特許 6336190 海底資源採掘収集装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6336190

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】海底資源採掘収集装置

(51)【国際特許分類】

   E21C 50/00 20060101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   E21C50/00

【請求項の数】13

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2017-183735(P2017-183735)

(22)【出願日】2017年9月25日

【審査請求日】2017年11月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】516076522

【氏名又は名称】夢育株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091834

【弁理士】

【氏名又は名称】室田 力雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149490

【弁理士】

【氏名又は名称】羽柴 拓司

(72)【発明者】

【氏名】下村 治夫

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３０３８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−０４００８２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 登録実用新案第３１９７５４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−０２７０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９３５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３２８２５０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｃ ５０／００

Ｅ２１Ｃ ４５／００

Ｂ６３Ｂ ２１／２０

Ｂ６３Ｂ ２２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具とを備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材は、ワイヤーなどの紐状部材で構成されると共に、外周に凸状の嵌合用凸部を備え、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなり、且つ前記連結具本体は、前記吊り下げ部材を挿通させるための挿通用貫通孔を備えると共に、前記挿通用貫通孔の一部に前記嵌合用凸部を受け入れて嵌合させるための嵌合用凹所を備え、前記嵌合用凹所に前記嵌合用凸部を嵌合させた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを特徴とする海底資源採掘収集装置。

【請求項2】

挿通用貫通孔における吊り下げ部材との接触部分と、嵌合用凹所における嵌合用凸部との接触部分とに、ベアリングを備えることを特徴とする請求項１に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項3】

連結具本体は、挿通用貫通孔と連通する切欠きを備えると共に、前記切欠き内に露出する位置に、前記切欠きを介して前記挿通用貫通孔に挿通させた吊り下げ部材が、挿通用貫通孔から抜け出ることを防止するための吊り下げ部材抜け止め防止具を配置してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項4】

海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具とを備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材は、複数本の紐状部材からなると共に、複数本の前記紐状部材の外周に凸状の嵌合用凸部を一体的に備え、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなると共に、前記連結具本体は、前記吊り下げ部材を挿通させるための挿通用貫通孔を備えると共に前記挿通用貫通孔と連通する切欠きを備え、且つ前記挿通用貫通孔の内側下端に、前記切欠きに向けて延出されて、前記挿通用貫通孔内に受け入れられた前記嵌合用凸部を着座させるための着座部を備え、前記着座部に前記嵌合用凸部を着座させた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを特徴とする海底資源採掘収集装置。

【請求項5】

着座部の先端に、鉛直方向上方又は鉛直方向斜め上方に延びる抜け止め部を備えることを特徴とする請求項４に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項6】

紐状部材は、複数本のワイヤーからなると共に、ねじり方向がＳ撚りのワイヤーと、ねじり方向がＺ撚りのワイヤーとを交互に並列配置させてあることを特徴とする請求項４又は５に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項7】

海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具とを備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材はローラーチェーンからなり、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなり、且つ前記連結具本体は、前記ローラーチェーンに着脱自在に引掛け可能なフック部を備え、前記フック部をローラーチェーンに引掛けた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを特徴とする海底資源採掘収集装置。

【請求項8】

ローラーチェーンに対する連結具本体の着脱をアシストするローラーチェーンアシスト具を備えると共に、前記ローラーチェーンアシスト具は、背板と、前記背板の表裏一面側の両端から延出される一対の側板とからなる略コの字状の本体部と、一対の前記側板の内面の対向する位置に配置される一対の第１のガイドレールと、一対の前記第１のガイドレールよりも前記側板の開口側に配置される一対の第２のガイドレールと、一対の前記第１のガイドレールから前記本体部の内側に向かって延出されるローラーチェーン案内板と、一対の前記第２のガイドレールよりも前記背板から遠ざかる位置に配置されると共に、前記本体部の内側に向かって前記第２のガイドレールよりも長く延出される連結具本体係止板とを備え、且つ前記第１のガイドレールと前記第２のガイドレールとの距離が、ローラーチェーンの厚みと略同一であると共に、前記ローラーチェーン案内板と前記連結具本体係止板との距離が、連結具本体のフック部の幅と略同一であることを特徴とする請求項７に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項9】

ローラーチェーン案内板は、第１のガイドレールの上端に配置される板状部材からなると共に、前記板状部材の下方側を、背板に向けて傾斜させてなる下方傾斜部として構成してあると共に、前記下方傾斜部の傾斜角度と、ローラーチェーン案内板と対向するフック部の先端の傾斜角度とを略同一の角度に構成してあることを特徴とする請求項８に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項10】

複数本のローラーチェーンを備えると共に、隣接するローラーチェーンの間に、母船から海底までの延びる電気ケーブルと、空気配管との少なくとも一方を設置してなる配線配管ユニットを備えることを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項11】

連結具は、衝撃を吸収する衝撃吸収機構を備えるものであることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項12】

海底資源採掘収集ユニットは、海底資源の採掘収集を行うための採掘収集車両と、前記採掘収集車両を格納保持する採掘収集車両格納保持具とからなり、前記採掘収集車両は、複数の貫通孔を有する網目状の底板と、前記底板の長手方向両側から起立する一対の側板と、前記底板の後方側端部から起立する後方板とを備えてなる本体と、一対の前記側板の外側に配置される車輪と、前記底板の前方側端部に設けられる採掘用歯と、吊り下げ部材と連結される連結部とを備え、且つ前記採掘収集車両格納保持具は、前記車輪をそれぞれ載置可能な一対の底面フレームを備え、且つ一対の前記底面フレームを所定の間隔をあけて並列配置させてあると共に、一対の前記底面フレームの間を、前記採掘収集車両の底板を露出可能な底板露出用開口部として構成してあり、前記採掘収集車両格納保持具を海底に着地させた後に、前記吊り下げ部材を巻き上げ、これによって前記採掘収集車両を前記底面フレームの上で牽引走行させて海底資源の採掘と収集とを行うことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の海底資源採掘収集装置。

【請求項13】

採掘収集車両格納保持具は、浮体を収納可能な浮体収納室を備えることを特徴とする請求項１２に記載の海底資源採掘収集装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、海底資源の採掘と収集を行う海底資源採掘収集装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水深数千ｍの深海底には、マンガン団塊（以下、マンガンノジュールとする。）や、コバルト・リッチクラスト鉱床等の貴重な金属資源が豊富に存在している。このうち、例えばマンガンノジュールは、マンガンや鉄の酸化物を主成分とし、銅、ニッケル、コバルト等の金属を含む鉱物で、球形、楕円体、若しくは黒褐色などの塊であるが、特に太平洋上の水深４０００ｍから６０００ｍの深海底に分布するものが上記有用金属を豊富に含んでいるとされている。
そして深海底に分布する海底資源を採取するためには、深海底に分布する海底資源を採掘収集し、採掘収集した海底資源を海上まで運搬する技術の開発が必須となる。このような運搬技術に関して、従来、例えば下記特許文献１に示すように、移送管を利用して海底資源を海上まで移送するものや、採掘収集した海底資源をワイヤーの先端に吊り下げた運搬容器に積載させて運搬するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１９６０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１は、揚鉱システムおよび揚鉱方法に関する発明で、移送管４を用いて採掘した海底資源を移揚鉱基地２へと移送する技術が開示されている。
しかしながら上記特許文献１に示すような従来の方法、装置においては、深海底に到達可能な長くて重いパイプやワイヤーを母船から吊り下げる必要がある。加えて、水深５０００ｍを超える深海は、約５００気圧（５００ｋｇｆ／ｃｍ^２）、つまり約５０Ｍｐａもの高圧がかかることから、パイプやワイヤーが自重により破断する等の問題があり、海底資源の効率的な採掘収集が実現できないという課題があった。

【0005】

そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、深海底に分布する海底資源を効率的に採掘収集可能な海底資源採掘収集装置の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を達成するため、本発明の海底資源採掘収集装置は、海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具とを備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材は、ワイヤーなどの紐状部材で構成されると共に、外周に凸状の嵌合用凸部を備え、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなり、且つ前記連結具本体は、前記吊り下げ部材を挿通させるための挿通用貫通孔を備えると共に、前記挿通用貫通孔の一部に前記嵌合用凸部を受け入れて嵌合させるための嵌合用凹所を備え、前記嵌合用凹所に前記嵌合用凸部を嵌合させた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを第１の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第１の特徴に加えて、挿通用貫通孔における吊り下げ部材との接触部分と、嵌合用凹所における嵌合用凸部との接触部分とに、ベアリングを備えることを第２の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、連結具本体は、挿通用貫通孔と連通する切欠きを備えると共に、前記切欠き内に露出する位置に、前記切欠きを介して前記挿通用貫通孔に挿通させた吊り下げ部材が、挿通用貫通孔から抜け出ることを防止するための吊り下げ部材抜け止め防止具を配置してあることを第３の特徴としている。

【0007】

また本発明の海底資源採掘収集装置は、海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具とを備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材は、複数本の紐状部材からなると共に、複数本の前記紐状部材の外周に凸状の嵌合用凸部を一体的に備え、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなると共に、前記連結具本体は、前記吊り下げ部材を挿通させるための挿通用貫通孔を備えると共に前記挿通用貫通孔と連通する切欠きを備え、且つ前記挿通用貫通孔の内側下端に、前記切欠きに向けて延出されて、前記挿通用貫通孔内に受け入れられた前記嵌合用凸部を着座させるための着座部を備え、前記着座部に前記嵌合用凸部を着座させた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを第４の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第４の特徴に加えて、着座部の先端に、鉛直方向上方又は鉛直方向斜め上方に延びる抜け止め部を備えることを第５の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第４又は第５の特徴に加えて、紐状部材は、複数本のワイヤーからなると共に、ねじり方向がＳ撚りのワイヤーと、ねじり方向がＺ撚りのワイヤーとを交互に並列配置させてあることを第６の特徴としている。

【0008】

また本発明の海底資源採掘収集装置は、海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニットと、前記海底資源採掘収集ユニットを母船から吊り下げるための吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材に取り付けられる複数の浮体と、前記吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付け可能とする複数の浮体連結具と、を備えてなる海底資源採掘収集装置であって、前記吊り下げ部材はローラーチェーンからなり、前記浮体連結具は、吊り下げ部材に着脱自在に取り付け可能な連結具本体と、前記連結具本体と浮体とを連結するための連結具とからなり、且つ前記連結具本体は、前記ローラーチェーンに着脱自在に引掛け可能なフック部を備え、前記フック部をローラーチェーンに引掛けた状態で吊り下げ部材に浮体連結具を取り付けて、吊り下げ部材に所定の間隔を空けて複数の浮体を配置してあることを第７の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第７の特徴に加えて、ローラーチェーンに対する連結具本体の着脱をアシストするローラーチェーンアシスト具を備えると共に、前記ローラーチェーンアシスト具は、背板と、前記背板の表裏一面側の両端から延出される一対の側板とからなる略コの字状の本体部と、一対の前記側板の内面の対向する位置に配置される一対の第１のガイドレールと、一対の前記第１のガイドレールよりも前記側板の開口側に配置される一対の第２のガイドレールと、一対の前記第１のガイドレールから前記本体部の内側に向かって延出されるローラーチェーン案内板と、一対の前記第２のガイドレールよりも前記背板から遠ざかる位置に配置されると共に、前記本体部の内側に向かって前記第２のガイドレールよりも長く延出される連結具本体係止板とを備え、且つ前記第１のガイドレールと前記第２のガイドレールとの距離が、ローラーチェーンの厚みと略同一であると共に、前記ローラーチェーン案内板と前記連結具本体係止板との距離が、連結具本体のフック部の幅と略同一であることを第８の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第８の特徴に加えて、ローラーチェーン案内板は、第１のガイドレールの上端に配置される板状部材からなると共に、前記板状部材の下方側を、背板に向けて傾斜させてなる下方傾斜部として構成してあると共に、前記下方傾斜部の傾斜角度と、ローラーチェーン案内板と対向するフック部の先端の傾斜角度とを略同一の角度に構成してあることを第９の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第７〜第９の何れか１つの特徴に加えて、複数本のローラーチェーンを備えると共に、隣接するローラーチェーンの間に、母船から海底までの延びる電気ケーブルと、空気配管との少なくとも一方を設置してなる配線配管ユニットを備えることを第１０の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第１〜第１０の何れか１つの特徴に加えて、連結具は、衝撃を吸収する衝撃吸収機構を備えるものであることを第１１の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第１〜第１１の何れか１つの特徴に加えて、海底資源採掘収集ユニットは、海底資源の採掘収集を行うための採掘収集車両と、前記採掘収集車両を格納保持する採掘収集車両格納保持具とからなり、前記採掘収集車両は、複数の貫通孔を有する網目状の底板と、前記底板の長手方向両側から起立する一対の側板と、前記底板の後方側端部から起立する後方板とを備えてなる本体と、一対の前記側板の外側に配置される車輪と、前記底板の前方側端部に設けられる採掘用歯と、吊り下げ部材と連結される連結部とを備え、且つ前記採掘収集車両格納保持具は、前記車輪をそれぞれ載置可能な一対の底面フレームを備え、且つ一対の前記底面フレームを所定の間隔をあけて並列配置させてあると共に、一対の前記底面フレームの間を、前記採掘収集車両の底板を露出可能な底板露出用開口部として構成してあり、前記採掘収集車両格納保持具を海底に着地させた後に、前記吊り下げ部材を巻き上げ、これによって前記採掘収集車両を前記底面フレームの上で牽引走行させて海底資源の採掘と収集とを行うことを第１２の特徴としている。
また本発明の海底資源採掘収集装置は、上記第１２の特徴に加えて、採掘収集車両格納保持具は、浮体を収納可能な浮体収納室を備えることを第１３の特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

上記第１の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、吊り下げ部材に、所定の間隔をあけて複数の浮体を配置してあることで、吊り下げ部材に負荷される重力を効果的に低減させることができる。よって吊り下げ部材の自重などにより、吊り下げ部材が破断することを効果的に防止することができる。
また吊り下げ部材に浮体を着脱自在に取り付けることができる。よって作業性のよい海底資源採掘収集装置とすることができる。
また船から海底に向けて吊り下げ部材を送り出す際に、吊り下げ部材に浮体連結具を容易且つ確実に取り付けることができる。また吊り下げ部材から浮体連結具を取り外す際には、吊り下げ部材を海面よりも上昇させるだけで、吊り下げ部材から浮体連結具を容易に取り外すことができる。
また上記第２の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第１の特徴による作用効果に加えて、吊り下げ部材が回転した場合であっても、ベアリングによって浮体連結具自体が回転することを防止することができる。よって吊り下げ部材に浮体が巻きつくことを効果的に防止することができる。
また上記第３の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、挿通用貫通孔と連通する切欠きを備えることで、挿通用貫通孔に吊り下げ部材を容易に挿通させることができる。更に吊り下げ部材抜け止め防止具を備えることで、吊り下げ部材が挿通用貫通孔から抜け出ることを効果的に防止することができる。

【0010】

また上記第４の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、複数本の紐状部材で構成される吊り下げ部材に一体的に設ける嵌合用凸部を、挿通用貫通孔の内側下端に設ける着座部に着座させるだけで、吊り下げ部材に連結具本体を容易に取り付けることができる。よって作業性の良い海底資源採掘収集装置とすることができる。
また上記第５の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第４の特徴による作用効果に加えて、着座部の先端に抜け止め部を備えることで、着座部に着座させた嵌合用凸部が、横揺れなどによって挿通用貫通孔から抜け出ることを効果的に防止することができる。
また上記第６の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第４又は第５の特徴による作用効果に加えて、複数本のワイヤーが回転することに伴い、浮体がワイヤーに巻き付くことを効果的に防止することができる。

【0011】

また上記第７の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、吊り下げ部材として撚りのないローラーチェーンを用いることで、吊り下げ部材が回転することを効果的に低減させることができる。またフック部をローラーチェーンに引掛けるだけで吊り下げ部材に連結具本体を容易に取り付けることができる。
また上記第８の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第７の特徴による作用効果に加えて、ローラーチェーンアシスト具を備えることによりローラーチェーンに対する連結具本体の着脱を一段と容易に行うことができる。
また上記第９の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第８の特徴による作用効果に加えて、ローラーチェーンから連結具本体を外す際の作業効率を効果的に向上させることができる。
また上記第１０の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第７〜第９の何れか１つの特徴に加えて、複数本のローラーチェーンを用いることで、吊り下げ部材の強度を効果的に向上させることができる。また海底資源採掘収集ユニットに電気や空気を送ることが可能となり、海底資源採掘収集ユニットの機動力を飛躍的に向上させることができる。
また上記第１１の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第１〜第１０の何れか１つの特徴に加えて、連結具が衝撃吸収機構を備えるものであることで、吊り下げ部材に浮体連結具を取り付ける際や、海中で吊り下げ部材を降下、上昇させる際に、浮体に負荷される力を効果的に低減させることができる。よって浮体連結具から浮体が外れることを効果的に防止することができる。
また上記第１２の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第１〜第１１の何れか１つの特徴に加えて、吊り下げ部材を介して採掘収集車両を牽引するだけで、海底資源の採掘と収集とを容易に行うことができる。
また上記第１３の特徴による海底資源採掘収集装置によれば、上記第１２の特徴に加えて、採掘収集車両格納保持具と採掘収集車両とに負荷される重力を効果的に低減させることができる。よって吊り下げ部材が破断することを一段と効果的に防止することができる防止することができると共に、マンガンノジュールの採掘収集量を飛躍的に増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は吊り下げ部材を示す図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における吊り下げ部材と浮体連結具との要部を示す図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における吊り下げ部材と浮体連結具との要部を示す図である。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る連結具本体に吊り下げ部材を挿通させる状態を示す要部の断面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における海底資源採掘収集ユニットを示す全体斜視図で、（ａ）は採掘収集車両格保持具を示す図、（ｂ）は採掘収集車両格納保持具に採掘収集車両を格納した状態を示す図である。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集ユニットを示す図で、（ａ）は採掘収集車両を牽引する前の状態を示す正面図、（ｂ）は採掘収集車両を牽引した後の状態を示す正面図、（ｃ）は採掘収集車両の平面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る採掘収集車両格納保持具を示す斜視図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における吊り下げ部材と浮体連結具との要部を示す図である。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における吊り下げ部材と浮体連結具との要部を示す図である。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における連結具本体を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）のＰ−Ｐ線方向における断面図である。

【図11】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置を示す全体図である。

【図12】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における吊り下げ部材と浮体連結具との要部を示す図である。

【図13】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置におけるローラーチェーンアシスト具を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図14】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置におけるローラーチェーンアシスト具を介して吊り下げ部材に浮体連結具を連結させた状態を示す要部の正面図である。

【図15】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置における海底資源採掘収集ユニットを示す斜視図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は浮体収納室の内部構造を示す全体図、（ｃ）は浮体収納室の内部構造を示す分解図である。

【図16】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置におけるローラーチェーンアシスト具を介してローラーチェーンに連結具本体を取り付ける状態を示す模式図である。

【図17】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置におけるローラーチェーンアシスト具を介してローラーチェーンに連結具本体を取り付ける状態を示す模式図である。

【図18】本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置におけるローラーチェーンアシスト具を介してローラーチェーンから連結具本体を取り外す状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、各図面を参照して、本発明の実施形態に係る海底資源採掘収集装置を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は特許請求の範囲に記載の本発明を限定するものではない。

【0014】

まず図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置を説明する。
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１は、水深数千ｍの海底１００に存在するマンガンノジュールなどの海底資源（いわゆる海底鉱物資源）を採掘収集するための装置である。以下においては、マンガンノジュール（マンガン団塊）を採掘収集するための装置として、海底資源採掘収集装置１を用いる場合についての説明を行うものとする。

【0015】

この海底採掘収集装置１は、図１に示すように、母船２からドラムローラ３を介して、海中に吊り下げられるワイヤー１０と、浮体連結具２０と、浮体３０と、海底資源採掘収集ユニット４０とで構成される。

【0016】

前記ワイヤー１０は、海底資源採掘収集ユニット４０を海中に吊り下げるための吊り下げ部材である。
本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、複数本の鋼線を撚ってなる１本のワイヤー１０を用いる形態としてある。なお鋼線としては、例えば高張力鋼線などを用いることができる。
また鋼線からなる撚線としては、いわゆるＳ撚り、Ｚ撚りの何れの撚線を用いる構成としてもよい。
このワイヤー１０は、図１（ａ）に示すように、母船２に積載されるドラムロール３を介して、採掘時には海中に吊り下げられ、回収時には巻き取られる。なお、ドラムロール３は図示しないウィンチなどの駆動手段により駆動される。
ワイヤー１０の直径、硬度、長さなどは、海底資源の採掘を行う深度、水圧や、浮体３０の材質、大きさ、形状や、海底資源採掘収集ユニット４０で採掘収集を行う海底資源の量などを考慮して、適宜変更することができる。

【0017】

また図２、図３に示すように、ワイヤー１０の外周に、所定間隔をあけて凸状の嵌合用凸部である連結用リブ１１を設けてある。なお、連結用リブ１１の形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
この連結用リブ１１は、例えばワイヤー１０の外周に溶接などを用いて形成することができる。

【0018】

前記浮体連結具２０は、ワイヤー１０に浮体３０を着脱自在に取り付けるための治具である。
この浮体連結具２０は、図２〜図４に示すように、連結具本体２１と、連結具２２とで構成される。

【0019】

前記連結具本体２１は、ワイヤー１０に着脱自在に取り付け可能なもので、浮体連結具２０の本体部を構成するものである。
本実施形態においては、略円柱状の鋼材で連結具本体２１を形成する構成としてある。なお、鋼材としては、例えば高張力鋼を用いることができる。勿論、連結具本体２１の材質は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
また連結具本体２１の中央位置には、連結部本体２１にワイヤー１０を挿通させるための挿通用貫通孔２１ａを設けている。更に図２、図３に示すように、挿通用貫通孔２１ａにおける連結具本体２１の上面側の一部には、連結用リブ１１を受け入れて嵌合させるための嵌合用凹所２１ｂを設けてある。

【0020】

また本実施形態においては、図２に示すように、挿通用貫通孔２１ａにおけるワイヤー１０との接触部分と、嵌合用凹所２１ｂにおける嵌合用凸部（連結用リブ１１）との接触部分とに、ベアリング２１ｃを設けてある。このベアリング２１ｃは、挿通用貫通孔２１ａ及び嵌合用凹所２１ｂに設けるベアリング用溝２１ｄに配置されている。

【0021】

また図３に示すように、連結具本体２１の外周には、連結具２２を連結させるための環状の連結部２１ｅを設けてある。
なお、連結部２１ｅの形状、大きさは、本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0022】

また本実施形態においては、図３、図４に示すように、連結具本体２１には、外周面から挿通用貫通孔２１ａまで連通する切欠き２１ｆを設ける構成としてある。より具体的には、連結具本体２１の上面Ｔから下面Ｕまで続くと共に、連結具本体２１の外周面から挿通用貫通孔２１ａまで連通する切欠き２１ｆを設ける構成としてある。
更に図４に示すように、この切欠き２１ｆ内に露出する位置に、切欠き２１ｆを介して挿通用貫通孔２１ａに挿通させたワイヤー１０が、挿通用貫通孔２１ａから抜け出ることを防止するための吊り下げ部材抜け止め防止具２１ｇを設けてある。

【0023】

この吊り下げ部材抜け止め防止具２１ｇは、挿通用貫通孔２１ａと直交する方向で、且つ挿通用貫通孔２１ａの中心に向かう方向に付勢力を発生させるバネＧと、バネＧの先端に取り付けられる抜け止め防止用球Ｈとからなる。
より具体的には、切欠き２１ｆと直交する方向に、切欠き２１ｆと連通する一対のバネ収容溝２１ｈを対向させて設け、この一対のバネ収容溝２１ｈ内に、切欠き２１ｆと直交する方向で、且つ挿通用貫通孔２１ａの中心に向かう方向に付勢力を発生させるバネＧをそれぞれ配置してある。更に一対のバネＧの先端に、切欠き２１ｆ内に露出する抜け止め防止用球Ｈを一対設ける構成としてある。また一対の抜け止め防止用球Ｈ間の距離を、ワイヤー１０の直径よりも小さい構成としてある。

【0024】

このような構成とすることで、挿通用貫通孔２１ａにワイヤー１０を挿通させる際、図３、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、切欠き２１ｆを介してワイヤー１０を挿通用貫通孔２１ａの方向へと水平移動させるだけで、バネＧの付勢力に抗してワイヤー１０を挿通用貫通孔２１ａに挿通させることができると共に、挿通用貫通孔２１ａからワイヤー１０が抜け出ることを効果的に防止することができる。
つまり、挿通用貫通孔２１ａにワイヤー１０を挿通させる際には、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、ワイヤー１０を連結具本体２１の中心へと向けて水平移動させる。これによって、ワイヤー１０は切欠き２１ｆと直交する方向にバネ付勢される一対の抜け止め防止用球Ｈと接触し、一対の抜け止め防止用球Ｈを連結具本体２１の外方への押圧しながら、バネＧの付勢力に抗して一対の抜け止め防止用球Ｈの間を通過して挿通用貫通孔２１ａ内に挿通される。この時、一対の抜け止め防止用球Ｈは、バネＧによる付勢力によって元の位置（図４（ａ）に示す位置）へと戻されている。よってバネＧによる付勢力を介して連結具本体２１の内側に向かう方向に付勢される一対の抜け止め防止用球Ｈによって、ワイヤー１０が挿通用貫通孔２１ａから抜け出ることを効果的に防止することができる。
一方、挿通用貫通孔２１ａからワイヤー１０を取り出す際には、図４（ｃ）〜図４（ａ）に示すように、ワイヤー１０を連結具本体２１の外方へと向けて水平移動させる。ワイヤー１０は、バネＧによる付勢力を介して連結具本体２１の内側に向かう方向に付勢される一対の抜け止め防止用球Ｈと接触し、バネＧの付勢力に抗して一対の抜け止め防止用球Ｈの間を通過して挿通用貫通孔２１ａから取り出される。
以上のように、ワイヤー１０を水平方向に移動させるだけで、挿通用貫通孔２１ａの内外へとワイヤー１０を容易に移動させることができると共に、挿通用貫通孔２１ａに挿通させたワイヤー１０が挿通用貫通孔２１ａから抜け出ることを効果的に防止することができる。

【0025】

本実施形態においては、図１に示すように、このような構成からなる連結具本体２１を、ワイヤー１０に所定の間隔を空けて複数個取り付ける構成としてある。
ここで「所定の間隔を空けて複数個」とは、海底資源の採掘を行う深度、水圧や、ワイヤー１０の材質、硬度、長さ、本数や、浮体３０の材質、大きさ、形状や、海底資源採掘収集ユニット４０で採掘収集を行う海底資源の量などを考慮して、ワイヤー１０に破断が生じることを効果的に防止できる間隔、個数を意味するものである。

【0026】

前記連結具２２は、連結具本体２１と浮体３０とを連結するためのものである。
本実施形態においては、図３に示すように、衝撃吸収機構を備える鋼材からなるスプリングで連結具２２を形成する構成としてある。鋼材としては、例えば高張力鋼を用いることができる。勿論、鋼材の材質は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
また連結具２２の両端に、環状の連結部２２ａを備える構成としてある。この環状の連結部２２ａは、一方が連結具本体２１の連結部２１ｅと連結される連結部となり、他方が浮体３０と連結される連結部となる。
なお本実施形態においては、連結具２２としてスプリングを用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではない。例えば連結具２２としてショックアブソーバーを用いる構成としてもよい。つまり連結具２２は、衝撃吸収機構を備えるものであれば、如何なるものを用いる構成としてもよい。
また連結部２２ａの形状、大きさも本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0027】

前記浮体３０は、ワイヤー１０に浮力を付加し、これによってワイヤー１０に負荷される重力を軽減させるためのものである。
本実施形態においては、チタン鋼で形成される閉塞した球体の内部に空気を充填してなる浮体３０を用いる構成としてある。勿論、浮体３０に充填されるものは空気に限るものではなく、ワイヤー１０に浮力を付加できるものであれば、如何なるものであってもよい。
なお、浮体３０の大きさや数は、海底資源の採掘を行う深度、水圧や、ワイヤー１０の材質、硬度、長さ、本数や、浮体３０の材質、大きさ、形状や、海底資源採掘収集ユニット４０で採掘収集を行う海底資源の量などを考慮して、ワイヤー１０に破断が生じることを効果的に防止できる大きさ、数とすることができる。望ましくは、ワイヤー１０の重量を０とすることが可能な大きさ、数とすることが好ましい。
但し、全ての浮体３０をワイヤー１０に取り付けた状態において、海底資源採掘収集ユニット４０を海底１００まで降下させ、海底１００に着底させることできる構成を満たすものであることが必要である。
また浮体３０の形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
このような浮体３０は、図３に示すように、浮体３０の外面に設ける連結部３１を介して、連結具２２と連結されている。

【0028】

前記海底資源採掘収集ユニット４０は、海底資源の採掘収集を行うためのものである。
本実施形態においては、図５〜図７に示すように、海底資源採掘収集ユニット４０は、採掘収集車両４１と、採掘収集車両格納保持具４２とで構成される。

【0029】

前記採掘収集車両４１は、海底資源を採掘収集するための車両である。
この採掘収集車両４１は、図５（ｂ）、図６に示すように、底板４１ａと、本体４１ｂと、停止用凸部４１ｃと、車輪４１ｄと、採掘用歯４１ｅと、連結部４１ｆとで構成される。

【0030】

前記底板４１ａは、採掘収集車両４１の土台となると共に、採掘した海底資源の荷台を構成するものである。
本実施形態においては、図６（ｃ）に示すように、矩形状で、複数の貫通孔Ｋを備える網目状の底板４１ａを用いる構成としてある。なお網目の大きさは、採掘収集したマンガンノジュールの塊が落下しない大きさとすることが必要である。
また底板４１ａの形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0031】

前記本体４１ｂは、採掘収集車両４１の骨格を構成するものである。
本実施形態においては、図５（ｂ）、図６に示すように、底板４１ａの長手方向両側から起立する矩形状の一対の側板Ｍと、底板４１ａの後方側端部から起立する矩形状の後方板Ｎとで本体４１ｂを形成する構成としてある。なお、ここで「後方」とは、採掘収集車両４１が進む方向を前方、その反対側を後方とするものである。
つまり本実施形態における採掘収集車両４１は、前方と上方が開放されていると共に、底が網目状となっている荷台を備える構成となっている。
また本体４１ｂを構成する側板Ｍと後方板Ｎとの形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0032】

前記停止用凸部４１ｃは、採掘収集車両４１をワイヤー１０で牽引して移動させた際に、採掘収集車両格納保持具４２と接することで、採掘取集車両４１の移動を停止させるためのものである。
本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、一対の側板Ｍの前方側端部の上面で、且つ一対の側板Ｍと直交する方向に、矩形状の板材を載置させて停止用凸部４１ｃを形成する構成としてある。
また停止用凸部４１ｃの形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0033】

前記車輪４１ｄは、採掘収集車両を移動させるためのものである。本実施形態においては、一対の側板Ｍに、それぞれ二つずつ車輪４１ｄを設ける構成としてある。

【0034】

前記採掘用歯４１ｅは、海底を掘り起こして、マンガンノジュールを採掘するためのものである。
本実施形態においては、図５（ｂ）、図６に示すように、底板４１ａの前方側端部に、三角形の板材を斜め下方に傾斜させて配置することで、採掘用歯４１ｅを形成する構成としてある。
また採掘用歯４１ｅの形状は本実施形態のものに限るものではなく、海底を掘り起こして、マンガンノジュールを採掘可能なものであれば、適宜変更可能である。

【0035】

前記連結具４１ｆは、ワイヤー１０との連結部を構成するものである。
本実施形態においては、底板４１ａの前方側端部中央に、ワイヤー１０を挿通可能な貫通孔を備える略Ｔ字形状の板材を延出させることで、連結具４１ｆを形成する構成としてある。
また連結具４１ｆの形状は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

【0036】

なお、既述した底板４１ａ、本体４１ｂ、停止用凸部４１ｃ、車輪４１ｄ、採掘用歯４１ｅ、連結具４１ｆは、例えば高張力鋼などの鋼材で形成することができる。

【0037】

前記採掘収集車両格納保持具４２は、採掘収集車両４１を内部に格納保持すると共に、採掘収集車両４１の走行路を形成するためのものである。更に採掘収集したマンガンノジュールを海上まで運搬するための運搬具となるものである。
この採掘収集車両格納保持具４２は、採掘収集車両格納室４２ａと、浮体収納室４２ｂと、フレーム４２ｃと、連結バー４２ｄと、滑車４２ｅとで形成される。

【0038】

前記採掘収集車両格納室４２ａは、採掘収集車両４１を内部に格納保持すると共に、採掘収集車両４１の走行路を形成するためのものである。
本実施形態においては、図５〜図７に簡略化して示すように、細長い板材からなる二枚の第１の底面フレームＶ１と、第１の底面フレームＶ１よりも長さが短い二枚の第２の底面フレームＶ２とを矩形状に配置してある。また第１の底面フレームＶ１の外方側端部から細長い板材からなる側面フレームＷを起立させて設けてある。また側面フレームＷの長手方向両端から細長い板材からなる連結フレームＸを起立させて設けてある。更に連結フレームＸと交差する位置で、且つ側面フレームＷと対向する位置に、細長い板材からなる二枚の第１の上面フレームＺ１を配置すると共に、第１の上面フレームＺ１よりも長さが短い二枚の第２の上面フレームＺ２を、対向する第１の上面フレームＺ１の両端を連結する位置に配置してある。そして、このような第１の底面フレームＶ１、第２の底面フレームＶ２、側面フレームＷ、連結フレームＸ、第１の上面フレームＺ１、第１の上面フレームＺ２とで採掘収集車両格納室４２ａを形成する構成としてある。
このような構成とすることで、採掘収集車両格納室４２ａを、上方、下方、前方、後方、側方に開口を備える空間として構成することができる。特に、下方側の第１の底面フレームＶ１、第２の底面フレームＶ２の間に形成される開口を、採掘収集車両４１の底板４１ａを露出可能な底板露出用開口部Ｄとして構成することができる。
また二枚の第２の上面フレームＺ２のうち、前方側の第２の上面フレームＺ２を、採掘収集車両４１に備える停止用凸部４１ｃとの接触板とすることができる。よって図６（ａ）に示す採掘収集車両格納室４２ａの高さＥは、採掘収集車両４１の高さと略同一であることが必要である。
なお、第１の底面フレームＶ１、第２の底面フレームＶ２、側面フレームＷ、連結フレームＸ、第１の上面フレームＺ１、第２の上面フレームＺ２は、例えば高張力鋼などの鋼材で形成することができる。

【0039】

前記浮体収納室４２ｂは浮体３０を収納する空間を構成するものである。
本実施形態においては、図５〜図７に簡略化して示すように、板材を用いて、内部に空間を備える密閉された直方体形状に形成することで浮体収納室４２ｂを形成する構成としてある。
また図７に示すように、複数の仕切板Ｓで区分けされた複数の部屋を備える空間として浮体収納室４２ｂを形成してある。そして各部屋の中に一つの浮体３０を収納する構成としてある。
この浮体収納室４２ｂは、溶接などを用いて第１の上面フレームＺ１、第２の上面Ｚ２と連結されて、採掘収集車両格納室４２ａの上方に配置されている。
なお、この浮体収納室４２ｂは、例えば溶接などを用いて六枚の板材を貼り合わせることで形成することができる。

【0040】

前記フレーム４２ｃは、採掘収集車両格納保持具４２の、いわゆる把持部となるものである。また滑車４２ｅを備える連結バー４２ｄを取り付けるためのものである。
本実施形態においては、Ｌ字状の細長い板材を中央で屈曲させてなる一対のＬ字型のフレーム４２ｃを、浮体収納室４２ｂの上面に対向させて配置する構成としてある。より具体的には、図５に示すように、浮体収納室４２ｂの上面の長手方向の両端に、Ｌ字型のフレーム４２ｃの両端を連結させる構成としてある。なお、Ｌ字型のフレーム４２ｃと浮体収納室４２ｂとの連結は、例えば溶接などを用いて行うことができる。

【0041】

前記連結バー４２ｄは、一対のフレーム４２ｃを連結すると共に、滑車４２ｅを取り付けるためのものである。
本実施形態においては、図５に示すように、Ｌ字型の一対のフレーム４２ｃの頂点部分を結ぶ位置に、円柱状部材を配置して連結バー４２ｄを形成する構成としてある。
なお、この連結バー４２ｄは、例えば溶接などを用いてフレーム４２ｃに取り付けることができる。

【0042】

前記滑車４２ｅは、ワイヤー１０を通して力の方向を変えるためのものである。
本実施形態においては、図５に示すように、三つの滑車４２ｅを用いる構成としてある。
具体的には、連結バー４２ｄの中央位置と、浮体収納室４２ｂの前方側の上面及び前方側の側面に三つの定滑車たる滑車４２ｅを配置する構成としてある。

【0043】

なお図示していないが、本実施形態においては、海底１００に着底するまでは、採掘収集車両格納保持具４２に取り付けられて採掘収集車両４１の走行を阻害し、海底１００に着底することで採掘収集車両格納保持具４２から自動的に取り外されて採掘収集車両４１の走行を開始可能とする、いわゆるストッパーを採掘収集車両格納保持具４２に配置する構成としてある。

【0044】

既述した浮体収納室４２ｂ、フレーム４２ｃ、連結バー４２は、例えば高張力鋼などの鋼材で形成することができる。

【0045】

次に、このような構成からなる海底資源採掘収集装置１を用いて海底資源を採掘収集する方法を説明する。
まず、マンガンノジュールの採掘場所の海面に停泊させた母船２から、ドラムロール３を介して、海底資源採掘収集ユニット４０を先端に連結させたワイヤー１０を送り出す。

【0046】

この際、図３に示すように、ワイヤー１０に、予め連結具本体２１を連結させておく。具体的には、母船２の船上において、連結具本体２１を切り欠き２１ｆの側からワイヤー１０へと押し込み、挿通用貫通孔２１ａにワイヤー１０を挿通させ、浮体連結具２０を海面へと落下させる。この際、浮体連結具２０には、浮体３０が連結されていることから、浮体連結具２０は、海面に浮いた状態となると共に、嵌合用凹所２１ｂに連結用リブ１１を嵌合させるための待機状態となる。

【0047】

そしてワイヤー１０を更に海中へと送り出すことで、連結用リブ１１と浮体連結具２０の嵌合用凹所２１ｂとが嵌合する。これによってワイヤー１０に浮体連結具２０が取り付けられ、浮体３０は、浮体連結具２０と共に海中へと降下される。
以後は、上記動作を繰り返すことで、ワイヤー１０に所定の間隔をあけて複数の浮体３０が配置される（取り付けられる）。

【0048】

全ての浮体３０が取り付けられた状態において、更にワイヤー１０を海中へと送り出し、海底資源採掘取集ユニット４０を海底１００に着底させる。
海底資源採掘取集ユニット４０が海底１００に着底すると、採掘収集車両格納保持具４２に備えられた採掘収集車両４１の走行を阻害するストッパーが自動的に取り外される。

【0049】

そしてワイヤー１０を巻き上げることで、連結部４１ｆに取り付けられているワイヤー１０が、滑車４２ｅを介して巻き上げられる。これによって、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、採掘収集車両格納室４２ａの最も後方に配置されていた採掘収集車両４１が、第１の底面フレームＶ１上を牽引走行されて、採掘収集車両格納室４２ａの前方まで移動される。この際、採掘用歯４１ｅによって、海底１００に分布するマンガンノジュールがかき出されると共に、底板４１ａ上に載置される。
そして停止用凸部４１ｃが、前方側に配置される第２の上面フレームＺ２に接触することで、採掘収集車両４１の走行が停止される。
以上により、採掘収集車両４１によって海底１００のマンガンノジュールが採掘収集される。

【0050】

次にワイヤー１０を更に巻き上げることで、マンガンノジュールを採掘収集し終えた海底資源採掘取集ユニット４０が海面まで浮上される。
その後、海面まで達した海底資源採掘収集ユニット４０は、母船２に配備される図示しないクレーンを用いて母船２上へと引き上げられる。
以上により、本発明の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１を用いたマンガンノジュールの採掘収集が終了する。

【0051】

上記のような構成からなる本発明の第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１は、以下の効果を奏する。

【0052】

ワイヤー１０に所定の間隔をあけて複数の浮体３０を配置してあることで、ワイヤー１０に負荷される重力を効果的に低減させることができる。よって数千ｍの深海底までワイヤー１０を送り出す場合においても、ワイヤー１０が自重や水圧などにより、破断することを効果的に防止することができる。

【0053】

またワイヤー１０に浮体３０を着脱自在に取り付け可能な浮体連結具２０を備える構成とすることで、ワイヤー１０に浮体３０を容易に取り付けたり、取り外したりすることができる。よって作業効率の良い海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0054】

また浮体連結具２０に、衝撃吸収機構を備えるスプリングからなる連結具２２を備える構成とすることで、海面で待機状態にある嵌合用凹所２１ｂに連結用リブ１１が嵌合する際、連結具本体２１の連結部２１ｅ、連結具２２の連結部２２ａ、浮体３０の連結部３１に大きな力が負荷されるところ、スプリングからなる連結具２２によって、連結部２１ｅ、連結部２２ａ、連結部３１に負荷される力を効果的に吸収し、連結部２１ｅ、連結部２２ａ、連結部３１が破断して浮体連結具２０から浮体３０が外れることを効果的に防止することができる。
また海中においても、海流などによって連結部２１ｅ、連結部２２ａ、連結部３１に負荷される力を連結具２２で効果的に吸収させることができ、連結部２１ｅ、連結部２２ａ、連結部３１が破断して浮体連結具２０から浮体３０が外れることを効果的に防止することができる。

【0055】

またワイヤー１０に連結用リブ１１を設けると共に、連結具本体２１に連結用リブ１１が嵌合する嵌合用凹所２１ｂを設け、予めワイヤー１０を挿通させて待機状態にある嵌合用凹所２１ｂに連結用リブ１１を嵌合させて、ワイヤー１０に浮体連結具２０を連結させる構成とすることで、ワイヤー１０への浮体連結具２０の取り付けを容易且つ確実なものとすることができる。
またワイヤー１０から浮体連結具２０を取り外す際においても、嵌合用凹所２１ｂを備える連結具本体２１には浮体３０が取り付けられていることから、ワイヤー１０を海面から上昇させるだけで、嵌合用凹所２１ｂと連結用リブ１１との嵌合を容易に解除することができる。よって、ワイヤー１０から取り外し容易な浮体連結具２０とすることができる。
従ってワイヤー１０への着脱が一段と容易な浮体連結具２０とすることができる。

【0056】

また挿通用貫通孔２１ａにおけるワイヤー１０との接触部分と、嵌合用凹所２１ｂにおける連結用リブ１１との接触部分とに、ベアリング２１ｃを設ける構成とすることで、撚り線からなるワイヤー１０が、荷重に伴い回転した場合であっても、ベアリング２１ｃによって浮体連結具２０自体が回転することを効果的に防止することができる。よって、浮体３０を連結している連結具２２がワイヤー１０に巻きつくことを効果的に防止することができる。

【0057】

また連結具本体２１の上面Ｔから下面Ｕまで続くと共に、連結具本体２１の外周面から挿通用貫通孔２１ａまで連通する切欠き２１ｆを設けると共に、切欠き２１ｆ内に露出する位置に、切欠き２１ｆを介して挿通用貫通孔２１ａに挿通させたワイヤー１０が、挿通用貫通孔２１ａから抜け出ることを防止するための吊り下げ部材抜け止め防止具２１ｇを配置してあることで、挿通用貫通孔２１ａにワイヤー１０を挿通させる際、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、切欠き２１ｆを介してワイヤー１０を挿通用貫通孔２１ａの方向へと水平移動させるだけで、バネＧの付勢力に抗してワイヤー１０を挿通用貫通孔２１ａに挿通させることができると共に、挿通用貫通孔２１ａからワイヤー１０が抜け出ることを効果的に防止することができる。

【0058】

また採掘収集車両格納保持具４２を海底１００に着地させた後に、ワイヤー１０を巻き上げ、これによって採掘収集車両４１を第１の底面フレームＶ１上で牽引走行させて海底資源の採掘と収集とを行う構成とすることで、海底資源の採掘と収集とを容易に行うことができる。

【0059】

一対の第１の底面フレームＶ１の間を採掘収集車両４１の底板４１ａを露出可能な底板露出用開口部Ｄとして構成してあると共に、採掘収集車両４１の底板４１ａを網目状とすることで、採掘収集したマンガンノジュールの塊を落下させることなく、また余分な泥などをふるい落しながら、海上まで運搬することができる。

【0060】

海底資源採掘収集ユニット４０が、海底１００に着底するまでは採掘収集車両格納保持具４２に取り付けられて採掘収集車両４１の走行を阻害し、海底１００に着底することで採掘収集車両格納保持具４２から自動的に取り外されて採掘収集車両４１の走行を開始可能とする、いわゆるストッパーを備える構成とすることで、海底１００に着底するまでは採掘収集車両４１の走行を確実に停止させ、海底１００に着底すると同時にマンガンノジュールの採掘収集を開始させることができる。よって作業性の良い海底資源採掘収集装置１とすることができる。

【0061】

またワイヤー１０と連結される採掘収集車両４１に停止用凸部４１ｃを備え、且つ採掘収集車両格納室４２ａに停止用凸部４１ｃと接触して採掘収集車両４１の走行を停止させる第２の上面フレームＺ２を備える構成とすることで、ワイヤー１０を巻き上げるだけで、採掘収集車両格納保持具４２内に採掘収集車両４１を格納させたままの状態で、採掘収集車両４１の走行を停止させることができる。

【0062】

また採掘収集車両格納保持具４２に、浮体３０を収納可能な浮体収納室４２を設けることで、採掘収集車両格納保持具４２と採掘収集車両４１とに負荷される重力を効果的に低減させることができる。よってワイヤー１０が破断することを一段と効果的に防止することができると共に、マンガンノジュールの採掘収集量を飛躍的に増大させることができる。従って採掘収集効率のよい海底資源採掘収集装置１とすることができる。

【0063】

更に浮体収納室４２の構成として、仕切板Ｓで仕切られた複数の部屋を備える構成とし、各部屋に１つの浮体３０を収納する構成とすることで、各浮体３０が移動することを効果的に防止することができる。よって採掘収集車両格納保持部４２が傾くことを効果的に防止することができ、作業効率の良い海底資源採掘収集装置１とすることができる。

【0064】

次に図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置５を説明する。
本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置５は、既述した第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１に対して、吊り下げ部材と浮体連結具の構成のみを異なる構成とし、その他の構成は同じ構成とするものである。よって第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１と同一部材、同一機能を果たすものには同一番号、同一符号を付し、以下の詳細な説明は省略するものとする。

【0065】

図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置５は、吊り下げ部材たる紐状部材で構成されるワイヤー１０を複数本備える構成とするものである。具体的には、いわゆるＳ撚りのワイヤー１０ａと、Ｚ撚りのワイヤー１０ｂとの２本のワイヤー１０を並列配置させて備える構成とするものである。

【0066】

また図８、図９（ｂ）に示すように、二本のワイヤー１０ａ、１０ｂの外周に凸状の嵌合用凸部である連結用リブ１１０を一体的に備える構成とするものである。

【0067】

本実施形態の浮体連結具５０の構成として、二本のワイヤー１０ａ、１０ｂを挿通させるための挿通用貫通孔５１ａを備えると共に、挿通用貫通孔５１ａと連通する切欠き５１ｂを備えてなる平面視略Ｃ字状の連結具本体５１を備える構成としてある。また挿通用貫通孔５１ａの内側下端に、切欠き５１ｂに向けて延出されて、挿通用貫通孔５１ａ内に受け入れられる連結用リブ１１０を着座させるための着座部５１ｃを備えると共に、着座部５１ｃの先端に鉛直方向上方に延びる棒状の抜け止め部５１ｄを備える構成としてある。
また平面視略Ｃ字状の連結具本体５１の背面側中央に、スプリングからなる連結具５２を連結させるための長穴Ｃを設けた連結部５１ｅを備える構成としてある。そして上記構成の連結部５１ｅに、浮体３０を備える連結具５２の連結部５２ａを連結させてある。
更に着座部５１ｃの側面には、連結用リブ１１０を着座部５１ｃに着座させた際に、ワイヤー１０ａ、１０ｂが嵌り合うことで、ワイヤー１０ａ、１０ｂがずれ動くことを防止するための嵌合用凹部５１ｆを設けてある。

【0068】

次に、このような構成からなる浮体連結具５０をワイヤー１０ａ、１０ｂに取り付ける方法を説明する。

【0069】

図９に示すように、母船２から送り出されるワイヤー１０ａ、１０ｂに、予め浮体連結具５０の連結具本体５１を連結させておく。具体的には、母船２の船上において、連結具本体５１を切り欠き５１ｂの側からワイヤー１０ａ、１０ｂへと押し込み、挿通用貫通孔５１ａにワイヤー１０ａ、１０ｂを挿通させ、浮体連結具５０を海面へと落下させる。この際、図１０（ｂ）に示すように、隣接するワイヤー１０ａ、１０ｂの間に抜け止め部５１ｄ、着座部５１ｃを挿通させることが必要である。
海面へと落下した浮体連結具５０には、浮体３０が連結されていることから、浮体連結具５０は海面に浮いた状態で着座部５１ｃに連結用リブ１１０を着座させるための待機状態となる。
そしてワイヤー１０ａ、１０ｂを更に海中へと送り出すことで、連結用リブ１１０が着座部５１ｃに着座すると共に、嵌合用凹所たる挿通用貫通孔５１ａに、嵌合用凸部たる連結用リブ１１０が嵌合する。同時に、図１０（ｂ）に示すように、嵌合用凹部５１ｆにワイヤー１０ａ、１０ｂが嵌り合う。
以上により、ワイヤー１０ａ、１０ｂに浮体連結具５０が取り付けられる。

【0070】

このような構成からなる本発明の第２の実施形態に係る海底資源採掘収集装置５は、以下の効果を奏する。

【0071】

二本のワイヤー１０ａ、１０ｂに一体的に設ける連結用リブ１１０を、挿通用貫通孔５１ａの内側下端に設ける着座部５１ｃに着座させるだけで、ワイヤー１０ａ、１０ｂに連結具本体５１を容易に取り付けることができる。よって作業性の良い海底資源採掘収集装置５とすることができる。
更に着座部５１ｃに嵌合用凹部５１ｆを設けることで、連結用リブ１１０を着座部５１ｃに着座させた状態において、ワイヤー１０ａ、１０ｂがずれ動くことを効果的に防止することができる。

【0072】

また着座部５１ｃの先端に抜け止め部５１ｄを備えることで、着座部５１ｃに着座させると共に、挿通用貫通孔５１ａに嵌合させた連結用リブ１１０が、横揺れなどによって挿通用貫通孔５１ａから抜け出ることを効果的に防止することができる。

【0073】

また二本のワイヤー１０ａ、１０ｂの構成として、いわゆるＳ撚りのワイヤーで構成されるワイヤー１０ａと、いわゆるＺ撚りのワイヤーで構成されるワイヤー１０ｂとを並列配置させる構成とすることで、連結用リブ１１０で一体化された撚り方向が相反する二本のワイヤー１０ａ、１０ｂが回転することを効果的に防止することができる。従って複数本のワイヤーが回転することに伴って、浮体３０がワイヤーに巻き付いてしまうことを効果的に防止することができる。よって巻き付きに伴う連結具５２の破断や、連結具５２の連結部５２ａ、浮体３０の連結具３１ａの破損を効果的に防止することができる。

【0074】

次に、図１１〜図１８を参照して、本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置６を説明する。
本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置６は、既述した第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１に対して、吊り下げ部材と浮体連結具の構成及び海底資源採掘収集ユニットにおける採掘収集車両格納保持具の構成を異なる構成とすると共に、電気ケーブルや空気配管、油圧ケーブルなどを設置してなる配線配管ユニットを備える構成とし、その他の構成は同じ構成とするものである。よって第１の実施形態に係る海底資源採掘収集装置１と同一部材、同一機能を果たすものには同一番号、同一符号を付し、以下の詳細な説明は省略するものとする。

【0075】

図１１、図１２を参照し、本発明の第３の実施形態に係る海底資源採掘収集装置６は、吊り下げ部材として、複数本のローラーチェーン６０を用いる構成とするものである。
また浮体連結具として、ローラーチェーン６０に着脱自在に引掛け可能なフック部７１ｂを備える浮体連結具７０を用いる構成とするものである。
更に図１２に示すように、複数本のローラーチェーン６０の間に、電気ケーブルＦや空気配管Ｉ、油圧ケーブルＡなどを設置してなる配線配管ユニット８０を備える構成とするものである。

【0076】

前記ローラーチェーン６０は、汎用されているローラーチェーンと同型のものであり、図１２に示すように、対向配置される一対のプレート６１と、一対のプレート６１間に配置されるローラー６２と、上下に配置されるプレート６１を連結するピン６３とで構成される。また本実施形態では、ローラーチェーン６０は撚りのないものを用いている。
なお図１５に示すように、このローラーチェーン６０は、採掘収集車両格納保持具４２の連結バー４２ｄ、４２ｈを介して、採掘収集車両４１の連結具４１ｆと連結されている。

【0077】

前記浮体連結具７０の連結具本体７１は、図１２、図１４、図１６〜図１８に示すように、正面視において逆Ｖ字状に形成される板状部材からなる本体部７１ａと、本体部７１ａの両側先端部に配置される略Ｕ字状のフック部７１ｂとで構成される。そしてフック部７１ｂをローラー６２に引掛けることで、連結具本体７１をローラーチェーン６０に取り付けることが可能となる。
また図１２に示すように、本体部７１ａの交差部分に、環状の連結具７３を備える。そして連結具７３に、浮体３０を備える連結具７２の連結部７２ａを連結させてある。
なお、連結具本体７１は、例えば高張力鋼を用いて形成することができる。

【0078】

前記配線配管ユニット８０は、ローラーチェーン６０に付随させて電気ケーブルＦと空気配管Ｉ、油圧ケーブルＡとを配設するためのものである。この配線配管ユニット８０は、図１２に示すように、略Ｕ字状の固定具８１ａを介して電気ケーブルＦと空気配管Ｉ、油圧ケーブルＡと固定する固定用板８１と、固定用板８１をローラーチェーン６０に連結させるための連結用板８２とを備えてなる。
なお、固定用板８１はボルトＢを介して連結用板８２に連結されており、連結用板８２は、例えば溶接などを用いてローラーチェーン６０に固定されている。

【0079】

また本実施形態においては、図１１、図１３、図１４に示すように、ローラーチェーン６０に対する連結具本体７１の着脱をアシストするローラーチェーンアシスト具９０を母船４に備える構成としてある。
前記ローラーチェーンアシスト具９０は、図１３に示すように、背板９１と、背板９１の表裏一面側の両端から延出される一対の側板９２とからなる略コの字状の本体部９３と、一対の側板９２の内面の対向する位置に配置される一対の第１のガイドレールたる内側ガイドレール９４と、内側ガイドレール９４よりも側板９２の開口側に配置される第２のガイドレールたる外側ガイドレール９５と、一対の内側ガイドレール９４から本体部９３の内側に向かって延出されるローラーチェーン案内板９６と、一対の側板９２から延出される連結用板９７と、一対の外側ガイドレール９５よりも側板９２の開口側に配置されると共に本体部９３の内側に向かって外側ガイドレール９５よりも長く延出される連結具本体係止板９８とを備えてなる。
そして本実施形態においては、図１３（ｂ）に示すように、内側ガイドレール９４と外側ガイドレール９５との距離Ｊが、ローラーチェーン６０の厚みと略同一であると共に、ローラーチェーン案内板９６と連結具本体係止板９８との距離Ｏが、図１６（ｂ）に示すフック部７１ｂの幅Ｐと略同一である構成としてある。

【0080】

前記背板９１と側板９２とからなる本体部９３は、ローラーチェーンアシスト具９０の骨格を形成するものである。
なお本実施形態においては、図１１に簡略化して示すように、母船４に設置してあるローラーチェーンアシスト具９０（本体部９３）が、海中まで到達する長さを備えるものである構成としてある。
また背板９１及び側板９２には、上側端部を外側に傾斜させてなる上方傾斜部９１ａ、９２ａと、下側端部を外側に傾斜させてなる下方傾斜部９１ｂ、９２ｂを設ける構成としてある。

【0081】

前記内側ガイドレール９４及び外側ガイドレール９５は、ローラーチェーン６０の投入口を構成すると共に、ローラーチェーンアシスト具９０内におけるローラーチェーン６０の誘導路を形成するものである。
本実施形態においては、内側ガイドレール９４及び外側ガイドレール９５として細長い角材を用いる構成としてある。また、側板９２の長手方向の全長に渡って内側ガイドレール９４及び外側ガイドレール９５を配置する構成としてある。
また図１６に示すように、外側ガイドレール９５の上方には、角材を背板９１から遠ざかる方向に向けて傾斜させてなる上方傾斜部９５ａを設けてある。

【0082】

前記ローラーチェーン案内板９６は、内側ガイドレール９４及び外側ガイドレール９５で形成される投入口へとローラーチェーン６０を案内すると共に、ローラーチェーン６０に対する浮体連結具７０の連結具本体７１の着脱をアシストするためのものである。
本実施形態においては、図１３、図１４、図１６〜図１８に示すように、ローラーチェーン案内板９６の構成として、内側ガイドレール９４の上端側に配置される板状部材からなると共に、板状部材の上方及び下方に、背板９１の方向に向けて傾斜させてなる上方傾斜部９６ａ及び下方傾斜部９６ｂを備える構成としてある。
更に下方傾斜部９６ｂの傾斜角度と、ローラーチェーン案内板９６と対向するフック部７１ｂの先端の傾斜角度とを略同一の角度とする構成としてある。

【0083】

前記連結用板９７は、側板９２と連結具本体係止板９８とを連結させるためのものである。
本実施形態においては、板状部材で連結用板９７を形成する構成としてある。

【0084】

前記連結具本体係止板９８は、主として、ローラーチェーン６０に取り付けた連結具本体７１が海中に達するまでに脱落することを防止するためのものである。
本実施形態においては、図１３（ｂ）、図１６に示すように、一対の外側ガイドレール９５よりも背板９１から遠ざかる位置に配置されると共に、本体部９３の内側に向かって外側ガイドレール９５よりも長く延出される板状部材で連結具本体係止板９８を形成する構成としてある。
また図１６〜図１８に示すように、連結具本体係止板９８の構成として、板状部材の上方及び下方に、背板９１とは反対（遠ざかる）方向に向けて傾斜させてなる上方傾斜部９８ａ及び下方傾斜部９８ｂを備える構成としてある。
更に図１３（ｂ）に示すように、連結具本体係止板９８は、ヒンジＱと、支持板となるＬ型固定板Ｌに設けるバネＲとを介して、開閉自在である構成としてある。

【0085】

なお、既述した本体部９３、内側ガイドレール９４及び外側ガイドレール９５、ローラーチェーン案内板９６、連結用板９７は、例えば高張力鋼を用いて形成することができる。

【0086】

更に本実施形態においては、図１５に示すように、海底資源採掘収集ユニット４０に、浮体収納室を二つ設ける構成としてある。
より具体的には、第１の浮体収納室４２ｆと、第２の浮体収納室４２ｇとを備える構成としてある。

【0087】

前記第１の浮体収納室４２ｆは、複数の浮体３０を収納するための部屋で、既述した本発明の第１の実施形態に係る浮体収納室４２ｂと同様の構成を備えるものである。
一方、前記第２の浮体収納室４２ｇは、第１の浮体収納室４２ｆの下段に配置されると共に、開放された空間Ｙからなり、この空間Ｙに空気を送り込むことで空間Ｙ自体が浮体となり、浮力を発生させるものである。
より具体的には、空気配管Ｉを介して空間Ｙに空気を送り込むことで浮力を発生させる。この時、空間Ｙは開放された空間であるため、空間Ｙの容量を超えた空気は下方から自然に排出される。
なお、この第２の浮体収納室４２ｇは、例えば高張力鋼を用いて形成することができる。

【0088】

以上のような本発明の第３の実施形態にかかる海底資源採掘収集装置６は、以下の効果を奏する。

【0089】

吊り下げ部材として、撚りのないローラーチェーン６０を用いる構成とすることで、吊り下げ部材が海中で回転することを効果的に低減させることができる。よって吊り下げ部材に浮体３０が巻きつくことを効果的に防止することができる。

【0090】

また連結具本体７１のフック部７１ｂをローラーチェーン６０に引掛けるだけで、ローラーチェーン６０に連結具本体７１を容易に取り付けることができる。よって作業性のよい海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0091】

更にローラーチェーンアシスト具９０を備えることで、ローラーチェーン６０に対する連結具本体７１（浮体連結具７０）の着脱を一段と容易に行うことができ、作業効率を効果的に向上させることができる。

【0092】

より具体的には、ローラーチェーン６０に連結具本体７１（浮体連結具７０）を取り付ける際、まず図１６に示すように、ローラーチェーンアシスト具９０の上方にローラーチェーン６０を配置し、内側ガイドレール９４及びローラーチェーン案内板９６と、外側ガイドレール９５との間にローラーチェーン６０を挿通させて、母船４よりローラーチェーン６０を送り出す。これによってローラーチェーンアシスト具９０にローラーチェーン６０が挿通される。
この際、ローラーチェーン案内板９６には、外側ガイドレール９５の上方傾斜部９５ａとは相反する方向に傾斜する上方傾斜部９６ａが設けられているので、ローラーチェーン６０の投入口を広く開口させることができ、ローラーチェーン６０の挿入を一段とスムーズに行うことができる。
また内側ガイドレール９４と外側ガードレール９５との距離Ｊを、ローラーチェーン６０の厚みと略同一である構成としてあることから、内側ガイドレール９４と外側ガードレール９５とでローラーチェーン６０を挟み込む状態を形成することができる。よってローラーチェーン６０にぐらつきが生じることを防止でき、ローラーチェーン６０に対する連結具本体７１の着脱を一段と効率的に行うことができる。

【0093】

次に図１６（ｂ）、図１７を参照して、母船４より送り出されるローラーチェーン６０の空隙（上下に隣接するローラー６２間に形成される空隙）に向けて、連結具本体係止板９８の上方から連結具本体７１のフック部７１ｂを押し込んで、フック部７１ｂをローラーチェーン６０に取り付ける。これにより、ローラーチェーン６０に浮体連結具７０が連結される。
この際、連結具本体係止板９８の上方には、背板９１から遠ざかる方向に向けて傾斜させてなる上方傾斜部９８ａを設けてあることから、フック部７１ｂの押し込み口を広くとることができ、作業性効率を向上させることができる。
またローラーチェーン案内板９６と連結具本体係止板９８との距離Ｏを、フック部７１ｂの幅Ｐと略同一である構成としてあることから、ローラーチェーン６０にフック部７１ｂを押し込む際に、ローラーチェーン案内板９６と連結具本体係止板９８とにフック部７１ｂを当接させて、スライドさせることで、ローラーチェーン６０にフック部７１ｂを容易に引掛けて連結させることができる。つまり、ローラーチェーン案内板９６と連結具本体係止板９８とを、ローラーチェーン６０にフック部７１ｂを取り付ける際のガイドレールとして利用することができる。従って作業効率を格段に向上させることができる。

【0094】

次に図１８を参照して、ローラーチェーン６０から浮体連結具７０を取り外す際には、母船４によってローラーチェーン６０が巻き上げられることで、連結具本体７１のフック部７１が、ローラーチェーン案内板９６の下方傾斜部９６ｂと接触する。
この際、ローラーチェーン案内板９６の下方傾斜部９６ｂの傾斜角度と、フック部７１ｂの先端の傾斜角度とを略同一の角度とする構成としてあることで、下方傾斜部９６ｂと接触したフック部７１ｂの先端が、下方傾斜部９６ｂの上に乗り上がり、ローラーチェーン６０とフック部７１ｂとの連結状態が自動的に解消される。これによってローラーチェーン６０から浮体連結具７０を容易に取り外すことが可能となる。従って作業効率のよい海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0095】

また連結具本体係止板９８の構成として、ヒンジＱと、Ｌ型固定板Ｌに設けるバネＲとを介して、開閉自在である構成とすることで、連結具本体７１が、ローラーチェーン６０に上手く引掛からず、連結できなかった場合には、連結具本体７１が連結具本体係止板９８と接触し、ヒンジＱを介して連結具本体係止板９８が開くことになる。よって、引っ掛かる場所のない浮体連結具７０を海へと落下させることができる。海へと落下させた浮体連結具７０は、浮体３０によって海上に浮くことから、回収して再利用することができる。よって連結具本体７１が、ローラーチェーン６０に上手く引っ掛からなかった場合においても、ローラーチェーン６０を海中へと送り出す作業を中断させることない。従って作業性が良く、安全性の高い海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0096】

また第１の浮体収納室４２ｆと第２の浮体収納室４２ｇとを備える構成とすることで、海底資源採掘収集ユニット４０に負荷される重量を一段と軽減させることができる。よってマンガンノジュールの採掘量を一段と増大させることができ、採掘収集能力の高い海底資源採掘収集装置とすることができる。
更に第２の浮体収納室４２ｇを開放された空間Ｙで構成し、空間Ｙ自体を浮体とする構成とすることで、空間Ｙに送り込む空気量を調整することで、浮力の調整を行うことができる。よって機動性に富む海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0097】

更に電気ケーブルＦや空気配管Ｉ、油圧ケーブルＡなどを設置してなる配線配管ユニット８０を備える構成とすることで、海底資源採掘収集ユニット４０に電気や空気を送ることが可能となり、海底資源採掘収集ユニット４０の起動力を格段に向上させることができる。

【0098】

なお既述した本発明の第１〜第３の実施形態においては、海底資源として、マンガンノジュールを用いる構成としたが、対象となる海底資源はマンガンノジュールに限るものではなく、他の海底資源であってもよい。

【0099】

また浮体に充填する気体として、空気を用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、他の気体を用いる構成としてもよい。更には、予め気体を充填させておく構成に限るものではなく、海中で化学反応を用いて気体を発生させるような構成を採用するものであってもよい。

【0100】

また既述した本発明の第３の実施形態においては、第１の浮体収納室４２ｆに複数個の浮体３０を配置すると共に、第２の浮体収納室４２ｇに設ける空間Ｙにのみ、空気を送り込む構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではない。例えば海底資源採掘収集ユニット４０を用いて海底資源を採掘収集した後には、空間Ｙに空気を送り込むことに加えて、第１の浮体収納室４２ｆの隙間（浮体３０を収納する部屋における、浮体３０を除く隙間）にも空気を送り込むような構成としてもよい。このような構成とすることで、第１の浮体収納室４２ｆの全体を利用して、浮力を発生させることができる。よって、海底資源採掘収集ユニット４０に負荷される重量を一段と軽減させることができる。従って、マンガンノジュールの採掘量を一段と増大させることができる。

【0101】

また採掘収集車両も本実施形態のものに限るものではなく、採掘対象となる海底資源に合わせて適宜変更可能である。例えば車輪に代えてキャタピラを備えるものとすることができる。また配線配管ユニットを備える構成においては、電気制御可能なブルドーザー、油圧式のブルドーザー、自走式のブルドーザーなどを用いることができる。このような構成とすることで、車両自体の大型化（全長が５０ｍ〜１００ｍ程度）を図ることが可能となる。また採掘収集車両の進行方向前方側に、例えばウォーターハンマーなどの掘削機を取り付けて、事前に収集箇所の掘削を行う構成としてもよい。このような構成とすることで、一段と効率的に海底資源の採掘収集を行うことができる。加えて、ＧＰＳ機能を附帯させた海底資源採掘収集ユニットを用いる構成としてもよい。このような構成とすることで、採掘場所の正確な特定が可能となり、一段と作業効率の良い海底資源採掘収集装置とすることができる。また照明器具や動画や写真の撮影器具、地形モニター、水流計などの各種機械器具や装置を搭載した海底資源採掘収集ユニットを用いる構成としてもよい。このような構成とすることで、一段と作業効率の良い海底資源採掘収集装置とすることができる。

【0102】

本発明の第３の実施形態においては、配線配管ユニット８０に配設する配線、配管として、電気ケーブルＦと空気配管Ｉ、油圧ケーブルＡとを用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、他の如何なる配線、配管を用いる構成としてもよい。

【0103】

また吊り下げ部材を海中へと送り出す際に、吊り下げ部材に連結された浮体連結具が海面と接する位置に、気泡発生器によって気泡を発生させるような構成を追加してもよい。このような構成とすることで、吊り下げ部材に連結される浮体連結具が海面と接触する際に受ける衝撃を効果的に低減させることができる。よって、吊り下げ部材に連結される浮体や、浮体を連結する浮体連結具が破損することを一段と効果的に防止することができる。よって一段と耐久性のある海底資源採掘収集装置とすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明によれば、海底資源の採掘収集分野で有益な効果を奏することができることから、海底資源の採掘収集分野における産業上の利用性が高い。

【符号の説明】

【0105】

１ 海底資源採掘収集装置
２ 母船
３ ドラムローラ
４ 母船
５ 海底資源採掘収集装置
６ 海底資源採掘収集装置
１０ ワイヤー
１０ａ ワイヤー
１０ｂ ワイヤー
１１ 連結用リブ
２０ 浮体連結具
２１ 連結具本体
２１ａ 挿通用貫通孔
２１ｂ 嵌合用凹所
２１ｃ ベアリング
２１ｄ ベアリング用溝
２１ｅ 連結部
２１ｆ 切り欠き
２１ｇ 吊り下げ部材抜け止め防止具
２１ｈ バネ収容溝
２２ 連結具
２２ａ 連結部
３０ 浮体
３１ 連結部
４０ 海底資源採掘収集ユニット
４１ 採掘収集車両
４１ａ 底板
４１ｂ 本体
４１ｃ 停止用凸部
４１ｄ 車輪
４１ｅ 採掘用歯
４１ｆ 連結部
４２ 採掘収集車両格納保持具
４２ａ 採掘収集車両格納室
４２ｂ 浮体収納室
４２ｃ フレーム
４２ｄ 連結バー
４２ｅ 滑車
４２ｆ 第１の浮体収納室
４２ｇ 第２の浮体収納室
４２ｈ 連結バー
５０ 浮体連結具
５１ 連結具本体
５１ａ 挿通用貫通孔
５１ｂ 切り欠き
５１ｃ 着座部
５１ｄ 抜け止め部
５１ｅ 連結部
５１ｆ 嵌合用凹部
５２ 連結具
５２ａ 連結部
６０ ローラーチェーン
６１ プレート
６２ ローラー
６３ ピン
７０ 浮体連結具
７１ 連結具本体
７１ａ 本体部
７１ｂ フック部
７２ 連結具
７２ａ 連結部
７３ 連結具
８０ 配線配管ユニット
８１ 固定用板
８１ａ 固定具
８２ 連結用板
９０ ローラーチェーンアシスト具
９１ 背板
９１ａ 上方傾斜部
９１ｂ 下方傾斜部
９２ 側板
９２ａ 上方傾斜部
９２ｂ 下方傾斜部
９３ 本体部
９４ 内側ガイドレール
９５ 外側ガイドレール
９５ａ 上方傾斜部
９６ ローラーチェーン案内板
９６ａ 上方傾斜部
９６ｂ 下方傾斜部
９７ 連結用板
９８ 連結具本体係止板
９８ａ 上方傾斜部
９８ｂ 下方傾斜部
１１０ 連結用リブ
Ａ 油圧ケーブル
Ｂ ボルト
Ｃ 長穴
Ｄ 底板露出用開口部
Ｅ 高さ
Ｆ 電気ケーブル
Ｇ バネ
Ｈ 抜け止め防止用球
Ｉ 空気配管
Ｊ 距離
Ｋ 貫通孔
Ｌ Ｌ型固定板
Ｍ 側板
Ｎ 後方板
Ｏ 距離
Ｐ 幅
Ｑ ヒンジ
Ｒ バネ
Ｓ 仕切板
Ｔ 上面
Ｕ 下面
Ｖ１ 第１の底面フレーム
Ｖ２ 第２の底面フレーム
Ｗ 側面フレーム
Ｘ 連結フレーム
Ｙ 空間
Ｚ１ 第１の上面フレーム
Ｚ２ 第２の上面フレーム

【要約】

【課題】深海底に分布する海底資源を効率的に採掘収集可能な海底資源採掘収集装置の提供を課題とする。
【解決手段】海底資源の採掘収集を行う海底資源採掘収集ユニット４０と、該海底資源採掘収集ユニット４０を母船２から海底１００まで吊り下げるための吊り下げ部材たるワイヤー１０とを備えてなる海底資源採掘収集装置１であって、ワイヤー１０に、所定の間隔をあけて複数の浮体３０を、ワイヤー１０に浮体３０を着脱自在に取り付け可能な浮体連結具２０を介して配置してある。
【選択図】 図１

【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】