(57)【要約】【課題】水中機器の投入や揚収を安定して行うことができ、投入作業や揚収作業において水中機器の損傷や故障のリスクを低減することができる水中機器の投入揚収装置および投入揚収方法を提供する。【解決手段】水中機器４０を母船５０又は陸上から水中に投入するときは、アーム部２の前部に設けられた保持部５によって水中機器４０の一端部４０ｂを保持した状態で、アーム部２の後端側を回転中心としてアーム部２を駆動部９によって回動させるとともに、保持部５をアーム部２に対して回転させることにより、保持部５に保持された水中機器４０を鉛直の状態にして投入場所ＬＰに配置し、水中機器４０の他端部４０ｂを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、保持部５による保持を解除することにより、水中機器４０を水中に投入する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母船又は陸上から水中への水中機器の投入及び水中から母船又は陸上への水中機器の揚収を行うための水中機器の投入揚収装置において、
アーム部と、前記アーム部の前部に設けられ、前記水中機器の一端部を保持し、前記アーム部に対して回転する保持部と、前記母船又は陸上に設置され、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を１３０度以上回動する駆動部とを備え、
前記水中機器を前記母船又は陸上から水中に投入するときは、
前記水中機器の一端部が前記保持部に保持された状態のままで、前記アーム部を前記駆動部によって回動させるとともに、前記アーム部に対して前記保持部を回転させることにより、前記保持部に保持された前記水中機器を鉛直の状態にして投入場所に配置し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部による保持を解除することにより、前記水中機器を水中に投入することを特徴とする水中機器の投入揚収装置。
【請求項２】
前記水中機器を水中から前記母船又は陸上に揚収するときは、
前記保持部が水面直上又は接水又は水中の揚収場所に配置された状態に前記アーム部を展開し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部で鉛直の状態の前記水中機器の一端部を保持し、前記駆動部によって前記アーム部を前記母船又は陸上の収納場所に向って回動させることにより、前記水中機器を前記母船又は陸上に揚収する請求項１に記載の水中機器の投入揚収装置。
【請求項３】
前記保持部が、前記水中機器の一端部に係合する係合部材と、前記水中機器の一端部を把持する把持機構とを有して構成された請求項１または２に記載の水中機器の投入揚収装置。
【請求項４】
前記係合部材に、水中機器を水中から母船又は陸上に揚収するときに前記把持機構に対する前記水中機器の位置合わせをするガイド溝が形成されている請求項３に記載の水中機器の投入揚収装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中機器の投入揚収装置と、前記水中機器の一端部に接続されたケーブルの繰り出し及び巻取りを行うケーブルウィンチとを備えたことを特徴とする水中機器の投入揚収ユニット。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中機器の投入揚収装置、又は、請求項５に記載の水中機器の投入揚収ユニットを備えたことを特徴とする水中機器の母船。
【請求項７】
母船又は陸上から水中への水中機器の投入及び水中から母船又は陸上への水中機器の揚収を行うための水中機器の投入揚収方法において、
前記水中機器を前記母船又は陸上から水中に投入するときは、
アーム部の前部に設けられた保持部によって前記水中機器の一端部を保持した状態で、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を回動させるとともに、前記保持部を前記アーム部に対して回転させることにより、前記保持部に保持された前記水中機器を鉛直の状態にして投入場所に配置し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部による保持を解除することにより、前記水中機器を水中に投入することを特徴とする水中機器の投入揚収方法。
【請求項８】
前記水中機器を水中から前記母船又は陸上に揚収するときは、
前記アーム部を展開させて、前記保持部を水面直上又は接水又は水中の揚収場所に配置し、前記保持部で鉛直の状態の前記水中機器の一端部を保持し、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を前記母船又は陸上の収納場所に向って回動させることにより、前記水中機器を母船又は陸上に揚収する請求項７に記載の水中機器の投入揚収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中機器の投入揚収装置および投入揚収方法に関し、より詳細には、水中機器の投入や揚収を安定して行うことができ、投入作業や揚収作業において水中機器の損傷や故障のリスクを低減することができる水中機器の投入揚収装置および投入揚収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水産資源や海底資源等の海底調査や、沈没船の水中遺跡の調査などにおいて、水上からオペレーターが制御する遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ）や自律型無人潜水機（ＡＵＶ）等、種々の水中機器が使用されている。水中機器には、一般的に推進力を発生させるスラスタやフィン等が装備されており、遠隔操作無人探査機等では、操作用データや観測結果のデータの転送のために、光ケーブル等を備えたケーブルが接続されている。
【０００３】
水中機器の投入や揚収を行う方法としては、例えば、船舶の船尾にヒンジで連結された傾斜面を設けて、この傾斜面を利用して水中機器の投入と揚収を行う方法が提案されている。この方法では、水中機器を水中に投入するときには、水中機器を傾斜面に沿って滑走させるように降下させて浸水させ、水中機器を回収するときには、水中機器に接続されたケーブルを手繰り寄せて、水中機器を傾斜面に沿わせるようにして引き上げる。しかしながら、この方法では、投入作業や揚収作業において水中機器のスラスタやフィンが傾斜面に接触して損傷するリスクが高いという問題がある。
【０００４】
水中機器の投入や揚収を行う方法としては、他にも例えば、水中航走体の長手方向端部を保持して安定させるための保持金具を揚荷手段に支持させる工程と、水中航走体の端部を保持金具に保持させて水中航走体を垂直に吊り上げる工程と、水中航走体を長手方向中心軸に沿った回転軸回りに回動させて着水方向あるいは荷役方向に着水面あるいは接地面を向ける工程と、揚荷手段を介して水中航走体を着水あるいは揚収する工程とを有することを特徴とする水中航走体の着水揚収方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。  
【０００５】
しかしながら、このような水中機器をクレーン等で吊り下げる方法では、投入作業や揚収作業に要する作業工数が比較的多くなるため、水中機器の投入作業や揚収作業に多くの労力と時間を要するという問題がある。また、水中機器を吊り下げる場合には、吊り具とともに水中機器が揺動するため、母船が揺れる場合には水中機器の投入作業や揚収作業を安定して行うことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２２９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、水中機器の投入や揚収を安定して行うことができ、投入作業や揚収作業において水中機器の損傷や故障のリスクを低減することができる水中機器の投入揚収装置および投入揚収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための本発明の水中機器の投入揚収装置は、母船又は陸上から水中への水中機器の投入及び水中から母船又は陸上への水中機器の揚収を行うための水中機器の投入揚収装置において、アーム部と、前記アーム部の前部に設けられ、前記水中機器の一端部を保持し、前記アーム部に対して回転する保持部と、前記母船又は陸上に設置され、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を１３０度以上回動する駆動部とを備え、前記水中機器を前記母船又は陸上から水中に投入するときは、前記水中機器の一端部が前記保持部に保持された状態のままで、前記アーム部を前記駆動部によって回動させるとともに、前記アーム部に対して前記保持部を回転させることにより、前記保持部に保持された前記水中機器を鉛直の状態にして投入場所に配置し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部による保持を解除することにより、前記水中機器を水中に投入することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、水中機器を母船又は陸上から水中に投入するときには、水中機器を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没するまで、アーム部に接続された保持部によって水中機器の一端部を保持した状態にすることで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を安定した状態で水中に投入することができる。さらに、水中機器を鉛直の状態にして水中に投入することで、水中機器が水中に進入するときの衝撃や抵抗を小さくすることができるので、従来に比して水中機器の投入作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【００１０】
特に、水中機器にケーブルが接続されている場合には、水中機器を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没するまで、保持部によって水中機器の一端部を保持することで、ケーブルに大きな張力や負荷をかけることなく、水中機器およびケーブルを水中に投入することができる。即ち、ケーブルで水中機器を空中に吊るようにして投入する場合には、ケーブルやケーブルと水中機器の繋ぎ目に大きな負荷がかかるため、ケーブルが細い場合には水中機器を投入することは難しかったが、本発明では、ケーブルに負荷をかけることなく投入できるので、細いケーブルが接続された水中機器も投入することが可能となる。
【００１１】
さらに、アーム部に対して保持部が回転する構成にすることで、水中機器を水中に投入するときには水中機器を鉛直の状態にし、水中機器を母船又は陸上の収納場所に配置するときには水中機器を水平の状態にすることが可能となる。これにより、水中機器および投入揚収装置の設置と水中機器の移動可動に要するスペースを小さくできるで、省スペースで水中機器の水中への投入を行うことが可能となる。
【００１２】
上記の投入揚収装置において、前記水中機器を水中から前記母船又は陸上に揚収するときは、前記保持部が水面直上又は接水又は水中の揚収場所に配置された状態に前記アーム部を展開し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部で鉛直の状態の前記水中機器の一端部を保持し、前記駆動部によって前記アーム部を前記母船又は陸上の収納場所に向って回動させることにより、前記水中機器を前記母船又は陸上に揚収するように構成すると以下のような効果を発揮できる。
【００１３】
この構成にすると、保持部を水面直上又は接水又は水中に配置した状態にして、水中機器の他端部を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、鉛直状態の水中機器の一端部をアーム部に接続された保持部によって保持することで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を水中から母船又は陸上に安定した状態で揚収することができる。これにより、従来に比して水中機器の揚収作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【００１４】
また、水中機器にケーブルが接続されている場合には、従来では一般的にケーブルを巻き上げてケーブルによって水中機器を水上まで吊り上げて水切りを行なっている。揚収時には水中機器とともに引き上げられる水の荷重が水中機器自体の重量に加わるため、ケーブルに投入時よりもさらに大きな負荷が掛かることになる。そのため、ケーブルが接続されている場合の水中機器の揚収作業は投入作業以上に困難であり、ケーブルの損傷を防ぐにはケーブルを太くせざるを得なかった。
【００１５】
一方、本発明の投入揚収装置では、水中機器の他端部を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、鉛直状態の水中機器の一端部をアーム部に接続された保持部によって保持することで、ケーブルに大きな負荷をかけることなく、水中機器の水切りと揚収を行うことができる。それ故、ケーブルの損傷や故障のリスクも大幅に低減することができる。これに伴い、水中機器に接続するケーブルとして光ケーブルなどの細いケーブルを採用することも可能になる。このように、本発明の投入揚収装置は、ケーブルが接続される水中機器を揚収する場合に特に大きな効果を発揮する。
【００１６】
上記の投入揚収装置において、前記保持部が、前記水中機器の一端部に係合する係合部材と、前記水中機器の一端部を把持する把持機構とを有した構成にすると、水中機器の一端部を係合部材に係合するとともに、把持機構で水中機器の後部を把持することで、水中機器を安定して保持することができる。さらに、把持機構と係合部材とで保持することで、水中機器にかかる負荷を分散することができ、水中機器の損傷や故障のリスクを低減するには有利になる。
【００１７】
上記の投入揚収装置において、前記係合部材に、水中機器を水中から母船又は陸上に揚収するときに前記把持機構に対する前記水中機器の位置合わせをするガイド溝が形成されている構成にすると、水中機器を揚収するときに、ガイド溝によって水中機器を案内することで、水中機器を係合部材に近づけるように移動させるだけで把持機構に対する水中機器の位置合わせを容易に行うことができる。これにより、把持機構によって水中機器をより安定して把持することが可能となる。
【００１８】
上記の目的を達成するための水中機器の投入揚収ユニットは、上記の水中機器の投入揚収装置と、前記水中機器の一端部に接続されたケーブルの繰り出し及び巻取りを行うケーブルウィンチとを備えて構成される。この構成により、上記の水中機器の投入揚収装置と同様の効果を奏することができる。さらに、水中機器の一端部に接続されたケーブルの繰り出し及び巻取りを行うケーブルウィンチを備えることで、水中機器を揚収するときには、ケーブルウィンチによってケーブルを巻き上げるだけで、水中機器の一端部を保持部に誘導することが可能となる。これにより、水中機器をより容易に揚収することが可能となる。
【００１９】
上記の目的を達成するための水中機器の母船は、上記の水中機器の投入揚収装置、又は、上記の水中機器の水中投入揚収ユニットを備えて構成される。この構成により、上記の水中機器の投入揚収装置、又は、上記の水中機器の水中投入揚収ユニットと同様の効果を奏することができる。
【００２０】
上記のような目的を達成するための本発明の水中機器の投入揚収方法は、母船又は陸上から水中への水中機器の投入及び水中から母船又は陸上への水中機器の揚収を行うための水中機器の投入揚収方法において、前記水中機器を前記母船又は陸上から水中に投入するときは、前記水中機器を載置するアーム部の前部に設けられた保持部によって前記水中機器の一端部を保持した状態で、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を回動させるとともに、前記保持部を前記アーム部に対して回転させることにより、前記保持部に保持された前記水中機器を垂直の状態にして投入場所に配置し、前記水中機器の他端部を接水させた状態、又は、前記水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、前記保持部による保持を解除することにより、前記水中機器を水中に投入することを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、水中機器を母船又は陸上から水中に投入するときには、水中機器を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没するまで、アーム部に接続された保持部によって水中機器の一端部を保持することで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を安定した状態で水中に投入することができる。さらに、水中機器を鉛直状態、即ち、水面に垂直な状態にして水中に投入することで、水中機器が水中に進入するときの衝撃や抵抗を小さくすることができるので、従来に比して水中機器の投入作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。また、水中機器にケーブルが接続されている場合にも、ケーブルに大きな負荷をかけることなく、水中機器を投入することができる。
【００２２】
上記の投入揚収方法において、前記水中機器を水中から前記母船又は陸上に揚収するときは、前記アーム部を展開させて、前記保持部を水面直上又は接水又は水中の揚収場所に配置し、前記保持部で垂直の状態の前記水中機器の一端部を保持し、前記アーム部の後端側を回転中心として前記アーム部を前記母船又は陸上の収納場所に向って回動させることにより、前記水中機器を母船又は陸上に揚収すると以下の効果を発揮できる。
【００２３】
このように、保持部を水面直上又は接水又は水中に配置した状態にして、水中機器の他端部を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、鉛直状態の水中機器の一端部をアーム部に接続された保持部によって保持することで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を水中から母船又は陸上に安定した状態で揚収することができる。これにより、従来に比して水中機器の揚収作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。特に、ケーブルが接続されている水中機器を揚収する場合には、ケーブルに大きな負荷をかけることなく、水中機器の水切りと揚収を行うことができるので、ケーブルの損傷や故障のリスクも大幅に低減することができる。
【００２４】
なお、ここでいう水中機器が鉛直状態とは、水中機器の長手方向若しくは軸方向が厳密に鉛直方向に延在配置された状態に限らず、水中機器が鉛直方向に対してプラス１５度〜マイナス１５度の範囲内で水中機器が概ね鉛直方向に延在配置された状態を意味している。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の水中機器の投入揚収装置および投入揚収方法によれば、水中機器を母船又は陸上から水中に投入するときは、水中機器を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没するまで、アーム部に接続された保持部によって水中機器の一端部を保持した状態にすることで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を水中に安定した状態で投入することができる。これにより、従来技術に比して水中機器の投入作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【００２６】
また、水中機器を水中から母船又は陸上に揚収するときは、保持部を水面直上又は接水又は水中に配置した状態にして、水中機器の他端部を接水させた状態、又は、水中機器の一部若しくは全体を水没させた状態で、鉛直状態の水中機器の一端部をアーム部に接続された保持部によって保持することで、水中機器に大きな負荷をかけることなく、水中機器を水中から母船又は陸上に安定した状態で揚収することができる。これにより、従来技術に比して水中機器の揚収作業における水中機器の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る水中機器の投入揚収装置の構成を模式的に示す側面図で、水中機器を収納場所に配置した状態を示す説明図である。
【図２】図１の投入揚収装置を上側から見た平面図である。
【図３】本発明に係る水中機器の投入揚収装置の構成を模式的に示す側面図で、アーム部を展開側に回動させている状態を示す説明図である。
【図４】本発明に係る水中機器の投入揚収装置の構成を模式的に示す側面図で、アーム部を展開した状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係る水中機器の投入揚収装置の構成を模式的に示す側面図で、展開した状態で保持部による保持を解除している状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態の水中機器の投入揚収装置及び投入揚収方法を、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１〜図５に示すように、本発明に係る実施の形態の水中機器の投入揚収装置１は、母船５０又は陸上から水中への水中機器４０の投入及び水中から母船５０又は陸上への水中機器４０の揚収を行う装置である。水中機器４０は、海底測量や海底の地形調査等を行う水中で活動する水中航走体や水中ビークルであり、具体的には、水上からオペレーターが制御する遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ）や自律型無人潜水機（ＡＵＶ）が例示できる。
【００３０】
図１及び図２に示すように、この実施の形態で例示する水中機器４０は、細長の円筒形状の胴体を有し、胴体の中央部分に垂直方向と水平方向に推進力を発生できる複数のスラスタ４１が装備されている。水中機器４０の後部には複数のフィン４２が装備されており、水中機器４０の後端部には被把持部４３が設けられている。そして、この被把持部４３の部分を挿通するようにしてデータの転送のためのケーブル４４が水中機器４０の後端部に接続されている。尚、水中機器４０の構成は、この実施の形態の構成に限定されず、本発明は他にも例えば、ケーブル４４や被把持部４３、スラスタ４１、フィン４２等を有しない水中機器４０に対しても採用することができる。
【００３１】
投入揚収装置１は、アーム部２と、アーム部２の前部に設けられ、アーム部２に対して回転する保持部５と、アーム部２の後端が接続され、アーム部２の後端側を回転中心としてアーム部２を回動する駆動部９とを備えて構成されている。さらに、母船５０には、投入揚収装置１とともに投入揚収ユニット２０を構成するケーブルウィンチ３０が備えられている。ケーブルウィンチ３０は、水中機器４０に接続されたケーブル４４の巻取りおよび繰り出しをする装置である。さらに、投入揚収装置１の収納場所ＳＰには、投入揚収装置１の側方部分を保護する保護カバー１２が設置されている。
【００３２】
この実施の形態では、母船５０の上甲板の船尾（又は船側）５１付近に投入揚収装置１とケーブルウィンチ３０とを配置し、母船５０の船尾５１から水中機器４０の投入及び揚収を行う。投入揚収装置１によって水中機器４０を投入及び揚収する位置は特に限定されず、例えば、船首側や船側側等から水中機器４０を投入及び揚収する場合や岸壁などの陸上から水中機器４０を投入及び揚収する場合にも使用することもできる。
【００３３】
アーム部２は、例えば、金属フレーム等で形成される。図１に示すように、この実施の形態のアーム部２は、アーム部２の中央部を構成し、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置した状態で水中機器４０の長手方向に延在する長尺部２ａと、アーム部２の前部を構成し、かつ、長尺部２ａに対して垂直方向に延在する短尺部２ｂと、アーム部２の後部を構成し、かつ、Ｌ字形状に形成された屈曲部２ｃとを有して構成されている。長尺部２ａの長手方向の長さ寸法は、水中機器４０の長手方向の長さ寸法よりも若干長く形成されており、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置した状態で短尺部２ｂと屈曲部２ｃとの間に水中機器４０が納まるようになっている。
【００３４】
保持部５は、水中機器４０の一端部４０ｂを保持する。この実施の形態では、保持部５によって水中機器４０の後部４０ｂを保持する構成としている。即ち、水中機器４０の一端部、他端部がそれぞれ、水中機器４０の後部４０ｂ、前部４０ａである場合を例示しているが、保持部５によって水中機器４０の前部４０ａを保持する構成にすることもできる。水中機器４０にケーブル４４が接続されている場合には、水中機器４０のケーブル４４が接続された側を保持部５によって保持する構成にするとよい。
【００３５】
また、この実施の形態の保持部５は、短尺部２ｂに回動ヒンジ部４を介して回転可能に接続された上部支持フレームと、水中機器４０の後部４０ｂに係合する係合部材６と、水中機器４０の後部４０ｂを把持する把持機構７とを有して構成されている。係合部材６と把持機構７はそれぞれ上部支持フレームに接続されている。
【００３６】
係合部材６は、水中機器４０の後部４０ｂの外形と略同じ形状の凹部を有して形成されている。この実施の形態では、円筒形状の水中機器４０に合わせて係合部材６が略円筒形状に形成されている。この係合部材６の側面部には、水中機器４０を水中から母船５０に揚収するときに、把持機構７に対する水中機器４０の位置合わせをするガイド溝６ａが形成されている。この実施の形態のガイド溝６ａは、水中機器４０のフィン４２を沿わせるようにして案内するＶ字形状のＶ字溝と、フィン４２を所定位置で係合する係合溝で構成されている。係合部材６の中央部分には、水中機器４０の被把持部４３とケーブル４４とが貫通する貫通孔が形成されている。係合部材６や凹部、ガイド溝６ａ、貫通孔等の形状は、水中機器４０の形状に応じて適宜決定することができる。
【００３７】
この実施の形態の把持機構７は、水中機器４０の後部４０ｂを挟み込むように把持する複数の挟持部材と、挟持部材による挟持及び開放の切替をするアクチュエータとを有して構成されている。挟持部材の形状や数等は、水中機器４０に応じて適宜決定することができる。アクチュエータは、例えば電動シリンダや、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等で構成できる。この実施の形態の把持機構７は、係合部材６から突出した被把持部４３を２つの挟持部材で挟み込むようにして把持する構成になっている。
【００３８】
駆動部９は母船５０に設置され、アーム部２の後端側を回転中心としてアーム部２を上下方向に１３０度以上回動できる構成になっている。駆動部９は、好ましくは１８０度以上、より好ましくは２２５度以上回動できる構成にするとよい。なお、上限は、展開時に、水中機器４０が船尾５１に接触しないようにする必要があることから、３００度、好ましくは、２７０度である。
【００３９】
アーム部２の長尺部２ａには、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置した状態で水中機器４０を支持する台座部１０が設けられている。この台座部１０には、水中機器４０が所定の収納位置に載置されるように水中機器４０を案内するＶ字形状の案内溝と、水中機器４０の胴部と略同一形状の載置溝が形成されている。
【００４０】
長尺部２ａの後部には、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置した状態で水中機器４０の前部（他端部）４０ａを固定する係止部材１１が設けられている。この係止部材１１は、アーム部２に対して回転可能に接続されていて、アーム部２が回動すると、係止部材１１が重力で下降して係止部材１１による係止が自動解除される構成になっている。長尺部２ａの前部にはケーブル４４を案内する２つのガイドローラ３ａ〜３ｃが設けられており、長尺部２ａの後部にはケーブル４４を案内する１つのガイドローラ３ａ〜３ｃが設けられている。
【００４１】
次に、この投入揚収装置１を使用して水中機器４０を母船５０から水中へ投入する方法と水中機器４０を水中から母船５０に揚収する方法を以下に説明する。
【００４２】
水中機器４０を母船５０から水中へ投入する場合には、図１および図２に示すように、水中機器４０を投入揚収装置１にセッティングして水中機器４０を収納場所ＳＰに配置した状態にしておく。水中機器４０とアーム部２（長尺部２ａ）は水平方向に延在配置し、水中機器４０の一端部４０ａを保持部５によって保持し、水中機器４０を台座部１０に載置した状態にする。水中機器４０の他端部４０ｂは、係止部材１１によって係止し、水中機器４０をアーム部２に対して固定した状態にする。
【００４３】
水中機器４０の一端部４０ａに接続されているケーブル４４はケーブルウィンチ３０に接続し、ケーブル４４の中途の位置を保持部５（上部支持フレーム）に設けられたガイドローラ８に架け渡すとともに、アーム部２の前部に設けられたガイドローラ３ａとガイドローラ３ｂの間を通して架け渡した状態にする。収納状態では、水中機器４０が保護カバー１２、１２どうしの間に配置され、投入揚収装置１及び水中機器４０の側方部分が保護された状態となる。
【００４４】
そして、水中機器４０を母船５０から水中へ投入するときには、図３に示すように、水中機器４０の後部４０ｂが保持部５に保持された状態のままで、アーム部２を駆動部９によって回動させるとともに、アーム部２（屈曲部２ｃ）に対して保持部５（上部支持フレーム）を回転させることにより、図４に示すように、保持部５に保持された水中機器４０を鉛直の状態にして投入場所ＬＰに配置する。
【００４５】
なお、ここでいう水中機器４０が鉛直な状態とは、水中機器４０が厳密に鉛直方向に延在配置された状態に限らず、水中機器４０が鉛直方向に対してプラス１５度〜マイナス１５度の範囲内、より好ましくはプラス１０度〜マイナス１０度の範囲内で水中機器４０が概ね鉛直方向に延在配置された状態を意味している。
【００４６】
係止部材１１による水中機器４０の係止は、アーム部２が回動すると係止部材１１が重力で下降して自動解除される。図４に示すように、アーム部２を１８０度以上回転させると、アーム部２の後部に設けられたガイドローラ３ｃにケーブル４４が架け渡された状態となる。アーム部２を回動させる際には、ケーブルウィンチ３０によってケーブル４４を繰り出しながらケーブル４４に大きな負荷が掛からず、たるまないようにケーブル４４の繰り出し長さを逐次調整する。
【００４７】
次いで、水中機器４０の他端部４０ｂを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、保持部５による保持を解除することにより、水中機器４０を水中に投入する。この実施の形態では、把持機構７による把持をアクチュエータによって解除するとともに、ケーブルウィンチ３０によってケーブル４４を繰り出すことで水中機器４０が水中に投入される。以上により、水中機器４０の投入作業が完了する。
【００４８】
水中機器４０を水中から母船５０に揚収する場合には、図５に示すように、まず、アーム部２を展開させた状態にして、保持部５を水面ＷＬ直上又は接水又は水中の揚収場所ＰＰに配置する。そして、図４に示すように、保持部５で保持できる位置まで水中機器４０を移動させて、水中機器４０の他端部４０ｂを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、保持部５で垂直の状態の水中機器４０の後部４０ｂを保持する。
【００４９】
この実施の形態では、水中機器４０の後部（一端部）４０ｂに接続されたケーブル４４をケーブルウィンチ３０で巻き上げることで、水中機器４０の後部４０ｂが係合部材６に自然と案内され、係合部材６に係合される。このとき、水中機器４０と係合部材６とが近づく過程で、水中機器４０のフィン４２がガイド溝６ａに沿うように移動することで、水中機器４０が回転し、把持機構７に対する水中機器４０の位置合わせが自然と行われる。そして、水中機器４０の後部４０ｂが係合部材６に係合された後に把持機構７によって水中機器４０の被把持部４３を把持することで保持部５によって水中機器４０が安定して保持される。
【００５０】
次いで、図３に示すように、駆動部９によってアーム部２を母船５０の収納場所ＳＰに向って回動させることにより、水中機器４０を母船５０に揚収する。アーム部２を回動させる際には、ケーブルウィンチ３０によってケーブル４４を巻き取りながらケーブル４４に大きな負荷が掛からず、たるまないようにケーブル４４の繰り出し長さを逐次調整する。そして、水中機器４０を、図１及び図２に示すように、収納場所ＳＰに配置した状態にする。以上により、水中機器４０の揚収作業が完了する。
【００５１】
このように、本発明によれば、水中機器４０を母船５０から水中に投入するときには、水中機器４０を接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没するまで、アーム部２に接続された保持部５によって水中機器４０の後部４０ｂを保持した状態にすることで、水中機器４０に大きな負荷をかけることなく、水中機器４０を安定した状態で水中に投入することができる。さらに、水中機器４０を鉛直の状態にして水中に投入することで、水中機器４０が水中に進入するときの衝撃や抵抗を小さくすることができるので、従来に比して水中機器４０の投入作業における水中機器４０の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【００５２】
特に、この実施の形態のように、水中機器４０にケーブル４４が接続されている場合には、水中機器４０を接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没するまで、保持部５によって水中機器４０の一端部４０ｂを保持することで、ケーブル４４に大きな張力や負荷をかけることなく、水中機器４０およびケーブル４４を水中に投入することができる。即ち、ケーブル４４で水中機器４０を空中に吊るようにして投入する場合には、ケーブル４４やケーブル４４と水中機器４０の繋ぎ目に大きな負荷がかかるため、ケーブル４４が細い場合には水中機器４０を投入することは難しかったが、本発明では、ケーブル４４に負荷をかけることなく投入できるので、細いケーブル４４が接続された水中機器４０も投入することが可能となる。
【００５３】
また、保持部５を水面ＷＬ直上又は接水又は水中に配置した状態にして、水中機器４０の前部（他端部）４０ａを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、垂直の状態の水中機器４０の後部４０ｂをアーム部２に接続された保持部５によって保持することで、水中機器４０に大きな負荷をかけることなく、水中機器４０を水中から母船５０に安定した状態で揚収することができる。これにより、従来に比して水中機器４０の揚収作業における水中機器４０の損傷や故障のリスクを大幅に低減することができる。
【００５４】
また、水中機器４０にケーブル４４が接続されている場合には、従来では一般的にケーブル４４を巻き上げてケーブル４４によって水中機器４０を水上まで吊り上げて水切りを行なっている。揚収時には水中機器４０とともに引き上げられる水の荷重が水中機器４０自体の重量に加わるため、ケーブル４４に投入時よりもさらに大きな負荷が掛かることになる。そのため、ケーブル４４が接続されている場合の水中機器４０の揚収作業は投入作業以上に困難であり、ケーブル４４の損傷を防ぐにはケーブル４４を太くせざるを得なかった。
【００５５】
一方、本発明の投入揚収装置１では、水中機器４０の他端部４０ｂを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、鉛直状態の水中機器４０の一端部４０ａをアーム部２に接続された保持部５によって保持することで、ケーブル４４に大きな負荷をかけることなく、水中機器４０の水切りと揚収を行うことができる。それ故、ケーブル４４の損傷や故障のリスクも大幅に低減することができる。これに伴い、水中機器４０に接続するケーブル４４として光ケーブルなどの細いケーブルを採用することも可能になる。このように、本発明の投入揚収装置１は、ケーブル４４が接続される水中機器４０を揚収する場合に特に大きな効果を発揮する。
【００５６】
さらに、アーム部２に対して保持部５が回転する構成にすることで、水中機器４０を水中に投入、揚収するときには水中機器４０を鉛直の状態にし、水中機器４０を母船５０の収納場所ＳＰに配置するときには水中機器４０を水平の状態にすることが可能となる。これにより、水中機器４０および投入揚収装置１の設置と水中機器４０の移動可動に要するスペースを小さくできるで、省スペースで水中機器４０の投入及び揚収を行うことが可能となる。
【００５７】
投入装置１は、ケーブル４４が接続されていない水中機器４０に対しても使用することができるが、この実施の形態のように、水中機器４０にケーブル４４が接続されており、投入揚収装置１とケーブルウィンチ３０とを備えた投入揚収ユニット２０とすると、水中機器４０を揚収するときには、ケーブルウィンチ３０によってケーブル４４を巻き上げるだけで、水中機器４０を保持部５に案内することができるので、揚収作業を非常に容易に行うことができる。
【００５８】
即ち、例えば、水中機器４０を水平の状態で保持する構成にした場合には、ケーブル４４を巻き上げるだけでは、水中機器４０を保持部５に対して所定の位置及び姿勢で配置することは難しく、ケーブル４４の繰り出し長さの調節や水中機器４０の操作に高い技術が必要となる。これに対して、本発明では、垂直の状態の水中機器４０の一端部４０ａを保持部５によって保持する構成にすることで、ケーブル４４を巻き上げるだけで、保持部５に対して水中機器４０を所定の位置及び姿勢に容易に配置することができる。さらに、水中機器４０の前部（他端部）４０ａを接水させた状態、又は、水中機器４０の一部若しくは全体を水没させた状態で、水中機器４０を保持することで、水中機器４０を揚収するときに、ケーブル４４にかかる負荷を低減することができる。
【００５９】
この実施の形態のように、保持部５が係合部材６と把持機構７とを有した構成にすると、水中機器４０の後部（一端部）４０ｂを係合部材６に係合するとともに、把持機構７で水中機器４０の後部４０ｂを把持することで、水中機器４０を安定して保持することができる。把持機構７によって水中機器４０の後部４０ｂを把持することで水中機器４０を強固に保持することが可能となり、係合部材６によってアーム部２を回動させる際の水中機器４０の揺れやブレを抑制することで、把持機構７によって把持する部分に過大な負荷が掛かることを抑制することができる。このように、水中機器４０を把持機構７と係合部材６とで保持することで、水中機器４０にかかる負荷を分散することができるので、水中機器４０の損傷や故障のリスクを低減するには有利になる。
【００６０】
さらに、係合部材６にガイド溝６ａが形成されている構成にすると、水中機器４０を揚収するときに、ガイド溝６ａによって水中機器４０を案内することで、水中機器４０を係合部材６に近づけるように移動させるだけで把持機構７に対する水中機器４０の位置合わせを容易に行うことができる。これにより、把持機構７によって水中機器４０をより安定して把持することが可能となる。
【００６１】
この実施の形態のように、台座部１０を設けると、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置しているときに、水中機器４０の荷重を台座部１０によって支持することで、保持部５にかかる負荷を低減することができる。また、台座部１０に案内溝と載置溝とを設けると、投入作業中や揚収作業中に母船５０が動揺れしている場合にも水中機器４０を所定の位置に安定して載置することが可能となる。アーム部２を回動させるときにも、アーム部２が水平な状態から垂直な状態になるまで、水中機器４０が載置溝に係合した状態となるので、台座部１０によって水中機器４０の揺れや振動を抑制することができる。
【００６２】
また、係止部材１１を設けると、水中機器４０を収納場所ＳＰに配置しているときに、係止部材１１によって水中機器４０をアーム部２に固定できるので、母船５０が動揺れしている場合にも水中機器４０の揺れや振動を抑制することができる。アーム部２が回動すると係止部材１１が重力で下降して自動解除される構成にすると、投入作業時に作業員が係止部材１１の解除を行う必要がなくなるので、水中機器の投入を迅速に行うことが可能になる。
【００６３】
この実施の形態のように、保持部５と、アーム部２の前部と後部にそれぞれガイドローラ８、３ａ〜３ｃを設けると、アーム部２や保持部５を動かす際に、ケーブル４４がそれぞれのガイドローラ８、３ａ〜３ｃによって案内されるため、ケーブル４４の繰り出しと巻き取りをより円滑に行うことができる。また、ガイドローラ８、３ａ〜３ｃを設けることで、ケーブル４４がアーム部２や保持部５に接触し難くなるので、ケーブル４４の損傷や絡まりを防止するにも有利になる。
【００６４】
なお、上記の実施の形態では、母船５０から水中への水中機器４０の投入及び水中から母船５０への水中機器４０の揚収を行う場合を例示したが、岸壁などの陸上から水中への水中機器４０の投入及び水中から陸上への水中機器４０の揚収を行う場合にも同様の投入揚収装置１及び投入揚収方法を採用することができる。この場合には、駆動部９は陸上に設置される。
【符号の説明】
【００６５】
１  （水中機器の）投入揚収装置
２  アーム部
２ａ  長尺部
２ｂ  短尺部
２ｃ  屈曲部
３ａ〜３ｃ  ガイドローラ
４  回動ヒンジ部
５  保持部
６  係合部材
６ａ  ガイド溝
７  把持機構
８  ガイドローラ
９  駆動部
１０  台座部
１１  係止部材
１２  保護カバー
２０  （水中機器の）投入揚収ユニット
３０  ケーブルウィンチ
４０  水中機器
４０ａ  水中機器の前部（一端部）
４０ｂ  水中機器の後部（他端部）
４１  スラスタ
４２  フィン
４３  被把持部
４４  ケーブル
５０  母船
５１  船尾または船側
ＳＰ  収納場所
ＬＰ  投入場所
ＰＰ  揚収場所
ＷＬ  水面
【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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