JP2788216B2 - 舶用ウオータジェット推進機の操縦装置 - Google Patents

舶用ウオータジェット推進機の操縦装置

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JP2788216B2
JP2788216B2 JP7320078A JP32007895A JP2788216B2 JP 2788216 B2 JP2788216 B2 JP 2788216B2 JP 7320078 A JP7320078 A JP 7320078A JP 32007895 A JP32007895 A JP 32007895A JP 2788216 B2 JP2788216 B2 JP 2788216B2
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joystick
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auxiliary
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泰夫 斎藤
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    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/02Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
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    • B63H25/02Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
    • B63H2025/026Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring using multi-axis control levers, or the like, e.g. joysticks, wherein at least one degree of freedom is employed for steering, slowing down, or dynamic anchoring

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、4軸
以上のウオータジェット推進船において、ウオータジェ
ット推進機の主機回転数(推力)、リバーサおよびデフ
レクタ角度を、1本のジョイスティックにより、或いは
これと回頭ダイヤルとで操作することにより、船の離着
岸時に必要とされる複雑な操船を1人でも容易に行える
ようにした舶用ウオータージェット推進機の操縦装置に
関する。
【0002】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】従来より2
機2軸構成のウオータジェット推進船が知られている
が、各ウオータジェット推進機の推力(リバーサ角度と
主機回転数)およびデフレクタ角度は、各機個別に制御
するか、或いは各機共通に同じ方向に同じ量になるよう
に共通制御する例が多い。これを本願のような例えば4
機4軸構成に適用した場合、操作要素数が多いため各機
個別の操縦は非常に困難であるし、また、単純な共通制
御では、離着岸のような複雑な操船は不可能である。
【0003】一方、特開平1−285486号公報に
は、推進力の方向と強さを任意に設定できる2機の推進
器を船尾の左右に設置するとともに、ジョイスティック
のような全方向性制御器と切換スイッチと操舵ハンドル
を設け、全方向性制御器の操作部の位置及び旋回量に応
じて各推進器の推進力の方向及び強さを制御するように
した船舶用操縦装置が提案されている。本操縦装置で
は、これら全方向性制御器や切換スイッチを操作して離
着岸時の操船、つまり、船体を真横移動させたり、斜め
移動やその場旋回等させたりするものである。しかし、
これらのいずれかの動作を行わせようとする時にはモー
ド切換を行う必要があり、そのため操作の連続性がなく
なり、操船の迅速性に欠けることから、離着岸のような
複雑な操船を一人で行うには不向きである。
【0004】また、特開平6−24388号公報に記載
の操縦装置では、操舵ハンドルに加え前後進レバー2本
を同時に操作する必要があるため、ワンマンコントロー
ルによる離着岸時の操船が難しいという欠点がある。
【0005】この出願に係る発明は、操船力を適宜設定
でき、また、離着岸のような操船要素の多い複雑な操船
にも好適なウオータージェット推進機の操縦装置を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のための解
決手段は次の通りである。すなわち、請求項1の舶用ウ
オータジェット推進機の操縦装置では、前後進推力を制
御するリバーサ機構とデフレクタ角度を制御するデフレ
クタ機構を有する主推進機を船尾部の左右舷に少なくと
も一対配備したウオータージェット推進船において、更
に左右舷に少なくとも一対のリバーサ機構を有する補助
推進機を該主推進機とは独立に制御できるように配備
し、該一対の補助推進機のジェット流の方向を逆にして
回頭モーメントを発生させることによって操船における
方位補償機能を付加し得るようにしている。
【0007】請求項2の舶用ウオータージェット推進機
の操縦装置では、前後進推力を制御するリバーサ機構と
デフレクタ角度を制御するデフレクタ機構を有する主推
進機を船尾部の左右舷に少なくとも一対配備したウオー
タージェット推進船において、更に左右舷に少なくとも
一対のリバーサ機構を有する補助推進機を配備し、該一
対の補助推進機のジェット流の方向を逆にして回頭モー
メントを発生させることによって操船における方位補償
機能を付加し得るようにし、1本のジョイスティックを
設けて、該ジョイスティックを一定の操作面内を自在に
動けるものとし、該操作面内の中心を中立原点とし、該
ジョイスティックの該操作面における操作限界位置に複
数の設定点を定め、この複数の設定点において左右舷の
各主推進機の最大推力および最大デフレクタ角度の単位
量を定めると共に、該ジョイスティックの操作面内の中
間操作点については該原点を含む近傍の2つの上記設定
点の3点からの補間により推力指令値、デフレクタ角度
指令値を求め、これらの指令値に基づき上記1本のジョ
イスティックによって前記左右舷主推進機の前後進推力
とデフレクタ角度を制御するようにし、前記一対の補助
推進機に対して1つの回頭ダイヤルを該ジョイスティッ
クの近傍に設け、この回頭ダイヤルの回転角ゼロ位置を
推力ゼロの中立原点とし、左右対称の一定回転角位置に
おいて各補助推進機の最大推力の単位量を設定し、該回
頭ダイヤルを操作することにより主推進機とは別個独立
に各補助推進機の前後進推力を制御するようにしたこと
を特徴としている。
【0008】請求項3の舶用ウオータージェット推進機
の操縦装置では、前後進推力を制御するリバーサ機構と
デフレクタ角度を制御するデフレクタ機構を有する主推
進機を船尾部の左右舷に少なくとも一対配備したウオー
タージェット推進船において、更に左右舷に少なくとも
一対のリバーサ機構を有する補助推進機を配備し、該一
対の補助推進機のジェット流の方向を逆にして回頭モー
メントを発生させることによって操船における方位補償
機能を付加し得るようにし、1本のジョイスティックを
設けて、該ジョイスティックを一定の操作面内を自在に
動けるものとし、該操作面内の中心を中立原点とし、該
ジョイスティックの該操作面における操作限界位置に複
数の設定点を定め、この複数の設定点において前記左右
舷の各主推進機と各補助推進機の最大推力の単位量およ
び各主推進機の最大デフレクタ角度の単位量を定めると
共に、該ジョイスティックの操作面内の中間操作点につ
いては原点を含む近傍の2つの上記設定点の3点からの
補間により推力指令値、デフレクタ角度指令値を求め、
これらの指令値に基づき上記1本のジョイスティックに
よって左右舷主推進機の前後進推力とデフレクタ角度お
よび左右舷補助推進機の前後進推力を制御するようにし
たことを特徴としている。
【0009】請求項1の手段では、一対の補助推進機の
ジェット流の方向を逆にして回頭モーメント発生させる
ことによって操船における方位補償機能を付加し得るの
で、船首にバウスラスタを設けたと同様の操船、つま
り、船を回頭させずに右舷横進、左舷横進させることが
できる。
【0010】また、請求項2及び3の手段では、複数機
のウオータジェット推進機をジョイスティックのみで、
或いはこれと回頭ダイヤルを操作するだけで操船要素の
最も多い離着岸時の操船を全て行うことができる。ま
た、ジョイスティック又は回頭ダイヤルの操作と、実際
に船が動く方向とが一致するように構成できるので、操
船者の感覚にも合致し、操船が極めてやり易くなる。そ
の結果、迅速的確な操船が可能となり、離着岸に要する
時間が大幅に短縮される。
【0011】複数機のウオータジェット推進装置を備え
ているので、それだけ操船力の増大を図ることが容易に
なり、大型船の操船に最適なウオータジェット推進装置
を得ることができる。
【0012】特に、請求項3の手段では、ジョイスティ
ックのみの操作で船の真横移動、小さい半径での急速回
頭が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この出願に係る発明の実施
の形態を図面を参照しながら説明する。
【0014】図1は、2機2軸のウオータジェット推進
装置を装備した船において、操船要素を1本のジョイス
ティックのみで操縦する例である。すなわち、図1(a)
はその模式的な平面図、(b) はその2機のウオータジェ
ット推進機を備えた船尾端部の拡大斜視図である。
【0015】図1(a) に示すように、船の離着岸時に一
人で操作(ワンマンコントロール)し易いように全方向
性を有する1本のジョイスティック1を備えた遠隔の操
縦装置(コントローラを含む)3が設置されている。こ
の操縦装置3は、通常、離着岸時の操船の利便性から操
舵室外の両ウイングに設置される。船尾端部に配設され
た2基のウオータジェット推進機(主推進機)5、6そ
れぞれにウオータジェット推進機を作動させるための主
機4が連結されており、これによって2機2軸のウオー
タジェット推進装置が形成されている。ジョイスティッ
ク1の操作によって各主機4の回転数と左右舷の主推進
機5、6のリバーサ機構Rないしデフレクタ機構Dが制
御されるようになっている。すなわち、図1(b)にも示す
ように、2機のウオータジェット推進機は、前後進を司
るリバーサ機構Rと操舵を司るデフレクタ機構Dとを有
する主推進機として構成されている。2機は左右舷に対
称位置に配設されている。2機のウオータジェット推進
機のうち、左舷に配置されているものを左舷機5、右舷
に配置されているものを右舷機6ともいう。
【0016】図2(a)、図3(a)および図4(a)はウオーター
ジェット推進機の縦断面図であり、これらの図はそれぞ
れウオータージェット推進機の中立、前進および後進状
態を示している。図において、リバーサ機構Rは、逆噴
射装置ともいわれ、アクチュエータ( 駆動シリンダ) 9
の伸縮動作によって作動するリンク機構Lを介して連動
する上部フラップ10、下部フラップ11及び後進バケ
ット12から構成されている。例えば船の前進時には、
図3(a)の如く後進バケット12は水平位置にあり、上下
フラップ10,11は平行位置にあって両者の間に最大
の吐出開口14が形成され( この状態が前進一杯のリバ
ーサ角度、即ち、最大前進推力を発生する状態である)
、ノズル18から吐出されたジェット流を真っ直ぐ後
方に噴出することで前進推力を得るようになっている。
また、後進時には、図4(a)のように上下フラップ10,
11は閉鎖位置にあり、後進バケット12は下部開口1
5を全開する位置まで下方に回動し( この状態が後進一
杯のリバーサ角度、即ち、最大後進推力を発生する状態
である) 、ジェット流は上下フラップ10,11に当っ
て下方に曲げられた後、後進バケット12に沿って斜め
前方に吐出され、後進推力を得るようになっている。図
1(b)も後進状態を図示したものである。なお、この出願
発明は、上記のような機器構成に限定されず、上記と同
様なリバーサ機能、デフレクタ機能等を発揮できる構成
のウオータージェット推進機であればよい。
【0017】一方、デフレクタ機構Dは、水平方向噴射
角偏向装置ともいわれ、図3(a)の如くデフレクタ13を
ポンプケーシング16側に上下のピン17で枢支し、該
デフレクタ13をピン17を支点として別のアクチュエ
ータ( 図示略) で水平に揺動旋回させる( この旋回角を
デフレクタ角度という、左右に一杯に揺動旋回させた時
が最大デフレクタ角度である) ことによって舵取装置と
同じ機能を発揮するものである。なお、図2(a)〜図3(a)
にはこのアクチュエータは図の複雑化を避けるため図示
されていない。
【0018】図5に示す如く上記した左右舷の主推進機
の推力は、リバーサ角度と主機の回転数との組み合わせ
によって制御される、いわゆるコンビネータ制御方式が
採られている(後述する補助推進機についても同様であ
る)。図5は縦軸に主機の回転数RPMとリバーサ角度
をとり、横軸に推力をとって両者の関係を示した図であ
る。縦軸のリバーサ角度は、上側が前進側、下側が後進
側、0が中立状態を示す。この中立位置はリバーサ機構
Rが図2(a)の位置にある状態に対応する。横軸の右側は
前進方向の推力、左側は後進方向の推力を示す。この図
から分かるようにコンビネータ制御とは、小さい推力指
令時は、主機の回転数をアイドル回転まで落としてリバ
ーサ角を変化させることで推力の大きさを調整し、大き
な推力指令時には、リバーサ角度は前進一杯又は後進一
杯の状態に固定し主機の回転数の増減により推力を調整
する制御方式である。
【0019】上記ジョイスティック1は、図6に示す正
方形で囲まれた領域、即ち、一定の操作面内を自在に動
けるようにしてあり、各主推進機の推力とデフレクタ角
度を、正方形(必ずしも正方形に限定されず例えば円形
等の操作面であってもよい)の操作面内の中心(原点)
0、操作面におけるジョイスティックの操作限界位置で
ある原点の真上・真下端、原点の左右真横端、
これらの中間位置である各対角上の4隅、計9
点の設定点で定義する。即ち、通常は最大推力および最
大デフレクタ角度を単位量(この単位量は制御指令値を
意味し、以下の実施例では最大の時を「1」と設定して
いる)とし、前進側を+、後進側を−、左回頭を+、右
回頭を−とする。この単位量は、適用船の固有のものと
して決定され、通常はシュミレーションによって決めら
れる。上記の例では原点以外の8つの設定点において各
主推進機の最大推力の単位量を「1」(絶対値)として
いる。デフレクタ角度については、原点、設定点およ
び設定点においてゼロ、その他の設定点〜、〜
において最大デフレクタ角度の単位量を「1」(絶対
値)としている。例えば、ジョイスティック1を設定点
にとった場合には、操縦装置3から各主推進機の制御
装置(図示せず)に「1」の推力指令値が発信され、最
大推力を発生するようにウオータージェット推進機を制
御する(具体的には図2の油圧シリンダ9を制御する)
ものである。
【0020】なお、ある設定点においては、操船上の都
合でこの値そのものを調整・変更しても差し支えない。
例えば、実際の操船の状態をみて、ある設定点では
「1」を「0.75」に変更してもよい。
【0021】ジョイスティック1が中間操作点にある
時、例えば図6におけるA位置にある場合には、原点0
を含む近傍3点(この場合は原点と設定点)からの
補間により各ウオータージェット推進機の推力とデフレ
クタ角度の制御指令値をジョイスティック1の操作の都
度瞬時に求める。例えばジョイスティックを0点から前
に1/2 、右横に1/4 位置に倒してA点にあるとした場
合、この時の推力およびデフレクタ角度を次のように補
間して決定する。
【0022】 左舷機推力=(の左舷推力−0 の左舷推力)×1/2 +(の左舷推力−の 左舷推力) ×1/4 =0.5 右舷機推力=(の右舷推力−O の右舷推力)×1/2 +(の右舷推力−の 右舷推力) ×1/4 =0.5 左舷機デフレクタ角度=(の左舷角度−O の左舷角度) ×1/2 + (の左舷 角度−の左舷角度) ×1/4 =−0.25 右舷機デフレクタ角度=(の右舷角度−O の右舷角度) ×1/2 + (の右舷 角度−の右舷角度) ×1/4 =−0.25 上記構成において図7に示す9つの操船例が実現され
る。以下個々に説明していく。図7の上段の数値は推力
の指令値で、左側の数値は左舷機への指令値、右側の数
値は右舷機への指令値を示している。また、下段はデフ
レクタ角度の指令値を示す。前述したように数値自体は
便宜的に設定したものであって、この例では、数値の
「1」は最大推力又は最大デフレクタ角度をとるべき与
えられる指令値を意味している。従って、「1」より小
さい指令値が与えられた時は、最大推力または最大デフ
レクタ角度より小さい推力又はデフレクタ角度をとるよ
うな指令値が操縦装置3の制御装置から各主推進機5、
6に出されていることを意味する。
【0023】図中、略三角形で示すものは、模式的に表
現したウオータージェット推進船、黒矢印はジェット流
の噴出方向(推力方向はこの逆となる)と大きさ、白矢
印は船体の動きを示している。また、右上隅の操縦装置
は、ジョイスティックのとられた位置を示している。
【0024】0は中立 図7の9つの操船例の図において、中央の図は、ジョイ
スティックが中央原点0の位置にあるから、中立(N)
状態を示し、この時の左右舷のウオータージェット推進
機は図2(a)の如き状態である。なお、図7における○
内の番号は図6におけるジョイスティックのとられた位
置と対応している。以下同様である。
【0025】は前進 ジョイスティックを図6のの位置にとった時には左右
舷のウオータージェット推進機はいずれも図3(a) の状
態になり、ジェット流は後方に噴出されて前進推力を得
る。この場合、指令値は「1」であるから最大前進推力
を発生し、船は白い矢印方向に進む。
【0026】は前進右回頭 ジョイスティックを図6のの位置(右上斜め隅)にと
った時には左右舷機に付与される推力指令値がいずれも
「1」、デフレクタ角度指令値がいずれも「−1」とな
るので、左右舷機は最大の前進推力を発生し、そのデフ
レクタは、最大のデフレクタ角度まで右に揺動し、ジェ
ット流は斜め後方に噴出され、船は前進右回頭する。
【0027】は右舷横進 ジョイスティックを図6のの位置(右横)にとった時
には、左舷機の推力指令値としては「1」、デフレクタ
角度指令値としては「1」が付与され、同時に右舷機の
推力指令値としては「−1」、デフレクタ角度指令値と
しては「−1」が付与される。従って、左舷機のデフレ
クタは、最大のデフレクタ角度まで左に揺動してジェッ
ト流は左斜め後方に噴出し、右舷機のデフレクタは、最
大のデフレクタ角度まで右に揺動し、ジェット流は左斜
め前方に噴出される。この時、船は右舷横進するが、方
位補償がないので船体は左に緩やかに回頭する。
【0028】は後進左回頭 ジョイスティックを図6のの位置(右下斜め隅)にと
った時には、左舷機および右舷機共にその推力指令値と
しては「−1」、デフレクタ角度指令値としては「−
1」が付与される。従って、左右舷機のいずれのデフレ
クタも、最大のデフレクタ角度まで右に揺動してジェッ
ト流は左斜め上方に噴出されるので、、船は後進左回頭
する。
【0029】は後進 ジョイスティックを図6のの位置にとった時には、左
右舷機にはいずれも「−1」の推力指令値が付与され
る。デフレクタ角度はいずれも「0」であるからジェッ
ト流は前方に噴出し(図4参照)、最大後進推力を発生
し、船は真っ直ぐ後方へ進む。
【0030】は後進右回頭 ジョイスティックを図6のの位置にとった時には、左
右舷機にはいずれも「−1」の推力指令値が付与され、
同時にデフレクタ角度指令値としては「1」が付与され
る。従って、デフレクタは左に揺動し、ジェット流は右
斜め前方に噴出するので、船は後進右回頭する。
【0031】は左舷横進 ジョイスティックを図6のの位置にとった時には、左
舷機には「−1」の推力指令値、「1」のデフレクタ角
度が付与され、同時に右舷機には「1」の推力指令値、
「−1」のデフレクタ角度が付与される。従って、左舷
機のデフレクタは左に揺動して右斜め前方にジェット流
を噴出し、右舷機のデフレクタは右に揺動して右斜め後
方にジェット流を噴出するので、船は左舷横進するが、
方位補償がないので船体は右に緩やかに回頭する。
【0032】は前進左回頭 ジョイスティックを図6のの位置にとった時には、左
右舷機にはいずれも推力指令値「1」、デフレクタ角度
指令値「1」が付与される。従って、左右舷機のデフレ
クタはいずれも左に揺動し、ジェット流を左斜め後方に
噴出するので、船は前進左回頭する。
【0033】なお、ジョイスティックを図6のA点(中
間位置)にとった時には、前述した補間で求めたよう
に、左舷機推力指令値は0.5 、右舷機推力指令値も0.5
、左舷機デフレクタ角度は−0.25、右舷機デフレクタ
角度も−0.25となる。従って、この時、船は図7の前
進右回頭の状態と同じ動きを緩やかに(旋回半径を大き
く)とることになる。
【0034】図8には、4軸のウオータージェット推進
機を1本のジョイスティックと1つの回頭ダイヤルで操
縦するものが示されている。すなわち、図8(a) に示す
ように、船の離着岸時に一人で操作(ワンマンコントロ
ール)し易いように上記と同様な全方向性を有する1本
のジョイスティック1と1個の回頭ダイヤル2を備えた
遠隔の操縦装置(コントローラを含む)3が設置されて
いる。船尾端部に配設された4機のウオータジェット推
進機5〜8それぞれにウオータジェット推進機を作動さ
せるための主機4が連結されており、これによって4機
4軸のウオータジェット推進装置が形成されている。な
お、左舷の内側(船体中央寄り)に配置したものを左舷
主推進機(内側機)5、外側に配置したものを左舷補助
推進機(外側機)7といい、これらとそれぞれ対称位置
に配置され対となっているものを、それぞれ右舷主推進
機(内側機)6、右舷補助推進機(外側機)8という。
【0035】図8(b) にも示すように、4基のウオータ
ジェット推進機のうち2基(この例では一対の内側機
5、6)は前後進を司るリバーサ機構Rと操舵を司るデ
フレクタ機構Dとを有する主推進機5,6として構成さ
れ、他の2基(外側機7、8)はリバーサ機構Rのみ有
する(水平に揺動旋回せず固定式である)。内側機5、
6と外側機7、8とは必ずしも同じ能力に設定する必要
はないが、少なくとも対となっているもの同志は、制御
の複雑化を避ける観点から同一の能力に設定しておくの
がよい。
【0036】ジョイスティック1は、左右舷主推進機
5、6の各主機4の回転数とそのリバーサ機構Rないし
デフレクタ機構Dを制御するもので、図1の装置と同様
な要領で制御指令値が決定される。ジョイスティック1
の近傍には回頭ダイヤル2が設けてあり、この回頭ダイ
ヤル2は、左右舷補助推進機7、8の各主機4の回転数
とそのリバーサ機構を制御するものである。ジョイステ
ィック1は、補助推進機7、8の制御とは無関係であ
る。すなわち、回頭ダイヤル2の回転角ゼロ位置を推力
ゼロの中立原点とし、左右対称の一定回転角(通常は9
0°)位置において各補助推進機7、8の最大推力の単
位量を設定し(図10参照)、該回頭ダイヤル2を操作
することにより、主推進機7、8とは別個独立に、各補
助推進機7、8のリバーサ機構を介して各補助推進機
7、8の前後進推力を制御できるようになっている。
【0037】図1の装置と比較した場合、一対の補助推
進機を追加装備し、この補助推進機の制御のための回頭
ダイヤルを設けて主推進機とは独立に制御することによ
り、回頭モーメントのみを発生するようにした点が異な
る。
【0038】図8は4機4軸の装備例であるが、図9に
示す如く6機6軸、図示していなが8機8軸でもよい。
主推進機の能力を強化する必要がある場合には、主推進
機5、6を二対以上設置することもある。
【0039】図10は、上記構成における操船例の一部
である。図7にない操船例のみを示す。補助推進機7、
8を装備することによって船首部にバウスラスタを設け
たと同様な機能(これを方位補償機能という)を得る。
回頭ダイヤルをa位置にとった時には推力発生せず、こ
れより90°回転してc位置にもってきた時には左舷補
助推進機7には「−1」の指令値、右舷補助推進機8に
は「+1」の指令値が与えられるようになっている。逆
に操作した場合にはこの符号は逆になる。また、aとc
の中間位置(45 °回転) に回頭ダイヤルをもってきた時
には指令値が「0.5 」になる。つまり、回頭ダイヤルの
回転角に応じて線形的に指令値が変化する。
【0040】図10に示す如く、いま、ジョイスティッ
クは中立点に保持し、回頭ダイヤルをc 位置までもって
きたとすると、左舷と右舷の補助推進機のジェット流の
方向は逆になり( 左舷は後進推力、右舷は前進推力) 、
船はその場で左回頭する。これと対称のd 位置にとった
時には右回頭する。
【0041】一方、ジョイスティック1 を右真横に倒
し、かつ、回頭ダイヤルをb 位置にもってきた時には、
図7 のの操船例に方位補償機能が付加されことにな
り、船は左舷方向に真横に移動する。同様にジョイステ
ィックと回頭ダイヤルをこれと対称位置にとった時には
図7 のの操船例に方位補償機能が付加され、船は右舷
方向に真横に移動する。つまり、補助推進機7、8を装
備することによって船首部にバウスラスタを設けたと同
様な機能を得ることができる。
【0042】図11の装置では、機器構成は図8の装置
と同様、4機4軸であるが、回頭ダイヤルを設けず、1
本のジョイスティックのみで両舷の主推進機5、6と補
助推進機7、8を制御するようにしたものである。
【0043】すなわち、ジョイスティック1を一定の正
方形の操作面内を自在に動けるものとし、該操作面内の
中心を推力ゼロの中立原点とし、該原点を通る上下端、
左右端および4隅の計8つの設定点において各主推進機
7、8の推力の単位量を設定し、更に原点および上下端
をデフレクタ角度ゼロの中立点とし且つ左右端と4隅に
おいてデフレクタ角度の単位量を設定する。そして原点
と上下端を各補助推進機7、8の推力ゼロの中立点と
し、かつ左右端と4隅の計6点において各補助推進機
7、8の推力の単位量を設定する。また、該ジョイステ
ィック1の操作面内の中間操作点については原点を含む
近傍の上記設定点の3点からの補間により推力指令値、
デフレクタ角度指令値を求め、これらの指令値に基づき
1本のジョイスティックによって左右舷主推進機5、6
の前後進推力とデフレクタ角度および左右舷補助推進機
7、8の前後推力を制御する。
【0044】図12に設定した制御指令値の例を示す。
例えば、ジョイスティックを、の操作点にとった時
には、各主推進機に与えられる推力の単位量すなわち推
力指令値は最大の「1」又は「−1」であり、各補助推
進機の推力はゼロ、デフレクタ角度はいずれもゼロであ
る。の操作点では、各主推進機の推力指令値は「0.5
」、デフレクタ角度は「−1 」、各補助推進機の推力
は右舷「−0.75」、左舷「0.75」、デフレクタ角度はい
ずれもゼロである。「0.5 」や「0.75」の値そのものは
絶対的なものでなく、これは、船の固有の性質(例えば
船種、船型、幅、長さ等の諸要素から固有に有する重心
位置、旋回性等)に係わるものである。図12は通常シ
ュミレーションによって一般的に決定したものであるか
ら、実際の船の動きが要求に合わなければ船上で船長が
これらを例えば「0.75」の値を「1」に設定し直しても
差し支えない。この場合には船の動きが多少変わってく
る(例えば船の旋回半径が変わる)だけである。
【0045】さて、上記のような制御内容を有する操縦
装置において、1 本のジョイスティックを操作すること
によって図12の〜の操船例が実現される。これら
の図において船尾端の黒い矢印は、噴流の方向( 推力方
向はこの逆) と大きさを示し、船体に示した白い矢印は
船の動きを示すことは上記と同様である。つまり、前述
した図7の操船例がそのまま実現できるが、左右舷少な
くとも一対の補助推進機7、8を配備したことにより、
との操作点において、方位補償機能が付与され、回
頭しない右舷横進、左舷横進ができる。その他は図7と
同様であるのでここでは説明は省略する。
【0046】特に図示はしていないが、図11の装置と
同様に、4機4軸のウオータージェット推進機におい
て、補助推進機に対して更に図8の回頭ダイヤルを付加
してもよい。すなわち、左右舷一対の補助推進機に対し
て1つの回頭ダイヤルをジョイスティックの近傍に設
け、この回頭ダイヤルの回転角ゼロ位置を中立原点と
し、左右対称の一定回転角(通常90°)位置において
左右舷の各補助推進機の最大推力の単位量を設定する。
そして、回頭ダイヤルの制御指令値とジョイスティック
の制御指令値とを重ね合わせて各補助推進機のリバーサ
機構を介して前後進推力を制御するようにしたものであ
る。両者の指令を重ね合わせた場合にその値が最大推力
を超える場合には、最大推力に固定されるようになって
いる。
【0047】
【発明の効果】請求項1に係る発明では、一対の補助推
進機のジェット流の方向を逆にして回頭モーメント発生
させることによって操船における方位補償機能を付加し
得るので、船首にバウスラスタを設けたと同様の操船、
つまり、船を回頭させずに右舷横進、左舷横進させるこ
とができる。
【0048】請求項2及び3に係る発明では、複数機の
ウオータジェット推進機をジョイスティックのみで、或
いはこれと回頭ダイヤルを操作するだけで操船要素の最
も多い離着岸時の操船を全て行うことができるので、ワ
ンマンコントロールに最適なウオータージェット推進機
の操縦装置を実現できる。
【0049】また、ジョイスティック又は回頭ダイヤル
の操作と、実際に船が動く方向とが一致するように構成
できるので、操船者の感覚にも合致し、操船が極めてや
り易くなる。その結果、迅速的確な操船が可能となり、
離着岸に要する時間が大幅に短縮される。
【0050】複数機のウオータジェット推進装置を備え
ているので、それだけ操船力の増大を図ることが容易に
なり、大型船の操船に最適なウオータジェット推進装置
を得ることができる。
【0051】特に、請求項3に係る発明では、ジョイス
ティックのみの操作で船の真横移動、小さい半径での急
速回頭が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】2機2軸のウォータージェット推進装置を装備
した船を示し、(a) は2軸のウオータジェット推進船の
模式的な平面図、(b) は2機のウオータジェット推進機
を配設した船尾端部の拡大斜視図である。
【図2】(a) は同ウオータージェット推進機の中立状態
を示す側断面図、(b) はその時の指令値の表である。
【図3】(a) は同ウオータージェット推進機の前進状態
を示す側断面図、(b) はその時の指令値の表である。
【図4】(a) は同ウオータージェット推進機の後進状態
を示す側断面図、(b) はその時の指令値の表である。
【図5】コンビネータ制御の説明図である。
【図6】ジョイスティックの操作範囲を示す図である。
【図7】指令値と操船例を示す図である。
【図8】この出願発明の実施形態を示し、(a) は、4軸
のウオータージェット推進船の模式図、(b) は主推進機
と補助推進機とを船尾端部に配備した拡大斜視図であ
る。
【図9】6軸のウオータージェット推進船の場合の船尾
平面図である。
【図10】指令値と操船例の図である。
【図11】この出願発明の他の実施形態を示す4軸のウ
オータージェット推進船の模式図である。
【図12】指令値と操船例の図である。
【符号の説明】
1…ジョイスティック 2…回頭ダイヤル 3…操縦装置 4…主機 5…(左舷)主推進機 6…(右舷)主推進機 7…(左舷)補助推進機 8…(右舷)補助推進機 R…リバーサ機構 D…デフレクタ機構
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−162195(JP,A) 特開 平6−24388(JP,A) 特開 平6−301435(JP,A) 特開 平8−20388(JP,A) 実開 平3−28096(JP,U) 実開 昭63−134895(JP,U) 特公 平3−14680(JP,B2) 特公 平3−39876(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B63H 25/00 - 25/02 B63H 25/42 B63H 25/46 B63H 11/10 - 11/11 G05G 9/047 H01C 10/20 A63F 9/22 G06F 3/033

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後進推力を制御するリバーサ機構とデ
    フレクタ角度を制御するデフレクタ機構を有する主推進
    機を船尾部の左右舷に少なくとも一対配備したウオータ
    ージェット推進船において、 更に左右舷に少なくとも一対のリバーサ機構を有する補
    助推進機を該主推進機とは独立に制御できるように配備
    し、該一対の補助推進機のジェット流の方向を逆にして
    回頭モーメントを発生させることによって操船における
    方位補償機能を付加し得るようにした、舶用ウオーター
    ジェット推進機の操縦装置。
  2. 【請求項2】 前後進推力を制御するリバーサ機構とデ
    フレクタ角度を制御するデフレクタ機構を有する主推進
    機を船尾部の左右舷に少なくとも一対配備したウオータ
    ージェット推進船において、 更に左右舷に少なくとも一対のリバーサ機構を有する補
    助推進機を配備し、該一対の補助推進機のジェット流の
    方向を逆にして回頭モーメントを発生させることによっ
    て操船における方位補償機能を付加し得るようにし、 1本のジョイスティックを設けて、該ジョイスティック
    を一定の操作面内を自在に動けるものとし、該操作面内
    の中心を中立原点とし、該ジョイスティックの該操作面
    における操作限界位置に複数の設定点を定め、この複数
    の設定点において左右舷の各主推進機の最大推力および
    最大デフレクタ角度の単位量を定めると共に、該ジョイ
    スティックの操作面内の中間操作点については該原点を
    含む近傍の2つの上記設定点の3点からの補間により推
    力指令値、デフレクタ角度指令値を求め、これらの指令
    値に基づき上記1本のジョイスティックによって前記左
    右舷主推進機の前後進推力とデフレクタ角度を制御する
    ようにし、 前記一対の補助推進機に対して1つの回頭ダイヤルを該
    ジョイスティックの近傍に設け、この回頭ダイヤルの回
    転角ゼロ位置を推力ゼロの中立原点とし、左右対称の一
    定回転角位置において各補助推進機の最大推力の単位量
    を設定し、該回頭ダイヤルを操作することにより主推進
    機とは別個独立に各補助推進機の前後進推力を制御する
    ようにしたことを特徴とする舶用ウオータージェット
    推進機の操縦装置。
  3. 【請求項3】 前後進推力を制御するリバーサ機構とデ
    フレクタ角度を制御するデフレクタ機構を有する主推進
    機を船尾部の左右舷に少なくとも一対配備したウオータ
    ージェット推進船において、 更に左右舷に少なくとも一対のリバーサ機構を有する補
    助推進機を配備し、該一対の補助推進機のジェット流の
    方向を逆にして回頭モーメントを発生させることによっ
    て操船における方位補償機能を付加し得るようにし、 1本のジョイスティックを設けて、該ジョイスティック
    を一定の操作面内を自在に動けるものとし、該操作面内
    の中心を中立原点とし、該ジョイスティックの該操作面
    における操作限界位置に複数の設定点を定め、この複数
    の設定点において前記左右舷の各主推進機と各補助推進
    機の最大推力の単位量および各主推進機の最大デフレク
    タ角度の単位量を定めると共に、該ジョイスティックの
    操作面内の中間操作点については原点を含む近傍の2つ
    の上記設定点の3点からの補間により推力指令値、デフ
    レクタ角度指令値を求め、これらの指令値に基づき上記
    1本のジョイスティックによって左右舷主推進機の前後
    進推力とデフレクタ角度および左右舷補助推進機の前後
    進推力を制御するようにしたことを特徴とする、舶用ウ
    オータージェット推進機の操縦装置。
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