(57)【要約】【課題】限られたスペースに設置することを可能にする液圧シリンダ装置を提供する。【解決手段】液圧シリンダ装置６０は、シリンダチューブ６１と、シリンダチューブ６１内に摺動可能に嵌挿されたピストン６８と、ピストン６８に連結されたピストンロッド６２と、シリンダチューブ６１を液密に閉じるカバー７５，８５と、シリンダチューブ６１とカバー７５，８５とを連結する連結部材７６，８６と、シリンダチューブ６１とカバー７５，８５と連結部材７６，８６とを一体的に保持するように構成された保持部材７７，８７とを備え、シリンダチューブ６１の軸方向から見て、連結部材７６，８６が、複数に分割されている。【選択図】図５
2020133709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、
前記シリンダチューブ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、
前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
前記シリンダチューブを液密に閉じるカバーと、
前記シリンダチューブとカバーとを連結する連結部材と、
前記シリンダチューブと前記カバーと前記連結部材とを一体的に保持するように構成された保持部材とを備え、
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、複数に分割されていることを特徴とする、液圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、２つに分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、２等分に分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項４】
前記シリンダチューブの軸方向において、前記保持部材が、前記カバーに対してボルト止めされていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項５】
前記カバーとして、前記ピストンロッドを摺動可能に支持するとともに前記シリンダチューブの一側を液密に閉じる第１カバーと、前記シリンダチューブの他側を液密に閉じる第２カバーとを備え、
前記連結部材として、前記シリンダチューブと第１カバーとを連結する第１連結部材と、前記シリンダチューブと第２カバーとを連結する第２連結部材とを備え、
前記保持部材として、前記シリンダチューブと前記第１カバーと前記第１連結部材とを一体的に保持するように構成された第１保持部材と、前記シリンダチューブと前記第２カバーと前記第２連結部材とを一体的に保持するように構成された第２保持部材とを備えることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項６】
前記シリンダチューブ内には、前記ピストンロッドが位置する側の第１シリンダ室と、前記ピストンロッドが位置しない側の第２シリンダ室とが形成され、
前記第１シリンダ室および前記第２シリンダ室が、連通路によって接続されており、
前記連通路には、該連通路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項７】
前記液圧シリンダ装置が、球面形状の軸支部を有することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項８】
前記液圧シリンダ装置が、作業台船のプラットフォームを支持するレグに対して相対移動を可能にする昇降装置に用いられることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液圧シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、シリンダチューブ、ピストン、ピストンロッド、ヘッド側のカバーおよびボトム側のカバーを備える液圧シリンダ装置を開示する。シリンダチューブは、ヘッド側およびボトム側において、それぞれ、フランジ部を有する。各カバーが、ボルトによってシリンダチューブのヘッド側のフランジ部およびボトム側のフランジ部にそれぞれ固定される。これにより、シリンダチューブが液密に閉じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４４２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、作業台船のプラットフォームのような大型構造物を支持するレグに対して相対移動を可能にする昇降装置において、液圧シリンダ装置が用いられる。このとき、重量物の大型構造物を昇降させるために、高圧を発生させる大型の液圧シリンダ装置が必要になる。高圧の液圧シリンダ装置を液密に閉じるために、大型のボルトが必要になる。大型のボルトで固定するために、カバーおよびシリンダチューブのフランジ部の各径方向サイズが大きくなる。そのため、液圧シリンダ装置の径方向サイズが大きくなり、液圧シリンダ装置を限られたスペースに設置することが困難になる。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、限られたスペースに設置することを可能にする液圧シリンダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る液圧シリンダ装置は、
シリンダチューブと、
前記シリンダチューブ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、
前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
前記シリンダチューブを液密に閉じるカバーと、
前記シリンダチューブとカバーとを連結する連結部材と、
前記シリンダチューブと前記カバーと前記連結部材とを一体的に保持するように構成された保持部材とを備え、
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、複数に分割されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、シリンダチューブおよびカバーが、分割された連結部材で連結されるとともに、連結部材が保持部材で保持されることによって、大型のボルトで固定する必要がなくなり、液圧シリンダ装置の大型化を抑制できるので、液圧シリンダ装置を限られたスペースに設置できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る液圧シリンダ装置を含む作業台船を示す模式的側面図である。
【図２】図１に示した作業台船の平面図である。
【図３】図１に示した作業台船におけるロック固定を説明する図である。
【図４】図１に示した作業台船における昇降動作を説明する模式的側面図である。
【図５】一実施形態に係る液圧シリンダ装置の模式的断面図である。
【図６】（Ａ）液圧シリンダ装置の上面図である。（Ｂ）液圧シリンダ装置の下面図である。
【図７】（Ａ）第１保持部材の平面図である。（Ｂ）第２保持部材の平面図である。
【図８】第１連結部材および第２連結部材の斜視図である。
【図９】別の実施形態に係る液圧シリンダ装置の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、この発明に係る液圧シリンダ装置６０および該液圧シリンダ装置６０を備える作業台船１の実施の形態を説明する。
【００１０】
〔作業台船の全体構造〕
図１は、一実施形態に係る液圧シリンダ装置６０および該液圧シリンダ装置６０を備える作業台船１を示す模式的側面図である。図２は、図１に示した作業台船１の平面図である。
【００１１】
作業台船１は、洋上構造体としてのプラットフォーム２と、上下の駆動手段としての昇降装置４と、支持柱としてのレグ３とを備える自己昇降式の作業台船（ＳＥＰ：Self Elevating Platform）である。作業台船１は、船舶を停泊させる停泊施設として、洋上風力発電施設として、桟橋として、あるいは、海上ヘリポートとして使用される。プラットフォーム２の上には、船舶リフタや洋上風力タービンやクレーンなどが適宜に設置される。
【００１２】
作業台船１を所定の据え付け地点まで曳航した後に、所定の据え付け地点において、昇降装置４により、レグ３をプラットフォーム２に対して下方に相対移動させる。レグ３のレグ先端３３が海底９に押し込まれると、海底９からの反力を得ることができ、この反力によりプラットフォーム２を海面８よりも上方に上昇させることができる。プラットフォーム２は、波浪の影響を受けない高さ（例えば１０ｍ）まで持ち上げられる。この状態を保持することにより、作業台船１が海洋に立設される。
【００１３】
プラットフォーム２は、図１および図２に示すように、高さが低い略直方体形状をしており、上方から見ると略長方形であり、上板２１、底板２２、側板２３および隔壁板２４を備える。プラットフォーム２は、例えば、縦１２０ｍ×横４０ｍ×高さ６ｍである。
【００１４】
プラットフォーム２の高さ方向（上下方向）に貫通したガイド穴２５が、プラットフォーム２の四隅に形成されている。ガイド穴２５は、例えば角形のレグ３がガイド穴２５を上下方向に挿通できるように、例えば角形形状をしている。ガイド穴２５の各コーナー部分（８ヶ所）には、穴側滑動部材として、例えば、ＭＣナイロン板が張り付けられる。ガイド穴２５の各コーナー部分に穴側滑動部材を設けることにより、ガイド穴２５におけるレグ３の滑動を長期間にわたって維持できる。MCナイロン板が摩耗したときには、新しいものに取り替えられる。上板２１と底板２２と側板２３とで囲まれる内部空間２６は、複数の隔壁板２４によって間仕切りされている。
【００１５】
プラットフォーム２の内部空間２６は、液密構造になっており、この液密構造によってプラットフォーム２は浮力を得ることができ、作業台船１全体が水に浮くことができる。したがって、作業台船１が海面８に浮上した状態で、作業台船１を曳航して据え付け地点まで移動させることができる。また、作業台船１は、スクリュープロペラなどの推進装置を備えることによって、自航して据え付け地点まで移動する態様にすることもできる。
【００１６】
図１に示すように、昇降装置４は、昇降ユニット４０として、プラットフォーム２の四隅に形成されたガイド穴２５を取り囲むように、プラットフォーム２に取り付けられている。昇降装置４は、昇降ユニット４０の上端に設けられたフランジ４１によって、プラットフォーム２の上板２１に形成された係止段部に係止されて、上板２１と面一に取り付けられている。当該構成によれば、作業者は、プラットフォーム２の上板２１の上で安全に作業できる。
【００１７】
図１に示すように、昇降装置４の昇降ユニット４０が、プラットフォーム２の上板２１および底板２２の間に形成される限られたスペースに収まるように配設されている。当該構成によれば、作業台船１の重心を下げることができ、作業台船１の曳航時での揺れに対する安定性を向上させることができる。また、昇降ユニット４０は、公知のシール構造により液密構造になっている。
【００１８】
〔レグの構造〕
図１、図２および図４に示すように、プラットフォーム２を支持するレグ３は、中空の角形（断面が、例えば略正方形）の鋼管であり、対向する２面の係合面３１と、対向する２面のガイド面３２とを有する。レグ３は、例えば、３ｍ角であり、５０ｍの長さである。レグ３の各コーナー部分（１コーナー当たり２ヶ所）には、レグ側滑動部材として、例えばＳＵＳ３０４からなる平板が固着されている。レグ側滑動部材は、レグ３の長手方向（上下方向）の略全長にわたって延びている。
【００１９】
レグ３の各コーナー部分にレグ側滑動部材を設けることにより、ガイド穴２５におけるレグ３の滑動を長期間にわたって維持できる。レグ３をガイド穴２５に挿通したとき、穴側滑動部材とレグ側滑動部材との間の隙間公差は、例えば３ｍｍ程度と小さく構成されている。これにより、レグ３の長手方向（上下方向）と直交する長手直交方向（横方向）での偏位を小さくでき、レグ３が上下方向に真っ直ぐに移動できる。
【００２０】
対向する２面の係合面３１の幅方向中央には、それぞれ、複数の係合凹部３５がレグ３の長手方向に形成されている。係合凹部３５は、レグ３の長手直交方向（横方向）に貫通していない。好ましくは、複数の係合凹部３５が、レグ３の長手方向に連続的に形成されている。当該構成によれば、レグ３を上下方向に微少量で相対移動させることができるので、微妙な位置合わせを行うことができる。係合凹部３５は、正面視で円形形状をしているとともに、断面視でレグ３の内側に向けて先細のテーパー形状（台形形状）をしている。当該構成によれば、後述するロック装置５０の係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と容易に係合するとともに、係合ピン５６と係合凹部３５との間での係合接触面積が大きくなるので、ロック装置５０によるロック固定を確実に行うことができる。係合凹部３５は、例えば、挿入開口径が５００ｍｍ、湾曲部が１００ｍｍ、ピッチが６００ｍｍで形成されている。
【００２１】
〔昇降装置の構造〕
図３は、作業台船１におけるロック固定を説明する図である。図４は、作業台船１における昇降動作を説明する模式的側面図である。ロック装置５０は、或るレグ３の周囲に一側に２個、他側に２個の合計４個配設されている。すなわち、一側の係合面３１の側に上下一対のロック装置５０がレグ３の長手方向（上下方向）に離間して配設され、他側の係合面３１の側に上下一対のロック装置５０がレグ３の長手方向（上下方向）に離間して配設されている。
【００２２】
図４に示すように、各昇降装置４は、上下一対のロック装置５０と、液圧シリンダ装置としての昇降シリンダ装置６０とを備える。上下一対のロック装置５０は、上側のロック装置５０ａと下側のロック装置５０ｂとから構成されている。上側のロック装置５０ａは、ブラケット７２を介して可動ベース７０に取り付けられて、レグ３の長手方向（上下方向）に可動である。下側のロック装置５０ｂは、ブラケット７２を介して固定ベース７１に取り付けられて、レグ３の長手方向（上下方向）に不動であり且つ固定である。固定ベース７１は、プラットフォーム２の上板２１に固定されている。
【００２３】
図３に示すように、ロック装置５０は、ロックシリンダ５１とロックピストンロッドとピストンと係合ピン５６とを有する。係合ピン５６は、大略円錐台形状をしている。すなわち、係合ピン５６は、正面視で円形形状をしているとともに、断面視で係合凹部３５に向けて先細のテーパー形状（台形形状）にピン先端の山型形状を加えた形状をしている。ロック装置５０は、シール部材を有するシール構造により液密に構成されている。
【００２４】
ロック装置５０は、ピストンを油圧などの液圧で駆動して、ピストンの先端に取り付けられた係合ピン５６を、レグ３の長手方向（上下方向）と直交する長手直交方向（横方向）に駆動する。係合ピン５６を、レグ３の係合凹部３５に向けて駆動すると、係合ピン５６が突出して係合凹部３５に圧入されて係合する。このとき、係合ピン５６の係合凸面５８が係合凹部３５の係合凹面３６に対して周面状に密着して係合する。係合ピン５６を、レグ３の係合凹部３５とは反対側に駆動すると、係合ピン５６が引っ込んで係合凹部３５に対して非係合になる。このとき、係合ピン５６の係合凸面５８が係合凹部３５の係合凹面３６に対して非係合になる。
【００２５】
係合ピン５６の係合凸面５８の勾配が、レグ３の係合凹面３６の勾配よりも大きいように構成されている。例えば、係合凸面５８の勾配が１５度であり、係合凹面３６の勾配が１４度である。言い換えると、係合凸面５８のテーパー角度が３０度であり、係合凹面３６のテーパー角度が２８度である。当該構成によれば、係合凸面５８が係合凹面３６の外側の挿入開口部分で係合するので、係合ピン５６が係合凹部３５との摩耗によって縮径しても、係合ピン５６が係合凹部３５の内側に向けてさらに突出して圧入することができるので、ロック装置５０を長期間使用できる。
【００２６】
図３に示すように、係合状態において、係合ピン５６のピン先端とレグ３の係合凹部３５の内側部分との間で隙間を有するように構成されている。当該構成によれば、係合ピン５６が係合凹部３５との摩耗によって縮径しても、係合ピン５６が係合凹部３５の内側に向けてさらに突出して圧入することができるので、ロック装置５０を長期間使用できる。
【００２７】
〔昇降シリンダ装置の構造〕
図４から図８を参照しながら、昇降装置４における昇降シリンダ装置６０を説明する。或る１つのレグ３の周囲には、４個の昇降シリンダ装置６０が配設されている。すなわち、一側の係合面３１の側において２個の昇降シリンダ装置６０がレグ３の長手直交方向（横方向）に離間して配設され、他側の係合面３１の側において２個の昇降シリンダ装置６０がレグ３の長手直交方向（横方向）に離間して配設されている。プラットフォーム２が４本のレグ３で支持されている場合、合計で１６個の昇降シリンダ装置６０が配設されている。１つの昇降シリンダ装置６０は、例えば、約１２５０トンの押し上げ能力と、１５００ｍｍのストロークを有する。したがって、作業台船１の全体では、例えば、約２万トンの押し上げ能力を有する。
【００２８】
各昇降シリンダ装置６０は、作動液（例えば、作動油や作動水）で駆動される液圧シリンダ装置である。液圧シリンダ装置としての昇降シリンダ装置６０は、昇降シリンダチューブ６１とピストンと昇降ピストンロッド６２と第１ポート６６と第２ポート６７とを備える。昇降シリンダチューブ６１は、円筒形状をしており、シリンダ連結部材６５を介して固定ベース７１に取り付けられている。昇降ピストンロッド６２は、ロッド連結部材６３を介して可動ベース７０に取り付けられている。
【００２９】
昇降シリンダ装置６０は、昇降シリンダチューブ６１と、昇降シリンダチューブ６１の内部に摺動可能に嵌挿されるピストン６８と、ピストン６８に連結される昇降ピストンロッド６２とを備える。昇降シリンダチューブ６１の一端（上端）には、昇降シリンダチューブ６１の一端（上端）を液密に閉じる第１カバー７５が設けられている。昇降シリンダチューブ６１の他端（下端）には、昇降シリンダチューブ６１の他端（下端）を液密に閉じる第２カバー８５が設けられる。
【００３０】
昇降ピストンロッド６２は、ピストン６８から昇降シリンダチューブ６１の軸方向に延びて、第１カバー７５を挿通し、昇降シリンダチューブ６１から突出する。第１カバー７５の内側には、軸封部７９が配設されている。軸封部７９は、軸封押さえ８０によって第１カバー７５にボルト止めされている。昇降ピストンロッド６２は、軸封部７９によって、軸方向（上下方向）に摺動可能に軸封されている。したがって、第１カバー７５は、昇降ピストンロッド６２を摺動可能に支持している。
【００３１】
昇降シリンダチューブ６１の内部は、ピストン６８によって、昇降ピストンロッド６２が位置する側の第１シリンダ室９７と、昇降ピストンロッド６２が位置しない側の第２シリンダ室９８とに区画される。第１シリンダ室９７は、昇降シリンダチューブ６１の側面に形成される第１ポート６６に連通する。第２シリンダ室９８は、昇降シリンダチューブ６１の側面に形成される第２ポート６７に連通する。
【００３２】
ピストン６８と昇降シリンダチューブ６１との間は、ピストンパッキン６９によって液密にシールされている。第１カバー７５と昇降シリンダチューブ６１との間は、第１ガスケット８３によって液密にシールされている。第１カバー７５と軸封部７９との間は、軸封パッキン８２によって液密にシールされている。第２バー８５と昇降シリンダチューブ６１との間は、第２ガスケット９３によって液密にシールされている。
【００３３】
昇降ピストンロッド６２は、その上端部近傍において、径方向外側に向けて突出する第１軸支部８１を有する。図５に示した昇降シリンダ装置６０では、第１軸支部８１の上面部および下面部が、それぞれ、大きな曲率を持った球面形状をしている。ロッド連結部材６３は、第１軸支部８１を受け入れる第１座部８４を有する。すなわち、昇降ピストンロッド６２の上部は、球面形状をしている第１軸支部８１および第１座部８４を介して、ロッド連結部材６３で軸支されている。ロッド連結部材６３を介して昇降シリンダ装置６０を可動ベース７０に取り付けるときの微小な芯ずれなどが、第１軸支部８１の球面形状によって吸収されるので、昇降ピストンロッド６２がスムーズに昇降できる。
【００３４】
第２カバー８５は、その下端部近傍において、径方向外側に向けて突出する第２軸支部９１を有する。図５に示した昇降シリンダ装置６０では、第２軸支部９１の上面部および下面部が、それぞれ、大きな曲率を持った球面形状をしている。シリンダ連結部材６５は、第２軸支部９１を受け入れる第１座部８４を有する。すなわち、第２カバー８５の下部は、球面形状をしている第２軸支部９１および第２座部９４を介して、シリンダ連結部材６５で軸支されている。シリンダ連結部材６５を介して昇降シリンダ装置６０を固定ベース７１に取り付けるときの微小な芯ずれなどが、第２軸支部９１の球面形状によって吸収されるので、昇降ピストンロッド６２がスムーズに昇降できる。
【００３５】
第１カバー７５は、その外周下部において、第１係合凸部７５ａを有する。第１係合凸部７５ａは、外径方向に突出するとともに、周方向に延在している。第１カバー７５の上面には、径方向内周側の複数のネジ穴と、径方向外周側の複数のネジ穴とが、周上に形成されている。径方向内周側のネジ穴は、軸封押さえ８０をボルト止めするために使用され、径方向外周側のネジ穴は、第１保持部材７７をボルト止めするために使用される。
【００３６】
昇降シリンダチューブ６１は、その外周上部において、係合上溝部６１ａを有する。係合上溝部６１ａは、径方向内側に凹んでいるとともに、周方向に延在している。係合上溝部６１ａの上方には、係合上縁部６１ｄが形成されている。
【００３７】
第１連結部材７６は、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て（平面視で）、２つの半円環部から構成されている。すなわち、第１連結部材７６は、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て（平面視で）、半円環形状をしている一方の半円環部および他方の半円環部から構成されている。第１連結部材７６は、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て（平面視で）、２等分に分割された一方の半円環部および他方の半円環部から構成されている。
【００３８】
図８に示すように、第１連結部材７６の半円環部は、断面視で、コの字形状をしていて、第１連結部材７６の半円環部は、それぞれ、第１係合上部７６ａと第１係合下部７６ｂと第１係合凹部７６ｃとを有する。第１係合上部７６ａおよび第１係合下部７６ｂは、径方向内側に突出し、第１係合凹部７６ｃは、径方向外側に凹んでいる。
【００３９】
昇降シリンダチューブ６１および第１カバー７５は、第１連結部材７６によって連結されるように構成されている。すなわち、昇降シリンダチューブ６１の係合上縁部６１ｄおよび第１カバー７５の第１係合凸部７５ａが、第１連結部材７６の第１係合凹部７６ｃに対して側方から嵌入するように構成されている。このとき、第１連結部材７６の第１係合上部７６ａが昇降シリンダチューブ６１の上切欠部に係合し、第１連結部材７６の第１係合下部７６ｂが昇降シリンダチューブ６１の係合上溝部６１ａに係合する。
【００４０】
第１連結部材７６の外側には、第１保持部材７７が配設されている。第１保持部材７７は、昇降シリンダチューブ６１と第１カバー７５と第１連結部材７６とを一体的に保持するためのものである。第１保持部材７７は、平面視で、円環形状をしていて、断面視で逆Ｌ字形状をしている。第１保持部材７７の上面部は、第１カバー７５の上面部の外側部分と第１連結部材７６の上面部とを覆うように延在している。第１保持部材７７の側面部は、第１連結部材７６の側面部を覆うように延在している。第１保持部材７７の上面部には、第１カバー７５に形成された複数のネジ穴に対応する複数の貫通穴が形成されている。
【００４１】
第１カバー７５を軸方向の下向きに昇降シリンダチューブ６１の中に挿入する。そして、第１連結部材７６の一方の半円環部および他方の半円環部のそれぞれを側方から装着することにより、昇降シリンダチューブ６１と第１カバー７５とを連結する。昇降シリンダチューブ６１および第１カバー７５が第１連結部材７６によって連結された状態で、第１保持部材７７が軸方向の下向きに装着される。そして、第１保持部材７７が、昇降シリンダチューブ６１の軸方向に、第１保持ボルト７８によって第１カバー７５にボルト止めされて固定される。
【００４２】
第１保持ボルト７８は、昇降シリンダチューブ６１と第１カバー７５と第１連結部材７６とを第１保持部材７７で一体的に保持したものを第１カバー７５に固定するためのものであり、小型のボルトが使用される。
【００４３】
したがって、昇降シリンダチューブ６１および第１カバー７５が、２つに分割された第１連結部材７６で連結されるとともに、第１連結部材７６が第１保持部材７７で保持される。これにより、大型のボルトを使って、第１カバー７５を昇降シリンダチューブ６１に固定する必要がなくなる。
【００４４】
第２カバー８５は、その外周上部において、第２係合凸部８５ａを有する。第２係合凸部８５ａは、外径方向に突出するとともに、周方向に延在している。第２カバー８５の下面には、径方向外周側の複数のネジ穴が、周上に形成されている。径方向外周側のネジ穴は、第２保持部材８７をボルト止めするために使用される。
【００４５】
昇降シリンダチューブ６１は、その外周下部において、係合下溝部６１ｂを有する。係合下溝部６１ｂは、径方向内側に凹んでいるとともに、周方向に延在している。係合下溝部６１ｂの下方には、係合下縁部６１ｅが形成されている。
【００４６】
第２連結部材８６は、平面視で、２つの半円環部から構成されている。すなわち、第２連結部材８６は、平面視で、半円環形状をしている一方の半円環部および他方の半円環部から構成されている。第２連結部材８６は、平面視で、２等分に分割された一方の半円環部および他方の半円環部から構成されている。
【００４７】
第２連結部材８６の半円環部は、断面視で、コの字形状をしている。第２連結部材８６の半円環部は、それぞれ、第２係合上部８６ａと第２係合下部８６ｂと第２係合凹部８６ｃとを有する。第２係合上部８６ａおよび第２係合下部８６ｂは、径方向内側に突出し、第２係合凹部８６ｃは、径方向外側に凹んでいる。
【００４８】
昇降シリンダチューブ６１および第２カバー８５は、第２連結部材８６によって連結されるように構成されている。すなわち、昇降シリンダチューブ６１の係合下縁部６１ｅおよび第２カバー８５の第２係合凸部８５ａが、第２連結部材８６の第２係合凹部８６ｃに対して側方から嵌入するように構成されている。このとき、第２連結部材８６の第２係合下部８６ｂが昇降シリンダチューブ６１の下切欠部に係合し、第２連結部材８６の第２係合上部８６ａが昇降シリンダチューブ６１の係合下溝部６１ｂに係合する。
【００４９】
第２連結部材８６の外側には、第２保持部材８７が配設されている。第２保持部材８７は、昇降シリンダチューブ６１と第２カバー８５と第２連結部材８６とを一体的に保持するためのものである。第２保持部材８７は、平面視で、円環形状をしていて、断面視でＬ字形状をしている。第２保持部材８７の下面部は、第２カバー８５の下面部の外側部分と第２連結部材８６の下面部とを覆うように延在している。第２保持部材８７の側面部は、第２連結部材８６の側面部を覆うように延在している。第２保持部材８７の下面部には、第２カバー８５に形成された複数のネジ穴に対応する複数の貫通穴が形成されている。
【００５０】
第２カバー８５を軸方向の上向きに昇降シリンダチューブ６１の中に挿入する。そして、第２連結部材８６の一方の半円環部および他方の半円環部をそれぞれ側方から装着することにより、昇降シリンダチューブ６１と第２カバー８５とを連結する。昇降シリンダチューブ６１および第２カバー８５が第２連結部材８６によって連結された状態で、第２保持部材８７が軸方向の上向きに装着される。そして、第２保持部材８７が、昇降シリンダチューブ６１の軸方向において、第２保持ボルト８８によって第２カバー８５にボルト止めされて固定される。
【００５１】
第２保持ボルト８８は、昇降シリンダチューブ６１と第２カバー８５と第２連結部材８６とを第２保持部材８７で一体的に保持したものを第２カバー８５に固定するためのものであり、小型のボルトが使用される。
【００５２】
したがって、昇降シリンダチューブ６１および第２カバー８５が、２つに分割された第２連結部材８６で連結されるとともに、第２連結部材８６が第２保持部材８７で保持される。これにより、大型のボルトを使って、第２カバー８５を昇降シリンダチューブ６１に固定する必要がなくなる。
【００５３】
以上をまとめると、昇降シリンダチューブ６１およびカバー７５，８５が、２つに分割された連結部材７６，８６で連結されるとともに、連結部材７６，８６が保持部材７７，８７で保持されることによって、液圧シリンダ装置としての昇降シリンダ装置６０の大型化を抑制できるので、昇降シリンダ装置６０を限られたスペースに設置できる。
【００５４】
〔プラットフォームの昇降動作〕
上側のロック装置５０ａおよび下側のロック装置５０ｂがプラットフォーム２の４隅にある各レグ３を保持した状態で、例えば、作業台船１を所定の据え付け地点まで曳航する。その後、所定の据え付け地点において、上側のロック装置５０ａおよび下側のロック装置５０ｂの各係合ピン５６を、レグ３の係合凹部３５から離脱するように、上側のロック装置５０ａおよび下側のロック装置５０ｂの各ロックピストンロッドを駆動する。上側のロック装置５０ａおよび下側のロック装置５０ｂから非係合となったレグ３は、自重で海底９まで直立状態で下降して、レグ先端３３が海底９まで一気に到達する。これにより、レグ３の着底作業を短縮化できる。なお、時間を要するものの、後述する尺取り虫方式でレグ３を海底９まで下降させることもできる。
【００５５】
上側のロック装置５０ａに設けられた各係合ピン５６と下側のロック装置５０ｂに設けられた係合ピン５６とが、レグ３の係合凹部３５と交互に係合しながら、昇降シリンダ装置６０の昇降ピストンロッド６２を伸縮させることにより、レグ３をいわゆる尺取り虫方式に昇降させることができる。
【００５６】
具体的には、下側のロック装置５０ｂの係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合するとともに、上側のロック装置５０ａの係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合することを解除する。この状態で、昇降シリンダ装置６０の昇降ピストンロッド６２を突出させることにより、上側のロック装置５０ａ（可動ベース７０）が持ち上げる。その後、上側のロック装置５０ａの係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合するとともに、下側のロック装置５０ｂの係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合することを解除する。この状態で、昇降シリンダ装置６０の昇降ピストンロッド６２を引っ込めることにより、下側のロック装置５０ｂ（プラットフォーム２）が持ち上げる。そして、下側のロック装置５０ｂの係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合することにより、レグ３がプラットフォーム２にロック固定される。以上の動作を交互に繰り返すことにより、下側のロック装置５０ｂが取り付けられたプラットフォーム２を徐々に上昇させることができる。また、プラットフォーム２を下降させる場合には、逆の動作を行えばよい。
【００５７】
ロック装置５０の係合ピン５６がレグ３の係合凹部３５と係合するとき、係合ピン５６の先細のテーパー形状の係合凸面５８が、係合凹部３５の先細のテーパー形状の係合凹面に対して周面状に密着して接触する。これにより、係合ピン５６と係合凹部３５との間での係合接触面積が大きくなるとともに、係合ピン５６と係合凹部３５との間での係合の位置決めが容易になるので、ロック装置５０によるロック固定を確実に行うことができる。また、複数の係合凹部３５が、レグ３の長手方向に連続的に形成されているので、レグ３を長手方向（上下方向）に僅かに移動させることによって、プラットフォーム２の水平位置合わせを容易に行うことができる。
【００５８】
〔別の実施形態に係る昇降シリンダ装置〕
図９を参照しながら、別の実施形態に係る昇降シリンダ装置６０を説明する。図９は、別の実施形態に係る昇降シリンダ装置６０の模式的断面図である。図５に示した昇降シリンダ装置６０との相違点を説明する。
【００５９】
昇降ピストンロッド６２は、その上端部近傍において、径方向外側に向けて突出する第１軸支部８１を有する。図９に示した第１軸支部８１の上面部および下面部は、それぞれ、図５に示した第１軸支部８１よりも小さな曲率を持った球面形状をしている。ロッド連結部材６３は、第１軸支部８１を受け入れる第１座部８４を有する。すなわち、昇降ピストンロッド６２の上部は、小さな曲率を持った球面形状をしている第１軸支部８１および第１座部８４を介して、ロッド連結部材６３で軸支されている。ロッド連結部材６３を介して昇降シリンダ装置６０を可動ベース７０に取り付けるときの比較的大きな芯ずれなどを吸収できて、昇降ピストンロッド６２がスムーズに昇降できる。
【００６０】
第２カバー８５は、その下端部近傍において、径方向外側に向けて突出する第２軸支部９１を有する。図９に示した第２軸支部９１の上面部および下面部は、それぞれ、図５に示した第２軸支部９１よりも小さな曲率を持った球面形状をしている。シリンダ連結部材６５は、第２軸支部９１を受け入れる第１座部８４を有する。すなわち、第２カバー８５の下部は、小さな曲率を持った球面形状をしている第１軸支部８１および第１座部８４を介して、シリンダ連結部材６５で軸支されている。シリンダ連結部材６５を介して昇降シリンダ装置６０を固定ベース７１に取り付けるときの比較的大きな芯ずれなどを吸収できて、昇降ピストンロッド６２がスムーズに昇降できる。
【００６１】
昇降シリンダ装置６０を駆動する液圧回路では、ポンプ１１０から吐出される高圧の作動液を、図示しない切換弁により、第１流路１０１を通じて第１シリンダ室９７に供給するか、または、第２流路１０２を通じて第２シリンダ室９８に供給するように構成されている。第１流路１０１と第２流路１０２とは、連通路１０３によって連通している。連通路１０３には開閉弁１１１が設けられている。
【００６２】
低速で大きな上昇力が必要なとき、開閉弁１１１が閉じられるとともに、図示しない切替弁によって第２流路１０２を通じて第２シリンダ室９８に高圧の作動液が供給される。ピストン６８が上方に押圧されるので、昇降ピストンロッド６２が上方に突出する。これにより、可動ベース７０が上昇して、可動ベース７０に取り付けられた上側のロック装置５０ａを上昇させることができる。
【００６３】
低速で大きな下降力が必要なとき、開閉弁１１１が閉じられるとともに、図示しない切替弁によって第１流路１０１を通じて第１シリンダ室９７に高圧の作動液が供給される。ピストン６８が下方に押圧されるので、昇降ピストンロッド６２が下方に引っ込む。これにより、可動ベース７０が下降して、可動ベース７０に取り付けられた上側のロック装置５０ａを下降させることができる。
【００６４】
高速で低負荷の下降力が必要なとき、開閉弁１１１が開かれるとともに、図示しない切替弁によって第１流路１０１を通じて第１シリンダ室９７に高圧の作動液が供給される。このとき、第２シリンダ室９８内の作動液が、連通路１０３を介して、第１シリンダ室９７に導入される。これにより、第１流路１０１からの作動液に第２シリンダ室９８内の作動液が加わるので、ピストン６８の移動速度がアップする。ピストン６８が高速で下方に移動するので、昇降ピストンロッド６２が高速で下方に引っ込む。これにより、可動ベース７０が高速で下降して、可動ベース７０に取り付けられた上側のロック装置５０ａを高速で下降させることができる。
【００６５】
この発明を限定しない例示の数値を用いて、液圧シリンダ装置としての昇降シリンダ装置６０を説明する。
【００６６】
例えば、昇降シリンダチューブ６１の内径が９８０ｍｍ、昇降ピストンロッド６２の外径が４５６ｍｍとすると、第１シリンダ室９７の受圧面積が５９０７ｃｍ２、第２シリンダ室９８の受圧面積が７５３９ｃｍ２となる。
【００６７】
ポンプ１１０から供給される液圧が２１．２ＭＰａとすると、第１シリンダ室９７では、約１２５０トンの力が発生する。１本のレグ３について４個の昇降シリンダ装置６０を使用すると、約５０００トンの力が発生する。当該力は、レグ３を下動させてプラットフォーム２を上昇させるために使用される。
【００６８】
ポンプ１１０から供給される液圧が２１．２ＭＰａとすると、第２シリンダ室９８では、約１６００トンの力が発生する。１本のレグ３について４個の昇降シリンダ装置６０を使用すると、約６４００トンの力が発生する。当該力は、海底９に埋入したレグ３を引く抜くために使用される。
【００６９】
開閉弁１１１を開くと、第２シリンダ室９８内の作動液が第１シリンダ室９７に流入することにより、開閉弁１１１を閉じている場合よりも、移動速度が（第１シリンダ室９７の受圧面積＋第２シリンダ室９８の受圧面積）／（第１シリンダ室９７の受圧面積）＝２．２７倍速くなる。高速で低負荷の力は、可動ベース７０を高速で下降させるために使用される。
【００７０】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７１】
レグ３は、プラットフォーム２の４隅に配置される４本のみに限定されず、６本や８本などから構成されてもよい。また、レグ３の高さや径などは、プラットフォーム２の大きさなどによって適宜に決定できる。なお、プラットフォーム２のサイズが大きくて、レグ３のみでプラットフォーム２を十分に支持できない場合には、図示しない杭をレグ３の間に投入して設置することもできる。レグ３および杭でプラットフォーム２を支持した状態で、レグ３を杭に置換して、置換したレグ３を別の作業台船１に使用することもできる。このとき、レグ３の配置されていたガイド穴２５にも、杭を投入して設置することができる。
【００７２】
第１連結部材７６および第２連結部材８６が、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て、不等分に２分割されていてもよい。第１連結部材７６および第２連結部材８６が、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て、３つ以上に分割されていてもよい。第１連結部材７６および第２連結部材８６の少なくとも一方が、昇降シリンダチューブ６１の軸方向から見て、複数に分割されていてもよい。
【００７３】
複数に分割された連結部材７６，８６と、昇降シリンダチューブ６１と、カバー７５，８５とを、保持部材７７，８７によって一体的に保持する構成は、昇降ピストンロッド６２が位置する側および昇降ピストンロッド６２が位置しない側の少なくとも一方に設けることができる。
【００７４】
この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。
【００７５】
この発明の一態様に係る液圧シリンダ装置６０は、
シリンダチューブ６１と、
前記シリンダチューブ６１内に摺動可能に嵌挿されたピストン６８と、
前記ピストン６８に連結されたピストンロッド６２と、
前記シリンダチューブ６１を液密に閉じるカバー７５，８５と、
前記シリンダチューブ６１とカバー７５，８５とを連結する連結部材７６，８６と、
前記シリンダチューブ６１と前記カバー７５，８５と前記連結部材７６，８６とを一体的に保持するように構成された保持部材７７，８７とを備え、
前記シリンダチューブ６１の軸方向から見て、前記連結部材７６，８６が、複数に分割されていることを特徴とする。
【００７６】
上記構成によれば、シリンダチューブ６１およびカバー７５，８５が、分割された連結部材７６，８６で連結されるとともに、連結部材７６，８６が保持部材７７，８７で保持されることによって、大型のボルトで固定する必要がなくなり、液圧シリンダ装置６０の大型化を抑制できるので、液圧シリンダ装置６０を限られたスペースに設置できる。
【００７７】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記シリンダチューブ６１の軸方向から見て、前記連結部材７６，８６が、２つに分割されている。
【００７８】
上記実施形態によれば、分割された連結部材７６，８６を容易に連結できる。
【００７９】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記シリンダチューブ６１の軸方向から見て、前記連結部材７６，８６が、２等分に分割されている。
【００８０】
上記実施形態によれば、連結部材７６，８６の製造および管理が容易になる。
【００８１】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記シリンダチューブ６１の軸方向において、前記保持部材７７，８７が、前記カバー７５，８５に対してボルト止めされている。
【００８２】
上記実施形態によれば、シリンダチューブ６１の径方向サイズが大きくなることを防止でき、液圧シリンダ装置６０を限られたスペースに設置できる。
【００８３】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記カバーとして、前記ピストンロッド６２を摺動可能に支持するとともに前記シリンダチューブ６１の一側を液密に閉じる第１カバー７５と、前記シリンダチューブ６１の他側を液密に閉じる第２カバー８５とを備え、
前記連結部材として、前記シリンダチューブ６１と第１カバー７５とを連結する第１連結部材７６と、前記シリンダチューブ６１と第２カバー８５とを連結する第２連結部材８６とを備え、
前記保持部材として、前記シリンダチューブ６１と前記第１カバー７５と前記第１連結部材７６とを一体的に保持するように構成された第１保持部材７７と、前記シリンダチューブ６１と前記第２カバー８５と前記第２連結部材８６とを一体的に保持するように構成された第２保持部材８７とを備える。
【００８４】
上記実施形態によれば、ピストンロッド６２が位置する側が第１連結部材７６および第１保持部材７７によって連結・保持されるとともに、ピストンロッド６２が位置しない側が第２連結部材８６および第２保持部材８７によって連結・保持される。
【００８５】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記シリンダチューブ６１内には、前記ピストンロッド６２が位置する側の第１シリンダ室９７と、前記ピストンロッド６２が位置しない側の第２シリンダ室９８とが形成され、
前記第１シリンダ室９７および前記第２シリンダ室９８が、連通路１０３によって接続されており、
前記連通路１０３には、該連通路１０３を開閉する開閉弁１１１が設けられている。
【００８６】
上記実施形態によれば、開閉弁１１１を開くことにより第１シリンダ室９７および第２シリンダ室９８が連通して、第２シリンダ室９８内の作動液が第１シリンダ室９７に流入するので、高速で低負荷の力を発生させることができる。
【００８７】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
液圧シリンダ装置６０が、球面形状の軸支部８１，９１を有する。
【００８８】
上記実施形態によれば、液圧シリンダ装置６０を取り付けるときの芯ずれなどを吸収できて、昇降ピストンロッド６２がスムーズに昇降できる。
【００８９】
また、一実施形態の液圧シリンダ装置６０では、
前記液圧シリンダ装置６０が、作業台船１のプラットフォーム２を支持するレグ３に対して相対移動を可能にする昇降装置４に用いられる。
【００９０】
上記実施形態によれば、液圧シリンダ装置６０を、作業台船１のプラットフォーム２内での限られたスペースに設置できる。
【符号の説明】
【００９１】
１…作業台船
２…プラットフォーム
３…レグ
４…昇降装置
８…海面
９…海底
２１…上板
２２…底板
２３…側板
２４…隔壁板
２５…ガイド穴
２６…内部空間
３１…係合面
３２…ガイド面
３３…レグ先端
３５…係合凹部（被係合部）
３６…係合凹面
４０…昇降ユニット
４１…フランジ
５０…ロック装置
５０ａ…上側のロック装置
５０ｂ…下側のロック装置
５１…ロックシリンダ
５６…係合ピン
５８…係合凸面
６０…昇降シリンダ装置（液圧シリンダ装置）
６１…昇降シリンダチューブ（シリンダチューブ）
６１ａ…係合上溝部
６１ｂ…係合下溝部
６１ｄ…係合上縁部
６１ｅ…係合下縁部
６２…昇降ピストンロッド（ピストンロッド）
６３…ロッド連結部材
６５…シリンダ連結部材
６６…第１ポート
６７…第２ポート
６８…ピストン
６９…ピストンパッキン
７０…可動ベース
７１…固定ベース
７２…ブラケット
７５…第１カバー（カバー）
７５ａ…第１係合凸部
７６…第１連結部材（連結部材）
７６ａ…第１係合上部
７６ｂ…第１係合下部
７６ｃ…第１係合凹部
７７…第１保持部材（保持部材）
７８…第１保持ボルト
７９…軸封部
８０…軸封押さえ
８１…第１軸支部
８２…軸封パッキン
８３…第１ガスケット
８４…第１座部
８５…第２カバー（カバー）
８５ａ…第２係合凸部
８６…第２連結部材（連結部材）
８６ａ…第２係合上部
８６ｂ…第２係合下部
８６ｃ…第２係合凹部
８７…第２保持部材（保持部材）
８８…第２保持ボルト
９１…第２軸支部
９３…第２ガスケット
９４…第２座部
９７…第１シリンダ室
９８…第２シリンダ室
１０１…第１流路
１０２…第２流路
１０３…連通路
１１０…ポンプ
１１１…開閉弁
【図１】
2020133709.tif 000003
【図２】
2020133709.tif 000004
【図３】
2020133709.tif 000005
【図４】
2020133709.tif 000006
【図５】
2020133709.tif 000007
【図６】
2020133709.tif 000008
【図７】
2020133709.tif 000009
【図８】
2020133709.tif 000010
【図９】
2020133709.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月26日(2019.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、
前記シリンダチューブ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、
前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
前記シリンダチューブを液密に閉じるカバーと、
前記シリンダチューブとカバーとを連結する連結部材と、
前記シリンダチューブと前記カバーと前記連結部材とを一体的に保持するように構成された保持部材と、
前記保持部材を前記カバーに固定するための固定具とを備え、
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、複数に分割されており、
前記保持部材が、前記軸方向に延在する軸延在部と、前記軸方向に直交する方向に延在する直交延在部とを有し、前記軸延在部が前記連結部材の側部を覆い、前記直交延在部が前記連結部材の軸支側端部および前記カバーの軸支側端部を覆い、前記直交延在部が前記固定具によって前記カバーの前記軸支側端部に固定されることを特徴とする、液圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、２つに分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記シリンダチューブの軸方向から見て、前記連結部材が、２等分に分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項４】
前記固定具が、前記軸方向に延在するボルトであることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項５】
前記カバーとして、前記ピストンロッドを摺動可能に支持するとともに前記シリンダチューブの一側を液密に閉じる第１カバーと、前記シリンダチューブの他側を液密に閉じる第２カバーとを備え、
前記連結部材として、前記シリンダチューブと第１カバーとを連結する第１連結部材と、前記シリンダチューブと第２カバーとを連結する第２連結部材とを備え、
前記保持部材として、前記シリンダチューブと前記第１カバーと前記第１連結部材とを一体的に保持するように構成された第１保持部材と、前記シリンダチューブと前記第２カバーと前記第２連結部材とを一体的に保持するように構成された第２保持部材とを備えることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項６】
前記シリンダチューブ内には、前記ピストンロッドが位置する側の第１シリンダ室と、前記ピストンロッドが位置しない側の第２シリンダ室とが形成され、
前記第１シリンダ室および前記第２シリンダ室が、連通路によって接続されており、
前記連通路には、該連通路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項７】
前記液圧シリンダ装置が、球面形状の軸支部を有することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項８】
前記液圧シリンダ装置が、作業台船のプラットフォームを支持するレグに対して相対移動を可能にする昇降装置に用いられることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液圧シリンダ装置。