(57)【要約】【課題】自動操舵装置の改良【解決手段】本発明は既存の自動操舵装置によく使われているべベルギアの変わりに、板金加工で安く製作可能なＶ字の切り欠きが付いた回転体と、そのＶ字の切り欠きに入り込む棒材の組み合わせで、回転軸方向の転換を実現させる機構を有する自動操舵装置である。前記棒材と一体であるラダーはラダーホルダーで保持されており、このラダーホルダーが振り子状に回転する力をロープを介してティラー延長フレームに直接伝える機構であるため、遊びが少なく作動がクイックであり、また構造がシンプルなため、故障も少なく、製造コストも安いと思われる。コクピット近くに設置された風圧板回転ハンドルを回すと歯付プーリーが回転し、歯付ベルトを介して、上部フレームに付いている歯付プーリーが回転することで、簡単に安全に風圧板を任意の方向に向けることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部を有する船において、空中に設置され風向きに対して任意の方向に設定可能な風圧板と、その風圧板を保持し風を受けることにより水平方向軸に回転する風圧板ホルダーと、この風圧板ホルダーに固定されている前記風圧板が風を受けた際に回転する力を上下運動に変換しそれを下端に伝える伝達棒と、この伝達棒の上下運動を下端で進行方向軸の回転運動に変換するＶ字の切り欠きを有する回転体と、この回転体のＶ字の切り欠きに入り込み進行方向軸の回転運動を鉛直軸の回転運動に変更させる棒材と、この棒材と一体であり鉛直軸の回転運動をするラダーと、そのラダー部を保持し水流により押されることで進行方向軸の回転運動をするラダーホルダーと、ラダーホルダー上部に係止されこのラダーホルダーが回転することで操舵部に対して引っ張る力を伝えるロープを有し、前記風圧板を通過する風向きの変化に対して船の進行方向を自動で修正する操舵装置。
。
【請求項２】
操舵部の作用点を後方に設定するティラー延長フレームを有し、前記ロープと直接係止することが出来る請求項１の自動操舵装置。
【請求項３】
コクピット近くに設置された歯付プーリーの付いた風圧板回転ハンドルを回し、歯付ベルトを介して歯付プーリーの付いた上部フレームを回転させることで、風圧板を任意の方向にセットすることが可能な自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ティラーやラットを持つヨットやボートの船尾に設置することが出来、風向きに対して任意に設定された方向に進むよう舵を自動で修正させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存のヨット用のセルフステアリングやウインドベーンと呼ばれる自動操舵装置は図６や図７のように回転体の動きを２つのべベルギアによってラダーの回転運動に変換させる機構のものが多い。
【０００３】
このようなべベルギアを使った機構はコストが高価であり、また設計寸法も正確性を求められ、製造難易度アップやスムーズに動かない等の不具合が発生しやすく、利用時のメンテナンスも面倒である。
【０００４】
これを解決するために、２つのべベルギアの変わりに、Ｖ字の切り欠きのある回転体とそのＶ字の切り欠きに入る棒材によってラダーを動かす仕組みとした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許文献で開示されている自動操舵装置は図７のように２つのべベルギアで回転軸方向を変換させているが、全体の構造や機構が複雑でパーツ数も多く製造コストや組み立てコストが高いだけでなく故障が多いと思われる。
【０００６】
また、特許文献を見ると滑車を多用してロープを介して振り子状に動くラダーの力をティラーに伝えているが、調整が困難であるばかりでなくロープ部分に遊びが発生し、クイックな動作には不向きと思われる。
【特許文献１】US7513206
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の回転軸方向の転換に利用している２つのべベルギアは、高価であり不具合が発生した場合の取り換えやメンテナンスが困難であることが想像できる。実際の水上という利用環境においてはギア等の機構部にゴミや異物が入り込んだり、錆が発生して可動部が固着することも考えられる。
【０００８】
特許文献１の製品設計は滑車を多用し、部品点数も多いことから、製造コスト、組み立てコストが高いと想像され、調整作業も難しいものと思われる。
【０００９】
特許文献１の製品の風圧板を動かすハンドルはコクピット側に配置されていないため、操作時は手をコクピットの外側に伸ばして行う必要があり、危険も
伴う。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこのべベルギアの変わりに板金加工で安く製作可能なＶ字の切り欠きが付いた回転体と、そのＶ字の切り欠きに入り込む棒材の組み合わせで、回転軸方向の転換を実現させる機構を有する請求項１に記載の自動操舵装置。
【００１１】
前記棒材と一体であるラダーはラダーホルダーで保持されており、このラダーホルダーが振り子状に回転する力をロープを介してティラー延長フレーム伝える機構を有する請求項２に記載の自動操舵装置。
【００１２】
コクピット近くに設置された風圧板回転ハンドルを回すことで歯付ベルトと歯付プーリーを介して、簡単に安全に風圧板を任意の方向にセットすることが可能な請求項３に記載の自動操舵装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の各パーツは、ステンレスの板材、棒材、パイプ材のカットや曲げ加工、溶接で製造することが可能であり、製造コストが安いというメリットがある。
【００１４】
また、パーツ数も少なく、構造が簡単であるため、組み立てや調整をスピーディに行うことができる。組み立て状態で販売しなくても、組み立て手順書で簡単に組み立てられるため、コンパクトかつ簡易な梱包による輸送も可能である。
【００１５】
風圧板回転ハンドルがコクピット近くにあるため操作性がよい。またティラー延長フレームを利用する場合は、滑車を使ってロープを操舵部に繋げる必要がないため、コクピットにおいて操船時にロープがじゃまにならない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の使用状態と仕組みを示した図である。
【図２】本発明の側面図である。
【図３】図１とは別の使用状態を示した図である。
【図４】図１や図２とは別の使用状態を示した図である。
【図５】風を左真横から受けるように風圧板１を90°回転させた図である。
【図６】既存の自動操舵装置のべベルギア部分の図である。
【図７】既存の自動操舵装置の特許文献に記載されている図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図の具体例を用いて詳細に説明する。
【００１８】
本発明は図１〜図５のようにティラーやラットの操舵部を有する船に取り付けることができる自動操舵装置である。
【００１９】
図１と図２は本発明品をティラー付のヨットに取り付けた例であるが、図１にて各パーツの構成とリンク機構について説明する。
【００２０】
本発明品は、図１のように船尾に固定される。船が前進中で、かつ風が吹いてる状況において、風圧板１を風の流れる方向に合わせることで、船が風向きに対して一定の方向に進むことを可能とする。
【００２１】
風向きが変わるか、船の進行方向が変位した場合は、風圧板１が風圧板ホルダーの回転軸３を中心として傾く。
【００２２】
この風圧板１が傾くことでリンク機構によりラダー１０が回転し、そこに水流ｇが当たってラダー１０が回転し、それによりラダーホルダー９の上端が回転する。
【００２３】
そのラダーホルダー９の上端に係止されたロープ８がティラー延長フレーム１５を引っ張りティラー１３を操舵することになる。
【００２４】
以下に図１の風圧板の状態を例にリンク機構を具体的に説明する。
【００２５】
この風圧板１の向きはヨットの進行方向と同一に設定されており、すなわち矢印ａのようにヨットの真後ろからの風を受ける追い風に設定されている。
【００２６】
この設定状態でヨットが後ろから風を受けて前進している際に、ヨットの進行方向が右に振れるか、もしくは風向きが右斜め後ろからの風に変わることで風圧板１は右面に風が当たりｂ方向に傾くことになる。
【００２７】
同時に風圧板ホルダー２は風圧板ホルダーの回転軸３を軸として矢印ｃに傾くこととなる。
【００２８】
これにより風圧板ホルダー２に接続されている伝達棒４を矢印ｄに押し下げることとなる。
【００２９】
押し下げられた伝達棒４は下端で接続された回転体１６を矢印ｅに回転させることとなる。
【００３０】
これにより回転体１６はＶ字切り欠きに入った棒材１８を動かし、ラダーの軸１９を矢印ｆ方向に回転させる。
【００３１】
矢印ｆ方向に回転したラダー１０は水流である矢印ｇに押されて矢印ｈ方向にラダーホルダー９とともに回転する。
【００３２】
回転体とラダーホルダーの回転軸１７を軸として回転したラダーホルダー９の上端は矢印ｉに傾き、ロープ８を介してティラー延長フレーム１５を矢印ｊ方向に引き込むことになる。
【００３３】
それにより、ティラー延長フレーム固定部１２によって係止されているティラー１３は矢印ｋ方向に動くこととなる。
【００３４】
それにより、ヨットのラダーが矢印ｌ方向に回転し、ヨットの進行方向が矢印ｍのように左に曲がる。
【００３５】
これによって、最初に起こった風圧板１の矢印ｂの傾きはなくなり、安定する。
【００３６】
ヨット進行方向に対して、左真横から風を受けるようにする場合は、風圧板回転ハンドル１１を矢印ｎの方向に９０°回転させると、歯付ベルトと歯付プーリーを介して、風圧板１も矢印ｏの方向に９０°回転して図５のようになる。
【００３７】
こうすることで、ヨットは常に左真横から風を受ける状態を保ったまま自動操舵により帆走することが出来る。
【００３８】
本発明品をヨットに装着の場合は、ヨットの性質上、風上に対して左右４５°
の範囲へ進むことはできないが、それ以外の角度は、本発明品の自動操舵装置が
有効に作動する。
【００３９】
本発明品は図３のように滑車を介してロープをティラーに接続させて動かすことも可能である。
【００４０】
また、図４のように滑車を介してロープをラットに接続させて動かすことも可能である。
【００４１】
本発明品は、エンジンやモーターで動く動力船においても、風があり前進中の状況であれば、ティラーやラットを自動操舵させることが出来る。この動力進行中の場合は、風圧板１を風上に向ければ、風上に対して左右４５°の範囲へも進むことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１風圧板
２風圧板ホルダー
３風圧板ホルダーの回転軸
４伝達棒
５上部フレーム
６バランスウェイト
７下部フレーム
８ロープ
９ラダーホルダー
10ラダー
11風圧板回転ハンドル
12ティラー延長フレーム固定部
13ティラー
14歯付ベルト
15ティラー延長フレーム
16回転体
17回転体とラダーホルダーの回転軸
18棒材
19ラダーの軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月8日(2018.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部を有する船において、空中に設置され風向きに対して任意の方向に設定可能な風圧板と、その風圧板を保持し風を受けることにより水平方向軸に回転する風圧板ホルダーと、この風圧板ホルダーに固定されている前記風圧板が風を受けた際に回転する力を上下運動に変換しそれを下端に伝える伝達棒と、この伝達棒と回転体とを接続し伝達棒の上下運動を回転体に伝えるＬ字パーツと、Ｌ字パーツから伝わる上下運動を進行方向軸の回転運動に変換するＶ字の切り欠きを有する回転体と、この回転体の下向きのＶ字の切り欠きに入り込み進行方向軸の回転運動を鉛直軸の回転運動に変更させる棒材と、この棒材と一体であり鉛直軸の回転運動をするラダーと、そのラダー部を保持し水流により押されることで進行方向軸の回転運動をするラダーホルダーと、ラダーホルダー上部に係止されこのラダーホルダーが回転することで操舵部に対して引っ張る力を伝えるロープを有し、前記風圧板を通過する風向きの変化に対して船の進行方向を自動で修正する操舵装置。
【請求項２】
船の操舵部の一つであるティラーに固定され一体化し、可動時に下部フレームとの干渉を避けるために後方で二つに分かれた棒形状を成し、その棒形状の後端と前記ロープとを直接係止することで前記ラダーホルダーの進行方向軸の回転運動をティラーの鉛直軸の回転運動として伝えることの出来るティラー延長フレームを有する請求項１の自動操舵装置。
【請求項３】
コクピット近くに設置された歯付プーリーの付いた風圧板回転ハンドルを回し、歯付ベルトを介して歯付プーリーの付いた上部フレームを回転させることで、風圧板を任意の方向にセットすることが可能な請求項１の自動操舵装置。