(57)【要約】      （修正有）【課題】バネを介して主船体をフロートで支えた船において、これらの間の主船体の揺動を、安価かつコンパクトな装置で抑え、且つ利用電気を得ることが可能な船舶を提供する。【解決手段】船舶は、主船体１、フロート２、バネ５Ａ、５Ｂ、および発電機６Ａ、６Ｂとそれの駆動装置一式を有する。主船体１とフロート２の相対変位で発電機６を駆動し、その発電量を制御することで主船体１の揺動を抑えるとともに、利用できる電力を得る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートの上にバネを介して支えられた主船体と、フロートと主船体の相対運動で駆動する発電機を備えたことを特徴とする、利用電力を得ながら主船体の揺動を抑える船。
【請求項２】
請求項１に記載の利用電力を得ながら揺動を抑える船において、
主船体の上下加速度を検出する加速度センサーを有し、
該加速度センサーで検出する加速度を積分して得られる量に応じて前記発電機を制御することを特徴とする、利用電力を得ながら主船体の揺動を抑える船。
【請求項３】
請求項２に記載の利用電力を得ながら揺動を抑える船において、
演算により前記加速度センサーにより検出した主船体の上下加速度の比例部分と積分部分を適宜加えて前記発電機の発電力を制御して、前記主船体の揺動制御と発電量の最適化を図りながら、発電電力をバッテリに蓄え、再利用可能にすることを特徴とする、利用電力を得ながら揺動を抑える船。
【請求項４】
請求項１に記載の利用電力を得ながら揺動を抑える船において、
バッテリを有し、
前記発電機と前記バッテリとの間に可変抵抗を挿入したことを特徴とする、利用電力を得ながら揺動を抑える船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、発電によって利用電力を得ながら主船体の揺動を抑える船に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の揺動を制御する船としては、例えば客室をフロートの上にピボットで支え、主船体の傾きを検知してはいくつかの油圧シリンダーを作用させてその傾きを修正する方式が知られている（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】  また、本出願人は、弾性体を介して客室を船体に揺動可能に支持し、船体にイナーシャマスを機械的に連結し、船体と客室との間の相対変位が抑えられるように客室にイナーシャの慣性力を作用させて客室の揺動を抑制するようにイナーシャマスを駆動する駆動メカニズムを設けたものを出願している（例えば、特許文献１参照）。そして、駆動メカニズムに発電機を取付け、発電可能とすることや揺動に対するダンパ機能を発揮することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３７４２７号公報
【非特許文献１】「大型ハイ・ステイブル・キャビン艇の開発」三菱重工技報  Ｖｏｌ．２８  Ｎｏ．３（１９９１−５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記前者の従来方式では客室の傾きは修正できるが、客室がフロートとピボットで繋いでいるために、上下の動きにつては何ら制御することが出来ない。また、客室の揺れを感知して油圧シリンダーを動かさねばならず、その装置は大きく高価なものになり、さらにその装置の駆動には大きなエネルギーが必要となる。このためにこの方式では船は複雑にして高価で、且つエネルギーを多く消費することになる。【０００６】  また、後者の従来方式では客室の揺動をイナーシャマスで抑制でき、かつ発電機で揺動エネルギーの一部を電気エネルギーに変換して省エネが可能となるものの、この発電機による揺動抑制のためのダンパ効果は小さく、この結果、客室の揺動抑制には大きなイナーシャマスを必要とするため、重量が増えるのみならず、その占有スペースも必要となる。【０００７】  本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、客室や貨物のある主船体の揺動を、より重量が小さく、コンパクトで、かつ安価な構成で抑えことができる船を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  この目的のため本発明による利用電力を得ながら主船体の揺動を抑える船は、フロートの上にバネを介して支えられた主船体と、フロートと主船体の相対運動で駆動する発電機を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の利用電力を得ながら揺動を抑える船にあっては、波によって主船体が揺動するときに、主船体とフロートとの相対運動を利用して発電機を回し、発電機の発電力を制御して望ましい主船体の揺動制御と同時に電力を得るとともに、その電力をバッテリに蓄え有効利用することができる。そして、この揺動抑制および発電の構成は、より重量が小さく、コンパクトで安価な構成で実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】  本発明の実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の側面図である。
【図２】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の平面図である。
【図３】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の発電機駆動部分を示す図である。
【図４】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の発電機駆動部分の別の例を示す図である。
【図５】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の発電機駆動部分のさらに別の例を示す図である。
【図６】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の制御システムを示す図である。
【図７】  実施例１の利用電力を得ながら揺動を抑える船の上記システムに演算回路を加えた例を示す図である。
【図８】  本発明の実施例２の利用電力を得ながら揺動を抑える船の演算回路を示す図である。
【図９】  本発明の実施例３の利用電力を得ながら揺動を抑える船の制御システムを示す図である。
【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を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】  図１および図２に示すように、実施例１の、利用電力を得ながら揺動を抑える船は、客室あるいは荷室などを有する主船体１を、前後方向に伸ばしたリンク３Ａ、３Ｂで、平行配置した２個のフロート２に相対移動可能に繋ぎ、それらの間にバネ５Ａ、５Ｂをそれぞれ挿入し、主船体１とフロート２は弾性的に相対運動できるようにする。また、主船体１と左右のフロート２を前後でそれぞれ左右に伸ばしたリンク４Ａと４Ｂで繋ぐ。【００１３】  主船体１とフロート２との間には、発電機６（前方発電機６Ａと後方発電機６Ｂとからなる）が連結された運動方向変機構Ｋが設けられて、主船体１とフロート２との間の上下方向の相対移動運動を発電機６の回転軸の回転方向運動へと運動方向を変換することができる。【００１４】  図３はこの運動方向変機構Ｋと発電機６とを有する発電機駆動装置の詳細構造を示す。ラック７を刻んだロッド８はガイド１０、１１、１２に支えられて、ロッド８の下端部が揺動可能に取り付けられたフロート２の上下動とともに上下に動く。主船体１におかれた発電機６の回転軸に付けられたピニオンギヤ９は、常時ラック７のギヤと噛み合い、主船体１とフロート２の相対運動で発電機６を駆動する。【００１５】  なお、上記発電機駆動装置とは、図３のものに限られず、図４や図５などといった他の構造を有するようにすることもできる
すなわち、図４は発電機駆動装置の別の変形例を示す。フロート２に揺動可能に取り付けたロッド８に上側部分に多極の磁石１９を装着し、その外側に多極のコイル２０を装着してリニア発電機２１を形成する。【００１６】  図５は発電機駆動装置のさらに別の例を示す。主船体１とフロート２の相対運動は、下端部がフロート２に揺動可能に取り付けた上下駆動リンク２４と、この上端部に揺動可能に連結した回転駆動リンク２３とからなる運動方向変機構Ｍを介して増速機２２を駆動する。増速機２２は、たとえば回転駆動リンク２３で回転させる内歯のリングギヤに発電機６の回転軸に取り付けたピニオンをかみ合わせることで、増速した回転で発電機６を駆動することができる。【００１７】  図６はこの実施例１の、利用電力を得ながら揺動を抑える船で用いる発電制御システムの一例を示す。
波で船が揺動することで発生する主船体１とフロート２の相対運動で、ロッド８（あるいは２４、あるいは２３と２４）等を介して上記発電機６を駆動する。この発電電力は相対運動の速度にほぼ比例することから、この発電によって相対運動に発電機６から減衰力を与えることになる。発電制御器１５（前方側発電制御器１５Ａと後方側発電制御器１５Ｂとからなる）は手動または自動的に発電力を制御することで、その減衰力を増減させ、効率的に主船体１の揺動制御を行う。発電した電力はバッテリ１６に蓄電し、船推進の補助、および船内に必要な通信、照明、冷暖房などに再利用する。【００１８】  このように、実施例１の、利用電力を得ながら揺動を抑える船にあっては、従来技術のように油圧シリンダー等やイナーシャといった大がかりな装置を必要とせず、主船体１とフロート２との間の上下方向運動に発電機６の発電により大きな減衰力を作用させることができ、コンパクトかつ安価な装置で、主船体１の揺動を押さえながら、発電した電力をバッテリ１６に蓄えるなどして船推進の補助、および船内に必要な通信、照明、冷暖房などに再利用することができる。
【実施例２】
【００１９】  図７は本発明の実施例２の、利用電力を得ながら揺動を抑える船の制御システムを示す。なお、図７では、実施例１と同じ部分には同じ番号を付けてある。
加速度センサー１３（前方加速度センサー１３Ａと後方加速度センサー１３Ｂとからなる）を主船体１の前方部分と後方部分にそれぞれ搭載し、主船体１の絶対空間での上下動を検出して、それを演算回路１４（前方演算回路１４Ａと後方演算回路１３Ｂからなるが、これらは１個にまとめてもよい）に送る。【００２０】  演算回路１４は加速度センサー１３から送られてきた情報をあらかじめ決められた最適の制御信号に、操縦者によって、あるいは自動的に変換され、指示信号として発電制御器１５に送る。発電制御器１５はそれにしたがって発電機６の発電量を制御する。【００２１】  図８は、上記制御システムの演算器１４の一例を示す。
加速度センサー１３は主船体１の上下加速度を検出し、それを演算器１４の比例演算器１７と積分演算器１８に送る。比例演算器１７では主船体１の上下加速度に比例した分、積分演算器１８では主船体１の上下速度に比例した分が計算され、手動あるいは自動的に主船体１の揺動制御と発電機６の発電量が最適になるよう可変抵抗２５と２６を調整し、それを合わせて指示信号として発電制御器１５に送る。【００２２】  発電制御器１５はそれにしたがって発電機６の発電量を制御する。なお、図８中、Ｒ１、Ｒ２は抵抗である。
実施例３の利用電力を得ながら揺動を抑える船にあっても、船の揺動に応じて発電機６で発電した電力をバッテリ１６に蓄え、船推進の補助、および船内に必要な通信、照明、冷暖房などに再利用するといった実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２３】  図９に本発明の実施例３の、利用電力を得ながら揺動を抑える船の制御システムを示す。なお、図７では、実施例１と同じ部分には同じ番号を付けてある。【００２４】  この実施例３では、前方側発電機６Ａとバッテリ１６との間に前方側可変抵抗２７Ａを挿入し、後方側発電機６Ｂとバッテリ１６との間に後方側可変抵抗２７Ｂを挿入する。
発電機６の発電量は発電機６に接続した可変抵抗器２７Ａ、２７Ｂの抵抗値によって制御され、主船体１の運動エネルギーは電力に変換される。
ここで、船の各動揺振動数における発電機に繋がる可変抵抗器２７Ａ、２７Ｂの抵抗値に対する主船体の動揺および発電量の関係を求めておき、実際の航行時に要求される乗り心地の度合いと発電量の度合いに応じて、上記抵抗値の大きさを手動、あるは自動的に変える。【００２５】  実施例３の、利用電力を得ながら揺動を抑える船は、船の揺動を抑えながら、発電機６の発電によって得られた電力はバッテリ１６に蓄えられ、照明、通信、冷暖房、推進動力の補助などに有効活用されるといった実施例１と同じ効果が得られる。しかも、この場合、制御はフィードバック制御を行う必要がなく、可変抵抗２７Ａ、２７Ｂのみでよく、非常にコンパクトで安価なものになる。【００２６】  以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
たとえば、フロート２の数は、２個に限らず３個など異なる数であってもよい。
【符号の説明】
【００２７】Ｋ、Ｍ  運動方向変機構
１  主船体
２  フロート
３、３、３Ａ，３Ｂ  前後リンク
４  ４、４Ａ，４Ｂ  左右リンク
５、５Ａ，５Ｂ  バネ
６、６Ａ，６Ｂ  発電機
７  ラック
８  ロッド
９  ピニオンギヤ
１０  ガイド
１１  ガイド
１２  ガイド
１３  センサー
１４、１４Ａ，１４Ｂ  演算器
１５、１５Ａ，１５Ｂ  発電制御器
１６  バッテリ
１７  比例演算器
１８  積分演算器
１９  多極磁石
２０  多極コイル
２１  リニア発電機
２２  増速機
２３  回転駆動リンク
２４  上下駆動リンク
２５  比例制御可変抵抗
２６  積分制御可変抵抗
２７Ａ、２７Ｂ  可変抵抗
【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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