JPS61184193A - ボ−トの底部構造 - Google Patents

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】 本発明は、少なくとも２つの連続ステップを具えるボー
トの底部構造に関するものである。

滑走面を複数の部材で構成したボートにおいて、水によ
る推進抵抗を低減させるために横方向に延在するステッ
プを設けることは、米国特許第３．３３１．３４７号明
細書に記載されており、公知である。この既知のボート
においてはステップの作用により滑走時にボートが押上
げられるので、ぬれ表面が減少する。かかる底部構造の
最大の欠点は、水の衝撃が硬質的に感ぜられることであ
る。

上述した■字形状底部のステップ構造に由来する硬質感
を除去するための改良提案については、英国特許第９２
２，１９９号およびフィンランド特許第７５０．１３３
号各明細書に記載されている。これらの改良提案によれ
ば前記硬質感をある程度は除去することが可能である。

その反面、■字形状底部によってボート底部のぬれ表面
が増大し、これは船体の傾斜により横方向の流れが生じ
る結果、ボートの水深が増大するからである。ただし、
ステップ付きの■字形状底部を有するボートの高速滑走
特性は、立上がりレースを設けた平滑な■字形状底部を
有するボートにおける特性より良好である。前述の改良
提案における他の欠点は、横方向の流れに起因して水の
抵抗が増大し、望ましいコーナリング特性が得られない
ことである。

前記フィンランド特許第７５０．１３３号明細書に記載
されたステップ付き底部構造においては、数個の湾曲形
状を呈するステップが設けられており、そのステップの
角度は底部の各部ごとに想定される水の流れに応じて設
定されている。ステップの表面が平滑であり、水の流線
パターンはステップが形成されている領域で湾曲するの
で、ボートの滑走時における水の流れ方向はステップの
可及的大部分に対してほぼ直角をなすものである。

その結果、多数のステップが必要とされ、構造が複雑と
なる。

上述の底部構造における重要な問題点は、船体の全長に
わたり横方向の水流が生じることである。

この流れはボートのぬれ表面の増大につながる。

前述の構造によりボートは局所的には水から解放される
ので、抵抗を低減し速度を増加させることが可能となる
。しかし、横方向の流れによってボートの操縦性および
安定性が低下し、荒波に対しても望ましい挙動を実現す
ることはできない。

本発明は前述の欠点を解決しようとするものである。す
なわち本発明は、種々の使用状況下でも良好な操縦特性
を有し、荷重積載特性にすぐれ、経済的に製造可能であ
り、しかも所要駆動動力を低減することのできるボート
の底部構造を提案することを目的としている。

本発明は、ステップ付き構造におけるステップ形状の適
正化をはかり、例えば立上がりレースを併用することに
よって、底部の下側で横方向に流れる水を底部下方に向
けて偏向させ、その圧力差を荷重支持手段として活用す
ることができるとの着想に基いてなされたものである。

この場合、ステップ付きの底部構造は水の流速を顕著に
増加させる加速手段として機能する。かかる底部構造を
使用することにより、底部と、その下側における流れと
の接触を確保し、従来のステップ付き底部構造における
ごとき流れのはく離を防止することができる。流れは底
部との接触状態に保たれるが、ステップを設けたこと並
びに負圧の作用により、船体の近傍にはボートの底部と
水との間の摩擦を減少させる渦または小気泡が生成され
る。

■字形状底部を有するボートにおいて水は常にキールか
ら舷側に向けて外向きに流れるが、同時に後方に向けて
流れる間にキールと平行な方向までには至らないものの
キール側に向けて偏向される。

本発明においては２〜４個、好適には３個のステップを
設ける。さらに、底部構造には立上がりレースをも設け
るのが有利であり、かかる立上がりレースをステップと
併設することは公知ではない。立上がりレースの数は底
部の各側について２〜６個、好適には３〜５個とする。

立上がりレースは従来技術におけるとは逆向きに、すな
わち角度が急で面積の小さいレースの側面がキール側に
位置するように配設する。かかる構成により水の外向き
の流れを阻止または緩和してボートの見かけの浮力を高
めることができる。

ステップの略直線状縁部はボートのキールに対して２０
°〜６０°の角度をなすように配置し、その角度はボー
トの形式に応じて適宜に設定することができる。

ステップのキール側の端部をキールから僅かに離間させ
てキールの両側にほぼ平滑な領域を形成する。この領域
はステップが配置されておらず、ボートの全長にわたっ
て延在するものであり、キャビテーションを防止し、プ
ロペラの円滑な作動を可能とする。

立上がりレースを有するステップ付き底部構造において
、その立上がりレースは水が舷側から側方に向けて流れ
るのを阻止し、またステップによりその後側のスペース
において生成される負圧は水の流れをキールに向けて偏
向させる。

本発明のステップ付き底部構造において、ステップは、
キールに近接する端部がキールから離間してキールとｔ
、ｔぼ平行に延在し、底部の側縁に近接する端部は側縁
から離間して側縁とほぼ平行に延在するように配置する
。その離間間隔はキールから底部側縁までの幅の５〜２
０％、好適には１０％とする。

端部の高さはボートの船尾から船首に向けて一様に変化
させ、端部を、底面の平面から均一に高さを増加させな
がら前方に向けて延在し、アールの付けられた前縁にお
いて終止する形状とする。

ステップの縁部の幅は底部の中央部分から舷側に向けて
一様に変化させる。かかる構成により、ステップのほぼ
垂直な縁部と端部とをもって一様に立上がり、かつ減少
するステップ構造の縁部が形成される。ステップの縁部
の高さは縁部が収束するアール点および底部の側縁に近
接する端部において最大となる。

本発明の底部構造においてステップは、底部底面から上
方に向けて立上がっているものと想定できるごとく形成
するのが有利である。この場合、ステップの７字のなす
角度が底部の側縁に向けて増大すると衝突の角度も増大
する。もっとも衝突角度が増大しても底部の７字のなす
角度も同時に増大するために底部の硬質感が助長される
ことはなく、却ってボートの水上走行がソフトなものと
なる。

本発明の底部構造において立上がりレースは、ボートの
船首においてシーム線に対してほぼ平行にキールに向け
て湾曲させ、かつキールまで延在させるのが有利である
。かかる構成により、立上がりレースによって船首の飛
沫をボートの下側に向け、ボートの走行を円満化するこ
とができる。

別の実ｍｓ様において、船体の舷側および底部の収束点
、ならびにステップの外端の外側におけるシームライン
に沿って下向きに凹形状を呈する溝を形成し、この溝を
ボートの全長にわたって延在させる。この溝により、底
部で生成されて舷側に向けて流れる飛沫を下向きに偏向
させ、キールに対して直角方向の流れを軽減する。

本発明の一実施態様において、ステップ表面は相互にほ
ぼ平行に配置する。他の実Ｍ態様においてステップ表面
は拡がり形状に形成し、衝突角度を最後部のステップに
ついて最大とし、最前部のステップについて最小とする
。

本発明の一実施Ｈ様において、ステップ付き底部構造は
適当なキールを有するヨツト等のボートに設ける。本発
明のボート用底部は排水船体構造を有するボートその他
の船舶においても有効に機能を発揮するものである。

ボートの底部下側における水の流れは、本発明の底部構
造によれば、全ての流れがもっばらボートの後部のみか
ら流出するように偏向させることができる。側方に向け
ての流れはほぼ完全に防止される。したがって排水およ
びボートの沈み込み走行が防止され、底部のぬれｌ１２
ｉ８１が減少し、ボートをより容易に走行させることが
可能となる。本発明を適用したボートは荷重のかなりの
変動に対してもあまり影響を受けない。

ステップ付き底部構造はトリム効果を発揮する。

ボートの後部が沈み込むため舷側における衝突角度が減
少し、押上げ力が生じる。したがって荷重や波の変化に
際してもボートの姿勢を一定に保つことが可能となる。

本発明を適用したボートはその自己トリム特性によって
常に望ましい姿勢を保持し、立上がりレースを設けたス
テップ付き底部構造により滑走時のねれ面積を最小化す
ることができる。前方および側方に向けられる飛沫を除
去しうるので消費エネルギを低減することが可能となる
。したがって、モータの所要動力を低減でき、＾連化が
達成できるので経済性が向上する。ボートを試験走行に
供したところ、荷重および波の変動の影響が完全に排除
され、全速でのタイトコーナリングに際しても優れた安
定性の得られることを確認した。

以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図に示すボートはキール１、側板２、船尾３および
底面４を具えている。本発明によるステップ５は底面４
上に形成されるものである。各ステップは底面から立上
がった形状を有する。ステップには船首に向けて高さを
一様に増加させた垂直端部６と、底面側縁部の近傍に位
置する端部７と、キールから底面側縁部に向けて高さを
一様に増加させた縁部８と、縁部６．７．８により限定
されるステップ面１８とを設ける。ステップ５の表面上
に相互に平行な２つの立上がりレース１０とシーム線９
とを設ける。立上がりレースはステップの後縁部から、
すなわち前述の縁部８または船尾３から延在させる。立
上がりレースの前端部は前記縁部８から離間した位置に
配置する。側部立上がりレース１１はシーム線９と平行
に湾曲させ、キール１から離間した位置において終止さ
せる。

ステップ５とキール１との間に平滑な底面領域１２を残
存させる。ステップ５とシーム線９との間に下向きの凹
面、すなわち溝１９を形成する。

第２図は第１図の■−■線に沿うボートの底部構造の断
面図である。第１図で用いたと同一の参照数字は対応す
る構成要素を表わすものである。

立上がりレース１０は、キール１と対向する表面１９が
側板２と対向する表面２０より狭まるように底面上に形
成されている。

第３図は本発明による底部構造Ａによる水の流れ方向、
ならびに立上がりレースを有する通常のＶ字形状をなす
底部構造Ｂによる水の流れ方向を示すものである。

！ｙＶ字形状なす通常の底部構造Ｂにおいて、水の流れ
、４よボート１４の船首ではキールから急角度で離間し
、船尾ではキールに向けて偏向するがキールからは常に
離間している。

Ｖ字形状を有する本発明の底部構造Ａの場合には、ステ
ップ５と立上がりレース１０とが設けられているため、
水は次のごとく流れる。すなわち、ボート１４の船首に
おいて最も前側に位置する立上がりレース１１は前方の
飛沫をボートの下側に誘導する。第１のステップ１５に
衝突する流れは負圧の作用下で生じるものであり、この
負圧は水、をステップの縁部に沿って、かつキールに向
けて流す機能を発揮する。同様の流れは中央部および後
部のステップ１６．１７においても生じる。中央部では
キール１の両側に平滑面を形成したことにより、プロペ
ラを支障なく作動させることができる。下向きとされた
溝１３により飛沫を側板に達する際に下向きに偏向させ
ることができる。

上述のごときパターンの流れを生じさせることができる
ため、水を底部下側領域に集中させ、当該領域からの飛
散を阻止することができ、したがって積載荷重を良好に
支持することが可能となる。

これにより水の抵抗が低下し、ボートの運動特性が向上
する。ステップ面に拡がり形状をもたせる場合には、衝
突角度は第１ステツプ１５において最小であり、最後の
ステップ１７において最大である。

上述の底部構造を具えるボートを高速で滑走させる場合
には最も望ましい運動特性を実現することが可能となる
。積載荷重の増加に伴なって衝突角度が増加傾向を呈す
るので、ボートを押上げる反力を生じさせることができ
る。その結果、本発明のボートは積載荷重の変化による
影響をあまり受けない。同様の理由から、本発明による
底部構造は荒波時にも有効に機能するものであり、ボー
トの走行を平滑化しうるちのである。

本発明が上述の実施例のみに限定されるものではなく、
その範囲内で種々の変形・変更が可能であることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるステップ付き底部を有するボート
の底面を示す斜視図、 第２図は第１図の■−■線に沿うボートの断面図、 第３図はボートの底面に沿う流れのパターンを示す説明
図である。 １・・・キール　　　　　２・・・側板５・・・ステッ
プ　　　　８・・・略直線状縁部９・・・シーム線　　
　　１０・・・立上がりレース１２・・・平滑領［１３
・・・凹溝 １９、２０・・・立上がりレースの表面Ｆｉｇ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２つの連続ステップ（５）を具えるボー
   トの底部構造において、前記ステップ（５）として略直
   線状を呈するも端部ではボートの長手方向に向けて湾曲
   させた２〜４個のステップを設け、これらステップの略
   直線状縁部（８）がキール（１）に対してなす角度を約
   ２０°〜６０°に設定したことを特徴とする底部構造。 ２、特許請求の範囲第１項記載の底部構造において、立
   上がりレース（１０）を具え、該レースのキール（１）
   に対向する表面（１９）をボートの側板（２）に対向す
   る表面（２０）より狭く形成したことを特徴とする底部
   構造。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の底部構造
   において、ボートの側板（２）とシーム線（９）上にお
   ける底部との間の収束点に下向きの凹溝（１３）を形成
   し、該凹溝をボートのほぼ全長にわたって延在させて側
   板に向かう飛沫を下向きに偏向させることを特徴とする
   底部構造。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１つに記
   載の底部構造において、キール（１）に近接するステッ
   プ（５）の端部（６）はキールから側板側に所定距離だ
   け離間させて配置して、キールの両側にボートのほぼ全
   長にわたって延在するほぼ平滑な領域（１２）を形成し
   たことを特徴とする底部構造。 ５、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１つに記
   載の底部構造において、ステップ （５）の略直線状縁部（８）がキール（１）に対してな
   す角度を、最後端のステップについて最大、最前端のス
   テップについて最小としたことを特徴とする底部構造。