JP6032647B2 - Flexible wing and ship - Google Patents
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Description
本発明は、複数の翼片が移動可能に連結されて全体として可撓な可撓翼および前記可撓翼を備えた船舶に関する。 The present invention relates to a flexible wing as a whole in which a plurality of wing pieces are movably connected, and a ship including the flexible wing.
船舶や航空機等で使用される翼において、翼の形状を変化させる技術として、下記の特許文献１〜３に記載の技術が従来公知である。 As a technique for changing the shape of a wing in a wing used in a ship, an aircraft, or the like, techniques described in Patent Documents 1 to 3 below are conventionally known.
特許文献１（特開２００７−３２６５０２号公報）には、船尾の推進プロペラ（１）の後方に、左右一対のホーン（５，６）が固定支持されている。特許文献１に記載の構成では、各ホーン（５，６）には、舵ブレード（２，３）が舵軸（７，８）を中心として回転可能に支持されており、前後方向の中央部において、舵軸（７，８）を中心として、舵ブレード（２，３）を、船の進行方向に対して、最大で９０°回転させることが可能な構成が記載されている。なお、前記ホーン（５，６）と舵ブレード（２，３）が流れに沿って配置された状態では、全体として翼型状に構成されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-326502), a pair of left and right horns (5, 6) are fixedly supported behind a stern propulsion propeller (1). In the configuration described in Patent Document 1, each horn (5, 6) has a rudder blade (2, 3) supported so as to be rotatable about a rudder shaft (7, 8). Describes a configuration capable of rotating the rudder blades (2, 3) around the rudder shafts (7, 8) by a maximum of 90 ° with respect to the traveling direction of the ship. In the state where the horn (5, 6) and the rudder blade (2, 3) are arranged along the flow, the horn (5, 6) and the rudder blade (2, 3) are configured in a wing shape as a whole.
特許文献２（登録実用新案第３００３０３７号公報）には、舵軸（１６）に対して回転可能に支持された主舵板（１０）の後端部に、ヒンジ軸（１２）を介して、フラップ（１４）が回転可能に支持された構成が記載されている。
特許文献３（特開平６−１８３３９５号公報）には、船底（４）に、主舵軸（６）を介して、主舵板（１２）が回転可能に支持されると共に、主舵板（１２）に固定された固定フレーム（３０）を介して、フラップ（１６）が回転可能に支持されている。すなわち、特許文献３に記載の技術では、主舵軸（６）回りの主舵板（１２）の回転と、主舵板（１２）および固定フレーム（３０）に対するフラップ（１６）の回転とにより、航行する方向を制御している。
In Patent Document 2 (Registered Utility Model No. 3003037), the main rudder plate (10) supported rotatably with respect to the rudder shaft (16) is connected to the rear end portion via the hinge shaft (12). A configuration is described in which the flap (14) is rotatably supported.
In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-183395), a main rudder plate (12) is rotatably supported on a ship bottom (4) via a main rudder shaft (6). The flap (16) is rotatably supported via a fixed frame (30) fixed to 12). That is, in the technique described in
（従来技術の問題点）
特許文献１〜３に記載の技術では、翼型の舵を前後に２分割して、後部を回転させることで、キャンバーラインを可変にして、迎え角を変化させている。特許文献１〜３に記載の技術では、迎え角を小さくすることで、流体に対する抵抗を小さくしたり、迎え角を大きくすることで、揚力や抵抗を大きくしている。
しかしながら、特許文献１〜３に記載の技術のような可変キャンバーライン構造では、翼の一部分のみが変形する構成であり、迎え角を大きくしようとすると、後部の回転角度を大きくする必要がある。したがって、制御する必要のある回転量が９０°まで大きくする必要がある。
回転部分で急激な角度変化が発生し、大きな負荷がかかりやすく、強度を高めておく必要もある。
仮に、特許文献１〜３に記載の技術において、２分割の構成ではなく、３つ以上に分割して、各分割部分を少しずつ回転させることで、全体としての迎え角を大きくすることも考えられる。しかし、この構成では、各回転部分にそれぞれアクチュエータを装備する必要があり、多数のアクチュエータが必要となって、構成の複雑化や高コスト化を招く問題がある。
(Problems of conventional technology)
In the techniques described in Patent Literatures 1 to 3, the wing-shaped rudder is divided into two parts in the front and the rear, and the rear part is rotated to change the camber line and change the angle of attack. In the techniques described in Patent Documents 1 to 3, the lift force and the resistance are increased by reducing the resistance to the fluid by decreasing the angle of attack or increasing the angle of attack.
However, in the variable camber line structure as in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, only a part of the wing is deformed, and if the angle of attack is to be increased, it is necessary to increase the rear rotation angle. Therefore, the amount of rotation that needs to be controlled needs to be increased to 90 °.
An abrupt angle change occurs at the rotating part, a large load is likely to be applied, and the strength needs to be increased.
Temporarily, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, it is possible to increase the angle of attack as a whole by dividing into three or more parts and rotating each divided part little by little, instead of being divided into two parts. It is done. However, in this configuration, it is necessary to equip each rotating part with an actuator, and a large number of actuators are required, resulting in a problem that the configuration is complicated and the cost is increased.
本発明は、簡素な構成で大きな迎え角を実現可能な翼を提供することを技術的課題とする。 An object of the present invention is to provide a wing capable of realizing a large angle of attack with a simple configuration.
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の可撓翼は、
ｎを４以上の正数とした場合に、翼の先端から後端に向けて、第１、第２、…、第（ｎ−１）、第ｎの翼片に分割された可撓翼であって、
各翼片は、隣り合う翼片に対して、回転部を中心として回転可能に支持されると共に、
第１ないし第（ｎ−２）の翼片には、翼の一側部に第１の連結部が設けられ、
第３ないし第ｎの翼片には、翼の他側部に第２の連結部が設けられ、
前記第１、…、第（ｎ−２）の各翼片の前記第１の連結部は、前記隣り合う翼片を挟んで反対側に配置された第３、…、第ｎの翼片の前記第２の連結部に、連結部材で連結された、
ことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the flexible wing of the invention according to claim 1 comprises:
A flexible wing divided into first, second,..., (n−1) th and nth blade pieces from the tip of the blade toward the rear end when n is a positive number of 4 or more. There,
Each wing piece is supported so as to be rotatable about the rotating portion with respect to the adjacent wing piece,
The first to (n-2) blade pieces are provided with a first connecting portion on one side of the blade,
The third to nth blade pieces are provided with a second connecting portion on the other side of the blade,
The first connecting portion of each of the first, (n-2) th blade pieces is a third, ..., nth blade piece arranged on the opposite side across the adjacent blade pieces. Connected to the second connecting portion by a connecting member;
It is characterized by that.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可撓翼において、
翼の一側面と他側面とが対称の形状に形成された対称翼により構成されたことを特徴とする。
The invention according to
One side surface and the other side surface of the wing are constituted by symmetrical wings formed in a symmetric shape.
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の船舶は、
請求項１または２に記載の可撓翼により構成された舵であって、前記可撓翼の複数の翼片の中の１つの翼片が、船体から延びる軸に支持され、前記軸を回転させることで、船体の移動方向を制御する前記舵、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the ship of the invention according to
3. A rudder constituted by flexible wings according to claim 1 or 2, wherein one wing piece among a plurality of wing pieces of the flexible wing is supported by a shaft extending from a hull and rotates the shaft. The rudder to control the moving direction of the hull,
It is provided with.
前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の船舶は、
請求項１または２に記載の可撓翼により構成された帆であって、前記可撓翼の複数の翼片の中の１つの翼片が、船体から延びる回転軸に支持された前記帆、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the ship of the invention according to
The sail constituted by the flexible wing according to
It is provided with.
請求項１、３、４に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、簡素な構成で大きな迎え角を実現可能な翼を提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、一側面側と他側面側のどちら側に撓んでも同様の機能を発揮させることができる。
According to the first, third, and fourth aspects of the invention, it is possible to provide a wing capable of realizing a large angle of attack with a simple configuration as compared with the case without the configuration of the present invention.
According to the second aspect of the present invention, the same function can be exhibited regardless of which side of the one side surface side or the other side surface side is bent.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, examples which are specific examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as front, rear, right, left, upper, lower, or front, rear, right, left, upper, and lower, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
In the following description using the drawings, illustrations other than members necessary for the description are omitted as appropriate for easy understanding.
図１は本発明の実施例１の可撓翼を有する船舶の説明図である。
図１において、本発明の実施例１の船舶１では、船尾部２に、推進装置の一例としてのプロペラ３が配置されている。プロペラ３の後方には、船尾舵４が配置されている。実施例１の船尾舵４は、船尾船底部６に対して、舵軸７により回転可能に支持されている。
なお、前記舵軸７は、図示しないアクチュエータにより、船舶１の針路に応じて、回転制御される。
FIG. 1 is an explanatory view of a ship having flexible wings according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, in a ship 1 according to a first embodiment of the present invention, a
The
図２は実施例１の可撓翼の説明図であり、図２Ａは図１の要部拡大図、図２Ｂは図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
図１、図２Ａにおいて、実施例１の船尾舵４は、平板状の上下一対の上板１１および下板１２を有する。上板１１および下板１２は、舵軸７に対して固定支持されている。上板１１と下板１２との間には、可撓翼の一例としての翼型部１３が支持されている。
なお、実施例１の翼型部１３は、対称翼形状に形成されている。すなわち、翼の一側面の一例としての右側面１３ａと、他側面の一例としての左側面１３ｂとが、中心線（キャンバーライン）１３ｃに対して、対称の形状に形成されている。
実施例１の翼型部１３は、複数の翼片１４ａ〜１４ｆに分割されている。実施例１では、翼の先端から後端に向けて、第１翼片１４ａ、第２翼片１４ｂ、第３翼片１４ｃ、第４翼片１４ｄ、第５翼片１４ｅ、第６翼片１４ｆの６つの翼片に分割されている、
FIG. 2 is an explanatory diagram of the flexible wing of Example 1, FIG. 2A is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB of FIG.
1 and 2A, the
In addition, the
The
図２Ｂにおいて、第１の翼片１４ａは、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第１の主フレーム２１ａを有する。第１の主フレーム２１ａの後端部には、右後方に向けて延びる第１の右フレーム２２ａが一体的に形成されている。実施例１の第１の右フレーム２２ａの右端部には、第１の連結部の一例としての右連結部２３ａが形成されている。第１の主フレーム２１ａと第１の右フレーム２２ａの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第１のカバー２６ａが固定支持されている。第１のカバー２６ａは、翼型部１３の外形形状に応じた形状に形成されている。
In FIG. 2B, the
第２の翼片１４ｂは、第１の主フレーム２１ａと同様に、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第２の主フレーム２１ｂを有する。実施例１の翼型部１３では、第２の主フレーム２１ｂに舵軸７が固定支持されている。第２の主フレーム２１ｂの後端部には、第１の右フレーム２２ａと同様に構成された第２の右フレーム２２ｂが形成されている。第２の右フレーム２２ｂの右端部には、第１の連結部の一例としての右連結部２３ｂが形成されている。第２の主フレーム２１ｂの前端部には、左前方に延びる第２の左フレーム２４ｂが一体的に形成されている。第２の右フレーム２２ｂおよび第２の左フレーム２４ｂの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第２のカバー２６ｂが固定支持されている。前記第１の主フレーム２１ａの後端と、第２の主フレーム２１ｂの前端との間は、回転部の一例としての第１のヒンジ２７ａにより回転可能に支持されている。
Similarly to the first
第３の翼片１４ｃは、各主フレーム２１ａ，２１ｂと同様に、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第３の主フレーム２１ｃを有する。第３の主フレーム２１ｃの前後両端部には、第２の右フレーム２２ｂ、第２の左フレーム２４ｂと同様に構成された第３の右フレーム２２ｃおよび第３の左フレーム２４ｃが形成されている。第３の右フレーム２２ｃの右端部には、第１の連結部の一例としての右連結部２３ｃが形成されている。第３の左フレーム２４ｃの左端部には、第２の連結部の一例としての左連結部２５ｃが形成されている。第３の右フレーム２２ｃおよび第３の左フレーム２４ｃの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第３のカバー２６ｃが固定支持されている。前記第２の主フレーム２１ｂの後端と、第３の主フレーム２１ｃの前端との間は、回転部の一例としての第２のヒンジ２７ｂにより回転可能に支持されている。
また、第１の右フレーム２２ａの右連結部２３ａと、第３の左フレーム２４ｃの左連結部２５ｃとの間は、連結部材の一例としての第１のロッド２８ａで連結されている。第１のロッド２８ａの両端部は、各連結部２３ａ，２５ｃに対して回転可能に連結されている。また、図２に示す迎え角が０°の状態において、第１のロッド２８ａと、各フレーム２２ａ、２４ｃとは、成す角が直角（９０°）に設定されている。なお、第１のロッド２８ａは、第２の主フレーム２１ｂに対して、上下方向で異なる位置に配置されている。
The
Further, the
第４の翼片１４ｄは、各主フレーム２１ａ〜２１ｃと同様に、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第４の主フレーム２１ｄを有する。第４の主フレーム２１ｄの前後両端部には、各右フレーム２２ｂ，２２ｃや左フレーム２４ｂ，２４ｃと同様に構成された第４の右フレーム２２ｄおよび第４の左フレーム２４ｄが形成されている。第４の右フレーム２２ｄの右端部には、第１の連結部の一例としての右連結部２３ｄが形成されている。第４の左フレーム２４ｄの左端部には、第２の連結部の一例としての左連結部２５ｄが形成されている。第４の右フレーム２２ｄおよび第４の左フレーム２４ｄの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第４のカバー２６ｄが固定支持されている。前記第３の主フレーム２１ｃの後端と、第４の主フレーム２１ｄの前端との間は、回転部の一例としての第３のヒンジ２７ｃにより回転可能に支持されている。
また、第２の右フレーム２２ｂの右連結部２３ｂと、第４の左フレーム２４ｄの左連結部２５ｄとの間は、連結部材の一例としての第２のロッド２８ｂで連結されている。第２のロッド２８ｂの両端部は、各連結部２３ｂ，２５ｄに対して回転可能に連結されている。また、図２に示す迎え角が０°の状態において、第２のロッド２８ｂと、各フレーム２２ｂ，２４ｄとは、成す角が直角（９０°）に設定されている。
Similarly to the
The
第５の翼片１４ｅは、各主フレーム２１ａ〜２１ｄと同様に、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第５の主フレーム２１ｅを有する。第５の主フレーム２１ｅの前後両端部には、各右フレーム２２ｂ〜２２ｄや左フレーム２４ｂ〜２４ｄと同様に構成された第５の右フレーム２２ｅおよび第５の左フレーム２４ｅが形成されている。第５の左フレーム２４ｅの左端部には、第２の連結部の一例としての左連結部２５ｅが形成されている。第５の右フレーム２２ｅおよび第５の左フレーム２４ｅの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第５のカバー２６ｅが固定支持されている。前記第４の主フレーム２１ｄの後端と、第５の主フレーム２１ｅの前端との間は、回転部の一例としての第４のヒンジ２７ｄにより回転可能に支持されている。
また、第３の右フレーム２２ｃの右連結部２３ｃと、第５の左フレーム２４ｅの左連結部２５ｅとの間は、連結部材の一例としての第３のロッド２８ｃで連結されている。第３のロッド２８ｃの両端部は、各連結部２３ｃ，２５ｅに対して回転可能に連結されている。また、図２に示す迎え角が０°の状態において、第３のロッド２８ｃと、各フレーム２２ｃ，２４ｅとは、成す角が直角（９０°）に設定されている。
The
In addition, the
第６の翼片１４ｆは、各主フレーム２１ａ〜２１ｅと同様に、キャンバーライン１３ｃに沿って延びる板状の第６の主フレーム２１ｆを有する。第６の主フレーム２１ｆの前端部には、各左フレーム２４ｂ〜２４ｅと同様に構成された第６の左フレーム２４ｆが形成されている。第６の左フレーム２４ｆの左端部には、第２の連結部の一例としての左連結部２５ｆが形成されている。第６の主フレーム２１ｆおよび第６の左フレーム２４ｆの外端には、翼型部１３の外表面の一部を構成する第６のカバー２６ｆが固定支持されている。前記第５の主フレーム２１ｅの後端と、第６の主フレーム２１ｆの前端との間は、回転部の一例としての第５のヒンジ２７ｅにより回転可能に支持されている。
また、第４の右フレーム２２ｄの右連結部２３ｄと、第６の左フレーム２４ｆの左連結部２５ｆとの間は、連結部材の一例としての第４のロッド２８ｄで連結されている。第４のロッド２８ｄの両端部は、各連結部２３ｄ，２５ｆに対して回転可能に連結されている。また、図２に示す迎え角が０°の状態において、第４のロッド２８ｄと、各フレーム２２ｄ，２４ｆとは、成す角が直角（９０°）に設定されている。
The
The
（実施例１の作用）
図３は実施例１の舵が右方に傾斜された状態の説明図であり、図３Ａは傾斜の際に撓まなかった場合の説明図、図３Ｂは傾斜時に撓んだ状態の説明図である。
前記構成を備えた実施例１の船舶１では、船舶１の針路に応じて、アクチュエータが作動して、舵軸７が回転し、船尾舵４が回転する。
図３Ａにおいて、図２に示す状態から船尾舵４の船首側が右舷方向に傾斜した場合、プロペラ３からの流水を受けて、図３Ａの矢印Ｙ１に示すように、第１の翼片１４ａが、第１のヒンジ２７ａを中心として、第２の翼片１４ｂに対して右舷方向に回転する。第１の翼片１４ａが右方に回転すると、第１の翼片１４ａの右連結部２３ａに連結された第１のロッド２８ａが、図３Ａの矢印Ｙ２に示すように、第３の翼片１４ｃの左連結部２５ｃを斜め後方に押す方向に移動する。したがって、第３の翼片１４ｃの左連結部２５ｃが第１のロッド２８ａから力を受けて、図３Ａの矢印Ｙ３に示すように、第２のヒンジ２７ｂを中心として、第３の翼片１４ｃが右舷側に回転する。
(Operation of Example 1)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the state in which the rudder of Example 1 is tilted to the right, FIG. 3A is an explanatory diagram when the rudder is not bent at the time of tilting, and FIG. It is.
In the ship 1 according to the first embodiment having the above-described configuration, the actuator is operated according to the course of the ship 1, the
In FIG. 3A, when the bow side of the
このとき、第３の翼片１４ｃに連結された第４の翼片１４ｄ〜第６の翼片１４ｆは、第３の翼片１４ｃの回転に伴って、第３の翼片１４ｃと共に一体的に右舷側に回転しようとする。ここで、第４の翼片１４ｄは、左連結部２５ｄが、第２のロッド２８ｂを介して第２の翼片１４ｂの右連結部２３ｂに連結されている。そして、第２の翼片１４ｂは、舵軸７に固定されており回転しない。
よって、第４の翼片１４ｄは、第２のヒンジ２７ｂを中心とする第３の翼片１４ｃの回転に伴って、回転しようとするが、第２のロッド２８ｂで、第４の翼片１４ｄの回転が制限を受ける。したがって、第４の翼片１４ｄは、第３の翼片１４ｃとは一体的に回転できず、第３の翼片１４ｃに対して、第３のヒンジ２７ｃを中心として、相対的に回転する。このとき、第２のロッド２８ｂが伸縮しないため、第４の翼片１４ｄは、図３Ａの矢印Ｙ４に示すように、右舷方向に回転する。
At this time, the
Therefore, the
同様にして、第４の翼片１４ｄが、第３のヒンジ２７ｃを中心として回転する際に、第４の翼片１４ｄに連結された第５の翼片１４ｅ、第６の翼片１４ｆも、第４の翼片１４ｄと一体的に回転しようとするが、第５の翼片１４ｅが、第３のロッド２８ｃにより回転の制限を受ける。したがって、第５の翼片１４ｅが、第４の翼片１４ｄに対して、第４のヒンジ２７ｄを中心として相対的に回転する。よって、図３Ａの矢印Ｙ５に示すように、第５の翼片１４ｅは右舷方向に回転する。
第６の翼片１４ｆも、第４の翼片１４ｄ、第５の翼片１４ｅと同様にして、第５の翼片１４ｅに対して、第５のヒンジ２７ｅを中心として相対的に回転する。よって、図３Ａの矢印Ｙ６に示すように、第６の翼片１４ｆは右舷方向に回転する。
したがって、船尾舵４は、最終的には、図３Ｂに示すように、大きな迎え角を有する状態に変形する。図３Ｂに示すように、変形後の船尾舵４は、流れに対してなびいて撓んだ形に変形している。
Similarly, when the
Similarly to the
Therefore, the
図４は実施例１の舵が左方に傾斜された状態の説明図であり、図４Ａは傾斜の際に撓まなかった場合の説明図、図４Ｂは傾斜時に撓んだ状態の説明図である。
図４において、船尾舵４が、図３の場合とは逆方向に傾斜した場合には、矢印Ｙ１′〜Ｙ６′に示すように、同様のメカニズムで、逆方向になびく形に変形する。
したがって、実施例１の船尾舵４は、舵軸７の回転角度よりも大きな迎え角を有する翼型形状となり、図３Ｂ、図４Ｂの矢印Ｙ７、Ｙ７′に示す方向に大きな揚力を発生させることができる。よって、変形しない舵を有する構成に比べて、舵軸７の回転角度が少なくても、大きな迎え角を発生させることができ、大きく針路を変更することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a state in which the rudder of Example 1 is tilted to the left, FIG. 4A is an explanatory diagram when not deflecting during tilting, and FIG. 4B is an explanatory diagram of a state flexing when tilting It is.
In FIG. 4, when the
Therefore, the
特に、実施例１の船尾舵４は、舵軸７を回転させて船尾舵４を流れに対して傾斜させるだけで、ロッド２８ａ〜２８ｄを介した連動により、全体形状が流れになびいた状態に変形する。すなわち、翼片１４ａ〜１４ｆを互いに回転させるためのアクチュエータ等の駆動部材を設けることなく、全体形状を変形させることができる。よって、駆動部材を設けず、翼片１４ａ〜１４ｆを１つ飛びにロッド２８ａ〜２８ｄで連結するという簡素な構成で、実施例１の船尾舵４は、故障等の心配も少なく、信頼性の高い変形可能な構造となっている。
また、実施例１の船尾舵４は、対称翼形状に形成されている。したがって、図３，図４に示すように、どちらの傾斜にも対応可能である。
In particular, the
Moreover, the
さらに、実施例１の船尾舵４では、迎え角が０°の場合に、各ロッド２８と各フレーム２２，２４との成す角が９０°に設定されている。したがって、図３に示すように右方になびく場合と、図４に示すように左方になびく場合とで、左右対称に移動可能である。仮に、各ロッド２８と各フレーム２２，２４とが成す角が９０°でない場合、舵軸７を左右で同じ角度回転させても、翼型部１３の動き（湾曲の程度）が左右で異なる。しかしながら、実施例１では、各ロッド２８と各フレーム２２，２４とが成す角が９０°に設定されており、舵軸７の回転角度が左右で同じ場合は、翼型部１３の動きも左右で同じ動きとなり、制御が容易になっている。
なお、翼型の変形の程度は、ロッド２８ａ〜２８ｄの長さや、連結部２３ａ〜２３ｄ、２５ｃ〜２５ｆの位置、主フレーム２４ａ〜２４ｆの長さ、翼片１４ａ〜１４ｆの数等を調整することで、任意に変更可能である。よって、翼片１４ａ〜１４ｆの数も任意に変更可能であるが、本発明の構成上、ロッド２８を介したリンク機構が成立するには、少なくとも４つ以上は必要であると考えられる。
Further, in the
The degree of deformation of the airfoil is adjusted by adjusting the lengths of the
図５は実施例２の可撓翼の説明図であり、図５Ａは迎え角が０°の状態の説明図、図５Ｂは図５Ａに示す状態から翼の先端側が右方になびいた状態の説明図、図５Ｃは図５Ａに示す状態から翼の先端側が左方になびいた状態の説明図である。
次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
図５において、実施例２の船尾舵４の翼型部１３では、第１の翼片１４ａの第１の主フレーム２１ａに、左方に延びる駆動連結部３１が形成されている。駆動連結部３１は、第２の翼片１４ｂの第２の左フレーム２４ｂに対向して配置されている。駆動連結部３１と、第２の左フレーム２４ｂとの間には、駆動源の一例としての圧電素子３２が配置されている。圧電素子３２は、電圧の印加に応じて、伸縮、傾斜可能に構成されている。
FIG. 5 is an explanatory view of the flexible wing of Example 2, FIG. 5A is an explanatory view of a state where the angle of attack is 0 °, and FIG. 5B is a state in which the tip side of the wing is swung rightward from the state shown in FIG. FIG. 5C is an explanatory diagram of a state where the tip side of the wing has swung leftward from the state shown in FIG. 5A.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.
This embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
In FIG. 5, in the
（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の船尾舵４では、圧電素子３２への電圧の印加を制御して、圧電素子３２を伸縮させることが可能である。図５Ａに示す状態から圧電素子３２が伸びると、第１の翼片１４ａの駆動連結部３１が押されて、第１の翼片１４ａが第１のヒンジ２７ａを中心として、右方に回転する。したがって、実施例１の図３の場合と同様にして、図５Ｂに示す形態に翼型部１３が変形する。また、図５Ａに示す状態から圧電素子３２が縮むと、第１の翼片１４ａの駆動連結部３１が第２の左フレーム２４ｂ側に引っ張られて、第１の翼片１４ａが第１のヒンジ２７ａを中心として、左方に回転する。したがって、実施例１の図４の場合と同様にして、図５Ｃに示す形態に翼型部１３が変形する。
(Operation of Example 2)
In the
よって、実施例２の船尾舵４では、アクチュエータとしての圧電素子３２を制御することで、翼型部１３を変形させることができる。特に、圧電素子３２の伸縮量を制御することで、翼型部１３の撓んだ形状の撓み具合を、任意の撓み具合に制御することができる。すなわち、大きな揚力が必要な場合は、撓み量を大きくして迎え角を大きくすることも可能であり、小さな揚力が必要な場合を撓み量を小さくして迎え角を小さくすることも可能である。
したがって、実施例２の船尾舵４では、各ヒンジにアクチュエータやモータ等を配置する従来の構成に比べて、１つの圧電素子で、翼型部１３の全体の形状を変形可能である。よって、従来の構成に比べて、簡素な構成で、任意の迎え角とすることができる。
Therefore, in the
Therefore, in the
なお、実施例２では、アクチュエータとして圧電素子３２を例示したが、これに限定されない。例えば、ボールネジ等の伸縮可能な部材や、右回転用の形状記憶合金と左回転用の形状記憶合金と熱源といった形態、バネとソレノイドの組み合わせ等、第２の翼片１４ｂに対して第１の翼片１４ａを相対移動可能な任意の構成を採用可能である。また、アクチュエータを設置する場所は、第１の翼片１４ａと第２の翼片１４ｂとの間に限定されず、任意の場所とすることが可能である。どの場所に配置しても、ロッド２８のリンクを介して、任意の形態に変形可能である。
In the second embodiment, the
図６は実施例３の船舶の説明図である。
次に本発明の実施例３の説明をするが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
図６において、実施例３の船舶４１では、硬帆４２として、船尾舵４の翼型部１３と同様の構成を採用している。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a ship according to the third embodiment.
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the third embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first embodiment, and the detailed description thereof will be omitted. To do.
This embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
In FIG. 6, the
（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の船舶４１では、硬帆４２を、回転軸の位置例としてのマスト４３を中心として回転させることで、風に対してなびくように、硬帆４２が変形可能である。よって、硬帆４２をマスト４３に対して回転させることで、簡素な構成で大きな揚力（推進力）を得ることができる。
なお、実施例３の硬帆４２の構成において、実施例２の構成を適用することも可能である。
(Operation of Example 3)
In the
It should be noted that the configuration of the second embodiment can be applied to the configuration of the
図７は実施例４の魚型ロボットの説明図である。
次に本発明の実施例４の説明をするが、この実施例４の説明において、前記実施例１、２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１、２と相違しているが、他の点では前記実施例１、２と同様に構成される。
実施例４の魚型ロボット５１では、魚型ロボット５１の本体部５２は、外形が魚の外形を模した形状に形成され、断面形状が、図７に示すように、実施例２の船尾舵４の翼型部１３と同様に構成されている。そして、本体部５２の外表面には、実際の魚に応じて、尾びれ５３や胸びれ５４が支持されている。
なお、実施例２と異なり、舵軸７は存在せず、圧電素子３２には、無線通信により伸縮の制御信号が入力される。実施例４の魚型ロボット５１では、作動時には、圧電素子３２が周期的に伸縮するように制御される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the fish robot of the fourth embodiment.
Next, the fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first and second embodiments, and the detailed description thereof will be given. Is omitted.
This embodiment is different from the first and second embodiments in the following points, but is configured similarly to the first and second embodiments in other points.
In the fish-
Unlike the second embodiment, the
（実施例４の作用）
前記構成を備えた実施例４の魚型ロボット５１では、周期的に圧電素子３２が伸縮した場合、図５Ｂ、図５Ｃに示す状態を繰り返す。したがって、魚型ロボット５１の尾びれ５３側が、先端部、すなわち、魚の頭部に相当する部位に対して、相対的に左右に振動する。よって、実施例４の魚型ロボット５１は、体をくねらせるように前方に向けて泳ぐように進むことが可能である。
(Operation of Example 4)
In the
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ03）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、左右どちらに撓んだ形状にも対応可能な対称翼の形状とすることが好ましいが、撓む方向が予め決まっている場合等の場合には、非対称翼の形態とすることも可能である。
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is performed within the range of the summary of this invention described in the claim. It is possible. Modification examples (H01) to (H03) of the present invention are exemplified below.
(H01) In the above-described embodiment, it is preferable that the shape of the symmetric wing be compatible with the shape bent to the left or right, but in the case where the direction of bending is predetermined, the shape of the asymmetric wing It is also possible.
（Ｈ02）前記実施例において、可撓翼として、船尾舵４や硬帆４２、魚型ロボット５１に適用する場合を例示したが、これに限定されず、翼型を使用可能な任意の部位、部材、装置に適用可能である。例えば、航空機の翼に適用したり、自動車の空力パーツ、地上における蛇型ロボット等、任意の構成に適用可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、ロッド２８とフレーム２２，２４との成す角は９０°であることが望ましいが、これに限定されず、９０°以外の角度とすることも可能である。
(H02) In the above-described embodiment, the flexible wing is exemplified by the case where it is applied to the
(H03) In the above embodiment, the angle formed by the rod 28 and the frames 22 and 24 is preferably 90 °, but is not limited to this, and an angle other than 90 ° may be used.
１，４１…船舶、
４…舵、
７…軸、
１３…可撓翼、
１４ａ〜１４ｆ…翼片、
２２ａ〜２２ｄ…第１の連結部、
２４ｃ〜２４ｆ…第２の連結部、
２７ａ〜２７ｅ…回転部、
２８ａ〜２８ｄ…連結部材、
４２…帆、
４３…回転軸。
1,41 ... ship,
4 ... Rudder,
7 ... axis,
13: Flexible wing,
14a-14f ... Wings,
22a-22d ... 1st connection part,
24c-24f ... 2nd connection part,
27a-27e ... rotating part,
28a-28d ... connecting member,
42 ... sail,
43: Rotating shaft.
Claims (4)
各翼片は、隣り合う翼片に対して、回転部を中心として回転可能に支持されると共に、
第１ないし第（ｎ−２）の翼片には、翼の一側部に第１の連結部が設けられ、
第３ないし第ｎの翼片には、翼の他側部に第２の連結部が設けられ、
前記第１、…、第（ｎ−２）の各翼片の前記第１の連結部は、前記隣り合う翼片を挟んで反対側に配置された第３、…、第ｎの翼片の前記第２の連結部に、連結部材で連結された、
ことを特徴とする可撓翼。 A flexible wing divided into first, second,..., (n−1) th and nth blade pieces from the tip of the blade toward the rear end when n is a positive number of 4 or more. There,
Each wing piece is supported so as to be rotatable about the rotating portion with respect to the adjacent wing piece,
The first to (n-2) blade pieces are provided with a first connecting portion on one side of the blade,
The third to nth blade pieces are provided with a second connecting portion on the other side of the blade,
The first connecting portion of each of the first, (n-2) th blade pieces is a third, ..., nth blade piece arranged on the opposite side across the adjacent blade pieces. Connected to the second connecting portion by a connecting member;
A flexible wing characterized by that.
を備えたことを特徴とする船舶。 3. A rudder constituted by flexible wings according to claim 1 or 2, wherein one wing piece among a plurality of wing pieces of the flexible wing is supported by a shaft extending from a hull and rotates the shaft. The rudder to control the moving direction of the hull,
A ship characterized by comprising
を備えたことを特徴とする船舶。 The sail constituted by the flexible wing according to claim 1 or 2, wherein one wing piece among the plurality of wing pieces of the flexible wing is supported by a rotating shaft extending from a hull.
A ship characterized by comprising
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