JP2635528B2 - 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、フラップ
とバケットとが連なって後進流路を形成する形式のウオ
ータジェット推進機の後進装置の改良に係り、詳しく
は、操舵筒上壁に開口窓を設けて、これよりフラップ駆
動用のレバー突出させ、レバーとバケットとを連動リン
クで連結して、装置の信頼性向上と共に部品点数の減少
および小型・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においては高速化を実現す
るためウオータジェット推進装置の小型・軽量化を強く
要求される。

【０００３】この種ウオータジェット推進機の後進装置
としては、例えば図５に示す特開平５−２７８６８３号
公報（以下「従来例１」という）および図６に示す特公
平３−２９６３８号公報（以下「従来例２」という）に
記載のものがある。

【０００４】従来例１では、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。

【０００５】従来例２では、噴出ノズル４１の先端に水
平方向に揺動自在に枢支された操舵筒４２にフラップ
（外側フラップ）４３とバケット（内側フラップ）４４
とが連結ピン４５を介して連動して後進状態を形成する
後進装置が記載されている。即ち、操舵筒４２の両壁の
側に設けられた２本の操作レバー４６に各々駆動シリン
ダ４７が装着され、該駆動シリンダ４７を伸長させる
と、該操作レバー４６が回動軸４８の回りに反時計方向
に回動し、それに伴ってフラップ４３は底部から起き上
がり、同時に連結ピン４５を介してバケット４４はリン
クアーム４９に支持されながら下方時計方向に回動して
操舵筒４２の底部開口５０を開放してフラップ４３とバ
ケット４４とでくの字形の後進流路を形成するようにな
っている。また、駆動シリンダ４７を短縮すれば操作レ
バー４６は時計方向に回動してフラップ４３も同方向に
回動し同時にバケット４４は反時計方向に回動してフラ
ップ４３とバケット４４とが操舵筒４２の底部で重なり
あって操舵筒４２の後部開口５１を開放して前進状態を
形成するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 可動部の海水腐食
等に関する課題 ウオータージェット推進船の低速時ないし停船時には吃
水が深くなり、この時の水面ＷＬはポンプの始動性確保
の観点から噴出ノズルの上部付近にある。そのため、従
来例１では、油圧装置３４、作動軸３６、レバー３５お
よび油圧装置の連結部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等に腐食
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。また、
従来例２では、駆動シリンダ４７、シリンダロッド４７
ａ、ロッド端ヒンジ４７ｂ、回動軸４８、連結ピン、リ
ンクアームの回転軸４９ａ，４９ｂ等の可動部分が多数
あり、これらが前述と同様に、海中に没するか、或いは
海水面に晒されることになり、回動部の錆、腐食や海洋
生成物の付着等により損傷して回動機能が損なわれ、結
果的に後進装置の信頼性に欠けるという問題がある。

【０００７】 装置重量の増大と駆動シリンダの連動
制御に関する課題 上記従来例１、２でも、操舵筒両側にレバー３５、４６
およびこれにそれぞれ油圧装置３４、駆動シリンダ４７
を配設しており、駆動装置を２組備えることによりそれ
に付随する部品点数が増加するとともに、装置重量増加
の原因となっている。しかも、２組の油圧駆動装置を設
けた場合には、相互の同調、つまり、連動制御という困
難な課題も生じる。

【０００８】 後進流れに関する課題 従来例１では、図５の如くフラップ４０を傾斜起立状態
にして後部開口３９を閉鎖して転流板３８と共に後進流
路を形成するが、ジェット流がフラップ４０に当たった
後の円滑な転向が、転流板３８のような短い曲面のもの
では充分得られない。かえって、跳ね返ってきたジェッ
ト流が転流板３８に当たって流れが乱される可能性があ
る。従来例２では、フラップ４３とバケット４４とが直
角に連なって後進流路を形成しており、ガイド板４３ａ
がフラップ４３の内面に設けてあるものの、バケット４
４との連続性が悪く後進流れの乱れは避け難い。このよ
うに、従来例１、２は後進推力の効率的な発生に支障が
あり後進性能に悪影響を与えている。

【０００９】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
することを一つの目的とし、また、後進流れの円滑を図
って後進性能を高めることを他の目的とする。

【００１０】

【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
舵筒底部に設けたバケットと連なって後進流路を形成し
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、前記操舵筒の上壁上方に
駆動装置を配置する一方、前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駆動装置、下
端を前記作動軸にそれぞれ連結すると共に、前記フラッ
プとバケットとを連動動作させるための連動リンクを前
記操舵筒の外側の前記作動軸とバケットの間に設けると
共に、前記フラップの内面およびバケットの内面を弓状
に形成し、該フラップが傾斜した倒れ状態で該フラップ
がバケットと係合してほぼ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
推進機の後進装置である。

【００１１】請求項２の手段は、請求項１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。

【００１２】請求項３の手段は、請求項１又は２の構成
においてバケットの回動軸と対向する操舵筒の底部位置
に操舵筒の側壁間に円管を水平に架設し、この円管に切
欠部を設けて該切欠部にバケットの自由端を係止するよ
うにしたウオータージェット推進機の後進装置である。

【００１３】

【作用】請求項１の手段では、フラップ駆動機構の構成
部品たる駆動装置、レバー、作動軸、駆動装置とレバー
の連結部が装置の上方に位置しているので（これは、作
動軸を操舵筒上壁の内側に配置した関係上、これらの部
品が従来のものによ高い位置にくるためである）、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。また、フラップ駆動機構の構成部品たるレバーや駆
動装置が操舵筒中央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、駆動装置やレバーが１組となるので同
調機構が不要となる。操舵筒上壁の内側に作動軸を配置
する構成であるため、フラップに大きな曲率半径を与え
ても直進時のジェット流を妨げることなく、また、後進
時にフラップとバケットとで円滑な円弧状の連続した後
進流路が形成され、噴流がスムーズに前方に吐出され
る。

【００１４】また、請求項２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。

【００１５】請求項３の手段では、パイプにより操舵筒
の底部が補強され、前進状態におけるバケットの自由端
と係合して操舵筒の下部開口を閉塞するのに役立つ。

【００１６】

【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と図２はウオータジェット
推進機の後進装置の縦断面図で、図１は傾斜した倒れ状
態のフラップでジェット流を垂直下方に転向させ、更に
それを操舵筒底部に設置したバケットで、船首方向（前
方）に噴出させた、船の後進状態を示す。図２はフラッ
プを略水平状態にさせて、噴出ノズルから真っ直ぐ後方
にジェット流を噴射させた、船の前進状態を示す。図３
は前進状態での正面図である。

【００１７】図１、図２および図３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するポン
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、船の回頭運動を司るようになってい
る。

【００１８】操舵筒５の上壁５Ａの、通常は中央１箇所
に矩形の開口窓６が開設され、この開口窓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下部近傍、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１１Ａ
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。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の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の上端に駆動装置を構成する
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。

【００１９】上述したような構成では、作動軸７、フラ
ップ軸１１Ａ、軸受１１Ｂや油圧シリンダ９やヒンジ連
結部９ｂは、操舵筒上壁５Ａ上部に位置しており、停船
中または低速航走中であっても（この時の水面ＷＬ₁ は
ほぼ噴出ノズル２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。

【００２０】また、フラップ作動軸７を操舵筒底部の後
端に配置せずに、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。

【００２１】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１２ａが装着されており、垂直ピン４に枢
着された受板１２ｂ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。

【００２２】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１１ａの
内面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。

【００２３】一方、図１に示す如く操舵筒５の底部開口
５Ｃを閉塞するためのバケット１３が設けられている。
後進状態では、バケット１３が時計方向に回動して傾斜
した倒伏状態のフラップ１１と連なってジェット流を前
方へ転向させるための後進流路Ｓを形成するようになっ
ている。円管１４は、操舵筒底部の前端部においてバケ
ット１３との間に流路を形成するためのものであり、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
水平に揺動した際、ジェット流が操舵筒側壁５Ｂ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。

【００２４】ここで、フラップ１１とバケット１３との
連動機構について説明する。

【００２５】図１〜図３に示す如く、操舵筒５の側壁５
Ｂの両側においてフラップ軸１１Ａの端部に固着され、
作動軸７と一体に回動する上部アーム１６ａが設けら
れ、この上部アーム１６ａの下端部に二股状に形成され
た下部アーム１６ｂの上端が枢着され、その下端がバケ
ット１３側面から突出した軸１７に枢着されている。上
部アーム１６ａと下部アーム１６ｂとで連動リンク１６
を形成し、次のようにフラップ１１とバケット１３とを
連動動作させて前進又は後進状態を形成するようになっ
ている。

【００２６】船の前進時、つまり、図２に示す如く油圧
シリンダ９を短縮した状態では、フラップ１１は略水平
位置まで起き上がり操舵筒５の後端部開口５Ｄを全開し
ている。一方、上部アーム１６ａは略水平近くに位置し
て下部アーム１６ｂを引き上げ、それによりバケット１
３を水平に位置させて操舵筒５の底部開口５Ｃを閉鎖す
るようになっている。この時、バケットの自由端（詳し
くは、バケット内面板１３ａの先端）が円管１４に設け
た切欠部１４ａに入り込みその切欠縁にて係止されるよ
うになっている。これにより、底部開口５Ｃから下方に
ジェット流が逸散する隙間が少なくなる。この時、フラ
ップ板１１ａの内面は噴出ノズル２の口径の延長線より
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。

【００２７】前進状態から後進状態に移行する時、図１
のように油圧シリンダ９を伸長してレバー８を作動軸７
回りに後方（反時計方向）に倒すことによって、フラッ
プ１１を傾斜した倒れ状態にする。そして、作動軸７の
回転と一体に上部アーム１６ａが下方（反時計方向）に
回動し、下部アーム１６ｂを押し下げ、これによりバケ
ット１３は回動軸１８を中心に時計方向に回動する。そ
してフラップ１１とバケット１３とが連なって略湾曲状
の後進流路Ｓを形成するようになっている。つまり、弓
状のフラップ板１１ａが同じく弓状のバケット内面板１
３ａと係合して連続した湾曲状の後進流路Ｓ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
を促進する。

【００２８】なお、レバー８を前進と後進との中間位置
に制御すれば、前進方向のジェット流と後進方向のジェ
ット流とが平衡した状態になり船は中立状態を形成す
る。

【００２９】図４はフラップの変形例である。フラップ
１１の作動軸７を操舵筒５の内面( 上壁下方) に設けた
関係上、噴出ノズル２上端の延長線（即ち、ジェット流
の吐出域) との間に比較的大きなスペースＬが存在する
ことになる。このスペースＬはフラップ１１の前進位置
での格納スペースとなるものであるが、同時にこのスペ
ースＬを有効利用して後進流の円滑流れを得ることがで
きる。即ち、(a) 図の如く、フラップ板１１ａを上記実
施例よりも更に大きな曲率半径をもって弓状に形成し、
内面に補強リブ１１ｂを設け、上面には作動軸７を挟み
込みように背面板１１ｃを設ける。すると、後進状態で
は、フラップ板１１ａとバケット１３の内面板１３ａと
が連続して一つの半円弧( 湾曲) 状の後進流路Ｓを形成
するようになる。かかる構成にしても(b)図にて明らか
なように前進状態でフラップ１１は上記スペースＬ内に
収納可能となり直進するジェット流の吐出を妨げること
はない。従って、前進状態では勿論、後進状態でも、極
めて円滑な後進流れを得ることができ、特に後進推力の
増大を期待できるようになる。なお、フラップ内面の補
強リブ１１ｂは、ジェット流がフラップ板１１ａに当た
った後の横方向の逸散を防ぎ後進流れのガイドベーンと
しても機能する。

【００３０】また、フラップ１１の作動軸７を操舵筒５
の内面( 上壁下方) に設けた別の効用は、操舵筒上壁５
Ａが通常のものより高位置に位置することになり、従っ
て、油圧シリンダ９( 特に、シリンダロッド) が海水に
没したり、晒されたりすることがなく、腐食や海洋生物
の付着が防止され、装置の信頼性や寿命を高める。

【００３１】

【発明の効果】請求項１では、駆動装置、作動軸（フラ
ップ軸）、駆動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。特に、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
たるレバーや駆動装置が操舵筒中央１箇所に配設可能な
構成となったので（従来は２組の駆動装置とレバーがあ
った）、フラップ駆動機構の構成部品点数を減少でき、
装置の簡素化と重量軽減を図ることができる。しかも、
駆動装置とレバーは１組だけであるので同調機構が不要
となる。また、弓状に形成したフラップ板とバケット内
面板とで連続した円弧状の後進流路を形成することがで
き、後進流れの乱れを抑えて後進推力を強めることがで
きる。フラップ作動軸を操舵筒上壁の内面下方に位置さ
せてあるので、ジェット流と上壁との間にスペースがで
きる結果、フラップを大きな曲率半径を持つ弓状に形成
しても直進状態のフラップがジェット流の妨げとならな
いようこのスペースの範囲に収納できる。

【００３２】また、請求項２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。

【００３３】特に、請求項３では、円管が操舵筒の剛性
を高めつつ、バケットの係止部材として働き、かつ、操
舵筒底部開口の隙間を少なくするのに役立つ。

【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の後
進状態における、噴出ノズルを含む操舵筒の縦断面図で
ある。

【図２】 同前進状態における縦断面図である。

【図３】 同正面図である。

【図４】 フラップの変形例で、(a) は後進流路を形成
した状態、(b) は前進状態の場合の縦断面図である。

【図５】 従来例に係るウオータージェット推進機の後
進装置の縦断面図である。

【図６】 別の従来例に係るウオータージェット推進機
の後進装置の縦断面図である。

【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（駆動装置） １１…フラップ １１ａ…フラップ板 １１ｂ…補強リブ １２ａ…遮蔽板 １３…バケット １３ａ…バケット内面板 １４…円管 １６…連動リンク １６ａ…上部アーム １６ｂ…下部アーム １８…回動軸 Ｓ…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
   筒底部に設けたバケットと連なって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、前記操舵筒の上壁上方に駆
   動装置を配置する一方、前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駆動装置、下端
   を前記作動軸にそれぞれ連結すると共に、前記フラップ
   とバケットとを連動動作させるための連動リンクを前記
   操舵筒の外側の前記作動軸とバケットの間に設けると共
   に、前記フラップの内面およびバケットの内面を弓状に
   形成し、該フラップが傾斜した倒れ状態で該フラップが
   バケットと係合してほぼ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】 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記載のウオ
   ータジェット推進機の後進装置。
3. 【請求項３】 バケットの回動軸と対向する操舵筒の底
   部位置に操舵筒の側壁間に円管を水平に架設し、この円
   管に切欠部を設けて該切欠部にバケットの自由端を係止
   するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   ウオータージェット推進機の後進装置。