JPS625440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は二軸式Ｚ形推進器を積載した曳船に主
として用いられる操縦装置に関するものである。

一般に曳船においては兼舵推進器を２基装備
し、複数のハンドルやレバーにより操作される操
縦装置で２基の推進器の回転速度や回動方向を制
御して操船している。ところが従来の操縦装置
は、例えば、特公昭41−21498号公報のように複
雑な電気的制御回路による制御方法が採られてお
り、故障が起りやすく、また、故障するとこれの
復旧整備に熟練した技能と高度の知識を必要とす
る等の欠点がある。

上記電気式操縦装置の欠点を解決するものとし
て、連動操舵ハンドルの回転角度に応じて２基の
Ｚ形推進器を同方向に旋回させる空気信号を発生
する２個の空気圧力制御弁と、２基のＺ形推進器
に個々に対応する単独操舵レバーの移動量に応じ
た圧力の空気信号を発生する他の２個の空気圧力
制御弁と、上記連動操舵ハンドルの空気圧力制御
弁が発生する空気信号と上記単独操舵レバーの空
気圧力制御弁が発生する空気信号とを演算する２
個の演算弁と、これら２個の演算弁の演算結果に
よる空気圧力に応じて２基のＺ形推進器をそれぞ
れ旋回させる旋回駆動装置とを備えた空気圧力式
の操縦装置が提案されている（特開昭52−84699
号公報）。

しかしこの空気圧力式操縦装置は、合計４個の
空気圧力制御弁と２個の演算弁を必要とする上、
配管が長くなるため、故障しやすいとともに、空
気のクツシヨン性とも関連して作動の応答性が悪
いという問題点がある。

本考案は、本考案の提案者らが新規に開発した
二系統操縦器と三位置四ポート切換弁を組み合わ
せて上記従来の欠点を解消したもので、竪牢で故
障しにくく、しかも修理が容易な船舶の操縦装置
を提供しようとするものである。以下に本考案を
図面を参照して詳細に説明する。

第１図ないし第３図は本考案の操縦装置を構成
している二系統操縦器Ａの一実施例を示すもの
で、１は器枠である。この器枠１の中央部には内
端部に第１差動傘歯車２を取り付けた第１操作軸
３が玉軸受４を介して回転自在に取り付けられ、
また器枠１の左右には１対の中空出力軸５，５が
互の中心軸線を一致させた状態でそれぞれ玉軸受
６を介して回転自在に設けられている。中空出力
軸５はその外端部にスプロケツトホイール（出力
部材）７を備える。上記中空出力軸５の内部には
第２差動傘歯車８が玉軸受９を介して回転自在に
軸着され、また中空出力軸５の中心には第２操作
軸１０と中間軸１１が互の軸心を一致させてそれ
ぞれ玉軸受１２，１３を介して回転自在に設けら
れている。上記第２操作軸１０の外端部にはスプ
ロケツトホイール１４が固着され、また内端部に
は外部傘歯車１５が前記第２差動傘歯車８に噛み
合わされて固着されている。一方、中間軸１１の
一端には第１中間傘歯車１６が第２差動傘歯車８
に噛み合わされて固着され、また他端には第２中
間傘歯車１７が第１差動傘歯車２に噛み合わされ
て固着されている。ところで第１差動傘歯車２と
第２中間傘歯車１７，１７は差動機構ａを構成
し、第２差動傘歯車８、外部傘歯車１５、及び第
１中間傘歯車１６は差動機構ｂを構成している。
図の実施例のものにおいては、第１差動傘歯車２
と第２中間傘歯車１７の歯数比は１対３に、また
第２差動傘歯車８と外部傘歯車１５及び第１中間
傘歯車１６の歯数は同一に設定されている。した
がつて第１操作軸３を６回転させると中空出力軸
５が１回転し、また第２操作軸１０を２回転させ
ると中空出力軸５は１回転する。

なお、第１図において第１操作軸３の左右の構
造は全く等しくされている。

第４図ないし第１３図は上記二系統操縦器Ａと
ともに本考案の操縦装置の主体をなしている三位
置四ポート切換弁Ｂの一実施例を示すもので、弁
ケース２５に回動自在に嵌着された回転ブツシユ
２６に回転スプール２７が回動自在に嵌着されて
いる。上記弁ケース２５には第４図において上側
に給油口２８が、下側に排油口２９が、手前右側
に一方の作動液口３０が、むこう左側に他方の作
動液口３１がそれぞれ穿設され、また上記回転ブ
ツシユ２６には外周面に上記弁ケース２５の各油
口２８，２９，３０，３１に臨む環状の溝３２，
３３，３４，３５が形成されるとともに、中立状
態で上記各油口２８，２９，３０，３１に対向す
る給油孔３６，３７、一方の作動液孔３８、他方
の作動液孔３９がそれぞれ穿設されている。さら
に上記回転スプール２７には外周面に軸方向の溝
４０が四等分状に形成され、残部に中立時に上記
回転ブツシユ２６の各油孔３６，３７，３８，３
９に対向する閉塞部４１がそれぞれ形成されると
ともに、この回転スプール２７の横断面はほぼ十
字形状とされ、また上記四つの閉塞部４１のうち
上下一対の両端部に連通溝４２が切欠き形成され
ている。また上記回転ブツシユ２６の一端面に第
９図に示すようにほぼ90゜の溝４３が設けられ、
この溝４３に上記回転スプール２７に突設したス
トツパ４４が嵌着され、回転スプール２７を回転
させたときオーバーランにより上記回転ブツシユ
２６の各油孔３６，３７，３８，３９と回転スプ
ール２７の各溝４０との位置関係が狂うことが防
止されるように構成されている。回転スプール２
７には入力軸４５が一体に形成されるとともに、
回転ブツシユ２６にはフイードバツク軸４６が一
体に形成されている。

第１４図は三位置四ポート切換弁Ｂと液圧作動
アクチユエータとしての油圧モータ及びこの油圧
モータにより動かされるＺ形推進器等の関係を示
すもので、油圧モータは符号Ｃで、またＺ形推進
器は符号５０でそれぞれ示されている。三位置四
ポート切換弁Ｂの前記給油口２８は電動モータ２
２により回わされる油圧ポンプ２３の吐出側に、
また排油口２９は作動油タンク２１に、また一方
および他方の作動液口３０，３１は油圧モータ
（液圧作動アクチユエータ）Ｃにそれぞれ接続さ
れ、この油圧モータＣの出力軸にはギヤ４８，４
９を介してＺ形推進器５０が接続されるととも
に、Ｚ形推進器５０と三位置四ポート切換弁Ｂの
フイードバツグ軸４６との間には伝動体としてギ
ヤ群が設けられている。すなわちＺ形推進器５０
の軸にギヤ５１が取り付けられ、このギヤ５１の
中間ギヤ５２が噛み合わされるとともに、この中
間ギヤ５２にフイードバツグ軸４６に取り付けた
ギヤ５３が噛み合わされている。なお、上記ギヤ
５１，５２，５３は入力軸４５の回転方向にフイ
ードバツグ軸４６を回転させるように構成されて
いる。

二系統操縦器Ａと三位置四ポート切換弁Ｂ及び
液圧作動アクチユエータＣとから成る本考案に係
る操縦装置の全体構造の一例は第１５図に概略図
として示されている。この図の操縦装置において
は、二系統操縦器Ａは運転スタンド６０内に収め
られ、第１操作軸３には連動操舵ハンドル６１が
取り付けられるとともに、スプロケツトホイール
１４，７には単独操舵レバー６２によつて回転さ
せられる中間スプロケツトホイール６３と操舵ス
プロケツトホイール６４がそれぞれチエーン６
５，６６で連絡されている。上記において単独操
舵レバー６２をＮ→Ａ・Ｈ或いはＮ→Ａ・Ｓに倒
すとスプロケツトホイール１４が180゜回動する
ように設定され、また連動操舵ハンドル６１は左
右にそれぞれ1.5回転したところで、ストツパー
（図示せず）により止められるように構成されて
いる。

一方、操舵スプロケツトホイール６４と回転方
向変換用ギヤボツクス６９の入力軸端はチエーン
６８で連結されている。更にこのギヤボツクス６
９の他の軸端はスプロケツトホイール７０、チエ
ーン７１、スプロケツトホイール７２を介して三
位置四ポート切換弁Ｂの入力軸４５に連絡されて
いる。原動機７４によりプロペラ７３を回転させ
て曳船（図示せず）を動かすＺ形推進器５０は、
ギヤ４９の回転でＹ−Ｙ軸を中心に左右に回動す
る構造になつている。なお、曳船の推進装置は２
基のＺ形推進器を並設してなるが、第１５図のＺ
形推進器５０の隣に設けらる他のＺ形推進器の三
位置四ポート切換弁Ｂと油圧モータＣの油圧ライ
ンは第１６図に示すように第１５図のものと逆に
なつている。なおまた、運転スタンド６０には第
１７図に示すように２本の単独操舵レバー６２が
設けられ、二系統操縦器Ａの第２操作軸１０，１
０を個々に操作できようになつている。この第１
７図における符号４７はＺ形推進器の回動状態を
示す機械式舵角指示計である。

次に本考案に係る船舶の操縦装置の作用を説明
する。

まず第１７図に示すような各操作ハンドル及び
舵角が中立位置にある状態から単独操舵レバー６
２を第１５図においてＮ→Ａ・Ｈに倒すと、第２
操作軸１０が回動して外部傘歯車１５の回動で第
２差動傘歯車８を介して中空出力軸５が回転しス
プロケツトホイール７とチエーン６６を介して操
舵スプロケツトホイール６４を回転させる。この
操舵スプロケツトホイール６４の回転は機械的な
伝達部材６８，６９，７０，７１，７２を介して
三位置四ポート切換弁Ｂの入力軸４５に伝わり三
位置四ポート切換弁Ｂの弁ケース２５に対して回
転スプール２７を例えば第１０図の中立状態から
第１１図に示すように反時計方向に回動させる。
このように回転スプール２７が回動すると、回転
ブツシユ２６の給油孔３６は溝４０、連通溝４
２、溝４０を介して一方の作動液孔３８と連通
し、また給油孔３７も同様に他方の作動液孔３９
と連通する。したがつて、油圧ポンプ２３からの
圧油は、管路２８ａ，３０ａを通つて油圧モータ
Ｃに供給され、油圧モータＣからの排油は管路３
１ａ，２９ａを通つてタンク２１に戻るので、油
圧モータＣが１方に回転駆動され、負荷すなわち
Ｚ形推進器５０がＹ−Ｙ軸を中心に１方に回動せ
しめられる。

ここで、油圧モータＣの作動によりＺ形推進器
５０とともにフイードバツグ軸４６がギヤ５１，
５２，５３を介して回転スプール２７と同方向へ
同角度回動せしめられ、回転ブツシユ２６を回動
させる。この回転ブツシユ２６の回動で第１２図
のように作動液孔３８，３９が回転スプール２７
の閉塞部４１により閉塞されて中立状態となり、
油圧モータＣが停止する。また、第１０図に示す
ような中立状態において、例えば第１３図に示す
ように入力側の回転スプール２７が静止している
にもかかわらず、Ｚ形推進器５０が外力により回
動されて回転ブツシユ２６が回動した場合にも、
回転ブツシユ２６の給油孔３６は溝４０、連通溝
４２、溝４０を介して一方の作動液孔３９と連通
し、油圧モータＣが駆動されてＺ形推進器５０を
元の状態に修正復帰させる。

上記において左右両舷の単独操舵レバー６２，
６２を同時にＮ位置よりＡ・Ｈ位置にすると２基
のＺ形推進器５０，５０は船体中心線に直角で互
いに反対外向きにプロペラ７３が位置する中立状
態から各々船体中心線に平行な状態まで外廻りで
90゜回動し、前進一杯の位置になる。

上記とは逆に単独操舵レバー６２，６２を同時
にＮ→Ａ・Ｓに位置すると２基のＺ形推進器５
０，５０は前述とは逆方向に外廻りで90゜回動
し、後進一杯の位置になる。この結果船を前進全
速−停止−後進全速の範囲で直進させることがで
きる。また、単独操舵レバー６２のいずれか一方
を傾動させるか、または両者の傾動方向や傾動角
が異なるように操作した場合には、２基のＺ形推
進器のプロペラ推力のベクトル和の方向が船体中
心線を外れるために、船体重心点を中心とするモ
ーメントが発生し、船を旋回させることができ
る。

一方、操舵ハンドル６１を回動させると、第１
操作軸３が回動して左右２個の第２中間傘歯車１
７，１７を同時に同一角度回動させる。この第２
中間傘歯車１７の回動で第１中間傘歯車１６と第
２差動傘歯車８を介して中空出力軸５が回転し、
その後の伝達系は単独操舵レバー６２の操作の場
合と同様にしてＺ形推進器を回動させる。この場
合、左右両舷のＺ形推進器５０，５０は操舵ハン
ドル６１の回動角に比例して同一方向に同一角度
回動するが、その最大回動角度は操舵ハンドル６
１の中立位置から左右舷に各々90゜である。従つ
て、２本の単独操舵レバー６２による制御と操舵
ハンドル６１による制御を組み合わせると、Ｚ形
推進器５０，５０の最大回動角は中立位置より
各々左右舷に180゜ずつとなり、この操作組合わ
せを任意に選択すれば左右舷のＺ形推進器位置は
360゜の範囲を任意に選ぶことができる。

第１８図は液圧作動アクチユエータＣに油圧シ
リンダを用いた実施例を示すもので、この油圧シ
リンダＣは前述の油圧モータと同様に三位置四方
向切換弁Ｂに接続されている。そしてこの例のも
のにおいては油圧シリンダＣのシリンダロツド５
４にＺ形推進器５０が連結され、更に上記シリン
ダロツド５４と上記切換弁Ｂのフイードバツグ軸
４６との間に伝動体が介設されている。この伝動
体は、上記シリンダロツド５４にシフタ５５を取
り付け、このシフタ５５に、レバー５６の下端を
ロツド５４の軸方向へ回動自在に掛かり合せ、こ
のレバー５６の上端を上記フイードバツグ軸４６
に固着したもので、このシフタ５５およびレバー
５６にて上記シリンダロツド５４の変位、すなわ
ちＺ形推進器５０の直線的変位を上記フイードバ
ツグ軸４６の角度的変位に変換する構造になつて
いる。なおこの実施例の作用は前述のものと同様
である。

以上説明したように、本考案に係る船舶の操縦
装置は、第１差動傘歯車を有する第１操作軸が器
枠に回転自在に軸着され、この第１操作軸の左右
には出力部材を備えかつ内部に第２差動傘歯車を
回転自在に備えた１対の中空出力軸が前記器枠に
回転自在に軸着されて配設されるとともに、これ
らの中空出力軸の各々には、一端に外部傘歯車を
有する第２操作軸と一端に第１中間傘歯車を有し
他端に第２中間傘歯車を備えた中間軸が、外部傘
歯車と第１中間傘歯車を第２差動傘歯車に噛み合
わせ、かつ第２中間傘歯車を第１差動傘歯車に噛
み合わせて回転自在に軸着されて成る二系統操縦
器と、弁ケースに回動自在に嵌着された回転ブツ
シユに回転スプールが回動自在に嵌着され、前記
回転ブツシユと回転スプールのうちどちらか一方
に入力軸が設けられるとともに他方にフイードバ
ツグ軸が設けられて成る回転スプール形の三位置
四ポート切換弁と、上記三位置四ポート切換弁の
液圧回路に組み込まれ、その液圧回路を流れる作
動油により作動せしめられてＺ形推進器を動かす
液圧作動アクチユエータとを備え、前記二系統操
縦器の出力部材に三位置四ポート切換弁の前記入
力軸が前記二系統操縦器の出力部材の回動に追従
して回動するように所要の伝動機構を介して関係
付けられるとともに、前記液圧作動アクチユエー
タには三位置四ポート切換弁の前記フイードバツ
グ軸が液圧作動アクチユエータの作動で回動せし
められて三位置四ポート切換弁を中立状態にする
ように関係付けられ、第１操作軸と第２操作軸の
二系統の操縦系を二系統操縦器によつて一つに纒
めて三位置四ポート切換弁に伝え、当該切換弁を
操作する構成とされており、従来装置のように複
雑な電気的制御回路や、多数の空気圧力制御弁あ
るいは演算弁を利用してＺ形推進器を操縦するも
のではないから、故障が少なく、作動の信頼性が
高い上に構造が簡単で実施しやすく、しかも修理
が容易であるといつた長所がある。また、二系統
操縦器により所要の伝動機構を介して液圧制御系
の三位置四ポート切換弁を機械的に動かす構成と
されているため、作動の応答性が良好で、電気的
制御の場合と全く同様な制御機能を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の操縦装置を構成している二系
統操縦器の断面図、第２図は第１図の−線部
分の断面図、第３図は第１図の−線部分の断
面図、第４図は本考案に係る操縦装置を構成して
いる三位置四ポート切換弁の断面図、第５図は第
４図の−線部分の断面図、第６図は第４図の
−線部分の断面図、第７図は第４図の−
線部分の断面図、第８図は第４図の−線部分
の断面図、第９図は第４図の−線部分の断面
図、第１０図、第１１図、第１２図および第１３
図は三位置四ポート切換弁の作用を示す説明上の
断面図、第１４図は三位置四ポート切換弁と液圧
作動アクチユエータ及びＺ形推進器等の関係を示
す概略図、第１５図は本考案に係る操縦装置の一
実施例を示す概略図、第１６図は第１５図に示さ
れたＺ形推進器と異なる他のＺ形推進器の三位置
四ポート切換弁と液圧作動アクチユエータの液圧
ラインを示す概略図、第１７図は運転スタンドの
平面図、第１８図は三位置四ポート切換弁と液圧
作動アクチユエータ及びＺ形推進器等の他の関係
を示す概略図である。 １……器枠、２……差動傘歯車、３……第１操
作軸、５……出力軸、８……差動傘歯車、１０…
…第２操作軸、２５……弁ケース、２６……回転
ブツシユ、２７……回転スプール、４５……入力
軸、４６……フイードバツグ軸、５０……Ｚ形推
進器、Ａ……二系統操縦器、Ｂ……三位置四ポー
ト切換弁、Ｃ……液圧作動アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１差動傘歯車２を有する第１操作軸３が器枠
   １に回転自在に軸着され、この第１操作軸３の左
   右には出力部材７を備えかつ内部に第２差動傘歯
   車８を回転自在に備えた１対の中空出力軸５が前
   記器枠１に回転自在に軸着されて配設されるとと
   もに、これらの中空出力軸５の各々には、一端に
   外部傘歯車１５を有する第２操作軸１０と一端に
   第１中間傘歯車１６を有し他端に第２中間傘歯車
   １７を備えた中間軸１１が、外部傘歯車１５と第
   １中間傘歯車１６を第２差動傘歯車８に噛み合わ
   せ、かつ第２中間傘歯車１７を第１差動傘歯車２
   に噛み合わせて回転自在に軸着されて成る二系統
   操縦器Ａと、弁ケース２５に回動自在に嵌着され
   た回転ブツシユ２６に回転スプール２７が回動自
   在に嵌着され、前記回転ブツシユ２６と回転スプ
   ール２７のうちどちらか一方に入力軸４５が設け
   られるとともに他方にフイードバツク軸４６が設
   けられて成る回転スプール形の三位置四ポート切
   換弁Ｂと、上記三位置四ポート切換弁Ｂの液圧回
   路に組み込まれ、その液圧回路を流れる作動油に
   より作動せしめられてＺ形推進器５０を動かす液
   圧作動アクチユエータＣとを備え、前記二系統操
   縦器Ａの出力部材７に三位置四ポート切換弁Ｂの
   前記入力軸４５が前記二系統操縦器Ａの出力部材
   ７の回動に追従して回動するように所要の伝動機
   構を介して関係付けられるとともに、前記液圧作
   動アクチユエータＣには三位置四ポート切換弁Ｂ
   の前記フイードバツク軸４６が液圧作動アクチユ
   エータＣの作動で回動せしめられて三位置四ポー
   ト切換弁Ｂを中立状態にするように関係付けられ
   て成ることを特徴とする船舶の操縦装置。