JP2013100027A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大きな舵角(舵を制動に利用できる程度の舵角)を取ることが可能な操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus capable of taking a large steering angle (a steering angle at which the rudder can be used for braking).
船舶、潜水艇、潜水艦(以下、船舶等という)は舵の角度を変更する操舵装置を装備しており、操舵装置により舵の角度を変更して所望方向へ航行するようになっている。一般に、舵角が過大であると、プロペラからの水流が舵の表面から剥がれて水流を十分に偏向できないこと、及び通常の航行では大きな舵角がさほど必要ないことから、従来は、左右各35度程度(計70度程度)の範囲で舵を回動する操舵装置が一般的であった。このため、従来の一般的な操舵装置は、2つの油圧シリンダ等の押し引きにより舵を回動させるものとなっていた。 Ships, submersibles, and submarines (hereinafter referred to as ships) are equipped with a steering device that changes the rudder angle, and the steering device changes the rudder angle to navigate in a desired direction. In general, if the rudder angle is excessive, the water flow from the propeller is peeled off from the surface of the rudder and the water flow cannot be sufficiently deflected, and a large rudder angle is not necessary for normal navigation. A steering device that rotates the rudder within a range of about 50 degrees (about 70 degrees in total) has been common. For this reason, the conventional general steering device rotates the rudder by pushing and pulling two hydraulic cylinders or the like.
他方、大きな舵角を取るための技術も知られている。例えばシリング・ラダーとロータリーベーン式舵取り機構との組み合わせがそれである。シリング・ラダーは、舵板を特殊な形状とするとともに舵板の上下端に整流板を取り付けたものであり、舵に当ったプロペラからの水流を逃さずに偏向可能としたものであり、これにロータリーベーン式舵取り機構を組み合わせることにより、最大で左右各70度(計140度)の範囲で舵角を変更することが可能となっている。この場合、最大の舵角ではほとんど前進力は失われ、船尾は横に移動することになる。 On the other hand, a technique for obtaining a large steering angle is also known. For example, a combination of a shilling ladder and a rotary vane steering mechanism. The shilling ladder has a special shape for the rudder plate, and rectifier plates attached to the upper and lower ends of the rudder plate, which can deflect the water flow from the propeller that hits the rudder. Further, by combining the rotary vane type steering mechanism, it is possible to change the rudder angle within a range of 70 degrees at the left and right (total 140 degrees). In this case, almost no forward force is lost at the maximum rudder angle, and the stern moves sideways.
船舶等は急停止が困難なものである。よって、舵が船体に対して直角になるように舵角を左右最大90度の計180度までの範囲で回動して、舵をブレーキとして使用することが考えられる。 Ships are difficult to stop suddenly. Therefore, it is conceivable to use the rudder as a brake by rotating the rudder angle within a range of a total of 180 degrees, a maximum of 90 degrees on the left and right, so that the rudder is perpendicular to the hull.
しかし、ロータリーベーン式舵取り機構であっても、構造的に計180度までの範囲で舵を回動することは困難であった。 However, even with a rotary vane type steering mechanism, it is difficult to structurally rotate the rudder within a total range of 180 degrees.
そこで、本発明の主たる課題は、大きな舵角を取ることが可能な操舵装置を提供することにある。 Then, the main subject of this invention is providing the steering device which can take a big steering angle.
上記課題を解決した本発明は次の通りである。
<請求項1記載の発明>
舵板の回転軸と一体的に回転するウォームホイールと、
このウォームホイールに噛み合わされたウォームと、
このウォームを正逆両方向に回転駆動可能な回転駆動源と、を備え、
前記回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、前記ウォーム及びウォームホイールを介して前記舵板の舵角を調整するように構成した、
ことを特徴とする操舵装置。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
<Invention of
A worm wheel that rotates integrally with the rotating shaft of the rudder plate;
The worm meshed with this worm wheel,
A rotational drive source capable of rotationally driving the worm in both forward and reverse directions,
By controlling the rotational direction and amount of rotation of the rotational drive source, the steering angle of the steering plate is adjusted via the worm and worm wheel.
A steering apparatus characterized by that.
(作用効果)
本発明に係る操舵装置によれば、回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、ウォーム及びウォームホイールを介して舵板の舵角を調整することができる。
(Function and effect)
According to the steering apparatus according to the present invention, the steering angle of the steering plate can be adjusted via the worm and the worm wheel by controlling the rotation direction and the rotation amount of the rotation drive source.
このようにウォーム及びウォームホイールによる動力伝達機構を採用したことにより、非常にコンパクトな機構でありながら、回転範囲の制約が無くなり、大きな舵角を取ることが可能となる。よって、例えば舵板の舵角範囲を左右各90度以上、計180度以上の範囲とし、舵を船舶の制動に利用することも可能となる。また、本発明に係る操舵装置は、回転駆動源の駆動力を舵に直接伝達する機構であるため、操舵のための駆動力も十分なものとなる。 By adopting the power transmission mechanism using the worm and the worm wheel in this manner, the rotation range is not restricted and a large steering angle can be obtained even though the mechanism is very compact. Therefore, for example, the rudder angle range of the rudder plate can be 90 degrees or more on each of the left and right sides, and the total of 180 degrees or more, and the rudder can be used for marine vessel braking. Further, since the steering device according to the present invention is a mechanism that directly transmits the driving force of the rotational driving source to the rudder, the driving force for steering is sufficient.
<請求項2記載の発明>
前記ウォームの両端部に取り付けられたスラストベアリングと、このスラストベアリングのスラスト支持面と前記ウォームとの間に挟まれた制振部材と、を備えた、請求項1記載の操舵装置。
<Invention of Claim 2>
The steering apparatus according to
(作用効果)
ウォームを用いる場合、スラストベアリングを用いることになるが、単にスラストベアリングで支持するだけであると、舵の振動がスラストベアリングに伝わるため、上記のように制振部材を介在させるのが好ましい。
(Function and effect)
When a worm is used, a thrust bearing is used. However, if the worm is simply supported by the thrust bearing, the vibration of the rudder is transmitted to the thrust bearing. Therefore, it is preferable to interpose the vibration damping member as described above.
<請求項3記載の発明>
舵角範囲が左右各90度以上である、請求項1又は2記載の操舵装置。
<Invention of Claim 3>
The steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein the steering angle range is 90 degrees or more on each of the left and right sides.
(作用効果)
このような舵角範囲とすることにより、舵を船舶の制動に利用することが可能となる。
(Function and effect)
By setting it as such a steering angle range, it becomes possible to utilize a rudder for the braking of a ship.
以上のとおり、本発明によれば、大きな舵角を取ることが可能となる、等の利点がもたらされる。 As described above, according to the present invention, there are advantages such as a large steering angle.
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳説する。
図1は、操舵装置10が設けられた船舶1の船尾部分を示している。船尾部分における舵板18より前方には、推進力を得るためのプロペラ40が配置されており、このプロペラ40の回転により送り出された水流が舵板18に当たることにより、舵角の変更に伴って船舶1の進行方向が変化する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a stern part of a
舵の形態は特に限定されない。例えば、図示例の舵板18の回転軸(以下、舵軸という)18Aの支持態様は吊り舵となっているが、普通舵であっても良い。また、図示例の舵軸18Aの取り付け位置の態様は、釣合舵となっているが、半釣合舵であっても、非釣合舵出会っても良い。また、フラップ付ラダーやシリング・ラダー等の特殊な舵出会っても良い。
The form of the rudder is not particularly limited. For example, the support mode of the rotating shaft (hereinafter referred to as the rudder shaft) 18A of the
操舵装置10は、図2〜図5にも示すように、支持プレート12を介して船底1A上に固定設置されている。これら支持プレート12及び船底1Aには、内外をシールしつつ舵軸18Aを通すための軸挿通孔16が設けられており、船外に配置された舵板18から上方向に突出する舵軸18Aは、この軸挿通孔16を介して支持プレート12上まで延在されている。舵軸の向きは、上下方向に限られず、例えば潜水艦や潜水艇においては水平方向や斜め方向とすることもできる。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
支持プレート12上では、舵軸18Aの上端部にウォームホイール20(はす歯歯車)が一体的に回転するように取り付けられるとともに、このウォームホイール20と軸挿通孔16の口部との間に舵軸スラストベアリング18bが挟まれており、これによって舵軸は回動自在に支持されている。また、このウォームホイール20に噛み合わさるようにウォーム21(ネジ歯車)が前後方向に沿って配され、ウォーム21の両端部に形成された小径部21sが支持プレート12上に設けられた軸支部12pにより支持されている。軸支部12pにはウォーム21を回転自在に支持するためのラジアルベアリング12bが内蔵されている。
On the
また、ウォーム21の小径部21sにはスラストベアリング22が嵌めこまれており、ウォーム21のスラストを軸支部12pに対して支持する構造となっている。この場合、図示形態のように、スラストベアリング22のスラスト支持面とウォーム21(図示例ではウォーム21の径変化部分における段差面21f)との間に制振部材23を挟むのは好ましい。制振部材23としてはウォーム21の端部を挿通可能な環状又は筒状の部材が好ましく、例えばゴムリング(ゴム製の環状部材)やコイルスプリング等を用いることができる。
Further, a thrust bearing 22 is fitted in the
ウォーム21の一端部には、大径の平歯車31が同心的に取り付けられ、この大径の平歯車31に対して噛み合わさる小径の平歯車32が、支持プレート12上に固定設置された回転駆動源30の回転軸に、一体的に回転するように取り付けられている。回転駆動源30としてはサーボモータが好適であるが、正逆両方向に回転駆動可能なものであれば特にこれに限定されるものではない。モータとしては油圧、電動を問わず利用できる。
A large-
操舵に際しては、回転駆動源30の回転方向及び回転量を制御することにより、ウォーム21及びウォームホイール20を介して舵板18の舵角を変更することができる。このようにウォーム21及びウォームホイール20による動力伝達機構を採用したことにより、非常にコンパクトな機構(図示形態の配置では特にコンパクトである)でありながら、回転範囲の制約が無くなり、大きな舵角を取ることが可能となる。よって、例えば舵板18の舵角範囲を左右各90度以上、計180度以上の範囲とし、図2に示すように舵角を90度とすることにより、舵を船舶1の制動に利用することが可能となる。また、本操舵装置10は、回転駆動源30の駆動力を舵に直接伝達する機構であるため、操舵のための駆動力も十分なものとなる。
During steering, the rudder angle of the
舵角(舵板18の回動角度)の範囲は適宜定めることができ、左右各90度未満、計180度未満の範囲とすることもできるが、左右各90度以上、計180度以上の範囲とするのが好ましく、特に左右各90度超、計180度超の範囲とするのが好ましい。 The range of the rudder angle (rotation angle of the rudder plate 18) can be determined as appropriate, and can be less than 90 degrees on each side and less than 180 degrees in total. It is preferable that the angle is within a range, and in particular, it is preferable that the range is more than 90 degrees on each of the left and right sides, and more than 180 degrees.
また、図示形態では、スラストベアリング22のスラスト支持面とウォーム21との間に制振部材23を挟むことにより、舵の振動がスラストベアリング22に伝わるのを防止することができる。
In the illustrated embodiment, the vibration of the rudder can be prevented from being transmitted to the
他方、図示形態では、一本のウォーム21でウォーム21を駆動しているが、二本の平行なウォームでウォームホイールを挟み、二本のウォームで駆動すると、バランス良くウォームホイールを回転駆動できるため好ましい。この場合、二本のウォームを共通の回転駆動源で駆動する他、別個の回転駆動源で駆動するように構成しても良い(図示略)。
On the other hand, in the illustrated embodiment, the
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明はこの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。 Although the embodiment according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、上記例のような船舶のみならず、潜水艇や、潜水艦にも利用可能なものである。 The present invention can be used not only for ships as in the above example, but also for submersibles and submarines.
1…船舶、1A…船底、10…操舵装置、12…支持プレート、18…舵板、18A…舵軸、18b…舵軸スラストベアリング、20…ウォームホイール、21…ウォーム、22…スラストベアリング、30…回転駆動源、21s…小径部、12p…軸支部、23…制振部材。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
このウォームホイールに噛み合わされたウォームと、
このウォームを正逆両方向に回転駆動可能な回転駆動源と、を備え、
前記回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、前記ウォーム及びウォームホイールを介して前記舵板の舵角を調整するように構成した、
ことを特徴とする操舵装置。 A worm wheel that rotates integrally with the rotating shaft of the rudder plate;
The worm meshed with this worm wheel,
A rotational drive source capable of rotationally driving the worm in both forward and reverse directions,
By controlling the rotational direction and amount of rotation of the rotational drive source, the steering angle of the steering plate is adjusted via the worm and worm wheel.
A steering apparatus characterized by that.
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CN104787294A (en) * | 2015-05-08 | 2015-07-22 | 广西金达造船有限公司 | Direction adjustment structure for small boat |
JP2017065576A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社ケイセブン | Electric steering device |
JP2017132358A (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Position control system and position control method of on-water robot |
CN110844048A (en) * | 2019-10-22 | 2020-02-28 | 贵州航天控制技术有限公司 | Small-size steering wheel servo control device |
CN112124550A (en) * | 2020-09-02 | 2020-12-25 | 张爽 | Automatic rudder machine |
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CN104787294A (en) * | 2015-05-08 | 2015-07-22 | 广西金达造船有限公司 | Direction adjustment structure for small boat |
JP2017065576A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社ケイセブン | Electric steering device |
JP2017132358A (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Position control system and position control method of on-water robot |
CN110844048A (en) * | 2019-10-22 | 2020-02-28 | 贵州航天控制技术有限公司 | Small-size steering wheel servo control device |
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