РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ПАРУСНОГО СУДНА Российский патент 2000 года по МПК B63H25/08 

Изобретение относится к судостроению, в частности к рулевым устройствам парусных судов.

Известен механизм для подъема пера руля, содержащий баллер, румпель, шарнирно закрепленный в верхней части баллера, перо руля и две защелки, одна из которых служит стопором, а другая - подъемная, управляемая при подъеме пера руля румпелем, а при опускании пера руля тягой Боудена (М. Карницкий, Г. Кузняч "Механизм для подъема пера руля". Сб. "Катера и Яхты", вып. 3 (85), 1980, с. 41).

Недостатком конструкции механизма подъема пера руля являются отсутствие жесткой кинематической связи между румпелем и пером руля и наличие большого количества соединительных деталей, что затрудняет использование конструкции для пера руля с положительной плавучестью (пустотелые, деревянные, пенопластовые и т.д.), поскольку механизм опускания такого пера руля не предусмотрен и исключает универсальность функционального использования, ухудшая эксплуатационные качества и надежность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рулевое устройство парусного судна, содержащее коробку пера руля, нижнюю и верхнюю петли подвески руля, румпель и канат для управления пером руля, при этом ось пера руля закреплена в верхней части коробки, а в нижней петле подвески выполнены горизонтальные вырезы, в которые входит штырь пера руля с возможностью фиксирования в указанных вырезах, при опущенном положении пера руля. В конструкции один конец каната закреплен на пере руля, а другой через блоки, которыми снабжена коробка пера руля, выведен на румпель и снабжен блоком, через который пропущен дополнительный канат, которым снабжен румпель, причем один конец дополнительного каната зажат на румпеле винтом, а для возможности крепления его другого конца румпель выполнен с уткой (патент N 1240684, М. кл. В 63 H 25/08, 1986 г).

Недостатком данного рулевого устройства парусного судна являются конструкция и характер кинематической схемы управления опусканием и фиксацией пера руля в опущенном состоянии, что не обеспечивает жесткой связи функциональных узлов системы управления рулевым устройством, тем самым снижаются эксплуатационные характеристики.

Данное рулевое устройство парусного судна имеет низкий уровень, что обусловлено конструктивным исполнением механизма опускания и фиксирования пера руля. Отсутствие жесткой кинематической связи между румпелем и пером руля не позволяет использовать данное устройство для пера руля с отрицательной плавучестью (металлический или стеклопластиковый). Более того, расположение оси поворота пера руля в верхней части коробки приводит к созданию громоздкой конструкции с дополнительными блоками и канатами, что значительно усложнит процесс управления судном.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции рулевого устройства на базе соединительных функциональных узлов, обеспечивающих кинематическую связь между румпелем и пером руля с возможностью регулировки взаимного расположения, что позволяет изменить соотношение углов поворота румпеля и пера руля и усилий для конкретного рулевого устройства, тем самым обеспечивается универсальность плавучести пера руля и значительно оптимизируется процесс управления судном и улучшаются эксплуатационные характеристики.

Техническим результатом заявленного устройства является разработка универсальной конструкции рулевого устройства парусного судна, позволяющей применять перо руля с различной плавучестью, что обеспечивает создание оригинальной конструкции, повышает ее надежность и эффективность при управлении парусным судном.

Указанный технический результат достигается тем, что рулевое устройство парусного судна, содержащее коробку для пера руля, которое закреплено на оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости, нижнюю и верхнюю петли подвески руля и румпель, выполнено так, что верхняя часть коробки соединена с ремпелем посредством оси, установленной в пазу румпеля с возможностью его продольного перемещения, в проушине которого шарнирно закреплена тяга румпеля посредством оси тяги, второй конец которой шарнирно закреплен в проушине в верхней части пера руля посредством оси.

Кроме того, тяга румпеля выполнена в виде талрепа с возможностью регулирования расстояния между осью проушины румпеля и осью проушины пера руля.

Кроме того, коробка снабжена фиксатором с переменным шагом, выполненным в виде подпружиненной защелки, установленной на наружной поверхности коробки, шарик которой взаимодействует с ответными отверстиями на поверхности пера руля.

Выполнение новой конструкции рулевого устройства в виде румпеля, закрепленного посредством оси в верхней части коробки с возможностью его продольного перемещения, в проушине которого шарнирно закреплена регулируемая по длине тяга румпеля, второй конец которой соединен посредством оси в проушине пера руля, позволяет создать кинематическую связь между поворотом румпеля (в вертикальной плоскости) и подъемом или опусканием пера руля, что делает конструкцию универсальной и применимой при любой плавучести пера руля, а возможность продольного перемещения румпеля обеспечивает изменение соотношения расстояния от оси румпеля до оси проушины румпеля к расстоянию от оси проушины тяги до оси пера руля и позволяет регулировать соотношение углов поворота румпеля и пера руля, а также обеспечивает регулировку величины усилия на рукоятке румпеля в зависимости от эргономических и физиологических данных рулевого, что облегчает процесс управления и повышает его эффективность. При этом тяга румпеля регулируемой длины обеспечивает возможность изменения взаимного положения румпеля и пера руля, что позволяет производить более "тонкую" настройку рулевого устройства.

Введенный в конструкцию рулевого устройства фиксатор переменного шага, выполненный в виде подпружиненной защелки, установленной на наружной поверхности коробки, шарик которой взаимодействует с ответными отверстиями на поверхности пера руля, позволяет устанавливать перо руля под заданными углами и удерживать его в этом положении, что обеспечивает работу пера руля в оптимальном положении в зависимости от курса и скорости движения яхты, а степень подпружинивания шарика защелки определяет усилие поворота пера руля при соприкосновении пера руля с препятствием, что гарантирует надежность предохранителя и безопасность движения яхты.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного решения, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого решения по совокупности признаков позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение для специалиста не следует явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Рулевое устройство парусного судна представлено на чертежах: фиг. 1 - общий вид; фиг. 2 - румпель, узел крепления оси.

На корпусе 1 парусного судна установлено рулевое устройство, содержащее коробку 2, нижнюю 3 и верхнюю 4 петли, перо руля 5 и румпель 6. Верхняя часть коробки 2 соединена с румпелем 6 посредством оси 7 с возможностью его продольного перемещения в продольном пазу 19, в котором установлен сухарь 8 с возможностью перемещения по продольному пазу 19 и возможностью фиксации в заданном положении посредством винта 9. На одном конце румпеля 6 закреплена рукоятка 10, оформленная опрессовкой или наложением марки (обмотка шнуром, кожей и т. д.), а на другом выполнена проушина 11. В проушине 11 румпеля 6 шарнирно закреплена посредством оси 12 тяга румпеля 13, второй конец которой шарнирно закреплен посредством оси 14 в проушине 15 верхней части пера руля 5. При этом тяга 13 обеспечивает жесткую пропорциональную связь между подъемом или опусканием румпеля 6 и соответствующим подъемом или опусканием пера руля 5. Кроме того, наличие жесткой кинематической связи посредством тяги румпеля 13 позволяет использовать предлагаемую конструкцию независимо от характера плавучести пера руля, поскольку подъем и опускание пера руля осуществляется не под действием сил гравитации или выталкивания, а посредством румпеля 6, что обеспечивает универсальность конструкции и расширяет ее функциональные возможности. Такое решение позволяет за счет изменения расстояния от оси 7 румпеля до оси 12 его проушины 11 регулировать соотношение углов поворота в вертикальной плоскости румпеля 6 и пера руля 5, а также изменять усилие управления на рукоятке 10. Изменяя соотношение расстояний путем продольного перемещения румпеля 6 посредством перемещения сухаря 8 по пазу 19, можно получить более "тонкую" или "грубую" регулировку процесса подъема и опускания пера руля 5, что облегчает процесс управления яхтой и повышает его эффективность.

В заявленном рулевом устройстве тяга 13 румпеля 6 выполнена в виде талрепа с возможностью регулирования расстояния между осью тяги румпеля 12 и осью 14 проушины 15 пера руля 5. Введение в кинематическую цепь тяги румпеля 13 регулируемой длины позволяет обеспечить оптимальное взаиморасположение румпеля 6 и пера руля 5.

Коробка 2 снабжена фиксатором 17 с переменным шагом, выполненным в виде подпружиненной защелки, установленной на наружной поверхности коробки 2, шарик которой взаимодействует с ответными отверстиями 18 на поверхности пера руля 5. Чем ближе к вертикальному положению располагается перо руля 5, тем меньше шаг отверстий 18 на поверхности пера руля 5.

Работа с рулевым устройством заключается в следующем. Пользователь (рулевой) посредством нижней 3 и верхней 4 петель устанавливает коробку 2 на корпус 1 судна. Румпель 6 с помощью сухаря 8 и винта 9 закрепляется в коробке 2 в заданном положении (например, при соотношении указанных расстояний 3: 1). Перо 5 руля поворачивается в вертикальное положение (фиг. 1) и удерживается в этом положении защелкой (шариком) фиксатора 17. Далее с помощью талрепа 13 румпель 6 путем изменения расстояния между проушинами тяги приводится в исходное, удобное для конкретного рулевого, положение, например под углом 5 -7^o к плоскости палубы судна. Выполнив несколько пробных подъемов и опусканий пера руля, производится индивидуальная настройка для конкретного рулевого путем перемещения сухаря 8 вдоль паза 19 румпеля 6 и его фиксации винтом 9 с целью получения оптимального тягового усилия на рукоятке 10, уменьшающего утомляемость рулевого и повышающего эффект управления яхтой.

После выполнения описанных операций рулевое устройство яхты готово к использованию: при повороте румпеля 6 в горизонтальной плоскости перо руля 5 отклоняется от диаметральной плоскости яхты, а при поворотах румпеля 6 в вертикальной плоскости синхронно с ним осуществляется подъем или опускание пера руля 5. Конструкция рулевого устройства позволяет осуществлять поворот пера руля 5 в горизонтальной плоскости с одновременным его опусканием или подъемом, что существенно повышает эффективность процесса управления яхтой.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- рулевое устройство парусного судна, воплощающее изобретение, выполненное в виде румпеля, закрепленного посредством оси в коробке с возможностью продольного перемещения, в проушине которого шарнирно закреплена тяга румпеля, второй конец которой соединен осью с проушиной пера руля, при его осуществлении предназначено для оптимизации процесса управления яхтой и повышения его эффективности;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемыми чертежами;
- разработанное устройство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Изобретение относится к судостроению, в частности к рулевым устройствам парусных судов. Рулевое устройство содержит коробку для пера руля с фиксатором, которое закреплено на оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости, нижнюю и верхнюю петли подвески руля и румпель. Верхняя часть коробки соединена с румпелем посредством оси с возможностью его продольного перемещения в продольном пазу, в проушине которого шарнирно закреплена посредством оси тяга румпеля, второй конец которой шарнирно закреплен посредством оси в проушине пера руля. Тяга румпеля выполнена в виде талрепа с возможностью регулирования расстояния между проушинами тяги румпеля. Достигается оптимизация процесса управления судном и улучшение эксплуатационных характеристик рулевого устройства. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Рулевое устройство парусного судна, содержащее коробку для пера руля, которое закреплено на оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости, нижнюю и верхнюю петли подвески руля и румпель, отличающееся тем, что верхняя часть коробки соединена с румпелем посредством оси, установленной в пазу румпеля с возможностью его продольного перемещения, в проушине которого шарнирно закреплена тяга румпеля посредством оси тяги, второй конец которой шарнирно закреплен в проушине в верхней части пера руля посредством оси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тяга румпеля выполнена в виде талрепа с возможностью регулирования расстояния между осью тяги румпеля и осью проушины пера руля. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коробка снабжена фиксатором с переменным шагом, выполненным в виде подпружиненной защелки, установленной на наружной поверхности коробки, шарик которой взаимодействует с ответными отверстиями на поверхности пера руля.