(57)【要約】【課題】構造が簡単でありながら、船体のピッチング及び／又はローリングを有効に減揺する。【解決手段】船体（２）にそのピッチング及び／又はローリングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けるとともに、船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振する。また、船体（２）の船底（３）であって左舷（２ｌ）側に寄った位置及び右舷（２ｒ）側に寄った位置に超音波振動子（４）をそれぞれ設ける。さらに、船体（２Ａ、２Ｂ）に設けられたフィンスタビライザー（１０、２０）に超音波振動子（４Ａ、４Ｂ）を設ける。さらにまた、船体（２）の船底（３）であって船首（２ｆ）側に寄った位置及び船尾（２ｂ）側に寄った位置に、水底に向かって音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）をそれぞれ設ける。【選択図】    図４
2004306829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体（２）にそのローリングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けた、ことを特徴とする船舶。
【請求項２】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにした、ことを特徴とする請求項１に記載した船舶。
【請求項３】
船体（２）の船底（３）であって左舷（２ｌ）側に寄った位置及び右舷（２ｒ）側に寄った位置に超音波振動子（４）をそれぞれ設けた、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した船舶。
【請求項４】
船体（２Ａ、２Ｂ）に設けられたフィンスタビライザー（１０、２０）に超音波振動子（４Ａ、４Ｂ）を設けた、ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載した船舶。
【請求項５】
船体（２）にそのピッチングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けた、ことを特徴とする船舶。
【請求項６】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにした、ことを特徴とする請求項５に記載した船舶。
【請求項７】
船体（２）の船底（３）であって船首（２ｆ）側に寄った位置及び船尾（２ｂ）側に寄った位置に、水底に向かって音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）をそれぞれ設けた、ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載した船舶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶に関し、詳しくは、構造が簡単でありながら、船体のピッチング及び／又はローリングを有効に減揺することができる船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海上などを航行する船舶には、風及び波などによって様々な方向から力が作用し、船体は複雑に揺動する。このような揺動は、船体の中心位置である重心を中心とする回転運動とみなすことができ、船体の左舷及び右舷を上下させる回転運動であるローリング（いわゆる横揺れ）、船首及び船尾を上下させる回転運動であるピッチング（いわゆる縦揺れ）並びに船首を左右に揺らせる回転運動であるヨーイング（いわゆる蛇行または片揺れ）の組合わせによって構成されると考えられる。
【０００３】
このような船舶の揺動を軽減することが、船舶の乗り心地をよくするだけでなく、船舶の揺動に伴う燃料消費量の増加を防止するために有効である。
【０００４】
そして、従来、船舶の動揺を抑制するものとして、▲１▼アンチローリングタンク、▲２▼フィンスタビライザー、▲３▼ハイブリッド減揺装置などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の減揺装置としての、▲１▼アンチローリングタンクは、減揺のための固有の振動数が決まってしまい、減揺効果が固有周期に限定されること及びローリングにしか効果がないという問題がある。
【０００６】
また、▲２▼フィンスタビライザーでは、水中翼を利用するため抵抗が発生し船速が低下させ、船速の低下に伴い減揺効果が著しく減少する欠点があること、フィンスタビライザーが船底よりも下方へ突出するため座礁の危険が増大すること及びローリングにしか効果がないという問題がある。
【０００７】
さらに、▲３▼ハイブリッド減揺装置では、機構が複雑になるなどの問題があった。
なお、ヨーイングについては、一般に船舶には舵があり、既にオートパイロット装置による船体の減揺が行われている。したがって、船体の揺動を減揺するための制御要素として、ピッチングおよびローリングに対する減揺制御を行えばよいことになる。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、構造が簡単でありながら、船体のピッチング及び／又はローリングを有効に減揺することができる船舶を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明船舶（１）は、船体（２）にそのローリングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明船舶（１）によれば、超音波振動子（４）を船体（２）に設けるという簡単な構造で、従来のように複雑な機構を要しないで、有効に船体のローリングを減揺することができる。
【００１１】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにすると、ローリングの減揺を自動で行うことが出来る。
【００１２】
船体（２）の船底（３）であって左舷（２ｌ）側に寄った位置及び右舷（２ｒ）側に寄った位置に超音波振動子（４）をそれぞれ設けるようにすれば、船底（３）が比較的平らな船体（２）（たとえば、フラットボトム型）の船舶（１）におけるローリングを減揺することが出来る。
【００１３】
船体（２Ａ、２Ｂ）に設けられたフィンスタビライザー（１０、２０）に超音波振動子（４Ａ、４Ｂ）を設けるようにすれば、船底（３）が比較的丸みを帯びた船体（２）（ラウンドボトム型）で、フィンスタビライザー（１０、２０）を設けた船舶（１Ａ、１Ｂ）におけるローリングを減揺することが出来る。
【００１４】
また、別の本発明船舶（１）は、船体（２）にそのピッチングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この別の本発明船舶（１）によれば、超音波振動子（４）を船体（２）に設けるという簡単な構造で、従来のように複雑な機構を要しないで、有効に船体（２）のピッチングを減揺することができる。
【００１６】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにすると、ピッチングの減揺を自動で行うことが出来る。
【００１７】
船体（２）の船底（３）であって船首（２ｆ）側に寄った位置及び船尾（２ｂ）側に寄った位置に、水底に向かって音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）をそれぞれ設けると、簡単な構造でありながら、船体（２）のピッチングを有効に減揺することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい各実施の形態を図面を参照して説明する。図１乃至図６は第１の実施の形態を説明するためのものであり、図１は船舶の全体構成を概略的に示す平面図、図２は超音波振動子の制御系の回路図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４はローリングした船体の姿勢を制御している状態を示す概略断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６はピッチングした船体の姿勢を制御している状態を示す概略断面図である。
【００１９】
図中、１は船舶であり、該船舶１の船体２の船底３には、その船首２ｆ側の左右舷側及びその船尾２ｂ側の左右舷側の計４箇所にそれぞれ超音波振動子４が接着されている。なお、ここで示す船舶１はその船底３がいわゆるフラットボトム型のものである。
【００２０】
各超音波振動子４は振動面がほぼ水平なるように配置され、超音波振動子４が励振されると、超音波が発射し、これが音響流ＡＳとして水底に向かって照射されるようになっている。
【００２１】
これら超音波振動子４は、たとえば、圧電セラミックスからなるソリッド圧電振動子であり、制御ユニット５に接続され、該制御ユニット５は各別に超音波振動子４を励振することができるようになっている。
【００２２】
船舶１には姿勢検出手段６が搭載されており、姿勢検出手段６は、たとえば、地磁気センサー、ジャイロスコープ、加速度センサーなどを用い、船体２のローリング方向の傾き及びピッチング方向の傾きを検出する。
【００２３】
そして、姿勢検出手段６により検出された船体２のローリング方向の傾き及びピッチング方向の傾きは、検出信号として中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７に送られる。
【００２４】
ＣＰＵ７においては、船体２の姿勢を制御するための信号が制御ユニット５に送信され、制御ユニット５により上記超音波振動子４に出力信号が各別に送出される。
【００２５】
これにより、超音波振動子４はその出力信号に応じた出力の超音波を発射し、音響流ＡＳが水底に向かって照射される。
【００２６】
たとえば、船体２の右舷２ｒ側が上方へ持ち上げられたとき（ローリング）は、上記姿勢検出手段６により右舷２ｒ側が上方に変位した傾きが検出され、その信号がＣＰＵ７に送出される。
【００２７】
ＣＰＵ７ではその傾き角などが演算され、これに対応した制御信号を送出するように制御ユニット５に指令を発する。
【００２８】
これを受けて、制御ユニット５は左舷２ｌ側に設けた超音波振動子４を励振させ、超音波振動子４が励振されて超音波を発射し、これが音響流ＡＳとして水底に向かって照射される。
【００２９】
これにより、船体２は左舷２ｌ側を上方に変位させようとする力が生じ、上記右舷２ｒ側が上方へ変位しようとする力に反発してローリングを抑制し、船体２はもともとの復原力と相俟って水平状態になろうとする。
【００３０】
また、たとえば、船体２の船首２ｆ側が上方へ持ち上げられたとき（ピッチング）は、上記姿勢検出手段６により船首２ｆ側が上方に変位した傾きが検出され、その信号がＣＰＵ７に送出される。
【００３１】
ＣＰＵ７ではその傾き角などが演算され、これに対応した制御信号を送出するように制御ユニット５に指令を発する。
【００３２】
これを受けて、制御ユニット５は船尾２ｂ側に設けた超音波振動子４を励振させ、超音波振動子４が励振されて超音波を発射し、これが音響流ＡＳとして水底に向かって照射される。
【００３３】
これにより、船体２は船尾２ｂ側を上方に変位させようとする力が生じ、上記船首２ｆ側が上方へ変位しようとする力に反発してローリングを抑制し、船体２はもともとの復原力と相俟って水平状態になろうとする。
【００３４】
しかして、この第１の実施の形態にかかる船舶１にあっては、４つの超音波振動子４を船体２の船底３であって、その船首２ｆ側の左右舷側及びその船尾２ｂ側の左右舷側に設けるという簡単な構造で、船体２のローリング及びピッチングを抑制、すなわち減揺することが出来る。
【００３５】
また、姿勢検出手段６により船体２の姿勢を常に検出し、その検出結果に基づいて、各超音波振動子４を適宜励振しているので、自動での制御を行うことが出来る。
【００３６】
なお、上記第１の実施の形態にかかる船舶１にあっては、その超音波振動子４として圧電セラミックスを例示したが、本発明はこれに限らず、超音波振動子４として磁歪振動子であっても良い。この場合、磁歪振動子に交流磁界を印加すれば、その周波数で磁歪振動子が歪み、超音波振動が励起される。
【００３７】
図７は第２の実施の形態を示すもので、この第２の実施の形態にかかる船舶１Ａは、その船底３がいわゆるラウンドボトム型のものである。
【００３８】
この船舶１Ａの船体２Ａの船底３にはその中央部にフィンスタビライザー１０が設けられている。
【００３９】
また、該フィンスタビライザー１０の側面には背中合わせに２つの超音波振動子４Ａが設けられている。そして、これら超音波振動子４Ａは各別に励振されるようになっており、励振されたときには、互いに反対側に音響流ＡＳを照射するようになっている。なお図示は省略したが、これら超音波振動子４Ａも上記第１の実施の形態で示した超音波振動子４と同様に姿勢検出手段、ＣＰＵ、制御ユニットにより制御される。
【００４０】
しかして、この第２の実施の形態にかかる船舶１Ａによれば、フィンスタビライザー１０の安定性に加え、超音波振動子４Ａにとよる音響流ＡＳによりなおさら、船体２Ａのローリングを抑制することが出来る。また、換言すれば、フィンスタビライザー１０を従来のものより小さくすることが出来、航走抵抗を少なくすることが出来る。
【００４１】
図８は第３の実施の形態を示すもので、この第３の実施の形態にかかる船舶１Ｂは、その船底３がいわゆるラウンドボトム型のものである。
【００４２】
この船舶１Ｂの船体２Ｂの船底３の左右舷側近傍にフィンスタビライザー２０が設けられている。
【００４３】
また、該フィンスタビライザー２０の水底を向いた面にはそれぞれ超音波振動子４Ｂが設けられている。なお図示は省略したが、これら超音波振動子４Ｂも上記第１の実施の形態で示した超音波振動子４と同様に姿勢検出手段、ＣＰＵ、制御ユニット５により制御される。
【００４４】
しかして、この第３の実施の形態にかかる船舶１Ｂによれば、フィンスタビライザー２０の安定性に加え、超音波振動子４Ｂにとよる音響流ＡＳによりなおさら、船体２Ｂのローリングを抑制することが出来る。また、換言すれば、フィンスタビライザー２０を従来のものより小さくすることが出来、航走抵抗を少なくすることが出来る。
【００４５】
なお、上記各実施の形態において、超音波振動子４を船体２内に設けたものについて説明したが、本発明はこれに限らず、超音波振動子４を船体２外に設けるようにしても良いことは勿論である。
【００４６】
また、上記各実施の形態においては、船舶について説明したが、本発明は船舶玩具にも適当することができる。
【００４７】
【発明の効果】
上述したように、本発明船舶（１）は、船体（２）にそのローリングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けたので、超音波振動子（４）を船体（２）に設けるという簡単な構造で、従来のように複雑な機構を要しないで、有効に船体のローリングを減揺することができる。
【００４８】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにすると、ローリングの減揺を自動で行うことが出来る。
【００４９】
船体（２）の船底（３）であって左舷（２ｌ）側に寄った位置及び右舷（２ｒ）側に寄った位置に超音波振動子（４）をそれぞれ設けるようにすれば、船底（３）が比較的平らな船体（２）（たとえば、フラットボトム型）の船舶（１）におけるローリングを減揺することが出来る。
【００５０】
船体（２Ａ、２Ｂ）に設けられたフィンスタビライザー（１０、２０）に超音波振動子（４Ａ、４Ｂ）を設けるようにすれば、船底（３）が比較的丸みを帯びた船体（２）（ラウンドボトム型）で、フィンスタビライザー（１０、２０）を設けた船舶（１Ａ、１Ｂ）におけるローリングを減揺することが出来る。
【００５１】
また、別の本発明の船舶（１）は、船体（２）にそのピッチングを抑制する方向に音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）を設けたので、超音波振動子（４）を船体（２）に設けるという簡単な構造で、従来のように複雑な機構を要しないで、有効に船体（２）のピッチングを減揺することができる。
【００５２】
船体（２）の姿勢検出手段（６）を設け、該姿勢検出手段（６）の検出結果に基づいて、上記超音波振動子（４）を励振するようにすると、ピッチングの減揺を自動で行うことが出来る。
【００５３】
船体（２）の船底（３）であって船首（２ｆ）側に寄った位置及び船尾（２ｂ）側に寄った位置に、水底に向かって音響流（ＡＳ）を放射するように超音波振動子（４）をそれぞれ設けると、簡単な構造でありながら、船体（２）のピッチングを有効に減揺することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる船舶の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】超音波振動子の制御系の回路図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】ローリングした船体の姿勢を制御している状態を示す概略断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】ピッチングした船体の姿勢を制御している状態を示す概略断面図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる船舶を概略的に示す縦断面図である。
【図８】第３の実施の形態にかかる船舶を概略的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  船舶
２  船体
２ｆ  船首
２ｂ  船尾
２ｌ  左舷
２ｒ  右舷
３  船底
４  超音波振動子
５  制御ユニット
６  姿勢検出手段
７  ＣＰＵ
１Ａ  船舶
２Ａ  船体
３Ａ  超音波振動子
１０  フィンスタビライザー
１Ｂ  船舶
２Ｂ  船体
３Ｂ  超音波振動子
２０  フィンスタビライザー
【図１】
2004306829.tif 000003
【図２】
2004306829.tif 000004
【図３】
2004306829.tif 000005
【図４】
2004306829.tif 000006
【図５】
2004306829.tif 000007
【図６】
2004306829.tif 000008
【図７】
2004306829.tif 000009
【図８】
2004306829.tif 000010