JP2012035786A

JP2012035786A - 二軸船

Info

Publication number: JP2012035786A
Application number: JP2010178658A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Saito; 宏幸齊藤; Akio Ito; 章雄伊東
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-02-23

Abstract

【課題】二軸船において、舵に設けるフィンを船体の減揺に活用して高い減揺効果を得る。
【解決手段】船体３の船尾部４に船体幅方向に間隔を隔てて設けられた左右一対のスケグ部５と、スケグ部５の後端に回転可能に夫々設けられた左右一対のプロペラ６と、船尾部４にプロペラ６後方に位置させて夫々設けられた左右一対の舵７と、舵７に設けられ、船体幅方向に沿って延びる軸１４廻りに回動可能な可動フィン１５と、船体３の動揺を検知する検知部１７と、検知部１７で船体３が動揺していると検知したときに可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御して可動フィン１５を作動する制御部１８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、左右一対のプロペラ軸及びプロペラを備えた二軸船に関する。

一つのプロペラ軸及びプロペラを備えた一軸船が船舶の主流であり、一軸船は一般的に、プロペラの後方に配置された一本の舵を備えている。また、一軸船においては、舵は一般的に、船体高さ方向に沿って延出している。

近年、船舶の大型化と共に、左右一対のプロペラ軸及びプロペラを備えた二軸船が台頭している。二軸船（二軸二舵船）は一般的に、プロペラの後方に夫々配置された左右一対の舵を備えている。また、二軸船においては、各舵は一般的に、一軸船と同様に、船体高さ方向に沿って延出している。二軸船は、例えば特許文献１、２等に開示されている。

実開昭６３−６９１００号公報特開２００７−２２３５５７号公報

ところで、従来の二軸船においては、舵は操舵以外に有効活用されておらず、舵は船体の推進抵抗の要因になり得るという課題がある。そこで、船体の推進性能を向上させるために舵にフィンを取り付けることが提案されている。また、船舶の動揺（特に横揺れ）を抑制する減揺装置としては、船体のビルジ部に取り付けるビルジキールや、所謂フィンスタビライザー等が採用されているが、高い減揺効果が得られる二軸船のための減揺装置が要求されている。

そこで、本発明の目的は、二軸船において、舵に設けるフィンを船体の減揺に活用して高い減揺効果を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明は、船体の船尾部に船体幅方向に間隔を隔てて設けられた左右一対のスケグ部と、該スケグ部の後端に回転可能に夫々設けられた左右一対のプロペラと、前記船尾部に前記プロペラ後方に位置させて夫々設けられた左右一対の舵と、該舵に設けられ、船体幅方向に沿って延びる軸廻りに回動可能な可動フィンと、前記船体の動揺を検知する検知部と、該検知部で前記船体が動揺していると検知したときに前記可動フィンのアクチュエーターを制御して前記可動フィンを作動する制御部とを備えたものである。

前記制御部は、前記船体の傾斜方向とは逆方向に前記可動フィンが回動するように、前記可動フィンのアクチュエーターを制御するものであっても良い。

本発明によれば、二軸船において、舵に設けるフィンを船体の減揺に活用して高い減揺効果を得ることができるという優れた効果を奏する。

図１（ａ）は本発明の第一実施形態に係る二軸船の側面図であり、図１（ｂ）は第一実施形態に係る二軸船の背面図である。図２（ａ）は可動フィンが作動した状態を示す第一実施形態に係る二軸船の側面図であり、図２（ｂ）は船体が横揺れをした状態を示す第一実施形態に係る二軸船の背面図である。図３は、制御部による制御フローを示す図である。図４（ａ）は本発明の第二実施形態に係る二軸船の側面図であり、図４（ｂ）は第二実施形態に係る二軸船の背面図である。図５（ａ）は可動フィンが作動した状態を示す第二実施形態に係る二軸船の側面図であり、図５（ｂ）は船体が横揺れをした状態を示す第二実施形態に係る二軸船の背面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

まず、本発明の第一実施形態に係る二軸船１を図１を用いて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る二軸船１は、船体３の船尾部４に船体幅方向に間隔を隔てて設けられた左右一対のスケグ部（船尾シャフト部）５と、スケグ部５の後端に回転可能に夫々設けられた左右一対のプロペラ６と、船尾部４にプロペラ６後方に位置させて夫々設けられた左右一対の舵７と、各舵７を操舵するための操舵装置８とを備えている。

本実施形態では、左右一対のスケグ部（船尾シャフト部）５は、モーター或いはエンジン（図示せず）によって駆動されるプロペラ軸９を夫々支持するものであって、背面視でハの字形状となるように船尾部４に設置されている（図１（ｂ）参照）。即ち、本実施形態では、左右一対のスケグ部５は、下方に向かって船体幅方向外側に傾斜するように船尾部４に設けられている。

本実施形態では、各スケグ部５の高さ方向の中間部にプロペラ軸９が支持されており、各プロペラ軸９の後端にプロペラ６が取り付けられている。なお、図１（ｂ）においては、プロペラ６を図示せず、プロペラ外周を符号６ａで示している。

本実施形態では、左右一対の舵７は、船体高さ方向に沿って真直ぐに延出している。即ち、本実施形態では、左右一対の舵７は、船体幅方向中心線Ｃと平行になるように船尾部４に設置されている（図１（ｂ）参照）。

本実施形態の操舵装置８は、舵７の上部に取り付けられた舵軸１１と、舵軸１１を駆動するモーター（電動又は油圧）１２とを有している。操舵装置８は、モーター１２によって舵軸１１廻りに舵７を回動させるようになっている。

また、本実施形態に係る二軸船１は、舵７に設けられた固定フィン１３と、舵７に各固定フィン１３後方に位置させて設けられ、船体幅方向に沿って延びる軸（回動軸）１４廻りに回動可能な可動フィン１５と、可動フィン１５を作動するアクチュエーター（電動又は油圧）１６と、船体３の動揺を検知する検知部１７と、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御する制御部（コントローラー）１８とを備えている。

本実施形態では、固定フィン１３は、舵７の上端７ａ及び下端７ｂに舵７の幅方向外側に水平に張り出すように夫々取り付けられている。本実施形態の固定フィン１３は平板状に形成されているが、固定フィン１３が翼断面形状に形成されていても良い。

本実施形態では、舵７に固定フィン１３後方に位置させて回動軸１４が設けられており、その回動軸１４に、舵７の幅方向外側に張り出すように可動フィン１５の前端が連結されている。即ち、本実施形態では、舵７の上端７ａ及び下端７ｂに可動フィン１５が夫々設置されている。本実施形態の可動フィン１５は平板状に形成されているが、可動フィン１５が翼断面形状に形成されていても良い。

本実施形態では、アクチュエーター１６は舵７内に収容されている。アクチュエーター１６と舵７上端７ａ及び下端７ｂの可動フィン１５は、ロッド１９（図１（ａ）参照）にて夫々接続されており、アクチュエーター１６は、舵７上端７ａ及び下端７ｂの可動フィン１５を同位相（同回動角度）θｆで作動させるようになっている（図２参照）。

本実施形態の検知部１７は、縦揺れ（ピッチング）及び横揺れ（ローリング）による船体３の加速度（上下・左右の加速度）を検知する加速度検知部（本実施形態では、加速度計）２０と、縦揺れ及び横揺れによる船体３の傾斜角度（上下・左右の傾斜角度）を検知する傾斜角度検知部（本実施形態では、ジャイロ）２１とを有している（図１（ａ）参照）。

本実施形態の制御部１８は、船尾部４内に配設されており、検知部１７（加速度計２０、ジャイロ２１）で船体３が動揺していると検知したときに可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御して減揺に働くよう可動フィン１５を作動するようになっている。例えば、制御部１８が、ジャイロ２１で検知した船体３の傾斜角度θ（図２（ｂ）参照）が所定角度以上であるときに、船体３が動揺していると判断することが考えられる。また、本実施形態の制御部１８は、船体３が動揺していないと判断したとき（ジャイロ２１で検知した船体３の傾斜角度θが所定角度未満であるとき）には、可動フィン１５を水平位置２２に位置させて非作動とするようになっている。

本実施形態では、制御部１８は、検知部１７で船体３が動揺していると検知したときに、加速度計２０で検知した船体３の加速度とジャイロ２１で検知した船体３の傾斜角度とから船体３の傾斜方向Ｄを求め、求めた船体３の傾斜方向Ｄとは逆方向Ｒに可動フィン１５が回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するようになっている（図２（ｂ）参照）。

具体的には、本実施形態では、図２に示すように、船体３が横揺れをする場合、船体３が船体左側に傾いたときには、船体左側における船体３の傾斜方向Ｄは下方向であり且つ船体右側における船体３の傾斜方向Ｄは上方向であるので、制御部１８は、船体左側の舵７に設けた可動フィン１５が水平位置２２から上方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動すると共に船体右側の舵７に設けた可動フィン１５が水平位置２２から下方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するようになっている。

他方、船体３が横揺れをする場合、船体３が船体右側に傾いたときには、船体左側における船体３の傾斜方向Ｄは上方向であり且つ船体右側における船体３の傾斜方向Ｄは下方向であるので、制御部１８は、船体左側の舵７に設けた可動フィン１５が水平位置２２から下方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動すると共に船体右側の舵７に設けた可動フィン１５が水平位置２２から上方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するようになっている。

また、本実施形態では、船体３が縦揺れをする場合、船体３が船体前側に傾いたときには、船体後側における船体３の傾斜方向Ｄは上方向であるので、制御部１８は、船体左側及び船体右側の舵７に設けた可動フィン１５が共に水平位置２２から下方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するようになっている。

他方、船体３が縦揺れをする場合、船体３が船体後側に傾いたときには、船体後側における船体３の傾斜方向Ｄは下方向であるので、制御部１８は、船体左側及び船体右側の舵７に設けた可動フィン１５が共に水平位置２２から上方向（Ｒ）に所定回動角度θｆだけ回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するようになっている。

本実施形態では、船体３の加速度や傾斜角度に依らず可動フィン１５の回動角度θｆを一定としているが、船体３の加速度や傾斜角度に応じて可動フィン１５の回動角度θｆを可変としても良いのは勿論である。また、スケグ部５が船体高さ方向に沿って延出していても良い。

制御部１８による可動フィン１５のアクチュエーター１６の制御フローを図３を用いて説明する。

本制御フローをスタートし、ステップＳ１で加速度計２０で船体３の加速度を検知すると共にジャイロ２１で船体３の傾斜角度を検知し、ステップＳ２で船体３が動揺しているか否かを判断する。ステップＳ２において船体３が動揺していないと判断したとき（ＮＯ）は本制御フローを終了（リターン）する。他方、ステップＳ２において船体３が動揺していると判断したとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ３及びステップＳ４に進み、加速度計２０で検知した船体３の加速度とジャイロ２１で検知した船体３の傾斜角度とから船体３の傾斜方向を求め、求めた船体３の傾斜方向とは逆方向に可動フィン１５が回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御して可動フィン１５を作動させる。

本実施形態の作用を説明する。

図２に示すように、船体３が動揺（特に横揺れ）する場合、舵７には船体幅方向中心線Ｃからのレバー分（距離分）の上下力が作用する。本実施形態では、舵７に、船体幅方向に沿って延びる軸１４廻りに回動可能に可動フィン１５を設置し、制御部１８が、検知部１７で船体３が動揺していると検知したときに可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御して可動フィン１５を作動することで、舵７に作用する上下力を船体３の減揺に用いることができる。

即ち、本実施形態によれば、可動フィン１５により船体３の動揺を減衰する力（揚力）を発生させることで、船体３を減揺することができる。そのため、本実施形態によれば、舵７に設けられた可動フィン１５を船体３の減揺に活用して高い減揺効果を得ることが可能になる。

また、本実施形態では、制御部１８が、船体３の傾斜方向とは逆方向に可動フィン１５が回動するように、可動フィン１５のアクチュエーター１６を制御するので、可動フィン１５により船体３の動揺を減衰する力（揚力）を発生させることができ、高い減揺効果が期待できる。

次に、本発明の第二実施形態に係る二軸船２を図４を用いて説明する。なお、図１に示した第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、第二実施形態に係る二軸船２においては、舵７の高さ方向の中間部７ｃに固定フィン１３及び可動フィン１５を配設している。本実施形態においても、減揺に働くよう可動フィン１５を作動させることで、上記の第一実施形態と同様の減揺効果を得ることができる（図５参照）。

１船舶
２船舶
３船体
４船尾部
５スケグ部（船尾シャフト部）
６プロペラ
７舵
１４軸（回動軸）
１５可動フィン
１６アクチュエーター
１７検知部
１８制御部（コントローラー）

Claims

船体の船尾部に船体幅方向に間隔を隔てて設けられた左右一対のスケグ部と、該スケグ部の後端に回転可能に夫々設けられた左右一対のプロペラと、前記船尾部に前記プロペラ後方に位置させて夫々設けられた左右一対の舵と、該舵に設けられ、船体幅方向に沿って延びる軸廻りに回動可能な可動フィンと、前記船体の動揺を検知する検知部と、該検知部で前記船体が動揺していると検知したときに前記可動フィンのアクチュエーターを制御して前記可動フィンを作動する制御部とを備えたことを特徴とする二軸船。
前記制御部は、前記船体の傾斜方向とは逆方向に前記可動フィンが回動するように、前記可動フィンのアクチュエーターを制御する請求項１に記載の二軸船。