JP2015160494A - Hydrofoil craft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全水没型の水中翼を備えた水中翼船に関する。 The present invention relates to a hydrofoil ship equipped with a submerged hydrofoil.
全水没型の水中翼は、一般に船底の水平軸に回動可能に軸着するか、或いは船底に取付けたリンク機構に取付けられるストラッドに固定され、翼走中、水面浮遊物のような障害物がストラッドに衝突したときにストラッドが跳ね上がって衝突時に衝撃を緩和できるようにしている(特許文献1、2)。 A submerged hydrofoil is generally pivotally mounted on the horizontal axis of the bottom of the ship, or fixed to a straddle attached to a link mechanism attached to the bottom of the ship. The straddle jumps up when it collides with the straddle so that the impact can be reduced during the collision (Patent Documents 1 and 2).
水中翼が取付けられるストラッドを平行リンク機構で構成したものも知られる。特許文献3に示されるものがそうで、この文献3に開示される水中翼船では、水中翼がアクチュエイターにより高速時においては前部位置に、低速時においては後部位置に切換えられ、水中翼によって得られる揚力を高速時においては船体の重心より前側に、低速時においては後側に位置させて推進抵抗を下げるようにしている。 A structure in which a strad to which a hydrofoil is attached is configured by a parallel link mechanism is also known. This is the case with the hydrofoil boat disclosed in Patent Document 3, and the hydrofoil is switched to the front position at high speed by the actuator and to the rear position at low speed by the actuator. The propulsive force obtained by the above is positioned forward of the center of gravity of the hull at high speeds and rearward at low speeds to reduce propulsion resistance.
水中翼が全水没型の水中翼船においてはまた、翼走時船底が水面より浮上するタイプのもので、推進機構にプロペラではなく、ウォータージェットが用いられる。 A hydrofoil with a submerged hydrofoil is also of a type in which the bottom of the hydrofoil floats above the water surface, and a water jet is used instead of a propeller for the propulsion mechanism.
図1は、ストラッド1が上端において船体2の船底に水平軸3にて軸支され、前後に跳ね上がることができるようになった水中翼船の概略構造を示すもので、ストラッド下端には水中翼4が固定されている。 FIG. 1 shows a schematic structure of a hydrofoil ship in which a straddle 1 is pivotally supported by a horizontal shaft 3 on the bottom of a hull 2 at the upper end and can jump back and forth. 4 is fixed.
翼走中、ストラッド1が水面浮遊物に衝突すると、ストラッド1は後方に跳ね上がり、水中翼4が図1の一点鎖線で示すように傾いて仰角が下向きとなり、この結果、揚力が図の矢印で示すように下向きとなって船体2が急激に押し下げられ、急降下、急減速を引き起こすようになる。そのため図1に示すような水中翼4の支持構造では、浮遊物衝突時に乗員や乗客に安全上に問題を生じ易い。 When the straddle 1 collides with the floating surface during wing running, the straddle 1 jumps backward, the hydrofoil 4 tilts as shown by the one-dot chain line in FIG. 1, and the elevation angle is downward. As shown in the figure, the hull 2 is suddenly pushed down and suddenly descends and decelerates. Therefore, in the support structure of the hydrofoil 4 as shown in FIG. 1, it is easy to cause a safety problem for passengers and passengers at the time of floating object collision.
上述する水中翼船ではまた、水中翼が海底と接触するような水深の浅い場所では、水中翼4を跳ね上げた状態で航走されるが、図1に示すように水中翼4が傾いた状態では水中翼4が水中にあっても翼走できない。 The hydrofoil described above is also sailed with the hydrofoil 4 flying up in a shallow place where the hydrofoil is in contact with the seabed, but the hydrofoil 4 is tilted as shown in FIG. In the state, even if the hydrofoil 4 is underwater, it cannot run.
この点、特許文献3に開示される水中翼船では、ストラッドが平行リンク機構で構成されることにより水中翼が跳ね上がっても仰角は変わらず、上記のような問題は生じないが、水中翼が平行移動すると、揚力作用点も船体の前後方向に変位し、揚力バランスが正常に維持されなくなる。 In this respect, in the hydrofoil ship disclosed in Patent Document 3, the elevation is not changed even if the hydrofoil jumps up because the straddle is configured by the parallel link mechanism, and the above problem does not occur. When translated, the lift action point is also displaced in the longitudinal direction of the hull, and the lift balance is not maintained normally.
本発明は、水中翼のストラッドに平行リンク機構を用いた水中翼船において、水中翼が跳ね上がっても仰角はもとよりのこと、揚力も船体の前後方向に変位することがない全水没型の水中翼を備えた水中翼船を提供することを目的とする。 The present invention relates to a hydrofoil ship that uses a parallel link mechanism for a hydrofoil straddle, and is a fully submerged hydrofoil in which the lift does not displace in the longitudinal direction of the hull, even if the hydrofoil jumps up. It aims at providing the hydrofoil ship provided with.
請求項1に係る発明は、水中翼を支持するストラッドが相対抗する一組目の平行なリンクと、該リンクに連結される二組目の平行なリンクとで平行四辺形を形成する第1の平行リンク機構で構成され、前記一組目の相対向する平行なリンクのうち、一方のリンクは船体に対し、該船体の前後方向に移動可能に支持され、他方のリンクには水中翼が固定されるか或いは他方のリンク自体が水中翼で構成される、全水没型の水中翼を備えた水中翼船において、前記二組目の相対向する平行なリンクのうち、一方のリンクが直線運動機構又は近似直線運動機構の一部を構成して、前記一組目の平行なリンクのうちの他方のリンクに軸着され、該一組目の平行なリンクのうちの他方のリンクは、水中翼の抑角と同角度をなして、前記直線運動機構又は近似直線運動機構により垂直ないし近似垂直直線方向に動きながら平行移動することを特徴とし、 In the first aspect of the present invention, the first set of parallel links that the strads supporting the hydrofoil oppose each other and the second set of parallel links connected to the links form a first parallelogram. Of the first set of parallel links, one link is supported so as to be movable in the front-rear direction of the hull, and the other link has a hydrofoil on the other link. In a hydrofoil ship with a fully submerged hydrofoil, which is fixed or the other link itself is composed of hydrofoil, one of the two sets of parallel links facing each other is straight. Forming a part of a motion mechanism or an approximate linear motion mechanism and pivotally attached to the other of the first set of parallel links, the other of the first set of parallel links being The linear motion mechanism or the same angle as the suppression angle of the hydrofoil And wherein the translating while moving vertically to approximate vertical linear direction by the linear motion mechanism similar,
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記二組目の平行なリンクのうち、翼走時に先行側となるリンクは、横断面が船の進行方向に向かって先細りの流線形をなし、後行側のリンクのうち、少なくとも前側部に被さることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, in which, of the second set of parallel links, the link that is the leading side during wing running has a transverse cross section that tapers in the direction of travel of the ship. It is linear and covers at least the front side portion of the following links.
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、直線運動機構又は近似直線運動機構の一部を構成する前記一方のリンクにクランクアームが軸着され、該クランクアームがアクチュエイターにより回転駆動されることを特徴とし、 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein a crank arm is pivotally attached to the one link constituting a part of the linear motion mechanism or the approximate linear motion mechanism, and the crank arm is an actuator. It is characterized by being rotationally driven by
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれかの請求項に係る発明において、前記第1の平行リンク機構に設けた取水口より取り入れられた水が船体内において、ポンプにより加圧されたのち船尾側の放出口より後方に排出されることにより推力を得るウォータージェット推進機構が設けられ、該推進機構中には流路を構成する配管中に管軸方向にスライドして伸縮する伸縮管が設けられることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein water taken in from a water intake provided in the first parallel link mechanism is pressurized by a pump in the hull. After that, a water jet propulsion mechanism that obtains thrust by being discharged rearward from the discharge port on the stern side is provided, and the propulsion mechanism slides in the pipe axis direction and expands and contracts in the pipe constituting the flow path. A telescopic tube is provided.
請求項1に係る発明によると、水中翼は浮遊物が衝突し、或いは水深の浅い場所で跳ね上げられても仰角を一定に維持して垂直方向に揚がり、仰角が変化することがないため、急降下、急減速を引き起こすことがなく、浮遊物衝突時に乗員や乗客に安全上の問題を生ずることがないうえ、揚力作用点が船体の前後方向に変位しないため、船体の揚力バランスを正常に維持することができる。 According to the first aspect of the invention, the hydrofoil is lifted in the vertical direction while maintaining a constant elevation angle even if the suspended object collides or is splashed in a shallow place, and the elevation angle does not change. Sudden descent and deceleration will not occur, and there will be no safety problems for passengers and passengers at the time of floating collision, and the lift action point will not be displaced in the longitudinal direction of the hull, so that the hull lift balance is maintained normally. can do.
請求項2に係る発明によると、平行リンク機構を構成する二組目の平行なリンクのうち、翼走時に先行側となるリンクは断面が流線形をなし、後行側のリンクの少なくとも前側部に被さることにより、翼走時の水の抵抗を少なくすることができる。 According to the invention according to claim 2, of the second set of parallel links constituting the parallel link mechanism, the link which is the leading side when the blades run is streamlined in cross section, and at least the front side portion of the trailing side link It is possible to reduce the resistance of water when the wing is running.
請求項3に係る発明によると、アクチュエイターによりクランクアームを回転駆動することで水中翼を昇降させ、水深の浅い場所でも抑角を変えることなく水中翼を揚げて翼走を維持することができる。 According to the invention of claim 3, the hydrofoil can be moved up and down by rotating the crank arm by the actuator, and the hydrofoil can be raised and the blade running can be maintained without changing the suppression angle even at a shallow water depth. .
請求項4に係る発明によると、二組目の相対向する平行なリンクのうち、直線運動機構又は近似直線運動機構の一部を構成する一方のリンクが俯仰することで、該リンクの上端が船体の前後方向に移動して配管中の管路の長さが変化しても伸縮管が伸縮することにより対処することができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, one link which comprises a part of linear motion mechanism or an approximate linear motion mechanism among 2nd sets of parallel links which oppose is raised, and the upper end of this link becomes Even if the length of the pipeline in the pipe changes by moving in the front-rear direction of the hull, it can be dealt with by the expansion and contraction of the expansion and contraction pipe.
以下、本発明の実施形態の水中翼船について図面により説明する。
図2は、全水没型の水中翼11を供えた水中翼船を示すもので、ストラッドが前側ストラッド12と後側ストラッド13とで構成され、両ストラッド12及び13は各一端の上端がそれぞれ水中翼船の船体14の前後方向にスライド可能に取付けられるスライダー15に軸着されると共に、各他端の下端が水中翼11に軸着され、スライダー15が一組目の平行なリンクのうちの一方のリンクであり、船体14の前後方向に移動可能に支持されるリンクを構成し、水中翼11が他方のリンクを構成している。水中翼11はリンクを構成する代わりに図3に示すように、他方のリンクである、リンク9に固定してもよい。前後のストラッド12及び13は二組目の平行なリンクを構成し、これら一組目と二組目の各リンクが第1の平行リンク機構16を構成している。
Hereinafter, a hydrofoil ship according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a hydrofoil ship provided with a fully submerged hydrofoil 11. The straddle is composed of a front straddle 12 and a rear straddle 13, and both straddles 12 and 13 have their respective upper ends at the underwater. Attached to a slider 15 slidably mounted in the front-rear direction of the hull 14 of the wing ship, a lower end of each other end is attached to the hydrofoil 11, and the slider 15 is one of the first set of parallel links. One link is configured to be supported so as to be movable in the front-rear direction of the hull 14, and the hydrofoil 11 configures the other link. Instead of constituting the link, the hydrofoil 11 may be fixed to the link 9, which is the other link, as shown in FIG. 3. The front and rear strads 12 and 13 constitute a second set of parallel links, and the first set and the second set of links constitute a first parallel link mechanism 16.
後側ストラッド13は上述するように下端において水中翼11に軸着されるが、この軸着点は好ましくは水中翼11によって生ずる揚力の作用点と合致させる。後側スタッド13にはまた、その中間部にクランクアーム17の一端が軸着され、クランクアーム17の他端は船体14に軸着されており、クランクアーム17は後側スタッド13及びスライダー15と共に、スコット・ラッセル式近似直線運動機構18を構成している。この機構18では、図3に示すようにアーム17との連結点の両側の後側ストラッド13の長さをa、bとし、クランクアーム17の長さをrとすると、r/a=a/bに設定されており、ストラッドが俯仰すると、スライダー15のスライドを伴いながらクランクアーム17が回動し、後側ストラッド下端の水中翼11との軸着点が図の矢印方向で示す垂直方向の軌跡を描いて昇降する。そして水中翼11が前記軌跡と所定の角度(図示する例では略直交)の仰角を維持して昇降する。 The rear straddle 13 is pivotally attached to the hydrofoil 11 at the lower end as described above, and this pivot point preferably matches the point of action of the lift generated by the hydrofoil 11. In addition, one end of a crank arm 17 is pivotally attached to the middle portion of the rear stud 13, and the other end of the crank arm 17 is pivotally attached to the hull 14, and the crank arm 17 together with the rear stud 13 and the slider 15. The Scott Russell approximate linear motion mechanism 18 is configured. In this mechanism 18, as shown in FIG. 3, when the lengths of the rear straddles 13 on both sides of the connection point with the arm 17 are a and b, and the length of the crank arm 17 is r, r / a = a / When the straddle is raised, the crank arm 17 is rotated while the slider 15 slides, and the axial landing point with the hydrofoil 11 at the lower end of the rear straddle is the vertical direction indicated by the arrow in the figure. Draw up and down a trace. The hydrofoil 11 moves up and down while maintaining an elevation angle of a predetermined angle (substantially orthogonal in the illustrated example) with the locus.
本実施形態によると、浮遊物がストラッドに衝突し、ストラッドが跳ね上がっても水平翼11は所定の仰角を維持しながら、垂直方向に上昇し、揚力作用点が変位することもない。 According to this embodiment, even if a suspended object collides with the straddle and the straddle jumps up, the horizontal wing 11 rises in the vertical direction while maintaining a predetermined elevation angle, and the lift action point is not displaced.
前記実施形態において、クランクアーム17は、ストラッド13の俯仰によって回動するが、クランクアーム17をアクチュエイター、例えば減速機付きモータにクラッチを介して連結し、常時はクラッチを切っておいてクランクアーム17が回動可能であるようにしておき、浮遊物がストラッドに衝突してストラッドが跳ね上がるときには、クランクアーム17が回動するようにしておく一方、水中翼11を昇降させる必要があるときには、クラッチを入れてモータにより減速機を介してクランクアーム17を回動させ、これによりストラッドをスライダー15のスライドを伴いながら、俯仰させるようにしてもよい。いずれにしても上述するストラッド及び水中翼11は翼走中は固定状態であり、浮遊物等が衝突して一定以上の負荷が掛ったときには跳ね上がるようにしておく必要がある。そのために上述するようなクラッチを用いる場合、このクラッチには例えば摩擦クラッチを使用するとよい。 In the above-described embodiment, the crank arm 17 is rotated by raising and lowering the straddle 13. However, the crank arm 17 is connected to an actuator, for example, a motor with a reduction gear, via a clutch, and the clutch arm is normally disconnected and the crank arm 17 is disconnected. 17 is pivotable, and when the suspended object collides with the straddle and the straddle jumps up, the crank arm 17 is swung while the hydrofoil 11 needs to be lifted or lowered. And the crank arm 17 may be rotated by a motor via a speed reducer, whereby the straddle may be lifted while the slider 15 slides. In any case, the above-described straddle and hydrofoil 11 are in a fixed state while the blade is running, and it is necessary that the straddle and the hydrofoil 11 jump up when a suspended object or the like collides and a load exceeding a certain level is applied. Therefore, when using a clutch as described above, for example, a friction clutch may be used as this clutch.
クランクアーム17を回動駆動させて水中翼11を昇降させるようにした場合、水深の浅い場所では水中翼11を上昇させ、仰角を変えないで、また揚力バランスを変えないで、翼走させることができる。
水中翼11を昇降させるのにクランクアーム17を回転駆動させる代わりにスライダー15をスライド操作させて行うようにしてもよい。この場合、スライダーを操作する駆動機構は、浮遊物がストラッドに衝突してストラッドが跳ね上がるのに支障を来たさないように、スライダーを操作するときだけスライダーに連結するか、或いはストラッドが跳ね上がるときのスライダーのスライドを許容できるように構成しておく必要がある。
When the hydrofoil 11 is moved up and down by rotating the crank arm 17, the hydrofoil 11 is lifted at a shallow water depth, and the blade is allowed to run without changing the elevation angle or changing the lift balance. Can do.
Instead of rotating the crank arm 17 to raise and lower the hydrofoil 11, the slider 15 may be slid and operated. In this case, the drive mechanism for operating the slider is connected to the slider only when operating the slider, or the straddle jumps so that the floating object does not interfere with the straddle and the straddle jumps. It is necessary to configure so that the slider can be slid.
図4は、水深の浅いところでも翼走が安定して行えるようにするため、スライダー21を水平部21aと、該水平部下に突設され、側面視(図においては正面視)で三角形又は台形の垂直部21bとにより縦断面がL形又はT形をなすように形成して、水平部21aを船体14にスライド可能に支持させる一方、水中翼11に同じく側面視で三角形又は台形をなすブラケット22を斜面が前記垂直部21bの斜面と対称形となるように縦向きに取付け、スライダー21の垂直部21bとブラケット22を前側スタッド12と後側スタッド13とで連結して第1の平行リンク機構23を構成してなるものである。 In FIG. 4, in order to stably perform blade running even in shallow water, the slider 21 is provided with a horizontal portion 21 a and a lower portion of the horizontal portion, and is triangular or trapezoidal in side view (front view in the figure). The vertical section 21b of the vertical section 21b is formed so that the longitudinal section is L-shaped or T-shaped, and the horizontal section 21a is slidably supported on the hull 14, while the hydrofoil 11 also has a triangular or trapezoidal shape when viewed from the side. 22 is mounted vertically so that the slope is symmetrical with the slope of the vertical portion 21b, and the vertical portion 21b of the slider 21 and the bracket 22 are connected by the front stud 12 and the rear stud 13 to form a first parallel link. The mechanism 23 is configured.
図2及び図3に示す実施形態において、水深の浅いところで水中翼11を引き揚げると、前後のストラッド12及び13の該ストラッドと直交する方向での間隔が狭まり、折り畳むと、前後のストラッド12及び13が重なった状態となって、水中翼11を安定して支持できなくなるが、図4に示す実施形態によると、水中翼11を引き揚げても前後のストラッド12及び13間における、これらストラッドと直交する方向の間隔を図示するように広く維持できるようになり(一点鎖線は船体側に折り畳んだ状態を示す)、水中翼11を安定して支持することができ、推進の浅いところでの翼走が安定する。 In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, when the hydrofoil 11 is lifted at a shallow depth, the distance between the front and rear straddles 12 and 13 in the direction orthogonal to the straddles is reduced, and when folded, the front and rear straddles 12 and 13 are folded. However, according to the embodiment shown in FIG. 4, even if the hydrofoil 11 is lifted, the struts 12 and 13 in the front and rear are orthogonal to these straddles. The distance between the directions can be maintained widely as shown in the figure (the alternate long and short dash line indicates the folded state on the hull side), the hydrofoil 11 can be supported stably, and the wing running at a shallow propulsion is stable. To do.
なお、図2に示す船体14は船底が段をなしていないが、特許文献2の図12に示されるように段をなし、該段に折りたたんだ水中翼11を格納させるようにしてもよい。 Although the hull 14 shown in FIG. 2 does not have a stepped bottom, the hull 14 may be stepped as shown in FIG. 12 of Patent Document 2, and the hydrofoil 11 folded into the step may be stored.
図5は、前記ストラッド12及び13の好ましい断面形状を示すもので、翼走時に先行側となる前側ストラッド12は長手方向と直交する横断面が流線型をなし、後部が翼走時に後行側となる後側ストラッド13の前側部に被さって翼走時の水の抵抗を少なくできるようにしたものである。図示する例において、前側ストラッド12は後部において後側ストラッド13の前側部に被さっているが、後側ストラッド全体に被さるようにしてもよい。また後側ストラッド13も図示するように断面が前側ストラッド12と前後逆向きの流線型をなして後流で渦の発生を少なくできるようにしているが、流線型をなしていなくてもよい。図中、24は後側ストラッド13を空洞にすることによって形成される、水を取り入れる流路で、常時水に漬かる任意の箇所、例えば下端部の船首側に取水口となる開口(図示しない)を有している。この流路24は図2に示す実施形態においても後側ストラッド13に形成されている。 FIG. 5 shows a preferred cross-sectional shape of the straddles 12 and 13, wherein the front straddle 12 which is the leading side when the blades run is a streamlined cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the rear part is the trailing side when the blades are running. It covers the front side portion of the rear side straddle 13 so that the resistance of water during wing running can be reduced. In the illustrated example, the front straddle 12 covers the front side portion of the rear straddle 13 at the rear portion, but may cover the entire rear straddle. Further, as shown in the figure, the rear straddle 13 has a streamline shape whose cross section is opposite to that of the front straddle 12 so as to reduce the generation of vortices in the wake, but it does not have to be streamlined. In the figure, reference numeral 24 denotes a flow path for taking in water, which is formed by making the rear straddle 13 hollow, and is an opening (not shown) that serves as a water intake port at any location where it is always immersed in water, for example, at the bow side at the lower end. have. The flow path 24 is also formed in the rear straddle 13 in the embodiment shown in FIG.
図5に示すストラッド12及び13は水中翼の例えば中央部に一箇所取付けてもよいが、好ましい実施形態では水中翼11の前後2箇所にそれぞれ取付けられ、それぞれのストラッド12又は13が直線運動機構又は近似直線運動機構、例えば前述するようなスコット・ラッセル式近似直線運動機構18の一部を構成する。 The straddles 12 and 13 shown in FIG. 5 may be attached at one location, for example, at the center of the hydrofoil. In a preferred embodiment, the straddles 12 and 13 are respectively attached at two locations on the front and rear sides of the hydrofoil 11. Alternatively, it constitutes a part of an approximate linear motion mechanism, for example, the Scott-Russell approximate linear motion mechanism 18 as described above.
図2に示すように、船体内には前記流路24と接続される配管25を設け、該配管25にはポンプ26を備えている。このポンプ26は前記取水口より海水又は湖水を取り入れて後側ストラッド13内の流路24及び配管25内に通し、加圧して船体の任意の箇所、例えば図示するように船尾より後方に排出し、前記流路24及び配管25と共に水中翼船のジェット推進機構を構成している。前記実施形態では、後側ストラッド13が空洞で、流路24を備えているが、前側ストラッド12を空洞にして流路を形成し、前記配管25に接続するようにしてもよいし、ストラッド12、13に流路24を形成する代わりにストラッド12又は13或いはストラッド間に吸込管を添設し、該吸込管を前記配管25に接続するようにしてもよい。 As shown in FIG. 2, a pipe 25 connected to the flow path 24 is provided in the hull, and the pipe 25 is provided with a pump 26. The pump 26 takes in seawater or lake water from the intake port, passes it through the flow path 24 and the pipe 25 in the rear straddle 13, pressurizes it, and discharges it at an arbitrary position of the hull, for example, rearward from the stern as shown. Together with the flow path 24 and the pipe 25, a jet propulsion mechanism of a hydrofoil is constituted. In the embodiment, the rear straddle 13 is hollow and includes the flow path 24. However, the front straddle 12 may be hollow to form a flow path, and the rear stradd 13 may be connected to the pipe 25. , 13, instead of forming the flow path 24, a suction pipe may be provided between the straddles 12 or 13 or the straddles, and the suction pipe may be connected to the pipe 25.
なお、図示していないが、前倒ストラッド12と後側ストラッド13の少なくとも一方には浮遊物がストラッドに衝突したときの衝撃を吸収する、例えばエアシリンダーよりなるか、バネを備えた既知のダンパーが設けられ、該ダンパーは前述のクラッチを切ってクランクアーム17が自由に回動できるようにした状態で機能する。 Although not shown in the drawings, at least one of the forward straddle 12 and the rear straddle 13 absorbs an impact when a floating object collides with the straddle, for example, an air cylinder or a known damper provided with a spring. The damper functions in a state in which the clutch arm is disengaged so that the crank arm 17 can freely rotate.
本実施形態の水中翼船において、浮遊物がストラッド12に衝突したときには、両ストラッド12及び13が共に跳ね上がるが、跳ね上がっても水中翼11は所定の仰角を保ったまま垂直方向に平行移動するため、船体14が急降下したり、急減速して乗員や乗客に安全上の問題を生ずることがなく、また揚力作用線が変わらず、揚力バランスが維持される。 In the hydrofoil ship of the present embodiment, when a suspended object collides with the straddle 12, both straddles 12 and 13 jump up, but the hydrofoil 11 moves parallel in the vertical direction while maintaining a predetermined elevation angle even if it jumps up. The hull 14 does not drop or decelerate suddenly to cause a safety problem for passengers or passengers, the lift action line does not change, and the lift balance is maintained.
図6は、図3に示す前期実施形態において、a=b=rに設定して後側ストラッド下端の水中翼11との軸着点が厳正な直線運動を描くようにしたスコット・ラッセル式直線運動機構を用いた水中翼支持機構30の原理図を示すもので、クランクアーム28は後側ストラッド29の中央に軸着され、該軸着点両側の後側ストラッド29の長さは等しく、かつクランクアーム28と同一長さとなっている。図中、31は船体の前後方向にスライド可能に取着されるスライダーであり、32は水中翼、33は前側ストラッドである。 FIG. 6 is a Scott-Russell type straight line in which a = b = r is set in the previous embodiment shown in FIG. 3 so that the axial point of contact with the hydrofoil 11 at the lower end of the rear straddle draws a strict linear motion. A principle diagram of a hydrofoil support mechanism 30 using a motion mechanism is shown, in which a crank arm 28 is axially attached to the center of a rear straddle 29, and the lengths of the rear straddles 29 on both sides of the axial attachment point are equal, and It has the same length as the crank arm 28. In the figure, 31 is a slider that is slidably mounted in the longitudinal direction of the hull, 32 is a hydrofoil, and 33 is a front straddle.
前記実施形態では、直線運動機構としてスコット・ラッセル式近似直線運動機構又は直線運動機構を用いているが、これ以外の既知の他の直線運動機構、例えば図7に示すように、一組目の平行なリンクである前側ストラッド35の上端及び他方の後側ストラッド36の上端をそれぞれ第2の平行リンク機構44に軸着して連結し、ストラッド35、36の俯仰により平行リンク機構44も左右に傾いて俯仰し、リンク34、39が水中翼37と同方向に変位しながらクランクアーム38が回動するグラショッパー式近似直線運動機構、或いはチェビシェフ式直線運動機構(図示しない)等を用いることができる。
本実施形態における水中翼37の昇降は、前述の実施形態と同様、クランクアーム38の回動によって行われるか、或いは第2の平行リンク機構44を別に設けた駆動装置により駆動操作することにより行われる。
In the embodiment, the Scott-Russell approximate linear motion mechanism or the linear motion mechanism is used as the linear motion mechanism, but other known linear motion mechanisms, for example, as shown in FIG. The upper end of the front straddle 35 and the upper end of the other rear straddle 36, which are parallel links, are pivotally connected to the second parallel link mechanism 44, respectively. A grashopper type approximate linear motion mechanism in which the crank arm 38 rotates while the links 34 and 39 are displaced in the same direction as the hydrofoil 37 or a Chebyshev type linear motion mechanism (not shown) is used. it can.
The raising and lowering of the hydrofoil 37 in the present embodiment is performed by turning the crank arm 38 as in the above-described embodiment, or by performing a driving operation with a driving device provided with the second parallel link mechanism 44 separately. Is called.
水中翼船の推進機構として、ウォータージェット推進機構を用いる場合、取水口は常時水面下に位置するストラッド下部に設け、ポンプにより取水口より取り入れた水をストラッドの中空な流路を通って船体内の配管に送り、加圧して船尾ないし船尾側より後方に向けて排出するようになるが、ストラッドの上端が変位ないし移動する場合、配管はこれに対処する必要がある。 When using a water jet propulsion mechanism as a hydrofoil propulsion mechanism, the water intake is always provided at the lower part of the straddle located below the surface of the water, and the water taken in from the water intake by the pump passes through the hollow passage of the straddle. However, if the upper end of the straddle is displaced or moved, the pipe needs to cope with this.
図8に示す実施形態では、配管41が分岐し、各分岐管42が外管と、該外管にスライド可能に差込まれる内管とで構成されて伸縮できるような伸縮管し、ストラッドの上端が変位ないし移動したとき、各分岐管42が伸縮するようにされる。図示する例では、配管41が分岐しているが、分岐しないで一本の直進管としてもよい。図中、43はポンプである。 In the embodiment shown in FIG. 8, the pipe 41 branches, and each branch pipe 42 is composed of an outer pipe and an inner pipe that is slidably inserted into the outer pipe. When the upper end is displaced or moved, each branch pipe 42 is expanded and contracted. In the example shown in the drawing, the pipe 41 is branched, but it may be a straight straight pipe without branching. In the figure, 43 is a pump.
11、32、37・・水中翼
12、33、35・・前側ストラッド
13、29、36・・後側ストラッド
14・・船体
15、21、31・・スライダー
16、23・・第1の平行リンク機構
17、28、38・・クランクアーム
18・・スコット・ラッセル式近似直線運動機構
26、43・・ポンプ
19、34、39・・リンク
22・・ブラケット
24・・流路
25、41・・配管
30・・水中翼支持機構
42・・分岐管
44・・第2の平行リンク機構
11, 32, 37 ·· Hydrofoil 12, 33, 35 · · Front straddles 13, 29, 36 · · Rear straddles 14 · · Hulls 15, 21, 31 · · Sliders 16, 23 ··· First parallel links Mechanisms 17, 28, 38 ··· Crank arm 18 · · · Scott · Russell approximate linear motion mechanism 26 and 43 · · Pumps 19, 34 and 39 · · Link 22 · · Bracket 24 · · Channel 25 · 41 · · Piping 30 ·· Hydrofoil support mechanism 42 · · Branch pipe 44 · · Second parallel link mechanism
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