JPH08108894A - 後進手段保護機構付き水ジェット推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、船舶に用いられる水ジェット推進
装置に関し、特にその後進手段を保護できるような制御
系を設けるようにしたものである。 【構成】 水ジェットポンプ５からの水ジェットを受け
る吐出ダクト６に、水ジェットの流れの方向を前方へ向
けるように切替えて後進を行なうための後進手段７につ
いて、その作動位置を制御する後進手段操作盤２が設け
られ、同操作盤２には、駆動機９の回転数センサ（回転
計）10からの検出信号を受けて同駆動機９の回転数が許
容値を超えるか否かを判定する許容回転数判定回路13
と、同判定回路13からの出力信号と後進手段７の作動位
置検出センサ（変位計）８ａからの検出信号とを受けて
後進手段７の作動位置の変更の可否を判定する後進手段
作動可否判定回路14とが設けられるほか、同判定回路14
からの判定信号を受けて同判定信号が可の場合にのみハ
ンドル11の操作量に応じた指令信号に従って後進手段７
の駆動用アクチュエータ８を作動させる後進手段作動操
作回路15が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶に用いられる水ジ
ェット推進装置に関し、特に後進手段を保護する機構を
付設された水ジェット推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水ジェット推進装置としては、図
６および図７に示すようなものがあり、水ジェットポン
プａからの流れを受けて前進航走時に図６に示すように
後部開口より後方へ水を噴出しうる吐出ダクトｂと、図
７に示すように同吐出ダクトｂに付設され水ジェットを
前方へそらせることにより後方航走への切替えを行なえ
るようにしたフラップ式後進手段７とが設けられてい
る。そして、後進手段７は駆動用アクチュエータ８の伸
縮によって、作動位置を変えられるようになっている。

【０００３】このような従来の水ジェット推進装置で
は、図４に示すごとくコンビネータ線図のみによって、
後進手段の制御が行なわれており、この線図は船の前後
進の操作を行なうハンドルの位置に対して、水ジェット
ポンプ用駆動機の回転数と水ジェットポンプから吐出さ
れるジェット流を転流させるためのフラップ式後進手段
の位置とを関係付けたものである。これにより従来の水
ジェット推進装置では、後進手段の位置と駆動機の回転
数とがハンドル位置に応じてコンビネーション運転され
る。

【０００４】したがって後進手段の動作は駆動機の回転
数がアイドリングの時に行なわれる。しかし、急なハン
ドル操作の時、例えば100％後進位置から急に中立位置
へハンドル操作を行なったとき、実際の駆動機の回転数
は駆動機回転体の慣性力のため急には回転数が下がら
ず、アイドリング時でないにもかかわらず後進手段の動
作が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のコ
ンビネータ線図のみによる後進手段の制御では、制御機
器の異常時においてアイドリング以上の回転数にて後進
手段の動作が行なわれる可能性があり、後進手段の強度
設計点以上の水撃力が水ジェットポンプより同後進手段
へかかるという不具合が生じる。本発明は、このような
問題点の解消をはかろうとするもので、水ジェットポン
プの駆動機の回転数と後進手段の作動位置とに基づき後
進手段の作動の可否を判定できるようにして、同後進手
段の保護をはかれるようにした、後進手段保護機構付き
水ジェット推進装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の後進手段保護機構付き水ジェット推進装置
は、駆動機により作動する水ジェットポンプと、同水ジ
ェットポンプからの流れを受けて前進航走時に後部開口
より後方へ水ジェットを噴射しうる吐出ダクトと、同吐
出ダクトに付設されて上記水ジェットを前方へそらせる
ことにより後進航走への切替えを行なえるようにした後
進手段とをそなえた水ジェット推進装置において、上記
駆動機の回転数を制御する駆動機操作盤と、上記後進手
段の作動位置を制御する後進手段操作盤とをそなえると
ともに、ハンドルの操作量に応じて上記の駆動機操作盤
と後進手段操作盤とに指令を送る指令回路をそなえ、上
記後進手段操作盤が、上記駆動機の回転数センサからの
検出信号を受けて同駆動機の回転数が水ジェット推進装
置の使用域の許容値を超えるか否かを判定する許容回転
数判定回路と、同判定回路からの出力信号と上記後進手
段の作動位置検出センサからの検出信号とを受けて上記
後進手段の作動の可否を判定する後進手段作動可否判定
回路と、同判定回路からの判定信号を受けて同判定信号
が可の場合にのみ上記ハンドルの操作量に応じた指令信
号に従って上記後進手段の駆動用アクチュエータを作動
させる後進手段作動位置操作回路とをそなえて構成され
たことを特徴としている。

【０００７】また本発明の後進手段保護機構付き水ジェ
ット推進装置は、上記後進手段の作動位置検出センサに
より同後進手段がその後進作動位置と前進作動位置との
間の所定の中間領域に位置することが検出され、かつ、
上記許容回転数判定回路により上記駆動機の回転数が許
容値を超えていることが判定された場合に、上記後進手
段作動可否判定回路からの出力信号を受けて警報を発す
る警報器が設けられたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上述の本発明の後進手段保護機構付き水ジェッ
ト推進装置では、水ジェットポンプの駆動機の回転数セ
ンサからの検出信号を受けて同駆動機の回転数が許容値
を超えるか否かを判定する許容回転数判定回路と、同判
定回路からの出力信号と上記後進手段の作動位置検出セ
ンサからの検出信号とを受けて上記後進手段の作動の可
否を判定する後進手段作動可否判定回路とが設けられ
て、この後進手段作動位置判定回路からの判定信号が可
の場合にのみ、後進手段作動位置操作回路によってハン
ドル操作量に応じた指令信号に従い上記後進手段の駆動
用アクチュエータが作動させられるようになり、このよ
うにして後進手段に強度設計点以上の水撃力がかかるの
を回避する作用が行なわれる。

【０００９】

【実施例】以下図面により、本発明の一実施例としての
後進手段保護機構付き水ジェット推進装置について説明
すると、図１はその概略構成を示す系統図、図２はその
後進手段作動位置について前後進操作不可（警報）領域
を示す説明図、図３(a)は駆動機回転数について指令値
に対する応答を示すグラフ、図３(b)は図３(a)と同じ指
令値に対する後進手段の応答を示すグラフである。

【００１０】図１に示すように、駆動機９により主軸９
ａを介して作動する水ジェットポンプ５と、同水ジェッ
トポンプ５からの流れを受けて前進航走時に後部開口よ
り後方へ水ジェットを噴射しうる吐出ダクト６とが設け
られ、同吐出ダクト６には、前述の従来の装置と同様
に、水ジェットを前方へそらせることにより後進航走へ
の切替えを行なえるようにしたフラップ式後進手段７が
付設されている。

【００１１】このような水ジェット推進装置において、
上記駆動機９の回転数を制御する駆動機操作盤１と、後
進手段７の作動位置を制御する後進手段操作盤２とが設
けられ、さらにハンドル11の操作量に応じて駆動機操作
盤１と後進手段操作盤２とに指令を送る指令回路が設け
られている。指令回路では、ハンドル11の操作量に基づ
き、図４に示すようなスケジュールによって、駆動機操
作盤１および後進手段操作盤２に操作信号が送られる。

【００１２】そして、後進手段操作盤２には、駆動機９
の回転数センサ（回転計）10からの検出信号を受けて同
駆動機９の回転数が許容値を超えるか否かを判定する許
容回転数判定回路13と、同判定回路13からの出力信号と
後進手段７の作動位置検出センサ（変位計）８ａからの
検出信号とを受けて後進手段７の作動の可否を判定する
後進手段作動可否判定回路14とが設けられるほか、同判
定回路14からの判定信号を受けて同判定信号が可の場合
にのみハンドル11の操作量に応じた指令信号に従って後
進手段７の駆動用アクチュエータ８を作動させる後進手
段作動操作回路15が設けられている。

【００１３】また、後進手段７の作動位置検出センサ
（変位計）８ａにより、同後進手段７が、図２に示すよ
うに、その後進作動位置と前進作動位置との間の所定の
中間領域（前後進操作不可領域；警報領域）に位置する
ことが検出され、かつ、許容回転数判定回路13により駆
動機９の回転数が水ジェット推進装置の使用域の許容値
を超えていることが判定された場合に、後進手段作動可
否判定回路14からの出力信号を受けて警報を発する警報
器12が設けられている。

【００１４】本実施例の後進手段保護機構付き水ジェッ
ト推進装置は上述のように構成されているので、船の前
進状態においてハンドル11の操作により指令信号が後進
手段操作盤２および駆動機操作盤１に入力されると、駆
動機９はアイドリング回転数まで減速し、その回転数は
回転計10により検出されて、その検出信号が後進操作盤
２の許容回転数判定回路13へ送られ、許容回転数判定回
路13で駆動機９の回転数が設定許容回転数を超えるか否
かの判定が行なわれる。一方、フラップ式後進手段７の
開度は駆動用アクチュエータ８に設けられた変位計８ａ
により検出され、その検出信号が後進手段作動可否判定
回路14へ送られる。

【００１５】駆動機９の回転数が設定許容回転数よりも
大きい場合、後進手段作動可否判定回路14にて、後進手
段７の作動位置が図２に示す前後進操作不可領域にある
かどうかを判定する作用が行なわれる。そして、後進手
段７の作動位置が前後進操作不可領域内にある場合は、
後進手段作動可否判定回路14は警報器12を介しブリッジ
に警報を発し、同時に後進装置現状維持指令を後進手段
作動操作回路15に出力する。

【００１６】また、後進手段７の作動位置が前後進操作
不可領域外の場合は、後進装置現状維持指令のみが出力
される。すなわち、後進手段作動操作回路15には、変位
計８ａからの変位量，ハンドル11からの信号および後進
手段作動可否判定回路14からの後進装置現状維持指令が
入力されるが、それにより図５のフローチャートに示す
ような作用が行なわれる。

【００１７】なお、図２において、後進手段の100％後
進作動位置および100％前進作動位置付近の余裕は、後
進手段の位置決め制御における精度に対する余裕であ
り、また、100％前進作動位置付近の余裕（約10％）と
比べて、100％後進作動位置の余裕（約５％）は厳しく
設定される。これは水ジェットポンプのジェット流の影
響の差を考慮したものである。その余裕の範囲において
駆動機回転数がアイドリング以上に上昇しても、前後進
操作不可信号は出力されない。

【００１８】上述の装置におけるアルゴリズムの動作応
答を図３(a),(b)に示す。ハンドル操作による指令値が
中立時から100％後進にステップ状に入力されたとする
と、それに対して駆動機９の回転数が許容回転数に達す
る前に後進手段作動位置を100％後進位置に移動する。
それにより図５に示すフローチャートの許容回転数判定
を通過し、後進手段７の操作が可能になる。

【００１９】また、ハンドル操作による指令値が100％
後進から中立にステップ状に入力されたとき、図５に示
すフローチャートで操作不可領域になると、駆動機９の
回転数が許容回転数以下になるまで後進手段現状維持指
令が出力され、後進手段７はそのまま現状維持される。
このような保護機構により後進手段７は健全性を保たれ
保護される。

【００２０】なお、警報器12により警報を発信する場
合、駆動機回転数を下げるよう警報にて要求のみを行な
うが、これは非常時における船の安全を考慮し、後進装
置が壊れても船の安全は守るという緊急状態にそなえた
ものである。上述のように本実施例の水ジェット推進装
置では、後進手段の保護機構が設けられるので、後進手
段自体やその操作機構の軽量化がもたらされるほか、後
進手段の駆動用アクチュエータの駆動容量を削減するこ
とができ、同アクチュエータの軽量化およびコンパクト
化がもたらされるのであって、全体として大幅なコスト
・ダウンに繋がる利点がある。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の後進手段
保護機構付き水ジェット推進装置によれば次の効果が得
られる。 (1) 後進手段の保護機構が設けられることにより、後進
手段自体やその操作機構の強度設計上の有利性が高めら
れ、その軽量化がもたらされる。 (2) 上記(1)項により、後進手段駆動用アクチュエータ
の駆動容量も削減できるようになって、その軽量化およ
びコンパクト化がもたらされ、全体として低コスト化に
繋がる利点がある。 (3) 後進手段の作動位置検出センサにより同後進手段が
その後進作動位置と前進作動位置との間の所定の中間領
域に位置することが検出され、かつ、許容回転数判定回
路により駆動機の回転数が許容値を超えていることが判
定された場合に、警報器が後進手段作動可否判定回路か
らの出力信号を受けて警報を発するように構成されてい
るので、後進手段の保護が一層手厚く行なえるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての後進手段保護機構付
き水ジェット推進装置の概略構成を示す系統図である。

【図２】図１の装置の後進手段作動位置について前後進
操作不可（警報）領域を示す説明図である。

【図３】(a)図は図１の装置における駆動機回転数につ
いて指令値に対する応答を示すグラフ、(b)図は上記指
令値に対する後進手段の応答を示すグラフである。

【図４】後進手段付き水ジェット推進装置の操作ハンド
ル位置に対して水ジェットポンプ用駆動機の回転数とフ
ラップ式後進手段の位置とを関係づけた線図である。

【図５】図１の装置の作用を示すフローチャートであ
る。

【図６】後進手段付き水ジェット推進装置の一例を示す
縦断面図である。

【図７】図６の装置の後進作用状態を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 駆動機操作盤 ２ 後進手段操作盤 ５ 水ジェットポンプ ６ 吐出ダクト ７ フラップ式後進手段 ８ 駆動用アクチュエータ ８ａ 後進手段作動位置検出センサとしての変位計 ９ 駆動機 ９ａ 主軸 10 回転計（回転数センサ） 11 ハンドル 12 警報器 13 許容回転数判定回路 14 後進手段作動可否判定回路 15 後進手段作動操作回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田川 雅士 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動機により作動する水ジェットポンプ
   と、同水ジェットポンプからの流れを受けて前進航走時
   に後部開口より後方へ水ジェットを噴射しうる吐出ダク
   トと、同吐出ダクトに付設されて上記水ジェットを前方
   へそらせることにより後進航走への切替えを行なえるよ
   うにした後進手段とをそなえた水ジェット推進装置にお
   いて、上記駆動機の回転数を制御する駆動機操作盤と、
   上記後進手段の作動位置を制御する後進手段操作盤とを
   そなえるとともに、ハンドルの操作量に応じて上記の駆
   動機操作盤と後進手段操作盤とに指令を送る指令回路を
   そなえ、上記後進手段操作盤が、上記駆動機の回転数セ
   ンサからの検出信号を受けて同駆動機の回転数が水ジェ
   ット推進装置の使用域の許容値を超えるか否かを判定す
   る許容回転数判定回路と、同判定回路からの出力信号と
   上記後進手段の作動位置検出センサからの検出信号とを
   受けて上記後進手段の作動の可否を判定する後進手段作
   動可否判定回路と、同判定回路からの判定信号を受けて
   同判定信号が可の場合にのみ上記ハンドルの操作量に応
   じた指令信号に従って上記後進手段の駆動用アクチュエ
   ータを作動させる後進手段作動位置操作回路とをそなえ
   て構成されたことを特徴とする、後進手段保護機構付き
   水ジェット推進装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の後進手段保護機構付き
   水ジェット推進装置において、上記後進手段の作動位置
   検出センサにより同後進手段がその後進作動位置と前進
   作動位置との間の所定の中間領域に位置することが検出
   され、かつ、上記許容回転数判定回路により上記駆動機
   の回転数が許容値を超えていることが判定された場合
   に、上記後進手段作動可否判定回路からの出力信号を受
   けて警報を発する警報器が設けられたことを特徴とす
   る、後進手段保護機構付き水ジェット推進装置。