(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の浮体と、
船体と、
前記各浮体に設けられ、前記浮体に対して前記船体を上下方向へ移動可能に支持するとともに、前記浮体に対して前記船体を第１方向の軸回りに回転可能に支持する、支持部と、
を備え、
前記各浮体は、前記船体に対して、上下方向に移動可能であるとともに、前記第１方向の軸を中心としてピッチ方向に回転可能である、
船舶。
【請求項２】
前記支持部は、
前記浮体に設けられる支柱と、
前記支柱に対して上下移動可能に設けられる支持体と、
前記第１方向に延びており、前記支持体を前記船体に対して回転可能に支持する軸部と、を有する、
請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記支持部は、
前記船体と前記浮体の相対的な移動にともなって作動する緩衝部、を有する、
請求項１または請求項２に記載の船舶。
【請求項４】
前記第１方向に配列される前記各浮体の相対的な動作を制限する拘束部を、さらに備えた、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項５】
前記複数の浮体は、
第１浮体と、
前記第１浮体に対して前記第１方向に配列される第２浮体と、
前記第１浮体に対して前記第１方向と交差する第２方向に配列される第３浮体と、
前記第３浮体に対して前記第１方向に配列される第４浮体と、を有する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項６】
推進力を発生させる推進器と、
自律航行可能なように前記推進器を制御する制御部と、
前記船体に設けられ、各種のデータを取得する計測器と、をさらに備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項７】
少なくとも前記船体と前記各浮体の分解および組み立てが可能な、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項８】
請求項７に記載された船舶を、分解した状態から組み立てる、組み立て工程と、
前記組み立て工程で組み立てた前記船舶を用いて、各種の調査および／または作業を行う使用工程と、
を含む船舶の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の浮体によって船体が支持される船舶、およびこのような船舶の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の浮体によって船体が支持された構成の船舶は知られている。従来のこの種の船舶は、複数の浮体による浮力または揚力によって船体を支持することにより、航走性能の向上が図られている。
【０００３】
特許４４０１２９３号公報に開示されている船舶は、船体（シャーシ）を４つの浮体（水接触手段）によって支持している。４つの浮体のうち、２つの浮体は前後方向に配列され、残りの２つの浮体は、前後の２つの浮体の間において左右方向に配列されている。前後方向に配列された２つの浮体は、船体に対して上下方向および回転方向（ピッチ方向）に移動でき、左右方向に配列された２つの浮体は、船体に対して上下方向のみ移動できる。また、特許４４０１２９３号公報の船舶は、４つの浮体が流体圧を用いた相互接続手段で接続されている。そして、例えば、隣接する２つの浮体が同じ垂直方向に移動した場合には、反対側に隣接する他の２つの浮体は、相互接続手段によって垂直方向の移動が制限されるように構成されている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４４０１２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発明者らは、船体の動揺を抑制した船舶を用いて、各種の調査や各種の作業を行うことを構想している。各種の調査の一例としては、例えば海洋や湖沼において、水質、潮流等の計測データを取得することが考えられる。このような各種の調査や作業を行う場合、船体には計測機器等の精密機器が搭載される。航行時および停船時に波浪によって船体が大きく動揺すると、計測機器等にトラブルが生じるおそれがある。また、計測中に計測機器等が動揺すると正確なデータを取得できないおそれもある。このため、各種の調査等を行う船舶は、航行時および停船時において、波浪による船体の動揺を極力抑えることが求められる。また、船舶に作業員が搭乗して各種の調査や作業を行う場合にも、船体の動揺を極力抑えることが求められる。
【０００６】
また、各種の調査や作業は、遠隔地や内水面で行われる場合がある。このような場合には、例えば船舶を陸上輸送可能な大きさに分解し、目的地付近まで陸上輸送してから船舶を組み立てて、各種の調査や作業に船舶を使用することが考えられる。このため、船舶は分解および組み立てが容易な構成であることが求められる。
【０００７】
この点で、特許４４０１２９３号公報に記載された船舶は、航行時における船体の動揺は考慮されているものの、停船時における船体の動揺については考慮されていない。また、特許４４０１２９３号公報に記載された船舶は、複数の浮体のうち、一部の浮体（左右に配列された浮体）は上下方向しか移動できないなど、浮体の動きが制限されている。また、全ての浮体が流体圧を用いた相互接続手段で接続されており、全ての浮体の動きが関連付けられている。そして、例えば隣接する２つの浮体が同じ垂直方向に移動すると、反対側に隣接する他の２つの浮体は、相互接続手段によって垂直方向の移動が制限されるように構成されている。つまり、特許４４０１２９３号公報に記載された船舶は、相互接続手段によって、各浮体が別々の方向に強制的に移動させられる場合がある。このため、特許４４０１２９３号公報に記載された船舶は、このような浮体の移動によって、停船時の動揺を抑えることができず、却って船体が不安定になるおそれもある。
【０００８】
また、特許４４０１２９３号公報に記載された船舶は、流体圧を用いた相互接続手段で全ての浮体が接続されており、構造が複雑である。このため、船舶の分解および組み立てを容易に行うことはできない。
【０００９】
本発明は、波浪中における航行時および停船時に船体の動揺を抑えることができる船舶、および、このような船舶の使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の船舶は、
複数の浮体と、
船体と、
前記各浮体に設けられ、前記浮体に対して前記船体を上下方向へ移動可能に支持するとともに、前記浮体に対して前記船体を前記第１方向の軸回りに回転可能に支持する、支持部と、
を備える。
【００１１】
本発明の船舶の使用方法は、
本発明の船舶を、分解した状態から組み立てる、組み立て工程と、
前記組み立て工程で組み立てた前記船舶を用いて、各種の調査および／または作業を行う使用工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の船舶によれば、各浮体に設けられた支持部は、船体を上下移動可能および回転可能に支持している。このため、波浪により各浮体が動揺しても、支持部は、各浮体の動揺が船体に伝達されることを抑制する。よって、航行時および停船時における船体の動揺を抑制することができる。
【００１３】
本発明の船舶の使用方法によれば、船舶を使用する場所の近くで組み立て工程を行い、組み立てた船舶を用いて各種の調査および／または作業を行うことができる。このため、様々な場所に船舶を移動させて船舶を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る船舶の斜視図である。
【図２】図２は、船舶の左側面図である。
【図３】図３は、船舶の正面図である。
【図４】図４は、正面向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図５】図５は、正面向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図６】図６は、正面向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図７】図７は、正面向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図８】図８は、斜め向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図９】図９は、斜め向かい波中での船舶の動作を示す左側面図である。
【図１０】図１０は、正面向かい波による動揺実験の様子を示す図である。
【図１１】図１１は、斜め向かい波による動揺実験の様子を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態２に係る船舶の側面図である。
【図１３】図１３は、船舶を分解した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態にかかる船舶は、
複数の浮体と、
船体と、
前記各浮体に設けられ、前記浮体に対して前記船体を上下方向へ移動可能に支持するとともに、前記浮体に対して前記船体を前記第１方向の軸回りに回転可能に支持する、支持部と、
を備えた船舶である（第１の構成）。
【００１６】
上記構成によれば、各浮体に設けられた支持部は、船体を上下移動可能および回転可能に支持している。このため、波浪により各浮体が動揺しても、支持部は、各浮体の動揺が船体に伝達されることを抑制する。よって、航行時および停船時における船体の動揺を抑制することができる。
【００１７】
上記第１の構成において、
前記支持部は、
前記浮体に設けられる支柱と、
前記支柱に対して上下移動可能に設けられる支持体と、
前記第１方向に延びており、前記支持体を前記船体に対して回転可能に支持する軸部と、を有してもよい（第２の構成）。
【００１８】
上記構成によれば、支持部を簡易な構成とすることができる。
【００１９】
上記第１から第２の構成において、
前記支持部は、
前記船体と前記浮体の相対的な移動にともなって作動する緩衝部を有してもよい（第３の構成）。
【００２０】
上記構成によれば、緩衝部は、波浪によって生じる各浮体と船体の相対的な移動を収束させやすくすることができる。このため、航行時および停船時における船体の動揺を抑制することができる。
【００２１】
上記第１から第３の構成において、
前記第１方向に配列される前記各浮体の相対的な動作を制限する拘束部を、さらに備えてもよい（第４の構成）。
【００２２】
上記構成によれば、拘束部は、第１方向に配列される各浮体に対し、上下方向への相対的な移動を制限するとともに、第１方向の軸回りの相対的な回転動作を制限する。このため、第１方向および第１方向に交差する方向への船体の傾斜が抑制される。よって、航行時および停船時における船体の動揺を抑制することができる。
【００２３】
上記第１から第４の構成において、
前記複数の浮体は、
第１浮体と、
前記第１浮体に対して前記第１方向に配列される第２浮体と、
前記第１浮体に対して前記第１方向と交差する第２方向に配列される第３浮体と、
前記第３浮体に対して前記第１方向に配列される第４浮体と、を有するようにしてもよい（第５の構成）。
【００２４】
上記構成によれば、第１方向および第２方向に配列される、第１浮体、第２浮体、第３浮体および第４浮体により船体が支持され、各浮体に設けられた支持部は、各浮体の動揺が船体に伝達されることを抑制する。よって、航行時および停船時における船体の動揺を抑制することができる。
【００２５】
上記第１から第５の構成において、
推進力を発生させる推進器と、
自律航行可能なように前記推進器を制御する制御部と、
前記船体に設けられ、各種のデータを取得する計測器と、
をさらに備えてもよい（第６の構成）。
【００２６】
上記構成によれば、船舶は、船体の動揺が抑制された状態で自律航行を行い、また、船体の動揺が抑制された状態で各種のデータを取得する。このため、船体の動揺によって生じる計測器のトラブルを減少させることができるとともに、動揺が抑制された安定した状態で各種のデータを取得することができる。
【００２７】
上記第１から第６の構成において、
少なくとも前記船体と前記各浮体の分解および組み立てを可能としてもよい（第７の構成）。
【００２８】
上記構成によれば、船体と各浮体を分解することで船舶をコンパクトにすることができ、輸送が容易になる。また、分解した船舶を再度組み立てることができるため、例えば分解した船舶を目的地の近くまで輸送し、目的地の近くで船舶を組み立ててから各種の調査等に船舶を使用することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態にかかる船舶の使用方法は、
上記第７の構成の船舶を、分解した状態から組み立てる、組み立て工程と、
前記組み立て工程において組み立てた前記船舶を用いて、各種の調査および／または作業を行う使用工程と、
を含む。
【００３０】
上記方法によれば、船舶を使用する場所の近くで組み立て工程を行い、組み立てた船舶を用いて各種の調査および／または作業を行うことができる。このため、様々な場所に船舶を移動させて船舶を使用することができる。
【００３１】
［実施形態１］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態１に係る船舶１００を詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る船舶１００の斜視図である。船舶１００は、本発明の効果を実証するためのモデル船である。はじめに船舶１００の全体構成について説明し、つぎに船舶１００を用いた波浪による動揺実験について説明する。
【００３２】
図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【００３３】
［全体構成］
まず、船舶１００の全体構成について説明する。以下の図では、矢印Ｆは船舶１００の前方向を示し、矢印Ｂは後方向を示す。矢印Ｒは右方向、矢印Ｌは左方向を示す。矢印Ｕは上方向、矢印Ｄは下方向を示す。なお、左右方向は、本発明の第１方向に相当し、前後方向は、本発明の第２方向に相当する。
【００３４】
図１に示すように、船舶１００は、浮体２０、船体３０、支持部５０、および拘束部７０を備えている。
【００３５】
浮体２０は、第１浮体２０１、第２浮体２０２、第３浮体２０３、および第４浮体２０４で構成されている。第１浮体２０１は船舶１００の左前部に配置されており、第２浮体２０２は船舶１００の右前部に配置されている。また、第３浮体２０３は船舶１００の左後部に配置されており、第４浮体２０４は船舶１００の右後部に配置されている。第１浮体２０１と第２浮体２０２、および第３浮体２０３と第４浮体２０４は、それぞれ船舶１００の左右方向に配列されている。また、第１浮体２０１と第３浮体２０３、および第２浮体２０２と第４浮体２０４は、それぞれ船舶１００の前後方向に配列されている。浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、相互に干渉しないように前後方向および左右方向に所定の間隔をあけて配置されている。
【００３６】
浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、平面視で前部の幅が細く尖っており、後部の幅が広い船状の形状を有している。浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、前部が船舶１００の前方を向くように配置されている。
【００３７】
浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）には、それぞれ支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）が設けられている。支柱５１は、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の上部に垂直に固定されており、上方に延びている。支柱５１１および支柱５１２の上部には、ロッド７１（７１１）が設けられており、支柱５１３および支柱５１４の上部には、ロッド７１（７１２）が設けられている。
【００３８】
船体３０は、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の上方に配置されている。船体３０は、メインフレーム３１Ｌ,３１Ｒ、サブフレーム３２Ｆ,３２Ｂ、および天板３３を備えている。
【００３９】
メインフレーム３１Ｌは、船体３０の左部において前後方向に配置されている。メインフレーム３１Ｌの前後長は、第１浮体２０１の支柱５１１から第３浮体２０３の支柱５１３までの距離よりも長く設定されている。メインフレーム３１Ｌは、支柱５１１および支柱５１３の左方に配置されている。メインフレーム３１Ｒは、船体３０の右部において前後方向に配置されている。メインフレーム３１Ｒの前後長は、第２浮体２０２の支柱５１２から第４浮体２０４の支柱５１４までの距離よりも長く設定されている。メインフレーム３１Ｒは、支柱５１２および支柱５１４の右方に配置されている。
【００４０】
サブフレーム３２Ｆは、船体３０の前部において、メインフレーム３１Ｌおよびメインフレーム３１Ｒに跨るように左右方向に配置されている。サブフレーム３２Ｂは、船体３０の後部において、メインフレーム３１Ｌおよびメインフレーム３１Ｒに跨るように左右方向に配置されている。サブフレーム３２Ｆ,３２Ｂは、それぞれメインフレーム３１Ｌ,３１Ｒに固定されている。
【００４１】
天板３３は、サブフレーム３２Ｆおよびサブフレーム３２Ｂに跨るように配置されている。天板３３は、平坦な板状の部材である。天板３３は、サブフレーム３２Ｆ,３２Ｂにそれぞれ固定されている。
【００４２】
支持部５０は、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）に設けられている。支持部５０は、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）に対して船体３０を上下方向に移動可能に支持しており、かつ、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）に対して船体３０を回転可能に支持している。支持部５０は、支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）、支持体５３、軸部６１、および緩衝部５５を有している。
【００４３】
支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）は前述の通り、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）にそれぞれ固定されている。浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）が波浪によってそれぞれ上下方向に移動すると、それにともなって支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）も各々上下方向に移動する。
【００４４】
支持体５３は、各支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）に対して上下移動可能に設けられている。支持体５３は、上下方向に貫通する開口部を有しており、開口部に各支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）が挿入されている。支持体５３の開口部と支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）の間にはブッシュ５４が配置されている。ブッシュ５４は、支柱５１との摩擦を低減する部材である。このため、支持体５３は、支柱５１に対して滑らかに上下方向に移動可能である。
【００４５】
軸部６１は、メインフレーム３１Ｌ,３１Ｒに対して支持体５３をそれぞれ回転可能に支持している。軸部６１は、左右方向に延びている。軸部６１を中心にして支持体５３が回転することにより、支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）および浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）に対して、船体３０が回転する。言い換えると、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、軸部６１を中心とした上下方向への回転動作（ピッチ方向の回転）が可能になる。
【００４６】
緩衝部５５は、船体３０と浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の相対的な移動にともなって作動する。緩衝部５５は、船体３０と浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の相対的な移動による運動エネルギーを吸収して、船体３０と浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の相対的な移動を収束させやすくする。本実施形態では、緩衝部５５としてバネ５６を設けている。バネ５６の下部は、メインフレーム３１Ｌ,３１Ｒに固定されており、バネ５６の上部は、ロッド７１の端部に固定されている。本実施形態では、バネ５６は、浮体２０が上下方向へ移動するのにともなって伸縮し、船体３０と浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の上下方向の相対的な移動を抑制する。
【００４７】
拘束部７０は、左右方向に配列される浮体２０（２０１と２０２、および２０３と２０４）の相対的な動作を制限する。本実施形態では、拘束部７０としてロッド７１（７１１、７１２）を有している。ロッド７１（７１１）は、支柱５１１および支柱５１２の上部を連結している。また、ロッド７１（７１２）は、支柱５１３および支柱５１４の上部を連結している。支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）とロッド７１（７１１、７１２）の接続部は、固定されている。支柱５１１および支柱５１２がロッド７１１で連結されていることにより、左右方向に配列される第１浮体２０１および第２浮体２０２は、上下方向に相対的に移動することが制限されている。つまり、波浪中における第１浮体２０１および第２浮体２０２の上下方向の移動量は同じになる。また、第１浮体２０１および第２浮体２０２は、軸部６１を中心とした上下方向への回転動作（ピッチ方向の回転）についても、相対的な移動が制限されている。つまり、波浪中における第１浮体２０１および第２浮体２０２のピッチ方向の回転は同じになる。同様に、支柱５１３および支柱５１４がロッド７１２で連結されていることにより、左右方向に配列される第３浮体２０３および第４浮体２０４は、上下方向に相対的に移動することが制限されている。つまり、波浪中における第３浮体２０３および第４浮体２０４の上下方向の移動量は同じになる。また、第３浮体２０３および第４浮体２０４は、軸部６１を中心とした上下方向への回転動作（ピッチ方向の回転）についても、相対的な移動が制限されている。つまり、波浪中における第３浮体２０３および第４浮体２０４のピッチ方向の回転は同じになる。
【００４８】
図２は、船舶１００の左側面図である。図２では、船舶１００の左部に配置される第１浮体２０１、および第３浮体２０３が見えている。第１浮体２０１、および第３浮体２０３の上部にはそれぞれ支柱５１（５１１、５１３）が設けられている。
【００４９】
船体３０のメインフレーム３１Ｌには、第１浮体２０１および第３浮体２０３に対応して、支持体５３が軸部６１によって回転可能に支持されている。支持体５３は、支柱５１（５１１、５１３）に対して上下移動可能に設けられている。支柱５１（５１１、５１３）の上部は、ロッド７１（７１１、７１２）によって支柱５１（５１２、５１４）の上部と連結されている。
【００５０】
波浪により、第１浮体２０１が矢印Ｈ１１方向に移動すると、それにともなって支柱５１１も矢印Ｈ１１方向に移動する。また、波浪により、第１浮体２０１が矢印Ｐ１１方向に回転（ピッチ方向の回転）すると、それにともなって支柱５１１は、矢印Ｐ１２方向に回転（揺動）する。このとき、第１浮体２０１に対して左右方向（紙面奥方向）に配列される第２浮体２０２も、第１浮体２０１と同じように上下方向の移動およびピッチ方向の回転動作を行う。同様に、波浪により、第３浮体２０１が矢印Ｈ２１方向に移動すると、それにともなって支柱５１３も矢印Ｈ２１方向に移動する。また、波浪により、第３浮体２０３が矢印Ｐ２１方向に回転（ピッチ方向の回転）すると、それにともなって支柱５１３は、矢印Ｐ２２方向に回転（揺動）する。このとき、第３浮体２０３に対して左右方向に配列される第４浮体２０４も、第３浮体２０３と同じように上下方向の移動およびピッチ方向の回転動作を行う。
【００５１】
図３は、船舶１００の正面図である。図３では、船舶１００の前部に配置される第１浮体２０１、および第２浮体２０２が見えている。第１浮体２０１、および第２浮体２０２の上部にはそれぞれ支柱５１（５１１、５１２）が設けられている。
【００５２】
支持体５３は、支柱５１（５１１、５１２）に対して上下移動可能に設けられている。支柱５１（５１１、５１２）の上部は、ロッド７１（７１１）によって連結されている。
【００５３】
波浪により、第１浮体２０１が矢印Ｈ１１方向に移動すると、それにともなって支柱５１１も矢印Ｈ１１方向に移動する。支柱５１（５１１、５１２）の上部は、ロッド７１（７１１）によって連結されているため、第１浮体２０１に対して左右方向に配列される第２浮体２０２も、第１浮体２０１と同じように矢印Ｈ１１方向に移動する。
【００５４】
図４から図７は、正面向かい波中での船舶１００の動作を示す左側面図である。図４から図７では、船舶１００の左部に配置される第１浮体２０１、および第３浮体２０３が見えている。波Ｗ１は、矢印ＷＤ１で示すように、船舶１００の正面から接近する正面向かい波である。図４から図７では、第１浮体２０１および第３浮体２０３が上方に移動している状態を矢印Ｈ（＋）、下方に移動している状態を矢印Ｈ（−）で示している。また、第１浮体２０１および第３浮体２０３が軸６１を中心にして回転（ピッチ方向の回転）し、浮体２０（２０１、２０３）の前部２０１Ｆ,２０３Ｆが上方に向けて回転している状態を矢印Ｐ（＋）で示しており、前部２０１Ｆ,２０３Ｆが下方に向けて回転している状態を矢印Ｐ（−）で示している。なお、第１浮体２０１の動揺にともなって左右方向（紙面奥側）に配列される第２浮体２０２も同じ動揺を行い、第３浮体２０３の動揺にともなって左右方向に配列される第４浮体２０４も同じ動揺を行う。
【００５５】
図４は、波Ｗ１の山ＷＴ１が第１浮体２０１の近くに到達し、波Ｗ１の谷ＷＢ１が第３浮体２０３の近くに到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ１の山ＷＴ１に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））し、第３浮体２０３は、波Ｗ１の谷ＷＢ１に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））している。
【００５６】
図５は、図４の状態から波Ｗ１が矢印ＷＤ１方向に進み、波Ｗ１の山ＷＴ１が第１浮体２０１と第３浮体２０３の間に到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ１の山ＷＴ１の傾斜に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））するとともに、前部２０１Ｆが下方に向けて回転（矢印Ｐ（−））している。一方、第３浮体２０３は、波Ｗ１の山ＷＴ１の傾斜に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））するとともに、前部２０３Ｆが上方に向けて回転（矢印Ｐ（＋））している。
【００５７】
図６は、図５の状態から波Ｗ１が矢印ＷＤ１方向に進み、波Ｗ１の谷ＷＢ２が第１浮体２０１の近くに到達し、波Ｗ１の山ＷＴ１が第３浮体２０３の近くに到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ１の谷ＷＢ２に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））するとともに、前部２０１Ｆが上方に向けて回転（矢印Ｐ（＋））している。一方、第３浮体２０３は、波Ｗ１の山ＷＴ１に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））するとともに、前部２０３Ｆが下方に向けて回転（矢印Ｐ（−））している。
【００５８】
図７は、図６の状態から波Ｗ１が矢印ＷＤ１方向に進み、波Ｗ１の谷ＷＢ２が第１浮体２０１と第３浮体２０３の間に到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ１の谷ＷＢ２の傾斜に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））するとともに、前部２０１Ｆが上方に向けて回転（矢印Ｐ（＋））している。一方、第３浮体２０３は、波Ｗ１の谷ＷＢ２の傾斜に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））するとともに、前部２０３Ｆが下方に向けて回転（矢印Ｐ（−））している。
【００５９】
図４から図７に示したように、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、正面向かい波である波Ｗ１に合わせて上下方向への移動（矢印Ｈ（＋−））、および上下方向への回転動作（矢印Ｐ（＋−））を行うが、支持部５０は、波Ｗ１による動揺が船体３０に伝達されることを抑制する。よって、航行時および停船時において、正面向かい波による船体３０の動揺を抑制することができる。
【００６０】
図８および図９は、斜め向かい波中での船舶１００の動作を示す斜視図である。波Ｗ２は、矢印ＷＤ２で示すように、船舶１００の左前方から接近する斜め向かい波である。図８から図９では、第１浮体２０１および第３浮体２０３が上方に移動している状態を矢印Ｈ（＋）、下方に移動している状態を矢印Ｈ（−）で示している。また、上下方向への移動量の大小関係を矢印Ｈ（＋）または矢印Ｈ（−）の長さで表している。なお、ロッド７１１で連結されている第１浮体２０１および第２浮体２０２は同じ動揺を行い、ロッド７１２で連結されている第３浮体２０３および第４浮体２０４も同じ動揺を行う。
【００６１】
図８は、波Ｗ２の山ＷＴ３が第１浮体２０１の近くに到達し、波Ｗ１の谷ＷＢ３が第４浮体２０４の近くに到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ１の山ＷＴ３に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））し、第４浮体２０４は、波Ｗ１の谷ＷＢ３に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））している。上下方向の移動量の絶対値は、第１浮体２０１および第２浮体２０２よりも、第３浮体２０３および第４浮体２０４の移動量のほうがやや大きくなっている。これは、ロッド７１１で連結されている第１浮体２０１および第２浮体２０２は同じ動揺を行い、ロッド７１２で連結されている第３浮体２０３および第４浮体２０４も同じ動揺を行うことから、浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）が動揺を互いに打ち消し合っているためである。  
【００６２】
図９は、図８の状態から波Ｗ２が矢印ＷＤ２方向に進み、波Ｗ２の谷ＷＢ４が第１浮体２０１の近くに到達し、波Ｗ１の山ＷＴ３が第４浮体２０４の近くに到達している状態を示している。第１浮体２０１は、波Ｗ２の谷ＷＢ４に対応して下方に移動（矢印Ｈ（−））し、第４浮体２０４は、波Ｗ２の山ＷＴ３に対応して上方に移動（矢印Ｈ（＋））している。上下方向の移動量の絶対値は、第１浮体２０１および第２浮体２０２よりも、第３浮体２０３および第４浮体２０４の移動量のほうがやや大きくなっている。これは、図８について説明した理由と同様の理由による。  
【００６３】
図８および図９に示したように、船舶１００の浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）は、斜め向かい波である波Ｗ２に合わせて、おもに上下方向への移動（矢印Ｈ（＋−））を行うが、支持部５０は、波Ｗ１による動揺が船体３０に伝達されることを抑制する。また、拘束部７０は、左右方向に配列される浮体（２０１、２０２）および浮体（２０３、２０４）に対し、上下方向への相対的な移動を制限するとともに、相対的な回転動作を制限する。このため、前後方向および左右方向への船体３０の傾斜が抑制される。よって、航行時および停船時において、斜め向かい波による船体３０の動揺を抑制することができる。なお、拘束部７０が設けられていない場合は、第１浮体２０１と第２浮体２０２の相対的な移動が許容され、第３浮体２０３と第４浮体２０４の相対的な移動が許容されるが、支持部５０は、波Ｗ１による動揺が船体３０に伝達されることを抑制する。よって、拘束部７０が設けられていない場合でも、航行時および停船時において、正面向かい波による船体３０の動揺を抑制することができる。
【００６４】
［動揺実験］
つぎに船舶１００を用いた波浪による動揺実験について説明する。図１０は、正面向かい波による動揺実験の様子を示す図である。図１１は、斜め向かい波による動揺実験の様子を示す図である。図１０および図１１に示した動揺実験は、大阪府立大学船舶試験水槽にて実施された。動揺実験では、正面向かい波（図１０参照）、および斜め向かい波（図１１参照）の中で加速度や変位を計測した。以下では、加速度の計測結果について説明する。なお、加速度の計測点は、天板３３の上部（図１および図１１参照）、並びに浮体２０（２０３、２０４）と剛に接続されているロッド７１２上（図１および図１０参照）である。浮体２０（２０３、２０４）とロッド７１２は支柱５１３,５１４を介して剛に接続されているため、浮体２０（２０３、２０４）の動揺加速度と同義となる。
【００６５】
正面向かい波と斜め向かい波における船舶１００の各計測点におけるピッチ方向加速度とヒーブ方向加速度（上下方向の加速度）のグラフを表１から表４にそれぞれ示す。表１は、正面向かい波中の各計測点におけるピッチ方向加速度を示している。表２は、斜め向かい波中の各計測点におけるピッチ方向加速度を示している。表３は、正面向かい波中の各計測点におけるヒーブ方向加速度を示している。表４は、斜め向かい波中の各計測点におけるヒーブ方向加速度を示している。横軸を波周期（ｓ）、縦軸を加速度（ｍ／ｓ＾２）とする。プロットした値は、計測された加速度の平均値である。複数回行われた実験には波の周期によっては違いが生じたため、最大値および最小値を誤差バーを用いて表している。
【００６６】
【表１】
0006792809.tif 000002
【００６７】
【表２】
0006792809.tif 000003
【００６８】
【表３】
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【００６９】
【表４】
0006792809.tif 000005
【００７０】
表１および表２に示すように、正面向かい波では、波周期が０．８（ｓ）以外、斜め向かい波では全ての波周期において、天板３３のピッチ方向加速度が浮体２０（２０３、２０４）のピッチ方向加速度より小さくなっており、船舶１００による船体３０の振動抑制効果が確認できる。なお、正面向かい波の波周期０．８（ｓ）における船舶１００の動揺を撮影した動画を観察すると、加速度計を取りつけた浮体２０（２０３、２０４）（船舶１００後部の浮体）は、加速度計を取り付けていない浮体２０（２０１、２０２）（船舶１００前部の浮体）と比べピッチ動揺が小さかった。
【００７１】
表３に示すように、正面向かい波中におけるヒーブ方向加速度（上下方向の加速度）は、ほとんどの波周期において天板３３の加速度が小さくなっている。その一方、表４に示すように、斜め向かい波では、波周期０．８（ｓ）以外の点で天板３３におけるヒーブ方向加速度が、浮体２０（２０３、２０４）の動揺とほぼ変わらないか、大きくなっている。このため、波の方向によってはヒーブ方向加速度だけに注目すると振動抑制効果が小さい場合もあり得る。しかしながら、天板３３と浮体２０（２０３、２０４）のピッチ方向加速度の違いは大きく、絶対量としては、浮体２０（２０３、２０４）の加速度の方が天板３３での加速度より大きいと考えられ、船舶１００による船体３０の振動抑制効果が得られていると考えられる。
【００７２】
［実施形態２］
実施形態２の船舶１００Ａは、実施形態１で説明した船舶１００の基本構成に加えて推進器８０、制御部９０、および計測器９５を備えている。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【００７３】
図１２は、本発明の実施形態２に係る船舶１００Ａの側面図である。図１２に示すように、船舶１００Ａは、推進器８０、制御部９０、および計測器９５を備えている。制御部９０、および計測器９５は、天板３３上に設置された船室３５に収容されている。
【００７４】
推進器８０は、船舶１００の推進力を発生させる。本実施形態の推進器８０は、いわゆるポッド推進器である。推進器８０は、第１浮体２０１のみに設けられている。推進器８０の駆動源であるモータは第１浮体２０１に収容されている。また、推進器８０のモータを駆動させるバッテリは各浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）に収容されている。各バッテリからモータへの給電は、例えば支柱５１（５１１、５１２、５１３、５１４）に沿わせた給電線等（図示省略）を用いて行われる。
【００７５】
制御部９０は、船舶１００を目的地である計測位置まで自律航行できるように推進器８０を制御する。詳細な説明は省略するが、制御部９０は、海図情報、ＧＰＳ測位情報などに基づいて現在地と目的地との距離や方位を算出し、算出した距離や方位に基づいて推進器８０の推進力および操舵角を制御するナビゲーション機能を有している。  
【００７６】
計測器９５は、例えば外部環境に関するデータを取得する。計測器９５として、例えば、塩分濃度等の水質検査装置や、潮流検査装置が含まれる。計測器９５のセンサ９６は、船体３０の天板３３に開口部を設け、開口部を介して水中に降下されるようにしてもよい。
【００７７】
図１３は、船舶１００Ａを分解した状態を示す斜視図である。図１３に示すように、船舶１００Ａは、例えば浮体２０、支柱５１、船体３０、緩衝部５５、拘束部７０に分けて分解することができる。また、このように分解した状態から、船舶１００Ａを組み立てることも容易である。
【００７８】
図１３に示したように船舶１００Ａを分解することで、小型（例えば前後長１ｍ程度）の船舶１００Ａであれば、例えば小型の貨物車に搭載して目的地の近くまで陸上輸送することができる。また、中型（例えば前後長１０ｍ程度）、大型（例えば前後長５０ｍ超）の船舶１００Ａであっても、分解することで陸上または海上輸送を行うことが可能になる。
【００７９】
分解した状態の船舶１００Ａは、例えば、目的地の近くで組み立てを行い、その後、船舶を用いて各種の調査や各種の作業に使用することができる。
【００８０】
［変形例］
本発明に係る船舶は、上記説明した本実施形態に限定されない。例えば、船舶を構成する浮体、船体、支持部、および拘束部等の形状は、本実施形態の形状に限定されない。
【００８１】
浮体２０は、前後左右に４体としたが、配列および個数は限定されない。例えば、６体の浮体を左右２列、前後３列配置してもよく、３体の浮体を三角形の頂点位置にそれぞれ配置するようにしてもよい。
【００８２】
浮体２０（２０１、２０２、２０３、２０４）の形状は例示であり、この形状に限定されるものではない。例えば、船舶の速力や必要な浮力等に応じて、浮体の船型として排水量型、滑走艇型、半滑走艇型など種々の船型を採用することができる。また、浮体は、円筒形状など、船体形状以外の形状であってもよい。さらに、複数の浮体の形状を互いに異なる形状にしてもよい。
【００８３】
実施形態２の船舶１００Ａは自律航行するとしたが、操船手段は限定されない。例えば、遠隔操作で操船を行ってもよい。また、船舶に推進器や自律航行手段は設けずに、推進器を備えた別の船舶によって曳航されてもよい。
【００８４】
推進器はポッド推進器としたが、ポッド推進器に限定されるものではない。また推進器を備えずに、例えば風力によって帆走するようにしてもよい。
【００８５】
本実施形態では、浮体２０の向きは船体３０に対して固定したが、浮体２０の向きを船体３０に対して変更できるようにしてもよい。この場合、波の向きに対して浮体の向きを変えたり、浮体の向きを変えることで進路を変更することができる。
【００８６】
本実施形態では、緩衝部としてバネを用いたが、他の弾性体を用いたり、減衰装置を組み合わせてもよい。また、緩衝部は浮体と船体の上下方向の相対的な移動を収束させるだけでなく、回転方向の相対的な移動を収束させるようにしてもよい。
【００８７】
本実施形態では、小型の船舶について説明したが、大きさは限定されるものではない。例えば、作業員が搭乗して各種作業を行うことができる大きさや設備を備えた船舶であってもよい。
【００８８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。  
【符号の説明】
【００８９】
１００  船舶
２０    浮体
３０    船体
５０    支持部
７０    拘束部
【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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【図１２】
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【図１３】
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