JPH06321186A - ウォータジェット推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構造でトリム調整できるようにしたウォ
ータジェット推進装置を提供することにある。 【構成】ジェット噴流を噴射するノズル２７の後方に、
操舵ノズル３０を有する操舵部Ａを設ける。操舵ノズル
３０を、操舵ノズルピン２９を支点として左右に振る。
すると、噴出口３０ａから噴射されるジェット噴流の向
きが左右方向に変わり、船の向きが左右方向に変わる。
操舵ノズル３０の下面に、斜め前方の下方を向く反転ダ
クト３３を設ける。ディフレクタ３２を、後進用アクチ
ュエータ３４で下方に動かし、遮蔽主板３５で噴出口３
０ａを塞ぐ。すると、ジェット噴量が反転ダクト３３か
ら噴射され、後進運転となる。ディフレクタ３２を、上
方に動かし、開口部３８を噴出口３０ａに合せる。する
と、ジェット噴流が開口部３８を通って後方にそのまま
噴射され、前進運転となる。このジェット噴流を、上部
偏向板４１に当てて斜め下方に曲げると、船尾が持ち上
げられる。逆にジェット噴流を、下部偏向板４２に当て
て斜め上方に曲げると、船尾が下がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速船艇等に設けられ
るウォータジェット推進装置に係り、特に船艇の姿勢制
御機能を備えたウォータジェット推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウォータジェット推進装置は、一
般に図９に示すように船艇１の底部１ａに設けられた取
水口２から取り入れた水をポンプケーシング３内に導く
ダクト４と、ポンプケーシング３の内部に設けられたエ
ンジン８駆動のポンプ羽根車５と、ポンプケーシング３
のポンプ羽根車５の出口側に設けられたディフューザ６
と、水を噴射する向きを左右に振るための操舵部９に船
の進行方向を反転させるための反転部１０を設けてあ
る。

【０００３】図１０に具体的に示すように、操舵部９
は、ノズル７の出口に連結してある。操舵部９は、例え
ば中空円筒状の操舵ノズル１１を設けてあり、ノズル７
から出たジェット噴流はこの操舵ノズル１１を経て外へ
噴出されるようになっている。反転部１０は、操舵ノズ
ル１１を経たジェット噴流の向きを船首方向に変えるた
めのディフレクタ１２と反転ダクト１３からなってい
る。

【０００４】従来のウォータジェット推進装置の別の例
を図１１に示す。このウォータジェット推進装置では、
ノズル７に操舵軸受部１４が取り付けられ、操舵軸受部
１４に操舵ノズル１１を上下に首振り可能なように支承
するトリム用軸受部１５が設けられている。また操舵軸
受部１４、トリム用軸受部１５およびディフレクタ１２
を動かすために、その各々に駆動用アクチュエータ１
６，１７，１８が用意されている。各駆動用アクチュエ
ータ１６，１７，１８により前例の操舵と前後進の２動
作に加えて、船のトリム調整が可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のウォータジェッ
ト推進装置においては、トリム調整が全く不可能である
か、あるいはトリム調整ができても、構造が極めて複雑
で、しかも駆動用アクチュエータの数が増え、高速艇に
要求される小型軽量化に向かない一方、メンテナンスが
容易でないという問題がある。このため、トリム調整機
能を有するウォータジェット推進装置が船舶に搭載され
ることは希である。

【０００６】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、操舵および前後進機能を損うことなくトリム
調整機能を付加することができる小型軽量のウォータジ
ェット推進装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るウォータジ
ェット推進装置は、上述した課題を解決するために、請
求項１に記載したように、船底に設けられた取水口から
水が導入されるポンプケーシングと、このポンプケーシ
ング内で水を加圧するポンプ羽根車と、加圧された水を
後方に噴射するノズルと、ノズルの出口側に設けられノ
ズルからの噴射水を左右に振って船の操舵を行なう操舵
ノズルと、操舵ノズルの噴出口近傍に設けられ、操舵ノ
ズルからの噴出水の向きを前後に変えて船の進行方向を
反転させる反転部とを具備するウォータジェット推進装
置において、前記反転部は、操舵ノズルの噴出口の下部
に斜め前方の下向きに設けられた反転ダクトと、遮蔽主
板および開口部を支軸廻りに回動自在に備え、遮蔽主板
を前記噴出口に対応させて噴出水を反転ダクトに導くと
ともに、開口部を噴出口に対応させて噴出水をそのまま
後方に噴射させるディフレクタとを有することを特徴と
する。

【０００８】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係るウォータジェット推進装置は、請求項１の記
載内容に加えて、請求項２に記載したように、ディフレ
クタの開口部の上縁に設けられ、ディフレクタの下方へ
の作動により噴出水を斜め下方に偏向可能な上部偏向板
と、前記ディフレクタの開口部下縁に設けられ、ディフ
レクタの上方への作動により噴出水を斜め上方に偏向可
能な下部偏向板とをそれぞれ備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明に係るウォータジェット推進装置におい
ては、ディフレクタを上下に作動させ、遮蔽主板を操舵
ノズルの噴出口に対応させることにより、操舵ノズルか
らの噴出水が反転ダクトに導かれて後進状態となる。一
方、ディフレクタの開口部を操舵ノズルの噴出口に対応
させることにより、操舵ノズルからの噴出水がそのまま
後方に噴射されて前進状態となる。

【００１０】ところで、ディフレクタの開口部の上下縁
には、上部偏向板および下部偏向板がそれぞれ設けられ
ている。そして、ディフレクタの下方への作動により、
操舵ノズルからの噴出水が上部偏向板により斜め下方に
偏向され、またディフレクタの上方への作動により、噴
出水が下部偏向板により斜め上方に偏向される。噴出水
が斜め下方に偏向した場合には、その反作用で船尾側が
持ち上げられ、逆に噴出水が斜め上方に偏向した場合に
は、その反作用で船尾側が下方に押し付けられ、トリム
調整が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１２】図１は、本発明に係るウォータジェット推
進装置の一例を示すもので、図中、符号２０はウォータ
ジェット船艇を示し、この船艇２０の船底２１に設けた
取水口２２から取り入れられた水は、ダクト２４を介し
本体ケーシング２３内に導かれるようになっている。

【００１３】この本体ケーシング２３内には、ポンプ羽
根車２５およびディフューザ２６がそれぞれ配設されて
おり、ポンプ羽根車２５の回転により加圧された水流
は、船尾のノズル２７から噴射されるようになってい
る。そのノズル２７のノズル口側位置には、船の向きを
左右に振るための操舵部Ａおよび船の進行方向を反転さ
せるための反転部Ｂがそれぞれ設けられる。

【００１４】操舵部Ａは、図２ないし図４および図５な
いし図８に示すように、前記ノズル２７の後端部（ノズ
ル口部）に操舵ノズル受２８を備えており、この操舵ノ
ズル受２８の出口側には、操舵ノズルピン２９を介し操
舵ノズル３０が設けられる。この操舵ノズル３０は、操
舵用アクチュエータ３１の操作により、操舵ノズルピン
２９を支点としてピン廻りにほぼ水平方向に首振り動作
を行なうようになっている。そして、この首振り動作に
より、船の向きが左右に操舵されるようになっている。

【００１５】また、反転部Ｂは、図５ないし図８に示す
ように、操舵ノズル３０の噴出口３０ａの出口側位置に
設けられたディフレクタ３２と、操舵ノズル３０の噴出
口３０ａの下部に斜め前方の下向きに固設された反転ダ
クト３３とを備えており、ディフレクタ３２を、図２な
いし図４に示す後進用アクチュエータ３４で支軸である
軸受４０の廻りに上下に動作させることにより、後述す
る船の進行方向の反転および前進時のトリム調整がなさ
れるようになっている。

【００１６】ディフレクタ３２は、図２ないし図４に示
すように、前記操舵ノズル３０の噴出口３０ａを遮蔽す
るための遮蔽主板３５、その遮蔽主板３５に作用する力
を操舵ノズル３０に伝えるアーム３６、前記遮蔽主板３
５の左右両側面を支持してアーム３６と一体化する支持
板３７、および両側の支持板３７で囲まれた遮蔽主板３
５の下方位置に形成された開口部３８を備えており、こ
のディフレクタ３２は、図２および図４に示すように、
操舵ノズル３０に設けた左右の軸受３９に、アーム３６
の端部がディフレクタピン４０を介して枢着され、この
枢着部を支点として上下方向に回動するようになってい
る。

【００１７】ディフレクタ３２の開口部３８の上下端縁
には、図５ないし図８に示すように、斜め下向きの上部
偏向板４１および斜め上向きの下部偏向板４２がそれぞ
れ固設されており、ディフレクタ３２を上下方向に回動
させ、ディフレクタ３２の開口部３８を介し噴射される
ジェット噴流の向きを、各偏向板４１，４２で斜め上方
あるいは斜め下方に偏向させることにより、トリム調整
がなされるようになっている。これについては後に詳述
する。

【００１８】本体ケーシング２３の近傍位置には、図１
に示すように、ウォータジェット制御装置４５、油圧装
置４６および各種センサ４７がそれぞれ設けられてお
り、ウォータジェット制御装置４５は、一般の操舵・前
後進制御の他に、船の前後方向の揺れの大きさと周期と
を計測・演算し、揺れが最少限となるように必要な制御
量を後進用アクチュエータ３４に与えるようになってい
る。

【００１９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２０】まず、ウォータジェット船艇２０の前進時
でトリム調整を行なわない場合には、図５に示すよう
に、ディフレクタ３２が上方に動作し、開口部３８が操
舵ノズル３０の噴出口３０ａに完全に対応している。こ
のため、噴出口３０ａから噴射されるジェット水流は、
開口部３０ａを通してそのまま後方に噴射される。その
際、上下の偏向板４１，４２はジェット噴流に干渉しな
い位置となっている。

【００２１】この状態で、進路変更を行なう場合には、
ウォータジェット制御装置４５の指令により操舵用アク
チュエータ３１を作動させる。すると、操舵ノズル３０
が操舵ノズルピン２９を支点として、左または右方向に
必要な量だけ揺動し、ノズル２７から後方へ噴出するジ
ェット噴流が左右方向に偏向される。そしてこれによ
り、船艇２０の進路方向が変えられる。

【００２２】次に、前進時のブレーキあるいは後進時の
動作について説明する。

【００２３】ウォータジェット船艇２０の前進からブレ
ーキ動作あるいは後進動作に移行する場合には、後進用
アクチュエータ３４を伸長作動させて、ディフレクタ３
２を下方に押し下げる。すると、図６に示すように、操
舵ノズル３０の噴出口３０ａが遮蔽主板３５により閉塞
され、操舵ノズル３０からのジェット噴流は、反転ダク
ト３３に案内されてその下端開口から水面に向けて噴射
される。これにより、船艇２０には前進時と逆のスラス
トが発生し、船艇２０にはブレーキが掛かって停止し、
その後、後進航行となる。

【００２４】この際、ウォータジェット船艇２０の操舵
を行なうと、操舵ノズル３０の左右への振れ動作に応
じ、反転ダクト３３から斜め前方に噴射されるジェット
流の方向も変わり、船艇の進路が変更される。

【００２５】次に、前進時にトリム調整を行なう場合に
ついて説明する。

【００２６】ウォータジェット船艇２０の姿勢が、船首
側が低くなるように傾いた場合には、傾斜センサや加速
度センサ等の各種センサ４７で船艇２０の傾き量や傾き
速度等が検出され、その検出信号はウォータジェット制
御装置４５に送られる。ウォータジェット制御装置４５
では、船速度も含めて必要な演算処理を内蔵したＣＰＵ
等で行ない、船艇２０の姿勢を元に戻すのに必要な制御
量を決定する。この制御量は、電気信号として油圧装置
４６に加えられ、ここで制御油圧に変換される。そし
て、油圧回路を通じてディフレクタ３２の後進用アクチ
ュエータ３４が操作される。

【００２７】すると、ディフレクタ３２は、前進時でト
リム調整を行なわない場合の位置から、制御量に応じて
上方に引き上げられ、図７に示すように、下部偏向板４
２が操作ノズル３０の噴出口３０ａから噴射されるジェ
ット噴流に当たり、ジェット噴流は偏向して斜め上方に
曲げられる。これにより、下部偏向板４２は、反作用と
してジェット噴流から後向きかつ下方向の力を受け、船
艇の姿勢が復元する。

【００２８】一方、逆に船尾側から低くなるように傾い
た場合には、逆の制御量が後進用アクチュエータ３４に
加えられ、図８に示すように、ディフレクタ３２は制御
量に応じ下方に引き下げられる。これにより、上部偏向
板４１がジェット噴流に当たり、ジェット噴流は偏向し
て斜め下方に曲げられる。そして、上部偏向板４１は、
このジェット噴流から後向きかつ上方向の力を受け、船
艇の姿勢が復元する。

【００２９】なお、このトリム調整動作は、ウォータジ
ェット推進装置４５の機能選択により、使用するか否か
を自由に選択することができるようになっている。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、遮蔽主板
とともにディフレクタに設けられる開口部の上下端縁
に、上部偏向板および下部偏向板をそれぞれ設け、ディ
フレクタを上下方向に作動させることにより、前記各偏
向板で噴出口を偏向させるようにしているので、操舵お
よび前後進機能を損うことなく、トリム調整機能を付加
することができ、しかも小型軽量化およびメンテナンス
性を犠牲にすることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウォータジェット推進装置の一実
施例を示す全体構成図。

【図２】本発明に係るウォータジェット推進装置を船尾
側から見た要部構成図。

【図３】図２に示すウォータジェット推進装置の平面
図。

【図４】図２に示すウォータジェット推進装置の左側面
図。

【図５】トリム調整を行なわない前進時のディフレクタ
の状態を断面で示す説明図。

【図６】前進時のブレーキ動作および後進動作の際のデ
ィフレクタの状態を示す図５の相当図。

【図７】船首側が低くなった場合のトリム調整時のディ
フレクタの状態を示す図５の相当図。

【図８】船首側が低くなった場合のトリム調整時のディ
フレクタの状態を示す図５の相当図。

【図９】従来のウォータジェット推進装置を示す全体構
成図。

【図１０】図９の要部詳細図。

【図１１】従来の他のウォータジェット推進装置を示す
図。

【符号の説明】

２０ 船艇 ２１ 船底 ２２ 取水口 ２３ ポンプケーシング ２５ ポンプ羽根車 ２６ ディフューザ ２７ ノズル ３０ 操舵ノズル ３０ａ 噴出口 ３１ 操舵用アクチュエータ ３２ ディフレクタ ３３ 反転ダクト ３４ 後進用アクチュエータ ３５ 遮蔽主板 ３８ 開口部 ４１ 上部偏向板 ４２ 下部偏向板 Ａ 操舵部 Ｂ 反転部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船底に設けられた取水口から水が導入さ
   れるポンプケーシングと、このポンプケーシング内で水
   を加圧するポンプ羽根車と、加圧された水を後方に噴射
   するノズルと、ノズルの出口側に設けられノズルからの
   噴射水を左右に振って船の操舵を行なう操舵ノズルと、
   操舵ノズルの噴出口近傍に設けられ、操舵ノズルからの
   噴出水の向きを前後に変えて船の進行方向を反転させる
   反転部とを具備するウォータジェット推進装置におい
   て、前記反転部は、操舵ノズルの噴出口の下部に斜め前
   方の下向きに設けられた反転ダクトと、遮蔽主板および
   開口部を支軸廻りに回動自在に備え、遮蔽主板を前記噴
   出口に対応させて噴出水を反転ダクトに導くとともに、
   開口部を噴出口に対応させて噴出水をそのまま後方に噴
   射させるディフレクタとを有することを特徴とするウォ
   ータジェット推進装置。
2. 【請求項２】 ディフレクタの開口部の上縁に設けら
   れ、ディフレクタの下方への作動により噴出水を斜め下
   方に偏向可能な上部偏向板と、前記ディフレクタの開口
   部下縁に設けられ、ディフレクタの上方への作動により
   噴出水を斜め上方に偏向可能な下部偏向板とを備えた請
   求項１記載のウォータジェット推進装置。