(57)【要約】【課題】  船底閉止後、船底の開放を確実に防止することのできる信頼性の高い土運船の船倉開放防止装置を提供すること。【解決手段】  一対の揺動船体部の一方にロック部材４０を揺動自在に取り付けるとともに、ロック部材４０と嵌合する被ロック部材４６を他方の揺動船体部に固定した。また、ロック部材４０の一端部にロック部４０ａを形成する一方、他端部に油圧シリンダ４２の楔形ヘッド７４と係合する係合凸部４０ｂを形成し、船倉の閉止時には、油圧シリンダ４２の楔形ヘッド７４をロック部材４０の係合凸部４０ｂと係合させてロック部４０ａを被ロック部材４６の被ロック部４６ａに嵌合させる一方、船倉の開放時には、油圧シリンダ４２の楔形ヘッド７４をロック部材４０の係合凸部４０ｂから離反させてロック部４０ａと被ロック部４６ａとの嵌合を解除するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センターヒンジを介して左右に揺動する一対の揺動船体部を有する土運船の船倉開放防止装置であって、
前記一対の揺動船体部の一方に揺動自在に取り付けられたロック部を有するロック部材と、該ロック部材を揺動させる駆動部を有する油圧シリンダと、該油圧シリンダを駆動する油圧ユニットと、前記一対の揺動船体部の他方に固定された被ロック部を有する被ロック部材とを備え、前記ロック部材の前記ロック部が形成された端部の反対側の端部に前記油圧シリンダの駆動部と係合する係合凸部を形成し、前記一対の揺動船体部に形成された船倉の閉止時には、前記油圧ユニットにより前記油圧シリンダを駆動して前記駆動部を前記係合凸部と係合させて前記ロック部を前記被ロック部に嵌合させる一方、前記船倉の開放時には、前記油圧ユニットにより前記油圧シリンダを駆動して前記駆動部を前記係合凸部から離反させて前記ロック部と前記被ロック部との嵌合を解除するようにしたことを特徴とする土運船の船倉開放防止装置。
【請求項２】
前記駆動部に傾斜面を形成し、前記船倉の閉止時、前記傾斜面に沿って前記係合凸部を摺動させることにより前記ロック部材を徐々に揺動して前記被ロック部材に嵌合させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の土運船の船倉開放防止装置。
【請求項３】
前記係合凸部の先端から前記ロック部材の揺動中心までの長さを、前記ロック部が形成された反対側の先端から前記揺動中心までの長さより大きく設定し、前記ロック部材に前記係合凸部の自重により前記被ロック部材との嵌合が解除される方向の回転トルクを作用させるようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の土運船の船倉開放防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の港湾施設や浚渫船等から積載された土砂を海岸の埋め立てや護岸基礎工事等のために所定の場所に運搬する土運船の船倉開放防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の土運船は、固定船体部と、固定船体部に対し揺動自在に取り付けられた左右一対の揺動船体部とを有し、船倉に積載した土砂を排出する場合には、船倉開閉装置により一対の揺動船体部を互いに離反する方向に揺動させて船底をその中心線より開口し、土砂の排出後は船倉開閉装置により一対の揺動船体部を排出時とは逆方向に揺動させて船底を閉止するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、従来の土運船には、左右一対の揺動船体部により構成されているものもあり、同様の船倉開閉装置により船底を開閉している。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−００９０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の土運船には、船底の閉止を船倉開閉装置により行った後、左右の揺動船体部が開放しないための開放防止装置（ロック装置）を装備していないものもある。この場合、船底中央部が多少開く傾向にあり、特に土砂を積載した場合、その傾向が顕著になり土砂が少なからず船底開口部より徐々に落下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、船底閉止後、船底の開放を確実に防止することのできる信頼性の高い土運船の船倉開放防止装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、センターヒンジを介して左右に揺動する一対の揺動船体部を有する土運船の船倉開放防止装置であって、前記一対の揺動船体部の一方に揺動自在に取り付けられたロック部を有するロック部材と、該ロック部材を揺動させる駆動部を有する油圧シリンダと、該油圧シリンダを駆動する油圧ユニットと、前記一対の揺動船体部の他方に固定された被ロック部を有する被ロック部材とを備え、前記ロック部材の前記ロック部が形成された端部の反対側の端部に前記油圧シリンダの駆動部と係合する係合凸部を形成し、前記一対の揺動船体部に形成された船倉の閉止時には、前記油圧ユニットにより前記油圧シリンダを駆動して前記駆動部を前記係合凸部と係合させて前記ロック部を前記被ロック部に嵌合させる一方、前記船倉の開放時には、前記油圧ユニットにより前記油圧シリンダを駆動して前記駆動部を前記係合凸部から離反させて前記ロック部と前記被ロック部との嵌合を解除するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記駆動部に傾斜面を形成し、前記船倉の閉止時、前記傾斜面に沿って前記係合凸部を摺動させることにより前記ロック部材を徐々に揺動して前記被ロック部材に嵌合させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記係合凸部の先端から前記ロック部材の揺動中心までの長さを、前記ロック部が形成された反対側の先端から前記揺動中心までの長さより大きく設定し、前記ロック部材に前記係合凸部の自重により前記被ロック部材との嵌合が解除される方向の回転トルクを作用させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる船倉開放防止装置によれば、一対の揺動船体部の一方に設けたロック部材と一対の揺動船体部の他方に設けた被ロック部材との嵌合により、船底閉止時に船底の開放を確実に防止することができるので、船倉に積載された土砂が漏洩することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明にかかる船倉開放防止装置を備えた土運船Ｓを示しており、左右一対の揺動船体部２，４と、揺動船体部２，４の船尾部における上甲板上に配設されたブリッジ６と、船尾部にセンターヒンジ８を介して揺動自在に取り付けられプッシャ（押船）により押圧される被押圧部材１０とを備えている。また、ブリッジ６の下方に位置する揺動船体部２，４には、電動モータ（図１１参照）、油圧ユニット（図１１参照）等が収容された機械室１２が設けられており、揺動船体部２，４には上方が開口した船倉（貨物倉）１４が形成されている。
【００１２】
各揺動船体部２，４は外壁部２ａ，４ａと内壁部２ｂ、４ｂとを有し、内壁部２ｂ、４ｂの内側に船倉１４が形成されるとともに、外壁部２ａ，４ａと内壁部２ｂ，４ｂとで空気タンクが形成され、この空気タンクに充填された空気により土運船Ｓの浮力を発生させている。
【００１３】
なお、一対の揺動船体部２，４は、土砂積載時あるいは運搬時は図１（ｃ）において実線に示されるように、船底が閉じているのに対し、土砂排出時は図１（ｃ）において破線で示されるように、揺動船体部２，４が左右に離反して船底が開口し、上甲板が傾斜することから、ブリッジ６は、その底部の片側（図１（ｂ）では右舷側）が二つのヒンジ１６により揺動船体部４に回動自在に連結される一方、底部の反対側（図１（ｂ）では左舷側）が二つのローラ１８により上甲板上を摺動自在に取り付けられている。
【００１４】
本発明にかかる船倉開放防止装置２２は船倉開閉装置２０とともに、船倉１４の前後にそれぞれ一つずつ設けられており、前後の船倉開閉装置２０は構成は同じなので、後方の船倉開閉装置２０について、図２及び図３を参照しながら以下説明する。
【００１５】
図２及び図３に示されるように、船倉開閉装置２０は、所定の間隔で揺動船体部２の上甲板に固定された互いに平行な前後一対の固定板２４と、これら一対の固定板２４の内側に配設され揺動船体部４の上甲板に固定された互いに平行な前後一対の固定板２６と、一対の固定板２６の内側に配設された油圧シリンダ２８と、並設された固定板２４，２６に取り付けられ油圧シリンダ２８を支持する一対の支軸３０とを備えており、一対の固定板２４と一対の固定板２６と支軸３０とにより、左右の揺動船体部２，４を揺動させるセンターヒンジを構成している。
【００１６】
油圧シリンダ２８は、支軸３０に保持されたシリンダボア３１と、シリンダボア３１に対し上下方向に摺動自在のピストンロッド３２を有し、ピストンロッド３２の先端部（下端部）には、所定の間隔だけ離間した水平方向に延びる互いに平行な一対の取付板３４が取り付けられており、取付板３４の両端には一対の揺動軸３６の一端（上端）がそれぞれ枢着されるとともに、各揺動軸３６の他端（下端）は揺動船体部２あるいは４の船底部に枢着されている（図２あるいは図３参照）。上述したように、各揺動船体部２，４は外壁部２ａ，４ａと内壁部２ｂ，４ｂとを有していることから、船底は二重底構造となっているが、揺動軸３６の下端が枢着される部位には凹部３８が形成されており、揺動軸３６の下端は船底を形成する外壁部２ａ，４ａに枢着されている。
【００１７】
なお、油圧シリンダ２８においては、固定されたシリンダボア３１に対しピストンロッド３２が上下動を行うのに対し、以下に説明する本発明にかかる船倉開放防止装置２２の油圧シリンダにおいては、固定されたピストンロッドに対してシリンダボアが前後動を行うように設定されているが、基本的な作動原理は同じなので、その説明は後述する。
【００１８】
また、船倉１４の前後にそれぞれ設けられた二つの船倉開放防止装置２２もその構成は同じなので、後方の船倉開放防止装置２２について、以下説明する。
【００１９】
図３に示されるように、後方の船倉開放防止装置２２は、船倉１４の後壁部のすぐ後方に設けられており、図５に示されるように、左舷側の揺動船体部２にはロック部材４０とロック部材４０を駆動する油圧シリンダ４２とがケーシング４４に収容される一方、右舷側の揺動船体部４にはロック部材４０と嵌脱する被ロック部材４６が取り付けられている。
【００２０】
図５乃至図７に示されるように、ケーシング４４は互いに平行に延びる前部壁４８及び後部壁５０と、前部壁４８及び後部壁５０の上縁部に接合された上部壁５２と、前部壁４８及び後部壁５０の下縁部に接合された底部壁５４と、これらの四つの壁部４８，５０，５２，５４の外縁部に接合された外側壁５６と、上部壁５２の内縁部に接合されるとともに前部壁４８及び後部壁５０の内縁部上部に接合された内側壁５８とで構成されており、内側壁５８の下方には被ロック部材４６が挿入される開口部５８ａが形成されている。また、底部壁５４は船倉１４の左舷側底壁部５９ａに接合されている。
【００２１】
ロック部材４０は、前部壁４８及び後部壁５０に両端が保持された支軸６０に揺動自在に取り付けられており、被ロック部材４６との嵌合時（ロック時）には略水平に延在し、支軸６０の下方にはロック部４０ａが形成されるとともに、その外端部は外方に向かって突出する係合凸部４０ｂとなっている。係合凸部４０ｂの先端から支軸６０中心までの長さは、ロック部４０ａが形成された反対側の先端から支軸６０中心までの長さよりかなり大きく設定されており、ロック部材４０には係合凸部４０ｂの自重により図５の矢印Ａの方向に回転トルクが常時作用している。また、係合凸部４０ｂの下部には、油圧シリンダ４２のピストンロッド先端部に取り付けられた楔形ヘッド（後述）と摺接する耐摩耗性金具６２が一体的に取り付けられている。さらに、ロック部材４０の下方の底部壁５４には、ロック解除時にロック部材４０の係合凸部４０ｂと当接する当接部材６３が取り付けられている。
【００２２】
図８乃至図１０に示されるように、油圧シリンダ４２は、ケーシング４４の外側壁５６に取り付けられた支持板６４及び配管ブロック６６と、ケーシング４４の外側壁５６を貫通するピストンロッド６８と、ピストンロッド６８の先端部に取り付けられたピストン７０と、ピストン７０が収容されたシリンダボア７２と、シリンダボア７２の先端部に取り付けられた楔形ヘッド（駆動部）７４とを備えている。また、楔形ヘッド７４はケーシング４４の前部壁４８及び後部壁５０に接合された摺動板７６に摺動自在に載置されており、その上部にはロック部材４０に向かって下方に傾斜する傾斜面７４ａが形成されている。
【００２３】
ピストンロッド６８には二つの油圧経路７８，８０が形成されており、油圧経路７８，８０は、配管ブロック６６に形成された第１及び第２ポート８２，８４を介して機械室１２に設けられた油圧ユニットにそれぞれ連通している。
【００２４】
また、図５に示されるように、シリンダボア７２には、取付台８６を介して位置検知ロッド８８が取り付けられており、位置検知ロッド８８は、油圧シリンダ４２に平行に外方に延びてケーシング４４の外側壁５６を貫通し、その先端部には位置検知部材９０が取り付けられている。さらに、ケーシング４４の外側壁５６の外面には、位置検知ロッド８８と平行に延びるリミットスイッチ取付部材９２が取り付けられており、リミットスイッチ取付部材９２には二つのリミットスイッチ９４，９６が所定の間隔で取り付けられている。リミットスイッチ９４，９６は機械室１２に設けられた油圧制御装置に電気的に接続されており、位置検知部材９０、リミットスイッチ９４，９６等はケーシング４４の外側壁５６の外面に取り付けられたケーシング９８に収容されている。
【００２５】
一方、被ロック部材４６は、船倉１４の右舷側底壁部５９ｂに接合されており、その内端部は右舷側に向かって延び、内端部先端には被ロック部４６ａが形成されている。船底閉止時には、この被ロック部４６ａはケーシング４４の開口部５８ａに挿入されてロック部材４０のロック部４０ａと嵌合している。
【００２６】
図１１は、船倉開閉装置２０及び本発明にかかる船倉開放防止装置２２の油圧回路を示しており、船倉開閉装置２０及び船倉開放防止装置２２は油圧配管を介して機械室１２に収容された油圧ユニット１００に接続されている。
【００２７】
この油圧回路は本発明の主眼ではないので詳細説明は避けるが、概略構成は以下の通りである。
【００２８】
油圧ユニット１００には、電動モータ１０２と、電動モータ１０２により同時に駆動される第１及び第２ポンプ１０４，１０６と、オイルタンク１０８とが収容されており、第１ポンプ１０４は小容量の高圧ポンプで、例えば２００kg/cm2の高圧オイルを吐出できるのに対し、第２ポンプ１０６は大容量の低圧ポンプで、例えば１００kg/cm2までの低圧オイルを吐出するように設定されている。
【００２９】
上記構成の油圧ユニット１００は、船倉開閉装置２０の作動時には、第１及び第２ポンプ１０４，１０６が電動モータ１０２により駆動されて、オイルタンク１０８から吸引した作動オイルを二つの電磁弁１１０，１１２を介して油圧シリンダ２８に供給し、油圧シリンダ２８から排出されたオイルは電磁弁１１２を介してオイルタンク１０８に戻る。船底の最大開口時あるいは船底の閉止時には、負荷が大きいことから高圧の作動オイルが要求され、第１ポンプ１０４の吐出圧が所定の閾値（例えば、１００kg/cm2）を超えると、第２ポンプ１０６から吐出された作動オイルは逃がし弁１１４を介してオイルタンク１０８に戻り、油圧シリンダ２８には第１ポンプ１０４から吐出された小容量で高圧の作動オイルが供給される。
【００３０】
一方、船倉開放防止装置２２の作動時には、同様に第１及び第２ポンプ１０４，１０６が電動モータ１０２により駆動されるが、第２ポンプ１０６から吐出された作動オイルは電磁弁１１２を介してオイルタンク１０８に戻り、第１ポンプ１０４から吐出された作動オイルのみ電磁弁１１０を介して油圧シリンダ４２に供給され、油圧シリンダ４２から排出されたオイルはオイルタンク１０８に戻る。
【００３１】
船倉開閉装置２０は、ブリッジ６内の操作パネル（図示せず）に設けられた開放ボタン、閉止ボタンあるいは停止ボタンにより操作され、本発明にかかる船倉開放防止装置２２は操作パネルに設けられたロックボタンあるいはロック解除ボタンにより操作されるが、その作動につき以下説明する。
【００３２】
例えば、海岸の埋め立てや護岸基礎工事等のために、所定の港湾施設や浚渫船等において土砂を土運船Ｓに積載する場合や、積載した土砂を所定の場所に運搬する場合、土運船Ｓの揺動船体部２，４は、図２及び図３に示される閉止状態にある。この時、船倉１４の船底部は、例えば約１５度の角度で傾斜しており、所定距離だけ離間した揺動船体部２，４の対向面間はシール材（図示せず）によりシールされている。また、船倉開放防止装置２２は、図５の実線で示されるロック状態にあり、ロック部材４０と被ロック部材４６は互いに嵌合している。
【００３３】
所定の場所で積載した土砂を排出する場合、操作パネル上のロック解除ボタンをまず押下し、船倉開放防止装置２２によるロックを解除する。
【００３４】
すなわち、ロック解除ボタンを押下すると、図１１の油圧回路を介して油圧シリンダ４２の第２ポート８４を経由して油圧経路８０に所定油圧の作動オイルが供給され、シリンダボア７２がピストンロッド６８に沿って後退するので、楔形ヘッド７４はロック部材４０の係合凸部４０ｂより離反する方向に移動し、係合凸部４０ｂは自重により楔形ヘッド７４の傾斜面７４ａに沿って徐々に下降する。その結果、ロック部材４０は図５の矢印Ａの方向に揺動して、ロック部４０ａと被ロック部材４６の被ロック部４６ａとの嵌合が解除される。シリンダボア７２がピストンロッド６８に沿ってさらに後退して、楔形ヘッド７４がロック部材４０の係合凸部４０ｂより完全に離反すると、ロック部材４０の下部に形成された突起４０ｃが被ロック部材４６の先端部に当接する。
【００３５】
この状態で、操作パネル上の開放ボタンを押下すると、図１１の油圧回路を介して油圧シリンダ２８の第１ポートに作動オイルが供給される。その結果、ピストンロッド３２が徐々に下降して、その先端部に上端部が連結された一対の揺動軸３６の下端部が左右に押し出され、左右の揺動船体部２，４が互いに離反する方向に揺動して、船底が徐々に開口する。図４に示されるように、ピストンロッド３２が最下端まで延びると、揺動軸３６の上端部が最下端位置に到達して一対の揺動軸３６が略水平に延在し、船底は最大限開口する。この時、船倉１４の船底部は、例えば約６０度の角度で傾斜し、積載した土砂の全てが開口部より落下する。
【００３６】
なお、左右の揺動船体部２，４が徐々に離反すると、被ロック部材４６の先端部に当接しているロック部材４０は図５の矢印Ａの方向にさらに揺動して係合凸部４０ｂの下面が当接部材６３に当接し、その位置で保持される（図５の破線）。
【００３７】
土砂排出後、操作パネル上の閉止ボタンを押下すると、図１１の油圧回路を介して油圧シリンダ２８の第２ポートに作動オイルが供給される。その結果、ピストンロッド３２が徐々に上昇して、一対の揺動軸３６の下端部が接近し、左右の揺動船体部２，４が互いに接近する方向に揺動して、船底が徐々に閉止される。図２及び図３に示されるように、ピストンロッド３２が最上端まで上昇すると、揺動軸３６の上端部が最上端位置に到達して、船底は閉止される。
【００３８】
なお、左右の揺動船体部２，４が徐々に接近すると、当接部材６３に当接しているロック部材４０は、その下部突起４０ｃが再び被ロック部材４６の先端部に当接して当接部材６３より離反し、図５の矢印Ａの逆方向に徐々に揺動し、船底が閉止された状態では、ロック部材４０の係合凸部４０ｂが油圧シリンダ４２の楔形ヘッド７４の前方に位置する。
【００３９】
この状態で、操作パネル上のロックボタンを押下すると、図１１の油圧回路を介して油圧シリンダ４２の第１ポート８２を経由して油圧経路７８に所定油圧の作動オイルが供給され、シリンダボア７２がピストンロッド６８に沿って前進するので、楔形ヘッド７４はロック部材４０の係合凸部４０ｂに向かって摺動し、係合凸部４０ｂは楔形ヘッド７４の傾斜面７４ａに沿って徐々に上昇する。その結果、ロック部材４０は図５の矢印Ａの逆方向にさらに揺動して、ロック部４０ａが被ロック部材４６の被ロック部４６ａと再び嵌合し、船底が完全に閉止してその状態に維持される。
【００４０】
その後、操作パネル上の停止ボタンを押下することにより、土砂の排出作業は完了する。
【００４１】
なお、船倉開放防止装置における楔形ヘッド７４の前後位置は二つのリミットスイッチ９４，９６により決定される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかる船倉開放防止装置は、一対の揺動船体部にそれぞれ設けたロック部材と被ロック部材との嵌合により、船底閉止時に船底の開放を確実に防止することができるので、船倉に積載された土砂が漏洩することがなく、全開式土運船の信頼性向上に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる船倉開放防止装置を備えた土運船を示しており、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその平面図であり、（ｃ）は（ａ）における線Ｉｃ−Ｉｃに沿った断面図である。
【図２】船倉閉止時における図１（ａ）における線II−IIに沿った断面図であり、特に船倉開閉装置を示している。
【図３】図２の船倉開閉装置の側面図である。
【図４】船倉開放時における図１（ａ）における線II−IIに沿った断面図である。
【図５】本発明にかかる船倉開放防止装置の正面図である。
【図６】図５の船倉開放防止装置の平面図である。
【図７】図５の船倉開放防止装置の側面図である。
【図８】図５の船倉開放防止装置に設けられた油圧シリンダの縦断面図である。
【図９】図８の油圧シリンダの平面図である。
【図１０】図８の油圧シリンダの側面図である。
【図１１】船倉開閉装置及び船倉開放防止装置を駆動するための油圧回路図である。
【符号の説明】
【００４４】
２，４  揺動船体部、  ６  ブリッジ、  ８  センターヒンジ、  １０  被押圧部材、
１２  機械室、  １４  船倉、  ２０  船倉開閉装置、  ２２  船倉開放防止装置、
２４，２６  固定板、  ２８  油圧シリンダ、  ３０  支軸、  ３１  シリンダボア、
３２  ピストンロッド、  ３４  取付板、  ３６  揺動軸、  ３８  凹部、
４０  ロック部材、  ４０ａ  ロック部、  ４０ｂ  係合凸部、  ４０ｃ  突起、
４２  油圧シリンダ、  ４４  ケーシング、  ４６  被ロック部材、
４６ａ  被ロック部、  ６０  支軸、  ６２  耐摩耗性金具、  ６３  当接部材、
６８  ピストンロッド、  ７０  ピストン、  ７２  シリンダボア、
７４  楔形ヘッド、  ７４ａ  傾斜面、  １００  油圧ユニット、  Ｓ  土運船。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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