JP3176632B2 - 高性能モータ水上スキー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明はモータ付のパーソナルウォータクラフトに
おける新しいカテゴリをもたらすものである。これは高
速かつ推力が強い高性能のクラフトであって、ターンを
するためのステアリングメカニズムを備えていない。こ
の発明はリアデッキ上に立つ１人の乗り手によって用い
るのに適している、安定性があって操作しやすく高速
の、モータ水上スキーである。乗り手は自らの身体の位
置、スタンスおよび重量分布のみによって、本発明に従
うウォータクラフトをターンさせることができるだろ
う。例外的なスピード、操作性および乗り手／クラフト
の安定性は、推力、スピード、重量、エンジンパワー、
浮力、正確に位置づけられた重心を提供するための機械
部品の配置、底部のハル／レール構成およびハル構造を
含むいくつかの設計上のパラメータの独自かつ正確に計
算された組合せによって達成される。

先行技術におけるモータ付パーソナルウォータクラフ
トは、（ａ）ターンするために旋回するジェットステア
リングメカニズム（装置）を備えたハイパワーかつ高速
のクラフト、（ｂ）ターンするためにラダーおよび他の
ステアリングメカニズムを備えた低速かつ低性能クラフ
トと、（ｃ）ターンするためのステアリングメカニズム
を備えていない低速かつ低性能のクラフトとを含む。

これまで利用可能であった多くのハイパワーでモータ
を備えたパーソナルウォータクラフトは、クラフトをタ
ーンさせるために可動ジェットノズルまたは他のメカニ
ズムを使用する。そのようなウォータクラフトは座って
いる乗り手でも立ち上がっている乗り手でもサポートす
るだろう。これまでのモータ水上ビークルにおけるエン
ジンの位置およびコックピットの構造により、クラフト
と乗り手との正味の重心はターンを行なっている間、実
質的に乗り手の前方にくるようにされている。方向ノズ
ルおよびラダーなどのすべてのステアリング装置は、旋
回点が乗り手の遠く離れた前方にくるようにしており、
これにより不安定性が生じる。この、正味の重心の位置
によって、ターンを行なうための旋回点も実質的に乗り
手の前にくるようになっている。この前方にある正味の
重心のため、これらのクラフトは後方に乗り込んだ立っ
ている乗り手による高速または高性能な用途には適さな
いものとなっている。特に、重心が前方にあると乗り手
が安定しない。このようなクラフトでは、乗り手のスタ
ンスおよび重量分布の制御のみのもとで高速のターンを
行なうことは不可能である。

これまで利用可能であった立って乗る、および座って
乗るハイパワーのパーソナルウォータクラフトにおい
て、正味の重心が非常に大きくかつ前方にあり、旋回点
が極端に前方にあることに加えて、これらのクラフトは
また、高くて僅かに湾曲した縦方向のサイドレールを有
する。その結果、乗り手が方向ノズルを用いずに片側に
体を傾け、傾きと逆方向にクラフトをターンさせようと
した場合、典型的には乗り手はバランスを失い不意に水
中に突っ込んでしまう。

乗り手の身体の慣性により、乗り手は直進する傾向に
ある。先行技術のクラフトがターンをし始めるにつれ、
乗り手は自分が直進し続ける傾向にあるときクラフトは
自分の下で横方向に動くのを感じることになる。したが
って、そのようなパーソナルウォータクラフトでターン
を行なう際には、乗り手の身体がクラフトに関して片側
からもう片側へ移動する。突然ターンすると、乗り手が
バランス感覚を失うこともあり得る。

一般にジェットスキーと呼ばれる、先行技術における
ジェット駆動される立ち乗りのウォータクラフトの１つ
のタイプをターンさせるのには可動ポンプノズルが用い
られる。このノズルは一般に水に対して平行な面におい
て縦軸から離れるように向けられる。ノズルは次にクラ
フトと乗り手との正味の重心を通る縦軸のまわりにトル
クまたはモーメントを生じる。動作にあたっては、水が
左舷に推進した場合、クラフトのスターンは右舷に回
り、一方でバウは左舷に向く。この、バウとスターンと
の動きは、乗り手の遠く離れた前方に位置している正味
の重心についてこのクラフトが旋回するということによ
るものである。

したがって、このタイプのパーソナルウォータクラフ
トにおける後方に乗り込んだ乗り手がポンプノズルを回
すと、クラフトは前方の重心の周りで回転する。乗り手
の身体は片側からもう片側へ移動し、これによりバラン
スまたは安定性の感覚が失われる。これは、乗り手にと
って受入可能な安定性を達成するためにクラフトの寸法
および重量を増大させることにより先行技術が対処して
いる、深刻な安定性の問題である。これはまた、ターン
を行なうために典型的には方向ノズルを用いる、座り乗
りのクラフトの人気が高い理由でもある。方向ノズルは
左または右に向いて、テールをその逆方向にスライドさ
せる。乗り手は座っているので、ターンの最中の不安定
さにはよりよく対処できる。

また、今日の市場では、パーソナルウォータクラフト
は１時間につき30から55マイル（約50から88km/hr）の
スピードを達成することが期待されているということを
認識しなければならない。高性能なパーソナルウォータ
クラフトにおける望ましい特性は、乗り手の身体の動き
のみによってクラフトのターンおよび操作が行なえるこ
とである。現在入手可能な高速の個人用モータ付ウォー
タクラフトは、乗り手のスタンスおよび重量分布により
制御することはできない。むしろ、現在のウォータクラ
フトの乗り手に関わる身体の動きは、後方に乗り込んだ
乗り手が操作中にクラフトから投げ出されることを防ぐ
べく安定性を維持するための、ウォータージェットまた
は他のターン用メカニズムにおける方向付けられた推力
に反応するだけである。

ターンするのに旋回ジェット以外のメカニズムを用い
る、立っている乗り手のためのモータ付パーソナルウォ
ータクラフトを提供するこれまでの試みは、必然的に低
速かつ低推力の低性能クラフトのものであった。そのよ
うなクラフトのあるものは舵取りにラダーを用いる。こ
れらのクラフトは安定したターンをやり抜くのに、乗り
手の位置と重心の位置との関係を利用するものではな
い。

フォン・スマガラ−ロマノフ（Von Smagala−Romano
v）への米国特許第3,548,778号は、内燃機関によって駆
動されるプロペラを有する、自動的に進むサーフボード
を開示する。プロペラはボードの底部にある凹部内に位
置づけられる。プロペラの羽根は、泳いでいる人や、乗
り手がボードから落ちた場合にその乗り手と接触するこ
とがないように、シールド内に収納されている。内燃機
関はボードの前方端および後方端の真ん中に位置するキ
ャビティ内に装着される。駆動プロペラはエンジンの後
ろに近接して装着され、一般に乗り手が立つであろうデ
ッキの部分の下にくるようにされる。

フォン・スマガロ−ロマノフはラダー、可動ジェット
または他の機械的なステアリング装置を使うことなしに
はターンさせることのできない低パワーかつ低速のクラ
フトを開示している。フォン・スマガラ−ロマノフは、
彼の装置が、乗り手によって制御される適切なケーブル
を用いたオプションの機械化されたフィンを取り入れる
ことによって舵取りを可能にすることができるものであ
ると開示している。クラフトがラダー、可動ジェット、
機械化されたフィンまたは他の機械的なステアリング装
置を用いることによって舵取り可能にされ得ると示すこ
とによって、フォン・スマガラ−ロマノフは重心の位置
をターンを行なうにあたっての要因であるとは考えなか
ったことを示している。フォン・スマガラ−ロマノフの
開示からは、クラフトおよび乗り手の正味の重心の位置
はフォン・スマガラ−ロマノフのクラフトの舵取りまた
は操作とは何の関係もないということが明らかである。
さらに、フォン・スマガラ−ロマノフの装置を注意深く
検討すれば、これが体重の軽い乗り手しかサポートしな
いであろう浮力の低いクラフトであるということがわか
る。

フォン・スマガラ−ロマノフは必然的に精々、１時間
につき30マイル前後のスピードも出せない低パワーかつ
低速のクラフトである。フォン・スマガラ−ロマノフの
装置を注意深く検討すれば、これが半径の短いターンを
もたらすに不十分な推力しか提供しないであろう小さい
エンジンにしか対処しないであろうということがさらに
わかる。フォン・スマガラ−ロマノフのハル構造は、１
時間につき約８マイル未満の遅いスピードにしか適さな
いものである。少しでもそれを超えてスピードを出せ
ば、安全性に問題が生じるだろう。フォン・スマガラ−
ロマノフのクラフトにおける駆動メカニズム（プロペ
ラ）は、乗り手の下、ハルの外側、かつ安定化フィンの
前方に位置している。この、駆動メカニズムの水面下へ
の位置づけは、推力の高いジェットフローポンプを配置
するには効率的でも適切でもないだろう。

フォン・スマガラ−ロマノフは低速においてさえ受入
可能な性能を達成するための乗り手の位置との関連にお
ける機械部品の重大な配置を考慮に入れていない。乗り
手の位置と示されているより軽量な機械部品の位置とで
は、乗り手の重量が支配的である。バウ（前端部）は著
しく水面から持ち上げられ、それにより前方への動きに
対して受入れられない抵抗を生じる。このタイプの、前
方への動きに対する抵抗は、時折「プラウイング効果」
と称される。乗り手がクラフトを水平にするべく前方に
動いたならば、そのような動きをするのに十分な浮揚力
があると仮定しても、乗り手は不都合にも通気管および
ハンドコントロールが位置しているところに立つことに
なるだろう。

トロッテ（Trotet）へのフランス特許第2,617,793号
は、モータを備えた海上用ボードを開示する。トロッテ
はボードが転覆しないよう安定化させるために、水面よ
り下の低い重心を用いる。しかしながら、フォン・スマ
ガラ−ロマノフのクラフトと同様に、トロッテにおける
重心の位置はクラフトをターンさせるまたは操作するこ
ととは全く何の関係もない。トロッテは、フォン・スマ
ガラ−ロモノフと同様に、可動ラダーまたはステアリン
グメカニズムを用いてクラフトを舵取りまたは操作する
ことを教示する。トロッテのクラフトでは正味の重心は
乗り手の前方にあるので、ターンの最中にはスターンが
ターンの方向に従って左または右に摺動し、これにより
立っている乗り手の安定性を崩してしまう。

１時間につき５から８マイルの速度と50ポンドの推力
以下しか出せない80ccのエンジンを備えるトロッテは、
高速のパフォーマンス用クラフトではなく、むしろ低速
のレジャー用クラフトを教示するものである。トロッテ
における低速のボードの乗り手は、リアデッキに立ちな
がらの発進中、不安定だろう。トロッテのボードの推力
は、低速においてさえ、旋回点が前方にありキールの縦
断面積が大きいために、半径の短いターンを安全に行な
うには不十分である。トロッテにおける小さいエンジン
をより大きいエンジンと取り替えたとしても、ハルの設
計をやり直してそれに対処するようにしてさえ、トロッ
テのクラフトを高速の性能特性を有するものとすること
はできないだろう。

先行技術はまた、機械的なターン装置を備えていない
モータ付ウォータクラフトを開示している。これらのク
ラフトで、高速の制御されたターンまたは反応が速く半
径の小さい低速なターンのできるものではない。

トンプソン（Thompson）への米国特許第3,608,512号
は、それ自体の推進ユニットを備えかつ立っている乗り
手に対処する、ボートのハルを開示さる。トンプソンは
浮揚性のある材料で充填され、上方向に開きかつ立ち上
がったポジションの操縦者に対処するためにハルのスタ
ーンにおいて後方に向かって開いている長手方向に延在
するコンパートメントを有する、実質的に底部の平たい
ハルを開示する。コンパートメントの側面に、１対の細
長い長手方向に延びる単独に形成された幅の狭いフィン
が延びている。平たい底部の表面はフィンの内側の面に
アーチ型になって合流しており、好ましくはフィン同士
の中間に細長い長手方向に延びる溝が設けられている。
囲いこまれたプロペラ、ジェットオリフィス、または他
の適切な装置が、コンパートメントの開いている後方の
端の直下のフィンの間にあるスターンに配置されてい
る。コンパートメント前方のバウ付近にあるハル内の縦
穴は、内燃機関を受ける役割を果たす。大きなバウに接
着されたエンジンは、正味のクラフトおよび後方に乗り
込んだ立っている乗り手を、ターンの際の旋回点が乗り
手から遠く離れた前方にくるように位置決めすることに
なり、これにより前述のように乗り手の安定性が崩れ
る。したがって、この比較的嵩高いクラフトでは、反応
の早い安定かつ高速なターンまたは安全かつ半径の短い
低速なターンおよび操作を行なうことができない。

メラ（Mela）への米国特許第3,406,653号は、立って
いる乗り手には対処できない長さ４フィートで９ポンド
の、動力を与えられたフロートボードを開示している。
エンジンは比較的オープンに水にさらされており、ビル
ジポンプを有していない。メラの装置は１時間数マイル
のスピードしか出せない。封止されたエンジンのハウジ
ングやビルジパンプを有していないことで、この開示さ
れている装置は高性能な用途には適さないものとなって
いる。このフロートボードには高速のターンを行なえる
ようなレールがない。

モータ付パーソナルウォータクラフトの１つの特定的
なタイプは、サーフ・ジェット（Surf Jet）の名称で販
売されている。サーフ・ジェットのモータ付ウォータク
ラフトは最高スピードが１時間当り約22マイルである。
サーフ・ジェットは水面から上方にかなりの距離だけ延
びるコンパートメント内の後方に装着されたエンジンを
有している。重い、スターンに装着されたエンジンによ
り、このクラフトのスターンは乗り手がエンジンよりも
かなりの距離だけ前方に立たないと水中の非常に低い所
に位置することになる。このクラフトの重心は、スター
ンから測定して、クラフトの総合的な長さの約20％以内
のところに位置づけられる。重いスターンに装着された
エンジンと遠心ポンプとのバランスをとり、エンジンの
ハウジングが縦方向に大きく突出しているのを避けるた
めには、乗り手はクラフトの長さの真ん中またはその前
方に立たざるを得ない。デッキから上に約1.5フィート
のこの突出があるため、乗り手は不都合にも水中にある
間、横からこのクラフトに乗り込まざるを得ない。サー
フ・ジェットは最大17HPの縦方向に装着されたエンジン
と、縦方向のドライブシャフトと、最大で約130ポンド
の推力を生じる（軸流ポンプと比較して）被効率的な遠
心ジェットポンプとを用いる。このクラフトのバランス
をとるに当り、重心のことは考慮に入っていないという
ことが明らかである。より大きい推力と性能とを達成す
るためにエンジンおよびポンプのサイズを大きくすると
いうのは実際的ではないだろう。なぜなら、これにより
クラフトのバランスおよび安定性はさらに低下するであ
ろうからである。したがって、サーフ・ジェットの設計
は本質的に低性能なクラフトのものである。クラフトの
バランスをとるために乗り手がクラフトのバウ付近に立
たなくともよいようにしておき、かつバウが水面より高
くなりすぎないようにしておくためには、エンジンは小
さいものでなければならないからである。正味の重心が
スターンに近すぎると、並みの速度ではバウは上に上が
り始め、これにより不安定性およびプラウイング効果が
引き起こされる。

多くのウォータスポーツ愛好家にとって、動力を備え
たウォータクラフトの操作からもたらされる個人的な喜
びは、乗り手が低速でも高速でも活性のステアリングメ
カニズムなしで乗り手のスタンスおよび重量分布のみに
よってクラフトをターンさせ制御することができれば、
著しく増大するだろう。そのような喜びは、個人的な充
足が、ボードを操作するための乗り手の身体の首尾よい
巧みな制御を介して達成されるサーフボードおよびボデ
ィボードなどの、モータを備えていないクラフトで低速
において達成されているようには、モータ付のウォータ
クラフトでは達成されていない。

発明の概要 本発明に従うモータ水上スキーは、低速および高速の
双方において立っている乗り手にとっての安定性および
操作性を有する。本発明に従うモータ水上スキーは、バ
ウ（前端部）とスターン（後端部）と、立っている乗り
手を乗せる大きさに作られたデッキとを有するハル（本
体）を含む。ハルはさらに、ハルの底面上に形成された
水上滑走面と、バウからスターンへ延びる長手方向の軸
とを含む。モータ水上スキーはまた、さらにスターン内
に固定されるように装着されモータ水上スキーの長手方
向の軸と一般に平行になるように固定された方向におい
てスターンから外側へ推進する水の流れを放出するジェ
ットポンプを含む。モータはハル内に配設されジェット
ポンプを駆動させる。このモータは乗り手が立っている
デッキの前方のハル内に装着される。人が乗っていない
ときのモータ水上スキーの重心がデッキの下でモータの
後方に位置する１つのエンベロープ（範囲）内にあるよ
うにモータとジェットポンプはハル内に装着される。人
が乗っていないときのモータ水上スキーの位置によっ
て、モータ水上スキーとデッキ上に立っている乗り手と
の正味の重心は、乗り手の身体によって包囲される範囲
内に位置づけられる。モータ水上スキーおよびデッキ上
に位置する乗り手の正味の重心の位置によって、乗り手
はデッキ上における自分の位置および重量分布を調節し
て正味の重心を動かすことによって高速のモータ水上ス
キーを操作しターンさせることができるようになる。

本発明の目的に対する認識、およびその構造および動
作の方法に対するより完全な理解は、これ以降に述べる
好ましい実施例の説明を検討し、添付の図面を参照する
ことによって得られるだろう。

図面の簡単な説明 図1aは、制御された高速でｇ−力の大きいターンを通
じて操作される際の、本発明に従うモータ水上スキーの
斜視図である。

図1bは、より低速な半径は短く推力の大きいターンを
通じて操作される際の、本発明に従うモータ水上スキー
の斜視図である。

図1cは、縦方向のスピンターン操作を通じて操作され
る際の、本発明に従うモータ水上スキーの斜視図であ
る。

図1dは、本発明に従うモータ水上スキーに後方から乗
り込む水中の乗り手を表わす図である。

図２は、バウとスターンとデッキ部とアームポープと
を有するハルを包括的に示す、本発明に従うモータ水上
スキーの斜視図である。

図３は、支持のための内部の縦方向の壁とエンジンポ
ッドの装着部とを包括的に示す、ハルの底部の斜視図で
ある。

図４は、ハルの底部の側面図である。

図５は、ハルの底部を上から見た平面図である。

図６は、ハルの底部を下から見た平面図である。

図７は、ハルの底部を前方から見た図である。

図８は、ハルの底部を後方から見た図である。

図９は、底部がボトムシェルおよびトップシェルなら
びにそのための頂部およびそれに関連のカバーからなっ
ていることを示す、本発明に従うモータ水上スキーの分
解図である。

図10は、エンジンポッド、エンジン、および関連の構
成部品を示すために部分的に破断された、組立てられた
モータ水上スキーの上からみた平面図である。

図11は、図10で示されたものに非常に似通っている
が、異なった断面におけるものであり、さらなる構成部
品を示している図である。

図12は、エンジンポッドの下面と関連の構成部品とを
示すために破断されている、モータ水上スキーを下から
見た平面図である。

図13は、エンジンポッドカバーをエンジンコンパート
メントのフードとの関連で示すために部分的に分解され
破断されている、モータ水上スキーの側面図である。

図14は、乗り手との関連におけるモータ水上スキーの
乗り手とクラフトとの正味の重心のエンベロープの位置
づけを示す、本発明に従うモータ水上スキーの側面図で
ある。

図15は、乗り手のいない重心の位置とハイドロステッ
プにより境界を定められる平坦な水上滑走面を示す、モ
ータ水上クラフトの下から見た平面図である。

図16は、アームポールアセンブリおよびコントロール
の細部を示す、本発明に従うモータ水上スキーの上から
見た平面図である。

好ましい実施例の説明 モータ水上スキーの構造 図1a〜1cを参照して、後方に乗り込んだ立っている乗
り手12によって使用されてもよい本発明に従う高速のモ
ータ水上スキー10が示される。図1aは１時間につき30マ
イル（約50km/hr）以上のスピードで高速かつｇ−力の
大きいターンを通じて操作される際の、モータ水上スキ
ー10の斜視図である。図1bは、より低速な半径の短い高
推力のターンを通じて操作される際のモータ水上スキー
10の斜視図である。図1cは、縦方向のスピンターン操作
を通じて操作される際のモータ水上スキー10の斜視図で
ある。図1a〜1cで示される高速のモータ水上スキー10の
ターンは、続いて詳細に説明するように、水上スキー10
に対する乗り手12のスタンスおよび重量分布ならびに推
力を与えることによってのみ開始され、制御される。ス
テアリングメカニズムをもたない先行技術のパーソナル
ウォータクラフトにおいて、立っている乗り手によりこ
れらのターンおよび操作が可能なものはない。

図1a〜1c、２、14および16を参照して、モータ水上ス
キー10は一般に、バウ18と、スターン20と、リアデッキ
部22とを有するハル16を含む。リアデッキ部22は図1a〜
1cおよび14に示されるように、立っている乗り手に合う
ようにサイズ決めされている。デッキ部22はまた、図1d
に示されている平伏した乗り手12にも合うように設計さ
れており、乗り手はスターンから水の深いところのスキ
ーに容易に乗り込むことができる。スターン20からモー
タ水上スキー10に乗り手12が乗り込めるということは、
サーフ・ジェットに勝る重大な利点である。後方からモ
ータ水上スキー10に乗り込むことで、乗り込んでいる過
程においてこれが転覆する可能性は減少する。商業的に
は「サーフ・ジェット」として知られている先行技術の
後方にエンジン装着されたモータ付サーフボードは、モ
ータのハウジングが縦方向に突出しているためスターン
から乗り込むことができない。図16に示されるチェスト
キャビティ陥没部23が好ましくはデッキ22に形作られて
おり、これにより乗り手10が平伏した姿勢でクラフトを
操作する際に乗り心地を改善する。

また、図1a〜1cおよび13〜16には、後により詳細に説
明する可撓性アームポール26が、エンジンコンパートメ
ントフード28、フードラッチ30、消化器コンパートメン
トカバー34、マスタパワースイッチ36、ビルジポンプの
放出口38、アクセスカバー42Aおよび42B、ならびにフィ
ン44A、44B、46Aおよび46Bとともに示されている。フィ
ン44A、44B、46Aおよび46Bは、固定されていてもよい
し、衝撃を受けたときに引っ込むようになっていてもよ
く、横方向および縦方向の寸法は変動してもよい。

ハル16は好ましくは適切な樹脂を用いてガラスファイ
バ成形に適したモールド（図示せず）から作られる。そ
のようなガラスファイバ成形のためのモールドおよび技
術は、よく知られており、したがってここでは説明しな
い。図２〜９を参照して、ハル16はボトムシェル50と、
トップシェル52と、トップデッキ54とを含む。ボトムシ
ェル50、トップシェル52、およびトップデッキ54は、す
べて適切な接着剤で互いに接着されて、ハル16が完全に
組立てられたときに一体構造をなすようになっている。

モールドアセンブリ（図示せず）は、ボトムモール
ド、内部モールド、およびトップデッキモールドを含
む。図３〜５を参照して、ボトムモールドはジェットポ
ンプハウジングコンパートメント60と、バウ18からスタ
ーン20へのボトムハルの形状58全体と、分割線における
全体の輪郭を描くサイドレール190A、190Bの半分のとこ
ろまでとをもたらす。内部モールドは、エンジンコンパ
ートメント全体と、ここで説明される他の機械部品のた
めのコンパートメントとをもたらす。輪郭を示すコンパ
ートメント64、66、68はボトムモールドにレール半分の
ところまで下がったところで合流する、図６に示されて
いる外側の複雑に曲がったサイドレール190Aおよび190B
まで、およびそれを超えて上昇する連続的な縦方向に輪
郭を示す流出壁で輪郭をなぞられている。この独自の設
計により、クラフトの重心の所望の位置を得るべく機械
部品は正確に配置される。

ハルの設計はまた、内部壁および下部壁を形成して中
空のハル16全体における長手方向の硬さおよび強さをも
たらす。ボトムシェル50および内部シェル52は、それぞ
れのモールド内にある間、セルの閉じたフォームを注入
されまたは注ぎ込まれ、内部フランジモールドで硬化さ
れるまで共に挟まれるまたはクランプされる。トップデ
ッキモールドは輪郭を示すデッキ54全体とレール190Aお
よび190Bの半分とからエンジンコンパートメントフード
28を除いたものをもたらす。モールド内におけるトップ
デッキシェル54は、適切な樹脂または任意の他の接着剤
によってボトムモールドと一緒に接着される。モールド
はこの部分が硬化した後に開かれる。トップデッキシェ
ル54、内部シェル52、およびボトムシェル50は、同じ分
割線において一致し、一体となる。これにより、先行技
術では開示または示唆されていない、縦方向にも横方向
にも全体的に強化されている、仕上がった非常に強く硬
い一体構造がもたらされる。

接着され輪郭を示された複合体で形作られているトッ
プデッキシェル50、内部シェル52、およびボトムシェル
54は、ウォータクラフト全体をハルにおけるフォーム中
へのいかなる水の取込もないよう封止し、ハル16にこれ
までのすべてのモータ付パーソナルウォータクラフトに
勝る素晴らしい浮力および強度を与える。この洗練され
た軽量な複合物で形作られた製品およびモールドの設計
により、クラフト10はジェットスキーおよび座り乗りの
クラフトなど他のモータ付き高性能パーソナルウォータ
クラフトよりも、組立ライン上において速く組立てるこ
とができるようになる。組立のステップは、穴をあける
ことと、ねじ山を作ることと、差込み部分を挿入するこ
とだけである。

ジェットスキーおよび座り乗りのクラフトのほとんど
は、その組立においてさらなるステップを必要とする。
先行技術におけるウォータクラフトの典型的な組立は、
トップデッキ、ボトムハル、および嵩高い頭部コンパー
トメントの壁を接着することと、ガラスファイバ製造に
おいて、それらの組立ラインのほとんどでフォームを加
え接着することを含む。

図２、４、６および８を参照して、ボトムシェル50は
１対のノーズレールロッカー55Aおよび55Bならびに１対
の湾曲した断面を持つサイドレール57Aおよび57Bを含
む。ここで用いられる「ロッカー」という語は、クラフ
トの側面から見た縦方向に上に向かって湾曲している構
造をいう。スターン20の付近で、ボトムシェル50は１対
のテールレールロッカー59Aおよび59Bを有する。フロン
トレールロッカー55Aおよび55B、サイドレール57Aおよ
び57B、ならびにリアテールロッカー59Aおよび59Bは、
この後に説明するようにさまざまなタイプのターンおよ
び操作を行なうことを容易にするものである。

フォームのサンドイッチ複合物からなるハル構造16の
強さおよび硬さは、現在の旋回ジェット立ち乗りクラフ
ト（ジェットスキー）および座り乗りクラフト、サーフ
ジェットのモータ付きサーフボード、またはフォン・ス
マガラ−ドマノフおよびトロッテにより教示されるもの
のような他のより低速なクラフトなどいかなる先行技術
のパーソナルウォータクラフトにも勝るものである。よ
り弱い、先行技術の複合物からなる構造は典型的には市
販のモータ付パーソナルウォータクラフトにおけるもの
のような単一の複合物からなる縦方向の壁のみを、また
はモータを備えていないパドルボードのためにサジック
（Sajic）が提案するもののような乗り手の下に集中し
ている唯一の強化部分のみを、特徴とする。

本発明では、ハル16の構造は、クラフト10が高速な強
いｇ−力のターンによる大きい正常な負荷および捩じれ
による負荷、高速下で荒れた海と作用するハルによる衝
撃からくる負荷、空中でのジャンプからもたらされるハ
イデッキの負荷、およびエンジン108にる振動の負荷か
らくる組合せられたストレスにさらされる際に、クラフ
ト10の乗り手12と内部構成部品とを支えるのに重要なも
のである。本発明における好ましい実施例では、図６〜
８で最もよく示されるハル16およびサイドレール190Aお
よび190Bはすべて、バウ18からスターン20にかけての連
続的なファイバで強化された複合材料により内包されて
いる密度の低い閉じられたセルフォームのコアから構成
される。この独自の一体となった湾曲しているシェルハ
ルアセンブリ16は、偏向および周期的な疲労による損傷
は最小限で、前述の操作によって生じるクラフトにおけ
る大きな内部における曲げモーメント、せん断および捩
じれ負荷に反応するにあたって非常に効果的である。

先行技術には与えられていない、本発明のさらなる特
徴は、内部構成部品の配置に対処し正確に位置決めをし
て、クラフトにおける重心、旋回点、およびバランスの
最善の位置を達成する一方で、同時に内部の長手方向の
強化リブとして作用する、ハル16内の高度に形を変えら
れた内部コンパートメントである。また、すべての機械
的に取付けられた構成要素のための複合物からなる強化
された金属の装着プレート挿入部は、全体的にハル構造
16の中に成形される。

下方のシェル50はハルボトム58とジェットポンプコン
パートメント60（図５で最もよく示される）とを含む。
図５に示されるジェットポンプドライブシャフトコンパ
ートメント61は、図３および９に示されるようにアクセ
ス開口部62をその中に有する。図９を参照して、トップ
シェル52は一般に縦方向のものである内部壁64、66およ
び68を含む、これらは高速のモータ水上スキー10に長手
方向の強さと硬さとを与えるものである。内部壁64、6
6、68は、ビルジポンプコンパートメント71、消化器コ
ンパートメント72、エンジンコンパートメント74、後方
のガスタンクコンパートメント76、後方のエンジン排気
コンパートメント77、およびエンジンポッド装着部80お
よび82を内包する。消化器コンパートメントカバー34お
よびアクセスカバー42Aおよび42Bは、どのような従来の
態様でもトップデッキ54に固定されてよい。水を入れな
いよう囲い込むため、好ましくは封止リング73および75
が含まれる。

前方の縦方向の壁64は、壁66に接合されておりそれら
と連続しているということに注意されたい。壁66は水上
スキー10に構造上の強さおよび硬さを提供するべく後方
の内部壁68と連続している。ドライブシャフトコンパー
トメント61はボックス構造によって取囲まれており、そ
の上面は、デッキ22と独自の強固なサンドイッチ状のも
のとなって接着される。デッキ22はｇ−力の大きいター
ンにおいて乗り手の1000から1500ポンドの動的（約4450
から6675N）負荷をサポートする。サンドイッチのコア
は進歩した連続的なファイバからなる「卵ケース」状の
複合材料である。この構造のさらなる特徴は、新規なフ
ランジをつけられた複合リップ79を用いる、トップデッ
キエンジンコンパートメント74のアクセスの強化と、そ
れに伴なうレール190Aおよび190Bへのアクセス開口部の
周り全体およびバウ18とスターン20とから約６インチの
距離にわたるデッキ上における多層の複合物からなる強
化部である。

図10を参照して、トップシェル52内には、ドライブシ
ャフト連結器86のための装着部84が形成される。加え
て、図５に示される前方の装着部90が図10および11で最
もよく示されるトッププレート94およびボルト96により
従来の態様でバッテリ92を支持するために設けられても
よい。

ここで図11〜13に目を向けると、好ましくは240ポン
ド（およそ1068ニュートン）を上回る推力を提供するこ
とができるいかなる適切な商業的設計のものでもよい軸
流ジェットポンプ100が、装着ボルト102によるポンプコ
ンパートメント60内に固定される。軸流ジェットポンプ
はドライブシャフト104によりドライブシャフト連結器8
6へ接続される。エンジンドライブシャフト106もドライ
ブシャフト連結器86に接続される。内燃機関108がボル
ト114によってエンジンポッド装着部80および82に固定
されているエンジンポッド110へ装着される。

好ましくは、エンジン108は必要な推力を提供するた
めにおよそ15から55馬力（約11から41KW）の出力を有す
る。水上スキー10は好ましくは約85ポンドから約155ポ
ンド（およそ378から690ニュートン）の範囲の乾燥重量
を有する。エンジン108は水上スキー10を１時間あたり
約35マイル（およそ56km/hr）以上のスピードまで推進
させることができる。

エンジンポッド110はエンジン108をデッキ22の水準よ
り下に装着するための手段を提供する。エンジン108は
乗り手が立っているデッキ22から短い距離だけ前方に位
置している。エンジン108、ジェットポンプ100、および
凹んだガスキャップ117を備えるガスタンク115、および
排気システム136は、ハル内に位置付けられて図14に示
される正味の重心120をデッキ部22と乗り手12との下に
規定する。この正味の重心の位置により、長さＡの範囲
内においてリアデッキ22上に立っている乗り手12は、デ
ッキ部22上における自分のスタンスまたは重量分布のシ
フトのみによってモータ水上スキー10をターンさせるこ
とができるようになる。クラフトの重心の位置の注意深
い選択については、水上スキーの長さとの関連でこの後
に論じる。後方に乗り込んだ立っている乗り手によって
この態様で舵取りされ得る高速の個人用モータ付きウォ
ータクラフトは他にはない。

図14および16を参照して、１つの好ましい実施例で
は、モータ水上スキー10における中央部またはビーム18
2がおよそ27インチ（およそ69cm）の幅であり、スター
ン20はおよそ15インチ（38cm）の幅である。横から見た
高さを低く保つには、エンジン108の最大の高さが装着
時に約10インチ（およそ25cm）未満であることが好まし
い。エンジン108はハンドル126を有する従来のプルスタ
ートメカニズム124を含んでもよい。エンジンはまた、
図11で最もよく示される電気スタータ127およびスロッ
トルリンク130を有する気化器128をも含んでいてもよ
い。

エンジン108の始動後、このエンジンは図13で最もよ
く示されるハンドグリップ132内に配設された制御部を
介して制御されてもよい。エンジン108は電気的リレー
システムによって可撓性アームポール26を介して制御さ
れてもよい。エンジン108は代替的には図示されていな
い機械的ケーブルによってハンドグリップ132に直接接
続される制御部を有していてもよい。図11で最もよく示
される排気システム136は、エンジン108に接続されて排
気ポートホール19（図８）を介して延びる小さい排気管
140において騒音レベルを受入可能なものとする。ゴム
ホース141が、排気システム136を排気管140に接続す
る。

エンジン108および排気システム136は、軸流ジェット
ポンプ100から水を汲み出すことによって冷却される。
ベンチュリ（Venturi）取込管継手101が取込ホース103
に接続され、次に後方コンパートメント76を介して接続
される別の管継手105に接続され、その後エンジンの水
取込ホース109上における別の管継手107に接続される。
水は管継手111を用いてエンジンを通り排気冷却ライン
へ循環する。

図11を参照して、ポンプ100はスターン20内に固定さ
れるように装着されて推進する水の流れをダッシュ線14
2によって示されるように放出する。推進する水の流れ
は単一の変更できない方向においてスターン20から外方
向へ放出される。推進する水の流れの方向は一般にモー
タ水上スキー10の長手方向の軸144に平行である。ポン
プのための水の取込は図15に示されるようにハルの底部
58に配設された取込グレート148によって提供される。
中央フィン149も、長手の軸144に沿って装着されてもよ
い。

モータ水上スキー10は好ましくはやはり図13に示され
るように従来のチューブ152によってビルジポンプ排出
口38に接続されているビルジポンプ154を含む。図13を
参照して、エンジンポッドカバー150はさらに騒音を減
衰させるためおよびエンジンポッドフード28の下でエン
ジン108にさらなる耐水性をもたらすために提供されて
もよい。エンジン108は水の入来を防ぐためにポッド110
およびポッドカバー150内に封止されるということを理
解されたい。加えて、ポッド110およびカバー150ならび
にその中に含まれるエンジンの構成部品はエンジンコン
パートメントフード28およびラッチ30により水上スキー
10内に重複して封止されており、このとき適切な弾性ま
たは膨張可能なウォータシール29がフードとデッキとの
インタフェースにおいて用いられている。エンジン108
への空気の取込は、空気取込口158によりもたらされ
る。これは前方のコンパートメント72と通じている。１
方向チェックバルブ（図示せず）が、水の入来を許すこ
となく内部キャビティから水を切るために用いられても
よい。

モータ水上スキー10の製造にはどのような適切な構成
材料を、必要に応じて構成部品を接合するための適切な
方法および材料とともに用いてもよいということを認識
されたい。上で注目されたように、ガラスファイバ、グ
ラファイトファイバ、ポリエステル、またはエポキシ樹
脂、およびポリウレタンおよびポリスチレンのフォーム
が、適切な構成材料である。

排気口77とガスタンクコンパートメント76との後方の
壁内にあるハルのテール部分にアクセスすることが必要
である。このアクセスはデッキ22の下でホースおよび他
の構成部品をはめたりクランプしたりするため必要であ
る。ホース、排気ビルジポンプ、および水切りのための
上述の管継手は、ハルの排気コンパートメントの中にあ
る両側のジェットポンプコンパートメントハウジングの
壁61を介して機械部品に接続されなければならない。

これらの、必要な機械部品のクランプは、ガスタンク
77、ドライブシャフト104、および排気チャンバ76に求
められる長さのため、エンジンコンパートメント74から
は完了させることができない。したがって図９に示され
るように、デッキ22には１対の小さな開口部41Aおよび4
1Bがあってもよい。これらの開口は、デッキ22の下で機
械部品にアクセスするためには取除かれてもよい、対応
する１対のＯ−リング封止されたデッキプレート42Aお
よび42Bによって封止されていてもよい。デッキプレー
ト42Aおよび42Bのサイズは、人間の片手または両手およ
びこれらの構成部品を適正にクランプするための工具を
入れるのに足るだけの大きさであるべきである。この設
計により、乗り手はデッキプレートに損傷を与えること
なくターンまたはジャンプ中に最大1500ポンド（およそ
6675N）の動力においてリアデッキ領域22全体の上で立
ってジャンプすることができる。これらの手でアクセス
されるデッキプレートの小さいサイズと、それに組合せ
られる排気口77の内側の壁、ドライブシャフト60、およ
びガスタンク76の耐水コンパートメントにおける構造上
の設計により、これまでは決してパーソナルウォータク
ラフトの技術において達成されることのなかった、維持
および設置のための都合のよい耐水性の強度の高いアク
セスが可能になる。

図13を参照して、チューブ162および管継手164を通し
て、前部コンパートメント72と連絡するアームポール空
気取入口160は、空気をエンジン108に取入れる手段を提
供する。たとえば12インチまたはそれ以上の高さまでバ
ウから引上げられたポイントでアームポール空気取入口
160がアームポール26内に配置され、使用中の水の流入
を防ぐ。したがって、モータ水上スキー10は、動作中前
部コンパートメント72またはエンジンコンパートメント
74に水を浸入させることなく、アームポール空気取入口
160まで完全に水中にあることもあり得る。もちろん、
ポッド110とポッドカバー150との間の封止された配置お
よびまたさらに封止されたエンジンフード28により、エ
ンジンに対する保護がもたらされる。水が前部エンジン
コンパーオメント72に浸入しても、水がエンジンポッド
カバー150の空気取入口158に達する前に、ビルジポンプ
154により取除かれる。さらに、アームポール空気取入
口160は後方に面しており、水上スキー10の動作の間の
水の浸入を低減する。手動一方向ドレインバルブ21Aお
よび21Bをまた設けてもよい。

図13をなおも参照して、バウ18にはまた、好ましくは
ゴムまたはシリコンから形成される取換可能な安全ノー
ズピース165が装着される。ノーズピース165は、ねじの
ようなもの（図示せず）により固定され得るタン−イン
−グループ166でバウ18に装着される。これは、先行技
術には見られない独自の特徴である。

アームポール26は、エンジンスピードの制御のために
機械的にまたは電気的にエンジン108に接続される、指
制御170、好ましくは親指始動スロットル170A、スター
タ170B、およびストップスイッチ170Cを含む、自在左ま
たは右ハンドグリップ132で終端をなす。ハンドグリッ
プは乗り手12が片手で操作するのに適するように構成さ
れる。親指始動スロットル170Aは、もし乗り手12がその
他の４本の指でハンドグリップ132を握っている際にバ
ランスを失った場合、乗り手12がうっかりしてスロット
ルを押し下げることを防止する、独自の安全特徴であ
る。片手自在左または右ハンドグリップ132は、制御お
よびバランスのために両手ハンドルが必要な先行技術に
よるパーソナルウォータクラフトのグリップとは異な
る。水上スキーでは、乗り手が急なターンを行なう場合
に安定性を維持するためには、両手グリップが必要であ
る。本発明では、図1a−1cで示すように、ターンを行な
う間、空いた手をバランスおよびテコの作用のために用
いることができる。

さらに、デッドマンスイッチ172がコード174により乗
り手の手首176に装着され、乗り手12が水上スキー10か
ら落下した際にエンジン108が切れるようになってい
る。デッドマンスイッチの詳細についてはこの明細書で
は触れないが、その理由はこれはほとんどの管区におい
て法で義務づけられる周知の従来の特徴であるためであ
る。

図15に示すように、本発明に従えば、空の、乗り手の
いない水上スキー10のクラフトの重心121は、ビーム182
A、182Bの後ろにある。ビームは、平面図で見たときの
水上スキー10の最も幅の広い部分として定義される。ハ
ル16の形状および重量の分布、ならびにジェットポンプ
100、エンジン108、ガスタンク115、排気システム136お
よびモータ水上スキー10のその他の構成部品の位置は、
クラフトの重心121が、図11に示すように、クラフトの
縦軸144の上の垂直面上に位置する、図15の長さＺ内に
あるように、選択され、形成される。

クラフトの重心121（図15）は、ハル16の構造および
内部構成部品の配置で決まる。モータ水上スキー10の構
造は、その重心121が、ハル16の平らなキール17部分
（図４）よりも上に位置するエンベロープまたは範囲内
となるように設計される。したがって、時速30マイル
（およそ50km/hr）またはそれを超えるような高速の場
合、モータ水上スキー10の方向制御は、乗り手が、乗り
手12およびモータ水上スキー10の正味重心120のほぼ上
にある好ましい場所で位置決めされている際に、乗り手
が姿勢または重量の分布を変えることにより行なわれ
る。

図14を参照して、乗り手12がデッキ22の上に立ってい
るとき、モータ水上スキー10と乗り手12の正味重量中心
120は、乗り手のいないモータ水上スキー10のクラフト
重心121の後方にある（図15参照）。平均的な乗り手の
体重は、約80ポンドと250ポンド（およそ356ないし1112
ニュートン）の間であると仮定する。乗り手の重量およ
び位置次第である、正味重心120の位置の範囲、または
エンベロープは、図14の両方向矢印Ａで示される。矢印
Ａは、バウ18から測定して、横はサイドレール190Aおよ
び190Bにより囲まれる、モータ水上スキー10の長さの約
70％ないし100％の場所の範囲を表わす。乗り手がいな
い場合の重心121は、好ましくは、およそ縦の中心線144
上にある、水上スキー10の長さのバウ18から50％以上に
あることがわかっている。クラフトの重心121は、バウ1
8の後方の少なくとも距離Ｙの所で、図15の両方向矢印
Ｚにより示される範囲またはエンベロープ内に配置する
べきである。水上スキーの全長は、ラインＹ＋Ｘの長さ
で表わされる。Y/（Ｙ＋Ｘ）の比率は好ましくは0.50と
0.75との間である。したがって、平均的重量の乗り手が
デッキ22の上に立つとき、正味重心は水上滑走面180の
上の乗り手の一般的な領域内にあるだろう。正味重心の
縦および横の座標軸が乗り手よりも後ろにあることを可
能にするモータ水上スキー10の構造は、後部で立ってい
る乗り手12の位置および重量分布の変化を、所望の半径
のターンを機械的なターン装置を使用せずに水中で開始
し、継続する上で効果的なものにするという、重要な特
徴である。このことについては以降で詳細に説明する。

このモータ水上スキー10の別の特徴は、側面が低いこ
とである。特に、スターン20およびデッキ部分22でのト
ップデッキの側面は、図10に示すように、水中で乗り手
がモータ水上スキーに乗ることを可能にする。

図６に包括的に示すように、ハルボトム58およびサイ
ドレール190Aの設計の特徴の組合せは、以前のパーソナ
ルウォータクラフトでは決して用いられなかったもので
あり、本発明の新規部分である。これらの特徴は、クラ
フトの重心の配置および推力の制御と合わせて、直線の
高速および低速走行ならびに高速および低速ターンの
間、後ろで立っている乗り手が最大制御および安定性の
ために種々の動作特性を選択することを可能にする。

図７および８に最もよく示されるように、サイドレー
ル190Aおよび190Bは、クラフトの全体の長さにわたり、
ハルボトム58を左舷および右舷両方で取囲み、図1Aおよ
び1Bで示すようなターンの際に乗り手に安定性および正
確な制御をもたらす。レールは、以下で説明するよう
に、乗り手12が所望の急なターンに成功し、ターンの間
の推力の角度を設定する上での助けとなる複雑なカーブ
した断面57Aおよび57Bを有する。レール190Aおよび190B
はまた、図６で示すように、バウ18で垂直上向きの湾曲
またはフロントレールロッカー55Aおよび55Bを有し、ス
ターン20近くでリアレールロッカー59Aおよび59Bを有す
る。フロントレールロッカー55Aおよび55Bは、水上滑走
に入る前の低速の際に抵抗を減少させるように、かつ高
速ターンの鋭さを制御するのを助けるように作用する。
リアレールロッカー59Aおよび59Bは、さらに低速での、
半径が小さな、推力に助けられる鋭いターンの制御を手
伝う。

再び図６、７および８を参照して、ハルボトム58は、
水上滑走の前の低速の際に生じる直線走行の抵抗を低減
する、バウ18からビーム182Aおよび182Bに延在する前部
の柔らかい小さな角度の「Ｖ」表面194Aおよび194Bを特
徴とする。後部の「Ｖ」表面195Aおよび195Bは、平らな
水上滑走面180を取囲むハイドロステップ183Aおよび183
Bでサイドレール190Aおよび190Bが接続されているスタ
ーンに向かって角度が次第に増大するようにして、ビー
ム182から後方に延在する。ビーム182間に位置する後ろ
の「Ｖ」表面の前の端部および鋭角で定められるハイド
ロステップ183Aおよび183Bの始まり部分が、部分的な鋭
いジグザグ操縦を行なうことを容易にし、一方「Ｖ」表
面195Aおよび195Bの鋭角の後ろ部分が、乗り手12に、水
上滑走面180から選択されたレール190Aまたは190Bに移
動してターンを開始する際のテコの作用をもたらす。

再び図６を参照して、デッキ22の真下に位置する水上
滑走面180は、通気を最小限にするために、後ろの
「Ｖ」195Aおよび195B表面をポンプの水の入口148の前
方にし、急なハイドロステップ183Aおよび183Bを入口14
8の後方で始まるようにして、合成した半径により囲ま
れ、クラフト10が高速の水上滑走に移る際に水の急速な
放出を行なう。水上滑走面180は、ポンプ100が十分な推
力を与えて時速約10マイルを超える水上滑走速度を達成
するやいなや、安定性があり抵抗力の低い効率的な動作
をもたらす。さらに、図14に示すように、乗り手12の下
の正味重量中心120の位置により、スキー10は、先行技
術ではウォータクラフトの後部に立っている乗り手には
必要なものであったように乗り手が体重を前方に傾けて
クラフトの水面滑走を安定化させる必要なく、スピード
を増す。図４に示される平らなセンターキール17は、ビ
ーム182の前方から後方へ延在し、図６で最もよく示さ
れるようにポンプの入口グレート（格子）148の前方の
点から始まり後部に進んで「ミニサーフボード」形状と
なる平らなハイドロステップ184Aおよび183Bと混じり合
う。平らなセンターキール17は、スキー10が水中で水面
を滑走することを防止する助けとなる。

ハル58の独自の設計は、サイドレール190Aおよび190B
ならびに乗り手の下に位置決めされた低い正味重心12と
組合さって、後ろに乗って始める乗り手に対して独自の
安定性をもたらす。たとえば、未経験の乗り手が滑走中
に偶然にも左または右に傾いても、不安定に左右に急に
傾いたり、またはハル20の左または右に不安定に滑って
バランスを失いおそらくは乗り手がスキーから落下する
ようなことはない。クラフトは水上滑走面180から側部
の「Ｖ」表面195Aおよび195Bを通しレール190Aまたは19
0Bへと滑らかに変化し、緩やかに滑るようなスキーのタ
ーンが乗り手12の制御のもとでうまく行なわれる。

ハルボトムとサイドレール構造とのこの新規の組合せ
が、正味重心の位置および推力の適切な適用と組合さっ
て、乗り手が以降で説明するように正確にクラフトを制
御することができるようにする。

安定性をもたらすのはまた、ターンにおいて水上スキ
ー10が横滑りするのを最小にするフィン44A、44B、46
A、46Bおよび149である。図15で最もよく示されるよう
に、フィン44A、44B、46A、46Bおよび149は、それぞれ
スロット204A、204B、206A、206Bおよび208内に配置さ
れ、図示しないが、フィン44A、44B、46A、46Bおよび14
9が安全特性として後部コンパートメント76内に引込め
られて水上スキー10でランプジャンピングをすることを
可能にするために、旋回するように装着されるかまたは
ばねが装着されてもよい。

モータ水上スキーの動作方法 クラフト10の高性能動作は、構造的な特徴の独自の組
合せを適用することに直接関連する。これらの特徴は、
推力、エンジンパワー、浮力、正確に位置付けられたク
ラフトの重心、ハルボトムの設計、およびサイドレール
の設計を含む。所要の高速性能を得るために、本発明に
おける軸流ウォータジェットポンプ100は、十分な推力
を与えてクラフト10を急加速し、好ましくは時速30マイ
ル（ほぼ50km/h）から時速40マイル（ほぼ64km/h）を超
える速度を維持せねばならない。クラフト10に作用する
水の抵抗ならびに乗り手およびクラフト10に当たる空気
の抵抗両方を克服するには、この範囲の速度を達成する
のに必要な推力は、130ポンド（ほぼ580ニュートン）な
いし約330ポンド（ほぼ1468.5ニュートン）の範囲であ
ると計算された。本発明の好ましい実施例では、時速32
ないし35マイル（ほぼ51ないし56km/h）というクラフト
の速度は、波のない水の上で、約240ないし265ポンド
（ほぼ1068ないし1179ニュートン）と測定されたポンプ
の推力で測定された。

エンジン108は十分なパワーを有して上記の所望の速
度範囲でクラフト10および乗り手を前進させねばならな
い。所要のエンジンパワーは、乗り手プラスクラフト10
の質量を水の中で所望の速度で動かすのに消費される１
秒あたりのエネルギ次第である。このパワーは、クラフ
ト10および乗り手の運動エネルギプラス空気と水とから
の抵抗力を克服する際になされる仕事、ならびにジェッ
ト駆動ポンプシステムの効率の関数である。所望の速度
範囲、および最小約250ポンド（ほぼ1112ニュートン）
ないし最大約400ポンド（ほぼ1780ニュートン）である
乗り手プラスクラフト10の重量の適用可能な範囲に対し
ては、14HP（ほぼ10.4KW）ないし約55HP（ほぼ41KW）の
エンジンパワーが必要である。

本発明のある好ましい実施例では、総重量約350ポン
ド（ほぼ1560ニュートン）のクラフト10プラス乗り手
が、出力パワーが25HP（ほぼ18.6KW）であるエンジン10
8を用いて、時速32ないし35マイル（ほぼ51ないし56km/
h）を超える一定速度を測定することに成功した。クラ
フト10の総重量の30％ないし50％の範囲である所要のハ
イパワーエンジン108の重量は比較的重いため、ハル内
にエンジン108を注意深く設置して、後部に乗る乗り手
がクラフト10を旋回させ、操舵メカニズムを用いずに安
定したターンを行なうことを可能にする必要がある。

クラフト10の浮力は約250ポンド（ほぼ1112ニュート
ン）までの乗り手を中立的に支え、一方同時にエンジン
コンパートメントフード28の最上部を潜水させることな
く、さらにクラフト10の構造および機械的構成部品の90
ないし150ポンド（ほぼ400ないし667.5ニュートンの重
量を支えるように設計される。これは、クラフト10の体
積、重量およびクラフト10の重心121の場所に関連する
浮力の中心を正確に計算することで達成される。一旦水
上滑走に達すると、自然な（静的な）浮力の重要性は減
少し、推力および速度が制御する、クラフト10の後部の
垂直の流体力学要素が優勢となる。

クラフト10の重心121は、性能、安定性、および後部
に乗る乗り手がターンメカニズムを使用することなく制
御された低速および高速ターン（図1aおよび1b）を開始
しうまく行なう能力にとって重要なものである。クラフ
ト10の重心121を、クラフト10の縦のセンターライン144
上で乗り手の手前に、およびバウからの水平方向の距離
を約50％ないし75％の範囲として位置決めすることによ
り、後部デッキに乗る乗り手がこのような制御を行なう
ことができる。

乗り手の典型的な重量は、クラフト10の重量の1.0な
いし1.75倍の範囲である。典型的な乗り手12が後部デッ
キ22の上で斜めの姿勢をとって立つとき乗り手プラスク
ラフト10の正味の重心120は、クラフト10の縦の中央面
上の好ましい位置に移動する。正味の重心120の縦およ
び横の座標軸は、典型的には、乗り手の下でかつ乗り手
の手足と後ろ足との間の位置の領域内で位置付けられ
る。この場合、乗り手が体をわずかに動かしたりまたは
体重を移動させるだけで、簡単に正味の重心120を前
方、後方、左または右に移動させてクラフト10を制御す
ることができるため、正味の重心120は「インテリジェ
ントCG」と称される。

たとえば発進の間、乗り手は立っている位置で前傾す
るかまたは胸をエンジン108の丁度後ろに乗せてクラフ
ト10の上に横たわって正味の重心120を機械的な重心121
の場所に向けて前方に移動させ、推力を与え、クラフト
10が水上滑走状態に急速に移ることを容易にする。次
に、乗り手はもし立っているならば体を後ろに傾けて
（またはもし寝ているのであれば立上がり）高速で安定
した直線動作を行なうために足近くの意図する領域に正
味の重心120を移す。乗り手は、自分の重量分布または
後ろ足の位置を一般的には前方に、かつ横方向ではクラ
フトの縦軸144を所望のターンの方向にわずかに調整す
ることにより、クラフト10をターンさせる。こうして正
味の重心120をわずかに前に、かつ所望のターンの方向
（左または右）に移動させ、選択されたレール194Aまた
は194Bの内側の旋回点を乗り手の領域内に配置し、安定
したターンを生み出す。乗り手は、乗り手が体重を後方
におよび縦のセンターライン144の左または右にシフト
する程度により、ターンの角度を調節できる。乗り手12
は、以降で述べるように、高速、ｇ−力の大きなターン
および低速ターン両方を行なうことができる。

クラフト10の重心121およびクラフト10プラス乗り手1
2の正味の重心120を正確に位置付けることが、本発明の
重要な要素である。好ましい実施例を成功させるには、
ハルの構造、機械的構成部品の配置、および乗り手12の
位置に関する数多くの計算および実験が必要であった。
これらの計算および実験では、空のハル16の構造の重量
および重量分布、クラフト10内の機械的構成部品の重量
および位置、ならびに乗り手12の重量範囲および位置を
考慮した。

操舵メカニズムを持たない先行技術によるクラフト10
と異なり、本発明には非常に大きなパワーおよび推力が
必要であるため、エンジン108アセンブリ、ジェットポ
ンプアセンブリ100および燃料タンク114を含む機械的構
成部品の総重量は一般的に、クラフト10構造の重量に等
しいかまたはそれよりも大きい。これを意図するモデル
の範囲および１つの特定的な好ましい実施例に対し以下
に示す。先行技術と異なり、ハイパワーエンジン108
は、機械的構成部品の重量を左右し、乗り手の前方にエ
ンジンを配置すること、３つの互いに直交する方向各々
に対して行なわれる、（個々の質量）×（基準点からの
距離の積の総和）÷（質量の総和）の計算により決定す
る、クラフト10の重心121の計算を左右する。表Ｉはク
ラフト10のさまざまな構成部品の重量の典型的な値を、
特定的な好ましい実施例に対する値とともに示す。

表Ｉ 構成部品 重量範囲（Lb.） 好ましい実施例（lb.） 空のハル 35−60 55 エンジン＆ポッド 30−80 59 バッテリ＆ハウジング 5−15 13.5 ジェットポンプアセンブリ 7−20 12 ジェットポンプアセンブリ 7−20 12 燃料タンク 2−5 4 排気システム 3−8 4.5 アームポールアセンブリ 6−12 11 クラフト10の重い構成部品の位置をわずかに変化させ
ても、クラフト10の重心の位置に大いに影響を及ぼす。
構成部品の位置をわずかに変化させることはまた、クラ
フト10の性能および操作に多大な影響を及ぼす。本発明
の１つの好ましい実施例では、ほぼ59ポンド（ほぼ263
ニュートン）、25HP（ほぼ18.6KW）のエンジンアセンブ
リおよび機械的構成部品は、後ろに乗る典型的な大人の
体重の乗り手が直線の高速での滑走に対して典型的な位
置にいるとき、バウから全体の長さの62.5％の距離、約
1.5ft.（ほぼ0.45m）の所で、クラフト10の重心121が正
味重心120の前に位置付けられるように、クラフト10内
で位置決めされる。前述したように、所望の操縦特性を
獲得し、後ろに乗る乗り手に対し安定性およびスピード
をもたらすためには、クラフト10の重心121が、クラフ
ト10の縦軸上でバウから測定してクラフト10の全長の50
％ないし75％の範囲内にあり、かつトップシェル52とボ
トムシェル50との間の垂直軸の中間におよそ位置するこ
とが必要であることを実験が示した。

本発明におけるハルボトム58およびサイドレール190A
および190Bの調和のとれた設計は、いかなるターンメカ
ニズムまたは方向可変のジェットを用いなくても、高速
の、制御されたｇ−力の大きなターンおよび低速ターン
に成功するには重要である。ハル16は、横方向に「Ｖ」
形状の表面195Aおよび195Bを通して外側の湾曲した断面
のレール190Aおよび190Bへと変化する、スターン20近く
の平らな水上滑走面180の独自の組合せを特徴とする。
このハル−レールの設計が、クラフト10と乗り手との正
味重心120と関連して働き、低速での始動から高速での
直線滑走への安定した遷移が可能となり、かつ滑らかで
制御可能な高速および低速ターンを容易に開始すること
ができる。ハルボトム58およびレール190A、190Bの独自
の組合せという設計の特徴は、乗り手に種々のモードで
の動作に対し最適な選択を提供する。始動の間、水上滑
走面180に接する急なハイドロステップ183A、183Bは、
推力を加えるときに水から離れることを容易にし、その
結果、濡れたハル表面と結果として抵抗力が最小となる
安定した高速水上滑走へと急速に移る。ハイドロステッ
プ183Aおよび183Bは、ターンまたは操作中の所望の応答
性次第で、前部の水上滑走面180の始まる点でのわずか
な高さから、１ないし４インチ（ほぼ2.5cmないし10.0c
m）の高さである、スターン20での最大の高さへと変化
する。

水上滑走面180は一般的に、ミニチュアのサーフボー
ドのような形状である。水上滑走面180は、ポンプの取
入口148の丁度前で始まり、いかなるロッカー（または
垂直のカーブ）も伴わずに後部に延びるキール17の中心
と一緒になり、高速動作の間抵抗力を小さくし、クラフ
ト10を安定化させる一方で、クラフト10が垂直に水上滑
走するのに抵抗するように作用する。水上滑走面180の
側方の「Ｖ」表面195Aおよび195Bは、水上滑走面180の
ベースを、外側のレールと接続する。「Ｖ」形の表面19
5Aおよび195Bと水上滑走面180との中間のラインは、ジ
ェットポンプ取入口148の前方で滑らかに交じり合い、
ポンプ100への通気を最小限とする。ハイドロステップ
における鋭いエッジ183Aおよび183Bは、ジェットポンプ
の取入口148の前部エッジで始まり、後部に延び、そう
して鋭いエッジからの水の流体力学的な放出を促進し、
抵抗を小さくする。水上滑走面180の前方の「Ｖ」形状
のハルの部分194Aおよび194Bは、乗り手が最小の努力で
急速なジグザグターン操作を開始する助けをする。

乗り手が体重を左または右に移動させてフルターンを
開始するとき、クラフト10は平らな水上滑走面180か
ら、近接し、バウ18に向けて角度が増大する「Ｖ」表面
195Aおよび195Bへと揺れ、乗り手12にテコの作用を与
え、デッキ22の上での乗り手の体重移動により湾曲した
レール190Aおよび190Bを潜水させ、ターンを開始する。
乗り手12は次に、選択されたレール190Aまたは190Bの上
を滑り、高速でのターンのためにはレールのスターン部
分から中央部分へと進み、クラフト10の方向の変更に推
力を用いる低速ターンでは、レール59Aおよび59Bのスタ
ーンのロッカー部分上に留まる。レールの潜水した部分
における流体力学的な抵抗力は、正味重心120の位置お
よび予め規定された乗り手12の下の旋回点と合わさっ
て、急に動いて乗り手12を不安定にすることなく、制御
された滑らかな高速および低速ターンを生み出す。ター
ン20近くで垂直方向に上向きに湾曲するサイドレールロ
ッカー59A、59Bは、乗り手12が体重の移動を利用してタ
ーンの間のクラフト10の応答のスピードを制御できるよ
うにする。高速ターンでは、複雑に湾曲する断面のレー
ル表面57Aおよび57Bは、ターンの最終的な角度および方
向を設定する際のオートバイのタイヤのような作用をす
る。フィン44A、44B、46A、46Bおよび149は、ハルが過
度に回転することを防止し、かつ低速および高速ターン
両方の間の滑りを防止する。所要の性能特性次第で、１
ないし５個の適切に配置されたフィンを用いてもよい。
その代わりとして、側面が低く、引き込めることが可能
な「盆栽」型のフィンを用いることができる。

図1Bに示すような、時速５ないし10マイル（ほぼ８な
いし16km/h）という速度の、低速で半径の短いターンの
間、乗り手12は正味重心120を、後部に、かつ所望のタ
ーンの方向に移動させる。こうするとレール59A、59Bの
後部ロッカーの端部が沈み、乗り手12は同時にウォータ
ジェットの大きな推力の突発を利用して、非常に安定し
た状態で、典型的には半径が３ないし４フィート（ほぼ
0.9ないし1.2m）の範囲である、半径の小さなターンの
間の加速を行なう。このタイプのターンにおいては、ク
ラフトは、先行技術に必要であった操舵メカニズムまた
は操作可能なジェットを用いずに、正味重心120を中心
として旋回する。図1Cに示すようなより極端なスピン走
査をまた達成することができ、その場合クラフトの主要
な部分は、乗り手12が、後ろに体を傾け、200lb.（ほぼ
890ニュートン）よりも大きな最大推力を与え、スター
ン20に向かってさらに後部に正味重心120および体重を
移動させることにより、水から持上げられる。このこと
が結果として、クラフト10および乗り手12を旋回させつ
つクラフト10の殆どを水から持上げる、垂直方向の推力
の重要な構成要素となる。

大きな推力、クラフトの重心121の正確な位置決め、
およびハルボトム／レールの構成の独自の組合せによ
り、クラフト10および後ろで立っている乗り手12には、
方向性のない推力を利用して立って後ろに乗るパーソナ
ルウォータクラフトでは決して達成できなかった、安定
し制御された高速ターンが可能になる。乗り手12は、こ
のようなターンの間、表IIで列挙された本発明の１つの
好ましい実施例に対し測定されたように、重力の３倍か
ら６倍の間のピークの力を経験する。

求心力が大きいことにより、乗り手12は、抗力の上向
きの垂直成分、および体重の垂直に下向きの力に対向し
て作用する、デッキ22の上の乗り手の足の摩擦力両方に
より安定化されるため、乗り手の体の軸と水面との角度
がほぼ15ないし20゜の高速ターンを行なうことができ
る。たとえば、200ポンドの乗り手12は、体重の200ポン
ドの垂直方向に下向きの力に対向するように作用する力
を以下に示すように経験し、そうして高速ターンを行な
う際にクラフト10から落下したり滑り落ちたりすること
が防止される。表IIIは、本発明に従うウォータクラフ
トのターンの間の、乗り手の体と水との間の２つの異な
る角度に対して、乗り手12にかかる力を示す。

後ろで立っている乗り手12が、本発明を用いて、能動的
な機械的操舵メカニズムなしで行なうことができる、制
御され安定したｇ−力の大きいターンは、ボートおよび
スキーヤーの腕に接続されるロープの緊張がスキーヤー
を不安定化させる力を与えるような、パーソナルウォー
タクラフトまたは水上スキーでは決して達成されないも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−92797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297187（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−71925（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−22239（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B63B 35/73 B63B 35/79 - 35/81

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バウ（18）とスターン（20）と立っている
   乗り手（12）に対応する大きさのデッキ（22）とを有す
   るハル（16）と、 前記ハル（16）上に形成された水上滑走面（180）と、 前記バウ（18）から前記スターン（20）に延在する縦軸
   （144）と、 高速モータ水上スキー（10）の前記縦軸（144）と平行
   に固定された方向に前記スターン（20）から外向きに、
   推進させる水の流れを生じさせるためのジェットポンプ
   （100）と、 前記ジェットポンプ（100）を駆動するために前記ハル
   （16）内に配置されたモータ（108）とを含み、 高速モータ水上スキー（10）が、前記デッキ（22）の下
   で前記モータ（108）の後部に配置されたエンベロープ
   内に、乗り手のいないときの重心（121）を有し、前記
   デッキ（22）の上に位置する乗り手（12）が高速モータ
   水上スキー（10）と乗り手（12）の合計の正味の重心
   （120）のほぼ上にある場所で位置決めされることがで
   きるように前記ジェットポンプ（100）は前記ハル（1
   6）内に装着されており、それによって機械的なターン
   装置を用いないで、前記デッキ（22）上の乗り手の姿勢
   または重量分布を変更することによって乗り手（12）が
   高速モータ水上スキー（10）を操作しかつターンさせる
   ことができ、 前記ジェットポンプは前記スターン（20）内に固定して
   装着されており、前記モータ（108）は前記デッキ（2
   2）の前方で前記ハル（16）内に装着されており、さら
   に、 前記ハル（16）の両側に形成された１対の湾曲したサイ
   ドレール（190Aと190B）と、 前記ハル（16）の幅が最大のビーム部分（182A、182B）
   の前方で第１のＶ形状部分（194A、194B）を有するハル
   ボトム（58）とを含み、 前記第１のＶ形状部分（194A、194B）は前記ハルボトム
   （58）にそって後方に平らなキール（17）に推移し、そ
   れから前記水上滑走面（180）と前記湾曲したサイドレ
   ール（190A、190B）との間の第２のＶ形状部分（195A、
   195B）へと推移し、前記第２のＶ形状部分（195A、195
   B）と前記湾曲したサイドレール（190A、190B）とは、
   前記正味の重心（120）を乗り手が移動させることを協
   働して始動から高速の水上滑走へとスムーズに推移する
   ことと、高速および低速ターンの簡単な開始および実行
   を可能にし、さらに、 前記ハルボトム（58）内に形成された取入れグレート
   （148）と、 前記第２のＶ形状部分（195A、195B）に滑らかに融合し
   て前記サイドレール（190A、190B）に接続し、前記ジェ
   ットポンプ（100）に浸入する水の通気を最小にする、
   前記取入れグレート（148）の前方にあるハルボトム部
   分と、 前記ハル（16）が水上滑走モードに遷移する際に水の効
   率的な放出を助け、前記ハル（16）に安定性と減少され
   た水の抵抗とをもたらす、前記取入れグレート（148）
   の後部にある１対のハイドロステップ（183A、183B）と
   を含み、それによって、後ろに乗る乗り手（12）に低速
   および高速の両方において高速モータ水上スキーの安定
   性と操縦性を与えることを特徴とする、高速モータ水上
   スキー（10）。
2. 【請求項２】前記バウ（18）に近接して前記ハル（16）
   に装着されたアームポール（26）と、 可撓性の前記アームポール（26）に接続されたハンドグ
   リップ（132）とをさらに含み、 前記アームポール（26）と前記ハンドグリップ（132）
   は、乗り手（12）が前記デッキ部分（22）の上に立ち、
   片手で前記ハンドグリップ（132）を握り、前記ハンド
   グリップ（132）と前記アームポール（26）を利用して
   高速モータ水上スキー（10）のさらなる安定性と操作性
   を得ることができるように構成される、請求項１に記載
   の高速モータ水上スキー（10）。
3. 【請求項３】前記ハンドグリップは、片手での操作のた
   めに構成された自在片手右／左ハンドグリップ（132）
   である、請求項２に記載の高速モータ水上スキー（1
   0）。
4. 【請求項４】高速モータ水上スキー（10）の乗り手のい
   ない重心（121）は、前記バウ（18）から前記ハル（1
   6）の長さの50％より長い所に配置される、請求項１に
   記載の高速モータ水上スキー（10）。
5. 【請求項５】高速モータ水上スキー（10）の乗り手のい
   ない重心（121）は、前記スターン（20）から前記ハル
   （16）の長さの25％よりも長い所に配置される、請求項
   １に記載の高速モータ水上スキー（10）。
6. 【請求項６】空気をエンジン（108）に取入れるため
   に、前記アームポール（26）内に形成された空気取入口
   （160）をさらに含み、前記空気取入口（160）は、前記
   バウ（18）から間隔を置かれ、引上げられたポイントで
   前記アームポール（26）内に配置される、請求項２に記
   載の高速モータ水上スキー（10）。
7. 【請求項７】前記ハンドグリップ（132）内に親指始動
   スロットル（170A）とスタータ（170B）とストップスイ
   ッチ（170C）とをさらに含み、前記親指始動スロットル
   （170A）と前記スタータ（170B）と前記ストップスイッ
   チ（170C）は、乗り手（12）が親指のみで前記親指始動
   スロットル（170A）と前記スタータ（170B）と前記スト
   ップスイッチ（170C）とを作動させて、乗り手（12）が
   前記ハンドグリップ（132）を握っている間にうっかり
   して前記スロットルを押し下げないようにして、乗り手
   （12）が前記モータ（108）の始動と前記モータ（108）
   のスピードを好都合にかつ安全に制御できるように位置
   付けられる、請求項２に記載の高速モータ水上スキー
   （10）。
8. 【請求項８】乗り手（12）が水から前記スターン（20）
   を超えてモータ水上スキー（10）に乗るときに乗り手
   （12）の胸を収容するために、前記スターン（20）の近
   くで前記デッキ（22）に形成される胸の凹み（23）をさ
   らに含む、請求項１に記載の高速モータ水上スキー（1
   0）。
9. 【請求項９】前記サイドレール（190A、190B）は、前記
   ハル（16）の全長に延在し、湾曲した断面部分（57A、5
   7B）と、前記バウ（18）の近くに垂直方向に上向きの湾
   曲部分（55A、55B）と、後ろに乗る乗り手（12）が乗り
   手（12）の好むターンの角度と鋭さに従って高速または
   低速でモータ水上スキー（10）をターンさせることがで
   きるようにする、前記スターン（20）の近くに垂直方向
   に上向きの湾曲部分（57A、57B）とを有する、請求項１
   に記載の高速モータ水上スキー（10）。
10. 【請求項１０】前記ハイドロステップ（183A、183B）の
    いずれかの側にあるＶ形状表面（195A、195B）は、乗り
    手（12）にテコの作用を与えて、直線走行からターンモ
    ードへの高速モータ水上スキー（10）の遷移を容易にす
    る、請求項１に記載の高速モータ水上スキー（10）。
11. 【請求項１１】乗り手がバンクターンを通して高速モー
    タ水上スキー（10）を操縦するときに高速モータ水上ス
    キー（10）と乗り手（12）の正味の重心が前記サイドレ
    ール（190A、190B）の間にあるように前記ハル（16）は
    形成される、請求項１に記載の高速モータ水上スキー
    （10）。
12. 【請求項１２】前記モータから前記ハルへの構造上の負
    荷経路である安定したエンジンプラットホームを提供
    し、エンジン（108）とドライブシャフト（104）とジェ
    ットポンプ（100）との整列を維持するエンジンポッド
    （110）と、 前記エンジンポッド（110）と協働して前記モータ（10
    8）に対して防水の囲いを形成するエンジンポッドカバ
    ー（150）とをさらに含む、請求項１に記載の高速モー
    タ水上スキー（10）。