(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体上に、長手方向がロール方向に沿うようレールを配置して上下方向へ揺動自在に支持させると共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのアクチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れを検知する揺れ検知センサと、該揺れ検知センサにて検知した船体の揺れ信号を演算処理して上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、船体のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角センサと、該傾斜角センサにて検出した船体の傾斜角から上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、上記揺れ信号を演算処理してアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号から上記傾斜角からアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号を差し引くようにする演算補正器と、該演算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指令を送る制御器とを備えた構成を有することを特徴とする舶用減揺装置。
【請求項２】
船体上に、曲率中心が上方に位置するように円弧状に湾曲形成したレールを長手方向がロール方向に沿うよう配置して上下方向へ揺動自在に支持させると共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのアクチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れを検知する揺れ検知センサと、該揺れ検知センサにて検知した船体の揺れ信号を演算処理して上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、船体のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角センサと、該傾斜角センサにて検出した船体の傾斜角から上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、上記揺れ信号を演算処理してアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号から上記傾斜角からアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号を差し引くようにする演算補正器と、該演算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指令を送る制御器とを備えた構成を有することを特徴とする舶用減揺装置。
【請求項３】
演算補正器に、傾斜角の許容値を設定し、許容値を超えたときに補正演算を行わせるようにした請求項１又は２記載の舶用減揺装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般船舶およびプレジャーボート等の船舶に設置して用いる舶用減揺装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビルや吊橋のタワー等の構造物に設置してこれら構造物の揺れを抑えるために用いる制振装置としては、図３（イ）（ロ）に示す如きものがある（特開平３−４８０３６号）。
【０００３】
上記制振装置は、構造物１の頂部に所要の高さを有する架台４を所要の間隔を隔てて対向設置し、上面に長手方向に沿いレール６を備えたレール台７を上記各架台４の上端部間に配置して、該レール台７の中央部を架台４の上端部に、水平に配した支軸５にて回動自在に支持させ、上記レール台７が上記支軸５を支点としてシーソーの如く上下方向へ揺動させられるようにし、且つ上記レール台７のレール６上に、台車からなる錘り９を、車輪８を介して移動自在に載置し、レール台７の揺動によって錘り９が車輪８を介してレール６上を移動できるようにして、制振装置本体２が構成してある。
【０００４】
又、上記レール台７の一端には、伸縮作動により該レール台７をシーソーの如く揺動させるための流体圧シリンダの如きアクチュエータ１０を設け、該アクチュエータ１０を駆動してレール台７を支軸５を中心に揺動させることにより、上記錘り９をレール６に沿わせてレール台７の長手方向に移動させられるようにしてある。
【０００５】
更に、構造物１の揺れを検知する揺れ検知センサ３と、該揺れ検知センサ３にて検知した構造物１の揺れ信号を変位信号に変換してアクチュエータ１０の動作量を演算する演算器１１と、該演算器１１からの信号に基づき構造物１の揺れに対して９０°の遅れ位相で上記アクチュエータ１０に駆動信号を送る制御器１２とを備え、アクチュエータ１０の駆動力によって構造物１の揺れに対する錘り９の往復移動を任意に位置制御することにより、構造物１の揺れを許容揺れ範囲に抑えると共に構造物１の揺れエネルギーを消費させるようにしてある。
【０００６】
ところで、最近、上記ビル等の構造物で用いられている制振装置を、船舶の揺れを抑える舶用減揺装置として採用する考えがある。この場合、船舶では、ロール方向の揺れ（ローリング）が発生し易いことから、レール台７の長手方向がロール方向となるように設置すると有効である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記制振装置の場合、制振装置本体２が重力を利用したシーソー型であるため、錘り９を加速するエネルギーが少なく、アクチュエータ１０を駆動するための使用動力が少なくて済むものであるが、単に船舶に採用したのでは、強風等によって船体がロール方向に大きく傾斜した状態でローリングした場合に、錘り９を制御するための制御力は、傾斜角の鉛直成分だけ余分に必要となり、傾斜しないときに本来必要とする錘り９の制御力よりも、ときには数倍というような大きな制御力が必要となる問題が惹起される。
【０００８】
そこで、本発明は、船体に発生したローリングを抑えるときに、船体傾斜に伴う無駄な制御力をなくすことができるようにしてアクチュエータの能力が小さくても済むようにした舶用減揺装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【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、船体上に、長手方向がロール方向に沿うようレールを配置して上下方向へ揺動自在に支持させると共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのアクチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れを検知する揺れ検知センサと、該揺れ検知センサにて検知した船体の揺れ信号を演算処理して上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、船体のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角センサと、該傾斜角センサにて検出した船体の傾斜角から上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、上記揺れ信号を演算処理してアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号から上記傾斜角からアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号を差し引くようにする演算補正器と、該演算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指令を送る制御器とを備えた構成とする。
【００１０】
船体がロール方向に傾斜した状態でローリングすると、演算補正器で、船体の揺れ信号を演算処理してアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号から傾斜角からアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号が差し引かれることになり、本来必要とする制御力だけが発生することになる。
【００１１】
又、レールを、曲率中心が上方に位置するように円弧状に湾曲形成した構成とすることにより、錘りに制御力を与え易くなるため、アクチュエータの駆動力をより小さくすることができるようになる。
【００１２】
更に、演算補正器に、傾斜角の許容値を設定し、許容値を超えたときに補正演算を行わせるようにした構成とすることにより、船体の傾斜による重力方向制御力が本来必要とする制御力を上回ったときだけ、演算補正器での補正演算が行われる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態を示すもので、図３に示した制振装置本体２と同様な構成としてある減揺装置本体２′を、船体１３上に、レール台７の長手方向がロール方向となるように設置し、且つ船体１３のロール方向の揺れを検知する揺れ検知センサ３と、該揺れ検知センサ３にて検知した船体１３の揺れ信号を演算処理してアクチュエータ１０の動作量を演算する演算器１１と、船体１３のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角センサ１４と、該傾斜角センサ１４にて検出した船体１３の傾斜角からアクチュエータ１０の動作量を演算する演算器１５と、上記演算器１１の信号から演算器１５の信号を差し引くようにする演算補正器１６と、該演算補正器１６からの信号に基づき船体１３のロール方向の揺れに対して９０°の遅れ位相で上記アクチュエータ１０に駆動信号を送るようにした制御器１２とを備える。
【００１５】
なお、本実施の形態では、揺れ検知センサとして角速度センサを用いている。
【００１６】
今、船体１３に、大きな傾きがない状態でローリングが発生すると、その揺れが揺れ検知センサ３で検知され、揺れ信号が演算器１１で変位信号に変換され、変位信号が演算補正器１６を通過して制御器１２に送られることにより、制御器１２からの指令でアクチュエータ１０が駆動させられる。レール台７が揺動させられることにより錘り９が船体１３の揺れに対して９０°遅れでレール６上を往復移動させられるので、錘り９の移動を制御する力を船体１３に対して最適に与えることができ、船体１３の揺れを素早く抑えることができる。
【００１７】
一方、上記船体１３が強風等によりロール方向に大きく傾斜した状態でローリングした場合には、傾斜角センサ１４にて船体１３の傾斜角が検出され、傾斜角信号が演算器１５で変位信号に変換されてから演算補正器１６に入れられることになる。演算補正器１６では、揺れ信号に基づく変位信号から傾斜角信号に基づく変位信号を差し引く演算が行われることになって、揺れ信号に基づく変位信号の補正が行われる。したがって、制御器１２からアクチュエータ１０に送られる信号としては、船体１３の傾斜分が差し引かれた駆動信号が送られることになる。すなわち、船体１３が傾いていても、レール台７は常に水平位置を基準として作動するようになり、船体１３のローリングを抑えるのに必要な制御力のみを発生させることができる。
【００１８】
なお、上記演算補正器１６では、傾斜角の許容値を設定しておいて、船体１３の傾斜による重力方向制御力がローリングを抑えるのに必要な制御力を上回ったときにだけ傾斜角分を差し引く補正演算を行わせるようにしてもよい。
【００１９】
次に、図２は本発明の他の実施の形態を示すもので、図１に示したものと同様な構成において、レール６とレール台７の少なくとも上面を、曲率中心が上方に位置するように円弧状に湾曲形成したものである。
【００２０】
図２に示すようにした場合、レール６が円弧状であることから、直線状のものに比して錘り９に制動力を与え易く、そのため、アクチュエータ１０の駆動力をより小さくすることができる。
【００２１】
なお、上記実施の形態では、レール台７の一端部にだけアクチュエータ１０を設置した場合を示したが、レール台７の両端部に設置するようにしてもよいこと、又、レール台７を上下方向に揺動させるための支軸５は、レール台７の中央部から端部側へずれていてもよいこと、更に、レール６はレール台７を兼ねるものであってもよいこと、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。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の舶用減揺装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 船体上に、長手方向がロール方向に沿うようレールを配置して上下方向へ揺動自在に支持させると共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのアクチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れを検知する揺れ検知センサと、該揺れ検知センサにて検知した船体の揺れ信号を演算処理して上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、船体のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角センサと、該傾斜角センサにて検出した船体の傾斜角から上記アクチュエータの動作量を演算する演算器と、上記揺れ信号を演算処理してアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号から上記傾斜角からアクチュエータの動作量を演算する演算器からの信号を差し引くようにする演算補正器と、該演算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指令を送る制御器とを備えた構成としてあるので、船体がロール方向に傾いた状態でローリングしても、レールを水平位置を基準として作動させることができて、船体のローリングを抑えるのに必要な制御力のみを発生させることができ、したがって、アクチュエータの能力を小さくでき、コンパクト化及び省エネルギー化を図ることができる。
(2) レールを、曲率中心が上方に位置するように円弧状に湾曲形成した構成とすることにより、錘りに制御力を与え易くなるため、アクチュエータの駆動力をより小さくすることができる。
(3) 演算補正器に、傾斜角の許容値を設定し、許容値を超えたときに補正演算を行わせるようにした構成とすることにより、船体の傾斜による重力方向制御力がローリングを抑えるのに必要な制御力を上回ったときにだけ、レールを水平位置を基準として作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の舶用減揺装置の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す減揺装置本体の正面図である。
【図３】ビル等に採用されている従来の制振装置の一例を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【符号の説明】
３  揺れ検知センサ
６  レール
９  錘り
１０  アクチュエータ
１２  制御器
１３  船体
１４  傾斜角センサ
１６  演算補正器
【図１】
0003867325.tif 000002
【図２】
0003867325.tif 000003
【図３】
0003867325.tif 000004