JP2010042767A - 舵取機 - Google Patents
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Abstract
【課題】舵軸の舵角の大きいときのラム軸の摩擦抵抗を低減して、舵取機全体の機械効率を向上させた舵取機を提供する。
【解決手段】往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、前記ラム軸を軸線に直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓに回転自在に当接させる円筒体１２に構成するとともに、前記円筒体１２を回転自在に支持し前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの往復動による前記円筒体１２の回転運動を介して前記舵軸７を回転駆動せしめるチラー２を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、前記ラム軸を軸線に直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓに回転自在に当接させる円筒体１２に構成するとともに、前記円筒体１２を回転自在に支持し前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの往復動による前記円筒体１２の回転運動を介して前記舵軸７を回転駆動せしめるチラー２を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、油圧シリンダ等の流体圧シリンダにより往復駆動されるラムと、該ラムに係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラムの往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた船舶用の舵取機に関する。
図５は、特許文献１（実公平３−５６４７９号公報）にしめされた船舶用の舵取機の要部平面図である。
図５において、同一軸線上に棒状のラム軸１が配置され、該ラム軸１の両端部は、船体５，５に軸受１１、１１にて支持された油圧シリンダ６，６内に収納され、該油圧シリンダ６，６の油圧によって、該ラム軸１が同一軸線上を往復するように駆動される。
前記ラム軸１の中央大径部にはラムピン４が突設され、該ラムピン４の軸方向に嵌挿された立体状ブッシュ３がフォーク状チラー２のフォーク部２６に嵌挿されている。前記フォーク状チラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。
図５において、同一軸線上に棒状のラム軸１が配置され、該ラム軸１の両端部は、船体５，５に軸受１１、１１にて支持された油圧シリンダ６，６内に収納され、該油圧シリンダ６，６の油圧によって、該ラム軸１が同一軸線上を往復するように駆動される。
前記ラム軸１の中央大径部にはラムピン４が突設され、該ラムピン４の軸方向に嵌挿された立体状ブッシュ３がフォーク状チラー２のフォーク部２６に嵌挿されている。前記フォーク状チラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。
かかる船舶用の舵取機において、油圧シリンダ６，６のいずれかに油圧をかけると（たとえば右の油圧シリンダ６に油圧をかけると）、前記ラム軸１がＸ矢印のように移動し、該移動は前記ラムピン４及び立体状ブッシュ３を介してフォーク状チラー２に伝達され、該フォーク状チラー２がＹ矢印のように回転して、該フォーク状チラー２に固定された舵軸７がＹ矢印のように回転される。
前記立体状ブッシュ３には、倒れ止め具８ａが固定され、該倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２７に沿ってガイドすることにより、前記ラム軸１がその軸線周りに回動しないようになっている。
前記立体状ブッシュ３には、倒れ止め具８ａが固定され、該倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２７に沿ってガイドすることにより、前記ラム軸１がその軸線周りに回動しないようになっている。
図６は、前記船舶用の舵取機の要部構成図である。
かかる舵取機においては、装置の機械効率が高いことが望ましいが、機械効率の向上をなすには、舵軸７の舵角の大きさに従って増加する摩擦抵抗、ブッシュ３とフォーク状チラー２間の摩擦抵抗、ラム軸１とブッシュ３との摩擦抵抗、倒れ止め具８ａと水平ガイド棒２７との摩擦抵抗等を低減する必要がある。
かかる摩擦抵抗のうち、舵軸７の舵角の大きさに従って増加する摩擦抵抗を低減することが効果的である。
かかる舵取機においては、装置の機械効率が高いことが望ましいが、機械効率の向上をなすには、舵軸７の舵角の大きさに従って増加する摩擦抵抗、ブッシュ３とフォーク状チラー２間の摩擦抵抗、ラム軸１とブッシュ３との摩擦抵抗、倒れ止め具８ａと水平ガイド棒２７との摩擦抵抗等を低減する必要がある。
かかる摩擦抵抗のうち、舵軸７の舵角の大きさに従って増加する摩擦抵抗を低減することが効果的である。
かかる舵軸７の舵角の大きさに従って増加する摩擦抵抗は、図６に示すように、前記油圧シリンダ６(図５参照)の油圧荷重Ｆが、たとえば図６のように右方から左方に向けて作用するとき、前記油圧荷重Ｆによってラム軸１に係る荷重Ｔと、前記かかる荷重Ｔのラム軸１の軸線１ａに垂直方向の曲げ荷重（分力荷重）Ｔ１とが作用する。
前記軸線１ａに垂直方向の曲げ荷重Ｔ１は、図６に示すように、前記ラム軸１の軸線１ａ方向の移動量Ｓの増加に従って増加する、即ち舵軸７の舵角の大きさに従って増加する。
前記軸線１ａに垂直方向の曲げ荷重Ｔ１は、図６に示すように、前記ラム軸１の軸線１ａ方向の移動量Ｓの増加に従って増加する、即ち舵軸７の舵角の大きさに従って増加する。
従って、前記舵軸７の舵角の大きいときは、前記曲げ荷重Ｔ１も大きくなり、該曲げ荷重Ｔ１の反力として、前記油圧シリンダ６の軸受１１，１１に反力Ｗ１，Ｗ２が発生し、かかる反力Ｗ１，Ｗ２がラム軸１の摩擦抵抗となる。
従って、かかる反力Ｗ１，Ｗ２によるラム軸１の摩擦抵抗を低減させる必要があるが、前記図５〜６の手段では、かかる課題を解決できない。
従って、かかる反力Ｗ１，Ｗ２によるラム軸１の摩擦抵抗を低減させる必要があるが、前記図５〜６の手段では、かかる課題を解決できない。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、特に舵軸の舵角の大きいときのラム軸の摩擦抵抗を低減して、舵取機全体の機械効率の向上させた舵取機を提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するもので、往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、
前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体に構成するとともに、前記円筒体を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記円筒体の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたことを特徴とする（請求項１）。
前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体に構成するとともに、前記円筒体を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記円筒体の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたことを特徴とする（請求項１）。
また、本発明は、前記舵取機において、前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、外輪が前記第１ラム軸と第２ラム軸との分割部の軸端部に回転自在に当接され、該外輪の回転を転動体を介して内輪に接続する転がり軸受にて前記係合具を構成するとともに、前記内輪を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記転がり軸受の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたことを特徴とする（請求項２）。
前記発明において、好ましくは、前記ラム軸を分割した第１ラム軸と第２ラム軸との間に、該第１ラム軸と第２ラム軸とを相対移動不能に接続する補強板を設ける（請求項３）。
また、本発明は、前記舵取機において、前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部を曲面状に形成し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の前記曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面に構成し、前記係合具を前記舵軸に固定して、該係合具の前記インボリュート曲線からなる接触面に連動して前記舵軸を回転駆動せしめるように構成したことを特徴とする（請求項４）。
前記各発明において、好ましくは、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体の当接部、転がり軸受の外輪と前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接する当接部、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面部の、いずれかに潤滑油を供給する給油装置を備える（請求項５）。
本発明によれば、ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体に構成するとともに、前記円筒体を回転自在に支持し、前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記円筒体の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたので（請求項１）、
ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割したことにより、ラム軸を往復駆動する油圧シリンダ等の駆動源からの軸方向力が、第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に作用し、且つ２つの軸は、チラーに支持された円筒体を介して回転自在に接触しているので、従来のラム軸が一体のもののような、ラム軸の軸線方向の移動量の増加に従って増加する、軸に垂直方向の曲げ荷重（分力荷重）Ｔ１は発生せず、駆動源からの軸方向力は常に軸線方向の荷重であり、この軸方向力を第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力による軸に垂直方向の曲げ荷重は発生しないこととなる。
ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割したことにより、ラム軸を往復駆動する油圧シリンダ等の駆動源からの軸方向力が、第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に作用し、且つ２つの軸は、チラーに支持された円筒体を介して回転自在に接触しているので、従来のラム軸が一体のもののような、ラム軸の軸線方向の移動量の増加に従って増加する、軸に垂直方向の曲げ荷重（分力荷重）Ｔ１は発生せず、駆動源からの軸方向力は常に軸線方向の荷重であり、この軸方向力を第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力による軸に垂直方向の曲げ荷重は発生しないこととなる。
従って、前記軸に垂直方向の曲げ荷重による軸受にかかる反力の発生がなく、かかる反力によるラム軸の摩擦抵抗が無くなる。かかる摩擦抵抗の低減により舵取機全体の機械効率を向上させることができる。
また、第１ラム軸と第２ラム軸とに分割して、２つの軸は円筒体を介して回転自在に接触しているので、第１ラム軸と第２ラム軸とは回転が拘束されておらず、従って従来のもののように、立体状ブッシュを水平ガイド棒に沿って移動させる手段、つまり水平ガイド棒及びその支持手段は不要となり、構造が簡単化される。
また、第１ラム軸と第２ラム軸とに分割して、２つの軸は円筒体を介して回転自在に接触しているので、第１ラム軸と第２ラム軸とは回転が拘束されておらず、従って従来のもののように、立体状ブッシュを水平ガイド棒に沿って移動させる手段、つまり水平ガイド棒及びその支持手段は不要となり、構造が簡単化される。
また、本発明において、ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割したうえで、外輪が前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接され、該外輪の回転を転動体を介して内輪に接続する転がり軸受にて前記係合具を構成し、前記内輪を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記転がり軸受の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えれば（請求項２）、
ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割したことによる前記効果に加えて、外輪、転動体、内輪からなる転がり軸受を係合具としてチラーに支持して、転がり軸受の外輪を分割部の軸端部に回転自在に接触させたので、該転がり軸受とラム軸の接触による摩擦抵抗がさらに小さくなり、舵取機全体の機械効率の向上効果がさらに大きくできる。
ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割したことによる前記効果に加えて、外輪、転動体、内輪からなる転がり軸受を係合具としてチラーに支持して、転がり軸受の外輪を分割部の軸端部に回転自在に接触させたので、該転がり軸受とラム軸の接触による摩擦抵抗がさらに小さくなり、舵取機全体の機械効率の向上効果がさらに大きくできる。
また、前記発明において、好ましくは、前記ラム軸を分割した第１ラム軸と第２ラム軸との間に、該第１ラム軸と第２ラム軸とを相対移動不能に接続する補強板を設ければ（請求項３）、第１ラム軸と第２ラム軸とを補強板で接続したので、前記駆動源からの一方側からたとえば第１ラム軸側からの軸方向力は、前記補強板を通して直接に他方側からたとえば第２ラム軸側に伝達されるので、第１ラム軸と第２ラム軸との間の追従性を向上させることができる。
また、本発明において、ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部を曲面状に形成し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の前記曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面に構成し、前記係合具を前記舵軸に固定して、該係合具の前記インボリュート曲線からなる接触面に連動して前記舵軸を回転駆動せしめるように構成すれば（請求項４）、
前記と同様に、駆動源からの軸方向力は常に軸線方向の荷重であり軸方向力を第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力による軸に垂直方向の曲げ荷重は発生せず、従って、軸に垂直方向の曲げ荷重による軸受にかかる反力の発生がなく、かかる反力によるラム軸の摩擦抵抗が無くなり、かかる摩擦抵抗の低減により舵取機全体の機械効率の向上させることができる、という効果が得られる他、インボリュート曲線による接触であるので、前記分割部の軸端部を正確な曲面状に形成すれば、倒れが多くなっても双方の接触面が直交するので摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
前記と同様に、駆動源からの軸方向力は常に軸線方向の荷重であり軸方向力を第１ラム軸と第２ラム軸のそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力による軸に垂直方向の曲げ荷重は発生せず、従って、軸に垂直方向の曲げ荷重による軸受にかかる反力の発生がなく、かかる反力によるラム軸の摩擦抵抗が無くなり、かかる摩擦抵抗の低減により舵取機全体の機械効率の向上させることができる、という効果が得られる他、インボリュート曲線による接触であるので、前記分割部の軸端部を正確な曲面状に形成すれば、倒れが多くなっても双方の接触面が直交するので摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
また、前記各発明において、第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体の当接部、転がり軸受の外輪と前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接する当接部、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面部の、いずれかに潤滑油を供給する給油装置を備えれば（請求項５）、
前記第１ラム軸側と第２ラム軸側の当接部を、給油装置により潤滑油を供給することにより摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
前記第１ラム軸側と第２ラム軸側の当接部を、給油装置により潤滑油を供給することにより摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の第１実施例を示す船舶用の舵取機の要部構成図であり、（Ａ）は中立時、（Ｂ）は油圧シリンダの作動時の構成図（油圧シリンダの一部表示を省略している）である。
図１（Ａ）、（Ｂ）において、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの軸端面１ｓ、１ｓには、ラムピン４に回転自在に支持された円筒体１２が当接されている。
前記円筒体１２を回転自在に支持するラムピン４は、該ラムピン４の両端部をフォーク状のチラー２に固定されている。さらに該フォーク状のチラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。該舵軸７の回転中心を７ａで示す。
図１（Ａ）、（Ｂ）において、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの軸端面１ｓ、１ｓには、ラムピン４に回転自在に支持された円筒体１２が当接されている。
前記円筒体１２を回転自在に支持するラムピン４は、該ラムピン４の両端部をフォーク状のチラー２に固定されている。さらに該フォーク状のチラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。該舵軸７の回転中心を７ａで示す。
前記第１ラム軸１ｚの一端部は油圧シリンダ６に収納され、第２ラム軸１ｙの一端部は油圧シリンダ６に収納されており、該油圧シリンダ６、６にかかる油圧Ｆ，Ｆによって、該第１ラム軸１ｚ、及び第２ラム軸１ｙ、及び円筒体１２が油圧シリンダ６の軸線上を往復するように駆動される。
前記油圧シリンダ６、６には、軸受１１、１１が固定され、該軸受１１、１１の内周には前記第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙが回転自在に支持されている。
また、前記第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙは、軸受１１、１１のみでは片持ちになるため、該軸受１１、１１の内側に補助ブッシュ１３，１３にて該第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙを支持する。
前記油圧シリンダ６、６には、軸受１１、１１が固定され、該軸受１１、１１の内周には前記第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙが回転自在に支持されている。
また、前記第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙは、軸受１１、１１のみでは片持ちになるため、該軸受１１、１１の内側に補助ブッシュ１３，１３にて該第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙを支持する。
かかる船舶用の舵取機において、図１（Ｂ）のように、油圧シリンダ６，６のいずれかに油圧をかけると（たとえば右の油圧シリンダ６に油圧をかけると）、前記第１ラム軸１ｚがＭ矢方向に移動し、これに倣って円筒体１２及び第２ラム軸１ｙがＭ矢方向に移動する。
かかる円筒体１２の移動は前記ラムピン４を介してフォーク状のチラー２に伝達され、該チラー２がＹ１矢印のように回転して、該チラー２に固定された舵軸７が回転中心７ａ周りにＹ１矢印のように回転される。
かかる円筒体１２の移動は前記ラムピン４を介してフォーク状のチラー２に伝達され、該チラー２がＹ１矢印のように回転して、該チラー２に固定された舵軸７が回転中心７ａ周りにＹ１矢印のように回転される。
かかる第１実施例によれば、ラム軸を軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割し、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓ，１ｓに回転自在に当接させる円筒体１２を構成し、前記円筒体１２をラムピン４に回転自在に支持し該ラムピン４の両端部をフォーク状のチラー２に固定し、該チラー２は船舶の舵軸７にキー８で固定された構成となっている。
従って、かかる第１実施例によれば、ラム軸を第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割したことにより、ラム軸を往復駆動する油圧シリンダ６，６からの軸方向力Ｆが、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙのそれぞれ別個に作用し、且つ２つの軸はチラー２に支持された円筒体１２を介して回転自在に接触しているので、従来のラム軸が一体のもの（図６に示すもの）のような、ラム軸の軸線方向の移動量の増加に従って増加する軸に垂直方向の曲げ荷重（分力荷重）Ｔ１は発生せず、油圧シリンダ６，６からの軸方向力Ｆは常に軸線方向１ａのみの荷重であり、この軸方向力Ｆを第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙのそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力Ｆによる軸に垂直方向の曲げ荷重Ｔ１は発生しない。
従って、かかる第１実施例によれば、ラム軸を第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割したことにより、ラム軸を往復駆動する油圧シリンダ６，６からの軸方向力Ｆが、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙのそれぞれ別個に作用し、且つ２つの軸はチラー２に支持された円筒体１２を介して回転自在に接触しているので、従来のラム軸が一体のもの（図６に示すもの）のような、ラム軸の軸線方向の移動量の増加に従って増加する軸に垂直方向の曲げ荷重（分力荷重）Ｔ１は発生せず、油圧シリンダ６，６からの軸方向力Ｆは常に軸線方向１ａのみの荷重であり、この軸方向力Ｆを第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙのそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力Ｆによる軸に垂直方向の曲げ荷重Ｔ１は発生しない。
従って、前記軸に垂直方向の曲げ荷重Ｔ１による軸受にかかる反力Ｗ１，Ｗ２の発生がなく（図６参照）、かかる反力Ｗ１，Ｗ２によるラム軸の摩擦抵抗が無くなり、かかる摩擦抵抗の低減によって舵取機全体の機械効率を向上させることができる。
また、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割して、２つの軸１ｚ、１ｙは円筒体１２を介して回転自在に接触しているので、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとは回転が拘束されておらず、従って従来のもの（図６参照）のように、倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２７に沿って移動させる手段、つまり水平ガイド棒２７及びその支持手段は不要となり、構造が簡単化される。
また、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割して、２つの軸１ｚ、１ｙは円筒体１２を介して回転自在に接触しているので、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとは回転が拘束されておらず、従って従来のもの（図６参照）のように、倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２７に沿って移動させる手段、つまり水平ガイド棒２７及びその支持手段は不要となり、構造が簡単化される。
図２は本発明の第２実施例を示す船舶用の舵取機の要部構成拡大図である。
この第２実施例は、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
そして、外輪１４が前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓ，１ｓに回転自在に当接され、該外輪１４の回転を転動体（複数の球体またはコロ体）１５を介して内輪１２ａに接続する転がり軸受１４ａを設け、前記転がり軸受１４ａの内輪１２ａをラムピン４にて回転自在に支持している。
該ラムピン４の両端部は、フォーク状のチラー２に固定されており、さらに前記第１実施例と同様に該フォーク状のチラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。
この第２実施例は、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
そして、外輪１４が前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓ，１ｓに回転自在に当接され、該外輪１４の回転を転動体（複数の球体またはコロ体）１５を介して内輪１２ａに接続する転がり軸受１４ａを設け、前記転がり軸受１４ａの内輪１２ａをラムピン４にて回転自在に支持している。
該ラムピン４の両端部は、フォーク状のチラー２に固定されており、さらに前記第１実施例と同様に該フォーク状のチラー２は、船舶の舵軸７にキー８で固定されている。
かかる第２実施例によれば、ラム軸を第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割したうえで、外輪１４が前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓ、１ｓに回転自在に当接され、該外輪１４の回転を転動体（複数の球体またはコロ体）１５を介して内輪１２ａに接続する転がり軸受１４ａを設け、転がり軸受１４ａの内輪１２ａをラムピン４にて回転自在に支持しているので、ラム軸を軸線に直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割したことによる前記効果に加えて、外輪１４、転動体（複数の球体またはコロ体）１５、内輪１２ａからなる転がり軸受１４ａを、チラー２に支持して該転がり軸受１４ａの外輪１４を分割部の軸端部１ｓ、１ｓに回転自在に接触させたことにより、油圧Ｆの作動時における、転がり軸受１４ａの外輪１４と第１ラム軸１ｚ及び第２ラム軸１ｙの接触による摩擦抵抗がさらに小さくなり、舵取機全体の機械効率の向上効果をさらに大きくできる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
図３は本発明の第３実施例を示す船舶用の舵取機の要部構成図である。
この第３実施例は、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
そして、この第３実施例においては、前記ラム軸を２等分した第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの間に、該第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとを相対移動不能に接続する補強板１６を溶接で固定している（ボルト締めでも良い）。
また、この第３実施例においては、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに固定した
倒れ止め具８ａが設けられ、該倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２８に沿ってガイドすることにより、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙがその軸線１ａ周りに回動しないようになっている。
この第３実施例は、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
そして、この第３実施例においては、前記ラム軸を２等分した第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの間に、該第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとを相対移動不能に接続する補強板１６を溶接で固定している（ボルト締めでも良い）。
また、この第３実施例においては、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに固定した
倒れ止め具８ａが設けられ、該倒れ止め具８ａを水平ガイド棒２８に沿ってガイドすることにより、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙがその軸線１ａ周りに回動しないようになっている。
かかる第３実施例によれば、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとを補強板１６で接続したので、前記油圧シリンダ６，６（図１参照）からの一方側からたとえば第１ラム軸１ｚ側からの軸方向力Ｆは、前記補強板１６を通して直接に第２ラム軸１ｙ側に伝達されるので、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの間の追従性を向上させることができる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
図４は本発明の第４実施例を示す船舶用の舵取機の要部構成図であり、（Ａ）は中立時、（Ｂ）は油圧シリンダの作動時の構成図（油圧シリンダの一部表示を省略している）である。
この第４実施例においては、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部を球面状の曲面状部１ｃ、１ｄに形成し、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の曲面状部１ｃ、１ｄの表面に当接するチラーの表面をインボリュート曲線からなる接触面２０ａに構成された円弧状チラー２０に形成されている。そして、前記円弧状チラー２０を、前記舵軸７に固定している。
この第４実施例においては、前記第１実施例と同様に、静止状態で同一軸線上に配置した棒状のラム軸を、前記ラム軸の軸線１ａに直角に２等分して第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとに分割している。
前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部を球面状の曲面状部１ｃ、１ｄに形成し、前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の曲面状部１ｃ、１ｄの表面に当接するチラーの表面をインボリュート曲線からなる接触面２０ａに構成された円弧状チラー２０に形成されている。そして、前記円弧状チラー２０を、前記舵軸７に固定している。
そして、図４（Ｂ）のように、油圧シリンダ６，６（図１参照）のいずれかに油圧Ｆをかけると（たとえば右の油圧シリンダ６に油圧をかけると）、前記第１ラム軸１ｚの曲面状部１ｃがインボリュート曲線からなる円弧状チラー２０の接触面２０ａに接触し、これに倣って接触面２０ａ及び第２ラム軸１ｙがＶ矢方向に移動し、円弧状チラー２０に固定された舵軸７が回転中心７ａ周りにＶ矢方向のように回転される。
かかる第４実施例によれば、油圧シリンダ６，６からの軸方向力Ｆは常に軸線方向１ａの荷重であり軸方向力Ｆを第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙのそれぞれ別個に受け持つので、該軸方向力Ｆによる軸に垂直方向の曲げ荷重Ｔ１（図６参照）は発生せず、従って、軸に垂直方向の曲げ荷重Ｔ１による軸受にかかる反力Ｗ１、Ｗ２（図６参照）の発生がなく、かかる反力Ｗ１、Ｗ２による第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの摩擦抵抗が無くなり、かかる摩擦抵抗の低減により舵取機全体の機械効率の向上させることができる、という効果が得られる。
また、円弧状チラー２０のインボリュート曲線による接触であるので、前記分割部の曲面状部１ｃ、１ｄを正確な曲面状に形成すれば、倒れが多くなっても双方の接触面２０ａが直交するので摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
かかる第５実施例は、図１において、潤滑油を供給する自動給油装置２４を設け、該自動給油装置２４により前記円筒体１２と、第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙとの接触部に潤滑油を供給している。
また、前記の他に、図２における転がり軸受１４ａの外輪１４と前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓに回転自在に当接する当接部、及び図４（Ａ）、（Ｂ）における前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる円弧状チラー２０の接触面２０ａの、いずれかに潤滑油を供給する自動給油装置２４を備える。
かかる第５実施例によれば、前記第１ラム軸１ｚ側と第２ラム軸１ｙ側の当接部を、自動給油装置２４により潤滑油を供給することによって、摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
また、前記の他に、図２における転がり軸受１４ａの外輪１４と前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の軸端部１ｓに回転自在に当接する当接部、及び図４（Ａ）、（Ｂ）における前記第１ラム軸１ｚと第２ラム軸１ｙの分割部の曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる円弧状チラー２０の接触面２０ａの、いずれかに潤滑油を供給する自動給油装置２４を備える。
かかる第５実施例によれば、前記第１ラム軸１ｚ側と第２ラム軸１ｙ側の当接部を、自動給油装置２４により潤滑油を供給することによって、摩擦損失が低減され、機械効率のさらなる向上が得られる。
本発明によれば、特に舵軸の舵角の大きいときのラム軸の摩擦抵抗を低減して、舵取機全体の機械効率の向上させた舵取機を提供できる。
１ｚ 第１ラム軸
１ｙ 第２ラム軸
１ｃ、１ｄ 曲面状部
１ｓ 軸端面
２ チラー
４ ラムピン
６ 油圧シリンダ
７ 舵軸
７ａ 回転中心
１１ 軸受
１２ 円筒体
１２ａ 内輪
１３ 補助ブッシュ
１４ 外輪
１４ａ 転がり軸受
１５ 転動体（球体またはコロ体）
１６ 補強板
２０ 円弧状チラー
２０ａ 接触面
２４ 自動給油装置
Ｆ 油圧
１ｙ 第２ラム軸
１ｃ、１ｄ 曲面状部
１ｓ 軸端面
２ チラー
４ ラムピン
６ 油圧シリンダ
７ 舵軸
７ａ 回転中心
１１ 軸受
１２ 円筒体
１２ａ 内輪
１３ 補助ブッシュ
１４ 外輪
１４ａ 転がり軸受
１５ 転動体（球体またはコロ体）
１６ 補強板
２０ 円弧状チラー
２０ａ 接触面
２４ 自動給油装置
Ｆ 油圧
Claims (5)
- 往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、
前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体に構成するとともに、前記円筒体を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記円筒体の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたことを特徴とする舵取機。 - 往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、
前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、外輪が前記第１ラム軸と第２ラム軸との分割部の軸端部に回転自在に当接され、該外輪の回転を転動体を介して内輪に接続する転がり軸受にて前記係合具を構成するとともに、前記内輪を回転自在に支持し前記第１ラム軸と第２ラム軸の往復動による前記転がり軸受の回転運動を介して前記舵軸を回転駆動せしめるチラーを備えたことを特徴とする舵取機。 - 前記ラム軸を分割した第１ラム軸と第２ラム軸との間に、該第１ラム軸と第２ラム軸とを相対移動不能に接続する補強板を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の舵取機。
- 往復駆動されるラム軸と、該ラム軸に係合可能な係合具と、前記係合具に連結されて前記ラム軸の往復動を回転運動に変えて舵軸を回転駆動する回転駆動機構とを備えた舵取機において、
前記ラム軸を軸線に直角に第１ラム軸と第２ラム軸とに分割し、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部を曲面状に形成し、前記係合具を前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の前記曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面に構成し、前記係合具を前記舵軸に固定して、該係合具の前記インボリュート曲線からなる接触面に連動して前記舵軸を回転駆動せしめるように構成したことを特徴とする舵取機。 - 前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接させる円筒体の当接部、転がり軸受の外輪と前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の軸端部に回転自在に当接する当接部、前記第１ラム軸と第２ラム軸の分割部の曲面状の軸端部に当接するインボリュート曲線からなる接触面部の、いずれかに潤滑油を供給する給油装置を備えたことを特徴とする請求項１，２，４のいずれか１項に記載の舵取機。
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