JPH07108993A - ウォータジェット推進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】操舵機能および前後進機能を備え、小型・軽量
化を図る。 【構成】船艇の進行方向を左右に操舵する操舵部３１
と、船艇の前後進方向を反転させる反転部３２とを有
し、この反転部３２は、操舵部３１の操舵ノズル４３後
部下方に形成した反転用開口部４４と、この反転用開口
部４４を操舵ノズル４３の内側および外側からそれぞれ
開閉する内側フラップ４９および外側フラップ５０と、
これら内側フラップ４９および外側フラップ５０を操舵
ノズル４３の外側で開閉操作する開閉操作手段５３と、
この開閉操作手段５３を駆動する駆動手段４８とを備え
た。

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の推進機とし
て使用されるウォータジェット推進機に係り、特に船艇
の前後進機構を改良したウォータジェット推進機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ウォータジェット推進機は、図１１に示
すように船底１に開口した取水口２からダクト３内に水
を導き、この水を原動機４、推進軸５により回転駆動す
るポンプ羽根車６によって加圧し、ポンプケーシング７
の後端に設けられたディフューザ８の案内羽根で整流し
た後、船尾のノズル９からジェット流として噴射し、こ
れにより船体の推力を得るようにしている。

【０００３】このようなウォータジェット推進機を搭載
した船艇は、船速の増加に応じて発生する水流の動圧の
一部をポンプ羽根車６の吸込み部の有効吸込み高さとし
て利用することができるため、一般のプロペラ推進機を
装備した船艇と比較して、高速航行時における推進効率
が高く、且つ耐キャビテーション性能に優れている。し
たがって、ウォータジェット推進機は特に高速専用船艇
の推進機として最適である。

【０００４】また、従来のウォータジェット推進機は、
ノズル９の出口部分に船艇の向きを左右に振るための操
舵部１０が連結され、この操舵部１０に船艇の前後進方
向を反転させるための反転部１１が設けられている。操
舵部１０は、図１２に具体的に示すように、断面方形の
中空筒状の操舵ノズル１２を有し、この操舵ノズル１２
を経てノズル９から噴射されたジェット噴流を外部へ噴
出するようになっている。

【０００５】反転部１１は操舵ノズル１２を経たジェッ
ト噴流の向きを船首方向に反転させるためのフラップ１
３，１４と、操舵ノズル１２とフラップ１４を連結する
ロッド１５と、フラップ１３と一体構造の操作レバー１
６と、この操作レバー１６を操作するアクチュエータ１
７と、操舵ノズル１２後部下方に形成した反転用開口部
１８とから大略構成されている。

【０００６】次に、上記従来例の前後進動作について説
明する。

【０００７】図１２は船艇の後進時の状態を示してお
り、ノズル９から噴射される水は、操舵ノズル１２出口
を遮蔽したフラップ１３により流れの方向が変えられ、
反転用開口部１８から操舵ノズル１２の外部へ出て、フ
ラップ１４によりさらに方向を変え、船首側の斜め下方
へ導かれることにより、後進スラストを発生し、船艇は
後進する。

【０００８】この後進状態を前進時の状態にするには、
アクチュエータ１７のロッドを縮め、図１２では操作レ
バー１６をピン１９を中心として時計方向に回動させ
る。ここで、操作レバー１６とフラップ１３とは一体構
造であるから、フラップ１３は後退しつつ水平となり、
最終的に反転用開口部１８を全閉して格納される。

【０００９】また、フラップ１４はピン２０によりフラ
ップ１３に回動可能に連結されるとともに、操舵ノズル
１２にピン２１で回動可能に取り付けられたロッド１５
にピン２２にて接続されているため、フラップ１４もフ
ラップ１３と同様に後退しつつ水平となり、最終的に反
転用開口部１８を外側から閉塞する。これにより、操舵
ノズル１２内は入口から出口まで連通し、水は操舵ノズ
ル１２出口から空気中に噴射され、前進スラストを発生
し、船艇は前進する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
後進状態にするためには、フラップ１３とフラップ１４
とを連結しているピン２０の位置を前進時の状態より操
舵ノズル１２の入口側に近づける必要があるため、それ
だけ前進時の状態にあっては、操舵ノズル１２を必要以
上に長くしなければならない。また、後進状態にあって
もフラップ１３で遮蔽された操舵ノズル１２の出口側は
不要であり、その部分は無駄な長さとなっている。

【００１１】したがって、従来のウォータジェット推進
機では、反転部１１の動作機構のために、操舵ノズル１
２が操舵性能上、必要とされる長さ以上に長くなり、そ
の結果重量も増え、高速船艇に要求される小型・軽量化
を図ることができないという問題点があった。

【００１２】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、操舵機能および前後進機能を備え、小型・軽量
化が可能なウォータジェット推進機を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
のウォータジェット推進機は、上述した課題を解決する
ために、船底に開口した取水口からポンプケーシング内
に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車により水
を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力を得る
ウォータジェット推進機において、船艇の進行方向を左
右に操舵する操舵部と、船艇の前後進方向を反転させる
反転部とを有し、この反転部は、上記操舵部の操舵ノズ
ル後部下方に形成した反転用開口部と、この反転用開口
部を上記操舵ノズルの内側および外側からそれぞれ開閉
する内側フラップおよび外側フラップと、これら内側フ
ラップおよび外側フラップを上記操舵ノズルの外側で開
閉操作する開閉操作手段と、この開閉操作手段を駆動す
る駆動手段とを備えたものである。

【００１４】また、請求項２は、請求項１記載の外側フ
ラップが開閉操作手段と一体に構成されたことを特徴と
する。

【００１５】さらに、請求項３は、請求項１または２記
載の開閉操作手段が操舵部の後方へ操作されて船艇の進
行方向を前進から後進へ反転させることを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記の構成を有する請求項１においては、駆動
手段を駆動して開閉操作手段を操舵ノズルの外側で操作
することにより、内側フラップと外側フラップを操舵ノ
ズルの反転用開口部に対して開閉することができ、両フ
ラップが閉じている状態では操舵ノズルは入口・出口が
連通しており、船艇は前進し、逆に両フラップが開いた
状態では内側フラップは操舵ノズルの出口を閉塞すると
ともに水を反転用開口部に導き、外側フラップは反転用
開口部から外部に出てくる水を前方へ反転させ、よって
船艇は後進する。

【００１７】したがって、開閉操作手段は操舵ノズルの
外側で内側フラップおよび外側フラップを開閉操作する
ことにより、操舵ノズルを操舵性能上、必要とされる長
さ以上に長くすることがなくなる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１〜図８は本発明に係るウォータジェッ
ト推進機の第１実施例を示す。

【００２０】図８に示すように、ウォータジェット推進
機は船底２３から船尾に向かうポンプケーシング２４内
にポンプ羽根車２５を設け、船底２３の取水口２６から
吸い込んだ水をダクト２７内に導き、原動機により駆動
される推進軸２８に取り付けられたポンプ羽根車２５に
よって加圧し、ポンプケーシング２４の後端に設けられ
たディフューザ２９の案内羽根で整流した後、船尾のノ
ズル３０から高速のジェット流として噴射し、これによ
り船体の推力を得るようにしている。

【００２１】また、上記ウォータジェット推進機は、図
１（Ａ），（Ｂ）に示すようにノズル３０の出口部分に
船艇の向きを左右に振るための操舵部３１が連結され、
この操舵部３１に船艇の前後進方向を反転させるための
反転部３２が設けられている。

【００２２】水流を噴射するノズル３０の後端部には、
操舵ノズル支持アーム４１が一体に形成され、この支持
アーム３１に操舵ノズルピン４２を介して操舵ノズル４
３が水平方向に旋回可能に取り付けられ、図示しない操
舵用アクチュエータを作動することにより、船艇の向き
を左右に振ることができるようになっている。

【００２３】操舵ノズル４３は、その断面形状が矩形で
中空筒状をなし、後部開口端部の下方に反転用開口部４
４が形成され、この反転用開口部４４を挟んで、それぞ
れ操舵ノズル４３の内側と外側に開閉可能な内側フラッ
プ４９と外側フラップ５０が設けられている。

【００２４】また、操舵ノズル４３には、その側壁に設
けられたアーム支持座４５の軸を支点として操舵ノズル
４３の外側で回動する開閉操作手段としての操作アーム
５３が取り付けられ、この操作アーム５３の上端部には
油圧シリンダ等の駆動手段としてのアクチュエータ４８
のロッドが連結され、このアクチュエータ４８を駆動す
ることにより操作アーム５３が回動される。

【００２５】他方、操作アーム５３の下端部には、図２
に示すようなフラップ支持座５４が設けられ、このフラ
ップ支持座５４に図３および図４に示す内側フラップ４
９および外側フラップ５０の各端部に設けられたフラッ
プ軸受５５，５６がフラップ連結ピン５７により連結さ
れている。

【００２６】さらに、内側フラップ４９および外側フラ
ップ５０は、図３および図４に示すフラップの別の位置
に設けたロッド軸受５８，５９がそれぞれ操舵ノズル４
３側壁に設けたロッド支持座４６，４７と、ロッド５
１，５２を介して連結され、これらが全てアクチュエー
タ４８の駆動操作に連動するようになっている。

【００２７】次に、図５〜図７に基づいて本実施例の作
用を説明する。すなわち、操舵部３１に設けた反転部３
２の前進状態から後進状態への操作および各部の動作に
ついて説明する。

【００２８】アクチュエータ４８を駆動させ、そのロッ
ドをシリンダチューブ内に引き込むと、操作アーム５３
は操舵ノズル４３側壁のアーム支持座４５の軸を中心と
して操作アーム５３の下端部に設けたフラップ支持座５
４が半径Ｒ１に沿って操舵ノズル４３の後方側に旋回し
つつ後退する。

【００２９】この時、内側フラップ４９および外側フラ
ップ５０の各フラップ軸受５５，５６がフラップ連結ピ
ン５７を介して操作アーム５３のフラップ支持座５４に
連結されているため、各フラップ４９，５０のフラップ
軸受５５，５６も同様に後方側へ旋回しつつ後退する。

【００３０】ここで、内側フラップ４９については、そ
のロッド軸受５８がフラップロッド５１を介して操舵ノ
ズル４３の側壁に設けたロッド支持座４６に連結されて
いるため、ロッド軸受５８は半径Ｒ２上を移動せざるを
得ない。したがって、フラップ支持座５４とロッド軸受
５８との中心間距離Ｌ２は変化しないため、内側フラッ
プ４９は図６に示すように操舵ノズル４３の内側に位置
して後退しつつ傾斜角を増して反転用開口部４４を開く
ように動作する。

【００３１】同様に、外側フラップ５０もロッド軸受５
９がロッド５２を介して操舵ノズル４３の側壁に設けた
ロッド支持座４７に連結されているため、ロッド軸受５
９は半径Ｒ３上を移動せざるを得ない。したがって、フ
ラップ支持座５４とロッド軸受５９との中心間距離Ｌ１
は変化しないため、外側フラップ５０は操舵ノズル４３
の外側に位置して後退しつつ傾斜角を増して反転用開口
部４４を開くように動作する。

【００３２】以上の動作のほぼ中間の状態を図６に示し
てあり、この状態を保持する場合は、水流が後方と前方
とに二分されることにより、船艇を停止させた後、ウォ
ータジェット推進機を運転したまま船艇を停止させてお
くことが可能となる。

【００３３】さらに、アクチュエータ４８を駆動させ、
そのロッドをシリンダチューブ内に引き込むと、双方の
フラップ４９，５０が全開位置となり、内側フラップ４
９は操舵ノズル４３の出口を完全に閉塞し、水流の全て
が内側フラップ４９により反転用開口部４４に導かれ、
次いで外側フラップ５０により船首方向の斜め下方へ噴
出する。この時の状態が図７である。

【００３４】なお、後進状態から前進状態への反転動作
は、前述した説明と全く逆であるのでその説明を省略す
る。

【００３５】このように本実施例によれば、内側フラッ
プ４９および外側フラップ５０を操舵ノズル４３の外側
で開閉操作することにより、操舵ノズル４３を操舵性能
上、必要とされる長さ以上に長くすることがなくなる。

【００３６】また、船艇の進行方向を前進から後進状態
に反転させる場合、操作アーム５３の下端部が操舵部の
操舵ノズル４３の後方へ回動するため、操舵ノズル４３
の長さを一段と短縮することができる。

【００３７】図９〜図１０は本発明に係るウォータジェ
ット推進機の第２実施例を示しており、前記第１実施例
と同一の部材には同一の符号を付して説明する。

【００３８】本実施例におけるウォータジェット推進機
には、前記第１実施例と同様に、船艇の進行方向を操舵
するための操舵部３１と、船艇の進行方向を反転するた
めの反転部３２とを備えており、前記第１実施例と異な
る点は、開閉操作手段としての操作アーム５３を外側フ
ラップ５０と一体構造とし、その一部とした構成であ
る。また、内側フラップ４９はフラップ連結ピン５７に
より外側フラップ５０の端部に設けたフラップ支持座５
４に取り付けられる。

【００３９】これにより、外側フラップ５０のロッド支
持座４７およびロッド５２を省略することができる。そ
の他の構成は前記第１実施例と同一であるのでその説明
を省略する。

【００４０】次に、図１０（Ａ），（Ｂ）に基づいて本
実施例の作用を説明する。すなわち、前進状態から後進
状態への操作と各部の動作について説明する。

【００４１】まず、前進状態から後進状態への反転操作
であるが、この操作は前記第１実施例と全く同様にアク
チュエータ４８を駆動させる。すると、外側フラップ５
０は操舵ノズル４３のアーム支持座４５の軸を中心とし
て時計方向に旋回し、操舵ノズル４３の反転用開口部４
４を全閉状態から開口していく。この時、内側フラップ
４９が取り付けられているフラップ支持座５４が前記第
１実施例と同様、外側フラップ５０の移動とともに半径
Ｒ１上を移動していく。

【００４２】他方、内側フラップ４９はロッド軸受５８
が内側フラップロッド５１を介してロッド支持座４６に
連結されているため、ロッド軸受５８は半径Ｒ２上を移
動せざるを得ない。したがって、フラップ支持座５４と
ロッド軸受５８との中心間距離Ｌ２は変化しないため、
内側フラップ４９は操舵ノズル４３の内側に位置して後
退しつつ傾斜角を増して反転用開口部４４を開くように
動作する。そして、最終的に図１０（Ｂ）に示す後進状
態となる。なお、後進状態から前進状態への反転動作
は、前述した説明と全く逆であるのでその説明を省略す
る。

【００４３】このように本実施例によれば、前記第１実
施例と比較して外側フラップ５０のロッド支持座４７お
よびロッド５２を省略することができるため、部品点数
を削減し、構造が簡略化し、製造コストおよび重量を低
減させることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るウォ
ータジェット推進機によれば、船艇の進行方向を左右に
操舵する操舵部と、船艇の前後進方向を反転させる反転
部とを有し、この反転部は、上記操舵部の操舵ノズル後
部下方に形成した反転用開口部と、この反転用開口部を
上記操舵ノズルの内側および外側からそれぞれ開閉する
内側フラップおよび外側フラップと、これら内側フラッ
プおよび外側フラップを上記操舵ノズルの外側で開閉操
作する開閉操作手段と、この開閉操作手段を駆動する駆
動手段とを備えたことにより、操舵ノズルを操舵性能
上、必要とされる長さ以上に長くすることがなくなり、
その結果重量も低減され、ひいては高速船艇に要求され
る小型・軽量化を図ることができる。

【００４５】また、請求項２によれば、外側フラップを
開閉操作手段と一体に構成したことにより、部品点数を
削減し、構造が簡略化し、製造コストおよび重量を低減
させることができる。

【００４６】さらに、請求項３によれば、開閉操作手段
が操舵部の後方へ操作されて船艇の進行方向を前進から
後進へ反転させることにより、操舵ノズルの長さを一段
と短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係るウォータジェッ
ト推進機の第１実施例を示す要部側面図。

【図２】図１における操作アームを示す斜視図。

【図３】図１における内側フラップを示す斜視図。

【図４】図１における外側フラップを示す斜視図。

【図５】第１実施例において内側フラップおよび外側フ
ラップが閉じた状態を示す縦断面図。

【図６】第１実施例において内側フラップおよび外側フ
ラップが開く途中の状態を示す縦断面図。

【図７】第１実施例において内側フラップおよび外側フ
ラップが開いた状態を示す縦断面図。

【図８】第１実施例を適用するウォータジェット推進機
を示す縦断面図。

【図９】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係るウォータジェッ
ト推進機の第２実施例を示す要部側面図。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は第２実施例の動作を示す縦
断面図。

【図１１】従来のウォータジェット推進機を示す縦断面
図。

【図１２】図１１おける反転部の動作を示す縦断面図。

【符号の説明】

２３ 船底 ２４ ポンプケーシング取水口 ２５ ポンプ羽根車 ２６ 取水口 ２７ ダクト ２８ 推進軸 ２９ ディフューザ ３０ ノズル ３１ 操舵部 ３２ 反転部 ４１ 操舵ノズル支持アーム ４２ 操舵ノズルピン ４３ 操舵ノズル ４４ 反転用開口部 ４５ アーム支持座 ４６ ロッド支持座 ４７ ロッド支持座 ４８ アクチュエータ（駆動手段） ４９ 内側フラップ ５０ 外側フラップ ５１ ロッド ５２ ロッド ５３ 操作アーム（開閉操作手段） ５４ フラップ支持座 ５５ フラップ軸受 ５６ フラップ軸受 ５７ フラップ連結ピン ５８ ロッド軸受 ５９ ロッド軸受

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船底に開口した取水口からポンプケーシ
   ング内に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車に
   より水を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力
   を得るウォータジェット推進機において、船艇の進行方
   向を左右に操舵する操舵部と、船艇の前後進方向を反転
   させる反転部とを有し、この反転部は、上記操舵部の操
   舵ノズル後部下方に形成した反転用開口部と、この反転
   用開口部を上記操舵ノズルの内側および外側からそれぞ
   れ開閉する内側フラップおよび外側フラップと、これら
   内側フラップおよび外側フラップを上記操舵ノズルの外
   側で開閉操作する開閉操作手段と、この開閉操作手段を
   駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とするウォータ
   ジェット推進機。
2. 【請求項２】 上記外側フラップは、上記開閉操作手段
   と一体に構成されたことを特徴とする請求項１記載のウ
   ォータジェット推進機。
3. 【請求項３】 上記開閉操作手段は、上記操舵部の後方
   へ操作されて船艇の進行方向を前進から後進へ反転させ
   ることを特徴とする請求項１または２記載のウォータジ
   ェット推進機。