JP6415314B2 - 動揺低減装置及びこれを備えた浮体 - Google Patents

Description

本発明は、浮体に装備される動揺低減装置及びこれを備えた浮体に関するものである。

近年、海洋，湖沼，河川等の水上の設備として、浮体構造物（以下、単に浮体とも言う）が広く適用されている。こうした浮体には、例えば、各種作業船，ドリルシップ，石油生産プラットフォーム，浮桟橋，浮倉庫，浮駐車場などがある。浮体は、水底に支柱を設置する必要がないので構造を簡素化できる反面、浮体に対して波浪が入射して動揺してしまうことから、この浮体の動揺を低減する必要がある。

浮体の波浪中における横揺れは、波浪によって生じる波強制力モーメントで誘起される。通常の浮体では、横揺れ方向の運動に対して十分な減衰を確保することが難しいため、固有周期近傍の波周期では揺れの振幅が大きくなる。そこで、従来から、浮体の動揺を低減する様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４）。

特許文献１には、板を海底から所定距離以内に吊り下げ、板に作用する流体力によって、付加質量及び粘性減衰力の増大を期待して動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。
特許文献２には、浮体の波の入射側側面に、波の進行方向上流側に向け傾斜し浮体の喫水線付近から下面深さ付近まで至らせた傾斜板を付設し、傾斜面による動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。

特許文献３には、波の入射側の側部下端に、浮体の底面より下方に延びる鉛直板を、浮体と通水可能な間隔をあけて配置し、鉛直板を傾動可能とし、鉛直板の傾動により動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。
特許文献４には、箱形浮体の長さと幅との比に対し、箱形浮体の幅と吃水との比の設定により、波力の影響を小さくして動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。

特許第４７９８５７３号 特許第４０２２９７３号 特許第３６９７０９１号 特許第３１９８６９８号

しかしながら、特許文献１の技術は、洋上での動揺低減装置の設営作業が容易ではない。特許文献２の技術は、浮体の喫水線の部分よりも側面下部が突出するので、浮体の接岸時に、突出部が浮体の喫水線付近の接岸の妨げになるおそれがある。特許文献３の技術は、鉛直板が浮体を曳航する際に抵抗体として作用するおそれがある。また、特許文献１〜３の技術は、いずれも動揺低減装置が大型になり易い。特許文献４の技術は、浮体の形状自体の設定自由度が低下してしまう。

本発明は、かかる課題を解決しようとするもので、装置の大型化を招くことなく、簡素な構造で確実に浮体の動揺低減効果を得られ、しかも、浮体を曳航する際の抵抗増を抑制し、接岸にも支障のないようにした、動揺低減装置及びこれを備えた浮体を提供することを目的としている。

（１）上記の目的を達成するために、本発明の動揺低減装置は、浮体の側面と底面との角部に、基端を前記角部から隙間を開けて配置され、先端寄りを前記浮体の側面の外側に向けて突出させた状態で使用される板部と、前記浮体に結合され前記板部を支持する支持部と、を有し、前記板部の上向き面は、波浪の押し波によって前記側面の外方から前記側面に進入しようとする水流を集めて前記隙間に向けて案内する案内面として機能し、前記板部の下向き面は、波浪の引き波によって前記底面から前記外方へ向けて進出しようとする水流を阻止する抵抗面として機能し、前記支持部は、前記板部が固定された支持アームと、前記支持アームを移動させて前記板部を水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で移動させる可動機構とを有することを特徴としている。

（２）前記支持部は、前記板部を前記使用位置及び前記引き上げ位置にそれぞれ保持する保持機構を有することが好ましい。

（３）前記板部は、鉛直方向に配置された前記支持アームの下端部に固定され、前記可動機構は、前記支持アームに軸方向に沿って設けられたラックと、前記浮体の上部に支持され前記ラックと噛合する駆動ピニオンと、前記支持アームを鉛直方向にスライド可能にガイドするガイド部材と、前記駆動ピニオンを回転駆動するモータと、を有することが好ましい。

（４）前記支持アームは、伸縮可能に結合された第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを伸縮させる伸縮機構と、を有し、前記板部は前記第２アーム部の下端部に固定され、前記第１アーム部に前記ラックが形成され、前記板部を前記使用位置にする際は、前記伸縮機構を作動させて前記第２アーム部を前記第１アーム部から下方に伸張させると共に、前記モータを作動させて前記第１アーム部を下降させることが好ましい。

（５）前記板部は前記支持アームの先端部に固定され、前記支持アームの基端は前記浮体の上部に旋回可能に支持され、前記可動機構は、前記支持アームの先端部を鉛直方向に向けて前記板部を前記使用位置とする状態と、前記支持アームを前記浮体の上部に引き上げて前記板部を前記引き上げ位置とする状態との間で、前記支持アームを旋回させるアクチュエータを有することが好ましい。

（６）前記支持アームは、結合部で互いに屈伸可能に結合された第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部との伸張時に伸張状態に固定するロック機構と、を有し、前記板部は前記第２アーム部の自由端側である先端部に固定され、前記第１アーム部の自由端側である基端部に前記アクチュエータが装備され、前記板部を前記使用位置にする際は、前記アクチュエータを作動させて前記第１アーム部の前記結合部側の端部が鉛直下方に向くように旋回させ、前記ロック機構を作動させて前記第１アーム部と前記第２アーム部とを伸張状態に固定することが好ましい。

（７）前記板部の基部と前記角部との前記隙間の大きさは、前記板部の上向き面により案内され前記隙間から前記底面に進入した水流が、前記底面の前記角部の近傍領域で高速層流を形成するように小さく設定されていることが好ましい。

（８）前記板部は、前記使用位置において、前記角部の近傍から前記浮体の側面の外側の斜め下方に延びた傾斜部を有することが好ましい。

（９）前記板部は、前記使用位置において、前記傾斜部と、前記傾斜部から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部とを有することが好ましい。

（１０）前記板部は、前記浮体の前記側面の全長に亘って設置されていることが好ましい。

（１１）本発明の浮体は、側面と底面との角部を有し、前記角部に、上記の動揺低減装置を装備されていることを特徴とする。

（１２）前記動揺低減装置が、前記浮体の両側の前記側面にそれぞれ設置されていることが好ましい。

本発明の動揺低減装置によれば、板部の上向き面が案内面として機能して、波浪の押し波によって浮体の側面の外方から側面に進入する水流を集めて、板部の基部と角部との隙間に向けて案内するので、水流が隙間に集合しながら速度を速めて隙間から底面の直下に進入する。水流は高速で底面に沿って流れるので、角部近傍の底面の下部には負圧が作用して、角部近傍の底面を下方に引き下げるように浮体に作用する。押し波は浮体に対して側面を上昇させるように作用するが、上記負圧がこれを相殺するように浮体に作用するので、押し波による浮体の動揺が抑制される。

また、板部の下向き面が抵抗面として機能して、波浪の引き波によって底面から外方へ向けて進出する水流を阻止するので、水流が抵抗面を押圧して、角部近傍の底面を上方に押し上げるように浮体に作用する。引き波は浮体に対して側面を下降させるように作用するが、上記水流による抵抗面を押圧する力がこれを相殺するように浮体に作用するので、引き波による浮体の動揺が抑制される。

また、可動機構によって、板部を水面下の使用位置に容易に設定することができ、さらにこの使用位置から水面上の引き上げ位置へと移動させることができるので、浮体の曳航時には、板部を水面上へ引き上げて、板部が抵抗体として作用しないようにすることができ、浮体を円滑に且つ燃費の悪化を招くことなく曳航することができる。また、使用位置の板部は側面の外側に向けて突出させているので接岸の妨げになるが、板部を水面上へ引き上げることで支障なく浮体を接岸させることができる。

本発明の各実施形態にかかる動揺低減装置とこれを備えた浮体を示す斜視図である。 本発明の各実施形態にかかる動揺低減装置の作動原理を説明する浮体の断面図であり、（ａ）は本装置を装備しない浮体の動揺を説明する図であり、（ｂ），（ｃ）は本装置の作動原理を説明する図である。 本発明の第１実施形態にかかる動揺低減装置の構成を示す図であり、（ａ）はフィン（板部）が引き上げ位置にある状態を示す浮体の断面図であり、（ｂ）はフィンが使用位置にある状態を示す浮体の断面図であり、（ｃ）はその移動機構を示す拡大図である。 本発明の第２実施形態にかかる動揺低減装置の構成を示す図であり、（ａ）はフィン（板部）が引き上げ位置にある状態を示す浮体の断面図であり、（ｂ），（ｃ）はフィンが使用位置にある状態を示す浮体の断面図であり、（ｄ）はその移動機構を示す拡大図である。 本発明の第３実施形態にかかる動揺低減装置の構成を示す図であり、（ａ）はフィン（板部）が使用位置にある状態を示す浮体の断面図であり、（ｂ）はフィンが引き上げ位置に移動する途上状態を示す浮体の断面図であり、（ｃ）はフィンが引き上げ位置にある状態を示す浮体の断面図である。 各実施形態にかかるフィン（板部）の形状を説明する断面図である。 第１，２実施形態にかかる可動機構の変形例を説明する断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明では、鉛直上方を上又は上方とし、鉛直下方を下又は下方とし、浮体の側面において、浮体の幅方向中央の中心線に向く方向を内方又は内側とし、その反対側、中心線から離れる方向を外方又は外側として説明する。

また、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

〔動揺低減装置の概要〕
まず、図１，図２を参照して各実施形態にかかる動揺低減装置の概要を説明する。
図１は、各実施形態にかかる動揺低減装置を装備した浮体（浮体構造物）を示す斜視図である。図１に示すように、浮体１は、上面部（上面）２，下面部（下面）３，両側面部（側面）４，４，及び両端面部（端面）５，５を有する箱型（ほぼ直方体）に形成されている。ここでは、両側面部３，３に動揺低減装置１０を装備した例を示しているが、動揺低減装置１０を、一方の側面部３のみに装備したり、両方又は一方の側面部３に加えて両方又は一方の端面部５に装備したりしてもよい。

動揺低減装置１０は、フィン（板部）２０を備え、このフィン２０は、図１では省略するが、浮体１に結合された支持部によって支持されている。このフィン２０は、浮体１の側面４と底面３との角部６に、基端２１を角部６から隙間７を開けて配置され、先端寄りを浮体１の側方外側に向けて突出させた状態で使用される。

各実施形態では、フィン２０は、その使用位置において、角部６の近傍から浮体１の側面４の外側の斜め下方に延びた傾斜部２２と、傾斜部２２の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部２３とを有している。

フィン２０の上向き面（即ち、傾斜部２２の斜め外側に向いた上向き面）２２ａは、波浪の押し波によって側面４の外方から側面４に向かって進入する水流を集めて隙間７に向けて案内する案内面として機能する。

このため、隙間７の大きさは、フィン２０の上向き面２２ａにより案内され隙間７から底面３の直下に進入した水流が、底面３の角部６の近傍領域で高速層流を形成するように小さく設定されていることが好ましい。

また、フィン２０の下向き面（即ち、傾斜部２２の斜め内側に向いた下向き面）２２ｂと鉛直部２３の内向き面２３ｂは、波浪の引き波によって底面３から外方へ向けて進出する水流を阻止する抵抗面として機能する。

例えば図２（ａ）において、側方［図２（ａ）中、左方］から側面４に押し波が押し寄せると、図２（ａ）中に示す矢印のように、時計回りの波強制力モーメントＭ１が浮体１に加えられ、動揺低減装置１０を備えなければ浮体１に横揺れが生じる。

これに対して、図２（ｂ）に示すように、浮体１に動揺低減装置１０を装備すると、フィン２０の案内面２２ａが、波浪の押し波によって側面４の外方から側面４に進入する水流を集めて、フィン２０の基部２１と角部６との隙間７に向けて案内する。水流は隙間７に集合しながら速度を速めて隙間７から底面３の直下に進入するので、水流は高速の層流を形成しながら底面３に沿って流れる。これにより、角部６近傍の底面３の下部には負圧が作用して、角部６近傍の底面３を下方に引き下げる力Ｆ１が浮体１に作用する。この力Ｆ１が波強制力モーメントＭ１を相殺するように作用するので、押し波による浮体１の動揺が抑制される。

また、図２（ｃ）に示すように、波浪の引き波によって底面３から外方へ向けて進出する水流に対しては、フィン２０の抵抗面２２ｂ，２３ｂがこの水流を阻止する抵抗となるので、水流が抵抗面２２ｂ，２３ｂを押圧して、角部６近傍の底面３の下方が高圧になり底面３を上方に押し上げる力Ｆ２が浮体１に作用する。浮体１には、引き波により反時計回りの波強制力モーメントＭ２が加えられるが、力Ｆ２が波強制力モーメントＭ２を相殺するように作用するので、引き波による浮体１の動揺が抑制される。

すなわち、動揺低減装置１０は、図２（ｄ）に示すように、波浪の押し波によって側面４の外方から側面４に向けて進入しようとする水流ＷＦ１に対しては、フィン２０の案内面２２ａによってこの水流ＷＦ１を集めて隙間７から底面３の直下に向けて案内し、波浪の引き波によって底面３から外方へ向けて進出しようとする水流ＷＦ２に対しては、フィン２０の抵抗面２２ｂ，２３ｂによってこの水流ＷＦ２の隙間７からの流出を阻止する。

このようにして、押し波に対しても引き波に対しても各波強制力モーメントＭ１，Ｍ２を打ち消すように水流による力Ｆ１，Ｆ２が作用し、浮体１の動揺が低減される。
以下の各実施形態は、何れも、このように浮体１の動揺を低減するフィン２０を有する動揺低減装置であるが、フィン２０が水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で可動に構成されている点に特徴がある。

〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態にかかる動揺低減装置１０Ａを説明する。この動揺低減装置１０Ａは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、浮体１の片側の側面４にのみ装備されており、フィン２０と、浮体１に結合されてフィン２０を支持する支持部３０Ａとを有している。なお、浮体１は動揺低減装置１０Ａを装備される片側の側面４を波浪が進入してくる外洋向きに配置して係留されて使用される。

フィン２０は、上述の説明のように、使用位置において、角部６の近傍から浮体１の側面４の外側の斜め下方に延びた傾斜部２２と、傾斜部２２の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部２３とを有している。

フィン２０の傾斜部２２の上向き面２２ａは、波浪の押し波によって側面４の外方から側面４に向かって進入する水流を集めて隙間７に向けて案内する案内面として機能し、フィン２０の傾斜部２２の下向き面２２ｂ及び鉛直部２３の内向き面２３ｂは、波浪の引き波によって底面３から外方へ向けて進出する水流を阻止する抵抗面として機能する。

このフィン２０は、浮体１の長手方向（角部６の延びる方向）に延在し、浮体１の長手方向の全長又は略全長にわたるように長さを設定されている。フィン２０は、長手方向の複数箇所で、例えば両端部近傍と中間部との３箇所で、或いは、両端部近傍と中間部の複数箇所で、支持部３０Ａによって支持されている。ここでは、フィン２０は、浮体１の全長又は略全長にわたる長さの一本のものとしているが、フィン２０を長手方向に複数に分割して構成し、それぞれ、支持部３０Ａによって上記と同様に支持してもよい。

支持部３０Ａは、フィン２０が固定された支持アーム３１Ａと、この支持アーム３１Ａを移動させてフィン２０を水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で移動させる可動機構３２Ａとを有している。ここでは、支持アーム３１Ａは浮体１の高さにほぼ沿った長さの一本のものとしており、鉛直方向に向けて配置され、下端部にフィン２０を固定され、可動機構３２Ａによって昇降駆動される。

可動機構３２Ａは、図３（ｃ）に示すように、支持アーム３１Ａに軸方向に沿って設けられたラック３３と、浮体１の上部（ここでは、側面４の上部）に支持され、ラック３３と噛合する駆動ピニオン３４，ガイドピニオン（ガイド部材）３５と、駆動ピニオン３４を回転駆動するモータ３６と、を有している。駆動ピニオン３４及びガイドピニオン３５はブラケット３７を介して側面４の上部に支持されている。モータ３６は電動モータの他油圧モータ等を適宜使用することができる。

ここでは、支持アーム３１Ａの外側と内側とにそれぞれラック３３が平行に且つ背中合わせで設けられ、駆動ピニオン３４と１つのガイドピニオン３５とが上下に並んで、一方（ここでは、内側）のラック３３に噛合するように配置され、２つのガイドピニオン３５，３５が、内側の駆動ピニオン３４，ガイドピニオン３５と対向するように上下に並んで、他方（ここでは、外側）のラック３３に噛合するように配置されている。

したがって、モータ３６を作動させて駆動ピニオン３４を回転駆動することにより、ラック３３を上下に移動させ、支持アーム３１Ａを昇降させることができる。このとき、ガイドピニオン３５は、ラック３３の移動に従って従動回転しながら、支持アーム３１Ａが鉛直姿勢を保持しながら昇降するように、支持アーム３１Ａを鉛直方向にスライド可能にガイドする。なお、モータ３６には回転を規制するブレーキが内蔵されており、このブレーキが支持アーム３１Ａ及びフィン２０の鉛直移動方向の位置を保持する保持機構として機能する。

本発明の第１実施形態にかかる動揺低減装置１０Ａは、上述のように構成されているので、動揺低減装置１０Ａの使用時には、図３（ｂ）に示すように、可動機構３２Ａを作動させて支持アーム３１Ａを鉛直方向下方に移動させて、フィン２０を水面下の所定の使用位置に設定し、モータ３６のブレーキを作動させて支持アーム３１Ａを固定する。これにより、容易に使用位置に設定することができ、さらに、上記のように、動揺低減装置１０Ａによる浮体１の動揺低減作用を得ることができる。

一方、浮体１を曳航する際や、接岸させる際には、図３（ａ）に示すように、可動機構３２Ａを作動させて支持アーム３１Ａを鉛直方向上方に移動させて、フィン２０を水面上の引き上げ位置に設定し、モータ３６のブレーキを作動させて支持アーム３１Ａを固定する。
これにより、浮体１の曳航時には、フィン２０が抵抗体として作用しないので、浮体１を円滑に燃費の悪化を招くことなく曳航することができる。

また、使用位置のフィン２０は側面４の外側に向けて突出しているので接岸の妨げになるが、接岸時には、フィン２０を水面上へ引き上げられるので支障なく浮体１を接岸させることができる。もちろん、接岸を考慮すると、フィン２０の引き上げ位置は、想定される岸壁の高さよりも高い位置とすることになる。

また、本実施形態では、浮体１の片側の側面４にのみ動揺低減装置１０Ａを装備しているので、動揺低減装置１０Ａの設置コストを抑制することができる。もちろん、浮体１の両側の側面４にそれぞれ動揺低減装置１０Ａを装備して、浮体１の何れの側面４をも起き側に向けて使用することができるようにしても良い。

なお、本実施形態では、対向する２組、合計４つのピニオン３４，３５の１つだけを駆動ピニオンとしたが、これらの２つ以上を駆動ピニオンとしてもよい。また、ガイドピニオン３５については、支持アーム３１Ａのラック３３の形成されない箇所に接触するローラに替えて支持アーム３１Ａを鉛直方向にスライド可能にガイドしても良い。さらに、フィン２０の使用位置及び引き上げ位置へ保持する保持機構は、個別のメカニカルなストッパ等を用いても良い。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｂを説明する。この動揺低減装置１０Ｂは、第１実施形態と支持部３０Ｂの構成の一部が異なり、他の構成は第１実施形態と略同様に構成される。そこで、第１実施形態と同様な構成箇所は、第１実施形態と同様な符号を図示して説明を省略し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本発明の第２実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｂは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、浮体１の両側の側面４にそれぞれ装備されており、フィン２０と、浮体１に結合されてフィン２０を支持する支持部３０Ｂとを有している。
フィン２０は、上述のように、使用位置において、角部６の近傍から浮体１の側面４の外側の斜め下方に延びた傾斜部２２と、傾斜部２２の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部２３とを有している。

支持部３０Ｂは、フィン２０が固定された支持アーム３１Ｂと、この支持アーム３１Ｂを移動させてフィン２０を水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で移動させる可動機構３２Ｂとを有している。これらの支持アーム３１Ｂと可動機構３２Ｂとが、第１実施形態のものと異なっている。

本実施形態の支持アーム３１Ｂは、伸縮可能に結合された第１アーム部３１ａ及び第２アーム部３１ｂと、第１アーム部３１ａと第２アーム部３１ｂとを伸縮させる伸縮機構３８と、を有している。第１アーム部３１ａと第２アーム部３１ｂとを伸長させると、第１実施形態の支持アーム３１Ａと同様に、浮体１の高さにほぼ沿った長さになる。

また、第１アーム部３１ａは中空に形成され、第２アーム部３１ｂはこの第１アーム部３１ａの中空内部に収容可能となっている。第１アーム部３１ａの中空部の下端内周は縮径しており、第２アーム部３１ｂの上端外周は拡径しており、第２アーム部３１ｂが第１アーム部３１ａに対して伸長側に移動すると、この縮径部と拡径部とが係合し嵌着して、第２アーム部３１ｂを伸長状態に固定する保持機構として機能する。

可動機構３２Ｂは、図４（ｄ）に示すように、第１アーム部３１ａに軸方向に沿って設けられたラック３３ａと、第２アーム部３１ｂに軸方向に沿って設けられたラック３３ｂと、浮体１の上部（側面４の上部）に支持され、ラック３３ａと噛合する駆動ピニオン３４ａ及びガイドピニオン（ガイド部材）３５と、駆動ピニオン３４ａを回転駆動するモータ３６ａと、ラック３３ｂと噛合する駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５と、駆動ピニオン３４ｂを回転駆動するモータ３６ｂと、を有している。

なお、ガイドピニオン３５については、互いに対向するように対をなして配置したガイドピニオン３５を更に追加して設けても良い。なお、モータ３６ａの回転を固定して第１アーム部３１ａの移動を規制して、モータ３６ｂを作動させると第２アーム部３１ｂを移動させることができ、伸縮機構３８は、各ラックアンドピニオン機構と、これらのモータ３６ａ，３６ｂとを備えて構成される。

駆動ピニオン３４ａ，３４ｂ及びガイドピニオン３５は図示しないブラケットを介して側面４の上部に支持されている。なお、第２アーム部３１ｂのラック３３ｂと噛合する駆動ピニオン３４ｂ及びこれと対向するガイドピニオン３５は、図４（ｄ）に矢印で示すように、第２アーム部３１ｂに対して図示しない離隔機構で離隔可能に支持されており、これらの駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５は適宜第２アーム部３１ｂから離隔操作される。

したがって、モータ３６ａ，３６ｂを作動させて駆動ピニオン３４ａ，３４ｂを回転駆動することにより、ラック３３ａ，３３ｂを上下に移動させ、支持アーム３１Ｂを昇降させることができる。例えば、支持アーム３１Ｂを上昇位置から下降させるときには、図４（ｄ）に示すように、モータ３６ａをブレーキにより固定し、モータ３６ｂを作動させて第２アーム部３１ｂを下降させる。これにより、第２アーム部３１ｂが第１アーム部３１ａに対して伸長側に移動して、前記の縮径部と拡径部とが嵌着して第２アーム部３１ｂが伸長状態に保持される。

この後は、ラック３３ｂと噛合する駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５を第２アーム部３１ｂから離隔操作し、モータ３６ａを作動させて第１アーム部３１ａを下降させる。第１アーム部３１ａと共に伸長状態に固定された第２アーム部３１ｂとが下降し、フィン２０が水面下の所定の使用位置に下降したところで、モータ３６ａのブレーキを作動させて支持アーム３１Ｂを固定する。

一方、支持アーム３１Ｂを下降位置から上昇させるときには、まず、ラック３３ｂと噛合する駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５を第２アーム部３１ｂから離隔させた状態で、モータ３６ａを作動させて第１アーム部３１ａを上昇させる。第１アーム部３１ａと共に伸長状態に固定された第２アーム部３１ｂとが上昇し、第２アーム部３１ｂのラック３３ｂがこれと噛合する駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５の位置まで上昇したら、駆動ピニオン３４ｂ及びガイドピニオン３５をラック３３ｂと噛合する状態として、モータ３６ａをブレーキにより固定し、モータ３６ｂを作動させて第２アーム部３１ｂを上昇させる。これにより、モータ３６ｂのトルクで、縮径部と拡径部との嵌着が解除されて第２アーム部３１ｂが移動可能になって、第１アーム部３１ａに対して収縮側に移動して、フィン２０を水面上の引き上げ位置に引き上げたところで、モータ３６ｂのブレーキを作動させて支持アーム３１Ｂを固定する。

本発明の第２実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｂは、上述のように構成されているので、第１実施形態と同様に、図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示すように、所要の側面４のフィン２０を水面下の所定の使用位置に容易に設定することができ、フィン２０を有する動揺低減装置１０Ｂによる浮体１の動揺低減作用を得ることができる。

また、浮体１を曳航する際や、接岸させる際には、図４（ａ）に示すように、可動機構３２Ｂを作動させて支持アーム３１Ｂを鉛直方向上方に移動させて、フィン２０を水面上の引き上げ位置に設定し、モータ３６ａ，３６ｂのブレーキを作動させて支持アーム３１Ｂを固定する。これにより、浮体１の曳航時には、浮体１を円滑に燃費の悪化を招くことなく曳航することができ、浮体１の接岸時には、支障なく浮体１を接岸させることができる。

なお、本実施形態では、動揺低減装置１０Ｂを浮体１の両側の側面４，４に設置しているが、第１実施形態と同様に、動揺低減装置１０Ｂを浮体１の片側の側面４のみに設置しても良い。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｃを説明する。この動揺低減装置１０Ｃは、第１実施形態と支持部１３０の構成が異なり、他の構成は第１実施形態と略同様に構成される。そこで、第１実施形態と同様な構成箇所は、第１実施形態と同様な符号を図示して説明を省略し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本発明の第３実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｃは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、浮体１の片側の側面４にのみ装備されており、フィン２０と、浮体１に結合されてフィン２０を支持する支持部１３０とを有している。
フィン２０は、上述のように、使用位置において、角部６の近傍から浮体１の側面４の外側の斜め下方に延びた傾斜部２２と、傾斜部２２の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部２３とを有している。

支持アーム１３１は、基端を浮体１の上部に旋回可能に支持され、フィン２０は、支持アーム１３１の先端部に固定されている。また、支持アーム１３１を旋回させる可動機構１３２が装備されている。可動機構１３２は、支持アーム１３１の先端部を鉛直方向に向けてフィン２０を使用位置とする状態と、支持アーム１３１を浮体１の上部に引き上げてフィン２０を引き上げ位置とする状態との間で、支持アーム１３１を旋回駆動するアクチュエータ１３６を有している。

本実施形態では、支持アーム１３１は、結合部１３１ｃで互いに屈伸可能に結合された第１アーム部１３１ａと第２アーム部１３１ｂとを有し、図５（ａ）に示すように、第１アーム部１３１ａと前記第２アーム部１３１ｂとが伸張した時にはこの伸張状態に固定する図示しないロック機構が装備されている。フィン２０は第２アーム部１３１ｂの自由端（結合部１３１ｃ側でない端）である先端部に固定され、第１アーム部１３１ａの自由端側である基端部１３１ｄにアクチュエータ１３６が装備されている。アクチュエータ１３６は油圧アクチュエータや電動アクチュエータなどを適宜使用することができる。

フィン２０を使用位置に設定する際は、アクチュエータ１３６を作動させて第１アーム部１３１ａの結合部１３１ｃ側の端部が鉛直下方に向くように旋回させ、図５（ａ）に示すように、ロック機構を作動させて第１アーム部１３１ａと第２アーム部１３１ｂとを伸張状態に固定する。また、アクチュエータ１３６をロック状態とする。

フィン２０を使用位置から引き上げ位置に設定する際は、ロック機構を解除して第１アーム部１３１ａと第２アーム部１３１ｂとを屈曲可能にする。アクチュエータ１３６を作動させて、図５（ｂ）に示すように、第１アーム部１３１ａの結合部１３１ｃ側の端部が上昇するように旋回させ、さらに、第１アーム部１３１ａの結合部１３１ｃ側の端部を浮体１の上方に旋回させながら、浮体１の上面部２に引き上げて、アクチュエータ１３６をロック状態とする。

本発明の第３実施形態にかかる動揺低減装置１０Ｃは、上述のように構成されているので、第１実施形態と同様に、図５（ａ）に示すように、フィン２０を水面下の所定の使用位置に容易に設定することができ、フィン２０を有する動揺低減装置１０Ｃによる浮体１の動揺低減作用を得ることができる。

また、浮体１を曳航する際や、接岸させる際には、図５（ｃ）に示すように、可動機構１３２を作動させてアクチュエータ１３６で支持アーム１３１を引き上げて、フィン２０を水面上の引き上げ位置に設定し、アクチュエータ１３６を固定する。これにより、浮体１の曳航時には、浮体１を円滑に燃費の悪化を招くことなく曳航することができ、浮体１の接岸時には、支障なく浮体１を接岸させることができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態と同様に、動揺低減装置１０Ｃを浮体１の片側の側面４のみに設置しているが、第２実施形態と同様に、動揺低減装置１０Ｃを浮体１の両側の側面４，４に設置しても良い。

〔フィンの形状及び配置〕
ここで、フィンの形状及び配置について説明する。
図６は各実施形態にかかるフィン２０の使用状態における横断面図である。
前述のように、フィン２０は、その使用位置において、角部６の近傍から浮体１の側面４の外側の斜め下方に延びた傾斜部２２と、傾斜部２２の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部２３とを有している。

断面形状的には、このように、傾斜部２２と鉛直部２３とを有する構造が、最も動揺低減効果が大きいことが試験（シミュレーション）により確認されているが、さらに、各部の寸法等の最適値について試験（シミュレーション）により確認した。

ここで、浮体１の底面３の水面からの深さをｄ、フィン２０の基端２１の浮体１に対する鉛直方向位置を浮体１の底面３を基準に下向きを正とした値をｓ、フィン２０の基端２１の浮体１に対する水平方向位置を浮体１の側面４を基準に浮体１の中心向きを正とした値をｘ０、傾斜部２２の長さをｂ、傾斜部２２の鉛直に対する傾斜角度をθ、鉛直部２３の長さをｈとする。
これらのパラメータを種々変更して試験（シミュレーション）をした結果、動揺低減効果に優れたパラメータ値として以下の値が導出された。

したがって、この表１に示すような形状及び配置が好ましい。
ただし、第１，２実施形態の場合、フィン２０を鉛直に昇降させるので、側面４との干渉を避けるため、パラメータｘ０を０以上の値にすることはできない。そこで、これを考慮すると、第１，２実施形態の場合、フィン２０を鉛直に昇降させる機構に加えて、図７に二点鎖線で示すように、フィン２０を使用位置にする際に、フィン２０を、或いは、支持部３０Ａ，３０Ｂを、浮体中央方向へシフトさせる機構を装備すれば、最適状態を達成できる。

〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施形態を適宜変更したり、組み合わせたりして実施することができる。
例えば、上記の各実施形態では、フィン２０の断面形状や配置を特定の形状に設定しているが、フィン２０の断面形状や配置はこれに限るものではない。

フィンは、少なくとも、基端を浮体の角部から隙間を開けて配置され、先端寄りを浮体の側面の外側に向けて突出させた状態で使用され、フィンの上向き面は、波浪の押し波によって側面の外方から側面に進入しようとする水流を集めて隙間に向けて案内する案内面として機能し、フィンの下向き面は、波浪の引き波によって底面から外方へ向けて進出しようとする水流を阻止する抵抗面として機能するものであればよい。

１ 浮体
２ 上面部（上面）
３ 下面部（下面）
４ 側面部（側面）
５ 端面部（端面）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 動揺低減装置
２０ フィン（板部）
２１ フィン２０の基端
２２ 傾斜部
２２ａ 傾斜部２２の上向き面（案内面）
２２ｂ 傾斜部２２の下向き面（抵抗面）
２３ 鉛直部
２３ｂ 鉛直部２３の内向き面（抵抗面）
３０Ａ，３０Ｂ，１３０ 支持部
３１Ａ，３１Ｂ 支持アーム
３１ａ，１３１ａ 第１アーム部
３１ｂ，１３１Ｂ 第２アーム部
３２Ａ，３２Ｂ，１３２ 可動機構
３３，３ａ，３３ｂ ラック
３４，３４ａ，３４ｂ 駆動ピニオン
３５ ガイドピニオン（ガイド部材）
３６，３６ａ，３６ｂ モータ
３７ ブラケット
３８ 伸縮機構
１３６ アクチュエータ

Claims (8)

1. 浮体の側面と底面との角部に、基端を前記角部から隙間を開けて配置され、先端寄りを前記浮体の側面の外側に向けて突出させた状態で使用される板部と、
   前記浮体に結合され前記板部を支持する支持部と、を有し、
   前記板部の上向き面は、波浪の押し波によって前記側面の外方から前記側面に進入しようとする水流を集めて前記隙間に向けて案内する案内面として機能し、
   前記板部の下向き面は、波浪の引き波によって前記底面から前記外方へ向けて進出しようとする水流を阻止する抵抗面として機能し、
   前記支持部は、前記板部が固定された支持アームと、前記支持アームを移動させて前記板部を水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で移動させる可動機構と、を有し、
   前記板部は、鉛直方向に配置された前記支持アームの下端部に固定され、
   前記可動機構は、前記支持アームに軸方向に沿って設けられたラックと、前記浮体の上部に支持され前記ラックと噛合する駆動ピニオンと、前記支持アームを鉛直方向にスライド可能にガイドするガイド部材と、前記駆動ピニオンを回転駆動するモータと、を有し、
   前記支持アームは、伸縮可能に結合された第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部とを伸縮させる伸縮機構と、を有し、
   前記板部は前記第２アーム部の下端部に固定され、前記第１アーム部に前記ラックが形成され、
   前記板部を前記使用位置にする際は、前記伸縮機構を作動させて前記第２アーム部を前記第１アーム部から下方に伸張させると共に、前記モータを作動させて前記第１アーム部を下降させ、
   前記第１アーム部は中空部が形成され、前記第２アーム部は前記中空部に収納可能とされ、前記中空部の下端内周は縮径部を有し、前記第２アーム部の上端外周は拡径部を有し、前記第２アーム部が前記第１アーム部に対して伸長側に移動すると、前記縮径部と拡径部が係合し嵌着して前記第２アーム部が伸長状態に固定される保持機能を有することを特徴とする、動揺低減装置。
2. 浮体の側面と底面との角部に、基端を前記角部から隙間を開けて配置され、先端寄りを前記浮体の側面の外側に向けて突出させた状態で使用される板部と、
   前記浮体に結合され前記板部を支持する支持部と、を有し、
   前記板部の上向き面は、波浪の押し波によって前記側面の外方から前記側面に進入しようとする水流を集めて前記隙間に向けて案内する案内面として機能し、
   前記板部の下向き面は、波浪の引き波によって前記底面から前記外方へ向けて進出しようとする水流を阻止する抵抗面として機能し、
   前記支持部は、前記板部が固定された支持アームと、前記支持アームを移動させて前記板部を水面下の使用位置と水面上の引き上げ位置との間で移動させる可動機構と、を有し、
   前記板部は前記支持アームの先端部に固定され、
   前記支持アームの基端は前記浮体の上部に旋回可能に支持され、
   前記可動機構は、前記支持アームの先端部を鉛直方向に向けて前記板部を前記使用位置とする状態と、前記支持アームを前記浮体の上部に引き上げて前記板部を前記引き上げ位置とする状態との間で、前記支持アームを旋回させるアクチュエータと、
   前記支持アームは、結合部で互いに屈伸可能に結合された第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部との伸張時に伸張状態に固定するロック機構と、を有し、
   前記板部は前記第２アーム部の自由端側である先端部に固定され、前記第１アーム部の自由端側である基端部に前記アクチュエータが装備され、
   前記板部を前記使用位置にする際は、前記アクチュエータを作動させて前記第１アーム部の前記結合部側の端部が鉛直下方に向くように旋回させ、前記ロック機構を作動させて前記第１アーム部と前記第２アーム部とを伸張状態に固定することを特徴とする、動揺低減装置。
3. 前記板部の基部と前記角部との前記隙間の大きさは、前記板部の上向き面により案内され前記隙間から前記底面に進入した水流が、前記底面の前記角部の近傍領域で高速層流を形成するように小さく設定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の動揺低減装置。
4. 前記板部は、前記使用位置において、前記角部の近傍から前記浮体の側面の外側の斜め下方に延びた傾斜部を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の動揺低減装置。
5. 前記板部は、前記使用位置において、前記傾斜部と、前記傾斜部から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部とを有することを特徴とする、請求項４記載の浮体の動揺低減装置。
6. 前記板部は、前記浮体の前記側面の全長に亘って設置されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の動揺低減装置。
7. 側面と底面との角部を有し、
   前記角部に、請求項１〜６の何れか１項に記載の動揺低減装置を装備されていることを特徴とする、浮体。
8. 前記動揺低減装置が、前記浮体の両側の前記側面にそれぞれ設置されていることを特徴とする、請求項７記載の浮体。

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