(57)【要約】      （修正有）【課題】デッキ上にプロペラや舵などを設けて水面や土泥上を滑走させる際に、迅速に方向転換させる船舶を提供する。【解決手段】船底側がほぼフラットに構成された船体２と、その船体２のデッキ上に設けられたプロペラと、当該プロペラの後方に設けられた舵５と、船体２の長手方向の中央よりも船首に設けられ、当該長手方向に沿って起立する板状の空中ラダー２２とを設けるようにする。そして、舵５を切ることによって船体２を回転させ、船首側に設けられた空中ラダー２２に風を当てて揚力と抗力を発生させる。そして、その揚力と抗力によって船首側をいち早く回転させ、船尾を回転方向に向けて迅速に回転方向に進ませるようにする。【選択図】図７
2015000596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッキ上に設けられた回転可能なプロペラと、
当該プロペラの後方に設けられた舵と、
船体の長手方向の中央よりも船首側に設けられ、長手方向に沿って起立する板状の空中ラダーと、
を設けてなることを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記プロペラを回転させるエンジンを、船体の長手方向の中心軸上に設け、
前記空中ラダーが、船体の右舷側および左舷側にそれぞれ起立して設けられるものである請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記空中ラダーが、起立状態と水平状態とで切り換え可能に設けられたものである請求項１に記載の船舶。
【請求項４】
前記空中ラダーが、前記長手方向に対する角度を変更可能にしたものである請求項１に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面や土泥上を滑走する船舶に関するものであり、より詳しくは、デッキ上に設けられたプロペラや舵などを用いて旋回しやすくした船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水深の浅い水面や土泥上を走行する船舶では、プロペラや舵をデッキ上に設けるとともに、船底側をほぼフラットな状態にして水面や土泥上を走行できるようにしている（特許文献１など）。このようにすれば、船底側をほぼフラットな状態にしているため、例えば、水田などのように水深の浅い場所で除草剤を散布しながら走行するような場合、船底が水底に接触するようなことがなくなる。
【０００３】
しかしながら、このように船底側をフラットな状態にした場合、水底への接触を防止することができるというメリットがある反面、直進安定性が悪くなるばかりでなく、方向転換の為に後部側の舵を切ったとしても、例えば、図１０に示すように、後部側のみが方向転換するだけであって、しばらく船舶自体はそのまま直進してしまうといった問題がある。このため、従来では、後部側にプロペラや舵を左右に一対設けるとともに、これらの各プロペラや舵を独自に駆動させることによってモーメントを与えて方向転換させるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２３３９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにプロペラを左右一対設けて旋回させるようにした構造においても、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、このような船舶にプロペラを左右一対設けるようにした場合、コストが高くつくばかりでなく、船体自体が重くなるため、船底が水底に接触してしまう可能性がある。さらには、このようにプロペラを左右に設けたとしても、一般に、船体の横幅は狭く構成されているため、回転のための大きなモーメントを与えることができず、高速走行時などにおいては、迅速に方向転換させることができない。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、デッキ上にプロペラや舵などを設けて水面や土泥上を滑走させる際に、迅速に方向転換させることのできる船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明における船舶は、上記課題を解決するために、デッキ上に設けられたプロペラと、当該プロペラの後方に設けられた舵と、船体の長手方向の中央よりも船首側に設けられ、当該長手方向に沿って起立する板状の空中ラダーとを設けるようにしたものである。
【０００９】
このように構成すれば、船尾側の舵を切って船体を回転させる際に、船首側に設けられた空中ラダーに揚力や抵抗などを発生させることができ、船首側をいち早く回転させて船尾を回転方向に向けることができる。そして、その船尾側を回転方向に向けることによって、迅速にその方向へと走行させることができるようになる。
【００１０】
また、このような発明において、前記プロペラを回転させるエンジンを、船体の長手方向の中心軸上に設け、また、前記空中ラダーを、船体の右舷側および左舷側にそれぞれ起立して設けるようにする。
【００１１】
このように構成すれば、スムーズな空気の流れを有する右舷側や左舷側に沿って空中ラダーを設けているため、高速走行時における直進安定性を確保することができる。
【００１２】
さらに、前記空中ラダーを、起立状態と水平状態とを切り換えられるようにする。
【００１３】
このように構成すれば、強い横風などを受けた際に、空中ラダーを水平状態にすることによって、横風による横流れを防止することができるようになる。
【００１４】
また、前記空中ラダーを、長手方向に対する角度を変更可能にすることもできる。
【００１５】
このように構成すれば、船首側の空中ラダーの角度を変えることによって、方向転換時における揚力や抵抗などを大きくすることができ、より迅速に方向転換を行わせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の船舶では、デッキ上に設けられたプロペラと、当該プロペラの後方に設けられた舵と、船体の長手方向の中央よりも船首側に設けられ、当該長手方向に沿って起立する板状の空中ラダーとを設けるようにしたので、船尾側の舵を切って船体が回転する際に、船首側に設けられた空中ラダーに揚力や抵抗などを与えることができ、船首側をいち早く回転させて船尾を回転方向に向けることができるようになる。そして、船尾側をその回転方向に向けることで、迅速にその回転方向へと走行させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す船舶を示す側面概略図
【図２】同形態における船舶の平面概略図
【図３】同形態における船舶の正面概略図
【図４】同形態における舵を示す図
【図５】同形態における船舶の方向転換を示す図
【図６】同形態における船舶の直進時における横流れを示す図
【図７】同形態における船舶の船首を方向転換させる図
【図８】他の実施の形態における空中ラダーを傾倒させる図
【図９】他の実施の形態における空中ラダーの角度を変更させる図
【図１０】従来例における船舶の方向転換を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
この実施の形態における船舶１は、例えば、水田を走行しながら除草剤を散布できるようにしたものであって、図１に示すように、比較的水深の浅い水面に浮かべられる船体２と、その船体２に設けられた除草剤散布機３と、風を後方に吹き出すプロペラ４と、そのプロペラ４の後方に設けられた舵５とを備えて構成されている。そして、特徴的には、その船体２における長手方向の中央より船首側に、起立した板状の空中ラダー２２を設け、これによって直進安定性を確保するとともに、方向転換時において、船首側をいち早く回転させて、船尾側を回転方向に向けられるようにしたものである。以下、本実施の形態における船舶１の構成について詳細に説明する。
【００２０】
まず、この船舶１を構成する船体２は、厚み１〜５ｍｍ程度のポリエチレンによって、平面視において長方形状をなすように構成されるものであって、内部を中空状にすることによって軽量化を図り、これによって、水深の浅い水田でも走行できるようにしている。また、この船体２の底面側には、センターボードやキールなどの突起を設けないようにしており、これによって、浅い水田における水底に接触させないようにしている。しかしながら、このように底面側に突起を設けないようにすると、水底への接触を防止することができる反面、直進安定性や操舵性に欠けるという欠点があり、舵５を切ったとしても、しばらくは直進したままの状態となってしまう。このため、このような突起を設けることなく、ある程度の直進安定性を向上させるために、図３に示すように、船底に長手方向に沿った複数の凹部２１を設けるようにしている。
【００２１】
この船体２上に設けられる除草剤散布機３は、水田に除草剤などの被散布物を散布できるようにしたものであって、船体２の中心軸上に設けられたタンク３０内の除草剤を散布できるようにしている。ここで除草剤を散布する場合、船舶１の速度によってノズル３２からの排出量を調整するようにしておく。ここでは、プロペラ４の駆動源であるエンジン４０の排ガスをタンク３０内に供給する供給管３１をタンク３０に取り付け、その供給管３１によってタンク３０内を加圧する。そして、その圧力によって排出された除草剤を後方のノズル３２から水田に散布させるようにしている。なお、ここでは、排圧によって散布量を調整できるようにしているが、ノズル３２の孔径を調整することによって除草剤の排出量を調整できるようにしてもよく、あるいは、排出量を調整することなく、常に一定量の除草剤を排出させるようにしてもよい。また、除草剤を散布する場合、後方のノズル３２から水田に散布させるようにしているが、タンク３０からプロペラ４に向けて排出し、そのプロペラ４から除草剤を拡散させて散布させるようにしてもよい。
【００２２】
一方、このプロペラ４は、船体２の上面中央から後方に設けられるものであって、複数設けられたプロペラ４をエンジン４０で回転させることによって後方への推進力を得られるようにしている。このエンジン４０は、船体２の中心軸状に設けられており、燃料タンク４４に貯留されたガソリンで駆動できるようになっている。
【００２３】
このプロペラ４の後方に設けられる舵５は、図２に示すように、船体２の左右方向に一定の間隔を設けて一対設けられるものであって、図４に示すように、Ｘ軸方向への長さが比較的長く設定された第一ブレード５１と、この第一ブレード５１の後端側のヒンジ５５で連結され、Ｘ軸方向の長さが比較的短く設定された第二ブレード５６とを設けて構成されている。このうち、第一ブレード５１は、その中央付近に設けられた第一回転軸を中心に回転できるようになっており、船体２に取り付けられた第一アクチュエーター５２を用いて角度を調整できるようになっている。このとき、第一ブレード５１の角度としては、通常の前進走行時においては、Ｘ軸に沿った方向としておき、逆進走行時においては、図５（ｄ）に示すように、Ｘ軸の軸方向から船体２の左右両外側に６０度〜８０度の範囲内に設定する。そして、このように角度を最大限変更した場合に、平面視において、その後端側がプロペラ４の回転半径の外側近傍（好ましくは、プロペラ４の外側）に位置するようにしている。なお、この第一ブレード５１の角度を変える場合、図４に示すように、その第一ブレード５１の下辺に取り付けられたＬ字状のプレート片５３に、第一アクチュエーター５２からの連結部材５４を連結させ、この連結部材５４を軸方向に進退させることによって第一ブレード５１の角度を制御する。なお、この第一ブレード５１の角度調整については、エンジン４０と同様に、後述するコントローラー６の制御部６１によって制御される。
【００２４】
一方、第二ブレード５６は、この第一ブレード５１の後端側に設けられたヒンジ５５で連結されており、第二アクチュエーター５７によって第一ブレード５１との角度を調整できるようになっている。この第二ブレード５６の角度を調整する場合、第一ブレード５１に取り付けられた第二アクチュエーター５７と、第二ブレード５６の下辺に取り付けられたＬ字状のプレート片５８との間に第二連結部材５９を取り付け、この第二連結部材５９を軸方向に進退させるように第二ブレード５６を制御する。この第二ブレード５６の制御についても、同様にコントローラー６の制御部６１によって第一ブレード５１とともに制御される。
【００２５】
この制御部６１は、図１に示すラジコンのコントローラー６に設けられるものであって、上下方向に傾倒される第一ジョイスティック６２と、左右方向に傾倒される第二ジョイスティック６３などを設けて構成される。そして、第一ジョイスティック６２を上方に傾倒させることによってエンジン４０を正方向に回転させ、逆に、下方に傾倒させることによってエンジン４０を逆方向に回転させる。また、第二ジョイスティック６３を右側に傾倒させることによって舵５を右に切って右旋回できるようにし、逆に、左側に傾倒させることによって左旋回できるようにしている。
【００２６】
このような構成において、船体２の船首側には、長手方向に沿った板状の空中ラダー２２が設けられる。この空中ラダー２２は、船体２の長手方向に沿ってデッキから起立するように設けられるもので、直進時においては直進安定性を確保するとともに、また、回転時においては船首側をいち早く回転させて船尾側を回転方向に向けるようにする。
【００２７】
ここで、この空中ラダー２２の第一の実施の形態について説明する。第一の実施の形態では、空中ラダー２２を右舷側と左舷側に一対設けるようにしている。このように右舷側と左舷側に一対設けるのは、船体２の中心軸上にはタンク３０やエンジン４０などを有しているため空気の流れが悪くなるため、より空気の流れがスムーズな部分に設けることによって揚力や抗力を発生しやすくさせるためである。また、このように左右に設けると、空中ラダー２２の高さを余り高くしなくても船首側の揚力や抗力などを増やすことができ、空中ラダー２２を高くすることによる横風による影響を小さくすることができる。ここで、空中ラダー２２の高さとしては、横風の影響などを考慮して、図３に示すように、船体の中央に設けられた凸状物であるタンク３０の高さに対して、±３０％の範囲内の高さとしておくとよい。このようにすると、横風が当たったときに、タンク３０とほぼ同じ高さの空中ラダー２２に均一に風が当たるため、横風によって船首のみが回転してしまうということがなくなる。また、この空中ラダー２２の取り付け位置としては、船体２の長手方向の中央よりも船首側にのみ設けるようにする。すなわち、空中ラダー２２を船体２の長手方向の全体に設けると、舵５を切ったとしても空中ラダー２２の揚力と抗力のベクトル中心が船体２の中心位置となってしまい、船首側のみを回転させることができなくなってしまう。このため、少なくともこの空中ラダー２２については、船体２の長手方向の中央よりも船首側に設けるようにする。
【００２８】
このように構成された船舶１を回転させる際の作用について説明する。
【００２９】
まず、図６（下図）に示すように、船舶１を直進させると、空気が船体２の長手方向に流れ、この空気が船体２の右舷側と左舷側に設けられた空中ラダー２２に流れて、直進安定性を確保することができる。また、このように船舶１が直進している際に横風が当たった場合（図６（上図））、船首側の空中ラダー２２と凸状物であるタンク３０や、エンジン４０、後方の舵５などに均一に当たり、船体２が回転することなく、船首の方向を保つことができる。
【００３０】
次に、船舶１を方向転換させる場合を図７に示す。直進状態から舵５をいずれか一方に切ると、船尾が振れて船体２が回転する。しかしながら、この状態では、船底側にキールなどの大きな突起を設けていないため、しばらく船体２は直進した状態となる（図１０の状態）。しかし、この実施の形態では、舵５を切ることによって船体２が回転し、その際、船首側に設けられた空中ラダー２２に斜め方向から空気を当てることで、その空気によって揚力と抗力を発生させ、船首側をいち早く回転させることができる。そして、船首側を回転させることにより、船尾側をその回転方向に向けることができ（図７（上図参照））、その方向にプロペラ４からの空気を出力させて、その方向へと走行させることができるようになる。
【００３１】
このように上記実施の形態によれば、デッキ上に設けられたプロペラ４と、当該プロペラ４の後方に設けられた舵５と、船体２の長手方向の中央よりも船首側に設けられ、当該長手方向に沿って起立する板状の空中ラダー２２とを設けるようにしたので、船尾側の舵５を切って船体２が回転する際に、船首側に設けられた空中ラダー２２に揚力や抗力などを与えることができ、船首側をいち早く回転させて船尾を回転方向に向けることができるようになる。そして、船尾側をその回転方向に向けることで、迅速にその回転方向へと走行させることができるようになる。
【００３２】
また、このエンジン４０を、船体２の長手方向の中心軸上に設け、また、空中ラダー２２を、船体２の右舷側および左舷側にそれぞれ起立して設けるようにしたので、スムーズな空気の流れを空中ラダー２２に流すことができ、高速走行時における直進安定性を確保することができるようになる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００３４】
例えば、上記実施の形態では、空中ラダー２２をデッキ上に起立させて設けるようにしたが、図８に示すように、この空中ラダー２２を起立状態（破線）と水平状態（実線）との間で切り換えられるようにしてもよい。そして、強い横風を受けて船体が横流れするような場合は、空中ラダー２２を水平状態にして横風の影響を受けないにようにしてもよい。この空中ラダー２２の起立状態と水平状態の切換については、例えば、その空中ラダー２２をヒンジ２３で船体に回動可能に取り付けておき、図示しないソレノイドやモーターなどの駆動源を用いて切り換えられるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態では、右舷側と左舷側に空中ラダー２２を設けるようにしたが、これらの取り付け位置や数については、これに限定されるものではなく、１枚だけであってもよく、あるいは、３枚以上であってもよい。
【００３６】
さらに、上記実施の形態では、空中ラダー２２を一枚の板状の部材で構成するようにしたが、図９の概念図に示すように、この空中ラダー２２の一部を舵５のように屈曲できるようにしておき、コントローラー６を用いてその角度を変更できるようにしてもよい。このような角度の変更方法としては、例えば、舵５の角度に連動して、空中ラダー２２の可変翼２４を舵５と同じ角度となるように切って方向転換を迅速に行わせるようにするとよい。このようにすれば、後方の舵５を切って船体２を回転させた際、船首側に当たる斜め方向の風を翼状の空中ラダー２２に当てることができ、より大きな揚力や抗力を発生させて船首側を早く回転させることができるようになる。
【００３７】
また、上記実施の形態では、水田に除草剤や肥料などの被散布物を散布させる模型の船舶１を例に挙げて説明したが、人や荷物などを搬送させる船舶（ホバークラフトなども含む）などに適用することもできる。但し、この場合、空中ラダー２２を設けると操縦席からの視認性が悪くなるため、空中ラダー２２を傾倒可能な状態にしておくとともに、その空中ラダー２２を透明な部材で構成しておくとよい。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・船舶
２・・・船体
２２・・・空中ラダー
２３・・・ヒンジ
２４・・・可変翼
３・・・除草剤散布機
３０・・・タンク
３１・・・供給管
３２・・・ノズル
４・・・プロペラ
４０・・・エンジン
５・・・舵
５１・・・第一ブレード
５２・・・第一アクチュエーター
５３・・・プレート片
５４・・・連結部材
５５・・・ヒンジ
５６・・・第二ブレード
５７・・・第二アクチュエーター
５８・・・プレート片
５９・・・連結部材
６・・・コントローラー
６１・・・制御部
６２・・・第一ジョイスティック
６３・・・第二ジョイスティック
【図１】
2015000596.tif 000003
【図２】
2015000596.tif 000004
【図３】
2015000596.tif 000005
【図４】
2015000596.tif 000006
【図５】
2015000596.tif 000007
【図６】
2015000596.tif 000008
【図７】
2015000596.tif 000009
【図８】
2015000596.tif 000010
【図９】
2015000596.tif 000011
【図１０】
2015000596.tif 000012