JP2557262Y2 - ウォータジェット推進機の逆噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水を高圧で噴射するこ
とにより推力を得るウォータジェット推進機に関し、更
に詳しくは噴射する水流の吐出方向を逆方向に変化させ
る逆噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速船の推進装置として、水
流のエネルギー密度の大きい小流量高揚程型ウォータジ
ェット推進機が実用化されているが、これには後進装置
として逆噴射装置が必須である。この逆噴射装置には水
流エネルギーに対応する高剛性の機構が必要となるが、
従来は二軸船を対象とした機構しかなかった。

【０００３】この逆噴射装置は、図４(a),(b) に示す従
来の逆噴射装置のリバースバケットの動作を説明する模
式図である。なお、図は装置を上から見たところであり
図面上では右舷のウォータジェット推進機のみを示して
いる。

【０００４】この装置での通常の前進操舵時は、一方の
ウォータジェット推進機のリバースバケット５２を一側
方に回動させてデフレクタ５１からの水流が干渉しない
ようにしておき、ウォータポンプＰから吐出されるウォ
ータジェットの方向をデフレクタ５１により所定方向に
向けて所定の推力を得るものである。そして、後進方向
に推力を得たい場合には、図４(b) に示すように、上記
リバースバケット５２を回動させてデフレクタ５１後方
に位置させることにより、ウォータポンプＰから吐出さ
れるウォータジェットの方向を１８０°変更して後進推
力を得るものである。

【０００５】なお、この種の従来技術としては以下に示
すようなものもある。先ず、特開昭５８−１７０６９５
号公報記載の発明がある。この発明は、大馬力のウォー
タジェット推進機に用いられている逆噴射装置として、
片持ち支持のフラップを回動させることにより水流を逆
方向に向けるようなものであり、一般的にフラップ型と
言われ主流となっている。しかし、この型式は水流のエ
ネルギー密度が小さい大流量低揚程型のウォータジェッ
ト推進機には適しているが、エネルギー密度の大きい小
流量高揚程型のウォータジェット推進機には、フラップ
の強度不足、操作力が大きい、全体寸法が大きくなる等
の問題で使用されていない。

【０００６】また、別な従来技術として特開平１−２７
８８９８号公報記載の発明もある。この発明は、バケッ
トを左右方向に移動させることにより後進するものであ
るが、舵取り時も片側のリバーサを作動させるので、水
流の一部が後進方向に曲げられるので推進効率が悪いと
いう問題がある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】上述したように、現
在、実用化されている小流量高揚程型のウォータジェッ
ト推進機の逆噴射装置としては図４のようなものがある
が、この逆噴射装置は前進から後進あるいはその逆の過
渡状態で、サイドフォースを発生する。

【０００８】従って、二軸船では両舷のものが打ち消し
合うので問題はないが、このウォータジェット推進機を
一軸船に適用すると、上記サイドフォースにより船体に
回頭モーメントが作用するので操船が極めて難しくなっ
てしまう。

【０００９】本考案は上記課題に鑑みて、サイドフォー
スを発生しないような小流量高揚程型ウォータジェット
推進機の逆噴射装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案におけるウォータジェット推進機の逆噴射装
置は、ウォータポンプから吐出するウォータジェットの
水平方向吐出角度を変えるデフレクタを有するウォータ
ジェット推進機において、上記デフレクタから所定距離
離れた後方に該デフレクタ中心から左右方向に開閉する
２個のリバーサを設け、該両リバーサの開閉中心となる
上下に設けたリバーサ支持部と上記デフレクタの回動中
心となる上下に設けたデフレクタ操作軸とを同軸上に位
置させた状態で上記ウォータポンプ側からデフレクタの
上下に支持部材を突設して支持し、該デフレクタ操作軸
の軸心と同軸上にリバーサ支持部と係合して両リバーサ
を開閉させるリバーサ開閉軸を設け、該リバーサ開閉軸
を左右対称に回動させる開閉駆動手段をデフレクタ操作
軸と一体的に回動可能に設け、該デフレクタ操作軸を回
動させて開閉駆動手段と共にデフレクタと両リバーサの
相対角度を保ちながらこれらデフレクタと両リバーサと
を同一水平方向へ回動させる回動駆動手段を設け、上記
開閉駆動手段により両リバーサをデフレクタ中心から左
右対称に開閉駆動すると共に上記回動駆動手段によりデ
フレクタの回動駆動を行ってウォータジェットの吐出方
向を変化させることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記構成によれは、デフレクタを回動させると
回動駆動手段によって両リバーサとデフレクタとが一体
的に同一水平方向へ回動するので、通常の操舵時にはウ
ォータジェットの吐出水流を両リバーサが妨げることは
ない。この時、リバースバケットを上下２箇所で支持し
ているので、逆噴射装置を小型軽量で高強度の構造とす
ることができる。

【００１２】また、回動駆動手段でデフレクタ操作軸を
回動させるとデフレクタと両リバーサは相対角度を保ち
ながら同一水平方向へ回動するので、開閉駆動手段によ
ってリバーサを駆動すると、左右の両リバーサが左右対
称に開閉するよう駆動され、ウォータジェットの吐出方
向はデフレクタが回動状態であっても常にデフレクタの
中心に対して対称となる。このことにより、左右の各リ
バーサにより発生するサイドフォースは相殺されて、前
進から後進あるいはその逆の過渡状態であっても不要な
サイドフォースを生じることはない。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は逆噴射装置の全体を示す断面図であり、図
２は逆噴射装置の駆動機構を示す平面図である。

【００１４】図１に示すように、ウォータポンプＰ後端
のフランジＰａには、ウォータジェットの吐出方向を変
更するためのデフレクタ１が取着されている。そして、
このデフレクタ１のフランジ１ａには上下からは支持部
材１ｂが突設され、デフレクタ１の回動中心となるデフ
レクタ操作軸２が上下に挿通されている。

【００１５】また、このデフレクタ１の後側には、デフ
レクタ１からの水流を反転させるためのリバースバケッ
ト３が設けられている。このリバースバケット３は、船
尾側から見て左右に分割された右側リバーサ４と左側リ
バーサ５の一対で構成されており（図３参照）、右側リ
バーサ４の支持部４ａと左側リバーサ５の支持部５ａ
が、上記デフレクタ操作軸２の外側に回動自在に挿通さ
れている。そして、上記デフレクタ操作軸２と２重のリ
バーサ支持部４ａ，カップリング５ｃの上端には、噛み
合いクラッチと同様のつめ加工が施されたつめ部２ａ，
４ｂ，５ｂが形成されている。このようにして、デフレ
クタ１とリバースバケット３が一体となったリバーサユ
ニットＲが構成されている。なお、２ｂは軸受部材であ
る。

【００１６】一方、船底板６に取着された支持部材７に
は、３重構造の上部軸ユニットＵが回動自在に支持され
ている。この中心に位置する軸は上記デフレクタ操作軸
２を駆動する上部デフレクタ操作軸８であり、その外側
の中空軸は左側リバーサカップリング５ｃを駆動する上
部左側リバーサ開閉軸９で、その外側の中空軸は右側リ
バーサ支持部４ａを駆動する上部右側リバーサ開閉軸１
０である。そして、これらの軸の下端には上記デフレク
タ操作軸２と２重のリバーサ支持部４ａ，カップリング
５ｃのつめ加工と噛合するようなつめ部８ａ，９ａ，１
０ａが形成されている。

【００１７】次に、このように構成された逆噴射装置の
本体への取付けを説明する。上記ウォータポンプＰは、
予め船体Ｓに固着し、また、上記上部軸ユニットＵも予
め船底板６に取着しておく。そして、デフレクタ１とリ
バースバケット３が一体となったリバーサユニットＲの
上部に形成されたつめ部２ａ，４ｂ，５ｂを、船底板６
に設けられた上部軸ユニットＵのつめ部８ａ，９ａ，１
０ａに噛合させながら、このデフレクタ１のフランジ部
１ａとウォータポンプＰのフランジ部Ｐａを固定するこ
とにより船体に取着する。

【００１８】このように構成されたデフレクタ１とリバ
ースバケット３の駆動系は、図２に示すように、船体Ｓ
に後端をピン結合したデフレクタ用シリンダ１１のピス
トンロッド１１ａ先端が舵取レバー１２の端部にピン結
合されている。そして、この舵取レバー１２のもう一端
にはリバーサ用シリンダ１３が設けられ、このリバーサ
用シリンダ１３のピストンロッド１３ａ先端にはヘッド
部材１４が取着されている。このヘッド部材１４にはピ
ン結合された２本のロッド１５が設けられており、この
ロッド１５の他端部がリバースバケット３を回動させる
２本のリバーサ開閉軸操作レバー１６の端部にピン結合
されている。そして、舵取レバー１２には上部デフレク
タ操作軸８が固着され（図１参照）、リバーサ開閉軸操
作レバー１６には上部リバーサ開閉軸９，１０が固着さ
れている。

【００１９】このようにすることにより、上部デフレク
タ操作軸８を駆動させる舵取レバー１２を回動させる
と、リバーサ用シリンダ１３及びリバーサ開閉軸操作レ
バー１６も共に同一方向に回動させることができる。ま
た、リバーサ用シリンダ１３を伸縮させると２本のリバ
ーサ開閉軸操作レバー１６は、リバーサ開閉軸９，１０
の軸心に対して対称位置で、それぞれ逆方向に同一角度
だけ回動させることができる。つまり、デフレクタ１と
リバースバケット３の駆動系をリンク機構を用いた機械
的連動手段Ｍにより構成している。なお、上述したシリ
ンダは、いずれも制御が容易で高圧力が得られる油圧シ
リンダを用いるのが好ましい。

【００２０】次に、上記構成による逆噴射装置の動作を
上述した図１，図２と図３(a),(b),(c) に示す、リバー
スバケット３の動作を説明する模式図と共に説明する。

【００２１】先ず、図３(a) に示す状態は通常の前進操
船時であって、左右リバーサ４，５を船体中心線に対し
て左右対称に開放した状態である。この状態では、ウォ
ータポンプ から吐出されるウォータジェットは障害物
もなく後方に吐出される。

【００２２】この状態から図３(b) に示すように、デフ
レクタ用シリンダ１１を作動させて舵取レバー１２を駆
動すると、デフレクタ１と左右リバーサ４，５は互いに
機械的に連動して回動させられるので、それぞれの相対
角度を保ったまま同一方向に回動する。そして、水流は
デフレクタ１により方向を曲げられた後、リバースバケ
ット３と干渉することなく吐出される。このことによ
り、船体を所望の方向に旋回させることができる。

【００２３】次に、リバーサ用シリンダ１３を作動させ
た場合、左右の上部リバーサ開閉軸９，１０が互いに逆
方向に回動する。この時、水流は前進から後進の過渡状
態にあっても、左右対称の流れとなり、それぞれのリバ
ーサ４，５で発生するサイドフォースは相殺されて、一
軸船であっても操船に不都合を生じさせることはない。
また、水流の一部を後進側（船首側）に向けることによ
り、ウォータジェットを吐出している状態での船体停止
も可能である。

【００２４】そして、図３(c) に示すリバースバケット
３を全閉にした後進状態にあっては、デフレクタ用シリ
ンダ１１を作動させるとリバースバケット３も連動して
回動するので、水流も同一方向に変更され、後進時の旋
回も容易に行うことができる。

【００２５】なお、上記実施例では、デフレクタ１とリ
バースバケット３を機械的連動手段により連動させてい
るので、電気的連動手段により同調させて連動させる構
成に比べて信頼性が高く、電気系統が故障しても手動に
より操作することも可能である。また、デフレクタ１の
回動中心とリバースバケット３の回動中心を同心上にし
た３重軸で構成しているが、デフレクタが回動すればリ
バースバケットも共に回動するように連動していればよ
く、特に限定されるものではない。

【００２６】

【考案の効果】本考案による逆噴射装置を一軸船に装備
した場合、前進から後進，あるいはその逆の操作をした
時に、左右のリバーサがウォータジェット推進機のデフ
レクタ中心に対して左右対称に動作するので、このデフ
レクタと一体的に同一水平方向へ回動するリバーサに当
たった水流により発生する左右のサイドフォースは相殺
されてサイドフォースを発生することがなく、操作に不
都合を生じない。また、リバースバケットを上下２箇所
で支持しているので、逆噴射装置を小型軽量で高強度の
構造とすることができる。

【００２７】更に、回動駆動手段でデフレクタ操作軸を
回動させるとデフレクタと両リバーサは相対角度を保ち
ながら同一水平方向へ回動するので、デフレクタ操作時
にはリバーサを機械的に同一方向に同一角度だけ容易に
動かすことができ、信頼性の高い駆動系となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る逆噴射装置の全体を示す断面図で
ある。

【図２】本考案に係る逆噴射装置の駆動機構を示す平面
図である。

【図３】(a),(b),(c) は、本考案の逆噴射装置のリバー
スバケットの動作を説明する模式図である。

【図４】(a),(b) は、従来の逆噴射装置のリバースバケ
ットの動作を説明する模式図である。

【符号の説明】

１…デフレクタ ２…デフレクタ操作軸 ３…リバースバケット ４…右側リバーサ ４ａ…右側リバーサ支持部 ５…左側リバーサ ５ａ…左側リバーサ支持部 ６…船底板 ７…支持部材 ８…上部デフレクタ操作軸 ９…上部左側リバーサ開閉軸 １０…上部右側リバーサ開閉軸 １１…デフレクタ用シリンダ １２…舵取レバー １３…リバーサ用シリンダ １６…リバーサ開閉軸操作レバー Ｍ…機械的連動手段 Ｒ…リバーサユニット Ｕ…上部軸ユニット Ｐ…ウォータポンプ Ｓ…船体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中野 昌男 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 平２−147942（ＪＰ，Ａ) 実公 昭47−16118（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォータポンプから吐出するウォータジ
   ェットの水平方向吐出角度を変えるデフレクタを有する
   ウォータジェット推進機において、 上記デフレクタから所定距離離れた後方に該デフレクタ
   中心から左右方向に開閉する２個のリバーサを設け、該
   両リバーサの開閉中心となる上下に設けたリバーサ支持
   部と上記デフレクタの回動中心となる上下に設けたデフ
   レクタ操作軸とを同軸上に位置させた状態で上記ウォー
   タポンプ側からデフレクタの上下に支持部材を突設して
   支持し、該デフレクタ操作軸の軸心と同軸上にリバーサ
   支持部と係合して両リバーサを開閉させるリバーサ開閉
   軸を設け、該リバーサ開閉軸を左右対称に回動させる開
   閉駆動手段をデフレクタ操作軸と一体的に回動可能に設
   け、該デフレクタ操作軸を回動させて開閉駆動手段と共
   にデフレクタと両リバーサの相対角度を保ちながらこれ
   らデフレクタと両リバーサとを同一水平方向へ回動させ
   る回動駆動手段を設け、上記開閉駆動手段により両リバ
   ーサをデフレクタ中心から左右対称に開閉駆動すると共
   に上記回動駆動手段によりデフレクタの回動駆動を行っ
   てウォータジェットの吐出方向を変化させることを特徴
   とするウォータジェット推進機の逆噴射装置。