JP2583999Y2 - 浮体物の案内ガイド装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、模型実験用の水槽の
水面に浮体物としての例えば模型船を浮かべ、模型船の
昇降方向の移動のみを自在にし、水平方向の移動及び水
平回りの回転を拘束するように模型船を支持して、模型
船を浮かべた水面に流れや波などを発生させて、浮体物
の模型船に作用する水平方向の力や水平回りの回転力な
どを計測する実験装置の改良に係り、特に、模型船のト
リム角（前後方向の傾き）を固定し、昇降方向の移動の
みを自在にし、また、必要に応じて、模型船のトリム角
（前後方向の傾き）の固定を解除できる浮体物の案内ガ
イド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、模型実験用の水槽の水面に浮体物
としての例えば模型船を浮かべ、模型船の昇降方向の移
動のみを自在にし、水平方向の移動及び水平回りの回転
を拘束するように模型船を保持して、模型船を浮かべた
水面に流れや波などを発生させて、浮体物の模型船に作
用する水平方向の力と水平回りの回転力などを計測する
実験装置が知られている。

【０００３】浮体物の模型船は、その上方に取付けられ
た案内ガイド装置によって、昇降方向の移動のみが自在
になり、水平方向の移動及び水平回りの回転が拘束され
るように支持されている。また、実験に使用される浮体
物の模型船には、その中央に水平方向の力と水平回りの
回転力を計測する検力計が設けられている。

【０００４】従来の案内ガイド装置４１は、例えば、図
４に図示するような構造になっている。即ち、模型船ａ
の前部と後部には上方に延設された各垂直杆４２，４３
の下端が各々枢着され、各垂直杆４２，４３の上部には
水平杆４４，４５の先端が各々枢着されている。各水平
杆４４，４５の基端側は模型実験用の水槽の固定側に回
転自在に軸支されている。

【０００５】各水平杆４４，４５が軸支された箇所には
水平杆４４，４５に対して直交状態に連結された垂直連
動杆４６，４７が各々軸支されている。各垂直連動杆４
６，４７は水平杆４４，４５に対して直交状態で一体的
に連結されており、垂直連動杆４６，４７は水平杆４
４，４５の回転に一体となって連動して水平杆４４，４
５と９０度の角度を維持して回転する。

【０００６】前後に配置された各垂直連動杆４６，４７
はその上端が水平連結杆４８で回転自在に連結されてい
て、前後の各垂直連動杆４６，４７はこの水平連結杆４
８によって同方向に連動して回動する構造になってい
る。また、各垂直杆４２，４３の上端、水平杆４４，４
５の基端側の端部、及び垂直連動杆４６，４７の下端に
はカウンタウエイト４２ａ〜４７ａが各々取付けられて
いて、バランスの調整が図られている。

【０００７】この水平連結杆４８の働きによって、模型
船ａのトリム角（前後方向の傾き）を固定し、昇降方向
の移動のみを自在にする。また、必要に応じて、水平連
結杆４８を取り外すと、模型船ａのトリム角（前後方向
の傾き）の固定を解除することができる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
図示する従来の案内ガイド装置４１にあっては、前述の
如く、前後の各垂直連動杆４６，４７を同方向に連動し
て回動するために水平連結杆４８を使用しており、この
水平連結杆４８は一定の重さがあるため、この水平連結
杆４８と重さのバランスを図るために、垂直連動杆４
６，４７の下端にはカウンタウエイト４６ａ，４７ａを
必要とし、しかも、このカウンタウエイト４６ａ，４７
ａによるバランスの調整が必要であった。

【０００９】また、水平連結杆４８、カウンタウエイト
４６ａ，４７ａを使用するために装置が重くなり、水平
連結杆４８、カウンタウエイト４６ａ，４７ａの重さに
よって回動する部分の慣性モーメントによる模型船ａへ
の影響も少し生じて、模型船ａに作用する水平方向の力
や水平回りの回転力などをより正確に計測することがで
きなくなるという問題点があった。

【００１０】この考案は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、垂直連動杆の下端のカウンタウエイト
及びそのバランス調整を不要にし、また、カウンタウエ
イトの不要による軽量化に伴う装置の小型化を図り、ガ
イド装置の慣性モーメントを小さくでき、水面に所定の
流れや波などを発生させたときに浮体物に作用する水平
方向の力や水平回りの回転力などを正確に計測すること
のできる浮体物の案内ガイド装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めにこの考案は、模型実験用の水槽の水面に浮かべた浮
体物の前部及び後部に、上方に延設された各垂直杆の下
端を曳航方向に垂直な水平軸周りに回動自在に連結し、
各垂直杆の上部に水平杆の先端側を曳航方向に垂直な水
平軸周りに回動自在に連結し、各水平杆の基端側の回動
軸を模型実験用の水槽の固定側に曳航方向に垂直な水平
軸周りに回動自在に軸支し、各水平杆の基端側の回動軸
にベルト伝動機構の一対のベルト車を各々連動連結し、
一対のベルト車にベルトを回装すると共に、水平杆に対
してベルト伝動機構を解除自在とした構成よりなる。

【００１２】ここで、ベルト伝動機構のベルト車は所謂
正逆回転する調車に相当し、例えば歯車、プーリー、ロ
ーラーなどを含む広い概念である。また、ベルトは調帯
に相当し、無端状の屈撓性の環状体と同じ広い概念であ
り、その中にはチェーンなども含まれる。

【００１３】

【作用】以上のような構成を有するこの考案は、次のよ
うに作用する。すなわち、ベルト伝動機構によって模型
船ａのトリム角（前後方向の傾き）を固定し、浮体物の
昇降方向の円滑な移動を案内維持すると共に水平方向の
移動及び水平回りの回転を確実に防ぎ、また、必要に応
じて、ベルト伝動機構を解除することによって模型船ａ
のトリム角（前後方向の傾き）の計測を行えるようにで
き、水面に所定の流れや波などを発生させたときに浮体
物に作用する水平方向の力や水平回りの回転力などを正
確に計測することができるように作用する。

【００１４】

【実施例】以下、図面に記載の実施例に基づいてこの考
案をより具体的に説明する。ここで、図１は浮体物の案
内ガイド装置の概略斜視図、図２はベルト伝動機構が機
能中の作用説明図、図３はベルト伝動機構を解除中の作
用説明図である。

【００１５】図において、浮体物の案内ガイド装置１
は、模型実験用の水槽の水面に浮かべた浮体物としての
例えば模型船ａの昇降方向の移動のみを自在にして許容
し、水平方向の移動及び水平回りの回転を拘束するよう
に保持する装置である。また、模型船ａの中央には模型
船ａに作用する水平方向の力や水平回りの回転力などを
計測する検力計ｂが設けられている。

【００１６】案内ガイド装置１は模型船ａの上方に本体
が設けられていて、図１に図示するような構造から構成
されている。案内ガイド装置１は後述する垂直杆２，３
によってこの模型船ａの前後の拘束及び許容を通じて模
型船ａの動きを拘束及び許容する。

【００１７】前部垂直杆２は模型船ａの前部にその下端
が枢着されている。前部垂直杆２は模型船ａの前部に対
して前後方向の上下回りつまり曳航方向に垂直な水平軸
周りに回動自在に枢着されている。同様に、後部垂直杆
３は模型船ａの後部にその下端が枢着されている。後部
垂直杆３模型船ａの後部に対して前後方向の上下回りつ
まり曳航方向に垂直な水平軸周りに回動自在に枢着され
ている。前部垂直杆２と後部垂直杆３は同一の部材、長
さのものが使用される。前部垂直杆２及び後部垂直杆３
はその上端の上方側にカウンタウエイト２ａ，３ａが夫
々調整自在に取付けられている。

【００１８】前部水平杆４の先端には前部垂直杆２の上
端側が枢着されている。前部水平杆４と前部垂直杆２は
模型船ａの前後方向の上下回りつまり曳航方向に垂直な
水平軸周りに回動自在になっている。同様に、後部水平
杆５の先端には後部垂直杆３の上端側が枢着されてい
る。後部水平杆５と後部垂直杆３は模型船ａの前後方向
の上下回りつまり曳航方向に垂直な水平軸周りに回動自
在になっている。前部水平杆４及び後部水平杆５の基端
側の端部にはカウンタウエイト４ａ，５ａが夫々調整自
在に取付けられている。

【００１９】前部水平杆４はその基端側に前部回動軸６
が横設されている。同様に、後部水平杆５はその基端側
に後部回動軸７が横設されている。前部回動軸６は前部
昇降盤８の下部に回動自在に軸設されている。後部回動
軸７は後部昇降盤９の下部に回動自在に軸設されてい
る。

【００２０】前部水平杆４は前部回動軸６を介して前部
昇降盤８に、模型船ａの前後方向の上下回りつまり曳航
方向に垂直な水平軸周りに回動自在に支持されている。
同様に、後部水平杆５は後部回動軸７を介して後部昇降
盤９に、模型船ａの前後方向の上下回りつまり曳航方向
に垂直な水平軸周りに回動自在に支持されている。前部
水平杆４と後部水平杆５は同一の部材、長さのものが使
用される。

【００２１】前部昇降盤８はその上方に横設された前部
水平梁１０に昇降自在に垂下されている。同様に、後部
昇降盤９はその上方に横設された後部水平梁１１に昇降
自在に垂下されている。前部水平梁１０及び後部水平梁
１１は夫々その両端側が、模型実験用の水槽の上方に固
定して敷設された左右一対のレール１２に水平方向移動
自在に支持されている。

【００２２】前部昇降盤８に軸設された前記の前部回動
軸６には、ベルト伝動機構１３の一部を構成するベルト
車としての例えば前部プーリー１４が固設されている。
前部回動軸６は前部プーリー１４の回転中心に固設され
ていて、前記の前部水平杆４と前部プーリー１４はこの
前部回動軸６を介して連動連結されている。

【００２３】後部昇降盤９に軸設された前記の後部回動
軸７には、ベルト伝動機構１３の一部を構成するベルト
車としての例えば後部プーリー１５が固設されている。
後部回動軸７は後部プーリー１５の回転中心に固設され
ていて、前記の後部水平杆５と後部プーリー１５はこの
後部回動軸７を介して連動連結されている。前部プーリ
ー１４と後部プーリー１５は同一径からなっている。

【００２４】そして、ベルト伝動機構１３を構成する前
部プーリー１４と後部プーリー１５間には無端ベルト１
６が回装されており、前部プーリー１４と後部プーリー
１５はこの無端ベルト１６を介して連動連結されてい
る。また、前記の前部垂直杆２及び前部水平杆４と、後
部垂直杆３及び後部水平杆５とは、このベルト伝動機構
１３を介して連動連結されている。

【００２５】ベルト伝動機構１３は前部プーリー１４と
後部プーリー１５間に回装された無端ベルト１６を外す
ことによりその伝動機構が解除されるが、前部回動軸６
と前部プーリー１４との間又は後部回動軸７と後部プー
リー１５との間にクラッチ機構を設けて、このクラッチ
の断続操作によって、伝動機構の接続と解除を行うよう
にしてもよい。

【００２６】次に上記実施例の構成に基づく案内ガイド
装置１による作用について以下説明する。模型船ａはそ
の前部及び後部に枢着された前部垂直杆２及び後部垂直
杆３によって、前後、左右及び回転が拘束されて、これ
らの方向へは移動することができない。

【００２７】このため、模型船ａを前後又は左右に動か
すような波、回転させるような波、或いはこれらの合成
した波が模型船ａに作用した場合、前部垂直杆２及び後
部垂直杆３によってこれらの方向への動きが全て阻止さ
れるため、模型船ａに作用する外力は模型船ａの動きに
よる消失がなく、模型船ａに設けられた検力計ｂによっ
て全て計測される。

【００２８】これに対して、模型船ａを昇降させるよう
な波が模型船ａに作用した場合には、前部垂直杆２及び
後部垂直杆３には上昇方向に力が作用する。模型船ａに
作用する波が上昇方向に働く場合には、前部垂直杆２及
び後部垂直杆３にも上向きの力が作用し、前部水平杆４
及び後部水平杆５にも上向きの回転力が作用する。この
回転力によって、前部水平杆４及び後部水平杆５は、前
部回動軸６及び後部回動軸７を回転中心として、上向き
に回動する。

【００２９】前部回動軸６及び後部回動軸７には前部プ
ーリー１４及び後部プーリー１５が固設されており、こ
れらは一体となって回動し、さらにこの前部プーリー１
４及び後部プーリー１５は回装された無端ベルト１６に
よって連動連結されており、同一の回動角度で回動する
ため、模型船ａは全体的に水平状態を維持して上下に平
行に昇降して、前後に傾斜することはない。

【００３０】このようにして、模型船ａは拘束されるこ
となく平行に昇降することができる。従って、模型船ａ
に上向き又は下向きの波が作用した場合には、模型船ａ
は昇降し、検力計ｂにはそのときの外力は計測されな
い。

【００３１】これに対して、模型船ａの前後方向の傾斜
を許容する場合には、ベルト伝動機構１３を解除する。
ベルト伝動機構１３の解除は、例えば、前部プーリー１
４及び後部プーリー１５に回装された無端ベルト１６を
取り外すことによって達成される。無端ベルト１６を取
り外すことによって、前部プーリー１４と後部プーリー
１５は完全に独立した状態となり、お互いに拘束される
ことなく回動する。

【００３２】このため、模型船ａに対して、前後に傾斜
するような波が作用した場合、例えば図３に図示するよ
うに作用した場合には、前部垂直杆２は上昇し、前部水
平杆４は上向きに回動し、前部プーリー１４も時計回り
に回動する。これに対して、後部垂直杆３は下降し、後
部水平杆５は下向きに回動し、後部プーリー１５は反時
計回りに回動する。

【００３３】このようにして、模型船ａは拘束されるこ
となく前後に傾斜することができる。従って、模型船ａ
に前後に傾斜させるような波が作用した場合には、模型
船ａは前後に傾斜し、検力計ｂにはそのときの外力は計
測されない。

【００３４】なお、この考案は上記実施例に限定される
ものではなく、この考案の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、上記実施
例においては、ベルト伝動機構１３として、前部プーリ
ー１４、後部プーリー１５、無端ベルト１６が使用され
る場合で説明したが、これに限定されるものではなく、
プーリー１４，１５の代わりに歯車、又無端ベルト１６
の代わりにチェーンを使用してもよい。

【００３５】

【考案の効果】以上の記載より明らかなように、この考
案に係る浮体物の案内ガイド装置によれば、垂直連動杆
の下端のカウンタウエイト及びそのバランス調整を不要
にでき、調整作業を省略でき、測定作業の短縮化を図る
ことができる。しかも、カウンタウエイトを不要にでき
るため、装置を軽くすることができ、これによって、案
内ガイド装置の小型化を図ることができ、また、従来に
比べて前後で可動の数を１個づつ減らすことができ、可
動部の全体の摩擦を小さくすることができる。更に、ガ
イド装置の軽量小型化に伴って慣性モーメントを小さく
でき、慣性モーメントによる浮体物への影響を可能な限
り小さくすることができ、水面に所定の流れや波などを
発生させたときに浮体物に作用する水平方向の力や水平
回りの回転力などを正確に計測することができる等、極
めて実用的有益なる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す浮体物の案内ガイド装
置の概略斜視図である。

【図２】この考案の実施例を示すベルト伝動機構が機能
中の作用説明図である。

【図３】この考案の実施例を示すベルト伝動機構を解除
中の作用説明図である。

【図４】従来の浮体物の案内ガイド装置の概略側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 案内ガイド装置 ２ 前部垂直杆 ２ａ カウンタウエイト ３ 後部垂直杆 ３ａ カウンタウエイト ４ 前部水平杆 ４ａ カウンタウエイト ５ 後部水平杆 ５ａ カウンタウエイト ６ 前部回動軸 ７ 後部回動軸 ８ 前部昇降盤 ９ 後部昇降盤 １０ 前部水平梁 １１ 後部水平梁 １２ レール １３ ベルト伝動機構 １４ 前部プーリー １５ 後部プーリー １６ 無端ベルト ａ 模型船 ｂ 検力計 ４１ 従来の案内ガイド装置 ４２，４３ 垂直杆 ４４，４５ 水平杆 ４６，４７ 垂直連動杆 ４２ａ〜４７ａ カウンタウエイト ４８ 水平連結杆

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 模型実験用の水槽の水面に浮かべた浮体
   物の前部及び後部に、上方に延設された各垂直杆の下端
   を曳航方向に垂直な水平軸周りに回動自在に連結し、各
   垂直杆の上部に水平杆の先端側を曳航方向に垂直な水平
   軸周りに回動自在に連結し、各水平杆の基端側の回動軸
   を模型実験用の水槽の固定側に曳航方向に垂直な水平軸
   周りに回動自在に軸支し、各水平杆の基端側の回動軸に
   ベルト伝動機構の一対のベルト車を各々連動連結し、一
   対のベルト車にベルトを回装すると共に、水平杆に対し
   てベルト伝動機構を解除自在としたことを特徴とする浮
   体物の案内ガイド装置。