【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、船舶の船橋等を含む上部構造物への
動揺の伝播を吸収させるようにした、支持緩衝装
置付き船舶に関する。
一般に船舶では、第１図に示すように、船橋ｂ
や客室ｃが主船体ａと一体になつており、波浪中
における主船体ａの動揺はそのまま船橋ｂや客室
ｃの動揺となる。特に、高速艇においては、波浪
のある海面を高速で航行する際に、船体の動揺お
よび加速度が極めて大きくなり、さらに波面と船
体との衝突に伴う衝撃加速度も重畳するため、乗
心地が悪く、乗客乗員に船酔をはじめとするさま
ざまな苦痛を与えるという問題点がある。
また、第２図ａ，ｂに示すように、従来の高速
艇の波浪中における動揺（縦揺れ）および上下加
速度の計測結果において、船長40ｍの第１図に示
すような船舶が波長50ｍ、波高２ｍの波浪中を船
速20ノツトで航行する場合の船体の縦揺れおよび
船首における上下加速度は、鋭いピークをもつ衝
撃的な波形を示しており、その値は複振幅で重力
加速度ｇの３倍にもなるという欠点がある。
本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、船舶の船橋等の動揺を吸収することに
よつて、乗心地のよい船舶を提供することを目的
とする。
このため、本発明の上部構造物用支持緩衝装置
付き船舶は、浮力を生じる主船体と、同主船体上
に支持機構を介して設けられた船橋等を含む上部
構造物とから成り、上記主船体の動揺の上記上部
構造物への伝播を吸収させるべく制御しうる支持
装置および緩衝装置が、上記支持機構に設けら
れ、上記支持装置が複数の制御可能の油圧シリン
ダとして構成されて、同油圧シリンダが上記緩衝
装置と直列に配設されていることを特徴としてい
る。
以下、図面により本発明の一実施例としての上
記構造物用支持緩衝装置付きの船舶について説明
すると、第３図はその立面図、第４図はその平面
図、第５図はその支持機構を示す模式図、第６図
はその波を受ける状態を示す説明図、第７図はそ
の作用を示すグラフであり、第８，９図は本発明
の変形例としての上部構造物用支持緩衝装置付き
船舶を示すもので、それぞれ主船体が双胴状に構
成された船舶の平面図および立面図である。
第３〜５図に示すように、浮力を生じる主船体
１上に、支持機構３を介して船橋および客室を含
む上部構造物２が設けられている。
支持機構３は、主船体１の上下加速度およびピ
ツチング等の動揺が上部構造物２へ伝播するのを
吸収するように制御される緩衝装置および支持装
置としての油圧シリンダ６から構成される。
そして、上記緩衝装置はバネ４およびダツシユ
ポツト５により構成されている。
第５図に示すように、支持機構３は船舶の進行
方向に２組設けられており、それぞれ緩衝装置
４，５を介して上部構造物２を支持するように、
前後に対をなす油圧シリンダ６，６が設けられて
いる。
すなわち、支持機構３において、緩衝装置とし
てのバネ４およびダツシユポツト５と、支持装置
としての油圧シリンダ６とは、相互に直列に配設
されている。
上述の油圧シリンダ６，６は、図示しない上部
構造物用および主船体用の運動検出器からの信号
に基づき制御を行なう制御系により、油圧装置７
からの油圧を油圧バルブ８を介して受け、これに
より、主船体１の運動を吸収するように油圧シリ
ンダ６が伸縮することによつて、上部構造物２を
ほぼ一定の水平面内に維持する制御が行なわれ
る。
本発明の上部構造物用支持緩衝装置付き船舶
は、上述のように構成されているので、高速航走
時に主船体１が波を受けて動揺しても、緩衝装置
のバネ４の復原力およびダツシユポツト５の減衰
力による緩衝作用と、同緩衝装置４，５と直列に
配設された油圧シリンダ６の支持作用とによつ
て、上部構造物２はほぼ一定の水平面内にその姿
勢を維持することができる。
第６図は、船体を10等分して船首FPと船尾AE
との間を符号SS１〜SS９で示すように区分し、
上部構造物２の重心を船体後半部であるSS３付
近で１組の緩衝装置３のみで支持した場合につい
て、ストリツプ法による船体運動の推定計算結果
を示す。
なお、第６図においては、油圧シリンダ６の記
入を省略しているが、これは、下記の計算には直
接算入していないためであり、詳しくは第５図の
ように支持機構を構成している。
本発明の次表に示すような仕様の船舶では、第
７図に示すように、上部構造物２内の客室におけ
る上下揺れ振幅は、実線Ｅで示すようになり、従
来の船舶の客室前部（その位置SS８）および客
室中央部（その位置SS４）における上下揺れ振
幅が、一点鎖線Ｃおよび破線Ｄとなるのに対し
て、振幅が常に大幅に減少するようになる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ship equipped with a support shock absorbing device that absorbs propagation of vibrations to superstructures including a ship's bridge and the like. Generally, on a ship, as shown in Figure 1, the bridge b
The main hull a and the cabin c are integrated with the main hull a, and the movement of the main hull a during waves directly causes the bridge b and the cabin c to oscillate. In particular, when a high-speed boat navigates at high speed on a sea surface with waves, the oscillation and acceleration of the boat become extremely large, and the shock acceleration caused by the collision between the wave surface and the hull is also superimposed, making the ride uncomfortable and causing passenger The problem is that it causes various kinds of pain to the crew, including seasickness. In addition, as shown in Figure 2 a and b, in the measurement results of the oscillation (pitching) and vertical acceleration of a conventional high-speed boat in waves, a vessel like the one shown in Figure 1 with a length of 40 m has a wavelength of 50 m and a wave height of 2 m. The pitching of the ship and the vertical acceleration at the bow when sailing through waves at a speed of 20 knots show an impulsive waveform with a sharp peak, and the value is three times the gravitational acceleration g with a double amplitude. It also has the disadvantage of becoming. The present invention is intended to solve these problems, and aims to provide a ship with good riding comfort by absorbing the vibrations of the ship's bridge, etc. Therefore, the ship with the support and buffer device for superstructure of the present invention consists of a main hull that generates buoyancy and an upper structure including a bridge etc. provided on the main hull via a support mechanism. A controllable support and damping device is provided on the support mechanism to absorb propagation of hull motion to the superstructure, and the support device is configured as a plurality of controllable hydraulic cylinders, and the support device is configured as a plurality of controllable hydraulic cylinders, It is characterized in that a cylinder is arranged in series with the above-mentioned shock absorber. Hereinafter, a ship equipped with the above structure support/shock device as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Fig. 3 is an elevation view thereof, Fig. 4 is a plan view thereof, and Fig. 5 is a support mechanism thereof. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state in which the waves are received, FIG. 7 is a graph showing the effect, and FIGS. 8 and 9 are a support buffer for an upper structure as a modification of the present invention. FIG. 1 is a plan view and an elevation view of a vessel equipped with a device, each of which has a main hull configured in a twin-hulled shape. As shown in FIGS. 3 to 5, a superstructure 2 including a bridge and a passenger cabin is provided on a main hull 1 that generates buoyancy via a support mechanism 3. The support mechanism 3 includes a hydraulic cylinder 6 as a shock absorber and a support device that are controlled to absorb vertical acceleration of the main hull 1 and vibrations such as pitching propagating to the upper structure 2. The above-mentioned shock absorbing device is composed of a spring 4 and a dart pot 5. As shown in FIG. 5, two sets of support mechanisms 3 are provided in the direction of travel of the ship, each supporting the upper structure 2 via shock absorbers 4 and 5.
A pair of hydraulic cylinders 6, 6 is provided at the front and rear. That is, in the support mechanism 3, the spring 4 and dart pot 5 as a shock absorber, and the hydraulic cylinder 6 as a support device are arranged in series with each other. The above-mentioned hydraulic cylinders 6, 6 are controlled by a hydraulic system 7 by a control system that performs control based on signals from motion detectors for the superstructure and the main hull (not shown).
control system that maintains the superstructure 2 within a substantially constant horizontal plane by receiving hydraulic pressure from the main hull 1 through a hydraulic valve 8, and thereby expanding and contracting the hydraulic cylinder 6 to absorb the movement of the main hull 1. will be carried out. Since the ship with the superstructure support/shock device of the present invention is configured as described above, even if the main hull 1 is shaken by waves during high-speed cruising, the restoring force of the spring 4 of the shock absorber is The upper structure 2 maintains its posture within a substantially constant horizontal plane due to the buffering effect of the damping force of the dart pot 5 and the supporting effect of the hydraulic cylinder 6 arranged in series with the shock absorbers 4 and 5. be able to. Figure 6 shows the bow FP and stern AE by dividing the hull into 10 equal parts.
The areas between the two are divided as shown by codes SS1 to SS9,
The results of estimating the hull motion using the strip method are shown in the case where the center of gravity of the superstructure 2 is supported by only one set of shock absorbers 3 near the SS 3, which is the rear half of the hull. Note that the hydraulic cylinder 6 is omitted in Fig. 6, but this is because it is not directly included in the calculations below, and in detail, the support mechanism is configured as shown in Fig. 5. ing. In a ship according to the present invention having specifications as shown in the following table, as shown in FIG. (Position SS8) and the central part of the cabin (Position SS4) are shown by the dashed line C and dashed line D, whereas the amplitude always decreases significantly.
【表】
例えば、波長100ｍ、波高２ｍの波浪中におい
ては、従来の船舶の客室前部における振幅Ａが
1.93ｍとなるのに対し、本発明の船舶ではその振
幅Ｂは0.40ｍと約1/5となる。
これらの振幅Ａ，Ｂを上下加速度に直すと、従
来の船舶においては0.73ｇとなり、本発明の船舶
においては0.15ｇとなる。さらに、従来の船舶で
は、この上下加速度に波浪衝撃による加速度が重
畳するが、本発明の船舶では、上部構造物２の支
持機構３において、バネ４およびダツシユポツト
５としての緩衝装置が支持装置としての油圧シリ
ンダ６と直列に設けられているので、上部構造物
２に対し波浪衝撃による加速度は重畳しない。
さらに油圧シリンダ６を各支持点における主船
体の上下運動を吸収するように制御、作動させる
制御系が設けられるので、上部構造物への動揺の
伝播はさらに小さくなる。
すなわち、本発明の船舶では、その上下加速度
において、従来の船舶の上下加速度を1/5以下に
減少させうる効果がある。
緩衝装置としては、上述のバネ４やダツシユポ
ツト５のほか、空気バネなど適宜のものを選ぶこ
とができる。
また、本発明の変形例では、第８，９図に示す
ように、主船体が双胴状に形成されており、双胴
の主船体１ａ，１ｂによつて床面積のより広い上
部構造物２′を実現できるようになつている。
さらに、停船中は、支持装置としての油圧シリ
ンダが緩衝装置を固定し、あるいは他の支持機構
により上部構造物を固定支持したりして、乗客や
乗員の移動および積荷の揚げ下ろしに伴う上部構
造物の傾斜の防止をはかるようにしてもよい。
また、支持機構３は、船幅方向に２列設けても
よく、これにより上部構造物のローリングを減少
させることができる。
以上詳述したように、本発明の上部構造物用支
持緩衝装置付き船舶によれば、浮力を生じる主船
体と、同主船体上に支持機構を介して設けられた
船橋等を含む上部構造物とから成り、上記主船体
の動揺の上記上部構造物への伝播を吸収させるべ
く制御しうる支持装置および緩衝装置が、上記支
持機構に設けられ、上記支持装置が複数の制御可
能の油圧シリンダとして構成されて、同油圧シリ
ンダが上記緩衝装置と直列に配設されるという簡
素な構成で、船橋等を含む上部構造物内の乗心地
を大幅に改善することができ、荒天時の就航率を
向上させる利点もある。[Table] For example, in waves with a wavelength of 100m and a wave height of 2m, the amplitude A at the front of the cabin of a conventional ship is
1.93 m, whereas in the ship of the present invention, the amplitude B is 0.40 m, which is about 1/5. When these amplitudes A and B are converted into vertical acceleration, it becomes 0.73g in the conventional ship, and 0.15g in the ship of the present invention. Furthermore, in conventional ships, acceleration due to wave impact is superimposed on this vertical acceleration, but in the ship of the present invention, in the support mechanism 3 of the upper structure 2, the shock absorbers as the springs 4 and the dart pots 5 are used as support devices. Since it is provided in series with the hydraulic cylinder 6, acceleration due to wave impact is not superimposed on the upper structure 2. Furthermore, since a control system is provided that controls and operates the hydraulic cylinders 6 to absorb the vertical movement of the main hull at each support point, the propagation of vibration to the superstructure is further reduced. That is, the ship of the present invention has the effect of reducing the vertical acceleration of the conventional ship to 1/5 or less. As the shock absorbing device, in addition to the above-mentioned spring 4 and dart pot 5, an appropriate one such as an air spring can be selected. In addition, in a modification of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, the main hull is formed into a twin-hulled shape, and the twin-hulled main hulls 1a and 1b create a superstructure with a larger floor area. 2' can now be achieved. Furthermore, while the ship is at rest, hydraulic cylinders as a support device fix the shock absorbers, or other support mechanisms fix and support the superstructure, allowing the superstructure to move as passengers and crew move and cargo to be lifted or unloaded. It may also be designed to prevent objects from tilting. Further, the support mechanisms 3 may be provided in two rows in the width direction of the ship, thereby reducing rolling of the superstructure. As described in detail above, according to the ship with the superstructure support buffer device of the present invention, the superstructure includes a main hull that generates buoyancy and a bridge etc. provided on the main hull via a support mechanism. a support device and a shock absorber that are controllable to absorb propagation of vibrations of the main hull to the superstructure, the support device being provided with a plurality of controllable hydraulic cylinders; With a simple configuration in which the same hydraulic cylinder is arranged in series with the above-mentioned shock absorber, it is possible to significantly improve ride comfort in superstructures, including bridges, etc., and reduce the service rate in rough weather. There are also benefits to improving it.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１，２図は従来の船舶を示すもので、第１図
はその立面図、第２図ａ，ｂはいずれもその作用
を説明するためのグラフであり、第３〜７図は本
発明の一実施例としての上部構造物用支持緩衝装
置付き船舶を示すもので、第３図はその立面図、
第４図はその平面図、第５図はその支持機構を示
す模式図、第６図はその波を受ける状態を示す説
明図、第７図はその作用を示すグラフであり、第
８，９図は本発明の変形例としての上部構造物用
支持緩衝装置付き船舶を示すもので、それぞれ主
船体が双胴状に構成された船舶の平面図および立
面図である。
１，１ａ，１ｂ…主船体、２，２′…上部構造
物、３…支持機構、４…緩衝装置としてのバネ、
５…緩衝装置としてのダツシユポツト、６…油圧
シリンダ、７…油圧装置、８…油圧バルブ。
Figures 1 and 2 show a conventional ship. Figure 1 is an elevation view of the ship, Figures 2 a and b are graphs to explain its operation, and Figures 3 to 7 are used in this book. FIG. 3 shows an elevational view of a ship equipped with a superstructure support and buffer device as an embodiment of the invention.
Fig. 4 is a plan view thereof, Fig. 5 is a schematic diagram showing its support mechanism, Fig. 6 is an explanatory diagram showing the state in which the wave is received, Fig. 7 is a graph showing its action, and Fig. 8 and 9 are graphs showing its action. The figures show a ship with a superstructure support/shock device as a modified example of the present invention, and are a plan view and an elevation view of the ship, respectively, in which the main hull is configured in a twin-hulled shape. 1, 1a, 1b...Main hull, 2, 2'...Superstructure, 3...Support mechanism, 4...Spring as a shock absorber,
5...Dash pot as a shock absorber, 6...Hydraulic cylinder, 7...Hydraulic device, 8...Hydraulic valve.