JPH05193569A - 船舶の舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速時の水流によって舵板が後方に回転しチ
ルト状態になった時に水面下に没する舵板の面積の大部
分が舵軸中心線の直下又は近傍にある形状とすることに
より、高速時には舵操作を楽に行なえるとともに、低速
時には舵板が垂下し全体が水面下にあるので舵効果を維
持できる構造を実現する。また、後進時には舵板をわず
かに右回転させることにより舵柄操作を楽にする。 【構成】 舵板が高速時後方にチルトして舵板の一部が
浸水している状態において、船底（２）の後方延長線(K
-K) よりも下方にある舵板（13）（23）（34）（40）の
面積重心点(GA)を、舵板（10）（20）（30）（40）の後
端と舵軸中心線(Z-Z) との中間よりも舵軸中心線(Z-Z)
に近い位置に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として高速艇にお
いて、舵軸下端に軸支懸垂された舵板が水流により自然
チルトすることにより舵板面積を減少させる機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の発明としては、たとえば下記に示
すようなものがある。

【０００３】特公昭４８−３９４４０号、特公昭５０−
１２８３６号、特開昭５２−４１３９１号、特開昭５５
−７９７９７号、特開昭５５−９４８９４号、特開昭５
５−１６４５９５号、特開昭５６−８６８９６号、特開
昭６０−１７９３９５号、特開昭６２−１９８５９９
号、特開平２−９９０９７号、特開平２−２３１２９７
号、特開平４−２５９４号。

【０００４】これらの発明のうち特に本発明に類似して
いるのは特開昭２−２３１２９７号及び特開平４−２５
９４号である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の発明、特に特開昭２−２３１２９７号（特開
平４−２５９４号も同じ）にあっては、図１４で示すよ
うに、高速航行時舵板（61）が後方にチルト（左回転完
了）状態において舵軸（62）の下方の水面下には舵板
（61）はなく、舵軸（62）から後方にはなれた位置で舵
板（61）の一部水没している部分（63）（斜線）を舵板
として活用する機構となっていたため、転舵時、舵板
（63）に発生する横力中心位置（Ｌ14）と舵軸中心線
（Ｚ−Ｚ）との距離ｄ14が極端に大きくなるので、舵軸
（62）を回転させるためには大きな力を必要とする上
に、前記舵板（61）の水没部（63）が横長であるため舵
板（61）に発生する横力が小さく、舵効果が不足すると
いう問題点があった。

【０００６】この発明は、前記問題点に着目したもの
で、高速時の水流によって舵板が後方に回転しチルト状
態になった時に水面下に没する舵板の面積の大部分が舵
軸中心線の直下又は近傍にある形状とすることにより、
上記問題を解決することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、トランサム後方部にて水平方向に回動
自在に支持された舵軸の下端が船底の後方延長線よりも
上方にあり、前記舵軸下端に垂直方向に回動軸支された
舵板が高速流水の影響で自然チルトして、舵板の大部分
が高速流水面上に露出し、舵板の一部が浸水している状
態において、前記船底の後方延長線よりも下方にある舵
板の面積重心点が、チルト状態における舵板の後端と舵
軸中心線との中間点よりも舵軸中心線に近い位置にある
ことを特徴とする。

【０００８】同じく、この出願の第２の発明は、請求項
１記載の舵板前縁下部近傍にタブを設けることを特徴と
する。

【０００９】また、第３の発明は、請求項１記載の舵板
は舵板孔を有する支持部と支持部から下方に伸びた主舵
板と、支持部から前方に伸び且つ、主舵板より面積が小
さい副舵板とより成る複合舵板であることを特徴とす
る。

【００１０】同じく、第４の発明は、請求項１記載の舵
板が後方に回転し、舵板中心線が略水平となるチルト状
態で、主舵板上縁で舵板孔より後方に設けられた後部ス
トッパーが、舵軸又は舵軸と一体をなす部分の後面に当
接し、それ以上の舵板の左回転を阻止するとともに、同
じくこの舵板は、右回転が可能であり、且つ舵板前縁部
が舵板より前方に設けられたプロペラに接触しない角度
の範囲で、舵板上縁で舵板軸支部より前方に設けられた
前部ストッパーが舵軸又は舵軸と一体をなす部分の前面
に当接し、それ以上の舵板の右回転を阻止することを特
徴とする。

【００１１】更に、この出願の第５の発明は、請求項１
記載の舵板の舵板支持部より前方にある舵板の上縁にカ
ウンターウエイトを設けることを特徴とする。

【００１２】

【作用】高速時に、舵板の水面下に没する部分の面積重
心点が舵軸中心に近接するので、操舵時の復元力による
モーメントが小さくなり、舵柄操作が楽になり、舵抵抗
が減って船速が増すとともに、低速時には従来の舵のよ
うに舵板の大部分の面積が水没することになるので舵効
果を維持できる。また、後進時にも舵が安定し舵柄操作
が楽にできる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する
（文中左・右回転とは側面図における回転を指す）。

【００１４】第１〜８図はこの発明の一実施例を示す図
である。先ず構成を説明すると、

【００１５】第１図において、トランサム（３）の後方
において甲板（４）に取付けられた舵軸管（５）に舵軸
（６）が回動嵌合されており、該舵軸（６）の下端のヒ
ンヂ（７）は船底（２）の後方延長線（Ｋ−Ｋ）より上
方にあり、該下端には舵軸孔（6a）が設けてあり、この
舵軸孔（6a）に舵板（10）が前後に回転可能にピン
（８）にて軸支されている。（９）は、舵軸（６）上端
に取付けた舵柄である。

【００１６】第２図は、第１図をＡ−Ａ方向から見た正
面図である。

【００１７】第３図は第２図に示す舵軸（６）の下端部
の舵軸ヒンヂ（７）の舵軸孔（6a）と舵板（10）の舵板
孔（11a)とをピン（８）にて結合した状態の斜視図であ
る。

【００１８】第４図は舵板（10）の斜視図である。

【００１９】第５図は舵板（10）の側面図である。

【００２０】第４〜５図において舵板（10）は舵板軸支
部（11）に舵板孔（11ａ）があり、舵板軸支部（11）か
ら下方に幅(C12) を有する主舵板（12）が伸びており、
また舵板軸支部（11）から前方に主舵板（12）よりも面
積が小さく幅(C13) を有する副舵板（13）が伸びてお
り、前記舵板軸支部（11）と主舵板（12）と副舵板（1
3）とが連続した一体となって舵板（10）を形成してい
る。また、主舵板力材（14）が舵板軸支部（11）と主舵
板（12）を両面から挟むようにして略上下方向に設けら
れている。

【００２１】第５図において、舵板（10）の面積重心(G
A)と舵板孔（11a)とを結ぶ直線を舵板中心線(F-F) とす
る。また舵板（10）の重量重心点(G) が図示してあり、
偶然(G) が舵板中心線(F-F) と一致して並んでいる。

【００２２】第１図において、舵軸管（５）に嵌合され
た状態の舵軸（６）の舵軸中心線(Z-Z) と、舵板中心線
(F-F) とが偶然一致している。

【００２３】第５図において、主舵板（12）の前縁下部
にはタブ（17）が設けられている。タブ（17）は薄い板
状で形成され、その前面は、主舵板（12）上のタブ（1
7）取付位置と舵板孔（11a ）とを結ぶ直線(S-S) に略
平行になっており且つ、タブ（17）前面は主舵板（12）
の側面に略直交するよう取付けられている。また、舵板
孔（11a ）より後方にある主舵板（12）の上縁には後部
ストッパー（15）が略水平に設けられている。これは第
７図におけるチルト状態において、後部ストッパー（1
5）が舵軸（６）下端に固着されたヒンヂ（７）の後面
に当接され、舵板（10）のそれ以上の左回転を阻止する
ためのものである。

【００２４】また、舵板孔（11a ）より前方にある副舵
（13）の上縁部には前部ストッパー（16）が傾斜して設
けられている。これは第８図における後進時において、
前部ストッパー（16）がヒンヂ（７）の前面に圧接さ
れ、舵板（10）の右回転を阻止するためのものである。
また、第５図において、主舵板（12）の前縁部と副舵板
（13）の前縁部とに、直線(R-R) が外接する舵板上のＰ
点とＱ点との間の舵板（10）の前縁（18）が凹状となっ
ている。

【００２５】次に作用を説明する。

【００２６】第６図は前進中速航行状態を示す。舵板
（10）に前方から当たる水流により舵板（10）に発生す
る抵抗(R6)と、タブ（17）に発生する抵抗(r6)とによる
ピン（８）を中心とする左回転モーメントM(R6+r6)と、
舵板（10）の重量重心(G) によるピン（８）を中心とす
る右回転モーメントMG6 とが舵板傾斜角＋θ６の状態で
釣合ったことを示している。舵板（10）を舵軸（６）ま
わりに回転した場合に舵板（10）に発生する横力の中心
(L6)は、舵軸中心線(Z-Z) よりもd6だけ下流（図中右
側）にあるため舵板（10）は安定舵となっている。即ち
舵柄（９）を手からはなすと舵柄（９）は元の位置（船
体前後中心線）に戻ろうとする復元モーメントを有して
いる。この場合d6が極端に大きいと、復元モーメントも
過大になるため手による転舵が困難となるが本図ではd6
が大きくないので手で楽に転舵できる。

【００２７】第７図は前進高速航行状態を示す。一般に
高速舵が最高速度（通常約25k/t 以上）になると、トラ
ンサムから後方に流れ去る高速流水面Whは、トランサム
近傍において、船体（１）の船底面（２）の後方延長線
(K-K) に極めて接近するようになる。第７図では高速流
水がタブ（17）の下面に迎え角αをもって流入し揚力
（L5）を上方に向かって発生している。この揚力(L5)で
舵板（10）が左回転し、後部ストッパー（15）が舵軸
（６）に固着されたヒンヂ（７）の後面に当接され舵板
（10）がそれ以上左回転しないよう阻止している。この
状態をチルト状態とする。チルト状態において主舵（1
2）は、殆ど高速流水面Wh上方に露出しており、舵の機
能を失っている。代わって副舵（13）が舵軸中心線(Z-
Z) の下方において高速流水中に水没して、高速流水を
受け、舵機能を有している。

【００２８】この状態において、転舵した場合に副舵
（13）に発生する横力（揚力が横方向に発生）の中心転
(L7)は、舵軸中心線(Z-Z) よりも下流（図中右方）d7の
距離にあるので、副舵（13）は安定しており、且つ、d7
が副舵（13）のコード長さ(C13) に比べて小さいので人
力による舵柄（９）の操作は容易である。第７図の状態
において、主舵板（12）や、舵板力材（14）による水抵
抗はなくなっており、面積の小さい副舵（13）のみが水
没して小さい水抵抗(R7)を発生している。この水抵抗の
減少のために船速が増加する。この増速が本発明の目的
である。尚副舵板（13）の面積は主舵板（12）に比べて
略1/3 と小さいので、舵機能即ち船体の旋回能力は、主
舵板（12）に比べて小さいが支障はない。むしろ高速航
行時の舵機能としては船体の保針性が重要であるが、副
舵の面積が小さくても保針性は充分である。

【００２９】第８図は後進時を示す。船体後方から舵板
（10）に当たる水の抵抗(R8)とタブ（17）に発生する抵
抗(r8)とによる右回転モーメントM(R8+r8)が、舵板（1
0）の重量重心(G) による左回転モーメントMG8 よりも
大きいため、舵板（10）はプロペラ(70)に接触しない範
囲で右回転し（第８図の場合、前方に約15度回転し）た
状態で前部ストッパー（16）がヒンヂ（７）の前面に当
接され、舵板（10）のそれ以上の右回転を阻止してい
る。この状態において、転舵した場合副舵板（13）の周
囲の水は殆ど止まっており、主として主舵板（12）に横
力が発生する。その揚力(L8)は舵軸中心船(Z-Z) の下流
d8の距離にあるため、主舵板（12）は安定している。ま
た、d8も主舵板（12）の幅(C12) に比べて小さいので人
力による転舵は容易である。即ち第１３図に示す如く、
舵軸(51)と舵板(50)とが一体となった舵装置において
は、後進時に転舵した場合、船体の後方から来る水流に
より舵板(50)に発生する横力の中心点（Ｌ13) は、舵軸
中心線(Z-Z) よりも上流d13 の距離にあるので舵板(50)
は不安定舵となっており、且つ、d12 が極めて大きいの
で手による転舵は困難となり、舵柄は左右舷何れかに振
り切れてしまう。第８図の方法は、このような従来の後
進時の転舵の危険を解消するものである。

【００３０】第９〜１１図には他の実施要領を示す。

【００３１】第９図は舵板（20）のチルト状態である。
主舵板（22）の前方下部に設けられたタブ（17）の図中
下方において、高速流水面Whより下方に水没した主舵板
（22）に安定板(22a) が設けられている。この安定板(2
2a) の作用は副舵板（23）の舵角の方向安定に役立つも
のである。この種の舵板（20）においても、高速流水面
Whより下方に水没した副舵（23）の部分と、主舵板安定
板(22a) との合計面積重心(GA9) も横力中心(L9)も、舵
軸中心線(Z-Z) の後方近距離にあるため転舵は比較的容
易である。

【００３２】第１０図は舵板（30）のチルト状態であ
る。舵板（30）の前縁(32)（図では下縁）が直線となっ
ており、主舵と副舵の区別が明確でない形状である。こ
の状態で高速流水面Whの下方に没した水没部(34)は水平
方向に伸びた形状であり、舵板（30）の舵角は安定する
が舵効果はやや少ない。この種の舵板においても、高水
面Whより下方に没した水没部(34)の面積重心(GA10)も横
力中心(L10) も、舵軸中心線(Z-Z) の後方近距離にある
ため転舵は比較的容易である。

【００３３】第１１図及び第１２図は、舵板(40)を左回
転させる手段としてタブを使用せず、カウンターウエイ
ト(44)を使用する方法である。第１１図は、船体静止状
態である。

【００３４】副舵(43)の上縁から上方にカウンターウエ
イト(44)が設けられている。この構造において、舵板(4
0)の重量重心(G) はピン（８）に極めて接近した位置と
なる。

【００３５】第１２図は前進高速航行状態であり、舵板
(40)はチルト状態となっている。この状態において、舵
軸中心線(Z-Z) と舵板重心(G) との距離(a12) は第７図
におる(GA7) に比べて小さくなっている。このため、舵
板(40)の重量による右回転モーメントMG12も小さい。従
って、副舵(43)の水抵抗(R12) による左回転モーメント
MR12はMG12よりも大きくなる。その場合、舵板(40)の後
部ストッパー(41)は、ヒンヂ（７）の後面に当接されて
舵板 (40) の左回転を阻止することになる。この場合カ
ウンターウエイト(44)は高速流水面Whの直近上方にある
ので水抵抗を発生しないし、副舵(43)の舵機能を損なう
こともない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明して来たように、この発明によ
れば、その構成を舵軸下端に舵板が回動軸支されて成る
舵装置において、高速航行時にタブ又はカウンターウエ
イトにより舵板が左回転したチルト状態となり、該チル
ト状態において、舵板のうち高速流水面下に水没した部
分の面積重心点が、舵軸の後方にて舵軸に近接した位置
にある形状とし、また後進時舵板がプロペラに接触しな
い範囲で右回転可能な機構としたため、

【００３７】ア、低速時には、大きな舵板で舵効果を発
揮し、

【００３８】イ、高速時には、小さい舵板で水抵抗が減
少するため船体の速度が増加し、しかも、舵操作を楽に
行なうことができる、

【００３９】ウ、後進時には舵柄が振り切れることなく
安全に転舵できる、

【００４０】という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合舵にタブを取付けた舵装置の側面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａから見た正面図である。

【図３】図１の舵軸と複合舵を軸支した状態の斜視図で
ある。

【図４】複合舵板の斜視図である。

【図５】複合舵板の側面図である。

【図６】船体前進中速時の複合舵の左回転状況側面図で
ある。

【図７】船体前進高速時の複合舵のチルト（左回転完
了）状況側面図である。

【図８】船体後進時の複合舵の右回転状況側面図であ
る。

【図９】複合舵板に安定板を設けた場合のチルト状況側
面図である。

【図１０】舵板前縁を直線とした場合のチルト状況側面
図である。

【図１１】複合舵板にカウンターウエイトを設けた船体
静止時の複合舵板懸垂状態側面図である。

【図１２】同じく船体高速時の複合舵板チルト状態側面
図である。

【図１３】本発明との比較例であり、現在主として使用
されている舵装置の側面図である。

【図１４】本発明に最も近い従来例を示す舵装置の側面
図である。

【符号の説明】

（１） 船体 （２） 船底 （３） トランサム （４） 甲板 （５） 舵軸管 （６） 舵軸 （７） 舵軸ヒンヂ （6a） 舵軸孔 （８） ピン （９） 舵柄 （10） 舵板（複合） （11） 舵板軸支部 （11a ） 舵板孔 （12） 主舵板 （13） 副舵板 （14） 舵板力材 （15） 後部ストッパー （16） 前部ストッパー （17） タブ （18） 舵板前線 （20） 舵板に安定板をつけた舵板 （22） 主舵板 （22a ） 主舵板下端 （22a ） 安定板 （23） 副舵 （30） 舵板 （31） 舵板下端 （32） 舵板前縁 （34） 舵板没水部 （40） 舵板 （41） 後部ストッパー （42） 主舵板 （43） 副舵板 （44） カウンターウエイト （50） 舵板 （51） 舵軸 （52） 舵軸支持材 （60） 舵板（PA2-231297) （61） 舵板下端部（PA2-231297) （62） 舵軸（PA2-231297) （63） 舵板没水部 （70） プロペラ （an） 舵軸中心線と舵板重心との距離 （dn） 舵軸中心と揚力巾との距離 （Ｇ） 舵板の重量重心点 （ＧＡ） 舵板の面積重心点 （Ｍ） 舵板の回転モーメント （Ln） 舵板に発生する横力 （ln） タブに発生する揚力 （Rn） 舵板に発生する水抵抗 （rn） タブに発生する水抵抗 （Ｗ） 舵板重量 （Ｗａ） 水面（後進時） （Ｗｈ） 水面（前進高速時） （Ｗｓ） 水面（停止時） （Ｗｍ） 水面（前進中速時） （Ｚ−Ｚ） 舵軸中心線 （θ） 舵板の回転角度 上記において、ｎは図６〜１４に使用した数字であり図
面番号と同じ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランサム後方部にて水平方向に回動自
   在に支持された舵軸の下端が船底の後方延長線よりも上
   方にあり、前記舵軸下端に垂直方向に回動軸支された舵
   板が高速流水の影響で自然チルトして、舵板の大部分が
   高速流水面上に露出し、舵板の一部が浸水している状態
   において、前記船底の後方延長線よりも下方にある舵板
   の面積重心点が、チルト状態における舵板の後端と舵軸
   中心線との中間点よりも舵軸中心線に近い位置にあるこ
   とを特徴とする船舶の舵装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の舵板前縁下部近傍にタブ
   を設けることを特徴とする船舶の舵装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の舵板は舵板孔を有する支
   持部と支持部から下方に伸びた主舵板と、支持部から前
   方に伸び且つ、主舵板より面積が小さい副舵板とより成
   る複合舵板であることを特徴とする船舶の舵装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の舵板が後方に回転し、舵
   板中心線が略水平となるチルト状態で、主舵板上縁で舵
   板孔より後方に設けられた後部ストッパーが、舵軸又は
   舵軸と一体をなす部分の後面に当接し、それ以上の舵板
   の左回転を阻止するとともに、同じくこの舵板は、右回
   転が可能であり、且つ舵板前縁部が舵板より前方に設け
   られたプロペラに接触しない角度の範囲で、舵板上縁で
   舵板軸支部より前方に設けられた前部ストッパーが舵軸
   又は舵軸と一体をなす部分の前面に当接し、それ以上の
   舵板の右回転を阻止することを特徴とする船舶の舵装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の舵板の舵板支持部より前
   方にある舵板の上縁にカウンターウエイトを設けること
   を特徴とする船舶の舵装置。