本發(fā)明涉及一種裝備在浮體上的搖晃減輕裝置及具備該搖晃減輕裝置的浮體。
背景技術(shù):
近年來,作為海洋、湖泊、河流等水上的設(shè)備,廣泛使用有浮體結(jié)構(gòu)體(以下,簡(jiǎn)稱為浮體)。這樣的浮體例如有各種作業(yè)船、鉆井船、采油平臺(tái)、浮碼頭、浮動(dòng)倉(cāng)庫(kù)、浮動(dòng)停車場(chǎng)等。由于浮體不需要在水底設(shè)置支柱,因此,能夠使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,另一方面,由于波浪對(duì)浮體入射而導(dǎo)致?lián)u晃,因此,需要減輕該浮體的搖晃。
浮體的波浪中的橫向搖晃會(huì)因由波浪產(chǎn)生的波強(qiáng)制力力矩引發(fā)。由于在通常的浮體中難以對(duì)橫向搖晃方向的運(yùn)動(dòng)確保充分的衰減,因此,在固有周期附近的波周期中,搖晃的振幅會(huì)變大。于是,以往提案有減輕浮體的搖晃的多種技術(shù)(例如,專利文獻(xiàn)1~專利文獻(xiàn)4)。
在專利文獻(xiàn)1中記載有以下技術(shù):將板懸掛在距離海底預(yù)定距離以內(nèi)的位置,想要通過對(duì)板作用的流體力期待附加質(zhì)量及粘性衰減力的增大而實(shí)現(xiàn)搖晃減輕。
專利文獻(xiàn)2中記載有以下技術(shù):在浮體的波的入射側(cè)側(cè)面附設(shè)有朝向波的行進(jìn)方向上游側(cè)傾斜并從浮體的吃水線附近直至下面深度附近的傾斜板,想要通過傾斜面來實(shí)現(xiàn)搖晃減輕。
專利文獻(xiàn)3中記載有以下技術(shù):將自浮體的底面向下方延伸的鉛垂板隔開能夠與浮體通水的間隔地配置在波的入射側(cè)的側(cè)部下端,能夠使鉛垂板傾斜移動(dòng),想要通過鉛垂板的傾斜移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)搖晃減輕。
專利文獻(xiàn)4中記載有以下技術(shù):想要通過相對(duì)于箱形浮體的長(zhǎng)度與寬度之比設(shè)定箱形浮體的寬度與吃水之比,來減小波力的影響而實(shí)現(xiàn)搖晃減輕。
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4798573號(hào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利第4022973號(hào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利第3697091號(hào)
專利文獻(xiàn)4:日本專利第3198698號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中,海上的搖晃減輕裝置的修建作業(yè)并不容易。在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中,由于側(cè)面下部比浮體的吃水線的部分突出,因此,在浮體靠岸時(shí),突出部可能會(huì)成為浮體吃水線附近的靠岸的障礙。在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中,在鉛垂板拖拽浮體時(shí),可能會(huì)作為阻擋體發(fā)揮作用。另外,在專利文獻(xiàn)1~3的技術(shù)中,均容易使搖晃減輕裝置變得大型化。在專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中,浮體的形狀自身的設(shè)定自由度會(huì)降低。
本發(fā)明為了解決該課題而作出,其目的在于提供一種搖晃減輕裝置及具備該搖晃減輕裝置的浮體,能夠不招致裝置的大型化地以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地得到減輕浮體搖晃的效果,而且,抑制拖拽浮體時(shí)的阻力增加,在靠岸也沒有障礙。
用于解決課題的手段
(1)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的搖晃減輕裝置的特征在于,具有:板部,將基端從浮體的側(cè)面與底面的角部隔開間隙地配置在所述角部,在使前端附近朝向所述浮體的側(cè)面的外側(cè)突出的狀態(tài)下使用;及支撐部,與所述浮體結(jié)合并支撐所述板部,所述板部的朝上面作為匯集通過波浪的推波想要從所述側(cè)面的外方進(jìn)入到所述側(cè)面的水流并將該水流朝向所述間隙引導(dǎo)的引導(dǎo)面發(fā)揮功能,所述板部的朝下面作為阻止通過波浪的回流想要從所述底面朝向所述外方流出的水流的阻擋面發(fā)揮功能,所述支撐部具有:固定有所述板部的支撐臂;及使所述支撐臂移動(dòng)而使所述板部在水面下的使用位置和水面上的拉起位置之間移動(dòng)的可動(dòng)機(jī)構(gòu)。
(2)優(yōu)選的是,所述支撐部具有將所述板部分別保持在所述使用位置及所述拉起位置的保持機(jī)構(gòu)。
(3)優(yōu)選的是,所述板部固定在沿鉛垂方向配置的所述支撐臂的下端部,所述可動(dòng)機(jī)構(gòu)具有:沿軸向設(shè)在所述支撐臂上的齒條;支撐在所述浮體的上部并與所述齒條嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪;將所述支撐臂引導(dǎo)為能夠沿鉛垂方向滑動(dòng)的導(dǎo)向部件;及對(duì)所述驅(qū)動(dòng)小齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)。
(4)優(yōu)選的是,所述支撐臂具有:以能夠伸縮的方式結(jié)合的第一臂部及第二臂部;及使所述第一臂部和所述第二臂部伸縮的伸縮機(jī)構(gòu),所述板部固定在所述第二臂部的下端部,在所述第一臂部形成所述齒條,在使所述板部位于所述使用位置時(shí),使所述伸縮機(jī)構(gòu)動(dòng)作而使所述第二臂部從所述第一臂部向下方伸展,并且使所述馬達(dá)動(dòng)作而使所述第一臂部下降。
(5)優(yōu)選的是,所述板部固定在所述支撐臂的前端部,所述支撐臂的基端以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐在所述浮體的上部,所述可動(dòng)機(jī)構(gòu)具有促動(dòng)器,所述促動(dòng)器使所述支撐臂在使所述支撐臂的前端部朝向鉛垂方向而使所述板部位于所述使用位置的狀態(tài)和將所述支撐臂拉起至所述浮體的上部而使所述板部位于所述拉起位置的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
(6)優(yōu)選的是,所述支撐臂具有:通過結(jié)合部相互以能夠屈伸的方式結(jié)合的第一臂部及第二臂部;及在所述第一臂部和所述第二臂部伸展時(shí)固定為伸展?fàn)顟B(tài)的鎖定機(jī)構(gòu),所述板部固定在作為所述第二臂部的自由端側(cè)的前端部,在作為所述第一臂部的自由端側(cè)的基端部裝備所述促動(dòng)器,在使所述板部位于所述使用位置時(shí),使所述促動(dòng)器動(dòng)作而使所述第一臂部的所述結(jié)合部側(cè)的端部以朝向鉛垂下方的方式轉(zhuǎn)動(dòng),使所述鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作而將所述第一臂部和所述第二臂部固定為伸展?fàn)顟B(tài)。
(7)優(yōu)選的是,所述板部的基部和所述角部的所述間隙的大小以由所述板部的朝上面引導(dǎo)而從所述間隙進(jìn)入到所述底面的水流在所述底面的所述角部的附近區(qū)域形成高速層流的方式較小地設(shè)定。
(8)優(yōu)選的是,所述板部在所述使用位置具有從所述角部的附近向所述浮體的側(cè)面的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部。
(9)優(yōu)選的是,所述板部在所述使用位置具有所述傾斜部和從所述傾斜部彎曲并向鉛垂下方延伸的鉛垂部。
(10)優(yōu)選的是,所述板部在所述浮體的所述側(cè)面的全長(zhǎng)上設(shè)置。
(11)本發(fā)明的浮體的特征在于,具有側(cè)面與底面的角部,在所述角部裝備有上述的搖晃減輕裝置。
(12)優(yōu)選的是,所述搖晃減輕裝置分別設(shè)置在所述浮體的兩側(cè)的所述側(cè)面上。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的搖晃減輕裝置,由于板部的朝上面作為引導(dǎo)面發(fā)揮功能,匯集通過波浪的推波從浮體的側(cè)面的外方進(jìn)入到側(cè)面的水流,并將該水流朝向板部的基部與角部的間隙引導(dǎo),因此,水流一邊在間隙集合一邊加快速度地從間隙進(jìn)入到底面的正下方。由于水流以高速沿底面流動(dòng),因此,以對(duì)角部附近的底面的下部作用負(fù)壓而向下方下拉角部附近的底面的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用。雖然推波以使浮體的側(cè)面上升的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用,但上述負(fù)壓以抵消該作用的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用,因此抑制了推波引起的浮體的搖晃。
另外,板部的朝下面作為阻擋面發(fā)揮功能,阻止通過波浪的回流從底面朝向外方流出的水流,因此,以水流按壓阻擋面而向上方上推角部附近的底面的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用。雖然回流以使浮體的側(cè)面下降的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用,但上述水流引起的按壓阻擋面的力以抵消該作用的方式對(duì)浮體進(jìn)行作用,因此抑制了回流引起的浮體的搖晃。
另外,通過可動(dòng)機(jī)構(gòu),能夠容易地將板部設(shè)定在水面下的使用位置,進(jìn)而能夠從該使用位置向水面上的拉起位置移動(dòng),因此,在拖拽浮體時(shí),能夠向水面上拉起板部而使板部不作為阻擋體發(fā)揮作用,能夠順利且不會(huì)招致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化地拖拽浮體。另外,由于使用位置的板部朝向側(cè)面的外側(cè)突出,因此會(huì)成為靠岸的妨礙,但通過向水面上拉起板部而能夠使浮體無障礙地靠岸。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的各實(shí)施方式的搖晃減輕裝置和具備該搖晃減輕裝置的浮體的立體圖。
圖2a~圖2d是對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的動(dòng)作原理進(jìn)行說明的浮體的剖視圖,圖2a是對(duì)沒有裝備本裝置的浮體的搖晃進(jìn)行說明的圖,圖2b~圖2d是對(duì)本裝置的動(dòng)作原理進(jìn)行說明的圖。
圖3a~圖3c是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的結(jié)構(gòu)的圖,圖3a是表示翼板(板部)處于拉起位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖3b是表示翼板處于使用位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖3c是表示其移動(dòng)機(jī)構(gòu)的放大圖。
圖4a~圖4c是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的結(jié)構(gòu)的圖,圖4a是表示翼板(板部)處于拉起位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖4b、圖4c是表示翼板處于使用位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖4d是表示其移動(dòng)機(jī)構(gòu)的放大圖。
圖5a~圖5c是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的結(jié)構(gòu)的圖,圖5a是表示翼板(板部)處于使用位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖5b是表示翼板向拉起位置移動(dòng)的中途狀態(tài)的浮體的剖視圖,圖5c是表示翼板處于拉起位置的狀態(tài)的浮體的剖視圖。
圖6是對(duì)各實(shí)施方式的翼板(板部)的形狀進(jìn)行說明的剖視圖。
圖7是對(duì)第一、第二實(shí)施方式的可動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形例進(jìn)行說明的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
此外,在以下的說明中,將鉛垂上方設(shè)為上或上方,將鉛垂下方設(shè)為下或下方,在浮體的側(cè)面上,將朝向浮體的寬度方向中央的中心線的方向設(shè)為內(nèi)方或內(nèi)側(cè),將其相反側(cè)、從中心線離開的方向設(shè)為外方或外側(cè)進(jìn)行說明。
另外,以下所示的各實(shí)施方式只不過是示例,沒有排除以下的實(shí)施方式中未明示的各種變形或技術(shù)的應(yīng)用的意圖。以下的實(shí)施方式的各結(jié)構(gòu)在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠?qū)嵤┒喾N變形,并且能夠根據(jù)需要取舍選擇,或者能夠適當(dāng)組合。
〔搖晃減輕裝置的概要〕
首先,參照?qǐng)D1、圖2(圖2a~圖2d),對(duì)各實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的概要進(jìn)行說明。
圖1是表示裝備了各實(shí)施方式的搖晃減輕裝置的浮體(浮體結(jié)構(gòu)體)的立體圖。如圖1所示,浮體1形成為具有上表面部(上表面)2、下表面部(下表面)3、兩側(cè)面部(側(cè)面)4、4及兩端面部(端面)5、5的箱型(大致長(zhǎng)方體)。在此,表示了在兩側(cè)面部4、4裝備了搖晃減輕裝置10的例子,但也可以將搖晃減輕裝置10僅裝備在一方的側(cè)面部4,或者除兩方或一方的側(cè)面部4之外還在兩方或一方的端面部5裝備搖晃減輕裝置10。
如圖1、圖2a~圖2d所示,搖晃減輕裝置10具備翼板(板部)20,該翼板20由圖1中省略的與浮體1結(jié)合的支撐部支撐。該翼板20將基端21從浮體1的側(cè)面4與底面3的角部6隔開間隙7地配置在角部6,在使前端附近朝向浮體1的側(cè)方外側(cè)突出的狀態(tài)下使用。
在各實(shí)施方式中,翼板20在其使用位置具有從角部6的附近向浮體1的側(cè)面4的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部22和從傾斜部22的前端彎曲而向鉛垂下方延伸的鉛垂部23。
翼板20的朝上面(即,傾斜部22的朝向斜外側(cè)的朝上面)22a作為匯集通過波浪的推波從側(cè)面4的外方朝向側(cè)面4進(jìn)入的水流并將該水流向間隙7引導(dǎo)的引導(dǎo)面發(fā)揮功能。
因此,優(yōu)選的是,間隙7的大小以由翼板20的朝上面22a引導(dǎo)而從間隙7進(jìn)入到底面3的正下方的水流在底面3的角部6的附近區(qū)域形成高速層流的方式較小地設(shè)定。
另外,翼板20的朝下面(即,傾斜部22的朝向斜內(nèi)側(cè)的朝下面)22b和鉛垂部23的朝內(nèi)面23b作為阻止通過波浪的回流從底面3朝向外方流出的水流的阻擋面發(fā)揮功能。
例如在圖2a中,若推波從側(cè)方[圖2a中為左方]向側(cè)面4壓靠,則如圖2a中所示的白色箭頭所示,對(duì)浮體1施加順時(shí)針方向的波強(qiáng)制力力矩m1,如果不具備搖晃減輕裝置10,則浮體1會(huì)產(chǎn)生橫向搖晃。
與此相對(duì),如圖2b所示,若在浮體1上裝備搖晃減輕裝置10,則翼板20的引導(dǎo)面22a匯集通過波浪的推波從側(cè)面4的外方進(jìn)入到側(cè)面4的水流,并將該水流朝向翼板20的基部21與角部6的間隙7引導(dǎo)(參照?qǐng)D2d)。由于水流如一線箭頭所示那樣一邊集合在間隙7一邊加快速度地從間隙7進(jìn)入到底面3的正下方,因此,水流一邊形成高速的層流一邊沿底面3流動(dòng)。由此,對(duì)角部6附近的底面3的下部作用負(fù)壓,向下方下拉角部6附近的底面3的力f1對(duì)浮體1進(jìn)行作用。由于該力f1以抵消波強(qiáng)制力力矩m1的方式進(jìn)行作用,因此抑制了推波引起的浮體1的搖晃。
另外,如圖2c所示,由于對(duì)于通過波浪的回流從底面3朝向外方流出的水流,翼板20的阻擋面22b、23b成為阻止該水流的阻力,因此水流如一線箭頭所示那樣按壓阻擋面22b、23b,角部6附近(參照?qǐng)D2d)的底面3的下方成為高壓,向上方上推底面3的力f2對(duì)浮體1進(jìn)行作用。雖然通過回流對(duì)浮體1施加逆時(shí)針方向的波強(qiáng)制力力矩m2,但由于力f2以抵消波強(qiáng)制力力矩m2的方式進(jìn)行作用,因此抑制了回流引起的浮體1的搖晃。
即,如圖2d所示,搖晃減輕裝置10對(duì)于通過波浪的推波將要從側(cè)面4的外方朝向側(cè)面4進(jìn)入的水流wf1,通過翼板20的引導(dǎo)面22a匯集該水流wf1,并將該水流從間隙7朝向底面3的正下方引導(dǎo),對(duì)于通過波浪的回流想要從底面3朝向外方流出的水流wf2,通過翼板20的阻擋面22b、23b來阻止該水流wf2從間隙7流出。
這樣,無論是對(duì)于推波還是對(duì)于回流,水流的力f1、f2均以抵消各波強(qiáng)制力力矩m1、m2的方式進(jìn)行作用,減輕了浮體1的搖晃。
以下的各實(shí)施方式均為具有這樣減輕浮體1的搖晃的翼板20的搖晃減輕裝置,其特征在于,翼板20構(gòu)成為在水面下的使用位置與水面上的拉起位置之間可動(dòng)。
〔第一實(shí)施方式〕
首先,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10a進(jìn)行說明。如圖3a、圖3b所示,該搖晃減輕裝置10a僅裝備在浮體1的單側(cè)的側(cè)面4,具有翼板20和與浮體1結(jié)合并支撐翼板20的支撐部30a。此外,浮體1使裝備了搖晃減輕裝置10a的單側(cè)的側(cè)面4朝向波浪正在進(jìn)入的外海配置而系泊使用。
如上述說明的那樣,翼板20在使用位置具有從角部6的附近向浮體1的側(cè)面4的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部22和從傾斜部22的前端彎曲而向鉛垂下方延伸的鉛垂部23。
翼板20的傾斜部22的朝上面22a作為匯集通過波浪的推波從側(cè)面4的外方朝向側(cè)面4進(jìn)入的水流并將該水流朝向間隙7(參照?qǐng)D1)引導(dǎo)的引導(dǎo)面發(fā)揮功能,翼板20的傾斜部22的朝下面22b及鉛垂部23的朝內(nèi)面23b作為阻止通過波浪的回流從底面3朝向外方流出的水流的阻擋面發(fā)揮功能。
該翼板20沿浮體1的長(zhǎng)度方向(角部6的延伸方向)延伸,以遍及浮體1的長(zhǎng)度方向的全長(zhǎng)或大致全長(zhǎng)的方式設(shè)定長(zhǎng)度。翼板20在長(zhǎng)度方向的多處例如兩端部附近和中間部三處、或者兩端部附近和中間部多處由支撐部30a支撐。在此,翼板20為遍及浮體1的全長(zhǎng)或大致全長(zhǎng)的長(zhǎng)度的一根,但也可以將翼板20在長(zhǎng)度方向上分成多個(gè)地構(gòu)成,并分別由支撐部30a以與上述同樣的方式支撐。
支撐部30a具有:固定有翼板20的支撐臂31a;及使該支撐臂31a移動(dòng)而使翼板20在水面下的使用位置和水面上的拉起位置之間移動(dòng)的可動(dòng)機(jī)構(gòu)32a。在此,支撐臂31a為大致沿浮體1的高度的長(zhǎng)度的一根,朝向鉛垂方向配置,在下端部固定翼板20,并由可動(dòng)機(jī)構(gòu)32a升降驅(qū)動(dòng)。
如圖3c所示,可動(dòng)機(jī)構(gòu)32a具有沿軸向設(shè)置在支撐臂31a上的齒條(直線狀的齒列)33、支撐在浮體1的上部(在此,為側(cè)面4的上部)并與齒條33嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34、導(dǎo)向小齒輪(導(dǎo)向部件)35及對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪34進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)36。驅(qū)動(dòng)小齒輪34及導(dǎo)向小齒輪35經(jīng)由托架37而支撐在側(cè)面4的上部。馬達(dá)36除電動(dòng)馬達(dá)之外,還可以適當(dāng)?shù)厥褂靡簤厚R達(dá)等。
在此,齒條33分別平行且背靠背地設(shè)在支撐臂31a的外側(cè)和內(nèi)側(cè),驅(qū)動(dòng)小齒輪34和一個(gè)導(dǎo)向小齒輪35上下排列,并以與一個(gè)(在此,為內(nèi)側(cè))齒條33嚙合的方式配置,兩個(gè)導(dǎo)向小齒輪35、35以與內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)小齒輪34、導(dǎo)向小齒輪35相向的方式上下排列,并以與另一(在此,為外側(cè))齒條33嚙合的方式配置。
因此,通過使馬達(dá)36動(dòng)作而對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪34進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),能夠使齒條33上下移動(dòng)而使支撐臂31a升降。此時(shí),在導(dǎo)向小齒輪35隨著齒條33的移動(dòng)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí),支撐臂31a以一邊保持鉛垂姿勢(shì)一邊升降的方式能夠沿鉛垂方向滑動(dòng)地對(duì)支撐臂31a進(jìn)行引導(dǎo)。此外,在馬達(dá)36中內(nèi)置有限制旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)器,該制動(dòng)器作為保持支撐臂31a及翼板20的鉛垂移動(dòng)方向的位置的保持機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。
由于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10a如上述那樣構(gòu)成,因此,在使用搖晃減輕裝置10a時(shí),如圖3b所示,使可動(dòng)機(jī)構(gòu)32a動(dòng)作而使支撐臂31a向鉛垂方向下方移動(dòng),將翼板20設(shè)定在水面下的預(yù)定的使用位置,使馬達(dá)36的制動(dòng)器動(dòng)作而對(duì)支撐臂31a進(jìn)行固定。由此,能夠容易地將翼板20設(shè)定在使用位置,而且,如上述那樣能夠得到由搖晃減輕裝置10a起到的減輕浮體1的搖晃的作用。
另一方面,在拖拽浮體1時(shí)或靠岸時(shí),如圖3a所示,使可動(dòng)機(jī)構(gòu)32a動(dòng)作而使支撐臂31a向鉛垂方向上方移動(dòng),將翼板20設(shè)定在水面上的拉起位置,使馬達(dá)36的制動(dòng)器動(dòng)作而對(duì)支撐臂31a進(jìn)行固定。
由此,由于在拖拽浮體1時(shí)翼板20不會(huì)作為阻擋體發(fā)揮作用,因此,能夠順利且不會(huì)招致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化地拖拽浮體1。
另外,由于使用位置的翼板20朝向側(cè)面4的外側(cè)突出,因此會(huì)成為靠岸的妨礙,但在靠岸時(shí),由于將翼板20向水面上拉起,因此,能夠無障礙地使浮體1靠岸。當(dāng)然,在考慮靠岸時(shí),翼板20的拉起位置設(shè)在比假定的岸壁的高度高的位置。
另外,由于在本實(shí)施方式中僅在浮體1的單側(cè)的側(cè)面4上裝備了搖晃減輕裝置10a,因此,能夠抑制搖晃減輕裝置10a的設(shè)置成本。當(dāng)然,也可以在浮體1的兩側(cè)的側(cè)面4上分別裝備搖晃減輕裝置10a,而使浮體1的任一側(cè)面4均能夠朝向外海側(cè)使用。
此外,在本實(shí)施方式中,僅將相向的2組、合計(jì)四個(gè)小齒輪34、35中的一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)小齒輪,但也可以將這些小齒輪中的兩個(gè)以上作為驅(qū)動(dòng)小齒輪。另外,對(duì)于導(dǎo)向小齒輪35,也可以替換為與支撐臂31a的沒有形成齒條33的部位接觸的輥,以能夠沿鉛垂方向滑動(dòng)的方式引導(dǎo)支撐臂31a。而且,保持在翼板20的使用位置及拉起位置上的保持機(jī)構(gòu)也可以使用單獨(dú)的機(jī)械止動(dòng)器等。
〔第二實(shí)施方式〕
接下來,對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10b進(jìn)行說明。該搖晃減輕裝置10b與第一實(shí)施方式相比,除支撐部30b的結(jié)構(gòu)的一部分不同之外,其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式大致相同地構(gòu)成。于是,與第一實(shí)施方式同樣的構(gòu)成部位圖示與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記并省略說明,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10b如圖4a~圖4c所示,分別裝備在浮體1的兩側(cè)的側(cè)面4上,具有翼板20和與浮體1結(jié)合并支撐翼板20的支撐部30b。
如上述那樣,翼板20在使用位置具有從角部6的附近向浮體1的側(cè)面4的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部22和從傾斜部22的前端彎曲而向鉛垂下方延伸的鉛垂部23。
支撐部30b具有:固定有翼板20的支撐臂31b;及使該支撐臂31b移動(dòng)而使翼板20在水面下的使用位置和水面上的拉起位置之間移動(dòng)的可動(dòng)機(jī)構(gòu)32b。這些支撐臂31b和可動(dòng)機(jī)構(gòu)32b與第一實(shí)施方式不同。
本實(shí)施方式的支撐臂31b具有:以能夠伸縮的方式結(jié)合的第一臂部31a及第二臂部31b;及使第一臂部31a和第二臂部31b伸縮的伸縮機(jī)構(gòu)38。若使第一臂部31a和第二臂部31b伸長(zhǎng),則與第一實(shí)施方式的支撐臂31a同樣地,成為大致沿浮體1的高度的長(zhǎng)度。
另外,第一臂部31a形成為中空,第二臂部31b能夠收容在該第一臂部31a的中空內(nèi)部。第一臂部31a的中空部的下端內(nèi)周形成為縮徑,第二臂部31b的上端外周形成為擴(kuò)徑,在第二臂部31b相對(duì)于第一臂部31a移動(dòng)到伸長(zhǎng)側(cè)時(shí),該縮徑部與擴(kuò)徑部卡合而嵌合,作為將第二臂部31b固定為伸長(zhǎng)狀態(tài)的保持機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。
如圖4d所示,可動(dòng)機(jī)構(gòu)32b具有:沿軸向設(shè)在第一臂部31a上的齒條(直線狀的齒列)33a;沿軸向設(shè)在第二臂部31b上的齒條(直線狀的齒列)33b;支撐在浮體1的上部(側(cè)面4的上部)并與齒條33a嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34a及導(dǎo)向小齒輪(導(dǎo)向部件)35;對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪34a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)36a;與齒條33b嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35;及對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪34b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)36b。
此外,對(duì)于導(dǎo)向小齒輪35,還可以追加設(shè)置以彼此相向的方式成對(duì)配置的導(dǎo)向小齒輪35。此外,當(dāng)固定馬達(dá)36a的旋轉(zhuǎn)來限制第一臂部31a的移動(dòng)而使馬達(dá)36b動(dòng)作時(shí),能夠使第二臂部31b移動(dòng),伸縮機(jī)構(gòu)38具備各齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)及這些馬達(dá)36a、36b而構(gòu)成。
驅(qū)動(dòng)小齒輪34a、34b及導(dǎo)向小齒輪35經(jīng)由未圖示的托架而支撐在側(cè)面4的上部。此外,與第二臂部31b的齒條33b嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及與其相向的導(dǎo)向小齒輪35如圖4d中橫向箭頭所示,以能夠相對(duì)于第二臂部31b由未圖示的隔離機(jī)構(gòu)隔離的方式進(jìn)行支撐,這些驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35適當(dāng)?shù)貜牡诙鄄?1b進(jìn)行隔離操作。
因此,通過使馬達(dá)36a、36b動(dòng)作而對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪34a、34b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),能夠使齒條33a、33b沿上下移動(dòng)而使支撐臂31b升降。例如,在使支撐臂31b從上升位置下降時(shí),如圖4d所示,通過制動(dòng)器固定馬達(dá)36a,使馬達(dá)36b動(dòng)作而使第二臂部31b下降。由此,第二臂部31b相對(duì)于第一臂部31a移動(dòng)到伸長(zhǎng)側(cè),所述的縮徑部和擴(kuò)徑部嵌合而將第二臂部31b保持為伸長(zhǎng)狀態(tài)。
其后,使與齒條33b嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35從第二臂部31b進(jìn)行隔離操作,使馬達(dá)36a動(dòng)作而使第一臂部31a下降。與第一臂部31a一起固定為伸長(zhǎng)狀態(tài)的第二臂部31b下降,在翼板20下降至水面下的預(yù)定使用位置時(shí),使馬達(dá)36a的制動(dòng)器動(dòng)作而固定支撐臂31b。
另一方面,在使支撐臂31b從下降位置上升時(shí),首先,在使與齒條33b嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35從第二臂部31b隔離的狀態(tài)下,使馬達(dá)36a動(dòng)作而使第一臂部31a上升。與第一臂部31a一起固定為伸長(zhǎng)狀態(tài)的第二臂部31b上升,在第二臂部31b的齒條33b上升至與其嚙合的驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35的位置后,形成為使驅(qū)動(dòng)小齒輪34b及導(dǎo)向小齒輪35與齒條33b嚙合的狀態(tài),通過制動(dòng)器固定馬達(dá)36a,使馬達(dá)36b動(dòng)作而使第二臂部31b上升。由此,通過馬達(dá)36b的轉(zhuǎn)矩解除縮徑部與擴(kuò)徑部的嵌合,第二臂部31b能夠移動(dòng),并相對(duì)于第一臂部31a向收縮側(cè)移動(dòng),在將翼板20拉起至水面上的拉起位置時(shí),使馬達(dá)36b的制動(dòng)器動(dòng)作而固定支撐臂31b。
由于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10b如上述那樣構(gòu)成,因此,與第一實(shí)施方式同樣地,如圖4b或圖4c所示,能夠容易地將所需的側(cè)面4的翼板20設(shè)定在水面下的預(yù)定的使用位置,能夠得到由具有翼板20的搖晃減輕裝置10b起到的減輕浮體1搖晃的作用。
另外,在拖拽浮體1時(shí)或使其靠岸時(shí),如圖4a所示,使可動(dòng)機(jī)構(gòu)32b動(dòng)作,使支撐臂31b向鉛垂方向上方移動(dòng)而將翼板20設(shè)定在水面上的拉起位置,使馬達(dá)36a、36b的制動(dòng)器動(dòng)作而固定支撐臂31b。由此,在拖拽浮體1時(shí),能夠順利且不會(huì)招致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化地拖拽浮體1,在浮體1靠岸時(shí),能夠無障礙地使浮體1靠岸。
此外,在本實(shí)施方式中,將搖晃減輕裝置10b設(shè)置在浮體1的兩側(cè)的側(cè)面4、4上,但也可以與第一實(shí)施方式同樣地,將搖晃減輕裝置10b僅設(shè)置在浮體1的單側(cè)的側(cè)面4上。
〔第三實(shí)施方式〕
接下來,對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10c進(jìn)行說明。該搖晃減輕裝置10c與第一實(shí)施方式相比,支撐部130的結(jié)構(gòu)不同,其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式大致相同地構(gòu)成。于是,與第一實(shí)施方式同樣的構(gòu)成部位圖示與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記并省略說明,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10c如圖5a~圖5c所示,僅裝備在浮體1的單側(cè)的側(cè)面4,具有翼板20和與浮體1結(jié)合并支撐翼板20的支撐部130。
如上述那樣,翼板20在使用位置具有從角部6的附近向浮體1的側(cè)面4的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部22和從傾斜部22的前端彎曲而向鉛垂下方延伸的鉛垂部23。
支撐臂131將基端以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐在浮體1的上部,翼板20固定在支撐臂131的前端部。另外,裝備有使支撐臂131轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)機(jī)構(gòu)132??蓜?dòng)機(jī)構(gòu)132具有在使支撐臂131的前端部朝向鉛垂方向而使翼板20位于使用位置的狀態(tài)和將支撐臂131拉起至浮體1的上部而使翼板20位于拉起位置的狀態(tài)之間對(duì)支撐臂131進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的促動(dòng)器136。
在本實(shí)施方式中,支撐臂131具有通過結(jié)合部131c相互以能夠屈伸的方式結(jié)合的第一臂部131a和第二臂部131b,如圖5a所示,裝備有未圖示的鎖定機(jī)構(gòu),所述鎖定機(jī)構(gòu)在第一臂部131a和所述第二臂部131b伸展時(shí)將第一臂部131a和第二臂部131b固定為該伸展?fàn)顟B(tài)。翼板20固定在作為第二臂部131b的自由端(不是結(jié)合部131c側(cè)的一端)的前端部,在作為第一臂部131a的自由端側(cè)的基端部131d裝備有促動(dòng)器136。促動(dòng)器136能夠適當(dāng)?shù)厥褂靡簤捍賱?dòng)器或電動(dòng)促動(dòng)器等。
在將翼板20設(shè)定在使用位置時(shí),使促動(dòng)器136動(dòng)作而使第一臂部131a的結(jié)合部131c側(cè)的端部以朝向鉛垂下方的方式轉(zhuǎn)動(dòng),如圖5a所示,使鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作而將第一臂部131a和第二臂部131b固定為伸展?fàn)顟B(tài)。另外,將促動(dòng)器136設(shè)為鎖定狀態(tài)。
在將翼板20從使用位置設(shè)定為拉起位置時(shí),解除鎖定機(jī)構(gòu),能夠使第一臂部131a和第二臂部131b彎曲。使促動(dòng)器136動(dòng)作,如圖5b所示,使第一臂部131a的結(jié)合部131c側(cè)的端部以上升的方式轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而,一邊使第一臂部131a的結(jié)合部131c側(cè)的端部轉(zhuǎn)動(dòng)到浮體1的上方一邊拉起至浮體1的上表面部2,將促動(dòng)器136設(shè)定為鎖定狀態(tài)。
由于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的搖晃減輕裝置10c如上述那樣構(gòu)成,因此,與第一實(shí)施方式同樣地,如圖5a所示,能夠容易地將翼板20設(shè)定在水面下的預(yù)定的使用位置,能夠得到具有翼板20的搖晃減輕裝置10c起到的減輕浮體1搖晃的作用。
另外,在拖拽浮體1時(shí)或使其靠岸時(shí),如圖5c所示,使可動(dòng)機(jī)構(gòu)132動(dòng)作,通過促動(dòng)器136拉起支撐臂131,將翼板20設(shè)定在水面上的拉起位置,固定促動(dòng)器136。由此,在拖拽浮體1時(shí),能夠順利且不會(huì)招致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化地拖拽浮體1,在浮體1靠岸時(shí),能夠無障礙地使浮體1靠岸。
此外,在本實(shí)施方式中,與第一實(shí)施方式同樣地,將搖晃減輕裝置10c僅設(shè)置在浮體1的單側(cè)的側(cè)面4,但也可以與第二實(shí)施方式同樣地,將搖晃減輕裝置10c設(shè)置在浮體1的兩側(cè)的側(cè)面4、4上。
〔翼板的形狀及配置〕
在此,對(duì)翼板的形狀及配置進(jìn)行說明。
圖6是各實(shí)施方式的翼板20的使用狀態(tài)中的橫向剖視圖。
如上所述,翼板20在其使用位置具有從角部6的附近向浮體1的側(cè)面4的外側(cè)的斜下方延伸的傾斜部22和從傾斜部22的前端彎曲而向鉛垂下方延伸的鉛垂部23。
這樣,對(duì)于截面形狀,具有傾斜部22和鉛垂部23的結(jié)構(gòu)通過試驗(yàn)(模擬)確認(rèn)出搖晃減輕效果最大的形狀,進(jìn)而,通過試驗(yàn)(模擬)確認(rèn)出各部分尺寸等的最佳值。
在此,將浮體1的底面3距離水面的深度設(shè)為d,關(guān)于翼板20的基端21相對(duì)于浮體1的鉛垂方向位置將以浮體1的底面3為基準(zhǔn)以朝下為正的值設(shè)為s,關(guān)于翼板20的基端21相對(duì)于浮體1的水平方向位置將以浮體1的側(cè)面4為基準(zhǔn)以朝向浮體1的中心為正的值設(shè)為x0,將傾斜部22的長(zhǎng)度設(shè)為b,將傾斜部22相對(duì)于鉛垂方向的傾斜角度設(shè)為θ,將鉛垂部23的長(zhǎng)度設(shè)為h。
對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行各種變更而進(jìn)行試驗(yàn)(模擬),結(jié)果導(dǎo)出了以下的值作為搖晃減輕效果優(yōu)異的參數(shù)值。
表1
因此,優(yōu)選為該表1所示的形狀及配置。
其中,由于在第一、第二實(shí)施方式的情況下,使翼板20鉛垂地升降,因此,為了避免了與側(cè)面4的干擾,不能將參數(shù)x0設(shè)為0以上的值。于是,考慮這一情況,在第一、第二實(shí)施方式的情況下,除使翼板20鉛垂地升降的機(jī)構(gòu)之外,如圖7中雙點(diǎn)劃線所示的那樣,在使翼板20位于使用位置時(shí),若裝備使翼板20或者支撐部30a、30b向浮體中央方向位移的機(jī)構(gòu),則能夠?qū)崿F(xiàn)最佳狀態(tài)。
〔其它〕
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更或組合該實(shí)施方式來進(jìn)行實(shí)施。
例如,在上述各實(shí)施方式中,將翼板20的截面形狀、配置設(shè)定為特定的形狀,但翼板20的截面形狀、配置不限于此。
翼板只要至少是如下結(jié)構(gòu)即可:將基端從浮體的角部隔開間隙地配置,在使前端附近朝向浮體的側(cè)面的外側(cè)突出的狀態(tài)下使用,翼板的朝上面作為匯集通過波浪的推波將要從側(cè)面的外方進(jìn)入到側(cè)面的水流并將該水流朝向間隙引導(dǎo)的引導(dǎo)面發(fā)揮功能,翼板的朝下面作為阻止通過波浪的回流將要從底面朝向外方流出的水流的阻擋面發(fā)揮功能。
附圖標(biāo)記說明
1浮體
2上表面部(上表面)
3下表面部(下表面)
4側(cè)面部(側(cè)面)
5端面部(端面)
10、10a、10b、10c搖晃減輕裝置
20翼板(板部)
21翼板20的基端
22傾斜部
22a傾斜部22的朝上面(引導(dǎo)面)
22b傾斜部22的朝下面(阻擋面)
23鉛垂部
23b鉛垂部23的朝內(nèi)面(阻擋面)
30a、30b、130支撐部
31a、31b支撐臂
31a、131a第一臂部
31b、131b第二臂部
32a、32b、132可動(dòng)機(jī)構(gòu)
33、3a、33b齒條
34、34a、34b驅(qū)動(dòng)小齒輪
35導(dǎo)向小齒輪(導(dǎo)向部件)
36、36a、36b馬達(dá)
37托架
38伸縮機(jī)構(gòu)
136促動(dòng)器