JPS6120000Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、Ｚ形推進器を備えた船舶の操縦装置
に関するものである。

２基以上のＺ形推進器を備えた船舶操縦の趨勢
は、操縦ハンドルを１本化し、船の方向とスピー
ドがその操縦ハンドルの倒し方向と倒し角度によ
り制御することにある。この操縦方式は操船を簡
単にすることから、これまでにいろいろ開発或い
は提案されているが、電気回路が複雑でこれが故
障した場合、その修理に高い専門技術と手間及び
時間を必要としたり、操縦ハンドルの操作に制約
があるなどの欠点があつた。

すなわち、実開昭53−20796号公報には、外部
ケースに内部ケースを回転自在に取り付け、上記
内部ケースに操縦用ハンドルを起倒自在に設ける
とともに、上記内部ケースに舵角制御信号発信器
を取り付け、また操作用ハンドルの回転制御軸に
エンジン制御信号発信器を取り付けたエンジン運
転および操舵用複合制御装置が開示されている。
この制御装置は、舵角制御信号発信器で得られた
電気信号を外部に取り出すために、外部ケースと
内部ケースとの間に何等かの刷子装置を設ける必
要があり、故障しやすいという欠点がある。ま
た、特公昭52−13284号公報には、垂直軸を中心
に回転自在に構成されたギヤボツクスにハンドル
軸を水平に取り付け、このハンドル軸にハンドル
を取り付けるとともに、上記ギヤボツクスに、ハ
ンドルによるギヤボツクスの回転を検出して信号
を発する方向発信器を付設し、また、上記ハンド
ル軸に、ハンドルによるハンドル軸の回転を歯車
機構を介して検出して信号を発する推進発信器を
付設する一方、推力発信器から可変ピツチプロペ
ラの変節のコントロール源に至る送信手段として
の回路の除中に、方向発信器の出力を回路によつ
て入力することにより、方向に関する附加量を消
去するようにした消去手段を設けた旋回式スラス
タの操縦装置が示されている。しかしこの操縦装
置は、上記のように、方向に関する附加量を電気
的に消去しようとするものであり、電気回路が複
雑になり、前記のように故障した場合の対応が難
しいという欠点がある。特開昭52−41390号公報
の操縦装置も上記のものと似た構造で二種の発信
器を回転させる構造となつているが、二つの発信
器が常に同時に作用して船舶の進行方向を変える
構造のため、発信器の寿命が短いという欠点があ
る。

本考案は、上記に鑑みてなされたもので、複雑
な電気回路を必要とせず、しかも操作性がよく保
守点検や修理が容易な、船舶用操縦装置の提供を
目的とする。以下本考案を図面を参照して詳細に
説明する。

第１図と第２図は本考案の一実施例を示すもの
で、１は器枠である。この器枠１の中央部には上
端面を開口させた円筒状の回転フレーム２が、上
下の端部外周面に取り付けた摺動リング３，４を
器枠１に設けられた案内リング５，６に触れさせ
て周方向に水平に回転自在に支持されている。回
転フレーム２の内部には一対の支持枠７，７が互
いに対向して設けられ、回転軸８を回転自在に軸
支している。この回転軸８は、操縦ハンドル９を
回転フレーム２の中心に位置して取り付ける取付
け部材１０と、駆動傘歯車１１、回転フレーム２
に螺着された調節ねじ１２により支持枠７に圧接
されて支持枠に対する回転軸８の回転に抵抗を加
える抵抗部材１３、及び回転規制円板１４とを備
える。上記抵抗部材１３は、回転軸８の軸方向に
長く形成されたキー溝１５に滑りキー１６を入れ
て第１図で左右に移動自在に取り付けられ、また
回転規制円板１４は、回転軸８を中心に設けられ
た弧状溝１７に回転フレーム２に螺着されたスト
ツパ１８の先端を挿入するとともに、ノツチ１９
が設けられた外周面をばね２０によるボール２１
の押圧面に位置させて回転軸８に固定されてい
る。上記の構成により操縦ハンドル９は、支持枠
７と抵抗部材１３間の適度な摩擦抵抗で回転軸８
を中心に弧状溝１７で期制される範囲で前後に起
倒（第１図の紙面に垂直な面内に回動）し、ノツ
チ１９に入つたボール２１により適度な力で中心
位置に固定される。

一方、回転フレーム２の下部には、下と上の端
部に第１中心歯車２２と第２中心歯車２３を有す
る中空軸２４を回転自在に軸着し、かつ中空軸２
４の軸心を中心にして底面に操舵用歯車２５を固
着した底板２６が、その中空軸２４の軸心を回転
フレーム２の中心に一致させて取付けボルト２７
により取り付けられている。この中空軸２４に
は、上下の端部にアーム２８と前後進用歯車２９
とを固着した中心軸３０がこれも回転自在に軸着
されている。上記アーム２８は、上下の端部に第
１中間歯車３１と第２中間歯車３２とを固着した
中間軸３３を、遊動歯車３４と第２中心歯車２３
に第１中間歯車３１と第２中間歯車３２をそれぞ
れ噛み合わせて先端に回転自在に軸着している。
上記遊動歯車３４は受動傘歯車３５を一体に備
え、その受動傘歯車３５を前記駆動傘歯車１１に
噛み合わせて中心軸３０の上端部に回転自在に遊
着されている。したがつて、操縦ハンドル９の起
倒操作によつて生じた回転軸８の回転は、駆動傘
歯車１１、受動傘歯車３５及び遊動歯車３４を介
して第１中間歯車３１に伝わるが、この場合、後
述するようにアーム２８に対する中間軸３３の回
転が止められているため、第１中間歯車３１は遊
動歯車３４に噛み合つたまま遊星歯車として遊動
歯車３４の回りに回転しアーム２８を介して中心
軸３０を回すことになる。

また、器枠１に取り付けられた基板３６にはポ
テンシヨンメータなどの操舵用作動発信器３７と
前後進用作動発信器３８が設けられている。操舵
用作動発信器３７は操舵用歯車２５に噛み合わさ
れた操舵用作動歯車３９の回転で作動して器枠１
に対する回転フレーム２の回転量を電気信号に変
えるものであり、また前後進用作動発信器３８は
前後進用歯車２９に噛み合わされた前後進用作動
歯車４０の回転で作動して操縦ハンドル９の起倒
量を電気信号に変えるものである。上記操舵用作
動歯車３９には逆転歯車４１が前記第１中心歯車
２２に噛み合わされて一体に設けられ、器枠１に
対して回転フレーム２を回転させると、その逆転
歯車４１が操舵用作動歯車３９と一緒に回転して
第１中心歯車２２を回転フレーム２に対して回転
フレーム２と同方向に回転させ、中空軸２４介し
てアーム２８と中心軸３０を回転フレーム２の逆
方向に同一角度回転させて、回転フレーム２の回
転操作時に生ずる中心軸３０の連れ回りを防止す
るようになつている。

なお、中心軸３０の上記逆方向回転は相対的な
もの（実際にはそのまま停止しているだけ）であ
るが、これは第１中間歯車３１が遊星歯車となつ
て太陽歯車（遊動歯車）３４の回りを回転するこ
とによつて生ずる。

更にまた、器枠１の上面には、後述する推進器
の状態を示す表示マークM₁と角度目盛Ｇを付し
た環状の表示盤４２が回転フレーム２を囲むよう
にして固定されるとともに、回転フレーム２には
推進器の状態を示す表示マークM₂を付した弧状
の表示板４３が取り付けられている。

第３図は上記のように構成された本考案に係る
操縦装置Ａの使用例を示すもので、前後進用歯車
２９には、左舷推進器ZPPを制御する前後進用作
動発信器３８Ｐと、右舷推進器ZPSを制御する前
後進用作動発信器３８Ｓとが関係づけられ、操縦
ハンドル９の倒状操作時に、左右舷の両推進器
ZPP，ZPSが互いに船体中心線を中心にして反対
方向に同一角度回頭するような信号を発生するよ
うになつている。また操舵用歯車２５には、左舷
推進器ZPPを制御する操舵用作動発信器３７Ｐ
と、右舷推進器ZPSを制御する操舵用作動発信器
３７Ｓとが関係づけられ、前記回転フレーム２の
回転操作時に、左右舷の両推進器ZPP，ZPSが互
いに同一方向に同一角度回頭するような信号を発
生するようになつている。なお、上記において、
参照符号の最終尾に付されたＰとＳの記号はそれ
ぞれ左舷と右舷を示すものであり、このＰとＳを
除く他の符号が同一の機器は機能的には全く同一
なので、以下これを省いて説明する。

上記操舵用作動発信器３７と前後進用作動発信
器３８は合成回路HCCに結線され、又この合成
回路HCCは回路AMPに結線されている。合成回
路HCCは操舵用作動発信器３７と前後進用作動
発信器３８から送られてきた操舵信号と前後進信
号とを演算して左右舷の推進器ZPの右回頭・左
回頭の区別を行い、これを回路AMPに送るもの
であ。回路AMPは合成回路から送られてきた電
気信号に対応してスリーブモーターSMを作動
し、これに連結された可逆転トロコイドポンプ
TRを働かせて油圧シリンダーOCのピストンロツ
ドＲを伸縮させる構造になつている。上記ピスト
ンロツドＲは、電動モーターEMにより作動させ
られる可変容量型油圧ポンプOPの操作レバーＬ
に連結されており、この操作レバーＬの操作角度
により可変容量型油圧ポンプOPは吐出量とポン
プの吸入・吐出方向をコントロールし、推進器
ZPを左右に回頭させるウオーム軸Ｗに備えた固
定容量型油圧モータOMを左右に回転させ推進器
ZPを左右に回頭させる。

前記のウオーム軸Ｗには、追従発信器PT₁が設
けられており、ウオーム軸Ｗの回転量（推進器
ZPの回頭角度）を前記の合成回路HCCにフイー
ドバツクして本操縦装置Ａからの電気信号と追従
発信器PT₁の電気信号を比較し、互いの電気信号
が等しくなるまで合成回路HCCは回路AMPへ電
気信号を送る。なお上記とは別に前記操作レバー
Ｌには、その操作レバーＬの操作角度を電気信号
に置き換え回路AMPにフイードバツクする中立
用追従発信器PT₂が設けられている。この中立用
追従発信器PT₂は合成回路HCCから回路AMPへ
の本操縦装置Ａの電気信号と中立用追従発信器
PT₂の電気信号とを比較し、中立用追従発信器
PT₂の電気信号が本操従装置Ａの電気信号より大
きくなつた時点で合成回路HCCのスリーブモー
ターSMへの電気信号は止まる。但し合成回路
HCCより電気信号が止まると同時に中立追従発
信器PT₂の電気信号が作動を開始し操作レバーＬ
を中立位置へ戻すよう、スリーブモーターSMへ
電気信号を出す。操作レバーＬが中立位置へ戻つ
た時点で、前記ウオーム軸Ｗに設けてある追従発
信器PT₂の電気信号と操縦装置Ａの電気信号も等
しくなるよう本装置は調整されており、この時点
で推進装置ZPは本操縦装置Ａにて指令された任
意の位置で固定され、操縦装置Ａからの次の指令
を持つことになる。

なお、可変容量型油圧ポンプOPに結合されて
いるスプリングSPはシリンダーロツドＲを押し
て操作レバーＬの中立位置への戻りを助けてい
る。又油圧シリンダーOCのバイパス流路に設け
られているバルブBVは、バルブBVを開く事によ
り油圧シリンダーOCを自由にし、操作レバーＬ
の手動操作を可能にしているものである。又、１
本の操縦ハンドル９により３基以上の推進器を同
時に制御する場合は２点鎖線に示すように合成回
路HCCを並列に設ける事により可能である。

次に上記のように構成された操縦装置の作用を
説明する。

第１図と第２図は操縦ハンドル９が垂直で起立
した中立状態を示すもので、この状態では第４図
ａ及びｌのように２基の推進器ZPは互いに外方
に向いて推進力を打ち消し合つているので、船は
その場に停止している。

第１図と第２図の状態から操縦ハンドル９を前
方に倒すと、回転軸８が回転して遊動歯車３４を
回すが、この際、第１中心歯車２２は逆転歯車４
１と操舵用作動歯車３９及び操舵用歯車２５を介
して回転フレーム２に固定され、中空軸２４と第
２中心歯車２３及び第２中間歯車３２を介してア
ーム２８に対する中間軸３３の回転を阻止してい
るため、前に述べたように、第１中間歯車３１は
遊動歯車３４の回りに回転し、中心軸３０と前後
進用歯車２９及び前後進用作動歯車４０を介して
前後進用作動発信器３８を作動させ、操縦ハンド
ル９の倒伏角に応じた電気信号を発生させる。な
お、この際操舵用作動発信器３７は作動していな
いので電気信号は出ていない。

前後進用作動発信器３８から発せられた上記電
気信号は前述の如き作動を行ない、これにより推
進器ZPは回頭を停止し、第４図ｂ，ｇのように
なつて船を直進させる。

操縦ハンドル９を後方に倒した場合は第４図
ｍ，ｒのようになつて船が後進するが、これは特
に説明するまでもない。

又、操縦ハンドル９を第４図ｂ，ｇの位置より
器枠１に対して操作して回転フレーム２を回転さ
せると、操舵用歯車２５が回転して操舵用作動歯
車３９を回転させ、操舵用作動発信器３７を作動
させる。この場合、前述のように逆転歯車４１が
働いて中心軸３０の連れ回りを阻止するため、前
後進用歯車２９によつて前後進用作動発信器３８
が作動することはなく、第４図ｂ，ｇにて動作し
た前後進用作動発信器３８の位置をそのまま保持
しつづける。このことは操縦ハンドル９が第４図
ｂ，ｇにおける傾斜状態を保つて回転フレーム２
と一緒に回転する事であり、操舵用作動発信器３
７の作動による電気信号と前後進用作動発信器３
８の作動による第４図ｂ，ｇ電気信号が合成回路
HCCに送られる。合成回路HCCはその各々の電
気信号を演算し１つの電気信号に置きかえ、これ
を回路AMPへ送り前述と同様に作用して推進器
ZPを回頭させ、第４図ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｈ，
ｉ，ｊ，ｋの如くなる。故には本船は操縦ハンド
ル９を倒した方向へその倒し角度にほぼ比例する
速度で動くことになる。なお操縦ハンドル９には
操縦ハンドル９が５゜以上倒されない限り回転フ
レーム２が回転しても中立状態が維持されるよう
にインターロツクを取つている。この方法は前後
進用作動発信器３８が５゜以内（本角度範囲は調
整出来るようになつている）の場合、前後進用作
動発信器３８の電気信号により操舵用作動発信器
３７の電気信号を切る装置を合成回路に組込んで
いる。

ところで、操縦ハンドル９を第４図前進側ｇ位
置よりｊ位置へ移動した場合と第４図後進側ｒ位
置よりｖ位置へ移動した場合、操縦ハンドル９の
倒伏態が同じにもかかわらず船が全く逆の方向に
動かされている。これは本操縦装置Ａの如く操縦
ハンドル９の作動範囲が円運動を行なうものにあ
つて２基の推進器ZPを360゜回頭できる機構をも
つものあつてはさけえないものである。さけえな
い理由とは第５図ハの如く操縦ハンドル９を中立
位置、ＮよりＮ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｎ又はＮ→Ａ→
B′→Ｃの如く中立位置Ｎ迄戻した場合の２基の推
進器ZPの作動を第５図イに示す。又、操縦ハン
ドル９を中立位置Ｎより第５図ニの如く中立位置
Ｎ迄戻した場合の作動を第５図ロに示す。この
際、本操縦装置Ａの作動は、操縦ハンドル９を倒
した方向に船を進ませることからして第４図の如
くなつている。しかして、第５図イのＢ−B′上部
では操縦ハンドル９を倒した方向に船は進むが、
第５図イのＢ−B′下部（但しＮ−Ｃ部は除く）で
は操縦ハンドル９を倒した方向とは反対に船は進
んでしまう。第５図ロのＢ−B′下部では操縦ハン
ドル９を倒した方向に船は進むが第５図ロのＢ−
B′上部（但しＮ−Ａ部は除く）では操縦ハンドル
９を倒した方向とは反対に船は進む。以上より、
本操縦装置Ａは第５図イのＢ−B′の上部と第５図
ロのＢ−B′下部を組合せたものが第４図である。
以上より第５図イのＢ，B′と第５図ロのＢ，B′位
置において操縦ハンドル９が同一の倒状角にもか
かわらず（但し表示板４３の指向方向が逆）推進
器ZPの向きが異つてしまうものである。

以上より第５図イ，ロのＢ−B′を境界そして操
縦ハンドル９がＢ−B′を通過した場合（Ａ−Ｎ−
ＣによるＢ−B′の通過は除く）推進器ZPの作動
が連続性をなくす為、いいかえるなら船が思わぬ
旋回をなす為、危険な状態を招きかねない。故に
本操縦装置Ａでは第２図に示されるようにオーバ
ーラツプゾーンＺ（角度調整可能）を設けて上記
の危険をさけるようになつている。

即ち、操縦ハンドル９を第５図ハの如くＮ→Ａ
→Ｂ→Ｃ（Ｎ→Ａ→B′→Ｃ）と動かした場合、
Ｂ，B′からＣ迄の間でオーバーラツプゾーンＺ内
ならば第５図イＢ−B′の上部領域の推進器ZPの
動きの連続性が生きるようになつている。但しオ
ーバーラツプゾーンＺを招えた場合は第５図ロＢ
−B′の下部領域の推進器ZPの動きになる。又、
操縦ハンドル９を第５図ニの如くＮ→Ｃ→Ｂ→Ａ
（Ｎ→Ｃ→B′→Ａ）と動かした場合は、Ｂ，B′か
らＡ迄の間でオーバーラツプゾーンＺ内ならば第
５図ロＢ−B′の下部領域の推進器ZPの動きの連
続性が生きるようになつている。但しオーバーラ
ツプゾーンＺを超えた場合は第５図イＢ−B′の上
部領域の推進器ZPの動きになる。

以上説明したように、本考案の操縦装置は、前
記実開昭53−20796号公報のもののように故障し
やすい刷子装置を必要としないため、作動の信頼
性が高く、いつも安心して操縦できる利点があ
る。また、既存の操縦装置は倒伏角のみにより電
気的にベクトル演算し、操縦ハンドル位置を算出
していたが、本考案では倒伏角と回頭角を各々単
独に取り出しかつ各々取り出したものを電気的で
はなく機械的に演算をしている為に、動作が確実
に行われ、故障等が発生せず、信頼性があり、ま
た、ベクトル演算に必要な電気回路が不用であ
る。このことは、ベクトル演算回路が故障した場
合など修復作業に高等知識を必要としていたが、
本考案では機械的な演算に付それほどの高等知識
は必要でなく、又電気回路がそれだけ少くなる
為、電気回路全体が簡単になる。

また、ハンドルの回動操作、及び操作レバーの
起倒操作のいずれの操作においても、二つの発信
器が常に同時に作用して船舶の進行を変える構造
のもの（特開昭52−41390号公報）に比較して、
本考案の操縦装置は、操縦ハンドルの回動又は起
倒の単一操作において二つの作動発信器のうち操
縦ハンドルに対応する一方の発信器のみが作用し
他方が停止している構成となつているため、その
分発信器の作動頻度が軽減されて寿命が長くな
り、また故障が少ない利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は本考案に係る操縦装置の断面図、第２図は平面
図、第３図は本操縦装置の使用例を示すブロツク
線図、第４図は操縦ハンドルと推進器及び船の関
係の種々相を示す略図、第５図ハ，ニは操縦ハン
ドルの作動図、第５図イ，ロは第５図ハ，ニに対
応する推進器の作動図である。 １……器枠、２……回転フレーム、８……回転
軸、９……操縦ハンドル、１１……駆動傘歯車、
２２……第１中心歯車、２３……第２中心歯車、
２４……中空軸、２５……操舵用歯車、２８……
アーム、２９……前後進用歯車、３０……中心
軸、３１……第１中間歯車、３２……第２中間歯
車、３３……中間軸、３４……遊動歯車、３５…
…受動傘歯車、３７……操舵用作動発信器、３８
……前後進用作動発信器、３９……操舵用作動歯
車、４０……前後進用作動歯車、４１……逆転歯
車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 器枠に回転自在に支持された回転フレームと、
   軸方向を上記回転フレームの直径方向に一致させ
   て回転フレームに回転自在に軸支された回転軸
   と、前記回転フレームの中心に位置して上記回転
   軸に固定され回転フレームの回転面に直交する面
   内で回転自在に構成された操縦ハンドルと、第１
   中心歯車と第２中心歯車を有し軸心を前記回転フ
   レームの中心に一致させて回転フレームに回転自
   在に軸着された中空軸と、前後進用歯車とアーム
   とを備え上記中空軸に回転自在に軸着された中心
   軸と、受動傘歯車を備えこの受動傘歯車を前記回
   転軸に固着された駆動傘歯車に噛み合わせて上記
   中心軸に遊着された遊動歯車と、この遊動歯車に
   噛み合う第１中間歯車と前記第２中心歯車に噛み
   合う第２中間歯車とを備え前記アームの先端に回
   転自在に軸着された中間軸と、前記中心軸を中心
   に回転フレームに固定された操舵用歯車と、前記
   前後進用歯車による回される前後進用作動歯車の
   回転で作動せしめられる前後進用作動発信器と、
   前記操舵用歯車により回される操舵用作動歯車の
   回転で作動せしめられる操舵用作動発信器、と前
   記第１中心歯車に噛み合わされ前記操舵用作動歯
   車と一緒に回転して器枠に対する回転フレームの
   回転方向と逆の方向に前記中心軸を前記中空軸と
   アームとを介して同一角度回転させて回転フレー
   ムの回転操作時に生ずる中心軸の連れ回りを防止
   する逆転歯車とから成ることを特徴とする船舶の
   操縦装置。