箇所の支持兼昇降ガイド４（図１，２）とに設けられている。
【００３７】
なお、上記支持ガイド３及び支持兼昇降ガイド４の支持ガイド部４ａとキャニスタ２１の外面との間には、上記隙間Ｔがある（図６）。そのため、スラスタ２２の稼働時には、キャニスタ２１は隙間Ｔ分だけ動くこととなる。そこで、このキャニスタ２１の動きを防止するために、稼動時のキャニスタ２１の下部の支持ガイド３のレベル近辺にジャッキ８を設けてもよい（図１）。このジャッキ８としては、例えば、上方の支持兼昇降ガイド４の位置にも設け（図示せず）、各面に２箇所、合計８箇所に設ければ、安定した保持ができる。
【００３８】
次に、図８に示すように、上記昇降装置３０は、昇降シリンダ３３の下部を昇降路２側で支持する下部フレーム３４（以下、この下部フレーム３４を、ホールディングキャッチフレーム「ＨＣフレーム３４」という）と、昇降シリンダ３３の上部に設けられて昇降する上部フレーム３５（以下、この上部フレーム３５を、ワーキングキャッチフレーム「ＷＣフレーム３５」という）とを有している。このＷＣフレーム３５は、キャニスタ２１側に支持される。また、昇降シリンダ３３は、ＨＣフレーム３４及びＷＣフレーム３５とピン３３ａで連結されており、ピン３３ａを中心に屈曲可能となっている。
【００３９】
上記ＨＣフレーム３４には、上記ラック３１の歯部３２に嵌合（隙間を有する係合を含む）するホールディングキャッチ（係止片）３６（以下、「ＨＣ３６」という）が内蔵（具備）され、このＨＣ３６を水平方向に移動させるホールディングキャッチ駆動シリンダ３７（以下、「ＨＣシリンダ３７」という）が反ラック方向に設けられている。また、上記ＷＣフレーム３５には、ワーキングキャッチ（係止片）３８（以下、「ＷＣ３８」という）が内蔵（具備）され、このＷＣ３８を水平方向に移動させるワーキングキャッチ駆動シリンダ３９（以下、「ＷＣシリンダ３９」という）が反ラック方向に設けられている。これらのＨＣシリンダ３７及びＷＣシリンダ３９は、後述するように交互に、独立して駆動制御される。
【００４０】
図９に示すように、上記昇降シリンダ３３は、ラック３１を挟んで左右両側に設けられている。また、この昇降シリンダ３３の上部に設けられたＷＣフレーム３５及び下部に設けられたＨＣフレーム３４も、ラック３１を挟んで設けられている。これらのＨＣフレーム３４、ＷＣフレーム３５からラック３１に向けて進退させられるＨＣ３６及びＷＣ３８は、ラック３１の歯部３２に嵌合する部分が高く、幅方向両端部のＨＣフレーム３４、ＷＣフレーム３５に沿って進退する部分が低い厚板で形成されている。これらのＷＣ３８及びＨＣ３６は、昇降式スラスタ装置２０を昇降させるときの荷重及び稼動時に昇降式スラスタ装置２０に作用する上下方向荷重を支持できる板厚で形成される。
【００４１】
また、これらのＨＣ３６及びＷＣ３８は、ＨＣフレーム３４及びＷＣフレーム３５に設けられた案内部３４ａ，３５ａに沿って進退するようになっている。ＨＣ３６は上記ＨＣフレーム３４に設けられたＨＣシリンダ３７により、ＷＣ３８はＷＣフレーム３５に設けられたＷＣシリンダ３９によってラック３１に嵌脱させられる。ＨＣフレーム３４は、ラック３１を挟んで船体１側の昇降路２に設けられた荷重支持構造体９に固定されている。ＨＣフレーム３４の固定は、溶接接合、あるいは取り付け、取り外しが可能なように、例えば、ピン結合取り付け、ボルト取り付け等となっている。
【００４２】
図１０に示すように、ラック３１を挟んで設けられたＨＣフレーム３４は、ＨＣ３６を案内する案内部３４ａがそれぞれに設けられ、反ラック方向に設けられたＨＣシリンダ３７によってＨＣ３６がラック３１に向けて嵌脱させられる。
【００４３】
また、図１１に示すように、上記ＷＣフレーム３５も、上記ＨＣフレーム３４と同様にラック３１を挟んで設けられているが、左右の部分が一体的に形成されている（図９）。このＷＣフレーム３５には、ラック３１のベース部３１ａに設けられたガイド部材４０に沿って昇降可能な案内溝４１が設けられている。ガイド部材４０は、ラック３１の両側部に設けられており、キャニスタ２１の上下方向に連続するように設けられている。従って、ＷＣフレーム３５は、常に案内溝４１がキャニスタ２１に設けられたガイド部材４０に案内されて昇降するようになっている。
【００４４】
さらに、このようにＷＣフレーム３５をラック３１の両側部に設けたガイド部材４０に沿って昇降可能としたことにより、ＷＣ３８がラック３１の歯部３２から離脱した状態のＷＣフレーム３５もキャニスタ２１に沿って昇降させることができる。従って、昇降装置３０は、旋回式スラスタ２２の大型化によってキャニスタ２１の断面が大型化しても、ＷＣフレーム３５を大型化させる必要がないので、昇降式スラスタ装置２０の大型化に対して容易に対応することができる。
【００４５】
次に、図１２乃至図１５に基づいて、上記昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０の昇降動作を説明する。この説明では、ＷＣシリンダ３９とＨＣシリンダ３７とによるキャッチ３６，３８の嵌脱と、昇降シリンダ３３による昇降式スラスタ装置２０のキャニスタ２１に設けられたラック３１の昇降動作について説明する。また、図中には、キャッチ３６，３８の嵌脱をチェックするリミットスイッチの状態及び上下位置の切換え（チェンジオーバ）と、キャッチ３６，３８を昇降させる昇降シリンダ３３のバルブ操作の状態等を示している。なお、昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持しているキャッチには、斜線を付している。また、ラック３１の一部に横線を示して昇降動作が明確となるようにしている。
【００４６】
図１２に示す(a) 〜(i) 及び図１３に示す(a) 〜(i) は、キャッチ３６，３８がラック３１から下向きの正荷重を受けている状態（「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＞０」の状態）での昇降動作を示している。図１２に示す(a) 〜(i) は上昇動作の１サイクルを示す図であり、この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を上昇させる１サイクルを説明する。
【００４７】
［上昇動作］
図１２の(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００４８】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００４９】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００５０】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、下方のＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００５１】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣ３８をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００５２】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分上昇させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次上昇させられる。
【００５３】
［下降動作］
図１３に示す(a) 〜(i) は、下降動作の１サイクルを示す図である。この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を下降させる１サイクルを説明する。
【００５４】
図１３(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００５５】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００５６】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００５７】
引き続いて、昇降シリンダ３３を少し下降させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００５８】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００５９】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分下降させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次下降させられる。
【００６０】
図１４に示す(a) 〜(i) 及び図１５に示す(a) 〜(i) は、キャッチ３６，３８がラック３１から上向きの負荷重を受けている状態（「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＜０」の状態）での昇降動作を示している。図１４に示す(a) 〜(i) は上昇動作の１サイクルを示す図であり、この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を上昇させる１サイクルを説明する。
【００６１】
［上昇動作］
図１４(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００６２】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００６３】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００６４】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００６５】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣ３８をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００６６】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分上昇させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次上昇させられる。
【００６７】
［下降動作］
図１５(a) 〜(i) は、下降動作の１サイクルを示す図である。この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を下降させる１サイクルを説明する。
【００６８】
図１５(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００６９】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００７０】
引き続いて、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００７１】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００７２】
引き続いて、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００７３】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分下降させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次下降させられる。
【００７４】
以上のように、上記昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０の昇降動作は、いわゆる、短ピッチの尺取虫運動による昇降方式によって行なわれる。
【００７５】
次に、図１６(a),(b) 乃至図２１(a),(b) に基づいて、上記昇降装置によって昇降させる昇降式スラスタ装置の動作を説明する。図１６(a),(b) 乃至図１７(a),(b) は、上述した図１，２に示す第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置２０の動作を示している。図１８(a),(b) 乃至図２１(a),(b) は、第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置５０の動作を示している。以下、これら２つの実施形態の動作を説明する。
【００７６】
［第１実施形態の動作］
図１６(a) に示す第１実施形態の昇降式スラスタ装置２０は、キャニスタ２１の側部に設けられたラック３１が、キャニスタ２１の上端から上方に突出した例である。この第１実施形態の場合、昇降装置３０が昇降路２の一定位置に固定されている。この昇降装置３０を設ける位置は、後述するようにスラスタ２２を喫水面Ｗよりも上方で取外すことができる位置までキャニスタ２１を上昇させることが可能な位置に設定される。
【００７７】
この第１実施形態の場合、図１６(a) に示すように船底１０から突出させている位置（稼動位置）のスラスタ２２（図では高さＬとしている）を、上記昇降装置３０によって上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示すように、ＷＣ３８とＨＣ３６とを交互に嵌合／離脱させる動作を行なわせることで上昇させる。図１６(b) に示す状態は、スラスタ２２を船底１０から格納した状態の位置（航海時位置）を示している。
【００７８】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１７(a) に示すように、スラスタ２２を昇降路２の喫水面Ｗよりも上方の所定位置に設けた保守点検床１１の位置（保守点検位置）まで上昇させる。そして、図１７(b) に示すように、保守点検床１１で作業者等がスラスタ２２をキャニスタ２１から取り外し、保守点検床１１の方に移動させる。この例では、図１７(a) に示すように、船底１０から喫水面Ｗまでの高さＡに対し、保守点検床１１が喫水面Ｗから高さＢの位置に設けられている。そして、保守点検床１１の高さ空間を、上記スラスタ２２の高さＬに作業用高さＣを加えた高さにしている。そのため、上記キャニスタ２１の上昇量としては高さＨとなっている。
【００７９】
このように、スラスタ２２を喫水面Ｗよりも上昇させる構成をコンパクトな昇降装置３０で行うことができるようにしたので、スラスタ２２が沖合い稼動地点において故障したとしても、その稼動地点で点検、補修を行うことが可能な昇降式スラスタ装置２０を提供することができる。
【００８０】
［第２実施形態の動作］
次に、図１８(a),(b) 乃至図２１(a),(b) に基づいて第２実施形態を説明する。上記第１実施形態と同一の構成には、同一符号を付して説明する。この第２実施形態では、昇降装置３３のＨＣフレーム３４もキャニスタ２１のガイド部材４０に沿って昇降可能なように、ＷＣフレーム３５と同様に左右の部分が一体的に形成され、案内溝４１が設けられている（図１１参照）。また、キャニスタ２１に設けられるラック３１の高さは、スラスタ２２を昇降路２内に格納した状態の位置（航海時位置）で、ラック３１が上甲板位置（図示する船体１位置）よりも上方へ突出しないようにしている。従って、この第２実施形態によれば、航海時等に上方へ突出する構成があることが許容されない場合に利用できる。また、この第２実施形態は、上甲板位置が低くなって、昇降装置３０を第１実施形態のように所定高さ位置に装備することができない場合等にも利用できる。
【００８１】
図１８(a) に示す第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０は、キャニスタ２１の側部に設けられたラック３１が、キャニスタ２１の上端位置までに設けられている。この第２実施形態の場合、昇降装置３０が昇降路２の所定位置に固定されているが、この昇降装置３０を設ける位置は、後述するように変更可能となっている。
【００８２】
この第２実施形態の場合も、図１８(a) に示すように船底１０から突出させているスラスタ２２を、上記昇降装置３０によって上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示すように、ＷＣ３８とＨＣ３６とを交互に嵌合／離脱させる動作を行なわせることで上昇させる。図１８(b) に示す状態は、スラスタ２２を船底１０から格納した状態を示している。この第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０では、この状態で船体１の上甲板から上方へ突出するものはない。
【００８３】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１９(a) に示すように、スラスタ２２を喫水面Ｗの近くまで上昇させる。この状態で、昇降路２に設けられた荷重保持装置１２（二点鎖線で示す位置で、キャッチ３６と同様の構成をラック３１の歯部３２に嵌合させて荷重を支持する装置）によって、昇降式スラスタ装置５０の荷重を一時的に保持する。
【００８４】
その後、昇降装置３０のＨＣフレーム３４を船体１に固定している構成を外し、昇降装置３０をフリーの状態にする。そして、上記図１５(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１９(b) に示すように、昇降装置３０をラック３１に沿って所定の上部位置まで上昇させる。この所定の上部位置は、後述するように、昇降式スラスタ装置５０のスラスタ２２を喫水面Ｗの上方に設けた保守点検床１１の位置まで上昇させることができる位置に設定される。
【００８５】
次に、図２０(a) に示すように、昇降路２における昇降装置３０の下方に、荷重支持構造体１３を設ける。そして、図２０(b) に示すように、昇降装置３０を所定量下降させて上記荷重支持構造体１３にＨＣフレーム３４を固定する。これにより、昇降式スラスタ装置５０の荷重を、昇降装置３０を介して荷重支持構造体１３によって支持する。その後、上記昇降式スラスタ装置５０の荷重を一時的に保持している荷重保持装置１２が取外される。
【００８６】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図２１(a) に示すように、スラスタ２２を昇降路２の所定位置に設けた保守点検床１１の位置まで上昇させる。そして、図２１(b) に示すように、保守点検床１１で作業者等がスラスタ２２をキャニスタ２１から取り外し、保守点検床１１の方に移動させる。
【００８７】
このように、スラスタ２２を喫水面Ｗよりも上昇させる構成をコンパクトな昇降装置３０で行うことができるようにしたので、スラスタ２２が沖合い稼動地点において故障したとしても、その稼動地点で点検、補修を行うことが可能な昇降式スラスタ装置５０を提供することができる。しかも、この第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０によれば、上方へ大きく突出する構成をなくすことができる。
【００８８】
以上のように、上記昇降式スラスタ装置２０，５０によれば、キャニスタ２１に所要長さの一対のラック３１を上下方向に設け、一対の昇降装置３０を昇降路２の所要高さ位置に配置することにより、昇降式スラスタ装置２０，５０のスラスタ２２を稼動位置と保守点検位置との間で昇降させることが安定して可能となる。
【００８９】
しかも、昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０，５０の昇降方式を、短ストロークの昇降シリンダ３３による、いわゆる尺取虫運動を繰り返す方式とすることにより、昇降装置３０をコンパクトで安価な構成とすることができる。また、昇降装置３０の昇降シリンダ３３は短ストロークでよいため、重量物である昇降式スラスタ装置２０，５０を昇降させる時の座屈強度も十分に備えさせることが容易にできる。
【００９０】
その上、昇降シリンダ３３の下部側（シリンダの向きは間わない。）を昇降路２に固定する構成としたことで、昇降式スラスタ装置２０，５０の自重は面積の大きいボア側で支持することになり、昇降シリンダ３３の最適設計が可能となる。
【００９１】
これにより、１隻に複数台のスラスタ２２を備える掘削船等においても、コストを抑えて適用が可能なコンパクトな昇降装置３０を備えた昇降式スラスタ装置２０，５０を提供することができる。
【００９２】
ところで、上記昇降式スラスタ装置２０，５０は、昇降させるために船体１の昇降路２との間に所定の間隔Ｓ１，Ｓ２を設けている。そのため、陸地から離れた海域などでは波浪等の影響で喫水面Ｗが大きく変動する。このような場合、上記したように昇降式スラスタ装置２０，５０を昇降させる時の喫水面Ｗの変動によって正常な動作が妨げられるおそれがある。
【００９３】
そこで、上記図１，２，７に示すように、上記昇降式スラスタ装置２０（５０）には、稼動位置における横荷重支持ガイド３，４の位置レベルに、上述したようにキャニスタ２１の全周と昇降路２の全周との間隔Ｓ１，Ｓ２を小さい間隙Ｓ３として絞り効果を発揮するようにした囲み板７が設けられている（図７）。この囲み板７は、上記したように最下部の支持ガイド３と下側１箇所の支持兼昇降ガイド４とに設けられており、昇降路２とキャニスタ２１との間の水面が波浪等によって大きく上下変動するのを抑えている。この実施形態では、囲み板７を稼動位置におけるキャニスタ２１の最下部とその上部に位置する支持兼昇降ガイド４の位置レベルに設けることで、水の移動を確実に抑えることができて好ましい。
【００９４】
また、図２２，２３に示すように、上記したような波浪等も考慮し、昇降式スラスタ装置２０，５０の稼動時においては、以下のようなラック３１とキャッチ３６，３８の関係にして荷重保持をしてもよい。昇降式スラスタ装置２０に作用する静的な上下方向荷重の方向は、波浪による動的荷重が作用していない状態では、昇降式スラスタ装置２０の自重とこれに作用する浮力の大きさとの関係によって決まる。
【００９５】
図２２は静的な状態で、昇降式スラスタ装置２０に下向きの正荷重が作用している状態、すなわち「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＞０」の状態での荷重保持状態を示している。
【００９６】
図２２に示すラックとキャッチとの関係は、ＷＣフレーム３５に内蔵されているＷＣ３８を昇降シリンダ３３でＨＣフレーム３４の方向に引くことで、このＷＣ３８とＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６とが互いにラック３１を押合う状態にしている。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制している。
【００９７】
また、図２３は静的な状態で、昇降式スラスタ装置に上向きの負荷重が作用している状態、すなわち「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＜０」の状態での荷重保持状態を示している。
【００９８】
図２３に示すラックとキャッチとの関係は、ＷＣフレーム３５に内蔵されているＷＣ３８を昇降シリンダ３３でＨＣフレーム３４とは逆方向に押すことで、このＷＣ３８とＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６とが互いにラック３１を引合う状態にしている。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制している。
【００９９】
なお、これら図２２，２３に示す油圧回路では、昇降シリンダ３３によってＨＣ３６とＷＣ３８とでラック３１を上下方向に押し引きした状態を保つための、アキュムレータ４５、低圧リリーフ弁４６ａ，高圧リリーフ弁４６ｂ，チェック弁４７及びタンク４８のみを示し、ポンプ、方向切替弁等の図示を省略している。アキュムレータ４５及び低圧リリーフ弁４６ａの圧力は、昇降シリンダ３３が空荷のＷＣフレーム３５を昇降することが可能な圧力より少しだけ高めの圧力に設定される。
【０１００】
このように、キャニスタ２１に作用する上下方向静荷重は昇降路２に固定して取り付けられているＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６で保持するようにしている。この保持は、波浪によって静荷重と反対方向に作用する動荷重を昇降装置３０の上下位置に設けられたＨＣ３６、ＷＣ３８で保持すべく、両キャッチ３６，３８を押し引き状態として保持するものである。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態では、キャニスタ２１の対向する２面の幅方向中央部分における外面に、上下方向（鉛直方向）に延びる一対の対向するラック３１を設けているが、ラック３１は、キャニスタ２１の水平方向断面中心点を通っていれば、対角線上であってもよく、また、一対でなく二対としてもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１０２】
また、上記ラック３１は、歯部３２を略矩形形状としているが、一定ピッチの凹凸状に形成されてキャッチ３６，３８を嵌合することで昇降式スラスタ装置２０，５０を支持できる構成であればよく、例えば、一定ピッチの嵌合孔形状であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１０３】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明に係る昇降式スラスタ装置は、故障時等に喫水面の上方位置までスラスタを上昇させて点検・整備を行いたい掘削船等に利用できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 船体
２ 昇降路
３ 支持ガイド
４ 支持兼昇降ガイド
４ａ 支持ガイド部
４ｂ 昇降ガイド部
５ 昇降ガイド
６ パッド
７ 囲み板
８ ジャッキ
９ 荷重支持構造体（固定部）
１０ 船底
１１ 保守点検床
１２ 荷重保持装置
１３ 荷重支持構造体（固定部）
２０ 昇降式スラスタ装置
２１ キャニスタ
２２ スラスタ
３０ 昇降装置
３１ ラック
３１ａ ベース部
３２ 歯部
３３ 昇降シリンダ
３３ａ ピン
３４ ホールディングキャッチフレーム（ＨＣフレーム）
３４ａ 案内部
３５ ワーキングキャッチフレーム（ＷＣフレーム）
３５ａ 案内部
３６ ホールディングキャッチ（ＨＣ）
３７ ホールディングキャッチ駆動シリンダ（ＨＣシリンダ）
３８ ワーキングキャッチ（ＷＣ）
３９ ワーキングキャッチ駆動シリンダ（ＷＣシリンダ）
４０ ガイド部材
４１ 案内溝
５０ 昇降式スラスタ装置
Ｓ１，Ｓ２ 間隔
Ｔ 隙間
Ｗ 喫水面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削船や浮体式生産設備等を定点保持するために使用されるスラスタを内蔵する昇降式スラスタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陸地から離れた沖合の海域で海底石油、ガス田開発が行なわれているが、近年、このような海底石油、ガス田開発は大水深化の傾向にある。そして、大水深海域での開発に使用される掘削船や浮体式生産設備等（以下、総称する場合は「掘削船等」という）の場合、数千メートルの海底を掘削するため、海底に固定することなく海上で定点保持ができるようになっている。このような掘削船等を海上で定点保持するシステムとして、複数台のスラスタを装備させて姿勢制御ができるようにしたものが増えてきている。この複数台のスラスタを備えた掘削船等は、荒天下でも、例えば、ＧＰＳ信号を利用して定点保持ができるように、各スラスタの推力等が制御されるようになっている。例えば、掘削船の場合には４台から６台程度のスラスタを設けて、定点保持ができるようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記スラスタは、経年使用による故障や、偶発的なメンテナンスを必要とする場合がある。しかし、掘削船等の稼動時は、例えば、掘削ドリルによって海底を掘削している状態を保たなければならず、その定点を離れることができない。そのため、スラスタを点検、補修する必要が生じた場合には、潜水夫によるスラスタの水中取り外し作業等が必要となり、困難さを伴っている。しかも、荒天期にはスラスタの取り外し作業も行えないため、補修作業時期も制約される。
【０００４】
また、掘削船等を陸地のドックまで移動してスラスタの点検、補修作業を行なうことも考えられるが、この場合、多大な時間と費用が必要となる。
【０００５】
そこで、近年、上記スラスタを沖合いの稼動地点においても点検、補修することが可能となるように、スラスタを喫水面よりも上方へ引き上げることができる装置が提案されている。
【０００６】
例えば、この種の先行技術として、スラスタをラック＆ピニオン駆動方式あるいは油圧シリンダ駆動方式によって昇降させるようにした船舶がある。ラック＆ピニオン駆動方式としては、スラスタ側にピニオンを設け、船体側のラックを上方へ伸長させることができるようにし、そのラックに沿ってピニオンでスラスタを喫水面よりも上方まで引き上げるようにしている。また、油圧シリンダ駆動方式としては、昇降シリンダをデッキ下に吊り下げ、この昇降シリンダによって昇降体を昇降させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、他の先行技術として、スラスタを油圧シリンダ駆動方式あるいはラック＆ピニオン駆動方式によって昇降させるようにしたものがある。この先行技術には、油圧シリンダ駆動方式としては、一工程押し上げ方式と一工程押し上げテレスコープ式とが記載され、ラック＆ピニオン駆動方式としては、船体側に設けたピニオンでスラスタ側のラックを一工程で昇降させるものと、昇降途中で別のピニオンによって昇降させるようにしたものとが記載されている。そして、これらによって、スラスタを船底よりも下方の位置と甲板よりも上方の位置との間で昇降させるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４５２６１８４号公報
【特許文献２】特開２００１−５５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の場合、ラック＆ピニオン駆動方式でスラスタを昇降させるためには大荷重を昇降させることができる非常に大きな駆動装置が必要となる。また、この駆動装置をコンパクトにするためには、ラック、ピニオンともに高強度な材質を使用する必要があり、しかも減速歯車機構は機械加工仕上げ品となるため、昇降装置が非常に高価なものとなる。
【００１０】
なお、特許文献２に記載されたラック＆ピニオン駆動方式の場合も、上記特許文献１と同様に昇降装置が非常に高価なものとなる。
【００１１】
また、上記特許文献２の場合、一工程押し上げ油圧シリンダ方式では、必要押し上げ長さを油圧シリンダの一工程で押し上げるので、油圧シリンダの必要ストロークは長大となり、しかも、喫水面から上方ではスラスタの大重量を昇降させるので、十分な座屈強度を有するようにするためには非常に大掛かりな装置になり、非常に高価なものとなる。さらに、一工程押し上げテレスコープ式油圧シリンダ方式の場合、テレスコープ式のロッドを順次伸縮させてスラスタを必要昇降長さ分で昇降させるため、シリンダの構成が複雑となり、しかも、上記油圧シリンダと同様に、座屈強度対策のために非常に大掛かりな装置になり、非常に高価なものとなる。
【００１２】
また、特許文献１の油圧シリンダ方式の場合、スラスタの昇降体を取り巻く環を介して昇降させているため、スラスタが大型化して昇降体断面も大型化したときに昇降体を取り巻く環も大型化することとなり、昇降装置の大型化への対応に難点がある。
【００１３】
そこで、本発明は、スラスタを沖合い稼動地点においても点検、補修が可能なように喫水面よりも上方まで引き上げることができるコンパクトな昇降装置を備えた昇降式スラスタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、底部から下方に突出するように設けたスラスタと、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵して船体に設けた昇降路内を昇降するキャニスタとを備えた昇降式スラスタ装置であって、前記キャニスタの外面の水平方向対向位置に設けた、一定ピッチの歯部を上下方向に有する所要長さの少なくとも一対のラックと、前記各ラックに沿って上下方向に設けたガイド部材と、前記一対のラックに沿って前記キャニスタを前記昇降路内でスラスタの稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させる一対の昇降装置とを備え、前記一対の昇降装置は、前記ラックの上下に離れた位置の歯部に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、前記各キャッチを具備した上下一対のフレームと、前記上下一対のフレームの間に設けられた昇降シリンダとを有し、前記昇降シリンダは、前記昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されていることを特徴とする。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「船体」は、掘削船や浮体式生産設備等を含む昇降式スラスタ装置を備えさせる対象物をいう。また、「キャニスタ」は、スラスタを下方に突設し、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵した筒型容器をいう。
【００１５】
この構成により、キャニスタに設けられたラックの歯部に一方のキャッチを嵌合させて昇降シリンダで上昇させた後、他方のキャッチをラックの歯部に嵌合して昇降式スラスタ装置の荷重を支持し、一方のキャッチを歯部から離脱させて昇降シリンダで下降させて下方の歯部に嵌合した後、他方のキャッチを歯部から離脱し、一方のキャッチを昇降シリンダで上昇させる、いわゆる尺取虫動作を繰り返すことで、短ストロークの昇降シリンダを備えたコンパクトな昇降装置で安定して上昇させることができる。また、逆の動作によって、安定して下降させることができる。従って、コンパクトな昇降装置でもって、昇降式スラスタ装置を稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させることができる。しかも、昇降装置はスラスタを大型化することによるキャニスタ断面の大型化に対しても、前記一対のラックに対し昇降装置は各ラック毎に独立して設けてあるため、昇降装置のフレームを大型化することなく容易に対応することができる。
【００１６】
また、前記上下一対のフレームは、下方に位置するフレームを前記昇降路に固定するように取り付けられていてもよい。このように構成すれば、上下一対のフレーム間に設けられた昇降シリンダの面積の大きいボア側にて昇降式スラスタ装置の自重を支持して昇降させることができ、昇降シリンダを最適設計で使用することができる。
【００１７】
また、前記昇降路は、喫水面よりも上方位置に保守点検床を備え、前記キャニスタは、前記保守点検床位置まで前記スラスタを上昇させる所要長さのラックを備え、前記昇降装置は、前記スラスタを稼動時位置から保守点検床位置まで昇降可能なように昇降路の所要高さ位置に配置されていてもよい。このように構成すれば、スラスタを稼動位置からメンテナンス可能な保守点検床位置まで昇降させることができ、保守点検床でキャニスタからスラスタを取り外して保守点検作業を行うことができる。
【００１８】
また、前記上下一対のフレームは、前記キャッチを上下位置で各々独立して前記ラックに嵌脱させる駆動シリンダと、前記駆動シリンダの伸縮動作によって前記キャッチをラックの歯部に嵌合又は離脱させる案内部とを有していてもよい。このように構成すれば、昇降シリンダの上下位置に設けられたフレームから、ラックの歯部にキャッチを嵌合又は離脱させることがコンパクトな構成で安定して行える。
【００１９】
また、前記昇降シリンダは、前記スラスタの稼動時に、前記上下一対のキャッチをラックの歯部に嵌合させ、該キャッチに上下逆方向の力を作用させてキャニスタに作用する上下方向の荷重を保持するように構成されていてもよい。このように構成すれば、キャニスタに作用する荷重保持方法として、一対のキャッチに作用させた逆方向の力によって、キャニスタに作用する上下方向静荷重は昇降路に固定して取り付けられているフレームに具備されているキャッチで保持し、波浪等で静荷重と反対方向に作用する動荷重は昇降するフレームに具備されているキャッチで保持することができる。
【００２０】
また、前記昇降路は、上下方向に離れた複数箇所に設けた前記昇降装置の固定部と、前記固定部を変更するときに昇降式スラスタ装置の荷重を一時的に保持する荷重保持装置とを有し、前記昇降装置は、前記昇降路の固定部に着脱可能な固定手段を有していてもよい。このように構成すれば、昇降式スラスタ装置の昇降時に、昇降路の途中で荷重保持装置で一時的に昇降式スラスタ装置の荷重を保持して昇降装置の固定部位置を変更することで、ラックの長さを抑えて昇降式スラスタ装置の昇降距離を確保することができる。
【００２１】
また、前記昇降路は、前記キャニスタに作用する水平方向の荷重を支持する支持ガイドと、前記支持ガイドの位置で、前記キャニスタと昇降路との間隔を全周で小さくする囲み板とを有していてもよい。このように構成すれば、昇降路とキャニスタとの間の水面の波浪による水面変動を抑制することができる。
【００２２】
また、前記支持ガイドと前記キャニスタとの間に、該キャニスタを水平方向に支持するジャッキを具備させてもよい。このように構成すれば、スラスタの稼働時におけるキャニスタと昇降路との隙間によるガタツキを容易に無くすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、スラスタを沖合い稼動地点において喫水面よりも上方まで引き上げて点検、補修が可能なように昇降させることができるコンパクトな昇降装置を備えた昇降式スラスタ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る昇降式スラスタ装置を示す側面図である。
【図２】図１に示す昇降式スラスタ装置の正面図である。
【図３】図１に示すIII−III矢視拡大断面図である。
【図４】図１に示すIV−IV矢視拡大断面図である。
【図５】図１に示すＶ−Ｖ矢視拡大断面図である。
【図６】図５に示すVI部拡大図である。
【図７】図１に示すVII−VII矢視拡大断面図である。
【図８】図２に示す昇降装置部分の拡大図である。
【図９】図８に示すIX−IX矢視断面図である。
【図１０】図９に示すＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図１１】図９に示すXI−XI矢視断面図である。
【図１２】(a) 〜(i) に、キャッチに下向きの正荷重が作用している状態での上昇動作を示している。
【図１３】(a) 〜(i) に、キャッチに下向きの正荷重が作用している状態での下降動作を示している。
【図１４】(a) 〜(i) に、キャッチに上向きの負荷重が作用している状態での上昇動作を示している。
【図１５】(a) 〜(i) に、キャッチに上向きの負荷重が作用している状態での下降動作を示している。
【図１６】(a),(b) は、第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１７】(a),(b) は、図１６に続く第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１８】(a),(b) は、第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図１９】(a),(b) は、図１８に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２０】(a),(b) は、図１９に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２１】(a),(b) は、図２０に続く第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置の上昇動作を示す側面図である。
【図２２】本発明の昇降式スラスタ装置における波浪対策の第１例に係るラックとキャッチの関係を示す正面図である。
【図２３】本発明の昇降式スラスタ装置における波浪対策の第２例に係るラックとキャッチの関係を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、船舶に設けられた昇降式スラスタ装置を例に説明する。
【００２６】
図１、２に示すように、昇降式スラスタ装置２０は、船体１に設けられた昇降路２を昇降するキャニスタ２１と、このキャニスタ２１の下部から下方へ突出するスラスタ２２とを備えている。上記キャニスタ２１及び昇降路２は、平面視が矩形状断面に形成されている（図４，５）。これらキャニスタ２１と昇降路２との間には、所定の間隔Ｓ１，Ｓ２が設けられている。この間隙Ｓ１，Ｓ２は、後述するラック３１が設けられた方が広いＳ２となっている。
【００２７】
上記キャニスタ２１の内部には、上記スラスタ２２を旋回させる旋回用駆動ユニット２３と、プロペラ２４を回転させる駆動モータ２５、上記旋回用駆動ユニット２３に駆動油を供給する旋回ポンプユニット２６、及び各部を潤滑する潤滑油ポンプユニット２７等が設けられている。
【００２８】
また、上記キャニスタ２１の対向する２面の外面には、一対のラック３１が設けられている。このラック３１は、上下方向に一定ピッチの歯部３２が形成され、キャニスタ２１の上下方向に連続して設けられている。図では、中間部分の歯部３２の図示を省略している。このラック３１は、キャニスタ２１から外方向に突出した部分の対向するラック３１が、補強部材３１ｂによって連結されている。
【００２９】
さらに、このようなキャニスタ２１が昇降する上記昇降路２には、スラスタ２２の稼動時にキャニスタ２１に作用する水平方向の荷重を支持する支持ガイド３と、キャニスタ２１の水平方向荷重支持と昇降時にガイドする支持兼昇降ガイド４と、キャニスタ２１の昇降時のガイドとなる昇降ガイド５とが設けられている。この例では、最下部に支持ガイド３が設けられ、その上部の上下２個所に支持兼昇降ガイド４が設けられている。また、昇降路２の上部には、スラスタ２２の稼働時にはキャニスタ２１の上方に位置し、昇降式スラスタ装置２０が昇降する時にガイドとなる昇降ガイド５が設けられている。
【００３０】
そして、上記キャニスタ２１と船体１の昇降路２との間には、キャニスタ２１を昇降路２に沿って昇降させることによりスラスタ２２を昇降させる一対の昇降装置３０が設けられている。
【００３１】
この昇降装置３０は、上記ラック３１の位置に備えられ、ラック３１を介してキャニスタ２１を昇降させる昇降シリンダ３３がそれぞれ設けられている。この昇降シリンダ３３は、下部が昇降路２側に支持され、上部がキャニスタ２１側に支持されている。この昇降シリンダ３３の支持、及び昇降装置３０によるキャニスタ２１の昇降は、後述する。
【００３２】
図３に示すように、上記キャニスタ２１の上方位置における断面としては、キャニスタ２１の対向する２面の外面に設けられたラック３１が外方向に突出している。ラック３１は、上下方向に延びる所要長さで形成されている（図１）。このラック３１を介して、昇降式スラスタ装置２０の荷重を昇降装置３０で船体１に支持している。この例では、キャニスタ２１の対向する２面にラック３１を設けた例を示しているが、対角位置にラック３１を設けるようにしてもよい。
【００３３】
図４に示すように、上記キャニスタ２１の上方の昇降装置３０の下部位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた昇降ガイド５によってキャニスタ２１がガイドされるようになっている。また、この実施形態では、この位置に、昇降装置３０の荷重支持構造体（固定部）９が設けられている。
【００３４】
図５に示すように、上記キャニスタ２１の支持兼昇降ガイド４の位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた支持兼昇降ガイド４によってキャニスタ２１が支持されている。図６に示すように、支持兼昇降ガイド４は、キャニスタ２１に作用する水平方向荷重を支持する支持ガイド部４ａと、昇降時にガイドする昇降ガイド部４ｂとを備えている。昇降ガイド部４ｂは、上記昇降ガイド５の延長線上に位置するように隅部に設けられ、支持ガイド部４ａは、その内側に設けられている。この支持ガイド部４ａが当接する位置のキャニスタ２１には、パッド６（図１，２）が設けられている。支持ガイド部４ａとパッド６との隙間は狭く、昇降ガイド部４ｂとキャニスタ２１との隙間は少し広く設置されている。なお、パッド６と支持ガイド部４ａとの間の隙間Ｔは、キャニスタ２１の昇降を許容するが、水平方向の移動は極力抑える小さな隙間Ｔ（例えば、数ｍｍ程度：図では誇張して示す）に設定される。
【００３５】
図７に示すように、上記キャニスタ２１の最下部位置における断面としては、昇降路２の４隅に設けられた支持ガイド３によってキャニスタ２１が水平方向に支持されている。支持ガイド３は、上記支持兼昇降ガイド４に設けられた支持ガイド部４ａの下方延長線上に位置するように設けられている。
【００３６】
また、この実施形態では、図７に示すように、支持ガイド３の上部に、キャニスタ２１の周囲との間隔Ｓ１，Ｓ２を小さな間隔Ｓ３とする囲み板７が設けられている。この囲み板７は、キャニスタ２１の周囲の空間が所定の小さな間隔Ｓ３となるように設けられており、後述するように、間隔Ｓ３の絞り効果によって、昇降路２とキャニスタ２１との間の水面の波浪による水面変動を抑制している。この囲み板７は、この例では、最下部の支持ガイド３と下側１箇所の支持兼昇降ガイド４（図１，２）とに設けられている。
【００３７】
なお、上記支持ガイド３及び支持兼昇降ガイド４の支持ガイド部４ａとキャニスタ２１の外面との間には、上記隙間Ｔがある（図６）。そのため、スラスタ２２の稼働時には、キャニスタ２１は隙間Ｔ分だけ動くこととなる。そこで、このキャニスタ２１の動きを防止するために、稼動時のキャニスタ２１の下部の支持ガイド３のレベル近辺にジャッキ８を設けてもよい（図１）。このジャッキ８としては、例えば、上方の支持兼昇降ガイド４の位置にも設け（図示せず）、各面に２箇所、合計８箇所に設ければ、安定した保持ができる。
【００３８】
次に、図８に示すように、上記昇降装置３０は、昇降シリンダ３３の下部を昇降路２側で支持する下部フレーム３４（以下、この下部フレーム３４を、ホールディングキャッチフレーム「ＨＣフレーム３４」という）と、昇降シリンダ３３の上部に設けられて昇降する上部フレーム３５（以下、この上部フレーム３５を、ワーキングキャッチフレーム「ＷＣフレーム３５」という）とを有している。このＷＣフレーム３５は、キャニスタ２１側に支持される。また、昇降シリンダ３３は、ＨＣフレーム３４及びＷＣフレーム３５とピン３３ａで連結されており、ピン３３ａを中心に屈曲可能となっている。
【００３９】
上記ＨＣフレーム３４には、上記ラック３１の歯部３２に嵌合（隙間を有する係合を含む）するホールディングキャッチ（係止片）３６（以下、「ＨＣ３６」という）が内蔵（具備）され、このＨＣ３６を水平方向に移動させるホールディングキャッチ駆動シリンダ３７（以下、「ＨＣシリンダ３７」という）が反ラック方向に設けられている。また、上記ＷＣフレーム３５には、ワーキングキャッチ（係止片）３８（以下、「ＷＣ３８」という）が内蔵（具備）され、このＷＣ３８を水平方向に移動させるワーキングキャッチ駆動シリンダ３９（以下、「ＷＣシリンダ３９」という）が反ラック方向に設けられている。これらのＨＣシリンダ３７及びＷＣシリンダ３９は、後述するように交互に、独立して駆動制御される。
【００４０】
図９に示すように、上記昇降シリンダ３３は、ラック３１を挟んで左右両側に設けられている。また、この昇降シリンダ３３の上部に設けられたＷＣフレーム３５及び下部に設けられたＨＣフレーム３４も、ラック３１を挟んで設けられている。これらのＨＣフレーム３４、ＷＣフレーム３５からラック３１に向けて進退させられるＨＣ３６及びＷＣ３８は、ラック３１の歯部３２に嵌合する部分が高く、幅方向両端部のＨＣフレーム３４、ＷＣフレーム３５に沿って進退する部分が低い厚板で形成されている。これらのＷＣ３８及びＨＣ３６は、昇降式スラスタ装置２０を昇降させるときの荷重及び稼動時に昇降式スラスタ装置２０に作用する上下方向荷重を支持できる板厚で形成される。
【００４１】
また、これらのＨＣ３６及びＷＣ３８は、ＨＣフレーム３４及びＷＣフレーム３５に設けられた案内部３４ａ，３５ａに沿って進退するようになっている。ＨＣ３６は上記ＨＣフレーム３４に設けられたＨＣシリンダ３７により、ＷＣ３８はＷＣフレーム３５に設けられたＷＣシリンダ３９によってラック３１に嵌脱させられる。ＨＣフレーム３４は、ラック３１を挟んで船体１側の昇降路２に設けられた荷重支持構造体９に固定されている。ＨＣフレーム３４の固定は、溶接接合、あるいは取り付け、取り外しが可能なように、例えば、ピン結合取り付け、ボルト取り付け等となっている。
【００４２】
図１０に示すように、ラック３１を挟んで設けられたＨＣフレーム３４は、ＨＣ３６を案内する案内部３４ａがそれぞれに設けられ、反ラック方向に設けられたＨＣシリンダ３７によってＨＣ３６がラック３１に向けて嵌脱させられる。
【００４３】
また、図１１に示すように、上記ＷＣフレーム３５も、上記ＨＣフレーム３４と同様にラック３１を挟んで設けられているが、左右の部分が一体的に形成されている（図９）。このＷＣフレーム３５には、ラック３１のベース部３１ａに設けられたガイド部材４０に沿って昇降可能な案内溝４１が設けられている。ガイド部材４０は、ラック３１の両側部に設けられており、キャニスタ２１の上下方向に連続するように設けられている。従って、ＷＣフレーム３５は、常に案内溝４１がキャニスタ２１に設けられたガイド部材４０に案内されて昇降するようになっている。
【００４４】
さらに、このようにＷＣフレーム３５をラック３１の両側部に設けたガイド部材４０に沿って昇降可能としたことにより、ＷＣ３８がラック３１の歯部３２から離脱した状態のＷＣフレーム３５もキャニスタ２１に沿って昇降させることができる。従って、昇降装置３０は、旋回式スラスタ２２の大型化によってキャニスタ２１の断面が大型化しても、ＷＣフレーム３５を大型化させる必要がないので、昇降式スラスタ装置２０の大型化に対して容易に対応することができる。
【００４５】
次に、図１２乃至図１５に基づいて、上記昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０の昇降動作を説明する。この説明では、ＷＣシリンダ３９とＨＣシリンダ３７とによるキャッチ３６，３８の嵌脱と、昇降シリンダ３３による昇降式スラスタ装置２０のキャニスタ２１に設けられたラック３１の昇降動作について説明する。また、図中には、キャッチ３６，３８の嵌脱をチェックするリミットスイッチの状態及び上下位置の切換え（チェンジオーバ）と、キャッチ３６，３８を昇降させる昇降シリンダ３３のバルブ操作の状態等を示している。なお、昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持しているキャッチには、斜線を付している。また、ラック３１の一部に横線を示して昇降動作が明確となるようにしている。
【００４６】
図１２に示す(a) 〜(i) 及び図１３に示す(a) 〜(i) は、キャッチ３６，３８がラック３１から下向きの正荷重を受けている状態（「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＞０」の状態）での昇降動作を示している。図１２に示す(a) 〜(i) は上昇動作の１サイクルを示す図であり、この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を上昇させる１サイクルを説明する。
【００４７】
［上昇動作］
図１２の(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００４８】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００４９】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００５０】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、下方のＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００５１】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣ３８をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００５２】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分上昇させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次上昇させられる。
【００５３】
［下降動作］
図１３に示す(a) 〜(i) は、下降動作の１サイクルを示す図である。この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を下降させる１サイクルを説明する。
【００５４】
図１３(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００５５】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００５６】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００５７】
引き続いて、昇降シリンダ３３を少し下降させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００５８】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００５９】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分下降させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次下降させられる。
【００６０】
図１４に示す(a) 〜(i) 及び図１５に示す(a) 〜(i) は、キャッチ３６，３８がラック３１から上向きの負荷重を受けている状態（「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＜０」の状態）での昇降動作を示している。図１４に示す(a) 〜(i) は上昇動作の１サイクルを示す図であり、この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を上昇させる１サイクルを説明する。
【００６１】
［上昇動作］
図１４(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００６２】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００６３】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００６４】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００６５】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣ３８をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ下位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００６６】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分上昇させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次上昇させられる。
【００６７】
［下降動作］
図１５(a) 〜(i) は、下降動作の１サイクルを示す図である。この図に基づいて、昇降式スラスタ装置２０を下降させる１サイクルを説明する。
【００６８】
図１５(a) に示す状態は、上記昇降装置３０のＨＣシリンダ３７によってラック３１の歯部３２に嵌合させられたＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０を支持している状態であり、この状態から説明する。
【００６９】
まず、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し下降させ、このＷＣ３８によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＨＣ３６をラック３１の歯部３２から離脱させる(b),(c) 。
【００７０】
引き続いて、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を下降させるとともに、ＨＣ３６をＨＣシリンダ３７でラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分下降させる。これにより、ＨＣ３６がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(d),(e) 。
【００７１】
次に、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を少し上昇させてＨＣ３６によって昇降式スラスタ装置２０の荷重を支持した後、ＷＣ３８をラック３１の歯部３２から離脱させる(f),(g) 。
【００７２】
引き続いて、昇降シリンダ３３でＷＣ３８を上昇させるとともに、ＷＣシリンダ３９でＷＣ３８をラック３１に向けて押圧しながら、ＷＣフレーム３５をラック３１の１ピッチ分上昇させる。これにより、ＷＣ３８がラック３１の１ピッチ上位置の歯部３２に嵌合する(h),(i) 。
【００７３】
このようにして、ラック３１の１ピッチ分下降させられた昇降式スラスタ装置２０は、上記作業を繰り返すことで順次下降させられる。
【００７４】
以上のように、上記昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０の昇降動作は、いわゆる、短ピッチの尺取虫運動による昇降方式によって行なわれる。
【００７５】
次に、図１６(a),(b) 乃至図２１(a),(b) に基づいて、上記昇降装置によって昇降させる昇降式スラスタ装置の動作を説明する。図１６(a),(b) 乃至図１７(a),(b) は、上述した図１，２に示す第１実施形態に係る昇降式スラスタ装置２０の動作を示している。図１８(a),(b) 乃至図２１(a),(b) は、第２実施形態に係る昇降式スラスタ装置５０の動作を示している。以下、これら２つの実施形態の動作を説明する。
【００７６】
［第１実施形態の動作］
図１６(a) に示す第１実施形態の昇降式スラスタ装置２０は、キャニスタ２１の側部に設けられたラック３１が、キャニスタ２１の上端から上方に突出した例である。この第１実施形態の場合、昇降装置３０が昇降路２の一定位置に固定されている。この昇降装置３０を設ける位置は、後述するようにスラスタ２２を喫水面Ｗよりも上方で取外すことができる位置までキャニスタ２１を上昇させることが可能な位置に設定される。
【００７７】
この第１実施形態の場合、図１６(a) に示すように船底１０から突出させている位置（稼動位置）のスラスタ２２（図では高さＬとしている）を、上記昇降装置３０によって上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示すように、ＷＣ３８とＨＣ３６とを交互に嵌合／離脱させる動作を行なわせることで上昇させる。図１６(b) に示す状態は、スラスタ２２を船底１０から格納した状態の位置（航海時位置）を示している。
【００７８】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１７(a) に示すように、スラスタ２２を昇降路２の喫水面Ｗよりも上方の所定位置に設けた保守点検床１１の位置（保守点検位置）まで上昇させる。そして、図１７(b) に示すように、保守点検床１１で作業者等がスラスタ２２をキャニスタ２１から取り外し、保守点検床１１の方に移動させる。この例では、図１７(a) に示すように、船底１０から喫水面Ｗまでの高さＡに対し、保守点検床１１が喫水面Ｗから高さＢの位置に設けられている。そして、保守点検床１１の高さ空間を、上記スラスタ２２の高さＬに作業用高さＣを加えた高さにしている。そのため、上記キャニスタ２１の上昇量としては高さＨとなっている。
【００７９】
このように、スラスタ２２を喫水面Ｗよりも上昇させる構成をコンパクトな昇降装置３０で行うことができるようにしたので、スラスタ２２が沖合い稼動地点において故障したとしても、その稼動地点で点検、補修を行うことが可能な昇降式スラスタ装置２０を提供することができる。
【００８０】
［第２実施形態の動作］
次に、図１８(a),(b) 乃至図２１(a),(b) に基づいて第２実施形態を説明する。上記第１実施形態と同一の構成には、同一符号を付して説明する。この第２実施形態では、昇降装置３３のＨＣフレーム３４もキャニスタ２１のガイド部材４０に沿って昇降可能なように、ＷＣフレーム３５と同様に左右の部分が一体的に形成され、案内溝４１が設けられている（図１１参照）。また、キャニスタ２１に設けられるラック３１の高さは、スラスタ２２を昇降路２内に格納した状態の位置（航海時位置）で、ラック３１が上甲板位置（図示する船体１位置）よりも上方へ突出しないようにしている。従って、この第２実施形態によれば、航海時等に上方へ突出する構成があることが許容されない場合に利用できる。また、この第２実施形態は、上甲板位置が低くなって、昇降装置３０を第１実施形態のように所定高さ位置に装備することができない場合等にも利用できる。
【００８１】
図１８(a) に示す第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０は、キャニスタ２１の側部に設けられたラック３１が、キャニスタ２１の上端位置までに設けられている。この第２実施形態の場合、昇降装置３０が昇降路２の所定位置に固定されているが、この昇降装置３０を設ける位置は、後述するように変更可能となっている。
【００８２】
この第２実施形態の場合も、図１８(a) に示すように船底１０から突出させているスラスタ２２を、上記昇降装置３０によって上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示すように、ＷＣ３８とＨＣ３６とを交互に嵌合／離脱させる動作を行なわせることで上昇させる。図１８(b) に示す状態は、スラスタ２２を船底１０から格納した状態を示している。この第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０では、この状態で船体１の上甲板から上方へ突出するものはない。
【００８３】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１９(a) に示すように、スラスタ２２を喫水面Ｗの近くまで上昇させる。この状態で、昇降路２に設けられた荷重保持装置１２（二点鎖線で示す位置で、キャッチ３６と同様の構成をラック３１の歯部３２に嵌合させて荷重を支持する装置）によって、昇降式スラスタ装置５０の荷重を一時的に保持する。
【００８４】
その後、昇降装置３０のＨＣフレーム３４を船体１に固定している構成を外し、昇降装置３０をフリーの状態にする。そして、上記図１５(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図１９(b) に示すように、昇降装置３０をラック３１に沿って所定の上部位置まで上昇させる。この所定の上部位置は、後述するように、昇降式スラスタ装置５０のスラスタ２２を喫水面Ｗの上方に設けた保守点検床１１の位置まで上昇させることができる位置に設定される。
【００８５】
次に、図２０(a) に示すように、昇降路２における昇降装置３０の下方に、荷重支持構造体１３を設ける。そして、図２０(b) に示すように、昇降装置３０を所定量下降させて上記荷重支持構造体１３にＨＣフレーム３４を固定する。これにより、昇降式スラスタ装置５０の荷重を、昇降装置３０を介して荷重支持構造体１３によって支持する。その後、上記昇降式スラスタ装置５０の荷重を一時的に保持している荷重保持装置１２が取外される。
【００８６】
その後、上記図１２(a) 〜(i) 又は図１４(a) 〜(i) に示す動作を繰り返すことにより、図２１(a) に示すように、スラスタ２２を昇降路２の所定位置に設けた保守点検床１１の位置まで上昇させる。そして、図２１(b) に示すように、保守点検床１１で作業者等がスラスタ２２をキャニスタ２１から取り外し、保守点検床１１の方に移動させる。
【００８７】
このように、スラスタ２２を喫水面Ｗよりも上昇させる構成をコンパクトな昇降装置３０で行うことができるようにしたので、スラスタ２２が沖合い稼動地点において故障したとしても、その稼動地点で点検、補修を行うことが可能な昇降式スラスタ装置５０を提供することができる。しかも、この第２実施形態の昇降式スラスタ装置５０によれば、上方へ大きく突出する構成をなくすことができる。
【００８８】
以上のように、上記昇降式スラスタ装置２０，５０によれば、キャニスタ２１に所要長さの一対のラック３１を上下方向に設け、一対の昇降装置３０を昇降路２の所要高さ位置に配置することにより、昇降式スラスタ装置２０，５０のスラスタ２２を稼動位置と保守点検位置との間で昇降させることが安定して可能となる。
【００８９】
しかも、昇降装置３０による昇降式スラスタ装置２０，５０の昇降方式を、短ストロークの昇降シリンダ３３による、いわゆる尺取虫運動を繰り返す方式とすることにより、昇降装置３０をコンパクトで安価な構成とすることができる。また、昇降装置３０の昇降シリンダ３３は短ストロークでよいため、重量物である昇降式スラスタ装置２０，５０を昇降させる時の座屈強度も十分に備えさせることが容易にできる。
【００９０】
その上、昇降シリンダ３３の下部側（シリンダの向きは間わない。）を昇降路２に固定する構成としたことで、昇降式スラスタ装置２０，５０の自重は面積の大きいボア側で支持することになり、昇降シリンダ３３の最適設計が可能となる。
【００９１】
これにより、１隻に複数台のスラスタ２２を備える掘削船等においても、コストを抑えて適用が可能なコンパクトな昇降装置３０を備えた昇降式スラスタ装置２０，５０を提供することができる。
【００９２】
ところで、上記昇降式スラスタ装置２０，５０は、昇降させるために船体１の昇降路２との間に所定の間隔Ｓ１，Ｓ２を設けている。そのため、陸地から離れた海域などでは波浪等の影響で喫水面Ｗが大きく変動する。このような場合、上記したように昇降式スラスタ装置２０，５０を昇降させる時の喫水面Ｗの変動によって正常な動作が妨げられるおそれがある。
【００９３】
そこで、上記図１，２，７に示すように、上記昇降式スラスタ装置２０（５０）には、稼動位置における横荷重支持ガイド３，４の位置レベルに、上述したようにキャニスタ２１の全周と昇降路２の全周との間隔Ｓ１，Ｓ２を小さい間隙Ｓ３として絞り効果を発揮するようにした囲み板７が設けられている（図７）。この囲み板７は、上記したように最下部の支持ガイド３と下側１箇所の支持兼昇降ガイド４とに設けられており、昇降路２とキャニスタ２１との間の水面が波浪等によって大きく上下変動するのを抑えている。この実施形態では、囲み板７を稼動位置におけるキャニスタ２１の最下部とその上部に位置する支持兼昇降ガイド４の位置レベルに設けることで、水の移動を確実に抑えることができて好ましい。
【００９４】
また、図２２，２３に示すように、上記したような波浪等も考慮し、昇降式スラスタ装置２０，５０の稼動時においては、以下のようなラック３１とキャッチ３６，３８の関係にして荷重保持をしてもよい。昇降式スラスタ装置２０に作用する静的な上下方向荷重の方向は、波浪による動的荷重が作用していない状態では、昇降式スラスタ装置２０の自重とこれに作用する浮力の大きさとの関係によって決まる。
【００９５】
図２２は静的な状態で、昇降式スラスタ装置２０に下向きの正荷重が作用している状態、すなわち「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＞０」の状態での荷重保持状態を示している。
【００９６】
図２２に示すラックとキャッチとの関係は、ＷＣフレーム３５に内蔵されているＷＣ３８を昇降シリンダ３３でＨＣフレーム３４の方向に引くことで、このＷＣ３８とＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６とが互いにラック３１を押合う状態にしている。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制している。
【００９７】
また、図２３は静的な状態で、昇降式スラスタ装置に上向きの負荷重が作用している状態、すなわち「昇降式スラスタ装置の自重−昇降式スラスタ装置に作用する浮力＜０」の状態での荷重保持状態を示している。
【００９８】
図２３に示すラックとキャッチとの関係は、ＷＣフレーム３５に内蔵されているＷＣ３８を昇降シリンダ３３でＨＣフレーム３４とは逆方向に押すことで、このＷＣ３８とＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６とが互いにラック３１を引合う状態にしている。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制している。
【００９９】
なお、これら図２２，２３に示す油圧回路では、昇降シリンダ３３によってＨＣ３６とＷＣ３８とでラック３１を上下方向に押し引きした状態を保つための、アキュムレータ４５、低圧リリーフ弁４６ａ，高圧リリーフ弁４６ｂ，チェック弁４７及びタンク４８のみを示し、ポンプ、方向切替弁等の図示を省略している。アキュムレータ４５及び低圧リリーフ弁４６ａの圧力は、昇降シリンダ３３が空荷のＷＣフレーム３５を昇降することが可能な圧力より少しだけ高めの圧力に設定される。
【０１００】
このように、キャニスタ２１に作用する上下方向静荷重は昇降路２に固定して取り付けられているＨＣフレーム３４に内蔵されているＨＣ３６で保持するようにしている。この保持は、波浪によって静荷重と反対方向に作用する動荷重を昇降装置３０の上下位置に設けられたＨＣ３６、ＷＣ３８で保持すべく、両キャッチ３６，３８を押し引き状態として保持するものである。これにより、稼動時の波浪によるキャニスタ２１の上下動を抑制することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態では、キャニスタ２１の対向する２面の幅方向中央部分における外面に、上下方向（鉛直方向）に延びる一対の対向するラック３１を設けているが、ラック３１は、キャニスタ２１の水平方向断面中心点を通っていれば、対角線上であってもよく、また、一対でなく二対としてもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１０２】
また、上記ラック３１は、歯部３２を略矩形形状としているが、一定ピッチの凹凸状に形成されてキャッチ３６，３８を嵌合することで昇降式スラスタ装置２０，５０を支持できる構成であればよく、例えば、一定ピッチの嵌合孔形状であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１０３】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明に係る昇降式スラスタ装置は、故障時等に喫水面の上方位置までスラスタを上昇させて点検・整備を行いたい掘削船等に利用できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 船体
２ 昇降路
３ 支持ガイド
４ 支持兼昇降ガイド
４ａ 支持ガイド部
４ｂ 昇降ガイド部
５ 昇降ガイド
６ パッド
７ 囲み板
８ ジャッキ
９ 荷重支持構造体（固定部）
１０ 船底
１１ 保守点検床
１２ 荷重保持装置
１３ 荷重支持構造体（固定部）
２０ 昇降式スラスタ装置
２１ キャニスタ
２２ スラスタ
３０ 昇降装置
３１ ラック
３１ａ ベース部
３２ 歯部
３３ 昇降シリンダ
３３ａ ピン
３４ ホールディングキャッチフレーム（ＨＣフレーム）
３４ａ 案内部
３５ ワーキングキャッチフレーム（ＷＣフレーム）
３５ａ 案内部
３６ ホールディングキャッチ（ＨＣ）
３７ ホールディングキャッチ駆動シリンダ（ＨＣシリンダ）
３８ ワーキングキャッチ（ＷＣ）
３９ ワーキングキャッチ駆動シリンダ（ＷＣシリンダ）
４０ ガイド部材
４１ 案内溝
５０ 昇降式スラスタ装置
Ｓ１，Ｓ２ 間隔
Ｔ 隙間
Ｗ 喫水面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部から下方に突出するように設けたスラスタと、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵して船体に設けた昇降路内を昇降するキャニスタとを備えた昇降式スラスタ装置であって、
前記キャニスタの外面の水平方向対向位置に設けた、一定ピッチの歯部を上下方向に有する所要長さの少なくとも一対のラックと、
前記各ラックに沿って上下方向に設けたガイド部材と、
前記一対のラックに沿って前記キャニスタを前記昇降路内でスラスタの稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させる一対の昇降装置とを備え、
前記一対の昇降装置は、前記ラックの上下に離れた位置の歯部に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、前記各キャッチを具備した上下一対のフレームと、前記上下一対のフレームの間に設けられた昇降シリンダとを有し、
前記昇降シリンダは、前記昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されていることを特徴とする昇降式スラスタ装置。
【請求項２】
前記上下一対のフレームは、下方に位置するフレームを前記昇降路に固定するように取り付けられている請求項１に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項３】
前記昇降路は、喫水面よりも上方位置に保守点検床を備え、
前記キャニスタは、前記保守点検床位置まで前記スラスタを上昇させる所要長さのラックを備え、
前記昇降装置は、前記スラスタを稼動時位置から保守点検床位置まで昇降可能なように昇降路の所要高さ位置に配置されている請求項１又は２に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項４】
前記上下一対のフレームは、前記キャッチを上下位置で各々独立して前記ラックに嵌脱させる駆動シリンダと、前記駆動シリンダの伸縮動作によって前記キャッチをラックの歯部に嵌合又は離脱させる案内部とを有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項５】
前記昇降シリンダは、前記スラスタの稼動時に、前記上下一対のキャッチをラックの歯部に嵌合させ、該キャッチに上下逆方向の力を作用させてキャニスタに作用する上下方向の荷重を保持するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項６】
前記昇降路は、上下方向に離れた複数箇所に設けた前記昇降装置の固定部と、
前記固定部を変更するときに昇降式スラスタ装置の荷重を一時的に保持する荷重保持装置とを有し、
前記昇降装置は、前記昇降路の固定部に着脱可能な固定手段を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項７】
前記昇降路は、前記キャニスタに作用する水平方向の力を支持する支持ガイドと、前記支持ガイドの位置で、前記キャニスタと昇降路との間隔を全周で小さくする囲み板とを有している請求項１〜６のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項８】
前記支持ガイドと前記キャニスタとの間に、該キャニスタを水平方向に支持するジャッキを具備させた請求項７に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項１】
底部から下方に突出するように設けたスラスタと、前記スラスタを駆動する駆動装置を内蔵して船体に設けた昇降路内を昇降するキャニスタとを備えた昇降式スラスタ装置であって、
前記キャニスタの外面の水平方向対向位置に設けた、一定ピッチの歯部を上下方向に有する所要長さの少なくとも一対のラックと、
前記各ラックに沿って上下方向に設けたガイド部材と、
前記一対のラックに沿って前記キャニスタを前記昇降路内でスラスタの稼動位置と喫水面よりも上方位置との間で昇降させる一対の昇降装置とを備え、
前記一対の昇降装置は、前記ラックの上下に離れた位置の歯部に各々独立して嵌脱させる上下一対のキャッチと、前記各キャッチを具備した上下一対のフレームと、前記上下一対のフレームの間に設けられた昇降シリンダとを有し、
前記昇降シリンダは、前記昇降路側に固定した一方のフレームに対し、他方のフレームを前記ガイド部材をガイドとして昇降させるように構成されていることを特徴とする昇降式スラスタ装置。
【請求項２】
前記上下一対のフレームは、下方に位置するフレームを前記昇降路に固定するように取り付けられている請求項１に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項３】
前記昇降路は、喫水面よりも上方位置に保守点検床を備え、
前記キャニスタは、前記保守点検床位置まで前記スラスタを上昇させる所要長さのラックを備え、
前記昇降装置は、前記スラスタを稼動時位置から保守点検床位置まで昇降可能なように昇降路の所要高さ位置に配置されている請求項１又は２に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項４】
前記上下一対のフレームは、前記キャッチを上下位置で各々独立して前記ラックに嵌脱させる駆動シリンダと、前記駆動シリンダの伸縮動作によって前記キャッチをラックの歯部に嵌合又は離脱させる案内部とを有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項５】
前記昇降シリンダは、前記スラスタの稼動時に、前記上下一対のキャッチをラックの歯部に嵌合させ、該キャッチに上下逆方向の力を作用させてキャニスタに作用する上下方向の荷重を保持するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項６】
前記昇降路は、上下方向に離れた複数箇所に設けた前記昇降装置の固定部と、
前記固定部を変更するときに昇降式スラスタ装置の荷重を一時的に保持する荷重保持装置とを有し、
前記昇降装置は、前記昇降路の固定部に着脱可能な固定手段を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項７】
前記昇降路は、前記キャニスタに作用する水平方向の力を支持する支持ガイドと、前記支持ガイドの位置で、前記キャニスタと昇降路との間隔を全周で小さくする囲み板とを有している請求項１〜６のいずれか１項に記載の昇降式スラスタ装置。
【請求項８】
前記支持ガイドと前記キャニスタとの間に、該キャニスタを水平方向に支持するジャッキを具備させた請求項７に記載の昇降式スラスタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−２０６５５６（Ｐ２０１２−２０６５５６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２２０６（Ｐ２０１１−７２２０６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
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