JP3541085B2 - ジェットポンプ式推進装置のステアリング機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水上走航船で使用されるジェットポンプ式推進装置のステアリング機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水上走航船に使用される推進装置としては、一端が船体下方に開口し、他端が船体後方に開口する円筒状のノズル管の内部にプロペラ、いわゆるインペラを設け、このインペラをエンジンで回転させることによりノズル管が前記船体下方の開口部から水を吸い込んで、この水をジェット水流として船体後方の開口部から船体後方に向けて噴射する、いわゆるジェットポンプ形式を採用しているものがある。
この形式の推進装置には、一般的にノズル管の後端部に船体の水平面上で左右方向に回動可能に円筒状のディフレクタノズルを取り付け、このディフレクタノズルをハンドルで操作して左右に回動させてジェット水流の噴射方向を変えて船体の方向転換を行うステアリング機構が採用されている。図７は前記推進装置におけるステアリング機構の構成を説明する概略構成図を示しており、図７（ａ）は直進時を、又図７（ｂ）は方向転換時の状態を各々示している。尚、図中３０はノズル管を、３１はディフレクタノズルを示し、また、矢印はジェット水流の流れ方向を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した形式のステアリング機構は、円筒状のディフレクタノズル３１を回動させることでノズル管３０からのジェット水流をディフレクタノズル３１の内壁に当て、そこからジェット水流を内壁に沿って下流端の噴射開口に案内することで流れ方向を変えているのであるが、図７（ｂ）に示すように、この方向転換時に、ジェット水流の一部がディフレクタノズルの内壁に衝突するために逆流してディフレクタノズルとノズル管との間の隙間から漏れてしまい一時的に出力が低下してしまうという問題がある。
ところで、ジェットポンプ式の推進装置を採用している水上走航船は、停船時には船体の下部が水中に浸かっているが、走航中は推進力によって浮上してほぼ完全に水上に浮いて走航するため、エンジンの排気出口をノズル管が設けられている隔室（以下、単にジェット隔室と称する。）と同じ室内に設けるものがある。このジェット隔室は前述のように走行中はほとんど水上に露出するため、その後端部（即ち船体の後端部）は完全に開口されそこからノズル管が後方外部に露出し、また、排気ガスもこの開口から外部に排気されている。この形式の水上走航船において、前記したようにノズルからのジェット水流の漏れが生ずると、走行中に漏れたジェット水流がジェット隔室内に侵入し、ウォータカーテンのように排気出口を塞いで排気抵抗を高くしエンジン出力を低下させるという問題も合わせて生ずる。
本発明は上記した従来の問題点を解決し、方向転換時にジェット水流が漏れて出力が低下することのないジェットポンプ式推進装置のステアリング機構を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明に係るジェットポンプ式推進装置のステアリング機構は、プロペラを内蔵し、当該プロペラの回転力で一端から水を吸い上げ他端からジェット水流として水を放出する固定管の後部に、固定管と連通し、かつステアリングの操作に応じて回動するように可動管を回動可能に設け、前記固定管と可動管との間に、これらの管の隙間からジェット水流が漏れるのを防止する漏れ防止部材を設け、該漏れ防止部材を弾性部材で構成したことを特徴とするものである。
前記漏れ防止部材は環状に形成され、固定管の後端部に後方に延長するように設けられ得る。
また、前記漏れ防止部材は、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長するように設けるのが好ましい。
前記固定管はノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングを含むことができ、その場合、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材はトリムリングに装着され得る。前記漏れ防止部材は、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けられ得る。
この場合、固定管はノズル管で構成され得、前記可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成して、前記漏れ防止部材は前記ノズル管の外周にノズル管と一体的に設けられ得る。
【０００５】
【作用】
上記したように構成した本発明のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構は、内蔵されたプロペラを回転させてプロペラの回転力で固定管の内部にジェット水流を流しながら可動管を回動させてジェット水流の流れ方向を変える場合に、固定管と可動管との間に設けられた漏れ防止部材で、固定管と可動管との間の隙間からジェット水流の一部が逆流して漏れるのを防止する。前記漏れ防止部材は弾性部材で構成されているので、ジェット水流の水圧によって漏れ防止部材が適当に変形して前記隙間の液密性が高められる。
また、漏れ防止部材を環状に形成して固定部材の後端部に後方に延びるように設けた場合には、前記漏れ防止部材は可動管のあらゆる動きに対応してジェット水流が逆流しそうな部分でジェット水流の漏れを防止する。
前記漏れ防止部材を、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長させた場合には前記漏れ防止部材は直進時でもジェット水流の障害物になることなく、ジェット水流をガイドしてその直進性を高める。前記固定管をノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングで構成し、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材をトリムリングに装着した場合には、前記漏れ防止部材は可動管の左右の回動に応じて可動管とトリムリングとの間に生ずる隙間を塞いでジェット水流の漏れを防止する。
前記漏れ防止部材を、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けると、漏れ防止部材によって可動管の回動動作が制限されることなくジェット水流の漏れは防止され得、また、固定管をノズル管で構成し、可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成した場合には、漏れ防止部材はトリムリングの上下方向の回動に応じて固定管とトリムリングとの間に生ずる隙間を狭くしてジェット水流の漏れを防止する。
【０００６】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明に係るステアリング機構の一実施例について説明する。
図１は本発明に係るステアリング機構を採用した水上走行船の一部破断側面図であり、図２はステアリング機構周辺を拡大して示す平面断面図を各々示している。
【０００７】
図中１は水上走行船を示している。この水上走行船１は、乗員が船体２の上に設けられたシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた走行ハンドル４を掴んで走航するように構成されている。前記船体２の内部の略中央部分には２サイクル２気筒エンジン５が搭載されており、このエンジン５からクランク軸（図示せず）に連結されたドライブシャフト６が船体の後方に向けて延長し、船体後方底部に搭載されたジェットポンプ式推進装置２０を駆動するように構成されている。
【０００８】
前記エンジン５は右舷側に吸気装置（図示せず）が接続され、左舷側に排気装置７が接続されており、吸気装置の気化器には船体前部に搭載された燃料タンク８から燃料が供給されるように構成されている。排気装置７は、排気膨脹室を有する上流側排気管９と、連通ホース１０を介して上流側排気管９に接続されたウォータロック１１と、このウォータロック１１に連結された下流側排気管１２とから構成されている。前記下流側排気管１２は前述のとおり一端がウォータロック１１に連結され、他端は船体後方底部に形成されたポンプ隔室１３の側壁１４で開口しており、ウォータロック１１内の排気ガスは、この下流側排気管１２を通してポンプ隔室１３から外部に排気される。前記ウォータロック１１は、この水上走航船１が転覆した時等に排気装置７を水が逆流してエンジン５に水が侵入するのを防止するためのもので、その内部に水を有る程度溜めることができる構造になっており、前記ポンプ隔室１３より左舷側に配置されている。
【０００９】
前記ポンプ隔室１３は、船体２の後方底部を上方に向けて凹陥させて形成されており、その底部は船底プレート１５によって閉鎖され、後部だけが船体後方に向けて開口している。このポンプ隔室１３は、停船している時は、船体２の下方が水中に沈んでいるので前記後部の開口から水が侵入して内部は水で満たされているが、走航中は推進力で船体が水面Ｓ上に浮き上がるので内部に水は侵入せずに、エンジンの排気抵抗にならない。
【００１０】
当該ポンプ隔室１３の内部にはジェットポンプ式推進装置２０が収納されている。
ジェットポンプ式推進装置２０は、ノズル管２１、トリムリング２２及びディフレクタノズル２３で構成されている。
前記ノズル管２１は、円筒状の上流管２１ａ及び下流管２１ｂを二つの連結管２１ｃ，２１ｄで直列に連結して一本の導管にされている。上流管２１ａは前側下方に向けて斜めに傾斜するように形成されており、その前端２１ｅは船底プレート１５に連結され水中に開口している。また上流管２１ａの略中央付近には前方からドライブシャフト６が液密に挿入されており、ドライブシャフト６は上流管２１ａを貫通してほぼ連結管２１ｃの付近まで延長し、その連結管２１ｃに対応する位置にプロペラ２４が取り付けられている。前記プロペラ２４はエンジン５が駆動するとドライブシャフト６と共に回転してノズル管２１の前端２１ｅの開口から吸い込まれて後端から噴射されるジェット水流を作り出す。
またノズル管２１の下流管２１ｂにはトリムリング２２及びディフレクタノズル２３が取り付けられており、これらで推進装置２０のステアリング機構を構成している。
【００１１】
以下、前記ステアリング機構について詳細に説明する。
図３及び図５は推進装置２０におけるステアリング機構周辺を、ノズル管２１（下流管２１ｃ）の中心軸で水面Ｓ（図１参照）に対して水平に切断した部分断面図で、図３は直進時を、図５が方向転換時を各々示している。また、図４及び図６は図３におけるＡ−Ａ断面図で、図４は直進時を図６は方向転換時を各々示している。
図３に示すように下流管２１ｂ（ノズル管）の後部には環状のトリムリング２２が水面Ｓに対して上下に回動自在に水平方向に延在するボルト２２ａ及び２２ｂで取り付けられている。トリムリング２２には図４に示すように船体後方に向けて若干テーパ状に縮径しているディフレクタノズル２３が水面Ｓに対して左右に回動自在に鉛直方向に延在するボルト２３ａ及び２３ｂで取り付けられている。なお、このトリムリング２２は不図示の操作レバーによって上下に回動され得る。また、船体のトリムを変化させたい場合において、操縦者はこの操作レバーを操作することによってトリムを変化させることが可能になる。
ディフレクタノズル２３は、その両側部が、ボルト２２ａおよび２２ｂを逃げるために部分的に外方に膨出している。このため、この膨出部ではトリムリング２２とディフレクタノズル２３との隙間が広くなっている。従ってこの膨出部に対応する部分では漏れ防止部材２５を部分的に後方に延長させている。
また、このディフレクタノズル２３の外面にはステアリングレバー２３ｃが側方に向けて一体的に突設されており、このステアリングレバー２３ｃは、不図示のステアリングシャフトを介してハンドル４の不図示の操舵軸に連結されている。従って、ハンドル４および不図示の操作レバーの操作でディフレクタノズル２３がトリムリング２２を介してノズル管２１に対して上下左右に回動して、ノズル管２１からのジェット水流の噴射方向を変化させ船体を方向転換させると共に船体の姿勢（トリム）を変化させる。
【００１２】
トリムリング２２の後端部には弾性部材で成形されたリング状の漏れ防止部材２５が密閉的に装着されている。この漏れ防止部材２５はディフレクタノズル２３の内壁に向けて船体後方に延長しており、船体の直進時、即ちディフレクタノズル２３がトリムリング２２（ノズル管２１）と同軸上にある時には図３に示すようにジェット水流の流れに沿って真っ直ぐ伸びて、ジェット水流の流れをガイドしている。この時図３では漏れ防止部材２５の後端部とディフレクタノズル２３の内壁との間に僅かな隙間が形成されている。代わりに直進時でも漏れ防止部材２５の後端部をディフレクタノズル２３の内壁に接触させてもよい。その場合漏れ防止部材２５の後端部は単にジェット水流の流れをガイドするためにディフレクタノズル２３の内壁まで延長しているだけで、特にそこでシール機能を果たしているわけではない。
例えば、図５に示すようにハンドル４の操作でディフレクタノズル２３を左舷側に回動させて左旋回すると、ジェット水流はディフレクタノズル２３の内壁に衝突して流れ方向を変えるのであるが、この時、ジェット水流はディフレクタノズル２３の下流方向だけでなく、ディフレクタノズル２３の上流方向（即ち逆流方向）にも流れようとするため、その水圧によって前記漏れ防止部材２５はディフレクタノズル２３の内壁に液密に押圧され、その結果、その部分におけるディフレクタノズル２３と漏れ防止部材２５との間の隙間、即ち、ディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間は完全に塞がれ、ジェット水流が逆流してディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間から漏れるのを防止する。
また、図４に示すように、ノズル管２１における下流管２１ｂの外面の、前記トリムリング２２の連結ボルト２２ａ及び２２ｂの中心を通過する円周上には、トリムリング２２の内面に向けて延長する環状の漏れ防止部材２６が一体的に形成されており、これによりトリムリング２２の内面とノズル管２１の外面との間の隙間を最小限に保ち、当該隙間からのジェット水流の漏れを最小限に抑えている。
【００１３】
以上説明したように構成された推進装置２０はノズル管２１の上部に設けられた一対のブラケット２１ｆ，２１ｇ（図２参照）によってポンプ隔室１３の上壁１６にボルト・ナット等の適当な固定手段で固定される。
【００１４】
本実施例のジェットポンプ式推進装置２０のステアリング機構は、トリムリング２２に弾性材料で成形した環状の漏れ防止部材２５を設け、ディフレクタノズル２３がハンドル操作によって上下左右に回動した時にジェット水流の一部が逆流してディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間から漏れる可能性のある部分では前記漏れ防止部材２５がジェット水流の水圧によってディフレクタノズル２３の内面に液密に押圧され、ジェット水流の漏れを防止すると共にジェット水流をディフレクタノズル２３の下流開口に向けてガイドするように構成されているので、走航時の方向転換中の出力損失が非常に少なくなるという効果を奏し、また、特に本実施例のようにポンプ隔室１３の側壁１４に排気装置７を開口させている場合には、前記したジェット水流の漏れによって走行中にポンプ隔室１３に水が入って、排気装置７の排気抵抗となったり、また漏れたジェット水流がウォータカーテンのように排気装置７の排気出口を塞いで排気を困難にする等の問題もなくなるという効果を奏する。
また、本実施例では漏れ防止部材２５を環状の弾性部材で成形し、それをトリムリング２２に取り付けるように構成しているので、既存のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構にも簡単に採用することができるという効果を奏する。
さらに、本実施例においてはノズル管２１の外周にも一体的に漏れ防止部材２６を設けて、ノズル管２１とトリムリング２２との間の隙間を最小限に抑えているので前記漏れ防止部材２５と合わせて推進装置２０のジェット水流の漏れを著しく減少させることができ、方向転換時の出力損失を最小限に抑えることができるという効果を奏する。
【００１５】
本実施例では、トリムリング２２に漏れ防止部材２５を設けてトリムリング２２とディフレクタノズル２３との間に生ずる隙間を塞ぐように構成されているが、漏れ防止部材２５を設ける部材は本実施例に限定されることなく、例えば、ディフレクタノズル２３側に設けてもよい。
また、本実施例では、ノズル管２１に漏れ防止部材２６を一体に設けてノズル管２１とトリムリング２２との間の隙間を最小限に抑えているが、この漏れ防止部材２６は本実施例に限定されることなく、例えば、トリムリング２２の内周に設けてもよく、また必ずしも設ける部材と一体に成形しなくてもよく、例えば、弾性部材で別体に形成してもよい。
さらに、本実施例では二つの漏れ防止部材２５及び２６を設けているが、これは本実施例に限定されることなく、何れか一方でも、十分にジェット水流の漏れを防止することができることは言うまでもない。
さらにまた、本実施例ではノズル管２１にトリムリング２２を設け、トリムリング２２にディフレクタノズル２３を設けたステアリング機構を例に挙げて説明しているが、トリムリング２２は必ずしも設ける必要はなく、例えば、ノズル管に直接ディフレクタノズル２３を回動自在に取り付けてもよいことはもちろんである。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した本発明のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構によれば、内蔵されたプロペラを回転させてプロペラの回転力で固定管の内部にジェット水流を流しながら可動管を回動させてジェット水流の流れ方向を変える場合に、ジェット水流が可動管に衝突して逆流しようとしても固定管と可動管との間に設けられた漏れ防止で、ジェット水流の逆流を阻止し、固定管と可動管との間の隙間からジェット水流の一部が逆流して漏れるのを防止することができ、結果として方向転換中の出力の損失を最小限に抑えることができるという効果を奏する。また、漏れ防止部材が弾性部材で構成されているので、漏れ防止部材がジェット水流の水圧によって適当に変形することができ、それによって前記隙間の液密性を高めることができるという効果を奏する。
さらにまた、漏れ防止部材を環状に形成して固定部材の後端部に後方に延びるように設けると、前記漏れ防止部材は可動管のあらゆる動きに対応してジェット水流が逆流しそうな部分でジェット水流の漏れを防止することができるという効果奏する。
前記漏れ防止部材を、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長させた場合には前記漏れ防止部材は直進時でもジェット水流の障害物にならない上に、ジェット水流をガイドしてその直進性を高めることができるという効果を奏する。
直進時において漏れ防止部材の後端と可動管の内面との間に隙間を形成させている一方、可動管を少なくとも回動範囲いっぱいまで回動させた時に固定管からのジェット流が可動管の内面に衝突する部分において漏れ防止部材の後端が可動管の内面に当接するように漏れ防止部材の前後長さおよび硬度を設定した場合には可動管を回動させた時にジェット水流が逆流して漏れるのを防止できるのはもちろん、直進時において漏れ防止部材と可動管の内面との間に隙間を形成しているので、可動管をわずかに回動させた状態では漏れ防止部材が可動管の内面に当たることはなく、弾性部材の磨耗を防止できるという効果を奏する。前記固定管をノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングで構成し、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材をトリムリングに装着した場合には、前記漏れ防止部材は可動管の左右の回動に応じて可動管とトリムリングとの間に生ずる隙間を塞いでジェット水流の漏れを防止することができるという効果を奏する。
前記漏れ防止部材を、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けると、漏れ防止部材によって可動管の回動動作が制限されることなくジェット水流の漏れは防止することができるという効果を奏し、また、固定管をノズル管で構成し、可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成した場合には、漏れ防止部材はトリムリングの上下方向の回動に応じて固定管とトリムリングとの間に生ずる隙間を狭くしてジェット水流の漏れを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング機構を採用した水上走行船の一部破断側面図である。
【図２】ステアリング機構周辺を拡大して示す平面断面図である。
【図３】直進時の推進装置のステアリング機構周辺を示す水平断面図である。
【図４】直進時の図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】方向転換時の推進装置のステアリング機構周辺を示す水平断面図である。
【図６】図４における方向転換時を示す断面図である。
【図７】従来の推進装置のステアリング機構の構成を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
１ 水上走航船
２ 船体
３ シート
４ ハンドル
５ エンジン
６ ドライブシャフト
７ 排気装置
８ 燃料タンク
９ 上流側排気管
１０ 連通ホース
１１ ウォータロック
１２ 下流側排気管
１３ ポンプ隔室
１４ 側壁
１５ 船底プレート
１６ 上壁
２０ ジェットポンプ式推進装置
２１ ノズル管
２１ａ 上流管
２１ｂ 下流管
２１ｃ 連結管
２１ｄ 連結管
２１ｅ 前端
２１ｆ ブラケット
２１ｇ ブラケット
２２ トリムリング
２２ａ ボルト
２２ｂ ボルト
２３ ディフレクタノズル
２３ａ ボルト
２３ｂ ボルト
２４ プロペラ
２５ 漏れ防止部材
２６ 漏れ防止部材
【産業上の利用分野】
本発明は、水上走航船で使用されるジェットポンプ式推進装置のステアリング機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水上走航船に使用される推進装置としては、一端が船体下方に開口し、他端が船体後方に開口する円筒状のノズル管の内部にプロペラ、いわゆるインペラを設け、このインペラをエンジンで回転させることによりノズル管が前記船体下方の開口部から水を吸い込んで、この水をジェット水流として船体後方の開口部から船体後方に向けて噴射する、いわゆるジェットポンプ形式を採用しているものがある。
この形式の推進装置には、一般的にノズル管の後端部に船体の水平面上で左右方向に回動可能に円筒状のディフレクタノズルを取り付け、このディフレクタノズルをハンドルで操作して左右に回動させてジェット水流の噴射方向を変えて船体の方向転換を行うステアリング機構が採用されている。図７は前記推進装置におけるステアリング機構の構成を説明する概略構成図を示しており、図７（ａ）は直進時を、又図７（ｂ）は方向転換時の状態を各々示している。尚、図中３０はノズル管を、３１はディフレクタノズルを示し、また、矢印はジェット水流の流れ方向を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した形式のステアリング機構は、円筒状のディフレクタノズル３１を回動させることでノズル管３０からのジェット水流をディフレクタノズル３１の内壁に当て、そこからジェット水流を内壁に沿って下流端の噴射開口に案内することで流れ方向を変えているのであるが、図７（ｂ）に示すように、この方向転換時に、ジェット水流の一部がディフレクタノズルの内壁に衝突するために逆流してディフレクタノズルとノズル管との間の隙間から漏れてしまい一時的に出力が低下してしまうという問題がある。
ところで、ジェットポンプ式の推進装置を採用している水上走航船は、停船時には船体の下部が水中に浸かっているが、走航中は推進力によって浮上してほぼ完全に水上に浮いて走航するため、エンジンの排気出口をノズル管が設けられている隔室（以下、単にジェット隔室と称する。）と同じ室内に設けるものがある。このジェット隔室は前述のように走行中はほとんど水上に露出するため、その後端部（即ち船体の後端部）は完全に開口されそこからノズル管が後方外部に露出し、また、排気ガスもこの開口から外部に排気されている。この形式の水上走航船において、前記したようにノズルからのジェット水流の漏れが生ずると、走行中に漏れたジェット水流がジェット隔室内に侵入し、ウォータカーテンのように排気出口を塞いで排気抵抗を高くしエンジン出力を低下させるという問題も合わせて生ずる。
本発明は上記した従来の問題点を解決し、方向転換時にジェット水流が漏れて出力が低下することのないジェットポンプ式推進装置のステアリング機構を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明に係るジェットポンプ式推進装置のステアリング機構は、プロペラを内蔵し、当該プロペラの回転力で一端から水を吸い上げ他端からジェット水流として水を放出する固定管の後部に、固定管と連通し、かつステアリングの操作に応じて回動するように可動管を回動可能に設け、前記固定管と可動管との間に、これらの管の隙間からジェット水流が漏れるのを防止する漏れ防止部材を設け、該漏れ防止部材を弾性部材で構成したことを特徴とするものである。
前記漏れ防止部材は環状に形成され、固定管の後端部に後方に延長するように設けられ得る。
また、前記漏れ防止部材は、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長するように設けるのが好ましい。
前記固定管はノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングを含むことができ、その場合、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材はトリムリングに装着され得る。前記漏れ防止部材は、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けられ得る。
この場合、固定管はノズル管で構成され得、前記可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成して、前記漏れ防止部材は前記ノズル管の外周にノズル管と一体的に設けられ得る。
【０００５】
【作用】
上記したように構成した本発明のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構は、内蔵されたプロペラを回転させてプロペラの回転力で固定管の内部にジェット水流を流しながら可動管を回動させてジェット水流の流れ方向を変える場合に、固定管と可動管との間に設けられた漏れ防止部材で、固定管と可動管との間の隙間からジェット水流の一部が逆流して漏れるのを防止する。前記漏れ防止部材は弾性部材で構成されているので、ジェット水流の水圧によって漏れ防止部材が適当に変形して前記隙間の液密性が高められる。
また、漏れ防止部材を環状に形成して固定部材の後端部に後方に延びるように設けた場合には、前記漏れ防止部材は可動管のあらゆる動きに対応してジェット水流が逆流しそうな部分でジェット水流の漏れを防止する。
前記漏れ防止部材を、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長させた場合には前記漏れ防止部材は直進時でもジェット水流の障害物になることなく、ジェット水流をガイドしてその直進性を高める。前記固定管をノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングで構成し、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材をトリムリングに装着した場合には、前記漏れ防止部材は可動管の左右の回動に応じて可動管とトリムリングとの間に生ずる隙間を塞いでジェット水流の漏れを防止する。
前記漏れ防止部材を、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けると、漏れ防止部材によって可動管の回動動作が制限されることなくジェット水流の漏れは防止され得、また、固定管をノズル管で構成し、可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成した場合には、漏れ防止部材はトリムリングの上下方向の回動に応じて固定管とトリムリングとの間に生ずる隙間を狭くしてジェット水流の漏れを防止する。
【０００６】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明に係るステアリング機構の一実施例について説明する。
図１は本発明に係るステアリング機構を採用した水上走行船の一部破断側面図であり、図２はステアリング機構周辺を拡大して示す平面断面図を各々示している。
【０００７】
図中１は水上走行船を示している。この水上走行船１は、乗員が船体２の上に設けられたシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた走行ハンドル４を掴んで走航するように構成されている。前記船体２の内部の略中央部分には２サイクル２気筒エンジン５が搭載されており、このエンジン５からクランク軸（図示せず）に連結されたドライブシャフト６が船体の後方に向けて延長し、船体後方底部に搭載されたジェットポンプ式推進装置２０を駆動するように構成されている。
【０００８】
前記エンジン５は右舷側に吸気装置（図示せず）が接続され、左舷側に排気装置７が接続されており、吸気装置の気化器には船体前部に搭載された燃料タンク８から燃料が供給されるように構成されている。排気装置７は、排気膨脹室を有する上流側排気管９と、連通ホース１０を介して上流側排気管９に接続されたウォータロック１１と、このウォータロック１１に連結された下流側排気管１２とから構成されている。前記下流側排気管１２は前述のとおり一端がウォータロック１１に連結され、他端は船体後方底部に形成されたポンプ隔室１３の側壁１４で開口しており、ウォータロック１１内の排気ガスは、この下流側排気管１２を通してポンプ隔室１３から外部に排気される。前記ウォータロック１１は、この水上走航船１が転覆した時等に排気装置７を水が逆流してエンジン５に水が侵入するのを防止するためのもので、その内部に水を有る程度溜めることができる構造になっており、前記ポンプ隔室１３より左舷側に配置されている。
【０００９】
前記ポンプ隔室１３は、船体２の後方底部を上方に向けて凹陥させて形成されており、その底部は船底プレート１５によって閉鎖され、後部だけが船体後方に向けて開口している。このポンプ隔室１３は、停船している時は、船体２の下方が水中に沈んでいるので前記後部の開口から水が侵入して内部は水で満たされているが、走航中は推進力で船体が水面Ｓ上に浮き上がるので内部に水は侵入せずに、エンジンの排気抵抗にならない。
【００１０】
当該ポンプ隔室１３の内部にはジェットポンプ式推進装置２０が収納されている。
ジェットポンプ式推進装置２０は、ノズル管２１、トリムリング２２及びディフレクタノズル２３で構成されている。
前記ノズル管２１は、円筒状の上流管２１ａ及び下流管２１ｂを二つの連結管２１ｃ，２１ｄで直列に連結して一本の導管にされている。上流管２１ａは前側下方に向けて斜めに傾斜するように形成されており、その前端２１ｅは船底プレート１５に連結され水中に開口している。また上流管２１ａの略中央付近には前方からドライブシャフト６が液密に挿入されており、ドライブシャフト６は上流管２１ａを貫通してほぼ連結管２１ｃの付近まで延長し、その連結管２１ｃに対応する位置にプロペラ２４が取り付けられている。前記プロペラ２４はエンジン５が駆動するとドライブシャフト６と共に回転してノズル管２１の前端２１ｅの開口から吸い込まれて後端から噴射されるジェット水流を作り出す。
またノズル管２１の下流管２１ｂにはトリムリング２２及びディフレクタノズル２３が取り付けられており、これらで推進装置２０のステアリング機構を構成している。
【００１１】
以下、前記ステアリング機構について詳細に説明する。
図３及び図５は推進装置２０におけるステアリング機構周辺を、ノズル管２１（下流管２１ｃ）の中心軸で水面Ｓ（図１参照）に対して水平に切断した部分断面図で、図３は直進時を、図５が方向転換時を各々示している。また、図４及び図６は図３におけるＡ−Ａ断面図で、図４は直進時を図６は方向転換時を各々示している。
図３に示すように下流管２１ｂ（ノズル管）の後部には環状のトリムリング２２が水面Ｓに対して上下に回動自在に水平方向に延在するボルト２２ａ及び２２ｂで取り付けられている。トリムリング２２には図４に示すように船体後方に向けて若干テーパ状に縮径しているディフレクタノズル２３が水面Ｓに対して左右に回動自在に鉛直方向に延在するボルト２３ａ及び２３ｂで取り付けられている。なお、このトリムリング２２は不図示の操作レバーによって上下に回動され得る。また、船体のトリムを変化させたい場合において、操縦者はこの操作レバーを操作することによってトリムを変化させることが可能になる。
ディフレクタノズル２３は、その両側部が、ボルト２２ａおよび２２ｂを逃げるために部分的に外方に膨出している。このため、この膨出部ではトリムリング２２とディフレクタノズル２３との隙間が広くなっている。従ってこの膨出部に対応する部分では漏れ防止部材２５を部分的に後方に延長させている。
また、このディフレクタノズル２３の外面にはステアリングレバー２３ｃが側方に向けて一体的に突設されており、このステアリングレバー２３ｃは、不図示のステアリングシャフトを介してハンドル４の不図示の操舵軸に連結されている。従って、ハンドル４および不図示の操作レバーの操作でディフレクタノズル２３がトリムリング２２を介してノズル管２１に対して上下左右に回動して、ノズル管２１からのジェット水流の噴射方向を変化させ船体を方向転換させると共に船体の姿勢（トリム）を変化させる。
【００１２】
トリムリング２２の後端部には弾性部材で成形されたリング状の漏れ防止部材２５が密閉的に装着されている。この漏れ防止部材２５はディフレクタノズル２３の内壁に向けて船体後方に延長しており、船体の直進時、即ちディフレクタノズル２３がトリムリング２２（ノズル管２１）と同軸上にある時には図３に示すようにジェット水流の流れに沿って真っ直ぐ伸びて、ジェット水流の流れをガイドしている。この時図３では漏れ防止部材２５の後端部とディフレクタノズル２３の内壁との間に僅かな隙間が形成されている。代わりに直進時でも漏れ防止部材２５の後端部をディフレクタノズル２３の内壁に接触させてもよい。その場合漏れ防止部材２５の後端部は単にジェット水流の流れをガイドするためにディフレクタノズル２３の内壁まで延長しているだけで、特にそこでシール機能を果たしているわけではない。
例えば、図５に示すようにハンドル４の操作でディフレクタノズル２３を左舷側に回動させて左旋回すると、ジェット水流はディフレクタノズル２３の内壁に衝突して流れ方向を変えるのであるが、この時、ジェット水流はディフレクタノズル２３の下流方向だけでなく、ディフレクタノズル２３の上流方向（即ち逆流方向）にも流れようとするため、その水圧によって前記漏れ防止部材２５はディフレクタノズル２３の内壁に液密に押圧され、その結果、その部分におけるディフレクタノズル２３と漏れ防止部材２５との間の隙間、即ち、ディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間は完全に塞がれ、ジェット水流が逆流してディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間から漏れるのを防止する。
また、図４に示すように、ノズル管２１における下流管２１ｂの外面の、前記トリムリング２２の連結ボルト２２ａ及び２２ｂの中心を通過する円周上には、トリムリング２２の内面に向けて延長する環状の漏れ防止部材２６が一体的に形成されており、これによりトリムリング２２の内面とノズル管２１の外面との間の隙間を最小限に保ち、当該隙間からのジェット水流の漏れを最小限に抑えている。
【００１３】
以上説明したように構成された推進装置２０はノズル管２１の上部に設けられた一対のブラケット２１ｆ，２１ｇ（図２参照）によってポンプ隔室１３の上壁１６にボルト・ナット等の適当な固定手段で固定される。
【００１４】
本実施例のジェットポンプ式推進装置２０のステアリング機構は、トリムリング２２に弾性材料で成形した環状の漏れ防止部材２５を設け、ディフレクタノズル２３がハンドル操作によって上下左右に回動した時にジェット水流の一部が逆流してディフレクタノズル２３とトリムリング２２との間の隙間から漏れる可能性のある部分では前記漏れ防止部材２５がジェット水流の水圧によってディフレクタノズル２３の内面に液密に押圧され、ジェット水流の漏れを防止すると共にジェット水流をディフレクタノズル２３の下流開口に向けてガイドするように構成されているので、走航時の方向転換中の出力損失が非常に少なくなるという効果を奏し、また、特に本実施例のようにポンプ隔室１３の側壁１４に排気装置７を開口させている場合には、前記したジェット水流の漏れによって走行中にポンプ隔室１３に水が入って、排気装置７の排気抵抗となったり、また漏れたジェット水流がウォータカーテンのように排気装置７の排気出口を塞いで排気を困難にする等の問題もなくなるという効果を奏する。
また、本実施例では漏れ防止部材２５を環状の弾性部材で成形し、それをトリムリング２２に取り付けるように構成しているので、既存のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構にも簡単に採用することができるという効果を奏する。
さらに、本実施例においてはノズル管２１の外周にも一体的に漏れ防止部材２６を設けて、ノズル管２１とトリムリング２２との間の隙間を最小限に抑えているので前記漏れ防止部材２５と合わせて推進装置２０のジェット水流の漏れを著しく減少させることができ、方向転換時の出力損失を最小限に抑えることができるという効果を奏する。
【００１５】
本実施例では、トリムリング２２に漏れ防止部材２５を設けてトリムリング２２とディフレクタノズル２３との間に生ずる隙間を塞ぐように構成されているが、漏れ防止部材２５を設ける部材は本実施例に限定されることなく、例えば、ディフレクタノズル２３側に設けてもよい。
また、本実施例では、ノズル管２１に漏れ防止部材２６を一体に設けてノズル管２１とトリムリング２２との間の隙間を最小限に抑えているが、この漏れ防止部材２６は本実施例に限定されることなく、例えば、トリムリング２２の内周に設けてもよく、また必ずしも設ける部材と一体に成形しなくてもよく、例えば、弾性部材で別体に形成してもよい。
さらに、本実施例では二つの漏れ防止部材２５及び２６を設けているが、これは本実施例に限定されることなく、何れか一方でも、十分にジェット水流の漏れを防止することができることは言うまでもない。
さらにまた、本実施例ではノズル管２１にトリムリング２２を設け、トリムリング２２にディフレクタノズル２３を設けたステアリング機構を例に挙げて説明しているが、トリムリング２２は必ずしも設ける必要はなく、例えば、ノズル管に直接ディフレクタノズル２３を回動自在に取り付けてもよいことはもちろんである。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した本発明のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構によれば、内蔵されたプロペラを回転させてプロペラの回転力で固定管の内部にジェット水流を流しながら可動管を回動させてジェット水流の流れ方向を変える場合に、ジェット水流が可動管に衝突して逆流しようとしても固定管と可動管との間に設けられた漏れ防止で、ジェット水流の逆流を阻止し、固定管と可動管との間の隙間からジェット水流の一部が逆流して漏れるのを防止することができ、結果として方向転換中の出力の損失を最小限に抑えることができるという効果を奏する。また、漏れ防止部材が弾性部材で構成されているので、漏れ防止部材がジェット水流の水圧によって適当に変形することができ、それによって前記隙間の液密性を高めることができるという効果を奏する。
さらにまた、漏れ防止部材を環状に形成して固定部材の後端部に後方に延びるように設けると、前記漏れ防止部材は可動管のあらゆる動きに対応してジェット水流が逆流しそうな部分でジェット水流の漏れを防止することができるという効果奏する。
前記漏れ防止部材を、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長させた場合には前記漏れ防止部材は直進時でもジェット水流の障害物にならない上に、ジェット水流をガイドしてその直進性を高めることができるという効果を奏する。
直進時において漏れ防止部材の後端と可動管の内面との間に隙間を形成させている一方、可動管を少なくとも回動範囲いっぱいまで回動させた時に固定管からのジェット流が可動管の内面に衝突する部分において漏れ防止部材の後端が可動管の内面に当接するように漏れ防止部材の前後長さおよび硬度を設定した場合には可動管を回動させた時にジェット水流が逆流して漏れるのを防止できるのはもちろん、直進時において漏れ防止部材と可動管の内面との間に隙間を形成しているので、可動管をわずかに回動させた状態では漏れ防止部材が可動管の内面に当たることはなく、弾性部材の磨耗を防止できるという効果を奏する。前記固定管をノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングで構成し、前記可動管をトリムリングに左右に回動可能に取り付けて、前記漏れ防止部材をトリムリングに装着した場合には、前記漏れ防止部材は可動管の左右の回動に応じて可動管とトリムリングとの間に生ずる隙間を塞いでジェット水流の漏れを防止することができるという効果を奏する。
前記漏れ防止部材を、固定部材における可動管の回動中心を通る円周上に設けると、漏れ防止部材によって可動管の回動動作が制限されることなくジェット水流の漏れは防止することができるという効果を奏し、また、固定管をノズル管で構成し、可動管をノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けたトリムリングで構成した場合には、漏れ防止部材はトリムリングの上下方向の回動に応じて固定管とトリムリングとの間に生ずる隙間を狭くしてジェット水流の漏れを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング機構を採用した水上走行船の一部破断側面図である。
【図２】ステアリング機構周辺を拡大して示す平面断面図である。
【図３】直進時の推進装置のステアリング機構周辺を示す水平断面図である。
【図４】直進時の図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】方向転換時の推進装置のステアリング機構周辺を示す水平断面図である。
【図６】図４における方向転換時を示す断面図である。
【図７】従来の推進装置のステアリング機構の構成を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
１ 水上走航船
２ 船体
３ シート
４ ハンドル
５ エンジン
６ ドライブシャフト
７ 排気装置
８ 燃料タンク
９ 上流側排気管
１０ 連通ホース
１１ ウォータロック
１２ 下流側排気管
１３ ポンプ隔室
１４ 側壁
１５ 船底プレート
１６ 上壁
２０ ジェットポンプ式推進装置
２１ ノズル管
２１ａ 上流管
２１ｂ 下流管
２１ｃ 連結管
２１ｄ 連結管
２１ｅ 前端
２１ｆ ブラケット
２１ｇ ブラケット
２２ トリムリング
２２ａ ボルト
２２ｂ ボルト
２３ ディフレクタノズル
２３ａ ボルト
２３ｂ ボルト
２４ プロペラ
２５ 漏れ防止部材
２６ 漏れ防止部材
Claims (7)
- プロペラを内蔵し、当該プロペラの回転力で一端から水を吸い上げ他端からジェット水流として水を放出する固定管の後部に、固定管と連通し、かつステアリングの操作に応じて回動するように可動管を回動可能に設け、
前記固定管と可動管との間に、これらの管の隙間からジェット水流が漏れるのを防止する漏れ防止部材を設け、
該漏れ防止部材を弾性部材で構成した
ことを特徴とするジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 前記漏れ防止部材を環状に形成し、固定管の後端部に後方に延長するように設けた
ことを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 前記漏れ防止部材を、船体が直進時のジェット水流の流れ方向に沿って延長させた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 直進時において漏れ防止部材の後端と可動管の内面との間に隙間を形成させている一方、可動管を少なくとも回動範囲いっぱいまで回動させた時に固定管からのジェット流が可動管の内面に衝突する部分において漏れ防止部材の後端が可動管の内面に当接するように漏れ防止部材の前後長さおよび硬度が設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 前記固定管がノズル管とノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングとを含み、前記可動管をトリムリングに左右方向に回動可能に取り付け、前記漏れ防止部材をトリムリングに装着した
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 前記漏れ防止部材を、固定管の外面における可動管の回動中心を通る円周上に設けた
ことを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。 - 前記固定管がノズル管から成り、前記可動管がノズル管の後部に上下方向に回動可能に取り付けられたトリムリングから成り、前記漏れ防止部材が前記ノズル管の外周にノズル管と一体的に設けられた
ことを特徴とする請求項６に記載のジェットポンプ式推進装置のステアリング機構。
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