CN113179636B - 操舵装置 - Google Patents
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Abstract
提供操舵装置，能够抑制左舵板和右舵板的阻力而使船高效地行驶。左舷侧舵板由左前舵板和左后舵板形成，该左前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该左后舵板设置于左前舵板的后侧并沿上下方向延伸，右舷侧舵板由右前舵板和右后舵板形成，该右前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该右后舵板设置于右前舵板的后侧并沿上下方向延伸，利用左前舵板的后部和固定于左后舵板的沿上下方向延伸的左舵轴将左后舵板支承为旋转自如，利用右前舵板的后部和固定于右后舵板的沿上下方向延伸的右舵轴将右后舵板支承为旋转自如，在后视时，使左舷侧舵板和右舷侧舵板的下端部位于螺旋桨的回旋外周部的下端部。
Description
技术领域
本发明涉及船的操舵装置。
背景技术
为了提高船的推进性能，公知有在螺旋桨的两侧设置左舷侧舵和右舷侧舵的技术。并且，公知有使左舷侧舵和右舷侧舵独立地旋转来提高船的转弯性能和停止性能的技术。(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-73815号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1的方案中，在左舷侧舵的左舵板和右舷侧舵的右舵板为大型的情况下，左舵板和右舵板成为阻力，有可能不能使船高效地行驶，并且，悬吊左舵板的左舵轴和悬吊右舵板的右舵轴的轴径有可能变得过粗。
因此，本发明的课题在于，提供能够抑制左舵板和右舵板的阻力而使船高效地行驶的操舵装置。
用于解决课题的手段
解决了上述课题的本发明如下。
技术方案1的发明是操舵装置，其具有配置在船的螺旋桨的左舷侧的左舷侧舵板和配置在该螺旋桨的右舷侧的右舷侧舵板，其特征在于，所述左舷侧舵板由左前舵板和左后舵板形成，该左前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该左后舵板设置于该左前舵板的后侧并沿上下方向延伸，所述右舷侧舵板由右前舵板和右后舵板形成，该右前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该右后舵板设置于该右前舵板的后侧并沿上下方向延伸，利用所述左前舵板的后部和固定于所述左后舵板的沿上下方向延伸的左舵轴将所述左后舵板支承为旋转自如，利用所述右前舵板的后部和固定于所述右后舵板的沿上下方向延伸的右舵轴将所述右后舵板支承为旋转自如，在后视时，使所述左舷侧舵板和右舷侧舵板的下端部位于所述螺旋桨的回旋外周部的下端部。
技术方案2的发明是技术方案1记载的操舵装置，所述左后舵板由设置于所述左前舵板的后侧的左垂直部和从该左垂直部的下部向右下方延伸的左倾斜部形成，所述右后舵板由设置于所述右前舵板的后侧的右垂直部和从该右垂直部的下部向左下方延伸的右倾斜部形成，在侧视时，使所述左倾斜部从左前舵板的前部延伸到左垂直部的后部，使所述右倾斜部从右前舵板的前部延伸到右垂直部的后部，在后视时，使所述左倾斜部和右倾斜部的下端部位于所述螺旋桨的回旋外周部的下端部。
技术方案3的发明是技术方案2记载的操舵装置，利用左连结部件连结所述左前舵板的右表面和船尾的下部，利用右连结部件连结所述右前舵板的左表面和船尾的下部，在后视时，将所述左连结部件与右倾斜部平行地设置，将所述右连结部件与左倾斜部平行地设置。
技术方案4的发明是技术方案1～3中的任意一个记载的操舵装置，在俯视时，使所述左舵轴和右舵轴靠近所述螺旋桨的前后方向的中心线的后侧而设置。
技术方案5的发明是技术方案1～4中的任意一个记载的操舵装置，在俯视时，将所述左舷侧舵板的前部设置在比后部靠左侧的位置，将所述右舷侧舵板的前部设置在比后部靠右侧的位置。
技术方案6的发明是技术方案1～5中的任意一个记载的操舵装置，其构成为，在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为左满舵状态的情况下，在俯视时，所述左舵轴和右舵轴向顺时针方向旋转30度～60度，在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为右满舵状态的情况下，在俯视时，所述左舵轴和右舵轴向逆时针方向旋转30度～60度。
发明效果
根据技术方案1记载的发明，左舷侧舵板由左前舵板和左后舵板形成，该左前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该左后舵板设置于左前舵板的后侧并沿上下方向延伸，右舷侧舵板由右前舵板和右后舵板形成，该右前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该右后舵板设置于右前舵板的后侧并沿上下方向延伸，利用左前舵板的后部和固定于左后舵板的沿上下方向延伸的左舵轴将左后舵板支承为旋转自如，利用右前舵板的后部和固定于右后舵板的沿上下方向延伸的右舵轴将右后舵板支承为旋转自如，在后视时，使左舷侧舵板和右舷侧舵板的下端部位于螺旋桨的回旋外周部的下端部，因此，能够抑制船航行时的左舷侧舵板和右舷侧舵板的阻力而使船高效地航行。并且，能够提高船的转弯性能，缩短船的纵向距离、旋回圆。
根据技术方案2记载的发明，除了技术方案1记载的效果之外，左后舵板由设置于左前舵板的后侧的左垂直部和从左垂直部的下部向右下方延伸的左倾斜部形成，右后舵板由设置于右前舵板的后侧的右垂直部和从右垂直部的下部向左下方延伸的右倾斜部形成，在侧视时，使左倾斜部从左前舵板的前部延伸到左垂直部的后部，使右倾斜部从右前舵板的前部延伸到右垂直部的后部，在后视时，使左倾斜部和右倾斜部的下端部位于螺旋桨的回旋外周部的下端部，因此，能够使从螺旋桨的前方向螺旋桨流入的水流的流速增速，从而提高螺旋桨的效率。并且，能够高效地回收从螺旋桨流出的高速的旋转流的能量而抑制旋转流的能量损失。
根据技术方案3记载的发明，除了技术方案2记载的发明效果之外，利用左连结部件连结左前舵板的右表面和船尾的下部，利用右连结部件连结右前舵板的左表面和船尾的下部，在后视时，将左连结部件与右倾斜部平行地设置，将右连结部件与左倾斜部平行地设置，因此，能够使从螺旋桨的前方向螺旋桨流入的水流的流速进一步增速，从而进一步提高螺旋桨的效率。
根据技术方案4记载的发明，除了技术方案1～3中的任意一个记载的发明效果之外，在俯视时，使左舵轴和右舵轴靠近螺旋桨的前后方向的中心线的后侧而设置，因此，能够防止经由左舵轴和右舵轴转动的左后舵板和右后舵板与螺旋桨发生干涉。并且，能够使流入螺旋桨的高速的水流和从螺旋桨流出的高速的旋转流沿着左舷侧舵板和右舷侧舵板流动，能够使左舷侧舵板和右舷侧舵板产生升力。
根据技术方案5记载的发明，除了技术方案1～4中的任意一个记载的发明效果之外，在俯视时，将左舷侧舵板的前部设置在比后部靠左侧的位置，将右舷侧舵板的前部设置在比后部靠右侧的位置，因此，能够将在左舷侧舵板和右舷侧舵板产生的升力作为船的推进力来高效地使用。并且，能够抑制在经由左舵轴转动的左后舵板的前部和经由右舵轴转动的右后舵板的前部产生的气穴所引起的腐蚀。
根据技术方案6记载的发明，除了技术方案1～5中的任意一个记载的发明效果之外，构成为在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为左满舵状态的情况下，在俯视时，左舵轴和右舵轴向顺时针方向旋转30度～60度，在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为右满舵状态的情况下，在俯视时，左舵轴和右舵轴向逆时针方向旋转30度～60度，因此，能够提高船的转弯性能，进一步缩短船的纵向距离、旋回圆。
附图说明
图1是从后方右侧观察第1实施方式的操舵装置的立体图。
图2是该操舵装置的后视图。
图3是该操舵装置的前后方向的纵剖视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是直行时的该操舵装置的俯视图。
图6是左转弯时的该操舵装置的俯视图。
图7是从后方右侧观察第2实施方式的操舵装置的立体图。
图8是该操舵装置的后视图。
图9是该操舵装置的前后方向的纵剖视图。
具体实施方式
＜第1实施方式的操舵装置＞
如图1～3所示，第1实施方式的操舵装置具有配置在螺旋桨1的左侧的左舷侧舵板2和配置在螺旋桨1的右侧的右舷侧舵板3。
左舷侧舵板2由位于前部的左前舵板10和设置在左前舵板10的后侧的左后舵板11形成。并且，右舷侧舵板3由位于前部的右前舵板20和设置在右前舵板20的后侧的右后舵板21形成。
左前舵板10沿上下方向延伸而形成，上部固定于船尾的下部。并且，在左前舵板10的后侧下部形成有比后侧上部朝向左后舵板11突出的矩形状的左凸部10A，在左凸部10A的下部设置有沿上下方向延伸的左支轴12。
左后舵板11由沿上下方向延伸的左垂直部13和在后视中从左垂直部13的下端部向右下方倾斜地形成的左倾斜部14形成。并且，在侧视时，形成为大致矩形状的左倾斜部14的前部位于左前舵板10的前部，后部位于左垂直部13的后部。
在左垂直部13的上部设置有沿上下方向延伸的左舵轴15，在左垂直部13的前侧下部形成有供左凸部10A插嵌的矩形状的左凹部13A。
左舵轴15的上部延伸到操舵机室内，在左舵轴15的上部连结有使左舵轴15转动的操舵机(省略图示)。并且，左舵轴15的下部旋转自如地固定于左凸部10A的上部。另外，作为操舵机，可以使用旋转叶片式操舵机、雷勃逊滑动操舵机中的任意一种。
左垂直部13经由左支轴12和左舵轴15而被旋转自如地支承于左凸部10A，在沿左舵轴15的轴心观察时，左支轴12和左舵轴15的轴心被设置成一致。由此，通过左前舵板10和左舵轴15来分散地支承左后舵板11的载荷，因此，能够防止左舵轴15的轴径变得过粗。
右前舵板20沿上下方向延伸而形成，上部固定于船尾的下部。并且，在右前舵板20的后侧下部形成有比后侧上部朝向右后舵板21突出的矩形状的右凸部20A，在右凸部20A的下部设置有沿上下方向延伸的右支轴22。
右后舵板21由沿上下方向延伸的右垂直部23和在后视时从右垂直部23的下端部向左下方倾斜地形成的右倾斜部24形成。并且，在侧视时，形成为大致矩形状的右倾斜部24的前部位于右前舵板20的前部，后部位于右垂直部23的后部。
在右垂直部23的上部设置有沿上下方向延伸的右舵轴25，在右垂直部23的前侧下部形成有供右凸部20A插嵌的矩形状的右凹部23A。
右舵轴25的上部延伸到操舵机室内，在右舵轴25的上部连结有使右舵轴25转动的操舵机(省略图示)。并且，右舵轴25的下部旋转自如地固定于右凸部20A的上部。另外，作为操舵机，也可以使用旋转叶片式操舵机、雷勃逊滑动操舵机中的任意一种。
右垂直部23经由右支轴22和右舵轴25而被旋转自如地支承于右凸部20A，在沿右舵轴25的轴心观察时，右支轴22和右舵轴25的轴心被设置成一致。由此，通过右前舵板20和右舵轴25来分散地支承右后舵板21的载荷，因此，能够防止右舵轴25的轴径变得过粗。
在后视时，左前舵板10和左后舵板11的左垂直部13相对于螺旋桨1的回旋外周部的左端部向左侧隔开规定的间隔地设置，右前舵板20和右后舵板21的右垂直部23相对于螺旋桨1的回旋外周部的右端部向右侧隔开规定的间隔设置。由此，能够抑制左前舵板10和左后舵板11的左垂直部13的右表面以及右前舵板20和右后舵板21的右垂直部23的左表面的气穴所引起的腐蚀。
在后视时，使左后舵板11的左垂直部13的下端部和右后舵板21的右垂直部23的下端部位于螺旋桨1的中心和螺旋桨1的回旋外周部的下端部的上下方向的大致中心，优选使左后舵板11的左倾斜部14的下端部和右后舵板21的右倾斜部24的下端部位于螺旋桨1的回旋外周部的下端部。
在内航船的情况下，如图2所示，优选使左后舵板11的左倾斜部14的下端部和右后舵板21的右倾斜部24的下端部位于比螺旋桨1的回旋外周部的下端部靠下侧的位置。由此，能够提高船的转弯性能，缩短船的纵向距离、旋回圆。另一方面，在外航船的情况下，优选使左后舵板11的左倾斜部14的下端部和右后舵板21的右倾斜部24的下端部位于比螺旋桨1的回旋外周部的下端部靠上侧的位置。由此，能够抑制左后舵板11和右后舵板21的阻力而使船高效地航行。
在后视时，优选在左前舵板10设置连结左前舵板10的上部和船尾的下部的左连结部件16，在右前舵板20设置连结右前舵板20的上部和船尾的下部的右连结部件26。左连结部件16与右倾斜部24平行地形成，设置在以螺旋桨1为中心与右倾斜部24对称的位置，右连结部件26与左倾斜部14平行地形成，设置在以螺旋桨1为中心与左倾斜部14对称的位置。由此，能够使从螺旋桨1的前方向螺旋桨1流入的水流的流速增速，提高螺旋桨1的效率。
如图4所示，在船直行时，优选左舷侧舵板2的左右表面即由左前舵板10和与左前舵板10实质上连续的左后舵板11的左垂直部13形成的左右表面形成为流线型，右舷侧舵板3的左右表面即由右前舵板20和与右前舵板20实质上连续的右后舵板21的右垂直部23形成的左右表面形成为流线型。由此，在船直行时，能够进一步抑制左舷侧舵板2和右舷侧舵板3的阻力而使船高效地航行。
并且，如图5所示，也可以将左舷侧舵板2的左表面形成为大致直线状，将右表面朝向螺旋桨1形成为鼓出状，将右舷侧舵板3的右表面形成为大致直线状，将左表面朝向螺旋桨1形成为鼓出状。由此，能够防止在左舷侧舵板2和右舷侧舵板3的后部产生的水流的剥离，能够使左舷侧舵板2和右舷侧舵板3产生升力。
如图4所示，左舷侧舵板2使左舷侧舵板2的前部位于比后部靠左侧的位置，并且相对于前后方向的假想线在逆时针方向上设置有规定的迎角θ，右舷侧舵板3使右舷侧舵板3的前部位于比后部靠右侧的位置，并且相对于前后方向的假想线在顺时针方向上设置有规定的迎角θ。由此，通过从螺旋桨1流出的旋转流，能够在左舷侧舵板2朝向左侧前方产生升力，在右舷侧舵2朝向右侧前方产生升力，通过这些升力的前后方向成分，产生使船向前方航行的推进力，并且能够通过左舷侧舵板2和右舷侧舵板3回收旋转流的能量而高效地转换运动能量。
并且，如图5所示，也可以是，左舷侧舵板2的左前舵板10和左后舵板11的左倾斜部14中的位于左前舵板10的下侧的部位相对于前后方向的假想线在逆时针方向上设置有规定的迎角θ，左后舵板11的左垂直部13和左倾斜部14中的位于左前舵板10的下侧的部位沿着前后方向的假想线设置，右舷侧舵板3的右前舵板20和右后舵板21的右倾斜部24中的位于右前舵板20的下侧的部位相对于前后方向的假想线在顺时针方向上设置有规定的迎角θ，右后舵板21的右垂直部23和右倾斜部24中的位于右前舵板20的下侧的部位沿着前后方向的假想线设置。由此，在俯视观察时，在使左舵轴15向顺时针方向旋转而使左倾斜部14的前部接近螺旋桨1的情况下，能够防止由气穴产生的左倾斜部14的前部的腐蚀，在使右舵轴25向逆时针方向旋转而使右倾斜部24的前部接近螺旋桨1的情况下，能够防止由气穴产生的右倾斜部24的前部的腐蚀。另外，图5示出了将迎角θ设定为15度的方式。
如图5所示，左舵轴15设置在距离左舷侧舵板2的前端部为左舷侧舵板2的前后方向的长度的30％～35％的位置。并且，右舵轴25设置在距离右舷侧舵板3的前端部为右舷侧舵板3的前后方向的长度的30％～35％的位置。由此，由于施加在左舵轴15和左舷侧舵板2上的载荷的中心接近，所以能够将使左舵轴15转动的操舵机小型化，由于施加在右舵轴25和右舷侧舵板3上的载荷的中心接近，所以能够将使右舵轴25转动的操舵机小型化。
在前后方向上，左舵轴15与螺旋桨1的前后方向的中心线L的后侧相邻地设置，左舵轴15的前部越过螺旋桨1的前后方向的中心线L向前侧延伸而设置。并且，右舵轴25与螺旋桨1的前后方向的中心线L的后侧相邻地设置，右舵轴25的前部越过螺旋桨1的前后方向的中心线L向前侧延伸而设置。由此，能够防止通过左舵轴15而进行转动的左后舵板11与螺旋桨1发生干涉，并且能够防止通过右舵轴25而进行转动的右后舵板21与螺旋桨1发生干涉。并且，能够使流入螺旋桨1的高速的水流和从螺旋桨1流出的高速的旋转流沿着左舷侧舵板2和右舷侧舵板3流动，能够使左舷侧舵板2和右舷侧舵板3产生较大的升力。
如图6所示，当将船桥的操舵手柄(省略图示)从直行操作为左打舵时，左舵轴15和右舵轴25向顺时针方向旋转规定的角度例如45度，左后舵板11以左舵轴15为中心向顺时针方向旋转45度，右后舵板21以右舵轴25为中心向顺时针方向旋转45度。另一方面，当将操舵手柄从直行操作为右打舵时，左舵轴15和右舵轴25向逆时针方向旋转规定的角度例如45度，左后舵板11以左舵轴15为中心向逆时针方向旋转45度，右后舵板21以右舵轴25为中心向逆时针方向旋转45度。另外，左打舵时的左舵轴15和右舵轴25的旋转角度以及右打舵时的左舵轴15和右舵轴25的旋转角度能够经由控制器在30度～60度的范围内任意地设定。另外，图6示出了在内航船所使用的操舵装置中将左舵轴15和右舵轴25的旋转角度设定为45度的方式。
＜第2实施方式的操舵装置＞
接着，对第2实施方式的操舵装置进行说明。另外，对与第1实施方式的操舵装置相同的部件/装置标注相同的标号而省略说明。
如图7～9所示，左前舵板10沿上下方向延伸而形成，上部固定于船尾的下部。并且，在左前舵板10的后侧中间部形成有比后侧上部和后侧下部朝向左后舵板11突出的矩形状的左凸部10A。
左后舵板11沿上下方向延伸而形成，在左后舵板11的前侧中间部形成有供左凸部10A插嵌的矩形状的左凹部11A。
左后舵板11经由左支轴12和左舵轴15而被旋转自如地支承于左凸部10A，在沿左舵轴15的轴心观察时，左支轴12和左舵轴15的轴心被设置成一致。由此，通过左前舵板10和左舵轴15来分散地支承左后舵板11的载荷，因此能够防止左舵轴15的轴径变得过粗。
右前舵板20沿上下方向延伸而形成，上部固定于船尾的下部。并且，在右前舵板20的后侧中间部形成有比后侧上部和后侧下部朝向右后舵板21突出的矩形状的左凸部20A。
右后舵板21沿上下方向延伸而形成，在右后舵板21的前侧中间部形成有供右凸部20A插嵌的矩形状的右凹部21A。
右后舵板21经由右支轴22和右舵轴25而被旋转自如地支承于右凸部20A，在沿右舵轴25的轴心观察时，右支轴22和右舵轴25的轴心被设置成一致。由此，通过右前舵板20和右舵轴25来分散地支承右后舵板21的载荷，因此能够防止右舵轴25的轴径变得过粗。
在后视时，左前舵板10和左后舵板11相对于螺旋桨1的回旋外周部的左端部向左侧隔开规定的间隔地设置，右前舵板20和右后舵板21相对于螺旋桨1的回旋外周部的右端部向右侧隔开规定的间隔地设置。由此，能够抑制左前舵板10和左后舵板11的右表面以及右前舵板20和右后舵板21的左表面的气穴所引起的腐蚀。
在后视时，优选使左前舵板10和左后舵板11的下端部以及右前舵板20和右后舵板21的下端部位于螺旋桨1的回旋外周部的下端部。
在内航船的情况下，如图8所示，优选使左前舵板10和左后舵板11的下端部以及右前舵板20和右后舵板21的下端部位于比螺旋桨1的回旋外周部的下端部靠下侧的位置。由此，能够提高船的转弯性能，缩短船的纵向距离、旋回圆。另一方面，在外航船的情况下，优选使左前舵板10和左后舵板11的下端部以及右前舵板20和右后舵板21的下端部位于比螺旋桨1的回旋外周部的下端部靠上侧的位置。由此，能够抑制左后舵板11和右后舵板21的阻力而使船高效地航行。
工业上的可利用性
本发明能够适用于船的操舵装置。
标号说明
1：螺旋桨；2：左舷侧舵板；3：右舷侧舵板；10：左前舵板；11：左后舵板；13：左垂直部；14：左倾斜部；15：左舵轴；16：左连结部件；20：右前舵板；21：右后舵板；23：右垂直部；24：右倾斜部；25：右舵轴；26：右连结部件；L：中心线。
Claims (5)
1.一种操舵装置，其具有配置在船的螺旋桨的左舷侧的左舷侧舵板和配置在该螺旋桨的右舷侧的右舷侧舵板，其特征在于，
所述左舷侧舵板由左前舵板和左后舵板形成，该左前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该左后舵板设置于该左前舵板的后侧并沿上下方向延伸，
所述右舷侧舵板由右前舵板和右后舵板形成，该右前舵板固定于船尾的下部并沿上下方向延伸，该右后舵板设置于该右前舵板的后侧并沿上下方向延伸，
利用所述左前舵板的后部和固定于所述左后舵板的沿上下方向延伸的左舵轴将所述左后舵板支承为旋转自如，
利用所述右前舵板的后部和固定于所述右后舵板的沿上下方向延伸的右舵轴将所述右后舵板支承为旋转自如，
所述左后舵板由设置于所述左前舵板的后侧的左垂直部和从该左垂直部的下部向右下方延伸的左倾斜部形成，
所述右后舵板由设置于所述右前舵板的后侧的右垂直部和从该右垂直部的下部向左下方延伸的右倾斜部形成，
在侧视时，使所述左倾斜部从左前舵板的前部延伸到左垂直部的后部，使所述右倾斜部从右前舵板的前部延伸到右垂直部的后部，
在后视时，使所述左倾斜部和右倾斜部的下端部位于所述螺旋桨的回旋外周部的下端部。
2.根据权利要求1所述的操舵装置，其中，
利用左连结部件连结所述左前舵板的右表面和船尾的下部，
利用右连结部件连结所述右前舵板的左表面和船尾的下部，
在后视时，将所述左连结部件与右倾斜部平行地设置，将所述右连结部件与左倾斜部平行地设置。
3.根据权利要求1或2所述的操舵装置，其中，
在俯视时，使所述左舵轴和右舵轴靠近所述螺旋桨的前后方向的中心线的后侧而设置。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的操舵装置，其中，
在俯视时，将所述左舷侧舵板的前部设置在比后部靠左侧的位置，将所述右舷侧舵板的前部设置在比后部靠右侧的位置。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的操舵装置，其中，
该操舵装置构成为，
在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为左满舵状态的情况下，在俯视时，所述左舵轴和右舵轴向顺时针方向旋转30度～60度，
在将船桥的操舵手柄从直行状态操作为右满舵状态的情况下，在俯视时，所述左舵轴和右舵轴向逆时针方向旋转30度～60度。
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