JPH0546698U - 舶用フラップラダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中に配置されたフラップ駆動用アクチュエ
ータのピストンロッドに海洋生成物が付着して軸封装置
の損傷を招くことがないようなフラップラダーを提供す
る。 【構成】 プロペラ直後の舵板６に配置されたラダーバ
ルブ９およびフラップ７を備えた舶用フラップラダーに
おいて、ラダーバルブ９内にフラップ駆動用のピストン
式アクチュエータ１１を配置し、このアクチュエータ１
１から出入りするピストンロッド１２を伸縮自在なベロ
ーズ１４で水密に覆い、このベローズ１４とピストンロ
ッド１２およびアクチュエータケーシング１１ａとで形
成されたベローズ室１５内に海水圧とほぼ等しい圧力を
有する流体を充填する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、舶用フラップラダー、特にフラップの駆動装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

フラップラダーは、主舵とその主舵の後縁にヒンジを介して回動自在に取り付 く主舵より舵面積の小さい副舵（フラップ）とで構成され、そのフラップが連動 装置の働きで主舵の舵角に連動して主舵に対して更に自己の舵角をとり、もって 舵全体の横推力を増長して船体をより小さな半径で旋回させ得る装置として知ら れている。このフラップラダーは、フラップのない舵に比し50〜100 ％高い横推 力を発生することができるため、特に中小型船で、広く普及し、その操船性能を 改善している。しかし、これを大型船に適用する場合には、いくつかの問題点が あり、これを改善するために、例えば実開昭６２−１１０９９号公報記載のフラ ップラダーが提案されている。これは、フラップを駆動するアクチュエータを主 舵を駆動するそれから独立させ、推進器直後に配置されるラダーバルブの中に組 込んだものである。 この構造様式の特徴は、 アクチュエータを舵につけてもラダーバルブ内に配置しているので船体抵抗の 増加などの心配がない。 従来、主舵の作動に対してフラップの舵角が幾何学的条件によって決まってし まうため、常時、適値を選ぶことができないのに対して本案ではフラップの動き を自由に選ぶことができる。 主舵を動かすことなく、フラップを作動させることができるため、応答性にす ぐれ、例えばオートパイロットで航行している時などに外乱に対してより速やか に応答できるためその直進性を改善し、或いは省エネが実現できる。

【０００３】 従来のリンクによって、一端から駆動する方式では、その端部での荷重の集中 が大きいのに対して本案では中央に近い所でフラップを駆動するので力の流れが ２分され荷重の分散が図られる。 ２ピストン方式や実開昭６２−１１０９９号公報記載のバランス型ロータリア クチュエータの場合、トルクバランスが図られているので、そのトルク反力が発 生せず、在来のリンク式にみられるような、この反力による強度や軸受の磨耗な どの問題がない、等のすぐれた効果がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この実開昭６２−１１０９９号公報記載の方式には次のような問題点 が存在する。すなわち、 航海時を含めてアフロート状態において接近性がない場所にアクチュエータが 配置されたことによってその信頼性が維持できるか否か、ということで、その中 でも特に、通常油圧で作動するアクチュエータの例えばそれが出入りすることに よって海洋生成物の付着などが考えられるピストンロッドの軸封装置に対する不 安は大きい。 この軸封装置が軸封機能を失うと、油の流出による海洋汚染や圧油系への海水 の浸水による油圧系の故障等が発生し、このシステムにとって致命的な結果をも たらす。

【０００５】 本考案の主な目的は、フラップ駆動用アクチュエータのピストンロッドに海洋 生成物が付着してその軸封装置の損傷を招く恐れがないようなフラップラダーを 提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の舶用フラップラダーは、推進器の直後に配置されたラダーバルブおよ びフラップを備えた舶用フラップラダーのラダーバルブ内に、フラップを駆動す るためのピストン式アクチュエータを配置した舶用フラップラダーにあって、こ のアクチュエータが出入りするピストンロッドに関し、一端をピストンロッドの 先端付近でタイトに固着させ、他端をアクチュエータケーシングに同様タイトに 固着させたピストンロッドを伸縮自在のベローズで水密に覆い、ピストンロッド がその軸封装置と係合しながら出入りする時に、その露出部が海水と接触するこ とを防止して、このピストンロッドに海洋生成物が付着しないようにすると共に 、このベローズとピストンロッドおよびアクチュエータケーシングで構成される スペース（以下、ベローズ室という）内にベローズが損傷しても軸封装置が損傷 しても、被害を最小限に止めることができる流体、例えば清水又は空気を充填す るものである。

【０００７】 そのため、このベローズ室から船内までかかる流体を充満させた導管を設け、 その導管の船内における端部に必要に応じて流体が清水の場合はヘッドタンクを 設け、流体が空気の場合には調圧弁を設け、前記ピストンロッドの出入りによっ て生ずるベローズ室の容積変化を吸収させると共に、タンク（清水の場合）を海 水の水面近傍としてベローズ室の内外圧力をほぼ釣り合わせるようにした装置を 設ける。調圧弁の設定も同様、ベローズの内外圧を概略等しくするように設定す る。

【０００８】

【作用】

アクチュエータを接近性のない海水中に配置することによって生ずる故障可能 性の代表的なものは、ピストンロッドに固い海洋生成物が付着し、これが柔らか い軸封装置を損傷させる形のものである。 このため、本案では、問題のピストンロッドを水密に伸縮可能なベローズで覆 ってしまい、ピストンロッドに海洋生成物が付着しないようにして軸封装置の損 傷を防止すると共に、剛性がないため海水圧に耐え、形状を正常に保つことが困 難なベローズ内側に海水圧にほぼ等しい内圧を働かせて釣り合わせ、ベローズの 機能を果たせる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明する。 図１のフラップラダーの側面図に示すように、フラップラダーは、主舵たる舵 板６、副舵たるフラップ７等から主になる。図において、１は船体、２はラダー ストックで、舵板６の一部を支持すると共に、舵板６の転舵トルクを伝達する。

【００１０】 本案では中空になっていて、フラップ７を駆動するための圧油導入管、フラップ ７の実舵角のフィードバック、本案に関するベローズ室への流体を供給する導管 などが内包されている。３はティラーで、操舵機（図示せず）の出力をラダース トック２に伝達する。４は舵板に働く力をラダーホーンに伝達するピントルであ る。５は舵板を支持し、舵板に働く力を船体に伝達するラダーホーンである。舵 板６は、水流に対して角度を与えられて、揚力を発生し、操舵力を形成する。 図示の舵形式は、マリーナ型を示しているが、本案は他の形式の舵についても 適用可能である。

【００１１】 上記舵板６には、舵板６の効果を高めることを目的として、ヒンジ８を介して 操舵（回動）自在にフラップ７が取り付けられている。本案では場合によっては 舵板６は作動させず、フラップ７のみを作動させ、操舵力としては小さいが、小 型、軽量であるため、応答性にすぐれ、例えばオートパイロットで直進航走する 時などに本操舵装置を装備した船の直進性を高め、或いは省エネを図れる。

【００１２】 推進器１０直後には、本船の推進効率を改善するために紡錘形のラダーバルブ ９が舵板６に装着されている。ラダーバルブ９の機能は、本船の推進力を発生す る推進器１０のプロペラハブ近傍の水流に対する堰き止め効果、或いは整流効果 により数パーセントの推進効率の向上が期待できる場合がある。更にはラダーバ ルブ９の外周に放射状に整流フィンを取り付け、推進器１０から出てくる旋回流 を静圧に回復して推進効率を高めることも行われる。本案ではラダーバルブ９内 部のスペースにフラップ７を駆動操舵する下記のアクチュエータ１１を内包配置 することによって抵抗増加などを生じさせることなく、目的を達成することを前 提としたものである。

【００１３】 図２乃至図４に示すように、アクチュエータ１１は、シリンダ、ピストンおよ びピストンロッド１２で構成され、油圧駆動される。ピストンロッド１２でアク チュエータ１１の出力をヒンジ２０を介してフラップ７に伝える。通常、図に示 すように２組で構成され、プッシュ／プルによってほぼトルクバランスがとれる ようにし、トルク以外の力が発生しないようになっている。この結果、ヒンジ２ ０に余分な荷重が加わることがない。アクチュエータ１１のピストンロッド１２ は、伸縮自在のベローズ１４によって水密に覆われ、ピストンロッド１２が海水 と接触することがないようにし、ピストンロッド１２に海洋生成物が付着し、そ の結果ピストンロッド１２と係合している軸封装置の損傷などを防止するように なっている。

【００１４】 ベローズ１４とピストンロッド１２およびアクチュエータケーシング１１ａで ベローズ室１５が形成されている。そして、このベローズ室１５内に清水、空気 、油等の流体圧を働かせ、ほぼベローズ部の海水圧と等しくして内外圧力を釣り 合わせ、ベローズ１４に力が働かないようにして保護している。この場合、内部 の流体はベローズ１４が損傷してもピストンロッド１２の軸封装置が若干損傷し ても海洋汚染等の被害が生じないような清水又は空気が望ましい。

【００１５】 ベローズ室１５からラダーストック２内を船内側に導管１６が導設されている 。図示しないが、他の圧油管或いは電線なども配置されている。この導管１６の 船内側にはヘッドタンク１７が設置されており、ピストンロッドの作動によって 生じるベローズ室１５の体積変化を補償するとともに、その高さ位置によってベ ローズ室１５の圧力を規定する。ほぼベローズ室１５外部の海水圧と等しくなる ように設定する。ベローズ室１５内部の流体を空気にした場合には、図４におい て仮想線で示す如く、ヘッドタンク１７の代わりに調圧弁１８が設けられ、ベロ ーズ室１５の内部圧力が自動的に一定値に保たれるようになっている。調圧弁１ ８に圧縮空気を供給する蓄圧器１９が付設される。図４中、２０、２１は支持片 （ヒンジ）を示し、支持片２０はフラップに一体的に構成され、ピストンロッド １２とヒンジピンを介して係合し、ピストンロッド１２の力をフラップ７に伝え 、フラップ７を操舵させる。また、支持片２１は舵板と一体的に構成され、アク チュエータ１１に働く反力を舵板に伝える。 なお、１３はリンクメカニズムで、これは従来方式のフラップ駆動システムで 舵板が操舵されるとこれによって舵がある幾何学的相関によって駆動される。簡 単のために図１に同時に図示しているが別のものである。

【００１６】 図２はラダーの中立状態を示しており、図３はフラップ７をβ度だけ、舵板６ に対して操舵した場合を示す。この場合、上側のアクチュエータ１１のベローズ 室１５（図４）容積が増大し、下側のアクチュエータ１１のベローズ室１５の容 積が縮小する。従って、図４に示す如く、この２つのベローズ室１５が、導管１ ６を介して共通の１つのヘッドタンク１７に通じていれば、水面は大差なく、操 舵にかかわらず、ほぼ一定に保たれる。この時、ピストンロッド１２は周辺の海 水に接触することがないため、海洋生成物の付着もなく、この結果、ピストンロ ッド１２と係合している軸封装置がこれによって損傷するおそれがない。ここで もし、ベローズ１４が損傷するとヘッドタンク１７の水面は海面と同一になり、 塩分を含むため船内で容易に検知できる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は上記のように構成したので、ピストンロッドは周辺の海水に直接接触 することがないため、海洋生成物の付着もなく、この結果、ピストンロッドと係 合している軸封装置がこれによって損傷するおそれがない。

【００１８】 ピストンロッドを覆うベローズ室内に海水圧とほぼ等しい圧力をもった流体を 充填しているので、たとえベローズが損傷しても、油の流出による海洋汚染や圧 油系への海水の浸水による油圧系の故障等もなく、フラップラダー装置全体の性 能および信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるフラップラダーの側面
図である。

【図２】図１におけるフラップラダーのアクチュエータ
を含む平面図で、ラダーの中立状態を示す。

【図３】フラップをβ度だけ、舵板に対して操舵した場
合を示す平面図である。

【図４】フラップの駆動手段としてのアクチュエータと
ベローズ室内に流体を供給充填する導管の系統を示す要
部図である。

【符号の説明】

１…船体 ２…ラダーストック ６…舵板 ７…フラップ ８…ヒンジ ９…ラダーバルブ １０…推進器 １１…アクチュエータ １２…ピストンロッド １４…ベローズ １５…ベローズ室 １６…導管 １７…ヘッドタンク １８…調圧弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進器直後の主舵に配置されたラダーバ
   ルブおよびフラップを備えた舶用フラップラダーにおい
   て、該ラダーバルブ内にフラップ駆動用のピストン式ア
   クチュエータを配置し、このアクチュエータから出入り
   するピストンロッドを伸縮自在なベローズで水密に覆
   い、このベローズとピストンロッドおよびアクチュエー
   タケーシングとでベローズ室を形成し、該ベローズ室内
   に海水圧とほぼ等圧の流体を充填するための導管を接続
   したことを特徴とする舶用フラップラダー。