JP2016159714A

JP2016159714A - 小型船舶

Info

Publication number: JP2016159714A
Application number: JP2015038721A
Authority: JP
Inventors: 明寺澤; Akira Terasawa; 幸司木下; Kouji Kinoshita; 正信掘井; Masanobu Horii
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-05

Abstract

【課題】船首側の沈み込みにより発生する上下方向の加速度を低減させることができる小型船舶の提供を目的とする。【解決手段】舷側を構成する船側外板と船底を構成する船底外板との境界にチャイン８が形成され、船体の側面視における船首の稜線であるステムの一部を構成するように船底外板に突出部７ａが形成されている小型船舶１であって、ステムの甲板側端の位置Ｐ１が、突出部７ａにおけるチャイン側端の延長線または接線と甲板の延長線との交点Ｐ２の位置よりも船尾側になるように構成される。【選択図】図４

Description

本発明は小型船舶に関する。詳しくは船底と舷側との境界にチャインが形成されている小型船舶に関する。

従来、プレジャーボート等の小型船舶は、船首側が水上に浮き上がった状態で船底に形成された滑走面によって水面を滑走するように航走するものがある。このように小型船舶は、船首が水上に浮き上がる程度の航走トリム角で航走することで、造波抵抗を低減させて高船速での航走を可能にしている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の小型船舶は、造波抵抗を低減するため側面視における船首の稜線（ステム）の角度（垂線に対するステムの傾き、以下単に「ステム角度」と記す）が出来るだけ大きくなるように形成されている。しかし、船首部分の容積は、ステム角度を大きくするほど減少する。つまり、小型船舶は、造波抵抗を低減させるためにステム角度を大きくした場合、浮力の減少に伴って航行時の船首側の沈み込み（ピッチング）による上下方向の加速度が増大する場合があった。

特開２００３−１２７９７０号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、船首側の沈み込みにより発生する上下方向の加速度を低減させることができる小型船舶の提供を目的とする。

即ち、本発明においては、舷側と船底との境界にチャインが形成され、船体の側面視における船首の稜線であるステムの一部を構成するように船底に突出部が形成されている小型船舶であって、ステムの甲板側端の位置が、突出部におけるチャイン側端の延長線または接線と甲板の延長線との交点の位置よりも船尾側になるように構成されるものである。

本発明においては、チャインよりも甲板側のステムにおけるチャイン側端の延長線または接線の水平線に対する鋭角側の角度が、突出部におけるチャイン側端の延長線または接線の水平線に対する鋭角側の角度よりも大きくなるように構成されるものである。

本発明においては、前記船底に滑走面が形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、本発明においては、船体の長さを維持しつつ水線長（喫水線での船体の長さ）を船首側に長くすることで滑走面長さが長くなる。これにより、船体の長さ方向の復原てこを増大させることができ、ピッチング運動を抑制し船首側の沈み込みにより発生する船体の上下方向の加速度を低減させることができる。

また、本発明においては、チャインから上のステムを立てることにより、船首が沈み込むときに船体が受ける浮力変化が小さくになることで衝撃が緩和される。これにより、船首側の沈み込みにより発生する船体の上下方向の加速度を低減させることができる。さらに船首が沈み込んだ場合には、船体上部に設けた船体の左右方向への突出部（アウターチャイン、突出部）により浮力が増大し極度な船首の沈み込みを抑制している。

（ａ）本発明に係る小型船舶の一実施形態における側面図（ｂ）おなじく船首部分の船底側拡大斜視図。本発明に係る小型船舶の一実施形態における平面図。本発明に係る小型船舶の一実施形態における底面図。本発明に係る小型船舶の一実施形態における上側ステムと下側ステムとのステム角を示す側面図。本発明に係る小型船舶の一実施形態における上側ステムと下側ステムとの垂直方向の単位長さあたりの水平方向の長さを示す側面図。本発明に係る小型船舶の一実施形態における上側ステムと下側ステムとの水平方向の単位長さあたりの垂直方向の長さを示す側面図。本発明に係る小型船舶と船体の長さが同一の小型船舶とにおける長さ方向の復原てこに対する喫水深さの関係を示すグラフを表す図。本発明に係る小型船舶と水線長の長さが同一の小型船舶とにおける浮力に対する喫水深さの関係を示すグラフを表す図。

図１から図３を用いて、本発明に係る小型船舶１の一実施形態である小型船舶１について説明する。

図１から図３に示すように、小型船舶１は、船体２、プロペラ９、甲板１１および操舵室１２等から構成されている。また、小型船舶１は、図示しない通信機器およびレーダー等が艤装されている。

小型船舶１は、ＦＲＰによって形成された船体本体３の上部に甲板１１が設けられた船体２から構成されている。船体２には、船外板（左右の船側外板４、後船側外板６および船底外板７）と甲板１１とによって囲まれた水密空間が構成されている。甲板１１には、操舵室１２が設けられている。

船体２は、ＦＲＰ製の船体本体３とＦＲＰ製の甲板１１とから構成されている。
船体本体３は、舷側を構成する左右の船側外板４、後船側外板６、および船底を構成する船底外板７等から構成され、ＦＲＰによって一体的に形成されている。船体本体３は、左右の船側外板４の一端が互いに結合された船首と、左右の船側外板４の他端に後船側外板６が結合された船尾とが構成されている。また、船体本体３は、左右の船側外板４の下端と後船側外板６の下端とに船底外板７（図１、図３における薄墨部分）が結合された船底が構成されている。

左右の船側外板４は、側面視において船首部分のステム５（稜線）の一部を構成している。左右の船側外板４によって構成されているステム５は、船底側が船尾に近づくように形成されている。左右の船側外板４は、船首から船尾に向かうにつれて左右方向に離間するように形成されている。つまり、船体本体３は、船首から船尾に向かうにつれて船幅が徐々に広がるように形成されている。そして、左右の船側外板４は、船体本体３の前後方向途中部で左右の船側外板４の間隔が船幅Ｗになるように形成されている（図２参照）。

左右の船側外板４は、その間隔が船幅Ｗになるまで離間すると、船尾に至るまで左右の船側外板４が略平行になるように形成されている。後船側外板６は、船尾で左右の船側外板４に結合されている。図１（ｂ）に示すように、左右の船側外板４の上部には、左右方向に突出しているアウターチャイン４ａが形成されている。左右の船側外板４と後船側外板６との上端部は、突出部４ｂが形成され、甲板１１よりも上側にせり出すように形成されている。すなわち、左右の船側外板４と後船側外板６との上端部は、ブルワーク（防波壁）として構成されている。船首部分のブルワークの上端には、フレアーが形成されている。

船底外板７は、左右両端がそれぞれ左右の船側外板４の下端に結合され、後端が後船側外板６の下端に結合されている。左右の船側外板４と船底外板７との結合部には、チャイン８が形成されている。船底外板７の左右方向中央には、船首から船尾に向かって船体２の途中部までひれ状の突出部７ａが形成されている。船底外板７の突出部７ａは、フィンキールとして構成されている。また、突出部７ａは、左右の船側外板４によって構成されているステム５に連なって船尾側に向かうように形成されている。つまり、突出部７ａは、ステム５の一部を構成している。このため、船体２のステム５は、チャイン８よりも甲板１１側において、左右の船側外板４によって構成されている部分（以下、単に「上側ステム５ａ」と記す）とチャイン８よりも船底側において、船底の突出部７ａによって構成されている部分（以下、単に「下側ステム５ｂ」と記す）とがチャイン８を境界として隣接している。

突出部７ａ（フィンキール）の船尾側には、フラットキールが連なって形成されている。フラットキールは、水平面に略平行な平面に形成されている。船底外板７のうち突出部７ａのフィンキールよりも船尾側の部分には滑走面７ｂが形成されている。フラットキールの船尾側端部には、プロペラ軸が配置されている。船底外板７の船尾側端部には、プロペラ軸９ａに連結されているプロペラ９と舵１０とが設けられている。

船体２の水密空間の船首側には、船室等が設けられている。船体２の水密空間の略中央部分側には、船室に隣接するようにして機関室が設けられている。機関室には、動力機関である主機等が設けられている。主機は、プロペラ９の駆動や発電を行う。

甲板１１には、操舵室１２が設けられている。操舵室１２は、船体２の略中央であって機関室１２の上方に設けられている。操舵室１２には、小型船舶１を操船するための操作具やレーダー、計器類等が配置されている。操舵室１２には、甲板１１につながる通路が設けられている。甲板１１に浸入した海水等は、ブルワークに形成されている図示しない放水口から船外に排出される。

このように構成される小型船舶１は、航走時に船底を流れる水流の圧力変化によって揚力が生じる。小型船舶１は、発生する揚力に応じた航走トリム角で船首側が持ち上がる。小型船舶１に発生する揚力は、航走速度が所定の値を超えると船体重量とほぼ等しくなる。従って、小型船舶１は、所定の航走速度以上になると船首側が水上に持ち上がり船底の船尾側の滑走面７ｂによって水面を滑走するように航走する。

次に、図４から図６を用いて小型船舶１の船首形状について具体的に説明する。

図４に示すように、小型船舶１の船首形状は、側面視においてチャイン８を境界として上側ステム５ａと下側ステム５ｂとが隣接するように構成されている。上側ステム５ａは、チャイン８との交差点Ｐ０における上側ステム５ａと水平線との間の鋭角側の角度が所定の上側ステム角度θ１になるように左右の船側外板４が接合されている。同様に、下側ステム５ｂは、チャイン８との交差点Ｐ０における下側ステム５ｂと水平線との間の鋭角側の角度が所定の下側ステム角度θ２になるように突出部７ａが形成されている。ここで、上側ステム角度θ１は、下側ステム角度θ２よりも大きく（垂直方向に）なるように構成されている。すなわち、上側ステム５ａの甲板側端点Ｐ１の位置は、突出部７ａにおけるチャイン８側端（チャイン８との交差点Ｐ０）の延長線または接線と甲板１１の延長線との交点Ｐ２の位置よりも船尾側になるように構成されている。

本実施形態において、上側ステム５ａと下側ステム５ｂとは直線状に形成されているがこれに限定されるものではなく、上側ステム５ａと下側ステム５ｂとが円弧上に形成されていてもよい。なお、上側ステム５ａが円弧である場合、上側ステム５ａは、チャイン８との交差点Ｐ０における接線と水平線との間の鋭角側の角度が所定の上側ステム角度θ１になるように左右の船側外板４が接合されている。また、下側ステム５ｂが円弧である場合、下側ステム５ｂは、チャイン８との交差点Ｐ０における接線と水平線との間の鋭角側の角度が所定の下側ステム角度θ２になるように突出部７ａが形成されている。

このように構成することで、図５に示すように、上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも大きくすることで、上側ステム５ａの範囲内における任意のステム位置から垂直方向に単位距離Ｖｕだけ離れたステム位置までの水平方向の距離Ｈ１は、下側ステム５ｂの範囲内における任意のステム位置から垂直方向に単位距離Ｖｕだけ離れたステム位置までの水平方向の距離Ｈ２よりも小さくなるように構成されている。つまり、上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも大きくするにしたがって、船体２のステム５における上側ステム５ａの水平方向の長さの割合が小さくなる。

また、図６に示すように、上側ステム５ａの範囲内における任意のステム位置から水平方向に単位距離Ｈｕだけ離れたステム位置までの垂直方向の距離Ｖ１は、下側ステム５ｂの範囲内における任意のステム位置から水平方向に単位距離Ｈｕだけ離れたステム位置までの垂直方向の距離Ｖ２よりも大きくなるように構成されている。つまり、上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも大きくするに従って、船体２のステム５の範囲内における船体２の長さ方向に垂直な断面積が大きくなる。すなわち、船体２の船首部分の浮力は、上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも大きくするにしたがって大きくなる。

このように小型船舶１は、船首の上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも小さくするにしたがって、船体２の長さを維持した状態で下側ステム５ｂを構成する船底外板７の突出部７ａがより船首側に形成される。つまり、小型船舶１は、船体２の長さに対する水線長（喫水線での船体２の長さ）の割合および船体２の長さに対する滑走面長さの割合を大きくすることができる。これにより、小型船舶１は、造波抵抗を低減させることができる。また、小型船舶１は、船首の上側ステム角度θ１を下側ステム角度θ２よりも大きくすることで、船底側の容積が増大し船首部分の浮力が増大する。

具体的には、本発明に係るステム５の形状を有する小型船舶は、船体２の長さを維持しつつ水線長を船首側に長くすることで滑走面長さが長くなる。従って、図７に示すように、本発明に係るステム５の形状を有する小型船舶１の船体の長さ方向の復原てこと喫水深さとの関係において、従来のステム形状で船体の長さが同一の小型船舶に比べて同じ喫水深さにおける船体２の長さ方向の復原てこを増大させることができ、ピッチング運動を抑制し船首側の沈み込みにより発生する船体２の上下方向の加速度を低減させることができる。また、図８に示すように、本発明に係るステム５の形状を有する小型船舶１の浮力と喫水深さとの関係において、上側ステム角度θ１と下側ステム角度θ２とを所定の角度にすることで従来のステム形状で水線長の長さが同一の小型船舶に比べて船首が沈み込むときに船体が受ける浮力変化が小さくなることで衝撃が緩和される。これにより、小型船舶１は、船首側の沈み込みにより発生する上下方向の加速度を低減させることができる。さらに船首が沈み込んだ場合には、船体上部に設けた船体の左右方向への突出部（アウターチャイン４ａ、突出部４ｂ）により浮力が増大し極度な船首の沈み込みを抑制している。

１小型船舶
２船体
４船側外板
５ステム
７船底外板
７ａ突出部
８チャイン
１１甲板

Claims

舷側と船底との境界にチャインが形成され、船体の側面視における船首の稜線であるステムの一部を構成するように船底に突出部が形成されている小型船舶であって、
ステムの甲板側端の位置が、突出部におけるチャイン側端の延長線または接線と甲板の延長線との交点の位置よりも船尾側になるように構成される小型船舶。
チャインよりも甲板側のステムにおけるチャイン側端の延長線または接線の水平線に対する鋭角側の角度が、突出部におけるチャイン側端の延長線または接線の水平線に対する鋭角側の角度よりも大きくなるように構成される請求項１に記載の小型船舶。
前記船底に滑走面が形成される請求項１または請求項２に記載の小型船舶。