船舶的船舵装置及具备该船舵装置的船舶

摘要

本发明提供一种船舶的船舵装置及具备该船舵装置的船舶。本发明的船舶的船舵装置(1)具备固定于船尾的挂舵臂(3)、支承为以转动基准线(CL)为轴旋转自如的船舵(4)、及夹装于挂舵臂(3)的轴承孔(8、9)与舵轴(16、17)之间的轴承衬(11、12)，所述轴承衬(11、12)的外径面(26)以其内径孔(25)的中心轴线(25a)与所述转动基准线(CL)一致的方式切削形成。

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶的船舵装置及具备该船舵装置的船舶。

背景技术

如专利文献1、2等所公开，船舶的船舵(rudder)轴支承于固定 在船尾的挂舵臂上。具体而言，在形成于挂舵臂上的沿铅垂方向延伸 的轴承孔中通过焊接等而固定金属制的圆筒衬套，使树脂材料流入到 该圆筒衬套的内径孔中并使其固化来形成轴承衬，并且将设置于船舵 的舵轴旋转自如地插入到轴承衬中，由此船舵相对于挂舵臂安装成绕 舵轴转动自如。并且，专利文献3中公开有通过用液氮等进行冷却的 冷缩配合将固定设置于挂舵臂的舵轴的下端嵌合固定的技术。

在挂舵臂的轴承孔与树脂制的轴承衬之间夹装金属制的圆筒衬套 的原因在于，当由于船体的组装精度的关系而挂舵臂的轴承孔的中心 线相对于在船体侧设定的船舵转动基准线向前后左右偏离时，精密测 量其位置偏离的位置关系，并根据该位置关系以单体状态对圆筒衬套 进行机械加工，从而使圆筒衬套的内径孔相对于外径面偏心以校正上 述位置偏离。由此，使实际的挂舵臂的轴承孔即轴承衬的内径孔与在 船体侧设定的船舵转动基准线一致，从而能够减少由船舵位置的偏离 引起的水流阻力，并且使其发挥准确的操舵性能。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-163798号公报

专利文献2：日本特开2005-247122号公报

专利文献3：日本实开平4-90493号公报

发明概要

发明要解决的技术课题

然而，欲在挂舵臂的轴承孔中装配圆筒衬套，需将轴承孔的内径 加大与圆筒衬套的壁厚相应的量。在计算挂舵臂的强度时，圆筒衬套 不视为强度部件，因此必须与轴承孔内径的加大量相应地，增加挂舵 臂的宽度(厚度)来确保规定的强度。但是，若如此进行，则挂舵臂 的宽度相对于船舵的宽度变厚，在两个部件之间形成阶梯差而在航行 时水流从船舵表面剥离，对操舵性能产生恶劣影响。因此，还不得不 将船舵的宽度根据挂舵臂的宽度来加厚，如此挂舵臂与船舵的宽度变 厚，从而水流阻力和船舶重量增大，船舶的推进性能和油耗恶化，因 此在强度关系上难以实际应用专利文献1中记载的方法。

并且，需要进行在通过焊接等将圆筒衬套固定于挂舵臂的轴承孔 之后，通过冷缩配合等将树脂制的轴承衬圧入该圆筒衬套的内径孔这 样的两阶段组装工序，因此，存在船舶的建造工期延长而导致制造成 本增大、必须采取船舶的圆筒衬套周围的防锈对策等保养而导致维护 成本增大等问题。另外，难以进行通过焊接在安装于高处的挂舵臂安 装圆筒衬套的工作，焊接工作人员的安全性方面有待提高。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够通过 不使用圆筒衬套的简单且耐久性较高的结构来将船舵相对于船体准确 地进行安装的船舶的船舵装置及具备该船舵装置的船舶。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述问题，本发明采用以下手段。

即，本发明所涉及的船舶的船舵装置的第1方式如下：具备：挂 舵臂，固定于船尾；船舵，支承为以转动基准线为轴旋转自如；及轴 承衬，夹装于所述挂舵臂的轴承孔与舵轴之间，所述轴承衬的外径面 以其内径孔的中心轴线与所述转动基准线一致的方式切削形成。

根据上述结构，当挂舵臂的轴承孔的中心线相对于在船体侧设定 的转动基准线偏离时，以使轴承衬的内径孔的中心轴线向转动基准线 侧偏心其位置偏离量的方式对外径面进行切削加工，由此代替一直以 来设置的金属制的圆筒衬套，通过轴承衬本身校正挂舵臂轴承孔的位 置偏离，从而能够将船舵相对于船体准确地进行安装。因此，能够省 略圆筒衬套。

通过省略圆筒衬套，能够将挂舵臂及船舵的宽度(厚度)减薄与 圆筒衬套的壁厚相应的量，来实现减少航行时的水流阻力以及减轻船 舶重量，能够改善船舶的推进性能和油耗。并且，无需进行通过焊接 将圆筒衬套安装于挂舵臂上的工作，由此缩短船舶的建造工期，省略 高处的焊接工作来提高工作人员的安全性，且降低船舶的制造成本， 并且能够提高舵轴周围的保养性。

并且，本发明所涉及的船舶的船舵装置的第2方式如下：在所述 第1方式中，所述轴承衬通过使平面状的纤维材料以辊状卷绕多次并 层压而成的芯材固化并且对所述芯材的所述外径面进行加工而形成为 圆筒状，并且形成为所述芯材的层压中心轴线与所述内径孔的中心轴 线一致，所述外径面的中心轴线相对于所述层压中心轴线偏心。

根据上述结构，每当对轴承衬的外径面进行切削加工时，由于预 先形成有内径孔，因此在内径孔的内周面不会发生纤维材料的纤维被 切断的现象。已切断的纤维材料的端部虽然在轴承衬的外径面露出， 但外径面被压入到挂舵臂的轴承孔中，不会相对于轴承孔的内周面滑 动，因此纤维材料的端部不会发生摩擦而卷绕。因此，不存在已切断 的纤维材料的端部在内径孔的内周面露出且其因转动的舵轴而被卷绕 从而导致剥离的顾虑。因此，能够防止轴承衬的耐久性下降。

并且，本发明所涉及的船舶的船舵装置的第3方式如下：在所述 第1或第2方式中，所述船舶的船舵装置具有转动限制机构，所述转 动限制机构限制所述轴承衬在所述轴承孔的内部转动。

根据上述结构，可以防止轴承衬在挂舵臂的轴承孔中转动，因此 能够防止船舵的轴心位置相对于船体大幅偏离。

并且，本发明所涉及的船舶的船舵装置的第4方式如下：在所述 第3方式中，所述转动限制机构上设有凹凸嵌合部，所述凹凸嵌合部 为了防止所述轴承衬从所述轴承孔中沿轴向脱出，而在固定于所述轴 承孔的两端部的凸缘部件中的至少一个与所述轴承衬的端面之间相互 嵌合来限制所述轴承衬的转动。

根据上述结构，仅通过对一直以来用于防止轴承衬脱出的凸缘部 件和轴承衬实施小加工，就能够有效地限制轴承衬的转动，因此能够 通过简单且廉价的结构来将船舵相对于船体准确地进行安装。

并且，本发明的一方式所涉及的船舶具备所述第1至第4中任意 一方式的船舵装置。由此，能够通过不使用圆筒衬套的简单且耐久性 较高的结构来将船舵相对于船体准确地进行安装。

发明效果

如以上，根据本发明所涉及的船舶的船舵装置及具备该船舵装置 的船舶，能够通过不使用圆筒衬套的简单且耐久性较高的结构来将船 舵相对于船体准确地进行安装，并且通过将挂舵臂及船舵的宽度减薄 来实现减少航行时的水流阻力以及减轻船舶重量，提高船舶的推进性 能，改善油耗，并且能够缩短船舶的建造工期，降低制造成本，进一 步提高船舶制造工作人员的安全性，提高舵轴周围的保养性。

附图说明

图1是表示能够适用本发明的船舶的船舵装置的一例的侧视图。

图2是放大图1的II部的纵向剖视图。

图3是沿图1的III-III线的横向剖视图。

图4是表示轴承衬嵌合于挂舵臂的轴承孔之前的状态的分解立体 图。

图5是轴承衬单体的俯视图。

图6是表示转动限制机构的结构的轴承衬与凸缘部件的分解立体 图。

图7是表示本发明效果的船舵的横向剖视图。

图8是表示能够适用本发明的船舶的船舵装置的另一例的侧视 图。

具体实施方式

以下，参考图1～图8对本发明的一实施方式进行说明。

图1及图8是表示能够适用本发明的船舶的船舵装置1的一例的 侧视图。该船舵装置1中，船舵4(rudder)转动自如地轴支承于通过 焊接而固定于船舶S的船体2的船尾的挂舵臂3。挂舵臂3上设有上下 一对舵枢5、6，这些舵枢5、6上沿铅垂方向分别形成有轴承孔8、9。

轴承孔8、9中嵌合有轴承衬11、12，用螺母14、15固定于船舵 4上的舵轴16、17被插入到轴承衬11、12的内径孔中，由此船舵4相 对于挂舵臂3(舵枢5、6)轴支承为转动自如。轴承孔8、9及舵轴16、 17需要其轴心与在船体2侧设定的转动基准线CL一致。该转动基准 线CL一般为铅垂线。另外，固定于船舵4上部的操舵轴19通过未图 示的操舵装置而被转动操作，从而进行船舵4的操舵。另外，当船舵4 和固定于船舵4的舵轴16、17一体时，也同样地相对于挂舵臂3轴支 承为旋转自如。

如图2的放大剖视图所示，舵轴17(16)相对于船舵4的壳体4a 锥形嵌合，通过前述的螺母15(14)紧固。舵轴17(16)上套装有由 提高耐磨性及滑动性的材质形成的套筒21。并且，嵌合于舵枢6(5) 的轴承孔9(8)中的轴承衬12(11)通过冷缩配合等而圧入固定于轴 承孔9(8)中，但为了防止从轴承孔9(8)中沿轴向脱出，在轴承孔 9(8)的两端部通过焊接和螺丝止动等而固定有作为环形圆板状板材 的凸缘部件23、24。

如图3及图4所示，轴承衬11、12具有插入舵轴16、17的内径 孔25及外径面26，外径面26的中心轴线26a相对于内径孔25的中心 轴线25a偏心。当由于例如船体2的组装精度的条件而挂舵臂3的轴承 孔8、9的中心线相对于转动基准线CL偏离时，该偏心量E根据其位 置偏离的量进行设定。即，精密地测量轴承孔8、9的中心线相对于转 动基准线CL偏离的位置关系，并根据此对轴承衬11、12以单体状态 通过机械加工进行偏心加工，并且在消除(抵消)上述位置偏离的方 向上，通过冷缩配合等将轴承衬11、12压入到挂舵臂3的轴承孔8、9 中。

如图5所示，轴承衬11、12通过使平面状的纤维材料28(帆布 等)以辊状卷绕多次并层压而成的芯材29固化并且对该芯材的外径面 26进行加工而形成为圆筒状。在此，形成为芯材29的层压中心轴线 29a即形成芯材29的纤维材料28的辊中心轴线与内径孔25的中心轴 线25a一致，另一方面，外径面26的中心轴线26a相对于层压中心轴 线29a偏心偏心量E。因此，形成芯材29的纤维材料28的端部不会暴 露在内径孔25的内周面上。

如此经偏心加工的轴承衬11、12在压入到挂舵臂3的轴承孔8、 9之后即使经长期使用也不容许在轴承孔8、9的内部转动。因此，作 为限制轴承衬11、12在轴承孔8、9的内部转动的转动限制机构，如 图6所示，设有凹凸嵌合部30。

凹凸嵌合部30由例如形成于轴承衬11、12的上下至少一个端面 的缺口部31及形成于凸缘部件23、24中的至少一个上且与轴承衬11、 12的缺口部31紧密嵌合的突起部32构成。相反，也可以将缺口部31 设置于凸缘部件23、24的内周部等，将突起部32形成于轴承衬11、 12的端面。通过缺口部31与突起部32的嵌合，可以限制轴承衬11、 12在挂舵臂3的轴承孔8、9的内部转动。另外，作为变形例，也可以 考虑在轴承衬11、12与凸缘部件23、24之间通过螺丝止动而相互固 定。

如以上，该船舵装置1中，压入到挂舵臂3的轴承孔8、9中而对 船舵4的舵轴16、17进行轴支承的轴承衬11、12的外径面26的中心 轴线26a相对于内径孔25的中心轴线25a偏心。因此，当挂舵臂3的 轴承孔8、9的中心线相对于在船体2侧设定的转动基准线CL偏离时， 以使轴承衬11、12的外径面26的中心轴线26a相对于内径孔25的中 心轴线25a偏心与其位置偏离相应的量的方式，对外径面26进行加工 即可。由此，代替一直以来设置的金属制的圆筒衬套，通过轴承衬11、 12本身校正挂舵臂3的轴承孔8、9的位置偏离，从而能够将船舵4相 对于船体2准确地进行安装。即，挂舵臂3的转动基准线CL成为船舵 4的转动基准线，轴承衬11、12的内径孔25的中心轴线25a在转动基 准线CL上一致。

因此，如图7所示，能够省略一直以来使用的圆筒衬套35，由此， 能够将挂舵臂3及船舵4的宽度(厚度)W减薄与圆筒衬套35的壁厚 相应的量来实现减少航行时的水流阻力以及减轻船舶重量，能够改善 船舶S的推进性能和油耗。并且，能够缩短船舶S的建造工期，降低 制造成本，提高舵轴16、17周围的保养性。

并且，轴承衬11、12通过使平面状的纤维材料28以辊状卷绕多 次并层压而成的芯材29固化并且对该芯材的外径面26进行加工而形 成为圆筒状，并且形成为芯材29的层压中心轴线29a与内径孔25的中 心轴线25a一致，外径面26的中心轴线26a相对于层压中心轴线29a 偏心。

因此，每当对轴承衬11、12的外径面26进行切削加工时，预先 形成有内径孔25，因此在内径孔25上，被切断的纤维材料28的端部 不会在其内周面露出,不存在纤维材料28的端部因转动的舵轴16、17 而被卷绕从而导致剥离的顾虑。因此，能够防止轴承衬11、12的耐久 性下降。被切断的纤维材料28的端部虽然在轴承衬11、12的外径面 26露出，但外径面26被压入到挂舵臂3的轴承孔8、9中，不会相对 于轴承孔8、9的内周面滑动，因此纤维材料28的端部不会发生摩擦 而卷绕。

另外，由于设有限制轴承衬11、12在轴承孔8、9的内部转动的 凹凸嵌合部30，因此能够防止船舵4的安装位置相对于船体2大幅偏 离。

凹凸嵌合部30是，为了防止轴承衬11、12从轴承孔8、9中沿轴 向脱出，而使在一直以来固定于轴承孔8、9两端部的凸缘部件23、24 中的至少一个上形成的突起部32和形成于轴承衬11、12端面的缺口 部31相互嵌合来限制轴承衬11、12的转动的结构，仅通过对一直以 来使用的凸缘部件23、24和轴承衬11、12实施小加工就能够进行设 置，因此能够通过简单且廉价的结构有效地限制轴承衬11、12的转动 来将船舵4相对于船体2准确地进行安装。

根据如以上构成的船舵装置1及具备该船舵装置的船舶S，能够 通过不使用圆筒衬套的简单且耐久性较高的结构来将船舵4相对于船 体2准确地进行安装，通过将挂舵臂3及船舵4的宽度减薄来实现减 少航行时的水流阻力以及减轻船舶重量，提高船舶S的推进性能，改 善油耗，并且能够缩短船舶S的建造工期，降低制造成本，且提高舵 轴16、17周围的保养性来降低维护成本。并且，无需进行将圆筒衬套 焊接安装于挂舵臂3上的工作，因此能够省略高处的焊接工作来进一 步提高工作人员的安全性。

另外，本发明并不仅限于上述实施方式的结构，在不脱离本发明 宗旨的范围内能够实施适当的变形或改良，如此实施变形或改良的实 施方式也包含在本发明的权利范围内。

例如，上述实施方式中，外径面26的中心轴线相对于轴承衬11、 12的内径孔25的中心轴线25a平行，但根据挂舵臂3相对于船体2的 安装状态，也可以使中心轴线26a相对于中心轴线25a倾斜。

符号说明

1-船舵装置，2-船体，3-挂舵臂，4-船舵，5、6-舵枢，8、9-轴承 孔，11、12-轴承衬，16、17-舵轴，23、24-凸缘部件，25-轴承衬的内 径孔，25a-内径孔的中心轴线，26-外径面，26a-外径面的中心轴线，28- 纤维材料，29-芯材，29a-芯材的层压中心轴线，30-凹凸嵌合部(转动 限制机构)，31-缺口部，32-突起部，CL-转动基准线，E-内径孔的中 心轴线与外径面的中心轴线的偏心量，S-船舶。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(补正后)一种船舶的船舵装置，其特征在于，具备：挂舵臂， 固定于船尾；船舵，支承为以转动基准线为轴旋转自如；及轴承衬， 夹装于所述挂舵臂的轴承孔与舵轴之间，所述轴承衬的外径面以其内 径孔的中心轴线与所述转动基准线一致的方式切削形成，

所述轴承衬通过使平面状的纤维材料以辊状卷绕多次并层压而成 的芯材固化并且对所述芯材的所述外径面进行加工而形成为圆筒状， 并且形成为所述芯材的层压中心轴线与所述内径孔的中心轴线一致， 所述外径面的中心轴线相对于所述层压中心轴线偏心。

2.(删除)

3.根据权利要求1或2所述的船舶的船舵装置，其中，

所述船舶的船舵装置具有转动限制机构，所述转动限制机构限制 所述轴承衬在所述轴承孔的内部转动。

4.根据权利要求3所述的船舶的船舵装置，其中，

所述转动限制机构上设有凹凸嵌合部，所述凹凸嵌合部为了防止 所述轴承衬从所述轴承孔中沿轴向脱出，而在固定于所述轴承孔的两 端部的凸缘部件中的至少一个与所述轴承衬的端面之间相互嵌合来限 制所述轴承衬的转动。

5.一种船舶，其具备权利要求1至4中任意一项所述的船舵装置。