JPS62179631A - 造波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 海洋構造物等に対する波力の影響を調べるためには、水
槽において各種の波を発生させ、これらの波が水槽に入
れた海洋構造物等の模型に対してどのような影響を与え
るかを調べるのが一般的な方法である。

本発明は、このような場合に水槽内の水に波を発生させ
るための造波装置に関するものである。

［従来の技術］ 波は水深によって形態が異なるため、水槽内の水深によ
って、造波装置は各種の波を発生ざせる機能が必要であ
る。

第７図に示すように水深りが深いときには、造波板ａは
下端を１’！、＠中心として上端が前後に揺動する、い
わゆるフラップ型の機能が要求される。

また第８図に示すように水深りが浅いときには、造波板
ａは垂直の姿勢を保って前後に平行移動する、いわゆる
ピストン型の機能が要求される。

さらに第９図に示すように水深りが中間程度のときには
、造波板ａは上端が前後方向に揺動すると同時に全体が
前後方向に水平に移動するという、フラップ型とピスト
ン型との両方の機能が要求される。

このような機能を果たすために従来使用されている造波
装置の一例を第１０図ないし第１２図について説明する
と、架台す上には２組のポールスクリュシャフトｃ、ｄ
が前後方向に水平に設けてあって、これらのポールスク
リュシャフトＣ１ｄには、それぞれポールスクリュｅ、
ｆが螺合している。そしてポールスクリュシャフトＣ１
ｄをモータＱによって回転駆動すると、ポールスクリュ
ｅ、ｆは、ポールスクリュシャフトＣ１ｄに沿って前後
方向に移動するようにされている。

一方のポールスクリ］、ｅは、上部リンクｉを介して造
波板ａの上端に連結されていて、ポールスクリュＯの前
後動にともなって造波板ａの上端を前後に移動させるよ
うになっている。

架台すの前部には、第１２図に示すように垂直方向のレ
バーｊが位置していて、レバーｊの中間はピンｋによっ
て架台すに枢支されている。

そしてレバーｊの上端はリンク１によってポールスクリ
ュｆに連結されており、レバーｊの下端は下部リンクｍ
によって造波板ａの下端に連結されている。ポールスク
リュｆを前後に移動させると、リンク！、レバーｊ１下
部リンクｍを介して、造波板ａは反対の位相で前後に移
動することになる。

このような従来の造波装置において、造波板ａを第７図
に示すように動かす場合には、ポールスクリュｆは動か
さずに、ポールスクリュｅを前後に移動させると、造波
板ａは下端を揺動中心として上端が前後に揺動する。

造波板ａを第８図に示すように動かす場合には、ポール
スクリュｅを前後に移動させると同時に、ポールスクリ
ュｆは反対の位相の同じストロークで前後に動かせば、
造波板ａの上端と下端とは同じ位相で前後に移動するこ
とになる。

造波板ａを第９図に示すように移動させる場合には、ポ
ールスクリュｅを前後に移動させると同時に、ポールス
クリュｆは反対の位相の小さなストロークで前後に動か
せばよい。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した従来の造波装置は、ポールスクリュシャフトｃ
、ｄおよびポールスクリュｅ、ｆが２組必要であり、ポ
ールスクリュシャフトｃ、ｄを回転駆動するモータｇは
４個必要となる。従って装置が高価となり、モータ用ケ
ーブル、制御用ケーブルの配置量も多くなり、ポールス
クリュｅ、ｆの位相のずれ等も生じ、保守に手数ががが
る欠点があった。

本発明は、機構が簡単で価格が安くなり、保守にも手間
のかからない造波装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、水槽内に設けた固定架台に対して昇降し得る
昇降架台と、該昇降架台上に前後方向に水平に支持され
た回転自在のスクリュシャフトと、垂直部と該垂直部の
下端より前方へ水平に屈折した水平部とを有し前記垂直
部の上端を前記スクリュシャフトに螺合した上部り形ア
ームと、該上部り形アームの水平部前端に上部を枢支し
た垂直方向の造波板と、上端が前記上部り形アームの上
端よりも上方に位置し中間部が前記昇降架台に前後方向
に移動自在に支持され上端から前記中間部近傍までの長
孔を有する垂直方向の下部用アームと、上端が前記昇降
架台の上方に枢支されると共に下端が前記上部り形アー
ムの垂直部上端に枢着され上端近傍から下端近傍までの
長孔を有する下部ストローク調整リンクと、前記下部用
アームの長孔と前記下部ストローク調整リンクの長孔と
を貫通し垂直に移動し得る上下調整ピンと、該上下調整
ピンを上下方向に変位させる機構と、一端が前記下部用
アームの下端に枢着され他端が前記造波板の下部に枢着
された水平方向の下部用リンクと、を備えた造波装置と
したものである。

［作　　用］ 上下調整ピンを下部ストローク調整リンクおよび下部用
アームの長孔の上端まで上げてスクリュシャフトを回転
すると、造波板は第７図に示すフラップ型機能となり、
上下調整ピンを下部ストローク調整リンクおよび下部用
アームの長孔の下端まで下げてスクリュシャフトを回転
すると、造波板は第８図に示すピストン型機能となり、
上下調整ピンを下部ストローク調整リンクおよび下部用
アームの長孔の中間に位置させてスクリュシャフトを回
転すると、造波板は第９図に示すフラップ型とピストン
型との両方の機能を行なうようになる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において１は水槽であって、底板２と四方を囲む
側壁３で形成されており、例えば８０１１１　ｘ３５ｍ
の平面矩形状のものである。水槽１内には、底板２と側
壁３の１面ないし２面に固定した固定架台４が設けてあ
って、固定架台４の水槽１内を向いている前面（第１図
において左側の面）は、下部が前方に張出した傾斜面５
になっている。傾斜面５はＨ型形状のレールを上下方向
に設けたものであって、適宜長さのラックレール６が取
付けられている。

固定架台４の傾斜面５側には昇降架台７が位置している
。昇降架台７には、傾斜面５のＨ型形状のレールに沿っ
て転勤する車輪８と、ラックレール６に噛合って転勤す
るビニオン付車輪９とが設けてあって、ハンドル１０、
ビニオン回転ロッド１１を介してビニオン付車輪９を回
転すると、昇降架台７は固定架台４の傾斜面５に沿つで
昇降するようになっている。そして固定ポル１〜１２に
よって、昇降架台７を傾斜面５の任意の高さのところで
固定することができるようにされている。

昇降架台７の上面には、第２図に示すように、前後方向
に水平にリニアベアリングレール１３が取付けてあって
、その上に載置されたリニアベアリング１４がリニアベ
アリングレール１３に沿って昇降架台７の前後方向に移
動することができるようになっている。このリニアベア
リングレール１３の両側にも間隔をおいてリニアベアリ
ングレール１５，１５が前後方向に水平に取付けて必っ
て、その上に載置されたリニアベアリング１６゜１６が
リニアベアリングレール１５，１５に沿って昇降架台７
の前後方向に移動することができるようになっている。

そして昇降架台７上面のリニアベアリングレール１３，
１５の間の部分は、前後方向に長い空所１７になってい
る。

リニアベアリング１４の直上にはポールスクリュシャフ
ト１８があって、ポールスクリュシャフト１８は、第１
図に示す軸受１９によって昇降架台７の前後方向に水平
に支持され、俊端に取付けであるモータ２０で所望の方
向に回転駆動されるようになっている。ポールスクリュ
シャフト１８には上部り形アーム２１の垂直部の上端が
螺合されていて、上部り形アーム２１の垂直部は昇降架
台７上面の空所１７を通って下方に垂直に延び、垂直部
の下端から屈折して第１図に示すように上部り形アーム
２１の水平部として前方に水平に延びていて、その前端
はピン２２によって垂直方向の造波板２３の上部裏側に
枢着されている。造波板２３は第２図に示すように縦長
の矩形状のもので、例えば幅０．５ｍ、高さ２ｍのもの
を多数並べるものである。上部り形アーム２１は、ポー
ルスクリュシャフト１８と螺合している箇所の直下にお
いてリニアベアリング１４と一体的に固定されていて、
上部り形アーム２１の重量および造波板２３の重量はリ
ニアベアリング１４を介してリニアベアリングレール１
３に負荷され、これらの重量はポールスクリュシャフト
１８には負荷されないようになっている。そして第１図
に示すモータ２０によってポールスクリュシャフト１８
を回転すると、上部り形アーム２１はリニアベアリング
レール１３上を前後方向に移動するようになっている。

リニアベアリングレール１５上に載置されているリニア
ベアリング１６は、垂直方向の下部用アーム２４の中間
部に一体的に固定されていて、下部用アーム２４の重ハ
をリニアベアリングレール１５に負荷すると共に、下部
用アーム２４を垂直の姿勢のままリニアベアリングレー
ル１５に沿って前後方向に移動させることができるよう
になっている。下部用アーム２４の上端は、前述した上
部り形アーム２１の上端よりも上方に位置していて、下
部用アーム２４の上端から中間部近くに達する長孔２５
が設けられている。下部用アーム２４は中間部が昇降架
台７上面の空所１７を通っていてざらに下方に垂直に延
びており、下部用アーム２４の下端には、第１図に示す
水平方向の下部用リンク２６の一端がピン２７で枢着さ
れている。

下部用リンク２６の他端は、造波板２３の下部裏側にピ
ン２８で枢着されている。

昇降架台７の上面には門形の支持枠２９が設けてあって
、支持枠２９の水平部には１対の支持ブラケット３０が
取付けられている。支持ブラケット３０には、垂直方向
の下部ストローク調整リンク３１の上端がピン３２によ
って枢着されていて、下部ストローク調整リンク３１の
上端近傍から下端近傍にかけて長孔３３が設けられてい
る。

前述した上部り形アーム２１の上端には、第３図、第４
図に示すようにボス３４が止め輸３６、止ねじ３７によ
り固着してあって、上部り形アーム２１、ボス３４、止
め輪３６には、上向きの開孔３８が設けられている。こ
のボス３４には、前述した下部ストローク調整リンク３
１の下端が枢着されていて、下部ストローク調整リンク
３１の長孔３３の下端は、開孔３８につながるようにな
っている。

下部用アーム２４の長孔２５と下部ストローク調整リン
ク３１の長孔３３には１本の水平の上下調整ピン３９が
貫通しており、第２図に示すように上下調整ピン３９の
中心には垂直の上下調整スクリュ４０が螺合されている
。上下調整スクリュ４０の上部の雄ねじのない丸棒の部
分はピン３２を回転自在に貫通し、上下調整スクリュ４
０の上端に設けである六角形の頭部４１がピン３２に当
接している。支持枠２９の水平部を通してハンドル４２
を上下調整スクリュ４０の頭部４１に嵌め、ハンドル４
２を介して上下調整スクリュ４０を回転すると、上下調
整ピン３９は長孔２５，３３に沿って昇降することにな
る。

第１図に示す水槽１内に入れる水槽水４３は、実験内容
によって水深が３．５ｍから０．４ｍ程度の範囲で変化
させることになる。そしてこの造波装置を使用するとき
には固定ボルト１２を外した後、ハンドル１０、ピニオ
ン回転ロッド１１を介してピニオン付車輪９を回転し、
昇降架台７を固定架台４の傾斜面５に沿って昇降させ、
上部り形アーム２１のピン２２が水槽水４３のほぼ水面
の位置になるように昇降架台７の高さを調整した後、固
定ボルト１２で昇降架台７を固定架台４に固定する。

造波板２３を第７図に示すようにフラップ型の機能とし
て作動させる場合には、ハンドル４２を上下調整スクリ
ュ４０の頭部４１（第２図参照）に嵌め、上下調整スク
リュ４０を回転して上下調整ピン３９を第５図に示すよ
うに長孔２５，３３の最上部まで上げた後、ハンドル４
２（第２図参照）を外しておく。この状態で第１図に示
すモータ２０を適宜の周期で回転方向を変えるように駆
動すると、ボールスクリュシャフト１８もこれにともな
って回転し、上部り形アーム２１は前後に往復動するこ
とになる。

上部り形アーム２１が第５図に示すように前方に移動す
ると、ピン２２を介して造波板２３の上部は前方に移動
する。このとき下部ストローク調整リンク３１の下端は
ボス３４（第３図、第４図参照）にともなわれて上部り
形アーム２１と共に前方に移動し、下部ストローク調整
リンク３１はピン３２を中心に第５図において時計方向
に回動する。これによって上下調整ピン３９は前方へ若
干移動し、下部用アーム２４も垂直の姿勢で前方へ若干
移動し、ピン２７、下部用リンク２６を介してピン２８
を若干前方に移動させる。

上部り形アーム２１が後方に移動すると、ピン２２を介
して造波板２３の上部は後方に移動する。

このとき下部ストローク調整リンク３１の下端は上部り
形アーム２１と共に後方に移動し、下部ストローク調整
リンク３１はピン３２を中心に第５図において反時計方
向に回動する。これによって上下調整ピン３９は後方へ
若干移動し、下部用アーム２４も垂直の姿勢で後方へ若
干移動し、ピン２７、下部用リンク２６を介してピン２
８を若干後方に移動させる。このようにピン２２は大き
く前後に移動し、ピン２８は同じ位相で小さく移動する
ことになるが、造波板２３の下端Ｏは変位しないように
長孔２５の上端位置が設定されるようにしておく。上部
り形アーム２１の前後移動の距離を変化させれば、造波
板２３の揺動角度が変化する。

造波板２３を第８図に示すように垂直の姿勢を保って前
後に移動するピストン型の機能として作動させる場合に
は、第２図に示すハンドル４２を上下調整スクリュ４０
の上端に嵌め、上下調整スクリュ４０を回転して第６図
に示すように上下調整ピン３９を長孔２５，３３の下端
まで下降させ、第４図に示す開孔３８内に入るようにし
た後、第２図に示すハンドル４２を上下調整スクリュ４
０の上端から外しておく。上下調整ピン３９を長孔２５
゜３３の下端に位置させた状態でポールスクリュシャフ
ト１８を適宜の周期で反復回動させれば、上下調整ピン
３９は上部り形アーム２１と一体に前後往復動を行ない
、これにともなって下部用アーム２４も上下調整ピン３
９と共に前（多柱復動を行なうため、ピン２７、下部用
リンク２６を介してピン２８はピン２２と同一方向に同
一距離の前後移動を行ない、造波板２３は第８図に示す
ピストン型の機能を果すことになる。

造波板２３を第９図に示すようにフラップ型とピストン
型との両方の機能で作動させる場合には、長孔２５，３
３の上端と下端との間の適宜なところに上下調整ピン３
９を位置させればよい。このようにすると上下調整ピン
３９の前後移動距離　ｌは第５図の場合よりは大きくな
るので、造波板２３は第９図に示すように動くことにな
る。

前述した従来方式の一例と、以上述べた本発明の実施例
とは造波板の大きざの点で相違（前者は大幅の造波板を
一直線に並べて直線の波のみを発生し得る型式であり、
後者は小幅の造波板を多数並べて直線の波やサーベント
状の波を発生し得る型式）があるが、造波板１枚を作動
する原理としては同じである。すなわち、本発明の実施
例を前者に適用する場合は、ポールスクリュシャフトｃ
、ｄ計４本に対して２本でよく、モータｇ計４個に対し
て２個でよい。

［発明の効果］ 本発明は造波板の上部と下部との動きのずれがなくなり
、作動させるためのモータが半減するので電源用ケーブ
ル、制御用ケーブル、制御盤が半減し、コストダウンが
図れると共に重量も軽減でき、操作や保守も容易になる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図は第２図の■部分の拡大図、第４
図は第３図をＩＶ力方向ら見た側面図、第５図、第６図
は第１図の作動説明図、第７図ないし第９図は造波板の
作動説明図、第１０図は従来装置の平面図、第１１図は
第１０図のＸＩ　−ＸＩ断面図、第１２図は第１０図の
Ｘ［−ＸＮ線より見た側面図である。 １は水槽、４は固定架台、７は昇降架台、１８はポール
スクリュシャフト、２１は上部り形アーム、２３は造波
板、２４は下部用アーム、２５．３３は長孔、２６は下
部用リンク、３１は下部ストローク調整リンク、３９は
上下調整ピンを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）水槽内に設けた固定架台に対して昇降し得る昇降架
   台と、該昇降架台上に前後方向に水平に支持された回転
   自在のスクリュシャフトと、垂直部と該垂直部の下端よ
   り前方へ水平に屈折した水平部とを有し前記垂直部の上
   端を前記スクリュシャフトに螺合した上部Ｌ形アームと
   、該上部Ｌ形アームの水平部前端に上部を枢支した垂直
   方向の造波板と、上端が前記上部Ｌ形アームの上端より
   も上方に位置し中間部が前記昇降架台に前後方向に移動
   自在に支持され上端から前記中間部近傍までの長孔を有
   する垂直方向の下部用アームと、上端が前記昇降架台の
   上方に枢支されると共に下端が前記上部Ｌ形アームの垂
   直部上端に枢着され上端近傍から下端近傍までの長孔を
   有する下部ストローク調整リンクと、前記下部用アーム
   の長孔と前記下部ストローク調整リンクの長孔とを貫通
   し垂直に移動し得る上下調整ピンと、該上下調整ピンを
   上下方向に変位させる機構と、一端が前記下部用アーム
   の下端に枢着され他端が前記造波板の下部に枢着された
   水平方向の下部用リンクと、を備えたことを特徴とする
   造波装置。