JP4782216B2 - Ship vibration reduction device - Google Patents
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Description
本発明は、船舶の減揺装置に関する。 The present invention relates to a ship vibration reduction device.
特許文献1は、船舶等の揺れを低減するための減揺装置を開示している。この減揺装置は、モータと、モータにより駆動されるフライホイールと、フライホイールを内蔵するジンバルと、ジンバルを揺動可能に支持するサポート部と、ジンバルの揺動を制動する摩擦式のダンパと、モータに電力を供給するモータ用電源と、制御部を備える。制御部は、ジンバルが所定の角度以上揺動した時にモータへの電力の供給を遮断することで、仕様制限を越えたジンバルの揺れによる減揺装置の破損を防止する。
本発明の目的は、船舶の減揺装置の破損を防止することである。 An object of the present invention is to prevent damage to a ship's vibration reduction device.
以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).
本発明による船舶の減揺装置は、フライホイール(11)と、前記フライホイールを回転可能に支持するジンバル(12)と、前記フライホイールを駆動するモータ(13)と、前記ジンバルを揺動可能に支持するジンバル支持部(14)と、前記ジンバルの揺動を制動する第1ダンパ(15A)と、前記モータに駆動電力を供給するモータドライバ(20)と、前記第1ダンパの温度が所定の温度を超えた場合に前記モータドライバに前記駆動電力の供給を遮断させる安全装置(40、50)とを具備する。 A ship vibration reduction device according to the present invention includes a flywheel (11), a gimbal (12) that rotatably supports the flywheel, a motor (13) that drives the flywheel, and a rocker that can swing the gimbal. The gimbal support portion (14) supported by the motor, the first damper (15A) for braking the swing of the gimbal, the motor driver (20) for supplying driving power to the motor, and the temperature of the first damper are predetermined. And a safety device (40, 50) that cuts off the supply of the driving power to the motor driver when the temperature exceeds the temperature.
第1ダンパの温度が所定の温度を超えた場合にモータへの駆動電力の供給が自動的に遮断されるため、減揺装置の破損が防止される。 When the temperature of the first damper exceeds a predetermined temperature, the supply of driving power to the motor is automatically cut off, so that the vibration reduction device is prevented from being damaged.
前記安全装置は、前記第1ダンパに設けられた第1バイメタルスイッチ(41A)を備えることが好ましい。前記モータドライバは、発電機(30)に接続される入力端子(21)と、前記モータの動力ケーブル(13a)に接続される出力端子(22)と、第1端子(23)と、前記第1バイメタルスイッチを介して前記第1端子に接続される第2端子(24)と、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられたリレー(25)とを備えることが好ましい。前記リレーは、前記第1端子と前記第2端子の間がオフ状態になると前記入力端子と前記出力端子の間をオフ状態にする。 It is preferable that the safety device includes a first bimetal switch (41A) provided in the first damper. The motor driver includes an input terminal (21) connected to the generator (30), an output terminal (22) connected to the power cable (13a) of the motor, a first terminal (23), and the first It is preferable to include a second terminal (24) connected to the first terminal via a one bimetal switch, and a relay (25) provided between the input terminal and the output terminal. When the relay is turned off between the first terminal and the second terminal, the relay is turned off between the input terminal and the output terminal.
バイメタルスイッチとリレーとを用いてモータへの駆動電力の供給を自動的に遮断するため、安全装置の製造コストが抑制される。 Since the supply of driving power to the motor is automatically cut off using the bimetal switch and the relay, the manufacturing cost of the safety device is suppressed.
上記船舶の減揺装置は、前記ジンバルの揺動を制動する第2ダンパ(15B)を更に具備することが好ましい。前記安全装置は、前記第2ダンパに設けられた第2バイメタルスイッチ(41B)を備えることが好ましい。前記第1バイメタルスイッチと前記第2バイメタルスイッチは直列に接続される。前記第2端子は、前記第1バイメタルスイッチ及び前記第2バイメタルスイッチを介して前記第1端子に接続される。 It is preferable that the ship vibration reduction device further includes a second damper (15B) for braking the rocking of the gimbal. It is preferable that the safety device includes a second bimetal switch (41B) provided in the second damper. The first bimetal switch and the second bimetal switch are connected in series. The second terminal is connected to the first terminal through the first bimetal switch and the second bimetal switch.
第1バイメタルスイッチ及び第2バイメタルスイッチが直列に接続されているため、第1ダンパ及び第2ダンパの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合にモータへの駆動電力の供給が遮断される。 Since the first bimetal switch and the second bimetal switch are connected in series, the supply of drive power to the motor is interrupted when the temperature of at least one of the first damper and the second damper exceeds a predetermined temperature. .
本発明による船舶の減揺装置は、フライホイール(11)と、前記フライホイールを回転可能に支持するジンバル(12)と、前記フライホイールを駆動するモータ(13)と、前記ジンバルを揺動可能に支持するジンバル支持部(14)と、前記ジンバルの揺動を制動する第1ダンパ(15A)と、前記ジンバルの揺動を制動する第2ダンパ(15B)と、前記モータに駆動電力を供給するモータドライバ(13)と、前記第1ダンパ及び前記第2ダンパの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合に前記モータドライバに前記駆動電力の供給を遮断させる安全装置(40、50)を具備する。 A ship vibration reduction device according to the present invention includes a flywheel (11), a gimbal (12) that rotatably supports the flywheel, a motor (13) that drives the flywheel, and a rocker that can swing the gimbal. A drive power is supplied to the motor, a gimbal support portion (14) for supporting the gimbal, a first damper (15A) for braking the swing of the gimbal, a second damper (15B) for braking the swing of the gimbal, and the motor. And a safety device (40, 50) that causes the motor driver to cut off the supply of the driving power when the temperature of at least one of the first damper and the second damper exceeds a predetermined temperature. It comprises.
第1ダンパ及び第2ダンパの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合にモータへの駆動電力の供給が自動的に遮断されるため、減揺装置の破損が防止される。 When the temperature of at least one of the first damper and the second damper exceeds a predetermined temperature, the supply of the driving power to the motor is automatically shut off, so that the vibration reduction device is prevented from being damaged.
本発明によれば、船舶の減揺装置の破損が防止される。 According to the present invention, breakage of the ship's vibration reduction device is prevented.
添付図面を参照して、本発明による船舶の減揺装置を実施するための形態を以下に説明する。 With reference to an accompanying drawing, the form for carrying out the ship rocking device by the present invention is explained below.
(第1の実施形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る船舶の減揺装置は、減揺装置本体10と、モータドライバ20と、発電機30と、安全装置40を備える。減揺装置本体10は、モータ13と、ダンパ15Aと、ダンパ15Bを備える。発電機30及びモータ13は、それぞれ三相発電機及び三相モータである。モータドライバ20は、入力端子21と、出力端子22と、CM端子23と、X1端子24と、リレー25を備える。入力端子21は、R端子と、S端子と、T端子を含む。出力端子22は、U端子と、V端子と、W端子を含む。リレー25は、入力端子21と出力端子22の間に設けられている。リレー25は、R端子とU端子の接続、S端子とV端子の接続、及び、T端子とW端子の接続を開閉する。入力端子21は、ブレーカスイッチ31を介して発電機30に接続されている。出力端子22は、モータ13の動力ケーブル13aに接続されている。安全装置40は、ダンパ15Aに設けられたバイメタルスイッチ41Aと、ダンパ15Bに設けられたバイメタルスイッチ41Bを備える。バイメタルスイッチ41A及び41Bは、それぞれダンパ15A及び15Bの温度をモニタする。バイメタルスイッチ41Aは、ダンパ15Aの温度が所定の温度を超えると開く。バイメタルスイッチ41Bは、ダンパ15Bの温度が所定の温度を超えると開く。CM端子23は、バイメタルスイッチ41A及び41Bを介してX1端子24に接続されている。バイメタルスイッチ41A及び41Bが直列に接続されているため、バイメタルスイッチ41A及び41Bの両方が閉じている場合はCM端子23とX1端子24の間がオン状態(導通状態)であり、バイメタルスイッチ41A及び41Bの少なくとも一方が開くとCM端子23とX1端子24の間がオフ状態(非導通状態)になる。リレー25は、CM端子23とX1端子24の間がオン状態の場合に入力端子21と出力端子22の間をオン状態にし(入力端子21と出力端子22の接続を閉じ)、CM端子23とX1端子24の間がオフ状態になると入力端子21と出力端子22の間をオフ状態にする(入力端子21と出力端子22の接続を開く)。モータドライバ20は、リレー25が入力端子21と出力端子22の間をオン状態にしている場合にモータ13に駆動電力を供給し、リレー25が入力端子21と出力端子22の間をオフ状態にすると駆動電力の供給を遮断する。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the ship vibration reduction device according to the first embodiment of the present invention includes a vibration reduction device
図2に示すように、減揺装置本体10は、フライホイール11と、ジンバル12と、モータ13と、ジンバル支持部14と、ダンパ15A及び15Bを備える。ジンバル12は、フライホイール11が回転軸S1まわりに回転可能なようにフライホイール11を支持する。モータ13は、フライホイール11を駆動する。ジンバル支持部14は、ジンバル12が揺動軸S2まわりに揺動可能なようにジンバル12を支持する。ダンパ15A及び15Bの各々は、作動油の流動抵抗によりジンバル12の揺動を制動する。ダンパ15A及び15Bは、例えば、ロータリーダンパである。揺動軸S2は回転軸S1に直交している。ジンバル支持部14は、船体に固定されている。バイメタルスイッチ41A及び41Bは、それぞれダンパ15A及び15Bの外側に貼り付けられている。
As shown in FIG. 2, the vibration reduction device
船体の左右軸が揺動軸S2に平行な場合を例として、本実施形態に係る減揺装置が船舶の揺れを低減する原理を説明する。フライホイール11は、モータ13により駆動されて角運動量Hを有するように高速回転する。船体が横波を受けて角速度Ωでロールする場合、ジンバル12には角運動量Hと角速度Ωの外積で表されるジャイロトルクT1が作用し、ジンバル12が揺動軸S2まわりに揺動する。このとき、フライホイール11が角運動量Hを維持しようとするため、船体にはジンバル支持部14を介してカウンタトルクT2が作用する。ジンバル12の揺動の角速度をωとすると、カウンタトルクT2は角運動量Hと角速度ωの外積で表される。カウンタトルクT2が船体のロール方向の逆方向に作用するため、船体のロール方向の揺れが低減される。
Taking the case where the left and right axis of the hull is parallel to the swing axis S2 as an example, the principle that the vibration reduction device according to the present embodiment reduces the vibration of the ship will be described. The
例えば、本実施形態に係る減揺装置を搭載した船舶が高波浪領域を航行する場合のように減揺装置が過負荷環境で使用される場合、ジンバル12が激しく揺動するため、ダンパ15A及び15Bが高温になって作動油をシールしているシール材が破損するおそれがある。作動油が漏れた場合、ジンバル12が制動されなくなるため、減揺装置が破損するおそれがある。
For example, when the anti-vibration device is used in an overload environment, such as when a ship equipped with the anti-vibration device according to the present embodiment navigates in a high wave region, the
図1を参照して、ダンパ15Aが所定の温度より高温になるとバイメタルスイッチ41Aが開き、CM端子23とX1端子24の間がオフ状態になる。すると、リレー25が入力端子21と出力端子22の間をオフ状態にするため、モータドライバ20は駆動電力の供給を自動的に遮断する。ダンパ15Bが所定の温度より高温になった場合についても、ダンパ15Aの場合と同様に、モータドライバ20は駆動電力の供給を自動的に遮断する。すなわち、安全装置40は、ダンパ15A及び15Bの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合に、モータドライバ20に駆動電力の供給を遮断させる。これにより揺動装置本体10が安全に停止し、ダンパ15A及び15Bの破損が防止される。
Referring to FIG. 1, when
また、ダンパ15A又は15Bに異常が発生した場合にもダンパ15A又は15Bが高温になる。本実施形態によれば、ダンパ15A又は15Bに異常が発生した状態で減揺装置が作動し続けることが防止される。その結果、ダンパ15A又は15Bの破損が防止され、減揺装置本体10の破損が防止される。
Also, when an abnormality occurs in the
更に、減揺装置本体10の雰囲気温度が高いと、ダンパ15A及び15Bが熱を周囲に放出することができないため、ダンパ15A及15Bの制動力が低下する。ダンパ15A及15Bの制動力が低下した状態で減揺装置が作動し続けると、減揺装置本体10が破損するおそれがある。本実施形態によれば、雰囲気温度が高い場合に減揺装置が停止されるため、減揺装置本体10の破損が防止される。
Furthermore, if the atmospheric temperature of the vibration reduction device
バイメタルスイッチ41A及び41Bがそれぞれダンパ15A及び15Bの外側に配置されているため、減揺装置の組み立てが容易である。なお、バイメタルスイッチ41A及び41Bはそれぞれダンパ15A及び15Bの中に配置されてもよい。
Since the
(第2の実施形態)
図3を参照して、本発明の第2の実施形態に係る船舶の減揺装置を説明する。本実施形態に係る減揺装置は、第1の実施形態に係る減揺装置の安全装置40が安全装置50で置き換えられたものである。安全装置50は、熱電対やサーミスタのような温度センサ51A及び51Bと、判定部52を備える。温度センサ51A及び51Bは、それぞれダンパ15A及び15Bに設けられている。温度センサ51Aは、ダンパ15Aの温度をモニタし、ダンパ15Aの温度を示す信号を判定部52に出力する。温度センサ51Bは、ダンパ15Bの温度をモニタし、ダンパ15Bの温度を示す信号を判定部52に出力する。判定部52は、CM端子23及びX1端子24にそれぞれ接続されている。判定部52は、温度センサ51A及び15Bからの信号が示す温度が所定の温度より高いかどうか判定する。判定部52は、温度センサ51Aからの信号及び温度センサ51Bからの信号の両方が所定の温度より低い温度を示す場合、CM端子23とX1端子24の間をオン状態にする。判定部52は、温度センサ51Aからの信号及び温度センサ51Bからの信号の少なくとも一方が示す温度が所定の温度を超えた場合、CM端子23とX1端子24の間をオフ状態にする。したがって、安全装置50は、ダンパ15A及び15Bの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合に、モータ13への駆動電力の供給を遮断する。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 3, a description will be given of a ship vibration reduction device according to a second embodiment of the present invention. In the vibration reduction device according to the present embodiment, the
温度センサ51A及び51Bがそれぞれダンパ15A及び15Bの外側に配置されている場合、減揺装置の組み立てが容易である。なお、温度センサ51A及び51Bはそれぞれダンパ15A及び15Bの中に配置されてもよい。
When the
上記各実施形態において、発電機30及びモータ13は、それぞれ単相発電機及び単相モータであってもよい。また、ダンパ15A及び15Bは、摩擦ダンパ、リニアダンパ、油圧ポンプ等であってもよい。
In the above embodiments, the
10…減揺装置本体
11…フライホイール
12…ジンバル
13…モータ
13a…動力ケーブル
14…ジンバル支持部
15A、15B…ダンパ
20…モータドライバ
21…入力端子
22…出力端子
23…CM端子
24…X1端子
25…リレー
30…発電機
31…ブレーカスイッチ
40…安全装置
41A、41B…バイメタルスイッチ
50…安全装置
51A、51B…温度センサ
52…判定部
S1…回転軸
S2…揺動軸
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記フライホイールを回転可能に支持するジンバルと、
前記フライホイールを駆動するモータと、
前記ジンバルを揺動可能に支持するジンバル支持部と、
前記ジンバルの揺動を制動する第1ダンパと、
前記モータに駆動電力を供給するモータドライバと、
前記第1ダンパの温度が所定の温度を超えた場合に前記モータドライバに前記駆動電力の供給を遮断させる安全装置と
を具備する
船舶の減揺装置。 With flywheel,
A gimbal that rotatably supports the flywheel;
A motor for driving the flywheel;
A gimbal support portion for swingably supporting the gimbal;
A first damper for braking the swing of the gimbal;
A motor driver for supplying driving power to the motor;
And a safety device that causes the motor driver to cut off the supply of the driving power when the temperature of the first damper exceeds a predetermined temperature.
前記モータドライバは、
発電機に接続される入力端子と、
前記モータの動力ケーブルに接続される出力端子と、
第1端子と、
前記第1バイメタルスイッチを介して前記第1端子に接続される第2端子と、
前記入力端子と前記出力端子の間に設けられたリレーと
を備え、
前記リレーは、前記第1端子と前記第2端子の間がオフ状態になると前記入力端子と前記出力端子の間をオフ状態にする
請求項1の船舶の減揺装置。 The safety device includes a first bimetal switch provided in the first damper,
The motor driver is
An input terminal connected to the generator;
An output terminal connected to the power cable of the motor;
A first terminal;
A second terminal connected to the first terminal via the first bimetal switch;
A relay provided between the input terminal and the output terminal;
The ship rocking device according to claim 1, wherein when the relay is turned off between the first terminal and the second terminal, the relay is turned off between the input terminal and the output terminal.
前記安全装置は、前記第2ダンパに設けられた第2バイメタルスイッチを備え、
前記第1バイメタルスイッチと前記第2バイメタルスイッチは直列に接続され、
前記第2端子は、前記第1バイメタルスイッチ及び前記第2バイメタルスイッチを介して前記第1端子に接続される
請求項2の船舶の減揺装置。 A second damper for braking the swing of the gimbal;
The safety device includes a second bimetal switch provided in the second damper,
The first bimetal switch and the second bimetal switch are connected in series,
The ship's vibration reduction device according to claim 2, wherein the second terminal is connected to the first terminal via the first bimetal switch and the second bimetal switch.
前記フライホイールを回転可能に支持するジンバルと、
前記フライホイールを駆動するモータと、
前記ジンバルを揺動可能に支持するジンバル支持部と、
前記ジンバルの揺動を制動する第1ダンパと、
前記ジンバルの揺動を制動する第2ダンパと、
前記モータに駆動電力を供給するモータドライバと、
前記第1ダンパ及び前記第2ダンパの少なくとも一方の温度が所定の温度を超えた場合に前記モータドライバに前記駆動電力の供給を遮断させる安全装置と
を具備する
船舶の減揺装置。 With flywheel,
A gimbal that rotatably supports the flywheel;
A motor for driving the flywheel;
A gimbal support portion for swingably supporting the gimbal;
A first damper for braking the swing of the gimbal;
A second damper for braking the swing of the gimbal;
A motor driver for supplying driving power to the motor;
A ship vibration reduction device, comprising: a safety device that causes the motor driver to cut off the supply of the driving power when the temperature of at least one of the first damper and the second damper exceeds a predetermined temperature.
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