JPH02158493A - 空力推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は船舶に応用可能な空力推進装置に関する。

［従来の技術及びその課題］ 風力エネルギを推進力に変換する従来の舶用空力推進装
置は、作動装置を装着し、構造体に設けられたマストと
、両端を平坦な円盤状の板部材で限定され、中間部に設
けられた円盤状板部材で複数のセクターに分割された垂
直な円筒状ロータと、作動装置に結合される逆転可能な
モータとを備える。作動装置すなわちロータには、その
可動面に沿って流れる風の層流による揚力が作用する。

これは１８５２年にマグナス（Ｍａｇｎｕｓ）により理
論が提唱され、１９２４−２５年にフレットナ（Ｆｌｅ
ｔｔｎｅｒ）により実証されたものである。

上記従来のロータタイプの推進装置は、向い風の方向に
対し船の針路方向の角度が比較的大きなときに正方向に
牽引力を発生する。これは、ロータの断面が湾曲してい
るため、前部抵抗が比較的大きいためである。

したがって、本発明は向い風及び横風を受けて帆走する
場合に、ロータタイプのものより効率の勝れた空力推進
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段、作用及び効果］上記目的
を達成する本発明の空力推進装置は、作動装置及びこの
作動装置に結合される逆転可能なモータを持つマストを
備える。本発明のこの作動装置は、駆動ドラムと張りド
ラムとローラとに巻き掛けられた無端状ベルトで形成さ
れる。このマストには逆転可能なモータが取付けられ、
このモータは駆動ドラムに結合される。張りドラムには
、支持部材によりレバーが取付けられ、このレバーはヒ
ンジ結合されている。このヒンジ結合部にはロッドが取
付けられ、このロッドは全てのレバ一対を、シリンダ内
にばねと共に装着されたピストンと共に１のシステムに
結合する。このマストはフレーム中に装着され、クラッ
チ及びウォムを介してモータに結合される。このマスト
は板部材に強固に取付けられ、これらの板部材と無端状
ベルトとの間にシールが設けられる。

本発明の空力推進装置によれば、より効率的に風力エネ
ルギを牽引力に変換することができる。

これは、空気流を比較的滑らかに対称形状に流すような
閉じた軌跡を描いて無端状ベルトが移動し、牽引力の大
きさを定める２つの基本的なファクターすなわち揚力と
前部抵抗がその周部に層流の流れる無端状ベルトの可動
面と作動装置の回りの流れの空力効果との相互作用によ
り定まり、この作動装置は風に対して所定角度に配置さ
れ、対称的な断面形状を有する翼状に形成されるためで
ある。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

［実施例］ 無端状ベルト１は駆動ドラム２とローラ３と張りドラム
４とに巻き掛けである。これらのドラム２．４及びロー
ラ３は、無端状ベルト１が対称形状の連続した断面を有
する翼の面を形成するように配置されている。ドラム２
及びローラ３はマスト構造に形成されたサポート部材内
に装着される。

マスト５には逆転可能なモータ６が取付けられ、このモ
ータは駆動ドラム２に結合される。マスト５及び張りド
ラム４の各サポート部材７にヒンジが設けられ、このヒ
ンジにレバー８，９が装着されている。これらのレバー
８．９対の共通ヒンジ１０にはロッド１１が取付けられ
、このロッドはこれらレバ一対８．９の全てを単動シリ
ンダー３のピストン１２に結合し、１のシステムを形成
する。このピストン１２はばね１４と共にシリンダ内に
装着されている。マスト５はフレーム１５内に装着され
、このフレームは船体の構造部に取付けられる。フレー
ム１５には逆転可能なモータ１６が取付けられ、このモ
ータはウオーム１７とウオーム歯車１８とクラッチ１９
とを介してマスト５に結合されている。マスト５には上
部制限板部材２０と底部制限板部材２１とが強固に取付
けられている。中間の制限板部材２２は比較的大サイズ
の推進装置の場合に装着される。この中間制限板部材２
２は１あるいは複数個設けてもよい。

これら剛性の制限板部材２０．２１．２２と可動の無端
状ベルト１との間の間隙は、弾性材でブラシ状に形成さ
れて無端状ベルト１の縁部に装着されたたシール部材２
３でシールされる。無端状ベルト１の突出部２４は、ド
ラム２，４及びローラ３の周部に形成された溝内を案内
される。

上記空力推進装置の作動は以下の通りである。

本発明の空力推進装置は、モータ１６が停止していると
きは非作動位置にあり、無端状ベルト１は移動できない
。更に、モータ１６も停止されるとクラッチ１９は噛合
わず、開放状態のマスト５は風に対して抵抗が最小の位
置となる状態に移動する。ばね１４はピストン１２とロ
ッド１１とレバー８，９とにより張りドラム４の全ての
サポート部材７を移動し、無端状ベルト１がドラム２゜
４及びローラ３上に均一に張られた状態に保持する。

本実施例の空力推進装置が作動位置にあり、逆転可能な
モータ６が作動されるとドラム２と無端状ベルト１が作
動し、この空力推進装置が比較的大きなサイズを有する
場合には、シリンダ１３及びピストン１２に圧力を形成
し、ロッド１１及びレバー８，９によりドラム４の全て
のサポート部材７を移動して無端状ベルト１を張り、接
触面に必要な圧力を形成する。これにより、ドラム２上
でのベルト１のスリップが防止される。

向い風の方向に対して小さな角度で帆走している場合は
、逆転可能なモータ１６はウオーム１７とウオーム歯車
１８とクラッチ１９とによりマスト５を回転し、風を零
の角度で受け、作動装置の回りに空気流を流す。この場
合、層状の空気流と共に作用する無端状ベルト１の作動
面は最小抵抗で揚力を発生する。比較的大きな揚力と比
較的小さな前部抵抗の両ファクターは、向い風状態で正
方向の牽引力を発生する。

風の方向に対して船の針路が大きくなると、モータ１６
はマスト５を回転し、作動装置が所定角度で風を受けて
その周部に空気流が流れるようにする。船の針路と風の
方向との角度が増大すると、風を受ける角度も増大する
。この場合における無端状ベルト１の可動面に形成され
る揚力は、対称形状の翼状の作動装置が風を受けたとき
に形成される揚力に加わる。この揚力の増大分は、前部
抵抗の増大分よりも大きい。これら２つのファクターの
値はこれらの風の状態で推進装置に正方向の揚力を与え
る。

針路と向い風との角度が増加して横風に変わると、モー
タ１６はマスト５を回転し、風を受ける角度が臨界角と
等しくなり、対称形状で形成される揚力が最大値に達す
る。この揚力は可動無端ベルト１で形成される揚力に追
加される。

針路と横風との角度が増大し、真横から受けるようにな
ると、モータ１６はマスト５を回転し、風を受ける角度
は臨界角より大きくなる。したがって、前部抵抗が増大
し、推進装置の正の牽引力を増大する。この牽引力は可
動ベルト１で発生する牽引力に加わる。

風の方向に対して更に針路が大きく変化すると、モータ
１６が更に回転して風を受ける角度を増大する。針路が
追い風となる程度まで増加すると、モータ１６はマスト
５を回転し、作動装置を空気流に交差する位置に配置し
、牽引力の値は作動装置の風を受ける領域の前部抵抗の
値で形成され、可動ベル）１で発生する前部抵抗の値に
加わる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による空力推進装置の側面図、
第２図は背面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線に沿う断面
図、第４図は第３図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第５図は
第４図のＤの部分を拡大して示す断面図、第６図は第２
図のｃ−ｃ線に沿う断面図である。 １・・・無端状ベルト、２，４・・・ドラム、３・・・
ローラ、５・・・マスト、６．１６・・・モータ、７・
・・サポート部材、８，９・・・レバー　１０・・・ヒ
ンジ、１１・・・ロッド、１２・・・ピストン、１３・
・・シリンダ、１７・・・ウォム、１９・・・クラッチ
、２０，２１．２２・・・板部材、２３・・・シール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作動装置とこの作動装置に結合された逆転可能なモータ
   とを装着したマストを有する空力推進装置であって、前
   記作動装置は駆動ドラム（２）と張りドラム（４）とロ
   ーラ（３）とに巻き掛けた無端状のベルト（１）で形成
   され、前記逆転可能なモータ（６）は駆動ドラム（２）
   に結合され、前記張りドラム（４）にはサポート部材（
   ７）により互いに枢着されたレバー（８、９）が取付け
   られ、これらのレバーにロッド（１１）が取付けられ、
   このロッドは全てのレバーの対（８、９）を、ばね（１
   ４）と共にシリンダ（１３）に装着されたピストン（１
   ２）に結合し、更に、マスト（５）がフレーム（１５）
   に装着されかつクラッチ（１９）とウォーム（１７、１
   ８）とによりモータ（１６）に結合され、このマスト（
   ５）に強固に板部材（２０、２１、２２）が取付けられ
   、これらの板部材と無端状のベルト（１）との間にシー
   ル（２３）が設けられていることを特徴とする空力推進
   装置。