TWI332466B - High load balanced rudder - Google Patents

Description

1332466 解r月//日修⑻正替:換頁 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關用於船隻用且具有一舵片之高負荷平衡舵，其 中舵片係可藉由一舵柱而轉動，且該舵柱係置放於舵艙口中， 且舵艙口被支持於該船隻之船身上之固定引導頭。 【先前技術】

使用舵，可以想要之方式影響一船隻之移動方向。爲如此 作，半平衡式、部分平衡式與全平衡式舵係爲技藝中人士所知 曉以用於船隻建造，或對船隻建造工程師爲已知的。此即，舵 片與舵艙口固定連接，舵艙口穿入船隻之船身內部，且其藉操 舵裝置之助而以本身知悉之方式扭轉，以提供舵片相對於船隻 之船身所欲求之入射角。此即，舵片係置放於船隻之船身底下， 以被螺旋槳之推進下游流過之方式駛動船隻。

當舵片處於一定位時，特別用於高速船隻時，呈現大的出 力施加至舵片上。爲較佳地吸收它們，且能將它們引入船隻之 船身，已知用於半平衡式或部分平衡式舵以固定螺旋槳舵片， 例如及於整個舵針至一舵支持架。 對此，德國專利案號碼DE 19841392A1說明書揭露一高負荷 平衡舵其中舵片係與舵柱置放一起，而在一舵支持架中空柱 內，由移動方向所視者爲引導頭置放在舵支持架中空柱前，且 此柱連接船隻之船身。如此，與舵片之入射一起出現之力量與 負荷，使用此引導頭可較佳引入於船隻之船身，使得特別地舵 支持架中空柱之建造必須設計爲較不大型形式。在此引導頭係 構形使得其下緣總是位於螺旋槳下游以上。如此它達到該可旋 -5- 1332466

b此用於改變方向 轉舵片之下部完全爲螺旋槳下游所流過 之可利用表面達最大化。 然而引導頭之尺寸可導致高應力與負荷作用於舵片上，使 得舵片必須具有一較大剖面積用於穩定，且結果引導頭亦必須 尺寸夠大，使得高負荷平衡舵之流動阻力增加，其是不欲求的。 【發明內容】 因此，本發明之目標爲創作一高負荷平衡舵，其具有經減 低的流動阻力且具有足夠穩定度》

此目標以申請專利範圍第1項之特色達成。 此發明之核心構想，本質上已知之一高負荷平衡舵引導頭 從垂直方向所見爲向下延伸，使得它特別穿入置放於舵前之螺 旋槳的推進下游，此係從移動方向所見。此意指引導頭之下緣 或其下表面係置放該船隻之驅動螺旋槳之直徑範圍內。因此， 引導頭至少部分爲螺旋槳流過，且由螺旋槳下游所直接負載之 舵片表面因此減小。又，一下舵艙口軸承係構造成強化件，以 能較佳吸收作用在舵片之應力與負荷，且將它們引入船隻之船 身內的舵艙口，而舵柱藉由該下舵臆口軸承可轉動地置放於舵 艙口中。即，該強化件，也就是舵艙口軸承之尺寸大小與設計 係業界技藝人士依據技術參數所設計。 本發明之優點在於，由於引導頭之向下延伸構形，下舵艙 口軸承可直接支持於延伸引導頭上或接合於此，使得作用在下 舵艙口軸承之力量，被即時轉向於整個引導頭結構進入船隻之 船身。如此，該舵之力量之負荷被更有效地吸收，或以該引導 頭完全吸收。如此，舵片之構形或橫剖面表面，此從上視圖所 1332466 泠年夕月//日修(更)正替換頁 見，可被減小，因爲舵片須較先前技藝吸收較少力量。特別是， 該舵之流體阻力因此被減低。以此方式構形之舵特別適於具有 高整體重量之低速船隻，例如油輪或貨船。 本發明有利的構形以申請專利範圍附屬項爲特色。 具有如申請專利範圍第2項所指示之引導頭之尺寸，一方 面保證引導頭充份向下延伸，使得力量與負荷可充分吸收於該 經強化的下舵臆口軸承，且另一方面穿入螺旋槳下游之引導頭 的流經固定表面，以確保該船隻之滿意操縱性之方式設定尺寸。

對熟知技藝人士係清楚描述於此之高速平衡舵可配備一額 外舵鰭如申請專利範圍第3項所示者，以能使用較小的舵角， 特別適用於小路線校正或，用於航線支援。舵鰭之致動可以本 質上已知之方式連接舵片。 又，在申請專利範圍第4項提出引導頭與高負荷平衡舵之 舵片之構形係彼此配合，使得它們不會在此出現任何不需要的 渦旋，特別是具有舵片之引導頭之接合處，且整個高負荷平衡 舵之流體阻力爲儘可能低的。

如申請專利範圍第5項之一實施例，其中下舵艙口軸承之 強化件可被設計爲具有不同厚度，此係在舵艙之軸向所見，以 在此得到有效最有利引導頭結構，與使用儘可能少的材料之引 導頭構形，以得到一最佳配合。此即，該強化件之尺寸與設定 尺寸可由上朝下被構形增加或減小。於任一情形，該艙管與軸 承外殼被一體成型爲引導頭。 【實施方式】 高負荷平衡舵100之基本結構係示意例示於第1與2圖。 -7- 133.2466 --

. Θ年^IV曰修(更)正替換I • 高負荷平衡舵100包括一舵片10,其是固定連接一舵柱11。該 舵柱11係可扭轉定位於舵艙12中或一舵支持架中空柱內。此 即，舵艙12被固定連接至船隻之船身13。一操縱裝置其因簡化 表示緣故未示於此，作爲以本質上已知之方式致動舵片10。 額外設立一固定連接至船身13之引導頭14，其下緣15或 一下表面向下穿越，此係以垂直方向所見，下緣15儘可能遠地 穿入具有該船隻直徑D之一驅動螺旋槳17之推進下游。 又，舵柱11之下舵艙口軸承18被構造成強化件，在此以 φ強化件1 9之示意圖示指示。 由於引導頭14之延伸實施例，下舵艙口軸承18可以與引 導頭14或與其下緣15相同位準方式定位，使得因舵片1〇之一 入射角，作用於此之力量與負荷可由強化件19導引至引導頭 14，且因此導引至船隻之船身13。較佳地，引導頭14穿入螺旋 槳下游16之直徑D的10%至20%範圍。 對強化件19之構造，建議該強化件的內徑係從上朝下遞

減，此以舵柱之軸向方向所見，如第1圖所表示，且如第2圖 所示該強化件之外徑係由上朝下遞增。如此，可以達成對有效 作用於下舵艙口軸承18之力量的最佳設定尺寸，且無需要多餘 的材料用以實現該強化。 【圖式簡單說明】 本發明之二實施例將屆藉由附圖詳細說明於下。 第1圖顯示一高負荷平衡蛇之橫剖面。 第2圖顯示另一高負荷平衡舵之橫剖面。 【主要元件符號說明】 1332466 界年f月//日修(更)正替換頁 10 舵片 11 舵柱 12 舵艙口 13 船身 14 引導頭 15 下緣 16 螺旋槳下游 17 螺旋槳 ^ 18 下舵艙口軸承 19 強化件 100 高負荷平衡舵

Claims (1)

1332466 年名月"日修(更)正替換頁 第95 1 0 1 8 63號「高負荷平衡舵」專利案 (20 1 〇年6月1 1日修正） 十、申請專利範圍： 1. —種船隻用高負荷平衡舵（100)，具有舵片（10)，該舵片（1〇) 係可藉由一舵柱（11)而轉動，且該舵柱（11)係置放於舵艙 口（12)，且該舵臆口（12)被支持於該船隻之船身（13)上之固 定引導頭（14)上方，其特徵爲 該引導頭（14)之下緣（15)被置放於一驅動螺旋槳（17)之 直徑區域（D)中，且一下舵艙口軸承（18)係構造成一強化件 (19)。 2. 如申請專利範圍第1項之高負荷平衡舵，其中該下緣（15) 穿入螺旋槳下游，而進入螺旋槳直徑（D)之10%至20%的範 圍中。 3. 如申請專利範圍第1項之高負荷平衡舵，其中一額外舵鰭 板係設置於該舵片（10)上。 4. 如申請專利範圍第2項之高負荷平衡舵，其中一額外舵鰭 板係設置於該舵‘片（10)上。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之高負荷平衡舵，其 中該舵片（10)之外形與該引導頭U4)之外形係彼此配合， 以減低水流阻力。 6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之高負荷平衡舵，其 中該下舵艙口軸承（18)之強化件（19)在該舵柱（11)之軸向 上具有不同厚度。 7. 如申請專利範圍第5項之高負荷平衡舵，其中該下舵艙口 軸承（18)之強化件（19)在該舵柱（11)軸向上具有不同厚度》