JPH09132195A - 水ジェット推進装置 - Google Patents

水ジェット推進装置

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JPH09132195A
JPH09132195A JP31717195A JP31717195A JPH09132195A JP H09132195 A JPH09132195 A JP H09132195A JP 31717195 A JP31717195 A JP 31717195A JP 31717195 A JP31717195 A JP 31717195A JP H09132195 A JPH09132195 A JP H09132195A
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Hirotoku Kato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングノズルの上下回動と左右回動に
よる操船の効きが異なり、さまざまな操縦者の好み等に
対応できる水ジェット推進装置を提供する。 【解決手段】 回転するインペラ2で昇圧された流体を
吐出する固定ノズル4と、固定ノズル4の後端部に取り
付けられて水平方向と鉛直方向に回動するステアリング
ノズル6とを備え、両ノズル4,6の噴出口端4e,6
eの少なくとも一方の横断面形状が、長円形または楕円
形であり、両噴出口端4e,6eの径の差異が、水平方
向と鉛直方向とで異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型滑走艇などの
推進装置として用いられる水ジェット推進装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】レジャー用の小型滑走艇などの船舶にお
いては、推進装置として水ジェット推進装置が用いられ
る。このような水ジェット推進装置として、回転するイ
ンペラを収納するポンプケースの後端部に、流路を絞る
固定ノズルを設け、この固定ノズルの後端に、上下およ
び左右に回動自在にステアリングノズルを取り付けたも
のが知られている(実開昭48−33093号参照)。
ステアリングノズルは、操作ハンドルの回動操作によっ
て、操作ケーブルを介して左右に回動されて、船体の操
舵がなされるとともに、操作スイッチにより、モータの
ような駆動手段とこれに連結された操作ケーブルを介し
て上下に回動されて、船体の頭上げの姿勢が調整され
る。ここで、固定ノズルの噴出口端およびステアリング
ノズルの噴出口端の横断面形状はいずれも円形である。
そのため、ステアリングノズルを上下と左右に回動させ
たとき、船体の姿勢と向きに対する操船の「効き」が同
程度となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、左右
方向においてはある程度の遊びが必要であり、ゆるやか
な効き具合の方が微妙な操作がしやすいので好まれる。
その一方、上下方向においては、例えば発進時にすばや
く船体を頭下げしてハンプ状態を通過させる必要があ
る。すなわち、一般には上下方向(チルト角度)の効き
は鋭く、左右方向(操舵角度)の効きはおだやかな方が
好まれる。操縦者の好み等によっては、その逆の要求も
あり得る。
【0004】本発明は上記従来の課題に鑑みてなされた
もので、ステアリングノズルの上下回動または左右回動
による操船の効きを変えることにより、さまざまな操縦
者の好み等に対応できる水ジェット推進装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1の水ジェット推進装置は、回転
するインペラで昇圧された流体を吐出する固定ノズル
と、固定ノズルの後端部に取り付けられて水平方向と鉛
直方向に回動するステアリングノズルとを備え、両ノズ
ルの噴出口端の少なくとも一方の横断面形状が、長円形
または楕円形であり、両噴出口端の径の差異が、水平方
向と鉛直方向とで異なっている。この構成によれば、固
定ノズルの噴出口端の径とステアリングノズルの噴出口
端の径との差異により、ステアリングノズルの上下回動
と左右回動とによる操船の効きが変化し、さまざまな操
縦者の好み等に対応できる。
【0006】請求項2の水ジェット推進装置は、請求項
1の水ジェット推進装置において、前記固定ノズルの噴
出口端とステアリングノズルの噴出口端の他方の横断面
形状が、円形である。したがって、この他方の噴出口を
持つノズルの製造が容易である。
【0007】請求項3の水ジェット推進装置は、請求項
1の水ジェット推進装置において、前記固定ノズルの噴
出口端の横断面形状が、水平方向と鉛直方向のいずれか
一方向に細長い長円形または楕円形であり、前記ステア
リングノズルの噴出口端の横断面形状が、他方向に細長
い長円形または楕円形である。これにより、各噴出口端
を円形に近いわずかに細長い形状とするだけで、両噴出
口端の水平方向径の差と鉛直方向径の差を大きくして、
前記効きの変化を大きくできる。
【0008】請求項4の水ジェット推進装置は、請求項
1ないし3の水ジェット推進装置のいずれかにおいて、
前記ステアリングノズルの噴出口端の横断面形状が、水
平方向に細長い長円形または楕円形である。これによ
り、ステアリングノズルの水平回動による左右方向の操
船の効きをおだやかに、上下方向の効きを鋭くできる。
【0009】請求項5の水ジェット推進装置は、請求項
1ないし4の水ジェット推進装置のいずれかにおいて、
前記ステアリングノズルの噴出口端の最小径が、前記固
定ノズルの噴出口端の最大径よりも大きく設定されてい
る。これにより、船艇直進時に固定ノズルから噴出した
水がステアリングノズルの噴出口端の内壁に当たって水
ジェット推進装置の推進力低下を招くことがない。
【0010】請求項6の水ジェット推進装置は、請求項
1ないし5の水ジェット推進装置のいずれかにおいて、
前記固定ノズルの後端部に取り付けられて鉛直方向に回
動する中間可動部材を備え、この中間可動部材に前記ス
テアリングノズルが水平方向に回動自在に取り付けられ
ている。これにより、簡単な機構で、ステアリングノズ
ルを上下、左右に回動自在とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。図1(A)は本発明の第1実施形
態を示す縦断面図、同(B)は同(A)のI−I線に沿
った断面図、図2(A)は底面図、同(B)は船艇直進
時における固定ノズル、中間可動部材およびステアリン
グノズルの位置関係を示す背面図である。この水ジェッ
ト推進装置1は、たとえば小型滑走艇の船底後部に取り
付けられる推進装置であって、図1(A)に示すよう
に、図示しないエンジンによって回転駆動されるシャフ
ト30にインペラ2がスプラインを介してつながってお
り、このインペラ2が円筒状のポンプケース3に収納さ
れている。
【0012】このポンプケース3は、インペラ2がねじ
固定されたシャフト38を支持する軸受31を内蔵した
ボス32と、ボス32の外周に形成されたベーン(静
翼)33とを備えており、船体10に図示しないボルト
のような取付手段で固定されている。ポンプケース3の
前部には、水Wを取り込む図示しない取込口が形成され
ており、ポンプケース3の後端部には、流路を絞る固定
ノズル4が、図示しないボルトのような取付手段で取り
付けられている。
【0013】固定ノズル4の後端には、略リング状の中
間可動部材5を介してステアリングノズル6が水平方向
および鉛直方向に回動自在に取り付けられている。すな
わち、図1(B)に示すように、中間可動部材5は固定
ノズル4の外周面の両側部において、固定ノズル4の軸
心L(図1(A))に対して垂直な左右一対の水平支軸
7,7を介して、その水平支軸7を中心に上下に回動可
能に支持されている。一方、ステアリングノズル6の前
端は、前記中間可動部材5の上下部に一対の鉛直支軸
8,8を介して,その鉛直支軸8を中心に左右に回動可
能に支持されている。水平支軸7および鉛直支軸8は、
段付きボルトにより構成されており、水平支軸7は固定
ノズル4にねじ込まれて固定され、垂直支軸8は中間可
動部材5にねじ込まれて固定されている。
【0014】ここで、図2(B)に示すように、固定ノ
ズル4の噴出口端4eの横断面形状は直径(内径)d1
の円形であるが、ステアリングノズル6の噴出口端6e
の横断面形状は水平方向に細長い長円形である。すなわ
ち、ステアリングノズル6の噴出口端6eの水平方向
(左右方向)の径D1h は、鉛直方向(上下方向)の径
D1v の1.05倍以上で1.20倍以下に設定されて
いる。1.05倍未満では上下方向と左右方向の効きの
差が小さ過ぎ、1.20倍を越えると、左右方向の効き
がゆるくなり過ぎるとともに、ステアリングノズル6が
水平方向に大型化してしまう。前記D1h は、好ましく
はD1v の1.07倍以上で1.15倍以下である。
【0015】また、ステアリングノズル6の噴出口端6
eの最小径すなわち鉛直方向の径D1v が、固定ノズル
4の噴出口端4eの最大径すなわち直径d1よりもわず
かながら、例えば1%程度大きく設定されている(D1
v ≒1.01d1)。こうして、両噴出口端6e,4e
の水平方向の径の差D1h −d1と鉛直方向の径の差D
1v −d1とが互いに異なっている。
【0016】また、図1(B)に示すように、水ジェッ
ト推進装置1の背面からみて、中間可動部材5の右下部
には水平右向きにチルトステー5aが設けられており、
その先端部は、プッシュプルケーブルのようなチルト操
作部材12vと、チルト操作部材12vを駆動する図示
しないモータのような駆動部と、駆動部を制御する図示
しない制御回路部とを備えた連携機構を介して、船体1
0上部の図示しない操作スイッチに接続されている。ま
た、ステアリングノズル6の前端右部には右向きにステ
アリングステー6aが設けられており、その先端部は、
プッシュプルケーブルのようなステアリング操作部材1
2hを備えた連携機構を介して、船体10上部の図示し
ない操作ハンドルに接続されている。なお、ステアリン
グノズル6の前端右下部には、図2(A)の底面図に示
すように、一定範囲でチルトステー5aとの干渉を避け
るべく、円弧状の切り欠き部40が形成されている。
【0017】つぎに、第1実施形態の動作について説明
する。外部から図1(A)のポンプケース3内に取り込
まれてインペラ2により昇圧された水Wは、固定ノズル
4の絞り流路で加速されて後部より噴出され、その反力
を推力として船艇が推進する。例えば、発進時には船体
10の前部が上がるいわゆるハンプ状態となって走行抵
抗が増大するが、船体10の後部を上げることにより、
ハンプ状態を速やかに乗り越えて加速のしやすい滑走状
態に入ることができる。そこで、操作スイッチを下側に
操作すると、この動きがチルト操作部材12v等を介し
て中間可動部材5に伝えられ、水平支軸7を中心にし
て、中間可動部材5およびそれに支持されたステアリン
グノズル6が、操作スイッチの操作量(操作時間)に応
じた角度だけ下側に回動する。このチルト動作により船
尾部が持ち上げられる。また、滑走時に船首部を持ち上
げたいときには、操作スイッチを上側に操作してステア
リングノズル6を上側に回動させる。
【0018】ここで、図2(B)に示したように、固定
ノズル4の噴出口端4eの横断面形状は直径d1の円形
であり、ステアリングノズル6の噴出口端6eの横断面
形状は水平方向に細長い長円形で、鉛直方向(上下方
向)には径がD1v であり、D1v はd1よりもわずか
に大きいだけなので、ステアリングノズル6の上下方向
のわずかな回動によっても、噴流がステアリングノズル
6の内面に強く当たって上下方向に変向する。したがっ
て、ステアリングノズル6の上下方向の回動による操船
の効きが鋭くなる。
【0019】また、操作ハンドルを例えば左または右に
回動させると、この動きがステアリング操作部材12h
を介してステアリングノズル6に伝えられ、鉛直支軸8
を中心にしてステアリングノズル6が操作ハンドルの回
動量に応じた角度だけ左または右に回動する。このステ
アリング動作により船体10が左右へ操舵される。ここ
で、図2(B)に示したように、固定ノズル4の噴出口
端4eの横断面形状は直径d1の円形であり、ステアリ
ングノズル6の噴出口端6eの横断面形状は水平方向に
細長い長円形で水平方向(左右方向)には径がD1h で
あり、D1h はd1よりも適度に大きいので、ステアリ
ングノズル6の左右方向へのわずかな回動によっては噴
流が左右に変向しない。つまり、左右方向の回動には遊
びがある。したがって、ステアリングノズル6の左右回
動による操船の効きはおだやかになる。
【0020】さらに、第1実施形態の水ジェット推進装
置1によれば、ステアリングノズル6の噴出口端6eの
最小径D1v が、固定ノズル4の噴出口端4eの最大径
d1よりも大きいので、船艇直進時に固定ノズル4から
噴出した水Wがステアリングノズル6の噴出口端6eの
内壁に当たって水ジェット推進装置1の推進力低下を招
くことがない。また、固定ノズル4に取り付けられて鉛
直方向に回動する中間可動部材5と、中間可動部材5に
取り付けられて水平方向に回動するステアリングノズル
6とを備えるという簡単な機構で、船体10の姿勢や向
きを制御することができる。しかも、固定ノズル4の噴
出口端4eは円形なので、固定ノズル4の製造が容易で
ある。また、ステアリングノズル6の形状を変えるだけ
であるから、操作ケーブルのストロークを調整してステ
アリングノズルの上下、左右の効きを変化させる方法と
比較して、調整作業の煩雑さがない。
【0021】次に、第2実施形態について説明する。図
3(A)は第2実施形態を示す縦断面図、同(B)は同
(A)のII−II線に沿った断面図、同(C)は船艇直進
時における固定ノズル、中間可動部材およびステアリン
グノズルの位置関係を示す背面図である。第2実施形態
の水ジェット推進装置21においては、図3(C)に示
すように、ステアリングノズル26の噴出口端26eの
横断面形状は直径D2の円形であるが、固定ノズル24
の噴出口端24eの横断面形状は鉛直方向に細長い長円
形であり、他の構成は前記第1実施形態と同一である。
【0022】すなわち、固定ノズル24の噴出口端24
eの鉛直方向(上下方向)の径d2v は、水平方向(左
右方向)の径d2h の1.05倍以上で1.20倍以
下、好ましくは、1.07倍以上で1.15倍以下に設
定されている。また、ステアリングノズル26の噴出口
端26eの最小径、すなわち直径D2が、固定ノズル2
4の噴出口端24eの最大径、すなわち鉛直方向の径d
2v よりも、わずかながら、例えば1%程度大きく設定
されている。その他の構成は、第1実施形態と同一であ
る。
【0023】この第2実施形態の水ジェット推進装置2
1によっても、ステアリングノズル26の噴出口端26
eの鉛直方向の径すなわち直径D2は、固定ノズル24
の噴出口端24eの鉛直方向の径d2v よりもわずかに
大きいだけなので、やはり、ステアリングノズル26の
上下方向の回動による効きが鋭くなり、操作スイッチの
操作により直ちに船体10の姿勢を変化させることがで
きる。また、ステアリングノズル26の噴出口端26e
の水平方向の径、すなわち直径D2は、固定ノズル24
の噴出口端24eの水平方向の径d2h よりも適度に大
きいので、やはり、ステアリングノズル26の左右方向
の回動による効きはおだやかになる。
【0024】さらに、ステアリングノズル26の噴出口
端の最小径D2が、固定ノズル24の噴出口端の最大径
d2v よりも大きいので、やはり、船艇直進時に固定ノ
ズル24から噴出した水Wがステアリングノズル26の
噴出口端の内壁に当たって水ジェット推進装置1の推進
力低下を招くことがない。
【0025】上記実施形態では、固定ノズルまたはステ
アリングノズルの噴出口端の横断面形状を長円形とした
が、本発明ではこれに限らず、楕円形としてもよい。ま
た、固定ノズルおよびステアリングノズルの両方の噴出
口端の横断面形状を、長円形または楕円形としてもよ
い。この場合には、固定ノズルとステアリングノズルと
において、噴出口端の横断面形状の長径の方向が直交す
ることが好ましい。このような種々の構成によって、上
下方向と左右方向のステアリングノズルの回動による効
きについて、上記実施形態以外にも様々な大小関係が得
られ、操縦者の好み等に対応できる。
【0026】また、上記実施形態では、ステアリングノ
ズルの噴出口端の最小径を、固定ノズルの噴出口端の最
大径よりも大きく設定したが、本発明では必ずしもその
ように設定する必要はない。さらに、上記実施形態で
は、固定ノズルに取り付けられて鉛直方向に回動する中
間可動部材と、中間可動部材に取り付けられて水平方向
に回動するステアリングノズルとを備える構成とした
が、本発明では必ずしもそうする必要はなく、例えば、
固定ノズルの後端部外周とステアリングノズルの前端部
内周とに球面座を形成し、この球面座を介して、ステア
リングノズルを直接固定ノズルに水平方向および鉛直方
向に回動自在に取り付けてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定ノズルの噴出口端の径とステアリングノズルの噴出
口端の径との差異が、上下方向と左右方向とにおいて異
なるので、ステアリングの上下回動と左右回動とによる
操船の効きが異なり、さまざまな操縦者の好み等に対応
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の第1実施形態を示す縦断面
図、(B)は(A)のI−I線に沿った断面図である。
【図2】(A)は同第1実施形態の底面図、(B)は船
艇直進時における固定ノズル、中間可動部材およびステ
アリングノズルの位置関係を示す背面図である。
【図3】(A)は本発明の第2実施形態を示す縦断面
図、(B)は(A)のII−II線に沿った断面図、(C)
は船艇直進時における固定ノズル、中間可動部材および
ステアリングノズルの位置関係を示す背面図である。
【符号の説明】
1,21…水ジェット推進装置、2…インペラ、4,2
4…固定ノズル、4e,24e…固定ノズルの噴出口
端、5…中間可動部材、6,26…ステアリングノズ
ル、6e,26e…ステアリングノズルの噴出口端。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転するインペラで昇圧された流体を吐
    出する固定ノズルと、 前記固定ノズルの後端部に取り付けられて水平方向と鉛
    直方向に回動するステアリングノズルとを備え、 前記固定ノズルの噴出口端とステアリングノズルの噴出
    口端の少なくとも一方の横断面形状が、長円形または楕
    円形であり、両噴出口端の径の差異が、水平方向と鉛直
    方向とで異なっている水ジェット推進装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記固定ノズルの噴
    出口端とステアリングノズルの噴出口端の他方の横断面
    形状が、円形である水ジェット推進装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記固定ノズルの噴
    出口端の横断面形状が、水平方向と鉛直方向のいずれか
    一方向に細長い長円形または楕円形であり、前記ステア
    リングノズルの噴出口端の横断面形状が、他方向に細長
    い長円形または楕円形である水ジェット推進装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記ステアリングノズルの噴出口端の横断面形状が、水
    平方向に細長い長円形または楕円形である水ジェット推
    進装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
    前記ステアリングノズルの噴出口端の最小径が、前記固
    定ノズルの噴出口端の最大径よりも大きく設定されてい
    る水ジェット推進装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかにおいて、 前記固定ノズルの後端部に取り付けられて鉛直方向に回
    動する中間可動部材を備え、 この中間可動部材に前記ステアリングノズルが水平方向
    に回動自在に取り付けられている水ジェット推進装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160082855A (ko) * 2014-12-29 2016-07-11 한국해양과학기술원 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치와 그 방법

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KR20160082855A (ko) * 2014-12-29 2016-07-11 한국해양과학기술원 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치와 그 방법

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