JP2011098711A - 船用推進システム - Google Patents

Abstract

【課題】船艇の操縦性及び安全性を大幅に向上させる船用推進システムを提供する。
【解決手段】船用推進システム３０は、水流が通過するチャネルを有する導流カバー３２と、推進器４０と、ノズル５０と、少なくとも１つの旋回リング６０、７０とを備える。推進器４０は、本体４１及び本体４１と回転可能に接続されたスクリュープロペラ４２を有する。ノズル５０は、端部が推進器４０の本体４１と接続され、本体４１の出口端から後方へ延びて形成されている。少なくとも１つの旋回リング６０、７０は、ノズル５０の周縁に外嵌し、ノズル５０を所定方向へ向ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、船用推進システムに関し、特に、船艇の操縦性及び安全性を向上させる船用推進システムに関する。

図１に示すように、大型船艇１に用いる従来の推進システム１０は、スクリュープロペラ１２及び舵１４を含む。スクリュープロペラ１２の回転により渦流を発生させ、舵１４を左右方向へ向けることにより、大型船艇１の前進航行及び旋回を行う。しかし、舵１４は、所定の体積を有し、スクリュープロペラ１２の後方に設けられているため、スクリュープロペラ１２により発生する推力の一部が失われる上、スクリュープロペラ１２が開放式で取り付けられているため、回転により発生する水の渦流の損失が生じ、船艇の推進効率は好ましくなかった。また、舵１４がプレート状であるため、船艇の方向転換を行う際、舵１４を大きな角度で曲げなければ、船艇の左旋回又は右旋回を効果的に行うことができなかった。そのため、大型船艇１の操縦性は理想的でなかった。

一方、図２に示すように、従来のモータボート２の推進システム２０は、スクリュープロペラ２２と、スクリュープロペラ２２の後方に設けられた舵２４と、を含む。このようなモータボート２の推進システム２０は、上述の欠点を有する他に、モータボート２を停泊させる際の操縦性を向上させるために、モータボート２の船体前部にサイドスラスター２６が配置されているものがある。しかしその場合、モータボート２は、上述の欠点を有する他に、製造コストが増え、船体の利用可能な内部空間が少なかった。

上述した２種類の推進システム１０、２０のスクリュープロペラ１２、２２及び舵１４、２４は、船艇の底部に設けられているため、例えば、ビニール袋、漁網、水草など、水中にある物が巻き込まれてスクリュープロペラ１２、２２を損壊させる虞があった。また、海中生物（例えば、海牛など）又は潜水や水泳をしている者が怪我をする虞があった。そのため、従来技術は、深い水域の航路を通る船艇にしか適用できなかった。また、上述した２種類の推進システム１０、２０は、後進航行機構により船艇を機敏に動かすことができない欠点があった。

本発明は、上記問題点を鑑みて為されたものであり、その目的は、船艇の操縦性及び安全性を大幅に向上させる船用推進システムを提供することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１の発明では、水流が通過するチャネルを有する導流カバーと、本体及び前記本体と回転可能に接続されたスクリュープロペラを有する推進器と、前記推進器の前記本体と端部が接続され、前記本体の出口端から後方へ延伸したノズルと、前記ノズルの周縁に外嵌し、前記ノズルを所定方向へ向ける少なくとも１つの旋回リングと、を備える。

請求項２の発明では、前記ノズルは、外力を加えると方向を変えることが可能な可撓性体である。

請求項３の発明では、前記ノズルの前部周縁に外嵌し、第１の駆動装置により、前記ノズルを左方向又は右方向に向ける左右方向の旋回リングをさらに備える。

請求項４の発明では、前記ノズルの後部周縁に外嵌し、第２の駆動装置により、前記ノズルを上方又は下方に向ける上下方向の旋回リングをさらに備える。

請求項５の発明では、逆誘導フード及びブラケットをさらに備える。前記逆誘導フードは、前記推進器に向かって折り曲げられた２つの導水口を有する。前記ブラケットは、一方の端部が前記逆誘導フードに接続され、他方の端部が前記推進器の前記本体の外環面に枢着される。第３の駆動装置により前記ブラケットを駆動すると、前記逆誘導フードが第１の位置と第２の位置との間で移動し、前記逆誘導フードが前記第１の位置に位置する場合、前記逆誘導フードは、前記ノズルの延伸方向上にあり、前記逆誘導フードが前記第２の位置に位置する場合、前記逆誘導フードは、前記ノズルの延伸方向上にない。

請求項６の発明では、前記逆誘導フードの内周面には、十字状導流プレートが設けられている。

請求項７の発明では、前記推進器の前記本体は、外カバー、支持軸管及び多数の固定翼を有する。前記外カバーは、後端にノズルが設けられている。前記支持軸管は、前記外カバーの内環面の中央位置に設けられている。前記固定翼は、前記支持軸管の外環面に、十字状に配列されて固定される。前記スクリュープロペラは、プロペラ軸及び複数のブレードを有し、前記プロペラ軸は、前記支持軸管に回転可能に貫設され、終端部が前記ブレードと接続されている。

請求項８の発明では、前記推進器の前記本体は、前記外カバーの外環面の側部へ左右対称に設けられた１対の水切り翼を有する。

請求項９の発明では、前記推進器の前記本体は、前記外カバーの外環面の底側に設けられた安定翼を有する。

（発明の効果）
本発明の船用推進システムは、船艇の操縦性及び安全性を大幅に向上させることができる。

従来の推進システムを大型船艇に取り付けたときの状態を示す側面図。 従来の推進システムをモータボートに取り付けたときの状態を示す側面図。 本発明の一実施形態による船用推進システムを示す断面図。 本発明の一実施形態による船用推進システムを示す分解斜視図。 本発明の一実施形態による船用推進システムを示す側面図。 本発明の一実施形態によるノズルが正常な位置にあるときの状態を示す平面図。 本発明の一実施形態による左右方向の旋回リングにより、ノズルを右方向へ向けたときの状態を示す平面図。 本発明の一実施形態による左右方向の旋回リングにより、ノズルを左方向へ向けたときの状態を示す平面図。 本発明の一実施形態による上下方向の旋回リングにより、ノズルを上方へ向けたときの状態を示す側面図。 本発明の一実施形態による上下方向の旋回リングにより、ノズルを下方へ向けたときの状態を示す側面図。 本発明の一実施形態による逆誘導フードが本体の上方に位置するときの状態を示す側面図。 図１１の背面図。 本発明の一実施形態による本体及びノズルの後方に逆誘導フードが位置するときの状態を示す側面図。 図１３の背面図。 本発明の一実施形態による２つの推進システムを船尾の左右両側に取り付けたときの状態を示す背面図。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

（一実施形態）
図３〜図５に示すように、本発明の一実施形態による推進システム３０は、導流カバー３２、進水路シャーシ（ｉｎｃｏｍｉｎｇ−ｓｔｒｅａｍ ｃｈａｓｓｉｓ）３５、推進器４０、ノズル５０、左右方向の旋回リング（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｒｉｎｇ）６０、上下方向の旋回リング（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｒｉｎｇ）７０及び逆誘導フード（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｇｕｉｄｅ ｈｏｏｄ）８０を含む。

導流カバー３２は、船艇３の船尾３１の底部に配置され、通過する水流をガイドする凹状の導流水路３３を有する。

進水路シャーシ３５は、船艇が前進航行する際に、ゴミ、漂流木、ビニール袋、漁網、水草などが吸入され、スクリュープロペラ４２のプロペラ軸４２２及びブレード４２４に巻き込まれることを防ぐ、進水ガイドカバーの下プレート３６、進水柵プレート３７、進水路の前プレート３８を含む。上述のスクリュープロペラ４２については、以下詳説する。

推進器４０は、本体４１及びスクリュープロペラ４２を有する。本体４１は、外カバー４３、支持軸管４４、４つの固定翼４５、１対の水切り翼（ｗａｔｅｒ−ｂａｆｆｌｉｎｇ ｗｉｎｇ）４６及び安定翼４７を有する。外カバー４３は、多数のボルト（従来技術であるため、図示せず）により船艇３の船尾３１に固定する。支持軸管４４は、外カバー４３の中央位置に固定する。外カバー４３は、水流を通すために用いるチャネル４４２を画定する。固定翼４５は、支持軸管４４の外環面へ十字状に配列して固定する。２つの水切り翼４６は、推進器４０の上方が水流により衝撃を受けることを防ぐために、外カバー４３の外環面へそれぞれ左右対称に設けられている。

安定翼４７は、外カバー４３の外環面の底側に設けられ、船艇３が航行するときの安定性を維持する。スクリュープロペラ４２は、プロペラ軸４２２及び複数のブレード４２４を有する。プロペラ軸４２２は、船艇３の内部に先端部を配置し、例えば、エンジン又は電動モータの動力源（従来技術であるため、図示せず）と接続し、支持軸管４４にプロペラ軸４２２を貫設し、ブレード４２４に終端部を連結して固定する。

ノズル５０は、可撓性材料（例えば、ゴムなど）からなり、外力により方向を変えることができる。ノズル５０は、多数のボルト（従来技術であるため、図示せず）により、推進器４０の本体４１の外カバー４３に接続され、外カバー４３の出口端が後方に延伸している。

図６〜図８に示すように、左右方向の旋回リング６０は、ノズル５０の前方の周縁に外嵌し、推進器４０の本体４１の外カバー４３にそれぞれ枢着された頂縁及び底縁を有する。左右方向の旋回リング６０が第１の駆動装置６２により左方向又は右方向に向けられるとともに、ノズル５０が左方向又は右方向に向けられるため、船艇は旋回する。

図９及び図１０に示すように、上下方向の旋回リング７０は、ノズル５０後部の周縁に外嵌し、左右両側に左右方向の旋回リング６０を枢着し、第２の駆動装置７２の駆動により左右方向の旋回リング６０に対して上下方向へ向けるとともに、ノズル５０により上方又は下方へ噴射することにより、船艇が航行する際の仰俯角を調整し、抵抗力が最小となるように船艇の姿勢を維持しながら前進航行させることができる。

図３〜図５及び図１１〜図１４に示すように、逆誘導フード８０には、１対のブラケット８２と、推進器４０の本体４１の外カバー４３とが枢着されている。逆誘導フード８０は、第３の駆動装置８６により、第１の位置Ｐ１（即ち、後方）と第２の位置Ｐ２（即ち、上方）との間で移動される。図１３に示すように、逆誘導フード８０が第１の位置Ｐ１（即ち、後方）に位置するとき（即ち、逆誘導フード８０がノズル５０の延伸方向上に位置するとき）、スクリュープロペラの回転により発生する高速水流は、逆誘導フード８０により噴出方向が前方に変化し、船艇を後進航行させる。

また、図１１に示すように、逆誘導フード８０が第２の位置Ｐ２（即ち、上方）に位置するとき（即ち、逆誘導フード８０がノズル５０の延伸方向から外れて推進器４０の上方に位置するとき）、水流が後方へ直接に噴出され、船艇を前進航行させることができる。さらに詳細には、逆誘導フード８０は、前方及び略下向きに傾けた２つの導水口８４が両側に設けられ（図４に示す）、十字状導流プレート８８が内周面に設けられている。導水口８４及び十字状導流プレート８８は、逆誘導フード８０の水流を導水口８４の左右側又は下側から前方へ噴出させる以外に、十字状導流プレート８８により水流の分配割合を調整することにより、船艇を後進航行させながら左右へ方向転換させることができる。これにより、船艇を後進航行させるときの操縦性を大幅に向上させることができる。

上述の構成により、船艇の動力源をオンしてスクリュープロペラ４２を回転させると、船艇の底部にある海水がスクリュープロペラ４２の回転により、導流カバー３２の導流水路３３の中に吸入されて本体４１のチャネル４４２を通る。また、十字状に配列された固定翼４５により特定方向の回転を発生させ、前述の水流方向と反対方向にスクリュープロペラ４２が回転されるため、導流水路３３から流入された水流がスクリュープロペラ４２により加圧された後、ノズル５０により迅速に後方へ噴出し、船艇３が前進航行する。このように、推進器４０が発生させる渦流による発生するロスは、従来のスクリュープロペラが発生させる渦流のロスより大幅に小さいため、推進効果を向上させることができる。

図６〜図８に示すように、船艇３の左旋回又は右旋回を行う際、第１の駆動装置６２により、左右方向の旋回リング６０を左方向又は右方向へ向ける。左右方向の旋回リング６０を左方向又は右方向へ向けると、可撓性のノズル５０も同時に同じ方向に向くため、ノズル５０から噴出される水流は、ノズル５０が向けられた方向で船艇３の左後方又は右後方に噴出し、船艇３の左旋回又は右旋回を行うことができる。

船艇３の船尾３１は、積載物の重量及び積載位置の影響により、喫水が深くなったり浅くなったりする。図９及び図１０に示すように、第２の駆動装置７２により上下方向の旋回リング７０を上方向又は下方向へ向けると、ノズル５０自体が有する可撓性により、上下方向の旋回リング７０が上方向又は下方向に向けられ、船艇３が航行するときの仰俯角を調整し、抵抗力が最小となるように船艇３の姿勢を維持しながら前進航行させることができる。

図１１〜図１４に示すように、船艇３の後進航行をする際、逆誘導フード８０は、第３の駆動装置８６（図３に示す）により、第２の位置Ｐ２（即ち、上方）から第１の位置Ｐ１（即ち、後方）へ移動し、ノズル５０の延伸方向上に逆誘導フード８０を位置させる。これにより、ノズル５０から後方へ水流が噴出する際、逆誘導フード８０の十字状導流プレート８８の案内により、逆誘導フード８０の２つの導水口８４に分けてから、逆誘導フード８０の２つの導水口８４から船首方向へ噴出させ、船艇３を後進航行させる動力を提供する。また、船艇３を後進航行させる際、同時にノズル５０を向ける方向を調整すると、必要に応じて船艇３を左後方又は右後方に向けて後進航行させることができる。

上述したことから分かるように、本発明の推進システム３０は、以下（１）〜（５）の特長を有する。
（１）推進システム３０の底縁の高さが、船艇３の底部の高さに略等しいため、本発明の船艇３は、航行時の抵抗力が小さい上、水深が浅い航路を進行する船艇に適用しても座礁することがない。また、図１５に示すように、本発明の推進システム３０は、船尾３１の左右両側へ推進システム３０を２つ取り付けることもできる。

（２）本発明の推進システム３０は、スクリュープロペラ４２のブレード４２４が外側に露出されない上、進水路シャーシ３５が設けられているため、船艇が前進航行する際にゴミ、漂流木、ビニール袋、漁網、水草などを吸い込み、スクリュープロペラ４２のプロペラ軸４２２及びブレード４２４に巻き付くことを防ぐことができる。また、船艇を停泊させる際は、逆誘導フード８０を下げて保護カバーとして用いることができるため、水中生物又は潜水している者がブレード４２４により怪我することを防ぐことができる。

（３）本発明の推進システム３０は、逆誘導フード８０により船艇３の後進航行を制御することができるため、製造コストを有効に節減し、従来のように高価なサイドスラスターを取り付ける必要がない。そのため、サイドスラスターを取り付けるための内部空間が必要なく、内部空間を有効に利用することができる。

（４）本発明の推進システム３０は、進入した水流を集中させ、ジェット水流としてノズル５０から噴出させる。これにより、推進効率を高めることができる上、船艇の前進航行及び後進航行の操縦性を高めることができる。言い換えると、左右方向の旋回リング６０により、可撓性を有するノズル５０の向きを変えて船艇３の旋回を制御することができるため、船艇３の操縦性を大幅に向上させることができる。

（５）推進システム３０は、上下方向の旋回リング７０を上方又は下方に向け、船尾３１の仰俯角を最適な角度に調整することにより、大きな抵抗力が前進航行の速度に影響を与えることを防ぐことができる。言い換えると、本発明の推進システム３０は、抵抗力が最も小さい仰俯角で船艇を航行させることができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

３：船艇、３０：推進システム、３１：船尾、３２：導流カバー、３３：導流水路、３５：進水路シャーシ、３６：進水ガイドカバーの下プレート、３７：進水柵プレート、３８：進水路の前プレート、４０：推進器、４１：本体、４２：スクリュープロペラ、４３：外カバー、４４：支持軸管、４５：固定翼、４６：水切り翼、４７：安定翼、５０：ノズル、６０：左右方向の旋回リング、６２：第１の駆動装置、７０：上下方向の旋回リング、７２：第２の駆動装置、８０：逆誘導フード、８２：ブラケット、８４：導水口、８６：第３の駆動装置、８８：十字状導流プレート、４２２：プロペラ軸、４２４：ブレード、４４２：チャネル、Ｐ１：第１の位置（後方）、Ｐ２：第２の位置（前方）。

Claims (9)

1. 水流が通過するチャネルを有する導流カバーと、
   本体及び前記本体と回転可能に接続されたスクリュープロペラを有する推進器と、
   前記推進器の前記本体と端部が接続され、前記本体の出口端から後方へ延伸したノズルと、
   前記ノズルの周縁に外嵌し、前記ノズルを所定方向へ向ける少なくとも１つの旋回リングと、を備えることを特徴とする船用推進システム。
2. 前記ノズルは、外力を加えると方向を変えることが可能な可撓性体であることを特徴とする請求項１に記載の船用推進システム。
3. 前記ノズルの前部周縁に外嵌し、第１の駆動装置により、前記ノズルを左方向又は右方向に向ける左右方向の旋回リングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の船用推進システム。
4. 前記ノズルの後部周縁に外嵌し、第２の駆動装置により、前記ノズルを上方又は下方に向ける上下方向の旋回リングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の船用推進システム。
5. 逆誘導フード及びブラケットをさらに備え、
   前記逆誘導フードは、前記推進器に向かって折り曲げられた２つの導水口を有し、
   前記ブラケットは、一方の端部が前記逆誘導フードに接続され、他方の端部が前記推進器の前記本体の外環面に枢着され、第３の駆動装置により前記ブラケットを駆動すると、前記逆誘導フードが第１の位置と第２の位置との間で移動し、前記逆誘導フードが前記第１の位置に位置する場合、前記逆誘導フードは、前記ノズルの延伸方向上にあり、前記逆誘導フードが前記第２の位置に位置する場合、前記逆誘導フードは、前記ノズルの延伸方向上にないことを特徴とする請求項１に記載の船用推進システム。
6. 前記逆誘導フードの内周面には、十字状導流プレートが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の船用推進システム。
7. 前記推進器の前記本体は、外カバー、支持軸管及び多数の固定翼を有し、
   前記外カバーは、後端にノズルが設けられ、
   前記支持軸管は、前記外カバーの内環面の中央位置に設けられ、
   前記固定翼は、前記支持軸管の外環面に、十字状に配列されて固定され、
   前記スクリュープロペラは、プロペラ軸及び複数のブレードを有し、
   前記プロペラ軸は、前記支持軸管に回転可能に貫設され、終端部が前記ブレードと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の船用推進システム。
8. 前記推進器の前記本体は、前記外カバーの外環面の側部へ左右対称に設けられた１対の水切り翼を有することを特徴とする請求項７に記載の船用推進システム。
9. 前記推進器の前記本体は、前記外カバーの外環面の底側に設けられた安定翼を有することを特徴とする請求項７に記載の船用推進システム。

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