(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した円弧状の底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載して、上記底板上に、錘りを長手方向に移動自在に載置し、且つ該錘りの固有周期を、船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずらすように設定した構成を有することを特徴とする船舶の減揺装置。
【請求項２】
船舶上に、底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載し、該ケーシング内の底板上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した２組のレールを、ケーシングの長手方向に沿うように配置して、該２組のレールの上に載るように錘りを長手方向に移動自在に配置し、且つ上記１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期と一致するよう設定すると共に、上記の１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずれるように設定し、更に、上記２組のレールのいずれか１組又は２組のレールを上下させて上面を他方の１組のレールの上面より高さ方向に変位させるようにする高さ調整手段を備えた構成を有することを特徴とする船舶の減揺装置。
【請求項３】
レールの高さ調整手段として、アクチュエータを用いた請求項２記載の船舶の減揺装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレジャーボートの如き船舶に設置して用いる船舶の減揺装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レジャーボートの如き比較的小型の船舶に波力や風力等の外力によって発生する揺れを低減させるための減揺装置としては、図５（イ）（ロ）に概要を示す如く、船舶１上に、所要の曲率で湾曲形成した円弧状のレールとしての底板２を、その曲率中心が上方に位置するような配置で船舶１のロール方向（矢印Ｘ方向）へ向けて支持台３を介し据え付けて固定し、該底板２上に、錘り４を、車輪５を介して底板２の長手方向に沿い移動（揺動）自在に載置し、又、該底板２上には、長手方向の両端部に、錘り４の揺れ止め用のストッパとなる端面板６を設けると共に、底板２の長手方向に沿う前後両側部にそれぞれ側板７を立設し、且つこれら前後の側板７と両端面板６とで囲まれる空間の上面を上面板８で塞ぐようにしてケーシング９を形成して、該ケーシング９内に錘り４の移動空間を形成するようにし、更に、上記錘り４の側面部に、ケーシング９の前後の側板７の内面に接して転動するようにしたサイドローラ１０を設けると共に、錘り４の移動方向両端面にバッファ１１を取り付け、船舶１にロール方向の揺れが発生したときに上記錘り４が車輪５とサイドローラ１０の転動を介してケーシング９内の底板２上を長手方向に反復移動させられるようにした単弦運動方式のパッシブ型減揺装置が最近提案されている。
【０００３】
上述したレジャーボートの如き船舶１では、ロール方向の寸法がピッチ方向の寸法に比して短くて、一般に波浪に対してロール方向に揺れ易いことから、上記減揺装置はケーシング９の長手方向がロール方向となるように設置するものであり、この際、底板２の曲率を適正に選定しておくことにより、船舶１の固有周期に錘り４の固有周期を一致させることができる。すなわち、錘り４の固有周期Ｔは、振り子の式より、Ｔ＝２π（Ｒ／ｇ）1/2 として求めることができるから、Ｒ（底板２の曲率半径）を決めればＴを決定できる。よって、船舶１の固有周期Ｔ0 が明確であればＲを決定できることになり、Ｒで決まる固有周期Ｔで錘り４は単弦振動を行うことになり、船舶１の周期と錘り４は共振するので錘り４は大ストロークが実現できて、大きな減揺効果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、船舶１の固有周期Ｔ0 は船舶１への乗船者の人数（たとえば、２ｔクラスの排水量の船舶では定員が１０人程度）の増減や荷物の重量の増減によって変化してくるものであるが、従来では、船舶１の固有周期Ｔ0 は設計時あるいは空船時に計測して求めるようにしており、その空船時の固有周期Ｔ0 に錘り４の固有周期Ｔを合わせるように設計しているため、共振点となる空船時には非常に減揺効果が高いが、乗船者の人数が増加したり、積荷の重量が増加して船舶１の固有周期が長くなると、図６の応答特性図に示す如く、減揺効果がＴ0 ±ΔＴ0 の狭い範囲しか有効に作用せず、Ｔ0 ±ΔＴ0 の範囲から外れると減揺効果が大幅に低下する問題が惹起される。なお、図６において、破線は減揺装置無しの場合を、実線は減揺装置有りの場合を示す。
【０００５】
そこで、本発明は、乗船者の人数が増減したり、積荷の重量が増減しても、広い範囲において良好な減揺効果が得られるようにしようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、船舶上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した円弧状の底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載して、上記底板上に、錘りを長手方向に移動自在に載置し、且つ該錘りの固有周期を、船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずらすように設定した構成とする。
【０００７】
錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長めに設定してあることから、最も減揺効果の高い領域を空船時以外の状況下に置くことができ、したがって、ボートの場合でも乗船者の人数が増減しても広い範囲において乗船時の揺れを低減できることになる。
【０００８】
一方、船舶上に、底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載し、該ケーシング内の底板上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した２組のレールを、ケーシングの長手方向に沿うように配置して、該２組のレールの上に載るように錘りを長手方向に移動自在に配置し、且つ上記１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期と一致するよう設定すると共に、上記の１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずれるように設定し、更に、上記２組のレールのいずれか１組又は２組のレールを上下させて上面を他方の１組のレールの上面より高さ方向に変位させるようにする高さ調整手段を備えた構成とした場合は、高さ調整手段の操作によって、錘りが載るレールを空船時と乗船時とで使い分けることができるようになることから、更に広い範囲に亘って良好な減揺効果が得られるようになる。
【０００９】
又、レールの高さ調整手段として、アクチュエータを用いるようにすると、レールを上下方向へ変位させる操作を簡単に行うことができるようになる。
【００１０】
更に、錘りの固有周期を長周期側にずらす値を１０％程度に設定すると、空船時から満船時まで平均的に安定した減揺効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、図５（イ）（ロ）に示したと同様に、曲率中心が上方に位置するように湾曲させたレールとしての底板２、前後の側板７、上面板８及び端面板６からなる細長いケーシング９を、船舶１上に、支持台３を介して搭載し、且つ上記ケーシング９内に、錘り４を、車輪５を介して長手方向へ移動自在に収納させるようにしてある構成において、上記底板２の曲率半径Ｒ′を、船舶１の空船時固有周期Ｔ0 に錘り４の固有周期Ｔが一致するときの曲率半径Ｒ（図５（イ）も参照）よりも所要量長くして、錘り４の固有周期Ｔが船舶１の空船時固有周期Ｔ0 よりも所要値ΔＴだけ長周期側にずれるように、すなわち、Ｔ＝Ｔ0 ＋ΔＴとなるように設定する。上記所要値ΔＴとしては、０．１Ｔ0 程度がよい。
【００１３】
なお、本実施の形態では、ケーシング９を船舶１の屋根１ａに搭載した場合を示しているが、架台等を利用して他の位置に搭載させるようにしてもよい。
【００１４】
船舶１に揺れが発生した場合、ケーシング９は支持台３を介し船舶１と一体に揺動させられるため、ケーシング９の底板２の揺動エネルギーが錘り４に与えられることにより、錘り４が底板２の長手方向に沿い車輪５を介して船舶１の揺れに対し９０度遅れの位相で反復移動させられることになって、船舶１の揺れが減衰させられる。この際、錘り４の固有周期Ｔが船舶１の空船時固有周期Ｔ0 よりも１０％程度長周期側にずらしてあるため、船舶１が空船状態であっても満船状態であっても良好な減揺効果が得られる。
【００１５】
すなわち、錘り４の固有周期Ｔを船舶１の空船時固有周期Ｔ0 よりも１０％程度長目に設定した場合、図２の応答特性図に示す如く、左側の山は図６に比してやや高くなる（減揺効果が低下する）が、右側の山は図６に比して低くなり、平均的な応答倍率μはある任意の周期（Ｔ0 に対し長周期側）の変動に対して広い範囲に亘って減揺効果を高くすることができる。したがって、乗船人員の増減等による船舶１の固有周期の変動（Ｔ0 ＋ΔＴn1〜Ｔ0 −ΔＴn2）に対し、広く減揺効果を発揮することができる。
【００１６】
因に、レジャーボートの如き船舶１は、通常、乗船定員で航走し、釣り等を行うものであるため、空船時の減揺効果が多少低下しても、満船時の減揺効果が高くなった方が合理的である。
【００１７】
上記において、所要値ΔＴを、Ｔ0 に対し１０％程度としたのは、それより大きいと、空船時の減揺効果が得られにくくなるからであり、又、それより小さいと、満船時の減揺効果が不足するからである。
【００１８】
次に、図３（イ）（ロ）は本発明の他の実施の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したのと同様な構成としてあるケーシング９内の底板２上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した２本１組からなる２組のレール１２と１３を、ケーシング９の長手方向に沿うように配置して、一方の１組のレール１２を架台１４を介して底板２上に固定し、他方の１組のレール１３を、高さ調整手段１５により長手方向で２点支持させて、該１組のレール１３のレール面（上面）を、一方の１組のレール１２の上面より高くしたり低くしたりできるように上下方向へ変位させるようにし、且つ上記２組のレール１２，１３の上に、円柱状に形成した錘り４′を、いずれかのレール１２又は１３に沿って長手方向へ移動自在となるように載置し、更に、上記一方の１組のレール１２の曲率半径を、錘り４′の固有周期が船舶１の空船時固有周期と一致するようなＲに設定すると共に、上記他方の１組のレール１３の曲率半径を、錘り４′の固有周期が船舶１の空船時固有周期よりも所要値だけ長周期側にずれるようなＲ′に設定した構成とする。
【００１９】
上記高さ調整手段１５は、底板２の下方より底板２を貫通してケーシング９内に挿通させてその先端部をレール１３の下面に軸受１８を介して回転自在に取り付けたボルト１６と、ケーシング９内にて上記ボルト１６に螺着させて底板２の内面に固定したナット１７とからなる。図３において、２０は錘り４′の移動をガイドするための球面サイドローラを示す。なお、ケーシング９の底板２は図１に示すような湾曲形状であってもよいし、平板状であってもよく、平板状の場合には、レール１２，１３もそれに対応した形状として、レール面となる上面のみが湾曲形成されていればよい。
【００２０】
図３（イ）（ロ）に示すように構成した場合は、ボルト１６の回転操作によりボルト１６の上下変位を介してレール１３の高さを調整できるので、錘り４′の運動を直接案内するレールとして、レール１２又はレール１３を選択使用することができる。したがって、空船時には、図３（イ）おいて実線で示す如く、レール１３を下降させてレール１２で錘り４′を受けるようにし、一方、乗船者が居る場合の如き重量が増加したときは、図３（イ）において二点鎖線で示す如く、レール１３をレール１２よりも上昇させて、レール１３で錘り４′を受けるようにする。これにより、図１に示す実施の形態の場合よりも空船時における減揺効果を向上することができて、全体として、更に広範囲に亘って良好な減揺効果を発揮することができる。
【００２１】
次いで、図４は本発明の更に他の実施の形態を示すもので、図３（イ）（ロ）に示す実施の形態において、１組のレール１３を上下方向に変位させるために採用したボルト・ナット型式によるレールの高さ調整手段１５に代えて、アクチュエータとしての電動式ジャッキによる高さ調整手段１９を用いるようにしたものである。
【００２２】
図４に示すようにすると、高さ調整手段の駆動で自動的にレール１３の高さを変えることができて操作を簡単に能率よく行うことができる。
【００２３】
なお、図３及び図４に示す実施の形態では、レール１３を上下動させるようにした場合を示したが、レール１２を上下動させるようにしたり、あるいは、レール１２と１３の両方を上下動できるようにしてもよいこと、又、図４に示す実施の形態では、レールの高さ調整手段１５として電動式ジャッキからなるアクチュエータを用いるようにした場合を示したが、電動式ジャッキに代えて油圧ジャッキや油圧シリンダ、エアシリンダ等の他のアクチュエータを用いるようにしてもよいこと、更に、図１の実施の形態では、車輪５によって移動する錘り４を用いた場合を示したが、この錘り４に代えて、図３及び図４の実施の形態に示す如き円柱状の錘り４′を用いるようにしてもよく、又、図３、図４に示す実施の形態に用いた錘り４′に代えて図１に示す錘り４を用いてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の船舶の減揺装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
（１）船舶上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した円弧状の底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載して、上記底板上に、錘りを長手方向に移動自在に載置し、且つ該錘りの固有周期を、船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずらすように設定した構成としてあるので、最も減揺効果の高い領域を空船時以外の状況下に置くことができ、これにより、乗船者の人数の増減等に伴い船舶の固有周期が変化しても、広い範囲に亘って良好な減揺効果を得ることができる。
（２）船舶上に、底板を有する細長いケーシングを、所要方向へ向けて搭載し、該ケーシング内の底板上に、曲率中心が上方に位置するように湾曲形成した２組のレールを、ケーシングの長手方向に沿うように配置して、該レールの上に、錘りを長手方向に移動自在に載置し、且つ上記１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期と一致するよう設定すると共に、上記他の１組のレールの曲率半径を、錘りの固有周期が船舶の空船時固有周期よりも１０％程度だけ長周期側にずれるように設定し、更に、上記２組のレールのいずれか１組又は両組のレールを上下方向へ変位させる高さ調整手段を備えた構成とすることにより、高さ調整手段の操作によって、錘りが載るレールを空船時と乗船時等とで使い分けることができ、更に広い範囲に亘って良好な減揺効果を得ることができる。
（３）レールの高さ調整手段として、アクチュエータを用いた構成とすることによって、レールを上下方向へ変位させる操作を容易に行うことができる。
（４）錘りの固有周期を、船舶の空船時固有周期に対して長周期側に上記のように１０％程度ずらすようにすることによって、空船時から満船時まで平均的に安定した減揺効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の船舶の減揺装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は船舶への搭載状態を示す概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向からの一部切断拡大正面図である。
【図２】本発明の減揺装置を用いた場合の応答特性図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示すもので、（イ）は切断側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向からの一部切断正面図である。
【図４】本発明の更に他の実施の形態を示す切断側面図である。
【図５】最近提案されている減揺装置の一例を示すもので、（イ）は一部切断正面図、（ロ）は（イ）の縦断面図である。
【図６】従来の減揺装置を用いた場合の応答特性図である。
【符号の説明】
１  船舶
２  底板
４，４′  錘り
９  ケーシング
１２，１３  レール
１５  高さ調整手段
１９  高さ調整手段
Ｒ，Ｒ′  曲率半径
Ｔ，Ｔ0   固有周期
【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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