JP2532879Y2 - 船舶キャビンの揺動低減装置 - Google Patents
船舶キャビンの揺動低減装置Info
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- JP2532879Y2 JP2532879Y2 JP1991011209U JP1120991U JP2532879Y2 JP 2532879 Y2 JP2532879 Y2 JP 2532879Y2 JP 1991011209 U JP1991011209 U JP 1991011209U JP 1120991 U JP1120991 U JP 1120991U JP 2532879 Y2 JP2532879 Y2 JP 2532879Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は船舶キャビンの揺動低減
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】船舶キャビンの揺動を低減する手段とし
ては、図８側面図に示すように、波による外乱をキャビ
ン２にそのまま伝えないようにするために、キャビン２
を船体１から切り離し、中央のジョイント２７で主に支
持するとともに、周辺部において複数のジョイント２７
を介してキャビン２の揺れをそれぞれ最小にする油圧ア
クチュエーター２８で支持する手段が知られている。こ
れによると、キャビン２及び船体１の揺れは、それぞれ
加速センサー４，５で検出され、アンプ６及びＡ／Ｄ変
換器３３を介して総合制御装置１３に取り込まれ、その
信号を基に、油圧アクチュエーター２８は、キャビン２
の横揺れ及び縦搖れを総合制御装置１３によりアクチュ
エーター制御装置３０を介し、油圧源３２の電磁弁３１
を開閉して流量を調整することにより最小に制御する。
ては、図８側面図に示すように、波による外乱をキャビ
ン２にそのまま伝えないようにするために、キャビン２
を船体１から切り離し、中央のジョイント２７で主に支
持するとともに、周辺部において複数のジョイント２７
を介してキャビン２の揺れをそれぞれ最小にする油圧ア
クチュエーター２８で支持する手段が知られている。こ
れによると、キャビン２及び船体１の揺れは、それぞれ
加速センサー４，５で検出され、アンプ６及びＡ／Ｄ変
換器３３を介して総合制御装置１３に取り込まれ、その
信号を基に、油圧アクチュエーター２８は、キャビン２
の横揺れ及び縦搖れを総合制御装置１３によりアクチュ
エーター制御装置３０を介し、油圧源３２の電磁弁３１
を開閉して流量を調整することにより最小に制御する。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制振装置では油圧アクチュエーターを用いて
いる関係上、大きな油圧源を必要とするため装置自体が
大規模となり、消費するエネルギコストも多大である。
また、キャビンはジョイント等を介して制御されるため
ガタなどの影響により微少な振動は制振することができ
ない。更に、機構的に、キャビンの縦揺れ，横揺れは制
御可能であるが、水平回転方向の揺動は制御不可能であ
る。本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもの
で、大きな油圧源を使用せずに、縦揺れ及び横揺れのみ
ならず水平回転方向の揺動をも低減する低コストの経済
的な船舶キャビンの揺動低減装置を提供することを目的
とする。
うな従来の制振装置では油圧アクチュエーターを用いて
いる関係上、大きな油圧源を必要とするため装置自体が
大規模となり、消費するエネルギコストも多大である。
また、キャビンはジョイント等を介して制御されるため
ガタなどの影響により微少な振動は制振することができ
ない。更に、機構的に、キャビンの縦揺れ，横揺れは制
御可能であるが、水平回転方向の揺動は制御不可能であ
る。本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもの
で、大きな油圧源を使用せずに、縦揺れ及び横揺れのみ
ならず水平回転方向の揺動をも低減する低コストの経済
的な船舶キャビンの揺動低減装置を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのために本考案は、船
舶のキャビン全体を３次元的に回動自在にその底板中央
で船体上に１点で枢支する静圧球面軸受と、上記キャビ
ン内の乗客重量のバランスを取る重量バランス手段と、
上記キャビンの揺動を制御するコントロールモーメント
ジャイロ装置とを具えてなる船舶キャビンの揺動低減装
置において、その重量バランス手段として、同一水平面
に中心対称的に軸支されそれぞれ質量が軸方向に移動可
能に螺合する前後１対及び左右１対のボールねじと、上
記各ボールねじを回転するモーターとからなり、各上記
各質量をそれぞれ所望の位置に移動させる重量バランス
手段と、そのコントロールモーメントジャイロとして偏
平フライホイールの鉛直中心軸の上下端を軸支する左右
方向の水平長方形直立方体状ジンバルの左右方向中心軸
の一端をジンバルモーターにて回動するとき同ジンバル
の左右方向中心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させるモー
メントを発生するコントロールモーメントジャイロとを
具えたことを特徴とする。
舶のキャビン全体を３次元的に回動自在にその底板中央
で船体上に１点で枢支する静圧球面軸受と、上記キャビ
ン内の乗客重量のバランスを取る重量バランス手段と、
上記キャビンの揺動を制御するコントロールモーメント
ジャイロ装置とを具えてなる船舶キャビンの揺動低減装
置において、その重量バランス手段として、同一水平面
に中心対称的に軸支されそれぞれ質量が軸方向に移動可
能に螺合する前後１対及び左右１対のボールねじと、上
記各ボールねじを回転するモーターとからなり、各上記
各質量をそれぞれ所望の位置に移動させる重量バランス
手段と、そのコントロールモーメントジャイロとして偏
平フライホイールの鉛直中心軸の上下端を軸支する左右
方向の水平長方形直立方体状ジンバルの左右方向中心軸
の一端をジンバルモーターにて回動するとき同ジンバル
の左右方向中心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させるモー
メントを発生するコントロールモーメントジャイロとを
具えたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】このような構成によれば、キャビン全体が静圧
球面軸受１点で支持されるため、回転フリーとなり、波
による大部分の揺動はキャビンには伝達せず、また、ガ
タ等も無くなるので微少な振動も制御できるようにな
る。乗船客のバランスは、質量，ボールねじ及びモータ
ーから構成されるオートバランサー装置により制御さ
れ、これで残った揺動は複数個のコントロールモーメン
トジャイロにより制振される。
球面軸受１点で支持されるため、回転フリーとなり、波
による大部分の揺動はキャビンには伝達せず、また、ガ
タ等も無くなるので微少な振動も制御できるようにな
る。乗船客のバランスは、質量，ボールねじ及びモータ
ーから構成されるオートバランサー装置により制御さ
れ、これで残った揺動は複数個のコントロールモーメン
トジャイロにより制振される。
【０００６】
【実施例】本考案の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体系統図、図２は図１のＩＩ−ＩＩに
沿った水平断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿っ
た水平断面図、図４は図３のコントロールモーメントジ
ャイロを示す縦断面図、図５は図４のＶ−Ｖに沿った水
平断面図、図６は図１における制御回路のブロック線図
である。まず図１において、キャビン２はその底板のほ
ぼ中央で静圧球面軸受７で支持され、船の揺動力はほと
んど遮断され、キャビン２には揺動は大きく伝わらな
い。キャビン２内には、図２に示すように、スライド台
１４上にモーター９によりボールねじ１０等の移動装置
を介して質量８が移動する重量オートバランサー装置が
設置される。また、キャビン２には、のこされた揺動を
抑制するために、図３に示すように、モーメントを出力
して制振を行う大型のコントロールモーメントジャイロ
１５，１６，１７が複数個設置される。
と、図１はその全体系統図、図２は図１のＩＩ−ＩＩに
沿った水平断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿っ
た水平断面図、図４は図３のコントロールモーメントジ
ャイロを示す縦断面図、図５は図４のＶ−Ｖに沿った水
平断面図、図６は図１における制御回路のブロック線図
である。まず図１において、キャビン２はその底板のほ
ぼ中央で静圧球面軸受７で支持され、船の揺動力はほと
んど遮断され、キャビン２には揺動は大きく伝わらな
い。キャビン２内には、図２に示すように、スライド台
１４上にモーター９によりボールねじ１０等の移動装置
を介して質量８が移動する重量オートバランサー装置が
設置される。また、キャビン２には、のこされた揺動を
抑制するために、図３に示すように、モーメントを出力
して制振を行う大型のコントロールモーメントジャイロ
１５，１６，１７が複数個設置される。
【０００７】重量オートバランサー装置は、図２に示す
ように、同一水平面上に中心対称的に軸支されそれぞれ
質量が軸方向に移動可能に螺合する前後１対及び左右１
対のボールねじ１０と上記各ボールねじ１０をそれぞれ
回転するモーター９とからなり、上記各質量８をそれぞ
れ所望の位置に移動させる重量バランス手段とからな
る。キヤビン２には、残された揺動を抑制するため図３
に示すようにモーメントを出力して制振を行う大型のコ
ントロールモーメントジャイロ１５，１６，１７が複数
個設置される。
ように、同一水平面上に中心対称的に軸支されそれぞれ
質量が軸方向に移動可能に螺合する前後１対及び左右１
対のボールねじ１０と上記各ボールねじ１０をそれぞれ
回転するモーター９とからなり、上記各質量８をそれぞ
れ所望の位置に移動させる重量バランス手段とからな
る。キヤビン２には、残された揺動を抑制するため図３
に示すようにモーメントを出力して制振を行う大型のコ
ントロールモーメントジャイロ１５，１６，１７が複数
個設置される。
【０００８】コントロールモーメントジャイロは、図４
及び図５に示すように、水平偏平フライホイール１８の
鉛直中心軸の上下端を軸支する左右方向の鉛直長方形枠
状ジンバル２２の左右方向中心軸の一端をジンバル用モ
ーター２５にて回動するとき、後記するように、同ジン
バルの左右方向中心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させる
モーメントを発生する。 すなわち、フライホイール１８
の回転慣性モーメントをＩｐ，角速度をΩ，ジンバル２
２の角速度をθ＊とすると、対象構造物２６に対し、支
持台２４を介してモーメントＭ＝ＩｐΩθ＊を出力する
大モーメント出力装置であり、回転振動が支配的である
構造物に対しては制振装置として用いることができる。
フライホイール１８は軸１９を介してモーター２１によ
り高速に回転させられ、軸１９は軸受２０を介してジン
バル２２に支えられている。さらにジンバル２２はモー
ター２５により軸２３を介してトルクが負荷される。ジ
ンバル用モーター２５により負荷されたトルクによりコ
ントロールモーメントジャイロからは大きなモーメント
が出力され、そのモーメントはジンバル軸２３，軸受２
０及び支持台２４を介して対象構造物２６に伝えられ
る。そのモーメントを利用して揺動が抑えられる。
及び図５に示すように、水平偏平フライホイール１８の
鉛直中心軸の上下端を軸支する左右方向の鉛直長方形枠
状ジンバル２２の左右方向中心軸の一端をジンバル用モ
ーター２５にて回動するとき、後記するように、同ジン
バルの左右方向中心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させる
モーメントを発生する。 すなわち、フライホイール１８
の回転慣性モーメントをＩｐ，角速度をΩ，ジンバル２
２の角速度をθ＊とすると、対象構造物２６に対し、支
持台２４を介してモーメントＭ＝ＩｐΩθ＊を出力する
大モーメント出力装置であり、回転振動が支配的である
構造物に対しては制振装置として用いることができる。
フライホイール１８は軸１９を介してモーター２１によ
り高速に回転させられ、軸１９は軸受２０を介してジン
バル２２に支えられている。さらにジンバル２２はモー
ター２５により軸２３を介してトルクが負荷される。ジ
ンバル用モーター２５により負荷されたトルクによりコ
ントロールモーメントジャイロからは大きなモーメント
が出力され、そのモーメントはジンバル軸２３，軸受２
０及び支持台２４を介して対象構造物２６に伝えられ
る。そのモーメントを利用して揺動が抑えられる。
【０００９】図１〜図６に示すように、キヤビン２及び
船体１の揺動は１対ずつの加速度センサー４，５で検知
され、アンプ６，Ａ／Ｄ変換器３３を介した加速度信号
４１は検出器３５，３６，３７により縦揺れ角，横揺れ
角，水平回転角が検出される。これらの回転角を基に、
制御回路３８，３９，４０によりコントロールモーメン
トジャイロ用制御装置１２，オートバランサー用制御装
置１１を介してコントロールモーメントジャイロ１５，
１６，１７及びオートバランサー装置４２，４３がそれ
ぞれ揺動を抑えるように制御される。また、制御される
キャビン２には転倒防止用としてストッパー３４が設け
られている。
船体１の揺動は１対ずつの加速度センサー４，５で検知
され、アンプ６，Ａ／Ｄ変換器３３を介した加速度信号
４１は検出器３５，３６，３７により縦揺れ角，横揺れ
角，水平回転角が検出される。これらの回転角を基に、
制御回路３８，３９，４０によりコントロールモーメン
トジャイロ用制御装置１２，オートバランサー用制御装
置１１を介してコントロールモーメントジャイロ１５，
１６，１７及びオートバランサー装置４２，４３がそれ
ぞれ揺動を抑えるように制御される。また、制御される
キャビン２には転倒防止用としてストッパー３４が設け
られている。
【００１０】
【考案の効果】このような構造によれば、下記の効果が
奏せられる。 （１）キャビン全体が静圧球面軸受１点で３次元的に回
動自在に支持されるため、回転フリーとなり、波による
大部分の揺動は図７（２）に示すように、キャビンには
伝達しない。 （２）キャビンの央部支点は静圧球面軸受であり、ガタ
も無くなるため微少な振動も制御可能となる。 （３）静圧球面軸受に小さな油圧源が必要であるが、他
の制御への供給源は電源であり、装置自体が小規模とな
りエネルギコストも大きく削減することができる。 （４）さらにオートバランサー装置により、乗船客のバ
ランス，波による揺動は図７（３）に示すように、ほと
んどゼロすることが可能である。 （５）縦揺れ，横揺れだけでなく、水平回転方向の残っ
た揺動も、同図（４）に示すようにコントロールモーメ
ントジャイロにより制振でき、制振性能が大きく向上す
る。
奏せられる。 （１）キャビン全体が静圧球面軸受１点で３次元的に回
動自在に支持されるため、回転フリーとなり、波による
大部分の揺動は図７（２）に示すように、キャビンには
伝達しない。 （２）キャビンの央部支点は静圧球面軸受であり、ガタ
も無くなるため微少な振動も制御可能となる。 （３）静圧球面軸受に小さな油圧源が必要であるが、他
の制御への供給源は電源であり、装置自体が小規模とな
りエネルギコストも大きく削減することができる。 （４）さらにオートバランサー装置により、乗船客のバ
ランス，波による揺動は図７（３）に示すように、ほと
んどゼロすることが可能である。 （５）縦揺れ，横揺れだけでなく、水平回転方向の残っ
た揺動も、同図（４）に示すようにコントロールモーメ
ントジャイロにより制振でき、制振性能が大きく向上す
る。
【００１１】要するに本考案によれば、船舶のキャビン
全体を３次元的に回動自在にその底板中央で船体上に１
点で枢支する静圧球面軸受と、上記キャビン内の乗客重
量のバランスを取る重量バランス手段と、上記キャビン
の揺動を制御するコントロールモーメントジャイロ装置
とを具えてなる船舶キャビンの揺動低減装置において、
その重量バランス手段として、同一水平面に中心対称的
に軸支されそれぞれ質量が軸方向に移動可能に螺合する
前後１対及び左右１対のボールねじと、上記各ボールね
じを回転するモーターとからなり、各上記各質量をそれ
ぞれ所望の位置に移動させる重量バランス手段と、その
コントロールモーメントジャイロとして偏平フライホイ
ールの鉛直中心軸の上下端を軸支する左右方向の水平長
方形直立方体状ジンバルの左右方向中心軸の一端をジン
バルモーターにて回動するとき同ジンバルの左右方向中
心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させるモーメントを発生
するコントロールモーメントジャイロとを具えたことに
より、大きな油圧源を使用せずに、縦揺れ及び横揺れの
みならず水平回転方向の揺動をも低減する低コストの経
済的な船舶キャビンの揺動低減装置を得るから、本発明
は産業上極めて有益なものである。
全体を３次元的に回動自在にその底板中央で船体上に１
点で枢支する静圧球面軸受と、上記キャビン内の乗客重
量のバランスを取る重量バランス手段と、上記キャビン
の揺動を制御するコントロールモーメントジャイロ装置
とを具えてなる船舶キャビンの揺動低減装置において、
その重量バランス手段として、同一水平面に中心対称的
に軸支されそれぞれ質量が軸方向に移動可能に螺合する
前後１対及び左右１対のボールねじと、上記各ボールね
じを回転するモーターとからなり、各上記各質量をそれ
ぞれ所望の位置に移動させる重量バランス手段と、その
コントロールモーメントジャイロとして偏平フライホイ
ールの鉛直中心軸の上下端を軸支する左右方向の水平長
方形直立方体状ジンバルの左右方向中心軸の一端をジン
バルモーターにて回動するとき同ジンバルの左右方向中
心軸をその鉛直軸平面上で傾斜させるモーメントを発生
するコントロールモーメントジャイロとを具えたことに
より、大きな油圧源を使用せずに、縦揺れ及び横揺れの
みならず水平回転方向の揺動をも低減する低コストの経
済的な船舶キャビンの揺動低減装置を得るから、本発明
は産業上極めて有益なものである。
【図１】本考案の一実施例を示す全体系統図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った水平断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った水平断面図であ
る。
る。
【図４】図３のコントロールモーメントジャイロを示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖに沿った水平断面図である。
【図６】図１における制御回路のブロック線図である。
【図７】図１による揺動状態を示す振巾波形図である。
【図８】公知の船舶キャビンの揺動低減装置を示す全体
系統図である。
系統図である。
【０００８】
１ 船体 ２ キャビン ３ 運転室 ４ キャビン用加速度センサー ５ 船体用加速度センサー ６ アンプ ７ 静圧球面軸受 ８ 質量 ９ モーター １０ ボールねじ １１ オートバランサー用制御装置 １２ コントロールモーメントジャイロ用制御装置 １３ 総合制御装置 １４ スライド台 １５ 横揺れコントロールモーメントジャイロ １６ 水平回転用コントロールモーメントジャイロ １７ 縦揺れ用コントロールモーメントジャイロ １８ フライホイール １９ フライホイール軸 ２０ 軸受 ２１ フライホイール用モーター ２２ ジンバル ２３ ジンバル軸 ２４ 支持台 ２５ ジンバル用モーター ２６ 対象構造物 ２７ ジョイント ２８ 油圧アクチュエーター ２９ 支持台 ３０ コントローラー ３１ 電磁弁 ３２ 油圧源 ３３ Ａ／Ｄ変換器 ３４ ストッパー ３５ 縦揺れ角検出器 ３６ 横揺れ角検出器 ３７ 水平回転角検出器 ３８ 縦揺れ制御回路 ３９ 横揺れ制御回路 ４０ 水平回転制御回路 ４１ 加速度信号 ４２ 縦揺れ用オートバランサー装置 ４３ 横揺れ用オートバランサー装置
Claims (1)
- 【請求項１】 船舶のキャビン全体を３次元的に回動自
在にその底板中央で船体上に１点で枢支する静圧球面軸
受と、上記キャビン内の乗客重量のバランスを取る重量
バランス手段と、上記キャビンの揺動を制御するコント
ロールモーメントジャイロ装置とを具えてなる船舶キャ
ビンの揺動低減装置において、その重量バランス手段と
して、同一水平面に中心対称的に軸支されそれぞれ質量
が軸方向に移動可能に螺合する前後１対及び左右１対の
ボールねじと、上記各ボールねじを回転するモーターと
からなり、各上記各質量をそれぞれ所望の位置に移動さ
せる重量バランス手段と、そのコントロールモーメント
ジャイロとして偏平フライホイールの鉛直中心軸の上下
端を軸支する左右方向の水平長方形直立方体状ジンバル
の左右方向中心軸の一端をジンバルモーターにて回動す
るとき同ジンバルの左右方向中心軸をその鉛直軸平面上
で傾斜させるモーメントを発生するコントロールモーメ
ントジャイロとを具えたことを特徴とする船舶キャビン
の揺動低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991011209U JP2532879Y2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 船舶キャビンの揺動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991011209U JP2532879Y2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 船舶キャビンの揺動低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100988U JPH04100988U (ja) | 1992-09-01 |
| JP2532879Y2 true JP2532879Y2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=31744618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991011209U Expired - Fee Related JP2532879Y2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 船舶キャビンの揺動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532879Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2813540B2 (ja) * | 1994-02-02 | 1998-10-22 | 三菱重工業株式会社 | 船舶用動揺制振装置及び船舶 |
| JP5738644B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2015-06-24 | 戸田建設株式会社 | 洋上風力発電設備の施工方法 |
| KR101476104B1 (ko) * | 2014-05-20 | 2014-12-23 | 김석문 | 수평유지장치를 구비한 바지선 및 그 제어방법 |
| CN111114712B (zh) * | 2020-01-16 | 2024-04-26 | 兰州理工大学 | 一种基于表面激流旋转平衡仪 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840233A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-13 | ||
| JPS59140194A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水上構造物のユニツトハウス |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP1991011209U patent/JP2532879Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100988U (ja) | 1992-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961119 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |