JP2011098669A - 帆走装置および帆走商船 - Google Patents

Abstract

【課題】展帆および縮帆が可能で、風エネルギーを効率良く利用することができ、且つ、所望の強度や剛性が確保できる帆走装置および帆走商船を提供する。
【解決手段】帆走装置１は、船体に旋回自在に立置されるマスト１０と、マスト１０に案内されて昇降し、相互の間隔が変動自在な翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃを昇降させる昇降手段と、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの外周が接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆４０と、を有し、翼型板２０ａの外周２２ａ（平面視における輪郭に同じ）は、その下にある翼型板２０ｂの外周２２ｂより大きく、翼型板２０ｂの外周２２ｂは、その下にある翼型板２０ｃの外周２２ｃより大きく、翼型板２０ｃの外周２２ｃは、その下にある翼型板２０ｄの外周２２ｄより大きくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は帆走装置および帆走商船、特に、略翼型の帆を有する帆走装置、および該帆走装置が設置された帆走商船に関する。

従来、帆走商船に設置された帆は、例えば、停止時、港内操船時、岸壁係留時（荷役時）等の「不要時」には縮帆または格納できることが望ましい。すなわち、帆を張った（展帆した）ままでは、強風下で帆が大きな風圧を受け、操船、着岸／離岸の操船作業が困難になったり、帆そのものが荷役作業の邪魔になったりする。
帆には軟帆と硬帆とがある。軟帆の代表はブームに張った帆布であって、不要時には巻き取ることができるものの、揚力特性の高い形状を保持することが困難なため推進効率が劣っていた。一方、硬帆は揚力特性の高い翼型に形成され、軟帆に比べて推進効率が高いものの、不要時の巻き取り／折り畳みが困難であった。
そこで、複数の硬帆を入れ子状に順次収納可能にし、且つ展帆可能にした帆走船が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２１４６３３号公報（第３−４頁、図２）

特許文献１に開示された帆走船は、４段の対称翼断面筒体である硬帆を有し、かかる硬帆は上段になる程小さく形成され、直上段の硬帆が直下段の硬帆の内側に収納可能になっている。このとき、各段の硬帆の内部には底壁が設けられ、上下段の底壁がパンタグラフ式の伸縮手段によって接続されている。したがって、パンタグラフを展開することによって展帆され、パンタグラフを折り畳むことによって縮帆される。このため、以下のような問題があった。
（あ）海面近傍や船体近傍では、海面や船体の摩擦影響によって風速が遅くなったり、乱れたりするため、帆走に利用する風流れとしては、できるだけ上方のものが望ましいものの、前記帆走船では上段になるほど硬帆のサイズが小さくなるため、定性的に風エネルギーの利用効率が落ちることになる。
（い）また、それぞれの硬帆に発生する揚力は、底壁を介してパンタグラフに伝達されるため、パンタグラフに曲げ力や捩り力が作用し、リンク部材や可動部に相当の強度と剛性とが要求されるものの、パンタグラフは翼の中心面内で展開するため、中心面の面外方向の強度や剛性が確保できない。

本発明はかかる問題を解決するものであって、展帆および縮帆が可能で、風エネルギーを効率良く利用することができ、且つ、所望の強度や剛性が確保できる帆走装置、および該帆走装置を有する帆走商船を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る帆走装置は、船体に軸心を中心に旋回自在に立置されるマストと、
該マストに案内されて昇降し、相互の間隔が変動自在な複数枚の翼型板と、
前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板を昇降させる昇降手段と、
前記複数枚の翼型板の外周がそれぞれ接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆と、を有し、
前記複数枚の翼型板の平面視における輪郭が、前記マストの上端近くに配置されるものほど大きく形成されているか、同じ大きさであることを特徴とする。
（２）前記複数枚の翼型板が対称翼型であって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇した際、前記帆の外面によって対称翼型が形成され、前記翼型板が下降した際、前記帆が折り畳まれることを特徴とする。
（３）前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板にそれぞれ昇降ワイヤーが接続され、
前記マストに複数のプーリが設置され、
前記マストの下端部に前記プーリに捲き掛けられた前記昇降ワイヤを巻き取るウインチが設置され、
前記ウインチが前記昇降ワイヤーを巻き取ることによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇し、
前記ウインチが前記昇降ワイヤーを繰り出すことによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が下降することを特徴とする。
（４）前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板にそれぞれピニオンおよびピニオン駆動手段が設置され、
前記マストの外面に前記ピニオンが噛み合うラックが軸心に平行に設置され、
前記ピニオンを回転することによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が昇降することを特徴とする。
（５）前記複数枚の翼型板のうち前記マストの上端に最も近くに配置される翼型板に昇降ワイヤーが接続され、
前記隣接する複数枚の翼型板同士が連結ワイヤーによって接続され、
前記マストの上端近くにプーリが設置され、
前記マストの下端部に前記プーリに捲き掛けられた前記昇降ワイヤを巻き取るウインチが設置され、
前記ウインチが前記昇降ワイヤーを巻き取ることによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇し、
前記ウインチが前記昇降ワイヤーを繰り出すことによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が下降することを特徴とする。
（６）前記複数枚の翼型板のうち前記マストの上端に最も近くに配置される翼型板にピニオンおよびピニオン駆動手段が設置され、
前記マストの外面に前記ピニオンが噛み合うラックが軸心に平行に設置され、
前記隣接する複数枚の翼型板同士が連結ワイヤーによって接続され、
前記ピニオンを回転することによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が昇降することを特徴とする。
（７）前記マストが断面多角形であって、
前記翼型板に前記マストが所定の隙間を空けて貫通自在な多角形状の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
（８）前記マストが断面円形であって、外面に突出する１条または２条以上のキーが軸心方向に設置され、
前記翼型板に前記突条が所定の隙間を空けて貫通自在な、１条または２条以上のキー溝を有する円形の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
（９）さらに、本発明に係る帆走装置は、船体に軸心を中心に旋回自在に立置される下端マストと、
該下端マストに昇降自在に挿入された中間マストと、
該中間マストに昇降自在に挿入された上端マストと、
前記下端マストの上端に設置された対称翼型の下端翼型板と、
前記中間マストの上端に設置された対称翼型の中間翼型板と、
前記上端マストの上端に設置された対称翼型の上端翼型板と、
前記下端マストの内面に設置された下端ピニオンと、
前記中間マストの内面に設置された中間ピニオンと、
前記中間マストの外面に設置された前記下端ピニオンが噛み合う中間ラックと、
前記上端マストの外面に設置された前記中間ピニオンが噛み合う上端ラックと、
前記下端翼型板の外周と前記中間翼型板の外周と前記上端翼型板の外周とがそれぞれ接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆と、を有し、
前記下端ピニオンおよび前記中間ピニオンの回転によって前記中間マストおよび上端マストが上昇した際、前記帆の外面によって対称翼型が形成され、前記下端ピニオンおよび前記中間ピニオンの回転によって前記中間マストおよび上端マストが下降した際、前記帆が折り畳まれ、
前記下端翼型板の平面視における輪郭が前記中間翼型板の平面視における輪郭よりも小さいか同じ大きさで、前記中間翼型板の平面視における輪郭が前記上端翼型板の平面視における輪郭よりも小さいか同じ大きさであることを特徴とする。
（１０）また、前記（９）において、
前記中間マストが互いに昇降自在に挿入された複数の中間マスト部材から構成され、
前記複数の中間マスト部材が前記中間マストと同様の構成であることを特徴とする。
（１１）さらに、本発明に係る帆走商船は、前記（１）〜（１０）の何れかに記載の帆走装置を有することを特徴とする。

本発明の帆走商船は以上の構成であるから、以下のような効果を奏する。
（ｉ）マストに案内されて昇降する複数枚の翼型板と、複数枚の翼型板の外周が接合された伸縮自在な筒状の帆と、を有し、複数枚の翼型板の平面視における輪郭が、マストの上端近くに配置されるものほど大きくまたは同じ大きさに形成されているから、マストの下端近くに配置された翼型板を除く複数枚の翼型板が上昇すると、断面が翼型板と同じ断面の帆が形成され、風流れによって揚力（推力）が発生する。
このとき、帆の風を受ける面積が、海面や船体から離れた高い位置において大きい（広い）から、風エネルギーを効率良く利用することができる。また、マストの下端近くに配置された翼型板を除く複数枚の翼型板が下降すると、伸縮自在な筒状の帆は折り畳まれるから、不要時に風圧を受けたり、帆そのものが荷役作業の邪魔になることがない。また、帆に発生した揚力（推力）は、マストに案内された翼型板を介して、マストに確実に伝達されるから、昇降機構等に揚力が伝達されることがなく構造が簡素になる。
（ｉｉ）複数枚の翼型板が上昇した際、帆の外面によって対称翼型が形成されるから、風エネルギーを効率良く揚力（推力）に変えることができる。
（ｉｉｉ）複数枚の翼型板が、昇降ワイヤー、プーリ、ウインチからなる簡単な機構によって昇降するから、製造コストを安価に抑えることができると共に、保全性に優れ設備の信頼性が高い。
（ｉｖ）翼型板が、ピニオン／ラック機構によって昇降するから、昇降動作が確実になる。特に、帆の折り畳みが確実になるから、不要時に帆を小スペースに収納することが可能になる。
（ｖ）マストの上端に最も近くに配置される翼型板に昇降ワイヤーが接続され、これをウインチでもって昇降させ、該翼型板がこれを除く翼型板を昇降（引き上げる）から、ウインチやプーリの必要数が少なくなり、製造コストが安価になる。
（ｖｉ）マストの上端に最も近くに配置される翼型板にピニオンおよびピニオン駆動手段が設置され、これをピニオンの回転でもって昇降させ、該翼型板がこれを除く翼型板を昇降する（引き上げる）から、ピニオンの必要数が少なくなり、製造コストが安価になる。
（ｖｉｉ）マストが断面多角形であって、これが貫通する貫通孔が翼型板に形成されているから、平面視において、翼型板がマストに対して旋回することがない。したがって、帆が「吹き流し状態」にならないから、帆に発生した揚力（推力）がマストに確実に伝達される。
（ｖｉｉｉ）マストが断面円形であるものの、マストと翼型板とが、キー／キー溝機構によって連結されるから、（ｖｉｉ）と同様に、帆に発生した揚力（推力）がマストに確実に伝達される。なお、マストにキー溝を形成し、翼型板の貫通孔にキーを設けても同様の効果が得られる。
（ｉｘ）さらに、本発明に係る帆走装置は、マストを複数のマスト部材（下端マスト、中間マスト、上端マスト）によって、構成し、ピニオン／ラック機構によって伸縮自在にしているから、帆を折り畳むことができると共に、マストを短くすることが可能になる。したがって、不要時に受ける風圧をさらに少なくすることが可能になり、マストそのものが荷役作業の邪魔になることがない。
（ｘ）また、前記（９）において、中間マストが互いに昇降自在に挿入された複数の中間マスト部材から構成され、複数の中間マスト部材が前記中間マストと同様の構成であるから、３段の構成における前記（ｉｘ）の効果に加え、４段以上の構成にすることによって、帆の下端と上端との距離（高さ）を大きくすることができる。
（ｘｉ）さらに、本発明に係る帆走商船は、前記（ｉ）〜（ｘ）のような効果を奏する帆走装置を有するから、風エネルギーを効率良く利用して省エネ航行を可能にしたり、不要時の問題が解消したりするような前記（ｉ）〜（ｘ）と同様な効果が得られる。

本発明の実施の形態１に係る帆走装置を説明する展帆状態を模式的に示す斜視図と展帆状態を模式的に示す一部を透視した側面図。 本発明の実施の形態１に係る帆走装置を説明する縮帆状態を模式的に示す斜視図と縮帆状態を模式的に示す一部を透視した側面図。 図１に示す帆走装置の一部（マスト）を模式的に示す平面図。 図１に示す帆走装置の一部（昇降手段）を模式的に示す側面視の断面図。 図１に示す帆走装置の変形例を模式的に示す側面視の断面図。 図１に示す帆走装置の変形例を模式的に示す側面視の断面図。 図１に示す帆走装置の変形例を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る帆走商船を模式的に示す平面図。

［実施の形態１：帆走装置］
図１〜図３は本発明の実施の形態１に係る帆走装置を説明するものであって、図１の（ａ）は展帆状態を模式的に示す斜視図、図１の（ｂ）は展帆状態を模式的に示す一部を透視した側面図、図２の（ａ）は縮帆状態を模式的に示す斜視図、図２の（ｂ）は縮帆状態を模式的に示す一部を透視した側面図、図３は一部（マスト）を模式的に示す平面図、図４は一部（昇降手段）を模式的に示す側面視の断面図、図５〜７は変形例を模式的に示す側面視の断面図である。なお、各図において同じ部分または相当する部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。なお、共通する内容については符号に付した添え字「ａ、ｂ、ｃ、ｄ」の記載を省略する場合がある（図においても同様）。

（展帆状態）
図１において、帆走装置１は、図示しない船体に軸心１１を中心に旋回自在に立置されるマスト１０と、それぞれに形成された貫通孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄにマスト１０が貫通し、マスト１０に案内されて昇降し、相互の間隔が変動自在な翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、マスト１０の下端近くに配置される（最下端に配置されるに同じ）翼型板２０ｄを除く翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃを昇降させる昇降手段３０（これについては別途詳細に説明する）と、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの外周２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄがそれぞれ接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆４０と、を有している。

このとき、翼型板２０ａの外周２２ａ（平面視における輪郭に同じ）は、その下にある翼型板２０ｂの外周２２ｂより大きく、翼型板２０ｂの外周２２ｂは、その下にある翼型板２０ｃの外周２２ｃより大きく、翼型板２０ｃの外周２２ｃは、その下にある翼型板２０ｄの外周２２ｄより大きくなっている。したがって、図１に模式的に示す展帆状態において、帆４０の風を受ける面積が、海面や船体から離れた高い位置において大きい（広い）から、風エネルギーを効率良く利用することができる。また、展帆状態において、帆４０の外面によって対称翼型が形成されるから、風エネルギーを効率良く揚力（推力）に変えることができる。

（縮帆状態）
図２に模式的に示す縮帆状態において、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃは引き下げられ（縮帆され）、互いに近接または当接している。このとき、帆４０は可撓性を有する帆布によって形成されているから、翼型板２０同士の略中央において折り畳まれ、外側に張り出している。
なお、翼型板２０は上方に配置されたもの程、外周２２が大きくなっているから、折り畳まれた帆４０の翼型板２０ａと翼型板２０ｂとの範囲は、折り畳まれた帆４０の翼型板２０ｂと翼型板２０ｃの範囲の外側に覆い被さっている。同様に、折り畳まれた帆４０の翼型板２０ｂと翼型板２０ｃとの範囲は、折り畳まれた帆４０の翼型板２０ｃと翼型板２０ｄの範囲の外側に覆い被さっている。
したがって、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃが下降すると、伸縮自在な筒状の帆４０は折り畳まれるから、不要時に風圧を受けたり、帆そのものが荷役作業の邪魔になることがない。
なお、最下端に配置された翼型板２０ｄも移動自在にして、全ての翼型板２０をさらに低い位置、あるいはさらに高い位置において縮帆するようにしてもよい。

（マスト）
図３の（ａ）において、マスト１０は断面（平面視）円形であって、軸心１１に平行で外面１２に突出した突起（以下、「キー」と称す）１３が設けられている。
一方、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃにはそれぞれ平面視で円角形の貫通孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成され、キー１３が侵入自在な溝（以下、「キー溝」と称す）２３ａ、２３ｂ、２３ｃが設けられている。したがって、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、軸心１１方向には摺動自在で、軸心１１の垂直な面内では旋回不能に案内され、風流れによって帆４０に発生した揚力（推力）は、翼型板２０を介して、マスト１０に確実に伝達される。

なお、本発明はキー１３およびキー溝２３の数量や配置形態、あるいは形状を限定するものではない。
なお、最下端に配置された翼型板２０ｄはマスト１０の外面に移動不能に設置されるものであるが、翼型板２０ｄの位置に相当するマスト１０の位置にキー１３を設置して、翼型板２０ｄにも同様にキー溝２３ｄを設けて、移動不能に設置してもよい。

図３の（ｂ）において、マスト５０は断面（平面視）四角形であって、翼型板６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄには平面視で四角形の貫通孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが形成されている。このとき、マスト５０はマスト１０に代わって帆走装置１に設置され、翼型板６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄは翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに代わって帆走装置１に設置されるものである。そして、最下端に配置された翼型板６０ｄの貫通孔６１ｄはマスト５０の外面に移動不能に設置されている。一方、これを除く翼型板６０ａ、６０ｂ、６０ｃの貫通孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃはマスト５０の外面に僅かの隙間を介して対向し、軸心５１方向には摺動自在で、軸心５１の垂直な面内では旋回不能に案内されている。

したがって、風流れによって帆４０に発生した揚力（推力）は、翼型板６０を介して、マスト５０に確実に伝達されるから、昇降手段３０（図示しない）等に揚力が伝達されることがなく構造が簡素になる。
なお、本発明はマスト１０の断面（平面視）形状を四角形に限定するものではなく、翼型板２０を旋回不能に案内することが可能な形状であれば、何れ（例えば、多角形、楕円等）であってもよい。

（翼型板の昇降手段その１）
図４の（ａ）において、帆走装置１は、マスト１０の端に近い位置から中間位置にかけてプーリ３１ａ、３１ｂ、３１ｃが設置され、下端にドラム（巻き取り／巻き戻し）３３を具備するウインチ（図示しない）が設置されている。
一方、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃにはそれぞれ昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃが接続され、昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃはそれぞれプーリ３１ａ、３１ｂ、３１ｃに掛け回された後、ドラム３３に巻き取られている。
すなわち、昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃを巻き取ることによって、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃは上昇され、筒状の帆４０（破線にて示す）が形成（展帆）される。

一方、図４の（ｂ）において、昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃを巻き戻すことによって、翼型板２０ａ、２０ｂ、２０ｃは（自重および帆４０の重量によって）下降し、帆４０は折り畳まれている（縮帆されている）。
なお、図４において、一対のドラム３３と、これに巻き取られるそれぞれ一対の昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃを描いているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、それぞれ１本または複数本の昇降ワイヤー３２ａ、３２ｂ、３２ｃを、１基のドラム３３に巻き取ってもよいし、１本または複数本の昇降ワイヤー３２ａを巻き取るドラム（およびウインチ）と、１本または複数本の昇降ワイヤー３２ｂを巻き取るドラム（およびウインチ）と、１本または複数本の昇降ワイヤー３２ｃを巻き取るドラム（およびウインチ）とを、別個に設けてもよい。

（翼型板の昇降手段その２）
図５において、帆走装置２のマスト１０には、上端に近い位置にプーリ３１ａが設置され、下端にドラム（巻き取り／巻き戻し）３３を具備するウインチ（図示しない）が設置されている。
一方、翼型板２０ａには昇降ワイヤー３２ａが接続され、昇降ワイヤー３２ａはプーリ３１ａに掛け回された後、ドラム３３に巻き取られている。
また、翼型板２０ａと翼型板２０ｂとが連結ワイヤー３４ａによって連結され、翼型板２０ｂと翼型板２０ｃとが連結ワイヤー３４ｂによって連結され、翼型板２０ｃと翼型板２０ｄとが連結ワイヤー３４ｃによって連結されている。

したがって、昇降ワイヤー３２ａを巻き取ることによって、翼型板２０ａは上昇され、翼型板２０ａの上昇に伴って連結ワイヤー３４ａが翼型板２０ｂを引き上げる。この間、帆４０の翼型板２０ａと翼型板２０ｂとの間の範囲は折り畳みが展開され筒状に形成される。そして、同様に、翼型板２０ｂの上昇に伴って連結ワイヤー３４ｂが翼型板２０ｃを引き上げられ、帆４０の翼型板２０ｂと翼型板２０ｃとの間の範囲は折り畳みが展開され筒状に形成される。さらに、翼型板２０ｃの上昇に伴って帆４０の翼型板２０ａと翼型板２０ｂとの間の範囲は折り畳みが展開され筒状に形成される。

一方、昇降ワイヤー３２ａを巻き戻すことによって、前記と反対に、翼型板２０ｃが下降し、ついで、翼型板２０ｂおよび翼型板２０ａが下降し、帆４０は折り畳まれる（図４の（ｂ）参照）。
なお、連結ワイヤー３４ａ、３４ｂ、３４ｃの設置を省略し、帆４０によって翼型板２０ｂ、２０ｃを引き上げるようにしてもよい。

（翼型板の昇降手段その３）
図６において、帆走装置３のマスト１０には、キー１３の外周側にラック１４が形成され、一方、翼型板２０ａには、ラック１４に噛み合うピニオン２４ａが設置され、ピニオン２４ａは図示しない駆動手段によって、回転されるようになっている。
したがって、ピニオン２４ａを回転して、翼型板２０ａを上昇させると、翼型板２０ａは上昇する。そうすると、翼型板２０ａの上昇によって帆４０（破線にて示す）の翼型板２０ａと翼型板２０ｂとの間の範囲は折り畳みが展開され筒状に形成され、図６に示す帆走装置２と同様に、帆４０は展帆される。このとき、帆４０に発生した揚力（推力）は、キー１３の側面とキー溝２３ａ、２３ｂ、２３ｃの側面との当接によってマスト１０に伝達されるから、ラック１４とピニオン２４ａとの歯幅方向での片当たりが防止される。
一方、ピニオン２４ａを反対方向に回転して、翼型板２０ａを下降させると、翼型板２０ａは下降し、図６に示す帆走装置２と同様に、帆４０は縮帆される。なお、帆走装置２に準じて、連結ワイヤー３４ａ、３４ｂ、３４ｃを設けてもよい。

（マストの伸縮機構）
図７において、帆走装置４のマスト１０は、翼型板２０ａが上端に取り付けられたマスト部材１０ａ（上端マストに相当する）と、翼型板２０ｂが上端に取り付けられたマスト部材１０ｂ（中間マストに相当する）と、翼型板２０ｃが上端に取り付けられたマスト部材１０ｃ（中間マストに相当する）と、翼型板２０ｄが上端に取り付けられたマスト部材１０ｄ（下端マストに相当する）と、から構成されている。

そして、最下端に配置されたマスト部材１０ｄの内面に設置されたピニオン（下端ピニオンに相当する）２４ｄが、その上のマスト部材１０ｃの外面に設置されたラック（中間ラックに相当する）１３ｃに噛み合っている。
同様に、マスト部材１０ｃの内面に設置されたピニオン（下方に配置された中間ピニオンに相当する）２４ｃが、その上のマスト部材１０ｂの外面に設置されたラック（上方に配置された中間ラックに相当する）１３ｂに噛み合っている。
同様に、マスト部材１０ｂの内面に設置されたピニオン（上方に配置された中間ピニオンに相当する）２４ｂが、その上のマスト部材１０ａの外面に設置されたラック（上端ラックに相当する）１３ａに噛み合っている。

したがって、ピニオン２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの回転によってマスト部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃは上昇して、マスト１０は延伸するから、帆４０は展帆され、その外面によって対称翼型が形成される。一方、ピニオン２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを反対方向に回転することによってマスト部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃは下降して、マスト１０は縮小するから、帆４０は折り畳まれる（縮帆される）。
このとき、ピニオン２４ｂ、２４ｃ、２４ｄをそれぞれ翼型板２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに設置した形態を図示しているが、かかる形態は、それぞれマスト部材１０ｂ、１１ｃ、１０ｄに設置したものに同じである。
なお、以上は中間マスト部材（マスト部材１０ｂ、１０ｃ）を２本にしているが、本発明はこれに限定するものではなく、１本または３本以上であってもよい。

［実施の形態２：帆走商船］
図８は本発明の実施の形態２に係る帆走商船を模式的に示す平面図である。
図８において、搬送商船５は、船体中央線５ｃ上で、甲板５ｂに実施の形態１に説明した帆走装置１が設置されている。
したがって、帆走装置１が前記構成であるから、例えば、停止時、港内操船時、岸壁係留時（荷役時）等の「不要時」には縮帆することができる。したがって、強風下での操船、着岸／離岸の操船作業を可能にし、帆４０そのものが荷役作業の邪魔になることがない。

また、展帆状態において、帆４０が翼型板２０によって対称翼形状に維持されるから、揚力特性の高い形状を保持することが可能となり、高い推進効率を維持し、省エネ航行が可能になる。また、帆４０に発生した揚力（推力）は、所望の強度や剛性を有するマスト１０を経由して船体５ａに確実に伝達される。
なお、以上は、４基の帆走装置１が設置されているが、本発明はその台数や配置形態を限定するものではなく、１基以上であればよく、複数基の場合、それぞれの間隔は相違してもよい。また、船体の形状や大きさも限定するものではない。

本発明によれば、展帆および縮帆ができると共に、省エネ航行が可能になるから、大型の帆走商船は元より、小型の各種船舶に設置される帆走装置、および各種船舶としても広く利用することができる。

１ 帆走装置
２ 帆走装置
３ 帆走装置
４ 帆走装置
５ 搬送商船
５ａ 船体
５ｂ 甲板
５ｃ 船体中央線
１０ マスト
１０ａ マスト部材（上端マスト部材）
１０ｂ マスト部材（中間マスト部材）
１０ｃ マスト部材（中間マスト部材）
１０ｄ マスト部材（下端マスト部材）
１１ 軸心
１２ 外面
１３ キー
１４ ラック
１４ａ ラック
１４ｂ ラック
１４ｃ ラック
１４ｄ ラック
２０ａ 翼型板
２０ｂ 翼型板
２０ｃ 翼型板
２０ｄ 翼型板
２１ａ 貫通孔
２１ｂ 貫通孔
２１ｃ 貫通孔
２１ｄ 貫通孔
２２ａ 外周
２２ｂ 外周
２２ｃ 外周
２２ｄ 外周
２３ａ キー溝
２３ｂ キー溝
２３ｃ キー溝
２３ｄ キー溝
２４ａ ピニオン
２４ｂ ピニオン
２４ｃ ピニオン
２４ｄ ピニオン
３０ 昇降手段
３１ａ プーリ
３１ｂ プーリ
３１ｃ プーリ
３２ａ 昇降ワイヤー
３２ｂ 昇降ワイヤー
３２ｃ 昇降ワイヤー
３３ ドラム
３４ａ 連結ワイヤー
３４ｂ 連結ワイヤー
３４ｃ 連結ワイヤー
４０ 帆
５０ マスト
５１ 軸心
６０ａ 翼型板
６０ｂ 翼型板
６０ｃ 翼型板
６０ｄ 翼型板
６１ａ 貫通孔
６１ｂ 貫通孔
６１ｃ 貫通孔
６１ｄ 貫通孔

Claims (11)

1. 船体に軸心を中心に旋回自在に立置されるマストと、
   該マストに案内されて昇降し、相互の間隔が変動自在な複数枚の翼型板と、
   前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板を昇降させる昇降手段と、
   前記複数枚の翼型板の外周がそれぞれ接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆と、を有し、
   前記複数枚の翼型板の平面視における輪郭が、前記マストの上端近くに配置されるものほど大きく形成されているか、同じ大きさであることを特徴とする帆走装置。
2. 前記複数枚の翼型板が対称翼型であって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇した際、前記帆の外面によって対称翼型が形成され、前記翼型板が下降した際、前記帆が折り畳まれることを特徴とする請求項１記載の帆走装置。
3. 前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板にそれぞれ昇降ワイヤーが接続され、
   前記マストに複数のプーリが設置され、
   前記マストの下端部に前記プーリに捲き掛けられた前記昇降ワイヤを巻き取るウインチが設置され、
   前記ウインチが前記昇降ワイヤーを巻き取ることによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇し、
   前記ウインチが前記昇降ワイヤーを繰り出すことによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が下降することを特徴とする請求項１又は２記載の帆走装置。
4. 前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板にそれぞれピニオンおよびピニオン駆動手段が設置され、
   前記マストの外面に前記ピニオンが噛み合うラックが軸心に平行に設置され、
   前記ピニオンを回転することによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が昇降することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の帆走装置。
5. 前記複数枚の翼型板のうち前記マストの上端に最も近くに配置される翼型板に昇降ワイヤーが接続され、
   前記隣接する複数枚の翼型板同士が連結ワイヤーによって接続され、
   前記マストの上端近くにプーリが設置され、
   前記マストの下端部に前記プーリに捲き掛けられた前記昇降ワイヤを巻き取るウインチが設置され、
   前記ウインチが前記昇降ワイヤーを巻き取ることによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が上昇し、
   前記ウインチが前記昇降ワイヤーを繰り出すことによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が下降することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の帆走装置。
6. 前記複数枚の翼型板のうち前記マストの上端に最も近くに配置される翼型板にピニオンおよびピニオン駆動手段が設置され、
   前記マストの外面に前記ピニオンが噛み合うラックが軸心に平行に設置され、
   前記隣接する複数枚の翼型板同士が連結ワイヤーによって接続され、
   前記ピニオンを回転することによって、前記マストの下端近くに配置された翼型板を除く前記複数枚の翼型板が昇降することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の帆走装置。
7. 前記マストが断面多角形であって、
   前記翼型板に前記マストが所定の隙間を空けて貫通自在な多角形状の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の帆走装置。
8. 前記マストが断面円形であって、外面に突出する１条または２条以上のキーが軸心方向に設置され、
   前記翼型板に前記突条が所定の隙間を空けて貫通自在な、１条または２条以上のキー溝を有する円形の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の帆走装置。
9. 船体に軸心を中心に旋回自在に立置される下端マストと、
   該下端マストに昇降自在に挿入された中間マストと、
   該中間マストに昇降自在に挿入された上端マストと、
   前記下端マストの上端に設置された対称翼型の下端翼型板と、
   前記中間マストの上端に設置された対称翼型の中間翼型板と、
   前記上端マストの上端に設置された対称翼型の上端翼型板と、
   前記下端マストの内面に設置された下端ピニオンと、
   前記中間マストの内面に設置された中間ピニオンと、
   前記中間マストの外面に設置された前記下端ピニオンが噛み合う中間ラックと、
   前記上端マストの外面に設置された前記中間ピニオンが噛み合う上端ラックと、
   前記下端翼型板の外周と前記中間翼型板の外周と前記上端翼型板の外周とがそれぞれ接合され、可撓性を有する帆布によって形成された伸縮自在な筒状の帆と、を有し、
   前記下端ピニオンおよび前記中間ピニオンの回転によって前記中間マストおよび上端マストが上昇した際、前記帆の外面によって対称翼型が形成され、前記下端ピニオンおよび前記中間ピニオンの回転によって前記中間マストおよび上端マストが下降した際、前記帆が折り畳まれ、
   前記下端翼型板の平面視における輪郭が前記中間翼型板の平面視における輪郭よりも小さいか同じ大きさで、前記中間翼型板の平面視における輪郭が前記上端翼型板の平面視における輪郭よりも小さいか同じ大きさであることを特徴とする帆走装置。
10. 前記中間マストが互いに昇降自在に挿入された複数の中間マスト部材から構成され、
    前記複数の中間マスト部材が前記中間マストと同様の構成であることを特徴とする請求項９記載の帆走装置。
11. 請求項１乃至１０の何れかに記載の帆走装置を有することを特徴とする帆走商船。

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