JPS6393694A - 水面上の船の推進システム - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は水面上の船の推進システムに係り、特に、し
かしこれに限られないが、波動エネルギを利用して、又
は船を所定の水平位置から上向き又は下向きに交互に振
動させて船を推進する種の推進システムに関する。

［発明の従来技術］ 水面上の船が一定の位置にあり入射波からの水圧から船
を前方に推進するエネルギが与えらる場合、又は船が所
定の水平位置から上向き又は下向きに交互に揺動可能と
されており、これにより船が前方に推進される場合のい
ずれかに用いられる水面上の船の推進システムを提供す
るための種々の試みが為されてきた。

例えば、米国特許第３４５３９８１号は、可撓性を有す
るフィン（水平舵）の推進部材を組込んでいる推進シス
テムを備えてなる水面上の船を開示している。この種の
システムでは、システムに使用された可撓性を有するフ
ィンにより与えられるストロークが比較的に小さいこと
から、比較的小さな動力が船に供給され、つまり船の前
進運動は比較的小さい。また、このような船は、水面が
平静であり波動がない場合には前方に推進されることが
できない。

他の推進システムが米国特許第３７７３０１１号に開示
されている。しかし、このシステムは船を前方に推進す
るのに使用者によって船を交互に上下に撮動させること
を必要としており、入射波の波動エネルギを利用するこ
とができない。このシステムでは使用者を相当早く疲労
させ、且つ船の前進運動が殆どないという短所を有して
いる。

このことから、船を前方へ推進させるために入射波の波
動エネルギを利用可能な推進システムであるとともに船
を前方へ推進させる波動エネルギが殆ど得られない場合
には、船を振動させることにより前方に推進可能である
水面上の船の推進システムが求められている。

［発明の目的］ 従って、この発明の第１の目的は水面上の船の推進シス
テムであって、入射波からの水圧が船に作用して、交互
に上下動する船の縦揺れが船から推進システムにエネル
ギ変換される水面上の船の推進システムを提供するにあ
る。

この発明の第２の目的は、水面上の船の推進システムで
あって、船から推進システムにエネルギ変換するように
船を上下に交互に縦揺れさせた場合に、船が前方に推進
されることが可能なものを提供するにある。

この発明の第３の目的は水面上の船の推進システムであ
って、水圧に抗して推進システムを所定の水平位置から
上下方向に交互に揺動させる駆動手段を利用して船を前
方に推進可能なものを提供するにあり、ここではこの推
進システムの有する弾性により推進システムが付勢され
てその水平位置まで復帰し、これにより船が前方に推進
される。

この発明の第４の目的は水面上の船の推進システムであ
って、入射波から推進システムに作用する水の持上刃が
この推進システムを所定の水平位置から上下方向に交互
に曲げるようなものである場合に、推進システムの可撓
性及び弾性によ□り推進システムが付勢されてその水平
位置に復帰され、これにより船が前方に推進される水面
上の船の推進システムを提供するにある。

従って、この発明の実施態様は、概ね不撓性のフィン部
材と、概ね不撓性のフィン部材に取付けられた弾性を有
する連結手段を具備する突出部材であって、水線に平行
な軸線沿いに水面下で保持されるように船に接続される
突出部材とを備えてなる水面上の船の推進システムを提
供するものである。

［発明の実施例］ 第１図及び第２図を参照して説明する。第１図及び第２
図には、水面上の船とこの発明において開示される推進
システムとに作用する理論的な作用力が示されている。

この推進システムは、一端が船１１に固着され、他端が
可撓性を有する連結部材１２に取付けられた細長状の不
撓性の突出部材１０を備えてなり、連結部材１２は概ね
不撓性のフィン１３に接続されている。入射波の持上げ
カＦｕは推進システムに作用して反力Ｆ３を発生させ、
この反力Ｆ３は船の水線に平行な分力Ｆ４と垂直な分力
Ｆ２とを有している。力Ｆ４が水上の船を前方に推進さ
せる力である。船が長さｎｌ−の突出部分を備えている
とすると、Ｆ４は以下の式によって決まる、 Ｆｕ　　’Ｘ　　Ｌ　　＝　　Ｆｓ　　（ｎ＋１）Ｌこ
こでＦｕは船に作用する持上げ力の合力であり、しは船
の重心Ｇから船に作用する餅上げ力Ｆｕの作用中心まで
の距離であり、ｎは正の整数である。これにより、 Ｆｓ　　＝　　（Ｆｕ　　ｘ　　Ｌ）／Ｌ　（ｎ＋１）
−Ｆυ／　（ｎ＋１　） Ｆ４／Ｆ３　　＝　　ｃｏｓＡ そして、　Ｆｓ　　＝　　Ｆ４／Ｃ０８Ａ従って、　Ｆ
υ／　（ｎ＋１　） −Ｆ４／Ｃ０８Ａ 故に　Ｆ４　　＝Ｆｕ　・ＣＯ３Ａ／　（ｎ＋　１　）
−推進力 第１図および第２図から明らかなように、船に到達する
入射波は船１１に力Ｆｕ及びフィン１３に反力Ｆ３を発
生させるものである。船１１への持上刃Ｆｕは船の重量
に比較して非常に大きく波動により発生するエネルギは
船からフィン１３へ不撓性の部材１０と可撓性を有する
部材１２とを介して伝達される。これらの力は組合さっ
て船を前方に推進させる。船１１への持上刃Ｆｕは、勿
論フィン１３に作用する反力Ｆ３よりも遥かに大きなも
のであり、波動により生みだされる巨大なエネルギが、
可撓性のある部材１２を曲げることにより船からフィン
１３に伝達される。

第２図の力Ｆ５は入射波により生みだされる力を表わし
ている。波は水面をうねらせるため波頭が下向きの力Ｆ
５を発生させ、概ね不撓性のフィン１３を力Ｆ３ととも
に下向きに移動させる。力Ｆ３は船の本線に平行な分力
Ｆｓと垂直な分力Ｆ２とを有している。力Ｆ４は水面上
の船を前方に推進させる。概ね不撓性のフィンは、概ね
不撓性のフィン１３と細長状の突出部材１０との間に接
続された可撓性を有する連結部材１２が曲がることによ
って、交互に上下動することができ、細長状の突起部材
１０は更に船１１の船尾に接続されている。

第２図において、 Ｆｓ　　＝　　Ｆｓ Ｆ４　　＝　　Ｆｓ　　ｃｏｓＡ 可撓性を有する連結部材の反発力は従って、可撓性を有
する突出部材が船の水線と平行であるがそれより下の通
常位置に戻ろうとするため、反対方向の力を発生させる
。

概ね不撓性のフィン部材１３は、微少な変形を為す。し
かし、フィンの変形は推進力の大きな損失となり、従っ
て速く移動している間、この推進システムの効率を低下
させる。このことから、変形角Ｒ°は小さなものとする
べきである。

第３図には、船に加えられた外力による推進システムへ
の作用が示されている。荷重Ｗが船尾に加えられた場合
には、これに応じて推進システムは下向きに移動する。

フィンへの水圧により可撓性のある突出部材は第３図の
ように曲げられる。

代りに、荷重が船首に加えられた場合には、推進システ
ムは上向きに移動して可撓性のある連結部材を第３図に
示されるものとは反対向きに曲げさせる。この交互の上
下の縦移動により、船への外力により生みだされたエネ
ルギが突出部材に伝達されるので、船を前方に移動させ
る。

第３図において、Ｅは持上げ力Ｆｕの作用中心から船に
加えられる荷重の作用中心Ｗまでの距離である。

従って、 Ｆ４／ＦＢ　　＝　　ｃｏｓＡ ＷＥ　　＝　　Ｅ（ｎ＋１）Ｆｓ Ｆ４　／ＣＯ３Ａ　　＝　　Ｗ／　（ｎ＋１　）Ｆ４　
　＝　　Ｗ　ｃｏｓＡ／　（ｎ＋１）第４図には、推進
システムへの外力Ｆ１の作用が示されている。推進シス
テムの可撓性を有する突起部材１２に交互に上下向きに
加えられる外力によって船は前方に推進される。

第４図において、Ｂは第６図の点３１からの距離であり
、点３１には駆動手段３０のロープが連結され、ロープ
はローププーリ３４及び３５が結合されている点に連結
されている。

Ｆ４／Ｆ３　　＝　　Ｃ０８Ａ ＦＩＢ　　＝　　ＦＢ　　（ｎ＋１）ＢＦ４／Ｃ０３Ａ
　　＝　　Ｆｔ／（ｎ＋１）Ｆ４　　＝　　Ｆｔ　　ｃ
ｏｓＡ／　（ｎ＋　１　）第５ａ図はこの発明による推
進システムを使用した玩具の船の右側面図である。この
船は浮き本体２０と、竜骨２１とを有しており、竜骨２
１に推進システム２２が固着されている。浮き本体２ｏ
はそれぞれ前および模の凹所２３及び２４を有しており
、凹所内に使用者が足をいれて船を縦揺れさせる様にし
て前後に揺動させ、第３図に示された推進システムへの
作用力を発生させる。第５ｂ図はその平面図であり、第
５Ｃ図はその横断面図である。

第４図に開示されるような推進システムに加えられる外
力Ｆ１は、第６図に示される駆動手段を使用して可撓性
のある突出部材に加えられる。この実施態様により、使
用者は不撓性の突出部材３２とフィン３３との間で可撓
性のある弾性部材３１に接続された駆動手段３０を使用
して船を推進させることができる。これは一連のロープ
プーリ３４．３５、及びロープ束３６．３７を用いてな
される。ペダル３８は可撓性のある突出部材３１に振動
運動を加えるのに用いられる。第７図は第６図に示され
る駆動手段どともに用いる玩具が示されている。

第７図には、例えば第６図に示されるような駆動手段を
覆って装着される船体５０が示されている。図示されな
い従来の手段によって舵５６に取付けられるロープ５４
に取着されたステアリングハンドル５２が装備されてお
り、ステアリングハンドル５２により船の操舵が可能に
なる。船には竜骨５８が備えられている。

この発明の推進システムは、普通のボート、例えば第８
図及び第９図に示されるようなヨツトにも取付は可能で
あり、波動エネルギを利用しての船の前進運動を可能に
し、これは特にしけや海が荒れている際に効果的である
。この推進システムは船の竜骨に固定してしまうもので
もよい。

第１０図には、推進システムの他の実施態様が示され、
可撓性のある突出部材かばねジヨイント４０′ｒ−置換
えられており、ばねジヨイント４ｏは概ね不撓性のフィ
ンを船に固着された不撓性の突出部材に連結している。

第１１図は第１０図のばねジヨイントの断面図である。

　第１２ａ図は、望遠鏡の筒の様な入れ子式構造の推進
システムの側面図と、推進システムを船、救命ボート又
はゴム製いかだへ取付ける方法とを示している。　第１
２ｂ図はその平面図である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、入射波により船及び推進システム
に作用する理論的な力を表わす図、第３図は外力Ｗが船
に加えられた場合に推進システムに作用する理論的な力
を示す図、第４図は外力Ｆ！が推進システムに加えられ
た場合に、フィンに作用する理論的な力を示す図、第５
ａ、５ｂ。 ５０図は玩具に取付けられた推進システムを示す図、第
６図はこの発明の第３の目的による駆動手１３一 段を示す図、第７図は第６図の駆動手段とともに使用す
る玩具の図、第８図及び第９図はヨツトと共に用いるた
めの推進システムを示す図、第１０図はばねジヨイント
を用いた推進システムを示す図、第１１図は第１０図の
ばねジヨイントの断面図、第１２ａ図および第１２ｂ図
は推進システムに用いる入れ子式構造を示す図、第１３
図はフィンの動きの詳細を示す図。 １０・・・突出部材、１１・・・船、１２・・・連結部
材、１３・・・フィン部材、３ｏ・・・駆動手段。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続補正書（方式） １０本件の表示 特願昭６２−１７０８２１号 ２、発明の名称 水面上の船の推進システム ３、補正をする者 本件との関係　　特許出願人 氏名　アダム・モモット ４、代理人 住所　東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビ
ル昭和６２年９月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、概ね不撓性のフィン部材と、前記フィン部材に取付
   けられた弾性を有する連結手段を具備する突出部材であ
   つて、水線に平行な軸線に沿って水面下に保持される様
   に船に結合された突出部材とを備えてなる水面上の船の
   推進システム。 ２、前記弾性を有する連結手段は、前記不撓性の突出部
   材を前記フィン部材に連結するばね付勢されたジョイン
   トからなる特許請求の範囲第１項に記載の水面上の船の
   推進システム。 ３、前記弾性を有する連結手段は、弾性を有する入れ子
   式の突出部材からなる特許請求の範囲第１項に記載の水
   面上の船の推進システム。 ４、前記不撓性の突出部材は、細長状で前記船と同一平
   面上にある様にして船に接続されている特許請求の範囲
   第１項に記載の水面上の船の推進システム。 ５、前記弾性を有する突出手段は、水平方向のフィンを
   使用する場合には縦断面方向の前記弾性を有する突出手
   段振動用の駆動手段に接続され、及び垂直方向のフィン
   を使用する場合には水平方向の前記弾性を有する突出手
   段振動用の駆動手段に接続されている特許請求の範囲第
   １項に記載の水面上の船の推進システム。 ６、前記不撓性の突出部材は、入れ子式の突出部材から
   なる特許請求の範囲第１項に記載の水面上の船の推進シ
   ステム。 ７、概ね不撓性のフィン部材は、フィン部材の縦方向の
   平面からある僅かな角度まで変形する特許請求の範囲第
   １項に記載の水面上の船の推進システム。 ８、前記不撓性の突出部材は、前記船から前記フィンに
   延出している特許請求の範囲第１項に記載の水面上の船
   の推進システム。 ９、前記弾性を有する連結部材は、前記船から前記フィ
   ンに延出している特許請求の範囲第１項に記載の水面上
   の船の推進システム。