JP2012240496A

JP2012240496A - ２軸船の舵機構

Info

Publication number: JP2012240496A
Application number: JP2011110637A
Authority: JP
Inventors: Koji Sugioka; 孝治杉岡
Original assignee: HEIAN KAIUN KK
Current assignee: HEIAN KAIUN KK
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】操舵性がよくしかも推進器によって発生する水流を極力遮らない２軸船の舵機構を提供する。
【解決手段】船体１１の後部に第１、第２の推進器１２、１３を設け、第１、第２の推進器１２、１３の下流側にそれぞれ第１、第２の舵１４、１５を設けた２軸船の舵機構１０であって、第１、第２の舵１４、１５の回動軸心は、平面視して、第１、第２の推進器１２、１３の軸心１９、２０より内側にあって、しかも、第１、第２の舵１４、１５は後ろ側部が、第１、第２の推進器１２、１３に向けてそれぞれ湾曲して翼状となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、船体の後部に設けられている推進器（プロペラ、スクリュー）と舵をそれぞれ２つ備えた２軸船（即ち、２軸推進器を有する船舶）の舵機構に関する。

従来、特許文献１に記載のように、船体の後部に対となる第１、第２の推進器を設け、これらの第１、第２の推進器の後方に軸心を合わせて第１、第２の舵が設けられ、第１、第２の舵を垂直軸を中心に回動させることで、第１、第２の推進器が生み出す強い水流の向きを右又は左に変えることで船体の向きを変えるようにしていた。

ところが、このような２軸船において、第１、第２の推進器の直後に第１、第２の舵を設けると、第１、第２の舵が第１、第２の推進器によって発生する水流の抵抗となるという問題があった。
そこで、特許文献２に記載されているように、第１、第２の推進器の軸に偏心して第１、第２の舵を配置した２軸２舵船が提案されていた。

特開平７−１６５１８９号公報の図２特開２０１０−１９５３０２号公報

しかしながら、前記特許文献２記載の技術においては、舵を横方向に向けると推進器からの水流を遮ってしまい、大きな抵抗となっていた。
更には、特許文献２記載の技術においては、第１、第２の舵の舵軸の中心が推進器の半径の１／２のところにあるので、依然と第１、第２の推進器によって発生する水流の妨げとなっているという問題があった。
また、従来の舵は左右で同じ効果を持たせるために、基本的に左右対称となっているが、本発明は２軸２舵船に用いる舵の後方が曲がった非対称形状の舵を提案する。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、操舵性がよくしかも推進器によって発生する水流を極力遮らない２軸船の舵機構を提供することを第１の目的とする。そして、港内操船、着岸、離岸の操船性能の向上を目的として、舵の後方部を曲げて、高揚力を発生する２軸船の舵機構を提供することを第２の目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る２軸船の舵機構は、船体の後部に第１、第２の推進器を設け、該第１、第２の推進器の下流側にそれぞれ第１、第２の舵を設けた２軸推進器を有する船舶の舵の取付け構造であって、
前記第１、第２の舵の回動軸心は、平面視して、前記第１、第２の推進器の軸心より内側にあって、しかも、前記第１、第２の舵は後ろ側部が前記第１、第２の推進器に向けてそれぞれ湾曲して翼状となっている。即ち、平面視して船体の左側に設けられた舵は、その後ろ側部が右回り（時計回り）に湾曲し、船体の右側に設けられた舵はその後ろ側部が左回り（反時計回り）に湾曲している。

第２の発明に係る２軸船の舵機構は、第１の発明に係る２軸船の舵機構において、前記第１、第２の舵の湾曲した凹部には、該第１、第２の舵の湾曲形状を保持する補強部材がそれぞれ設けられている。

第３の発明に係る２軸船の舵機構は、第２の発明に係る２軸船の舵機構において、前記補強部材はそれぞれ複数あって、最上部に設けられている前記補強部材は水平板状となっている。なお、この補強部材を省略して水抵抗を減らすようにすることもできる。

第４の発明に係る２軸船の舵機構は、第１〜第３の発明に係る２軸船の舵機構において、前記第１、第２の舵は平面視して、流線形状となって前側部に対して、湾曲した前記後ろ側部は５〜３０度の範囲で曲がっている。

そして、第５の発明に係る２軸船の舵機構は、第１〜第４の発明に係る２軸船の舵機構において、前記第１、第２の推進器の半径をＲとした場合、前記第１、第２の舵の回動軸心は、平面視して前記第１、第２の推進器の軸心から内側の（０．８〜１．２）Ｒの範囲に設けられている。
また、第６の発明に係る２軸船の舵機構は、第１〜第５の発明に係る２軸船の舵機構において、前記船体の前側にはバウスラスターが設けられ、前記バウスラスターとの組み合わせ運転で、前記船体の平行着岸及び平行離岸を可能としている。

本発明に係る２軸船の舵機構は、第１、第２の舵の回動軸心が、平面視して、第１、第２の推進器の軸心より内側にあって、しかも、第１、第２の舵は後ろ側部がそれぞれ第１、第２の推進器に向けて湾曲した翼状となっているので、舵を回動させた場合、推進器によって発生する水流を円滑に曲げて、船体が旋回できるようになっている。これにり、船体の離着岸が容易に行える。
また、緊急時には、第１、第２の舵を横方向に向けると、船体に対して大きなブレーキがかかり、短時間で減速及び停止する。
なお、第１、第２の舵はそれぞれ平面視して非対称ではあるが、船体の中心を基準にして左右対称に配置することによって、船体の直進性には問題ない。

特に、舵の湾曲した凹部に補強部材が設けられている場合、舵自体の厚みを薄くしても十分な強度を有する。
そして、第１、第２の推進器の半径をＲとして、第１、第２の舵の軸心が、平面視して第１、第２の推進器の軸心から内側の（０．６〜１．２）Ｒの範囲に設けられている場合は、舵が推進器の抵抗とならないようにしている。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る２軸船の舵機構の平面図、（Ｂ）は同背面図である。（Ａ）は同２軸船の舵機構に用いる舵の平面図、（Ｂ）は同側面図及び断面図である。（Ａ）は同２軸船の舵機構の平面図、（Ｂ）は第１、第２の舵の旋回状況を示す模式図である。（Ａ）〜（Ｃ）は同２軸船の舵機構の動作状態を示す平面図、（Ｄ）〜（Ｆ）は従来例に係る２軸船の舵機構の動作状態の説明図である。本発明の一実施の形態に係る２軸船の舵機構の動作状態を示す平面図である。船体を緊急停止させる場合の第１、第２の舵の向きを示す平面図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る２軸船の舵機構１０は、船体１１の後部に左右対称に第１、第２の推進器（スクリュー）１２、１３を設け、第１、第２の推進器１２、１３の下流側にそれぞれ第１、第２の舵１４、１５（即ち、左舷舵と右舷舵）を設けている。即ち、第１、第２の推進器１２、１３の下流側にそれぞれ第１、第２の舵１４、１５を設けた２軸推進器を有する船舶の舵の取付け構造である。
そして、第１、第２の舵１４、１５の回動軸１６、１７の中心（即ち、軸心）は、平面視して、第１、第２の推進器１２、１３の軸心１９、２０より内側にある。また、第１、第２の舵１４、１５は後ろ側部２３が第１、第２の推進器１２、１３に向けて湾曲した翼状となっている。なお、図１（Ｂ）に示すように、第１、第２の舵１４、１５を垂線に対して傾けて配置することもできる。この場合、第１、第２の舵１４、１５と垂線の角度βは、０度〜４５度の範囲（更に、好ましくは５〜３０度の範囲）とするのがよい。なお、第１、第２の舵１４、１５は船体１１に平行な位置から、更に０〜３０度、より好ましくは１０〜３０度（即ち、θ＝１０〜３０度）程度それぞれ船体の中央側に回動することもできる（図１（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。これによって、第１、第２の推進器１２、１３によって発生する水流をより効果的にかわすことができる。

図２（Ａ）に示すように、平面視して第１の舵１４（第２の舵１５であっても同様）は、回動軸（舵取り軸）１６が設けられた左右対称の前側部２２とこれに繋がる後ろ側部２３とを有している。この実施の形態においては、前側部２２の長さｄは全長（ｄ＋ｅ）の０．４〜０．７倍（より好ましくは０．５〜０．６５倍）となっている。直線状の前側部２２に対して、後ろ側部２３は船体１１の中心から外側に向けて湾曲している。即ち、第１の舵１４の後ろ側部２３は、第１の推進器１２の軸心１９側に湾曲している。なお、前側部２２の幅ｗは、直線状の前側部２２の長さｄの０．３〜０．６倍程度となっている。また、回動軸１６は大径であるので、例えば、前側部２２の幅ｗを回動軸１６の直径の１〜１．５倍程度と薄くするのが好ましい。

平面視して、第１の舵１４は前側部２２から後ろ側部２３にかけて流線形状となって、回動軸１６より後方は、後方にかけて徐々にその厚みが薄くなっている。平面視して舵１４の後ろ側部２３は徐々に曲率半径Ｒ１で湾曲している。なお、ここで、曲率半径Ｒ１は、例えば（１．５〜４）ｅの範囲となっている。平面視して、第１、第２の舵１４、１５の後ろ側に形成される湾曲部（即ち、湾曲した凹部）２４の弦ｓと、第１、第２の舵１４、１５の前側の軸心ｘのなす角度は５〜３０度となっている。即ち、舵１４の後ろ側部２３は前側部２２に対して５〜３０度の範囲で曲がっている。

このように、第１の舵１４の回動軸１６より後方の厚みは徐々に薄くなっているので、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、湾曲部２４には補強部材２６〜３０が設けられている。湾曲部２４の上下に設けられている補強部材２６、２７は水平板状となっているが、湾曲部２４の中央位置に設けられている補強部材２８〜３０は棒状（又は幅狭の長板状）となっている。この補強部材２６〜３０は第１の舵１４の湾曲形状を保持するために設けられている。

第１、第２の舵１４、１５の取付け位置は、図３（Ａ）に示すように、第１、第２の推進器１２、１３の半径をＲとすると、平面視して、第１、第２の舵１４、１５の回動軸１６、１７の軸心と、第１、第２の推進器１２、１３の軸心１９、２０との距離ｙが、（０．６〜１．２）・Ｒの範囲（より好ましくは、（０．９〜１．１）・Ｒの範囲）にある。
そして、平面視した第１、第２の舵１４、１５の長さは、第１、第２の推進器１２、１３の半径Ｒの１．２〜２．１倍の範囲にある。回動軸１６、１７の取付け中心は第１、第２の推進器１２、１３の羽根心３３の後方（０．５〜２）Ｒの位置（より好ましくは、（０．７〜１．５）・Ｒの位置）にある。即ち、ｚ＝（０．５〜２）Ｒとなる。
そして、図３（Ｂ）に示すように、第１、第２の舵１４、１５において、後ろ側部２３を前側部２２に対して５度〜３０度（即ち、γ＝５度〜３０度）の範囲で屈曲させるのが好ましい。

このように、第１、第２の舵１４、１５の位置を決めると、図１（Ａ）に示すように、第１、第２の舵１４、１５が後方を向いている場合は、第１、第２の推進器１２、１３によって発生する水流を後方に円滑に流す。
また、第１、第２の舵１４、１５を船体１１に対して直角方向に曲げると、第１、第２の推進器１２、１３によって発生する水流を円滑に側方に流すことができる。

また、第１、第２の舵１４、１５の高さ（上下方向の長さ）は第１、第２の推進器１２、１３の半径Ｒの（１．７〜２．１）倍となって、その取付け高さは、図１（Ｂ）に示すように、第１、第２の舵１４、１５の上下方向中心位置ｍが、第１、第２の推進器１２、１３の中心位置より、−０．１Ｒ≦ｍ≦０．４Ｒ（より好ましくは、０≦ｍ≦０．２Ｒ）の上位置にあるのが好ましい。
以上のように、第１、第２の舵１４、１５の位置を特定したが、これによって、第１、第２の推進器１２、１３によって発生する水流を円滑に下流又は側方に導くことができる。

図４に本発明の一実施の形態に係る２軸船の舵機構１０と従来例に係る２軸船の舵機構３５との対比を示すが、図４（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、従来例の２軸船の舵機構３５においては、第１、第２の推進器３６、３７の軸心の後方に左右対称の流線型の第１、第２の舵３８、３９が設けられて、第１、第２の舵３８、３９が同期して回動し、船体４０の進行方向を決めている。

一方、本実施の形態に係る２軸船の舵機構１０においては、第１、第２の舵１４、１５は独立駆動で、図４（Ａ）が直進の場合である。第１、第２の推進器１２、１３の直後には第１、第２の舵１４、１５が設けられていないので、舵１４、１５による抵抗が少なくなる。図４（Ｂ）に示すように、船体１１を右旋回させる場合は、第２の舵１５のみを旋回させる。図４（Ｃ）に示すように、左旋回させる場合は、第１の舵１４のみを回動させる。なお、左旋回する場合は、第１の推進器１２を停止していてもよいし、右旋回する場合は第２の推進器１３を止めることも可能である。なお、第１、第２の推進器に可変ピッチのプロペラを使用して、第１、第２の舵１４、１５と連動させることもできる。

図５には船体１１を岸壁４２に対して離岸又は着岸する場合の例を示すが、第１、第２の推進器１２、１３に対して偏心した位置に第１、第２の舵１４、１５を設けたことは共通である。離岸する場合には、第１の推進器１２を回転させ、第１の舵１４を旋回して、第１の推進器１２からの水流を船体１１の左舷側に排出するようにする。一方、船体１１の前側には横方向に船体１１を移動させる第３の推進器（スラスター、バウスラスター）４３が設けられているので、これを駆動して、横方向に船首を動かす。これによって、平行着岸、平行離岸ができる他、狭い海域での旋回が可能となる。
なお、図６に示すように、船体１１を緊急停止させる場合は、第１、第２の舵１４、１５を船体１１の進行方向に対して直交させるようにする。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
更に、前記実施の形態においては、具体的な数字を用いて、第１、第２の舵の位置を特定したが、本発明の要旨を変更しない限り、この数字の範囲を超える２軸船の舵機構であっても本発明は適用される。

１０：２軸船の舵機構、１１：船体、１２：第１の推進器、１３：第２の推進器、１４：第１の舵、１５：第２の舵、１６、１７：回動軸、１９、２０：軸心、２２：前側部、２３：後ろ側部、２４：湾曲部、２６〜３０：補強部材、３３：羽根心、３５：２軸船の舵機構、３６：第１の推進器、３７：第２の推進器、３８：第１の舵、３９：第２の舵、４０：船体、４２：岸壁、４３：第３の推進器

Claims

船体の後部に第１、第２の推進器を設け、該第１、第２の推進器の下流側にそれぞれ第１、第２の舵を設けた２軸推進器を有する船舶の舵の取付け構造であって、
前記第１、第２の舵の回動軸心は、平面視して、前記第１、第２の推進器の軸心より内側にあって、しかも、前記第１、第２の舵は後ろ側部が前記第１、第２の推進器に向けてそれぞれ湾曲して翼状となっていることを特徴とする２軸船の舵機構。
請求項１記載の２軸船の舵機構において、前記第１、第２の舵の湾曲した凹部には、該第１、第２の舵の湾曲形状を保持する補強部材がそれぞれ設けられていることを特徴とする２軸船の舵機構。
請求項２記載の２軸船の舵機構において、前記補強部材はそれぞれ複数あって、最上部に設けられている前記補強部材は水平板状となっていることを特徴とする２軸船の舵機構。
請求項１〜３のいずれか１に記載の２軸船の舵機構において、前記第１、第２の舵は平面視して、流線形状となって前側部に対して、湾曲した前記後ろ側部は５〜３０度の範囲で曲がっていることを特徴とする２軸船の舵機構。
請求項１〜４のいずれか１に記載の２軸船の舵機構において、前記第１、第２の推進器の半径をＲとした場合、前記第１、第２の舵の回動軸心は、平面視して前記第１、第２の推進器の軸心から内側の（０．６〜１．２）Ｒの範囲に設けられていることを特徴とする２軸船の舵機構。
請求項１〜５のいずれか１に記載の２軸船の舵機構において、前記船体の前側にはバウスラスターが設けられ、前記バウスラスターとの組み合わせ運転で、前記船体の平行着岸及び平行離岸が可能となっていることを特徴とする２軸船の舵機構。