JP2003065892A - 造波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リングウェーブの発生を防止できるとともに、
大きな多方向波を得ることを課題とする。 【解決手段】複数の駆動アーム２１ａ〜２１ｃと、前記
駆動アーム２１ａ〜２１ｃの先端に配置された２本又は
１本の軸２２ａ，２２ｂと、前記軸２２、２２ｂを囲む
回転自在な回転体２３ａ，２３ｂと、前記回転体２３
ａ，２３ｂに取り付けられた複数の造波板２４ａ、２４
ｂとを具備し、隣接する前記駆動アーム２１ａ〜２１ｃ
に夫々取り付けられた前記造波板２４ａ，２４ｂ同士を
直線状の１枚の造波板として動くようにし、前記造波板
２４ａ，２４ｂの傾きによる前記駆動アーム２１ａ〜２
１ｃ間の長さを調整吸収することを特徴とする造波装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試験水槽用の造波
装置に関し、特に実際海域に即した波を発生させること
のできる造波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、船舶や海洋構造物の水槽試
験等に造波装置が用いられている。この装置は、複数の
造波板を往復動させて多方向に不規則波を発生させよう
とするものである。しかし、従来の造波装置の場合、隣
接する平衡移動する造波板間の位相差を大きくすればす
るほど造波板間の隙間により造波板前板にリングウェイ
ブが発生し、目標とする発生波が得られないという問題
があった。

【０００３】そこで、本出願人は、リングウェイブを解
消するため、先に図９に示すような造波装置を提案した
（特開平１０−２８３３）。図中の１ａ，１ｂ，１ｃ
は、前面矩形形状に形成された複数の造波板を示す。こ
れらの造波板１a〜１ｃは、往復動する複数の駆動アー
ム２（２ａ，２ｂ）間に取り付けられている。ここで、
駆動アーム２ａ，２ｂは図示しない往復動機構（例えば
油圧ピストン装置）により往復動するようになってい
る。前記駆動アーム２ａ，２ｂの前面（図９の右側）に
は、造波板の支持部材としての上下一対のピン受金具３
（３ａ，３ｂ）が取り付けられている。各ピン受金具３
ａ，３ｂの前端部一側には、横方向（ピン受金具の並設
方向）に延在する長孔４ａ，４ｂが設けられ、他側にト
ーションバーとしての軸５が鉛直方向に取り付けられて
いる。

【０００４】前記軸５は、その上下端部５ａ，５ｂをそ
れぞれ前記ピン受け金具３ａ，３ｂに固定されている。
また、図９（Ｂ）に示すように、前記軸５を中心として
回転可能な円筒体６が上下のピン受け金具３ａ，３ｂ間
に配設されている。前記軸５の中間部には屈曲部５ｃが
形成されていて、この屈曲部が円筒対６の内面に固着さ
れている。この構成により、軸５が円筒体６の軸５回り
に捩られると復元力を発生するトーションバーとして機
能するようになっている。

【０００５】前記円筒体６の一端部には、他端部が造波
板１ａの左端部に固着された可撓膜７が各造波板間の隙
間を閉塞するように固着されている。ここで、可撓膜は
前記造波板と略同じ水深寸法に形成されている。なお、
図中の符番８はピン受金具の各長孔に摺動可能に配設さ
れたピンを示四、符番９は水槽底部を示す。

【０００６】図９の造波装置は、上記したように、複数
の造波板及び互いに隣接する各造波板１ａ〜１ｃの隙間
を閉塞する可撓膜７ａとにより、連続した造波面を形成
した、造波板の前方にリングウェイブが発生するのを防
止しようとしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の造波装
置の場合、リングウェイブを防止することはできたが、
可撓膜が小径の円筒体に巻取可能な剛性であり、かつ駆
動アームの往復動に伴なう前後移動による造波抵抗に対
してある程度の剛性も兼ね備えねばならず、材質の選定
に問題があった。

【０００８】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、複数の駆動アームと、前記駆動アームの先端に
配置された２本又は１本の軸と、前記軸を囲む回転自在
な回転体と、前記回転体に取り付けられた複数の造波板
とを具備し、隣接する前記駆動アームに夫々取り付けら
れた前記造波板同士を直線状の１枚の造波板として動く
ようにし、前記造波板の傾きによる前気駆動アーム間の
長さを調整吸収する構成にすることにより、リングウェ
ーブの発生を防止できるとともに、造波板自体を傾ける
ことにより大きな多方向波が得られる造波装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の駆動ア
ームと、前記駆動アームの先端に配置された２本又は１
本の軸と、前記軸を囲む回転自在な回転体と、前記回転
体に取り付けられた複数の造波板とを具備し、隣接する
前記駆動アームに夫々取り付けられた前記造波板同士を
直線状の１枚の造波板として動くようにし、前記造波板
の傾きによる前記駆動アーム間の長さを調整吸収するこ
とを特徴とする造波装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の造波装置について
更に詳述する。本発明において、隣接する造波板同士を
直線状の１枚の造波板として動くようにする手段として
は、下記に挙げる手段が挙げられる。

【００１１】１）請求項２記載のように、隣接する造波
板の片方に長穴を設けるとともに、長穴を設けた造波板
側にスライド板を上下方向に配置し、かつこのスライド
板と隣接する造波板の他方とをボルトで固定し、スライ
ド板を長穴に沿って移動させる手段（図１〜図３参
照）。この場合、スライド板の移動に伴って、一方の造
波板が他方の造波板に向ってスライドするので、造波板
の傾きによる隣接する駆動アーム間の長さを調整吸収さ
れる。

【００１２】２）請求項３記載のように、隣接する回転
体の一方から２枚の造波板を出すとともに、回転体の他
方から１枚の造波板を出し、１枚の造波板を２枚の造波
板で挟み込み、両者の重複部がスライドする手段(図４
〜図６参照）。この場合、１枚の造波板が２枚の造波板
間をスライドするので、上記と同様、造波板の傾きによ
る隣接する駆動アーム間の長さを調整吸収される。

【００１３】３）請求項４記載のように、駆動アームの
先端は１つの軸とし、該軸を回転自由な輪切りにした２
つの回転体で囲み、これらの回転体の左右に該回転体の
上半分、下半分に造波板を夫々接合し、隣接する造波板
同士をローラ軸受を介して接触させる手段(図７参
照）。この場合、上部の回転体、下部の回転体に２つの
造波板が夫々接合されているとともに、隣接する造波板
同士はローラを介して接触して互いに反対方向にスライ
ドするので、上記と同様、造波板の傾きによる隣接する
駆動アーム間の長さを調整吸収される。上記と同様、造
波板の傾きによる隣接する駆動アーム間の長さを調整吸
収される。

【００１４】本発明において、２本の軸を用いる場合、
これらの軸を囲むように回転体間にフレキシブルプレー
トを設けることが好ましい。これは、２本の回転体間に
わずかな隙間があった場合、その隙間に起因してリング
ウェイブが生じる恐れがあるので、その隙間を閉塞する
ためである。前記フレキシブルプレートの材質として
は、例えばテフロン(登録商標)等のように剛性の小さい
材料が好ましい。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。但し、下記実施例に述べられる各構成部
材の材料や個数等は一例を示すもので、本発明の権利範
囲を特定するものではない。

【００１６】（実施例１）図１〜図３及び図８を参照す
る。ここで、図１は本実施例１に係る造波装置の平面
図、図２は図１の側面図、図３は図１の部分斜視図を示
す。また、図８は同造波装置における往復駆動機構の説
明図を示す。

【００１７】図中の符番２１（２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ）は、複数の駆動アームを示す。前記駆動アーム２１
の先端には、夫々２本の軸２２ａ，２２ｂが配置されて
いる。これらの軸２２ａ，２２ｂは、回転自在な回転体
２３ａ，２３ｂにより囲まれている。前記回転体２３
ａ，２３ｂには、複数の造波板２４（２４ａ，２４ｂ）
が一体的に取り付けられている。ここで、便宜上、駆動
アーム２１ｂ側の回転体２３ｂと隣接する駆動アーム２
１ｃ側の回転体２３ａ間の造波板２４ａ，２４ｂについ
て説明する。

【００１８】一方の造波板２４ｂには、図２に示すよう
に、左右方向に多数の長穴２５が形成されている。前記
造波板２４ｂの一方の側には、造波板２４ｂの上下方向
に沿ってスライド板２６が配置されている。このスライ
ド板２６は、他方の造波板２４ａ側からのボルト２７に
より他方の造波板２４ａ側に固定されている。ここで、
ボルト２７の径は長穴２５の幅より小さくなっており、
これによりスライド板２６は長穴２５に沿って左右方向
に移動するようになっている。また、前記スライド板２
６及びボルト２７により、前記造波板２４ａ，２４ｂは
直線状の１枚の造波板のように動く。

【００１９】前記回転体２３ａ，２３ｂ間には、該回転
体間の隙間塞ぐようにフレキシブルプレート２８が設け
られている。前記駆動アーム２１は、図８に示すよう
に、往復駆動機構としてのサーボモータ２９による駆動
力をボールネジ３０を介して伝えることにより矢印Ｙ方
向に移動するようになっている。

【００２０】上記実施例１に係る造波装置は、複数の駆
動アーム２１ａ〜２１ｃと、これらの駆動アーム２１ａ
〜２１ｃの先端に配置された２本の軸２２ａ，２２ｂ
と、これらの軸２２ａ，２２ｂを夫々囲む回転自在な回
転体２３ａ，２３ｂと、これらの回転体２３ａ，２３ｂ
に夫々取り付けられた複数の造波板２４ａ，２４ｂと、
前記回転体２３ａ，２３ｂ間に該回転体間の隙間を塞ぐ
ように設けられたフレキシブルプレート２８とを具備
し、隣接する前記駆動アーム（例えば２１ｂ、２１ｃ）
に夫々取り付けられた前記造波板２４ａ，２４ｂ同士の
うち、一方の造波板２４ｂに長穴２５を設けるととも
に、スライド板２６を他方の造波板２４ａに固定して設
け、スライド板２６の左右方向の移動に伴なって回転体
２３ａ，２３ｂ間には、該回転体間の隙間塞ぐようにフ
レキシブルプレート２８造波板２４ｂが長穴２５の長手
方向に移動する構成となっている。

【００２１】つまり、スライド板２６を図１の矢印Ｘ方
向に沿って移動すると、スライド板２６の移動分、造波
板２４ａが矢印Ｘ方向に移動し、前記造波板２４ａ、２
４ｂの傾きによる前記駆動アーム２１間の長さが調整吸
収される。従って、リングウェイブの発生を極力防止で
き、造波板自体２４ａ，２４ｂ自体を傾けることにより
大きな多方向波が得られる。また、回転体２３ａ，２３
ｂ間に回転体間の隙間を塞ぐようにフレキシブルプレー
ト２８を設けるため、回転体２３ａ，２３ｂ間の僅かな
隙間によるリングウェイブの発生も回避してリングウェ
イブを防止できるとともに、フレキシブルプレート２８
も回転体２３ａ，２３ｂのわずかな回転角分の余裕を持
てばよくフレキシブルプレート２８を湾曲させる大きな
動力の必要がないので省エネとなる。

【００２２】（実施例２）図４〜図６参照する。ここ
で、図４は本実施例２に係る造波装置の平面図、図５は
図４の側面図、図６は図４の部分斜視図を示す。但し、
図１〜図３と同部材は同符番を付して説明を省略する。

【００２３】本実施例２は、隣接する回転体２３ｂの一
方から２枚の造波板３１ａ，３１ｂを出すとともに、回
転体２３ａの他方から１枚の造波板３２を出し、１枚の
造波板３２を２枚の造波板３１ａ、３１ｂで挟み込み、
両者の重複部がスライドするようにしたことを特徴とす
る。

【００２４】実施例２によれば、１枚の造波板３２が２
枚の造波板３１ａ，３１ｂ間をスライドする構成になっ
ているため、重なりある造波板間同士の重複部がスライ
ドし、造波板の傾きによる長さの変化を調整吸収する。
従って、実施例１と同様な効果が得られる。

【００２５】なお、上記実施例１，２では、駆動アーム
の先端が２軸である場合について述べたが、これに限ら
ず、１軸の場合も同様に適用できる。

【００２６】（実施例３）図７（Ａ）〜（Ｄ）を参照す
る。ここで、図７（Ａ）は実施例３に係る造波装置の平
面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のローラ部分の側面図、
図７（Ｃ）は図７（Ａ）の正面図、図７（Ｄ）は回転体
３３を複数分割した構造を示す。但し、図１〜図３と同
部材は同符番を付して説明を省略する。

【００２７】図中の符番３３は、駆動アーム２１の先端
の１つの軸２２を囲む回転体を示す。ここで、回転体３
３は、回転自由な輪切りにした構成になっている。具体
的には、回転体３３は上側の回転体３３ａと下側の回転
体３３ｂとから構成されている。そして、一方の回転体
３３ａには造波板２４ａの一端上部のみ（接合部ａ）が
接合され、他方の回転体３３ｂには造波板２４ｂの一端
下部のみ（接合部ｂ）が接合されている。

【００２８】なお、図７（Ｄ）に示すように、造波板２
４の高さによっては回転体３３を複数分割（３３ａ，３
３ｂ，３３ｃ，…）とすることもできる。この場合、造
波板２４ａは回転体３３ａ，３３ｃ，３３ｅと、造波板
２４ｂは回転体３３ｂ，３３ｄ，３３ｆとの接合とな
る。

【００２９】隣接する造波板２４ａ，２４ｂの重なり合
う部分（重複部）には、上下部で断面形状がコ字型の連
結部材３４が配置されている。前記連結部材３４の上方
のコ字型部にはローラ３５ａが配置され、連結部材３４
の下方のコ字型部にもローラ３５ｂが配置されている。
また、前記造波板２４ｂの前記造波板２４ａの重複部の
ほぼ中央部には左右方向に沿って長穴３６が設けられ、
この長穴３６部分にも造波板２４ｂに固定されたローラ
３５ｃが設けられている。

【００３０】前記ローラ３５ａの軸受３７はボルト３８
により造波板２４ｂに連結され、前記ローラ３５ｂの軸
受３７はボルト３８により造波板２４ａに連結されてい
る。また、ローラ３５ｃの軸受３７は、ボルト３８によ
り造波板２４ｂの上下方向に固定されている。

【００３１】実施例３によれば、駆動アーム２１の先端
に１つの軸２２を配置するとともに、該軸２２を上下に
分割された回転体３３ａ，３３ｂ囲み、しかも一方の回
転体３３ａには造波板２４ａの一端上部のみを接合し、
他方の回転体３３ｂには造波板２４ｂの一端下部のみが
接合し、造波板２４ａ，２４ｂ同士は重複部でローラ３
５ａ〜３５ｃ等を介して接触しながら互いにスライドす
るようになっている。従って、造波板の傾きによる長さ
の変化を調整吸収し、実施例１と同様な効果が得られ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数の駆動アームと、前記駆動アームの先端に配置された
２本又は１本の軸と、前記軸を囲む回転自在な回転体
と、前記回転体に取り付けられた複数の造波板とを具備
し、隣接する前記駆動アームに夫々取り付けられた前記
造波板同士を直線状の１枚の造波板として動くように
し、前記造波板の傾きによる前気駆動アーム間の長さを
調整吸収する構成にすることにより、リングウェーブの
発生を防止できるとともに、造波板自体を傾けることに
より大きな多方向波が得られる造波装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る造波装置の平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】図１の部分斜視図。

【図４】本発明の実施例２に係る造波装置の平面図。

【図５】図４の側面図。

【図６】図４の部分斜視図。

【図７】本発明の実施例３に係る造波装置の説明図。

【図８】図１の造波装置における往復駆動機構の説明
図。

【図９】従来の造波装置の説明図。

【符号の説明】

２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…駆動アーム、 ２２ａ，２２ｂ，２２…軸、 ２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ…回転体、 ２４ａ，２４ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２…造波板、 ２５、３６…長穴、 ２６…スライド板、 ２７，３８…ボルト、 ２８…フレキシブルプレート、 ２９…サーボモータ、 ３０…ボールねじ、 ３４…連結部材、 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…ローラ、 ３７…軸受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北島 良則 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 2G023 BA04 BB22 BD01 BD11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の駆動アームと、前記駆動アームの
   先端に配置された２本又は１本の軸と、前記軸を囲む回
   転自在な回転体と、前記回転体に取り付けられた複数の
   造波板とを具備し、隣接する前記駆動アームに夫々取り
   付けられた前記造波板同士を直線状の１枚の造波板とし
   て動くようにし、前記造波板の傾きによる前記駆動アー
   ム間の長さを調整吸収することを特徴とする造波装置。
2. 【請求項２】 隣接する造波板の片方に長穴を設けると
   ともに、長穴を設けた造波板側にスライド板を上下方向
   に配置し、かつこのスライド板と隣接する造波板の他方
   とをボルトで固定し、スライド板を長穴に沿って移動さ
   せる構成であることを特徴とする請求項１記載の造波装
   置。
3. 【請求項３】 隣接する回転体の一方から２枚の造波板
   を出すとともに、回転体の他方から１枚の造波板を出
   し、１枚の造波板を２枚の造波板で挟み込み、両者の重
   複部がスライドすることを特徴とする請求項１記載の造
   波装置。
4. 【請求項４】 駆動アームの先端は１つの軸とし、該軸
   を回転自由な輪切りにした２つの回転体で囲み、これら
   の回転体の左右に該回転体の上半分、下半分に造波板を
   夫々接合し、隣接する造波板同士をローラ軸受を介して
   接触させることを特徴とする請求項１記載の造波装置。
5. 【請求項５】 ２本の軸を用い、この軸を囲む回転体間
   に該回転体間の隙間を塞ぐフレキシブルプレートを設け
   たことを特徴とする請求項１記載の造波装置。