JP3364084B2

JP3364084B2 - 造波装置

Info

Publication number: JP3364084B2
Application number: JP17559296A
Authority: JP
Inventors: 正己松浦; 嘉國松尾
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: JPH102833A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試験水槽用の造波
装置に関し、特に実際海域に即した波を発生させること
のできる造波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶や海洋構造物の水槽試験等
に造波装置が用いられている。従来、この種の造波装置
として、図６に示すようなものが知られている。すなわ
ち図６において、符号１は一方向に並設されて前後方向
に進退するとともに前方端面に造波面２を有する造波板
を示しており、多数の造波板１を所定の位相差のもとで
進退させることにより、各造波板１の斜め前方部に向か
って波Ｗを発生させることができるようになっている。

【０００３】ところで、上述の造波装置においては、造
波板１のみによって造波面２を形成するものであるた
め、各造波板１を独立して進退動作させた場合に、図７
に示すように相互に隣接する２つの造波板１ａ，１ｂ間
に段差３が形成され、この結果、段差３のエッジ部３ａ
近傍にリングウェイブ４が発生し、造波上の信頼性が低
下するという問題がある。また、造波板１のみによって
造波面２が形成されていることは、発生波の進行方向角
度（造波板１の進退方向に一致する線を基準線とし、こ
の基準線と波の進行方向に一致する線とがつくる角度）
を広い範囲に設定する場合に、造波板１の単位幅を小さ
い寸法に設定してできるだけ造波面２を滑らかな連続面
に近づけることが必要になり、このため造波板１のみな
らずこの造波板１の駆動装置等の部品点数が嵩み、コス
ト高になるという問題もある。

【０００４】このような問題点に対処した造波装置とし
て、特公平６−７０５９８号公報に示すような造波装置
が提供された。この造波装置を、図８〜１０により説明
すると、図８〜１０において符号11,11Ａ,11Ｂ,11Ｃ,11
Ｄは各駆動アーム12によって前後方向に進退するピン受
金具を示しており、多数のピン受金具11が水平方向に所
定の間隔をもって並設されている。各ピン受金具11の前
端部一側に横方向に延在する長孔13が設けられており、
他方側には上下方向に開口するピン孔114が設けられて
いる。

【０００５】符号15,15Ａ,15Ｂ,15Ｃ,15Ｄは前後方向に
揺動する造波板を示しており、ピン受金具11のうち相互
に隣接する２つの例えばピン受金具11Ａ，11Ｂに連結さ
れている。これら造波板15は、一方の連結部が前記ピン
受金具11の並設方向に摺動し、かつ他方の連結部が上下
方向に延在する軸線まわりに回動する矩形状の造波板に
よって構成されている。すなわち、各造波板15の一側上
下端面には長孔13内に摺動する一方の連結部としてのピ
ン16が一体に設けられており、他方側上下端面にはピン
孔14に枢支された他方の連結部としてのピン17が一体に
設けられている。

【０００６】そして、造波板15の片方端面には、一方向
に開口するプレート受孔118が設けられている。符号119
は例えば繊維強化プラスチックからなる多数のフレキシ
ブルシールプレートを示しており、このフレキシブルプ
レート119の一方端部が造波板15Ｂにビス20によって固
定され、かつ他方端部が造波板15Ｂに隣接する造波板15
Ａのプレート受孔118に挿抜自在に設けられている。そ
して、これらフレキシブルシールプレート119は、造波
板15のうち相互に隣接する２つの造波板15Ａ，15Ｂの間
隙を閉塞するように構成されている。

【０００７】符号21は前後方向に延在する多数のガイド
レールを示しており、各ガイドレール21は架台22上に各
ピン受金具11の並設方向に所定の間隔をもって設けられ
ていて、駆動アーム12をスライドベアリング23を介して
案内するように構成されている。符号24および25は前後
方向に所定の間隔をもって並設されたプーリを、また符
号26はこれら両プーリ24, 25間に張架されサーボモータ
27によって駆動される伝達用の歯付きベルトを、さらに
符号28はこのベルト26に駆動アーム12を固定する金具を
示しており、符号21〜28で示した部材により往復駆動機
構14を構成している。また、符号29はプーリ24, 25のう
ち前方プーリ24の回転位置を検出するセンサを示してい
る。

【０００８】このように構成された造波装置において、
各サーボモータ27の回転位相をずらせて各駆動アーム12
によって各ピン受金具11を進退させると、図１０(ａ)〜
(ｃ)に示すように造波板15Ａ〜15Ｄが前後方向に揺動動
作するとともに、フレキシブルシールプレート119ａ〜1
19ｄが造波板15Ａ〜15Ｄに対して進退動作して波が発生
する。このとき、造波板15およびフレキシブルシールプ
レート119によって前方に連続した造波面を形成してい
ることから、造波板15およびフレキシブルシールプレー
ト119の前方にリングウェイブが発生することがない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の特公
平６−７０５９８号公報に記載された造波装置では、フ
レキシブルプレート119を各造波板15のプレート受孔118
に引き込む構成となっているため、フレキシブルプレー
トが撓む際、フレキシブルプレートが造波板のプレート
受孔の周縁に引っかかって速やかにプレート受孔に引き
込まれず、これにより造波板のスムーズな動きが阻害さ
れたり、フレキシブルプレートに損傷が生じたりすると
いう問題点がある。本発明は、このような問題点を解決
した造波装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明の造波装置は、水平方向に所定の間隔をもっ
て水槽の横幅方向に並設され前後方向に進退可能な多数
のピン受金具と、同ピン受金具のうち相互に隣接する２
つのピン受金具にそれぞれ両端部を連結された多数の造
波板とが設けられて、互いに隣接する上記造波板の相互
間にはそれぞれ隙間が形成されており、上記の各隙間を
それぞれ閉塞する可撓膜が設けられて、上記各造波板の
一方の端部が上記ピン受金具の並設方向に摺動かつ鉛直
軸まわりに回動可能に上記ピン受金具に連結される一
方、他方の端部が鉛直軸まわりに回動可能に上記一方の
端部を連結されたピン受金具に隣接するピン受金具に連
結され、上記可撓膜を巻き掛けられる円筒体が上記各ピ
ン受金具に回転可能に設けられるとともに同各可撓膜を
それぞれ常時引張り状態に保持すべく同各可撓膜をそれ
ぞれ巻き込む方向に付勢する付勢手段が上記各円筒体に
設けられていることを特徴としている。

【００１１】また、上記各可撓膜をその一端部を上記円
筒体に巻き掛けるとともに、他端部を当該円筒体を設け
たピン受金具に一端を連結された上記造波板の一方の端
部に固着して課題解決の手段としている。

【００１２】さらに、上記円筒体を上記ピン受金具に回
動可能に支持する軸にトーションバーとして機能させる
ことにより上記付勢手段を構成して課題解決の手段とし
ている。

【００１３】本発明の造波装置では、多数の造波板を蛇
がうねるようにスネーク状に動かすと、各造波板間の隙
間間隔が変動する。しかし、その隙間間隔が開くときに
は各造波板の間の隙間を塞ぐ可撓膜が円筒体から繰り出
され、間隔が縮むときは可撓膜が自動的に円筒体に巻き
取られ、常に撓みなく各造波板の間の隙間を覆うことが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての造波装置について説明すると、図１はその
要部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３
(ａ)〜(ｅ)はその作動説明用模式平面図、図４は図１の
造波装置をそなえた試験水槽の平面図、図５は図４のＢ
−Ｂ矢視断面図である。なお図１〜５中図６〜１０と同
じ符号はほぼ同一の部材を示している。

【００１５】この実施形態の造波装置は、上述の従来例
（特公平６−７０５９８号公報のもの）と同様に、試験
水槽10の一側部に幅方向に沿って多数の造波板15が相互
に接続されるとともに、これらの造波板15を往復駆動機
構14で操作する構成となっている。

【００１６】なお往復駆動機構14としては、この実施形
態では油圧ピストン装置が用いられているが、上記従来
例のようにサーボモータ27などからなる往復駆動機構で
もよいことはいうまでもない。また両端部に位置する造
波板15と試験水槽10の内側壁とは回動自在に枢着されて
いる。

【００１７】図１，２において、符号11は造波板15の支
持部材としての上下一対のピン受金具を示しており、こ
のピン受金具11は駆動アーム12の前面（図１における右
側、試験水槽10の内方より）に取り付けられている。駆
動アーム12に往復駆動機構14が接続されている。

【００１８】駆動アーム12すなわちピン受金具11は、試
験水槽10の一側部に沿って横幅方向に所定間隔をあけて
多数並設されている。

【００１９】各ピン受金具11の前端部一側に、横方向
（ピン受金具11の並設方向）に延在する長孔13が設けら
れており、他側にトーションバーとしての軸30が鉛直方
向に取り付けられている。軸30はその上下端部30ａ, 30
ｂをそれぞれ上下一対のピン受金具11に固定されてい
る。さらに軸30を中心として回転可能な円筒体31が上下
のピン受金具11間に配設され（図２参照）ている。

【００２０】軸30の中間部に屈曲部30ｃが形成されてい
て、この屈曲部30ｃが円筒体31の内面に固着されてお
り、この構成により、軸30が、円筒体31が軸30まわりに
捩られると復元力を発生するトーションバーとして機能
するようになっている。軸30にトーションバーとしての
機能をもたせる構成とするほか、円筒体31に復元用とし
てのコイルバネを取り付けてもよい。

【００２１】各造波板15はいずれも前面視矩形形状に形
成されて、互いに隣接して配置されたピン受金具11間
に、次の構成により取り付けられる。すなわち造波板15
Ａ（説明の都合上、特定の造波板に補助符号Ａ，Ｂ，Ｃ
を付す。以下同じ）の左端部15ａ（造波板15を後方から
みて左側端部）が、上下一対のピン受金具11Ａの各長孔
13Ａに摺動可能に配設されたピン16Ａに回転可能に取り
付けられ、またその右端部15ｂが、ピン受金具11Ａの右
隣に位置する上下一対のピン受金具11Ｂのアーム111Ｂ
にピン17Ｂを介して回転可能に取り付けられている。

【００２２】円筒体31Ａの外周に可撓膜32Ａが巻き掛け
られている。可撓膜32Ａは一端部を円筒体31Ａに固着さ
れるとともに他端部を造波板15Ａの左端部15ａに固着さ
れている。なお、可撓膜32は造波板15とほぼ同じ水深寸
法に形成されている。

【００２３】各ピン受金具11はそれぞれ各駆動アーム12
の前端部に取り付けられており、各駆動アーム12にそれ
ぞれ往復駆動機構14が接続されている。矢印35は往復駆
動機構14による駆動アーム12の進退方向を示している。

【００２４】上述の構成において、往復駆動機構14によ
り各駆動アーム12が、（図８〜１０に示した従来の造波
装置と同様に）それぞれ所定の位相差のもとに進退作動
すると、各造波板15も前後方向に揺動する。

【００２５】このとき、例えば造波板15Ａはその左端部
を駆動アーム12Ａにより、駆動アーム12Ｂに取り付けら
れた右端部よりも先に前方（図１の右方）へ動かされる
ため、造波板15Ａは左端部15ａが右端部15ｂよりも先行
した図１に示す傾きとなり、同様の作用により造波板15
Ｂ，15Ｃも図１に示す傾きとなる。

【００２６】この作動中、造波板15Ａにあっては、右端
部15ｂはピン111Ｂを中心にまわりながら前進するが、
左端部15ａを支持するピン16Ａは長孔13Ａをスライドし
ながら前進することとなり、左端部15ａとアーム111Ａ
との間隔、すなわち左側に隣接する造波板15Ｃの右端部
との隙間間隔が開く。

【００２７】このようにして隣接する造波板15Ａと15Ｃ
の端部間の隙間間隔が開くと可撓膜32Ａが引き出され
る。可撓膜32Ａの引き出しにより円筒体31Ａは回転させ
られてトーションバーとしての軸30が捩られる。

【００２８】駆動アーム12Ａの後退時に、造波板15Ａと
15Ｃとの端部間の隙間間隔が狭くなると、円筒体31Ａは
軸30のトーションバー作用による復元力で逆方向に回転
し、可撓膜32Ａが巻き取られる。このようにして、可撓
膜32は常に撓むことなく互いに隣接する造波板15間の端
面間の隙間を緊張状態で覆うように作用する。

【００２９】図３(ａ)〜(ｅ)は、ピン受金具11Ａの動作
を経時的に示すもので、ピン受金具11Ａは、(ａ)→(ｂ)
→(ｃ)→(ｄ)→(ｅ)→(ｄ)→(ｃ)→(ｂ)→(ａ)の順に、
前進・後退を繰り返し、互いに隣接して配設された複数
の造波板15Ａ, 15Ｃは、各造波板のピン受金具が一定の
位相差で進退作動するため全体として図４に示すような
スネーク状の動きを呈することになる。

【００３０】このように構成された造波装置において
は、駆動アーム12によってピン受金具11を進退させるこ
とにより、造波板15およびフレキシブルシールプレート
19によって前方に連続した造波面を形成することができ
るから、造波板15の前方にリングウェイブが発生するこ
とがない。

【００３１】また、本実施形態において、前後方向に揺
動する造波板15およびこの造波板15間に張設される可撓
膜32によって造波面を連続した面としたことは、発生波
の進行方向角度を広い範囲に設定する場合に従来例の場
合と比較して造波板15等の部品点数を削減することがで
きる。なお、各造波板15の両端部を円筒体31に巻き掛け
る構成としてもよく、この場合円筒体を小径とすること
ができる。

【００３２】図４，５は上述の造波装置を取り付けた試
験水槽10を示しており、符号28は往復駆動機構14の架台
を、符号30は造波板15の背部に生じる水撥ね防止板を、
符号32は架台28の支柱をそれぞれ示している。さらに、
造波板15の前面と対向する水槽の側部には、消波板34が
その幅方向全長に亙って傾斜配置されている。この消波
板34は合成樹脂板などを素材とし水槽10の幅方向と直交
する方向に凹凸を形成した波板36に多数の通孔38を開設
して構成されていて、水深に合せてその高さを調節でき
るように構成されている。符号40は水槽10の略中央に形
成され外部からの監視窓を有する掘込部である。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の造波装置
によれば次のような効果ないし利点が得られる。(1) 複
数の造波板および互いに隣接する各造波板間の隙間を閉
塞する可撓膜とにより連続した造波面を形成したことに
より、造波板の前方にリングウェイブが発生することが
ない。(2) 可撓膜を常時緊張状態に保持する機構を、可
撓膜を巻き掛けられる円筒体と、同円筒体を原状に復元
する付勢手段とで構成したため、構成の簡素化とコスト
ダウンとをはかることができる。(3) 円筒体の支軸をト
ーションバーとして機能させて上記付勢手段としたこと
により、一層のコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての造波装置の要部の
平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。

【図３】(ａ)〜(ｅ) 同作動説明用模式平面図。

【図４】図１の造波装置ををなえた水槽の平面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図。

【図６】従来の造波装置の模式平面図。

【図７】図６の造波装置の要部拡大平面図。

【図８】従来の他の造波装置の斜視図。

【図９】同平面図。

【図１０】(ａ)〜(ｃ) 同作動説明用模式平面図。

【符号の説明】

１造波板２造波面 10 水槽 10ａ底部 11, 11Ａ, 11Ｂ, 11Ｃ, 11Ｄピン受金具 12, 12Ａ, 12Ｂ駆動アーム 13, 13Ａ, 13Ｂ長孔 14 往復駆動機構 15, 15Ａ, 15Ｂ, 15Ｃ造波板 16, 16Ａピン 17 ピン 21 ガイドレール 22 架台 24, 25 プーリ 26 歯付きベルト 27 サーボモータ 30 軸 31, 31Ａ円筒体 32, 32Ａ, 32Ｂ, 32Ｃ可撓膜 111, 111Ａ, 111Ｂアーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 10/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向に所定の間隔をもって水槽の横
幅方向に並設され前後方向に進退可能な多数のピン受金
具と、同ピン受金具のうち相互に隣接する２つのピン受
金具にそれぞれ両端部を連結された多数の造波板とが設
けられて、互いに隣接する上記造波板の相互間にはそれ
ぞれ隙間が形成されており、上記の各隙間をそれぞれ閉
塞する可撓膜が設けられて、上記各造波板の一方の端部
が上記ピン受金具の並設方向に摺動かつ鉛直軸まわりに
回動可能に上記ピン受金具に連結される一方、他方の端
部が鉛直軸まわりに回動可能に上記一方の端部を連結さ
れたピン受金具に隣接するピン受金具に連結され、上記
可撓膜を巻き掛けられる円筒体が上記各ピン受金具に回
転可能に設けられるとともに同各可撓膜をそれぞれ常時
引張り状態に保持すべく同各可撓膜をそれぞれ巻き込む
方向に付勢する付勢手段が上記各円筒体に設けられてい
ることを特徴とする、造波装置。
【請求項２】上記各可撓膜がその一端部を上記円筒体
に巻き掛けられるとともに、他端部を当該円筒体を設け
られたピン受金具に一方の端部を連結された上記造波板
の当該端部に固着されていることを特徴とする、請求項
１に記載の造波装置。
【請求項３】上記付勢手段が、上記円筒体を上記ピン
受金具に回動可能に支持する軸にトーションバーの機能
を具備させることにより構成されていることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の造波装置。