JP2004148917A - 小型滑走艇 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走するような場合にも推力の低下が生じない小型滑走艇の提供。
【解決手段】エンジンＥとは別体に構成されたスーパーチャージャー３１は、該エンジンＥの後方にてケーシング３０上に、その回転軸（ロータシャフト）３４をプロペラ軸２７に対して平行を成すようにして載置されている。
【選択図】 図３
【解決手段】エンジンＥとは別体に構成されたスーパーチャージャー３１は、該エンジンＥの後方にてケーシング３０上に、その回転軸（ロータシャフト）３４をプロペラ軸２７に対して平行を成すようにして載置されている。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂ジェット推進型の小型滑走艇に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所謂ジェット推進型の小型滑走艇は、レジャー用，スポーツ用として或いはレスキュー用として、近年多用されている。該小型滑走艇は、ハル及びデッキにより囲まれた艇内の空間にエンジンを備えている。そして、一般にハルの底面に設けられた吸水口から吸い込んだ水を、前記エンジンにより駆動されるウォータージェットポンプで加圧・加速して後方へ噴射することによって船体を推進させる。
【０００３】
該小型滑走艇は、前記ウォータージェットポンプの噴射口の後方にステアリングノズルが配置されており、バー型操舵ハンドルを左右に操作することによって該ステアリングノズルを左右に揺動させることにより、水の噴射方向を左右に変更させて、艇を左側あるいは右側に操舵する。
【０００４】
なお、艇の全周に渡って形成される前記ハル及びデッキの接続ラインはガンネルラインと称される。小型滑走艇は、該ガンネルラインが艇の喫水線より若干上方に位置するように構成されている。
【０００５】
ところで、小型滑走艇では、同一のエンジン本体を用いて高出力を得るために様々の工夫が成されている。効率的にエンジンの出力を高める一つの手段として、燃焼室へより多くの空気（又は、より密度の高い空気）を送り込むための過給機を用いることが考えられ、従来にも該過給機としてターボチャージャーを搭載した小型滑走艇が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１４６１９７号公報（第１〜８頁、第５，６図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
小型滑走艇では、比較的高速走行しているときなどには特に、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走するような場合がある。この場合、艇は跳び上がりと着水を繰り返す。そして、跳び上がった状態にあるとき、ウォータージェットポンプは空回りしてエンジンにかかる負荷は急激に低下する。エンジンにかかる負荷が急激に低下すると、該エンジンは高速回転するためターボチャージャーのタービンが高速回転して過給圧が急上昇する。
【０００８】
ターボチャージャー等の過給機が設けられたエンジンには、過給圧が余りに上昇してしまうのを防止するため、一般に圧抜き用のバルブが設けられている。従って、上述したように艇が跳び上がって過給圧が急上昇したときには、該バルブによって圧抜きされる。その結果、艇が着水したときには過給圧が低下してしまう。また、ターボチャージャーは、排気を利用してタービンを回し、その回転によりコンプレッサが吸気を圧縮して送り出すため、スロットルバルブを開くときにターボラグというターボチャージャーに特有の現象が生じる。
【０００９】
他方で、上述したように波頭間を連続的に飛び跳ねるように滑走する場合、ライダーは、着水の度に低下した過給圧を再び高めるため、スロットルバルブを開いてエンジン回転数を高めようとするのが一般的である。従って、着水してスロットルバルブを開く度にターボラグが生じることは避けられない。その結果、ターボチャージャーを搭載した小型滑走艇で波頭間を滑走する場合には、ターボラグに起因して、毎回の着水の度に推力が上昇するまで比較的時間がかかっている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る小型滑走艇は、後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体に構成され、該エンジンの前方又は後方に配置されている。
【００１１】
上述したような構成とした場合、排気を利用しない機械駆動式（例えば、クランクシャフトの機械的な回転を利用するもの）のスーパーチャージャーでは、ターボチャージャーに特有のターボラグという現象が生じない。
【００１２】
また、エンジンのクランクシャフトにスーパーチャージャーを直結する場合、既存のエンジンには取り付けることが困難であり、エンジンを新規に設計し、或いは既存のエンジンの設計を変更する必要があり、その結果のエンジン構造も複雑化する。しかし上述したような構成とすることにより、スーパーチャージャーをエンジンとは別体に構成し、該エンジンの前方又は後方に配置しているため、エンジンの新規設計及び既存のエンジンの設計変更が不要であり、市販のスーパーチャージャーを採用することもできる。
【００１３】
更に、エンジンとスーパーチャージャーとは共に動作中に振動を発生する。従って、両者を別個に設けることにより、互いの振動モードを変えて振動を低減することができる。
【００１４】
また本発明に係る小型滑走艇は、後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンの出力を前記ウォータージェットポンプへ伝達するためのシャフトと、前記エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体であり、前記シャフトの回転に連動して駆動されるように構成されていてもよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、上述した効果に加えて、エンジンの出力シャフトの回転に連動して駆動させる構成（例えば、シャフトにプーリを取り付け、該シャフトの回転をベルトによりスーパーチャージャーへ伝達するような簡単な構成）により、エンジンの出力向上を実現することができる。
【００１６】
また本発明は、前記スーパーチャージャーが、前記シャフトの回転に連動するロータシャフトを有し、該ロータシャフトが前記シャフトに対して平行を成すようにして設けられていてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、シャフトからロータシャフトへ回転を伝達させる構成を、例えば上述したようなプーリ及びベルトを用いてより簡単に実現することができる。
【００１８】
また本発明は、エンジンの出力軸と前記シャフトとを連結するカップリング手段を更に備え、前記スーパーチャージャーは、内部で回転するロータを軸支するロータシャフトを有し、該ロータシャフトは、前記カップリング手段との間でベルト又はチェーンにより連結され、該カップリング手段の回転が前記ロータシャフトへ伝達されるべく成してあってもよい。
【００１９】
このような構成とすることにより、ロータシャフトへ回転を伝達するためのプーリ又はスプロケット等を別個に設ける必要がなく、部品点数及びコストの削減、生産性の向上等を図ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記エンジンへの吸気を一時的に蓄える吸気ボックスを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該吸気ボックス内に格納されていてもよい。
【００２１】
このような構成とすることにより、スーパーチャージャーに水分が付着して錆びが発生するのを抑制することができる。
【００２２】
また本発明は、前記シャフトを覆うケーシングを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該ケーシング上に配置されていてもよい。
【００２３】
このような構成とすることにより、シャフトに比較的近接した位置にスーパーチャージャーを配置でき、シャフトの回転を伝達させる構成をより簡略化することができる。
【００２４】
また本発明は、前記エンジンが、４サイクルエンジンであってもよい。小型滑走艇に搭載されるエンジンは、従来の２サイクルエンジンから近年では４サイクルエンジンへと移行しつつある。そして本発明は、４サイクルエンジンにおいても上述したのと同様の効果を奏することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる小型滑走艇について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る小型滑走艇の側面図であり、図２は、図１に示す小型滑走艇の平面図である。図１に示す滑走艇はライダーがシート上に跨って乗る騎乗型の滑走艇であり、その船体Ａは、ハルＨと該ハルＨの上部を覆うデッキＤとから構成されている。船体Ａの全周に渡る前記ハルＨとデッキＤとの接続ラインはガンネルラインＧと称される。前記滑走艇は、該ガンネルラインＧが喫水線Ｌより上方に位置するよう構成されている。
【００２６】
図２に示すように、船体Ａの上部におけるデッキＤの略中央位置には、平面視にて略長方形状の開口部１６が、船体Ａの前後方向に長辺を沿うようにして設けられている。該開口部１６の上方には、シートＳが着脱可能にして取り付けられている。
【００２７】
前記開口部１６の下方にて前記ハルＨ及びデッキＤにより囲まれた空間はエンジンルーム２０を成しており、該エンジンルーム２０内には、滑走艇を駆動させるエンジンＥが搭載されている。また、前記エンジンルーム２０は、横断面が凸状を成しており、下部に比して上部が狭くなるような形状を成している。本実施の形態において、該エンジンＥは直列４気筒の４サイクルエンジンであり、図１に示すように、クランクシャフト２６が船体Ａの前後方向に沿うようにして配置されている。
【００２８】
クランクシャフト２６の出力端部は、カップリング手段２６Ｃによりプロペラ軸２７に接続され、更に、該プロペラ軸２７は船体Ａの後部に配置されたウォータージェットポンプＰのポンプ軸２１Ｓに接続されている。従って、クランクシャフト２６の回転に連動してポンプ軸２１Ｓは回転する。該ウォータージェットポンプＰにはインペラ２１が取り付けられており、該インペラ２１の後方には静翼２１Ｖが配置されている。前記インペラ２１の周囲外側には、該インペラ２１を覆うようにポンプケーシング２１Ｃが設けられている。
【００２９】
船体Ａの底部には吸水口１７が設けられており、該吸水口１７と前記ポンプケーシング２１Ｃとの間は吸水通路により接続されている。前記ポンプケーシング２１Ｃは更に、船体Ａの後部に設けられたポンプノズル２１Ｒに接続されている。該ポンプノズル２１Ｒは、後方へいくに従ってノズル径が小さくなるように構成されており、後端には噴射口２１Ｋが配置されている。
【００３０】
また、クランクシャフト２６とポンプ軸２１Ｓとの間に介装された前記プロペラ軸２７は、前記吸水通路の壁面を貫通して設けられている。従って、エンジンＥと吸水通路との間にてプロペラ軸２７は船内側に露出しており、この部分のプロペラ軸２７の一部分を覆うように別のケーシング３０が設けられている。そして、該ケーシング３０の前部上面には、過給機として、後述する機械駆動式のスーパーチャージャー３１が載置されている。また、該スーパーチャージャー３１とその前方に位置するエンジンＥとの間には、エアクリーナーボックス３２が配置されている。
【００３１】
滑走艇は、前記吸水口１７から吸入した水をウォータージェットポンプＰにて加圧・加速し、また、静翼２１Ｖにて整流して、前記ポンプノズル２１Ｒを通じて前記噴射口２１Ｋから後方へ吐出する。滑走艇は、噴射口２１Ｋから吐き出された水の反動により、推進力を得る。
【００３２】
図１，２に示す符号２４は操舵ハンドルであり、該操舵ハンドル２４は、ポンプノズル２１Ｒの後方に配置されたステアリングノズル１８との間にてケーブル２５（図２にて一点鎖線により図示）を介して接続されている。前記操舵ハンドル２４を左右に操作することにより、ステアリングノズル１８は左右に揺動される。従って、ウォータージェットポンプＰの動作中に操舵ハンドル２４を操作することにより、ポンプノズル２１Ｒを通じて外部へ吐き出される水の方向を変えることができ、滑走艇の向きを変えることができる。
【００３３】
図１に示すように、船体Ａ後部で前記ステアリングノズル１８の上部には、ボウル状のデフレクタ１９が配置されている。該デフレクタ１９は、軸が滑走艇の左右方向に向けられた揺動軸１９ａによって支持され、該揺動軸１９ａを中心として上下方向へ揺動可能となっている。該デフレクタ１９を揺動軸１９ａを中心に下方へ揺動させてステアリングノズル１８の後方に位置させた場合、ステアリングノズル１８から後方へ吐き出される水の吐出方向は、略前方へ変更されるようになっている。従ってこのとき、滑走艇を後進させることができる。
【００３４】
図１，２に示すように、船体Ａの後部には後部デッキ２２が設けられている。該後部デッキ２２には開閉式のハッチカバー２９が設けられており、該ハッチカバー２９の下には小容量の収納ボックスが形成されている。また、船体Ａの前部には別のハッチカバー２３が設けられており、該ハッチカバー２３の下には所定容量を有する収納ボックスが形成されている。
【００３５】
次に、本発明の要部を含む構成について説明する。図３は、スーパーチャージャー３１とその周辺機器との構成を示す模式的斜視図である。図３に示すように、エンジンＥの後方にはプロペラ軸２７を覆うケーシング３０が設けられている。また、図１に示すようにエンジンＥが備えるクランクシャフト２６の後端部はカップリング手段２６Ｃを介してプロペラ軸２７に連結され、該プロペラ軸２７は図３に示すように前記ケーシング３０の前部壁面を貫通している。
【００３６】
スーパーチャージャー３１は、ケーシング３０の前部上面に載置されている。該スーパーチャージャー３１は、エンジンＥの動作に応じて駆動される機械駆動式であり、本実施の形態では所謂ルーツブロワ型のものを図示している。なお、ルーツブロワ型以外の機械駆動式スーパーチャージャー、例えばリショルムコンプレッサ型のスーパーチャージャーを用いてもよい。スーパーチャージャー３１は、その内部空間にて上下に配置された２つのロータ３３ａ，３３ｂを備えており、一方のロータ３３ａの回転に連動して他方のロータ３３ｂは回転する。スーパーチャージャー３１は、前記ロータ３３ａのロータシャフト３４がプロペラ軸２７に対して平行を成すようにして配置されている。
【００３７】
前記ロータシャフト３４は、ケーシング３０上に載置されたスーパーチャージャー３１の前方へその端部が突出しており、該端部にはプーリ３５が同軸的に取り付けられている。また、エンジンＥとケーシング３０との間にて、前記プーリ３５の直下に位置するプロペラ軸２７の部分にも、プーリ３６が同軸上に取り付けられている。スーパーチャージャー３１側のプーリ３５とプロペラ軸２７側のプーリ３６との間にはベルト３７が掛架されており、該ベルト３７を介して両プーリ３５，３６は連動する。
【００３８】
また、スーパーチャージャー３１の一方の側部には、エアクリーナーボックス３２（図１参照）から延設された管路３８が接続され、エアクリーナーボックス３２とスーパーチャージャー３１の内部空間とは連通されている。スーパーチャージャー３１の他方の側部には別の管路３９の一端部が接続され、該管路３９の他端部は、エンジンの吸気口に接続された吸気管（図示せず）に連結されている。
【００３９】
上述したスーパーチャージャー３１では、エンジンＥが作動してプロペラ軸２７が回転した場合、該プロペラ軸２７と一体的に回転するプーリ３６から、ベルト３７を介してスーパーチャージャー３１側のプーリ３５へ回転が伝達され、その結果ロータ３３ａ，３３ｂが回転する。従って、エアクリーナーボックス３２から管路３８を通じてスーパーチャージャー３１へ流入した空気は、ロータ３３ａ，３３ｂの回転により加速され、管路３９及び吸気管を通じてエンジンＥの燃焼室へ送り出される。
【００４０】
このような構成を成す本実施の形態に係る小型滑走艇の場合、機械駆動式のスーパーチャージャー３１を備えるため、ターボラグが生じず、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走する場合であっても推力の低下が生じない。また、スーパーチャージャー３１はエンジンＥとは別体に構成されているため、該スーパーチャージャー３１を設けるに当たってエンジンの設計変更等が不要であり、市販のスーパーチャージャーを用いることもできる。また、スーパーチャージャー３１とエンジンＥとを別個に設けているため、夫々にて発生する振動が互いに伝わり難く、振動を低減することができる。
【００４１】
また、スーパーチャージャー３１をケーシング３０上に載置し、そのロータシャフト３４がプロペラ軸２７に対して平行を成すようにしてあるため、プーリ３５，３６及びベルト３７を用いた簡単な構成によってプロペラ軸２７の回転をロータシャフト３４へ伝達することができ、容易且つ安価にエンジンＥの高出力化を実現することができる。
【００４２】
また、ターボチャージャーを用いた場合は、一般にエンジンが低速回転している間は大きなトルクを発生させることが難しい。しかし、本実施の形態のようにスーパーチャージャー３１を備えることにより、エンジンが低速回転しているときであっても、大きなトルクを発生することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、スーパーチャージャー３１をエンジンＥの後方にてケーシング３０上に配置しているが、エンジンＥの前方に配置してもよい。この場合、クランクシャフト２６自身を前方へ延長し、又は該クランクシャフト２６の前端部に延長軸を連結し、延長されたクランクシャフト２６又は前記延長軸にプーリを設け、該プーリとスーパーチャージャー３１側のプーリ３５とをベルト３７により繋げればよい。
【００４４】
ところで、水上を滑走する小型滑走艇の場合、船体Ａ内部に水が浸入することがあるため、一般に金属部材から成るスーパーチャージャー３１は防水しておくことが好ましい。図４は、スーパーチャージャー３１とその周辺機器との他の構成を示す模式図であり、スーパーチャージャー３１を防水した構成を示している。以下、図４に示す構成を、図３に示す構成との違いに着目して説明する。
【００４５】
図４に示す構成では、エアクリーナーボックス３２はケーシング３０の前部上面に載置されており、その壁部には該エアクリーナーボックス３２内に空気を導くための管路４０が取り付けられている。そして、該エアクリーナーボックス３２内にスーパーチャージャー３１が格納されている。
【００４６】
スーパーチャージャー３１は、その一方の側部に図３に示す管路３８が接続されておらず、単に空気を取り入れるための吸気孔（開口）４１が設けられている。そして、スーパーチャージャー３１の他方の側部に接続された管路３９は、エアクリーナーボックス３２の壁部を貫通して外部へ延設され、エンジンＥの吸気口（図示せず）に連結されている。その他、図４に示す構成のうち図３と同じ構成を成す部位には、図３にて用いたのと同じ符号を付している。
【００４７】
エンジンＥが作動した場合、プロペラ軸２７の回転に連動してロータ３３ａ，３３ｂが回転し、管路４０を通じてエアクリーナーボックス３２へ空気が取り込まれる。該空気はエアクリーナーボックス３２内のエレメント（図示せず）を通過し、前記吸気孔４１を通じてスーパーチャージャー３１へ送られる。そして、ロータ３３ａ，３３ｂの回転によって前記空気は加速され、管路３９を通じてエンジンＥの燃焼室へ送り出される。
【００４８】
このような構成を成すスーパーチャージャー３１によれば、スーパーチャージャー３１がエアクリーナーボックス３２内に格納されているため、船体Ａ内に浸入した水が付着するのを防止できる。また、スーパーチャージャー３１とエアクリーナーボックス３２とを接続する管路が不要となる。
【００４９】
また、図３及び図４では、スーパーチャージャー３１側のプーリ３５に対し、プロペラ軸２７にプーリ３６を独立して設けた構成について示しているが、このような構成に限られない。図５は、カップリング手段２６Ｃと一体化されたプーリ４２の構成を示す斜視図である。
【００５０】
図５に示すように、カップリング手段２６Ｃは、クランクシャフト２６の後端に接続された継手４３と、プロペラ軸２７の前端に接続された継手４４とを備えている。該継手４３，４４は、段付き円柱状を成して互いに同軸上に配置されており、互いの大径側が対向している。夫々の対向部は、互いに噛み合うように凹凸に形成されており、隙間にゴム製のダンパ４５が介装されて連結されている。従って、クランクシャフト２６の回転は、カップリング手段２６Ｃを介すことによって回転方向及び軸長方向に若干の遊びを有し、プロペラ軸２７へ伝えられる。
【００５１】
前記継手４３におけるクランクシャフト２６の取り付け位置近傍には、継手４３の周方向に溝部４３ａが形成されており、該溝部４３ａはプーリ４２を成している。そして、該溝部４３ａと、図３又は図４に示すスーパーチャージャー３１側のプーリ３５との間には、ベルト３７が掛架されている。
【００５２】
このような構成とすることにより、クランクシャフト２６又はプロペラ軸２７側に独立してプーリを設ける必要がなく、カップリング手段２６Ｃの一部分をプーリ４２として兼用することができる。このように部品点数を削減することができ、また、独立したプーリを取り付ける作業も省くことができる。
【００５３】
なお、継手４３に代えて継手４４に溝部を形成してプーリとしてもよい。また、カップリング手段２６Ｃは、図５に示した構成に限られず、クランクシャフト２６の回転をプロペラ軸２７へ伝えることができる他の構成であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走するような場合にも推力の低下が生じない小型滑走艇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る小型滑走艇の側面図である。
【図２】図１に示す小型滑走艇の平面図である。
【図３】スーパーチャージャーとその周辺機器との構成を示す模式的斜視図である。
【図４】スーパーチャージャーとその周辺機器との他の構成を示す模式的斜視図である。
【図５】カップリング手段と一体化されたプーリの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０ エンジンルーム
２１Ｃ ポンプケーシング
２６ クランクシャフト
２７ プロペラ軸
３０ ケーシング
３１ スーパーチャージャー
３２ エアクリーナーボックス
３３ａ，３３ｂ ロータ
３４ 回転軸（ロータシャフト）
３５，３６，４２ プーリ
３７ ベルト
３８，３９ 管路
Ａ 船体
Ｅ エンジン
Ｐ ウォータージェットポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂ジェット推進型の小型滑走艇に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所謂ジェット推進型の小型滑走艇は、レジャー用，スポーツ用として或いはレスキュー用として、近年多用されている。該小型滑走艇は、ハル及びデッキにより囲まれた艇内の空間にエンジンを備えている。そして、一般にハルの底面に設けられた吸水口から吸い込んだ水を、前記エンジンにより駆動されるウォータージェットポンプで加圧・加速して後方へ噴射することによって船体を推進させる。
【０００３】
該小型滑走艇は、前記ウォータージェットポンプの噴射口の後方にステアリングノズルが配置されており、バー型操舵ハンドルを左右に操作することによって該ステアリングノズルを左右に揺動させることにより、水の噴射方向を左右に変更させて、艇を左側あるいは右側に操舵する。
【０００４】
なお、艇の全周に渡って形成される前記ハル及びデッキの接続ラインはガンネルラインと称される。小型滑走艇は、該ガンネルラインが艇の喫水線より若干上方に位置するように構成されている。
【０００５】
ところで、小型滑走艇では、同一のエンジン本体を用いて高出力を得るために様々の工夫が成されている。効率的にエンジンの出力を高める一つの手段として、燃焼室へより多くの空気（又は、より密度の高い空気）を送り込むための過給機を用いることが考えられ、従来にも該過給機としてターボチャージャーを搭載した小型滑走艇が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１４６１９７号公報（第１〜８頁、第５，６図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
小型滑走艇では、比較的高速走行しているときなどには特に、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走するような場合がある。この場合、艇は跳び上がりと着水を繰り返す。そして、跳び上がった状態にあるとき、ウォータージェットポンプは空回りしてエンジンにかかる負荷は急激に低下する。エンジンにかかる負荷が急激に低下すると、該エンジンは高速回転するためターボチャージャーのタービンが高速回転して過給圧が急上昇する。
【０００８】
ターボチャージャー等の過給機が設けられたエンジンには、過給圧が余りに上昇してしまうのを防止するため、一般に圧抜き用のバルブが設けられている。従って、上述したように艇が跳び上がって過給圧が急上昇したときには、該バルブによって圧抜きされる。その結果、艇が着水したときには過給圧が低下してしまう。また、ターボチャージャーは、排気を利用してタービンを回し、その回転によりコンプレッサが吸気を圧縮して送り出すため、スロットルバルブを開くときにターボラグというターボチャージャーに特有の現象が生じる。
【０００９】
他方で、上述したように波頭間を連続的に飛び跳ねるように滑走する場合、ライダーは、着水の度に低下した過給圧を再び高めるため、スロットルバルブを開いてエンジン回転数を高めようとするのが一般的である。従って、着水してスロットルバルブを開く度にターボラグが生じることは避けられない。その結果、ターボチャージャーを搭載した小型滑走艇で波頭間を滑走する場合には、ターボラグに起因して、毎回の着水の度に推力が上昇するまで比較的時間がかかっている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る小型滑走艇は、後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体に構成され、該エンジンの前方又は後方に配置されている。
【００１１】
上述したような構成とした場合、排気を利用しない機械駆動式（例えば、クランクシャフトの機械的な回転を利用するもの）のスーパーチャージャーでは、ターボチャージャーに特有のターボラグという現象が生じない。
【００１２】
また、エンジンのクランクシャフトにスーパーチャージャーを直結する場合、既存のエンジンには取り付けることが困難であり、エンジンを新規に設計し、或いは既存のエンジンの設計を変更する必要があり、その結果のエンジン構造も複雑化する。しかし上述したような構成とすることにより、スーパーチャージャーをエンジンとは別体に構成し、該エンジンの前方又は後方に配置しているため、エンジンの新規設計及び既存のエンジンの設計変更が不要であり、市販のスーパーチャージャーを採用することもできる。
【００１３】
更に、エンジンとスーパーチャージャーとは共に動作中に振動を発生する。従って、両者を別個に設けることにより、互いの振動モードを変えて振動を低減することができる。
【００１４】
また本発明に係る小型滑走艇は、後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンの出力を前記ウォータージェットポンプへ伝達するためのシャフトと、前記エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体であり、前記シャフトの回転に連動して駆動されるように構成されていてもよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、上述した効果に加えて、エンジンの出力シャフトの回転に連動して駆動させる構成（例えば、シャフトにプーリを取り付け、該シャフトの回転をベルトによりスーパーチャージャーへ伝達するような簡単な構成）により、エンジンの出力向上を実現することができる。
【００１６】
また本発明は、前記スーパーチャージャーが、前記シャフトの回転に連動するロータシャフトを有し、該ロータシャフトが前記シャフトに対して平行を成すようにして設けられていてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、シャフトからロータシャフトへ回転を伝達させる構成を、例えば上述したようなプーリ及びベルトを用いてより簡単に実現することができる。
【００１８】
また本発明は、エンジンの出力軸と前記シャフトとを連結するカップリング手段を更に備え、前記スーパーチャージャーは、内部で回転するロータを軸支するロータシャフトを有し、該ロータシャフトは、前記カップリング手段との間でベルト又はチェーンにより連結され、該カップリング手段の回転が前記ロータシャフトへ伝達されるべく成してあってもよい。
【００１９】
このような構成とすることにより、ロータシャフトへ回転を伝達するためのプーリ又はスプロケット等を別個に設ける必要がなく、部品点数及びコストの削減、生産性の向上等を図ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記エンジンへの吸気を一時的に蓄える吸気ボックスを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該吸気ボックス内に格納されていてもよい。
【００２１】
このような構成とすることにより、スーパーチャージャーに水分が付着して錆びが発生するのを抑制することができる。
【００２２】
また本発明は、前記シャフトを覆うケーシングを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該ケーシング上に配置されていてもよい。
【００２３】
このような構成とすることにより、シャフトに比較的近接した位置にスーパーチャージャーを配置でき、シャフトの回転を伝達させる構成をより簡略化することができる。
【００２４】
また本発明は、前記エンジンが、４サイクルエンジンであってもよい。小型滑走艇に搭載されるエンジンは、従来の２サイクルエンジンから近年では４サイクルエンジンへと移行しつつある。そして本発明は、４サイクルエンジンにおいても上述したのと同様の効果を奏することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる小型滑走艇について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る小型滑走艇の側面図であり、図２は、図１に示す小型滑走艇の平面図である。図１に示す滑走艇はライダーがシート上に跨って乗る騎乗型の滑走艇であり、その船体Ａは、ハルＨと該ハルＨの上部を覆うデッキＤとから構成されている。船体Ａの全周に渡る前記ハルＨとデッキＤとの接続ラインはガンネルラインＧと称される。前記滑走艇は、該ガンネルラインＧが喫水線Ｌより上方に位置するよう構成されている。
【００２６】
図２に示すように、船体Ａの上部におけるデッキＤの略中央位置には、平面視にて略長方形状の開口部１６が、船体Ａの前後方向に長辺を沿うようにして設けられている。該開口部１６の上方には、シートＳが着脱可能にして取り付けられている。
【００２７】
前記開口部１６の下方にて前記ハルＨ及びデッキＤにより囲まれた空間はエンジンルーム２０を成しており、該エンジンルーム２０内には、滑走艇を駆動させるエンジンＥが搭載されている。また、前記エンジンルーム２０は、横断面が凸状を成しており、下部に比して上部が狭くなるような形状を成している。本実施の形態において、該エンジンＥは直列４気筒の４サイクルエンジンであり、図１に示すように、クランクシャフト２６が船体Ａの前後方向に沿うようにして配置されている。
【００２８】
クランクシャフト２６の出力端部は、カップリング手段２６Ｃによりプロペラ軸２７に接続され、更に、該プロペラ軸２７は船体Ａの後部に配置されたウォータージェットポンプＰのポンプ軸２１Ｓに接続されている。従って、クランクシャフト２６の回転に連動してポンプ軸２１Ｓは回転する。該ウォータージェットポンプＰにはインペラ２１が取り付けられており、該インペラ２１の後方には静翼２１Ｖが配置されている。前記インペラ２１の周囲外側には、該インペラ２１を覆うようにポンプケーシング２１Ｃが設けられている。
【００２９】
船体Ａの底部には吸水口１７が設けられており、該吸水口１７と前記ポンプケーシング２１Ｃとの間は吸水通路により接続されている。前記ポンプケーシング２１Ｃは更に、船体Ａの後部に設けられたポンプノズル２１Ｒに接続されている。該ポンプノズル２１Ｒは、後方へいくに従ってノズル径が小さくなるように構成されており、後端には噴射口２１Ｋが配置されている。
【００３０】
また、クランクシャフト２６とポンプ軸２１Ｓとの間に介装された前記プロペラ軸２７は、前記吸水通路の壁面を貫通して設けられている。従って、エンジンＥと吸水通路との間にてプロペラ軸２７は船内側に露出しており、この部分のプロペラ軸２７の一部分を覆うように別のケーシング３０が設けられている。そして、該ケーシング３０の前部上面には、過給機として、後述する機械駆動式のスーパーチャージャー３１が載置されている。また、該スーパーチャージャー３１とその前方に位置するエンジンＥとの間には、エアクリーナーボックス３２が配置されている。
【００３１】
滑走艇は、前記吸水口１７から吸入した水をウォータージェットポンプＰにて加圧・加速し、また、静翼２１Ｖにて整流して、前記ポンプノズル２１Ｒを通じて前記噴射口２１Ｋから後方へ吐出する。滑走艇は、噴射口２１Ｋから吐き出された水の反動により、推進力を得る。
【００３２】
図１，２に示す符号２４は操舵ハンドルであり、該操舵ハンドル２４は、ポンプノズル２１Ｒの後方に配置されたステアリングノズル１８との間にてケーブル２５（図２にて一点鎖線により図示）を介して接続されている。前記操舵ハンドル２４を左右に操作することにより、ステアリングノズル１８は左右に揺動される。従って、ウォータージェットポンプＰの動作中に操舵ハンドル２４を操作することにより、ポンプノズル２１Ｒを通じて外部へ吐き出される水の方向を変えることができ、滑走艇の向きを変えることができる。
【００３３】
図１に示すように、船体Ａ後部で前記ステアリングノズル１８の上部には、ボウル状のデフレクタ１９が配置されている。該デフレクタ１９は、軸が滑走艇の左右方向に向けられた揺動軸１９ａによって支持され、該揺動軸１９ａを中心として上下方向へ揺動可能となっている。該デフレクタ１９を揺動軸１９ａを中心に下方へ揺動させてステアリングノズル１８の後方に位置させた場合、ステアリングノズル１８から後方へ吐き出される水の吐出方向は、略前方へ変更されるようになっている。従ってこのとき、滑走艇を後進させることができる。
【００３４】
図１，２に示すように、船体Ａの後部には後部デッキ２２が設けられている。該後部デッキ２２には開閉式のハッチカバー２９が設けられており、該ハッチカバー２９の下には小容量の収納ボックスが形成されている。また、船体Ａの前部には別のハッチカバー２３が設けられており、該ハッチカバー２３の下には所定容量を有する収納ボックスが形成されている。
【００３５】
次に、本発明の要部を含む構成について説明する。図３は、スーパーチャージャー３１とその周辺機器との構成を示す模式的斜視図である。図３に示すように、エンジンＥの後方にはプロペラ軸２７を覆うケーシング３０が設けられている。また、図１に示すようにエンジンＥが備えるクランクシャフト２６の後端部はカップリング手段２６Ｃを介してプロペラ軸２７に連結され、該プロペラ軸２７は図３に示すように前記ケーシング３０の前部壁面を貫通している。
【００３６】
スーパーチャージャー３１は、ケーシング３０の前部上面に載置されている。該スーパーチャージャー３１は、エンジンＥの動作に応じて駆動される機械駆動式であり、本実施の形態では所謂ルーツブロワ型のものを図示している。なお、ルーツブロワ型以外の機械駆動式スーパーチャージャー、例えばリショルムコンプレッサ型のスーパーチャージャーを用いてもよい。スーパーチャージャー３１は、その内部空間にて上下に配置された２つのロータ３３ａ，３３ｂを備えており、一方のロータ３３ａの回転に連動して他方のロータ３３ｂは回転する。スーパーチャージャー３１は、前記ロータ３３ａのロータシャフト３４がプロペラ軸２７に対して平行を成すようにして配置されている。
【００３７】
前記ロータシャフト３４は、ケーシング３０上に載置されたスーパーチャージャー３１の前方へその端部が突出しており、該端部にはプーリ３５が同軸的に取り付けられている。また、エンジンＥとケーシング３０との間にて、前記プーリ３５の直下に位置するプロペラ軸２７の部分にも、プーリ３６が同軸上に取り付けられている。スーパーチャージャー３１側のプーリ３５とプロペラ軸２７側のプーリ３６との間にはベルト３７が掛架されており、該ベルト３７を介して両プーリ３５，３６は連動する。
【００３８】
また、スーパーチャージャー３１の一方の側部には、エアクリーナーボックス３２（図１参照）から延設された管路３８が接続され、エアクリーナーボックス３２とスーパーチャージャー３１の内部空間とは連通されている。スーパーチャージャー３１の他方の側部には別の管路３９の一端部が接続され、該管路３９の他端部は、エンジンの吸気口に接続された吸気管（図示せず）に連結されている。
【００３９】
上述したスーパーチャージャー３１では、エンジンＥが作動してプロペラ軸２７が回転した場合、該プロペラ軸２７と一体的に回転するプーリ３６から、ベルト３７を介してスーパーチャージャー３１側のプーリ３５へ回転が伝達され、その結果ロータ３３ａ，３３ｂが回転する。従って、エアクリーナーボックス３２から管路３８を通じてスーパーチャージャー３１へ流入した空気は、ロータ３３ａ，３３ｂの回転により加速され、管路３９及び吸気管を通じてエンジンＥの燃焼室へ送り出される。
【００４０】
このような構成を成す本実施の形態に係る小型滑走艇の場合、機械駆動式のスーパーチャージャー３１を備えるため、ターボラグが生じず、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走する場合であっても推力の低下が生じない。また、スーパーチャージャー３１はエンジンＥとは別体に構成されているため、該スーパーチャージャー３１を設けるに当たってエンジンの設計変更等が不要であり、市販のスーパーチャージャーを用いることもできる。また、スーパーチャージャー３１とエンジンＥとを別個に設けているため、夫々にて発生する振動が互いに伝わり難く、振動を低減することができる。
【００４１】
また、スーパーチャージャー３１をケーシング３０上に載置し、そのロータシャフト３４がプロペラ軸２７に対して平行を成すようにしてあるため、プーリ３５，３６及びベルト３７を用いた簡単な構成によってプロペラ軸２７の回転をロータシャフト３４へ伝達することができ、容易且つ安価にエンジンＥの高出力化を実現することができる。
【００４２】
また、ターボチャージャーを用いた場合は、一般にエンジンが低速回転している間は大きなトルクを発生させることが難しい。しかし、本実施の形態のようにスーパーチャージャー３１を備えることにより、エンジンが低速回転しているときであっても、大きなトルクを発生することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、スーパーチャージャー３１をエンジンＥの後方にてケーシング３０上に配置しているが、エンジンＥの前方に配置してもよい。この場合、クランクシャフト２６自身を前方へ延長し、又は該クランクシャフト２６の前端部に延長軸を連結し、延長されたクランクシャフト２６又は前記延長軸にプーリを設け、該プーリとスーパーチャージャー３１側のプーリ３５とをベルト３７により繋げればよい。
【００４４】
ところで、水上を滑走する小型滑走艇の場合、船体Ａ内部に水が浸入することがあるため、一般に金属部材から成るスーパーチャージャー３１は防水しておくことが好ましい。図４は、スーパーチャージャー３１とその周辺機器との他の構成を示す模式図であり、スーパーチャージャー３１を防水した構成を示している。以下、図４に示す構成を、図３に示す構成との違いに着目して説明する。
【００４５】
図４に示す構成では、エアクリーナーボックス３２はケーシング３０の前部上面に載置されており、その壁部には該エアクリーナーボックス３２内に空気を導くための管路４０が取り付けられている。そして、該エアクリーナーボックス３２内にスーパーチャージャー３１が格納されている。
【００４６】
スーパーチャージャー３１は、その一方の側部に図３に示す管路３８が接続されておらず、単に空気を取り入れるための吸気孔（開口）４１が設けられている。そして、スーパーチャージャー３１の他方の側部に接続された管路３９は、エアクリーナーボックス３２の壁部を貫通して外部へ延設され、エンジンＥの吸気口（図示せず）に連結されている。その他、図４に示す構成のうち図３と同じ構成を成す部位には、図３にて用いたのと同じ符号を付している。
【００４７】
エンジンＥが作動した場合、プロペラ軸２７の回転に連動してロータ３３ａ，３３ｂが回転し、管路４０を通じてエアクリーナーボックス３２へ空気が取り込まれる。該空気はエアクリーナーボックス３２内のエレメント（図示せず）を通過し、前記吸気孔４１を通じてスーパーチャージャー３１へ送られる。そして、ロータ３３ａ，３３ｂの回転によって前記空気は加速され、管路３９を通じてエンジンＥの燃焼室へ送り出される。
【００４８】
このような構成を成すスーパーチャージャー３１によれば、スーパーチャージャー３１がエアクリーナーボックス３２内に格納されているため、船体Ａ内に浸入した水が付着するのを防止できる。また、スーパーチャージャー３１とエアクリーナーボックス３２とを接続する管路が不要となる。
【００４９】
また、図３及び図４では、スーパーチャージャー３１側のプーリ３５に対し、プロペラ軸２７にプーリ３６を独立して設けた構成について示しているが、このような構成に限られない。図５は、カップリング手段２６Ｃと一体化されたプーリ４２の構成を示す斜視図である。
【００５０】
図５に示すように、カップリング手段２６Ｃは、クランクシャフト２６の後端に接続された継手４３と、プロペラ軸２７の前端に接続された継手４４とを備えている。該継手４３，４４は、段付き円柱状を成して互いに同軸上に配置されており、互いの大径側が対向している。夫々の対向部は、互いに噛み合うように凹凸に形成されており、隙間にゴム製のダンパ４５が介装されて連結されている。従って、クランクシャフト２６の回転は、カップリング手段２６Ｃを介すことによって回転方向及び軸長方向に若干の遊びを有し、プロペラ軸２７へ伝えられる。
【００５１】
前記継手４３におけるクランクシャフト２６の取り付け位置近傍には、継手４３の周方向に溝部４３ａが形成されており、該溝部４３ａはプーリ４２を成している。そして、該溝部４３ａと、図３又は図４に示すスーパーチャージャー３１側のプーリ３５との間には、ベルト３７が掛架されている。
【００５２】
このような構成とすることにより、クランクシャフト２６又はプロペラ軸２７側に独立してプーリを設ける必要がなく、カップリング手段２６Ｃの一部分をプーリ４２として兼用することができる。このように部品点数を削減することができ、また、独立したプーリを取り付ける作業も省くことができる。
【００５３】
なお、継手４３に代えて継手４４に溝部を形成してプーリとしてもよい。また、カップリング手段２６Ｃは、図５に示した構成に限られず、クランクシャフト２６の回転をプロペラ軸２７へ伝えることができる他の構成であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、波頭間を連続的に飛び跳ねて滑走するような場合にも推力の低下が生じない小型滑走艇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る小型滑走艇の側面図である。
【図２】図１に示す小型滑走艇の平面図である。
【図３】スーパーチャージャーとその周辺機器との構成を示す模式的斜視図である。
【図４】スーパーチャージャーとその周辺機器との他の構成を示す模式的斜視図である。
【図５】カップリング手段と一体化されたプーリの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０ エンジンルーム
２１Ｃ ポンプケーシング
２６ クランクシャフト
２７ プロペラ軸
３０ ケーシング
３１ スーパーチャージャー
３２ エアクリーナーボックス
３３ａ，３３ｂ ロータ
３４ 回転軸（ロータシャフト）
３５，３６，４２ プーリ
３７ ベルト
３８，３９ 管路
Ａ 船体
Ｅ エンジン
Ｐ ウォータージェットポンプ
Claims (7)
- 後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、
前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、
前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体に構成され、該エンジンの前方又は後方に配置されている
ことを特徴とする小型滑走艇。 - 後方へ水を噴射して艇を推進させるウォータージェットポンプを備えるジェット推進型の小型滑走艇において、
前記ウォータージェットポンプを駆動させるエンジンと、該エンジンの出力を前記ウォータージェットポンプへ伝達するためのシャフトと、前記エンジンへ吸気を送り込むための機械駆動式のスーパーチャージャーとを備え、
前記スーパーチャージャーは、前記エンジンとは別体であり、前記シャフトの回転に連動して駆動されるように構成されている
ことを特徴とする小型滑走艇。 - 前記スーパーチャージャーは、前記シャフトの回転に連動するロータシャフトを有し、該ロータシャフトが前記シャフトに対して平行を成すようにして設けられていることを特徴とする請求項２に記載の小型滑走艇。
- エンジンの出力軸と前記シャフトとを連結するカップリング手段を更に備え、前記スーパーチャージャーは、内部で回転するロータを軸支するロータシャフトを有し、該ロータシャフトは、前記カップリング手段との間でベルト又はチェーンにより連結され、該カップリング手段の回転が前記ロータシャフトへ伝達されるべく成してあることを特徴とする請求項２に記載の小型滑走艇。
- 前記エンジンへの吸気を一時的に蓄える吸気ボックスを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該吸気ボックス内に格納されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の小型滑走艇。
- 前記シャフトを覆うケーシングを更に備え、前記スーパーチャージャーは、該ケーシング上に配置されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の小型滑走艇。
- 前記エンジンは、４サイクルエンジンであることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の小型滑走艇。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |