JP2001512077A - 船 - Google Patents
船Info
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- JP2001512077A JP2001512077A JP2000505050A JP2000505050A JP2001512077A JP 2001512077 A JP2001512077 A JP 2001512077A JP 2000505050 A JP2000505050 A JP 2000505050A JP 2000505050 A JP2000505050 A JP 2000505050A JP 2001512077 A JP2001512077 A JP 2001512077A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/30—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
- B63H1/36—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type swinging sideways, e.g. fishtail type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
- B63H16/12—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using hand levers, cranks, pedals, or the like, e.g. water cycles, boats propelled by boat-mounted pedal cycles
Abstract
Description
なペダル作動式推進手段が提案されている。例えば、米国特許第3,032,0
01号は、ペダル作動式ボート推進装置を開示している。米国特許第4,318
,700号は、座った姿勢の操縦者の足で操作することができるペダルを備えた
外輪船を開示している。米国特許第4,474,502号は、自転車に類似した
、ハンドルバーと、乗り手座席と、ペダルを有し、歯車列を介して回転プロぺラ
へ推進力を伝達するようにしたサーフボードを開示している。米国特許第4,5
11,338号は、サーフボードを水中自転車に変換するための脱着自在装置を
開示している。米国特許第5,183,422号は、ベルト駆動式外輪を有する
ペダルボートを開示している。米国特許第5,194,024号は、プロぺラ駆
動式サーフボードを開示している。米国特許第5,453,031号は、外輪船
のための推進装置を開示している。米国特許第5,460,551号は、回転ペ
ダルがリンク機構を介してプロぺラに連結されているペダル駆動式カヤックを開
示している。
ねじることによって推進させる足踏み式櫂駆動船を開示している。この櫂駆動船
では、櫂のストロークの両方向で推進力が得られるように櫂の移動方向が逆転さ
れるたびに櫂のピッチが逆転されるようになされている。米国特許第4,960
,396号は、剛性の平面状櫂板を用いる改良機構を提案している。しかしなが
ら、これらの装置は、いずれも、提供することができる推進力が限られている。
学で開発中の船舶用機械駆動式推進装置について報じている。この推進装置は、
ペンギンが両手を開いて両腕を真直ぐ下に下げた状態に保持し、その両手を回転
させながら両腕を拍手するような態様で合わせる運動を真似たといわれる1対の
羽根部材を最終推進手段として用いる。この装置は、すべてコンピュータと複雑
な回路機構によって案内される羽ばたき及びねじり運動を与えるために4つの異
なるモータを備えている。
、各々、船の中心長手軸線に対してほぼ横断方向に円弧軌道に沿って揺動運動す
る(左右交互に回動する、即ち、往復動する)ようになされた1対の羽根部材か
ら成る推進手段と、該推進手段に連結されており、該推進手段に動力を入力する
ための動力付与手段を有する船が提供される。
に延長しており、各々、船の中心長手軸線に対してほぼ横断方向に円弧軌道に沿
って揺動運動するようになされた1対の羽根部材から成る推進手段と、該推進手
段に連結されており、該推進手段に動力を入力するための動力付与手段をと含む
装置が提供される。
ルより下に延長しており、各々、船の中心長手軸線に対してほぼ横断方向に円弧
軌道に沿って揺動運動するようになされた1対の羽根部材から成る推進手段と、
該推進手段に連結されており、該推進手段に動力を入力するための動力付与手段
を有する船が提供される。
ための装置であって、該船体内の隔室内に一部収容されて該キール下に延長して
おり、各々、船の中心長手軸線に対してほぼ横断方向に円弧軌道に沿って揺動運
動するようになされた1対の羽根部材から成る推進手段と、該推進手段に連結さ
れており、該推進手段に動力を入力するための動力付与手段とを含む装置が提供
される。
与することができるペダルを有する。
おいて同時に揺動運動方向を逆転するように構成される。
を含む船一般に適用することができる。本発明を適用することができる船は、キ
ールを備えた船体を有するものであってもよく、キールを備えない船体を有する
ものであってもよい。 本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以
下に添付図を参照して述べる本発明の実施形態の説明から一層明かになろう。
ギン」様運動によって推進されるペダル踏み式カヤックである。ペダルに加える
力を大きくすると、羽根部材又は帆の拘束度の小さい(比較的自由な)外端部が
ねじれてプロぺラ状の形状となる。揺動運動する1対の羽根部材又は帆は、それ
らの円弧運動の終端に達すると、ピッチ又は形状を変える。即ち、揺動運動する
1対の羽根部材又は帆は、それらの円弧運動(揺動運動)の両終端において同時
に運動方向を逆転する。この帆運動は、1対の帆がどちらの運動方向においても
前方推進力成分を与えるという点で帆船ををジグザグに進めるときの動作に類似
している。
形によって製造された細長い船体10を有するカヤックの形とした本発明の一実
施形態が示されている。カヤックのコックピットには、操作者の臀部がカヤック
のデッキ16の下にほぼ完全に沈むように位置づけされた座席が設けられている
。コックピット12には又、操作者の足によって順次に(押し込まれる)踏み込
まれるように構成された1組のペダル18,20が設けられている。船体10は
、舵22及び舵柄24を備えている。
結されている。推進手段は、船体10の底部中央に設けられた2つの上下に配置
された隔室30,32を貫通して上方に延長している。上側の隔室30の方が下
側の隔室32より多少大きい。下側の隔室32の底部には開口34が形成されて
いる。
ドラム36と後方回転ドラム38が前後に配置されて回転自在に取り付けられて
いる(図4参照)。
部材又は帆支持アーム42,44を担持している。これらのマスト即ち支持アー
ム42,44は、常に水中に留まり、船体の側面に接触しないように総体的に下
向きに突出しており、それぞれ羽根部材又は帆46,48の先後縁を支持してい
る。各羽根部材46,48は、それぞれのマストの周りに回動自在であり、羽根
部材が回動又は揺動運動すると、その先行縁とは反対側の後行縁は、それぞれの
ドラム36,38の長手中心線に対してその一方の側から他方の側へ移動するこ
とができる。(ここで、「先行縁」とは船の進行方向でみて前方(図1でみて右
方)に位置する縁のことであり、「後行縁」とは、先行縁より船の進行方向でみ
て後方に位置する縁のことをいう。)この運動の結果として、両方の羽根部材が
、それらの図3でみて左右どちらの方向への移動においても船に前方推進力を与
えるので、優れた効率及び速度が得られる。羽根部材46,48の後行縁の移動
範囲は、後述するように、主シート引張(緊張)部材50,52によって設定さ
れる調節度によって制限される。
られ、第2羽根部材又は帆支持アーム44は、後方回転ドラム38の前部に取り
付けられている。主シート引張部材50,52は、それぞれ対応する羽根部材又
は帆46,48の後部のところで対応するドラム36,38に連結されており(
図4参照)、対応する羽根部材又は帆46,48の張力(緊張度)を変更するた
めにリーチ即ち長さを調節することができるようになされている。
ロン(登録商標)のようなエンジニアリングプラスチック(高機能又は硬質プラ
スチック)で製造することが好ましい。ドラム36,38が長手方向の固定スチ
ール軸40の周りに回転するとき、それらのデルロン製のドラムの内孔壁とスチ
ール軸40の外周面とが軸受を構成する。
、2本の羽根部材又は帆支持アーム(マスト)42と44も互いに同一平面内に
あるように構成される。もちろん、ペダル軸26と28が位置する平面と、羽根
部材又は帆支持アーム42と44が位置する平面とは、互いに垂直(直交)関係
にあるが、そのような垂直関係は、本発明の機能にとって重要なことではない。
形態を示す。この実施形態は、前方(カヤックの舳先側)に3本のケーブル54
,56,58と、後方に2本のケーブル60,62の合計5本のケーブルを有す
る。ケーブル58を係合させた前方の小径プーリ64は、2本の後方ケーブル6
0,62に過度の張力が作用するのを防止する働きをする。
、いずれも、ペダル軸26,28を担持したペダル支持及びケーブル案内部材と
称される上方金属部材66,68の1つからデルロン製ドラム36,38の1つ
へ掛け渡されている。即ち、2本のケーブル54と60は、一方の金属製ペダル
支持及びケーブル案内部材66からそれぞれデルロン製前方回転ドラム36とデ
ルロン製後方回転ドラム38へ掛け渡されており、他の2本のケーブル56と6
2は、他方の金属製ペダル支持及びケーブル案内部材68からそれぞれ前方デル
ロン製ドラム36と後方デルロン製ドラム38へ掛け渡されている。これらのケ
ーブルは、図6に示されるように、スエージ加工された(加圧変形された)端部 をそれぞれのドラム36,38に形成されたさら穴に埋めることによってドラム
に連結されている。各金属製ペダル支持及びケーブル案内部材66,68の周縁
のフランジ70は、ケーブル拘束部材として機能し、ケーブルを案内部材66,
68上の所定位置に保持する働きをする。 ペダル及びペダル軸26,28は、ペダル支持及びケーブル案内部材66,6
8に連結されている。ペダル支持及びケーブル案内部材66,68は、コートハ
ンガー形支持構造体74の上方部分に溶接固定された横断方向の静止横軸72の
周りに前後に回動(揺動運動)することができる。コートハンガー形支持構造体
74の下方部分は、上述した長手方向の固定スチール軸40を担持している。長
手方向軸40は、上述したように、2つのデルロン製ドラム36,38を担持し
ており、それらのドラムに羽根部材又は帆支持アーム(マスト)42と44が取
り付けられている。
、それらのピンを各ペダル支持及びケーブル案内部材66,68の頂縁に沿って
配列された複数個の穴78に抜き差し自在とされており、ピンをそれらの穴78
のどれか1つに選択的に挿入することによってペダル18,20の位置を操作者
の脚の長さに合わせて調節することができる。この機構は、操作者のいろいろな
脚の長さに合わせるための非常に簡単で有効な調節機構である。図示の例では、
ペダル軸26,28のピンをペダル支持及びケーブル案内部材66,68の5つ
の穴78のどれか1つに挿入することによってペダル18,20の位置を調節す
ることができる。
材82にねじによって固定された固定軸80上で回転する。小径前方プーリ64
は、ポリウレタンで形成することが好ましいが、デルロンで形成してもよい。プ
ーリ64を所定位置に保持するためのスペーサとしてナイロン製ワッシャーを用
いることができる。
4本のケーブル54,56,60,62のねじ付き端84を締めたり弛めたりす
ることによってそれぞれ独立して調節することができるようにする方式が最も好
適であると考えられる。羽根部材及びペダルの正確な移動量の調整は、当業者は
その特定の船の特性の関数として行うことができる。
明の別の実施形態を示す。図8及び9には、4本のケーブルのうちの3本のケー
ブル86,88,90だけが示されている。これらのケーブルは、スプロケット
96に掛け渡されて金属製の(デルロン製ではない)ドラム98,98を回転さ
せるチェーン94,94に連結されている。それ以外の点では、図8及び9の実
施形態は、図1〜7を参照して上述した第1実施形態と構造及び作動ともに同じ
である。
ケーブルの代わりに歯車列を用いるとも本発明の範囲内である。
によってカヤックの船体に結合することができる。
能にする。従って、本発明は、操作することが非常に楽しい船を提供する。又、
本発明の推進装置は、1つの船から取り外して他の船へ容易に移し替えることが
できるという点で非常に実用的でもある。しかも、羽根部材を水中に浸漬させる
のでカヤックの安定性が高められる。
イクルが1回以上得られるように構成することは通常は必要とされないが、ペダ
ルの前後動サイクルに対する羽根部材の揺動運動(左右交互回動、即ち、往復動
)の比率を3:1の比に高めたとすると、ペダルを14”(35.56cm)踏
み込むと、羽根部材が約200°回転する。しかしながら、この比率では、ペダ
ルを踏み込む際の抵抗が大きく、従って、ペダルを漕ぐリズムが悪くなる。一般
に、この比率を高くすれば、羽根部材のサイズを小さくすることができる。
で製造することができる。そのような(両面ファイバーグラスの)の帆の撓み及
びねじれ特性は、本発明にとって理想的である。それと同様な帆は、真空成形に
よっても製造することができる。又、羽根部材は、可撓性のプラスチック又はゴ
ムから製造し、可撓性羽根部材とすることができる。可撓性プラスチックを用い
ることによって、別個のマストを設ける必要性を排除することが可能となる。そ
の場合、可撓性羽根部材は、船の長手軸線に対して前方の推力即ち推進力を発生
するための迎え角を形成するように関節運動(枢動)する、又はねじれることが
できるフィン(ひれ)の形とすることができる。
。
Claims (17)
- 【請求項1】 水線より下に延長しており、各々、船の中心長手軸線に対し
てほぼ横断方向に円弧軌道に沿って揺動運動するようになされた1対の羽根部材
から成る推進手段と、該推進手段に連結されており、該推進手段に動力を入力す
るための動力付与手段を有する船。 - 【請求項2】 前記推進手段に入力される前記動力は、人間の足力及び、又
は手力であることを特徴とする請求項1に記載の船。 - 【請求項3】 前記1対の羽根部材は、前記円弧軌道の両終端において同時
に揺動運動方向を逆転するように構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の船。 - 【請求項4】 前記各羽根部材は、前記円弧軌道に沿っての両方向いずれの
方向の運動中においても該船の長手軸線に対して前方推力を発生するための迎え
角を形成するようにねじれることができる可撓性のフィンであることを特徴とす
る請求項1に記載の船。 - 【請求項5】 前記各羽根部材は、マストによって担持されており、該各羽
根部材は、前記円弧軌道に沿っての両方向いずれの方向の運動中においても該船
の長手軸線に対して前方推力を発生するのに十分なだけ該マストの周りに回動す
ることができることを特徴とする請求項1に記載の船。 - 【請求項6】 前記動力付与手段は、前記推進手段に連結された1対のペダ
ルとペダル軸を含むことを特徴とする請求項1に記載の船。 - 【請求項7】 該船はカヤックであることを特徴とする請求項1に記載の船
。 - 【請求項8】 前記1対の羽根部材は、共通の長手方向の軸の周りに回転す
る支持部材によって担持されていることを特徴とする請求項1に記載の船。 - 【請求項9】 前記動力付与手段は、前記推進手段に連結された1対のペダ
ルとペダル軸を含み、前記1対の羽根部材は、共通の長手方向の軸の周りに回転
する支持部材によって担持されていることを特徴とする請求項1に記載の船。 - 【請求項10】 前記1対のペダルとペダル軸は、共通の横断方向の軸によ
って担持されていることを特徴とする請求項9に記載の船。 - 【請求項11】 前記動力付与手段は、複数本のケーブル、又は、ケーブル
とチェーンとスプロケットの組合せ体を含むことを特徴とする請求項9に記載の
船。 - 【請求項12】 船内に搭載するための装置であって、水線より下に延長し
ており、各々、船の中心長手軸線に対してほぼ横断方向に円弧軌道に沿って揺動
運動するようになされた1対の羽根部材から成る推進手段と、該推進手段に連結
されており、該推進手段に動力を入力するための動力付与手段を含む装置。 - 【請求項13】 前記推進手段に入力される前記動力は、人間の足力及び、
又は手力であることを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 前記1対の羽根部材は、前記円弧軌道の両終端において同
時に揺動運動方向を逆転するように構成されていることを特徴とする請求項12
に記載の装置。 - 【請求項15】 前記各羽根部材は、前記円弧軌道に沿っての両方向いずれ
の方向の運動中においても該船の長手軸線に対して前方推力を発生するための迎
え角を形成するようにねじれることができる可撓性のフィンであることを特徴と
する請求項12に記載の装置。 - 【請求項16】 前記各羽根部材は、マストによって担持されており、該各
羽根部材は、前記円弧軌道に沿っての両方向いずれの方向の運動中においても該
船の長手軸線に対して前方推力を発生するのに十分なだけ該マストの周りに回動
することができることを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 【請求項17】 前記動力付与手段は、前記推進手段に連結された1対のペ
ダルとペダル軸を含むことを特徴とする請求項12に記載の装置。
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