JP2019196040A

JP2019196040A - ジェット推進機

Info

Publication number: JP2019196040A
Application number: JP2018089630A
Authority: JP
Inventors: 厚志森江; Atsushi Morie; 光義中村; Mitsuyoshi Nakamura; 佐藤　稔; Minoru Sato; 稔佐藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2019-11-14
Also published as: US10697463B2; US20190345951A1

Abstract

【課題】ジェット推進機において、スリーブが変形してインペラに接触することを防ぐと共に、メンテナンス性を向上させる。【解決手段】ジェット推進機は、インペラハウジングと、インペラと、スリーブと、第１の輪状弾性体と、第２の輪状弾性体とを備える。第１の輪状弾性体は、インペラハウジングとスリーブとの間に配置され、スリーブの軸線方向においてスリーブの中央と第１端部との間に位置する。第２の輪状弾性体は、インペラハウジングとスリーブとの間に配置され、軸線方向においてスリーブの中央と第２端部との間に位置する。【選択図】図５

Description

本発明は、ジェット推進機に関する。

ジェット推進機は、エンジンによって駆動され、吸込み口から水を吸込み、噴射口から水を噴射することで、推進力を発生させる。例えば、特許文献１のジェット推進機は、インペラハウジングと、スリーブと、インペラとを備えている。スリーブは、インペラハウジングの内周面に圧入により固定されている。インペラは、スリーブ内に配置されており、エンジンによって回転駆動される。

特開２００３−１１２６８８号公報

スリーブ内では、剛性の高いインペラが回転駆動される。そのため、スリーブが変形してインペラと接触する可能性がある。また、スリーブがインペラハウジングに圧入されているため、スリーブをインペラハウジングから取り外すことは容易ではなく、スリーブが磨耗によって消耗しても、スリーブを容易に交換することはできない。

本発明は、ジェット推進機において、スリーブが変形してインペラに接触することを防ぐと共に、メンテナンス性を向上させることにある。

一態様に係るジェット推進機は、インペラハウジングと、インペラと、スリーブと、第１の輪状弾性体と、第２の輪状弾性体とを備える。インペラは、インペラハウジング内に配置され、エンジンよって回転駆動される。スリーブは、インペラハウジングとインペラとの間に配置される。スリーブは、第１端部と第２端部とを含む。第１端部は、スリーブの軸線方向における一方の端部である。第２端部は、スリーブの軸線方向における他方の端部である。第１の輪状弾性体は、インペラハウジングとスリーブとの間に配置され、軸線方向においてスリーブの中央と第１端部との間に位置する。第２の輪状弾性体は、インペラハウジングとスリーブとの間に配置され、軸線方向においてスリーブの中央と第２端部との間に位置する。

本態様に係るジェット推進機では、第１の輪状弾性体と第２の輪状弾性体とによって、スリーブがインペラハウジングに保持される。そのため、スリーブが変形しても、第１の輪状弾性体と第２の輪状弾性体がスリーブの変形に追従できるので、スリーブが変形してインペラに接触することを防ぐことができる。また、スリーブがインペラハウジングに圧入されている場合と比べて、スリーブをインペラハウジングから容易に取り外すことができる。そのため、メンテナンス性を向上させることができる。

本発明によれば、ジェット推進機において、スリーブが変形してインペラに接触することを防ぐと共に、メンテナンス性を向上させることができる。

実施形態に係るジェット推進機を備えた船舶の側面図である。船舶の上面図である。実施形態に係るジェット推進機の構成を示す側面断面図である。ジェット推進機の構成の一部を示す分解斜視図である。ジェット推進機の構成の一部を示す側面断面図である。インペラハウジング及びスリーブの拡大断面図である。第１変形例に係るジェット推進機の構成の一部を示す側面断面図である。第２変形例に係るジェット推進機の構成の一部を示す側面断面図である。

以下、実施形態に係るジェット推進機について図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係るジェット推進機が搭載された船舶１の側面図である。図２は、船舶１の上面図である。本実施形態において、船舶１は、ジェット推進艇であり、ジェットボートまたはスポーツボートと呼ばれるタイプの船である。

船舶１は、船体２と、エンジン３Ｌ，３Ｒと、ジェット推進機４Ｌ，４Ｒとを含む。船体２は、デッキ１１とハル１２とを含む。ハル１２は、デッキ１１の下方に配置されている。デッキ１１には、操船席１３が配置されている。操船席１３には、船舶１を操舵するためのステアリングホイール１４が配置されている。また、操船席１３には、船舶１の前後進の切換、及び、船速を調整するための操作レバー１５が配置されている。

エンジン３Ｌ，３Ｒは、船体２に収容されている。エンジン３Ｌは、ジェット推進機４Ｌに接続されている。エンジン３Ｒは、ジェット推進機４Ｒに接続されている。ジェット推進機４Ｌ，４Ｒは、エンジン３Ｌ，３Ｒによって駆動されることで、船体２のまわりの水を吸い込んで噴射する。それにより、ジェット推進機４Ｌ，４Ｒは、船体２を移動させる推進力を発生させる。

図３は、ジェット推進機４Ｌの構成を示す側面図である。なお、図３においてはジェット推進機４Ｌの一部が断面で示されている。図３に示すように、ジェット推進機４Ｌは、インペラシャフト２１と、インペラ２２と、インペラハウジング２３と、ノズル２４と、デフレクタ２５と、リバースバケット２６とを含む。

インペラシャフト２１は、前後方向に延びるように配置されている。インペラシャフト２１の前部は、カップリング２８を介してエンジン３の出力軸１６に接続されている。インペラシャフト２１の後部には、インペラ２２が取り付けられている。インペラ２２は、インペラハウジング２３内に配置されている。インペラ２２は、インペラシャフト２１とともに回転して、水吸引口２７から水を吸引する。インペラ２２は、吸引した水をノズル２４から後方に噴射させる。

デフレクタ２５は、ノズル２４の後方に配置されている。リバースバケット２６は、デフレクタ２５の後方に配置されている。デフレクタ２５は、ノズル２４からの水の噴射方向を左右方向に転換するように構成されている。

リバースバケット２６は、前進位置と後進位置とに切換可能に設けられている。リバースバケット２６が前進位置と後進位置とに切り換えられることで、ノズル２４からの噴流の方向が変更される。それにより、船舶１の前進と後進とが切り換えられる。図示を省略するが、ジェット推進機４Ｒは、ジェット推進機４Ｌと同様の構成である。

図４は、ジェット推進機４Ｌの構成の一部を示す分解斜視図である。図５は、ジェット推進機４Ｌの構成の一部を示す断面図である。図４及び図５に示すように、インペラハウジング２３は、第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とを含む。第１ハウジング部３１には、上述したノズル２４が取り付けられる。第２ハウジング部３２は、船体２に取り付けられる。第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とは、互いに別体である。第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とは、ボルト等の固定部材によって互いに固定される。それにより、第１ハウジング部３１の端部３３は、第２ハウジング部３２の端部３４に接続されている。

ジェット推進機４Ｌは、スリーブ４１を含む。スリーブ４１は、インペラハウジング２３とインペラ２２との間に配置されている。スリーブ４１は、筒状の形状を有している。上述したインペラ２２は、スリーブ４１内に配置される。図３に示すように、スリーブ４１の中心軸線Ａｘ１と、インペラ２２の中心軸線Ａｘ２とは略平行である。好ましくは、スリーブ４１の中心軸線Ａｘ１は、インペラ２２の中心軸線Ａｘ２と同心に配置される。

スリーブ４１は、インペラハウジング２３内に配置される。図４に示すように、スリーブ４１の中心軸線Ａｘ１とインペラ２２の中心軸線Ａｘ３とは、平行である。好ましくはｍスリーブ４１の中心軸線Ａｘ１は、インペラ２２の中心軸線Ａｘ３と同心に配置される。

図５に示すように、インペラハウジング２３の内周面は、第１内周面３５と、スリーブ収納部３６と、第２内周面３７とを含む。スリーブ収納部３６の内径は、第１内周面３５の内径よりも大きい。スリーブ収納部３６の内径は、第２内周面３７の内径よりも大きい。スリーブ４１は、スリーブ収納部３６に配置される。スリーブ４１の内周面４２は、第１内周面３５と略面一に配置される。スリーブ４１の内周面４２は、第２内周面３７と略面一に配置される。

第１内周面３５は、第１ハウジング部３１に含まれる。第２内周面３７は、第２ハウジング部３２に含まれる。スリーブ収納部３６は、第１収納部３８と第２収納部３９とを含む。第１収納部３８は、第１ハウジング部３１に含まれる。第２収納部３９は、第２ハウジング部３２に含まれる。

スリーブ４１は、第１端部４３と第２端部４４とを含む。第１端部４３はスリーブ４１の軸線方向における一方の端部であり、第２端部４４はスリーブ４１の軸線方向における他方の端部である。第１端部４３は、第１収納部３８に配置される。第２端部４４は、第２収納部３９に配置される。

スリーブ４１は、金属層４５と絶縁層４６とを含む。金属層４５は、スリーブ４１の内周面４２を構成する。金属層４５は、インペラハウジング２３と異なる金属で形成されている。例えば、インペラハウジング２３はアルミ製であり、スリーブ４１の金属層４５はステンレス製である。ただし、インペラハウジング２３はアルミ以外の金属製であってもよい。スリーブ４１は、ステンレス以外の金属製であってもよい。

絶縁層４６は、金属層４５の外周側に設けられている。絶縁層４６は、金属層４５の外周面に被覆されている。絶縁層４６は、樹脂製である。絶縁層４６は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂製である。ただし、絶縁層４６は、ＰＢＴ以外の樹脂製であってもよい。

絶縁層４６は、外周部４７と端カバー部４８とを含む。外周部４７は、金属層４５の外周側に設けられており、金属層４５を外周側から覆う。端カバー部４８は、スリーブ４１の軸線方向において金属層４５の端部４５０を覆っている。端カバー部４８は、スリーブ収納部３６と第１内周面３５の間の第１段部３５０に接触する。端カバー部４８は、第１端部４３と第１段部３５０との間に配置される。従って、金属層４５の端部４５０は第１段部３５０と接触しておらず、スリーブ４１の軸線方向において端部４５０と第１段部３５０との間には隙間Ｇ１が設けられている。

絶縁層４６は、スリーブ４１の軸線方向において第２端部４４を覆っていない。第２端部４４は、スリーブ収納部３６と第２内周面３７の間の第２段部３７０に対向している。スリーブ４１の軸線方向において、スリーブ収納部３６は、スリーブ４１の金属層４５より長い。従って、端カバー部４８が第１段部３５０に接触した状態では、第２端部４４は第２段部３７０と接触せず、スリーブ４１の軸線方向において第２端部４４と第２段部３７０との間には隙間Ｇ２が設けられている。

ジェット推進機４Ｌは、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とを含む。第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とは、インペラハウジング２３とスリーブ４１との間に配置される。第１の輪状弾性体５１は、軸線方向においてスリーブ４１の中央と第１端部４３との間に位置する。第２の輪状弾性体５２は、軸線方向においてスリーブ４１の中央と第２端部４４との間に位置する。第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とは、Ｏリングである。第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とは、ゴム製である。例えば、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とニトリルゴム（ＮＢＲ）製である。ただし、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とは、ニトリルゴム以外の材料製であってもよい。

図４に示すように、第１の輪状弾性体５１の中心軸線Ａｘ４と第２の輪状弾性体５２の中心軸線Ａｘ５とは、スリーブ４１の中心軸線Ａｘ１と略平行である。好ましくは、第１の輪状弾性体５１の中心軸線Ａｘ４と第２の輪状弾性体５２の中心軸線Ａｘ５とは、スリーブ４１の中心軸線Ａｘ１と同心に配置される。第１の輪状弾性体５１の内周面と第２の輪状弾性体５２の内周面とは、スリーブ４１の外周面４９と接触している。第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とは、インペラハウジング２３の内周面２３０と接触している。

インペラハウジング２３の内周面２３０は、第１の溝５３と第２の溝５４とを含む。第１の溝５３と第２の溝５４とは、スリーブ４１の軸線方向に互いに離れて配置されている。第１の溝５３は、軸線方向においてスリーブ４１の中央と第１端部４３との間に位置する。第２の溝５４は、軸線方向においてスリーブ４１の中央と第２端部４４との間に位置する。第１の溝５３には、第１の輪状弾性体５１が配置される。第２の溝５４には、第２の輪状弾性体５２が配置される。

第１の溝５３は、インペラハウジング２３の内周面２３０において周方向に連続して設けられている。第２の溝５４は、インペラハウジング２３の内周面２３０において周方向に連続して設けられている。第１の溝５３と第２の溝５４とは、第１ハウジング部３１の内周面に設けられている。

インペラハウジング２３とインペラ２２との間にスリーブ４１が配置された状態では、スリーブ４１の外周面４９は第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とによって押圧されている。図６は、スリーブ４１とインペラハウジング２３の拡大断面図である。図６に示すように、スリーブ４１の外径は、インペラハウジング２３のスリーブ収納部３６の内径よりも小さい。そのため、インペラハウジング２３とスリーブ４１とは接触しておらず、スリーブ４１の径方向においてインペラハウジング２３の内周面２３０とスリーブ４１の外周面４９との間には隙間Ｇ３が設けられている。

図５に示すように、スリーブ４１は、回転規制部５５を含む。回転規制部５５は、スリーブ４１の外周面４９から径方向外方に突出している。回転規制部５５は、スリーブ４１の軸線方向において、第２端部４４と第２の溝５４との間に位置している。回転規制部５５は、樹脂製である。回転規制部５５は、絶縁層４６において一体的に形成されている。

インペラハウジング２３の内周面２３０は、凹部５６を含む。凹部５６は、インペラハウジング２３の内周面２３０において径方向外方に凹んだ形状を有している。凹部５６は、第１収納部３８に設けられている。凹部５６は、第１ハウジング部３１の端部３３から軸線方向に凹んだ形状を有している。回転規制部５５は、凹部５６内に配置される。凹部５６は、回転規制部５５に係止する。凹部５６の内面に回転規制部５５が接触することで、インペラハウジング２３に対するスリーブ４１の周方向への回転が規制される。

本実施形態に係るジェット推進機４Ｌでは、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とによって、スリーブ４１がインペラハウジング２３に保持される。そのため、スリーブ４１が変形しても、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２がスリーブ４１の変形に追従できるので、スリーブ４１が変形してインペラ２２に接触することを防ぐことができる。

また、スリーブ４１は、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２との弾性力によって押圧されることで、インペラハウジング２３に固定される。そのため、スリーブ４１がインペラハウジング２３に圧入されている場合と比べて、スリーブ４１をインペラハウジング２３から容易に取り外すことができる。そのため、メンテナンス性を向上させることができる。

スリーブ４１の金属層４５とインペラハウジング２３とが異なる金属製である場合には、スリーブ４１の金属層４５とインペラハウジング２３とが接触すると、インペラハウジング２３において電解腐食が生じ易い。インペラハウジング２３において電解腐食が進むと、酸化によるインペラハウジング２３の膨張によってスリーブ４１の位置が内径側にずれることがある。その場合、スリーブ４１がインペラ２２と干渉する虞がある。

しかし、本実施形態に係るジェット推進機４Ｌでは、スリーブ４１の外周面４９に樹脂製の絶縁層４６が設けられている。そのため、スリーブ４１の金属層４５がインペラハウジング２３の内周面２３０と接触することが防止される。それにより、インペラハウジング２３の電解腐食を防止することができる。

本実施形態に係るジェット推進機４Ｌでは、第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２とによって、スリーブ４１がインペラハウジング２３に保持される。そのため、スリーブ４１とインペラハウジング２３との間に隙間Ｇ３が設けられ、スリーブ４１とインペラハウジング２３との接触を防ぐことができる。それにより、スリーブ４１の金属層４５における電解腐食を防止することができる。

第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２との弾性力によって、スリーブ４１がインペラハウジング２３に保持される。従って、インペラハウジング２３に対するスリーブ４１の着脱が容易である。そのため、ジェット推進機４Ｌのメンテナンス性を向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、ジェット推進機はジェットボートに搭載されている。しかし、ジェット推進機は、例えばＰＷＣ（Personal Water Craft）などの他の船舶に搭載されてもよい。船舶に搭載されるジェット推進機の数は２つに限らず、１つであってもよく、或いは、３つ以上であってもよい。

上記の実施形態では、スリーブ４１の外周面４９は樹脂製である。しかし、スリーブ４１の外周面４９はインペラハウジング２３と異なる金属製であってもよい。例えば、図７は、第１変形例に係るジェット推進機４Ｌの構成の一部を示す断面図である。図７に示すように、スリーブ４１において上述した絶縁層４６が省略されてもよい。

第１の輪状弾性体５１と第２の輪状弾性体５２との配置は変更されてもよい。例えば、図７に示すように、スリーブ４１は、スリーブ４１の軸線方向に並ぶ第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２と第３領域Ｒ３とを含んでもよい。第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２と第３領域Ｒ３とは、スリーブ４１の軸線方向において、スリーブ４１を均等に３分割する領域で定義される。第１領域Ｒ１はスリーブ４１の第１端部４３を含み、第２領域Ｒ２はスリーブ４１の第２端部４４を含む。第３領域Ｒ３は、スリーブ４１の軸線方向において、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に位置する。第１の輪状弾性体５１は、第１領域Ｒ１に取り付けられてもよい。第２の輪状弾性体５２は、第２領域Ｒ２に取り付けられてもよい。

図８は第２変形例に係るジェット推進機４Ｌの構成の一部を示す断面図である。図８に示すように、スリーブ４１の外周面４９は、第１の輪状弾性体５１が配置される第１の溝５３と、第２の輪状弾性体５２が配置される第２の溝５４を含んでもよい。第１の溝５３は、スリーブ４１の内周面４２において周方向に連続して設けられてもよい。第２の溝５４は、スリーブ４１の内周面４２において周方向に連続して設けられてもよい。

２２インペラ
２３インペラハウジング
４１スリーブ
４３第１端部
４４第２端部
４５金属層
４６絶縁層
５１第１の輪状弾性体
５２第２の輪状弾性体
５３第１の溝
５４第２の溝
５５回転規制部
５６凹部
Ｒ１第１領域
Ｒ２第２領域
Ｒ３第３領域

Claims

エンジンにより駆動され、水を噴射することで推進力を発生させるジェット推進機であって、
インペラハウジングと、
前記インペラハウジング内に配置され、前記エンジンよって回転駆動されるインペラと、
前記インペラハウジングと前記インペラとの間に配置され、第１端部と第２端部とを含み、前記第１端部は軸線方向における一方の端部であり、前記第２端部は前記軸線方向における他方の端部である、スリーブと、
前記インペラハウジングと前記スリーブとの間に配置され、前記軸線方向において前記スリーブの中央と前記第１端部との間に位置する第１の輪状弾性体と、
前記インペラハウジングと前記スリーブとの間に配置され、前記軸線方向において前記スリーブの中央と前記第２端部との間に位置する第２の輪状弾性体と、
を備えるジェット推進機。
前記インペラハウジングの内周面と前記スリーブの外周面との少なくともいずれか一方は、前記第１の輪状弾性体が配置される第１の溝を含み、
前記インペラハウジングの内周面と前記スリーブの外周面との少なくともいずれか一方は、前記第２の輪状弾性体が配置される第２の溝を含む、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記第１の溝は、前記インペラハウジングの内周面において周方向に連続して設けられており、
前記第２の溝は、前記インペラハウジングの内周面において周方向に連続して設けられている、
請求項２に記載のジェット推進機。
前記第１の溝は、前記スリーブの内周面において周方向に連続して設けられており、
前記第２の溝は、前記スリーブの内周面において周方向に連続して設けられている、
請求項２に記載のジェット推進機。
前記インペラハウジングの内周面は、前記スリーブを収納するスリーブ収納部を含み、
前記スリーブの外径は、前記スリーブ収納部の内径よりも小さく、
前記スリーブの径方向において、前記スリーブ収納部の内周面とスリーブの外周面との間には隙間が設けられいる、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記スリーブは、
前記インペラハウジングと異なる金属で形成された金属層と、
前記金属層の外周側に設けられた絶縁層と、
を含む、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記インペラハウジングは、アルミ製であり、
前記スリーブの金属層は、ステンレス製である、
請求項６に記載のジェット推進機。
前記第１の輪状弾性体と前記第２の輪状弾性体とは、Ｏリングである、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記スリーブは、前記インペラハウジングに対する前記スリーブの周方向への回転を規制する回転規制部を含む、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記回転規制部は、前記スリーブの外周面から突出しており、
前記インペラハウジングの内周面は、前記回転規制部に係止する凹部を含む、
請求項９に記載のジェット推進機。
前記凹部の内面に前記回転規制部が接触することで、前記インペラハウジングに対する前記スリーブの回転が規制される、
請求項１０に記載のジェット推進機。
前記スリーブは、前記インペラハウジングと異なる金属で形成された外周面を含み、
前記スリーブは、前記スリーブの軸線方向に並ぶ第１領域と第２領域と第３領域とを含み、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とは、前記スリーブの軸線方向において、前記スリーブを均等に３分割する領域で定義され、
前記第１領域は、前記第１端部を含み、
前記第２領域は、前記第２端部を含み、
前記第３領域は、前記スリーブの軸線方向において、前記第１領域と前記第２領域との間に位置し、
前記第１の輪状弾性体は、前記第１領域に取り付けられ、
前記第２の輪状弾性体は、前記第２領域に取り付けられる、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記インペラは、前記スリーブ内に配置される、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記スリーブの中心軸線と、前記インペラの中心軸線とは略平行である、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記第１の輪状弾性体の内周面と前記第２の輪状弾性体の内周面とは、前記スリーブの外周面と接触している、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記第１の輪状弾性体の中心軸線と前記第２の輪状弾性体の中心軸線とは、前記スリーブの中心軸線と略平行である、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記第１の輪状弾性体と前記第２の輪状弾性体とは、前記インペラハウジングと前記スリーブとに接触しており、
前記インペラハウジングと前記スリーブとは接触していない、
請求項１に記載のジェット推進機。
前記インペラハウジングと前記インペラとの間に前記スリーブが配置された状態では、前記スリーブの外周面は前記第１の輪状弾性体と前記第２の輪状弾性体とによって押圧されている、
請求項１に記載のジェット推進機。