JPS6133758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶のラダープロペラ、ジエツトラ
ダー又はその他の駆動装置のための逆転装置であ
つて、その制御作用が、主進行方向（前進及び後
進）を規定する角度にわたる、実質的に垂直な軸
を中心とする推進力発生器の旋回に基づくもので
あり、かつ、操舵手動輪又はプレセツトレバーの
ような、ラダー位置をプレセツトする装置と、前
記旋回運動のための駆動装置４，５とを装備した
形式のものに関するものである。

この形式の逆転装置つまり、ラダー装置（舵取
り位置）を用いて、例えばラダープロペラを旋回
させることによつて主進行方向を前進から後進へ
逆転させる形式の逆転装置は公知である。一般に
この公知の逆転装置の動作はかなり満足できるも
のであるが、それにも拘らず、主進行方向を逆転
させることのできない通常のラダー装置にしか慣
れていない操舵員を特に考慮した場合、まだまだ
改良の余地が多々残されている。前進から後進
へ、あるいは後進から前進へ逆転するためには例
えば公知のラダープロペラではラダー位置プレセ
ツタによつてラダー装置の水中部分を180゜旋回
させる必要がある。ラダー位置プレセツタが例え
ば操舵手動輪である場合には、該操舵手動輪は、
所期の推進力逆転を達成すために、操舵手動輪と
ラダープロペラとの間の変速比に応じて３乃至20
回、１つの方向に回転されねばならない。特に、
船舶を数メートルしか変位させてはならないよう
な狭い水域で操船する場合には、ラダープロペラ
の利用価値がその他の駆動兼操舵装置に対して優
位を占めるが、しかしながらこのラダープロペラ
は或る程度の注意力と動力費を必要とする。更に
ラダー装置のプレセツトと進行方向指示との同調
の点で難点が生じる。主進行方向の逆転が所要の
速度で行なわれないと、不慣れな操舵員の場合に
は、不都合な横方向推力、いわゆる「進行方向の
喪失」が生じることがある。

それゆえに本発明の課題は、ラダープロペラ又
はジエツトラダーなどを逆転させる制御装置を単
純化しかつ運転確実になるように構成することで
ある。

本発明の重要な出発点は、面舵・取舵のような
進行方向の制御を前進・後進のような主進行方向
の選択から分離することである。

上記課題を解決する本発明は、操舵手動輪又は
プレセツトレバーのようなラダー位置プレセツト
装置に対して並列的に、該プレセツト装置とは独
立した、主進行方向のためのセレクトスイツチ装
置が配置されている点にある。このようにすれば
ラダープロペラ、ジエツトラダー又はその他の推
進力発生器は操舵室から、主進行方向（前針進・
後進）のためのセレクトスイツチにより、その他
の操舵制御装置には無関係に直接180゜逆転する
ことができる。

ラダープロペラのような推進力発生器を面舵・
取舵航行時に旋回運動させるための駆動装置が、
主進行方向（前進・後進）を逆転させるための駆
動装置と組合わされている場合には、特に有利に
して単純な逆転装置が得られる。

主進行方向用セレクトスイツチ装置によつて、
ラダー位置プレセツタ、ラダー運動及び進行方向
指示器の指針の回動方向をも変化させうるように
するために、主進行方向のためのセレクトスイツ
チ装置は切換装置を含んでおり、該切換装置によ
り、プレセツトされたラダー位置（面舵位置・取
舵位置）に関連した前進用目標値―実際値比較装
置が、後進用目標値―実際値比較装置に、または
その逆に切換えられるようにした。

主進行方向の逆転時に推進力発生器によつて有
害な横方向推力を発生させることがないようにす
るため、旋回運動させるための駆動装置は、迅速
な旋回により主進行方向を高速逆転させるための
弁装置を装備しているのが有利である。当該の駆
動装置をそれ相応に大型化する必要なしに、主進
行方向の高速逆転のため常に所要の貯え動力が存
在するようにするためには、接続・遮断可能なエ
ネルギ貯え器例えば油圧タンクを設けることによ
つてコストの手頃な単純な構造が得られる。

操舵員の注意力が周囲によつてそらされること
なしに逆転中に全装置の確実な稼動を保証するた
めには、主進行方向のためのセレクトスイツチ装
置が、エンジンと推進力発生器例えばラダープロ
ペラとの間の切換クラツチを切換えるクラツチス
イツチと組合わされており、その場合、主進行方
向のためのセレクトスイツチ装置がエンジン回転
数のためのセレクト装置と組合わされているのが
一層有利である。

進行方向指示器が、主進行方向のためのセレク
トスイツチ装置によつて制御されるようになつて
おり、かつラダー位置プレセツト装置と主進行方
向のためのセレクトスイツチ装置とが、２座標で
作動可能又は２軸線を中心として旋回可能な単一
レバー式制御機構として構成されている場合には
操舵が簡易になる。

本発明の有利な実施態様では、ラダー位置プレ
セツト装置の目標値とラダープロペラの実際値と
を電気的に比較するために、主進行方向のための
セレクトスイツチにより切換え可能なポテンシオ
メータ又はトランスミツタのような関数発生器が
設けられている。

本発明が特に重要な意味をもつのは、複数基の
推進力発生器特に複式ラダープロペラ装置を備え
た船舶の場合である。例えば両ラダープロペラは
１つのラダー位置プレセツト装置によつて同期的
に制御される。この場合本発明の有利な実施態様
では、主進行方向のためのセレクトスイツチによ
つて逆転が行なわれる場合、主進行方向の変換時
に両ラダープロペラに対して互いに逆向きの旋回
方向をプレセツトする回路装置を使用することが
可能である。このようにすれば、駆動機械の回転
数が完全には低下しなかつた場合でも船舶が所期
の進行方向から逸脱することは決してない。

本発明によれば、ラダープロペラを迅速かつ骨
折ることなしに180゜逆転させ、ひいては主進行
方向を確実に変えることが可能である。この目的
のために操舵室内には、主進行方向のためのセレ
クトスイツチが設けられている。このセレクトス
イツチを介して主進行方向を変化させる場合ラダ
ープロペラは、その他のラダー姿勢制御装置には
無関係に180゜反転し、ひいては推進力方向を逆
転する。逆転時にはセレクタスイツチによつて、
通常の操舵出力に高い操舵出力が短時間プラスさ
れるので、高い操舵制御速度が得られかつ極めて
迅速に所期の主進行方向逆転が行なわれる。本発
明のようにすれば主進行方向のためのセレクトス
イツチには駆動機械つまりエンジンの切換クラツ
チが接続されるので、所期の主進行方向が変る際
に自動的にエンジン回転数が低下し、場合によつ
てはプロペラシヤフトとの連結が断たれ、こうし
て船舶は、著しく有害な横方向推力を発生させる
ことなく、所期の進行方向を維持することができ
る。更にまた前記セレクトスイツチによつて、ラ
ダー位置プレセツト装置（操舵手動輪）、ラダー
プロペラ及び進行方向指示計の指針の回転方向も
切換えられ、従つて、いかなる主進行方向にあつ
ても（前進であれ、後進であれ）ラダーのプレセ
ツト位置と船舶の進行方向と進行方向指示との間
に一義的な相関関係を得ることが可能である。制
御のためには簡単なブリツジ形平衡回路装置及び
ポテンシオメータを使用することが可能である。
前進時と後進時には異なつたポテンシオメータが
使用され、その都度ポテンシオメータのうち180
゜の区分を必要とするにすぎない。要するに前進
―後進のためのセレクトスイツチは回転方向を反
転するばかりでなく同時にまた、所期の進行方向
に必要なポテンシオメータに切換える。

本発明によつて次のような利点が得られる。例
えば、進行方向セレクトスイツチによつてトリガ
ーされる切換装置のための回転方向を、ラダープ
ロペラを駆動するための垂直軸の回転方向と合致
させることも可能である。これによつて操舵力は
一層小さくなり、かつまた、制御部材は過度の負
荷を受けることがなくなる。

次に図面につき本発明の実施例を詳説する。

第１図に示した第１実施例ではラダープロペラ
１は、下記の逆転装置によつて制御御される。ラ
ダープロペラ１は水中部分２を有し、該水中部分
はプロペラを保持しかつ360゜エンドレスに旋回
することができる。旋回駆動は制御カルダン軸３
を介して油圧モータ４によつて行われる。該油圧
モータ４は油圧ユニツト５から給圧される。この
油圧ユニツト５は、公知であるがゆえに図示と詳
説を省いたポンプ、オイルタンク、フイルタ、制
御弁などのような慣用手段を含んでいる。推力を
発生させるためのプロペラの回転駆動は、切換ク
ラツチ６を介してエンジン７又はその他の駆動機
械によつて行われる。

ラダープロペラ１の旋回角度は水中部分２又は
油圧モータ４で、あるいは水中部分と油圧モータ
４との中間で、歯車伝動装置、チエーン伝動装置
又はその他の伝動装置のようなトランスミツシヨ
ン８，９を介して検出されかつポテンシオメータ
１０，１１，１２，１３によつて導線１４，１
５，１６，１７を介して制御部１８に伝送され
る。前記４つのポテンシオメータのうち、２つの
ポテンシオメータ１０，１１は追従制御のための
実際値検出器であり、残り２つのポテンシオメー
タ１２，１３は進行方向指示のためのプレセツタ
としての役目を掌る。操舵室１９内には進行方向
指示器２０、ラダー位置をプレセツトするための
操舵手動輪２１及び主進行方向（前進・後進）の
ためのセレクトスイツチレバー２２が配置されて
いる。ラダー位置つまり進行方向は操舵手動輪２
１において単に±90゜（必要ならば90゜をやや上
回る角度）にプレセツトされるにすぎない。この
プレセツトはプレセツトカム２３とストツパ２４
とによつて制限される。プレセツトされた進行方
向はポテンシオメータ２５（目標値送出器）から
導線２６を経て制御器１８へ伝送される。

セレクトスイツチレバー２２によつて船舶の主
進行方向（前進・後進）は、セレクトスイツチレ
バー２２を前方又は後方へプツシユすることによ
つてプレセレクトされる。この場合セレクトスイ
ツチレバー２２の運動方向もしくは位置は船舶の
主進行方向に相応している。前記プレセレクト
は、カム２７が２つのセレクトスイツチ２８，２
９の何れかを作動することによつて行なわれる。
セレクトスイツチ２８，２９は所望の主進行方向
を制御部１８へ伝送する。またセレクトスイツチ
レバー２２によつてクラツチカム３０も作動さ
れ、該クラツチカムはクラツチスイツチ３１に作
用し、このクラツチスイツチは制御部１８を介し
て切換クラツチ６を接続する。

更にまた、セレクトスイツチレバー２２によつ
てシフトポテンシオメータ３２が作動され、該シ
フトポテンシオメータは、エンジン７の回転数送
出器３３（気化器、燃料ポンプなど）における所
望の回転数を、制御器１８を介してプレセツトす
る。この回転数は、前記制御器内に内蔵されてい
る追従制御素子を介して選択される。

セレクトスイツチレバー２２が垂直位置にある
場合にはエンジン７の回転数はアイドリンクに接
続されているように構成される。クラツチカム３
０は、セレクトスイツチレバー２２の垂直位置で
はクラツチスイツチ３１を介して切換クラツチ６
を遮断している。セレクトスイツチレバー２２を
前方へプツシユして傾動旋回させると、カム２７
とセレクトスイツチ２９とを介して所期の進行方
向が制御器１８へ伝えられる。その場合制御器１
８内では同時に種々の接続が行なわれる。先ず、
所期の進行方向にとつて決定的なポテンシオメー
タ１０〜１３がリレー３４を介して進行方向指示
器２０と、ラダープレセツト用ポテンシオメータ
（目標値送出器）２５とに接続される。この接続
が行なわれるのは、進行方向指示器２０からの導
線３５及び前記目標値送出器２５からの導線２６
が前記リレー３４によつて関係導線１４〜１７と
接続されることに起因する。所期の進行方向がラ
ダープロペラ位置と合致しない場合には制御器１
８によつて油圧ユニツト５が接続される。

油圧ユニツト５には、普通のラダー姿勢制御の
ための前記要素以外に、エネルギー貯え器として
働く油圧タンク５０が設けられている。かかる油
圧タンクはそれ自体公知であるので、それについ
ての詳説はここで省く。油圧タンク５０内に貯え
られたエネルギーは、主進行方向の変更をプレセ
ツトする場合に限に接続されて通常のポンプ出力
に短時間プラスされる。短時間接続された操舵制
御出力によつてラダープロペラの水中部分２は著
しく迅速に旋回せしめられる。180゜旋回の制限
はポテンシオメータ２５と１０もしくは２５と１
１のブリツジ接続を介して行なわれる。前述の導
線２６から分岐して制御部１８に達する分岐導線
３６は、制御器１８によつてポテンシオメータの
目標値と実際値とを連続的に比較させるために用
いられる。

セレクトスイツチレバー２２を更に旋回させる
と、クラツチカム３０からクラツチスイツチ３１
が解放されかつ切換クラツチ６が入れられる。セ
レクトスイツチレバー２２を更にもつと旋回させ
るとシフトポテンシオメータ３２が引離され、そ
の結果エンジン７の回転数が増大する。

主進行方向を逆転するためにはセレクトスイツ
チレバー２２が後方に傾動旋回せしめられる。そ
の場合先ずエンジン７の回転数が低下し次いで切
換クラツチ６が断たれ、ひいてはプロペラの推進
力が除かれる。セレクトスイツチレバー２２を更
に後退せしめるとカム２７がセレクトスイツチ２
８を接続し、これによつて制御器１８では主進行
方向（後進）をプレセツトする。これに応動して
制御器１８はポテンシオメータを切換えかつ油圧
ユニツトのスイツチを接続する。これによつてラ
ダープロペラ１の水中部分２は180゜旋回せしめ
られる。主進行方向が前進から後進に変換する際
に進行方向指示器２０及びラダーのプレセツタと
してにポテンシオメータの極性が変換するので、
進行方向は常に、ラダー位置をプレセツトする手
動輪の回動方向と同一方向に経過する。これは取
りも直さず、手動輪２１を右回しにすれば、視線
が船首方向に向いているか、それとも船尾方向に
向いているかの如何を問わず、船舶の進行方向が
常に右の方へ変化することを意味している。従つ
て進行方向の指示も船舶の進行方向及びラダーの
プレセツト位置に常に合致している。

第１図に示した進行方向指示器２０は、主進行
方向が後進に切換わる場合に指針を後進方向へ回
動させることはなく、後進時には指針は右向き傾
向又は左向き傾向のみを指示するにすぎない。原
則的には、後進時には、後進方向に指針が向いて
いる第２の進行方向指示器に切換えるか、あるい
は360゜指示を可能にするインジケータを使用す
ることも勿論可能である。

制御器１８のためには、それ自体公知になつて
いる電子素子を使用するのが有利である。

第２図には、ラダー位置をプレセツトする手動
輪の機能をセレクトスイツチレバー２２ａによつ
て併合させた第２実施例ぎ示されている。カム５
１、主進行方向を制御器１８に伝えるセレクトス
イツチ５２，５３、クラツチカム５４、切換クラ
ツチ６のためのセレクトスイツチ５５並びにエン
ジン７の回転数をプレセツトするためのシフトポ
テンシオメータ５６が支持体３８上に保持されて
いて、該支持体は垂直軸を中心にして180゜旋回
可能に支承されている。この旋回運動は１つのス
トツパ４０と２つの対応ストツパ３９，４１によ
つて制限される。旋回運動はプレセツトレバー３
７を介して行なわれかつ進行方向プレセツタとし
てのポテンシオメータ２５ａから制御器１８に伝
えられる。セレクトスイツチレバー２２ａ並びに
前記カム５１及びクラツチカム５４は支持体３８
内に水平軸５７によつて前後傾動旋回可能に支承
されており、従つてセレクトスイツチレバー２２
ａは主進行方向をプレセツトする。切換動作過程
は第１図に示した実施例に相応している。

第３図には、水平軸線を中心として90゜旋回可
能に配置されたプレセツトレバー４２を備えた第
３実施例が示されている。垂直の軸受内に回動可
能にかつ長手方向に移動可能に支承されたロツド
４９が、前記プレセツトレバー４２の旋回運動に
伴なつて上下動し、これによつてセレクトスイツ
チ３１と、回転数を制御するシフトポテンシオメ
ータ３２とが作動される。ロツド４９が垂直軸線
を中心として回動する際に目標値送出用関数発生
器４３が回動せしめられ、これによつて所期の進
行方向がプレセツトされる。ラダー位置は実際値
検出用関数発生器４４，４５を介して検出されか
つ目標値送出用関数発生器４３の位置と比較され
かつ進行方向指示器４６に伝えられる。主進行方
向はセレクトスイツチカム４７とセレクトスイツ
チ４８とによつて制御される。

ロツド４９の垂直軸線を中心とするプレセツト
レバー４２の回動によつてセレクトスイツチカム
４７とセレクトスイツチ４８とを介して自動的に
エンジン７の回転数は低減し、切換クラツチ６は
断たれかつラダープロペラ１は高速度で180゜旋
回せしめられる。次いで自動的に切換クラツチが
再び入れられかつエンジン回転数は再び目標値に
増速される。更にまた、目標値送出用関数発生器
４３及び実際値検出用関数発生器４４，４５並び
に進行方向指示器４６の極性も切換えられる。本
実施例では、第１、第２実施例とは異なり、実際
値と目標値とを比較するためにポテンシオメータ
は使用されず、関数発生器（トランスミツタ）が
使用されている。これらの関数発生器は直流原理
並びに交流原理に基づいて動作する。かかる関数
発生器は例えばハーゲヌーク社（ドイツ連邦共和
国キール市在）及びVDOタコメータ・ヴエルケ
社（同フランクフルト市在）並びにシモンズ・プ
レシジヨン社（米国バーモント洲ベローズフオー
ルズ・ロツキンガムロード在）から市販されてお
り、それ自体は公知である。

第４図には複式ラダープロペラ装置のための本
発明の適用例が示されている。２つのラダープロ
ペラ６０，６１は駆動機械６２から動力分岐用ト
ランスミツシヨン６３を介して駆動される。各ラ
ダープロペラの旋回運動を作動するために油圧モ
ータ６４，６５が設けられている。逆転装置は前
記の第１、第２、第３実施例に相応して構成され
る。念のために述べておくが、船舶の通常の操舵
時には両ラダープロペラの水中部分は同期的に旋
回せしめられるが、一方の主進行方向から他方の
主進行方向へ逆転する場合には両水中部分は互い
に逆向きに旋回せしめられる。この適用例におけ
る本発明の利点は特に顕著である。

図示の実施例ではすべて、電子―油圧式制御方
式が使用されているが、機械―油圧式又は機械―
電気式にも構成できるのは勿論である。この場合
には主進行方向をプレセツトするためのセレクト
スイツチはそれ相応のトランスミツシヨン又はク
ラツチを接続し、それによつてラダープロペラを
迅速に180゜反転せしめかつラダープロペラ及び
進行方向指示を逆転させるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としての逆転装置
を備えたラダープロペラの駆動装置の略示図、第
２図は単一レバー式制御機構を有する逆転装置の
第２実施例の略示図、第３図は本発明の第３実施
例としての逆転装置の略示図、第４図は複式ラダ
ープロペラ装置における本発明の適用例を示す斜
視図である。 １…ラダープロペラ、２…水中部分、３…制御
カルダン軸、４…油圧モータ、５…油圧ユニツ
ト、６…切換クラツチ、７…エンジン、８，９…
トランスミツシヨン、１０，１１…実際値検出器
としてのポテンシオメータ、１２，１３…プレセ
ツタとしてのポテンシオメータ、１４，１５，１
６，１７…導線、１８…制御器、１９…操舵室、
２０…進行方向指示器、２１…ラダー位置プレセ
ツタとしての操舵手動輪、２２，２２ａ…セレク
トスイツチレバー、２３…プレセツトカム、２４
…ストツパ、２５…目標値送出器としてのポテン
シオメータ、２５ａ…進行方向プレセツトとして
のポテンシオメータ、２６…導線、２７…カム、
２８，２９…セレクトスイツチ（前進・後進）、
３０…クラツチカム、３１…クラツチスイツチ、
３２…シフトポテンシオメータ、３３…回転数送
出器、３４…リレー、３５…導線、３６…分岐導
線、３７…プレセツトレバー、３８…支持体、３
９…対応ストツパ、４０…ストツパ、４１…対応
ストツパ、４２…プレセツトレバー、４３…目標
値送出用関数発生器、４４，４５…実際値検出用
関数発生器、４６…進行方向指示器、４７…セレ
クトスイツチカム、４８…セレクトスイツチ（前
進・後進）、４９…ロツド、５０…油圧タンク、
５１…カム、５２，５３…セレクトスイツチ、５
４…クラツチカム、５５…クラツチスイツチ、５
６…シフトポテンシオメータ、５７…水平軸、６
０，６１…ラダープロペラ、６２…駆動機械、６
３…動力分岐用トランスミツシヨン、６４，６５
…油圧モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に垂直な軸を中心として旋回可能であ
   り、しかも特定角度の旋回によつて船舶に面舵・
   取舵作用を及ぼしかつ180゜旋回によつて船舶の
   主進行方向つまり前進・後進を逆転させる、船舶
   操舵兼推進用のラダープロペラのような推進力発
   生器のための制御装置であつて、操舵手動輪又は
   プレセツトレバーのような面舵・取舵時のラダー
   位置プレセツト装置と、前記旋回運動のための駆
   動装置とを装備した形式のものにおいて、面舵・
   取舵時のラダー位置プレセツト装置２１に並列し
   て、該ラダー位置プレセツト装置とは独立した、
   主進行方向逆転用のセレクトスイツチ装置２２，
   ２８，２９；２２ａが配置されており、該セレク
   トスイツチ装置が、面舵・取舵時のプレセツトさ
   れたラダー位置に関連した前進用目標値―実際値
   比較装置２５，１０を後進用目標値―実際値比較
   装置２５，１１に、又はその逆に切換えるセレク
   トスイツチ２８，２９を含んでいることを特徴と
   する、船舶のラダープロペラのような旋回可能な
   推進力発生器のための制御装置。 ２ 旋回運動させるための駆動装置４，５が、迅
   速な旋回運動により主進行方向を高速逆転させる
   ための弁装置を装備している、特許請求の範囲第
   １項記載の制御装置。３ 主進行方向を高速逆転
   させるために、油圧タンク５０が設けられてい
   る、特許請求の範囲第２項記載の制御装置。 ４ 主進行方向のためのセレクトスイツチ装置２
   ２，２８，２９；２２ａによつて制御される進行
   方向指示器２０を有している、特許請求の範囲第
   １項記載の制御装置。 ５ 面舵・取舵時のラダー位置プレセツト装置３
   ７と主進行方向逆転用セレクトスイツチ装置２２
   ａが、２軸線を中心として旋回可能な単一レバー
   式制御機構３７，４２として構成されている、特
   許請求の範囲第１項記載の制御装置。 ６ 複式ラダープロペラ装置のような２基の旋回
   可能な推進力発生器を有する船舶のための制御装
   置において、各推進力発生器６０，６１毎に、旋
   回運動のための制御可能な夫夫１つの駆動装置６
   ４，６５が設けられており、該駆動装置が、主進
   行方向逆転時に両推進力発生器６０，６１を互に
   逆向きに旋回させるように構成されている、特許
   請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項
   記載の制御装置。