JPH08244682A

JPH08244682A - 船舶の動搖防止装置

Info

Publication number: JPH08244682A
Application number: JP5227095A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Nakao; 裕利中尾; Tetsuo Ueno; 哲夫植野
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】構成を簡単にし小さな動力で駆動を可能にす
る。【構成】船体の幅方向に平行して設けたガイドバー２
及びラックバー３に重錘１を左右に摺動自在に装着し、
重錘１内に、低出力の電動機５によって駆動される補助
ポンプ６，タンク７，出力軸にピニオン９を固設した可
変容量形液圧モータ１０及びほぼ一定の圧力を出力する
蓄圧器３０を固設し、ピニオン９をラックバー３のラッ
ク歯３ａに噛合させ、液圧モータ１０の正逆両方向の回
転により重錘１を左右に移動させる。このような構成で
蓄圧器３０に予め作動液を蓄圧しておき補助ポンプ６の
瞬時動力を補助すると共に、重錘１の減速時にその運動
エネルギを蓄圧器３０に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、船舶の横搖れや縦搖
れを防止する船舶の動搖防止装置に関し、さらに詳しく
は船体の頭尾あるいは左右舷方向と直交して重錘を移動
させるようにした船舶の動搖防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から船内型の船舶動搖防止装置とし
て、減搖タンクを搭載したタンク・スタビライザ、可動
重錘を搭載した重錘型スタビライザ、ジャイロスコープ
装置を搭載したジャイロ・スタビライザ等が知られてお
り、タンク・スタビライザ及び重錘型スタビライザには
能動型と受動型とがあり、能動型の方が受動型より高性
能を得られるとされている。

【０００３】タンク・スタビライザは能動式の場合、短
時間にタンク内の大量の水を船舶の動搖と反対の方向に
移動させるには莫大な動力を必要とするため、通常はタ
ンク内の水の移動を補助したり、あるいは好ましくない
方向への水の移動に抵抗を与える程度の動力しか設けら
れていないので減搖率はほぼ６０％に留まっている。

【０００４】また、重錘型スタビライザは、船体の幅方
向にレールを設け、そのレールに滑動自在に搭載された
大きな重量物が自由に左右に移動し得るようにしたもの
が一般的であるが、支点を下部に有するアームに重錘装
置を設け、重錘の移動とその移動によって生ずる加速度
の両作用によって船体の傾斜復元作用を行うようにした
もの（例えば特開平１−３０９８８８号公報参照）や、
船体に搖動可能に枢支された振子（重錘）の相対的搖動
によって作動する油ポンプやはずみ車等により船舶の動
搖を防止すると共に動搖エネルギを回収して省エネルギ
化を図るようにしたもの（例えば特開昭５７−１３８４
９４号公報参照）も知られている。

【０００５】このような重錘型スタビライザはタンク・
スタビライザの水を重錘に置き換えたものと考えること
ができるので、そのスタビライザ効果はタンク・スタビ
ライザに類似しているが、タンク・スタビライザよりも
装備が容易であるという長所がある。さらに、ジャイロ
・スタビライザは、減搖率が４５％とやや低い上に、船
舶内のスペース占有率が大きく、且つ、大きな動力を必
要とするためコスト高であり、特殊の船舶にのみ実施さ
れている。

【０００６】図１６は、従来の液圧駆動式の重錘型スタ
ビライザの概略を示す構成図であり、例えば重量８００
Ｋｇの重錘１０１が一対のガイドバー１０２，１０２に
案内されて図示しない船体の幅方向に摺動自在に装着さ
れ、ボールスクリュー１０３の正逆両方向の回転により
矢示Ａ，Ｂの方向に移動可能である。ボールスクリュー
１０３は、液圧モータ１１０によって正逆両方向に回転
駆動され、液圧モータ１１０は例えば１５ＫＷ電動機１
０５によって駆動される液圧ポンプユニット１０６から
液圧バルブユニット１０７を介して供給される作動液に
よって作動する。

【０００７】図１７は上記の重錘型スタビライザの動作
特性を示す線図であり、実線は重錘１０１の速度、一点
鎖線は動力をそれぞれ示している。この線図から重錘１
０１を静止状態から０.３秒で速度１.８ｍ／secまで加
速させるに要する動力及び重錘１０１をその速度に保つ
ための動力は１５ＫＷとかなり高いことが分かる。これ
は、液圧モータ１１０への流量制御を、液圧バルブユニ
ット１０７により流れを絞ることにより行っているの
で、その際に発生する圧力降下分が無駄なエネルギ消費
となるためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の船舶
の動搖防止装置にあっては、駆動源の液圧ポンプユニッ
トを設ける必要があり、動作時の動力もかなり高いこと
が要求されるので、構成が複雑で装置が大形化してコス
ト高になるという問題点があった。この発明は上記の点
に鑑みてなされたものであり、構成が簡単で小さな動力
で駆動し得る船舶の動搖防止装置を安価に提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、船体の頭尾または左右舷方向と直交して
移動可能な重錘と、この重錘を移動させる手段とを有
し、上記重錘を移動させることにより船舶の動搖を防止
するようにした船舶の動搖防止装置において、上記重錘
を移動させる手段が、ほぼ一定の圧力を出力する液圧源
と、この液圧源により駆動され正負自在の容量可変範囲
を有する可変容量形液圧モータを含む液圧ユニットとか
らなる船舶の動搖防止装置を提供するものである。

【００１０】そして、上記の装置において、液圧源が、
蓄圧器等のエネルギ蓄積手段を備えるようにするとよ
い。また、液圧ユニットを船体に固定してもよく、重錘
に固定してもよい。さらに、重錘は、船体に設けられた
軌道に沿って移動させてもよく、船体に搖動自在に支持
されるようにすることもでき、重錘が船体の頭尾または
左右舷方向と直交した回転軸を有し、液圧モータの出力
軸に直接あるいは歯車群を介して結合されたはずみ車で
あっても差支えない。

【００１１】

【作用】この発明による船舶の動搖防止装置は上記のよ
うに構成することにより、次のような駆動制御が可能と
なる。一般に、可変容量形液圧モータの出力トルクは、
その容量に液圧源の圧力を乗じた値に比例する。したが
って、液圧源の圧力がほぼ一定に保たれる場合にはその
出力トルクは容量のみに比例する。

【００１２】このような可変容量形液圧モータの特性を
利用して重錘を駆動する時、一次時間積分すれば重錘の
軸回転速度の制御ができ、二次時間積分をすれば重錘の
位置あるいは位相を制御することが可能になる。この場
合、一般的な液圧駆動回路に用いられる絞り弁等を介在
させることなく円滑な制御が可能となり動力損失はきわ
めて少ない。そして、可変容量形液圧モータの容量の可
変範囲が正負自在であれば、重錘の移動方向を反転させ
るための方向切換弁も不要になり、コスト低減と同時に
弁部分での動力損失も回避される。

【００１３】一方、可変容量形液圧モータの容量可変装
置の駆動力は、液圧モータ自体の出力に比してきわめて
小さいものであり、制御装置も小規模のものでよく、電
動機を用いた駆動方式に比して設備費の削減が可能にな
る。

【００１４】また、このような可変容量形液圧モータを
駆動する液圧源に蓄圧器等のエネルギ蓄積手段を備える
ようにすると、液圧源ポンプの瞬時動力を補助すること
ができるので、液圧源の容量を低減させることができ
る。また、エネルギ蓄積手段の容量を所定量以上とする
と、加速された重錘を減速する際、重錘の運動エネルギ
を有効に回収することが可能になる。

【００１５】したがって、上記のエネルギ蓄積手段に予
め作動液を蓄圧しておけば、船舶の動搖防止装置を駆動
するために必要な動力は、若干の作動液の漏洩損失と駆
動による摩擦損失を除けば、容量可変形液圧モータの駆
動に要するもののみとなり、液圧源はきわめて容量の小
さいもので充分となる。

【００１６】さらに、このような装置において液圧ユニ
ットを船体に固定すると安定した設置が可能になり、重
錘に固定すると船体内のスペースを広くとることができ
る。また重錘を船体に設けた軌道に沿って移動させるこ
とにより、重錘の位置制御を容易にすることができ、搖
動自在に支持することにより構成を著しく簡略化するこ
とができる。また、重錘を液圧モータの出力軸に直接あ
るいは歯車群を介して結合されたはずみ車とすることに
より、蓄積エネルギを平滑化することが可能になる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１は、この発明の第１実施例の概略
を示す構成図、図２は、その液圧回路の一例を示す回路
図、図３は、その可変容量形液圧モータの一例を示す構
成図である。

【００１８】図１において、重錘１は図示しない船体の
幅方向に平行して設けられたガイドバー２及びラックバ
ー３に案内されて図で左右に摺動自在に装着されてい
る。重錘１内には可変容量形液圧モータ（以下「液圧モ
ータ」という）１０が設けてあり、その出力軸に固定さ
れたピニオン９がラックバー３のラック歯３ａに噛合し
て正逆両方向に回転することにより重錘１を矢示Ａ，Ｂ
方向に移動させる。

【００１９】重錘１には、液圧モータ１０のほかに、低
出力（例えば３.７ＫＷ）の電動機５によって駆動され
る補助ポンプ６、補助ポンプ６に作動液を供給すると共
に液圧モータ１０から作動液を回収するタンク７も設け
てあり、重錘１の一部を構成している。なお、補助ポン
プ６，タンク７，液圧モータ１０等からなる液圧ユニッ
トの全部又は１部を船体に固定することも可能であり、
このようにすることにより移動する重錘の構造を簡略化
することができる。

【００２０】このような構成からなる第１実施例の液圧
回路を図２を参照して説明する。なお、この回路図では
重錘１を慣性物体として液圧モータ１０の出力軸である
主軸１１に機械的に結合させた状態として示してある。
液圧モータ１０に補助ポンプ６からの高圧の作動液を逆
止弁２２を介して供給し、所定の圧力以上の作動油を安
全弁２３を介してタンク７に還流する。液圧モータ１０
の容量制御は制御装置２０からの指令によりクローズド
センタ形の制御弁２１を介して作動する第１，第２の容
量制御用ピストン１７，１８によって制御される。

【００２１】制御装置２０は、船体に設けられた加速度
計等のセンサ（図示しない）で横搖れを検知すると、そ
の検知量を消却する方向に重錘１を移動させる命令を発
する。重錘１を移動させるには船体に相当の反力が作用
するが、その反力によって船体にあまりモーメントがか
からないような位置、すなわち、反力が船体の回転中心
付近を通るような位置あるいは船体の横搖れをキャンセ
ルする方向に作用するような位置に重錘１を設けるのが
よい。

【００２２】ここで、図３を参照してこの実施例に用い
る液圧モータ１０の概略構成を説明する。この液圧モー
タ１０は、出力軸である主軸１１の回転方向に回転し中
心から同一ピッチ円上に等間隔に主軸１１と平行に設け
た複数のシリンダボア１２ａを有するシリンダブロック
１２、シリンダブロック１２の各シリンダボア１２ａに
摺動自在に装着されたピストン１３、ピストン１３に搖
動自在に装着されたシュー１４を介して摺接する傾転可
能な斜板１５、斜板１５を搖動中心１５ａの回りに搖動
させる固定の軸受１６を有している。

【００２３】また、斜板１５を搖動中心１５ａの回りに
搖動させる容量制御用の第１，第２のピストン１７，１
８、第１，第２のピストン１７，１８の位置を制御して
斜板１５の傾転角を設定する制御弁２１も設けてある。
そして、シリンダブロック１２の端面に摺接する固定の
弁板の円弧状の流体供給孔１９（図４参照）を介してシ
リンダボア１２ａ内に供給した作動液の圧力によってピ
ストン１３を往復運動させ、その運動をシリンダブロッ
ク１２の回転に変換して主軸１１を回転駆動する。

【００２４】ここで、液圧モータ１０の作動液の流れと
それによって発生する出力トルクとの関係を図４を参照
して簡単に説明する。斜板１５が同図の（ａ）に示すよ
うに右旋状態にあり容量が正方向最大であって、且つ、
作動液の流れが矢示（イ）方向である時には、ピストン
１３は（イ）方向（左方）に押圧されて斜板１５よりの
垂直抗力Ｆ１が作用し、ピストン１３の軸線に直交する
方向の分力Ｆ２が生じる。これによってシリンダブロッ
ク１２には同図の（ａ′）に示すように下向きの力が作
用し矢示（イ）方向の回転力が生じる。この状態で作動
液の流れが矢示（ロ）方向であると、シリンダブロック
１２には上向きの力が作用して矢示（ロ）方向の回転力
が生じる。

【００２５】また、斜板１５が同図の（ｂ）に示すよう
に傾転角が０の状態では、ピストン１３による作用力と
斜板１５からの垂直抗力が正対して釣合っているので、
同図の（ｂ′）に示すようにトルクが発生せず、加速，
制動，変位もなく、作動液の流れは生じない。

【００２６】逆に、斜板１５が図４の（ｃ）に示すよう
に左旋状態にあり容量が負方向最大であって作動液の流
れが矢示（イ）方向である時には、ピストン１３は斜板
１５より垂直抗力Ｆ１を受け、その分力Ｆ３が生じ、同
図の（ｃ′）に示すようにシリンダブロック１２に上向
きの力が作用し、矢示（イ）方向の回転力が生じる。こ
の状態で作動液の流れが矢示（ロ）方向であると、シリ
ンダブロック１２には下向きの力が作用して矢示（ロ）
方向の回転力が生じる。

【００２７】ここで、液圧モータ１０の容量の正負につ
いて補足説明する。もちろん、物理的には負の容量は存
在し得ないが、液圧技術ではこのような表現を広く用い
ている。一般に、液圧モータ１０では第１，第２の各ポ
ートは連通していて、第１ポートから第２ポートに流れ
る作動液の通過量は、液圧モータ１０の単位回転当たり
の容量と軸回転位相を乗じた値として定義され、前述の
「容量」は「単位回転当たりの容量」に相当する。

【００２８】この液圧モータ１０の容量制御手段である
斜板１５を正方向の任意の位置に固定したまま、第２ポ
ートから第１ポートに作動液が流れるようにして液圧モ
ータ１０を用いた場合、主軸１１は先の場合と反対方向
に回転するが、これを上記の定義によって記述すると、
流量は負で容量が正であるから軸回転位相は負になる。
逆に、斜板１５を０位置を越えて負方向の任意の位置に
固定すると、動作は逆になり、第１ポートから第２ポー
トに流れるように用いた時、軸回転位相は負となるの
で、流量は正で容量が負であるから軸回転位相は負にな
る。

【００２９】しかしながら、この実施例のシステムで
は、流量の方向とそれによる軸回転の方向との関係は、
使用者が決定するものではなく、重錘１によって決定さ
れるものであるため、次のように考えるのが自然であ
る。すなわち、例えば第１のポートに高圧を、第２のポ
ートに低圧を導いた時、容量が正であれば主軸１１には
正方向の回転トルクが発生し、容量が負であれば負方向
の回転トルクが発生する。

【００３０】図５は、上記第１実施例の制御系（特に速
度制御）を示すブロック図である。制御装置２０（図
２）からの指令速度と重錘１の速度との差信号が制御補
償を通り精度を高められて制御弁２１に至り、可変機構
を加速度，減速度に対応した状態とする。この状態で速
度を増加させる加速が行われ、設定速度に達して加速が
完了すると、制御弁２１が作動して可変機構を最小状態
（０）にする。可変機構の変位量はトルクに比例し、ト
ルクは加速度に比例する。そして、加速度の一次積分に
より重錘１の速度を得ることができる。この速度をエン
コーダにより周波数として検出し、Ｆ／Ｖコンバータ等
を介して電圧値としてフィードバックする。

【００３１】この場合、液圧モータ１０の容量は、加速
時には加速度すなわちトルクに見合った容量に、定速時
には０となり、加速から定速状態への移行時には過渡的
に中間となる。この制御プログラムでは液圧モータ１０
の容量制御は行っていないが、液圧モータ１０へ位置セ
ンサを取り付けてマイナループを組み、速度差が大きい
程容量を大きくし、速度差の減少と共に容量を小さくす
れば、さらに安定した制御が可能となる。

【００３２】図６は、図１において重錘１を所定区間移
動させる時の加減速に当って必要とする液圧モータ１０
の容量（出力トルクにほぼ比例する）変化を示す線図で
ある。図６の（ａ）で示すように、制御装置２０から一
点鎖線で示すような速度指令が発せられると、同図の
（ｃ）に示すように制御弁２１の開度を切り換えて同図
の（ｂ）に示すように液圧モータ１０の容量を正方向に
増大させる。

【００３３】それに伴って重錘１は加速状態となり、制
御弁２１を切り換えて液圧モータ１０の容量を最初の状
態に復帰させても重錘１は慣性により所定の速度を保持
する。さらに制御弁２１を切り換えて液圧モータ１０の
容量を負方向に増大させると、重錘１は減速に転じ、制
御弁２１の開度を切り換えて最初の状態に復帰させると
重錘１が停止する。

【００３４】図７は、上記第１実施例の動作特性を示す
線図であり、実線は重錘１の速度、一点鎖線は電動機５
の動力をそれぞれ示している。これを図１７に示した従
来例と比較すると、電動機５の動力が著しく減少してい
ることが分る。これは、動力損失を発生する要素が少な
いためである。

【００３５】このように、上述の第１実施例では、重錘
１を移動させる手段として、ほぼ一定の圧力を出力する
液圧源である補助ポンプ６と、可変容量形液圧モータ１
０を用いるようにしたので、駆動装置の構成を簡略化し
得ると共に、その制御は、瞬時動力が例えば数ＫＷのも
のでも十数Ｗ程度というように小規模のものでよく、安
価に供給することができる。

【００３６】次に、図８はこの発明の第２実施例の概略
を示す構成図、図９は、その液圧回路の一例を示す回路
図、図１０は、その動作特性を示す線図である。

【００３７】この第２実施例では、図８に示すように、
前第１実施例の構成に加えて重錘１に所定量以上の圧力
を有する蓄圧器３０を付加すると共に、図２に示した油
圧回路から安全弁２３を除去して補助ポンプ６の吐出側
を逆止弁２２を介して液圧モータ１０及び蓄圧器３０に
共に接続し、この蓄圧器３０により補助ポンプ６の瞬時
動力を補助し、同時に重錘１の減速時にその運動エネル
ギを蓄圧器３０に回収し得るようにした。

【００３８】この第２実施例は上記のように構成するこ
とにより、蓄圧器３０に予め作動液を蓄圧しておくこと
により、重錘１を駆動するために必要な動力は、作動液
の漏洩損失と駆動による摩擦損失を除けば、液圧モータ
１０の駆動に要するもののみであり、動力源容量はきわ
めて小さいものでよいことになる。

【００３９】図１０に示す第２実施例の動作特性を示す
線図において、実線は重錘１の速度、一点鎖線は電動機
５の動力を示すものとすると、重錘１の減速時には動力
の値が負となって蓄圧状態となる。これによりタンク７
の容量と供給電力の容量とをそれぞれ低減させることが
できる。

【００４０】図１１は、図６で示した重錘の加減速に当
って必要とする液圧モータの容量変化を示す線図に蓄圧
器３０を用いて動力を回収する場合のエネルギ状態を示
す線図（ｄ）を付け足したものであり、（ｄ）図におい
て実線は重錘１の運動エネルギ、一点鎖線は蓄圧器３０
の蓄積エネルギ、二点鎖線は補助ポンプ６からの補給エ
ネルギ、破線は消費エネルギをそれぞれ示している。

【００４１】ここで、図１２を参照して上記第２実施例
の各状態における作動をさらに詳細に説明する。図中、
Ｔは液圧モータ１０の軸トルク（Ｎｍ）、ωは軸回転速
度（rad／sec）、Ｖｍは単位回転当たり容量（ｍ³／ra
d）、Ｑは所要流量（ｍ³／sec）、Ｐは作動液の圧力
（Ｐａ）、サフィックス（＋），（−）は正負をそれぞ
れ示している。なお、図１２では説明の便宜上重錘１を
回転する慣性物体として示してある。

【００４２】図１２の（ａ）に示す状態では、蓄圧器３
０からの圧力Ｐ，流量Ｑの作動液が液圧モータ１０を通
ってタンク７へ流れ、液圧ポンプ１０には正の軸トルク
Ｔ（＋）が発生し、重錘１は軸回転速度ω（＋）で正回
転／加速状態にある。この状態から図１２の（ｂ）に示
すように液圧モータ１０の単位回転当たり容量Ｖｍを負
にすると、液圧モータ１０には負の軸トルクＴ（−）が
発生し、重錘１は軸回転速度ω（−）で逆回転／加速状
態にある。

【００４３】図１２の（ｃ）に示すように液圧モータ１
０の容量Ｖｍが０になると、作動液の流量Ｑも０とな
り、重錘１は慣性により軸回転速度ω（−）で停止／等
速状態にある。また、図１２の（ｄ）に示すようにタン
ク７からの作動液が液圧モータ１０を通って蓄圧器３０
に流れる場合には液圧モータ１０に負の軸トルクＴ
（−）が発生し、重錘１に正方向の回転力が作用し、正
回転／減速状態となる。さらに、上記の状態で図１２の
（ｅ）に示すように液圧モータ１０の容量Ｖｍを正にす
ると軸トルクＴ（＋）が発生し、重錘１に負方向の回転
力が作用し、逆回転／減速状態となる。

【００４４】いま、図１２に示す構成で、重錘１の慣性
モーメントをＩ（Ｋｇｍ²），蓄圧器３０の予貯容積を
ｖ（ｍ³）とすると、重錘１への実働力Ｗ，液圧モータ
１０の軸トルクＴ，軸回転速度ω，所要流量Ｑ，蓄圧器
３０の蓄積エネルギＪ（Ｊ）は、液圧回路系以外の損失
を無視すると、それぞれ次の数１の（ａ）〜（ｅ）に示
すように表わされる。

【００４５】

【数１】（ａ）Ｗ＝ωＴ（ｂ）Ｔ＝ＰＶｍ（ｃ）ω＝∫Ｔｄｔ／Ｉ（ｄ）Ｑ＝ωＶｍ（ｅ）Ｊ＝（ｖ−∫Ｑｄｔ）Ｐ

【００４６】数１の（ａ），（ｂ），（ｄ）式よりＷ＝
ＰＱが導かれ、作動液の流体動力が損失なく実動力に変
換されることが分かる。また、数１の（ｃ）式からｄω
／ｄｔ＝０の時、Ｔ＝０であることが導かれるが、
（ｂ）式でＶｍ＝０としても同様の結果が導かれる。さ
らに（ｄ）式よりＱ＝０、すなわち図１２の（ｃ）に示
す停止／等速状態では、容量制御装置を０設定すること
により、全く動力が消費されないことを示している。

【００４７】一方、図１２の（ｄ），（ｅ）に示す減速
時には数１の軸回転速度ωと軸トルクＴの符号が逆にな
るので、（ｂ），（ｄ）式から所要流量Ｑの符号は負と
なり、（ｅ）式から蓄積エネルギＪが増加し重錘１の運
動エネルギを蓄圧器３０に回収し得ることが分かる。こ
れを要するに、慣性物体である重錘１を加速した後減速
して停止させた場合、実仕事量∫Ｗｄｔ＝０であり、何
等仕事をしていず、それを具現化するために蓄圧器３０
を用いたことになる。なお、上記の重錘１を回転する慣
性物体として説明したが、支点の回りに搖動する慣性物
体や直線軌道上を往復する慣性物体でも同様の作動をさ
せることができる。

【００４８】また、図１及び図２に示した第１実施例に
おいて、図２に示した逆止弁２２及び安全弁２３を除
き、補助ポンプ６を正負自在の可変容量形液圧ポンプと
し、液圧を発生する電動モータや内燃機関等の回転部材
が所定量の慣性モーメントを持つ場合、逆トルクの発生
を検知して電源を遮断する等の方法により重錘１を減速
させ、その運動エネルギを原動機の回転部材の回転運動
エネルギに変換して回収することも可能である。このよ
うにすると第２実施例で設けた蓄圧器３０を設ける必要
がなく同様の効果を得ることができる。

【００４９】さらに、第２実施例で設けた蓄圧器３０に
代えて鉛直方向に液圧シリンダを設け、この液圧シリン
ダの液圧に抗するように重量物（重錘１）を装着し、重
量物の運動エネルギを位置エネルギに変換して回収して
もよい。また、これらの装置で重錘１の減速時のエネル
ギを別途他の原動機の軸動力に伝達して仕事をさせると
か、あるいは発電機に伝達して電力を得るとか、他の動
力装置に転用可能であることは言うまでもない。

【００５０】次に、図１３はこの発明の第３実施例の概
略を示す構成図であり、船体１００の幅方向一杯に軌道
４０を設け、この軌道４０に車輪４２を備えた重錘４１
を滑動自在に搭載し、この重錘４１に前第２実施例の図
８と同様の補助ポンプ６，タンク７，液圧モータ１０，
蓄圧器３０（いずれも図示しない）等からなる液圧ユニ
ットを一体的に設けたものである。そして、上記の液圧
ユニットにより重錘４１の車輪４２を正逆両方向に駆動
することにより船体１００の横搖れに対応して重錘４１
を図で左右に移動させることにより横搖れ力をキャンセ
ルさせてその動搖を防止することができる。

【００５１】また、図１４はこの発明の第４実施例の概
略を示す構成図であり、船体１００の幅方向に設けた梁
５０のほぼ中央部に支点５２を設け、この支点５２に重
錘５１を搖動自在に垂設すると共に、重錘５１を上記と
同様の液圧ユニット（図示しない）により正逆両方向に
駆動することにより船体１００の動搖を防止するように
したものである。なお、この第４実施例では重錘５１を
支点５２の下方に設けたが、支点５２を船底近くに設
け、重錘５１を可動アームを用いて支点５２の上方に搖
動自在に設けてもよい。

【００５２】さらに、図１５はこの発明の第５実施例の
概略を示す構成図であり、船体１００の幅方向に横板６
２を設け、この横板６２の幅方向のほぼ中央に図８に示
した液圧ユニットの液圧モータ１０を設け、その出力軸
である主軸１１に慣性の大きなはずみ車６１を固設した
ものである。このように構成された第５実施例におい
て、船体１００の横搖れが検知されると、その搖れをキ
ャンセルするトルクを発生する向きに液圧モータ１０の
容量を増加させる。

【００５３】これにより、液圧モータ１０は油圧源であ
る補助ポンプ６さらには蓄圧器３０より高圧の作動液が
供給されてはずみ車６１の回転が加速され、横振れ力を
減少させると共に容量（トルク）を減少させ、横振れ力
がなくなるとはずみ車６１は定速で回転を続ける。この
時には、横振れ力がないので液圧モータ１０の出力トル
クも０すなわち中立状態となる。

【００５４】また、逆方向に横振れを検知すると、液圧
モータ１０の容量を逆方向に振らせて横搖れ力をキャン
セルするトルクを発生させる。このように、液圧モータ
１０の逆方向への容量増加は、はずみ車６１に対して逆
方向のトルクを与える結果になるので、はずみ車６１は
減速するが、この減速によりはずみ車６１のもつ回転エ
ネルギは蓄圧器３０に蓄えられる。

【００５５】なお、この第５実施例において、液圧モー
タ１０とはずみ車６１との間に歯車機構を設け、はずみ
車６１を増速駆動し得るようにすると、はずみ車６１の
回転数が増す分だけはずみ車６１を小形化することがで
き、船舶の動搖防止装置をコンパクトにまとめることが
できる。また、上記の各実施例においては、この発明を
船舶の横搖れ防止に実施した場合について説明したが、
縦搖れ防止にも同様に実施することが可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明による船舶
の動搖防止装置は、ほぼ一定の圧力を出力する液圧源
と、この液圧源により駆動される正負自在の液圧モータ
を含む液圧ユニットとにより重錘を移動させるようにし
たので、構成が簡単で、動力損失を発生する要素が少な
く、且つ液圧モータを制御する制御装置も小規模のもの
でよくなって設備費を削除することができる。

【００５７】また、液圧源が蓄圧器等のエネルギ蓄積手
段を備えるようにすると、補助動力の大幅な削減が期待
でき、液圧源の容量を低減させることができると共に、
加速された重錘を減速する際、重錘の運動エネルギを回
収することが可能になり、液圧源はきわめて容量の小さ
いもので充分になる。

【００５８】このような装置において、液圧ユニットを
船体に固定すると安定した設置が可能になり、重錘に固
定すると、その分船体内のスペースを広くとることがで
きると共に、液圧ユニットの駆動力を重錘に伝える構造
が簡略化される。

【００５９】さらに、上記の装置において重錘を船体に
設けられた軌道に沿って移動させると、重錘の位置制御
を容易にすることができ、搖動自在に支持することによ
り、重錘の支持構造を著しく簡略化することができる。
また、重錘を液圧モータの出力軸に直接あるいは歯車群
を介して結合されたはずみ車とすると、蓄積エネルギの
平滑化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の概略を示す構成図であ
る。

【図２】同じくその液圧回路の一例を示す回路図であ
る。

【図３】同じくその可変容量形液圧モータの一例を示す
構成図である。

【図４】同じくその可変容量形液圧モータの作動液の流
れとそれによって発生する出力トルクとの関係を示す線
図である。

【図５】同じくその制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】同じくその可変容量形液圧モータの容量変化を
示す線図である。

【図７】同じく第１実施例の動作特性を示す線図であ
る。

【図８】この発明の第２実施例の概略を示す構成図であ
る。

【図９】同じくその液圧回路の一例を示す回路図であ
る。

【図１０】同じくその動作特性を示す線図である。

【図１１】同じくその可変容量形液圧モータの容量変化
状態と動力回収時のエネルギ変化状態とを示す線図であ
る。

【図１２】同じくその各種動作状態を示す説明図であ
る。

【図１３】この発明の第３実施例の概略を示す構成図で
ある。

【図１４】この発明の第４実施例の概略を示す構成図で
ある。

【図１５】この発明の第５実施例の概略を示す構成図で
ある。

【図１６】従来の船舶の動搖防止装置の一例を示す構成
図である。

【図１７】同じくその動作特性を示す線図である。

【符号の説明】

１，４１，５１：重錘６：補助ポンプ７：タンク１０：可変容量形液圧モータ１１：主軸（出力軸）１２：シリンダブロック１３：ピストン１５：斜板１７：第１の容量制御用ピストン１８：第２の容量制御用ピストン２０：制御装置２１：制御弁３０：蓄圧器４０：軌道６１：はずみ車１００：船体

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】船体の頭尾または左右舷方向と直交して
移動可能な重錘と、該重錘を移動させる手段とを有し、
前記重錘を移動させることにより動搖を防止するように
した船舶の動搖防止装置において、前記重錘を移動させる手段が、ほぼ一定の圧力を出力す
る液圧源と、該液圧源により駆動され正負自在の容量可
変範囲を有する可変容量形液圧モータを含む液圧ユニッ
トとからなることを特徴とする船舶の動搖防止装置。
【請求項２】液圧源が、蓄圧器等のエネルギ蓄積手段
を備えることを特徴とする請求項１記載の船舶の動搖防
止装置。
【請求項３】液圧ユニットが船舶に固定されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の船舶の動搖防止装
置。
【請求項４】液圧ユニットが重錘に固定されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の船舶の動搖防止装
置。
【請求項５】重錘が船体に設けられた軌道に沿って移
動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
に記載の船舶の動搖防止装置。
【請求項６】重錘が船体に搖動自在に支持されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
の船舶の動搖防止装置。
【請求項７】重錘が船体の頭尾または左右舷方向と直
交した回転軸を有し、液圧モータの出力軸に直接あるい
は歯車群を介して結合させたはずみ車であることを特徴
とする請求項１乃至４記載の船舶の動搖防止装置。