JP5657774B2 - 船舶用振動減少装置 - Google Patents

Description

本発明は振動減少装置に関するもので、海上で波による船舶のピッチング及びローリング動作を抑制する船舶用振動減少装置に関する。

一般的に、海などを航海する船舶は、ひどく波うつ海域を通過して運航したり、停泊する場合は、船舶の縦揺れであるピッチング（ｐｉｔｃｈｉｎｇ）と横揺れであるローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）現象により、船舶に乗船した乗客などが体のバランスを失い事故につながる危険性があるだけではなく、船舶の搖れが繰り返すと、乗船経験がない、或いは少ない乗客は頭痛と嘔吐を伴った船酔いに悩まされ、快適な船舶旅行において最も大きい阻害要因となっている。さらに、前記船舶内で修理や物を移動する作業を行う際、安定した作業を行うことが困難である。

このような船舶の搖れを減少させる装置として、従来はビルジキール（ｂｉｌｇｅｋｅｅｌ）が一般的に知られている。前記ビルジキールは、船体の湾曲部の外面に形成されているひれ型の安定装置として、波による船舶のローリングをひれ部分の面積を利用して船体中心の反対方向に水を押し出すようにする構成でもって船舶のローリングを減少させる機能を担う。

しかし、従来の前記ビルジキールは、船舶に対するローリングに対してのみ搖れを抑制することに重点がおかれており、乗客が快適に感じる程度の船舶の搖れを大きく抑制することができず、ピッチングを抑制することができないという問題点がある。

本発明は、乗客が快適に感じるように船舶の波によるピッチング及びローリングを抑制させる船舶用振動減少装置を提供することを目的とする。

本発明は、船舶に複数が離隔配置され、上下方向にスライドできるよう設置された浮力部材と、前記各浮力部材の上端部に連結設置されて、波によって上昇する前記浮力部材の移動力が伝達された複数の油圧シリンダー及び前記油圧シリンダーの油圧が相互連結するように設置され、波頭に位置する前記浮力部材の上昇による前記油圧シリンダーの上昇により発生する油圧を、波の谷部に位置する前記油圧シリンダーで供給しながら前記浮力部材を下降させて浮力を上昇させ、船舶の搖れを抑制する油圧連結ラインを含む船舶用振動減少装置を提供する。

また、前記浮力部材は船舶の船首及び船尾に配置してもよい。

また、前記浮力部材は船舶の両側面に対向するように配置してもよい。

また、前記浮力部材は船舶の船底部に配置してもよい。

また、前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインの間に配置され、波による前記浮力部材の上昇により発生する前記油圧シリンダーの高圧状態油圧が、前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインを通過するようにし、船舶の積載貨物のような船舶の浮力より小さな荷重の変化による油圧が、前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインを通過できないように制御するダンパーバルブを含んでもよい。ここで、前記ダンパーバルブは、両端部が各々前記油圧シリンダー及び前記油圧連結ラインに連通結合されて、内側には第１止め台及び第２止め台が形成された筒状のボディと、前記ボディの底面と前記第２止め台の間に上下方向にスライドできるように設置され、中央に貫通孔が形成された第１調節板と、前記第１調節板と前記ボディの底面の間に設置され、前記第１調節板を支持する第１弾性部材と、前記第１止め台に上下方向にスライドできるよう貫通設置されて、下端部には前記第１調節板に向き合う第２調節板が形成された制御ロッド及び前記第２調節板と前記第１止め台の間に位置するように前記制御ロッドに外挿設置されて、前記第２調節板が前記第１調節板の貫通孔を塞ぐようにする第２弾性部材を含んでもよい。さらに、前記第２弾性部材の弾性力は前記第１弾性部材弾性力より大きくてもよい。

また、前記船舶には各々前記浮力部材が挿入された状態で上下方向に移動するようにガイドする筒状のガイド部材をさらに備え、前記ガイド部材の内側に配置されて、前記浮力部材が上昇する時、前記ガイド部材との衝突による衝撃が発生しないようにする第３弾性部材をさらに含んでもよい。

本発明による船舶用振動減少装置は、船舶に複数の浮力部材を配置して、油圧連結ラインによって相互連結される油圧シリンダーを各々の浮力部材の上端部に連結設置する。したがって波頭に位置する浮力部材の上昇によって、油圧シリンダーから発生する高圧状態の油圧が波の谷部に位置する油圧シリンダーに供給され浮力部材を下降させて、船舶の浮力を上昇させながら船舶の搖れを抑制する。

本発明の一実施例による船舶用振動減少装置の概略構成の断面図である。 本発明の一実施例による船舶用振動減少装置の平面設置状態の図である。 本発明の他の実施例による船舶用振動減少装置の平面設置状態の図である。 本発明の他の実施例による船舶用振動減少装置の側面設置状態の図である。 図１に図示されたダンパー装置の拡大断面図である。

以下に添付の図面を参照し本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。

図１は本発明の一実施例による船舶用振動減少装置の概略構成断面図で、図２は本発明の一実施例による船舶用振動減少装置の設置状態図であり、図３は本発明の他の実施例による船舶用振動減少装置の設置状態図である。図１から図３を参照すると、前記船舶用振動減少装置は、浮力部材１００、油圧シリンダー２００、油圧連結ライン３００を備えている。

前記浮力部材１００は船舶１０に複数配置され、波によって前記船舶１０の浮力を調節する。前記浮力部材１００は船舶１０の両側面部に対向する状態で複数が相互に離隔配置され、波によって昇降するように船舶１０の外側や内側に上下方向にスライドできるように設置される。したがって、船舶１０において波が押し寄せながら波頭に位置する前記浮力部材１００が、波による浮力で上昇しながら船舶１０の浮力をその分減少させる。ここで、前記浮力部材１００が船舶１０の内側に設置される場合、波と接触するように各々前記浮力部材１００が設置された部分の下端部を開放する。

図３を参照すると、前記浮力部材１００は船舶１０の外側や内側の船首及び船尾に複数を相互に離隔配置し設置してもよい。さらに、図４のように前記浮力部材１００は、前記船舶１０の船底部側に複数を相互に離隔配置するように設置してもよい。また、これに限らず、船舶１０の外側や内側の周りに前記浮力部材１００を相互に離隔した状態で複数を設置することもできる。ここでも前記浮力部材１００が船舶１０の内側に設置される場合には、波と接触するように各々の前記浮力部材１００が設置された部分の下端部を開放する。

前記浮力部材１００は、内部に空間部を持つ密閉状態の筒状を有するか発泡スチロールであってもよいが、これに限らず、海上に浮遊する船舶１０に浮力を増大させるものを選択し使用することもできる。この時、前記浮力部材１００が空間部を持つ密閉状態の筒状で製作される場合、金属やプラスチックの材質で製作してもよい。一実施例では前記浮力部材１００が四角形からなると図示しているが、これに限らず、円形または四角形以外の多角形で形成されてもよい。

前記浮力部材１００は船舶１０の外側に結合設置される下方が開口した筒状のガイド部材１１０に、上下方向に移動できるように挿入設置してもよい。前記ガイド部材１１０に前記浮力部材１００を挿入設置する場合、前記浮力部材１００が垂直方向に対する波の浮力のみが伝達され、安定した上昇が可能になる。そして、前記ガイド部材１１０の内側上面部には第３弾性部材１２０を備えても良い。すなわち、前記第３弾性部材１２０は、前記ガイド部材１１０の内側上面部と前記浮力部材１００の上端部の間に配置され、前記浮力部材１００が上昇する時、前記ガイド部材１１０との衝突による衝撃が発生しないようにする。ここで、前記第３弾性部材１２０はスプリングを使用すると図示しているが、これに限らず弾力のあるものを選択して使用することもできる。

前記油圧シリンダー２００は波によって上昇する前記浮力部材１００の移動力が伝達される。前記油圧シリンダー２００は各前記浮力部材１００の上端部に連結設置される。すなわち、前記油圧シリンダー２００のロッド端部が前記浮力部材１００の上端部に連結結合されて、波によって前記浮力部材１００が上昇する時、前記油圧シリンダー２００は前記浮力部材１００の上昇移動力が伝達されながら内部のピストン（図示せず）が上昇して内部油圧が高くなる。

前記油圧連結ライン３００は、波による前記浮力部材１００の上昇によって前記油圧シリンダー２００に前記浮力部材１００の上昇移動力が伝達され、高くなった油圧を他の前記油圧シリンダー２００に伝達し、前記浮力部材１００を下降させる。すなわち、前記油圧連結ライン３００は前記波頭に位置する前記浮力部材１００の上昇に伴う前記油圧シリンダー２００のピストンの上昇で発生する高圧状態の油圧を、波の谷部に位置する前記油圧シリンダー２００に供給流入させ前記油圧シリンダー２００のピストンが下降しながら前記浮力部材１００を下降させて船舶１０の浮力を上昇させながら船舶１０の搖れを抑制させる。

前記油圧連結ライン３００は、各々の前記油圧シリンダー２００を一つのラインで連結して、油圧が同一のラインを介してガイド移送される管部材である。よって、波頭に位置する場合、前記浮力部材１００の上昇に対応するよう作動する前記油圧シリンダー２００によって高圧状態になる油圧が前記油圧連結ライン３００を介して他の前記油圧シリンダー２００、すなわち波の谷部に位置する前記油圧シリンダー２００に供給されながら前記浮力部材１００を下降させその位置での船舶１０の浮力を大きくし、船舶１０の水平状態を維持させる。

また、前記油圧連結ライン３００と各々前記油圧シリンダー２００の間には、ダンパーバルブ４００を設置してもよい。前記ダンパーバルブ４００は前記浮力部材１００によって発生する油圧のみを前記油圧連結ライン３００を介して他の前記油圧シリンダー２００と送受伝達し、船舶１０に積載する貨物のような外力による低い油圧によっては、前記油圧連結ライン３００を介した油圧が循環するのを遮断し、船舶１０の搖れが増幅することを防止する。すなわち、前記ダンパーバルブ４００は前記油圧連結ライン３００で前記油圧シリンダー２００の方向に流入した高圧の油圧に対して、低い圧力差によって開放しながら通過させる。

図５を参照すると、前記ダンパーバルブ４００はボディ４１０、第１調節板４２０、第１弾性部材４３０、制御ロッド４４０、第２弾性部材４４０を含む。

前記ボディ４１０は、前記油圧シリンダー２００及び前記油圧連結ライン３００に各々連通結合される筒形部材である。すなわち、図１を参照すると、前記ボディ４１０の上端部は前記油圧連結ライン３００と連通結合されて、下端部は前記油圧シリンダー２００と連通結合される。前記ボディ４１０の内側上端部には前記制御ロッド４４０を上下方向に移動するようにガイドする第１止め台４１１が形成される。そして、前記ボディ４１０の内側下端部には前記第１調節板４２０が上方にそれ以上移動することができないように止める第２止め台４１２が形成される。

前記第１調節板４２０は、前記油圧連結ライン３００を介した前記油圧シリンダー２００への油圧流入を調節する。前記第１調節板４２０は前記ボディ４１０の底面と前記第２止め台４１２の間に上下方向にスライドできるように設置される。ここで、前記第１調節板４２０の中央には前記油圧が通過するように貫通孔（図示せず）が形成される。

前記第１弾性部材４３０は、前記油圧連結ライン３００内部の油圧を、波によって発生した高圧状態の場合にのみ前記油圧シリンダー２００に流入させる。すなわち、前記第１弾性部材４３０は前記第１調節板４２０と前記ボディ４１０の底面の間に設置され、前記第１調節板４２０を支持する。よって、前記第１調節板４２０は前記第１弾性部材４３０により前記油圧連結ライン３００内部の油圧が前記第１弾性部材４３０の弾性力より大きい高圧状態になってから下方に移動し、その後前記油圧連結ライン３００内の油圧を前記油圧シリンダー２００に流入させる。

前記制御ロッド４４０は、前記油圧シリンダー２００内部の油圧を介した前記油圧連結ライン３００への油圧流入を調節する。前記制御ロッド４４０は前記第１止め台４１１に上下方向にスライドできるよう貫通設置される。そして、前記制御ロッド４４０の下端部には前記第１調節板４２０に対向するように板状の第２調節板４４１が形成される。ここで、前記第２調節板４４１は前記制御ロッド４４０の上方または下方移動によって前記第１調節板４２０に形成された貫通孔を開閉させる役割を持つ。

前記第２弾性部材４５０は、前記油圧シリンダー２００内部の油圧を、波によって発生した高圧状態の場合にだけ、前記油圧連結ライン３００に流入させる。すなわち、前記第２弾性部材４５０は前記第２調節板４４１と前記第１止め台４１１の間に位置するように前記制御ロッド４４０に外挿設置されて、前記第２調節板４４１を支持する。よって、前記制御ロッド４４０の第２調節板４４１は、まず前記第２弾性部材４３０によって前記第１調節板４２０と密着して貫通孔を塞ぐ状態となり、前記油圧シリンダー２００内部の油圧が前記第２弾性部材４５０の弾性力より大きい高圧状態になってから上方に移動しながら貫通孔を開放して、その後前記油圧シリンダー２００内の油圧を前記油圧連結ライン３００に流入させる。

ここで、前記ダンパーバルブ４００は前記油圧連結ライン３００と前記油圧シリンダー２００の相互間の油圧循環が波による高圧状態になる場合にだけ行なわれるように前記第２弾性部材４５０の弾性力が前記第１弾性部材４３０の弾性力より大きくなるよう使用する。

このように構成される一実施例による前記船舶用振動減少装置の動作を図１から図５を参照して説明すると次の通りである。

船舶１０が海上に浮遊する状態で波が船舶１０に押し寄せれば、波頭に位置する前記浮力部材１００が波による浮力で上昇して、前記浮力部材１００が上昇した分船舶１０の全浮力が減少する。

さらに、前記浮力部材１００の上昇によって前記油圧シリンダー２００のロッドが上方に押されて、前記油圧シリンダー２００内部の油圧が高くなりながら前記ダンパーバルブ４００の前記制御ロッド４４０を上方に押して、前記油圧が前記油圧連結ライン３００に移送供給される。

前記油圧連結ライン３００に流入する高圧状態の油圧は、圧力が低い位置、すなわち波の谷部に位置する前記油圧シリンダー２００で前記ダンパーバルブ４００の前記第１調節板４２０を下方に押しながら移送流入される。そうすることで、前記油圧シリンダー２００のロッドが下方に押されながら前記浮力部材１００を下方に移動させその部分での浮力を上昇させる。

このように、波頭に位置する前記浮力部材１００は浮力による上昇で船舶１０の浮力を減少させて、波の谷部に位置する前記浮力部材１００は、波頭に位置する前記浮力部材１００から発生する高圧状態の油圧を前記油圧連結ライン３００から供給され下降し、船舶１０の浮力が上昇しながら船舶１０の搖れを減少させる。

このように、一実施例の前記船舶用振動減少装置は、船舶１０に複数の前記浮力部材１００を配置して、前記油圧連結ライン３００によって相互に連結される前記油圧シリンダー２００を各々前記浮力部材１００の上端部に連結設置する。よって、波頭に位置する前記浮力部材１００の上昇によって前記油圧シリンダー２００から発生する高圧状態の油圧が前記波の谷部に位置する前記油圧シリンダー２００に供給されながら前記浮力部材１００を下降させて、前記船舶１０の浮力を上昇させながら前記船舶１０の搖れを抑制させる。

本発明は図面に図示された実施例を参照して説明したが、これは例示に過ぎず、本技術分野において通常の知識を有する者であるなら、これをもとに多様な変形及び同等の他の実施例が可能であることがわかる。よって、本発明の真正な技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。

Claims (8)

1. 船舶に複数が離隔配置されて、上下方向にスライドできるよう設置された浮力部材と、
   各前記浮力部材の上端部に連結設置されて、波によって上昇する前記浮力部材の移動力が伝達される複数の油圧シリンダーと、
   前記油圧シリンダーの油圧が相互連結するよう設置されて、波頭に位置する前記浮力部材の上昇に伴い前記油圧シリンダーの上昇によって発生する油圧を、波の谷部に位置する前記油圧シリンダーに供給させながら前記浮力部材を下降させて浮力を上昇させながら船舶の搖れを抑制させる油圧連結ラインとを含む船舶用振動減少装置。
2. 前記浮力部材は船舶の船首及び船尾に配置された請求項１に記載の船舶用振動減少装置。
3. 前記浮力部材は船舶の両側面に対向するように配置された請求項１に記載の船舶用振動減少装置。
4. 前記浮力部材は船舶の船底部に配置された請求項１に記載の船舶用振動減少装置。
5. 前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインの間に配置されて、波による前記浮力部材の上昇で発生する前記油圧シリンダーの高圧状態の油圧は前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインを通過するようにして、前記船舶に積載する貨物のような船舶の浮力より小さな荷重の変化による油圧は前記油圧シリンダーと前記油圧連結ラインを通過できないように制御するダンパーバルブを含む請求項１に記載の船舶用振動減少装置。
6. 前記ダンパーバルブは、
   両端部が各々前記油圧シリンダー及び前記油圧連結ラインに連通結合し、内側には第１止め台及び第２止め台が形成された筒状のボディと、
   前記ボディの底面と前記第２止め台の間に上下方向でスライドできるように設置し、中央に貫通孔が形成された第１調節板と、
   前記第１調節板と前記ボディの底面の間に設置し、前記第１調節板を支持する第１弾性部材と、
   前記第１止め台に上下方向でスライドできるように貫通設置し、下端部には前記第１調節板に対向する第２調節板が形成された制御ロッドと、
   前記第２調節板と前記第１止め台の間に位置するように前記制御ロッドに外挿設置し、前記第２調節板が前記第１調節板の貫通孔を塞ぐようにする第２弾性部材とを含む、請求項５に記載の船舶用振動減少装置。
7. 前記第２弾性部材の弾性力は前記第１性部材の弾性力より大きい請求項６に記載の船舶用振動減少装置。
8. 船舶には各々前記浮力部材が挿入された状態で上下方向に移動するようにガイドする筒状のガイド部材をさらに備え、前記ガイド部材の内側に配置され、前記浮力部材の上昇時に、前記ガイド部材との衝突による衝撃が発生しないようにする第３弾性部材をさらに含む請求項１または請求項５に記載の船舶用振動減少装置。

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