JPH04345591A

JPH04345591A - ジェット推進艇

Info

Publication number: JPH04345591A
Application number: JP3149486A
Authority: JP
Inventors: Makoto Toyohara; 豊原　信; Hiroshi Tazaki; 博田崎
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1992-12-01
Also published as: US5324216A; US5401198A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ジェット推進艇に関
し、特に、ジェット推進艇の吸水口の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジェット推進艇では、船底に開口した吸
水口から水を吸入し、ダクト内のインペラで加速し、船
尾の操舵ノズルから噴流として噴出させ、その反力でも
って推力を得ている。従来、これら吸水口やダクトは、
金属製またはＦＲＰ製（繊維強化樹脂）で製造され、固
定式であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸水口には
、船速に応じた動圧が作用し、この動圧は、高速航走時
には大きく、低速航走時には小である。このため、高速
性を重視する推進艇では、吸水口の開口面積を小さく設
定して、吸水口へ不必要な水が導入されないようにし、
船体抵抗の増大を抑制し、最高速度の低下を防止してい
る。

【０００４】ところが、この種の推進艇では、低速航走
時における加速性能が悪い。なぜならば、吸水口の開口
面積を高速用に小さく設定しているため、動圧が殆ど作
用しない低速航走では、インペラで吸い込もうとしても
、吸水口が抵抗となり十分に水が吸入できないからであ
る。

【０００５】一方、低速航走時の加速性を重視した推進
艇では、吸水口の開口面積を大きく設定し、動圧がかか
らない低速航走時にも吸水口から十分な水を導入できる
ようにしている。

【０００６】ところが、この種の推進艇では、高速航走
時、吸水口が大きく開口していることに加え、動圧が大
きく作用していることから、水が吸水口からポンプが必
要とする以上に吸入されようとし、これがポンプ抵抗と
なり、最高速度の低下を招来していた。

【０００７】以上のように、吸水口が固定式の従来の推
進艇では、高速航走性能か、低速航走時の加速性能か、
いずれか一方の性能を重視すれば、他方の性能を犠牲に
せざるを得なかった。

【０００８】そこで、本発明は、一方の性能を犠牲にす
ることなく、他方の性能を維持向上することを目的とす
る。

【０００９】なお、吸水口からダクトへの進入角度にお
いても、吸水口の開口面積の場合と同様の関係が生じて
いる。その関係は以下の通りである。低速航走時には、
対水速度が低く、吸水口と平行する方向（船底と平行す
る方向）の流入速度が低い。このため、吸水口の進入角
度は立てた方が、低速加速時に吸水口からダクトに抵抗
なく吸入される。その結果、低速加速性が良い。一方、
高速航走時には、吸水口と平行する方向の流入速度が高
く、進入角度を立てて設定した場合には、ダクトの進行
方向の前方側の部分に剥離が発生し、これがダクト抵抗
となり、吸入効率を低下させ、最高速度を低下させる。逆に、吸水口の進入角度をねかせて構成した場合には、
高速航走時の剥離の発生は防止できるが、低速加速時に
吸入口の吸入抵抗が増加し、低速加速性が悪化する。以
上のように、吸水口の進入角度は、低速加速性を重視す
れば、高速航走性能が低下し、高速航走性能を重視すれ
ば、低速加速性が低下していた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、エンジンにより駆動さ
れる噴流ポンプにより、船底に設けた吸水口から吸入し
た水を後方へ噴出して推力を得る形式のジェット推進艇
において、前記吸水口に、その開口面積を可変とする面
積可変手段を設けると共に、前記面積可変手段により前
記開口面積を、高速航走時には小、低速航走時には大、
としたものである。

【００１１】また、請求項２に記載の本発明は、エンジ
ンにより駆動される噴流ポンプにより、船底に設けた吸
水口から吸入した水を後方へ噴出して推力を得る形式の
ジェット推進艇において、前記吸水口から後方上方に傾
斜して延びるダクトと、前記吸水口付近における前記船
底と前記ダクトとのなす進入角を可変とする進入角可変
手段を設けるととに、前記進入角可変手段により、前記
進入角を、高速航走時には小、低速航走時には大、とし
たものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、高速航走時
には、吸水口の開口面積を小さく設定したので、抵抗な
く必要量の水が吸入される。また、低速航走時には、面
積可変手段により吸水口の開口面積を大に変更してある
ので、加速した場合に、吸水口に動圧がかかっていない
状態下でも、ダクト内に必要量の水が吸入され、ダクト
内が負圧となることがない。

【００１３】請求項２に記載の本発明によれば、高速航
走時には、進入角が小となるので、進行方向の前方側の
ダクト部分、特に吸入口に近い部分で剥離を生ずること
がない。また、低速航走時には、進入角が大となるので
、加速した場合、吸水口からダクトへ抵抗なく水が吸入
される。

【００１４】

【実施例】図１および図２は、本発明の第１実施例を示
す図面である。図３および図６は、本発明の第２実施例
を示す図面である。図７乃至図９は、本発明の第３実施
例を示す図面である。図１は、第１実施例に係る小型ジ
ェット推進艇の底面図である。図２は、図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ　線断面図である。図３は、第２実施例に係る小型ジ
ェット推進艇の底面図である。図４は、図３のＩＶ−Ｉ
Ｖ　線断面図である。図５は、第２実施例に係るブロッ
ク図である。図６は、第２実施例に係るフローチャートである。図７
は、第３実施例に係る小型ジェット推進艇の要部側断面
図である。図８は、図７の要部拡大図で、低速航走時の
状態を示すものである。図９は、図８に対応する図で、
高速航走時の状態を示すものである。

【００１５】（第１実施例）図１および図２を用いて第
１実施例を説明する。１０は艇体、１２は船底であり、
船底１２の中央部には、矩形状の吸水口２０が開口して
いる。３０は噴流ポンプを構成するポンプユニット、３
２は操舵ノズル、３４は操舵ノズル３２を左右に揺動す
るための枢軸、３６はドライブ軸で、前方でエンジン（
不図示）により回転駆動される。ドライブ軸３６の後部
には、インペラ３８が固定されている。４０はダクトで
、上流を吸水口２０に、下流を操舵ノズル３２に接続さ
れている。このダクト４０は、吸水口２０から後方に、
かつ、上方に立ち上がる立上部４２と、内部にインペラ
３８を収納した略水平状の中央部４４と、下流にいくに
従い絞られた絞り部４６とから構成されている。

【００１６】ダクト４０内では、インペラ３８が回転す
ることにより噴流が形成される。この噴流により、吸水
口２０から水が吸入され、ダクト４０内の立上部４２、
中央部４４を順次通過し、絞り部４６で加速された上、
操舵ノズル３２から後方に噴出される。この噴出の反力
で、前方への推進力が得られる。

【００１７】次に、吸水口２０付近の構造について説明
する。吸水口２０には、進行方向前後方向に棒状に延び
るスクリーン２２が取り付けられ、ダクト４０内に異物
が侵入しないようにしている。吸水口２０の後部には、
スライド弁５０が弁溝５２内に出没自在に設けられてい
る。このスライド弁５０は、図１に示されているように
、５ケのピースを連結ロッド５０ｂで連結してなる。スライド弁５０は、吸水口２０とスクリーン２２により
形成される前後方向長手状の５ケの溝の間を前後方向に
スライドするように構成されている。また、スライド弁
５０の先端部５０ａは、平面視では（図１）Ｕ字状に形
成され、側面視では（図２）ダクト４０の立上部４２に
沿うように、下方が突出するように形成されている。

【００１８】スライド弁５０は、ピストンロッド５６に
連結され、また、ピストンロッド５６は、ダクト４０の
外周に固定されたシリンダ５４に連結される。シリンダ
５４は、圧力ホース５７を介し、絞り部４６内に開口し
た圧力取入口５９に連通されている。シリンダ５４内に
は、ピストンロッド５６を収縮方向に付勢する圧縮スプ
リング（不図示）が収納され、スライド弁５０を常開方
向に付勢している。

【００１９】次に、スライド弁５０の動作を説明する。低速航走時には、インペラ３８の回転速度は低い。イン
ペラ３８はダクト４０の水平部４４内に弱い噴流を生じ
させ、その噴流は絞り部４６で加速される。しかし、噴
流が弱いため、絞り部４６内の圧力は余り上昇しない。この圧力は、絞り部４６内に開口した圧力取入口５９、
圧力ホース５７を介し、シリンダ５４内に伝播する。し
かし、この圧力では、圧縮スプリング（不図示）の付勢
力に打ち勝つ程ではないので、スライド弁５０は開弁状
態（図１および図２の実線で示す位置）を維持する。そ
の結果、低速航走時には、スライド弁５０は、開弁状態
を維持する。スライド弁５０が全開状態に維持されてい
ると、吸水口５９の開口面積が最大の状態となり、吸水
口５０から多くの水が抵抗なく吸入される。

【００２０】低速航走時に急加速した場合について説明
する。インペラ３８は回転速度を次第に上昇し、それに
伴い、噴流の強さが増す。インペラ３８の回転速度が余
り高くない状態では、絞り部４６内の圧力はそれ程上昇
しないため、スライド弁５０は開弁状態に維持される。インペラ３８の回転速度が上昇していくに従い、絞り部
４６内の圧力は次第に上昇する。しかし、吸水口５９に
は動圧が余り作用してないため、絞り部４６内の圧力は
、圧縮スプリング（不図示）に打ち勝つ程大きくならな
い。従って、スライド弁５０は開弁状態を維持する。

【００２１】低速航走時から急加速して高速航走に移行
した場合について説明する。高速航走に至ると、吸水口
２０には、その船速に応じた動圧が作用する。その結果
、ダクト４０内にはより多くの水が吸入される。この水
量の増加に伴い、絞り部４６内の圧力も更に上昇する。この上昇した圧力が、圧力取入口５９、圧力ホース５７
を介しシリンダ５４に伝播する。この圧力は、圧縮スプ
リング（不図示）の付勢力に打ち勝ってスライド弁５０
を閉弁させる。この閉弁により、吸水口２０の開口面積
が減少し、必要以上の水がダクト４０内に導入されるの
が阻止される。よって、吸水口５９の開口面積の過大に
よる抵抗増加が解消される。

【００２２】（第２実施例）図３および図４を用いて第
２実施例を説明する。第２実施例は上記第１実施例と略
同一の構造であり、同一の部分についての参照番号は、
第１実施例の同一部分の参照番号に１００を加え、その
説明を省略する。以下、第２実施例が上記第１実施例と
異なる点を中心に説明する。

【００２３】船底１１２には、吸水口１２０がその中央
に開口する他、その吸水口１２０の両側にサブ吸水口１
６２ａ、１６２ｂが開口している。サブ吸水口１６２ａ
、１６２ｂは、サブダクト１６０ａ、１６０ｂを介し、
ダクト１４０の立上部１４２に開口する合流点１６３ａ
、１６３ｂでダクト１４０と連通する。また、第２実施
例の吸水口１２０には、第１実施例の吸水口２０の様に
、スライド弁５０は設けられていない代わりに、サブ吸
水口１６２ａ、１６２ｂにそれぞれスライド弁１５０ａ
、１５０ｂが設けられている。このスライド弁１５０ａ
、１５０ｂは、サブ吸水口１６２ａ、１６２ｂを部分的
に開閉するのではなく、全体を開閉する。これにより、
サブダクト１６０ａ、１６０ｂ内への水の導入および阻
止を行っている。

【００２４】サブ吸水口１６２ａ、１６２ｂの前方には
、ＤＣモータ１７０が船底１１２に支持固定されている
。ＤＣモータ１７０は、スライド弁１５０ａ、１５０ｂ
に連結ロッド１５６ａ、１５６ｂを介して連結されてい
る。ＤＣモータ１７０が駆動することにより、スライド
弁１５０ａ、１５０ｂが開閉する。艇体１１０には、不
図示の船速計測手段が取り付けられている。図５および
図６を参照して説明すると、船速計測手段が船速Ｖを検
知し、制御回路で設定速度γ（予め設定した船速）と船
速Ｖと比較し、Ｖ＞γの場合には、即ち、高速航走状態
を検知した場合には、駆動回路がＤＣモータ１７０に駆
動命令を与え、スライド弁１５０ａ、１５０ｂを閉弁さ
せる。また、Ｖ≦γの場合には、即ち、低速航走状態を
検知した場合には、駆動回路がＤＣモータ１７０に駆動
命令を与え、スライド弁１５０ａ、１５０ｂを開弁させ
る。

【００２５】低速航走時に加速する場合の動作は、第１
実施例と略同一であるが、異なる点は、吸水口１２０は
常に開口面積が変化しない代わりに、サブ吸水口１６２
ａ、１６２ｂが開口してい、吸水口１２０と左右のサブ
吸水口１６２ａ、１６２ｂからダクト１４０内に水が導
入され、十分な水が導入される。

【００２６】高速航走時には、ＤＣモータ１７０の動作
により、スライド弁１５０ａ、１５０ｂは閉じられ、サ
ブ吸水口１６２ａ、１６２ｂからは吸水されず、専ら吸
水口１２０から吸水される。

【００２７】よって、第２実施例においても、低速航走
時には、吸水口の開口面積は十分大きく保持され、動圧
のかからない状態下でも、水が十分導入され、加速性が
良好となる。高速航走時には、サブ吸水口１６２ａ、１
６２ｂは閉じられ、専ら吸水口１２０から吸水するので
、開口面積が小さく、従って、抵抗とならない。

【００２８】（第３実施例）図７図至図９を用い、第３
実施例を説明する。第３実施例は上記第１実施例の構造
と類似する部分が多い。相当部分についての参照番号は
、第１実施例の相当部分の参照番号に２００を加え、そ
の説明を省略する。以下、第３実施例が上記第１実施例
と異なる点を中心に説明する。

【００２９】第３実施例には、スライド弁は設けられて
いないが、可撓性材料、例えばゴム等からなる可動壁２
８０が設けられている。この可動壁２８０は、吸水口２
２０からこれに接続されるダクト２４０の立上部２４２
の前面壁２４２ａにかけて、ダクトの一部を構成するよ
うに取り付けられている。この可動壁２８０は、前端を
、吸水口２２０の前端部を構成する壁面とスクリーン２
２２とにより挟み込まれて取り付けられ、後端を、立上
部２４２の前面壁２４２ａと面一になるように取り付け
られている。

【００３０】前面壁２４２ａには、ＤＣモータ２７０が
固定されている。ピン２７４、摺動ピン２７６も同様に
、前面壁２４２ａに固定されている。ＤＣモータ２７０
により駆動されるウオーム２７１は、ピン２７４に回動
自在のギアアーム２７３のギアと噛み合っている。スラ
イドアーム２７５は、一端を連結ピン２７８を介してギ
アアーム２７３に連結され、他端をスライドアーム２７
５内の長孔を介して摺動ピン２７６に連結される。連結
ピン２７８は、可動壁２８０に支持固定され、連結ピン
２７８の位置の変化にともない、可動壁２８０を可動す
る。

【００３１】図８および図９を用い、可動壁２８０の作
動を説明する。低速航走時には、可動壁２８０は図８の
状態に位置する。ＤＣモータ２７０に駆動命令が与えら
れると、ウオーム２７１が回転する。この回転にともな
い、ギアアーム２７３はピン２７４を中心に時計方向（
図８において）に回動する。連結ピン２７８を介して連
結されるスライドアーム２７５も、摺動ピン２７６周り
を長孔内を摺動しながら、反時計方向に回動する。これ
にともない、連結ピン２７８を固定している可動壁２８
０も上方に移動し、図９で示す位置となる。これにより
、ダクト２４０の一部を構成する前面壁２４２ａと船底
２１２とがなす角、すなわち進入角はβとなり、低速航
走時の進入角αより小さくなる。

【００３２】低速航走時は、図８に示されるように、進
入角はαで高速航走時のβよりも大である。加速した場
合、吸水口からダクトへ抵抗なく吸入され、低速加速性
がよい。船速が増し、高速航走に移行すると、進入角は
βになり小となる。このため、吸水口２２０からダクト
２４０、とりわけ立上部２４２へ水が導入される際、特
に、前面壁２４２ａ付近で通常剥離が生じ易いが、進入
角が小となっているので、その剥離は少なくなり、吸入
効率の低下が少なくなる。その結果、最高速度の低下を
抑制しうる。

【００３３】なお、第３実施例では、前面壁２４２ａの
進入角を可変としたが、後面壁２４２ｂの進入角を可変
としてもよい。

【００３４】

【効果】請求項１に記載の本発明によれば、低速航走時
に加速しても、加速性能がよい。また、高速航走時には
、必要以上の水を吸入することがなく、船体抵抗の増大
を抑制し、最高速度の低下を抑制できる。

【００３５】請求項２に記載の本発明によれば、高速航
走時にも剥離の発生を防止し、ダクト抵抗の増大を抑制
し、吸入効率を維持し、最高速度の低下を抑制しうる。また、低速加速時にも、吸入抵抗の増加を抑制でき、低
速加速性の低下を抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

図１および図２は、本発明の第１実施例を示す図面であ
る。図３乃至図６は、本発明の第２実施例を示す図面で
ある。図７乃至図９は、本発明の第３実施例を示す図面
である。

【図１】第１実施例に係る小型ジェット推進艇の底面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ　線断面図である。

【図３】第２実施例に係る小型ジェット推進艇の底面図
である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ　線断面図である。

【図５】第２実施例に係るブロック図である。

【図６】第２実施例に係るフローチャートである。

【図７】第３実施例に係る小型ジェット推進艇の要部側
断面図である。

【図８】図７の要部拡大図で、低速航走時の状態を示す
ものである。

【図９】図８に対応する図で、高速航走時の状態を示す
ものである。

【符号の説明】

１０・・・・・艇体１２・・・・・船底２０・・・・・吸水口３０・・・・・ポンプユニット３８・・・・・インペラ４０・・・・・ダクト４２・・・・・立上部４４・・・・・中央部４６・・・・・絞り部５０・・・・・スライド弁５４・・・・・シリンダ５７・・・・・圧力ホース５９・・・・・圧力取入口１２０・・・・吸水口１４０・・・・ダクト１５０ａ・・・左舷側のスライド弁１５０ｂ・・・右舷側のスライド弁１６０ａ・・・左舷側のサブダクト１６０ｂ・・・右舷側のサブダクト２４２・・・・立上り部２４２ａ・・・前面壁２４２ｂ・・・後面壁２８０・・・・可動壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　エンジンにより駆動される噴流ポンプ
により、船底に設けた吸水口から吸入した水を後方へ噴
出して推力を得る形式のジェット推進艇において、前記
吸水口に、その開口面積を可変とする面積可変手段を設
けると共に、前記面積可変手段により前記開口面積を、
高速航走時には小、低速航走時には大、としたことを特
徴とするジェット推進艇。
【請求項２】　　エンジンにより駆動される噴流ポンプ
により、船底に設けた吸水口から吸入した水を後方へ噴
出して推力を得る形式のジェット推進艇において、前記
吸水口から後方上方に傾斜して延びるダクトと、前記吸
水口付近における前記船底と前記ダクトとのなす進入角
を可変とする進入角可変手段を設けることに、前記進入
角可変手段により、前記進入角を、高速航走時には小、
低速航走時には大、としたことを特徴とするジェット推
進艇。