JP2006264608A - 船艇の推進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、インペラを回転させないで他船に曳航されるときには、冷却水が入り難く、インペラを回転させるときには、必要十分な量の冷却水が取水可能な取水口を備えた船艇の推進装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 インペラ２２と、このインペラ２２の下流側にポンプハウジングの軸方向に水流を案内する静翼４６並びに排気系を冷却する冷却水を取り入れる取水口５１とを備える船艇の推進装置において、隣り合う２枚の静翼４６、４６の中間線を静翼４６の等分線５９と呼び、インペラ２２が止まっている状態で曳航時にインペラ２２の案内作用で等分線５９から一方の静翼６１側が低圧になり、等分線５９から他方の静翼６２側が高圧になるときに、取水口５１は、等分線５９から一方の静翼６１側の部位６３に設けたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、円筒状のポンプハウジング内にインペラを回転自在に備え、このインペラの下流側にてポンプハウジングの軸方向に水流を案内する静翼を備える船艇の推進装置に関する。

従来、ポンプハウジング内にインペラを備え、このインペラの下流側にてポンプハウジングの軸方向に水流を案内する静翼を備えると共に冷却水を取り出す取水口を備える船艇の推進装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２４６２９８公報（図１、図２）

特許文献１の図１は小型滑走艇のウオータ推進装置部分の構成を示す断面図であり、ウオータ推進装置Ｐ（符号は同公報のものを使用する。）は、フロントケーシング部２１Ｃｆと、このフロントケーシング部２１Ｃｆに合わせて取付けたリヤケーシング部２１Ｃｒとを備え、これらのケーシング部２１Ｃｆ、２１Ｃｒの合わせ部分に隙間を備え、この隙間に冷却水取出口を備える。

冷却水取出口の詳細な構造について説明する。
特許文献１の図２は、ウオータ推進装置の二つの部品の合わせ部分の構成を示す図であり、フロントケーシング部２１Ｃｆとリヤケーシング部２１Ｃｒの合わせ部分に隙間２を設け、この隙間２にリング状の空間３を形成し、この空間３に冷却水取出口１（以下、取水口１と云う。）を取付けることで、冷却水を取水するようにしたことを示す。

ところで、この種の船艇では、通常の走行以外に他船で曳航される場合がある。エンジンを止めた状態で曳航するときに、インペラが止まっているにも拘わらず、取水口１からウオータマフラへかなりの量の水が侵入することがある。ウオータマフラに規定量を超える水が溜まっていると、エンジンの始動性に影響が出る。
曳航時においては、取水口から冷却水が侵入し難く、インペラ回転時においては十分な冷却水の取り入れが可能な取水口を備える推進装置があれば好適である。

そこで、本発明は、インペラを回転させないで他船に曳航されるときには、冷却水が入り難く、インペラを回転させるときには、必要十分な量の冷却水が取水可能な取水口を備えた船艇の推進装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、円筒状のポンプハウジング内に、回転自在にインペラを備えると共にこのインペラより下流側にて前記ポンプハウジングの軸方向に水流を案内する複数枚の静翼を備える船艇の推進装置において、ポンプハウジングの隣り合う２枚の静翼間に、エンジンやウオータマフラ等へ送る冷却水を取り出す取水口を設け、２枚の静翼の中間線を静翼の等分線と呼び、インペラが止まっている状態で曳航時にインペラの案内作用で等分線から一方の静翼側が低圧になり、等分線から他方の静翼側が高圧になるときに、取水口は、等分線から一方の静翼側の部位に設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、取水口からエンジンやウオータマフラ等へ冷却水を送る冷却水通路は、ポンプハウジングの外側に別体に構成し、取水口は、複数個の小孔で構成したことを特徴とする。

請求項３に係る発明では、円筒状のポンプハウジング内に、回転自在にインペラを備えると共にこのインペラより下流側にて前記ポンプハウジングの軸方向に水流を案内する複数枚の静翼を備える船艇の推進装置において、ポンプハウジングの隣り合う２枚の静翼間に、エンジンやウオータマフラ等へ送る冷却水を取り出す取水口を設け、２枚の静翼の中間線を静翼の等分線と呼び、インペラが止まっている状態で曳航時にインペラの案内作用で等分線から一方の静翼側が低圧になり、等分線から他方の静翼側が高圧になるときに、取水口は、２枚の静翼の間で一方の静翼側に偏位して設けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明では、一方の静翼は、インペラの回転方向に対して、他方の静翼の下流側に位置することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、取水口は、等分線から一方の静翼側の部位、すなわち、曳航時に低圧になる部位に設けたので、取水口から水が入り難くなる。取水口に水が入り難くなるため、エンジンを停止し他船に曳航される際に、ウオータマフラなどの排気系に水が入り難くなる。

ウオータマフラなどの排気系に水が入り難くなるため、エンジンの始動性を高めることができる。
一方、通常走行でインペラを回転させるときには、等分線の一方の静翼側の部位に高圧を受けるため、取水口から冷却水を効率良く取水することができる。

請求項２に係る発明では、取水口は複数個の小孔で構成するので、ポンプハウジング内の水流の乱れを抑制することができる。

また、冷却水通路は、ポンプハウジングの外側に別体に構成したので、ポンプハウジングに取水口を容易に形成することが可能となる。
加えて、冷却水通路を別体としたので、ポンプハウジングを作り易くすることができ、ポンプハウジングの製造コストを抑制することができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、取水口は、２枚の静翼の間で一方の静翼側の部位、すなわち、曳航時に低圧側になる部位に偏位して設けたので、取水口から水が入り難くなる。取水口に水が入り難くなるため、エンジンを停止し他船に曳航される際に、ウオータマフラなどの排気系に水が入り難くなる。

ウオータマフラなどの排気系に水が入り難くなるため、エンジンの始動性を高めることができる。

請求項４に係る発明では、一方の静翼は、インペラの回転方向に対して、他方の静翼の下流側に位置するので、通常走行でインペラを回転させるときには、等分線の一方の静翼側の部位に高圧を受けるため、取水口から冷却水を効率良く取水することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る推進装置を備えた船艇の側面図であり、船艇１０（ジェット推進艇
１０とも云う。）は、船艇の底を形成するハル１１にデッキ１２を重ねてなる艇体１３を備え、この艇体１３に燃料タンク１４を設け、この燃料タンク１４の後方にエンジン１５を設け、このエンジン１５の後方にジェットポンプ室１６を設け、このジェットポンプ室１６に推進装置２０（ジェットポンプ２０とも云う。）を設け、燃料タンク１４の上方に操舵ハンドル２８を取り付け、この操舵ハンドル２８の後方に跨座式シート２９を取り付け、エンジン１５などに冷却水を供給する冷却水配管３１を備えたものである。

推進装置２０は、ハル１１を構成する艇底１１ａの開口１１ｂから後方へ延ばしたポンプハウジング２１を備え、このポンプハウジング２１内にインペラ２２を回転自在に取り付け、インペラ２２をエンジン１５の駆動軸２３に連結した装置である。
推進装置２０により、エンジン１５を駆動してインペラ２２を回転させ、艇底１１ａの開口１１ｂから吸引した水をポンプハウジング２１を介してステアリングノズル２５から噴射する。

ステアリングノズル２５は、ポンプハウジング２１の後端に左右にスイング自在に取付けたノズルである。このステアリングノズル２５は、操舵ハンドル２８の操作で左右にスイングすることにより、艇体１３の操舵方向をコントロールする操舵用の部材である。

すなわち、ジェット推進艇１０は、燃料タンク１４からエンジン１５に燃料を供給してエンジン１５を駆動し、このエンジン１５の駆動力を駆動軸２３を介してインペラ２２に伝え、インペラ２２を回転することにより艇底１１ａの開口１１ｂから水を吸引し、吸引した水をポンプハウジング２１の後端を通じてステアリングノズル２５から噴射水を噴射することにより水上を走行する船艇である。

図２は本発明に係る取水口を備えた推進装置の断面図であり、推進装置２０は、ジェットポンプ室１６の壁部１６ａに基台３３を取付け、この基台３３に円筒室３４と噴射ノズル３５とからなる円筒状のポンプハウジング２１を設けると共に、円筒室３４内にインペラ２２を配置し、このインペラ２２のスプライン３８に駆動軸２３のスプライン３９をスプライン結合し、この駆動軸２３の前端をエンジン１５（図１参照）に連結し、インペラ２２の雌ねじ４１にサポートシャフト４２の雄ねじ４３をねじ結合し、このサポートシャフト４２をベアリング４４、４４を介して円筒室３４の軸受４５に回転自在に設けた装置である。

なお、軸受４５は複数枚の静翼４６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を介して円筒室３４の後部に固定され、円筒室３４内に備える複数の静翼４６・・・は、軸受４５から円筒室３４の筒部まで放射状に延びた部材である。
加えて、インペラ２２の下流側にエンジン１５（図１参照）及びウオータマフラ４７などの排気系を冷却する冷却水を取り入れる取水口５１を設ける。

すなわち、推進装置２０は円筒状のポンプハウジング２１内に、回転自在にインペラ２２を備えると共にこのインペラ２２より下流側にてポンプハウジング２１の軸方向に水流を案内する複数枚の静翼４６・・・を備え、これらの２枚の静翼４６、４６間に、エンジン１５（図１参照）やウオータマフラ４７等へ送る冷却水を取り出す取水口５１を備える装置である。

あるいは、推進装置２０はエンジン１５の駆動力でインペラ２２を回し、このインペラ２２で水流を押し出し、この水流を複数枚の静翼４６・・・で案内しつつ、後方へ噴射することで推進力を得ると共に、インペラ２２の下流側に取水口５１を設け、この取水口５１から取り入れた高圧の冷却水をエンジン１５（図１参照）等へ供給するようにしたもの
といえる。

図３は本発明に係る取水部を備えたステータの斜視図であり、円筒室３４の後方側部に備えた複数個の小孔５２・・・からなる取水口の出口５３・・・に備えるブラケット座部５４に、別体の冷却水通路５５を取付可能に構成することを示す。

具体的には、円筒室３４の内壁に設け複数個の小孔５２・・・からなる取水口５１と、円筒室３４の外壁５６に設けた取水口の出口５３・・・とを連通させ、取水口の出口５３・・・にブラケット座部５４を設け、このブラケット座部５４に冷却水通路５５である冷却配管５７をボルト５８、５８を介して取付ける。

すなわち、取水口５１は、複数個の小孔５２・・・をポンプハウジング２１の一部材である円筒室３４に開口させたものであり、取水口の出口５３・・・と連通した複数個の小孔５２・・・を備える。そして、円筒室３４から冷却水を取出すため、円筒室３４の外側に別体の冷却水通路５５を取付ける。

取水口５１は複数個の小孔５２・・・で構成するので、ポンプハウジング２１内の水流の乱れを抑制することができる。
また、冷却水通路５５は、ポンプハウジング２１の外側に別体に構成したので、ポンプハウジング２１の一部である円筒室３４に取水口５１を容易に形成することが可能となる。冷却水通路５５を別体としたので、ポンプハウジング２１の構成部材である円筒室３４を作り易くして、ポンプハウジング２１の製造コストを抑制することができる。

図４は本発明に係る取水口と静翼とインペラとの間の位置関係を説明する図であり、インペラ２２を取付けた円筒室３４（図３参照）を側面から見た図である。
船艇１０の前方から後方に、インペラ２２を配置し、インペラ２２の後方に水の流れを整流する静翼４６・・・を配置し、隣り合う２枚の静翼４６、４６の中間線を静翼４６、４６の等分線５９と呼ぶときに、取水口５１を等分線５９から一方の静翼６１側の部位６３に設ける。

あるいは、取水口５１は、２枚の静翼６１、６２の間で一方の静翼６１側に偏位して設けたということもできる。

なお、本実施例において、取水口５１を構成する全ての小孔５２・・・は、等分線５９よりも一方の静翼６１側に偏位して設けたが、取水口５１が等分線５９にかかる位置に設けることは差し支えないものとする。

図５はインペラ回転前進時及びインペラ停止前進時（曳航時）において、静翼の等分線の左右で水の流れを比較する図であり、取水口５１を等分線５９から一方の静翼６１側の部位６３に設けることにより生ずる作用を主体に説明する。

（ａ）において、インペラ２２回転前進時に、インペラ２２は矢印６５に移動することで、矢印６６・・・に向け水流が発生し、静翼６１、６２により整流されて後方に流れる。等分線５９の一方の静翼６１側の部位６３には、インペラ２２が回転しない時と比較すると、水圧が上昇して大量の水が流れ、取水口５１から水が取り入れられるので、エンジン１５（図１参照）及び排気系を冷却する冷却水を十分な量だけ取水することができる。十分な量の冷却水が取水可能なため、取水口５１に一定以上の面積が確保できれば、所定の冷却性能を容易に確保することができる。

すなわち、一方の静翼６１は、インペラ２２の回転方向に対して、他方の静翼６２の下流側に位置するので、通常走行でインペラ２２を回転させるときには、等分線の一方の静翼側６１の部位に高圧を受けるため、取水口５１から冷却水を効率良く取水することができる。

（ｂ）において、インペラ２２停止前進時（曳航時）に、一方の静翼６１側の部位６３は、一方の静翼６１により妨げられ、水圧が上昇せず、他方の部位６４に比較して少ない量の水が流れる。

曳航時の水流を具体的に説明すると、インペラ２２、２２の間を矢印６７の方向に流れる水流となり、静翼６１、６２に当り大きく方向を変える。このため、水流は静翼６１、６２のおもて側６８、６９に直接当たり、静翼６１、６２のうら側７１、７２には直接当たらない。

従って、一方の部位６３が受ける水圧と他方の部位６４が受ける水圧を比較すれば、一方の部位６３の水圧は低く、他方の部位６４の水圧は高くなる。取水口５１は一方の部位６３に設け、この一方の部位６３の水圧は低くなるため取水口５１に水は入り難くなる。

図６はインペラ停止前進時（曳航時）に、ポンプハウジングの構成部材である円筒室３４（図３参照）に開口した複数の小孔の水圧を測定する実験を説明する図であり、静翼６１、６２の等分線５９の左側に位置する一方の静翼６１側の部位６３に開口８１、８２、８３を設け、同じく、他方の部位６４に開口８４、８５、８６を設ける。そして、インペラ２２停止させたまま船艇１０（図１参照）を曳航したときの、各開口８１〜８６の水圧を測定する。

図７は図６の各開口が受ける水圧を説明する図であり、インペラ２２を停止し、船艇１０（図１参照）を所定の速度で曳航したとき、静翼６１、６２（図６参照）の等分線５９の左側に位置する一方の静翼側の部位６３に設けた開口８１、８２、８３の水圧が、他方の部位６４に設けた開口８４、８５、８６の水圧に比較して大幅に低くなることを示す。

静翼６１、６２の等分線５９の左右で発生する水圧は大きく異なり、水圧の低い部位に取水口を設けると、曳航時に、取水口から水を入り難くすることができる。

図５に戻って、本発明に係る作用を説明する。
インペラ２２が止まっている状態で曳航時にインペラ２２の案内作用で等分線５９から一方の静翼６１側の水圧が低圧になり、等分線５９から他方の静翼６２側の水圧が高圧になるときに、取水口５１は、等分線５９から一方の静翼６１側の部位に設けたことを特徴とする。

インペラ２２回転時には、より多くの水が取水口５１から取り入れられるので、エンジン１５（図１参照）及び排気系を冷却する冷却水を十分に取水することができる。冷却水を十分に取水することにより、所定の冷却性能を確保することができる。

なお、エンジン１５をかけているとき、排気系に取り込まれた冷却水は、排気圧により船艇の外に排出され、又は熱により蒸発するものであり、ウオータマフラ４７が冷却水で満たされることはない。

インペラ２２が回転しないときは、インペラ２２の案内作用で等分線５９から一方の静翼６１側が低圧になり、等分線５９から他方の静翼４６側の部位が高圧になるときに、取水口５１は、等分線５９から一方の静翼６１側の部位に設けるので、取水口５１から水が入り難くなる。取水口５１から水が入り難くなるため、エンジン１５を停止し他船に曳航される場合であっても、ウオータマフラ４７（図１参照）などの排気系は水が入り難くなる。

ウオータマフラ４７（図１参照）などの排気系が水が入り難くなるため、次にエンジン１５を起動するとき、排気系への水の侵入によりエンジン１５が起動し難くなるという問題を解消することができる。

尚、請求項１において、ポンプハウジングに開口して取水口を構成する小孔は、複数でなく１つでも差し支えない。また、ポンプハウジングの外側に取付ける冷却水通路は、ポンプハウジングと一体化して形成することは差し支えない。

本発明は、推進装置を備える船艇に好適である。

本発明に係る推進装置を備えた船艇の側面図である。 本発明に係る取水口を備えた推進装置の断面図である。 本発明に係る取水部を備えたステータの斜視図である。 本発明に係る取水口と静翼とインペラとの間の位置関係を説明する図である。 インペラ回転前進時及びインペラ停止前進時（曳航時）において、静翼の等分線の左右で水の流れを比較する図である。 インペラ停止前進時（曳航時）に、ポンプハウジングに開口した複数の小孔の水圧の測定する実験を説明する図である。 図６の各開口が受ける水圧を説明する図である。

符号の説明

１０…船艇、１５…エンジン、２０…推進装置、２１…ポンプハウジング、２２…インペラ、３４…円筒室、４６…静翼、４７…ウオータマフラ、５１…取水口、５２…小孔、５５…冷却水通路、５９…等分線、６１…一方の静翼、６２…他方の静翼。

Claims (4)

1. 円筒状のポンプハウジング内に、回転自在にインペラを備えると共にこのインペラより下流側にて前記ポンプハウジングの軸方向に水流を案内する複数枚の静翼を備える船艇の推進装置において、
   前記ポンプハウジングの隣り合う２枚の静翼間に、エンジンやウオータマフラ等へ送る冷却水を取り出す取水口を設け、
   前記２枚の静翼の中間線を静翼の等分線と呼び、前記インペラが止まっている状態で曳航時に前記インペラの案内作用で前記等分線から一方の静翼側が低圧になり、等分線から他方の静翼側が高圧になるときに、
   前記取水口は、前記等分線から一方の静翼側の部位に設けたことを特徴とする船艇の推進装置。
2. 前記取水口からエンジンやウオータマフラ等へ冷却水を送る冷却水通路は、前記ポンプハウジングの外側に別体に構成し、
   前記取水口は、複数個の小孔で構成したことを特徴とする請求項１記載の船艇の推進装置。
3. 円筒状のポンプハウジング内に、回転自在にインペラを備えると共にこのインペラより下流側にて前記ポンプハウジングの軸方向に水流を案内する複数枚の静翼を備える船艇の推進装置において、
   前記ポンプハウジングの隣り合う２枚の静翼間に、エンジンやウオータマフラ等へ送る冷却水を取り出す取水口を設け、
   前記２枚の静翼の中間線を静翼の等分線と呼び、前記インペラが止まっている状態で曳航時に前記インペラの案内作用で前記等分線から一方の静翼側が低圧になり、等分線から他方の静翼側が高圧になるときに、
   前記取水口は、２枚の静翼の間で一方の静翼側に偏位して設けたことを特徴とする船艇の推進装置。
4. 前記一方の静翼は、インペラの回転方向に対して、他方の静翼の下流側に位置することを特徴とする請求項３記載の船艇の推進装置。

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