JP2013052745A - Submersible vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潜水艇に関し、特に舵を通常X字型に配置した潜水艇あるいは潜水艦(これらを含めて「潜水艇」という。)に好適なものである。 The present invention relates to a submersible craft, and is particularly suitable for a submersible or submarine with a rudder normally arranged in an X shape (including these submersibles).
水上に浮いた状態で航行する通常の水上船舶は、装備している縦舵により水上での自由な航行を可能としている。他方、海洋調査目的や軍事目的等のために水中に潜ることを可能にした潜水艇も知られているが、潜水艇の場合、潜水したい時には船体内の海水槽に海水を注入し、船体排水量を浮力より大きくする事で沈降するようにしている。 A normal surface ship that sails in the state of floating on the water enables free navigation on the water by the equipped vertical rudder. On the other hand, there are also known submersible boats that can be submerged in water for marine research purposes and military purposes. It is set to sink by making it larger than buoyancy.
そして、この潜水艇が水中で航行する際には、潜水艇は水上船舶と異なって、水平方向内における航行方向の変更だけでなく、上下方向への航行方向の変更が必要となる。すなわち、水中での三次元立体運動を機敏に行う必要があるため、海水槽への海水の注入によるトリムバランスをとって船体の向きを変える以外にも、縦舵の他に横舵と潜舵を装備して、これらの舵により水中での機敏な動作を可能としている。 When the submersible sails underwater, the submersible needs to change not only the navigation direction in the horizontal direction but also the navigation direction in the vertical direction, unlike the surface ship. In other words, since it is necessary to perform three-dimensional solid motion in water, it is possible to perform horizontal balance and sub rudder in addition to vertical rudder in addition to changing the direction of the hull by adjusting the trim balance by injecting seawater into the seawater tank. Equipped with these rudder to enable agile operation underwater.
従来、潜舵は艦橋側面に配置され、また、操舵用の縦舵と横舵は一般に艦尾部に各一対の十字型に配置されていた。
近年は、船体の大型化に伴って、舵の効きを確保するためには、舵に効きを確保するために、縦舵方向及び横舵方向に舵を長くする大きくする必要がある。しかるに、この場合、接岸時における舵の岸壁や着底時に海底への接触を減らして舵の破損を防止すると共に、舵の効きが優れ運動性能を維持できるようにするために、潜舵を艦橋側面に配置する他、艦尾部に4枚の舵がそれぞれ斜め45°方向のX字型に配置されたものが、近年増えてきている。
Conventionally, the sub rudder is arranged on the side surface of the bridge, and the vertical rudder and the horizontal rudder are generally arranged in a pair of crosses on the stern.
In recent years, as the size of the hull increases, in order to ensure the effectiveness of the rudder, it is necessary to increase the rudder in the longitudinal rudder direction and the lateral rudder direction in order to ensure the effect on the rudder. However, in this case, in order to prevent the rudder from being damaged by reducing contact with the rudder quay and the bottom of the sea when landing, the rudder is bridged to prevent the rudder from being damaged, and to maintain excellent motion performance. In addition to the arrangement on the side, the number of four rudders arranged in an X-shape in the oblique 45 ° direction has increased in recent years.
しかしながら、4枚の舵をX字型に配置した場合、舵を十字型に配置したものと比較して水中での操舵性が低かった。
これに対して、翼を折曲げ可能とした構造の水中航行可能な装置(特許文献1)が知られているが、十字型とX字型との間で、舵の取付け角度を自由に変更できるようなものは、従来存在していなかった。この他、4枚の舵をX字型に配置した場合における操舵方法等を表わしたもの(特許文献2)や、艦橋に配置された潜舵による造波抵抗を低減すべく潜舵を艦橋に収納可能にした潜水艇(特許文献3)も知られているが、これらもやはり舵の取付け角度を自由に変更することはできなかった。
However, when the four rudders are arranged in an X shape, the steerability in water is lower than that in which the rudders are arranged in a cross shape.
On the other hand, an underwater navigation device (Patent Document 1) having a structure in which a wing can be bent is known, but the rudder mounting angle can be freely changed between a cross shape and an X shape. There has never been anything that can be done. In addition to this, a representation of a steering method when four rudders are arranged in an X-shape (Patent Document 2), and a submerged rudder to a bridge to reduce wave-making resistance due to a submerged rudder placed on the bridge. A submersible craft that can be stowed (Patent Document 3) is also known, but again, the rudder mounting angle could not be freely changed.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、運動性能に優れ、大型の潜水艇においても、舵の破損などに対しても効果的な潜水艇を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a submersible that is excellent in exercise performance and that is effective against a rudder breakage and the like even in a large submersible.
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
<請求項1記載の発明>
4枚の舵板を有し、前記舵板をX字型に配置した状態、前記舵板を十字型に配置した状態、及び各舵板がX字型から十字型の中間の角度を保持した状態に、各舵板の舵角を独立して調節する装置を有することを特徴とする潜水艇。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
<Invention of Claim 1>
It has four rudder plates, the state that the rudder plates are arranged in an X shape, the state that the rudder plates are arranged in a cross shape, and each rudder plate maintained an intermediate angle between the X shape and the cross shape A submarine characterized by having a device that independently adjusts the rudder angle of each rudder plate.
(作用効果)
各舵板の舵角を独立して調節できるので、海中において水平方向あるいは垂直方向の任意の向きに潜水艇が航行でき、運動性能に優れ、大型の潜水艇においても、舵の破損などに対しても効果的なものとなる。X字型に配置した状態ではバンクしても旋回力は減少せず、十字舵より操縦性がよい。いずれにしても、X字舵及び十字舵の利点を適宜選択しながら操縦できる。
(Function and effect)
Since the rudder angle of each rudder can be adjusted independently, submersibles can navigate in any direction in the horizontal or vertical direction in the sea. Even effective. In the X-shaped arrangement, the turning force does not decrease even when banking, and the maneuverability is better than the cross rudder. In any case, the vehicle can be operated while appropriately selecting the advantages of the X-shaped rudder and the cross rudder.
<請求項2記載の発明>
各舵板の舵角を独立して調節する装置が、
舵板を支持する舵軸部を船体内において回動可能に支持する支持部材と、
舵軸部を回転して舵板による舵角を変化させる操舵システムと、
前記支持部材を回転させて舵板の船体に対する取付け角度を変化する操舵部角度変更手段と、を含む請求項1記載の潜水艇。
<Invention of
A device that independently adjusts the rudder angle of each rudder plate,
A support member that rotatably supports the rudder shaft portion that supports the rudder plate in the hull, and
A steering system that rotates the rudder shaft to change the rudder angle by the rudder plate;
The submersible craft according to claim 1, further comprising: a steering unit angle changing unit that rotates the support member to change an attachment angle of the rudder plate to the hull.
(作用効果)
操舵システムが作動することで、船体に対して舵軸部廻りに舵板が回転されて、海中において水平方向あるいは垂直方向の任意の向きに潜水艇が航行できるように、舵角が変化する。また、操舵部角度変更手段が駆動して、舵板の舵軸を回動可能に支持する支持部材を回転させることにより、船体に対する舵板の取付け角度が変化する。
かかる潜水艇によれば、船体に対する舵板の取付け角度が変化して、常時最適な舵板の取付け角度にすることが可能となる。具体的には、船体に対する舵板の取付け角度が変化するのに伴い、縦舵の機能と横舵の機能を例えば4枚存在する各舵板それぞれで分担したX字型に配置とすることができ、これにより事故による舵の損傷の可能性を低減するとともに一部の舵を破損した場合でも運動性能を維持することが可能となる。
この一方、操舵性を向上させようとした場合には、船体に対する4枚の舵板の取付け角度を同じく変化して、縦舵の機能と横舵の機能を各舵板が個々に分担するように、十字型に配置することが考えられる。
(Function and effect)
When the steering system is operated, the rudder plate is rotated around the rudder shaft portion with respect to the hull, and the rudder angle is changed so that the submersible can sail in the horizontal direction or the vertical direction in the sea. Moreover, the steering angle changing means is driven to rotate the support member that rotatably supports the rudder shaft of the rudder plate, thereby changing the rudder plate mounting angle with respect to the hull.
According to such a submersible craft, the rudder plate attachment angle with respect to the hull can be changed, and the optimum rudder plate attachment angle can be obtained at all times. Specifically, as the mounting angle of the rudder plate with respect to the hull changes, the function of the longitudinal rudder and the function of the lateral rudder may be arranged in an X shape, for example, shared by each of the four rudder plates. Thus, the possibility of damage to the rudder due to an accident is reduced, and at the same time, even if some rudder is broken, it is possible to maintain exercise performance.
On the other hand, when the steering performance is to be improved, the mounting angles of the four rudder plates with respect to the hull are similarly changed so that each rudder plate shares the function of the vertical rudder and the function of the lateral rudder. In addition, it may be arranged in a cross shape.
<請求項3記載の発明>
支持部材に第1ネジ軸が取付けられるとともに、この第1ネジ軸に噛み合う第1ネジ機構を操舵部角度変更手段が有し、
この操舵部角度変更手段の駆動により第1ネジ軸上で第1ネジ機構が往復動されて、支持部材を第1ネジ軸廻りに回転させることで、舵板の取付け角度を水平方向から垂直方向までの範囲で変化させる請求項1記載の潜水艇。
<Invention of
The first screw shaft is attached to the support member, and the steering portion angle changing means has a first screw mechanism that meshes with the first screw shaft,
By driving the steering portion angle changing means, the first screw mechanism is reciprocated on the first screw shaft, and the support member is rotated about the first screw shaft, so that the steering plate mounting angle is changed from the horizontal direction to the vertical direction. The submersible craft according to claim 1, wherein the submersible craft is changed within a range up to.
(作用効果)
第1ネジ軸に噛み合う第1ネジ機構を有する操舵部角度変更手段を駆動することで、支持部材に取付けられた第1ネジ軸が回転するのに合わせて支持部材が回転して、舵板の取付け角度が変化することになる。これに伴い、舵板の取付け角度を水平方向より垂直方向までの範囲で変化させることで、より具体的に十字型の配置とX字型の配置との間で舵板の配置を自由に変更可能となる。
(Function and effect)
By driving the steering portion angle changing means having the first screw mechanism that meshes with the first screw shaft, the support member rotates in accordance with the rotation of the first screw shaft attached to the support member, and the steering plate The mounting angle will change. Along with this, by changing the mounting angle of the rudder blade in the range from the horizontal direction to the vertical direction, the arrangement of the rudder plate can be freely changed more specifically between the cross-shaped arrangement and the X-shaped arrangement. It becomes possible.
<請求項4記載の発明>
操舵部角度変更手段が、回転軸を有したアクチュエータとされ、
支持部材にこの回転軸が取付けられ、
このアクチュエータの駆動により支持部材を回転軸廻りに回転させることで、舵板の取付け角度を水平方向から垂直方向までの範囲で変化させる請求項1記載の潜水艇。
<Invention of Claim 4>
The steering part angle changing means is an actuator having a rotation axis,
This rotating shaft is attached to the support member,
2. The submersible craft according to claim 1, wherein the mounting angle of the steering plate is changed in a range from the horizontal direction to the vertical direction by rotating the support member around the rotation axis by driving the actuator.
(作用効果)
回転軸を有したアクチュエータを駆動することで、支持部材に取付けられた回転軸が回転するのに合わせて支持部材が回転して、舵板の取付け角度が変化することになる。これに伴い、舵板の取付け角度を水平方向より垂直方向までの範囲で変化させることで、前記と同様に、より具体的に十字型の配置とX字型の配置との間で舵板の配置を自由に変更可能となる。
(Function and effect)
By driving the actuator having the rotation shaft, the support member rotates in accordance with the rotation of the rotation shaft attached to the support member, and the mounting angle of the steering plate changes. Along with this, by changing the mounting angle of the rudder blade in the range from the horizontal direction to the vertical direction, as described above, more specifically between the cross-shaped arrangement and the X-shaped arrangement, Arrangement can be freely changed.
<請求項5記載の発明>
操舵システムが、
舵軸部に固定された受動ギヤと、
受動ギヤと噛み合って舵板の舵角を変化させる駆動ギヤと、
駆動ギヤに連結された第2ネジ軸と、
第2ネジ軸に噛み合う第2ネジ機構を有してこの第2ネジ機構を往復動させる舵角変更手段と、
を含み、
支持部材が、受動ギヤ及び駆動ギヤを収納するギヤボックスとされる請求項2〜4のいずれかに記載の潜水艇。
<Invention of Claim 5>
The steering system
A passive gear fixed to the rudder shaft,
A drive gear that meshes with the passive gear to change the rudder angle of the rudder plate;
A second screw shaft coupled to the drive gear;
A rudder angle changing means having a second screw mechanism that meshes with the second screw shaft and reciprocating the second screw mechanism;
Including
The submersible craft according to any one of
(作用効果)
操舵システムが、受動ギヤ、駆動ギヤ、第2ネジ軸、第2ネジ機構、舵角変更手段等により構成されることで、第2ネジ機構が舵角変更手段により往復動されるに伴い、第2ネジ軸が回転されると共に駆動ギヤと受動ギヤとの噛み合いにより舵板が操舵される。これに合わせて、これら受動ギヤ及び駆動ギヤを支持部材が収納することで、支持部材がギヤボックスとされる。このため、取付け角度を変化させる場合には、これら受動ギヤ及び駆動ギヤが一体的に回動することになる。
(Function and effect)
As the steering system is composed of a passive gear, a drive gear, a second screw shaft, a second screw mechanism, a rudder angle changing means, etc., as the second screw mechanism is reciprocated by the rudder angle changing means, The two screw shafts are rotated and the rudder plate is steered by meshing of the drive gear and the passive gear. In accordance with this, the support member is accommodated in the passive gear and the drive gear, so that the support member is a gear box. For this reason, when changing an attachment angle, these passive gears and drive gears rotate integrally.
<請求項6記載の発明>
第1ネジ軸と第2ネジ軸とが同軸上に配置され、
操舵部角度変更手段が舵板の船体に対する取付け角度を変化する際に、これらのネジ軸廻りにギヤボックスとともに舵板が回動される請求項5記載の潜水艇。
<Invention of Claim 6>
The first screw shaft and the second screw shaft are arranged coaxially;
The submersible craft according to claim 5, wherein when the steering part angle changing means changes the mounting angle of the rudder plate to the hull, the rudder plate is rotated together with the gear box around these screw shafts.
(作用効果)
船体に対する舵板の取付け角度を変化する際に、第1ネジ軸と第2ネジ軸とが同軸上に配置されていることから、これらネジ軸を支点にして容易に角度を変化させることができる。また、独立して第1ネジ軸の回転と第2ネジ軸の回転とをすることができるので、舵角の変化と船体に対する舵板の取付け角度の変化を同時にすることもできる。
(Function and effect)
Since the first screw shaft and the second screw shaft are arranged on the same axis when changing the mounting angle of the rudder plate with respect to the hull, the angle can be easily changed using these screw shafts as fulcrums. . Moreover, since the rotation of the first screw shaft and the rotation of the second screw shaft can be independently performed, the change in the rudder angle and the change in the mounting angle of the rudder plate with respect to the hull can be simultaneously performed.
<請求項7記載の発明>
請求項6の発明は、操舵システムが、
操舵システムが、
舵軸部が固定されたフォーク状チラーと、
フォーク状チラーに嵌挿されたピンを有するラム軸と、
ラム軸の両端部に配置されてラム軸を往復動させる舵角変更手段と、
を含み、
支持部材が、ラム軸及び舵角変更手段を収納するブラケットとされる請求項2〜4のいずれかに記載の潜水艇。
<Invention of Claim 7>
In the invention of claim 6, the steering system comprises:
The steering system
A fork-shaped chiller with a fixed rudder shaft,
A ram shaft having a pin fitted into a fork-shaped chiller;
Rudder angle changing means arranged at both ends of the ram shaft to reciprocate the ram shaft;
Including
The submersible craft according to any one of
(作用効果)
操舵システムが、フォーク状チラー、ラム軸、舵角変更手段等により構成されることで、ラム軸が舵角変更手段により往復動されるに伴い、ラム軸のピンがフォーク状チラーを回動して、フォーク状チラーに固定された舵軸部を含む舵板が操舵される。これに合わせて、これらラム軸及び舵角変更手段をブラケットとされる支持部材が収納する。このため、取付け角度を変化させる場合には、これらラム軸及び舵角変更手段が一体的に回動することになる。
(Function and effect)
Since the steering system is composed of a fork-shaped chiller, a ram shaft, rudder angle changing means, etc., as the ram axis is reciprocated by the rudder angle changing means, the pin of the ram shaft rotates the fork-shaped chiller. Thus, the rudder plate including the rudder shaft portion fixed to the fork-like chiller is steered. In accordance with this, a support member that is a bracket accommodates the ram shaft and the rudder angle changing means. For this reason, when changing the mounting angle, the ram shaft and the rudder angle changing means rotate together.
本発明によれば、運動性能に優れ、大型の潜水艇であっても、舵の破損などに対しても効果的なものとなる。 According to the present invention, the motor performance is excellent, and even a large submersible is effective against damage to the rudder.
本発明に係る潜水艇の一実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る潜水艇1の船体2内には、エンジンやモータ等の駆動源が備えられていて、この駆動源からの動力が艦尾に配置されたスクリュ5を回転して推進力を得るようになっている。また、本実施の形態では、船体2から上方向に突出した艦橋3に潜舵4が配置されている他、潜行するための図示しないバラストタンク等が船体2内に配置されている。
An embodiment of a submersible craft according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図2及び図3に示すように、本実施の形態に係る潜水艇1の艦尾部分は、外部の海中に対して金属製の外板12により潜水艇1の船体2を区画しており、この外板12に開けられた開口部12Aから一部が外部に露出する形で、内部に空間を有した支持部材であるギヤボックス16が船体2内に配置されている。また、図2において台形状に形成された板状の舵板14の基端部からは、軸状に形成された舵軸部14Aが突出していて、ギヤボックス16の潜水艇1外に露出した部分にこの舵軸部14Aが挿入され、内部空間を通過してギヤボックス16の他端側まで延びている。そして、この舵軸部14Aの両端部がギヤボックス16内に設置された軸受18に回転可能にそれぞれ支持される形で、この舵軸部14Aが回動可能にギヤボックス16に取付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the stern portion of the submersible craft 1 according to the present embodiment partitions the
このギヤボックス16の外形は、図3に示すように舵軸部14Aの挿入部分や軸受18が存在する部分を除いて円弧状に形成されていて、図2に示す摺動部材19が外周面に設置されることで、船体2内でギヤボックス16が回動可能になっている。このギヤボックス16の図2における右側には、多条ネジが外周に形成された第1ネジ軸20が取付けられると共に、図示しない制御装置により駆動される操舵部角度変更手段である第1油圧シリンダ22が配置されている。この第1油圧シリンダ22から突出するピストン22Aの先端部には、第1ネジ軸20と噛み合う雌ねじを内周側に有した第1ネジ機構24が設けられている。
As shown in FIG. 3, the outer shape of the
この第1油圧シリンダ22の何れかの端部のポート22Bから作動油が送り込まれて駆動することにより、第1ネジ機構24が図2の矢印方向に沿って往復動され、この第1ネジ機構24と噛み合わされている第1ネジ軸20が回転するようになる。この際、第1ネジ軸20は多条ネジとされていることから、第1ネジ機構24の往復動に伴い問題なく回転する。この結果として、ギヤボックス16が第1ネジ軸20と共に回転され、これに伴って、ギヤボックス16から突出した形の舵板14の船体2に対する取付け角度θが、図3に示す水平方向から垂直方向までの90°の範囲で変化するようになる。
When the hydraulic oil is fed from the
他方、舵軸部14Aを回転して舵板14による舵角を変化させる操舵システム28が、外板12の内側に配置されていて、以下にこの操舵システム28を説明する。
舵板14の基端部から突出した舵軸部14Aには、受動ギヤであるベベルギヤ29が固定されている。また、ギヤボックス16には、この舵軸部14Aと直交する方向に延びるように、第2ネジ軸30が軸受33を介して回転可能に支持されている。この第2ネジ軸30の図2における右端には、駆動ギヤであるベベルギヤ31が固定されていて、このベベルギヤ31がベベルギヤ29と噛み合っている。このため、ギヤボックス16がベベルギヤ29及びベベルギヤ31を収納していることになる。
On the other hand, a
A
但し、この第2ネジ軸30のギヤボックス16から突出した左端側部分の外周には、多条ネジが形成されている。そして、このギヤボックス16の図2における左側には、舵角変更手段である第2油圧シリンダ32が配置されていて、この第2油圧シリンダ32から突出するピストン32Aの先端部には、第2ネジ軸30と噛み合う雌ねじを内周側に有した第2ネジ機構34が設けられている。
However, a multi-threaded screw is formed on the outer periphery of the left end portion of the
この第2油圧シリンダ32の何れかの端部のポート32Bから作動油が送り込まれて駆動することにより、第2ネジ機構34が図2の矢印方向に沿って往復動され、この第2ネジ機構34と噛み合わされている第2ネジ軸30が回転するようになる。この際、第2ネジ軸30は多条ネジとされていることから、第2ネジ機構34の往復動に伴い問題なく回転する。
以上の結果として、第2ネジ軸30が回転されるのに伴ってベベルギヤ31が回転されると共に、このベベルギヤ31と噛み合っているベベルギヤ29が回転されて、舵軸部14A及び舵板14が、舵軸部14Aの中心軸であるX軸廻りに必要量回転されることで、舵板14の舵角が変化するようになる。
When the hydraulic oil is fed and driven from the
As a result of the above, as the
以上より、この操舵システム28は、ベベルギヤ29、ベベルギヤ31、第2ネジ軸30、第2ネジ機構34、第2油圧シリンダ32等により構成されることになる。また、本実施の形態においては、第1ネジ軸20と第2ネジ軸30とがこれらを繋ぐY軸において同軸上に配置されていて、第1油圧シリンダ22が舵板14の船体2に対する取付け角度θを変化する際に、これらのネジ軸20、30の軸心線(Y軸)廻りに舵板14が回動されることになる。
As described above, the
そして、上記図2及び図3に示す機構は、4枚の舵板14それぞれに対応して配置されていて、各舵板14をそれぞれ任意の取付け角度θにすることが可能となると共に、それぞれの舵角が変更可能になっている。
The mechanism shown in FIGS. 2 and 3 is arranged corresponding to each of the four
次に、本実施の形態に係る潜水艇1の作用を以下に説明する。
本実施の形態に係る潜水艇1によれば、操舵システム28が作動することで、舵軸部14A廻りに4枚の舵板14がそれぞれ回転されて、海上での自由な航行だけでなく、海中においての水平方向あるいは垂直方向の任意の向きへの自由な航行できるように、舵角が変化する。
Next, the operation of the submersible craft 1 according to the present embodiment will be described below.
According to the submersible craft 1 according to the present embodiment, when the
この操舵システム28は、ギヤボックス16に収納されたベベルギヤ29及びベベルギヤ31だけでなく、第2ネジ軸30、第2ネジ機構34、第2油圧シリンダ32等により構成され、第2ネジ機構34が第2油圧シリンダ32により往復動されるに伴い、第2ネジ軸30が回転されると共にベベルギヤ31とベベルギヤ29との噛み合いによって、舵板14が操舵される構造とされている。
The
他方、第1ネジ軸20に噛み合う第1ネジ機構24を有する第1油圧シリンダ22を駆動することで、ギヤボックス16に取付けられた第1ネジ軸20が回転するのに合わせて、ギヤボックス16及びこのギヤボックス16に収納されているベベルギヤ29、31が一体的に回転して、舵板14の取付け角度θが変化することになる。
On the other hand, by driving the first
以上より、本実施の形態に係る潜水艇1によれば、船体2に対する舵板14の取付け角度θが変化して、常時最適な舵板14の取付け角度θにすることが可能となる。これに伴い、舵板14の取付け角度θを水平方向より垂直方向までの90°の範囲で変化させることにより、十字型の配置とX字型の配置との間で舵板14の配置を自由に変更可能ともなる。ただし、90°の範囲を越えて取付け角度θを変化させても良い。
As described above, according to the submersible craft 1 according to the present embodiment, the mounting angle θ of the
具体的には、船体2に対する舵板14の図3に示す取付け角度θが変化するのに伴い、縦舵の機能と横舵の機能を例えば4枚存在する各舵板14でそれぞれ分担した図1に示すX字型に配置とすることができ、これにより事故による舵の損傷の可能性を低減するとともに一部の舵を破損した場合でも運動性能を維持することが可能となる。
この一方、操舵性を向上させようとした場合には、船体2に対する4枚の舵板14の取付け角度θを同じく変化して、縦舵の機能と横舵の機能を各舵板14が個々に分担するように、十字型に配置することが考えられる。以上のことから、操舵性の向上により舵板14の舵面積や体積を小さくすることが可能となるので、舵板14を含めた船体2に対する抵抗を減らすこともできる。
Specifically, as the attachment angle θ shown in FIG. 3 of the
On the other hand, when the steering performance is to be improved, the mounting angle θ of the four
他方、本実施の形態では、第1ネジ軸20と第2ネジ軸30とが同軸上に配置されると共に、摺動部材19がギヤボックス16に設置されていて、第1油圧シリンダ22が舵板14の船体2に対する取付け角度θを変化する際には、これらのネジ軸20、30廻りに舵板14が回動されることから、これらネジ軸20、30を支点にして容易に取付け角度θを変化させることができる。また、独立して第1ネジ軸20の回転と第2ネジ軸30の回転とをすることができるので、舵角の変化と船体2に対する舵板14の取付け角度θの変化を同時にすることもできる。
On the other hand, in the present embodiment, the
次に、本発明に係る潜水艇の変形例1を図4を参照しつつ、以下に説明する。
図4に示すように、本変形例に係る潜水艇1の船体2内には、上記実施の形態と同様の構造の機構が配置されている。ただし、本変形例では、第1ネジ軸20、第1油圧シリンダ22、第1ネジ機構24等がなく、これに伴い、ギヤボックス16に第1ネジ軸20が取付けられる替りに、操舵部角度変更手段としてのモータ40等のアクチュエータの回転軸40Aが取付けられている。
Next, a first modification of the submersible craft according to the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, a mechanism having the same structure as that of the above-described embodiment is arranged in the
このため、このモータ40が図示しない制御装置により駆動されて、回転軸40Aが回転することで、ギヤボックス16が回転軸40Aと共に回転され、これに伴って、ギヤボックス16から突出した形の舵板14の船体2に対する取付け角度θが上記と同様に変化するようになる。
For this reason, when the
以上より、本変形例においても、十字型の配置とX字型の配置との間で舵板14の配置を自由に変更可能となり、これに伴って、舵板14をX字型に配置することで、事故による舵の損傷の可能性を低減するとともに一部の舵を破損した場合でも運動性能を維持することが可能となり、また、十字型に配置することで、操舵性を向上することも可能となる。
As described above, also in this modification, the arrangement of the
次に、本発明に係る潜水艇の変形例2を図5及び図6を参照しつつ、以下に説明する。
図5及び図6に示すように、本変形例の操舵システム28は、棒状のラム軸41の両端部が舵角変更手段である2つの油圧シリンダ46内にそれぞれ収納され、該油圧シリンダ46の油圧によって、ラム軸41が同一軸線上を往復するように駆動される構造とされている。但し、2つの油圧シリンダ46は支持部材である略円筒形のブラケット50に一体的に取り付けられ、ブラケット50の外周面に設置された摺動部材19にてこのブラケット50及び2つの油圧シリンダ46が船体2内に支持されている。
Next, a second modification of the submersible craft according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
ラム軸41の中央大径部にはラムピン44が突設され、このラムピン44がフォーク状チラー42のフォーク部42Aに嵌挿されていて、舵板14の舵軸部14Aがキー48でこのフォーク状チラー42の基端部側に固定されている。油圧シリンダ46のいずれかに油圧を加えると(たとえば右の油圧シリンダ46に油圧を加えると)、ラム軸41が図5の矢印Aのように移動するのに伴い、前記ラムピン44を介してフォーク状チラー42に移動が伝達され、フォーク状チラー2が図5の矢印Bのように回転して、フォーク状チラー42に固定された舵軸部14Aを含む舵板14が矢印Bのように回転される。
A
他方、本変形例も図5及び図6に示すようにブラケット50に取付けられる第1ネジ軸20B及び、第1ネジ軸20に噛み合う第1ネジ機構24を有する第1油圧シリンダ22等が設けられている。したがって、本変形例も舵板14の取付け角θを変更する際には、2つの油圧シリンダ46、舵板14等を含めてブラケット50が回転されることになる。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, the present modified example is also provided with a
次に、本実施の形態に係る潜水艇1の適用例を以下に説明する。
図7(A)に示すように4枚の舵板14をX字型の配置にすることがまずできる。この他、以下のようなバリエーションを持つことも出来る。例えば、図7(B)に示すように2枚の舵板14を垂直方向の上側に向けて縦舵とすると共に2枚の舵板14を斜め下45°方向に向けた斜めの舵とすることができる。また、図7(C)に示すように図7(B)と逆に、2枚の舵板14を垂直方向の下側に向けて縦舵とすると共に2枚の舵板14を斜め上45°方向に向けた斜めの舵とすることができる。さらに、図7(D)に示すように2枚の舵板14を垂直方向に向けて縦舵とすると共に2枚の舵板14を水平方向に向けて横舵とすることができる。このような舵板14の向きにすることで、従来の十字型の配列と同じになる。
Next, an application example of the submersible craft 1 according to the present embodiment will be described below.
As shown in FIG. 7A, the four
図8にも4種類のバリエーションを示す。例えば、図8(A)に示すように1枚の舵板14を垂直方向の上側に向けて縦舵とすると共に3枚の舵板14を水平方向に向けて横舵とすることができる。また、図8(B)〜(D)に示すように2枚の舵板14を垂直方向の上側に向けて縦舵とすると共に、他の2枚の舵板14を水平方向あるいは垂直方向に向けることができる。
FIG. 8 also shows four types of variations. For example, as shown in FIG. 8 (A), one
図9にも4種類のバリエーションを示す。例えば、図9(A)、(B)に示すように2枚の舵板14を垂直方向の下側に向けて縦舵とすると共に、他の2枚の舵板14を水平方向あるいは垂直方向に向けることができる。また、図9(C)、(D)に示すように2枚の舵板14を水平方向の右側に向けて横舵とすると共に、他の2枚の舵板14を水平方向あるいは垂直方向に向けることができる。
FIG. 9 also shows four types of variations. For example, as shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B), the two
以上より、本発明の潜水艇によれば、舵の使用方法について従来の潜水艇が持ち得なかった多くのバリエーションを持つことが出来る。このように多くのバリエーションを持った場合でも、海中において水平方向あるいは垂直方向の任意の向きに自由に航行できるように、舵角をコンピュータ制御して変化させることが考えられる。また、舵角の変化と船体に対する舵板の取付け角度の変化を同時にする場合も、コンピュータ制御によることが考えられる。 From the above, according to the submersible craft of the present invention, it is possible to have many variations of the use of the rudder that a conventional submersible cannot have. Even if there are many variations in this way, it is conceivable to change the rudder angle by computer control so that it can navigate freely in the horizontal or vertical direction in the sea. Further, it is conceivable that computer control is also used when the change in the rudder angle and the change in the angle at which the rudder plate is attached to the hull are simultaneously performed.
なお、上記実施の形態の潜水艇では、4枚の舵板の全ての取付け角度を変更可能な構造としたが、この内のいずれかのみの取付け角度を変更可能としても良い。また、上記実施の形態では、舵板の中立状態が斜め45°になるように、ギヤボックス16が船体に対して配置されていたが、舵板の中立状態が水平方向及び垂直方向になるように、ギヤボックスを船体に対して配置しても良い。操舵のための動力伝達手段として、駆動ギヤ及び受動ギヤとしてベベルギヤを採用したが、他の種類のギヤを用いても良く、また、ギヤ以外の動力伝達手段を用いても良い。
In addition, although the submersible craft of the above embodiment has a structure in which all the mounting angles of the four rudder plates can be changed, only one of the mounting angles may be changed. Further, in the above embodiment, the
他方、各部材の材質としては、鋼材等の金属材とすることが考えられるが、より高い水圧に耐えるためにチタン合金材等の他の金属材としても良い。
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
On the other hand, the material of each member may be a metal material such as a steel material, but may be another metal material such as a titanium alloy material in order to withstand higher water pressure.
The embodiment according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、潜水艇あるいは潜水艦の操舵部分に適用可能となる。 The present invention can be applied to the steering portion of a submarine or submarine.
1 潜水艇
2 船体
12 外板
14 舵板
14A 舵軸部
16 ギヤボックス(支持部材)
20 第1ネジ軸
22 第1油圧シリンダ(操舵部角度変更手段)
24 第1ネジ機構
28 操舵システム
29 ベベルギヤ(受動ギヤ)
30 第2ネジ軸
31 ベベルギヤ(駆動ギヤ)
32 第2油圧シリンダ(舵角変更手段)
34 第2ネジ機構
40 モータ(操舵部角度変更手段)
40A 回転軸
41 ラム軸
42 フォーク状チラー
46 油圧シリンダ(舵角変更手段)
50 ブラケット(支持部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20
24
30
32 Second hydraulic cylinder (steering angle changing means)
34
40A
50 Bracket (support member)
Claims (7)
舵板を支持する舵軸部を船体内において回動可能に支持する支持部材と、
舵軸部を回転して舵板による舵角を変化させる操舵システムと、
前記支持部材を回転させて舵板の船体に対する取付け角度を変化する操舵部角度変更手段と、を含む請求項1記載の潜水艇。 A device that independently adjusts the rudder angle of each rudder plate,
A support member that rotatably supports the rudder shaft portion that supports the rudder plate in the hull, and
A steering system that rotates the rudder shaft to change the rudder angle by the rudder plate;
The submersible craft according to claim 1, further comprising: a steering unit angle changing unit that rotates the support member to change an attachment angle of the rudder plate to the hull.
この操舵部角度変更手段の駆動により第1ネジ軸上で第1ネジ機構が往復動されて、支持部材を第1ネジ軸廻りに回転させることで、舵板の取付け角度を水平方向から垂直方向までの範囲で変化させる請求項1記載の潜水艇。 The first screw shaft is attached to the support member, and the steering portion angle changing means has a first screw mechanism that meshes with the first screw shaft,
By driving the steering portion angle changing means, the first screw mechanism is reciprocated on the first screw shaft, and the support member is rotated about the first screw shaft, so that the steering plate mounting angle is changed from the horizontal direction to the vertical direction. The submersible craft according to claim 1, wherein the submersible craft is changed within a range up to.
支持部材にこの回転軸が取付けられ、
このアクチュエータの駆動により支持部材を回転軸廻りに回転させることで、舵板の取付け角度を水平方向から垂直方向までの範囲で変化させる請求項1記載の潜水艇。 The steering part angle changing means is an actuator having a rotation axis,
This rotating shaft is attached to the support member,
2. The submersible craft according to claim 1, wherein the mounting angle of the steering plate is changed in a range from the horizontal direction to the vertical direction by rotating the support member around the rotation axis by driving the actuator.
舵軸部に固定された受動ギヤと、
受動ギヤと噛み合って舵板の舵角を変化させる駆動ギヤと、
駆動ギヤに連結された第2ネジ軸と、
第2ネジ軸に噛み合う第2ネジ機構を有してこの第2ネジ機構を往復動させる舵角変更手段と、
を含み、
支持部材が、受動ギヤ及び駆動ギヤを収納するギヤボックスとされる請求項2〜4のいずれかに記載の潜水艇。 The steering system
A passive gear fixed to the rudder shaft,
A drive gear that meshes with the passive gear to change the rudder angle of the rudder plate;
A second screw shaft coupled to the drive gear;
A rudder angle changing means having a second screw mechanism that meshes with the second screw shaft and reciprocating the second screw mechanism;
Including
The submersible craft according to any one of claims 2 to 4, wherein the support member is a gear box that houses a passive gear and a drive gear.
操舵部角度変更手段が舵板の船体に対する取付け角度を変化する際に、これらのネジ軸廻りにギヤボックスとともに舵板が回動される請求項5記載の潜水艇。 The first screw shaft and the second screw shaft are arranged coaxially;
The submersible craft according to claim 5, wherein when the steering part angle changing means changes the mounting angle of the rudder plate to the hull, the rudder plate is rotated together with the gear box around these screw shafts.
舵軸部が固定されたフォーク状チラーと、
フォーク状チラーに嵌挿されたピンを有するラム軸と、
ラム軸の両端部に配置されてラム軸を往復動させる舵角変更手段と、
を含み、
支持部材が、ラム軸及び舵角変更手段を収納するブラケットとされる請求項2〜4のいずれかに記載の潜水艇。 The steering system
A fork-shaped chiller with a fixed rudder shaft,
A ram shaft having a pin fitted into a fork-shaped chiller;
Rudder angle changing means arranged at both ends of the ram shaft to reciprocate the ram shaft;
Including
The submersible craft according to any one of claims 2 to 4, wherein the support member is a bracket that houses the ram shaft and the rudder angle changing means.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011191992A JP2013052745A (en) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | Submersible vessel |
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- 2011-09-02 JP JP2011191992A patent/JP2013052745A/en not_active Withdrawn
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