JPH11165694A - ウォータジェット推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】平行動作のために連結した２台のウォータジェ
ット推進装置において、平行動作のずれを吸収し、推進
装置同志の衝突を回避する。 【解決手段】ウォータジェット推進装置３は吸い上げた
水を噴射ノズル２から噴射して推進力を得る。２基の推
進装置の隣接する操舵ノズル10,11 はエアシリンダ状の
リンク22で連結される。各操舵ノズルは油圧シリンダ1
3,14 及び15,16 によって同方向に揺動する。油圧シリ
ンダの各組の対応するポートは安全弁50,51を介して接
続される。揺動時に操舵ノズル10,11 の平行状態がくず
れると、リンク22のピストン27が移動し、エアシリンダ
内の空気及び緩衝材がダンパとして機能する。片方の油
圧ポンプが停止した場合等には、操舵ノズル10,11 の間
に大幅な動作のずれが生じる。リンク22が操舵ノズル1
0,11 の間に必要最小距離を確保し衝突を避ける。故障
した油圧系統の油圧配管内に生じた過大な圧力は安全弁
50,51 から逃がせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸い上げた水を噴
射して船舶を推進させるウォータジェット推進装置を複
数基並べて搭載した船舶において、隣接するウォータジ
ェット推進装置の操舵ノズルどうしの衝突を避けるため
に各ウォータジェット推進装置の操舵ノズルの方向を互
いに平行状態を保ちながら無理なく調整できるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なウォータジェット推進装置は、
船体後部の内部に設けられて船底に開口し、船外から水
を吸い上げる導管と、導管内に設けられてエンジンで回
転駆動されるインペラーと、船体後部の外部に設けられ
て導管に連通する操舵ノズルとを有している。操舵ノズ
ルは水平面内で所定角度揺動可能となるように構成され
ており、船体との間に設けられた油圧シリンダの作動に
よってその向きを変えることができる。操舵ノズルに
は、バケットが油圧シリンダの作動によって上下に開閉
可能に設けられており、前進・後進・中立の切り替えを
行えるようになっている。

【０００３】ところで、双胴船の片舷に２台づつのウォ
ータジェット推進装置を装備した４軸船においては、片
舷の２台のウォータジェット推進装置は互いに接近して
据えつけられることが多いので、両者が常に平行状態を
保つように操舵しないと衝突してしまう。このように、
近接した２台のウォータジェット推進装置の操舵ノズル
の平行動作を確保する方法としては、従来、機械的・電
気的或いは油圧的に２台のウォータジェット推進装置を
接続する方法がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、何らかの理由で上記ウォータジェット推進装
置の操舵ノズルの平行動作にずれが生じた場合には、隣
接した２台のウォータジェット推進装置の操舵ノズルが
互いに衝突したり、または機械的な接続装置に過大な力
が作用して破損するという不具合があった。

【０００５】本発明は、隣接した２台以上のウォータジ
ェット推進装置の操舵ノズルの平行動作を行うためにこ
れらを機械的・電気的・油圧的に連結した場合におい
て、何らかの理由で上記平行動作にずれが生じた場合で
あっても、そのずれを吸収して装置各部に無用の負荷を
発生させることがなく、また隣接するウォータジェット
推進装置の操舵ノズルどうしの衝突を確実に回避するこ
とができる新規な構造を有するウォータジェット推進装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたウ
ォータジェット推進装置は、船舶に揺動可能に取り付け
られてポンプから噴射された水を水平面内で偏向させる
複数の操舵ノズル（１０，１１）と、複数の操舵ノズル
を揺動させるための駆動手段（１３，１４，１５，１
６）と、複数の操舵ノズルどうし衝突しないように複数
の操舵ノズルを連結する連結手段（２２）とを有するウ
ォータジェット推進装置において、前記連結手段（２
２）に緩衝機能を設けたことを特徴としている。

【０００７】請求項２に記載されたウォータジェット推
進装置は、請求項１記載のウォータジェット推進装置に
おいて、前記連結手段（２２）が、前記操舵ノズルが揺
動する水平面と平行な水平面内で揺動可能となるように
一方の操舵ノズルに連結されたシリンダ（２４）と、前
記操舵ノズルが揺動する水平面と平行な水平面内で揺動
可能となるように他方の操舵ノズルに揺動可能に連結さ
れて前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストン
（２７）を有することを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載されたウォータジェット推
進装置は、請求項２記載のウォータジェット推進装置に
おいて、前記シリンダ（２４）内の両端に前記ピストン
が当接する当接部に緩衝部材（２８）が設けられたこと
を特徴としている。

【０００９】請求項４に記載されたウォータジェット推
進装置は、請求項３記載のウォータジェット推進装置に
おいて、前記シリンダ（２４）がエアシリンダであり、
前記エアシリンダ内の吐出側あるいは戻り側のエアを所
定の圧力で放出させるリリーフバルブ（２９，３０）が
前記エアシリンダの吐出側と戻り側に設けられたことを
特徴としている。

【００１０】請求項５に記載されたウォータジェット推
進装置は、船舶に揺動可能に取り付けられてポンプから
噴射された水を水平面内で偏向させる複数の操舵ノズル
（１０，１１）と、複数の操舵ノズルをそれぞれ揺動さ
せるために各操舵ノズルごとに設けられた複数系統の油
圧駆動手段と、複数の操舵ノズルどうしが衝突しないよ
うに複数の操舵ノズルを連結する連結手段（２２）とを
有するウォータジェット推進装置において、前記複数系
統の油圧駆動手段を安全弁（５０，５１）を介して連結
したことを特徴としている。

【００１１】請求項６に記載されたウォータジェット推
進装置は、請求項５記載のウォータジェット推進装置に
おいて、前記各油圧駆動手段が、各操舵ノズルをそれぞ
れ揺動させるために各操舵ノズルごとに油圧シリンダ
（１３，１４，１５，１６）と油圧ポンプを有してお
り、前記各油圧シリンダの対応するポート間を安全弁
（５０，５１）を介して接続したことを特徴としてい
る。

【００１２】請求項７に記載されたウォータジェット推
進装置は、船舶に揺動可能に取り付けられてポンプから
噴射された水を水平面内で偏向させる複数の操舵ノズル
（１０，１１）と、複数の操舵ノズルをそれぞれ揺動さ
せるために各操舵ノズルごとに設けられた複数系統の油
圧駆動手段と、複数の操舵ノズルどうしが衝突しないよ
うに複数の操舵ノズルを連結する連結手段（２２）とを
有するウォータジェット推進装置において、前記連結手
段（２２）が緩衝機能を有し、前記複数系統の油圧駆動
手段を安全弁（５０，５１）を介して連結したことを特
徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図４を参照して説明する。図１及び図２は、双胴船の
片舷に近接して配置された２基のウォータジェット推進
装置３を示す。このウォータジェット推進装置３は船体
４の後部に設けられている。船体４の後部の底部には導
管５が設けられている。導管５の一端にある吸入口６
は、船底に開口している。吸入口６には、水とともに吸
い上げられる異物を遮断するグリッド７が設けられてい
る。この導管５に入り口エルボ５ａが連通され、この入
り口エルボ５ａの外周面に開孔が設けられ、この開孔に
点検窓プラグ５ｂが固着されている。この入り口エルボ
５ａにポンプケーシング１が連通され、このポンプケー
シング１は、船体４の船尾の壁部を貫通して固定され、
その他端には噴射ノズル２が連通されている。このポン
プケーシング１の内部には、インペラー（動翼）８と固
定翼８’が設けられている。インペラー８が連結された
駆動軸９は、入り口エルボ５ａおよび導管５の壁を貫通
して船体４の前方（船首側）に延設されており、図示し
ないエンジンの出力軸に連動連結されている。エンジン
を駆動してインペラー８を回転させれば、前記導管５の
吸込口６から水が吸い上げられて導管５の他端に送られ
る。

【００１４】船体４の後端に突出した２本の噴射ノズル
２，２の他端には、操舵ノズル１０，１１がそれぞれ水
平面に揺動可能に設けられている。操舵ノズル１０，１
１は略角筒形状であり、開口した後端部を船体４の略後
方に向けている。操舵ノズル１０，１１は水平面に対し
て垂直な揺動軸１２，１２を中心に回動可能に所定角度
範囲内で揺動可能となっている。

【００１５】船体４に固定されたポンプケーシング１，
１と操舵ノズル１０，１１の間には、操舵ノズル１０，
１１を揺動させる油圧駆動手段の一部として、油圧シリ
ンダ１３，１４及び１５，１６が設けられている。油圧
シリンダ１３，１４及び１５，１６は、一つのウォータ
ジェット推進装置に対して２本一組で設けられている。
図２に示すように、各油圧シリンダ１３，１４及び１
５，１６は揺動軸１２，１２の両側に配置され、それぞ
れシリンダのボトム側をポンプケーシング１，１に設け
られたブラケット１ａに回動可能に連結され、それぞれ
ロッドの先端側を操舵ノズル１０，１１に回動可能に連
結されている。

【００１６】各操舵ノズル１０，１１は、それぞれの油
圧シリンダ１３と１５を同じ方向に作動させ、油圧シリ
ンダ１４と１６を反対方向に作動させれば、図２中に想
像線で示すように操舵ノズル１０．１１を左右に揺動さ
せることができる。ウォータジェット推進装置３による
船舶の操舵は、このように油圧シリンダ１３，１４及び
１５，１６で操舵ノズル１０，１１を揺動させて行う。

【００１７】各ウォータジェット推進装置３の操舵ノズ
ル１０，１１には、水が噴射される方向を前後方向に変
えるためのバケット１７，１７が取り付けられている。
バケット１７は前面１７ａと後面１７ｂが開口した略箱
型の部材である。バケット１７は操舵ノズル１０，１１
に対して設けられた水平な回動軸１８を介して水平位置
と下方位置との間で回動可能となっている。バケット１
７にはアーム１９を介して補助バケット２０が回動可能
に連結されている。

【００１８】図１中に実線で示すように、バケット１７
が水平状態にある時は、補助バケット２０はバケット１
７の下面と操舵ノズル１０との開口を覆っており、バケ
ット１７の後面の開口は後方（船尾側）に向いている。
図１中に想像線で示すように、バケット１７が左下方位
置にある時は、補助バケット２０は左下方位置に移動し
てバケット１７の後面の開口を覆い、バケット１７の下
面の開口が前方（船首側を）に向くようになっている。

【００１９】操舵ノズル１０，１１とバケット１７，１
７の間には、バケット１７，１７を水平な回動軸１８を
支点にして上下に回動させる油圧駆動手段として、油圧
シリンダ２１が設けられている。油圧シリンダ２１は、
一つのウォータジェット推進装置３に対して２本一組で
設けられている。図２に示すように、一対の油圧シリン
ダ２１，２１は互いに平行に配置され、それぞれシリン
ダのボトム側を操舵ノズル１０，１１側に回動可能に連
結され、それぞれロッドの先端側をバケット１７，１７
側に回動可能に連結されている。

【００２０】図１中に実線で示すように、各油圧シリン
ダ２１のロッドを収縮させれば、バケット１７は水平位
置に保持され、水は後方に噴射されて船舶は前進する。
図１中に想像線で示すように、各油圧シリンダ２１のロ
ッドを伸長させれば、バケット１７は左下方位置に回動
され、反対に補助バケット２０は左下方位置に回動され
るので水は前方（船首側）に噴射されて船舶は後進す
る。油圧シリンダ２１を両者の中間の状態とすれば、バ
ケット１７及び補助バケット２０の状態は水平位置と下
方位置の間の状態となり、水は前方と後方の両方に噴射
されて船舶の推進は中立状態となる。ウォータジェット
推進装置３による船舶の操船モードの設定は、このよう
に油圧シリンダ２１でバケット１７を上下方向に回動さ
せて行う。

【００２１】図１及び図２に示すように、並んでいる２
基のウォータジェット推進装置３，３の各操舵ノズル１
０，１１は、連結手段としてのステアリングリンク２２
を介して連結されており、操舵時に両操舵ノズル１０，
１１が平行状態を保ちながら揺動し、同一方向を向くよ
うに構成されている。このステアリングリンクの目的
は、電気・油圧制御装置によって平行動作させる様に装
備されている隣接する操舵ノズルの動作が制御異常によ
り平行動作が大巾にずれた時に操舵ノズル同志が衝突す
ることを避けることである。本例のステアリングリンク
２２は伸縮可能なエアシリンダである。

【００２２】ステアリングリンク２２の構造を図３を参
照して説明する。前記操舵ノズル１０，１１の揺動平面
と平行な平面内で揺動可能となるように、筒状のアーム
２３の一端が、一方の操舵ノズル１１に回動可能に連結
されている。このアーム２３の他端にはシリンダ２４の
ボトム側が同軸に固定されている。シリンダ２４のヘッ
ド側には複数段のシール材を有するヘッド部材２５が固
定されている。

【００２３】前記シリンダ２４と同一軸上に伸縮するよ
うに、ロッド２６の一端が、他方の操舵ノズル１０に回
動可能に連結されている。このロッド２６は、ネジ構造
で連結されてナット２６ｃで回り止めが施された２本の
棒状の部材２６ａ，２６ｂからなる。両部材２６ａ，２
６ｂのねじ込み状態を調整することにより、ロッド２６
の全体の長さを任意に設定することができる。ロッド２
６は前記シリンダ２４のヘッド部材２５を気密に貫通し
てシリンダ２４内に嵌装されている。シリンダ２４内に
あるロッド２６の他端にはピストン２７が取り付けられ
ており、このピストン２７はシリンダ２４内を摺動す
る。

【００２４】シリンダ２４内のヘッド側とボトム側の両
端には、例えばゴム等の弾性部材からなる緩衝部材２
８，２８（ダンパ）がそれぞれ設けられている。シリン
ダ２４内を摺動するピストン２７の衝突による衝撃は、
この緩衝部材２８によって緩衝される。

【００２５】シリンダ２４の内部はピストン２７によっ
て２つの空間に区画されている。シリンダ２４の周壁に
は、各空間に連通する２個のリリーフバルブ２９，３０
が設けられている。隣接する２基の操舵ノズル１０，１
１が電気・油圧制御装置の制御異常により互いに平行な
状態で揺動しない場合には、シリンダ２４内でピストン
２７が移動する。即ち、ピストン２７がダンパとして機
能するので、両操舵ノズル１０，１１の動作のずれがエ
アシリンダ２４に急激な反力を発生させることはない。
即ち、シリンダ２４内の空間には、ピストン２７が中間
位置にある時に大気圧となる量の空気が入っている。こ
の空気はピストン２７が左右に動いた時に圧縮されてエ
アークッションとなる。リリーフバルブ２９，３０は通
常開かないが、シリンダ２４内へ海水等が浸入して異常
な圧力まで上昇した場合にのみ開いてシリンダ２４の破
裂を防ぐ。

【００２６】次に、操舵ノズル１０，１１を揺動させて
船舶の操舵を行う油圧駆動手段の油圧系統について図４
を参照して説明する。前述したように、操舵ノズル１
０，１１を揺動させる油圧シリンダ１３〜１６は油圧駆
動手段の一部であり、操舵ノズルごとに２台づつ設けら
れている。第１の操舵ノズル１０において、一方の油圧
シリンダ１３のボトム側のポートは他方の油圧シリンダ
１４のヘッド側のポートに接続されている。この油圧配
管３１はパイロットチェック弁３２を介して第１電磁比
例弁３３に接続されている。また、第１の操舵ノズル１
０において、一方の油圧シリンダ１３のヘッド側のポー
トは他方の油圧シリンダ１４のボトム側のポートに接続
されている。この油圧配管３４はパイロットチェック弁
３５を介して第１電磁比例弁３３に接続されている。第
１電磁比例弁３３には、図示しない第１油圧ポンプに連
通する供給管３６と、第１作動油タンクに連通する戻り
管３７が接続されている。従って、第１電磁比例弁３３
を切り換え、前記２つの油圧配管３１，３４の一方に油
圧を供給することにより、前記２つの油圧シリンダ１
３，１４を互いに反対方向に作動させて操舵ノズル１０
を任意の方向に揺動させることができる。

【００２７】第２の操舵ノズル１１における油圧系統の
構成は第１の操舵ノズル１０の場合と同様である。図４
において、２つの油圧シリンダ１５，１６の各ポート
は、互いに他方の油圧シリンダの異なるポートに接続さ
れ、２つの油圧配管３８，３９を構成している。両油圧
配管３８，３９は、それぞれパイロットチェック弁４
０，４１を介して第２電磁比例弁４２に接続されてい
る。第２電磁比例弁４２には、図示しない第２油圧ポン
プに連通する供給管４３と、第２作動油タンクに連通す
る戻り管４４が接続されている。

【００２８】２つの操舵ノズル１０，１１の対応する油
圧配管、即ち油圧供給時に２つの操舵ノズル１０，１１
を同方向に駆動する２つの油圧配管は、それぞれ安全弁
５０，５１を介して接続されている。即ち、図４におい
て、油圧供給時に第１の操舵ノズル１０を左方に傾ける
油圧配管３４は、第２の操舵ノズル１１の油圧配管３９
に、安全弁５１を介して接続されている。また、油圧供
給時に第１の操舵ノズル１０を右方に傾ける油圧配管３
１は、第２の操舵ノズル１１の油圧配管３８に、安全弁
５０を介して接続されている。これらの安全弁５０，５
１は、どちらの油圧配管の側から流入してきた作動油に
対しても一定の圧力で作動する。

【００２９】以上説明した油圧駆動手段や、インペラー
８を駆動するエンジン等は、船舶の操舵室に設けられた
電気式遠隔操縦装置によって任意に制御することができ
る。

【００３０】以上の構成になるウォータジェット推進装
置において、油圧駆動手段を用いて行う操舵について説
明する。通常時には、操舵室の電気式遠隔操縦装置から
第１及び第２の電磁比例弁３３，４２に同一の信号が供
給され、第１及び第２の操舵ノズル１０，１１は平行動
作する。

【００３１】しかしながら、２つの操舵ノズル１０，１
１の間には、油圧駆動手段を構成する部品の固体差によ
り、微小な動作のずれがある。隣接する２基の操舵ノズ
ル１０，１１が互いに平行な状態で揺動しない場合に
は、ステアリングリンク２２のシリンダ２４内でピスト
ン２７が移動し、ダンパとして機能する。両操舵ノズル
１０，１１の動作のずれはステアリングリンク２２に機
械的な反力を発生させない。

【００３２】電気系に生じる何らかの異常や、片側の油
圧ポンプの停止時等のような油圧系の異常が発生した時
には、２台の操舵ノズル１０，１１の間に大幅な動作の
ずれが生じる。そのような場合には、ステアリングリン
ク２２が両操舵ノズル１０，１１の間に必要最小距離を
確保し、両操舵ノズル１０，１１の衝突を避ける。この
時に、異常を来している側の油圧系統では、油圧配管内
に閉じ込められている作動油に過大な圧力が発生する。
そのままでは、ステアリングリンク２２に過大な力が作
用して破損する可能性が生じるが、本例においては、両
操舵ノズル１０，１１の対応する油圧配管が安全弁５
０，５１を介して接続されているので、一定圧力以上に
なった作動油はこの安全弁５０，５１から逃がすことが
できる。

【００３３】以上説明した一例は、双胴船の片舷に近接
して配置された２基のウォータジェット推進機に関する
ものであったが、船体に並設した３基以上のウォータジ
ェット推進機を互いに連結手段で連結し、各ウォータジ
ェット推進機を駆動手段で同方向に揺動させるようにし
たウォータジェット推進装置についても本発明は適用可
能である。また、本発明が適用可能な船舶が双胴船に限
定されないことは言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、船舶に揺動可能に取り付けた
複数の操舵ノズルを連結手段で連結し、駆動手段で揺動
するようにしたウォータジェット推進装置において、連
結手段に緩衝機能を設けたので、電気的又は油圧的な問
題によって複数の操舵ノズルの間に生じた制御位置のず
れを吸収することが可能となり、また連結手段に過大な
力が負荷されることを防止することができる。

【００３５】さらに、機械的に連結された複数の操舵ノ
ズルの各駆動手段をそれぞれ油圧駆動手段とし、一方の
操舵ノズルの油圧駆動手段が停止又は異常を来して高圧
になっても、複数系統の油圧駆動手段に安全弁を介して
接続したので、機械的な連結手段に過大な力を作用させ
ることなく他方の操舵ノズルを作動させて互いの衝突を
避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例であるウォータジェ
ット推進機の一部を断面とした側面図である。

【図２】本発明の実施の形態の一例であるウォータジェ
ット推進機の平面図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例における連結手段と
してのステアリングリンクの断面図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例における油圧駆動手
段の油圧系統図である。

【符号の説明】

３ ウォータジェット推進装置 ４ 船体 １０，１１ 操舵ノズル １３，１４，１５，１６ 駆動手段としての油圧シリン
ダ ２２ 連結手段としてのステアリングリンク ２４ エアシリンダ ２８ 緩衝部材 ２９，３０ リリーフバルブ ５０，５１ 安全弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶に揺動可能に取り付けられてポンプ
   から噴射された水を水平面内で偏向させる複数の操舵ノ
   ズルと、複数の操舵ノズルを揺動させるための駆動手段
   と、複数の操舵ノズルどうしが衝突しないように複数の
   操舵ノズルを連結する連結手段とを有するウォータジェ
   ット推進装置において、 前記連結手段に緩衝機能を設けた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】 前記連結手段が、前記操舵ノズルが揺動
   する水平面と平行な水平面内で揺動可能となるように一
   方の操舵ノズルに連結されたシリンダと、前記操舵ノズ
   ルが揺動する水平面と平行な水平面内で揺動可能となる
   ように他方の操舵ノズルに揺動可能に連結されて前記シ
   リンダ内に摺動可能に挿入されたピストンを有すること
   を特徴とする請求項１記載のウォータジェット推進装
   置。
3. 【請求項３】 前記シリンダ内の両端に前記ピストンが
   当接する当接部に緩衝部材が設けられた請求項２記載の
   ウォータジェット推進装置。
4. 【請求項４】 前記シリンダがエアシリンダであり、前
   記エアシリンダ内の吐出側あるいは戻り側のエアを所定
   の圧力で放出させるリリーフバルブが前記エアシリンダ
   の吐出側と戻り側に設けられた請求項３記載のウォータ
   ジェット推進装置。
5. 【請求項５】 船舶に揺動可能に取り付けられてポンプ
   から噴射された水を水平面内で偏向させる複数の操舵ノ
   ズルと、複数の操舵ノズルをそれぞれ揺動させるために
   各操舵ノズルごとに設けられた複数系統の油圧駆動手段
   と、複数の操舵ノズルどうしが衝突しないように複数の
   操舵ノズルを連結する連結手段とを有するウォータジェ
   ット推進装置において、 前記複数系統の油圧駆動手段を安全弁を介して連結した
   ことを特徴とするウォータジェット推進装置。
6. 【請求項６】 前記各油圧駆動手段が、各操舵ノズルを
   それぞれ揺動させるために各操舵ノズルごとに油圧シリ
   ンダと油圧ポンプを有しており、前記各油圧シリンダの
   吐出側と戻り側に安全弁を介して接続したことを特徴と
   する請求項５記載のウォータジェット推進装置。
7. 【請求項７】 船舶に揺動可能に取り付けられてポンプ
   から噴射された水を水平面内で偏向させる複数の操舵ノ
   ズルと、複数の操舵ノズルをそれぞれ揺動させるために
   各操舵ノズルごとに設けられた複数系統の油圧駆動手段
   と、複数の操舵ノズルどうしが衝突しないように複数の
   操舵ノズルを連結する連結手段とを有するウォータジェ
   ット推進装置において、 前記連結手段が緩衝機能を有し、前記複数系統の油圧駆
   動手段を安全弁を介して連結したことを特徴とするウォ
   ータジェット推進装置。