図面 (/)

技術 懸架装置を含む多胴船

出願人 ノウティ-クラフトピーティーワイリミテッド
発明者 ヘイリングクリストファーブライアンカトニジョンジェラードモンクリチャード
出願日 2011年5月16日 (8年9ヶ月経過) 出願番号 2013-510444
公開日 2013年6月24日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2013-526448
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 後部ロール 行程限界 前部ロール ラム行程 運動減衰 空圧式シリンダ 滑り継手 制御容積
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年6月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題・解決手段

胴船が開示される。船舶は、船体と、1つの左側ハルと、1つの右側ハルとを有し、各ハルは、船体に対する対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め手段によって船体に接続される。多胴船はまた、左側ハルに対する船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部左側モード支持手段および後部左側モード支持手段と、右側ハルに対する船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部右側モード支持手段および後部右側モード支持手段とを含む懸架システムを有する。懸架システムは、モード支持手段に接続された相互接続手段をさらに含み、ロールピッチヒーブ、およびワープ懸架モードの少なくとも2つの運動間で異なる剛性を提供する。

概要

背景

様々な異なるタイプの多胴船が知られている。大部分の双胴船、すなわちカタマランでは、2つのハルが共通のシャーシおよび上部構造船体)に固定され、または船体と一体化されているが、これは構造内に強い応力を生じさせる。たとえば、正面から大きな波を受け、ハルが波とスラミングを起こしたとき、弾性懸架装置がなければ、強い加速が船体またはシャーシへ直接伝達され、構造内に強い負荷がかかるだけでなく、乗員にも強い力がかかり、そのようなスラミング事象は相当な不快をもたらす。通常、左側ハル右側ハルとの間のトンネルは閉じており、トンネルの上部(船体の下側)は水より上に位置するが、スラミング中、トンネルに水が充満する可能性があり、それによって構造内にさらに強い負荷がかかり、乗員にはさらなる震動が加わる可能性がある。大きな波を斜めに受けた場合、左側ハルと右側ハルにかかるピッチングモーメントは大きく異なる可能性があり、それによって強いねじり負荷および応力を生じさせる可能性がある。

同様に、3つのハルを有する大部分のトリマラン)は、3つすべてのハルが共通のシャーシに固定され、または3つのハルと船体がともに成型および結合されている。この場合も、硬質のハルがスラミングし、ハル間のトンネルの制限された容量に到達すると、ハルが固定されており、斜めに波を受けると強いねじり負荷を生じさせる可能性のある大部分の従来のトリマランでは、構造物、乗員、およびあらゆる貨物に強い加速および応力がかかる可能性がある。

概要

多胴船が開示される。船舶は、船体と、1つの左側ハルと、1つの右側ハルとを有し、各ハルは、船体に対する対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め手段によって船体に接続される。多胴船はまた、左側ハルに対する船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部左側モード支持手段および後部左側モード支持手段と、右側ハルに対する船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部右側モード支持手段および後部右側モード支持手段とを含む懸架システムを有する。懸架システムは、モード支持手段に接続された相互接続手段をさらに含み、ロールピッチヒーブ、およびワープ懸架モードの少なくとも2つの運動間で異なる剛性を提供する。

目的

本発明の第1の態様によれば、船体(またはシャーシ構造)と、1つの左側ハルと、1つの右側ハルとを備える多胴船が提供され、各ハルは、船体に対する対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め(形状)手段によって船体に接続され、多胴船は、左側ハルに対する船体の(部分的な)支持を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
- 件
牽制数
- 件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

該当するデータがありません

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

船体と、1つの左側ハルと、1つの右側ハルとを備える多胴船であって、各ハルが、前記船体に対する前記対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め手段によって前記船体に接続され、前記多胴船が、前記左側ハルに対する前記船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部左側モード支持手段および後部左側モード支持手段と、前記右側ハルに対する前記船体の少なくとも部分的な支持を提供する少なくとも前部右側モード支持手段および後部右側モード支持手段とを含む懸架システムをさらに含み、前記懸架システムが相互接続手段をさらに含み、前記相接続手段が前記モード支持手段に接続され、ロールピッチヒーブ、およびワープ懸架モードの少なくとも2つの運動間で異なる剛性を提供する、多胴船。

請求項2

前記懸架システムが、前記船体を実質上支持するように構成される、請求項1に記載の多胴船。

請求項3

前記懸架システムの前記相互接続手段が、前記船体と前記船体に対する前記左側および右側ハルの平均ピッチ位置との間にピッチ剛性を提供する、請求項2に記載の多胴船。

請求項4

前記懸架システムが、前記のピッチ姿勢を制御するピッチ姿勢制御手段をさらに含む、請求項3に記載の多胴船。

請求項5

前記相互接続手段が、ロールおよび/またはヒーブ剛性と、前記ロールおよび/またはヒーブ剛性より弱いピッチおよび/またはワープ剛性とを提供する、請求項2に記載の多胴船。

請求項6

前記船体が固定ハルを含み、前記サイド・ハルが、前記船体の部分的な支持のみを提供する、請求項1に記載の多胴船。

請求項7

前記懸架システムの前記相互接続手段が、前記船体に対する前記左側および右側ハルのピッチ剛性を提供する、請求項6に記載の多胴船。

請求項8

前記懸架システムが、前記左側および右側ハルのピッチ姿勢を制御するピッチ姿勢制御手段をさらに含む、請求項7に記載の多胴船。

請求項9

前記相互接続手段が、ロールおよび/またはピッチ剛性と、前記ロールおよび/またはピッチ剛性より弱いヒーブおよび/またはワープ剛性とを提供する、請求項6に記載の多胴船。

請求項10

前記船体が水係合部分を含み、前記船体が、前記水係合部分が水に接触する第1の位置と、前記水係合部分が前記水より上にある第2の位置との間を動くことができる、請求項1に記載の多胴船。

請求項11

前記相互接続手段が、前記船体と前記左側および右側ハルとの間に少なくともロールまたはピッチ剛性を提供し、前記モード支持手段間に対応するねじり剛性を提供しない、請求項1に記載の多胴船。

請求項12

前記相互接続手段が、前記船体と前記左側および右側ハルとの間に少なくともロール剛性を提供し、前記モード支持手段間に実質上ゼロのねじり剛性を提供する、請求項1または11に記載の多胴船。

請求項13

前記懸架システムが、前記相互接続手段とは独立して前記船体の部分的な支持を提供するために、少なくとも1つの独立した支持デバイスをさらに含む、請求項1に記載の多胴船。

請求項14

各ハルおよび前記船体上に、対応する独立した支持手段が設けられ、前記ハルの前記前部モード支持手段と前記後部モード支持手段との間で長手方向に隔置され、それによってロールおよびヒーブ剛性を提供する、請求項13に記載の多胴船。

請求項15

各ハル上に独立した前方および後方支持手段が設けられ、それによって前記ロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープ懸架モードのそれぞれにおいて剛性を提供する、請求項13に記載の多胴船。

請求項16

前記左側および右側ハルの前記対応する位置決め手段はそれぞれ、前部および後部位置決めリンク手段を含む、請求項1に記載の多胴船。

請求項17

それぞれ前部左側、後部左側、前部右側、および後部右側の位置決めリンク手段が、対応するトレーリングアームを含み、前記左側ハルの前記前部または後部位置決めリンク手段の1つおよび前記右側ハルの前記前部または後部位置決めリンク手段の1つが、対応する中間リンクを含み、各中間リンクが、前記対応するトレーリング・アームに回転可能に接続された第1の接続点を有し、前記船体または前記対応するハルに回転可能または摺動可能に接続された第2の接続点を有する、請求項16に記載の多胴船。

請求項18

前記対応するモード支持手段がそれぞれ、前記船体と前記対応する位置決め手段との間に接続された少なくとも1つの油圧ラムを含む、請求項16または17に記載の多胴船。

請求項19

前記懸架システムが、前記船のロール姿勢を制御するロール姿勢制御手段をさらに含む、請求項1に記載の多胴船。

請求項20

各モード支持手段が少なくとも1つの油圧ラムを備え、前記相互接続手段が流体導管を含む、請求項1に記載の多胴船。

請求項21

前記相互接続手段が、少なくとも1つのモード変位デバイスをさらに含む、請求項20に記載の多胴船。

技術分野

0001

本発明は一般に、多胴船を対象とし、より詳細には、船体またはシャーシと2つの可動式ハルとを含む船舶に関する。

背景技術

0002

様々な異なるタイプの多胴船が知られている。大部分の双胴船、すなわちカタマランでは、2つのハルが共通のシャーシおよび上部構造(船体)に固定され、または船体と一体化されているが、これは構造内に強い応力を生じさせる。たとえば、正面から大きな波を受け、ハルが波とスラミングを起こしたとき、弾性懸架装置がなければ、強い加速が船体またはシャーシへ直接伝達され、構造内に強い負荷がかかるだけでなく、乗員にも強い力がかかり、そのようなスラミング事象は相当な不快をもたらす。通常、左側ハル右側ハルとの間のトンネルは閉じており、トンネルの上部(船体の下側)は水より上に位置するが、スラミング中、トンネルに水が充満する可能性があり、それによって構造内にさらに強い負荷がかかり、乗員にはさらなる震動が加わる可能性がある。大きな波を斜めに受けた場合、左側ハルと右側ハルにかかるピッチングモーメントは大きく異なる可能性があり、それによって強いねじり負荷および応力を生じさせる可能性がある。

0003

同様に、3つのハルを有する大部分のトリマラン)は、3つすべてのハルが共通のシャーシに固定され、または3つのハルと船体がともに成型および結合されている。この場合も、硬質のハルがスラミングし、ハル間のトンネルの制限された容量に到達すると、ハルが固定されており、斜めに波を受けると強いねじり負荷を生じさせる可能性のある大部分の従来のトリマランでは、構造物、乗員、およびあらゆる貨物に強い加速および応力がかかる可能性がある。

発明が解決しようとする課題

0004

そのような多胴船では、ねじり弾性を有するシャーシを設けて波エネルギーの一部を吸収し、負荷および対応するシャーシの重量を低減させることが知られている。別法として、ハルとシャーシとの間に個々のコイルばねの形で弾性懸架装置を設けることも提案されている。この構成では、サイド・ハルと船体またはシャーシとの間に弾性懸架装置が追加されるが、各懸架モード(ロールピッチヒーブ、およびワープ)で同じ固定の剛性を提供し、したがって船体へのねじり負荷を低減させるためにワープ剛性を低減させる結果、それに対応してロール、ピッチ、およびヒーブ剛性の低減を招くという欠点がある。

課題を解決するための手段

0005

本発明の第1の態様によれば、船体(またはシャーシ構造)と、1つの左側ハルと、1つの右側ハルとを備える多胴船が提供され、各ハルは、船体に対する対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め(形状)手段によって船体に接続され、多胴船は、左側ハルに対する船体の(部分的な)支持を提供する少なくとも前部左側モード支持手段および後部左側モード支持手段と、右側ハルに対する船体の(部分的な)支持を提供する少なくとも前部右側モード支持手段および後部右側モード支持手段とを含む懸架システムをさらに含み、懸架システムは相互接続手段をさらに含み、相互接続手段はモード支持手段に接続され、ロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープ(ねじり)からの少なくとも2つの懸架モードにおける運動間で異なる剛性を(受動的に)提供する。すなわち、相互接続手段およびモード支持手段からなる構成は、モード剛性の特徴を本質的に(すなわち受動的に、いかなるセンサ外部制御、または電力入力も必要としない)提供し、モード支持手段の剛性は、少なくとも2つの懸架モード間で異なる。相互接続されたモード支持手段は、さらに任意選択で、能動的に制御することができ、相互接続手段のモードの機能性は通常、4つのモード支持手段の容易な能動的制御を促進する。

0006

懸架システムは、船体を(左側および右側ハルの上で)実質上支持するように構成することができる。すなわち船体は、水面に絶えず係合するわけではなく、多胴船はカタマランである。

0007

懸架システムの相互接続手段は、船体と船体に対する左側および右側ハルの平均ピッチ位置との間にピッチ剛性を提供することができる(左側ハルと右側ハルの逆方向のピッチ変位は、ワープ・モード変位である)。懸架システムは、たとえばピッチ・モードで作動されるばねおよびダンパを設けることによって、ならびに/または電動式の能動的な姿勢調整を提供することによって、船のピッチ姿勢を制御するピッチ姿勢制御手段をさらに含むことができる。別法として、相互接続手段は、ロールおよび/またはヒーブ剛性を提供し、より弱い(またはゼロの)ピッチおよび/またはワープ(ねじり)剛性を有することができる。

0008

別法として、多胴船の船体は、固定ハル(水に接触)を含むことができ、サイド・ハルは、船体の部分的な支持のみを提供する。すなわち、船体は通常、水面に係合し、多胴船はトリマランである。

0009

任意選択で、懸架システムの相互接続手段は、船体に対する左側および右側ハルのピッチ剛性を提供することができる(しかし、モード支持手段間のねじり剛性が実質上ゼロであるため、互いに対するピッチ剛性ではない)。懸架システムは、左側および右側ハルのピッチ姿勢を制御する(ハル)ピッチ姿勢制御手段をさらに含むことができる。たとえば、サイド・ハルが船舶のピッチ浮力が低い部分を提供する場合、懸架システムは、滑走を助けるように左側および右側ハルのピッチ姿勢を調整することができる。別法として、相互接続手段は、ロールおよび/またはピッチ剛性を提供し、より弱いヒーブおよび/またはワープ(ねじり)剛性を有することができる。

0010

別法として、多胴船の船体は、水係合部分を含むことができ、船体は、水係合部分が水に接触する第1の位置と、水係合部分が水より上にある第2の位置との間を動くことができる。

0011

相互接続手段は、船体と左側および右側ハルとの間に少なくともロールまたはピッチ剛性を提供することができ、モード支持手段間に対応するねじり剛性を提供しない。別法として、または追加として、相互接続手段は、船体と左側および右側ハルとの間に少なくともロール剛性を提供することができ、モード支持手段間に実質上ゼロのねじり剛性を提供する。

0012

懸架システムは、相互接続手段とは独立して船体の部分的な支持を提供するために、少なくとも1つの独立した支持デバイスをさらに含むことができる。たとえば、各ハルと船体との間に、対応する独立した支持デバイスを設けることができ、独立した支持デバイス(コイルばね、空気ばね、または油圧空圧式シリンダなど)は、ハルの前部モード支持手段と後部モード支持手段との間に位置決めされ、それによってロールおよびヒーブ剛性を提供することができる。別法として、各ハル上に独立した前部および後方支持デバイスを設けることができ、それによってロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープ懸架モードのそれぞれにおいて剛性を提供することができる。

0013

左側および右側ハルの対応する位置決め手段はそれぞれ、前部および後部位置決めリンク手段を含むことができる。たとえば、それぞれ前部左側、後部左側、前部右側、および後部右側の位置決めリンク手段は、対応するトレーリング(またはリーディング)・アームを含むことができ、左側ハルの前部または後部位置決めリンク手段の1つおよび右側ハルの前部または後部位置決めリンク手段の1つは、対応する中間リンクを含み、各中間リンクは、対応するトレーリング・アームに回転可能に接続された第1の接続点を有し、船体または対応するハルに回転可能(中間リンクがドロップ・リンクである場合)または摺動可能(たとえば、中間リンクがスリーブを含む場合)に接続された第2の接続点を有する。追加として、または別法として、対応するモード支持手段はそれぞれ、船体またはシャーシと対応する位置決め手段との間に接続された少なくとも1つの油圧ラムを含むことができる。

0014

懸架システムは、船のロール姿勢を制御するロール姿勢制御手段をさらに含むことができる。同様に、懸架システムは、船のピッチ姿勢を制御するピッチ姿勢制御手段をさらに含むことができる。

0015

各モード支持手段は少なくとも1つの油圧ラムを備えることができ、相互接続手段は流体導管を含むことができる。モード支持手段(したがって、相互接続手段)と流体連通する流体圧力蓄積器を設けて弾性を加え、異なる懸架モードの運動間で異なる剛性の設計制御を可能にすることができる。弾性は、ダンパ・バルブまたは他の制御バルブを使用して使用中に制御することができる。追加として、または別法として、前記モード支持手段の少なくとも1つの中に減衰手段を設けて、モード支持手段の運動減衰を提供することができる。

0016

相互接続手段は、少なくとも1つのモード変位デバイスをさらに含むことができる。たとえば、ロール(モード)変位デバイスを設けることができ、ロール変位デバイスの変位は、懸架システムのモード支持手段のロール・モード変位に関係する。同様に、ピッチ、ワープ、および/またはヒーブ・モードに対するモード変位デバイスを設けることができる。モード変位デバイスの変位は、対応するモードで懸架システムの剛性を低減させるように弾性的に行うことができる。追加として、または別法として、モード変位デバイスの変位は、左側および右側ハルに対する船体の位置を動かすように能動的に制御することができる。

0017

本発明の第2の態様によれば、左側ハルおよび右側ハルの上に懸架された船体(またはシャーシ構造)を備えるカタマランが提供され、各ハルは、シャーシに対する対応するハルの少なくとも実質上垂直およびピッチ運動を可能にする対応する位置決め手段によってシャーシに接続され、カタマランは、左側ハルの上で船体またはシャーシの支持を提供する前部左側支持手段および後部左側支持手段と、少なくとも1つの右側ハルの上で船体またはシャーシの支持を提供する前部右側支持手段および後部右側支持手段とを含む懸架システムをさらに含み、それぞれの対応する支持手段は、対応するモード支持手段を含み、懸架システムは、モード支持手段の少なくとも2つに接続された少なくとも1つの相互接続手段をさらに含み、ロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープ(ねじり)からの少なくとも2つの懸架モードにおける運動間で異なる剛性を受動的に提供する。

0018

本発明の第3の態様によれば、固定ハル、可動式の左側ハル、および可動式の右側ハルの上に支持された船体(またはシャーシ構造)を備えるトリマランが提供され、固定ハルは、船体またはシャーシに固定され、または一体化され、左側ハルは、固定ハルの左側に位置決めされ、少なくとも前部左側モード支持手段および少なくとも後部左側モード支持手段を含む接続手段によって船体および/または固定ハルに接続され、右側ハルは、固定ハルの右側に位置決めされ、少なくとも前部右側モード支持手段および少なくとも後部右側モード支持手段を含む接続手段によって船体および/または固定ハルに接続され、前記モード支持手段は、少なくともロール剛性またはピッチ剛性を受動的に提供し、低減されたまたはゼロのねじり剛性を提供するように相互接続される。

0019

本発明について、本発明の好ましい態様を示す添付の図面を参照することによってさらに説明することが好都合である。本発明の他の実施形態も可能であり、したがって添付の図面の詳細は、本発明の前述の説明の一般性に取って代わると理解されるべきではない。

図面の簡単な説明

0020

本発明の少なくとも一実施形態による双胴船の概略側面図である。
本発明の一実施形態による双胴船の概略平面図である。
本発明による船舶に対する代替の懸架システム構成を示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの代替の接続性を示す概略図である。
図4の懸架システムに対する姿勢制御の追加を示す概略図である。
代替の姿勢制御の追加を組み込む、図4の懸架システムのさらなる修正形態を示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明の少なくとも一実施形態による三胴船の概略側面図である。
本発明の少なくとも一実施形態による三胴船の概略平面図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの個々のさらなる代替の接続性をそれぞれ示す概略図である。
図4の懸架システムに対する姿勢制御の追加を示す概略図である。
代替の姿勢制御の追加を組み込む、図4の懸架システムのさらなる修正形態を示す概略図である。
本発明による船舶に対する懸架システムの代替の接続性を示す概略図である。
本発明の少なくとも一実施形態による位置決め手段の概略側面図である。
修正形態を組み込む、図19の位置決め手段の概略側面図である。
本発明による船舶の斜視図である。

実施例

0021

図1および図2をまず参照すると、左側ハル3および右側ハル4に接続された船体またはシャーシ2を有する多胴船1が示されている。船体は水に接触せず(少なくとも図1に示す位置では平坦な水面に接触しない)、左側および右側の(水係合)ハルの上に支持されるため、図1および図2の船舶は、カタマランとして一般に知られている双胴船である。図2では見やすいように、船体またはシャーシを点線輪郭で示す。推進手段は、両側(左側および右側)のサイド・ハルの後方から取り付けられた脚部6上のプロペラ5として示すが、代替または追加の推進手段を使用することもでき、船体から下方へ延びて水に係合するより長い脚部など、代替の位置を使用することもできる。

0022

本発明では、サイド・ハルは、船体またはシャーシに対して動くことができる。船体に対する各ハルの垂直およびピッチ運動を個々に可能にする任意の位置決め手段を使用することができる。通常、たとえばトレーリング・アーム、リーディング・アーム、ドロップ・リンク、叉骨、または滑り継手などのリンク部を含む位置決め手段(形状)が使用され、多くの位置決め形状により、個々のロール軸周りでサイド・ハルの位置を提供することもできる。各ハル上で2つの長手方向に隔置された位置決めリンク部を使用してハルのヨー位置を提供し、ハルおよび船体内へ負荷を分散させることが好ましい。これらの位置決めリンク部を、図1では前部位置決めアーム8および後部位置決めアーム9によって示すが、図2では見やすいように、位置決め(形状)手段を省略している。

0023

船体2は、各ハルと船体との間に少なくとも2つの長手方向に隔置された支持手段を含む懸架システム15によって、左側および右側ハルの上に懸架され、垂直支持およびヒーブ剛性に加えて、ロールおよびピッチ剛性を提供する。図2では、懸架システムは、前部左側ラム11、前部右側ラム12、後部右側ラム13、および後部左側ラム14を含む。各ラムは複動式であり、すなわちロッド(11a、12a、13a、または14a)は、シリンダ(11c、12c、13c、または14c)を圧縮チャンバ(11d、12d、13d、または14d)と反発チャンバ(11e、12e、13e、または14e)とに分割するピストン(11b、12b、13b、または14b)に接続される。各ラムのシリンダはシャーシに接続され、各ラムのロッドは関連するハルまたは関係する形状に接続されることが好ましい。

0024

懸架システムは、少なくとも2つの懸架モード間で異なる剛性を提供する相互接続手段16を含む。モード機能性(ロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープの懸架モードの少なくとも2つの間の異なる剛性または減衰など)を提供するために他のラムへの相互接続を有するラムを、モード・ラムと呼ぶことができる。それぞれ(前部左側、前部右側、後部右側、後部左側)のモード支持ラムの圧縮チャンバ(11d、12d、13d、または14d)は、対応する圧縮導管17、18、19、または20によって、横方向に隔置されたラムの反発チャンバ(それぞれ12e、11e、14e、または13e)に接続され、対応する圧縮容積を形成する。各圧縮容積は、システムが動作するためにある程度の弾性を必要とし、したがって各圧縮容積の圧縮導管上に、対応する油圧−空圧式圧力蓄積器21、22、23、または24を示す。システムは減衰を必要とする可能性があるが、必要な減衰は、サイド・ハルの位置決め形状に依存する可能性がある。各蓄積器と対応する圧縮容積との間にはダンパ・バルブ(25、26、27、または28)を示すが、導管内および/またはラム口にダンパ・バルブを設けることもできる。

0025

図2に示す懸架システムの相互接続により、モード支持ラムの上部と下部のピストン面面積(すなわち、ロッド横断面積)の差および圧縮容積内の弾性に関係するヒーブおよびピッチ剛性率を提供する。懸架システムの相互接続はまた、上部および下部ピストン面面積ならびに圧縮容積の弾性の追加に関係して、より強いロールおよびワープ(ねじり)剛性を提供する。したがって、ロールおよびワープにおける剛性率とヒーブおよびピッチにおける剛性率との差は、モード支持ラムの相対的なロッドおよびシリンダ内径寸法を変化させることによって変化させることができる。より弱いピッチ剛性を提供することで、スラミングによる応力および不快を低減させる上で著しい利益を提供することができる。しかし、通常は相当なまたは強いロール剛性が望ましいため、図2の懸架システムは、それに対応して強いワープ剛性を提供するはずであり、それによって船体内へねじり負荷を伝達するはずである。図3は、ワープ剛性を低減させるために図2からの懸架システムに追加される追加の特徴を示す。図全体を通して、同じ構成要素は同じ参照番号を有する。

0026

図3では、前部左側圧容積は、左側ロール圧縮導管29によって後部左側圧縮容積に接続され、左側ロール容積を形成する。同様に、前部右側圧縮容積は、右側ロール圧縮導管30によって後部右側圧縮容積に接続され、右側ロール容積を形成する。この追加の相互接続によりロール剛性を維持するが、ラム11、12、13、および14、ならびに関連する蓄積器および導管からワープおよびピッチ剛性を除去する。これらをともに、ロール回路と呼ぶことができる。ワープ剛性を低減または除去することで、大きな波を斜めに受けたときなど(少なくとも1つのラムの行程限界まで)、水面が反っているときでも、ラム11、12、13、および14が船体にねじり負荷を印加するのを低減または防止する。

0027

懸架システムにピッチ剛性を供給するために、平面内で90度回転させた類似の回路も設けられ、この回路はピッチ(制御)回路である。前部左側ピッチ支持ラム41、前部右側ピッチ支持ラム42、後部右側ピッチ支持ラム43、および後部左側ピッチ支持ラム44が示されており、それぞれ、対応する圧縮チャンバ41d、42d、43d、または44dおよび対応する反発チャンバ41e、42e、43e、または44eを含む複動ラムである。前部左側ピッチ圧縮チャンバ41dは、前部左側ピッチ圧縮導管45によって後部左側ピッチ反発チャンバ44eに接続され、前部左側ピッチ圧縮容積を形成する。前部右側ピッチ圧縮チャンバ42dは、前部右側ピッチ圧縮導管46によって後部右側ピッチ反発チャンバ43eに接続され、前部右側ピッチ圧縮容積を形成する。後部右側ピッチ圧縮チャンバ43dは、後部右側ピッチ圧縮導管47によって前部右側ピッチ反発チャンバ42eに接続され、後部右側ピッチ圧縮容積を形成する。後部左側ピッチ圧縮チャンバ44dは、後部左側ピッチ圧縮導管48によって前部左側ピッチ反発チャンバ41eに接続され、後部左側ピッチ圧縮容積を形成する。前部ピッチ圧縮容積は、前部ピッチ圧縮導管49によって接続され、前部ピッチ容積を形成する(しかし、前部ピッチ圧縮チャンバを後部ピッチ反発チャンバへ接続する任意の構成の導管を使用できる)。後部ピッチ圧縮容積は、後部ピッチ圧縮導管50によって接続され、後部ピッチ容積を形成する(しかし、後部ピッチ圧縮チャンバを前部ピッチ反発チャンバへ接続する任意の構成の導管を使用できる)。前部左側、前部右側、後部右側、および後部左側の各ピッチ圧縮容積内に蓄積器(51、52、53、または54)を示すが、前部ピッチ容積に1つの弾性源および後部ピッチ容積に1つの弾性源のみを必要とする。別法として、各ラム・チャンバに1つの蓄積器を設けることもできる。ピッチ剛性を提供するが、ロールまたはワープ剛性はゼロであるため、前部および後部ピッチ容積をピッチ回路と呼ぶことができる。

0028

ロール(およびピッチ)回路のラムは、一部には圧縮と反発における有効ピストン面積の差に応じて、ヒーブ剛性およびロール(またはピッチ)剛性を提供することに加えて、支持力を提供することができる。ラムのシリンダおよびロッド直径は、各ロールおよびピッチ圧縮容積に対する設計圧力にとって所望のロール、ピッチ、およびヒーブ剛性率を与えるように設計することができる。各容積内動作圧力は、ロール回路とピッチ回路にかかる船体の重量の比率を変動させるように、動作の際に変動させることができ、それを使用してロール剛性とピッチ剛性の関係を変動させ、海況および波面に対する角度などの航行条件に適合するように懸架特性を調整することができる。たとえば、向かい波の場合、波入力を吸収して船体運動を最小にするために弱いピッチ剛性が望ましい可能性があり、逆に横波の場合、弱いロール剛性が望ましい可能性がある(波の頻度および船の寸法などの特性に依存する)。

0029

図4は、ロール容積およびピッチ容積を有する、図3に類似の懸架構成を示す。図4では、ロール回路は異なる構成の導管を利用するが、左側ロール容積はやはり、左側ラムの圧縮チャンバおよび右側ラムの反発チャンバを含み、右側ロール容積はやはり、右側ラムの圧縮容積および左側ラムの反発チャンバを含む。

0030

より詳細には、ロール回路内では、左側ラム11および14の圧縮チャンバ11dおよび14dは、左側ロール圧縮導管61によって相互接続され、左側ロール圧縮容積を形成する。同様に、右側ラム12および13の圧縮チャンバ12dおよび13dは、右側ロール圧縮導管62によって相互接続され、右側ロール圧縮容積を形成する。左側ラム11および14の反発チャンバ11eおよび14eは、左側ロール反発導管63によって相互接続され、左側ロール反発容積を形成し、右側ラム12および13の反発チャンバ12eおよび13eは、右側ロール反発導管64によって相互接続され、右側ロール反発容積を形成する。左側ロール圧縮容積は、左側ロール導管65によって右側ロール反発容積に接続され、左側ロール容積を形成する。右側ロール圧縮容積は、右側ロール導管66によって左側ロール反発容積に接続され、右側ロール容積を形成する。左側ロール蓄積器67が示されており、任意選択のロール・ダンパ・バルブ69を介して左側ロール容積に接続され、また右側ロール蓄積器68が示されており、任意選択のロール・ダンパ・バルブ70を介して右側容積に接続される。

0031

図4では、ピッチ支持ラム41、42、43、および44はここでは単動式であり、横方向に相互接続され、2つの別個のピッチ容積を形成する。前部左側および前部右側ピッチ圧縮チャンバ(41dおよび42d)は、前部ピッチ圧縮導管71によって相互接続され、前部ピッチ圧縮容積を形成し、後部右側および後部左側ピッチ圧縮チャンバは、後部ピッチ圧縮導管72によって相互接続され、後部ピッチ圧縮容積を形成する。前部ピッチ蓄積器73および後部ピッチ蓄積器74が示されており、任意選択のダンパ・バルブ75および76を介して、対応するピッチ圧縮容積に接続される。この別個の前部および後方ピッチ圧縮容積構成を使用することができ、ピッチ支持ラムで同じヒーブ剛性およびピッチ剛性を与えながら、実質上ゼロのロール剛性を提供する。

0032

図5は、図4と同じロール回路を示し、ロール流体変位デバイス81および流体供給システム101が追加されている。ロール変位デバイス81は、1対の軸方向に並んだシリンダ82、83を備え、これらのシリンダは、ロッド86によって相互接続されたピストン84および85によって2対の相反チャンバ87、88、および89、90に分割される。左側ロール容積チャンバ87は、導管91によって左側ロール容積に接続され、右側ロール容積チャンバ90は、導管92によって右側ロール容積に接続される。左側ロール制御チャンバ88へ高圧流体を供給することで、84、85、86からなるピストン・ロッド・アセンブリを変位させて左側ロール容積チャンバ87を圧縮し、流体を左側ロール容積内へ変位させる。また同時に、右側ロール容積チャンバ90を膨張させ、それによって流体を右側ロール容積から変位させる。逆に、右側ロール制御チャンバ89へ高圧流体を供給することで、84、85、86からなるピストン・ロッド・アセンブリを変位させて右側ロール容積チャンバ90を圧縮し、流体を右側ロール容積内へ変位させ、同時に左側ロール容積チャンバ87を膨張させ、それによって流体を左側ロール容積から変位させる。したがって、ロール回路がやはりハル3および4の上の船体2へ所望のロール剛性を提供するのに対して、流体供給システムを使用して船体のロール姿勢を調整することができる。これはたとえば、様々な条件で良好な快適さを提供するレベルにロール剛性が設定されているが、一直線に進んでいるときのみ良好なロール姿勢制御を提供する場合に有益であろう。このとき向きを変えると、流体供給システム101を使用して船のロール姿勢を改善することができる。

0033

流体供給システム101は、流体リザーバまたはタンク102、ポンプ103、供給圧力蓄積器104、およびバルブ・マニホルド105を含み、バルブ・マニホルド105は、懸架システムの個々の容積との間で流体の出入りの制御を可能にするために、複数のバルブを含む。流体供給システムは、制御導管107および108を通じてロール制御チャンバ88および89へ高い圧力および流量で流体を供給することによって、能動的な制御のために使用することができる。追加として、または別法として、流体供給システムは、懸架システムの各容積内の流体の容積(導管109および110とともに示すロール容積など)を補正する維持機能のために使用することもできる。ロール変位デバイス81が省略される場合、流体供給システムをやはり左側および右側ロール容積に接続して、能動的な制御および/または維持を可能にすることができる。多くの代替の流体供給システム構成、たとえば圧力維持が必要ない場合はタンクを省略すること、簡単な圧力維持だけで十分な場合はタンクおよびポンプを省略すること、または供給蓄積器を省略すること(ポンプ負荷およびシステム応答時間を増大させる可能性がある)が知られており、マニホルド内では多くのバルブ構成が可能である。

0034

左側および右側ロール制御チャンバは、別法として、または追加として、ダンパ・バルブおよび/またはロックアウト・バルブを有する蓄積器を含むことができる。これらを使用して、一部の速度または頻度でロール入力を選択的に吸収するが、それ以外の場合はやはりロールに耐えることができる。

0035

図5では、ピッチ支持ラム41、42、43、および44は、対応する蓄積器51、52、53、および54を有する独立した単動ラムとして示されている。これらの独立したラムなどの独立した支持手段を使用することで、各モード(ロール、ワープ、ピッチ、およびヒーブ)で同じ剛性が加えられ、これは、追加のモード支持手段とともに使用されるとき、たとえばフェイルセーフとして最小レベルのロールまたはピッチ剛性を加えるのに有益であろう。カタマラン船体が高い負荷保持能力を有する場合、ハルと船体またはシャーシとの間でより多数の箇所およびより大きい面積にわたって負荷を分散させるために、好ましくは前部支持ラム11と後部支持ラム14との間または前部支持ラム12と後部支持ラム13との間で、各ハルに追加の支持ラムを加えることができる。これらの追加の支持ラムは、独立したものでも相互接続されたものでもよく、また単動式でも複動式でもよい。たとえば、追加の支持ラムは、図2の場合のように横方向に交差接続することができ、左側および右側ハルのピッチの中心に位置する場合、ワープ剛性を加えることはできない。各ハルに複数のラムを加えることができ、好ましくは前部ラムと後部ラムとの間に隔置される。これらの追加のラムを各ハル上で相互接続させて、ヒーブおよびロール剛性を提供することができるが、ピッチまたはワープ剛性は加えない。

0036

図6は、図3図4、および図5のものと同じ接続性および類似の機能性のロール制御懸架システムを示し、図5からのロール変位デバイスおよび/または供給システム(見やすいように省略)を利用することができる。しかし、モード支持ラムの構造は異なり、これらのラムは、図4および図5の単動ラム41、42、43、および44の圧縮チャンバにいくつかの点で類似しているように見える追加の圧縮チャンバまたは支持チャンバ11f、12f、13、または14fを有する。図6に示すラムの構造では、圧縮チャンバ(11d、12d、13d、14d)と反発チャンバ(11e、12e、13e、14e)は位置が逆であり、等しい有効ピストン面面積を容易に有することができ、それによって圧縮および反発チャンバから押出しまたは支持力を除去する可能性があるが、支持チャンバ(11f、12f、13f、14f)は、必要なすべての支持力を提供することができる。この場合、ロール圧縮容積はロール剛性を提供するが、ワープ、ピッチ、またはヒーブ剛性を提供しない。

0037

前部左側支持チャンバ11fは、前部ピッチ支持導管71によって前部右側支持チャンバ12fに接続され、前部ピッチ容積を形成し、後部右側支持チャンバ13fは、後部ピッチ支持導管72によって後部左側支持チャンバ14fに接続され、後部ピッチ容積を形成する。これにより、ピッチおよびヒーブ剛性を提供するが、ロールまたはワープ剛性は加えない。前部および後部ピッチ容積には、蓄積器(121、122、123、124)および任意選択のダンパ・バルブ(125、126、127、128)を加えることができる。

0038

ピッチまたはピッチ流体変位デバイス131および流体供給システム151も示されており、図5のロール流体変位デバイスおよび供給システムに類似の構造を有する。これにより、前部ピッチ変位導管143によって前部ピッチ容積に接続された前部ピッチ容積チャンバ137と、導管144によって後部ピッチ容積に接続された後部ピッチ容積チャンバ140とを設ける。供給システム151は、図5の場合と同様に、リザーバ152、ポンプ153、供給蓄積器154、およびバルブ・マニホルド155を有し、ロール制御供給システムも設けられる場合、これらの部品の一部を共用することができる。ピッチ変位デバイスのピストン・ロッド・アセンブリの変位を調整することで、左側および右側ハル(3および4)の平均ピッチ姿勢に対する船体またはシャーシ2のピッチ姿勢を調整することができる。制御システム151は、前部ピッチ制御導管157および後部ピッチ制御導管158を通じて流体を供給し、前部制御チャンバ138および後部制御チャンバ139を通じてピッチ変位デバイスのピストン・ロッド・アセンブリを変位させることができる。前部および後部ピッチ容積を維持するために、または、ピッチ変位デバイスが省略されている場合、左側および右側ハルの上のピッチ姿勢の船体を制御するために、前部供給導管159および後部供給導管160を使用することができる。

0039

供給システムに対する別法として、または追加として、前部制御チャンバ138および後部制御チャンバ139と流体連通するピッチ弾性蓄積器161および162を設けることができる。これにより、ヒーブ剛性より弱いピッチ剛性を提供することができ、すなわち、図3および図4からの選択肢と比較すると、ピッチとヒーブとの間で異なる相対的な剛性を提供することができる。図3および図4からのこれらの選択肢は、流体供給システムを含む制御システムを加えることで制御することもできることに留意されたい。

0040

図7および図8では、この場合も、左側および右側ハルとシャーシまたは船体との間で、前部左側、前部右側、後部右側、および後部左側の複動ラム(11、12、13、および14)が使用されるが、ここでははす向かいに交差接続されており、すなわち対応するラムの圧縮チャンバ(11d、12d、13d、または14d)は、対応する圧縮導管(171、172、173、または174)によって、はす向かいのラムの反発チャンバ(13e、14e、11e、または12e)に接続され、前部左側、前部右側、後部右側、および後部左側の圧縮容積を形成する。これらの圧縮容積のそれぞれには、少なくとも1つの(任意選択の)対応する蓄積器(175、176、177、または178)によって弾性が提供される。この相互接続構成は、強いロールおよびピッチ剛性を提供し、より弱いヒーブおよびワープ(またはねじり)剛性を有するはずである。そのような構成を使用できるが、ワープ剛性を実質上除去し、ロールまたは好ましくはピッチ剛性を低減させるために、追加のシリンダおよびピストン・ロッド・アセンブリを設けることが好ましい。

0041

図7では、実質上、前部左側圧縮容積と前部右側圧縮容積との間に前部ロール変位デバイス183が位置し、後部左側圧縮容積と後部右側圧縮容積との間に後部ロール変位デバイス184が位置し、各ロール変位デバイスは、図5のロール変位デバイス81に類似の構造および動作を有する。各ロール変位デバイスの左側制御チャンバ88は左側ロール導管195によって相互接続され、左側制御容積を形成し、各ロール変位デバイスの右側制御チャンバ89は右側ロール導管196によって相互接続され、右側制御容積を形成し、これらの相互接続は、油圧懸架構成からワープ剛性を除去する。左側制御容積上に左側ロール弾性蓄積器197が設けられ、右側制御容積上に右側ロール弾性蓄積器198が設けられ、これらの蓄積器はロール弾性を加えて、懸架システムのロール剛性をピッチ剛性より弱くなるように低減させる。これらのロール制御容積は、図6に関連して説明した流体供給システムを使用して制御することができる。したがって、図7の構成は、強いピッチ剛性を受動的に提供し、独立してより低いロールおよびヒーブ剛性率ならびにゼロのワープ剛性を有する。

0042

しかし、強いロール剛性を提供し、より弱いピッチ剛性を有することが好ましく、したがって図8では、実質上、前部左側圧縮容積と後部左側圧縮容積との間に左側ピッチ変位デバイス205が位置し、前部右側圧縮容積と後部右側圧縮容積との間に右側ピッチ変位デバイス206が位置し、各ピッチ変位デバイスは、図6のピッチ変位デバイス131に類似の構造および動作を有する。各ピッチ変位デバイスの前部制御チャンバ138は前部ピッチ導管217によって相互接続され、前部制御容積を形成し、各ピッチ変位デバイスの後部制御チャンバ139は後部ピッチ導管218によって相互接続され、後部制御容積を形成し、これらの相互接続は、油圧懸架構成からワープ剛性を除去する。前部制御容積上に前部ピッチ弾性蓄積器219が設けられ、後部制御容積上に後部ピッチ弾性蓄積器220が設けられ、これらの蓄積器はピッチ弾性を加えて、懸架システムのピッチ剛性をロール剛性より弱くなるように低減させる。これらのピッチ制御容積は、図6に関連して説明した流体供給システムを使用して制御することができる。したがって、図8の構成は、強いロール剛性を受動的に提供し、独立してより低いピッチおよびヒーブ剛性率ならびにゼロのワープ剛性を有する。

0043

図9では、モード支持ラム11、12、13、および14は単動式であり、すなわち、それぞれ圧縮チャンバ(11d、12d、13d、または14d)のみを有する。ダンパ・バルブによって同じラムの圧縮チャンバに接続された反発チャンバを設け、必要に応じて最適の反発減衰を提供することができる。しかし、ラムが著しい押出し力を提供する場合、蓄積器を減衰させることで、圧縮減衰に加えて十分な反発を提供することができる。その目的で、各ラムの圧縮チャンバ(11d、12d、13d、または14d)は、蓄積器ダンパ・バルブ(25、26、27、または28)を介して、対応する蓄積器(21、22、23、または24)と流体連通する。対応する支持ラム圧縮チャンバに圧縮導管(231、232、233、または234)が接続され、対応する圧縮容積を形成する。

0044

モード支持ラム間の相互接続手段16内には、ロール変位デバイス236、ピッチ変位デバイス237、およびワープ変位デバイス238が設けられ、各デバイスは、それぞれの圧縮チャンバに接続される。ロールおよびピッチ・デバイスに接続された任意選択の制御および/または供給システム239が示されており、リザーバ249、ポンプ250、供給蓄積器251、およびバルブ・マニホルド252を含む。

0045

ロール変位デバイス236は、3つの軸方向に並んだシリンダを含み、各シリンダは、対応するピストン240、241、242によって1対のチャンバに分割される。3つのピストンは、2つのロッドによって相互接続され、3対の相互に関係する相反容積チャンバを形成する。前部左側ロール・チャンバ244は前部左側圧縮導管231に接続され、後部左側ロール・チャンバ246は後部左側圧縮導管234に接続され、前部および後部左側ロール・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて変動する。前部右側ロール・チャンバ247は前部右側圧縮導管232に接続され、後部右側ロール・チャンバ245は後部右側圧縮導管233に接続され、前部および後部右側ロール・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて、前部および後部左側ロール・チャンバとは逆の方向に変動する。デバイスの両端には、左側および右側ロール変位チャンバ(243および248)が位置し、容積はピストン・ロッド・アセンブリの運動とともに変動する。これらのロール変位チャンバはそれぞれ、追加のロール弾性を提供するために、対応する左側ロールおよび右側ロール蓄積器(図示せず)を有することができる。しかし、支持ラムの蓄積器はヒーブ弾性と同じロール弾性を提供するため、これらの蓄積器が使用される場合、ロール蓄積器を省略し、供給システムを使用してロール変位チャンバの容積を変動させ、それによって制御導管253および254を使用して船のロール姿勢を調整することが好ましい。

0046

ピッチ変位デバイス237は同様に、3つの軸方向に並んだシリンダを含み、各シリンダは、対応するピストン261、262、263によって1対のチャンバに分割される。3つのピストンは、2つのロッドによって相互接続され、3対の相互に関係する相反容積チャンバを形成する。前部左側ピッチ・チャンバ266は前部左側圧縮導管231に接続され、前部右側ピッチ・チャンバ268は前部右側圧縮導管232に接続され、前部左側および右側ピッチ・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて変動する。後部右側ピッチ・チャンバ269は後部右側圧縮導管233に接続され、後部左側ピッチ・チャンバ267は後部左側圧縮導管234に接続され、後部左側および右側ピッチ・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて、前部左側および右側ピッチ・チャンバとは逆の方向に変動する。デバイスの両端には、前部および後部ピッチ変位チャンバ(265および270)が位置し、容積はピストン・ロッド・アセンブリの運動とともに変動する。これらのピッチ変位チャンバはそれぞれ、追加のピッチ弾性を提供するために、対応する前部ピッチおよび後部ピッチ・ロール蓄積器(図示せず)を有することができる。しかし、支持ラムの蓄積器はヒーブ弾性と同じピッチ弾性を提供するため、これらの蓄積器が使用される場合、ピッチ蓄積器を省略し、供給システムを使用してピッチ変位チャンバの容積を変動させ、それによって制御導管255および256を使用して左側および右側ハルの上の船体またはシャーシのピッチ姿勢を調整することが好ましいであろう。

0047

供給システムはまた、温度または漏れによる流体容積の変動を補正するために、各支持ラム圧縮容積に接続された制御導管(図示せず)を含むことができる。

0048

ワープ変位デバイス238は、2つの軸方向に並んだシリンダを含み、各シリンダは、対応するピストン281、282によって1対のチャンバに分割される。2つのピストンは、ロッドによって相互接続され、2対の相互に関係する相反容積チャンバを形成する。前部左側ワープ・チャンバ283は前部左側圧縮導管231に接続され、後部右側ワープ・チャンバ285は後部右側圧縮導管233に接続され、前部左側および後部右側ワープ・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて変動する。前部右側ワープ・チャンバ286は前部右側圧縮導管232に接続され、後部左側ワープ・チャンバ284は後部左側圧縮導管234に接続され、前部右側および後部左側ワープ・チャンバの容積は、ピストン・ロッド・アセンブリの運動に合わせて、前部左側および後部右側ワープ・チャンバとは逆の方向に変動する。したがって、ピストン・ロッド・アセンブリは、ワープ運動において圧縮容積間で流体を自由に移動および伝達でき、懸架システムのワープ剛性を除去する。

0049

図10は、図9のものに類似の相互接続手段16を示す。しかしこの場合、ワープ・デバイスはヒーブ弾性も加え、したがって各圧縮容積(図9の蓄積器21、22、23、および24)内の弾性を省略することができる。各支持ラムに関連する圧縮容積内の弾性がより弱く、またはほとんどない場合、図9には示されていないが論じた任意選択のロール弾性蓄積器およびピッチ弾性蓄積器を設けることが必要な可能性がある。

0050

ワープ・デバイスはここでは、実質上2つの対角変位デバイスであり、第1の対角変位デバイス238aは、はす向かいの1対の前部左側および後部右側モード支持ラムに接続され、第2の対角変位デバイス238bは、はす向かいの1対の前部右側および後部左側モード支持ラムに接続される。前部左側および後部右側支持ラムが圧縮されると、対角変位デバイス238a内のピストン・ロッド・アセンブリは変位し、前部左側および後部右側ワープ・チャンバ(283および285)は膨張する。これにより、第1の対角チャンバ287を圧縮させる。懸架モードがワープである場合、第1の対角チャンバから変位した流体は変位して導管289を介して第2の対角チャンバ288内へ入り、ワープ変位が行われ、剛性は実質上ゼロになる。変位モードがヒーブである場合、流体は変位して第1の対角チャンバ287および第2の対角チャンバ288から蓄積器290内へ入り、懸架システムにヒーブ弾性を提供する。ワープ・デバイスはピッチ弾性を提供しないため、懸架システムにピッチ弾性を提供するには、やはりピッチ変位デバイス237が必要とされる。

0051

図10では、ロール、ピッチ、およびヒーブのための蓄積器が位置するため、それぞれの個々のモードの剛性および減衰特性を容易に設定することができる。

0052

図1〜10に示すカタマラン型の多胴船のいずれにおいても、船体はサイド・ハルが浮遊して、水の表面の十分上に懸架されることができる。この場合、船体は、水からのしぶき、または大きな波の波頭にしか接触しないであろう。しかし、サイド・ハルに対して船体を下げて、質量中心を低減させることができ、またはたとえば突堤もしくは隣接する船に対する船体の高さを調整することができる。この場合、船体は、より頻繁に水に接触することがあり、したがって船体は、たとえば任意選択で、スラミングを起こすことなく水に接触するように設計された表面または領域を含むことができ、すなわち、船体は水係合部分を含むことができる。しかし、船体は、通常は水中に位置するように設計することができ、その場合、水係合部分は通常、船体に取り付けられ、または船体と一体化されたハルである。船体はそれでもなお、たとえば高速で水から持ち上げることができ、またはすべての動作条件で船体を支持するために著しい浮力を提供することができる。

0053

図11および図12は多胴船1を示し、船体2は、船体を部分的に支持する固定ハル301を含み、船体の支持の残りはやはり、可動式の左側ハル3および可動式の右側ハル4によって提供される。図11および図12に示す多胴船は、3つのハルを有するため、トリマランと分類することができる。船体またはシャーシは、図12では見やすいように点線の輪郭で示されており、固定ハル(301)を有することができ、固定ハル(301)は、図11に示す一体部分として形成され、または任意の知られている方法で船体もしくはシャーシに固定される。中心固定ハルを示すが、固定ハルは、船舶の中心に位置することに限定されるものではない。推進手段は、中心固定ハルの後方にプロペラ5として示すが、代替の推進手段を使用することもでき、たとえば別法として、または追加として、左側および右側サイド・ハル上に位置することもできる。

0054

従来、トリマランの左側および右側ハルはシャーシに固定されており、したがって、安定性を提供する(舷外浮材のように機能する)が、その浮力は通常、シャーシにかかる曲げおよびねじり負荷を制限するように制限しなければならない。左側および右側ハルと船体またはシャーシとの間に弾性を提供することで、シャーシのより大きい浮力および支持を提供し、または船体もしくはシャーシにかかる負荷を低減させることができる。したがって、懸架システム15は、負荷を分散させること、各サイド・ハルのピッチ剛性もしくは姿勢制御を可能にすること、またはハル位置決め形状をレバーとして使用する位置を利用してラム行程を低減させ、ラムおよび他の油圧構成要素の包装の保護を可能にすることなどの多くの理由のため、各サイド・ハル上で前方および後方ラム(図11に12および13で示すものなど)を利用する。しかし、各サイド・ハルと船体との間に複数の独立した弾性支持が設けられる場合、ロール、ピッチ、ヒーブ、およびワープ剛性率はすべて同じである(各モードでラム変位として測定したとき)。

0055

船体またはシャーシにかかる負荷をさらに低減させるために、サイド・ハルからなる懸架システム15は、相互接続手段16を含み、それによってラムは、懸架装置の異なる変位モードで異なる剛性率を提供することができ、すなわち懸架システムの支持ラムを相互接続して異なるモードの剛性を切り離し(少なくとも部分的に、任意選択で追加の独立した支持手段が設けられる場合でも)、その場合、支持ラムをモード支持ラムと呼ぶことができる。これにより、ある程度の曲げまたはねじり負荷を低減できるため、左側および右側ハルはさらに大きい浮力を有することができ、ならびに/またはシャーシをより軽くすることができる。

0056

図1のカタマランの例と同様に、図11のトリマランのサイド・ハルは、前部位置決めアーム8および後部位置決めアーム9を含むことができるリンク部によって形成される形状によって、船体および固定ハルに対して位置決めされるが、様々な位置決め手段を使用することができる。

0057

図11はまた、固定ハルの前方へ2つの任意選択の特徴を示す。舳先の一部分302は、船の前部と受けた波との接触を感知するように可動式または感圧式にすることができる。これは、サイド・ハルに対するピッチ姿勢制御または船のピッチ姿勢制御への入力として、水の速度などの他の入力とともに使用することができる。フィンまたは303も示されており、舳先の感知部分302の代わりに、または船に対するピッチ安定化デバイスとして知られているように使用することができる。

0058

図12に示す懸架システム相互接続は、図2のカタマランに対して示す懸架システムに類似の構成を有する。同じ類似の特徴は、同じ参照番号で示す。懸架システムは、モード支持ラムの上部と下部のピストン面面積(すなわち、ロッド横断面積)の差および圧縮容積内の弾性に関係するサイド・ハルのヒーブおよびピッチ剛性率を提供する。懸架システムはまた、上部および下部ピストン面面積ならびに圧縮容積内の弾性の追加に関係して、より強いロールおよびワープ剛性を提供する。したがって、ロールおよびワープにおける剛性率とヒーブおよびピッチにおける剛性率との差は、モード支持ラムの相対的なロッドおよびシリンダ内径寸法を変化させることによって変化させることができる。図2のカタマランと同様に、システムは減衰を必要とする可能性があるが、必要な減衰は、サイド・ハルの位置決め形状に依存する可能性がある。各蓄積器と対応する圧縮容積との間にはダンパ・バルブ(25、26、27、または28)を示すが、導管内および/またはラム口にダンパ・バルブを設けることもできる。

0059

固定ハル301がサイド・ハルよりかなり長く、サイド・ハル3および4よりピッチ方向に大きい浮力分布を有する図12に示すトリマランの形状では、サイド・ハルが船体の垂直方向の支持およびピッチ剛性をすべて提供した前述のカタマランの例とは異なり、ピッチ方向のサイド・ハルの制御は、船体のピッチ姿勢の高度な制御を提供することができない。しかし、トリマランの利点は、サイド・ハルが必ずしも何らかのピッチ剛性を必要としないこと、またはサイド・ハルのピッチ剛性および/もしくは姿勢の制御を使用して、たとえばサイド・ハルが平面上へ上昇し、もしくは海の条件に適した効率的な姿勢を採用するのを助けることができることである。

0060

図13のトリマランは、図3と同じ接続シーケンスにおいて、前部左側圧縮容積と後部左側圧縮容積、および前部右側圧縮容積と後部右側圧縮容積とをそれぞれ相互接続する、対応する左側および右側ロール圧縮導管(29および30)を組み込み、懸架システム内のモード支持ラムからなる構成からワープ剛性を除去する(また、船体またはシャーシへの対応するねじり負荷を除去する)。これはまた、モード支持ラムからなる構成からピッチ剛性を除去するが、上述のように、船体に固定された大きな長いハルが使用される場合(この場合も図13に示す)、サイド・ハルが船体へピッチ剛性機能を提供しまたはそれに寄与する要件は低減または除去される。図12と比較すると前方へ動かされたサイド・ハル(3および4)も示されており、ここでは後方より船の中間に近い。

0061

実際には、サイド・ハルは、任意の船首船尾位置に位置決めすることができ、図14では、船の前部の方へさらに前方に示されている。この位置では、サイド・ハルによって提供される浮力は、固定ハルが浮力をほとんどもたない場合、船体の前部を水の上で支持するのを助けることができる。一部の設計では、波を突き抜けて進むためにより低い前方浮力を使用するが、前部甲板を大部分の波入力に近づけないことが望ましい場合、図14に示す前方サイド・ハルの使用が有益であろう。図14には、サイド・ハルに対してゼロのピッチ剛性を提供する代替のモード・ラム相互接続も示されている。この場合、モード支持ラムは、左側圧縮導管313によって後部左側圧縮チャンバ312dに接続された前部左側圧縮チャンバ309dと、右側圧縮導管314によって後部右側圧縮チャンバ311dに接続された前部右側圧縮チャンバ310dとを有する単動ラム309、310、311、および312である。各導管上に、蓄積器315または316が設けられる。この構成は、弾性の支持を提供し、懸架システム15の相互接続されたモード支持ラムに対して、共通のヒーブおよびロール剛性ならびにゼロのワープおよびピッチ剛性を有する。図示のように、知られているダンパ・バルブを通じて各ラムの圧縮チャンバと反発チャンバとの間をピストン(309b、310b、311b、または312b)をまたいで接続することによって、減衰を提供することができる。別法として、圧縮チャンバ(および導管)内の流体と蓄積器315または316によって提供される弾性との間に減衰を提供することもできるが、これによりサイド・ハルのピッチ・モードには剛性も減衰もなくなり(ただし、導管内で減衰を提供できる)、支持ラム内の圧力によって、ヒーブにおいて反発減衰を提供する能力も制限される。さらなる代替形態として、図示のように圧縮チャンバを相互接続することができ、図3のカタマランのピッチ回路に類似の構成で、各サイド・ハル上で反発チャンバも同様に相互接続することができる(固体ピストンを有するラムによる)。そのようなピッチ回路は、図3からの同等の前部および後部ピッチ圧縮導管(49および50)を含むことができ、ピッチ剛性を提供することができ、ゼロのロールまたはワープ剛性を有する。トリマランの懸架装置では、一般に、サイド・ハルにはある程度のロール剛性が必要とされるが、ロール回路に加えてピッチ回路を使用して、ハルのピッチ制御を可能にすることもできる。

0062

図15は、図11および図12に類似の固定ハルならびに可動式の左側および右側(サイド)ハルからなる代替の構成を示すが、この固定ハルは、これまでの図の固定ハルの細長い船首とは対照的に、船首においてより大きい浮力を有する。この固定ハルはまた、サイド・ハルが船体またはシャーシの後方への著しい支持を提供するように船の後方へ位置決めされるため、後方へ先細りしている。サイド・ハルはまた、複数のハルの周りで流れを改善し、固定ハルとサイド・ハルとの間の空間内で水の高さを低減させるために、非対称形をしている。

0063

図15の懸架システムのモード支持ラムの相互接続された構成は、異なる構成を有するが、図3および図4のロール回路(左側および右側ロール圧縮容積)と同様に、最終的には図13の構成と同じ接続性を有する。

0064

図16に示すように、図5では図4のロール回路に適用されるロール流体変位デバイス81および流体供給システム101を含む能動的なロール制御は、図3図6図13、および図15のロール回路にも容易に適用することができる。

0065

図17では、ピッチ流体変位デバイス131および流体供給システム151を含む図6のモード支持ラムおよび相互接続構成がトリマランに適用される。上記で論じたように、トリマランの(第3の)固定ハルが船体のピッチ支持の大部分を提供する場合、懸架システムのピッチ剛性要件は、カタマランとトリマランとの間で異なる可能性があり、すなわち、固定ハルがサイド・ハルより著しく大きい長手方向の浮力分布を有する場合、懸架システム内でピッチ剛性またはピッチ姿勢制御を提供することで、主に、船体に対するサイド・ハルのピッチ剛性、または船体に対するサイド・ハルのピッチ姿勢制御を提供する。したがって、ピッチ流体変位デバイスは、左側および右側(サイド)ハルの平均ピッチ変位により、流体を変位させる。モード支持ラムはやはり、懸架システムにワープ剛性を提供しない。ピッチ変位デバイスのピストン・ロッド・アセンブリの変位を調整することで、船体またはシャーシ2のピッチ姿勢に対する左側および右側ハル(3および4)の平均ピッチ姿勢を調整することができる。制御システム151は、前部ピッチ制御導管157および後部ピッチ制御導管158を通じて流体を供給し、前部制御チャンバ138および後部制御チャンバ139を通じてピッチ変位デバイスのピストン・ロッド・アセンブリを変位させることができる。前部供給導管159および後部供給導管160を使用して、前部および後部ピッチ容積を維持することができ、または、ピッチ変位デバイスが省略される場合、船体に対する左側および右側ハルのピッチ姿勢を制御することができる。供給システムに対する別法として、または追加として、前部制御チャンバ138および後部制御チャンバ139と流体連通するピッチ弾性蓄積器161および162を設けることができる。これは、たとえばヒーブ剛性より弱いピッチ剛性を提供することが望ましいときに使用することができる。

0066

同様に、図7図8、および図9からのモード支持手段および相互接続手段(すなわち、相互接続されたラム構成)をトリマランに適用することもできる。

0067

図18に示す懸架システム相互接続は、図10に示すものと同じである。図10の説明で述べたように、ワープ・デバイスはピッチ弾性を提供しない。図18では、ピッチ変位デバイス237は任意選択であるために点線で示すが、ピッチ変位デバイス237が省略される場合、シャーシおよび固定ハルに対する左側および右側ハルの平均ピッチ変位は一定である。それぞれのサイド・ハルはやはり、他方に対して縦揺れする可能性があるが(懸架システムのワープ・モードであるため)、シャーシに対する平均ピッチ姿勢は固定されるはずである。

0068

上記のカタマランとトリマランの両方に適用される様々な懸架システムの例によって実証したように、4つの箇所、すなわち各サイド・ハル上の2つの長手方向に隔置された箇所で左側および右側ハルの上に少なくとも部分的に支持される船体に対するモード懸架システムを提供するために利用できる相互接続手段(少なくとも2つの懸架モード間に異なる剛性率が存在する)には、多くの変更形態が存在することが理解されるであろう。実際には、多くの他の知られている懸架相互接続構成をカタマランとトリマランの両方に適用することができる。通常、ロール剛性を提供することが好ましく、懸架システムのワープまたはねじり剛性はより弱く、またはゼロである。

0069

様々な変位手段の構造は、たとえば、2つのピストンおよび1つのロッドの代わりに2つのロッドおよび1つのピストンを利用すること、または変位デバイス内でロッドとシリンダの直径の関係を変化させ、同じ機能性を維持するように周囲の接続を変化させることによって、変更することができる。どのチャンバの容積が増大するかと、どのチャンバの容積が低減するかとの間の関係が維持される限り、基本的な機能性は保持される。

0070

見やすいように、モード支持手段は油圧ラムとして示すが、流体バッグなどの他のデバイスを使用することもできる。モード支持手段および相互接続手段は通常、流体で充填されており、すなわち油圧構成要素である。しかし、これらの構成要素の少なくとも一部を空圧式とすることができ、液体の代わりにガスを使用することで、懸架システム内で別個の圧力蓄積器の必要を低減させることができる。

0071

図示のダンパ・バルブは、制御されたバルブとすることができ、ロックアウト・バルブとすることができ、またはロック・アウト・バルブを組み込むことができる。そのようなバルブは任意選択であるが、任意選択で、導管内および/もしくはラム口で使用することができ、ならびに/または図面では様々な容積と関連する蓄積器との間に示すバルブの代わりに使用することができる。

0072

各容積またはモードに対して複数の蓄積器を設けることができ、蓄積器の一部は、必要に応じて剛性を増大させるために、これらの容積から締め出される。この蓄積器の減衰の制御は、ロールおよび/またはピッチなどのシャーシにかかる不快な加速を低減させるために、電動式の変位デバイスの代わりに使用することができ(または少なくとも動作の必要を低減させ、したがって消費電力を低減させることができる)。

0073

懸架システムは、サイド・ハルと船体またはシャーシとの間に追加の支持手段を含むことができる(すなわち、任意の知られているタイプとすることができる独立した支持手段によって、相互接続されたまたはモード支持ラムを補完することができる)。これらを使用して、故障または継続的な電力損失の場合に、相互接続された懸架構成要素にかかる負荷を低減させ、かつ/または制限された懸架装置を提供することができるが、そのような独立した支持手段を使用することで、通常、ワープまたはねじり剛性を提供するため、モード支持ラムが正常動作位置より短い長さまで圧縮されたときしか動作することができない。

0074

図1および図11に関連して上記で論じたように、様々な位置決め手段を使用することができるが、通常、トレーリング・アーム、リーディング・アーム、ドロップ・リンク、叉骨、または他の知られているリンク部タイプを含む位置決めリンク部が使用されるはずである。図19は、トレーリング・アーム7および10を使用する好ましい位置決めリンク構成を示し、ヒーブ運動とは別にピッチ運動に対応するために、トレーリング・アームの1つの上でドロップ・リンク333が使用される。図示の例では、前部左側トレーリング・アーム7は、ロールおよびヨー方向の周りで安定した位置を提供しながらピッチ方向の回転を可能にするために実質上横方向の水平軸を有する軸受ブシュ、または枢動点331で、船体またはシャーシ(図示せず)に対して枢動する。このトレーリング・アームの反対側には、類似の横方向に延びる軸受、ブシュ、または枢動点332が示されており、ドロップ・リンク333に接続され、ドロップ・リンク333は、別の横方向に延びる軸受、ブシュ、または枢動点334によって、ハル3上の取付け構造335に接続される。支持手段またはモード支持ラム11を船体とハルとの間に直接取り付け、長い行程のラムを必要とし、構成要素を海洋環境露出させるのではなく、図示のように機械拡大率またはレバー取付け構成を使用することが望ましいであろう。トレーリング・アーム7はレバー部分336を含み、レバー部分336にはピボットまたは他の回転継手337によってラムの一端(好ましくはロッド端部)が接続される。ラムの他方の部分(この場合、好ましくはシリンダ内径)は、別のピボットまたは他の回転もしくは可撓性の継手338によって船体またはシャーシに接続される。ハルと船体との間の距離が低減すると、ラムは圧縮される。一部のラムは、ハルと船体との間の距離が低減すると延びるように取り付けることができ、その場合、圧縮および反発チャンバは、懸架システム内で正しい接続性および機能性が確実に維持されるように画定し直す必要がある。

0075

ドロップ・リンク333は、前部トレーリング・アームとハルとの中間に示されているが、そのような中間リンクは、特に船体とトレーリング・アーム7またはハルとの間に支持ラム11が直接接続される場合、別法として、アームと船体との間で使用することもできる。

0076

後部左側トレーリング・アーム10は同様に、ロールおよびヨー方向の周りで安定した位置を提供しながらピッチ方向の回転を可能にするために実質上横方向の水平軸を有する軸受、ブシュ、または枢動点341によって、船体に取り付けられる。トレーリング・アームの反対側には、類似の横方向に延びる軸受、ブシュ、または枢動点342が示されており、ハル3上の取付け構造343に接続される。アーム10のレバー・アーム部分344は、ピボットまたは他の回転もしくは可撓性の継手345によってラム14の一端に接続され、ラムの他方の部分は、別のピボットまたは他の回転もしくは可撓性の継手346によって船体またはシャーシに接続される。ラムおよびトレーリング・アームからなるこの構成の1つの利点は、すべての懸架負荷をサブフレームなどの構造内で分散できることであり、サブフレームは、船体またはシャーシに取り付けられる。そのようなサブフレームは、長手方向に、またさらには横方向に延びる梁を含むことができ、懸架負荷を船体内へ大きい面積にわたって分散させて、船体にかかる応力を低減させることができる。サブフレームの取付けは、波入力と船体との間の追加の分離を提供することによって船の快適さをさらに改善するために弾性的に行うことができ、サイド・ハル内にモータが取り付けられた場合、そのような弾性的な取付けによって、エンジンノイズおよび振動からのある程度の分離も提供する。

0077

図19のドロップ・リンク333(両端に軸受または枢動点を有する)は、船体に対するハルのピッチ運動において船体とアームの1つのハル取付け点との間で相対的な長さ変化を可能にする任意の他の手段と交換することができる。たとえば、図20に示すように、ハル3に取り付けられた実質上長手方向のバー351と、バー351に沿って容易に摺動できるように通常は軸受またはブシュを保持するスリーブ352とを含む滑り継手を使用することができる。アーム7は、スリーブを支えるためにたとえばクレビス継手を使用して、バー351の主軸を主軸に対して垂直に貫通する横方向軸上など、スリーブ上で直接枢動することが好ましい。別法として、見やすいように示すように、スリーブ352は、垂直構造または硬質リンク353を含むことができ、リンク353は、アーム7に枢動可能に接続される。実際のアーム7内へ滑り継手を追加することによって、代替の摺動形状を形成することができ、アームの長さを増大および低減させることができる(すなわち、アーム7を伸縮式とすることができる)。これらのトレーリング・アーム構成のいずれの場合も、一方または両方のトレーリング・アーム(7および/または10)は、リーディング・アームと交換することができる。

0078

支持ラム11および14に対する機械的拡大率またはレバー取付け構成のさらなる利点は、図示のような形状を使用して、2つのラムのシリンダをほとんど運動しないように互いの近くに位置決めでき、それによって、船体とハルを直接取り付けるラムを使用して可能な場合より短い導管および流れ経路で、容易かつ効率的な油圧接続を可能にすることである。

0079

図2〜10および図12〜17の懸架システムの例は、油圧ラムおよび導管を利用するが、他の機械および流体システムも可能である。油圧システムは、寸法が比較的小さく、相互接続の経路設定が容易であり、モード減衰(すなわち、異なる固有周波数を有し、異なる減衰に適応する必要がある、たとえばロールとピッチとの間の異なる減衰率)を提供できるため、本発明の好ましい実施形態として示す。

0080

さらに、油圧システムは、図5図6図9図10図16図17、および図18に示す能動的な制御に容易に適合させることができる。能動的な船体制御の使用は、一部の適用分野で非常に望ましく、たとえば、船体の運動を低減させて安定性を改善し、船体と合の石油プラットホームの脚部または沖合の風車基礎などの静止構造との間の相対的な運動を低減させることができる。図21は、船舶のカタマランの形態を示し、舳先は脚部、基礎、または他の類似の構造360に隣接している。船体2のピッチを最小にし、船舶の舳先と海洋構造の脚部360上のアクセス梯子361との間の運動を低減させるために、能動的な船体制御が使用されている。

0081

能動的な船体制御を使用することで、移動の安全性を改善して移動が可能な海況の範囲を増大させるだけでなく、電動式の能動的に制御される舷門の代わりに、簡単な受動的な舷門を使用することができる。しかし、そのような能動的な舷門が使用される場合、沖合のプラットホームを安全に利用できる海況はさらに増大する。

0082

能動的な制御を使用して、移動のための船体レベルに動力供給することができ、またはたとえば船の舳先(もしくは舷門の遠位端部)と沖合のプラットホームもしくは構造との間の運動を最小にすることができる。また、能動的な制御を使用して、輸送中の快適さを改善して疲れを低減させることができ、あらゆる人員または乗客がより健康的な状態で、より注意深く、また船の加速が人体に与える影響のために失われる時間をより少なくして責務を実行できる状態で、目的地に到達することができる。

0083

業者には明らかであるように、修正形態および変更形態は、本発明の範囲内に入ると見なされる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

この 技術と関連性が強い技術

該当するデータがありません

この 技術と関連性が強い法人

該当するデータがありません

この 技術と関連性が強い人物

該当するデータがありません

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ