JP5558192B2

JP5558192B2 - 起倒式帆を備える帆走船

Info

Publication number: JP5558192B2
Application number: JP2010103064A
Authority: JP
Inventors: 周治駒田
Original assignee: Japan Marine United Corp
Current assignee: Japan Marine United Corp
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: JP2011230663A

Description

本発明は、帆走船に関し、特にマストに対して帆を起倒可能に支持するようにした起倒式帆を備える帆走船に関する。

地球温暖化防止のためのＣＯ₂削減や省エネルギー効果を実現するために帆走船または汽帆船（以下、これらを総称して「帆走船」という）が注目されている。帆走船は推進動力として風力を利用したものであり、ＣＯ₂削減および省エネルギー効果を実現することができる。また、一般に、無風時や悪天候時等の航行のためにエンジン等の補助機関を搭載している。
このよう帆走船において、手動によるマスト起倒装置を設けたもの（例えば、特許文献１参照）や筒状の硬質帆を入れ子状に構成して帆を上下方向に伸縮可能にしたもの（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。

実開平５−７１０９０号公報特開２００９−２１４６３３号公報

上記のように、船に帆を装備した場合、帆の不使用時には船の風圧抵抗が増加したり、荒天時にはマストや帆に受ける風力によって、マストや帆が損傷したり、船舶自体が転覆するなどの被害をもたらす。また、マストや帆が荷役クレーンなどの荷役装置の稼働の障害になることもある。さらには、マストや帆が船の船橋からの視界を遮り操船時視界の邪魔になったりする。
また、起倒式帆の場合では帆を起倒する際、帆の下端部で起倒するようにすると、支持点回りの風力や重力のモーメントが過大となり、その結果起倒用の駆動力を大きくしなければならず、また起立状態にあってもその状態の保持力は大きくなってしまい、アクチュエーターとして大きな力量が必要となる。

本発明は、上記のような課題に鑑み、帆の不使用時や荒天時においては、帆を倒すことができるように起倒式にした帆走船を提供することを目的とする。
また、本発明は、帆を起倒可能にするとともにマストを上下移動可能にした帆走船を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、帆をマストに対して起倒する第１駆動手段と、マストをマスト中心線回りに回転駆動する第２駆動手段とを備え、帆を起倒可能および旋回可能に構成し、前記帆は、高さ方向の上端と下端との間の途中に支持点を具備し、該支持点において前記マストの上端部にヒンジ結合され、前記第１駆動手段は、前記帆を前記支持点回りに傾動可能にすることを特徴とする起倒式帆を備える帆走船である。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、マストを上下方向に移動させる第３駆動手段をさらに設けたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記帆は枠体に張られ、前記枠体には、前記帆の下端から前記支持点に至るスリット部が形成され、前記帆が前記マストと平行に起立された際、前記マストの少なくとも上部は前記スリット部に侵入することを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、帆の不使用時や荒天時には帆を倒すことにより、帆不使用時の風圧抵抗の削減、荒天時の帆やマストに付与される力の削減あるいは力の方向の変更、荷役時の障害の防止、操船時視界の確保などに効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、さらにマストを上下方向に移動可能に構成したので、帆を甲板付近に下降させることにより、クレーンなどの荷役設備との干渉を回避することができる。

請求項３に記載の発明によれば、マスト上端部おけるヒンジ部である支持点を高さ方向の上端と下端との間に設けることにより、支持点回りの風力や重力のモーメントを軽減することができる。

本発明の実施の形態１に係る帆走船の概要図で、（ａ）は帆を起立させた状態、（ｂ）は帆を倒した状態を示す図である。実施の形態１における帆支持装置の概略正面図と断面図である。本発明の実施の形態２に係る帆走船の概要図である。帆の下端部を起倒自在に支持した場合の概要図で、（ａ）は帆を起立させた状態、（ｂ）は帆を倒した状態を示す図である。本発明の実施の形態３に係る帆走船の概要図で、（ａ）は帆を起立させた状態、（ｂ）は帆を倒した状態を示す図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る帆走船の概要図であり、（ａ）は帆を起立させた状態、（ｂ）は帆を倒した状態を示す図である。また、図２（ａ）は実施の形態１における帆支持装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線（マスト中心線）における断面図である。
図１において、帆走船１００は、帆１を起倒可能および旋回可能に支持する帆支持装置１０を備えている。帆支持装置１０の具体的な構成は図２に示されている。

本実施の形態の帆支持装置１０は、帆１をマスト２に対して起倒する第１駆動手段と、マスト２をマスト中心線２０の回りに回転駆動する第２駆動手段とを備えている。帆１は硬質または軟質の帆からなり、帆１を取り付ける枠体（張設体）３に張られている。
張設体３にはマスト２方向に延びるスリット部５が設けられている。すなわち、図２に示すように、スリット部５内のマスト２上端部において、帆１および張設体３（以下、両者を総称して帆張設体４という）をマスト２に対して起倒可能にヒンジ結合している。このヒンジ部６は帆張設体４の支持点を構成しており、支持点（ヒンジ部）６の位置は、特に図示のように帆１の高さの中間位置に限定するものではなく、帆１の高さの上端から下端の間の中途位置であればよい。

上記の第１駆動手段（帆起倒用駆動手段）１１は、図２に示すように、例えば油圧シリンダー２１からなり、マスト２と帆張設体４との間に適当なブラケット２３を介し油圧シリンダー２１とシリンダーロッド２２の各端部をそれぞれピンで結合することにより構成されている。これによって、帆張設体４をマスト２に対して鉛直から水平まで任意の角度に起倒することができる。

第２駆動手段（帆旋回用駆動手段）１２は、例えばマスト２をウォームギヤ機構２６を介してモーター２５により回転駆動するようになっている。これによりマスト２をマスト中心線２０の回りに回転駆動することができ、風向に合わせて帆張設体４を任意の角度に旋回することができる。

本実施の形態の帆走船１００は、平常航行時には帆１を図１（ａ）に示すように起立させ、マスト２を第２駆動手段（帆旋回用駆動手段）１２により回転させ、帆１をできるだけ最大の推進力が出るように風向に合わせて旋回させる。一方、帆１の不使用時や荒天時には図１（ｂ）のように帆張設体４を甲板１０１に対して水平に保持することができる。そのため、帆不使用時の風圧抵抗の削減、荒天時の帆やマストに付与される力の削減あるいは力の方向の変更、荷役時の障害の防止、操船時視界の確保などに効果がある。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る帆走船の概要図である。本実施の形態では、実施の形態１において、さらにマスト２を上下方向に移動させる第３駆動手段（マスト伸縮用駆動手段）を追加したものである。この第３駆動手段によって、帆張設体４を例えば図１（ｂ）の状態からさらに図３のように甲板１０１付近に下降させることができる。この第３駆動手段は、図示していないが、例えば油圧ジャッキ等によりマスト２を上下移動させればよい。前述したウォームギヤ機構からなる第２駆動手段（帆旋回用駆動手段）１２を装備した基台を油圧ジャッキに取り付け、この基台に対しマスト２を回転自在に取り付ける構造とする。

本実施の形態の帆走船１００によれば、荷役時に帆張設体４を甲板１０１付近に下降させることにより、クレーンなど荷役設備との干渉を回避でき、また、例えば荒天時に甲板１０１上に波が浸入してきた場合には、波の高さを避けるように傾斜した帆を甲板１０１から図２（ｂ）のように離すことにより、波の水圧による帆の損傷を防止できるなどの効果がある。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３を図４および図５に示す。図４は帆の下端部を起倒自在に支持した場合の概要図で、図５は帆の略中間部を起倒自在に支持した場合の概要図である。
図４に示すように、帆１の支持点（ヒンジ部）６の位置を帆１の高さ方向の下端部とした場合には、帆１にかかる流体力（揚力や抗力）による支持点６に発生するモーメントが過大になる。これに対して、支持点６の高さ方向の位置を図５に示すように、適切に選定することにより、支持点６回りの流体力のモーメントを軽減することができる。
また、帆１を倒した状態においても、図４（ｂ）のような支持点６には過大な重力モーメントが発生するが、図５（ｂ）のように支持点６の高さを適切に選定することにより、支持点６回りの重力のモーメントを軽減することができる。

１帆
２マスト
３張設体
４帆張設体
５スリット部
６ヒンジ部（支持点）
１０帆支持装置
１１第１駆動手段（帆起倒用駆動手段）
１２第２駆動手段（帆旋回用駆動手段）
１３第３駆動手段（マスト伸縮用駆動手段）
２０マスト中心線
２１油圧シリンダー
２２シリンダーロッド
２３ブラケット
２５モーター
２６ウォームギヤ機構
１００帆走船
１０１甲板

Claims

帆をマストに対して起倒する第１駆動手段と、
マストをマスト中心線回りに回転駆動する第２駆動手段とを備え、
帆を起倒可能および旋回可能に構成し、
前記帆は、高さ方向の上端と下端との間の途中に支持点を具備し、該支持点において前記マストの上端部にヒンジ結合され、
前記第１駆動手段は、前記帆を前記支持点回りに傾動可能にすることを特徴とする起倒式帆を備える帆走船。
マストを上下方向に移動させる第３駆動手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１記載の起倒式帆を備える帆走船。
前記帆は枠体に張られ、前記枠体には前記帆の下端から前記支持点に至るスリット部が形成され、
前記帆が前記マストと平行に起立された際、前記マストの少なくとも上部は前記スリット部に侵入することを特徴とする請求項１または２記載の起倒式帆を備える帆走船。