JPH1067388A - 舶用減揺装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船体に発生したローリングを制御するとき
に、船体傾斜に伴う無駄な制御力をなくして、アクチュ
エータの能力が小さくても済むようにする。 【解決手段】 船体１３上に、錘り９を移動自在に載置
したレール６を配置して、アクチュエータ１０により上
下方向へ揺動自在に支持させる。揺れ検知センサ３とは
別に傾斜角センサ１４を備え、揺れ検知センサ３の信号
から傾斜角の信号を差し引く演算補正器１６を設けて、
本来必要とする制御力のみが得られるようにアクチュエ
ータ１０を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般船舶およびプレ
ジャーボート等の船舶に設置して用いる舶用減揺装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルや吊橋のタワー等の構造物に設置し
てこれら構造物の揺れを抑えるために用いる制振装置と
しては、図３（イ）（ロ）に示す如きものがある（特開
平３−４８０３６号）。

【０００３】上記制振装置は、構造物１の頂部に所要の
高さを有する架台４を所要の間隔を隔てて対向設置し、
上面に長手方向に沿いレール６を備えたレール台７を上
記各架台４の上端部間に配置して、該レール台７の中央
部を架台４の上端部に、水平に配した支軸５にて回動自
在に支持させ、上記レール台７が上記支軸５を支点とし
てシーソーの如く上下方向へ揺動させられるようにし、
且つ上記レール台７のレール６上に、台車からなる錘り
９を、車輪８を介して移動自在に載置し、レール台７の
揺動によって錘り９が車輪８を介してレール６上を移動
できるようにして、制振装置本体２が構成してある。

【０００４】又、上記レール台７の一端には、伸縮作動
により該レール台７をシーソーの如く揺動させるための
流体圧シリンダの如きアクチュエータ１０を設け、該ア
クチュエータ１０を駆動してレール台７を支軸５を中心
に揺動させることにより、上記錘り９をレール６に沿わ
せてレール台７の長手方向に移動させられるようにして
ある。

【０００５】更に、構造物１の揺れを検知する揺れ検知
センサ３と、該揺れ検知センサ３にて検知した構造物１
の揺れ信号を変位信号に変換してアクチュエータ１０の
動作量を演算する演算器１１と、該演算器１１からの信
号に基づき構造物１の揺れに対して９０°の遅れ位相で
上記アクチュエータ１０に駆動信号を送る制御器１２と
を備え、アクチュエータ１０の駆動力によって構造物１
の揺れに対する錘り９の往復移動を任意に位置制御する
ことにより、構造物１の揺れを許容揺れ範囲に抑えると
共に構造物１の揺れエネルギーを消費させるようにして
ある。

【０００６】ところで、最近、上記ビル等の構造物で用
いられている制振装置を、船舶の揺れを抑える舶用減揺
装置として採用する考えがある。この場合、船舶では、
ロール方向の揺れ（ローリング）が発生し易いことか
ら、レール台７の長手方向がロール方向となるように設
置すると有効である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記制振装
置の場合、制振装置本体２が重力を利用したシーソー型
であるため、錘り９を加速するエネルギーが少なく、ア
クチュエータ１０を駆動するための使用動力が少なくて
済むものであるが、単に船舶に採用したのでは、強風等
によって船体がロール方向に大きく傾斜した状態でロー
リングした場合に、錘り９を制御するための制御力は、
傾斜角の鉛直成分だけ余分に必要となり、傾斜しないと
きに本来必要とする錘り９の制御力よりも、ときには数
倍というような大きな制御力が必要となる問題が惹起さ
れる。

【０００８】そこで、本発明は、船体に発生したローリ
ングを抑えるときに、船体傾斜に伴う無駄な制御力をな
くすことができるようにしてアクチュエータの能力が小
さくても済むようにした舶用減揺装置を提供しようとす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、船体上に、長手方向がロール方向に沿う
ようレールを配置して上下方向へ揺動自在に支持させる
と共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上
記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのア
クチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れ
を検知する揺れ検知センサと、船体のロール方向の傾斜
角を検出するセンサと、上記揺れ検知センサの信号から
傾斜角の信号を差し引くようにする演算補正器と、該演
算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指
令を送る制御器とを備えた構成とする。

【００１０】船体がロール方向に傾斜した状態でローリ
ングすると、演算補正器で、揺れ検知信号から傾斜角信
号が差し引かれることになり、本来必要とする制御力だ
けが発生することになる。

【００１１】又、レールを、曲率中心が上方に位置する
ように円弧状に湾曲形成した構成とすることにより、錘
りに制御力を与え易くなるため、アクチュエータの駆動
力をより小さくすることができるようになる。

【００１２】更に、演算補正器に、傾斜角の許容値を設
定し、許容値を超えたときに補正演算を行わせるように
した構成とすることにより、船体の傾斜による重力方向
制御力が本来必要とする制御力を上回ったときだけ、演
算補正器での補正演算が行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態を示すもので、
図３に示した制振装置本体２と同様な構成としてある減
揺装置本体２′を、船体１３上に、レール台７の長手方
向がロール方向となるように設置し、且つ船体１３のロ
ール方向の揺れを検知する揺れ検知センサ３と、該揺れ
検知センサ３にて検知した船体１３の揺れ信号を演算処
理してアクチュエータ１０の動作量を演算する演算器１
１と、船体１３のロール方向の傾斜角を検出する傾斜角
センサ１４と、該傾斜角センサ１４にて検出した船体１
３の傾斜角からアクチュエータ１０の動作量を演算する
演算器１５と、上記演算器１１の信号から演算器１５の
信号を差し引くようにする演算補正器１６と、該演算補
正器１６からの信号に基づき船体１３のロール方向の揺
れに対して９０°の遅れ位相で上記アクチュエータ１０
に駆動信号を送るようにした制御器１２とを備える。

【００１５】なお、本実施の形態では、揺れ検知センサ
として角速度センサを用いている。

【００１６】今、船体１３に、大きな傾きがない状態で
ローリングが発生すると、その揺れが揺れ検知センサ１
３で検知され、揺れ信号が演算器１１で変位信号に変換
され、変位信号が演算補正器１６を通過して制御器１２
に送られることにより、制御器１２からの指令でアクチ
ュエータ１０が駆動させられ、レール台７が揺動させら
れることにより錘り９が船体１３の揺れに対して９０°
遅れでレール６上を往復移動させられるので、錘り９の
移動を制御する力を船体１３に対して最適に与えること
ができ、船体１３の揺れを素早く抑えることができる。

【００１７】一方、上記船体１３が強風等によりロール
方向に大きく傾斜した状態でローリングした場合には、
傾斜角センサ１４にて船体１３の傾斜角が検出され、傾
斜角信号が演算器１５で変位信号に変換されてから演算
補正器１６に入れられることになる。演算補正器１６で
は、揺れ信号に基づく変位信号から傾斜角信号に基づく
変位信号を差し引く演算が行われることになって、揺れ
信号に基づく変位信号の補正が行われる。したがって、
制御器１２からアクチュエータ１０に送られる信号とし
ては、船体１の傾斜分が差し引かれた駆動信号が送られ
ることになる。すなわち、船体１３が傾いていても、レ
ール台７は常に水平位置を基準として作動するようにな
り、船体１３のローリングを抑えるのに必要な制御力の
みを発生させることができる。

【００１８】なお、上記演算補正器１６では、傾斜角の
許容値を設定しておいて、船体１３の傾斜による重力方
向制御力がローリングを抑えるのに必要な制御力を上回
ったときにだけ傾斜角分を差し引く補正演算を行わせる
ようにしてもよい。

【００１９】次に、図２は本発明の他の実施の形態を示
すもので、図１に示したものと同様な構成において、レ
ール６とレール台７の少なくとも上面を、曲率中心が上
方に位置するように円弧状に湾曲形成したものである。

【００２０】図２に示すようにした場合、レール６が円
弧状であることから、直線状のものに比して錘り９に制
動力を与え易く、そのため、アクチュエータ１０の駆動
力をより小さくすることができる。

【００２１】なお、上記実施の形態では、レール台７の
一端部にだけアクチュエータ１０を設置した場合を示し
たが、レール台７の両端部に設置するようにしてもよい
こと、又、レール台７を上下方向に揺動させるための支
軸５は、レール台７の中央部から端部側へずれていても
よいこと、更に、レール６はレール台７を兼ねるもので
あってもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の舶用減揺装置
によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 船体上に、長手方向がロール方向に沿うようレール
を配置して上下方向へ揺動自在に支持させると共に、該
レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上記レール
に、該レールを上下方向へ揺動させるためのアクチュエ
ータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れを検知す
る揺れ検知センサと、船体のロール方向の傾斜角を検出
するセンサと、上記揺れ検知センサの信号から傾斜角の
信号を差し引くようにする演算補正器と、該演算補正器
からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指令を送る
制御器とを備えた構成としてあるので、船体がロール方
向に傾いた状態でローリングしても、レールを水平位置
を基準として作動させることができて、船体のローリン
グを抑えるのに必要な制御力のみを発生させることがで
き、したがって、アクチュエータの能力を小さくでき、
コンパクト化及び省エネルギー化を図ることができる。 (2) レールを、曲率中心が上方に位置するように円弧状
に湾曲形成した構成とすることにより、錘りに制御力を
与え易くなるため、アクチュエータの駆動力をより小さ
くすることができる。 (3) 演算補正器に、傾斜角の許容値を設定し、許容値を
超えたときに補正演算を行わせるようにした構成とする
ことにより、船体の傾斜による重力方向制御力がローリ
ングを抑えるのに必要な制御力を上回ったときにだけ、
レールを水平位置を基準として作動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の舶用減揺装置の実施の一形態を示す正
面図である。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す減揺装置本体の
正面図である。

【図３】ビル等に採用されている従来の制振装置の一例
を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図であ
る。

【符号の説明】

３ 揺れ検知センサ ６ レール ９ 錘り １０ アクチュエータ １２ 制御器 １３ 船体 １４ 傾斜角センサ １６ 演算補正器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船体上に、長手方向がロール方向に沿う
   ようレールを配置して上下方向へ揺動自在に支持させる
   と共に、該レール上に錘りを移動自在に載置し、且つ上
   記レールに、該レールを上下方向へ揺動させるためのア
   クチュエータを接続し、更に、船体のロール方向の揺れ
   を検知する揺れ検知センサと、船体のロール方向の傾斜
   角を検出するセンサと、上記揺れ検知センサの信号から
   傾斜角の信号を差し引くようにする演算補正器と、該演
   算補正器からの信号を基に上記アクチュエータへ駆動指
   令を送る制御器とを備えた構成を有することを特徴とす
   る舶用減揺装置。
2. 【請求項２】 レールを、曲率中心が上方に位置するよ
   うに円弧状に湾曲形成した請求項１記載の舶用減揺装
   置。
3. 【請求項３】 演算補正器に、傾斜角の許容値を設定
   し、許容値を超えたときに補正演算を行わせるようにし
   た請求項１又は２記載の舶用減揺装置。