JPS63312298A - 操船装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船体に装着される操船装置に関し、特に航行
時における操船性能の向上をはかった揉船￥装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、カーフェリーなどにおいて離着岸、横移動お上り
その場旋回といった港内操船性能を向上させるため、あ
るいは、ケーブル敷設船などにおいて設定航路保持の上
での作業性を向上させるための操船ｉ置として、サイド
スラスタを設けたものがある。

このサイドスラスタの概念を第１３図に示す。

第１３図においで、１は船体、５はサイドスラスタ、６
はサイドスラスタの主構成要素であるインペラを示し、
インペラ６は船幅方向に回転軸をそなえている。サイド
スラスタ５では、インペラ６が回転することにより、操
船運動に必要な推力Ｔｓが右舷または左舷方向に発生す
る。ところで、通常の船舶においては、船尾部にプロペ
ラおよび舵が配設されるため、船尾部を主体として横移
動させることは比較的容易であるが、これら船尾部のプ
ロペラおよび舵で船首部を主体として横移動させること
は困難である。そこで、サイドスラスタを船首部に装備
してバウスラスタとして船首部の横移動に用いるように
した例が多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のサイドスラスタは、低速あるいは
船体停止時には十分な推力が発生して所望の繰船力を得
られるが、ある程度船速が大きくなると有効推力が低下
して、所望の操船力を得られなくなる。このサイドスラ
スタの有効推力が低下する船速は、船壁や船体運動によ
ってかなｒ）ｒ４なるが、一般に５７７ト（＝２．６ｍ
／５ｅｅ）といわれている。

第１４図により、この有効推力低下の原因を説明する。

なお、ＰＡ１４図において１は船体、２はプロペラ、３
は舵、７はバウスラスタを示し、また、矢印Ｔｓはイン
ペラ推力、他の矢印は船体１に対ｒる水流を示す。この
＠１４図に示す例は、インペラ推力Ｔｓが右舷方向に発
生するようにバラスラスタフのインペラを回転させてい
る場合である。

バウスラスタ７近傍の水流は、右舷開口部付近では吸引
され、左舷開口部付近では噴出される。

バラスラスタフによるこのような流れは、前進中の船体
まわりの一様流と重畳するため、スラスタを駆動しない
時にくらべ左舷側の流速がｇｊｔ的に大きくなり、右舷
側の流速が相対的に小さくなる。

流体力学上、流速が大きい場では圧力が低（、流速が小
さい場では圧力が高い、つまり、主船体１の左舷側は低
圧、右舷側は高圧となる。

したがって、前進速度がある場合に、スラスタ噴流が船
体に誘起する力ΔＹｌ＋は左舷方向となり、インペラ推
力Ｔｓと逆の方向に作用するため、この力ΔＹ）Ｉが有
効推力を低下させるのである。

このような航行速度の影響による有効推力の低下が、操
船性能の悪下を招き、問題となっている。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、船体がある程度の航行速度を有していても十分な掻船
力を得て、確実に操船することができるようにした操船
ｖｃ置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の操船装置は、船首部において、船体
の前進時に前方からの相対的な水流を受ける円筒を回転
可能にそなえ、同円筒の回覧輪線がほぼ鉛直方向に設定
されるとともに、上記円筒の回転駆動８！構と上記円筒
の正逆転切換機構とが設けられたことを特徴としでいる
。

〔作　用〕

上述の本発明の操船装置では、船体の前進時において、
船は部にそなえられほぼ鉛直に海中に没した円筒を、正
逆転切換機構を通じて回転方向を設定して左または右に
回転させることにより、上記の円筒および船体が上記船
体の前進に伴う前方から水流を受けて、上記円筒に横力
が発生し、これとともに、上記円筒による回転流が上記
何カからの水流にはたらいて、船体にも、上記円筒に生
じる横力と同方向の横力が生じる。これらの２つの横力
が、船首部にはたらき、船体は回頭あるいは横移動する
。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
Ｐｔ５１〜３図は本発明の第１実施例としての操船装置
を示すもので、ＰＩＳ１図はその斜視図、第２図はその
側面図、第３図はその作用を説明するための本装置を装
着した船舶の模式的平面図であり、第４，５図は本発明
の第２′ｉ！、７ａ例としての操船装置を示すもので、
第４図はその斜視図、第５図はその側面図であり、Ｐｔ
５６，７図は本発明の第３実施例としての操船装置を示
すもので、第６図はその斜視図、第７図はその側面図で
あり、第８．９図は本発明の第４実施例としての操船装
置を示すもので、第８図はその正面図、第９図はその側
面図であり、第１０〜１２図は本発明の第５実施例とし
ての操船装置を示すもので、第１０図はその側面図、第
１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ矢視線から見た正面図、
第１２図は第１１図のＸ■−Ｘ■矢視断面図である。

本発明の第１実施例では、第１．２図に示すように、船
体１の船首部上甲板１４が何方に突出するように延長し
て形成され、この上甲板１４の１Ｙｊ力突出部１４ａ上
に支持板１５が固着されて、この支持板１５上に、回転
駆動機構付き回転円筒支持体８が設ｒ！１されている。

回転円筒支持体８の鉛直下方には、回転伝達輪１２を介
して、船体１の喫水深さ程度に没水しうる回転円ｆ：ｊ
Ｊ４が船市°バルブとは離隔して突設されている。なお
、回転円筒４の回転軸心は、船体中心線に位置して、は
ぼ鉛直方向に設定される。また、回転円筒４は回転円ｔ
２１支持体８によって支持されるが、回転円筒４の受け
る流体抵抗により回転伝達軸１２が撓まないように、回
転伝達軸１２を軸支する輪受１３が支持板１５の下面に
固着されている。

また、回転円筒支持体８内の図示しない回転駆動（戊構
には、図示しない正逆転切換磯描が付設され、これらの
数構が船内の図示しない制御系と連＆１ｉされていて、
船内より正逆転切換を含んだ回転制御を行なえるように
なっている。

なお、！１６１．２図中、符号１１は自由表面（水面）
を示す。

本発明の第１実施例としての操船装置は上述のごとく構
成されているので、回転円筒４をその鉛直軸心回りに回
転させることにより、所望の操船推力を得ることができ
る。

この回転円０４による（装用を、第３図により説明する
。なお、第３図中、符号２は船尾にそなえられたプロペ
ラ、３はプロペラ２後方にそなえられた舵を示し、矢印
ＹＨｅは回転円筒４の回転によって生じる横力、矢印Δ
Ｙｌ＋は船体１に誘起される横力、他の矢印は船体１の
航行にイ↑う相対水流を示ｒ。

船体］が前進しながら、回転円筒４を右回転させると、
回転円ｆ２４が丘ｊ方より一様流を受けることになり、
回転円筒４には、マグナス効果による右舷方向への横力
ＹＲｃが生じる。

一方、前方からの一様流は、船α部の回転円筒４の回転
により発生する右回転の循環流によって、右舷側へ向か
う流速は加速され、左舷側へ向かう流速は減速されて、
結局、右舷側では流速が大きく低圧となり、左舷側では
流速が小さく高圧となる。

これにより、船体１に誘起される横力ΔＹｌｌが、回転
円筒４に生ずる横力ＹＲｃと同方向の右舷方向に向くこ
とになり、操船のための横力としてＹＲＣとともにΔＹ
１１をも利用することがでさるようになるため、十分な
操船力が得られる。

したがって、回転円筒４の回転力向や回転数を調整しな
がら航行することによって、航行時においても所望の提
船力を得ることができる。

人に、本発明の第２実施例について説明すると、第４．
５図に示すように、船体１の上甲板１４が左右に突出す
るように延長して形成され、この上甲板１４の各ｆｌＩ
ｌＩ力突出１ｒＷ１４１＋上に支持板１５がそれぞれ固
着されて、各支持板Ｉ５上に、第１実施例と同様の正逆
転切換数構付きの回転円筒支持体８が船体中心線に関し
て対称となるように対をなして設置されている。各回転
円筒支持体８の鉛直下刃には、第１実施例と同様に回転
円筒４が船首部外板と離隔して突設されており、他の部
分は第１実施例と同様に構成され、第１実施例と同符号
のものは、同様のものを示す。

本発明の第２実施例としての捏船ｖ装置は上述のごと（
構成されるため、航行時に回転円筒４を回動させること
で第１′Ｘ施例に比べ同様に大きな横力を得られ、航行
時の操船性能を向上できるが、本実施例では、左右の各
回転円１４の回転Ｈ向や回転数をそれぞれ調整すること
ができ、これによりて船体姿勢をより微３１整できるよ
うになるなど操船性能が一屑向上する。

次に、本発明の第３実施例について説明すると、第６．
７図に示すように、船６バルプ９の半円筒形状部に回転
円筒４′が配設されている。この回転円筒４゛は上端を
回転駆動機構付慇回転円筒支持体８゛に、下端を軸受１
０にそれぞれ回転伝達軸１２を介して支持されていて、
回転円筒４の外周面が、船首パルプ９の半円筒形状の外
板を」ｋねるように、周囲の船体外板に沿うように船首
パルプ９内に配設されている。

なお、第６．７図中第１大施例と同符号は、同様のもの
を示し、回転円筒支持体８′には、図示しない正逆軟辺
換機構が付設されている。

本発明の第３実施例としての操船装置は上述のように構
成されるため、回転円筒４を適宜調整しながら回転させ
ることによって、第１実施例とほぼ同様に、航行時の操
船力を得ることができる。

また、本実施例では、回転円筒４゛自体の抵抗が第１．
第２実施例のものより小さいｒこめ、船体の航行性能上
有利である。

次に、本発明のＰＪ４実施例について説明すると、第８
，９図に示すように、船体１の上甲板１４がＰｔ５１実
施例よりやや幅広に前方に突出延長して形成され、この
薄力突出部１４ｃの下方には、回転伝達軸１２を介して
、船灯バルブ９よりも何カにおいて船体中心線に関し左
右対称に位置した２つの回転円筒４が船庁パルプ９とは
離隔して回転可能に突設されている。この各回転円０４
も、第１実施例同様、その回転軸心をほぼ鉛直方向に向
けて、船体１の喫水深さ程度に没水しうる長さに設定さ
れている。

各回転伝達軸１２の上端は上甲板１４上に突出して、こ
の回転伝達軸１２の端部には、それぞれギヤ１６が装着
されている。＊た、上甲板１４の上方には回転駆動機構
１８が設置され、この回転駆動機構１８下端に突出する
駆動軸１８ａには、各ギヤ１６．１６のそれぞれに噛合
するギヤ１７が装着されている。

なお、回転駆動機構１８には図示しない正逆転切換機構
が付設されていて、これらの機構は船内の図示しない制
御系と連結されている。。

また、ｒｊＳ８．９図中、第１実施例と同符号は同様の
むのを示す。

本発明の第４実施例としての操船装置は上述のように構
成されているため、航行時において、回転円筒支持体８
の回転方向や回転数の適宜調整することにより、各回転
円筒４，４が同ノｊ向・＼同期して回転して、第１実施
例とほぼ同様の作用および効果を得ることができる。

ｒｊＳ１０〜１２図は本発明の第５実施例としての操船
装置を示すもので、本実施例では前述の第２実施例（第
４．５図参照）とほぼ同様の操船装置において、回転円
筒４の下端に、円盤４ａが同心的に取付けられている。

本実施例の場合は、船体１の、］ユ甲板１４の近傍のレ
ベルで、船ｌｖｌ′部の左右に突出した取付台１つの上
面に、支持板１５がそれぞれ固着されて、各支持板１５
上に、第１，２実施例と同様の正逆転切換機構付きの回
転円筒支持体８が船体中心線に関して対称となるように
対をなして設（！されている。各回転円筒支持体８の鉛
直下方には、Ｐｔ５１゜２実施例と同様に回転円筒４が
船灯部外板と離隔して突設されており、他の部分はＰｔ
５１．２実施例と同様に構成され、Ｐｔ５ｌ、２実施例
と同符号のものは、同様のものを示す。

本発明のＰｔ５５実施例としての操船装置は上述のごと
く構成されるため、航行時に回転円筒４を回動させるこ
とで第１，２実施例と同様に大きな横力を得られ、航行
時の操船性能が向上するほか、さらに第２実施例と同様
に、左右の各回転円筒４の回転方向や回転数をそれぞれ
調整することができ、これによって船体姿勢をより像１
４整できるようになるなど操船性能が一層向上する。

しかも、この第５実施例では、回転円ｆｉ４の下端に円
盤４ａが取付けられているので、第２実施例の場合より
も回転円ｎ４の周囲における渦流の発生効率がさらに向
上し、船体に対する横力を少ない回転数でも部分に得ら
れるようになる利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の操船装置によれば、船首
部において、船体の前進時に前方からの相対的な水流を
受ける円筒を回転可能にそなえ同円前の回転輪線がほぼ
鉛直方向に設定されるとともに、上記円筒の回転駆動機
構と上記円筒の正逆転切換機構とが設けられるというｒ
ＩＪ索な構成により、船体の航行速度による有効推力の
低下を招くことなく、航行時においてら船主部に十分な
操船力を発生させることができ、操船性能が向上して確
実に操船を行なえるようになる。これによって、船舶に
おける航行時の安全性が者しく向上するという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

ｒｔＳ１〜３図は本発明の第１実施例としての操船装置
を示すもので、第１図はその斜視図、第２図はその側面
図、第３図はその作用を説明動るｒこめの本Ｋｉ？？を
装着した船舶の模式的平面図であり、第４，５図は本発
明の第２実施例としての操船装置を示すもので、第４図
はその斜視図、第５　ＵＡはその側面図であり、第６，
７図は本発明の第３実殖例としての繰ｑ１）装置を示す
もので、第６図はその斜視図、第７図はその側面図であ
り、第８，９［４は本発明の第４実施例としての毘船装
置を示すもので、第８図はその正面図、第９図はその側
面図であり、第１０〜１２図は本発明の第５実施例とし
ての操船ＶＣ置を示すもので、第１０図はその側面図、
１１１図は第１０図）Ｘ　［−Ｘ　Ｉ矢視線から見た正
面図、第１２図は第１１図のｘＵ−ｘＨ矢視断面図であ
り、第１３．１４図は従来の操船装置について示すもの
で、ｔｊＳ１３図はその概念図、第１４図はその作用を
説明するための同装置を装着した船舶の模式的平面図で
ある。 １・・主船体、２・・プロペラ、３・・舵、４゜ｔ′・
・回転円筒、４ａ・・円盤、８，８′・・回転駆動機？
ｉ弯付き（ｉ２Ｉ伝円筒支持体、９・・船首バルブ、１
０・・軸受、１１・・自由表面（水面）、１２・・回転
伝達軸、１３・・軸受、１４・・上甲板、１４ｇ、１４
ｃ・・筋力突出部、１４ｂ・・側方突出部、１５・・支
持板、１６．１７・・ギヤ、１８・・回転駆！ＩＪｓ　
＋’／ｉ　４Ｍ、１８ａ・・回転軸、１９・・取付台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 船首部において、船体の前進時に前方からの相対的な水
   流を受ける円筒を回転可能にそなえ、同円筒の回転輪線
   がほぼ鉛直方向に設定されるとともに、上記円筒の回転
   駆動機構と上記円筒の正逆転切換機構とが設けられたこ
   とを特徴とする、操船装置。