JPH0136719Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はオートパイロツトの命令舵角発信機構
に関し、特に構造の簡易化や指針駆動の信頼性を
高めた機構に関するものである。

船舶のオートパイロツト装置では、手動操作さ
れる舵輪にシグナル発信器や指示計器を連結し、
舵輪の回転角を指示計器にて表示する一方でこの
回転角に対応する舵角信号をシグナル発信器から
出力して舵機を遠隔操縦するようにしている。第
１図は従来のこの種の機構を示し、手動操作され
る舵輪１の回転軸２に摩擦クラツチ３を介して駆
動歯車４を結合し、この駆動歯車４に連結する歯
車列５によりシンクロ電機等のシグナル発信器６
の歯車７を回転駆動している。また、前記歯車列
５の一部歯車と同軸の歯車８により歯付プーリ９
と同軸一体の歯車１０を回転駆動し、この歯付プ
ーリ９に捲掛けたタイミングベルト１１に指針１
２を取着することにより目盛板１３上で指針１２
を移動させるようにしている。

したがつて、この舵角発信機構によれば、舵輪
１の回転力は駆動歯車４、歯車列５、歯車７を経
て減速されてシグナル発信器６に伝達され、シグ
ナル発信器６を微小角度変位させて微細な舵角信
号を発生させ、図外の舵機により所定の操舵を行
なわせる。これと同時に、舵輪１の回転力は歯車
８，１０を経て歯付プーリ９を回転させ、かつタ
イミングベルト１１を回動することにより舵輪の
回転角を指針１２にて表示することができるので
ある。

しかしながら、この機構ではシグナル発信器６
を作動させるために計６枚の歯車を必要とすると
共に、指針１２を作動させるために更に２枚の歯
車を必要とする等部品点数が多く、したがつて構
成が複雑になると共に組付作業が難かしくかつ原
価高になるという問題がある。また、指針１２の
作動にタイミングベルト１１を使用しているた
め、ベルトの伸びにより指示誤差が生じあるいは
ベルトが切断して指示不能が生じる等の問題もあ
る。

本考案は以上の点に鑑みなされたもので、構成
部品点数の低減を図ると共に指針駆動のタイミン
グベルトを不要とし、これにより構造を簡易化し
て組立作業の容易化および原価低減を達成する一
方で指針による指示の信頼性を高めることができ
るオートパイロツトの命令舵角発信機構を提供す
ることを目的としている。

このような目的を達成するために本考案は、シ
グナル発信器としてポテンシヨンメータを使用し
かつこのポテンシヨンメータと舵輪とを差動歯車
機構にて連結する一方、指針をこの差動歯車機構
に一体的に取着して作動させるように構成したこ
とを特徴とするものである。

以下、本考案を図示の実施例により説明する。

第２図ないし第４図は本考案の一実施例を示
し、図において２０は命令舵角発信機構の基板、
２１はその背面にねじ２２により固定した背板で
あり、これら基板２０と背板２１に夫々設けた軸
受２３，２４により回転軸２５を軸転可能に支持
している。この回転軸２５はその先端に舵輪２６
をキー２７を用いて一体に取着し、手動操作され
る舵輪２６と共に一体的に軸転される。前記回転
軸２５の略中央には摩擦円板２８をビス２９を用
いて固定すると共に、これと軸方向に対向して歯
車支持板３０を遊挿し、両板２８，３０間に介装
した圧縮コイルスプリング３１によつて歯車支持
板３０を回転軸２５の増径端面２５ａに圧接する
ことにより歯車支持板３０を回転軸２５に摩擦的
に結合している。

一方、前記歯車支持板３０の軸隣り位置には歯
車３２を回転軸２５と同軸に配置し、前記軸受２
４にビス３３止めして回転不能とする。また、こ
の歯車３２と並んで歯車３４を同軸配置し、この
歯車３４は前記軸受２４の外周に回転自在に嵌合
支持している。ここで、固定側の歯車３２は歯数
120でモジユールを0.5に形成する一方、可動側の
歯車３４は歯数122、モジユール0.5とし、かつ転
位させてピツチ円を歯車３２と同一に加工してあ
る。そして、これら両歯車３２，３４に同時に噛
合する小歯車（遊星歯車）３５を前記歯車支持板
の一側に軸転可能に支持し、これら歯車支持板３
０、小歯車３５、歯車３２と３４にて差動歯車機
構を構成しているのである。

更に、前記背板２１には少なくとも１個のポテ
ンシヨンメータ（図では２個）３６をねじ３７に
より固定し、かつその回転軸３６ａに一体に固着
した歯車３８を前記可動側の歯車３４に噛合させ
ることにより、歯車３４の回転に伴なつてポテン
シヨンメータ３６を作動する。ここでは歯車の歯
数を20に設定している。また、前記可動側の歯車
３４の背面には半径方向に延長しかつその先端を
略直角に折曲した指針３９を取着しており、歯車
３４の回動に伴なつて指針３９はその先端を目盛
板４０上で移動させることになる。

なお、以上の構成の歯車系統を第５図に摸式斜
視図で示す。同図において、各符号は第３図、第
４図の対応する各部の符号と同一の符号を付して
いる。

次に以上の構成になる本実施例機構の作用を説
明する。

船舶操縦者が舵輪２６を回転すると、これと一
体の回転軸２５および摩擦円板２８が回転され、
更に圧縮コイルスプリング３１の圧接力により摩
擦円板２８と摩擦結合した歯車支持板３０が回動
される。歯車支持板３０が回動されると、これに
支持した遊星歯車３５が自転しながら固定側の歯
車３２の周りに公転し、丁度１公転したときに歯
車３２と３４の歯数の違いだけ可動側の歯車３４
を回動する。したがつて、可動側の歯車３４は歯
車支持板３０の回動に対して差動的に回動し、極
めて大きな減速比で回動される。

因みに、本実施例では（122−120）／120＝
１／60となり、歯車支持板３０を１回転すると歯
車３４は１／60回転する。

歯車３４が回動されると、これに噛合した歯車
３８が回動し、これと一体のポテンシヨンメータ
３６の回動軸が回動され、その回動角に対応した
電気信号を出力する。これと同時に、歯車３４の
回動に伴なつてこれと一体の指針３９が回動さ
れ、その先端が目盛板４０上で移動して舵角を表
示することになる。この場合、舵輪２６の１回転
に対してポテンシヨンメータ３６の回動角は、歯
車３８の歯数が20であるから、360×１／60×
122／20＝36.6度となる。また、指針３９は360×
１／60＝６（度）となる。したがつて、この例に
おいて目盛板の目盛を舵角35゜〜０〜35゜を実用で
40゜と決めれば、ポテンシヨンメータの使用角度
は40×122／20＝244゜となり、このときの舵輪の
回転数は（40×60）／360＝6.67回転となる。

なお、舵角は面舵、取舵共に35゜以上にすると
危険なので35゜の舵角位置においてシグナル出力
を停止することが要求される。このため、本例で
は第３図に示すように、可動側の歯車３４の一側
にストツパねじ４１を植設すると共に、このねじ
４１に対向する背板２１に舵角35゜に相当する歯
車（ストツパねじ４１）３４の回転位置に夫々ス
トツパ４２を設け、ストツパ４２とストツパねじ
４１との衝接によつて歯車３４の回動を係止する
ようにしている。したがつて、舵角35゜以上に舵
輪２６が回転されても歯車３４はストツパ４２と
ストツパねじ４１とによりそれ以上回動されるこ
とはなく、ポテンシヨンメータ３６から35゜以上
の舵角信号が出力されることはない。このとき、
摩擦円板２８と、圧縮コイルスプリング３１と、
歯車支持板３０との間の摩擦結合においてスリツ
プが生じ、舵輪は空回り状態となつて各部の破損
は防止れる。

以上のように本考案の命令舵角発信機構によれ
ば、シグナル発信器としてのポテンシヨンメータ
を差動歯車機構を介して舵輪に連結しているの
で、要求される減速比を少ない数の歯車で得るこ
とができ歯車およびこれに関する軸や軸受等の部
品数低減を図ると共に機構全体の構造を簡易化
し、かつ組付作業の容易化および原価の低減を達
成することができる。また、本考案では舵角の表
示を行なう指針を差動歯車機構の一部に一体的に
取着しているので、タイミングベルトを使用した
ときのようなベルトの伸びや切断に伴なう指示誤
差や指示不能を防止でき指示の信頼性を高めるこ
とができる。更に、シグナル発信器としてポテン
シヨンメータを使用しているので機構全体を小型
かつ軽量にできるという効果がある。

また、可動側歯車はストツパねじとストツパと
の衝接により所定以上の角度に回転されないよう
に構成するとともに、遊星歯車を舵輪に対して摩
擦結合しているので、舵輪を所定以上の角度で回
転操作した場合でも、可動側歯車の回転を阻止し
かつこの間、遊星歯車は空回りすることになり、
危険な舵角の信号を発生することがなく、安全な
航行を補償できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の命令舵角発信機構の歯車系統を
示す全体構成図、第２図は本考案の機構の正面
図、第３図は第２図の線に沿う拡大断面図、
第４図は第３図の線に沿う断面図、第５図は
歯車系統を示す模式的斜視図である。 ２０……基板、２１……背板、２５……回転
軸、２６……舵輪、２８……摩擦円板、３０……
歯車支持板、３１……圧縮コイルスプリング、３
２……固定側の歯車、３４……可動側の歯車、３
５……小歯車（遊星歯車）、３６……ポテンシヨ
ンメータ、３９……指針、４０……目盛板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 舵輪の回転を減速してシグナル発信器に伝達す
   ると共に同時に指針を駆動させるようにしたオー
   トパイロツト等の命令舵角発信機構において、前
   記シグナル発信器としてポテンシヨンメータを使
   用すると共にこのポテンシヨンメータと前記舵輪
   とを差動歯車機構にて連結してなり、この差動歯
   車機構は同軸配置しかつ同ピツチ円で歯数の異な
   る固定側および可動側の各歯車と、これら両歯車
   に同時に噛合し、前記舵輪の回転に伴つて両歯車
   の周りを自転しながら公転する遊星歯車とを備
   え、この遊星歯車は舵輪と一体的に固定した摩擦
   円板にコイルスプリングの圧接力により摩擦結合
   した歯車支持板の円周一部に支持され、前記可動
   側歯車の一側にはストツパねじを植設するととも
   に、機構の固定側にはこのストツパねじに対応し
   て所定の舵角に相当する円周位置にストツパを設
   け、これらストツパねじとストツパとの衝接によ
   り可動側歯車の所定角度以上の回転を阻止するよ
   うに構成し、前記ポテンシヨンメータは前記可動
   側歯車にて作動されるよう構成する一方、前記指
   針は可動側歯車に一体的に取着したことを特徴と
   する命令舵角発信機構。