(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな舵角を取ることを可能として、舵を船舶の制動に利用できるようにした操舵装置を提供する。【解決手段】舵板１８から上方向に突出する舵軸の上端部にウォームホイール２０が一体的に回転するように取付けられ、このウォームホイール２０にウォーム２１が噛み合わされ、このウォームが回転駆動源３０により正逆両方向に回転駆動可能とされ、回転駆動源３０の回転方向及び回転量を制御することにより、ウォーム２１及びウォームホイール２０を介して舵板１８の舵角を調整するように構成される。【選択図】図４
2013100027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵板の回転軸と一体的に回転するウォームホイールと、
このウォームホイールに噛み合わされたウォームと、
このウォームを正逆両方向に回転駆動可能な回転駆動源と、を備え、
前記回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、前記ウォーム及びウォームホイールを介して前記舵板の舵角を調整するように構成した、
ことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記ウォームの両端部に取り付けられたスラストベアリングと、このスラストベアリングのスラスト支持面と前記ウォームとの間に挟まれた制振部材と、を備えた、請求項１記載の操舵装置。
【請求項３】
舵角範囲が左右各９０度以上である、請求項１又は２記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな舵角（舵を制動に利用できる程度の舵角）を取ることが可能な操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶、潜水艇、潜水艦（以下、船舶等という）は舵の角度を変更する操舵装置を装備しており、操舵装置により舵の角度を変更して所望方向へ航行するようになっている。一般に、舵角が過大であると、プロペラからの水流が舵の表面から剥がれて水流を十分に偏向できないこと、及び通常の航行では大きな舵角がさほど必要ないことから、従来は、左右各３５度程度（計７０度程度）の範囲で舵を回動する操舵装置が一般的であった。このため、従来の一般的な操舵装置は、２つの油圧シリンダ等の押し引きにより舵を回動させるものとなっていた。
【０００３】
他方、大きな舵角を取るための技術も知られている。例えばシリング・ラダーとロータリーベーン式舵取り機構との組み合わせがそれである。シリング・ラダーは、舵板を特殊な形状とするとともに舵板の上下端に整流板を取り付けたものであり、舵に当ったプロペラからの水流を逃さずに偏向可能としたものであり、これにロータリーベーン式舵取り機構を組み合わせることにより、最大で左右各７０度（計１４０度）の範囲で舵角を変更することが可能となっている。この場合、最大の舵角ではほとんど前進力は失われ、船尾は横に移動することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５１０２６３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船舶等は急停止が困難なものである。よって、舵が船体に対して直角になるように舵角を左右最大９０度の計１８０度までの範囲で回動して、舵をブレーキとして使用することが考えられる。
【０００６】
しかし、ロータリーベーン式舵取り機構であっても、構造的に計１８０度までの範囲で舵を回動することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、大きな舵角を取ることが可能な操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決した本発明は次の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
舵板の回転軸と一体的に回転するウォームホイールと、
このウォームホイールに噛み合わされたウォームと、
このウォームを正逆両方向に回転駆動可能な回転駆動源と、を備え、
前記回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、前記ウォーム及びウォームホイールを介して前記舵板の舵角を調整するように構成した、
ことを特徴とする操舵装置。
【０００９】
（作用効果）
本発明に係る操舵装置によれば、回転駆動源の回転方向及び回転量を制御することにより、ウォーム及びウォームホイールを介して舵板の舵角を調整することができる。
【００１０】
このようにウォーム及びウォームホイールによる動力伝達機構を採用したことにより、非常にコンパクトな機構でありながら、回転範囲の制約が無くなり、大きな舵角を取ることが可能となる。よって、例えば舵板の舵角範囲を左右各９０度以上、計１８０度以上の範囲とし、舵を船舶の制動に利用することも可能となる。また、本発明に係る操舵装置は、回転駆動源の駆動力を舵に直接伝達する機構であるため、操舵のための駆動力も十分なものとなる。
【００１１】
＜請求項２記載の発明＞
前記ウォームの両端部に取り付けられたスラストベアリングと、このスラストベアリングのスラスト支持面と前記ウォームとの間に挟まれた制振部材と、を備えた、請求項１記載の操舵装置。
【００１２】
（作用効果）
ウォームを用いる場合、スラストベアリングを用いることになるが、単にスラストベアリングで支持するだけであると、舵の振動がスラストベアリングに伝わるため、上記のように制振部材を介在させるのが好ましい。
【００１３】
＜請求項３記載の発明＞
舵角範囲が左右各９０度以上である、請求項１又は２記載の操舵装置。
【００１４】
（作用効果）
このような舵角範囲とすることにより、舵を船舶の制動に利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、大きな舵角を取ることが可能となる、等の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】船舶の船尾断面図である。
【図２】操舵装置の背面図である。
【図３】操舵装置の平面図である。
【図４】操舵装置の斜視図である。
【図５】操舵装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳説する。
図１は、操舵装置１０が設けられた船舶１の船尾部分を示している。船尾部分における舵板１８より前方には、推進力を得るためのプロペラ４０が配置されており、このプロペラ４０の回転により送り出された水流が舵板１８に当たることにより、舵角の変更に伴って船舶１の進行方向が変化する。
【００１８】
舵の形態は特に限定されない。例えば、図示例の舵板１８の回転軸（以下、舵軸という）１８Ａの支持態様は吊り舵となっているが、普通舵であっても良い。また、図示例の舵軸１８Ａの取り付け位置の態様は、釣合舵となっているが、半釣合舵であっても、非釣合舵出会っても良い。また、フラップ付ラダーやシリング・ラダー等の特殊な舵出会っても良い。
【００１９】
操舵装置１０は、図２〜図５にも示すように、支持プレート１２を介して船底１Ａ上に固定設置されている。これら支持プレート１２及び船底１Ａには、内外をシールしつつ舵軸１８Ａを通すための軸挿通孔１６が設けられており、船外に配置された舵板１８から上方向に突出する舵軸１８Ａは、この軸挿通孔１６を介して支持プレート１２上まで延在されている。舵軸の向きは、上下方向に限られず、例えば潜水艦や潜水艇においては水平方向や斜め方向とすることもできる。
【００２０】
支持プレート１２上では、舵軸１８Ａの上端部にウォームホイール２０（はす歯歯車）が一体的に回転するように取り付けられるとともに、このウォームホイール２０と軸挿通孔１６の口部との間に舵軸スラストベアリング１８ｂが挟まれており、これによって舵軸は回動自在に支持されている。また、このウォームホイール２０に噛み合わさるようにウォーム２１（ネジ歯車）が前後方向に沿って配され、ウォーム２１の両端部に形成された小径部２１ｓが支持プレート１２上に設けられた軸支部１２ｐにより支持されている。軸支部１２ｐにはウォーム２１を回転自在に支持するためのラジアルベアリング１２ｂが内蔵されている。
【００２１】
また、ウォーム２１の小径部２１ｓにはスラストベアリング２２が嵌めこまれており、ウォーム２１のスラストを軸支部１２ｐに対して支持する構造となっている。この場合、図示形態のように、スラストベアリング２２のスラスト支持面とウォーム２１（図示例ではウォーム２１の径変化部分における段差面２１ｆ）との間に制振部材２３を挟むのは好ましい。制振部材２３としてはウォーム２１の端部を挿通可能な環状又は筒状の部材が好ましく、例えばゴムリング（ゴム製の環状部材）やコイルスプリング等を用いることができる。
【００２２】
ウォーム２１の一端部には、大径の平歯車３１が同心的に取り付けられ、この大径の平歯車３１に対して噛み合わさる小径の平歯車３２が、支持プレート１２上に固定設置された回転駆動源３０の回転軸に、一体的に回転するように取り付けられている。回転駆動源３０としてはサーボモータが好適であるが、正逆両方向に回転駆動可能なものであれば特にこれに限定されるものではない。モータとしては油圧、電動を問わず利用できる。
【００２３】
操舵に際しては、回転駆動源３０の回転方向及び回転量を制御することにより、ウォーム２１及びウォームホイール２０を介して舵板１８の舵角を変更することができる。このようにウォーム２１及びウォームホイール２０による動力伝達機構を採用したことにより、非常にコンパクトな機構（図示形態の配置では特にコンパクトである）でありながら、回転範囲の制約が無くなり、大きな舵角を取ることが可能となる。よって、例えば舵板１８の舵角範囲を左右各９０度以上、計１８０度以上の範囲とし、図２に示すように舵角を９０度とすることにより、舵を船舶１の制動に利用することが可能となる。また、本操舵装置１０は、回転駆動源３０の駆動力を舵に直接伝達する機構であるため、操舵のための駆動力も十分なものとなる。
【００２４】
舵角（舵板１８の回動角度）の範囲は適宜定めることができ、左右各９０度未満、計１８０度未満の範囲とすることもできるが、左右各９０度以上、計１８０度以上の範囲とするのが好ましく、特に左右各９０度超、計１８０度超の範囲とするのが好ましい。
【００２５】
また、図示形態では、スラストベアリング２２のスラスト支持面とウォーム２１との間に制振部材２３を挟むことにより、舵の振動がスラストベアリング２２に伝わるのを防止することができる。
【００２６】
他方、図示形態では、一本のウォーム２１でウォーム２１を駆動しているが、二本の平行なウォームでウォームホイールを挟み、二本のウォームで駆動すると、バランス良くウォームホイールを回転駆動できるため好ましい。この場合、二本のウォームを共通の回転駆動源で駆動する他、別個の回転駆動源で駆動するように構成しても良い（図示略）。
【００２７】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、上記例のような船舶のみならず、潜水艇や、潜水艦にも利用可能なものである。
【符号の説明】
【００２９】
１…船舶、１Ａ…船底、１０…操舵装置、１２…支持プレート、１８…舵板、１８Ａ…舵軸、１８ｂ…舵軸スラストベアリング、２０…ウォームホイール、２１…ウォーム、２２…スラストベアリング、３０…回転駆動源、２１ｓ…小径部、１２ｐ…軸支部、２３…制振部材。
【図１】
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【図２】
2013100027.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013100027.tif 000006
【図５】
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