JP7195973B2 - Forward/backward steering device - Google Patents
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Description
本発明は、前後進操舵装置に関する。 The present invention relates to a forward/backward steering system.
従来、ウォータージェット推進型の船舶は、例えばウォータージェットポンプにより海水を汲み上げて船体の噴射部分から噴射し、その反力を推進力として前後進する。このような船舶の前進、後進及び旋回を制御する装置として、前後進操舵装置が知られており、例えば、特許文献1に示されるような、噴射部分から噴射された水を船体の進行方向の後方に噴射するノズルと、旋回可能でありノズルから噴射された水を内部に流通させ、後方開口部と下方開口部との間で切り替えて流出させる操舵ダクトと、下方開口部から流出する水を進行方向の前方に向けて流すルーバ翼と、を備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a water jet propulsion type vessel draws up seawater using, for example, a water jet pump, injects the seawater from an injection portion of the hull, and propels forward and backward using the reaction force as the propulsion force. A forward/backward steering system is known as a device for controlling the forward, backward, and turning movements of such a ship. A nozzle that jets backward, a steering duct that is rotatable and allows the water jetted from the nozzle to circulate inside and flow out by switching between a rear opening and a lower opening, and a water flowing out from the lower opening. and a louver blade that flows forward in the traveling direction.
特許文献1に記載されるような前後進操舵装置では、船体を前進させる場合において、ノズルから噴射される水の流出先を後方開口部とする。この場合、船体は後方に水が流出する際の反力を推進力として前進する。また、前後進操舵装置は、前後進用シリンダを伸縮駆動させることにより、操舵ダクトを旋回させて後方開口部から流出する水の流出方向を切り替える。つまり、前後進用シリンダが縮減している際には、前後進切替バケットが操舵ダクトの後方開口部を開放して操舵ダクトの下部開口部を閉塞することで、ウォータージェットが後方へと流れ、これにより船体が前進する。
In the forward/reverse steering apparatus as disclosed in
また、船体を後進させる場合において、前後進操舵装置は、ノズルから噴射される水の流出先を下方開口部に切り替える。これにより、下方開口部から流出する水がルーバ翼によって整流され前方に流出する。この場合、船体は、前方に水が流出する際の反力を推進力として後進する。つまり、前後進用シリンダを伸長させることで、前後進切替バケットが操舵ダクトの後方開口部を閉塞して下部開口部が開放し、ウォータージェットが下方かつ前方側に流れ、これにより後進する。 Further, when the hull is moved backward, the forward/backward steering device switches the outflow destination of the water jetted from the nozzle to the lower opening. As a result, the water flowing out from the lower opening is rectified by the louver blades and flows forward. In this case, the hull moves backward using the reaction force when the water flows forward as the propulsion force. That is, by extending the forward/reverse cylinder, the forward/reverse switching bucket closes the rear opening of the steering duct and opens the lower opening, causing the water jet to flow downward and forward, thereby moving backward.
前後進用シリンダ(駆動ロッド)の両側には操舵用シリンダが設けられ、これら操舵用シリンダを伸縮させることにより操舵ノズルが左右に旋回する。例えば、前後進切替バケットが進行方向の左側に傾いているときは、左側にウォータージェットが噴出されて船体は左旋回となる。 Steering cylinders are provided on both sides of the forward and backward cylinders (driving rods), and the steering nozzle turns left and right by extending and contracting these steering cylinders. For example, when the forward/reverse switching bucket is tilted to the left in the direction of travel, the water jet is ejected to the left and the hull turns to the left.
しかしながら、従来の前後進操舵装置では、以下のような問題があった。
すなわち、図9(a)、(b)に示す従来の前後進操舵装置100において、左右一対の操舵用シリンダ103、104を用いて操舵ダクト101を旋回させると、旋回前の中立位置にある前後進用シリンダ102のシリンダ長(第1シリンダ長L1)と、旋回後の前後進用シリンダ102のシリンダ長(第2シリンダ長L2)と、の長さが変わる。つまり、第2シリンダ長L2が第1シリンダ長L1よりも短くなることによって、前後進切替バケットに引張等の負荷がかかり、ばたつきが生じるという問題があり、その点で改善の余地があった。
However, the conventional forward/backward steering system has the following problems.
That is, in the conventional forward/backward
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、前進時における前後進切替バケットのばたつきを抑えることができる前後進操舵装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a forward/reverse steering apparatus capable of suppressing flapping of a forward/reverse switching bucket during forward movement.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る前後進操舵装置は、船体の進行方向の後方に水を噴射するノズルと、鉛直方向に平行な旋回軸の軸線周りに旋回可能となるように前記ノズルに接続され、前記進行方向の後方の端部及び前記鉛直方向の下部にそれぞれ後方開口部及び下方開口部を有し、前記ノズルから噴射された水を内部に流通させて前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替えて流出させる操舵ダクトと、前記操舵ダクトの内部に流通する水の流出先を、前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替える前後進切替バケットと、前記前後進切替バケットを切り替える駆動力を与える駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、進行方向に直交し、かつ水平方向の第1回転軸に設けられる横軸と、鉛直方向の第2回転軸に設けられる縦軸と、をそれぞれ回転中心とする2自由度の二軸継手により折れ曲げ可能に設けられ、前進時の前記縦軸は、前記操舵ダクトの旋回軸の延長線上に重なるように配置されている。 In order to achieve the above object, a forward/backward steering device according to one aspect of the present invention includes a nozzle that injects water rearward in the direction of travel of a hull, and a steering device that can turn around a turning shaft that is parallel to the vertical direction. is connected to the nozzle, and has a rear opening and a lower opening at a rear end in the traveling direction and a lower part in the vertical direction, respectively. and a forward/reverse switching bucket that switches an outflow destination of water circulating inside the steering duct between the rear opening and the lower opening. and a driving device for applying a driving force for switching the forward/reverse switching bucket, wherein the driving device includes a horizontal shaft perpendicular to the traveling direction and provided on a horizontal first rotating shaft; and the vertical axis provided on the second rotating shaft, and the vertical axis provided on the second rotating shaft. arranged to overlap.
上記態様に係る前後進操舵装置によれば、前後進切替バケットを切り替えるための駆動装置が二軸継手の縦軸によって第2回転軸を回転中心として折り曲げることができ、さらに縦軸が操舵ダクトの旋回軸の延長線上に重なる位置に配置されているので、二軸継手より後方の駆動装置は操舵ダクトの旋回軸とほぼ同じ回転中心により旋回させることができる。そのため、駆動装置の一端に連結されている前後進切替バケットも操舵ダクトの旋回と連動して同じ軌道で旋回させることができる。
このように、駆動装置の長さ方向の中間部に旋回軸が設けられる場合には、本態様の前後進操舵装置のように駆動装置に二軸継手を設けることで、中立時と旋回時で駆動装置の長さの差を小さく抑えることができる。そのため、操舵ダクトの旋回時に前後進切替バケットを駆動する駆動装置に作用するモーメントを小さくすることができ、かつ中立時と旋回時における駆動装置の長さの差が大きいときのように前後進切替バケットに負荷がかかることがなくなり、前進時における前後進切替バケットのばたつきを抑えることができ、船体の振動や騒音を防止できる。
According to the forward/reverse steering device according to the aspect described above, the driving device for switching the forward/reverse switching bucket can be bent around the second rotation shaft by the vertical axis of the biaxial joint, and the vertical axis is the steering duct. Since it is arranged on the extension line of the pivot shaft, the driving device behind the biaxial joint can be pivoted about the same center of rotation as the pivot shaft of the steering duct. Therefore, the forward/reverse switching bucket connected to one end of the driving device can also be turned on the same track in conjunction with the turning of the steering duct.
In this way, when the turning shaft is provided in the middle part of the driving device in the longitudinal direction, by providing the driving device with a biaxial joint like the forward/reverse steering device of this aspect, it is possible to achieve both neutral and turning motions. The difference in the length of the driving device can be kept small. Therefore, when the steering duct turns, the moment acting on the driving device for driving the forward/reverse switching bucket can be reduced, and forward/backward switching can be performed when the difference in the length of the driving device between the neutral state and the turning state is large. No load is applied to the bucket, and it is possible to suppress the flapping of the forward/backward switching bucket during forward movement, thereby preventing vibration and noise of the hull.
また、上記の前後進操舵装置は、前記駆動装置は、一端が前記船体のうち前記ノズル側に連結され、他端が前記二軸継手に連結され伸縮可能な第1駆動ロッドと、前記二軸継手及び前記前後進切替バケットに連結された第2駆動ロッドと、を有し、前記第1駆動ロッドの伸縮させることで前記前後進切替バケットを前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替える構成としてもよい。 Further, in the above-described forward and backward steering device, the drive device includes a telescopic first drive rod having one end connected to the nozzle side of the hull and the other end connected to the biaxial joint, and the two shafts. a joint and a second drive rod connected to the forward/reverse switching bucket, wherein the forward/reverse switching bucket is moved between the rear opening and the lower opening by extending and contracting the first driving rod. It is good also as a structure which switches.
この場合には、第2駆動ロッドは旋回軸の延長線上に重なる縦軸を回転軸として旋回し、第1駆動ロッドの伸縮によって第2駆動ロッドを介して前後進切替バケットの切り替えをスムーズに行うことができる。 In this case, the second drive rod rotates about the vertical axis that overlaps the extension of the rotation axis, and the expansion and contraction of the first drive rod enables smooth switching of the forward/reverse switching bucket via the second drive rod. be able to.
また、上記の前後進操舵装置は、一端が前記二軸継手に連結され、他端が前記前後進切替バケットに連結された連結アームが設けられた構成としてもよい。 Further, the forward/reverse steering device may include a connecting arm having one end connected to the biaxial joint and the other end connected to the forward/reverse switching bucket.
この場合には、切り替え動作をする前後進切替バケットを駆動ロッドのみでなく連結アームによって支持することができる。そのため、切り替え時の前後進切替バケットの振れやばたつきを抑制した安定した支持力が得られる利点がある。 In this case, the forward/reverse switching bucket that performs the switching operation can be supported not only by the drive rod but also by the connecting arm. Therefore, there is an advantage that a stable supporting force can be obtained by suppressing swinging and fluttering of the forward/reverse switching bucket at the time of switching.
また、上記の前後進操舵装置は、前記ノズルが接続される船体後壁には、前記駆動装置が挿通可能な支持開口が形成され、前記駆動装置は、船内側から前記支持開口に挿通された状態で前記船体後壁に支持され、前記駆動装置のロッド先端は、前記支持開口よりも小さい断面形状である構成としてもよい。 Further, in the above-described forward and backward steering device, a support opening through which the drive device can be inserted is formed in the rear wall of the hull to which the nozzle is connected, and the drive device is inserted through the support opening from the inner side of the ship. The driving device may be supported by the rear wall of the hull in a state in which the rod tip end of the driving device has a cross-sectional shape smaller than that of the support opening.
この場合には、船体後壁より後方に配置されるロッド先端が船体後壁に形成される支持開口よりも小さい断面形状となるので、駆動装置を支持開口より船内側に引き抜くことが可能となる。そのため、駆動装置を取り外してメンテナンスすることを容易に行うことができる。 In this case, since the tip of the rod arranged behind the rear wall of the hull has a smaller cross-sectional shape than the support opening formed in the rear wall of the hull, the driving device can be pulled out through the support opening toward the inside of the ship. . Therefore, it is possible to easily remove the driving device for maintenance.
本発明の前後進操舵装置によれば、前進時における前後進切替バケットのばたつきを抑えることができる。 According to the forward/reverse steering apparatus of the present invention, it is possible to suppress the flapping of the forward/reverse switching bucket during forward movement.
以下、本発明の実施形態による前後進操舵装置について、図面に基づいて説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。 A forward/reverse steering system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention.
図1乃至図3に示すように、本実施形態による前後進操舵装置1は、ウォータージェット推進型の船舶に用いられ、前進及び後進の切り替え制御や、旋回制御などを行うためのものである。前後進操舵装置1は、例えば船尾に配置されるウォータージェットポンプなど、船体から後方に水が噴射される噴射部分10に取り付けられる。
前後進操舵装置1は、ノズル2と、操舵ダクト3と、前後進切替バケット4と、駆動装置5と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a forward/
The forward/
ここで、以下の説明において、前方及び後方と表記する場合は、船舶の進行方向に対する方向を指す。上下方向について表記する場合は、鉛直方向における上方及び下方を指す。また、進行方向に沿う方向を前後方向X1とし、上方から見て前後方向X1に直交する方向を左右方向X2として、以下説明する。 Here, in the following description, the terms "forward" and "rearward" refer to directions relative to the traveling direction of the ship. When describing the vertical direction, it means upward and downward in the vertical direction. In the following description, the direction along the traveling direction is defined as a front-rear direction X1, and the direction orthogonal to the front-rear direction X1 as viewed from above is defined as a left-right direction X2.
ノズル2は、船体の進行方向の後方に水を噴射する。ノズル2は、船体から噴射される水を導入する導入口2aと、導入された水を噴射する噴出口2bとを有している。ノズル2は、導入口2aの径に対して噴出口2bの径が小さくなるように形成されている。ノズル2の導入口2a側には、例えばウォータージェットポンプを構成するインペラ等、船体側の構造の一部が配置される。導入口2aの径は、ノズル2内に配置される当該インペラ等の寸法に応じて設定される。
The
ノズル2は、船内外を区画する船体後壁11の後面11aに固定されている。具体的には、ノズル2の前端外周縁から径方向の外側に突出するフランジ21が設けられ、このフランジ21を船体後壁11の後面11aに当接させてボルト締結されている。
The
操舵ダクト3は、例えば直管状に形成され、ノズル2の噴出口2b側に接続される。操舵ダクト3は、ノズル2から噴射された水を内部に流通させる。操舵ダクト3は、後方開口部3a及び下方開口部3bを有している。後方開口部3aは、操舵ダクト3のうち船体の進行方向の後方に形成されている。後方開口部3aは、操舵ダクト3の内部を流通する水を後方に向けて流出する。下方開口部3bは、操舵ダクト3のうち鉛直方向の下方に形成されている。下方開口部3bは、操舵ダクト3の内部を流通する水を下方に流出する。
The steering
操舵ダクト3は、図1及び図2に示すように、上軸部材31及び下軸部材32を介してノズル2に連結されている。上軸部材31は、ノズル2及び操舵ダクト3の上部を連結する。下軸部材32は、ノズル2及び操舵ダクト3の下部を連結する。上軸部材31及び下軸部材32は、例えば円柱状に形成され、鉛直方向に中心軸が一致するように配置される。操舵ダクト3は、上軸部材31及び下軸部材32の中心軸に一致する旋回軸C1の軸線周りに旋回可能に支持されている。
The steering
また、操舵ダクト3には、図4に示すように、旋回用の駆動装置5である左右一対の操舵用シリンダ51、52が接続されている。これら操舵用シリンダ51、52は、操舵ダクト3を旋回軸C1の軸線周りに回動させるための駆動源である。操舵用シリンダ51、52は、操舵ダクト3を旋回軸C1の軸線周りに回動させることにより、操舵ダクト3の後方開口部3a又は下方開口部3b(図1参照)から流出する水の流出方向を制御することが可能となっている。
As shown in FIG. 4, the steering
操舵ダクト3には、図1乃至図3に示すように、後方突出部33及び下方突出部34が設けられている。後方突出部33は、進行方向の両側方の壁部が後方開口部3aから後方に突出した状態に形成されている。また、下方突出部34は、進行方向の両側方の壁部が下方開口部3bから下方に突出した状態に形成されている。図1及び図2では、奥側の後方突出部33及び下方突出部34のみが図示されているが、手前側においても同様に後方突出部33及び下方突出部34が設けられている。
The steering
下方突出部34には、整流部35が設けられている。整流部35は、下方開口部3bから流出する水が船体の進行方向の前方に向けて流れるように整流する。整流部35は、複数のルーバ翼36を有する。ルーバ翼36は、下方開口部3bに進行方向に所定の間隔を空けて並んで配置される。各ルーバ翼36は、操舵ダクト3の下方突出部34に固定されている。 隣り合うルーバ翼36、36の間の空間は、下方開口部3bから流出する水の流路となる。
A straightening
前後進切替バケット4は、操舵ダクト3の内部に流通する水の流出先を、後方開口部3aと下方開口部3bとの間で切り替える。前後進切替バケット4は、フラップ部材41と、連結部材42と、を有している。フラップ部材41は、板状に形成され、後方開口部3a及び下方開口部3bを閉塞可能な寸法に形成される。
The forward/
連結部材42は、フラップ部材41と操舵ダクト3とを連結している。連結部材42は、軸部材43を介して操舵ダクト3の各後方突出部33に連結される。図3に示すように、後方突出部33には、軸部材43を介して連結部材42が連結されている。各軸部材43は、例えば円柱状に形成され、船体の進行方向に直交し、かつ水平方向に平行な方向に中心軸が一致するように配置される。連結部材42は、軸部材43の中心軸に一致する回動軸C2(図3参照)の軸線周りに回動可能に支持されている。
The connecting
前後進切替バケット4は、図3及び図4に示すように、操舵ダクト3に対して連結アーム6によって左右両側から連結されている。連結アーム6は、駆動装置5の前後進用シリンダ53による前後進切替バケット4の第1位置P1と第2位置P2の切り替え動作を補助するために設けられている。連結アーム6は、駆動装置5に支持される第1アーム61と、第1アーム61及び前後進切替バケット4を連結支持する第2アーム62と、を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the forward/
第1アーム61は、一対の縦部材63、63と、一対の縦部材63の上部同士を連結する横部材64と、を有している。横部材64は、操舵ダクト3の上方を横断するように左右方向X2に延びて配置されている。横部材64の長さ方向の中心部には、中立位置T0における操舵ダクト3の旋回軸C1と同軸線上に駆動装置5の二軸継手7が設けられている。二軸継手7には、後述する前後進用シリンダ53のロッド先端53aが連結されている。
The
一対の縦部材63、63は、上端が横部材64の長さ方向の端部に固定され、下端が操舵ダクト3の後方突出部33の両側面に設けられる第1連結軸6aに回転可能に支持されている。第1アーム61は、前後進用シリンダ53の伸縮駆動によって第1連結軸6aを中心として回動する。つまり、第1アーム61は、前後進用シリンダ53が縮減したときには第1連結軸6a回りに前方に傾斜し、伸長したときには第1連結軸6a回りに後方に傾斜する。
The pair of
第2アーム62におけるアーム長方向の中間部には、操舵ダクト3の後方突出部33の両側面に前後方向X1に延びる案内ガイド(図示省略)に摺動可能に支持される摺動係合部37(図4参照)が設けられている。第2アーム62は、案内ガイドに案内されて前後方向X1にスライド可能に設けられている。第2アーム62は、前端62aが第1アーム61の縦部材63の下端に第1連結軸6aを介して回動可能に連結され、後端62bが前後進切替バケット4の連結部材42の長さ方向の中間部に第2連結軸6bを介して回動可能に連結されている。第1連結軸6aと第2連結軸6bの各回転中心は、互いに平行、かつ前後方向X1に直交する方向で一致している。
At an intermediate portion of the
駆動装置5は、図4に示すように、左右一対で設けられる操舵用シリンダ51、52と、操舵用シリンダ51、52の間の中央に配置される前後進用シリンダ53(駆動ロッド、第1駆動ロッド)と、前後進用シリンダ53のロッド先端53aが連結される二軸継手7と、二軸継手7を介して前後進用シリンダ53に連結されるリンクロッド54(駆動ロッド、第2駆動ロッド)と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the driving
後方突出部33の前端上部の左右両側には、左右の操舵用シリンダ51、52のロッド先端51a、52aのそれぞれを支持する支持片38が設けられている。
操舵用シリンダ51、52と前後進用シリンダ53は、図5に示すように、左右方向X2に配列され、船体後壁11を貫通する支持開口11bを船内側から挿通された状態で支持されている。各ロッド基端部51b、52b、53bは、船体後壁11に対して球面座55aを有するロッド支持板55を介して回動自在に支持されている。ロッド基端部51b、52b、53bは、船体後壁11の船内側に配置されている。また、各ロッド先端51a、52a、53aは、支持開口11bよりも小さい断面形状で設けられている。
As shown in FIG. 5, the
操舵用シリンダ51、52のロッド先端51a、52aは、それぞれ操舵ダクト3の前端上部の支持片38に連結されている。操舵用シリンダ51、52のロッド先端51a、52aの各連結部56A、56Bは、中立位置T0で旋回しない状態で左右方向X2において旋回軸C1を挟んで左右対称となる位置に設けられている。駆動装置5では、図5及び図6(a)~(c)に示すように、操舵用シリンダ51、52のいずれか一方を伸長し、他方を縮減して左右のロッドの長さを変えることで、操舵ダクト3を旋回軸C1回りに旋回させることができる。ここで、操舵ダクト3において、中立位置T0に対して左旋回した位置を左旋回位置T1といい、右旋回した位置を右旋回位置T2という。
また、操舵用シリンダ51、52は、球面座55aを介して船体後壁11に支持されているので、操舵ダクト3とともに旋回移動するロッド先端51a、52aが連結位置(支持片38の連結位置)に合わせて、この球面座55aを中心にして回動可能に設けられている。
The rod ends 51a and 52a of the
Further, since the
前後進用シリンダ53は、連結部材42の上方に接続されている。前後進用シリンダ53は、連結部材42を回動軸C2の軸線周りに回動させるための駆動源である。駆動装置5は、連結部材42を回動軸C2の軸線周りに回動させることにより、フラップ部材41の位置を、下方開口部3bを閉塞する第1位置P1と、後方開口部3aを閉塞する第2位置P2とに切り替えて配置させることが可能となっている。
The forward/
前後進用シリンダ53のロッド先端53aは、図7に示すように、後述する横ピン71が挿通可能な貫通孔53cが形成され、連結アーム6に設けられる二軸継手7に連結されている。前後進用シリンダ53のロッド先端53aの連結部は、二軸継手7の後述する横ピン71である。前後進用シリンダ53を伸縮させことで、二軸継手7とともに連結アーム6の位置を前後方向X1に移動させることができる。
As shown in FIG. 7, the
また、前後進用シリンダ53は、図4に示すように、球面座55a(図5参照)を有するロッド支持板55を介して船体後壁11に支持されている。そのため、前後進用シリンダ53は、操舵ダクト3とともに旋回移動し、かつ連結アーム6とともに上下方向に移動するロッド先端53aが連結位置(横ピン71の位置)に合わせて球面座55aを中心にして回動可能に設けられている。
4, the forward/
二軸継手7は、図7に示すように、左右方向X2を回転中心とする第1回転軸C3と、第1回転軸C3に対して直交する方向を回転中心とする第2回転軸C4と、を有する。二軸継手7は、前後進用シリンダ53のロッド先端53aを連結し、第1回転軸C3に設けられた横ピン71(横軸)を備えた第1継手72と、連結アーム6の第1アーム61に固定され、第1継手72に対して第2回転軸C4に設けられた縦ピン73(縦軸)を備えた第2継手74と、を備えている。
As shown in FIG. 7, the biaxial joint 7 has a first rotating shaft C3 whose center of rotation is the horizontal direction X2, and a second rotating shaft C4 whose center of rotation is a direction orthogonal to the first rotating shaft C3. , has The biaxial joint 7 connects the
第1継手72は、横ピン71を挿通可能な挿通孔72aを有して互いに間隔あけて配置される一対の係止片721、721を有する横ピン継手部72Aと、縦ピン73を挿通可能な挿通孔72bを有する縦ピン継手部72Bと、を備えている。第1継手72は、上面視でU字形状をなし、自由端側の一端に横ピン継手部72Aを備え、他端に縦ピン継手部72Bを備えている。一対の係止片721、721同士の間に前後進用シリンダ53のロッド先端53aが嵌入され、それぞれの挿通孔を同軸にした状態で横ピン71が挿入されている。これにより、ロッド先端53aと第1継手72とは、横ピン71(第1回転軸C3)を回転中心にして相対的に回動可能に設けられている。
The first joint 72 has a horizontal pin
第2継手74は、一端が連結アーム6における第1アーム61の横部材64の前面64aにボルトで固定され、他端に縦ピン73が挿通可能な挿通孔74aを有する上下一対の連結片741、741(図1参照)を有している。一対の連結片741、741同士の間に第1継手72の縦ピン継手部72Bが嵌入され、それぞれの挿通孔72b、74aを同軸にした状態で縦ピン73が挿入されている。これにより、第1継手72と第2継手74とは、縦ピン73(第2回転軸C4)を回転中心にして相対的に回動可能に設けられている。
One end of the second joint 74 is fixed to the
縦ピン73の位置は、図8に示すように、前進時の縦ピン73を旋回軸C1と重なる範囲Rとなるように配置されている。つまり、旋回軸C1の延長線上に縦ピン73が配置される。この範囲Rは、図8において、前後方向X1で縦ピン73の最後端部73aと最前端部73bとの間の領域となる。
As shown in FIG. 8, the
リンクロッド54は、前端部54aが連結アーム6における第1アーム61の横部材64の後面64bに左右方向X2を回転中心として回動可能に第1ピン541で連結され、後端部54bが前後進切替バケット4における連結部材42の前端部42aに左右方向X2を回転中心として回動可能に第2ピン542で連結されている。
The
次に、上記のように構成された前後進操舵装置1の動作について、図面を用いて説明する。
図1及び図3に示す前後進操舵装置1を備えたウォータージェット推進型の船舶は、例えば海水を汲み上げてウォータージェットポンプにより船体の噴射部分10から噴射し、その反力を推進力として前後進する。船舶を前進させる場合には、前後進操舵装置1においてフラップ部材41を第1位置P1に配置させる。この場合、噴射部分10から噴射された水は、ノズル2から操舵ダクト3内に噴出され、操舵ダクト3内を流通して後方開口部3aから流出する。このため、水が後方に流出する際の反力を推進力として前進する。
Next, the operation of the forward/
A water jet propulsion type ship equipped with the forward/
また、操舵ダクト3を旋回させ、後方開口部3aから流出する水の流出方向を切り替えることにより、船体を左右方向X2に旋回させることができる。
船体を左右方向X2に旋回させる場合には、図6(a)~(c)に示すように、駆動装置5の左右一対の操舵用シリンダ51、52を伸縮することにより行うことができる。すなわち、図6(b)に示すように、船体を進行方向に向かって左旋回する場合には、図6(a)に示す中立位置T0に対して、左側の操舵用シリンダ51を縮減するとともに、右側の操舵用シリンダ52を伸長することで、操舵ダクト3を船体に対して進行方向の左向きに旋回させる(左旋回位置T1)。一方、船体を右旋回する場合には、図6(c)に示すように、左側の操舵用シリンダ51を伸長するとともに、右側の操舵用シリンダ52を縮減することで、操舵ダクト3を船体に対して進行方向の右向きに旋回させる(右旋回位置T2)。
Further, by turning the
When turning the hull in the horizontal direction X2, it can be done by extending and retracting the pair of left and
このとき、操舵ダクト3及び前後進切替バケット4の旋回とともに二軸継手7に連結アーム6(第1アーム61)を介して連結されるリンクロッド54も縦ピン73の第2回転軸C4を回転中心にして旋回することになる。つまり、リンクロッド54は、前後進用シリンダ53のロッド軸方向に対して二軸継手7の縦ピン73の位置で左右方向X2に折れ曲がった状態となる。
At this time, the
次に、船舶を後進させる場合には、図2及び図3に示すように、前後進操舵装置1においてフラップ部材41を第2位置P2に配置させる。これにより、操舵ダクト3の後方開口部3aがフラップ部材41及びルーバ翼36によって閉塞された状態となる。
Next, when the boat is to be moved backward, the
この状態で噴射部分10から水が噴射されると、図2に示すように、ノズル2から水流が操舵ダクト3内に噴出される。この水流W1は、操舵ダクト3内を流通してフラップ部材41によって下方開口部3b側へ案内され、下方開口部3bから流出する。そして、整流部35の流路を流れて水流W2として前方に流出する。このため、水流W2が前方に流出する際の反力を推進力として後進する。
When water is injected from the
次に、上述した前後進操舵装置の作用について、図面に基づいて具体的に説明する。
本実施形態による前後進操舵装置1では、図4に示すように、前後進切替バケット4を切り替えるための前後進用シリンダ53が二軸継手7の縦ピン73によって第2回転軸C4を回転中心として折り曲げることができ、さらに縦ピン73が操舵ダクト3の旋回軸C1の延長線上に重なる位置に配置されているので(図8参照)、二軸継手7より後方のリンクロッド54は操舵ダクト3の旋回軸C1とほぼ同じ回転中心により旋回させることができる。そのため、図4及び図6(a)~(c)に示すように、リンクロッド54の一端に連結されている前後進切替バケット4も操舵ダクト3の旋回と連動して同じ軌道で旋回させることができる。
Next, the operation of the forward/reverse steering device described above will be specifically described with reference to the drawings.
In the forward/
このように、本実施形態では、前後進用シリンダ53とリンクロッド54との間に二軸継手7を設けることで、中立時と旋回時でロッド長さ(本実施形態では前後進用シリンダ53の基端部53bからリンクロッド54の後端部54bまでの長さ)の差を小さく抑えることができる。
そのため、本実施形態では、操舵ダクト3の旋回時に前後進切替バケット4を駆動する前後進用シリンダ53とリンクロッド54に作用するモーメントを小さくすることができ、かつ中立時と旋回時における駆動ロッドの長さの差が大きいときのように前後進切替バケット4に負荷がかかることがなくなり、前進時における前後進切替バケット4のばたつきを抑えることができ、船体の振動や騒音を防止できる。
Thus, in this embodiment, by providing the biaxial joint 7 between the forward/
Therefore, in this embodiment, it is possible to reduce the moment acting on the forward/
また、本実施形態による前後進操舵装置1では、リンクロッド54は旋回軸C1の延長線上に重なる縦ピン73を回転軸として旋回し、前後進用シリンダ53の伸縮によってリンクロッド54を介して前後進切替バケット4の切り替えをスムーズに行うことができる。
In addition, in the forward/
さらに本実施形態では、切り替え動作をする前後進切替バケット4をリンクロッド54のみでなく連結アーム6によって支持することができる。そのため、切り替え時の前後進切替バケット4の振れやばたつきを抑制した安定した支持力が得られる利点がある。
Furthermore, in this embodiment, the forward/
また、本実施形態では、図1及び図4に示すように、船体後壁11より後方に配置される前後進用シリンダ53のロッド先端53aが船体後壁11に形成される支持開口よりも小さい断面形状となるので、前後進用シリンダ53を支持開口より船内側に引き抜くことが可能となる。そのため、前後進用シリンダ53を取り外してメンテナンスすることを容易に行うことができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, the
このように本実施形態による前後進操舵装置1では、前進時における前後進切替バケット4のばたつきを抑えることができる。
As described above, in the forward/
以上、本発明による前後進操舵装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiments of the forward/backward steering system according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
例えば、本実施形態では、二軸継手7が連結アーム6における第1アーム61の横部材64に設けられているが、この部材であることに限定されることはなく、操舵ダクト3の他の部位に設けられていてもよい。
For example, in the present embodiment, the biaxial joint 7 is provided on the
また、本実施形態では、一端が二軸継手7に連結され、他端が前後進切替バケット4に連結された連結アーム6を設ける構成としているが、連結アーム6を省略することも可能である。連結アーム6を省略した場合には、例えば操舵ダクト3の上部に二軸継手7を設け、その二軸継手7に対してリンクロッド54を連結する構成にできる。
In addition, in this embodiment, the connecting
さらに二軸継手7の縦ピン73の位置は、前進時の縦ピン73が旋回軸C1と重なる範囲Rであればいずれの位置であってもかまわない。
Further, the position of the
さらに、本実施形態では、操舵用シリンダ51、52、及び前後進用シリンダ53のロッド先端51a、52a、53aが船体後壁11に形成された支持開口11bよりも小さい断面形状に設定されているが、これに限定されることはない。
Furthermore, in the present embodiment, the rod ends 51a, 52a, 53a of the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with well-known components without departing from the scope of the present invention, and the above-described embodiments may be combined as appropriate.
1 前後進操舵装置
2 ノズル
3 操舵ダクト
3a 後方開口部
3b 下方開口部
4 前後進切替バケット
5 駆動装置
6 連結アーム
7 二軸継手
31 上軸部材
32 下軸部材
33 後方突出部
34 下方突出部
35 整流部
41 フラップ部材
42 連結部材
51、52 操舵用シリンダ
51a、52a ロッド先端
53 前後進用シリンダ(駆動ロッド、第1駆動ロッド)
53a ロッド先端
54 リンクロッド(駆動ロッド、第2駆動ロッド)
55 ロッド支持板
55a 球面座
71 横ピン(横軸)
72 第1継手
73 縦ピン(縦軸)
74 第2継手
C1 旋回軸
C2 回動軸
C3 第1回転軸
C4 第2回転軸
T0 中立位置
T1 左旋回位置
T2 右旋回位置
P1 第1位置
P2 第2位置
55
72 First joint 73 Vertical pin (vertical axis)
74 Second joint C1 Rotating shaft C2 Rotating shaft C3 First rotating shaft C4 Second rotating shaft T0 Neutral position T1 Left turning position T2 Right turning position P1 First position P2 Second position
Claims (4)
鉛直方向に平行な旋回軸の軸線周りに旋回可能となるように前記ノズルに接続され、前記進行方向の後方の端部及び前記鉛直方向の下部にそれぞれ後方開口部及び下方開口部を有し、前記ノズルから噴射された水を内部に流通させて前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替えて流出させる操舵ダクトと、
前記操舵ダクトの内部に流通する水の流出先を、前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替える前後進切替バケットと、
前記前後進切替バケットを切り替える駆動力を与える駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置は、進行方向に直交し、かつ水平方向の第1回転軸に設けられる横軸と、鉛直方向の第2回転軸に設けられる縦軸と、をそれぞれ回転中心とする2自由度の二軸継手により折れ曲げ可能に設けられ、
前進時の前記縦軸は、前記操舵ダクトの旋回軸の延長線上に重なるように配置されている前後進操舵装置。 a nozzle for injecting water backward in the direction of travel of the hull;
connected to the nozzle so as to be pivotable about the axis of a pivot shaft parallel to the vertical direction, and having a rear opening and a lower opening at the rear end in the advancing direction and the lower part in the vertical direction, respectively; a steering duct for circulating the water jetted from the nozzle inside and flowing out by switching between the rear opening and the lower opening;
a forward/reverse switching bucket that switches an outflow destination of water flowing inside the steering duct between the rear opening and the lower opening;
a driving device that provides driving force for switching the forward/reverse switching bucket;
with
The driving device has two degrees of freedom with a horizontal axis provided on a horizontal first rotating shaft perpendicular to the traveling direction and a vertical axis provided on a vertical second rotating shaft as rotation centers. Provided to be bendable by a biaxial joint,
The forward/reverse steering device, wherein the vertical axis during forward movement is arranged so as to overlap an extension line of the turning axis of the steering duct.
一端が前記船体のうち前記ノズル側に連結され、他端が前記二軸継手に連結され伸縮可能な第1駆動ロッドと、
前記二軸継手及び前記前後進切替バケットに連結された第2駆動ロッドと、を有し、
前記第1駆動ロッドの伸縮させることで前記前後進切替バケットを前記後方開口部と前記下方開口部との間で切り替える請求項1に記載の前後進操舵装置。 The driving device
a telescopic first drive rod having one end connected to the nozzle side of the hull and the other end connected to the biaxial joint;
a second drive rod connected to the biaxial joint and the forward/reverse switching bucket;
2. A forward/reverse steering apparatus according to claim 1, wherein the forward/reverse switching bucket is switched between the rear opening and the lower opening by extending and contracting the first drive rod.
前記駆動装置は、船内側から前記支持開口に挿通された状態で前記船体後壁に支持され、
前記駆動装置のロッド先端は、前記支持開口よりも小さい断面形状である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の前後進操舵装置。 A support opening through which the driving device can be inserted is formed in the rear wall of the hull to which the nozzle is connected,
The drive device is supported by the rear wall of the hull while being inserted through the support opening from the inner side of the ship,
4. The forward/reverse steering system according to any one of claims 1 to 3, wherein the tip of the rod of the driving device has a cross-sectional shape smaller than that of the support opening.
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