JPH0155698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶等の振動を相殺できるようにし
た消振機に関する。

従来、船舶の船体振動の対策の１つとして、第
１図に示すように、船尾に装備されるような電動
式消振機１が開発されている。その原理は、主機
２やプロペラ３によつて起こされた船体４の振動
５に対し、電動消振機１で船体を起振し、振動５
と位相が180゜ずれ振幅の等しい振動６を起こすも
のである。その結果、振動５と振動６とは重ね合
わせの原理により相殺しあい、これにより船体振
動を軽減することができる。

その具体的な構造として、第２図に示すごと
く、回転体１１の上に不釣合重錘１２を装着する
と、回転体中心と不釣合重錘とを結ぶ半径方向に
遠心力１３が生じ、この力は重錘の位置と共に回
転する。

このとき、回転体１１および不釣合重錘１２と
全く同じ回転体１４および重錘１５を対称に且つ
逆向きに回転させると、遠心力１３，１６の左右
方向の分力は常に相殺しあい、上下方向の分力は
常に加算しあつて、上下方向にのみ周期的に変化
する起振力が得られる。

なお、２つの回転軸の据付方を変えることによ
り、上下方向の起振力でなく水平方向の起振力を
得ることができる。その場合は船体の水平方向の
振動を軽減するものとなる。

ところで、船体振動は、船の吃水、載荷状態等
により、その振動特性に従つて、振動の位相、周
波数および振幅を複雑に変化する。

しかしながら、従来の消振機では、一旦不釣合
重錘の重量を調整すれば、その回転数（周波数）
と起振力との関係は次式によるものとなる。

Ｆ＝（Ｗ／ｇ）Rω² ……式(1) 但し、Ｆ：起振力 Ｗ：不釣合重錘重量 Ｒ：不釣合重錘回転半径 ω：不釣合重錘回転角速度 ｇ：重力加速度 すなわち、回転数の２乗に比例して起振力が決
まつてしまうので、第１図の振動６の位相および
振動数を振動５と同じに制御したとき、同時に振
幅も全く等しくすることはできない。したがつ
て、船体振動の変化に対し、過剰消振して逆に船
体振動を引き起こしたり、消振力が不足したりす
る状態を生じるようになる。

従来の消振機で、上述のような不具合を解消さ
せるためには、そのつど消振機を停止開放して不
釣合重錘の重量を調整しなければならなかつた。

本発明は、上述の諸問題を解決しようとするも
ので、不釣合重錘の位置調整を簡素な手段で容易
に行なえるようにした、可変出力式消振機を提供
することを目的とする。

このため本発明の可変出力式消振機は、両側面
に固着された主軸を介して回転駆動されるフライ
ホイールケーシングの内部に、スラスト軸受を介
し半径方向に配設された雄ねじ軸をそなえるとと
もに、同雄ねじ軸に螺合し同雄ねじ軸の回転に伴
つて移動しうる重錘をそなえ、同重錘の位置調節
を行なうべく、上記雄ねじ軸の内端に固着された
主傘歯車と、この主傘歯車の両側にそれぞれ噛み
合う副傘歯車を固着された一対の調節軸とが設け
られて、同調節軸が上記フライホイールケーシン
グの両端面における主軸内に同心的に配設される
とともに、同調節軸を上記主軸と相対回転させる
ための差動回転機構が付設されたことを特徴とし
ている。

以下、図面により本発明の一実施例としての可
変出力式消振機について説明すると、第３図はそ
の概略構造を示す平面図、第４図はその縦断面図
である。

この消振機の全体は、第３図に示すように、内
部に不釣合用の重錘を有する一対のフライホイー
ル２１，２２およびその軸受２３と、駆動歯車２
４および駆動モーター２５とで構成される。２つ
のフライホイール２１，２２内の不釣合重錘は、
歯車２４により常に対称の位置に保たれながら互
いに反対の向きに回転する。

片方のフライホイール２１の内部を第４図に示
す。フライホイールケーシング３１の内部には、
不釣合用の重錘３２が雄ねじ軸３３に螺合して支
持されている。

雄ねじ軸３３は、ケーシング３１の内部でスラ
スト軸受３５を介し半径方向に配設されており、
その内端に固着された主傘歯車３４を駆動される
ことによつて回転できるように支持されている。

そして、重錘３２は半径方向にのみ動き得るよ
うに、図示しないガイド等で回転を拘束されてい
るので、主傘歯車３４と共に雄ねじ軸３３が回転
すると、重錘３２は半径方向に移動するようにな
つている。

フライホイールケーシング３１の両端面に固着
された主軸３６は中空構造になつていて、その中
に装備された一対の調節軸３７Ａ，３７Ｂは、内
端に主傘歯車３４の両側部と噛み合う副傘歯車３
４Ａ，３４Ｂを固着されるとともに、主軸３６の
両端から外に出た外端には、図示しない固定軸と
係合しうる電磁式その他のクラツチ３８Ａ，３８
Ｂを有しており、これらのクラツチが効いていな
い状態では、調節軸３７Ａ，３７Ｂは歯車３９に
よつて駆動される主軸３６と同一回転数で回り、
３つの軸３６，３７Ａ，３７Ｂは相対的に静止し
て、各傘歯車３４，３４Ａ，３４Ｂも回転せず、
重錘３２は一定位置に保たれている。

そして、一方のクラツチ３８Ａを効かせると、
調節軸３７Ａは強制的に止められるので、今仮に
主軸３６が調節軸３７Ａ側端面から見て時計回り
に回転しているとすると、調節軸３７Ａは主軸３
６に対して相対的に反時計回りに回転することに
なる。このとき主傘歯車３４は時計回りに回転
し、雄ねじ軸３３を右ねじとすると、重錘３２は
半径方向に沿い主軸中心へ向つて移動する。

また反対に、クラツチ３８Ｂを効かせると、主
軸３６は前の場合と同じ回転のままでも調節軸３
７Ｂ側の端面から見れば反時計回りであるので、
調節軸３７Ｂが相対的に時計回りとなり、主傘歯
車３４が反時計回りとなつて、重錘３２は主軸中
心から遠ざかる方向に動く。

なお、主軸３６と各調節軸３７Ａ，３７Ｂとの
相対回転を起こさせる差動回転機構としては、固
定軸と係合しうるクラツチ３８Ａ，３８Ｂのほ
か、バンドブレーキなどを用いてもよくまた必要
に応じて各調節軸３７Ａ，３７Ｂを回転駆動する
駆動装置を用いてもよい。

本装置において、一対のフライホイールを併せ
た起振力は先に示した式(1)によるが、前述の機構
により、不釣合用の重錘３２を半径方向に移動す
ると、式(1)中のＲを任意に変化させることにな
る。すなわち主軸３６の回転数（起振力の周波
数）を一定に保つたままで、起振力の大きさが自
由に制御できる。

以下、本発明の消振機により得られる効果ない
し利点について列挙すれば、次のとおりである。

(1) 船体振動が船の吃水、載荷状況等より、その
振動特性に従つて周波数一振幅の関係が複雑に
変化した場合でも、消振機を停めることなくそ
の消振周波数と消振力とを別個に制御できるの
で、各々の最適点を選ぶことができ、消振力が
不足したり、逆に加振したりすることがなくな
る。

(2) 従来は不釣合力があるままで起動していたた
め余分の起動トルクを要して、その分だけ大き
なモーターが装備されていたが、本発明の消振
機では、不釣合重錘を主軸中心まで移動し不釣
合が無い状態で起動できるので、小さいモータ
ーを採用できる。

(3) 重錘の位置を動かす動力として、フライホイ
ール自体の回転力を利用できるので、駆動源と
しての電動機を１個にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は消振機をそなえた船舶の側面図、第２
図は従来の消振機の概略構造を示す説明図であ
り、第３図はその概略構造を示す平面図、第４図
はその縦断面図である。 ２１，２２……フライホイール、２３……軸
受、２４……駆動歯車、２５……駆動モーター、
３１……フライホイールケーシング、３２……重
錘、３３……雄ねじ軸、３４……主傘歯車、３４
Ａ，３４Ｂ……副傘歯車、３５……スラスト軸
受、３６……主軸、３７Ａ，３７Ｂ……調節軸、
３８Ａ，３８Ｂ……差動回転機構としてのブレー
キ用クラツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両端面に固着された主軸を介して回転駆動さ
   れるフライホイールケーシングの内部に、スラス
   ト軸受を介し半径方向に配設された雄ねじ軸をそ
   なえるとともに、同雄ねじ軸に螺合し同雄ねじ軸
   の回転に伴つて移動しうる重錘をそなえ、同重錘
   の位置調節を行なうべく、上記雄ねじ軸の内端に
   固着された主傘歯車と、この主傘歯車の両側にそ
   れぞれ噛み合う副傘歯車を固着された一対の調節
   軸とが設けられて、同調節軸が上記フライホイー
   ルケーシングの両端面における主軸内に同心的に
   配設されるとともに、同調節軸を上記主軸と相対
   回転させるための差動回転機構が付設されたこと
   を特徴とする、可変出力式消振機。