JP2002365159A - 模型船の曳航・抵抗計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 模型船の曳航・抵抗計測装置における荷重計
は、走行台車が走行を開始して模型の曳航が開始される
時、及び走行の終了時などに生じる加速度、また、模型
を停止させておくためのクランプ装置を開閉させたとき
の衝撃カなどがかかるため、荷重計が破損しないよう
に、実際に計測する全抵抗の最大値よりも数倍大きい荷
重を計測できる荷重計を使用する必要があり、その結果
荷重計が高価になると共に計測誤差が大きく出てしまう
原因となっていた。 【解決手段】 抵抗計測装置に加速度や衝撃力の緩衝装
置を取り付け、模型船の曳航が開始された時や終了した
時に生じる加速度やクランプ装置の開閉による衝撃カを
吸収し、実際に計測する全荷重に見合った抵抗計測装置
を使えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶試験水槽で用
いられる模型船の曳航・抵抗計測装置に関するもので、
さらに詳しくは、模型船の曳航・抵抗を計測するにあた
り、抵抗計測装置に曳航開始と終了時に生じる加速度、
及び模型船を保持しているクランプの開閉により生じる
衝撃などを緩和するようにした模型船の曳航・抵抗計測
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶の操縦性能や船形から生じる抵抗を
調べるため、船舶試験水槽に模型船を浮かべて曳航し、
そのときに生じる水による抵抗を荷重計などで計測され
ている。このような装置は、水槽に平行して走行できる
ようにした走行台車と、図１０に示した連結管３、自在
継手４、連結軸５などを有して模型船に設置した荷重計
６とを連結する機構などで構成され、走行台車が一定速
度で走った時に模型を曳航することにより生じる模型全
体にかかる全抵抗を荷重計６にて計測するようにしてい
る。

【０００３】また実開昭６３−１８７０２８号公報に
は、このような模型船にかかる水の抵抗を調べる計測装
置において、模型船の前進、後進時における沈下や傾
斜、上下動や横揺れなどによる計測誤差を無くすため、
検力計（荷重計に相当）を上下、左右への移動と、回転
を可能にした機構で保持するようにした装置が示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成した従来の模型船の曳航・抵抗計測装置におけ
る荷重計６は、走行台車が走行を開始して模型の曳航が
開始される時、及び走行が終了して模型の曳航が終了す
る時などに生じる加速度、また、模型を停止させておく
ためのクランプ装置を開閉させたときの衝撃カなどがか
かるため、荷重計６が破損しないよう実際に計測する全
抵抗の最大値よりも数倍大きい荷重を計測できる荷重計
を使用する必要があり、その結果荷重計が高価になると
共に計測誤差が大きく出てしまう原因となっていた。

【０００５】また実開昭６３−１８７０２８号公報に示
された装置は、模型船の前進、後進時における沈下や傾
斜、上下動や横揺れなどによる計測誤差を無くすことが
目的の装置であり、前記荷重計にかかる衝撃力を軽減す
ることについては特に言及していない。

【０００６】そのため本発明においては、加速度、クラ
ンプの開閉などによる衝撃力を緩和する機構を提供し、
小型で安価な抵抗計測装置を使用できるようにすると共
に、正確な計測が可能な模型曳航・抵抗計測装置を提供
することが課題である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、抵抗計測装置に加速度や衝撃力の緩
衝装置を取り付け、模型船の曳航が開始された時や終了
した時に生じる加速度やクランプ装置の開閉による衝撃
カを吸収し、実際に計測する全荷重に見合った抵抗計測
装置を使えるようにした。

【０００８】そのため本発明においては、請求項１に記
載したように、模型船を曳航する走行台車と、該走行台
車と連結機構で接続され、模型船に設置されて模型船が
受ける抵抗を測定する抵抗計測装置からなる模型船の曳
航・抵抗計測装置において、前記抵抗計測装置を、模型
船が受ける加速度、及び衝撃を緩和させる緩衝装置を介
して前記模型船に設置したことを特徴とする。

【０００９】これにより、模型船が受ける加速度、及び
衝撃は緩衝装置で吸収され、従来のように本来の抵抗値
より大きな加速度や衝撃力に耐えられるよう実際に計測
する全抵抗の最大値よりも数倍大きい容量の抵抗計測装
置を用意する必要がなく、そのため本来の抵抗値に見合
った計測誤差が少ない抵抗計測装置を使用でき、それだ
け小型で安価な模型曳航・抵抗計測装置を提供すること
ができる。

【００１０】そしてこの緩衝装置は、請求項２に記載し
たように、前記緩衝装置をシリンダとピストン、及びピ
ストンの両側に設けた緩衝部材で構成し、ピストンのロ
ッドを前記抵抗計測装置に接続したことを特徴とする。

【００１１】このように緩衝装置を構成することによ
り、非常に簡単な構成で模型船が受ける加速度、及び衝
撃を吸収することができ、抵抗計測装置そのものに安価
なものを使用できることと相まって、低価格な模型曳航
・抵抗計測装置を提供することができる。

【００１２】そして抵抗計測装置は、請求項３、または
４に記載したように、前記抵抗計測装置を荷重計で構成
すること、または、前記抵抗計測装置を差圧計、または
変位変換器で構成することにより、ピストン両側の緩衝
部材に生じる圧力差、またはピストンの変位で模型船の
受ける抵抗を計測するようにするのが好ましい。

【００１３】また、緩衝装置内に設ける緩衝部材は、請
求項５に記載したように、前記緩衝部材を、スプリン
グ、またはオイル、もしくは圧縮空気で構成することが
好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの
発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例に過ぎない。

【００１５】図１は模型船の曳航の概略を説明するため
の図であり、図２は本発明における模型船の曳航・抵抗
計測装置の第１実施例を示した図、図３は模型船の曳航
開始時や終了時に緩衝装置に生じる振動波形を示した
図、図４から図９は本発明における模型船の曳航・抵抗
計測装置のその他の実施例を示した図である。

【００１６】図中１は模型船、２は模型船１と走行台車
１０の曳航点の高さを合わせる曳航点昇降装置、３は連
結管、４は自在継手、５は連結軸、６は荷重計、７は模
型船１の保持、開放を行うクランプ装置、８、９はガイ
ド装置、１０は模型船１を曳航するための走行台車、１
１はピストンロッド、１２は緩衝装置を構成するシリン
ダ、１３、１４、１５は緩衝装置１２における緩衝部材
としてのスプリング１３、オイル１４、圧縮空気１５、
１６は圧力計、１７は差圧計、１８は連結金具、１９は
固定金具、２０は作動トランス式変換器、インダクタン
ス式変換器、ダイヤルゲージ式変換器などで構成した変
位変換器である。

【００１７】図１において模型船１は、水槽に平行して
走行できるようにした走行台車１０上のガイド装置８、
９、およびクランプ装置７により、走行時の方位保持、
および走行開始時、停止時の保持が行われる。そして模
型船１上に設けられた荷重計６などの抵抗計測装置と走
行台車１０は、模型船１と走行台車１０の曳航点の高さ
を合わせる走行台車１０上に設けられた曳航点昇降装置
２から模型船１方向に延びた連結管３、自在継手４、連
結軸５によって接続されている。そして模型船１が受け
る抵抗を計測するときは、走行台車１０を一定の速度で
走らせ、ガイド装置８、９で模型船１をガイドしながら
クランプ装置７を開き、走行台車１０上の曳航点昇降装
置２から連結管３、自在継手４、連結軸５によって接続
されている荷重計６により、模型船１全体にかかる全抵
抗を計測するようになっている。また計測を終了すると
きは、クランプ装置７を閉じて模型船１を保持し、走行
台１０の走行を停止する。

【００１８】そして抵抗計測装置である荷重計６は、本
発明の第１の実施例である図２において、緩衝装置を構
成するシリンダ１２内に設けられたピストン２１のピス
トンロッド１１に結合され、そのピストン２１は、シリ
ンダ１２内に設けられた緩衝部材であるスプリング１３
によってシリンダ１２の中央部に位置するようにされて
いる。そのため、模型船１が水により受ける抵抗を計測
すべく走行台車１０が走行を開始し、クランプ７が開か
れて連結管３、自在継手４、連結軸５によって荷重計６
が進行方向に引かれて模型船１が曳航されると、そのと
きの加速度で荷重計６に結合されたピストンロッド１１
が引かれ、ピストン２１が緩衝装置を構成する緩衝部材
のスプリング１３を図３に示したように伸縮する。従っ
て、走行台車１０の走行開始による加速度、及びクラン
プ７を開くことによる衝撃は、このスプリング１３の伸
縮で吸収され、過度の荷重が荷重計６にかかることが防
止される。

【００１９】そして、荷重計６とピストンロッド１１を
介してピストン２１にかかる加速度や衝撃によって生じ
るスプリング１３の伸縮は、一定時間ｔ_１後に走行台車
１０の速度が一定になると納まるから、この状態で模型
船１が受ける全抵抗の計測をおこなう。これは計測を終
了して時間ｔ_２でクランプ７を閉じることによる衝撃と
走行台車１０が停止するときに生じる負方向の加速度
を、緩衝装置を構成する緩衝部材のスプリング１３によ
る伸縮で吸収し、過度の荷重が荷重計６にかかることを
防止する。

【００２０】なお、この緩衝部材としてのスプリング１
３の圧縮変形量は、最大加速度のとき１／２程度になる
ように選択し、荷重計はその２倍程度の容量を持つよう
にすれば充分である。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例を示した図で
あり、この例では、緩衝装置を構成するシリンダ１２内
にスプリング１３だけでなく、オイル１４を入れたもの
である。このように緩衝部材を構成することにより、オ
イル１４の圧縮率はスプリング１３より小さいから、こ
の実施例では模型船１の重量、または水から受ける抵抗
が大きいときに有効であり、より大きな加速度や衝撃が
加わってもそれを吸収できる。

【００２２】図５は本発明の第３の実施例を示した図で
あり、この例ではシリンダ１２内に緩衝部材として圧縮
空気１５を入れて緩衝装置を構成し、過度の圧縮を避け
るために安全弁２２を設けたものである。圧縮空気１５
の場合はオイル１４より圧縮率は大きく、そのため、第
２の実施例よりは小さな重量の模型船１、または第２の
実施例よりは小さな抵抗の模型船１の場合に有効であ
る。

【００２３】また図６は、本発明の第４の実施例を示し
た図であり、この実施例ではシリンダ１２内に緩衝部材
としてオイル１４のみを入れると共に、オイルの逃がし
孔を結ぶ管２３を設けて緩衝装置を構成し、ピストン２
１の移動に伴ってオイル１４を移動させることでフィー
ドバックを可能にしたものである。この実施例では、オ
イル１４の移動による加速度や衝撃の吸収力が第２の実
施例の場合より高く、図３に示した振動の減衰も早い。
そのため、第２の実施例に比べてより柔軟な緩衝効果が
期待できる。

【００２４】図７は、本発明の第５の実施例を示した図
であり、この実施例では、第４の実施例と同様シリンダ
１２内に緩衝部材としてオイル１４のみを入れると共
に、オイル１４が圧縮されたときの圧力を図る圧力計１
６をピストン１２の両側に設けて緩衝装置を構成し、さ
らにその圧力計１６が計った圧力の差を計測する差圧計
１７を設けたものである。そして、模型船１が水から受
ける抵抗を計測すべく走行台車１０が走行を開始し、ク
ランプ７が開かれて連結管３、自在継手４、連結軸５、
連結金具１８、ピストンロッド１１によってピストン２
１が進行方向に引かれて模型船１の曳航が開始される
と、そのときの引っ張り力でピストン２１の両側におけ
るオイル１４の圧力が変化するから、その圧力を圧力計
１６で計測すると共に差圧計１７でその圧力差を計測す
る。

【００２５】そのため、走行台車１０の走行開始による
加速度や、クランプ７を開いたことによる衝撃は緩衝装
置の緩衝部材を構成するオイル１４で吸収されると共
に、走行台車１０で模型船１を曳航したことによる抵抗
は、圧力計１６における圧力差となって差圧計１７で計
測される。従ってこの差圧計１７が計測した差圧を水の
抵抗に換算することで、模型船１が受ける全抵抗を計測
することができ、また走行台車１０の走行開始や停止に
よる加速度や、クランプ７を開いたことによる衝撃は緩
衝装置を構成するオイル１４で吸収される。

【００２６】図８は、本発明の第６の実施例を示した図
であり、この実施例では、第５の実施例における緩衝部
材としてのオイル１４を圧縮空気１５としたものであ
る。それ以外は図７に示した第５の実施例と同じであ
り、圧力計１６は圧縮空気１５の圧力を計測し、差圧計
１７はその圧力計１６が計測した圧縮空気１５のピスト
ン２１の両側における圧力差を計測する。

【００２７】圧縮空気１５の場合はオイル１４より圧縮
率は大きく、そのため、第５の実施例よりは加速度や衝
撃に対する緩衝効果が大きく、また、第５の実施例より
小さな重量の模型船１、または第２の実施例よりは小さ
な抵抗の模型船１の場合に有効である。

【００２８】図９は、本発明の第７の実施形態を示した
図であり、本実施例では、緩衝装置を構成するシリンダ
１２内に緩衝部材としてのオイル１４を入れ、作動トラ
ンス式変換器、ダイヤルゲージ式変換器などで構成した
変位変換器２０を設けてある。そして、走行台車１０に
よる模型船１の曳航によってピストン２１が移動したと
きに生じる変位を、ピストンロッド１１と連結軸５に結
合した連結金具１８、固定金具１９で前記変位変換器２
０に伝え、ピストン２１の変位量を計測して水の抵抗に
換算することで、模型船１が受ける全抵抗を計測するこ
とができる。また走行台車１０の走行開始や停止による
加速度や、クランプ７を開くことによる衝撃は、緩衝装
置を構成するオイル１４で吸収される。

【００２９】以上詳述したとおり、本発明になる模型船
の曳航・抵抗計測装置は、前述の実施例のみならず、種
々の組み合わせが考えられる。例えば、荷重計６を用い
た図２、図４、図５、図６の第１から第４の実施例以外
にも、緩衝部材として圧縮空気とバネを用いた緩衝装置
や、ゴムやスポンジを用いた緩衝装置が考えられる。ま
た、差圧計１７を用いた図７、図８の第５と第６の実施
例の場合も、緩衝部材としてオイルとバネを用いる方
式、オイルをフィードバックさせる方式、圧縮空気とバ
ネを用いる方式、ゴムやスポンジを用いる方式などが考
えられる。さらに変位変換器２０を用いた図９の第７の
実施例の場合も、同様に緩衝部材として圧縮空気を用い
る方式、オイルとバネを用いる方式、オイルをフィード
バックさせる方式、圧縮空気とバネを用いる方式、ゴム
やスポンジを用いる方式などが考えられる。

【００３０】

【発明の効果】以上記載の如く本発明によれば、抵抗計
測装置に加速度や衝撃力の緩衝装置を取り付け、模型船
の曳航が開始された時や終了した時に生じる加速度やク
ランプ装置の開閉による衝撃カを吸収し、実際に計測す
る全荷重に見合った抵抗計測装置を使えるようにして計
測誤差が少ない精度の良い抵抗計測装置を使用できるよ
うにした。またこれにより、小型で安価な抵抗計測装置
を使用でき、正確な計測が可能な模型曳航・抵抗計測装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 模型船の曳航の概略を説明するための図であ
る。

【図２】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第１実施例を示した図である。

【図３】 模型船の曳航開始時や終了時に緩衝装置に生
じる振動波形を示した図である。

【図４】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第２の実施例を示した図である。

【図５】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第３の実施例を示した図である。

【図６】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第４の実施例を示した図である。

【図７】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第５の実施例を示した図である。

【図８】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第６の実施例を示した図である。

【図９】 本発明における模型船の曳航・抵抗計測装置
の第７の実施例を示した図である。

【図１０】 従来の模型船の曳航・抵抗計測装置を示し
た図である。

【符号の説明】 ３ 連結管 ４ 自在継手 ５ 連結軸 ６ 荷重計 １１ ピストンロッド １２ シリンダ １３ スプリング ２１ ピストン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 模型船を曳航する走行台車と、該走行台
   車と連結機構で接続され、模型船に設置されて模型船が
   受ける抵抗を測定する抵抗計測装置からなる模型船の曳
   航・抵抗計測装置において、 前記抵抗計測装置を、模型船が受ける加速度、及び衝撃
   を緩和させる緩衝装置を介して前記模型船に設置したこ
   とを特徴とする模型船の曳航・抵抗計測装置。
2. 【請求項２】 前記緩衝装置をシリンダとピストン、及
   びピストンの両側に設けた緩衝部材で構成し、ピストン
   のロッドを前記抵抗計測装置に接続したことを特徴とす
   る請求項１に記載した模型船の曳航・抵抗計測装置。
3. 【請求項３】 前記抵抗計測装置を荷重計で構成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載した模型船の曳航・抵抗
   計測装置。
4. 【請求項４】 前記抵抗計測装置を差圧計、または変位
   変換器で構成し、ピストン両側の緩衝部材に生じる圧力
   差、またはピストンの変位で模型船の受ける抵抗を計測
   することを特徴とする請求項２に記載した模型船の曳航
   ・抵抗計測装置。
5. 【請求項５】 前記緩衝部材を、スプリング、またはオ
   イル、もしくは圧縮空気で構成したことを特徴とする請
   求項２に記載した模型船の曳航・抵抗計測装置。