JP6471948B1 - Automatic steering device - Google Patents

Abstract

【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１The present invention relates to a rotating body with a V-shaped notch that can be manufactured cheaply by sheet metal processing instead of a bevel gear often used in an existing automatic steering device. This is an automatic steering device having a mechanism that realizes a change in the direction of the rotation axis by a combination of rods that enter the V-shaped cutout. The ladder that is integrated with the bar is held by a ladder holder, and this ladder holder is a mechanism that directly transmits the force that rotates like a pendulum to the tiller extension frame via a rope, so there is little play and the operation is quick. Yes, and because the structure is simple, there are few failures and the manufacturing cost seems to be low. When the wind pressure plate rotating handle installed near the cockpit is turned, the toothed pulley rotates, and the toothed pulley attached to the upper frame rotates via the toothed belt, so the wind pressure plate can be easily and safely selected. It is possible to point in the direction. [Selection] Figure 1

Description

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。
The present invention relates to an apparatus that can be installed at the stern of a yacht or boat having a tiller or a rat, and that automatically corrects the rudder so as to proceed in a direction arbitrarily set with respect to the wind direction.

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。 Many automatic steering apparatuses called self-steering or wind vanes for existing yachts have a mechanism for converting the movement of a rotating body into the rotational movement of a ladder using two bevel gears as shown in FIGS.

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。   Such a mechanism using a bevel gear is costly, requires accurate design dimensions, and is prone to problems such as increased manufacturing difficulty and inability to move smoothly, and maintenance during use is troublesome. .

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。
In order to solve this problem, instead of the two bevel gears, the rudder is moved by a rotating body having a V-shaped notch and a bar member that enters the V-shaped notch.

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。 The automatic steering device disclosed in the patent document uses two bevel gears to change the rotation axis direction as shown in FIG. 7, but the overall structure and mechanism are complicated, the number of parts is large, and the manufacturing and assembly costs are high. It seems that there are many failures as well.

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。
US7513206 In addition, looking at the patent literature, a lot of pulleys are used to tell the tiller the power of the ladder that moves in a pendulum form through the rope. It seems unsuitable for.
US7513206

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。   It can be imagined that the two bevel gears used for changing the direction of the rotation axis in Patent Document 1 are expensive and difficult to replace and maintain when a problem occurs. In an actual use environment on the water, it is also conceivable that dust and foreign matter enter a mechanism part such as a gear, or rust is generated and the movable part is fixed.

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。   The product design of Patent Document 1 uses a lot of pulleys and has a large number of parts. Therefore, it is assumed that the manufacturing cost and the assembly cost are high, and the adjustment work seems to be difficult.

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。 Since the handle for moving the wind pressure plate of the product of Patent Document 1 is not arranged on the side of the cockpit, it is necessary to extend the hand to the outside of the cockpit during operation, which is dangerous.

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。   The present invention realizes a change in the direction of the rotational axis by combining a rotating body with a V-shaped notch that can be manufactured cheaply by sheet metal processing instead of the bevel gear and a bar material that enters the V-shaped notch. The automatic steering apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism.

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。   The automatic steering apparatus according to claim 2, wherein a ladder integrated with the bar is held by a ladder holder, and the ladder holder has a mechanism for transmitting a force that rotates like a pendulum through a rope through a rope.

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。
The automatic steering according to claim 3, wherein the wind pressure plate can be easily and safely set in an arbitrary direction through a toothed belt and a toothed pulley by turning a wind pressure plate rotating handle installed near the cockpit. apparatus.

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。 Each part of the present invention can be manufactured by cutting or bending a stainless steel plate, bar, or pipe, and welding, and has the advantage of low manufacturing costs.

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。   Also, since the number of parts is small and the structure is simple, assembly and adjustment can be performed quickly. Even if it is not sold in an assembled state, it can be easily assembled using the assembly procedure manual, so it can be transported in a compact and simple packaging.

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。   The wind pressure plate rotation handle is close to the cockpit, so operability is good. Also, when using the tiller extension frame, it is not necessary to connect the rope to the steering section using a pulley, so the rope does not get in the way when maneuvering in the cockpit.

本発明の使用状態と仕組みを示した図である。It is the figure which showed the use condition and mechanism of this invention. 本発明の側面図である。It is a side view of the present invention. 図１とは別の使用状態を示した図である。It is the figure which showed the use condition different from FIG. 図１や図２とは別の使用状態を示した図である。It is the figure which showed the use condition different from FIG.1 and FIG.2. 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。It is the figure which rotated the wind-pressure board 1 90 degrees so that a wind might be received from the left side. 既存の自動操舵装置のべベルギア部分の図である。It is a figure of the bevel gear part of the existing automatic steering device. 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。It is the figure described in the patent document of the existing automatic steering device.

以下、本発明を図の具体例を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using specific examples of the drawings.

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。 The present invention is an automatic steering device that can be attached to a ship having a steering part of a tiller or rat as shown in FIGS.

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。 FIG. 1 and FIG. 2 show an example in which the product of the present invention is attached to a yacht with a tiller. The structure of each part and the link mechanism will be described with reference to FIG.

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。 The product of the present invention is fixed to the stern as shown in FIG. In a situation where the ship is moving forward and the wind is blowing, the wind pressure plate 1 is matched to the direction of the wind to allow the ship to travel in a certain direction with respect to the wind direction.

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。 When the wind direction changes or the traveling direction of the ship is displaced, the wind pressure plate 1 tilts around the rotation axis 3 of the wind pressure plate holder.

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。 When the wind pressure plate 1 is inclined, the ladder 10 is rotated by the link mechanism, the water flow g hits the ladder 10 and the ladder 10 is rotated, and thereby the upper end of the ladder holder 9 is rotated.

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。 The rope 8 locked to the upper end of the ladder holder 9 pulls the tiller extension frame 15 and steers the tiller 13.

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。 Hereinafter, the link mechanism will be described in detail with reference to the state of the wind pressure plate in FIG.

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。 The direction of the wind pressure plate 1 is set to be the same as the traveling direction of the yacht, that is, a tailwind that receives wind from behind the yacht as indicated by an arrow a.

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。   In this setting state, when the yacht is moving forward with wind from behind, the direction of the yacht moves to the right, or the wind direction changes to the wind from diagonally behind the right so that the wind pressure plate 1 has wind on the right side. It will be inclined in the b direction.

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。   At the same time, the wind pressure plate holder 2 is inclined in the direction of the arrow c about the rotation axis 3 of the wind pressure plate holder.

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。   As a result, the transmission rod 4 connected to the wind pressure plate holder 2 is pushed down to the arrow d.

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。   The transmission rod 4 pushed down rotates the rotating body 16 connected at the lower end in the direction of arrow e.

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。   As a result, the rotating body 16 moves the bar 18 in the V-shaped notch, and rotates the ladder shaft 19 in the direction of arrow f.

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。   The ladder 10 rotated in the direction of the arrow f is pushed by the arrow g which is a water flow and rotates together with the ladder holder 9 in the direction of the arrow h.

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。   The upper end of the ladder holder 9 rotated around the rotating shaft 17 of the rotating body and the ladder holder is inclined to the arrow i, and the tiller extension frame 15 is pulled in the arrow j direction via the rope 8.

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。   Accordingly, the tiller 13 locked by the tiller extension frame fixing portion 12 moves in the arrow k direction.

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。   Thereby, the ladder of the yacht rotates in the direction of arrow l, and the traveling direction of the yacht turns to the left as shown by arrow m.

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。   As a result, the inclination of the arrow b of the wind pressure plate 1 that occurs first is eliminated and stabilized.

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。   In order to receive wind from the left side with respect to the traveling direction of the yacht, the wind pressure plate 1 is rotated through the toothed belt and the toothed pulley by rotating the wind pressure plate rotating handle 11 by 90 ° in the direction of arrow n. 5 is also rotated by 90 ° in the direction of arrow o as shown in FIG.

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。   By doing so, the yacht can sail by automatic steering while always receiving the wind from the left side.

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。 When the product of the present invention is mounted on a yacht, 45 ° left and right with respect to the windward due to the nature of the yacht.
However, at other angles, the automatic steering device of the present invention operates effectively.

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。   The product of the present invention can be moved by connecting a rope to a tiller via a pulley as shown in FIG.

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。   It is also possible to move the rope by connecting it to the rat via a pulley as shown in FIG.

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。










The product of the present invention can automatically steer a tiller or a rat even in a power ship that is driven by an engine or a motor if the wind is present and the vehicle is moving forward. When the motive power is in progress, if the wind pressure plate 1 is directed to the windward, it is possible to proceed to a range of 45 ° to the left and right with respect to the windward.

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 1 wind pressure plate 2 wind pressure plate holder 3 rotation axis of wind pressure plate holder 4 transmission rod 5 upper frame 6 balance weight 7 lower frame 8 rope 9 ladder holder
10 ladder
11 Wind pressure plate rotation handle
12 Tiller extension frame fixing part
13 tiller
14 toothed belt
15 tiller extension frame
16 rotator
17Rotation axis of rotating body and ladder holder
18 bar
19 ladder axis

Claims (3)

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。   In a ship having a steering section, a wind pressure plate that is installed in the air and can be set in any direction with respect to the wind direction, a wind pressure plate holder that holds the wind pressure plate and receives a wind, and rotates on a horizontal axis, and the wind pressure A transmission rod that converts the rotating force when the wind pressure plate fixed to the plate holder receives wind into vertical motion and transmits it to the lower end, and the vertical motion of the transmission rod by connecting this transmission rod and the rotating body An L-shaped part that conveys the rotation to the rotating body, a rotating body having a V-shaped notch that converts the vertical motion transmitted from the L-shaped part into a rotating motion of the traveling direction axis, and a downward V-shaped notch of the rotating body Advances by a rod that changes the rotational movement of the axis of travel in the vertical direction to a rotary motion of the vertical axis, a ladder that is integrated with this rod and that rotates the vertical axis, and is held by the ladder and pushed by the water flow Rotate the direction axis A ladder holder and a rope that is locked to the upper part of the ladder holder and transmits the pulling force to the steering part by rotating the ladder holder. Steering device that automatically corrects. 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。   It is fixed to and integrated with a tiller which is one of the steering parts of the ship, and forms a bar shape divided into two at the rear to avoid interference with the lower frame when moving, the rear end of the bar shape and the rope The automatic steering apparatus according to claim 1, further comprising a tiller extension frame capable of transmitting the rotational movement of the ladder holder in the direction of travel of the ladder holder as the rotational movement of the vertical axis of the tiller. 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。




The wind pressure plate can be set in any direction by turning the wind pressure plate rotation handle with the toothed pulley installed near the cockpit and rotating the upper frame with the toothed pulley via the toothed belt. 2. The automatic steering device according to claim 1, which is possible.