揺動抑制装置
【課題】ベース体に相対変位可能に支持された可動体の揺動を、これらの相対変位速度が小さい場合でも抑制できる揺動抑制装置を提供する。
【解決手段】揺動抑制装置は、可動体１、ベース体２、イナーシャ・マス９および駆動メカニズム１０を有する。イナーシャ・マス９は可動体１に慣性力を作用する。駆動メカニズム１０は、ベース体２とイナーシャ・マス９を機械的に連結し、可動体１とベース体２との相対変位量に応じて移動させて相対変位が慣性力により抑制されるようにイナーシャ・マス９を駆動する。
【解決手段】揺動抑制装置は、可動体１、ベース体２、イナーシャ・マス９および駆動メカニズム１０を有する。イナーシャ・マス９は可動体１に慣性力を作用する。駆動メカニズム１０は、ベース体２とイナーシャ・マス９を機械的に連結し、可動体１とベース体２との相対変位量に応じて移動させて相対変位が慣性力により抑制されるようにイナーシャ・マス９を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータ・ビークルなどの揺動を抑制する揺動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の揺動抑制装置としては、自動車に使用され、車体と車輪の間にスプリングとダンパーとを並列配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、別の従来の揺動抑制装置としては、船体に設けた各水中翼の左右端にそれぞれ独立駆動される補助翼を取り付け、高度センサ、慣性センサ、翼角センサを用いて電気的に補助翼の挙動を制御するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００５−１２６０３７号公報
【特許文献２】特開平０６−２８６６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の揺動抑制装置にあっては、スプリングの固有値やダンパーの特性値を決めるのが難しい場合がある上、ウォータ・ビークルのように上下変位は大きいものの相対変位速度が小さい場合には十分なダンピング・フォースが得られないという問題がある。
一方、特許文献２に記載の従来の揺動抑制装置にあっては、センサ、マイクロ・コンピュータ、アクチュエータなどの電子制御装置が必要なため、非常に高価になるだけでなく、補助翼に対する水の流れが小さいと必要なコントロール力が得られないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ベース体に揺動可能に支持された可動体の揺動を、これらの相対変位速度が小さい場合でも抑制できるとともに、より安価に製造可能な揺動抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明による揺動抑制装置は、ベース体と、このベース体に対し揺動可能に支持した可動体と、この可動体に慣性力を作用可能なイナーシャ・マスと、ベース体とイナーシャ・マスを機械的に連結し、可動体とベース体との相対変位量に応じて移動させて相対変位が慣性力により抑制されるようにイナーシャ・マスを駆動する駆動メカニズムとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の揺動抑制装置にあっては、可動体がベース体に対し揺動した場合、これらの相対変位量に応じて駆動メカニズムがイナーシャ・マスを機械的に移動させることで、その慣性力を可動体に作用させ、揺動を抑制する。イナーシャ・マスの機械的移動による慣性力を利用するので、ベース体と可動体の相対変位速度が小さい場合でも可動体の揺動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】 本発明にかかる実施例１の揺動抑制装置の側面図であって、（ａ）は可動体とベース体とが中立位置にある状態を、また（ｂ）はこれらが中立位置からさらに離間した状態を、また（ｃ）はこれらが中立位置からさらに近付いた状態を、それぞれ示す図である。
【図２】 本発明にかかる実施例２の揺動抑制装置の正面図であって、（ａ）は可動体とベース体とが中立位置にある状態を、また（ｂ）はこれらが中立位置から同図中時計回り方向に揺動した状態を、また（ｃ）はこれらが中立位置からさらに反時計回り方向へ揺動した状態を、それぞれ示す図である。
【図３】 本発明にかかる実施例３の揺動抑制装置の側面図である。
【図４】 実施例３の一部を拡大した断面平面図である。
【図５】 本発明にかかる実施例４の揺動抑制装置の側面図である。
【図６】 本発明にかかる実施例５の揺動抑制装置の側面図である。
【図７】 本発明にかかる実施例６の揺動抑制装置の側面図である。
【図８】 本発明にかかる実施例７の揺動抑制装置の正面図である。
【図９】 本発明にかかる実施例８の揺動抑制装置を示す図であって、（ａ）はその全体を示す平面図、また（ｂ）は（ａ）においてｘ−ｘ線に沿ってみた一部側面図である。
【図１０】 本発明にかかる実施例９の揺動抑制装置を示す図であって、（ａ）はその全体を示す平面図、また（ｂ）は（ａ）においてｘ−ｘ線に沿ってみた一部側面図である。
【図１１】 本発明にかかる実施例１０の揺動抑制装置を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の実施例で同じ構成部分については同じ番号を付してその説明を省略する。
【実施例１】
【０００９】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施例１の揺動抑制装置では、可動体１を、地上や海上などに置いたベース体２に複数のスプリング３を介して相対変位可能に支持し、後述のメカニズムにより可動体１の揺動を抑制する。本実施例では、たとえば可動体１はキャビンや荷物室からなる直方体形状に形成する一方、ベース体２は四角の平板状に形成して、４個のスプリング３で可動体１を弾性支持する。
【００１０】
ベース体２の一方の側には、ベース体２から上方へ伸びるピラー４を取り付け、その頂上部には第１ピボット７を設ける。
一方、可動体１の図中右側側面端部には第２ピボット６を介して連結リンク５の一方の端部を取り付け、その他端部を第１ピボット７に取り付けて、可動体１を第１ピボット回りに連結リンク５を介して揺動可能とすることで、可動体１がベース体２に対し相対変位可能としてある。
【００１１】
連結リンク５の他端部には、ビーム８の中央部を、ビーム８が連結リンク５と角度をなすようにして、一体的に固着する。ビーム８の中央部も第１ピボット７に取り付けて、ビーム８をピラー４に対し揺動可能とする。
【００１２】
ビーム８の一端部には第１イナーシャ・マス９ａを、またビーム８の他端部には第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マスとは、同じ質量の重量ブロックで構成し、かつそれぞれの第１ピボット７からの距離も同じとなるように設定する。したがって、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂ自体は、可動体１が揺動していない静的位置にあるときは、揺動トルクをスプリング３に作用することはない。なお、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとは、本発明のイナーシャ・マスに相当する。また、ピラー４、連結リンク５、第１ピボット７、第２ピボット６は、本発明の駆動メカニズム１０を構成する。
【００１３】
以上のように構成した実施例１の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図１（ａ）は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００１４】
これに対し、可動体１とベース体２とのうちの少なくとも一方に外力が加わって可動体１がベース体２に対し上下動する場合が生じる。この場合の挙動を次に説明する。
【００１５】
図１（ｂ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から図中上方向に移動してこれらが離間するように外力が作用した結果、スプリング３が伸びた状態を示す。このとき、可動体１がベース体２に対し上方側へと変位しているので、可動体１に第２ピボット６を介して取り付けた連結リンク５が、ベース体２のピラー４の第１ピボット７を中心点として時計回り方向に揺動する。連結リンク５のこの揺動は、連結リンク５に固着したビーム８を第１ピボット７回りに矢印Ｒ１で示す時計回り方向へ回転させる。
【００１６】
ビーム８が時計回り方向に回転すると、ビーム８の両端部に取り付けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、連結リンク５、可動体１を介してスプリング３を押し縮める方向に作用する。この結果、可動体１のベース体２に対する離間運動は抑制され、可動体１は中立位置へ復帰しようとする。
【００１７】
図１（ｃ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から下方向に移動してこれらが近づくように外力が作用した結果、スプリング３が縮んだ状態を示す。このとき、可動体１がベース体２に対し下方側へと変位しているので、可動体１に第２ピボット６を介して取り付けた連結リンク５が、ベース体２のピラー４の第１ピボット７を中心点として反時計回り方向に揺動する。連結リンク５のこの揺動は、連結リンク５に固着したビーム８を第１ピボット７回りに矢印Ｒ２で示す時計回り方向へ回転させる。
【００１８】
ビーム８が反時計回り方向に回転すると、ビーム８の両端部に取り付けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、連結リンク５、可動体１を介してスプリング３を伸ばす方向に作用する。この結果、可動体１のベース体２に対する近接運動は抑制され、可動体１は中立位置へ復帰しようとすることになる。
【００１９】
なお、可動体１がベース体２に対し時計回り方向あるいは反時計回り方向へ傾斜するように外力が働いた場合も、上記同様に、可動体１の変位が連結リンク５の第１ピボット７回りの揺動を生じさせる結果、連結リンク５に固着したビーム８が揺動し、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとにより生じる慣性力がスプリング３に作用する。これにより、可動体１はこの揺動が抑制され、中立状態へ復帰するようになる。
【００２０】
以上のように、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力は、可動体１の揺動の大きさを減少させるとともに、揺動の周期を適当な長さに伸ばすことが可能となる。この揺動周期は、イナーシャ・マス９（第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂ）の質量の大きさと、可動体１およびベース体２の相対変位とイナーシャ・マス９の変位との比と、を選ぶことでコントロールすることができる。
【００２１】
上記実施例１の揺動抑制装置の効果につき、以下に説明する。
実施例１の揺動装置にあっては、可動体１の揺動に応じて変位するイナーシャ・マス９を用いることで、可動体１のベース体２に対する相対変位、揺動を安価な装置で、抑制することができる。この揺動抑制は可動体１とベース体２との相対変位速度が小さい場合でも抑制できる。また、可動体１の固有振動数をゆっくりしたものに変えることが可能である。したがって、可動体１に人が乗る場合には快適な乗り心地が確保され、可動体１に荷物が載せられる場合には荷崩れしにくく、荷物の破損等も防ぎやすくなる。
【実施例２】
【００２２】
次に、実施例２の揺動抑制装置につき以下に説明する。
実施例２の揺動抑制装置では、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ベース体１の前後端にそれぞれピラー４を取り付け、これらの頂上部には第３ピボット２０を設ける（図２（ａ）〜（ｃ）は正面図なので後方のピラー４と第３ピボット２０は前方のピラー４と第３ピボット２０に隠れて見えない）。
【００２３】
前後の第３ピボット２０には、可動体１の前後面の幅方向中央で高さ方向の高い位置において、可動体１が前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに揺動可能に取り付ける。可動体１の下側には可動体１より幅・長さが大きい底部１ａを設け、この底部の四隅とベース体２との間に４本のスプリング３を配置して可動体１を弾性支持する。
【００２４】
ピラー４の第３ピボット２０の下方部分には、第４ピボット２２を設け、第１揺動リンク２１の上端部を揺動可能に取り付ける。第１揺動リンク２１の下端部にはビーム８の中央部を、ビーム８と第１揺動リンク２１とが角度をなすようにして互いに一体的に固着する。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マスをそれぞれ取り付ける。
【００２５】
可動体１の前後面の下方には、第５ピボット２４を介して第２揺動リンク２３の一端部を取り付けるとともに、第２揺動リンク２３の他端部を、第６ピボット２５を介してビーム８の中央部および第１揺動リンク２１の下端部に取り付ける。したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とは、第６ピボット２５で連結されてＬ字状形状をなし、可動体１の第３ピボット２０回りの揺動に応じて第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度を変えるようになる。第１揺動リンク２１、第２揺動リンク２３、第４ピボット２２、第５ピボット２４、および第６ピボット２５は、本発明の駆動メカニズム１１を構成する。
【００２６】
以上のように構成した実施例２の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図２（ａ）は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００２７】
これに対し、可動体１とベース体２とのうちの少なくとも一方に外力が加わって可動体１がベース体２に対し上下動する場合が生じる。この場合の挙動を次に説明する。
【００２８】
図２（ｂ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに矢印Ｒ３で示す時計回り方向へ揺動するように外力が作用した結果、同図中左側のスプリング３が伸び、右側のスプリング３が縮んだ状態を示す。このとき、可動体１に取り付けた第５ピボット２４がピラー４に対し離間する方向（中立位置より同図中左側かつ上方側）へ変位しているので、第５ピボット２４に取り付けた第２揺動リンク２３が、第６ピボット２５を介して第１揺動リンク２１を第４ピボット２２回りに時計回り方向へ揺動させる（したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度は増加する）。
【００２９】
この第１揺動リンク２１の時計回り方向への揺動により、第１揺動リンク２１に固着したビーム８は、第６ピボット２５回りに時計回り方向Ｒ３へ揺動する。この結果、ビーム８の両端部に設けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介して可動体１に、前後の第３ピボット２０を結ぶ軸を揺動軸とする反時計回り方向へ作用する。これにより、左側のスプリング３は縮む方向に、また右側のスプリング３は伸びる方向に慣性力が作用して、可動体１を図２（ａ）に示す中立位置に復帰させるようにする。
【００３０】
図２（ｃ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに矢印Ｒ４で示す反時計回り方向へ揺動するように外力が作用した結果、同図中左側のスプリング３が縮み、右側のスプリング３が伸びた状態を示す。このとき、可動体１に取り付けた第５ピボット２４がピラー４に対し近接する方向（中立位置より同図中右側かつ下方側）へ変位しているので、第５ピボット２４に取り付けた第２揺動リンク２３が、第６ピボット２５を介して第１揺動リンク２１を第４ピボット２２回りに反時計回り方向へ揺動させる（したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度は減少する）。
【００３１】
この第１揺動リンク２１の反時計回り方向への揺動により、第１揺動リンク２１に固着したビーム８は、第６ピボット２５回りに反時計回り方向Ｒ４へ揺動する。この結果、ビーム８の両端部に設けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介して可動体１に、前後の第３ピボット２０を結ぶ軸を揺動軸とする時計回り方向へ作用する。これにより、左側のスプリング３は伸びる方向に、また右側のスプリング３は縮む方向に慣性力が作用して、可動体１を図２（ａ）に示す中立位置に復帰させるようにする。
【００３２】
以上の説明から分かるように、実施例２の揺動抑制装置は、実施例１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
すなわち、実施例１の場合に比べて、実施例２の揺動抑制装置では、可動体１のベース体２に対する揺動角・揺動速度を、第３ピボット２０、第４ピボット２２、第５ピボット２４、第６ピボット２５の位置関係で決まるレバー比に応じてより増大させてビーム８を揺動させ、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを揺動させることが可能となる。これにより同じ慣性力の大きさを得るのに、その増大分、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂの質量を小さくすることができる。ただし、実施例２の揺動抑制装置では、実施例１の場合と異なり、可動体１がベース体２に対し平行な状態を保ったままの上下動運動自体は不可能であり、あくまでも可動体１の第３ピボット２０の揺動軸回わりの揺動運動の抑制を行うことになる。
【実施例３】
【００３３】
次に、実施例３の揺動抑制装置につき以下に説明する。
実施例３の揺動抑制装置では、図３および図４に示すように、ベース体２の図中右端部から上方へ突出させたピラー４の上方には、可動体１側に歯をむけたラック４ａを設ける。ラック４ａには、ピニオン３０を噛み合わせ、このピニオン３０がラック４ａに沿って上下動可能とする。ピニオン３０にはその回転中心を通るシャフト３０ａを設け、シャフト３０ａを、リテーナ３４のコ字状部材３７の両側部分に軸受３５で回転可能に支持する。シャフト３０ａの両端側部分は、コ字状部材３７の両側部分のそれぞれの外側に配置した一対のブラケット３３に軸受３６で回転自在に支持する。なお、リテーナ３４は、コ字状部材３７に支持されてラック４ａの背面に当接しながら回転することで上下動可能なローラ３６を有する。このローラ３６は、ラック４ａとピニオン３０との噛み合いを良好に保つもので、例えばゴム製とする。
【００３４】
ピニオン３０の一方の端部にはハブ部３０ｂを形成してあり、ホイール３１のハブ部３１ｂを図示しないボルトで取り付ける。ホイール３１の内周面とハブ部３１ｂとの間は３本のスポーク部３１ａで連結し、ホイール３１とピニオン３０が一体回転するように構成する。なお、ホイール３１は本発明のイナーシャ・マスに相当する。
【００３５】
一方、ブラケット３３のピニオン３０とは反対側の端部はそれぞれ可動体１の一方の面に固着する。ラック部４ａ、ピニオン３０、リテーナ３４、ブラケット３３は、本発明の駆動メカニズム１２を構成する。
その他の構成は実施例１と同様に構成する。
【００３６】
上記のように構成した実施例３の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図３は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００３７】
一方、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から上方向に移動してこれらが離間するように外力が作用し、スプリング３が伸びた状態をあるとき、可動体１がベース体２に対し上方側へと変位しているので、可動体１にブラケット３３を介して取り付けたピニオン３０が、ベース体２のピラー４のラック４ａに沿って上方移動する。このピニオン３０の上方移動は、ピニオン３０の図中時計回り方向の回転により生じるので、このピニオン３０の回転はシャフト３０ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、スポーク部３１ａを介してホイールを時計回り方向へ回転させる。
【００３８】
ホイール１が回転させられると、その慣性力が、スポーク部３１ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、シャフト３０ａ、ピニオン３０、ブラケット３３を介して可動体１に、これを下方へ押しスプリング３を縮めるように作用し、可動体１を中立位置へと復帰させようとする。
【００３９】
他方、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から下方向に移動してこれらが近接するように外力が作用し、スプリング３が縮んだ状態をあるとき、可動体１がベース体２に対し下方側へと変位しているので、可動体１にブラケット３３を介して取り付けたピニオン３０が、ベース体２のピラー４のラック４ａに沿って下方移動する。このピニオン３０の下方移動は、ピニオン３０の図中反時計回り方向の回転により生じるので、このピニオン３０の回転はシャフト３０ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、スポーク部３１ａを介してホイールを反時計回り方向へ回転させる。
【００４０】
ホイール１が回転させられると、その慣性力が、スポーク部３１ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、シャフト３０ａ、ピニオン３０、ブラケット３３を介して可動体１に、これを上方へ押しスプリング３を伸びるように作用し、可動体１を中立位置へと復帰させようとする。
【００４１】
また、左側と右側とのスプリング３のうち一方が縮み他方が伸びるように外力が作用して可動体１がベース体２に対し揺動した場合にあっても、可動体１の姿勢・変位に応じてピニオン３０が回転し、ホイール３１を回転させる。この結果、ホイール３１の慣性力により可動体１は中立位置に復帰するようにその揺動が抑制される。
【００４２】
以上の説明から分かるように、実施例３の揺動抑制装置においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４３】
図５に示すように、実施例４の揺動抑制装置は、実施例３の揺動抑制装置において、ホイール３１の代わりに第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとを用い、スポーク部３１ａの代わりにビーム８を用いる。ラック部４ａ、ピニオン３０、リテーナ３４、ブラケット３３は、本発明の駆動メカニズム１３を構成する。
その他の構成部分は実施例３と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００４４】
したがって、実施例４の揺動抑制装置にあっても、実施例３の場合と同様に作用する結果、実施例１および実施例３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４５】
図６は実施例５の揺動抑制装置を示し、ウォータ・ビークルに適用してそのピッチング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例５の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン４１を、ベース体としてのフロート４２に前方の２本のスプリング３ｆと後方の２本のスプリング３ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００４６】
キャビン４１の前方位置でフロート４２の前方部分の上面からは、前方ピラー４ｆを左右でピボット４Ａを介して上方へ伸ばすとともに、キャビン４１の後方位置でフロート４２の後方部分の方面からは、左右の後方ピラー４ｒを左右で上方に伸ばす。前方ピラー４ｆには実施例１と同様の構成からなる揺動抑制装置１０Ａを設け、後方ピラー４ｒには実施例１と同様の構成からなる揺動抑制装置１０Ｂを設ける。これら揺動抑制装置１０Ａ、１０Ｂの具体的構成につき、以下に説明する。
【００４７】
前方左右のピラー４ｆの上方部分には第１前方側ピボット７ｆをそれぞれ設け、この回りに左右のビーム８を回転自在に取り付ける。また、ビーム８の両端部には第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。これらビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、前後方向に延びるピッチ面上で揺動するように配置する。ビーム８の揺動中心部分にはこれと角度をなして前後方向に延びる前方側連結リンク５ｆの一端部を固着し、その他端部をキャビン４１の前方部分左右に設けた前方側ピボット６ｆに揺動自在に取り付ける。
【００４８】
後方左右のピラー４ｒも同様に、これらの上方部分には第１後方側ピボット７ｒをそれぞれ設け、この回りに左右のビーム８を回転自在に取り付ける。また、ビーム８の両端部には第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。これらビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、前後方向に延びるピッチ面上で揺動するように配置する。ビーム８の揺動中心部分には角度をなして前後方向に延びる後方側連結リンク５ｒの一端部を固着し、その他端部をキャビン４１の前方部分左右に設けた後方側ピボット６ｒに揺動自在に取り付ける。
【００４９】
なお、キャビン４１をフロート４２に対し揺動運動可能とするため、前方側ピラー４ｆがフロート４２の前方に設けたピボット４Ａを介して揺動可能とすることにより上記揺動運動時での位置関係の変化に対応するようにする。ピボット４Ａは後方側ピラー４ｒでもよく、またピボット４Ａに代えて前後方側ピボット６ｆ、６ｒの一方側とキャビン４１との間を揺動可能なシャックルで連結するようにしてもよい。また、前後方側ピボット６ｆ、６ｒの一方がキャビン４１に設けたガイド溝に沿って移動可能となるようにしてもよい。
一方、ビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂは前方側シャフト、後方側シャフトの両方にそれぞれ設けたが、それぞれの一方に設けるようにしてもてもよい。後者の場合、左右の重量バランスを取るようにウォータ・ビークル全体での重量配置を考慮する必要がある。
【００５０】
上記実施例５の揺動装置にあっては、以下のように作用する。
図６に示すように、外力が作用して前方側スプリング３ｆが縮み後方側スプリング３ｒが伸びてキャビン４１がフロート４２に対して反時計回り方向へピッチングした場合、前方側のビーム８とこれに固着した第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、図中矢印Ｒ５で示す時計回り方向へ揺動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、前方側連結リンク５ｆ、前方側ピボット６ｆを介して反時計回り方向へキャビン４１に作用し前方側スプリング３ｆを伸ばして元の状態に復帰しようとする。
【００５１】
一方、後方側のビーム８とこれに固着した第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、図中矢印Ｒ６で示す時計回り方向へ揺動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、後方側連結リンク５ｒ、後方側ピボット６ｒを介して反時計回り方向へキャビン４１に作用し後方側スプリング３ｒを縮めて元の状態に復帰しようとする。
【００５２】
このようにキャビン４１のフロート４２に対する揺動運動は、揺動抑制装置１０Ａ，１０Ｂによりその大きさが小さくなるように、また周期がより長くなるように抑制されて中立位置へ復帰する方向へコントロールされることになる。
【００５３】
以上の説明から分かるように、実施例５の揺動抑制装置では、キャビン４１がフロート４２に対しピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン４１、フロート４２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例６】
【００５４】
図７に示すように、実施例６の揺動抑制装置は、実施例５と同様にウォータ・ビークルに適用してそのピッチング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例６の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン５１を、ベース体としてのフロート５２に前方の２本のスプリング３ｆと後方の２本のスプリング３ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００５５】
フロート５２の中央部分には、この上面の左右からピラー４を上方へ伸ばして、その上方に第３ピボット２０を設ける。左右の第３ピボット２０間には図示しない揺動軸を配置して、この揺動軸にキャビン５１の上方中央部を取り付ける。したがって、キャビン５１はフローと５２に対し揺動軸回りにピッチング揺動可能となる。キャビン５１の下面には幅広の底部５１ａを形成し、これとフロート５２間に前方側スプリング３ｆと後方側スプリング３ｒを２本ずつ配置する。キャビン５１とフロート５２との間には実施例２の揺動抑制装置と同様の構成のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ａを設ける。この駆動メカニズム１１Ａは、以下のように構成する。
【００５６】
すなわち、ピラー４の第３ピボット２０の下方には第４ピボット２２を設けて、第１揺動リンク２１の一端部を取り付け、この他端部は第６ピボット２５を介して第２揺動リンク２３の一端部と連結する。第２揺動リンク２３の他端部はキャビン５１の図中右下側位置で左右に設けた第５ピボット２４に取り付ける。第２揺動リンク２３には角度をなしてビーム８の中央部分を固着して一体的に揺動するようにしてある。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂをそれぞれ固着する。
【００５７】
なお、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを有するビーム８は、左右のピラー４の両方に設けてもよく、あるいはそれらのうちの一方だけに設けてもよい。
【００５８】
上記のように構成した実施例６の揺動抑制装置では、キャビン５１が第３ピボット２０間の揺動軸回りに反時計方向へ揺動して前方側スプリング３ｆが縮み後方側スプリング３ｒが伸びるように外力が作用すると、第５ピボット２４が図中右上方向に移動するので、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを有するビーム８は、図中矢印Ｒ７で示す反時計回り方向へ移動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介してキャビン５１に、ピッチング面で時計回り方向へ作用し、前方側スプリング３ｆを伸ばし後方側スプリング３ｒを縮めるようにして中立位置へ復帰しようとする。
【００５９】
以上から分かるように、実施例６の揺動抑制装置にあっても、キャビン５１がフロート５２に対しピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン５１、フロート５２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。また、実施例２の場合と同様、第３ピボット２０、第４ピボット２２、第５ピボット２４、第６ピボット２５の位置関係で決まるレバー比を利用することにより、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂの質量を小さく抑えることができる。
【実施例７】
【００６０】
図８に示すように、実施例７の揺動抑制装置は、実施例５、６と同様にウォータ・ビークルに適用するが、この実施例ではそのローリング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例６の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン６１を、ベース体としての２個の平行配置したフロート６２、６３に、前後左側の２本のスプリング３Ｌと前後右側の２本のスプリング３Ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。また、図８は正面図であるから、図中の左右と実際の左右は逆になるが、ここでは図中の左右を用いる。
【００６１】
キャビン６１は互いに離間した左右のフロート６２、６３の中間位置に配置され、その底部６１ａとフロート６２、６３との間にそれぞれスプリング３Ｌ、３Ｒを配置する。キャビン６１の図中左側と左側フロート６２との間、またキャビン６１の右側部分と右側フロート６３との間には、それぞれ実施例１と同様に構成した左側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｂ、右側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｃを配置する。
【００６２】
すなわち、左側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｂ、右側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｃでは、左右のフロート６２、６３にはそれぞれ前後の２本のピラー４Ｌ、４Ｒを上方へ伸ばしそれらの頂上部に第７ピボット６５Ｌ、６５Ｒを設ける。第１ピボット６５Ｌ、６５Ｒにはそれぞれ左右側連結リンク６４Ｌ、６４Ｒの一端部を揺動自在に取り付ける。左右側連結リンク６４Ｌ、６４Ｒの他端部は第１ピボット６６Ｌ、６６Ｒを介してキャビン６１の左右側面に固定し幅方向へ突出させた左右のブラケット６１Ｌ、６１Ｒにそれぞれ連結する。左右の連結リンク６４Ｌ、６４Ｒにはそれぞれビーム８の中央部を固着し第１ピボット６６Ｌ、６６Ｒ回りに一体的に揺動するようにしてある。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マスを固着し、これらが幅方向の面、すなわちローリング面上で揺動するようにしている。
【００６３】
上記構成の実施例７の揺動抑制装置にあっては、図８に示すように、外力が作用してキャビン６１がフロート６２、６３に対して反時計回り方向に揺動し、図中左側のスプリング３Ｌが縮み右側のスプリング３Ｒが伸びた場合には、左側のブラケット６１Ｌが第１ピボット６６Ｌを押し下げる結果、左側連結リンク６４Ｌが第７ピボット６５Ｌの回りに図中矢印Ｒ８で示すように、時計回り方向へ揺動する。このとき、ビーム８を介して第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂも時計回り方向へ揺動させられるので、このとき生じた慣性力は連結リンク６４Ｌを第７ピボット６５Ｌ回りに反時計回り方向に揺動させるように作用する。したがって、第１ピボット６６Ｌで連結されたブラケット６１Ｌは上方へ持ち上げられキャビン６１にこれを時計回り方向に揺動させようとする力が働く。
【００６４】
一方、このとき、右側のブラケット６１Ｒが第１ピボット６６Ｒを押し上げる結果、右側連結リンク６４Ｒが第７ピボット６５Ｒの回りに図中矢印Ｒ９で示すように、時計回り方向へ揺動する。このとき、ビーム８を介して第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂも時計回り方向へ揺動させられるので、このとき生じた慣性力は連結リンク６４Ｒを第７ピボット６５Ｒ回りに反時計回り方向に揺動させるように作用する。したがって、第１ピボット６６Ｒで連結されたブラケット６１Ｒは下方へ押し下げられキャビン６１にこれを時計回り方向に揺動させようとする力が働く。
【００６５】
以上から分かるように、実施例７の揺動抑制装置にあっても、キャビン６１が両脇にある左右のフロート６２に対しローリング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン６１、フロート６２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例８】
【００６６】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例８の揺動抑制装置は、実施例５〜８と同様にウォータ・ビークルに適用するが、この実施例ではそのピッチング方向とローリング方向の両方の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例８の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン７１を、ベース体としての３個の三角配置したフロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに、これら各フロートに設けたスプリング３ａ、３ｂ、３ｃで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００６７】
フロート７２Ｂとフロート７２Ｃはキャビン７１の後方で、かつ幅方向に離間させて平行配置する。フロート７２Ａは、キャビン７１の前方で、かつフロート７２Ｂとフロート７２Ｃとの中間を通って前後に延びる中心線Ｃ１上に配置し、全部のフロートで上方からみて三角形となるように配置する。
【００６８】
フロート７２Ａの両側面とキャビン７１の前方両幅方向端部との間は、一対のフロントリンク７４ａで上下方向へ揺動可能に連結する。同様に、左後方のフロート７２Ｂの内側側面の前後位置のピボットから内側前方へ伸ばした一対のリアレフトリンク７４ｂにてキャビン７１の左後方部分にピボットを介して上下方向へ揺動可能に連結する。また、同様に、右後方のフロート７２Ｃの内側側面の前後位置のピボットから内側前方へ伸ばした一対のリアライトリンク７４ｃにてキャビン７１の右後方部分にピボットを介して上下方向へ揺動可能に連結する。
【００６９】
また、図９（ｂ）に示すように、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃの上面にはそれぞれスプリング３ａ、３ｂ、３ｃの下部を取り付け、これらの上部にはキャビン７１からそれぞれ前方、左後方、右後方へ伸びしたブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃを連結する。これらのブラケットは中心線Ｃ１、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３上に設け、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３が中心線Ｃ１に交点Ｏ（キャビン７１の重心に一致させても良い）で交わるようにする。
【００７０】
さらに、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃには、それぞれイナーシャ・マスとしてのホイール３１を駆動可能な駆動メカニズム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを設ける。これら駆動メカニズム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、実施例３のものと同様に構成する。
【００７１】
すなわち、各フロート７２、７２Ｂ、７２Ｃの上面には、ラック部４ａ付きピラー４を設けて、このラック部４ａにブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃと一体の支持部プレート７５に回転自在に支持したピニオン３０を噛み合わせる。なお、ピニオン３０は見やすくするため図示を省略しているが実施例３と同様のリテーナで保持する。
【００７２】
なお、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃのそれぞれのホイール３１は、中心線Ｃ１、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３にそれぞれ平行な面上で回転するように配置する。
【００７３】
上記のように構成した実施例８の揺動抑制装置では、キャビン７１がフロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに対して揺動すると、ホイール３１がピニオン３０により回転され、その慣性力をブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃを介してスプリング３ａ、３ｂ、３ｃおよびキャビン７１へ作用し、中立位置へ復帰するように作用する。
【００７４】
以上から分かるように、実施例８の揺動抑制装置にあっても、キャビン７１がその周りにある３個のフロート７２、７２Ｂ、７２Ｃに対しローリング方向、ピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン７１、フロート７２、７２Ｂ、７２Ｃ間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例９】
【００７５】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例９の揺動装置は、実施例８の揺動装置におけるホイール３１に代えて第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを用い、これらを両端に固着するビーム８を利用した、実施例４と同様の駆動メカニズム１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを用いたものである。
キャビン７１の底部にはステム７６を介してその下方に水中浮力体７５を設け、この浮力によりキャビン７１の重量の大部分を受け持つようにしたものである。他の構成部分は実施例８と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７６】
上記のように構成した実施例９の揺動抑制装置にあっても、実施例９と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。
なお、図１０（ｃ）に示すように、実施例４と同様の駆動メカニズム１３において、イナーシャ・マス９をビーム８の片側につけることによって、重力によるその復元力を利用することでスプリング３を省略するようにしてもよい。
【実施例１０】
【００７７】
図１１は、実施例１０の揺動抑制装置を示す。この揺動抑制装置は実施例３の揺動抑制装置と同様の揺動抑制装置を有しておら、さらに発電機８１をベース体２に設置してある。ホイール３１の外周には周方向に沿って溝が形成され、発電機８１の円盤状の入力部外周の溝との間にベルト８２をかけ渡してある。その他の構成部分は実施例３と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７８】
上記のように構成した実施例１０の揺動抑制装置にあっては、実施例３と同様に作用することで可動体１のベース体２に対する揺動をホイール３１の回転により生じる慣性力で抑制することができる。また、このホイール３１の回転中はベルト８２を介して発電機８１を駆動して発電することが可能である。この発電で得た電力は図示しないバッテリにチャージしたりあるいはライト等補助電気器具への供給電力への補助として使ったりすることができる。なお、この場合、発電時ホイール３１の回転エネルギが電気エネルギに変換されることによって、揺動に対するダンパー機能も発揮できる。
【００７９】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００８０】
たとえば、ピラーやフロートの数や形状などは目的に応じて適宜変更することができる。
また、スプリングはコイルスプリングに限られず、他のスプリング、たとえばリーフスプリングなどでも良い。
【００８１】
さらに、乗員や荷物の配置状況によっては、中立位置での可動体（キャビンや荷物室など）が傾くときがありうるが、そのときは、各スプリングへの荷重等を調整することで水平に保つようにすればよい。
【００８２】
また、上記実施例では、スプリングを用いて可動体（キャビンや荷物室など）の中立位置の位置決めやこの中立位置への復帰性を高めているが、本発明では必ずしも可動体とベース体との間にスプリングは必要とせず、イナーシャ・マスを利用した振り子の重力による復元力のみでベース体に対する可動体の揺動を抑制することができる。
【００８３】
また、実施例１０での発電機８１の駆動にはベルト８２を用いたが、これに代えて歯車組等の動力伝達装置を用いても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の揺動抑制装置は、可動体がベース体に対し弾性支持されて揺動可能なものであれば、ウォータ・ビークルに限られることなく、他のビークルやビークル以外のものにも適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 可動体
２ ベース体
３、３、３ｂ、３ｃ、３ｆ、３ｒ、３Ｌ，３Ｒ スプリング
４ ピラー
５ 連結リンク
６ 第２ピボット
７ 第１ピボット
８ ビーム
９、９ａ、９ｂ イナーシャ・マス
１０、１０Ａ，１０Ｂ、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２、１２Ａ、１２Ｂ、２ｃ、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 駆動メカニズム
２０ 第３ピボット
２１ 第１揺動リンク
２２ 第４ピボット
２３ 第２揺動リンク
２４ 第５ピボット
２５ 第６ピボット
３０ ピニオン
３１ ホイール
３３ ブラケット
３４ リテーナ
４１、５１、６１、７１ キャビン
４２、５２、６２、６３、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ フロート
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ ブラケット
７５ 水中浮力体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータ・ビークルなどの揺動を抑制する揺動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の揺動抑制装置としては、自動車に使用され、車体と車輪の間にスプリングとダンパーとを並列配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、別の従来の揺動抑制装置としては、船体に設けた各水中翼の左右端にそれぞれ独立駆動される補助翼を取り付け、高度センサ、慣性センサ、翼角センサを用いて電気的に補助翼の挙動を制御するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００５−１２６０３７号公報
【特許文献２】特開平０６−２８６６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の揺動抑制装置にあっては、スプリングの固有値やダンパーの特性値を決めるのが難しい場合がある上、ウォータ・ビークルのように上下変位は大きいものの相対変位速度が小さい場合には十分なダンピング・フォースが得られないという問題がある。
一方、特許文献２に記載の従来の揺動抑制装置にあっては、センサ、マイクロ・コンピュータ、アクチュエータなどの電子制御装置が必要なため、非常に高価になるだけでなく、補助翼に対する水の流れが小さいと必要なコントロール力が得られないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ベース体に揺動可能に支持された可動体の揺動を、これらの相対変位速度が小さい場合でも抑制できるとともに、より安価に製造可能な揺動抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明による揺動抑制装置は、ベース体と、このベース体に対し揺動可能に支持した可動体と、この可動体に慣性力を作用可能なイナーシャ・マスと、ベース体とイナーシャ・マスを機械的に連結し、可動体とベース体との相対変位量に応じて移動させて相対変位が慣性力により抑制されるようにイナーシャ・マスを駆動する駆動メカニズムとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の揺動抑制装置にあっては、可動体がベース体に対し揺動した場合、これらの相対変位量に応じて駆動メカニズムがイナーシャ・マスを機械的に移動させることで、その慣性力を可動体に作用させ、揺動を抑制する。イナーシャ・マスの機械的移動による慣性力を利用するので、ベース体と可動体の相対変位速度が小さい場合でも可動体の揺動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】 本発明にかかる実施例１の揺動抑制装置の側面図であって、（ａ）は可動体とベース体とが中立位置にある状態を、また（ｂ）はこれらが中立位置からさらに離間した状態を、また（ｃ）はこれらが中立位置からさらに近付いた状態を、それぞれ示す図である。
【図２】 本発明にかかる実施例２の揺動抑制装置の正面図であって、（ａ）は可動体とベース体とが中立位置にある状態を、また（ｂ）はこれらが中立位置から同図中時計回り方向に揺動した状態を、また（ｃ）はこれらが中立位置からさらに反時計回り方向へ揺動した状態を、それぞれ示す図である。
【図３】 本発明にかかる実施例３の揺動抑制装置の側面図である。
【図４】 実施例３の一部を拡大した断面平面図である。
【図５】 本発明にかかる実施例４の揺動抑制装置の側面図である。
【図６】 本発明にかかる実施例５の揺動抑制装置の側面図である。
【図７】 本発明にかかる実施例６の揺動抑制装置の側面図である。
【図８】 本発明にかかる実施例７の揺動抑制装置の正面図である。
【図９】 本発明にかかる実施例８の揺動抑制装置を示す図であって、（ａ）はその全体を示す平面図、また（ｂ）は（ａ）においてｘ−ｘ線に沿ってみた一部側面図である。
【図１０】 本発明にかかる実施例９の揺動抑制装置を示す図であって、（ａ）はその全体を示す平面図、また（ｂ）は（ａ）においてｘ−ｘ線に沿ってみた一部側面図である。
【図１１】 本発明にかかる実施例１０の揺動抑制装置を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の実施例で同じ構成部分については同じ番号を付してその説明を省略する。
【実施例１】
【０００９】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施例１の揺動抑制装置では、可動体１を、地上や海上などに置いたベース体２に複数のスプリング３を介して相対変位可能に支持し、後述のメカニズムにより可動体１の揺動を抑制する。本実施例では、たとえば可動体１はキャビンや荷物室からなる直方体形状に形成する一方、ベース体２は四角の平板状に形成して、４個のスプリング３で可動体１を弾性支持する。
【００１０】
ベース体２の一方の側には、ベース体２から上方へ伸びるピラー４を取り付け、その頂上部には第１ピボット７を設ける。
一方、可動体１の図中右側側面端部には第２ピボット６を介して連結リンク５の一方の端部を取り付け、その他端部を第１ピボット７に取り付けて、可動体１を第１ピボット回りに連結リンク５を介して揺動可能とすることで、可動体１がベース体２に対し相対変位可能としてある。
【００１１】
連結リンク５の他端部には、ビーム８の中央部を、ビーム８が連結リンク５と角度をなすようにして、一体的に固着する。ビーム８の中央部も第１ピボット７に取り付けて、ビーム８をピラー４に対し揺動可能とする。
【００１２】
ビーム８の一端部には第１イナーシャ・マス９ａを、またビーム８の他端部には第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マスとは、同じ質量の重量ブロックで構成し、かつそれぞれの第１ピボット７からの距離も同じとなるように設定する。したがって、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂ自体は、可動体１が揺動していない静的位置にあるときは、揺動トルクをスプリング３に作用することはない。なお、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとは、本発明のイナーシャ・マスに相当する。また、ピラー４、連結リンク５、第１ピボット７、第２ピボット６は、本発明の駆動メカニズム１０を構成する。
【００１３】
以上のように構成した実施例１の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図１（ａ）は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００１４】
これに対し、可動体１とベース体２とのうちの少なくとも一方に外力が加わって可動体１がベース体２に対し上下動する場合が生じる。この場合の挙動を次に説明する。
【００１５】
図１（ｂ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から図中上方向に移動してこれらが離間するように外力が作用した結果、スプリング３が伸びた状態を示す。このとき、可動体１がベース体２に対し上方側へと変位しているので、可動体１に第２ピボット６を介して取り付けた連結リンク５が、ベース体２のピラー４の第１ピボット７を中心点として時計回り方向に揺動する。連結リンク５のこの揺動は、連結リンク５に固着したビーム８を第１ピボット７回りに矢印Ｒ１で示す時計回り方向へ回転させる。
【００１６】
ビーム８が時計回り方向に回転すると、ビーム８の両端部に取り付けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、連結リンク５、可動体１を介してスプリング３を押し縮める方向に作用する。この結果、可動体１のベース体２に対する離間運動は抑制され、可動体１は中立位置へ復帰しようとする。
【００１７】
図１（ｃ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から下方向に移動してこれらが近づくように外力が作用した結果、スプリング３が縮んだ状態を示す。このとき、可動体１がベース体２に対し下方側へと変位しているので、可動体１に第２ピボット６を介して取り付けた連結リンク５が、ベース体２のピラー４の第１ピボット７を中心点として反時計回り方向に揺動する。連結リンク５のこの揺動は、連結リンク５に固着したビーム８を第１ピボット７回りに矢印Ｒ２で示す時計回り方向へ回転させる。
【００１８】
ビーム８が反時計回り方向に回転すると、ビーム８の両端部に取り付けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、連結リンク５、可動体１を介してスプリング３を伸ばす方向に作用する。この結果、可動体１のベース体２に対する近接運動は抑制され、可動体１は中立位置へ復帰しようとすることになる。
【００１９】
なお、可動体１がベース体２に対し時計回り方向あるいは反時計回り方向へ傾斜するように外力が働いた場合も、上記同様に、可動体１の変位が連結リンク５の第１ピボット７回りの揺動を生じさせる結果、連結リンク５に固着したビーム８が揺動し、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとにより生じる慣性力がスプリング３に作用する。これにより、可動体１はこの揺動が抑制され、中立状態へ復帰するようになる。
【００２０】
以上のように、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力は、可動体１の揺動の大きさを減少させるとともに、揺動の周期を適当な長さに伸ばすことが可能となる。この揺動周期は、イナーシャ・マス９（第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂ）の質量の大きさと、可動体１およびベース体２の相対変位とイナーシャ・マス９の変位との比と、を選ぶことでコントロールすることができる。
【００２１】
上記実施例１の揺動抑制装置の効果につき、以下に説明する。
実施例１の揺動装置にあっては、可動体１の揺動に応じて変位するイナーシャ・マス９を用いることで、可動体１のベース体２に対する相対変位、揺動を安価な装置で、抑制することができる。この揺動抑制は可動体１とベース体２との相対変位速度が小さい場合でも抑制できる。また、可動体１の固有振動数をゆっくりしたものに変えることが可能である。したがって、可動体１に人が乗る場合には快適な乗り心地が確保され、可動体１に荷物が載せられる場合には荷崩れしにくく、荷物の破損等も防ぎやすくなる。
【実施例２】
【００２２】
次に、実施例２の揺動抑制装置につき以下に説明する。
実施例２の揺動抑制装置では、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ベース体１の前後端にそれぞれピラー４を取り付け、これらの頂上部には第３ピボット２０を設ける（図２（ａ）〜（ｃ）は正面図なので後方のピラー４と第３ピボット２０は前方のピラー４と第３ピボット２０に隠れて見えない）。
【００２３】
前後の第３ピボット２０には、可動体１の前後面の幅方向中央で高さ方向の高い位置において、可動体１が前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに揺動可能に取り付ける。可動体１の下側には可動体１より幅・長さが大きい底部１ａを設け、この底部の四隅とベース体２との間に４本のスプリング３を配置して可動体１を弾性支持する。
【００２４】
ピラー４の第３ピボット２０の下方部分には、第４ピボット２２を設け、第１揺動リンク２１の上端部を揺動可能に取り付ける。第１揺動リンク２１の下端部にはビーム８の中央部を、ビーム８と第１揺動リンク２１とが角度をなすようにして互いに一体的に固着する。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マスをそれぞれ取り付ける。
【００２５】
可動体１の前後面の下方には、第５ピボット２４を介して第２揺動リンク２３の一端部を取り付けるとともに、第２揺動リンク２３の他端部を、第６ピボット２５を介してビーム８の中央部および第１揺動リンク２１の下端部に取り付ける。したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とは、第６ピボット２５で連結されてＬ字状形状をなし、可動体１の第３ピボット２０回りの揺動に応じて第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度を変えるようになる。第１揺動リンク２１、第２揺動リンク２３、第４ピボット２２、第５ピボット２４、および第６ピボット２５は、本発明の駆動メカニズム１１を構成する。
【００２６】
以上のように構成した実施例２の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図２（ａ）は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００２７】
これに対し、可動体１とベース体２とのうちの少なくとも一方に外力が加わって可動体１がベース体２に対し上下動する場合が生じる。この場合の挙動を次に説明する。
【００２８】
図２（ｂ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに矢印Ｒ３で示す時計回り方向へ揺動するように外力が作用した結果、同図中左側のスプリング３が伸び、右側のスプリング３が縮んだ状態を示す。このとき、可動体１に取り付けた第５ピボット２４がピラー４に対し離間する方向（中立位置より同図中左側かつ上方側）へ変位しているので、第５ピボット２４に取り付けた第２揺動リンク２３が、第６ピボット２５を介して第１揺動リンク２１を第４ピボット２２回りに時計回り方向へ揺動させる（したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度は増加する）。
【００２９】
この第１揺動リンク２１の時計回り方向への揺動により、第１揺動リンク２１に固着したビーム８は、第６ピボット２５回りに時計回り方向Ｒ３へ揺動する。この結果、ビーム８の両端部に設けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介して可動体１に、前後の第３ピボット２０を結ぶ軸を揺動軸とする反時計回り方向へ作用する。これにより、左側のスプリング３は縮む方向に、また右側のスプリング３は伸びる方向に慣性力が作用して、可動体１を図２（ａ）に示す中立位置に復帰させるようにする。
【００３０】
図２（ｃ）は、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から前後の第３ピボット２０を結ぶ揺動軸回りに矢印Ｒ４で示す反時計回り方向へ揺動するように外力が作用した結果、同図中左側のスプリング３が縮み、右側のスプリング３が伸びた状態を示す。このとき、可動体１に取り付けた第５ピボット２４がピラー４に対し近接する方向（中立位置より同図中右側かつ下方側）へ変位しているので、第５ピボット２４に取り付けた第２揺動リンク２３が、第６ピボット２５を介して第１揺動リンク２１を第４ピボット２２回りに反時計回り方向へ揺動させる（したがって、第１揺動リンク２１と第２揺動リンク２３とがなす角度は減少する）。
【００３１】
この第１揺動リンク２１の反時計回り方向への揺動により、第１揺動リンク２１に固着したビーム８は、第６ピボット２５回りに反時計回り方向Ｒ４へ揺動する。この結果、ビーム８の両端部に設けた第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとによる慣性力が、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介して可動体１に、前後の第３ピボット２０を結ぶ軸を揺動軸とする時計回り方向へ作用する。これにより、左側のスプリング３は伸びる方向に、また右側のスプリング３は縮む方向に慣性力が作用して、可動体１を図２（ａ）に示す中立位置に復帰させるようにする。
【００３２】
以上の説明から分かるように、実施例２の揺動抑制装置は、実施例１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
すなわち、実施例１の場合に比べて、実施例２の揺動抑制装置では、可動体１のベース体２に対する揺動角・揺動速度を、第３ピボット２０、第４ピボット２２、第５ピボット２４、第６ピボット２５の位置関係で決まるレバー比に応じてより増大させてビーム８を揺動させ、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを揺動させることが可能となる。これにより同じ慣性力の大きさを得るのに、その増大分、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂの質量を小さくすることができる。ただし、実施例２の揺動抑制装置では、実施例１の場合と異なり、可動体１がベース体２に対し平行な状態を保ったままの上下動運動自体は不可能であり、あくまでも可動体１の第３ピボット２０の揺動軸回わりの揺動運動の抑制を行うことになる。
【実施例３】
【００３３】
次に、実施例３の揺動抑制装置につき以下に説明する。
実施例３の揺動抑制装置では、図３および図４に示すように、ベース体２の図中右端部から上方へ突出させたピラー４の上方には、可動体１側に歯をむけたラック４ａを設ける。ラック４ａには、ピニオン３０を噛み合わせ、このピニオン３０がラック４ａに沿って上下動可能とする。ピニオン３０にはその回転中心を通るシャフト３０ａを設け、シャフト３０ａを、リテーナ３４のコ字状部材３７の両側部分に軸受３５で回転可能に支持する。シャフト３０ａの両端側部分は、コ字状部材３７の両側部分のそれぞれの外側に配置した一対のブラケット３３に軸受３６で回転自在に支持する。なお、リテーナ３４は、コ字状部材３７に支持されてラック４ａの背面に当接しながら回転することで上下動可能なローラ３６を有する。このローラ３６は、ラック４ａとピニオン３０との噛み合いを良好に保つもので、例えばゴム製とする。
【００３４】
ピニオン３０の一方の端部にはハブ部３０ｂを形成してあり、ホイール３１のハブ部３１ｂを図示しないボルトで取り付ける。ホイール３１の内周面とハブ部３１ｂとの間は３本のスポーク部３１ａで連結し、ホイール３１とピニオン３０が一体回転するように構成する。なお、ホイール３１は本発明のイナーシャ・マスに相当する。
【００３５】
一方、ブラケット３３のピニオン３０とは反対側の端部はそれぞれ可動体１の一方の面に固着する。ラック部４ａ、ピニオン３０、リテーナ３４、ブラケット３３は、本発明の駆動メカニズム１２を構成する。
その他の構成は実施例１と同様に構成する。
【００３６】
上記のように構成した実施例３の揺動抑制装置の作用につき、以下に説明する。
図３は、可動体１にもベース体２にも外力が作用しておらず、可動体１が中立状態の静的位置にある場合を示す。この状態では、可動体１はスプリング３に荷重を均等に作用させるように設定している限り可動体１はベース体２に対し平行となって、水平に維持されている。
【００３７】
一方、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から上方向に移動してこれらが離間するように外力が作用し、スプリング３が伸びた状態をあるとき、可動体１がベース体２に対し上方側へと変位しているので、可動体１にブラケット３３を介して取り付けたピニオン３０が、ベース体２のピラー４のラック４ａに沿って上方移動する。このピニオン３０の上方移動は、ピニオン３０の図中時計回り方向の回転により生じるので、このピニオン３０の回転はシャフト３０ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、スポーク部３１ａを介してホイールを時計回り方向へ回転させる。
【００３８】
ホイール１が回転させられると、その慣性力が、スポーク部３１ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、シャフト３０ａ、ピニオン３０、ブラケット３３を介して可動体１に、これを下方へ押しスプリング３を縮めるように作用し、可動体１を中立位置へと復帰させようとする。
【００３９】
他方、可動体１がベース体２に対して上記中立状態の位置から下方向に移動してこれらが近接するように外力が作用し、スプリング３が縮んだ状態をあるとき、可動体１がベース体２に対し下方側へと変位しているので、可動体１にブラケット３３を介して取り付けたピニオン３０が、ベース体２のピラー４のラック４ａに沿って下方移動する。このピニオン３０の下方移動は、ピニオン３０の図中反時計回り方向の回転により生じるので、このピニオン３０の回転はシャフト３０ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、スポーク部３１ａを介してホイールを反時計回り方向へ回転させる。
【００４０】
ホイール１が回転させられると、その慣性力が、スポーク部３１ａ、ハブ部３０ｂ、３１ｂ、シャフト３０ａ、ピニオン３０、ブラケット３３を介して可動体１に、これを上方へ押しスプリング３を伸びるように作用し、可動体１を中立位置へと復帰させようとする。
【００４１】
また、左側と右側とのスプリング３のうち一方が縮み他方が伸びるように外力が作用して可動体１がベース体２に対し揺動した場合にあっても、可動体１の姿勢・変位に応じてピニオン３０が回転し、ホイール３１を回転させる。この結果、ホイール３１の慣性力により可動体１は中立位置に復帰するようにその揺動が抑制される。
【００４２】
以上の説明から分かるように、実施例３の揺動抑制装置においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４３】
図５に示すように、実施例４の揺動抑制装置は、実施例３の揺動抑制装置において、ホイール３１の代わりに第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂとを用い、スポーク部３１ａの代わりにビーム８を用いる。ラック部４ａ、ピニオン３０、リテーナ３４、ブラケット３３は、本発明の駆動メカニズム１３を構成する。
その他の構成部分は実施例３と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００４４】
したがって、実施例４の揺動抑制装置にあっても、実施例３の場合と同様に作用する結果、実施例１および実施例３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４５】
図６は実施例５の揺動抑制装置を示し、ウォータ・ビークルに適用してそのピッチング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例５の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン４１を、ベース体としてのフロート４２に前方の２本のスプリング３ｆと後方の２本のスプリング３ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００４６】
キャビン４１の前方位置でフロート４２の前方部分の上面からは、前方ピラー４ｆを左右でピボット４Ａを介して上方へ伸ばすとともに、キャビン４１の後方位置でフロート４２の後方部分の方面からは、左右の後方ピラー４ｒを左右で上方に伸ばす。前方ピラー４ｆには実施例１と同様の構成からなる揺動抑制装置１０Ａを設け、後方ピラー４ｒには実施例１と同様の構成からなる揺動抑制装置１０Ｂを設ける。これら揺動抑制装置１０Ａ、１０Ｂの具体的構成につき、以下に説明する。
【００４７】
前方左右のピラー４ｆの上方部分には第１前方側ピボット７ｆをそれぞれ設け、この回りに左右のビーム８を回転自在に取り付ける。また、ビーム８の両端部には第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。これらビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、前後方向に延びるピッチ面上で揺動するように配置する。ビーム８の揺動中心部分にはこれと角度をなして前後方向に延びる前方側連結リンク５ｆの一端部を固着し、その他端部をキャビン４１の前方部分左右に設けた前方側ピボット６ｆに揺動自在に取り付ける。
【００４８】
後方左右のピラー４ｒも同様に、これらの上方部分には第１後方側ピボット７ｒをそれぞれ設け、この回りに左右のビーム８を回転自在に取り付ける。また、ビーム８の両端部には第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを固着する。これらビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、前後方向に延びるピッチ面上で揺動するように配置する。ビーム８の揺動中心部分には角度をなして前後方向に延びる後方側連結リンク５ｒの一端部を固着し、その他端部をキャビン４１の前方部分左右に設けた後方側ピボット６ｒに揺動自在に取り付ける。
【００４９】
なお、キャビン４１をフロート４２に対し揺動運動可能とするため、前方側ピラー４ｆがフロート４２の前方に設けたピボット４Ａを介して揺動可能とすることにより上記揺動運動時での位置関係の変化に対応するようにする。ピボット４Ａは後方側ピラー４ｒでもよく、またピボット４Ａに代えて前後方側ピボット６ｆ、６ｒの一方側とキャビン４１との間を揺動可能なシャックルで連結するようにしてもよい。また、前後方側ピボット６ｆ、６ｒの一方がキャビン４１に設けたガイド溝に沿って移動可能となるようにしてもよい。
一方、ビーム８、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂは前方側シャフト、後方側シャフトの両方にそれぞれ設けたが、それぞれの一方に設けるようにしてもてもよい。後者の場合、左右の重量バランスを取るようにウォータ・ビークル全体での重量配置を考慮する必要がある。
【００５０】
上記実施例５の揺動装置にあっては、以下のように作用する。
図６に示すように、外力が作用して前方側スプリング３ｆが縮み後方側スプリング３ｒが伸びてキャビン４１がフロート４２に対して反時計回り方向へピッチングした場合、前方側のビーム８とこれに固着した第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、図中矢印Ｒ５で示す時計回り方向へ揺動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、前方側連結リンク５ｆ、前方側ピボット６ｆを介して反時計回り方向へキャビン４１に作用し前方側スプリング３ｆを伸ばして元の状態に復帰しようとする。
【００５１】
一方、後方側のビーム８とこれに固着した第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂとは、図中矢印Ｒ６で示す時計回り方向へ揺動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、後方側連結リンク５ｒ、後方側ピボット６ｒを介して反時計回り方向へキャビン４１に作用し後方側スプリング３ｒを縮めて元の状態に復帰しようとする。
【００５２】
このようにキャビン４１のフロート４２に対する揺動運動は、揺動抑制装置１０Ａ，１０Ｂによりその大きさが小さくなるように、また周期がより長くなるように抑制されて中立位置へ復帰する方向へコントロールされることになる。
【００５３】
以上の説明から分かるように、実施例５の揺動抑制装置では、キャビン４１がフロート４２に対しピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン４１、フロート４２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例６】
【００５４】
図７に示すように、実施例６の揺動抑制装置は、実施例５と同様にウォータ・ビークルに適用してそのピッチング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例６の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン５１を、ベース体としてのフロート５２に前方の２本のスプリング３ｆと後方の２本のスプリング３ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００５５】
フロート５２の中央部分には、この上面の左右からピラー４を上方へ伸ばして、その上方に第３ピボット２０を設ける。左右の第３ピボット２０間には図示しない揺動軸を配置して、この揺動軸にキャビン５１の上方中央部を取り付ける。したがって、キャビン５１はフローと５２に対し揺動軸回りにピッチング揺動可能となる。キャビン５１の下面には幅広の底部５１ａを形成し、これとフロート５２間に前方側スプリング３ｆと後方側スプリング３ｒを２本ずつ配置する。キャビン５１とフロート５２との間には実施例２の揺動抑制装置と同様の構成のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ａを設ける。この駆動メカニズム１１Ａは、以下のように構成する。
【００５６】
すなわち、ピラー４の第３ピボット２０の下方には第４ピボット２２を設けて、第１揺動リンク２１の一端部を取り付け、この他端部は第６ピボット２５を介して第２揺動リンク２３の一端部と連結する。第２揺動リンク２３の他端部はキャビン５１の図中右下側位置で左右に設けた第５ピボット２４に取り付ける。第２揺動リンク２３には角度をなしてビーム８の中央部分を固着して一体的に揺動するようにしてある。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂをそれぞれ固着する。
【００５７】
なお、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを有するビーム８は、左右のピラー４の両方に設けてもよく、あるいはそれらのうちの一方だけに設けてもよい。
【００５８】
上記のように構成した実施例６の揺動抑制装置では、キャビン５１が第３ピボット２０間の揺動軸回りに反時計方向へ揺動して前方側スプリング３ｆが縮み後方側スプリング３ｒが伸びるように外力が作用すると、第５ピボット２４が図中右上方向に移動するので、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを有するビーム８は、図中矢印Ｒ７で示す反時計回り方向へ移動させられる。この結果、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂによる慣性力は、ビーム８、第２揺動リンク２３、第５ピボット２４を介してキャビン５１に、ピッチング面で時計回り方向へ作用し、前方側スプリング３ｆを伸ばし後方側スプリング３ｒを縮めるようにして中立位置へ復帰しようとする。
【００５９】
以上から分かるように、実施例６の揺動抑制装置にあっても、キャビン５１がフロート５２に対しピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン５１、フロート５２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。また、実施例２の場合と同様、第３ピボット２０、第４ピボット２２、第５ピボット２４、第６ピボット２５の位置関係で決まるレバー比を利用することにより、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂの質量を小さく抑えることができる。
【実施例７】
【００６０】
図８に示すように、実施例７の揺動抑制装置は、実施例５、６と同様にウォータ・ビークルに適用するが、この実施例ではそのローリング方向の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例６の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン６１を、ベース体としての２個の平行配置したフロート６２、６３に、前後左側の２本のスプリング３Ｌと前後右側の２本のスプリング３Ｒで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。また、図８は正面図であるから、図中の左右と実際の左右は逆になるが、ここでは図中の左右を用いる。
【００６１】
キャビン６１は互いに離間した左右のフロート６２、６３の中間位置に配置され、その底部６１ａとフロート６２、６３との間にそれぞれスプリング３Ｌ、３Ｒを配置する。キャビン６１の図中左側と左側フロート６２との間、またキャビン６１の右側部分と右側フロート６３との間には、それぞれ実施例１と同様に構成した左側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｂ、右側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｃを配置する。
【００６２】
すなわち、左側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｂ、右側のイナーシャ・マス付き駆動メカニズム１１Ｃでは、左右のフロート６２、６３にはそれぞれ前後の２本のピラー４Ｌ、４Ｒを上方へ伸ばしそれらの頂上部に第７ピボット６５Ｌ、６５Ｒを設ける。第１ピボット６５Ｌ、６５Ｒにはそれぞれ左右側連結リンク６４Ｌ、６４Ｒの一端部を揺動自在に取り付ける。左右側連結リンク６４Ｌ、６４Ｒの他端部は第１ピボット６６Ｌ、６６Ｒを介してキャビン６１の左右側面に固定し幅方向へ突出させた左右のブラケット６１Ｌ、６１Ｒにそれぞれ連結する。左右の連結リンク６４Ｌ、６４Ｒにはそれぞれビーム８の中央部を固着し第１ピボット６６Ｌ、６６Ｒ回りに一体的に揺動するようにしてある。ビーム８の両端部には、第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マスを固着し、これらが幅方向の面、すなわちローリング面上で揺動するようにしている。
【００６３】
上記構成の実施例７の揺動抑制装置にあっては、図８に示すように、外力が作用してキャビン６１がフロート６２、６３に対して反時計回り方向に揺動し、図中左側のスプリング３Ｌが縮み右側のスプリング３Ｒが伸びた場合には、左側のブラケット６１Ｌが第１ピボット６６Ｌを押し下げる結果、左側連結リンク６４Ｌが第７ピボット６５Ｌの回りに図中矢印Ｒ８で示すように、時計回り方向へ揺動する。このとき、ビーム８を介して第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂも時計回り方向へ揺動させられるので、このとき生じた慣性力は連結リンク６４Ｌを第７ピボット６５Ｌ回りに反時計回り方向に揺動させるように作用する。したがって、第１ピボット６６Ｌで連結されたブラケット６１Ｌは上方へ持ち上げられキャビン６１にこれを時計回り方向に揺動させようとする力が働く。
【００６４】
一方、このとき、右側のブラケット６１Ｒが第１ピボット６６Ｒを押し上げる結果、右側連結リンク６４Ｒが第７ピボット６５Ｒの回りに図中矢印Ｒ９で示すように、時計回り方向へ揺動する。このとき、ビーム８を介して第１イナーシャ・マス９ａ、第２イナーシャ・マス９ｂも時計回り方向へ揺動させられるので、このとき生じた慣性力は連結リンク６４Ｒを第７ピボット６５Ｒ回りに反時計回り方向に揺動させるように作用する。したがって、第１ピボット６６Ｒで連結されたブラケット６１Ｒは下方へ押し下げられキャビン６１にこれを時計回り方向に揺動させようとする力が働く。
【００６５】
以上から分かるように、実施例７の揺動抑制装置にあっても、キャビン６１が両脇にある左右のフロート６２に対しローリング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン６１、フロート６２間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例８】
【００６６】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例８の揺動抑制装置は、実施例５〜８と同様にウォータ・ビークルに適用するが、この実施例ではそのピッチング方向とローリング方向の両方の揺動を抑制するようにしたものである。
実施例８の揺動抑制装置では、可動体としてのキャビン７１を、ベース体としての３個の三角配置したフロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに、これら各フロートに設けたスプリング３ａ、３ｂ、３ｃで弾性支持する。なお、図中、Ｗは海面を示す。
【００６７】
フロート７２Ｂとフロート７２Ｃはキャビン７１の後方で、かつ幅方向に離間させて平行配置する。フロート７２Ａは、キャビン７１の前方で、かつフロート７２Ｂとフロート７２Ｃとの中間を通って前後に延びる中心線Ｃ１上に配置し、全部のフロートで上方からみて三角形となるように配置する。
【００６８】
フロート７２Ａの両側面とキャビン７１の前方両幅方向端部との間は、一対のフロントリンク７４ａで上下方向へ揺動可能に連結する。同様に、左後方のフロート７２Ｂの内側側面の前後位置のピボットから内側前方へ伸ばした一対のリアレフトリンク７４ｂにてキャビン７１の左後方部分にピボットを介して上下方向へ揺動可能に連結する。また、同様に、右後方のフロート７２Ｃの内側側面の前後位置のピボットから内側前方へ伸ばした一対のリアライトリンク７４ｃにてキャビン７１の右後方部分にピボットを介して上下方向へ揺動可能に連結する。
【００６９】
また、図９（ｂ）に示すように、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃの上面にはそれぞれスプリング３ａ、３ｂ、３ｃの下部を取り付け、これらの上部にはキャビン７１からそれぞれ前方、左後方、右後方へ伸びしたブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃを連結する。これらのブラケットは中心線Ｃ１、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３上に設け、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３が中心線Ｃ１に交点Ｏ（キャビン７１の重心に一致させても良い）で交わるようにする。
【００７０】
さらに、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃには、それぞれイナーシャ・マスとしてのホイール３１を駆動可能な駆動メカニズム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを設ける。これら駆動メカニズム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、実施例３のものと同様に構成する。
【００７１】
すなわち、各フロート７２、７２Ｂ、７２Ｃの上面には、ラック部４ａ付きピラー４を設けて、このラック部４ａにブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃと一体の支持部プレート７５に回転自在に支持したピニオン３０を噛み合わせる。なお、ピニオン３０は見やすくするため図示を省略しているが実施例３と同様のリテーナで保持する。
【００７２】
なお、フロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃのそれぞれのホイール３１は、中心線Ｃ１、左後方線Ｃ２、右後方線Ｃ３にそれぞれ平行な面上で回転するように配置する。
【００７３】
上記のように構成した実施例８の揺動抑制装置では、キャビン７１がフロート７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに対して揺動すると、ホイール３１がピニオン３０により回転され、その慣性力をブラケット７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃを介してスプリング３ａ、３ｂ、３ｃおよびキャビン７１へ作用し、中立位置へ復帰するように作用する。
【００７４】
以上から分かるように、実施例８の揺動抑制装置にあっても、キャビン７１がその周りにある３個のフロート７２、７２Ｂ、７２Ｃに対しローリング方向、ピッチング方向へ揺動した場合でも、その揺動の大きさを小さくし、かつ周期がゆっくりなるように抑制することができる。したがって、乗り心地の良いウォータ・ビークルを提供することができる。この場合、キャビン７１、フロート７２、７２Ｂ、７２Ｃ間の相対変位が小さくても、イナーシャ・マスを利用しているので、揺動抑制を容易に行うことができる。しかも、電子制御等を使用することもないので、安価な装置で済む。
【実施例９】
【００７５】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例９の揺動装置は、実施例８の揺動装置におけるホイール３１に代えて第１イナーシャ・マス９ａと第２イナーシャ・マス９ｂを用い、これらを両端に固着するビーム８を利用した、実施例４と同様の駆動メカニズム１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを用いたものである。
キャビン７１の底部にはステム７６を介してその下方に水中浮力体７５を設け、この浮力によりキャビン７１の重量の大部分を受け持つようにしたものである。他の構成部分は実施例８と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７６】
上記のように構成した実施例９の揺動抑制装置にあっても、実施例９と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。
なお、図１０（ｃ）に示すように、実施例４と同様の駆動メカニズム１３において、イナーシャ・マス９をビーム８の片側につけることによって、重力によるその復元力を利用することでスプリング３を省略するようにしてもよい。
【実施例１０】
【００７７】
図１１は、実施例１０の揺動抑制装置を示す。この揺動抑制装置は実施例３の揺動抑制装置と同様の揺動抑制装置を有しておら、さらに発電機８１をベース体２に設置してある。ホイール３１の外周には周方向に沿って溝が形成され、発電機８１の円盤状の入力部外周の溝との間にベルト８２をかけ渡してある。その他の構成部分は実施例３と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００７８】
上記のように構成した実施例１０の揺動抑制装置にあっては、実施例３と同様に作用することで可動体１のベース体２に対する揺動をホイール３１の回転により生じる慣性力で抑制することができる。また、このホイール３１の回転中はベルト８２を介して発電機８１を駆動して発電することが可能である。この発電で得た電力は図示しないバッテリにチャージしたりあるいはライト等補助電気器具への供給電力への補助として使ったりすることができる。なお、この場合、発電時ホイール３１の回転エネルギが電気エネルギに変換されることによって、揺動に対するダンパー機能も発揮できる。
【００７９】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００８０】
たとえば、ピラーやフロートの数や形状などは目的に応じて適宜変更することができる。
また、スプリングはコイルスプリングに限られず、他のスプリング、たとえばリーフスプリングなどでも良い。
【００８１】
さらに、乗員や荷物の配置状況によっては、中立位置での可動体（キャビンや荷物室など）が傾くときがありうるが、そのときは、各スプリングへの荷重等を調整することで水平に保つようにすればよい。
【００８２】
また、上記実施例では、スプリングを用いて可動体（キャビンや荷物室など）の中立位置の位置決めやこの中立位置への復帰性を高めているが、本発明では必ずしも可動体とベース体との間にスプリングは必要とせず、イナーシャ・マスを利用した振り子の重力による復元力のみでベース体に対する可動体の揺動を抑制することができる。
【００８３】
また、実施例１０での発電機８１の駆動にはベルト８２を用いたが、これに代えて歯車組等の動力伝達装置を用いても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の揺動抑制装置は、可動体がベース体に対し弾性支持されて揺動可能なものであれば、ウォータ・ビークルに限られることなく、他のビークルやビークル以外のものにも適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 可動体
２ ベース体
３、３、３ｂ、３ｃ、３ｆ、３ｒ、３Ｌ，３Ｒ スプリング
４ ピラー
５ 連結リンク
６ 第２ピボット
７ 第１ピボット
８ ビーム
９、９ａ、９ｂ イナーシャ・マス
１０、１０Ａ，１０Ｂ、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２、１２Ａ、１２Ｂ、２ｃ、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 駆動メカニズム
２０ 第３ピボット
２１ 第１揺動リンク
２２ 第４ピボット
２３ 第２揺動リンク
２４ 第５ピボット
２５ 第６ピボット
３０ ピニオン
３１ ホイール
３３ ブラケット
３４ リテーナ
４１、５１、６１、７１ キャビン
４２、５２、６２、６３、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ フロート
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ ブラケット
７５ 水中浮力体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース体と、
該ベース体に対し揺動可能に支持された可動体と、
該可動体に慣性力を作用可能なイナーシャ・マスと、
前記ベース体と前記イナーシャ・マスを機械的に連結し、前記可動体と前記ベース体との相対変位量に応じて移動させて該相対変位が慣性力により抑制されるように前記イナーシャ・マスを駆動する駆動メカニズムとを備えた揺動抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられたピラーと、一端部が前記可動体に揺動可能に連結され他端部が前記ピラーにピボットを介して揺動可能に連結された連結リンク部材と、
を有し、
前記連結リンクが前記イナーシャ・マスに連結されて該イナーシャ・マスが前記ピボットの回りに揺動可能であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項３】
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられて上方へ伸ばされたピラーと、第１揺動リンクと、第２揺動リンクと、
を有し、
前記第１リンクの一端部は前記ピラーに揺動可能に連結し、
前記第２リンクの一端部は前記可動体に揺動可能に連結し、
前記第１リンクと前記第２揺動リンクの他端部同士を揺動可能に連結して、
前記可動体を前記ピラーに揺動可能に支持するとともに、
前記イナーシャ・マスは前記第１揺動リンクと前記第２揺動リンクの一方に連結して前記第１揺動リンクと前記第２揺動リンクの一方の変位に応じて移動するようにしたこと、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項４】
請求項１に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられて上方へ伸ばされラックが設けられたピラーと、
前記可動体に設けられ前記ラックと噛み合いながら前記可動体の変位に応じて回転することで前記ラックに沿って移動可能なピニオンと、
前記ピニオンと前記ラックとの噛み合いを維持するリテーナと、
を有し、
前記イナーシャ・マスは前記ピニオンと連結され、該ピニオンの回転運動に応じて移動すること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前可動体は、前記ベース体にスプリングを介して弾性支持したこと、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記イナーシャ・マスは、前記リンク部材に連結されたホイールか重量ブロックのいずれかであること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記ベース体はフロートであり、
前記可動体はキャビンと荷物室のうちの少なくとも一方であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは発電機を駆動し発電可能であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項１】
ベース体と、
該ベース体に対し揺動可能に支持された可動体と、
該可動体に慣性力を作用可能なイナーシャ・マスと、
前記ベース体と前記イナーシャ・マスを機械的に連結し、前記可動体と前記ベース体との相対変位量に応じて移動させて該相対変位が慣性力により抑制されるように前記イナーシャ・マスを駆動する駆動メカニズムとを備えた揺動抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられたピラーと、一端部が前記可動体に揺動可能に連結され他端部が前記ピラーにピボットを介して揺動可能に連結された連結リンク部材と、
を有し、
前記連結リンクが前記イナーシャ・マスに連結されて該イナーシャ・マスが前記ピボットの回りに揺動可能であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項３】
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられて上方へ伸ばされたピラーと、第１揺動リンクと、第２揺動リンクと、
を有し、
前記第１リンクの一端部は前記ピラーに揺動可能に連結し、
前記第２リンクの一端部は前記可動体に揺動可能に連結し、
前記第１リンクと前記第２揺動リンクの他端部同士を揺動可能に連結して、
前記可動体を前記ピラーに揺動可能に支持するとともに、
前記イナーシャ・マスは前記第１揺動リンクと前記第２揺動リンクの一方に連結して前記第１揺動リンクと前記第２揺動リンクの一方の変位に応じて移動するようにしたこと、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項４】
請求項１に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは、前記ベース体に設けられて上方へ伸ばされラックが設けられたピラーと、
前記可動体に設けられ前記ラックと噛み合いながら前記可動体の変位に応じて回転することで前記ラックに沿って移動可能なピニオンと、
前記ピニオンと前記ラックとの噛み合いを維持するリテーナと、
を有し、
前記イナーシャ・マスは前記ピニオンと連結され、該ピニオンの回転運動に応じて移動すること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前可動体は、前記ベース体にスプリングを介して弾性支持したこと、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記イナーシャ・マスは、前記リンク部材に連結されたホイールか重量ブロックのいずれかであること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記ベース体はフロートであり、
前記可動体はキャビンと荷物室のうちの少なくとも一方であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の揺動抑制装置において、
前記駆動メカニズムは発電機を駆動し発電可能であること、
を特徴とする揺動抑制装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３７４２７（Ｐ２０１１−３７４２７Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４４２５３（Ｐ２０１０−１４４２５３）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５１０１７７７４０）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５１０１７７７４０）
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