JP3974361B2 - ジェット推進艇 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船尾にジェット推進機を備え、このジェット推進機の後方に水を噴射するジェットノズルを設け、このジェットノズルから噴射した水流の向きを調整するために、ジェットノズルにステアリングノズルをスイング自在に支持したジェット推進艇に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェット推進艇として、例えば特開平２−２５４０９４号公報「水噴射式船舶推進機の前後進切換装置」が知られている。以下、この公報に示す図１を次図に再掲（但し、符号は振り直す）してジェット推進艇を詳しく説明する。
【０００３】
図１０は従来のジェット推進艇の断面図であり、ジェット推進艇１００は、船尾１０１にジェット推進機１０２を備え、ジェット推進機１０２の後方にジェットノズル１０３を設け、このジェットノズル１０３の出口１０３ａ側にステアリングノズル１０４の入口１０４ａ側を被せ、ステアリングノズル１０４の入口１０４ａ側とジェットノズル１０３の出口１０３ａ側とを上下の支持ボルト１０５，１０５でスイング自在に連結したものである。
【０００４】
ジェット推進艇１００によれば、ジェット推進機１０２のインペラ１０２ａを駆動することで、吸込口１０６から水を取入れ、取入れた水をジェットノズル１０３から噴射し、この噴射した水をステアリングノズル１０４の出口１０４ｂから噴射することにより推進することができる。
また、ジェット推進艇１００の推進の際に、ステアリングノズル１０４を上下の支持ボルト１０５，１０５を中心にして左右方向にスイングさせることにより、ジェット推進艇１００を左右方向に旋回することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ジェット推進艇１００によれば、ステアリングノズル１０４を上下の支持ボルト１０５，１０５を中心にして左右方向にスイングさせた際に、ステアリングノズル１０４の入口１０４ａ側の内周がジェットノズル１０３の出口１０３ａ側の外周に干渉することを防ぐ必要がある。
【０００６】
このため、ステアリングノズル１０４の入口１０４ａ側の内周を、ジェットノズル１０３の出口１０３ａ側の外周からある程度大きく離す必要がある。
これにより、ステアリングノズル１０４の入口１０４ａ側の外周が比較的大きくなり、そのことがステアリングノズル１０４を艇底１０１に近づける妨げになる。
【０００７】
ステアリングノズル１０４が艇底１０１から離れると、ジェット推進機１０２のインペラ１０２ａを高い位置に備えることになり、吸込口１０６からインペラ１０２ａまでの吸込通路の曲率が大きくなり、吸込んだ水を円滑にインペラ１０２ａ側に導入することが難しく、例えばジェット推進機１０２にキャビティションが発生してしまい、そのことがジェット推進艇１００を効率よく推進させる妨げになる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ステアリングノズルを艇底に近づけることにより、ジェット推進艇を効率よく推進することができるジェット推進艇を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、エンジンで駆動するジェット推進機を船尾に備え、このジェット推進機の後方に水を噴射するジェットノズルを設け、このジェットノズルから噴射した水流の向きを調整するために、ジェットノズルにステアリングノズルをスイング自在に支持したジェット推進艇において、ジェットノズルの出口にステアリングノズルの入口を被せるとともに、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくし、ステアリングノズルは、上下の支持ボルトを中心にして左右方向にスイング自在であることを特徴とする。
【００１０】
ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくしたことで、ステアリングノズルを艇底に近づけることができる。これにより、ジェット推進機を艇底に近づけることが可能になり、吸込口からジェット推進機まで延びる吸入通路の曲率を小さくして、吸入通路を緩やかなカーブにすることができる。このため、吸込口から吸込んだ水をジェット推進機まで円滑に導くことができるので、例えばキャビティションの発生を防ぐことができ、水ジェットを効率よく噴射することができる。
【００１１】
加えて、横径に比較して縦径を小さくすることで、横径を大きく確保することができる。このため、上下の支持ボルトを中心にして左右方向にスイング自在であるステアリングノズルの操舵角を規定量に確保することができ、ジェット推進艇の旋回性能を十分に確保することができる。
【００１２】
ところで、ジェット推進艇を好適に推進させるためには、ジェット水を噴射するノズルは円形であることが望ましい。そこで、請求項１では、ジェットノズルの出口にステアリングノズルの入口を被せることにした。
これにより、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくしても、この部位を水流から切離すことができるので、ノズル内の水流に悪影響を与えることを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の側面図である。
ジェット推進艇１０は、艇体１１の前部１２に燃料タンク１４を取付け、この燃料タンク１４の後方にエンジン１５を設け、このエンジン１５の後方にジェット推進機室１６を設け、このジェット推進機室１６でかつ船尾１１ａにジェット推進機２０を設け、このジェット推進機２０の後方にステアリングノズル３０を備え、このステアリングノズル３０を操作する操舵ハンドル４０を燃料タンク１４の上方に取付け、操舵ハンドル４０の後方にシート１７を備える。
【００１４】
図２は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部拡大図である。
ジェット推進機２０は、艇底１３の吸込口１３ａから後方へ延びたハウジング２１を有し、このハウジング２１内にインペラ２２を回転自在に取り付け、インペラ２２をエンジン１５（図１に示す）の駆動軸２３に連結したものである。
【００１５】
ステアリングノズル３０は、ハウジング２１の後端（すなわち、ジェットノズル２４の出口２５）に左右方向にスイング自在に取付けた部材である。このステアリングノズル３０にアーム３５を介して操作ケーブル４２を連結し、操作ケーブル４２を操舵ハンドル４０（図１に示す）に連結することにより、操舵ハンドル４０で操作ケーブル４２を操作してステアリングノズル３０を上下の支持ボルト２６，２６を中心にして左右方向にスイングすることができる。
【００１６】
このように構成したジェット推進艇１０によれば、図１に示す燃料タンク１４からエンジン１５に燃料を供給してエンジン１５を駆動し、このエンジン１５の駆動力を駆動軸２３を介してインペラ２２に伝え、インペラ２２を回転することにより艇底１３の吸込口１３ａから水を吸引し、吸引した水をハウジング２１の後端、すなわちジョイントノズル２４の出口２５を通してステアリングノズル３０の出口３１から噴射水を噴射して推進することができる。
この際に、操舵ハンドル４０（図１参照）で操作ケーブル４２を操作してステアリングノズル３０を上下の支持ボルト２６，２６を中心にして左右方向にスイングすることで、艇体１１を左右に旋回することができる。
【００１７】
なお、ジェット推進機１０は、艇体１１の推進姿勢を好適に保つためにステアリングノズル３０をジェットノズル２４の軸線に対して後方に向けて上がり勾配に配置している。このように、ステアリングノズル３０を後方に向けて上がり勾配に配置するために、上下の支持ボルト２６，２６を鉛直線２９に対して傾斜角θ１だけ傾斜させている。
【００１８】
図３は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部を示す分解斜視図である。
ジェットノズル２４は、後方に向って漸次縮径するように形成した円錐台状の筒体であり、ハウジング２１の後端部を構成する部材である。このジェットノズル２４は、出口２５の外周２５ａに上下のボス２８，２８を備え、上下のボス２８，２８にそれぞれ取付用の雌ねじ２８ａ，２８ａ（上側のみを図示する）を形成した部材である。
【００１９】
ステアリングノズル３０は、ジェットノズル２４と同様に、後方に向って漸次縮径するように形成した円錐台状の筒体であり、入口３２側の上下にそれぞれ平坦部３３，３３（上側のみを図示する）を形成し、上下の平坦部３３，３３にそれぞれ取付孔３４，３４を形成し、入口３２側の右側壁にアーム３５を備える。
【００２０】
このステアリングノズル３０をジェットノズル２４に取付ける際には、ステアリングノズル３０の入口３２側をジェットノズル２４の出口２５側に被せ、上下の平坦部３３，３３の取付孔３４，３４にそれぞれ上下の支持ボルト２６，２６を差込み、これらの差込んだ支持ボルト２６，２６をジェットノズル２４の上下の雌ねじ２８ａ，２８ａにねじ結合する。これにより、ステアリングノズル３０を左右方向にスイング自在に取付けることができる。
【００２１】
一方、アーム３５の先端に取付ロッド３６を取付け、取付ロッド３６にジョイント３７の貫通孔３７ａを差込んだ後、取付ロッド３６にワッシャ３８ａを差込み、ナット３８ｂ、ロックナット３８ｃを順にねじ結合することにより、アーム３５に操作ケーブル４２を連結することができる。
このステアリングノズル３０は、入口３２の径（入口径）を横径Ｄ１に比較して縦径Ｄ２を小さく形成したものである。
【００２２】
なお、操作ケーブル４２を操舵ハンドル４０のアーム４１に連結することにより、操舵ハンドル４０で操作ケーブル４２を操作して、ステアリングノズル３０を左右方向にスイングすることができる。
【００２３】
図４は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部を示す平面図である。
ステアリングノズル３０の入口３２の径（入口径）を横径Ｄ１に比較して縦径Ｄ２（図３に示す）を小さく形成することで、縦径Ｄ２を小さく抑えながら横径Ｄ１を大きく設定することが可能になる。これにより、ジェットノズル２４の出口２５側の外周２５ａとステアリングノズル３０の入口３２側の内周３２ａとの左右の間隔Ｓ１，Ｓ１を比較的大きく確保することができる。
このため、操作ケーブル４２でステアリングノズル３０を上下の支持ボルト２６，２６を中心にして左右方向にスイングさせる際に、ステアリングノズル３０の傾斜角を大きく確保することができる。
【００２４】
加えて、ジェットノズル２４の出口２５側にステアリングノズル３０の入口３２側を被せることにした。これにより、ステアリングノズル３０での入口３２側の径を、横径Ｄ１に比較して縦径Ｄ２を小さくしても、入口３２側をジェットノズル２４の出口２５側で、水流から切離すことができる。
従って、ノズル内を流れる水流に悪影響を与えることを防止して、ジェット推進艇１０を好適に推進させることができる。
【００２５】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）を構成するステアリングノズルの入口形状を説明する正面図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施形態を実施例として説明する。
（ａ）において、ステアリングノズル１１０の入口１１１を円形に形成することで、ステアリングノズル１１０の入口１１１の内周１１１ａとジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａとの間の間隔Ｓ２をある程度大きく確保することができ、ステアリングノズル１１０の操舵角を規定量に確保することができる。
【００２６】
しかし、ステアリングノズル１１０の入口１１１を円形に形成することで、ステアリングノズル１１０の入口１１１側の高さ寸法が、入口１１１の径Ｄと同一になり大きくなってしまう。このため、ステアリングノズル１１０が艇底から離れることになり、ジェット推進機も艇底から離れることになる。よって、吸込口からジェット推進機まで延びる吸入通路の曲率が大きくなってしまい、吸入通路を緩やかなカーブにすることができない。
これにより、吸込口から吸込んだ水を円滑にジェット推進機のインペラ側に導入することが難しく、例えばジェット推進機にキャビティションが発生してしまい、そのことがジェット推進艇を効率よく推進させる妨げになる。
【００２７】
ここで、ステアリングノズル１１０を艇底に近づけるために、ステアリングノズル１１０の入口１１１側の径を小さくすることも考えられるが、ステアリングノズル１１０の入口１１１の径を小さく設定すると、ステアリングノズル１１０の入口１１１の内周とジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａとの間の間隔Ｓ２が小さくなってしまう。
【００２８】
このため、ステアリングノズル１１０の傾斜角を十分に確保するすることができないので、ステアリングノズル１１０が所定角まで傾斜する前に、ステアリングノズル１１０の入口１１１の内周がジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａに当接してしまい、十分な操舵角を確保することはできない。
【００２９】
（ｂ）において、ステアリングノズル３０の入口３２の上下に平坦部３３，３３をそれぞれ幅Ｗ１，Ｗ１で形成することで、入口３２の径を、横径Ｄ１に比較して縦径Ｄ２を小さくすることで、ステアリングノズル３０の高さを抑えることがでいるので、ステアリングノズル３０を艇底１３（図２に示す）に近づけることができる。
【００３０】
ステアリングノズル３０を艇底１３に近づけることで、ジェット推進機２０（図２に示す）を艇底１３に近づけることができる。よって、吸込口１３ａからジェット推進機２０まで延びる吸入通路（ハウジングの一部）の曲率を小さくして、吸入通路を緩やかなカーブにすることができる。
このため、吸込口１３ａから吸込んだ水をジェット推進機２０まで円滑に導くことができるので、例えばキャビティションの発生を防ぐことができ、水ジェットを効率よく噴射することができる。従って、ジェット推進艇１０を効率よく推進することができる。
【００３１】
加えて、横径Ｄ１を大きく確保することができるので、ステアリングノズル３０の入口３２の内周３２ａとジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａとの間の間隔Ｓ３を大きく確保することができ、ステアリングノズル３０の操舵角を規定量に確保することができる。このため、ジェット推進艇１０の旋回性能を良好に保つことができる。
【００３２】
次に、ジェット推進艇１０に備えたステアリングノズル３０の作用を図６に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）に備えたステアリングノズルの操舵角を説明した図である。
（ａ）に示すように、ステアリングノズル３０の入口径を横径Ｄ１に比較して縦径Ｄ２（図３に示す）を小さく形成することで、ジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａとステアリングノズル３０の入口３２側の内周３２ａとの左右の間隔Ｓ１，Ｓ１を比較的大きく確保することができる。
【００３３】
（ｂ）は、ステアリングノズル３０を左操舵した状態を実線で示し、ステアリングノズル３０を右操舵した状態を想像線で示す。ステアリングノズル３０は左右の操舵角θ２，θ２を各々大きく確保することができる。
加えて、ステアリングノズル３０の入口径を横径Ｄ１（（ａ）に示す）に比較して縦径Ｄ２（図３に示す）を小さく形成することで、ジェット水流の当たる角度を変えることができ、操舵力を小さくすることができる。
【００３４】
次に、ステアリングノズル３０を鋳造するための鋳造型５０を図７に基づいて説明する。
図３に戻って、ジェットノズル２４の筒部本体は、同じ形状のもので多種のモデル（機種）に対応することができる。しかし、ジェットノズル２４のなかで、ステアリングノズル３０を取付ける部位、すなわち上下のボス部２８，２８の位置はモデル毎に変える必要がある。
このため、上下のボス部２８，２８を中子で形成するようにして、中子を変えるだけで、ジェットノズル２４の基本部分の鋳造型を共通化することができるようにした。以下、この例を図７に基づいて詳しく説明する。
【００３５】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）を構成するステアリングノズル３０の鋳造型５０について説明した図である。
（ａ）において、鋳造型５０の上型（可動型）５１及び下型（固定型）５２に、上下の中子５３，５４をセットする。
ここで、上下の中子５３，５４は、それぞれ上下のボス２８，２８（図３参照）を形成する凹部５３ａ，５４ａを、図３に示すステアリングノズル３０の出口３１側に寄せた状態、すなわち距離Ｌ１の位置に成形したものである。
【００３６】
この状態で、鋳造型５０を型締めした後、キャビティ５５内に溶湯を矢印の如く充填することで、上型５１、下型５２及びジェットノズル２４内側の中子（図示せず）でステアリングノズル３０の円錐台の筒体を成形するとともに、上下の中子５３，５４で上下のボス２８，２８を成形する。
これにより、上下のボス２８，２８をステアリングノズル３０の出口３１側に寄せた状態に成形することができる。
【００３７】
（ｂ）において、鋳造型６０の上型（可動型）５１及び下型（固定型）５２に、上下の中子６３，６４をセットする。
ここで、上下の中子６３，６４は、それぞれ上下のボス２８，２８（図３参照）を形成する凹部６３ａ，６４ａを、図３に示すステアリングノズル３０の出口３１側からある程度離した状態、すなわち距離Ｌ２の位置に成形したものである。
【００３８】
この状態で、鋳造型６０を型締めした後、キャビティ６５内に溶湯を充填することで、上型５１、下型５２及びジェットノズル２４内側の中子（図示せず）でステアリングノズル３０の円錐台の筒体を成形するとともに、上下の中子６３，６４で上下のボス２８，２８を成形する。
これにより、上下のボス２８，２８をステアリングノズル３０の出口３１側からある程度離した状態に成形することができる。
【００３９】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、ステアリングノズル３０を鋳造する際に、上下の中子５３，５４，６３，６４を交換するだけの簡単な作業で、一種の鋳造型を多種のモデルに対応させることができるので、ステアリングノズル３０を鋳造するための鋳造型の設備費を抑えることができる。
【００４０】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図８は本発明に係るジェット推進艇（第２実施形態）の要部を示す側面図であり、理解を容易にするために、図３に示すアーム３５、ジョイント３７及び操作ケーブル４２などを省略して説明する。
【００４１】
ジェット推進艇７０は、第１実施形態のジェット推進艇１０（図２に示す）と同様に、推進力を効率よく得るためにステアリングノズル７１をジェットノズル２４の軸線に対して後方に向けて上がり勾配に配置している。
ステアリングノズル７１を後方に向けて上がり勾配とするために、ステアリングノズル７１をジェットノズル２４に取付ける上下の支軸ボルト２６，２６を鉛直線７２に対して傾斜角θ１だけ傾斜させている。
【００４２】
このため、図示のようにステアリングノズル７１を操舵角θ３だけ右側にスイングさせた際には、ステアリングノズル７１の右側端部２５ｂは、ジェットノズル２４の軸線２４ａに対してステアリングノズル７１の入口７３側において距離Ｈだけ下降する。すなわち、ステアリングノズル７１は、軸線７１ａに対して距離Ｈだけ上方の部位７６がジェットノズル２４に当接することになる。
【００４３】
そこで、ステアリングノズル７１は、入口７３側において軸線７１ａから距離Ｈだけ上方の部位７５，７６（部位７５は軸線７５ａに対して部位７６に対称の部位である）間の幅を最大幅とすることが好ましい。この例を、図９で説明する。
【００４４】
図９は本発明に係るジェット推進艇（第２実施形態）のステアリングノズルを示す正面図である。
ステアリングノズル７１は軸線７１ａに対して距離Ｈだけ上方の部位７５，７６がジェットノズル２４の出口２５の外周２５ａ（図８参照）に当接することになる。このため、第２実施形態では、ステアリングノズル７１は軸線７１ａに対して距離Ｈだけ上方の部位７５，７６を最大幅Ｗ２に広げるように構成した。
これにより、ステアリングノズル７１の左右の操舵角をより一層大きく確保することができ、ジェット推進艇７０の旋回性能をより一層良好に確保することができる。
【００４５】
なお、前記第１実施形態では、ステアリングノズル３０の入口３２側を上下端を平坦にした形状、すなわち長円にした例について説明したが、ステアリングノズル３０の入口３２側の形状は、これに限らないで、例えば楕円にすることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、エンジンで駆動するジェット推進機を船尾に備え、このジェット推進機の後方に水を噴射するジェットノズルを設け、このジェットノズルから噴射した水流の向きを調整するために、ジェットノズルにステアリングノズルをスイング自在に支持したジェット推進艇において、ジェットノズルの出口にステアリングノズルの入口を被せるとともに、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくし、ステアリングノズルは、上下の支持ボルトを中心にして左右方向にスイング自在とした。
先ず、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくしたことで、ステアリングノズルを艇底に近づけることができる。これにより、ジェット推進機を艇底に近づけることが可能になり、吸込口からジェット推進機まで延びる吸入通路の曲率を小さくして、吸入通路を緩やかなカーブにすることができる。
このため、吸込口から吸込んだ水をジェット推進機まで円滑に導くことができるので、例えばキャビティションの発生を防ぐことができる。従って、水ジェットを効率よく噴射することができるので、ジェット推進艇を好適に推進させることができる。
【００４７】
加えて、横径に比較して縦径を小さくすることで、横径を大きく確保することができる。このため、支持ボルトを中心にして左右方向にスイング自在であるステアリングノズルの操舵角を規定量に確保することができ、ジェット推進艇の旋回性能を十分に確保することができる。
【００４８】
さらに、ジェットノズルの出口にステアリングノズルの入口を被せることにした。これにより、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくしても、この部位をジェットノズルの出口で、水流から切離すことができる。
従って、、ノズル内を流れる水流に悪影響を与えることを防止でき、ジェット推進艇を好適に推進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の側面図
【図２】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部拡大図
【図３】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部を示す分解斜視図
【図４】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）の要部を示す平面図
【図５】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）を構成するステアリングノズルの入口形状を説明する正面図
【図６】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）に備えたステアリングノズルの操舵角を説明した図
【図７】本発明に係るジェット推進艇（第１実施形態）を構成するステアリングノズル３０の鋳造型５０について説明した図
【図８】本発明に係るジェット推進艇（第２実施形態）の要部を示す側面図
【図９】本発明に係るジェット推進艇（第２実施形態）のステアリングノズルを示す正面図
【図１０】従来のジェット推進艇の断面図
【符号の説明】
１０…ジェット推進艇、１１…艇体、１１ａ…船尾、２０…ジェット推進機、２４…ジェットノズル、２５…ジェットノズルの出口、３０…ステアリングノズル、３２…ステアリングノズルの入口、Ｄ１…ステアリングノズル入口の横径、Ｄ２…ステアリングノズル入口の縦径。

Claims (1)

1. エンジンで駆動するジェット推進機を船尾に備え、このジェット推進機の後方に水を噴射するジェットノズルを設け、このジェットノズルから噴射した水流の向きを調整するために、ジェットノズルにステアリングノズルをスイング自在に支持したジェット推進艇において、
   前記ジェットノズルの出口に前記ステアリングノズルの入口を被せるとともに、ステアリングノズルでの入口の径を、横径に比較して縦径を小さくし、
   前記ステアリングノズルは、上下の支持ボルトを中心にして左右方向にスイング自在である、
   ことを特徴とするジェット推進艇。

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