JP2013166454A - 船舶の舵装置およびこれを備えた船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒ライナーを用いない簡素かつ耐久性の高い構成により、舵を船体に対して正確に取り付ける。
【解決手段】舵装置１は、船尾に固定されたラダーホーン３と、回動基準線ＣＬを軸に回転自在に支持される舵４と、ラダーホーン３の軸受穴８，９と舵軸１６，１７の間に介装される軸受ブッシュ１１，１２とを備え、前記軸受ブッシュ１１，１２は、その内径穴２５の中心軸線２５ａが前記回動基準線ＣＬに合致するように、その外径面２６が切削形成されたものであることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶の舵装置およびこれを備えた船舶に関するものである。

特許文献１，２等に開示されているように、船舶の舵（ラダー）は、船尾に固定されたラダーホーンに軸支されている。具体的には、ラダーホーンに形成された鉛直方向に延びる軸受穴に金属製の円筒ライナーが溶接等により固定され、この円筒ライナーの内径穴に樹脂材を流し込み、硬化させ、軸受ブッシュを形成し、舵に設けられた舵軸が軸受ブッシュに回転自在に挿入されることにより、舵がラダーホーンに対して舵軸回りに回動可能に取り付けられる。また、特許文献３には、ラダーホーンに固設される舵軸の下端を液体窒素等で冷却する冷やし嵌めにより嵌合固着することが開示されている。

ラダーホーンの軸受穴と樹脂製の軸受ブッシュとの間に金属製の円筒ライナーが介装される理由は、船体の組立精度の都合でラダーホーンの軸受穴の中心線が船体側に定められた舵回動基準線に対して前後左右にずれている場合に、その位置ずれの位置関係を精密に計測し、これに合わせて円筒ライナーを単体状態で機械加工し、上記位置ずれが補正されるように円筒ライナーの内径穴を外径面に対して偏心させるためである。これにより、事実上のラダーホーンの軸受穴、つまり軸受ブッシュの内径穴を、船体側に定められた舵回動基準線に合致させ、舵位置のずれによる水流抵抗を少なくするとともに、正確な操舵性能を発揮させることができる。

特開昭６０−１６３７９８号公報 特開２００５−２４７１２２号公報 実開平４−９０４９３号公報

ところで、ラダーホーンの軸受穴に円筒ライナーを装着するには、円筒ライナーの肉厚の分だけ軸受穴の内径を大きくする必要がある。ラダーホーンの強度計算の際、円筒ライナーは強度部材として認定されないため、軸受穴の内径を大きくした分、ラダーホーンの幅（厚み）を増して所定の強度を確保しなければならない。しかし、そうするとラダーホーンの幅が舵の幅に対して厚くなり、両部材間に段差ができて航行時に舵の表面から水流が剥離し、操舵性能に悪影響を及ぼす。このため、ラダーホーンの幅に合わせて舵の幅も厚くせざるを得ず、このようにラダーホーンと舵の幅が厚くなることにより、水流抵抗と船舶重量が増大し、船舶の推進性能と燃費を悪化させていたため、特許文献１記載の工法を実用することは強度の関係上、困難であった。

また、円筒ライナーをラダーホーンの軸受穴に溶接等により固定した後、この円筒ライナーの内径穴に樹脂製の軸受ブッシュを冷やし嵌め等により圧入するという二段階の組立工程を必要とし、これにより船舶の建造工期が長引いて製造コストが嵩むという点と、船舶の円筒ライナー周りの防錆対策等の保守が必須であり、メンテナンスコストが嵩むという点が問題視されていた。さらに、高所に取り付けられたラダーホーンに円筒ライナーを溶接により取り付ける作業が困難であり、溶接作業者の安全面で不安が残っていた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、円筒ライナーを用いない簡素かつ耐久性の高い構成により、舵を船体に対して正確に取り付けることのできる船舶の舵装置およびこれを備えた船舶を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る船舶の舵装置の第１の態様は、船尾に固定されたラダーホーンと、回動基準線を軸に回転自在に支持される舵と、前記ラダーホーンの軸受穴と舵軸の間に介装される軸受ブッシュとを備え、前記軸受ブッシュは、その内径穴の中心軸線が前記回動基準線に合致するように、その外径面が切削形成されたものであることを特徴とする。

上記構成によれば、ラダーホーンの軸受穴の中心線が、船体側に定められた回動基準線に対してずれている場合に、その位置ずれの分だけ軸受ブッシュの内径穴の中心軸線を回動基準線側に偏心させるように外径面を切削加工することにより、従来設けられていた金属製の円筒ライナーに代わり、軸受ブッシュ自体によってラダーホーン軸受穴の位置ずれを補正し、舵を船体に対して正確に取り付けることができる。このため、円筒ライナーを廃止することができる。

円筒ライナーを廃止することにより、円筒ライナーの肉厚の分だけラダーホーンおよび舵の幅（厚み）を薄くすることができ、航行時における水流抵抗の減少と船舶重量の軽減を図り、船舶の推進性能と燃費を向上させることができる。しかも、円筒ライナーをラダーホーンに溶接して取り付ける作業が不要になり、これによって船舶の建造工期を短縮し、高所における溶接作業を廃止して作業者の安全性を向上させ、かつ船舶の製造コストを低減させるとともに、舵軸周りの保守性を向上させることができる。

また、本発明に係る船舶の舵装置の第２の態様は、前記第１の態様において、前記軸受ブッシュは、平面状の繊維材をロール状に複数回巻いて積層させた芯材を硬化させ、これに前記外径面を加工して円筒状に形成したものであり、前記芯材の積層中心軸線が前記内径穴の中心軸線と一致するように形成され、前記外径面の中心軸線が前記積層中心軸線に対して偏心するように形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、軸受ブッシュの外径面を切削加工するにあたり、予め内径穴が形成されているため、内径穴の内周面において繊維材の繊維が切断されてしまうことがない。軸受ブッシュの外径面では切断された繊維材の端部が露出するが、外径面はラダーホーンの軸受穴に圧入され、軸受穴の内周面に対して摺動することがないため、繊維材の端部が擦られて捲れることがない。そのため、内径穴の内周面に切断された繊維材の端部が露出して、これが回動する舵軸により捲られて剥離してしまう懸念がない。したがって、軸受ブッシュの耐久性の低下を防止できる。

また、本発明に係る船舶の舵装置の第３の態様は、前記第１または第２の態様において、前記軸受ブッシュが前記軸受穴の内部で回動することを規制する回動規制手段を有することを特徴とする。

上記構成によれば、軸受ブッシュがラダーホーンの軸受穴の中で回動することが防止されるため、舵の軸心位置が船体に対して狂うことを防止することができる。

また、本発明に係る船舶の舵装置の第４の態様は、前記第３の態様において、前記回動規制手段は、前記軸受ブッシュが前記軸受穴から軸方向に抜脱することを防止するために前記軸受穴の両端部に固定されるフランジ部材の少なくとも一方と、前記軸受ブッシュの端面との間に、互いに嵌合して前記軸受ブッシュの回動を規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする。

上記構成によれば、従来から軸受ブッシュの抜脱防止に用いられているフランジ部材と軸受ブッシュに小加工を施すだけで、軸受ブッシュの回動を効果的に規制することができるため、簡素かつ安価な構成により、舵を船体に対して正確に取り付けることができる。

また、本発明に係る船舶は、前記第１から第４のいずれかの態様の舵装置を備えたことを特徴とする。これにより、円筒ライナーを用いない簡素かつ耐久性の高い構成により、舵を船体に対して正確に取り付けることができる。

以上のように、本発明に係る船舶の舵装置およびこれを備えた船舶によれば、円筒ライナーを用いない簡素かつ耐久性の高い構成により、舵を船体に対して正確に取り付けることができ、ラダーホーンおよび舵の幅を薄くして、航行時における水流抵抗の減少と船舶重量の軽減を図り、船舶の推進性能を向上させ、燃費を改善するとともに、船舶の建造工期を短縮し、製造コストを低減させ、船舶製造作業員の安全性を向上させ、舵軸周りの保守性を向上させることができる。

本発明を適用可能な船舶の舵装置の一例を示す側面図である。 図１のII部拡大した縦断面図である。 図１のIII-III線に沿う横断面図である。 ラダーホーンの軸受穴に軸受ブッシュが嵌合される前の状態を示す分解斜視図である。 軸受ブッシュ単体の平面図である。 回動規制手段の構造を示す軸受ブッシュとフランジ部材の分解斜視図である。 本発明の効果を示す舵の横断面図である。 本発明を適用可能な船舶の舵装置の別な例を示す側面図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。
図１及び図８は、本発明を適用可能な船舶の舵装置１の一例を示す側面図である。この舵装置１は、船舶Ｓの船体２の船尾に溶接により固定されたラダーホーン３に舵４（ラダー）が回動自在に軸支されている。ラダーホーン３には上下一対のガジョン５，６が設けられ、これらのガジョン５，６にそれぞれ鉛直方向に軸受穴８，９が形成されている。

軸受穴８，９には軸受ブッシュ１１，１２が嵌合され、舵４にナット１４，１５で固定された舵軸１６，１７が軸受ブッシュ１１，１２の内径穴に挿入されることにより、舵４がラダーホーン３（ガジョン５，６）に対して回動自在に軸支される。軸受穴８，９および舵軸１６，１７は、その軸心が船体２側に定められた回動基準線ＣＬに合致している必要がある。この回動基準線ＣＬは一般に鉛直線である。なお、舵４の上部に固定された操舵軸１９が図示しない操舵装置により回動操作されることにより舵４の操舵が行われる。なお、舵４と、舵４に固定された舵軸１６，１７が一体である場合も同様にラダーホーン３に対して回転自在に軸支される。

図２に拡大断面図で示すように、舵軸１７（１６）は、舵４のケーシング４ａに対してテーパー嵌合され、前述のナット１５（１４）により締結されている。舵軸１７（１６）には、耐摩耗性および摺動性を向上させる材質で形成されたスリーブ２１が被装されている。また、ガジョン６（５）の軸受穴９（８）に嵌合される軸受ブッシュ１２（１１）は、冷やし嵌め等により軸受穴９（８）に圧入固定されるが、軸受穴９（８）から軸方向に抜脱することを防止するために、軸受穴９（８）の両端部にドーナツ円板状の板材であるフランジ部材２３，２４が溶接やボルト止め等により固定されている。

図３および図４に示すように、軸受ブッシュ１１，１２は、舵軸１６，１７が挿入される内径穴２５と、外径面２６とを有しており、外径面２６の中心軸線２６ａが内径穴２５の中心軸線２５ａに対して偏心している。その偏心量Ｅは、例えば船体２の組立精度の都合により、回動基準線ＣＬに対してラダーホーン３の軸受穴８，９の中心線がずれてしまった場合に、その位置ずれの量に合わせて設定される。即ち、回動基準線ＣＬに対する軸受穴８，９の中心線のずれの位置関係が精密に計測され、これに合わせて軸受ブッシュ１１，１２が単体状態で機械加工により偏心加工され、上記の位置ずれが解消（相殺）される向きで軸受ブッシュ１１，１２がラダーホーン３の軸受穴８，９に冷やし嵌め等により圧入される。

図５に示すように、軸受ブッシュ１１，１２は、平面状の繊維材２８（帆布等）をロール状に複数回巻いて積層させた芯材２９を硬化させ、これに外径面２６を加工して円筒状に形成したものである。ここで、芯材２９の積層中心軸線２９ａ、即ち芯材２９を形成している繊維材２８のロール中心軸線が内径穴２５の中心軸線２５ａと一致するように形成される一方、外径面２６の中心軸線２６ａが積層中心軸線２９ａに対して偏心量Ｅだけ偏心するように形成されている。このため、内径穴２５の内周面には芯材２９を形成する繊維材２８の端部が露呈していない。

このように偏心加工された軸受ブッシュ１１，１２は、ラダーホーン３の軸受穴８，９に圧入された後に長期間に亘って使用されても、軸受穴８，９の内部で回動することは許されない。このため、軸受ブッシュ１１，１２が軸受穴８，９の内部で回動することを規制する回動規制手段として、図６に示すように、凹凸嵌合部３０が設けられている。

凹凸嵌合部３０は、例えば軸受ブッシュ１１，１２の上下少なくとも一方の端面に形成された切欠部３１と、フランジ部材２３，２４の少なくとも一方に形成されて軸受ブッシュ１１，１２の切欠部３１に密に嵌合する突起部３２とから構成されている。反対に、切欠部３１をフランジ部材２３，２４の内周部等に設け、突起部３２を軸受ブッシュ１１，１２の端面に形成してもよい。切欠部３１と突起部３２が嵌合することにより、軸受ブッシュ１１，１２がラダーホーン３の軸受穴８，９の内部で回動することが規制される。なお、変形例として、軸受ブッシュ１１，１２とフランジ部材２３，２４との間をボルト止めして互いに固定することも考えられる。

以上のように、この舵装置１は、ラダーホーン３の軸受穴８，９に圧入されて舵４の舵軸１６，１７を軸支する軸受ブッシュ１１，１２の外径面２６の中心軸線２６が、内径穴２５の中心軸線２５ａに対して偏心している。このため、ラダーホーン３の軸受穴８，９の中心線が、船体２側に定められた回動基準線ＣＬに対してずれている場合には、その位置ずれの分だけ軸受ブッシュ１１，１２の外径面２６の中心軸線２６ａを内径穴２５の中心軸線２５ａに対して偏心させるように外径面２６を加工すればよい。これにより、従来設けられていた金属製の円筒ライナーに代わり、軸受ブッシュ１１，１２自体によってラダーホーン３の軸受穴８，９の位置ずれを補正し、舵４を船体２に対して正確に取り付けることができる。即ち、ラダーホーン３の回動基準線ＣＬが舵４の回動基準線となり、軸受ブッシュ１１，１２の内径穴２５の中心軸線２５ａが回動基準線ＣＬ上に合致することになる。

このため、図７に示すように、従来使用されていた円筒ライナー３５を廃止することができ、これにより、円筒ライナー３５の肉厚の分だけラダーホーン３および舵４の幅（厚み）Ｗを薄くすることができ、航行時における水流抵抗の減少と船舶重量の軽減を図り、船舶Ｓの推進性能と燃費を向上させることができる。その上、船舶Ｓの建造工期を短縮し、製造コストを低減させ、舵軸１６，１７周りの保守性を向上させることができる。

また、軸受ブッシュ１１，１２は、平面状の繊維材２８をロール状に複数回巻いて積層させた芯材２９を硬化させ、これに外径面２６を加工して円筒状に形成したものであり、芯材２９の積層中心軸線２９ａが内径穴２５の中心軸船２５ａと一致するように形成され、外径面２６の中心軸線２６ａが積層中心軸線２９ａに対して偏心するように形成されている。

このため、軸受ブッシュ１１，１２の外径面２６を切削加工するにあたり、予め内径穴２５が形成されており、内径面２５においては、その内周面に切断された繊維材２８の端部が露出することがなく、繊維材２８の端部が回動する舵軸１６，１７により捲られて剥離してしまう懸念がない。したがって、軸受ブッシュ１１，１２の耐久性の低下を防止できる。軸受ブッシュ１１，１２の外径面２６においては切断された繊維材２８の端部が露出するが、外径面２６はラダーホーン３の軸受穴８，９に圧入され、軸受穴８，９の内周面に対して摺動することがないため、繊維材２８の端部が擦られて捲れることがない。

さらに、軸受ブッシュ１１，１２が軸受穴８，９の内部で回動することを規制する凹凸嵌合部３０が設けられているため、舵４の取り付け位置が船体２に対して狂うことを防止することができる。

凹凸嵌合部３０は、軸受ブッシュ１１，１２が軸受穴８，９から軸方向に抜脱することを防止するために従来から軸受穴８，９の両端部に固定されているフランジ部材２３，２４の少なくとも一方に形成された突起部３２と、軸受ブッシュ１１，１２の端面に形成された切欠部３１とを互いに嵌合させて軸受ブッシュ１１，１２の回動を規制する構成であり、従来から使用されているフランジ部材２３，２４と軸受ブッシュ１１，１２に小加工を施すだけで設けることができるため、簡素かつ安価な構成により軸受ブッシュ１１，１２の回動を効果的に規制して舵４を船体２に対して正確に取り付けることができる。

以上のように構成された舵装置１およびこれを備えた船舶Ｓによれば、円筒ライナーを用いない簡素かつ耐久性の高い構成により、舵４を船体２に対して正確に取り付けることができ、ラダーホーン３および舵４の幅を薄くして、航行時における水流抵抗の減少と船舶重量の軽減を図り、船舶Ｓの推進性能を向上させ、燃費を改善するとともに、船舶Ｓの建造工期を短縮し、製造コストを低減させ、かつ舵軸１６，１７周りの保守性を向上させてメンテナンスコストを低減させることができる。しかも、円筒ライナーをラダーホーン３に溶接して取り付ける作業が不要になるため、高所における溶接作業を廃止して作業者の安全性を向上させることができる。

なお、本発明は上記の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
例えば、上記実施形態では外径面２６の中心軸線が、軸受ブッシュ１１，１２の内径穴２５の中心軸線２５ａに対して平行になっているが、船体２に対するラダーホーン３の取り付け状態によっては、中心軸線２６ａを中心軸線２５ａに対して傾斜させてもよい。

１ 舵装置
２ 船舶
３ ラダーホーン
４ 舵
５，６ ガジョン
８，９ 軸受穴
１１，１２ 軸受ブッシュ
１６，１７ 舵軸
２３，２４ フランジ部材
２５ 軸受ブッシュの内径穴
２５ａ 内径穴の中心軸線
２６ 外径面
２６ａ 外径面の中心軸線
２８ 繊維材
２９ 芯材
２９ａ 芯材の積層中心軸線
３０ 凹凸嵌合部（回動規制手段）
３１ 切欠部
３２ 突起部
ＣＬ 回動基準線
Ｅ 内径穴の中心軸線と外径面の中心軸線の偏心量
Ｓ 船舶

Claims (5)

1. 船尾に固定されたラダーホーンと、回動基準線を軸に回転自在に支持される舵と、前記ラダーホーンの軸受穴と舵軸の間に介装される軸受ブッシュとを備え、前記軸受ブッシュは、その内径穴の中心軸線が前記回動基準線に合致するように、その外径面が切削形成されたものであることを特徴とする船舶の舵装置。
2. 前記軸受ブッシュは、平面状の繊維材をロール状に複数回巻いて積層させた芯材を硬化させ、これに前記外径面を加工して円筒状に形成したものであり、前記芯材の積層中心軸線が前記内径穴の中心軸線と一致するように形成され、前記外径面の中心軸線が前記積層中心軸線に対して偏心するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶の舵装置。
3. 前記軸受ブッシュが前記軸受穴の内部で回動することを規制する回動規制手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の船舶の舵装置。
4. 前記回動規制手段は、前記軸受ブッシュが前記軸受穴から軸方向に抜脱することを防止するために前記軸受穴の両端部に固定されるフランジ部材の少なくとも一方と、前記軸受ブッシュの端面との間に、互いに嵌合して前記軸受ブッシュの回動を規制する凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の船舶の舵装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の舵装置を備えたことを特徴とする船舶。

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