JP2635525B2 - ウオータジェット推進機の後進装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願に係る発明は、操舵筒上
壁に開口窓を設けて、これよりレバー突出させ、その上
下端をそれぞれ油圧装置と作動軸に連結してフラップの
駆動機構を構成することにより、装置の信頼性向上とと
もに、部品点数の減少と装置の小型・軽量化を図ったウ
オータジェット推進器の後進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、海上輸送の高速化のニーズに対応
して、船尾に配備したウオータジェット推進機のポンプ
で昇圧したジェット流を噴出ノズルから３０〜５０ｍ／
ｓの流速で噴出して、その反力を推進力として航走する
形式のウオータジェット推進船が脚光を浴びている。か
かるウオータジェット推進船では、高速で航走するため
にウオータジェット推進機の小型・軽量化を強く要求さ
れる。

【０００３】ウオータジェット推進機の後進装置の一例
としては、図３に示す特開平５−２７８６８３号公報に
記載のものがある。これによれば、船尾に設けられたウ
オータジェット推進機の噴出ノズル３１の後方に、噴出
ノズル３１からのジェット流を導入するよう垂直軸３２
の回りに旋回自在な操舵筒３３を有し、操舵筒３３の底
部後端に、油圧装置３４によってレバー３５を介して回
動制御される水平な作動軸３６が横方向に設けられてい
る。そして、この作動軸３６と操舵筒３３の底部前端付
近との間に形成された操舵筒底部開口３７に、ジェット
流を前方に転流させうる複数の転流板３８が設けられ、
この転流板３８相互間に形成された流路をほぼ水平な倒
伏状態で閉塞しうるとともに、傾斜した起立状態で操舵
筒３３の後部開口３９を閉塞しうるフラップ４０が作動
軸３６に装着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例をはじめ一
般的なウオータジェット推進機では、図４（操舵筒の正
面図）に示す如く作動軸３６と油圧装置３４の間に設け
られたレバー３５は、操舵筒３３の外側に位置するとと
もに、油圧装置３４も操舵筒側面３３ａの外側中央付近
に配置されている。レバー３５の下端部は作動軸３６と
固着されて一体になっている。そのため、レバー３５ａ
の動きを作動軸３６を介してフラップ４０に伝達するた
めに、キー４１あるいはスプラインのような伝達手段が
必要となる。これは、作動軸３６とフラップ４０を一体
にするとフラップ４０は操舵筒３３への組込み取り外し
が不可能となるからである。また、作動軸３６は、フラ
ップ４０に作用する半径方向の力を受けるだけでなく、
フラップ４０の作動トルクを伝達するキー４１やキー溝
あるいはスプラインがあるためその寸法が大きくなるだ
けでなく、重量増加の原因となっている。

【０００５】さらに、従来のものは操舵筒３３両側にレ
バー３５および油圧装置３４を配設するのが一般的であ
るから、各２組が必要となりそれに付随する部品点数が
増加するとともに、重量増加の原因となっている。

【０００６】また、油圧装置３４等が操舵筒３３外側中
央付近に配置されていると、船の低速時ないし停船時に
は吃水が深くなって（この時の水面ＷＬは通常操舵筒３
３の上部にある）油圧装置３４、作動軸３６、レバー３
５と油圧装置の連結部３５ａ等が海中に没するか、或い
は海水面に晒されることになり、油圧装置３４等の腐食
や海洋生成物の付着等によりこれが損傷し、機能が損な
われ、装置の信頼性に欠けるという問題がある。

【０００７】さらに、作動軸３６を操舵筒３３底部後端
に配置する構成では、操舵筒３３が必然的に長くならざ
るを得ず、その分操舵筒３３重量が増大する。

【０００８】また、噴出ノズル３１から出たジェット流
は、流れにしたがい多少拡散する傾向にあるから操舵筒
３３が長くなればなるほど後端位置ではこれを防止する
ため前進時には図３の如くフラップ４０を倒伏状態にし
て転流板３８上に位置せしめて後進流路３８ａを遮断す
る必要がある。また、操舵筒３３底部に作動軸３６があ
るため、この位置では充分な長さの転流板３８を設ける
のが困難となる。そのため、後進時のジェット流を円滑
に前方方向に転向させるためには、フラップ板４０ａ下
面に転流板３８の曲面と（作動軸を間に挟んで）連続す
るような湾曲板４０ｂを別に設ける必要がある。

【０００９】また、フラップ板４０ａの上面には剛性確
保のため補強リブ４０ｃを設けているため、フラップ４
０を転流板３８上に倒伏した状態では補強リブ４０ｃに
ジェット流が当たり、流れが乱されて推進力に悪影響を
与える。

【００１０】この出願に係る発明は、かかる従来技術の
課題に鑑み、装置の信頼性を確保しつつ、その小型・軽
量化を図ったウオータジェット推進機の後進装置に提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１の手段は、ウオータジェット推進機の噴出ノズル
の後方に左右揺動自在な操舵筒を装着するとともに、傾
斜した倒れ状態ではこの操舵筒の後部開口を閉塞して操
舵筒底部に列設した湾曲型整流板とで後進流路を形成し
且つ略水平に起き上がった状態では該操舵筒の後部開口
を開く一つのフラップを備え、上記操舵筒の上壁上方に
油圧装置を配置する一方、上記フラップを一体に装着し
た作動軸を該操舵筒上壁のすぐ下方に設け、該操舵筒上
壁の中央１箇所に開口窓を設け、この開口窓からレバー
を上方へ突出させ、該レバーの上端を前記油圧装置、下
端を前記作動軸にそれぞれ連結すると共に、上記フラッ
プ板をゆるやかな弓状に形成し、該フラップが傾斜した
倒れ状態で該フラップ板が最後部に位置した湾曲型整流
板と係合して連続した湾曲状の後進流路を形成するよう
にしたウオータジェット推進機の後進装置である。

【００１２】請求項２の手段は、請求項１の構成におい
てフラップが略水平に起き上がった状態では、フラップ
板が噴出ノズル口径より上方に位置するようにしたウオ
ータジェット推進機の後進装置である。

【００１３】請求項３の手段は、請求項１又は２の構成
において操舵筒の幅方向全域にわたって遮蔽板を作動軸
に突設したウオータジェット推進機の後進装置である。

【００１４】

【作用】請求項１の手段では、フラップ駆動機構の構成
部品たる油圧装置、レバー、作動軸、油圧装置とレバー
の連結部が装置の上方に位置しているので、停船中また
は低速中でも海水に没したり、海水面に晒されたりする
ことはなく、腐食や海洋生物の付着等が回避される。フ
ラップ駆動機構の構成部品たるレバーや油圧装置が操舵
筒中央１箇所に配設される構成であるのでフラップ駆動
機構の構成部品点数が減少し、装置が簡素化される。ま
た、弓状に形成された（つまり、反りを有する）フラッ
プ板と湾曲型整流板とで連続した湾曲状の流路が形成さ
れ、噴流がスムーズに前方に吐出される。

【００１５】特に、請求項２の手段では、フラップ自身
およびフラップの補強リブがジェット流の直進を妨げる
ことなく、前進推力に悪影響を与えない。

【００１６】また、請求項３の手段では、後進時のジェ
ット流が開口窓から上方に逃げるのが防止される。

【００１７】

【実施例】以下、この出願に係る発明の実施例を図面を
参照しながら説明する。図１はウオータジェット推進機
の縦断面図で、油圧装置を作動させジェット流を傾斜し
た倒れ状態のフラップ（実線）で垂直下方に転向させ、
更にそれを操舵筒底部に設置した複数の湾曲型整流板
で、ジェット流を船首方向（前方）に噴出させた、船の
後進状態を示す。図２(a) はその平面図、(b) は図１に
おけるＡ−Ａ断面図である。

【００１８】図１、図２に示すように、船尾部に設けら
れたウオータジェット推進機を構成しているポンプ１の
後端部には円形の噴出ノズル２が設けられ、これに矩形
の操舵筒５が連接されている。即ち、噴出ノズル２から
後方へ突出したブラケット３に設けた上下の垂直ピン４
によって操舵筒５の前端部が枢着されて、操舵筒５は垂
直ピン４回りに水平に揺動自在になっており、この動作
によって、船の回頭運動を生起するようになっている。

【００１９】操舵筒５の上壁５Ａの、好ましくは中央１
箇所に矩形の開口窓６が開設されている。開口窓６の周
縁部は鍔６ａが形成されて開口周縁を補強している。こ
の開口窓６を臨むように開口窓６近傍、即ち、操舵筒上
壁５Ａのすぐ下方に作動軸７が操舵筒５の横方向に水平
に設けられ、さらに作動軸７の中心にはフラップ軸１１
Ａが挿通しており、その両端が操舵筒側壁５Ｂに軸支さ
れている。一方、作動軸７の内側には、フラップ軸１１
Ａとの間に軸受１１Ｂが配設されており、作動軸７は回
転自由になっている。また作動軸７と操舵筒側壁５Ｂの
間にはライナ１１Ｃがあり、作動軸７が横方向に動くの
を止めている。作動軸７の中央位置にはレバー８の下端
が一体に装着される一方、レバー８は開口窓６から上方
へ突出し、操舵筒上壁５Ａ上方まで延びている。開口窓
６の大きさはレバー８の動作範囲より大きめに開設され
ている。そして、このレバー８の上端に油圧装置を構成
する油圧シリンダ９のロッド端９ａが枢着されている。
油圧シリンダ９は操舵筒５の前端部に設けた取付台１０
に枢着されている。

【００２０】上述したような構成では、作動軸７、フラ
ップ軸１１Ａ、軸受１１Ｂ、ライナ１１Ｃや油圧シリン
ダ９やレバー８と油圧シリンダロッド端９ａとの連結部
９ｂは、操舵筒上壁５Ａ上部に位置しており、停船中、
低速航走中であっても（この時の水面ＷＬ₁ はほぼ操舵
筒５の上部付近にある）海中に没したり、海水面に晒さ
れたりすることはないようになっている。なお、ＷＬ₂
は高速航走時の水面を示す。

【００２１】また、作動軸７を操舵筒底部に配置せず
に、上方に配置してあるので、操舵筒５の全体の長さ、
つまり、噴出ノズル端２ａから操舵筒後端５ａまでの距
離が短くでき、結果的に操舵筒５のコンパクト化により
重量軽減に寄与する。

【００２２】上記作動軸７に操舵筒５の幅方向全域にわ
たって遮蔽板７ａが装着されており、垂直ピン４に枢着
された受板７ｂと係合して、レバー８のストッパ機能を
果たすと共に、図１のような倒れた状態のフラップ１１
にジェット流が当たって跳ね返ってきた水流が開口窓６
から上方に逃げるのを遮蔽する役割も果たす。

【００２３】また、上記作動軸７に一体にフラップ１１
が装着されている。フラップ１１は、フラップ板１１ａ
とこれに立設された補強リブ１１ｂからなっており、補
強リブ１１ｂに作動軸７が貫通している。フラップ板１
１ａはゆるやかな弓状に形成されている。つまり、フラ
ップ板１１ａはゆるやかな反りを有する。

【００２４】一方、図１に示す如く操舵筒５の底部開口
５Ｃには複数の湾曲型整流板１２が列設されており、こ
れらの間にジェット流を前方へ転向させる後進流路１３
が形成されている。これらの湾曲型整流板１２はジェッ
ト流を転向、整流させるに充分な長さを有している。な
お、１４は、操舵筒底部の前端部において湾曲型整流板
１２との間に流路を形成するための円管であり、操舵筒
側壁５Ｂ間に架設されている。この円管１４に上下一対
の支持材１５が装着されこれが垂直ピン４に支承されて
いる。一方、円管１４は船の回頭のため操舵筒５を水平
に揺動し際、ジェット流が操舵筒側壁に当たり、横方向
に歪もうとするがそれを押さえる剛性部材の役割ももっ
ている。

【００２５】船の前進時、つまり、図１に示す如く油圧
シリンダ９を仮想線のように短縮した状態では、フラッ
プ１１は仮想線で示す略水平位置まで起き上がり操舵筒
５の後端部開口５Ｄを全開し、ジェット流は真っ直ぐ後
方に噴出されて、前進推力を発生するようになってい
る。この時、フラップ板１１ａは噴出ノズル２口径の上
方に位置するように設定されているので、ジェット流の
噴出を妨げることはない。この前進状態では、湾曲型整
流板１２相互の間の流路１３は開放された状態になって
いるが、前述の如く噴出ノズル端２ａより操舵筒後端５
ａまでの距離が短く形成されているので、この間のジェ
ット流の拡散は殆どないため開放された後進流路１３か
らジェット流が逃げることは殆どなく（換言すれば、操
舵筒５の長さはジェット流の拡散が始まらない範囲にコ
ンパクト化されているため）推進力に悪影響を与えるこ
とはない。

【００２６】また、後進時には、図１のように油圧シリ
ンダ９を伸長してレバー８を後方に倒すことによって、
フラップ１１を傾斜した倒れ状態（実線で示す）にして
ジェット流を前方に噴出するのを遮断し、フラップ１１
に当たったジェット流を下方に転向させて、湾曲型整流
板１２によって、船の前方方向に噴出し、その反力で船
は後進推力を得るようになっている。この場合、弓状の
フラップ板１１ａが最後部に位置した湾曲型整流板１２
ａと係合して連続した湾曲状の後進流路１３を形成して
おり、これによりジェット流の前方方向への円滑な転向
を促している。図１では、湾曲型整流板１２の下端を操
舵筒５の底面より突出しているが、高速航走時の水面Ｗ
Ｌ₂ がこの下方にあるので、水面をかいて抵抗を生ずる
ことはない。水面ＷＬ₂ の位置によっては湾曲型整流板
１２の下端を操舵筒５の底面より突出させない（操舵筒
下面位置に止める）ようにすればよい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１では、油圧装置、作動軸（フラ
ップ軸）、油圧装置とレバーの連結部等のフラップ駆動
機構が装置の上方に位置しているので、停船中または低
速中でも海水に没したり、海水面に晒されたりすること
はなく、腐食や海洋生物の付着等が回避され、装置の信
頼性を向上させることができる。また、操舵筒の上壁中
央に開口窓を設けることでフラップ駆動機構の構成部品
たるレバーや油圧装置が操舵筒中央１箇所に配設したの
で、フラップ駆動機構の構成部品点数を減少でき、装置
を簡素化できると共に、装置の重量軽減を図ることがで
きる。また、弓状のフラップ板を湾曲型整流板に連続さ
せて円滑な後進の流路を形成することにより、後進推力
を強めることができる。

【００２８】請求項２では、フラップがジェット流の直
進を妨げることなく、かつ、フラップの補強リブが流れ
を乱すことがないから、前進推力に悪影響を与えず、前
進推力を強めることができる。

【００２９】また、請求項３では、後進時のジェット流
の上方への放散を遮断し得ることから、後進推力への悪
影響を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この出願に係るウオータジェット推進機にお
ける、噴出ノズルを含む操舵筒の縦断面図である。

【図２】 (a)は同平面図、(b) は図１のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図３】 従来のウオータジェット推進機のフラップと
作動軸とレバーを含む操舵筒の縦断面図である。

【図４】 従来のフラップと作動軸とレバーを含む操舵
筒の正面図である。

【符号の説明】

１…ポンプ ２…噴出ノズル ５…操舵筒 ５Ａ…操舵筒上壁 ５Ｂ…操舵筒側壁 ５Ｃ…操舵筒底部開口 ５Ｄ…操舵筒後部開口 ６…開口窓 ７…作動軸 ８…レバー ９…油圧シリンダ（油圧装置） １１…フラップ １１ａ…フラップ板 １１ｂ…補強リブ １２…湾曲型整流板 １３…後進流路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウオータジェット推進機の噴出ノズルの
   後方に左右揺動自在な操舵筒を装着するとともに、傾斜
   した倒れ状態ではこの操舵筒の後部開口を閉塞して操舵
   筒底部に列設した湾曲型整流板とで後進流路を形成し且
   つ略水平に起き上がった状態では該操舵筒の後部開口を
   開く一つのフラップを備え、上記操舵筒の上壁上方に油
   圧装置を配置する一方、上記フラップを一体に装着した
   作動軸を該操舵筒上壁のすぐ下方に設け、該操舵筒上壁
   の中央１箇所に開口窓を設け、この開口窓からレバーを
   上方へ突出させ、該レバーの上端を前記油圧装置、下端
   を前記作動軸にそれぞれ連結すると共に、上記フラップ
   板をゆるやかな弓状に形成し、該フラップが傾斜した倒
   れ状態で該フラップ板が最後部に位置した湾曲型整流板
   と係合して連続した湾曲状の後進流路を形成するように
   したことを特徴とするウオータジェット推進機の後進装
   置。
2. 【請求項２】 フラップが略水平に起き上がった状態で
   は、該フラップ板が噴出ノズル口径より上方に位置する
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載のウオータ
   ジェット推進機の後進装置。
3. 【請求項３】 操舵筒の幅方向全域にわたって遮蔽板を
   作動軸に突設したことを特徴とする請求項１又は２に記
   載のウオータジェット推進機の後進装置。