JP6512769B2 - 一軸二舵船の舵角指示器 - Google Patents

Description

本発明は一軸二舵船の舵角指示器に関し、一対の舵のそれぞれの舵角を一瞥の視野内で同時に認識する技術に係るものである。

従来、図７に示すように、舵角指示器１は、一つの指針２と、指針２の周囲に左右対象に配置され、右舷側に転舵したときの舵角目盛３と、左舷側に転舵したときの舵角目盛４を有しており、両舷側の舵角目盛３、４の最大表示舵角は等しく４０°に設定されている。

あるいは、図８に示すように、大舵角の舵取機を使用する場合には、両舷側の舵角目盛３、４の最大表示舵角は等しく７０°に設定されている。
さらに、例えば特許文献１では、操縦レバーの各位置に対応する２枚の舵の回転位置と、その組み合わせによって生ずる船体の運動の方向とを各操縦モードとしてコントローラに設定し、コントローラにおける各操縦モードに対応して２枚の舵の回転位置と船体の運動の方向とを示す各操縦モード表示像を表示装置に設定しており、操縦レバーの各位置に応じて各操縦モード表示像を表示装置の表示面に表している。

特開平５−３０５８９８

上記した構成では、操縦者は船体の運動方向および２枚の舵の回転位置の両方を視覚によって容易に認識することができるので、２枚の舵の位置の組み合わせと、それによって生ずる船体の運動の方向との関係を頭の中で考える必要がなくなり、操縦者の負担を大幅に軽減することができ、緊急操縦の必要があるとき、咄嗟に誤りなく船を操縦することが容易になるなど、卓越した効果を発揮する。

しかしながら、上記の構成では、操縦者は実際の舵の舵角を認識することができず、舵取機等に異常が生じて実際舵角が目標操舵角に達していない場合などにおいては、異常事態が発生したことの認識が遅れて異常事態に対処する初動行動に遅れが生じる。

本発明は上記した課題を解決するものであり、ロータリーベーン舵取機を用いた一軸二舵船において二つの舵の実際舵角を一瞥の視野内に捉え、異常の有無を容易に認識できる一軸二舵船の舵角指示器を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の一軸二舵船の舵角指示器は、船尾に配置した一基の推進プロペラと、推進プロペラの後方に配置した左右一対の舵と、各舵をそれぞれ駆動する一対のロータリーベーン舵取機と、各舵の舵角を表示する舵角指示器を備え、２枚の舵の舵角の組み合わせによって船体運動の方向を制御する一軸二舵船において、
双方のロータリーベーン舵取機は、転舵可能な可動範囲を外舷側と内舷側とで転舵限度舵角を異ならせて設置し、外舷側に大きく転舵限度舵角を設定し、内舷側に転舵限度舵角を小さく設定し、舵角指示器は、単一の表示盤面内に、各舵の舵角をそれぞれ指し示す左右一対の二つの指針と、各指針の周囲に配置されて、外舷側にロータリーベーン舵取機の外舷側の転舵限度舵角を表示し、内舷側にロータリーベーン舵取機の内舷側の転舵限度舵角を表示する左右一対の舵角目盛を備え、双方の指針は、転舵角度にかかわらず舵軸の軸廻りに等速度で回動する各舵の実際舵角の変化を逐次に指し、舵角指示器は、単一の表示盤内で双方の指針の動きを同時に視認可能に、かつ相対的に比較表示して舵取機の異常の有無を知らせることを特徴とする。

本発明の一軸二舵船の舵角指示器において、双方のロータリーベーン舵取機は、外舷側の転舵限度舵角を１０５°として設置し、舵角指示器の左右の舵角目盛は、外舷側に転舵限度舵角１０５°を表示することを特徴とする。

本発明の一軸二舵船の舵角指示器において、舵角指示器は、各舵の転舵速度の適否を表す転舵速度表示部を有することを特徴とする。

以上のように本発明によれば、２枚の舵の舵角の組み合わせ、例えば右舷舵が外舷側に転舵限度舵角１０５°に転舵し、左舷舵が内舷側に転舵限度舵角３５°に転舵することによって船体運動の方向を制御する。すなわち、左右両舵はそれぞれ独立して駆動される。

この際に、ロータリーベーン舵取機によって駆動される舵の転舵速度は、転舵角度にかかわらず舵軸の軸廻りにおいて等速度であり、各舵の目標操舵角が両舷側の舵において相違しても、各舵は目標操舵角まで速やかに等速度で回動する。この間に、舵角指示器の二つの指針は各舵の実際舵角に応じて変位し、操縦者に各舵の実際舵角の変化を逐次に指し示す。

したがって、二つの指針の変化を同時に視認することで、双方の指針の動きを相対的に比較することができ、一方の指針の動きが他方の指針の動きに比べて遅れる場合に、舵取機の異常を速やかに認識して異常発生に対する初動動作を適切に行うことができる。

本発明の実施の形態における舵角指示器を示す正面図 同実施の形態における推進器の構成を示す模式図 同実施の形態におけるロータリーベーン舵取機を示す斜視図 同ロータリーベーン舵取機の断面図 本発明の実施の形態における舵角の組み合わせと船体運動方向を示す模式図 本発明の実施の形態における舵角の組み合わせと船体運動方向を示す模式図 従来の舵角指示器を示す正面図 従来の他の舵角指示器を示す正面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４において、一軸二舵船は、船尾に一基の推進プロペラ１１と、その後方で推進プロペラ軸心に対して対称の位置に配置した左右一対の高揚力舵１２ａ、１２ｂと、各高揚力舵１２ａ、１２ｂをそれぞれ駆動する一対のロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂと、ロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂの駆動を制御する制御装置１４ａ、１４ｂと、各高揚力舵１２ａ、１２ｂの舵角を表示する舵角指示器１５を備えている。

高揚力舵１２ａ、１２ｂは、舵ブレードの水平断面の輪郭が前方へ半円形状に突出させた前縁部と前縁部に連続して流線型に幅を増大させた後に最小幅部に向けて徐々に幅を減少させた中間部と中間部に連続して所定幅の後方端に向けて徐々に幅を増大させた魚尾後縁部とからなる形状を有している。

そして、図５、図６に示すように、それぞれの高揚力舵１２ａ、１２ｂの舵角を組み合わせることにより推進プロペラ後流を制御して前後左右のいずれの方向にも推力を発生させて船体運動の方向を制御でき、推進プロペラ１１が前進方向回転する状態のままで船の前後進、左右旋回、船首・船尾の回頭、ホーバーリング、微速航行ができるなど、高い操縦性を発揮する。

図３、図４に示すように、ロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂは、ハウジング１１１と、その内部に収納されて回転するローター１１２とを有している。ローター１１２は、舵軸１１０に緊合されており、外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のべーン１１３が突設してある。ハウジング１１１は、内周面の周方向に沿った等間隔の位置に、ベーン１１３と同数のセグメント１１４を突設している。

ローター１１２は、ベーン１１３とセグメント１１４の間に作用する油圧によって舵軸１１０の軸心廻りに回転し、ベーン１１３が一方のセグメント１１４に近接する位置から他方のセグメント１１４に近接する位置まで、１４０°回転して高揚力舵１２ａ、１２を回転駆動する。

このロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂは、転舵可能な可動範囲を外舷側と内舷側とで転舵限度舵角を異ならせて設置してあり、外舷側に大きく転舵限度舵角を設定し、内舷側に転舵限度舵角を小さく設定している。ここでは外舷側に転舵限度舵角１０５°とし、内舷側に転舵限度舵角３５°としている。内舷側の転舵限度舵角は２５°に設定することも可能である。

舵角指示器１５は、単一の表示盤面１６のなかに、各舵の舵角をそれぞれ指し示す左右一対の二つの指針１７ａ、１７ｂと、各指針１７ａ、１７ｂの周囲に配置された左右一対の舵角目盛１８ａ、１８ｂを備えている。舵角目盛１８ａ、１８ｂは、外舷側にロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂの外舷側の転舵限度舵角１０５°を含んで最大表示舵角１１０°を表示し、内舷側にロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂの転舵限度舵角３５°と同じ最大表示舵角３５°を表示している。最大表示舵角は余裕を見て任意の値に設定することも可能である。

さらに、舵角指示器１５は、各高揚力舵１２ａ、１２ｂの転舵速度の適否を表す転舵速度表示部１９ａ、１９ｂを有している。
転舵速度表示部１９ａ、１９ｂは、例えば、高揚力舵１２ａ、１２ｂを５°転舵するのに要する移動時間が、２．５秒以下である場合は無点灯を維持し、２．５秒から３．０秒である場合は赤色点灯し、３．０秒以上である場合は赤色点滅点灯して、操縦者に転舵速度の異常の有無を知らせる。

以上、上記構成の作用を説明する。本実施の形態では、２枚の舵の舵角の組み合わせることによって船体運動の方向を制御する。
例えば、左旋回に対しては、図５（ａ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に３５°、右舷の高揚力舵１２ｂを取舵方向に３５°取った組合せとする。逆の右旋回に対しては、左舷の高揚力舵１２ａを面舵方向に３５°、右舷の高揚力舵１２ｂａを面舵方向に３５°取った組合せとする。

左回頭に対しては、図５（ｂ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に７０°、右舷の高揚力舵１２ｂを取舵方向に３５°取った組合せとする。逆の右回頭に対しては、左舷の高揚力舵１２ａを面舵方向に３５°、右舷の高揚力舵１２ｂを面舵方向に７０°取った組合せとする。

図５（ｃ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に１０５°、右舷の高揚力舵１２ｂを面舵方向に１０５°取った組合せとすることにより、船は後進する。
後進左旋回に対しては、図６（ａ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に７５°、右舷の高揚力舵１２ｂを面舵方向に１０５°取った組合せとする。

後進左回頭に対しては、図６（ｂ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に６５°、右舷の高揚力舵１２ｂを面舵方向に１０５°取った組合せとする。
ホーバーリング（その場停止）に対しては、図６（ｃ）に示すように、左舷の高揚力舵１２ａを取舵方向に７５°、右舷の高揚力舵１２ｂを面舵方向に７５°取った組合せとする。

このように、本発明においては、左右両舷の高揚力舵１２ａ、１２ｂはそれぞれ独立して駆動される。この際に、ロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂによって駆動される高揚力舵１２ａ、１２ｂの転舵速度は、転舵角度にかかわらず舵軸１１０の軸廻りにおいて等速度であり、各高揚力舵１２ａ、１２ｂの目標操舵角が両舷側の高揚力舵１２ａ、１２ｂにおいて相違しても、各高揚力舵１２ａ、１２ｂは目標操舵角まで速やかに等速度で回動する。この間に、舵角指示器１５の二つの指針１７は各高揚力舵１２ａ、１２ｂの実際舵角に応じて変位し、操縦者に各高揚力舵１２ａ、１２ｂの実際舵角の変化を逐次に指し示す。

したがって、二つの指針１７ａ、１７ｂの変化を同時に視認することで、双方の指針１７ａ、１７ｂの動きを相対的に比較することができ、一方の指針１７ａの動きが他方の指針１７ｂの動きに比べて遅れる場合に、ロータリーベーン舵取機１３ａ、１３ｂの異常を速やかに認識して異常発生に対する初動動作を適切に行うことができる。

さらに、上述したように、転舵速度表示部１９ａ、１９ｂが、無点灯、赤色点灯、赤色点滅点灯の各モードにおいて操縦者に転舵速度の異常の有無を知らせる。

１１ 推進プロペラ
１２ａ、１２ｂ 高揚力舵
１３ａ、１３ｂ ロータリーベーン舵取機
１４ａ、１４ｂ 制御装置
１５ 舵角指示器
１６ 表示盤面
１７ａ、１７ｂ 指針
１８ａ、１８ｂ 舵角目盛
１９ａ、１９ｂ 転舵速度表示部
１１１ ハウジング
１１２ ローター
１１０ 舵軸
１１３ べーン
１１４ セグメント

Claims (3)

1. 船尾に配置した一基の推進プロペラと、推進プロペラの後方に配置した左右一対の舵と、各舵をそれぞれ駆動する一対のロータリーベーン舵取機と、各舵の舵角を表示する舵角指示器を備え、２枚の舵の舵角の組み合わせによって船体運動の方向を制御する一軸二舵船において、
   双方のロータリーベーン舵取機は、転舵可能な可動範囲を外舷側と内舷側とで転舵限度舵角を異ならせて設置し、外舷側に大きく転舵限度舵角を設定し、内舷側に転舵限度舵角を小さく設定し、
   舵角指示器は、単一の表示盤面内に、各舵の舵角をそれぞれ指し示す左右一対の二つの指針と、各指針の周囲に配置されて、外舷側にロータリーベーン舵取機の外舷側の転舵限度舵角を表示し、内舷側にロータリーベーン舵取機の内舷側の転舵限度舵角を表示する左右一対の舵角目盛を備え、
   双方の指針は、転舵角度にかかわらず舵軸の軸廻りに等速度で回動する各舵の実際舵角の変化を逐次に指し示し、
   舵角指示器は、単一の表示盤内で双方の指針の動きを同時に視認可能に、かつ相対的に比較表示して舵取機の異常の有無を知らせることを特徴とする一軸二舵船の舵角指示器。
2. 双方のロータリーベーン舵取機は、外舷側の転舵限度舵角を１０５°として設置し、
   舵角指示器の左右の舵角目盛は、外舷側に転舵限度舵角１０５°を表示することを特徴とする請求項１に記載の一軸二舵船の舵角指示器。
3. 舵角指示器は、各舵の転舵速度の適否を表す転舵速度表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の一軸二舵船の舵角指示器。

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