(57)【要約】      （修正有）【課題】動力源を設けることなくトンネルの開口部における抵抗を低減することができるようにした、船舶のスラスターを提供する。【解決手段】船体１Ｂに横方向へ貫通して設けられ、内部にプロペラ６２Ｂが配置されたスラスタートンネル６１Ｂと、スラスタートンネル６１Ｂの内外とを連通する連通部６３Ｂと、船外からスラスタートンネル６１Ｂ内に流体を導入するとともに連通部６３Ｂから船外へ流体を排出する導入管８０と、を備える。導入管８０は、一端に設けられ、船体１Ｂの没水部１Ｗに開口した入口８１と、他端に設けられ、スラスタートンネル６１Ｂの内壁であって連通部６３Ｂに向かって開口した出口８２と、航行中に入口８１の方が出口８２よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造と、を有する。【選択図】図３
2015147533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に横方向へ貫通して設けられ、内部にプロペラが配置されたスラスタートンネルと、
前記スラスタートンネルの前記内部と船外とを連通する連通部と、
前記船外から前記スラスタートンネル内に流体を導入するとともに前記連通部から前記船外へ前記流体を排出する導入管と、を備え、
前記導入管は、
一端に設けられ、前記船体の没水部に開口した入口と、
他端に設けられ、前記スラスタートンネルの内壁であって前記連通部に向かって開口した出口と、
航行中に前記入口の方が前記出口よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造と、を有する
ことを特徴とする、船舶のスラスター。
【請求項２】
前記連通部の船首側の縁部に外方へ突設された突起部を備え、
前記圧力差発生構造として、前記出口が前記突起部により生成される負圧領域内に設けられる
ことを特徴とする、請求項１記載の船舶のスラスター。
【請求項３】
前記突起部は、前記船体の外板に対して略垂直に突設される
ことを特徴とする、請求項２記載の船舶のスラスター。
【請求項４】
前記突起部は、前記縁部に沿って延設される帯状の板である
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の船舶のスラスター。
【請求項５】
前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の船舶のスラスター。
【請求項６】
前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられ、前記入口の開口面積が前記出口の開口面積よりも大きく形成されている
ことを特徴とする、請求項５記載の船舶のスラスター。
【請求項７】
前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられ、
前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられるとともに、
前記入口は前記船体の船底にも設けられる
ことを特徴とする、請求項２〜４の何れか１項に記載の船舶のスラスター。
【請求項８】
前記船体の外板に開閉可能に設けられ、前記スラスタートンネルの開口部の一部を塞ぐカバーを備える
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の船舶のスラスター。
【請求項９】
前記カバーは、前記開口部のうち船首側を塞ぐ
ことを特徴とする、請求項８記載の船舶のスラスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のスラスターに関し、特にスラスタートンネルの開口部の抵抗を低減する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、船舶の接岸や離岸を容易にするためにサイドスラスター（以下、単にスラスターという）を備えた船舶が知られている。スラスターは、船体の左右を貫通して設けられたスラスタートンネル（以下、単にトンネルという）と、このトンネルの内部に設置されたスラスタープロペラとを備えており、作動時にはプロペラが回転することで横方向の推力を発生させる。
【０００３】
ところで、スラスターは航行中は使用されないため、航行中にもトンネルの開口部が開放されていると、開口部に沿う水流が乱れて抵抗が増加し、推進に必要な主機関の負荷の増大を招く要因となりかねない。このような事態を回避するために、トンネルの開口部に開閉可能なカバーを設け、スラスター作動時は開口部を開放し、航行中は開口部を閉鎖して抵抗を低減させる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、トンネルの開口部をカバーで閉鎖する代わりに、航行中にトンネルの開口部を覆う水カーテンを形成して、船体の推進抵抗を低減するようにした技術も提案されている。例えば特許文献２には、トンネルの前縁部の周長外板又はその内部に沿って、航行時にトンネルの開口部を覆う水カーテンを形成するように、海水又は水を噴射する噴射ノズルが配設された船舶が開示されている。この技術では、機関室又は補機室に配置されたポンプによって噴射ノズルに海水又は水を送水している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平７−１９９９８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１の構造では、トンネルの開口部全体をカバーで閉鎖するため、重量が増大し、その分推進に必要な主機関の負荷の増大を招くという課題がある。また、特許文献２の技術は、開口部をカバーで塞ぐ代わりに水カーテンで覆っており重量増大という課題は発生しない。しかし、水カーテンを形成するためにはポンプを駆動しなければならないため、その分の駆動エネルギが必要となり、発電機関の負荷が増加しかねない。発電機関の負荷の増大は燃料消費量の増大に繋がり、運行コストの増加を招来することとなる。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、動力源を設けることなくトンネルの開口部における抵抗を低減することができるようにした、船舶のスラスターを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する船舶のスラスターは、船体に横方向へ貫通して設けられ、内部にプロペラが配置されたスラスタートンネルと、前記スラスタートンネルの前記内部と船外とを連通する連通部と、前記船外から前記スラスタートンネル内に流体を導入するとともに前記連通部から前記船外へ前記流体を排出する導入管と、を備える。前記導入管は、一端に設けられ、前記船体の没水部に開口した入口と、他端に設けられ、前記スラスタートンネルの内壁であって前記連通部に向かって開口した出口と、航行中に前記入口の方が前記出口よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造と、を有する。
【０００９】
（２）前記スラスターは、前記連通部の船首側の縁部に外方へ突設された突起部を備えることが好ましい。この場合、前記圧力差発生構造として、前記出口が前記突起部により生成される負圧領域内に設けられることが好ましい。
（３）前記突起部は、前記船体の外板に対して略垂直に突設されることが好ましい。
（４）前記突起部は、前記縁部に沿って延設される帯状の板であることが好ましい。
【００１０】
（５）また、前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられることが好ましい。すなわち、前記スラスターは、バウスラスターであることが好ましい。
（６）この場合、前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられ、前記入口の開口面積が前記出口の開口面積よりも大きく形成されていることが好ましい。
【００１１】
（７）また、前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられ、前記圧力差発生構造として前記入口が前記船首部の前端部に設けられるとともに、前記入口は前記船体の船底にも設けられることが好ましい。すなわち、前記導入管の前記入口が、前記船首部の前端部と前記船底の二箇所に設けられることが好ましい。
【００１２】
（８）前記スラスターは、前記船体の外板に開閉可能に設けられ、前記スラスタートンネルの開口部の一部を塞ぐカバーを備えることが好ましい。
（９）この場合、前記カバーは、前記開口部のうち船首側を塞ぐことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
開示の船舶のスラスターによれば、スラスタートンネル内に流体を導入するとともにこの流体を連通部から船外へ排出する導入管を備えているため、スラスターを使用しない航行中において、連通部を通じて船外からスラスタートンネル内に流体が入り込むことを防止することができる。これにより、航行中の連通部で発生する抵抗を低減することができる。
【００１４】
また、導入管は、航行中に入口の方が出口よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造を有し、船体に沿って流れる水流を利用してスラスタートンネル内に流体を導入して、この流体を連通部から船外へ排出する。そのため、例えばポンプのような機械装置等を設ける必要がなく、機械装置等を駆動させるための駆動エネルギが不要となり、より高い燃費低減効果を得ることができる。また、機械装置等のメンテナンス費用などの付加的費用も不要となるため、コストを削減することができる。
【００１５】
さらに、このような導入管による水流効果によって抵抗を低減できるため、スラスタートンネルの開口部をカバーで塞ぐような構造と比較して、重量増を抑制することができる。これにより、発電機関の負荷の増大を抑制することができ、燃料消費量の増大及び運行コストの増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係るスラスターを備えた船舶の全体構成を示す模式的な側面図である。
【図２】第一実施形態に係るスラスターの構成を説明するための模式図であり、（ａ）はバウスラスターの縦断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）、（ｂ）はスターンスラスターの縦断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図３】第一実施形態に係るバウスラスターの構成を説明するための模式図であり、（ａ）はバウスラスター周辺の右側面図、（ｂ）は図２（ａ）及び図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図４】第一実施形態に係るスターンスラスターの構成を説明するための模式的なスターンスラスター周辺の右側面図である。
【図５】第一実施形態に係るバウスラスターの態様例を説明するためのスラスター周辺の右側面図である。
【図６】第二実施形態に係るバウスラスターの構成を説明するための模式図であり、（ａ）はバウスラスター周辺の右側面図、（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図７】図６のスラスターに設けられるカバーの開閉構造を説明するための模式図であり、（ａ）は船外から見たときのカバーの正面図、（ｂ）はトンネル内側から見たときのカバーの正面図（トンネルは断面で示す）である。
【図８】図７のカバーの開放動作を説明するための図７（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図であり、（ａ）は閉鎖状態、（ｂ）は全開状態である。
【図９】第二実施形態に係るスラスターの態様例を説明するためのバウスラスター周辺の右側面図である。
【図１０】第二実施形態に係るスラスターの態様例を説明するためのスラスター周辺の右側面図である。
【図１１】バウスラスターのトンネルの開口部における推進抵抗を説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
また、以下の説明では、船舶の進行方向（船首側）を前方、逆側（船尾側）を後方とし、前方を基準に左右を定める。また、重力の方向を下方、その逆を上方とし、さらに船体の中心に向かう側を内側、その逆を外側として説明する。
【００１８】
［１．第一実施形態］
［１−１．全体構成］
第一実施形態に係る船舶のスラスターについて、図１〜図４を用いて説明する。本実施形態に係る船舶は、図１に示すように、船体１の船首部１Ｂにバルバスバウ２を備え、船尾部１Ｓにスクリュープロペラ３及び舵４を備えている。バルバスバウ２，スクリュープロペラ３，舵４及び後述のスラスター６は、何れも船体１の軽喫水時の喫水線１０の下方に設けられる。なお、船舶の喫水線１０よりも下方を没水部１Ｗという。
【００１９】
船首部１Ｂには、その上部側面にアンカーチェーン５ｃが通されるホースパイプ（図示略）の一端５ｈが開口している。アンカーチェーン５ｃの先端にはアンカー５ａが繋がれている。また、船首部１Ｂ及び船尾部１Ｓには、それぞれ喫水線１０の下方の位置に、船舶に左右方向（以下、横方向という）の推力を発生させるバウスラスター６Ｂ及びスターンスラスター６Ｓが設けられる。バウスラスター６Ｂは船底１ｂの近くに配置され、スターンスラスター６Ｓはスクリュープロペラ３のプロペラシャフト３ａと干渉しないようにプロペラシャフト３ａよりも上方に設けられる。
【００２０】
図１には、バウスラスター６Ｂが一つ設けられ、バウスラスター６Ｂよりも小さいスターンスラスター６Ｓが二つ設けられた船舶を例示するが、バウスラスター６Ｂ及びスターンスラスター６Ｓの個数や大きさは特に限定されず、船舶ごとに適宜設定される。また、バウスラスター６Ｂ及びスターンスラスター６Ｓは、大きさや配置位置に違いがあるものの、同様の構成を有する。
【００２１】
そこで、以下の説明では、バウスラスター６Ｂ及びスターンスラスター６Ｓの同様の構成要素を示す符号について、数字は同一とし、バウスラスター６Ｂには数字の後ろには「Ｂ」を付し、スターンスラスターには数字の後ろには「Ｓ」を付している。また、バウスラスター６Ｂとスターンスラスター６Ｓとを特に区別しない場合には、単にスラスター６と呼び、同様の構成要素に関しても特に区別しない場合には「Ｂ」「Ｓ」を省略して説明する。
【００２２】
［１−２．スラスターの構成］
次に、スラスター６の構成について説明する。図２（ａ）はバウスラスター６Ｂの模式的な縦断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）であり、図２（ｂ）はスターンスラスター６Ｓの模式的な縦断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面図）ある。
【００２３】
スラスター６は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、船体１に横方向へ貫通して設けられた円筒状のスラスタートンネル６１（以下、単にトンネル６１という）と、このトンネル６１の内部に設置されたスラスタープロペラ６２（以下、単にプロペラ６２という）とを備えている。スラスター６は、船舶の接岸時又は離岸時に、トンネル６１の内部のプロペラ６２が回転することで横方向の推力を発生させる。ここでは、プロペラ６２は可変ピッチ式であるものとする。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、バウスラスター６Ｂのトンネル６１Ｂは、船体１の膨らんだ部分を貫通するように設けられており、トンネル６１Ｂの下方の部分は窄んだ形状（下方に行くほど細くなる先細の形状）となっている。また、図２（ｂ）に示すように、スターンスラスター６Ｓのトンネル６１Ｓは、プロペラシャフト３ａよりも上方において船体１を貫通して設けられており、トンネル６１Ｓよりも上方の船体１は外方に拡開した形状となってデッキに繋がっている。トンネル６１の両端は、船体１の外板１ａに開口している。以下、この開口をトンネル６１の開口部６３という。トンネル６１の左右舷の開口部６３は、トンネル６１の内部と船外とを連通する連通部として機能する。
【００２５】
ここで、従来構造の船舶の航行中における船体１の周辺（ここではバウスラスターの周辺）の海水や水（以下、流体という）の流れＷＦ（以下、水流ＷＦという）を図１１中に二点鎖線で示す。図１１に示すように、航行時は船体１に沿って水流ＷＦが生じ、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂの周辺においても船体１に沿って水流ＷＦが発生する。
【００２６】
このとき、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂが開放されていると、開口部６３Ｂの前縁部６３Ｂｆまで外板１ａに沿った水流ＷＦは、開口部６３Ｂの後端側に行くほどトンネル６１Ｂの内部に進入する。そして、トンネル６１Ｂの後端側の内壁６１Ｂｗに衝突して開口部６３Ｂから船外へ流出する。そのため、図１１中に破線で囲んだ領域Ｄ（開口部６３Ｂの後端側）では、水流ＷＦが干渉し、乱れによって推進抵抗が発生する。なお、スターンスラスターの開口部６３Ｓにおいても同様に推進抵抗が発生する。これらにより、推進に必要な主機関の負荷の増大を招くことがある。
【００２７】
本実施形態に係るスラスター６は、このようなトンネル６１の後端側で発生する水流ＷＦの乱れを抑制するために、図３（ａ），（ｂ）及び図４に示すように、トンネル６１内に流体を導入するとともに、この流体を開口部６３から船外へ排出する導入管８０，９０を備えている。そして、スラスター６を使用しない航行時には、船体１に沿って流れる水流ＷＦを利用してトンネル６１内に流体を導入して、この流体を開口部６３から船外へ排出することで、トンネル６１の後端側での水流ＷＦの干渉を防ぎ、抵抗を低減する。
【００２８】
また、本実施形態に係るスラスター６は、トンネル６１の後側の内壁６１ｗが、開口部６３の近傍において外側に行くほど拡開するように湾曲形成された曲面部６１ｒを有する。曲面部６１ｒは、図３（ｂ）に示すように、トンネル６１が開口部６３の後方において円弧状に形成された部分である。このような構造により、航行時に船体１に沿う水流ＷＦが開口部６３の後端側でトンネル６１内に進入しにくいようにし、水流ＷＦがトンネル６１の後端側の内壁６１ｗに衝突して乱れることを抑制して、抵抗を低減する。
【００２９】
まず、バウスラスター６Ｂが備える導入管８０について図３（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。導入管８０は、船外の流体をトンネル６１Ｂ内に取り込むための流通経路であり、船体１の内部において前後方向に延設されている。導入管８０の前側の一端８１は、船体１の没水部１Ｗに開口し、導入管８０内に船外の流体が入り込む入口（吸込み口）である。一方、導入管８０の後側の他端８２は、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗであって開口部６３Ｂに向かって開口し、導入管８０内を流通してきた流体がトンネル６１Ｂ内に出て行く出口（吐出口）ある。以下、導入管８０の前側の一端８１を入口８１ともいい、後側の他端８２を出口８２ともいう。
【００３０】
導入管８０は、入口８１から出口８２までの間の二箇所に分岐点８０ａ，８０ｂを有する。分岐点８０ａは、流通経路を左右に分岐させる部分であり、分岐点８０ｂは流通経路を上下方向に分岐させる部分である。ここでは、分岐点８０ａの方が分岐点８０ｂよりも前方に設けられているが、分岐点８０ｂの方が前方に設けられていてもよい。また、導入管８０は、船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられた一つの入口８１と、左右の開口部６３Ｂの近傍に三つずつ設けられた合計六つの出口８２とを有する。なお、導入管８０の入口８１から出口８２までの流通経路の形状や入口８１，出口８２の個数は特に限定されない。
【００３１】
導入管８０は、入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられることで航行中に入口８１の方が出口８２よりも相対的に高圧（すなわち、入口圧力＞出口圧力）になり、この構造自体が圧力差発生構造を構成するが、その圧力差が不足する場合は、さらに後述する他の圧力差発生構造を付加する。バウスラスター６Ｂは、この圧力差発生構造で発生させる圧力差によって、動力源を用いずに導入管８０内に流体を流通させる。
【００３２】
次に、スターンスラスター６Ｓが備える導入管９０について図４を用いて説明する。導入管９０は、上記の導入管８０と同様、船外の流体をトンネル６１Ｓ内に取り込むための流通経路である。導入管９０は、船体１の内部において、船底部からトンネル６１Ｓへ流体を導くために上下方向に延設されている。
【００３３】
導入管９０の前側の一端９１は、船体１の没水部１Ｗに開口し、導入管９０内に船外の流体が入り込む入口である。一方、導入管９０の後側の他端９２は、トンネル６１Ｓの内壁６１Ｓｗであって開口部６３Ｓに向かって開口し、導入管９０内を流通してきた流体がトンネル６１Ｓ内に出て行く出口である。以下、導入管９０の前側の一端９１を入口９１ともいい、後側の他端９２を出口９２ともいう。
【００３４】
導入管９０は、入口９１から出口９２までの間に、左右方向に分岐する分岐点と、上下方向に分岐する分岐点とを有する。またここでは、導入管９０は、船尾部１Ｂの船底１ｂに設けられた一つの入口９１と、左右の開口部６３Ｓの近傍に二つずつ設けられた合計四つの出口９２とを有する。なお、導入管９０の入口９１から出口９２までの流通経路の形状や入口９１，出口９２の個数は特に限定されない。
【００３５】
導入管９０は、さらに、航行中に入口９１の方が出口９２よりも相対的に高圧になるように（すなわち、入口圧力＞出口圧力となるように）、圧力差を発生させる後述の圧力差発生構造を有する。スターンスラスター６Ｓも、この圧力差発生構造で発生させる圧力差によって、動力源を用いずに導入管９０内に流体を流通させる。
【００３６】
［１−３．圧力差発生構造］
圧力差発生構造には、入口圧力を高める構造と、出口圧力を負圧にする構造とがある。前者の構造によれば、周辺圧力を基準とすると、入口圧力は高圧になり、出口圧力は周辺圧力と同程度の圧力であるため、入口圧力と出口圧力との間に圧力差が発生する。一方、後者の構造によれば、出口圧力は負圧になり、入口圧力は周辺圧力と同程度の圧力であるため、入口圧力と出口圧力との間に圧力差が発生する。また、これらを組み合わせることにより、入口圧力と出口圧力との圧力差を大きくすることが可能となる。入口圧力を高める構造は導入管８０の入口側に設けられ、出口圧力を負圧にする構造は導入管８０及び導入管９０の各出口側に設けられる。
【００３７】
まず、バウスラスター６Ｂが有する圧力差発生構造について説明する。バウスラスター６Ｂは、入口圧力を高める構造として二つの圧力差発生構造を有する。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入管８０は、入口８１が前方に向かって拡径されたラッパ形状に形成されており、入口８１の開口面積が六つの出口８２の開口面積の合計よりも大きくなるように形成されている。このような構造により、導入管８０の入口圧力が高められる。さらに、導入管８０の入口８１は、上記したように船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられ、前端部１ｆにおける水流ＷＦの流れ方向に対して垂直に開口している。このような構造により、流れの圧力を利用して導入管８０の入口圧力がさらに高められる。
【００３８】
一方、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、出口圧力を負圧にする構造として、導入管８０の出口８２は、左右方向では開口部６３Ｂの直ぐ内側に配置され、前後方向ではトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗのうち前側の面に配置される。この出口８２が配置される位置には、外板１ａ上に設けられた突起部８４により負圧領域Ｎが生成される。
【００３９】
突起部８４は、開口部６３Ｂの前側に位置する前縁部６３Ｂｆ（船首側縁部）に沿って湾曲して延設されるとともに外方に向かって突設された板で形成されている。ここでは、突起部８４は船体１の外板１ａに対して略垂直に突設される。図３（ｂ）に示すように、船体１に沿う水流ＷＦの一部は、突起部８４の下流側において渦となり、この渦効果によって突起部８４の後背部〔図３（ｂ）中の領域Ｎ〕には負圧が発生する。言い換えると、突起部８４は、図３（ｂ）中に一点鎖線で示すように、その下流側に所定範囲の負圧領域Ｎを生成する。この負圧領域Ｎ内に導入管８０の出口８２が設けられることで、導入管８０の出口圧力が負圧にされる。
【００４０】
次に、スターンスラスター６Ｓが有する圧力差発生構造について説明する。スターンスラスター６Ｓは、圧力差発生構造として、バウスラスター６Ｂと同様の出口圧力を負圧にする構造を有する。すなわち、図４に示すように、導入管９０の出口９２は、左右方向では開口部６３Ｓの直ぐ内側に配置され、前後方向ではトンネル６１Ｓの内壁６１Ｓｗのうち前側の面に配置される。この出口９２が配置される位置には、外板１ａ上に設けられた突起部８４により負圧領域Ｎが生成される。突起部８４は、開口部６３Ｓの前側に位置する前縁部６３Ｓｆに沿って湾曲して延設されるとともに外方に向かって突設された板で形成されている。ここでは、突起部８４は船体１の外板１ａに対して略垂直に突設される。
【００４１】
このような突起部８４により、上述したように突起部８４の後背部（図４中の領域Ｎ）には負圧が発生する。言い換えると、突起部８４は、図４中に一点鎖線で示すように、その下流側に所定範囲の負圧領域Ｎを生成する。この負圧領域Ｎ内に導入管９０の出口９２が設けられることで、導入管９０の出口圧力が負圧にされ、導入管９０の入口圧力と出口圧力との間に圧力差が発生する。
【００４２】
なお、スターンスラスター６Ｓは、導入管９０の内部に流体を積極的に導く案内板９３を有する。案内板９３は、導入管９０の入口９１の船尾側の縁部に、船底１ｂから下方に向かってやや前側に傾斜して設けられる。つまり、船底１ｂに入口９１を有する導入管９０の場合は、出口圧力を負圧にして圧力差を発生させる構造に加え、入口９１から導入管９０内に流体が入りやすいようにするガイドを設けることで、導入管９０内に流体を流通させる。
【００４３】
［１−４．作用，効果］
上述のように構成されたバウスラスター６Ｂであれば、バウスラスター６Ｂを使用しない航行時において、導入管８０の一端側では、前端部１ｆの水流ＷＦの圧力により入口圧力が高くなる。また、導入管８０の入口８１はラッパ形状に形成されており、入口８１の開口面積の方が出口８２の開口面積よりも大きく形成されているため、入口圧力が高くなるとともに入口８１から流入した流体の流速が上がり、勢いよく他端側へ流れていく。
【００４４】
一方で、導入管８０の他端側では、船体１に沿う水流ＷＦの一部が突起部８４の下流側において渦となり、突起部８４の後背部に負圧領域Ｎが生成される。この負圧領域Ｎ内に出口８２が設けられているため、導入管８０の出口圧力が負圧になり、導入管８０内を流通する流体がトンネル６１Ｂ内に吸い込まれるように排出される。トンネル６１Ｂ内に排出された流体は、開口部６３Ｂから船外へと排出される。
【００４５】
同様に、上述のように構成されたスターンスラスター６Ｓであれば、スターンスラスター６Ｓを使用しない航行時において、導入管９０の他端側では、船体１に沿う水流ＷＦの一部が突起部８４の下流側において渦となり、突起部８４の後背部に負圧領域Ｎが生成される。この負圧領域Ｎ内に出口９２が設けられているため、導入管９０の出口圧力が負圧になり入口圧力よりも低圧になるため、導入管９０内に流体を吸い込み、この流体をトンネル６１Ｓ内に排出する。トンネル６１Ｓ内に排出された流体は、開口部６３Ｓから船外へと排出される。なお、導入管９０の入口９１には案内板９３が設けられているため、船底１ｂに沿う流体を導入管９０内に積極的に導くことができる。
【００４６】
したがって、上記の船舶のスラスター６によれば、トンネル６１内に流体を導入するとともに、この流体をトンネル６１の内外を連通する開口部６３から船外へ排出する導入管８０，９０を備えているため、スラスター６を使用しない航行中において、開口部６３を通じて船外からトンネル６１内に流体が入り込むことを防止することができ、航行中の開口部６３抵抗を低減することができる。
【００４７】
また、導入管８０，９０は、航行中に入口８１，９１の方が出口８２，９２よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造を有し、船体１に沿って流れる水流ＷＦを利用してトンネル６１内に流体を導入して、この流体を開口部６３から船外へ排出する。そのため、例えばポンプのような機械装置等を設ける必要がなく、機械装置等を駆動させるための駆動エネルギが不要となり、より高い燃費低減効果を得ることができる。また、機械装置等のメンテナンス費用などの付加的費用も不要となるため、コストを削減することができる。
【００４８】
さらに、このような導入管８０，９０による水流効果によって抵抗を低減できるため、開口部６３をカバーで塞ぐような構造と比較して、重量増を抑制することができる。これにより、発電機関の負荷の増大を抑制することができ、燃料消費量の増大及び運行コストの増加を防ぐことができる。
【００４９】
上記の船舶のスラスター６は、開口部６３の前側の縁部（前縁部）６３ｆに外方へ突設された突起部８４を備えており、圧力差発生構造として、この突起部８４により生成される負圧領域Ｎ内に導入管８０，９０の出口８２，９２が設けられている。このように、導入管８０，９０の出口圧力を負圧にすることで、導入管８０，９０の入口圧力と出口圧力とに相対的な圧力差を発生させることができ、導入管８０，９０内に積極的に流体を吸い込む（導入する）ことができる。これにより、開口部６３から排出する流体の流量を増大させることができ、航行中に開口部６３において水流ＷＦが乱れることを防止し、抵抗をさらに低減することができる。
【００５０】
さらに、突起部８４を設ける本圧力差発生構造によれば、出口圧力を負圧にすることができるため、入口圧力を高める構造が設けられていなくてもよい。すなわち、導入管９０のように、入口９１を船体１の船底１ｂに設けることも可能である。そのため、本圧力差発生構造を採用することで、導入管８０，９０の構造の自由度を高めることができる。
【００５１】
また、ここでは突起部８４が船体１の外板１ａに対して略垂直に突設されるため、突起部８４の後背部に負圧を発生させやすくすることができる。これにより、導入管８０，９０内に流体を導入しやすくすることができ、開口部６３から船外へ排出される流体の流量を増大させることができるため、開口部６３での抵抗をより低減させることができる。
【００５２】
さらに、突起部８４は、開口部６３の前縁部６３ｆに沿って延設される帯状の板で構成されているため、広い負圧領域Ｎを生成することができ、導入管８０，９０の出口８２，９２の設置位置の自由度を高めることができる。また、複数の突起部を部分的に設けた場合と比較して、突起部８４を帯状に形成することで、乱流の発生を抑制することができる。
【００５３】
また、バウスラスター６Ｂの場合は、導入管８０の入口８１を船首部１Ｂの前方に向いた面に設けることができるため、航行時の流れの圧力を利用しやすく、トンネル６１Ｂ内に流体を導入しやすくすることができる。
特に本実施形態では、導入管８０は、圧力差発生構造として、入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられ、さらに入口８１の開口面積が出口８２の開口面積よりも大きく形成されている。そのため、流れの圧力を最も効果的に利用して、入口圧力を高めることができる。
【００５４】
また、船外の流体の流れに沿って導入管８０を前後方向に延設させることができるため、流体をトンネル６１Ｂ内にさらに導入しやすくすることができる。これにより、開口部６３Ｂから船外へ排出される流体の流量を増大させることができるため、開口部６３Ｂでの抵抗をより低減させることができる。さらに、本構造の場合、入口８１の位置を前端部１ｆに設定するだけでよいため、構成を簡素化することができ、コストを低減することができる。これに加えて、導入管８０の両端の開口面積を変えることによっても圧力差を発生させて導入管８０に流体を導入することができるため、簡素な構成でコストを低減しながら、導入管８０内に流体を流通させることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るスラスター６は、トンネル６１の後側の内壁６１ｗが、開口部６３の近傍において外側に行くほど拡開するように湾曲形成された曲面部６１ｒを有しているため、船体１に沿う水流ＷＦがトンネル６１内に進入しにくくすることができ、トンネル６１の後端側の内壁６１ｗに衝突して乱れることを抑制することができる。これによっても抵抗を低減することができる。
【００５６】
なお、離接岸時においてスラスター６を使用する場合は、導入管８０，９０の入口８１，９１と出口８２，９２との間に圧力差が発生しないため、導入管８０，９０には流体が流れない。そのため、導入管８０，９０を設けたとしても、スラスター６による横方向の推力の発生を妨げるようなことはない。
【００５７】
［１−５．態様例］
上記の第一実施形態は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、バウスラスター６Ｂのトンネル６１Ｂ内に流体を導入する導入管８０′を、船尾部１Ｓに設けられる導入管９０と同様の構造としてもよい。
【００５８】
すなわち、導入管８０′が、船体１の内部において上下方向に延設され、前側の一端（入口８１′）が船体１の船底１ｂに開口して設けられていてもよい。なお、導入管８０′の出口８２は上記実施形態と同一である。すなわち、突起部８４により生成される負圧領域Ｎ内に出口８２が設けられている。なお、導入管８０′の入口面積と出口面積とは、同一であってもよいし、入口８１′の開口面積が出口８２の総開口面積よりも大きく形成されていてもよい。また、入口８１′には、上記の案内板９３と同様の構成の案内板８５が設けられている。
【００５９】
このような構造であっても、航行中に導入管８０′の出口圧力が入口圧力よりも相対的に低くなる（入口圧力＞出口圧力となる）ため、導入管８０′には流体が導入され、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂからこの流体が排出されることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本構造の場合、導入管８０′の長さを短くすることができる。また、案内板８５を設けることで、積極的に流体を導入管８０′内に導くことができる。
【００６０】
なお、突起部８４の具体的な形状（例えば、外板１ａからの突出量，前縁部６３ｆに沿う長さ，前後方向長さ，平面状か曲面状かなど）は、後背部に生成される負圧領域Ｎの大きさや導入管８０，８０′，９０の出口８２，９２の位置、航行中の突起部８４による抵抗の大きさ等を考慮して、適宜設定される。また、突起部８４が外板１ａに対して傾斜して（すなわち略垂直ではない角度で）設けられていてもよいし、あるいは、出口８２，９２の部分にのみ負圧領域Ｎを生成するように、出口８２，９２の個数に合わせて開口部６３の前縁部６３ｆに沿って部分的に設けられていてもよい。
【００６１】
また、案内板９３，８５は、流体を導入管９０，８０′内に導くことのできる形状であり、入口９１，８１′の縁部に沿って設けられていることが好ましいが、導入管９０，８０′の長さや入口と出口の圧力差の大きさから、案内板９３，８５を設けなくても導入管９０，８０′に流体を流通させることができる場合は、案内板９３，８５を省略してもよい。
【００６２】
また、バウスラスター６Ｂにおいて、出口圧力を負圧にする構造を有する場合、図３（ａ）に示すように、導入管８０に流体を導く入口８１を船首部１Ｂの前端部１ｆに設けるとともに、図３（ａ）中に二点鎖線で示すように船底１ｂにも開口した入口８１′から導入管８０に繋がる導入管８０′を設けてもよい。すなわち、二股に分かれた入口８１，８１′からそれぞれ外部の流体を導入し、トンネル６１Ｂ内に排出するように構成してもよい。このように構成された導入管８０，８０′によっても、第一実施形態及び上記の態様例で説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、船底１ｂの入口８１′に、図５に示す案内板８５を設け、入口８１′へ積極的に流体を導いてもよい。
【００６３】
［２．第二実施形態］
［２−１．スラスターの構成］
次に、第二実施形態に係る船舶のスラスター８について、図６〜図９を用いて説明する。なお、すでに説明した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、バウスラスター８Ｂを例に挙げて説明する。図６（ａ）は、船首部１Ｂに設けられたバウスラスター８Ｂの周辺の右側面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【００６４】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係るバウスラスター８Ｂは、第一実施形態に係るバウスラスター６Ｂに対して、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂの一部を塞ぐ開閉式のカバー６４Ｂが設けられる。すなわち、カバー６４Ｂは、船体１の左右舷開口にそれぞれ設けられ、同時に開閉駆動される。カバー６４Ｂは、ここではガラス繊維や炭素繊維などを用いた繊維強化プラスチックで成形されている。これにより、カバー６４Ｂを設けることによる重量増大が抑制され、後述するカバー６４Ｂを開閉するための構造全体を小型化することができる。カバー６４Ｂは、バウスラスター８Ｂの使用時は開放され、バウスラスター８Ｂを使用しない航行時は閉じられる。
【００６５】
本実施形態に係るカバー６４Ｂの構成を図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）に示す。図７（ａ）は、船外から見たときのカバー６４Ｂの正面図（船体１のカバー６４Ｂ周辺の右側面図）、図７（ｂ）はトンネル６１Ｂ内から見たときのカバー６４Ｂの正面図（トンネル６１Ｂの縦断面図）である。また、図８（ａ）は図７（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図であってカバー６４の閉鎖状態を示し、図８（ｂ）はカバー６４Ｂの全開状態を示す。
【００６６】
図７（ａ）に示すように、カバー６４Ｂは、正面視において、円形の開口部６３Ｂを塞ぐように、開口部６３Ｂと同一又は略同一の直径を有する円形に形成されており、ここではさらに船尾側の一部が切り欠かれた形状となっている。この船尾側の一部は、カバー６４Ｂの全閉時でも常にトンネル６１Ｂの内外を連通する部分であり、以下、この部分を連通部６５Ｂと呼ぶ。なお、本実施形態では、トンネル６１Ｂには曲面部６１Ｂｒは設けられていない。
【００６７】
すなわち、カバー６４Ｂは、開口部６３Ｂのうち船首側を部分的に塞ぐ形状に形成されており、ここでは開口部６３Ｂの半分以上を塞ぐ大きさに形成されている。なお、カバー６４Ｂは、その外面形状が船体１の外板１ａの曲面に沿うように形成されている。つまり、カバー６４Ｂは、閉鎖時に外板１ａと連続した曲面を形成する。
【００６８】
カバー６４Ｂと連通部６５Ｂとの境界をなすカバー６４Ｂの後縁部（船尾側縁部）６４Ｂｒは、カバー６４Ｂの円周上の二点Ｐ1，Ｐ2を結ぶ弦に相当し、ここでは船尾側に設けられるため開口部６３Ｂの直径よりも短くなっている。カバー６４Ｂは、この弦（後縁部６４Ｂｒ）とこれら二点Ｐ1，Ｐ2間の船首側の円弧とで囲まれた形状に形成される。一方、連通部６５Ｂは、この弦（後縁部６４Ｂｒ）とこれら二点Ｐ1，Ｐ2間の船尾側の円弧とで囲まれた形状となる。カバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒは、垂直方向に対して上方が船尾側に傾いて設けられる。
【００６９】
バウスラスター８Ｂの開口部６３Ｂの周辺の水流ＷＦは、図７（ａ）に二点鎖線で示すように水平方向に対して下流側が船底に向かってやや傾斜することが多い。特にバルバスバウ２を備えた船舶の場合、バルバスバウ２の周辺を流れた流体がバウスラスター８Ｂの開口部６３Ｂの近傍を通り船底に向かう。つまり、カバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒは、バルバスバウ２から開口部６３Ｂに至る下方傾斜水流に対し、略直交する傾きとなるように設けられる。
【００７０】
［２−２．カバーの開閉構造と動作］
カバー６４Ｂは、図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、カバー６４Ｂの裏面６４Ｂｃ（トンネル６１Ｂの内部側の面，内面）に設けられたリンク機構７０により、船体１の外部の下方（矢印ＯＰの方向）に向かって外板１ａに沿ってスライド開閉される。すなわち、カバー６４Ｂの開閉方向は上下方向であり、開放方向ＯＰは下方である。
【００７１】
リンク機構７０は、一端が船体１側に枢着され、他端がカバー６４Ｂ側に枢着された二本のリンクアーム７１，７２を二組（すなわち、リンクアーム７１，７２をそれぞれ二本ずつ）有する。このリンク機構７０は平行リンク機構であり、油圧シリンダ７５により駆動されることでカバー６４Ｂを上下方向に開閉する。二組のリンクアーム７１，７２は、カバー６４Ｂの開閉方向（上下方向）に延在し、この開閉方向と直交する方向に並設される。
【００７２】
一方のリンクアーム７１は、カバー６４Ｂの開放方向側（下側）に配設され、図８（ａ）に示すように一部が曲線状に屈曲した形状に形成されている。ここでは、リンクアーム７１は、Ｊ字状に湾曲形成されており、以下、リンクアーム７１をＪアーム７１と呼ぶ。これに対して、他方のリンクアーム７２は、カバー６４Ｂの開放方向ＯＰの逆側（上側）に配設される直線状の直線アームである。以下、他方のリンクアーム７２をロッド７２と呼ぶ。
【００７３】
Ｊアーム７１は、船体１側の一端（以下、基端部７１ａという）が、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗを貫通して延設された駆動軸７３に固定され、カバー６４Ｂ側の他端（以下、先端部７１ｂという）が、カバー６４Ｂの裏面６４Ｂｃの上下方向（開閉方向）の略中央に回動可能に接続される。駆動軸７３は、油圧シリンダ７５により回動される軸であり、開口部６３Ｂよりも内側において、トンネル６１Ｂの下部を前後方向に貫通するように略水平に設けられる。
【００７４】
図７（ｂ）及び図８（ａ）に示すように、二本のＪアーム７１の各基端部７１ａは、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗの近傍で駆動軸７３に結合される。駆動軸７３の一端には、腕部７６を介して油圧シリンダ７５のピストンロッド７５ａが接続される。油圧シリンダ７５は、基端部（ピストンロッド７５ａと逆側の端部）を中心に回動可能である。腕部７６は、一端に駆動軸７３が固定され、他端にピストンロッド７５ａが接続されている。油圧シリンダ７５のピストンロッド７５ａが伸縮すると、腕部７６が回転し、駆動軸７３は腕部７６と一体で回転するため、駆動軸７３に固定されたＪアーム７１も一体で回転する。
【００７５】
ロッド７２は、船体１側の一端（以下、基端部７２ａという）が、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗを貫通してトンネル６１Ｂ内に突設された支持部７４の先端に枢支され、カバー６４Ｂ側の他端（以下、先端部７２ｂという）が、カバー６４Ｂの裏面６４Ｂｃの上端部（すなわち開放方向ＯＰの逆側の端部）に回動可能に接続される。支持部７４は、ロッド７２の基端部７２ａを支持する部分であり、開口部６３Ｂよりも内側においてトンネル６１Ｂの上下方向略中央部に設けられる。図７（ｂ）に示すように、二つの支持部７４は、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗの前部及び後部からそれぞれ中心に向かって突設される。これにより、二本のロッド７２の各基端部７２ａはトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗから離隔して（トンネル６１Ｂの中心側において）、支持部７４に結合される。
【００７６】
ここでは、ロッド７２の基端部７２ａの方がＪアーム７１の先端部７１ｂよりもトンネル６１Ｂの中心側に配置される。これにより、ロッド７２の先端部７２ｂを、カバー６４Ｂの上縁部６４Ｂｕに近接させて配置することができる。ロッド７２の先端部７２ｂの位置をカバー６４Ｂの開放方向ＯＰと逆側の縁部に近づけることで、カバー６４Ｂの全開時に開口部６３Ｂとカバー６４Ｂとが重複する面積を小さくすることができる。ロッド７２は、Ｊアーム７１の基端部７１ａと先端部７１ｂとを結んだ直線Ｌ〔図８（ａ）中の一点鎖線〕の長さと同一又は略同一の長さを有し、直線Ｌと平行又は略平行に設けられる。
【００７７】
Ｊアーム７１は、カバー６４Ｂの全開時に外板１ａに沿う直線部７１ｃを先端部７１ｂ側に有し、カバー６４Ｂの全開時に開口部６３Ｂの下縁部６３Ｂｅとの接触を回避する湾曲部７１ｄを基端部７１ａ側に有する。直線部７１ｃは、一端である先端部７１ｂから内側に行くほど直線Ｌから離隔するように延設され、他端である先端部７１ｂと反対側の端部に湾曲部７１ｄが連続して設けられる。湾曲部７１ｄは、内側に向かって曲線状に凸に形成された部分であり、カバー６４Ｂの開放時にトンネル６１Ｂの周辺の外板１ａと干渉しないような形状に形成される。
【００７８】
このように構成されたリンク機構７０によるカバー６４Ｂの開放動作と閉鎖動作とについて説明する。トンネル６１Ｂの左右のカバー６４Ｂは、バウスラスター８Ｂを作動させるときに同時に開放され、バウスラスター８Ｂを停止させるときに同時に閉鎖される。バウスラスター８Ｂを作動させるときは、図８（ｂ）に示すように、油圧シリンダ７５のピストンロッド７５ａが伸長し、腕部７６が回転することで、駆動軸７３も図中反時計回りに回転する。
【００７９】
これに伴い、Ｊアーム７１及びロッド７２は、各基端部７１ａ，７２ａを中心に各先端部７１ｂ，７２ｂが船外に向かって移動する方向へ回転する。ここで、Ｊアーム７１の直線Ｌとロッド７２とは長さが同一又は略同一であるため、各基端部７１ａ，７２ａを中心とした回転半径は同一又は略同一となる。すなわち、カバー６４Ｂは閉鎖状態での外板１ａに対する傾きを保持したまま、船外に向かって開放される。
【００８０】
Ｊアーム７１は、湾曲部７１ｄが開口部６３Ｂの下縁部６３Ｂｅとの接触を回避するとともに直線部７１ｃが外板１ａとカバー６４Ｂとの間に収まる。これにより、Ｊアーム７１は、その先端部７１ｂが開口部６３Ｂの下縁部６３Ｂｅよりも下方まで移動するように回転し、これに伴ってロッド７２もＪアーム７１と同一又は略同一の角度だけ回転する。つまり、Ｊアーム７１及びロッド７２は、図８（ｂ）中に一点鎖線ｒ1，ｒ2で示す軌跡をそれぞれ辿って下方へ移動する。したがって、カバー６４Ｂは、外板１ａに沿ってスライド開放され、全開状態では開口部６３Ｂとカバー６４Ｂとの重複部分が小さくなる。リンク機構７０は、カバー６４を外板１ａに沿ってスライド開閉させるガイド機構として機能する。
【００８１】
また、カバー６４Ｂは、開放動作中に船体１の外板１ａから離隔する距離が短く、さらに下方に向かって外板１ａに沿ってスライド開放されるため、アンカーチェーン５ｃとの接触が回避される。バウスラスター８Ｂは、カバー６４Ｂが開放された後にプロペラ６２Ｂが回転されることで、横方向の推力を発生する。
【００８２】
一方、バウスラスター８Ｂを停止させるときは、開放動作と逆の閉鎖動作によりカバー６４Ｂがスライド閉鎖される。すなわち、油圧シリンダ７５のピストンロッド７５ａが収縮して腕部７６が開放時と逆方向に回転することで、駆動軸７３も開放時と反対方向に回転する。これに伴い、Ｊアーム７１及びロッド７２は、各基端部７１ａ，７２ａを中心に開放時と反対方向に回転し、各先端部７１ｂ，７２ｂは図８（ｂ）中に一点鎖線ｒ1，ｒ2で示す軌跡をそれぞれ辿って上方へ移動する。これにより、バウスラスター８Ｂを使用しないときは、開口部６３Ｂがカバー６４Ｂにより塞がれる。
【００８３】
［２−３．圧力差発生構造］
カバー６４Ｂを備えたバウスラスター８Ｂにも、上記の第一実施形態で説明した導入管８０と同様の構成の導入管８０が設けられる。すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入管８０は、前側の一端（入口８１）が船首部１Ｂの前端部１ｆに開口し、後側の他端（出口８２）がトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗであって連通部６５Ｂに向かって開口している。
【００８４】
トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂは、カバー６４Ｂが閉鎖状態であっても連通部６５Ｂにおいてトンネル６１Ｂの内外が常に連通状態となっている。導入管８０は、この連通部６５Ｂを通じてトンネル６１Ｂの内側から船外へ流体を排出することで、船外から連通部６５Ｂを通じてトンネル６１Ｂ内へ流体が入り込まないようにするためのものである。導入管８０は、第一実施形態と同様、航行中に入口圧力が出口圧力よりも相対的に高くなるように圧力差を発生させる圧力差発生構造を有する。
【００８５】
入口圧力を高める構造は、第一実施形態と同一である。すなわち、導入管８０の入口８１は、船首部１Ｂの前端部１ｆにおける水流ＷＦの流れ方向に対して垂直に開口している。また、入口８１の開口面積が出口８２の総開口面積よりも大きくなるように形成されている。一方、出口圧力を負圧にする構造は、突起部８３及び導入管８０の出口８２の位置が第一実施形態とは異なる。
【００８６】
突起部８３は、連通部６５Ｂの前側に位置するカバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒ（船首側縁部）の上部及び下部において、カバー６４Ｂの表面６４Ｂｄから外方に向かって突設されている。ここでは、突起部８３は船体１の外板１ａに対して略垂直に（言い換えると、カバー６４Ｂの表面６４Ｂｄに対して略垂直に）突設される。また、突起部８３は、後縁部６４Ｂｒの上部及び下部において、それぞれ後縁部６４Ｂｒに沿って突設される。
【００８７】
これにより、突起部８３の後背部〔図９（ａ），（ｂ）中の領域Ｎ〕には負圧が発生する。導入管８０の出口８２は、突起部８３により生成される負圧領域Ｎ内に位置するように、左右方向ではカバー６４Ｂの裏面６４Ｂｃの直ぐ内側であって、前後方向ではトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗに接するカバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒの直下流に配置される。
【００８８】
［２−４．作用，効果］
このように構成されたバウスラスター８Ｂであれば、バウスラスター８Ｂを使用しない航行時において、導入管８０の一端側では、前端部１ｆの水流ＷＦの圧力により入口圧力が高くなる。また、導入管８０の入口８１はラッパ形状に形成されており、入口８１の開口面積の方が出口８２の開口面積よりも大きく形成されているため、入口圧力が高くなるとともに入口８１から流入した流体の流速が上がり、勢いよく他端側へ流れていく。
【００８９】
一方で、導入管８０の他端側では、船体１に沿う水流ＷＦの一部が突起部８３の下流側において渦となり、突起部８３の後背部に負圧領域Ｎが生成される。この負圧領域Ｎ内に出口８２が設けられているため、導入管８０の出口圧力が負圧になり、導入管８０内を流通する流体がトンネル６１Ｂ内に吸い込まれるように排出される。トンネル６１Ｂ内に排出された流体は、カバー６４Ｂにより閉鎖されない連通部６５Ｂから船外へと排出される。
【００９０】
したがって、上記の船舶のバウスラスター８Ｂによれば、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂの一部を塞ぐカバー６４Ｂが設けられているため、トンネル６１の内外を連通する連通部６５Ｂの面積を小さくすることができる。これにより、導入管８０によって得られる上記第一実施形態の効果に加えて、航行中の抵抗をさらに低減することができる。また、連通部６５Ｂの面積が小さくなるため、連通部６５Ｂから船外へ排出する流体の流量を、第一実施形態の構成よりも少なくすることができる。これにより、導入管８０や突起部８３の大きさを小さくすることができる。
【００９１】
また、カバー６４Ｂは開口部６３Ｂのうち船首側を塞ぐため、連通部６５Ｂは開口部６３Ｂの船尾側に形成されることになる。そのため、開口部６３Ｂの前縁部６３Ｂｆまで外板１ａに沿った水流ＷＦは、そのままカバー６４Ｂの表面６４Ｂｄに沿ってカバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒまで流れる。つまり、カバー６４Ｂによって水流ＷＦが船体１から離れる位置を下流側にずらすことができ、効果的に抵抗を低減することができる。
【００９２】
また、連通部６５Ｂが船尾側に形成されることで、導入管８０によりトンネル６１Ｂ内に導入された流体は、トンネル６１Ｂの内周面に沿って開口部６３Ｂの船尾側（すなわち連通部６５Ｂ）からスムーズに流れ出ることができる。言い換えると、カバー６４Ｂが、導入管８０による水流効果を妨げるようなことがないため、導入管８０による水流効果に加えて、カバー６４Ｂによって抵抗を低減させることができる。
【００９３】
なお、上記のバウスラスター８Ｂであれば、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂを塞ぐカバー６４Ｂが、バウスラスター８Ｂの作動時には、リンク機構７０によって船体１の外板１ａに沿ってスライド開放されるため、カバー６４Ｂの開放時の外板１ａから外方への突出量を小さくすることができる。船舶の離接岸時はアンカー投錨したままバウスラスター８Ｂを作動させることが多いが、カバー６４Ｂの突出量を小さくすることができるため、バウスラスター８Ｂの作動時におけるアンカーチェーン５ｃとカバー６４Ｂとの接触を防ぐことができる。
【００９４】
また、リンク機構７０の二本のリンクアーム７１，７２のうち、カバー６４Ｂの開放方向側に位置するＪアーム７１は、カバー６４Ｂの開放時にトンネル６１Ｂの周辺の外板１ａに干渉しないようにＪ字状に湾曲形成されている。すなわち、Ｊアーム７１は、カバー６４Ｂの全開時に外板１ａに沿う直線部７１ｃと、カバー６４Ｂの全開時に開口部６３Ｂの下縁部６３Ｂｅとの接触を回避する湾曲部７１ｄとを有する。これにより、カバー６４Ｂの開閉時にカバー６４Ｂと船体１との干渉衝突を防ぐことができ、カバー６４Ｂをスムーズに開閉させることができる。また、カバー６４Ｂの全開時にＪアーム７１の直線部７１ｃが外板１ａに沿うため、カバー６４Ｂの突出量をさらに小さくすることができる。
【００９５】
また、Ｊアーム７１は、先端部７１ｂがカバー６４Ｂの開閉方向の略中央（ここでは上下方向略中央）に接続されるため、カバー６４Ｂの開閉時に、カバー６４Ｂを安定して支持することができる。また、Ｊアーム７１の湾曲部７１ｄを小型化することができるため、Ｊアーム７１の重量及び製品コストを低減することができる。
【００９６】
一方、ロッド７２は、先端部７２ｂがカバー６４Ｂの開放方向ＯＰと逆側のカバー６４Ｂの端部（ここでは上端部）に接続されるため、カバー６４Ｂの全開時（すなわち、バウスラスター８Ｂの作動時）にカバー６４Ｂとトンネル６１Ｂの開口部６３Ｂとが重なる部分（重複面積）を小さくすることができる。これにより、バウスラスター８Ｂの推力の減少を抑制することができる。
【００９７】
また、バウスラスター８Ｂは、トンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗを貫通して延設される駆動軸７３を備え、この駆動軸７３が油圧シリンダ７５により回動されることでリンク機構７０が駆動され、カバー６４Ｂが開閉される。ここで、Ｊアーム７１は、その基端部７１ａがトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗの近傍で駆動軸７３に結合されているため、バウスラスター８Ｂの作動時に、Ｊアーム７１や駆動軸７３が障害物となってバウスラスター８Ｂの推力が減少することを抑制することができる。
【００９８】
また、船体１の船首部１Ｂにおけるトンネル６１Ｂの下方の部分は窄んだ形状になっているため、カバー６４Ｂの開放方向ＯＰを船体１の下方向とすることで、カバー６４Ｂの船体１からの突出量をさらに小さくすることができる。言い換えると、カバー６４Ｂを船体１の窄んだ形状の部分に収めるように開放することができ、船体１の膨出した側面よりも内側に配置することができる。これにより、カバー６４Ｂとアンカーチェーン５ｃとの接触をより確実に防止することができる。
【００９９】
［２−５．態様例］
上記実施形態では、バウスラスター８Ｂのカバー６４Ｂが、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂの船首側を塞ぐ形状で開口部６３Ｂの半分以上を塞ぐ大きさのものを例示したが、カバー６４Ｂの形状はこれに限られない。なお、以下の態様例に係る説明では、すでに説明した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１００】
〔１〕第一態様例
例えば、図９（ａ）に示すように、バウスラスター８Ｂが、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂのうち船首側を塞ぐ前側カバー６４Ｂ′と船尾側を塞ぐ後側カバー６６Ｂとを備えていてもよい。前側カバー６４Ｂ′は、上記第二実施形態のカバー６４Ｂと同様に開口部６３Ｂの船首側を塞ぐものであるが、その大きさは上記のカバー６４Ｂよりも小さく、開口部６３Ｂの半分未満を塞ぐ。前側カバー６４Ｂ′の後縁部６４Ｂｒ′は、開口部６３Ｂのうち船首側に位置する。
【０１０１】
一方、後側カバー６６Ｂは、開口部６３Ｂの半分未満を塞ぐ大きさであり、連通部６５Ｂとの境界をなす前縁部６６Ｂｆが開口部６３Ｂのうち船尾側に位置する。前側カバー６４Ｂ′の後縁部６４Ｂｒ′及び後側カバー６６Ｂの前縁部６６Ｂｆの間に、連通部６５Ｂが形成される。このような前側カバー６４Ｂ′及び後側カバー６６Ｂを備えたバウスラスター８Ｂには、上記第二実施形態と同様、船体１の内部において前後方向に延設された導入管８０が設けられる。
【０１０２】
導入管８０は、前側の入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに開口し、後側の出口８２がトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗであって連通部６５Ｂに向かって開口している。導入管８０は、圧力差発生構造として、上記第二実施形態と同様の構造を有する。すなわち、導入管８０の入口圧力を高める構造として、導入管８０の入口８１が前方に向かって拡径されたラッパ形状に形成されており、入口８１の開口面積が出口８２の総開口面積よりも大きくなるように形成されている。さらに、導入管８０の入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられ、前端部１ｆにおける水流ＷＦの流れ方向に対して垂直に開口している。
【０１０３】
また、出口圧力を負圧にする構造として、導入管８０の出口８２が、左右方向では前側カバー６４Ｂ′の裏面の直ぐ内側に配置され、前後方向ではトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗに接する前側カバー６４Ｂ′の後縁部６４Ｂｒ′の直下流に配置される。この出口８２が配置される位置には、前側カバー６４Ｂ′の表面６４Ｂｄ′に設けられた突起部８３により負圧領域Ｎが生成される。
【０１０４】
突起部８３は、連通部６５Ｂの前側に位置する後縁部６４Ｂｒ′（船首側縁部）の上部及び下部において外方に向かって突設されている。なお、突起部８３は上記第二実施形態の突起部８３と同一形状を有する。この突起部８３により、突起部８３の後背部には負圧領域Ｎが生成され、導入管８０の出口８２はこの負圧領域Ｎ内に設けられることで、導入管８０の出口圧力が負圧にされる。これらの構造により、導入管８０は入口８１が出口８２よりも相対的に高圧になるため、導入管８０内を流体が流通し、トンネル６１Ｂ内に排出された流体が連通部６５Ｂから船外へ排出される。
したがって、図９（ａ）に示すバウスラスター８Ｂであっても、上記第二実施形態に記載した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
〔２〕第二態様例
また、図９（ｂ）に示すように、バウスラスター８Ｂが、トンネル６１Ｂの開口部６３Ｂのうち船尾側を塞ぐ後側カバー６６Ｂ′を備えていてもよい。後側カバー６６Ｂｂ′は、上記の第一態様例の後側カバー６６Ｂと同様に開口部６３Ｂの船尾側を塞ぐものであるが、その大きさは上記の後側カバー６６Ｂよりも大きく、開口部６３Ｂの略半分を塞ぐ。
【０１０６】
このような後側カバー６６Ｂ′を備えたバウスラスター８Ｂの場合、連通部６５Ｂは開口部６３Ｂの船首側に形成されるため、導入管８０の構造及び突起部８４の構造は、上記第一実施形態のものと同一にすることができる。すなわち、導入管８０は、前側の入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられ、前端部１ｆにおける水流ＷＦの流れ方向に対して垂直に開口し、後側の出口８２がトンネル６１Ｂの内壁６１Ｂｗであって、連通部６５Ｂに向かって開口している。また、導入管８０は、入口８１の開口面積が出口８２の総開口面積よりも大きくなるように形成され、さらに出口８２は突起部８４により生成される負圧領域Ｎ内に設けられる。
このような後側カバー６６Ｂ′を備えたバウスラスター８Ｂであっても、上記第二実施形態と同様の構成から同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
〔３〕第三態様例
上記第二実施形態及び第一，第二態様例は、何れも導入管８０の入口８１が船首部１Ｂの前端部１ｆに設けられたものを例示したが、第一実施形態の態様例で示したように、船体１の船底１ｂに入口８１′が開口した導入管８０′を設けることも可能である。
【０１０８】
例えば図１０（ａ）に示すように、開口部６３Ｂに第二実施形態と同一のカバー６４Ｂが設けられたバウスラスター８Ｂの場合に、カバー６４Ｂの後縁部６４Ｂｒの下部にのみ突起部８３を設け、この突起部８３により生成される負圧領域Ｎ内に導入管８０′の出口８２を設ける。このような構造によっても、上記第二実施形態と同様の構成からは同様の効果を得ることができ、さらに導入管８０′の長さを短くすることができるという効果を得ることができる。
【０１０９】
また、上記第一実施形態の態様例で示したように、出口圧力を負圧にする構造を有する場合に、前端部１ｆに開口した入口８１と船底１ｂに開口した入口８１′とから導入管８０内に流体を導入する構成としてもよい。すなわち、導入管８０の入口は一つに限られず、複数の入口から導入管８０内に流体を導入する構成にしてもよい。また、上記の第一〜第三態様例の構造と組み合わせることも可能である。なお、船底１ｂに入口８１′を設ける場合に、上記した案内板８５を入口８１′の船尾側の縁部に設け、積極的に流体を導入管８０内に案内する構成としてもよい。
【０１１０】
〔４〕第四態様例
上記した第二実施形態及び第一〜第三態様例では、バウスラスター８Ｂにカバー６４Ｂ等が設けられ、カバー６４Ｂ等で閉鎖されない連通部６５Ｂを通じてトンネル６１Ｂ内から流体を排出する構造を説明したが、当該構造をスターンスラスター８Ｓに適用することも当然可能である。
【０１１１】
例えば、図１０（ｂ）に示すように、スターンスラスター８Ｓが、導入管９０を備えるとともに、上記第二実施形態で示したカバー６４Ｓにより開口部６３Ｓの一部を塞がれるものであってもよい。導入管９０は、入口９１が出口９２よりも前方に設けられており、船体１の内部において船底１ｂに対して斜めに延設されている。また、導入管９０は、圧力差発生構造として、導入管９０の出口９２が上記の第三態様例と同様、カバー６４Ｓの表面６４Ｓｄに設けられた突起部８３により生成される負圧領域Ｎ内に設けられる。これにより、導入管９０の出口圧力が負圧にされ、入口圧力と出口圧力との間に圧力差を発生させることができる。
【０１１２】
このような構造によって、導入管９０は出口９２が入口９１よりも相対的に低圧になるため、導入管９０内を流体が流通し、トンネル６１Ｓ内に排出された流体が連通部６５Ｓから船外へ排出される。したがって、本態様例に係る船舶のスターンスラスター８Ｓであっても、上記第二実施形態に記載した効果と同様の効果を得ることができる。なお、船底１ｂに入口９１を設ける場合に、上記した案内板９３を入口９１の船尾側の縁部に設け、積極的に流体を導入管９０内に案内する構成としてもよい。
【０１１３】
また、図１０（ｂ）では、スターンスラスター８Ｓのカバー６４Ｓをバウスラスター８Ｂのカバー６４Ｂと同様、カバー６４Ｓの後縁部６４Ｓｒが垂直方向に対して上方が船尾側に傾いて設けられたものを例示している。ただし、スターンスラスター６４Ｓの開口部６３Ｂの周辺の水流ＷＦは、水平方向に対して下流側に上方に向かってやや傾斜することが多いため、カバー６４Ｓの後縁部６４Ｓｒを、垂直方向に対して上方が船首側に傾くように設けて、開口部６３Ｓの近傍における水流ＷＦの流れ方向に対し略直交する傾きとなるように形成してもよい。これにより、水流ＷＦの流れ方向における後縁部６４Ｓｒから開口部６３Ｓの縁部までの距離を短くすることができ、連通部６５Ｓからの流体の入り込みを効果的に抑制することができる。
【０１１４】
〔５〕その他の態様例
なお、カバー６４等の開閉構造は、上記したリンク機構７０によるものに限られない。例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示すような前側カバー６４Ｂ′や後側カバー６６Ｂ，６６Ｂ′の裏面側に、一組のＪアーム７１及びロッド７２からなるリンク機構が設けられて、上記リンク機構７０と同様の開閉動作を行うように構成してもよい。あるいは、リンク機構によって外板１ａに沿うように開閉させるのではなく、カバー６４等に回転軸を設け、回転軸回りにカバー６４等を回転させることで開閉させる構造としてもよい。なお、リンク機構７０を用いた開閉構造であっても、カバー６４等の開放方向ＯＰは下方向に限られず、前後方向や上方向であってもよい。
【０１１５】
［３．その他］
以上、本発明の実施形態について様々な例を挙げて説明したが、本発明は上記した実施形態や態様例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
導入管８０は、圧力差発生構造として、入口圧力を高める構造を二つ有し、出口圧力を負圧にする構造を一つ有するものを例示したが、圧力差発生構造はこれらのうち少なくとも一つ設けられていればよい。また、これらのうち二つを適宜組み合わせて設けてもよい。例えば、導入管８０の入口面積と出口面積とを同一とし、導入管８０の入口８１を船首部１Ｂの前端部１ｆに設け、出口８２を突起部８３，８４で生成される負圧領域Ｎ内に設けるような構造であってもよい。あるいは、入口圧力を高める構造を二つ設け、出口圧力を負圧にする構造（すなわち突起部８３，８４）を省略してもよい。
【０１１６】
また、船底１ｂから流体を導入する導入管８０′，９０の場合、圧力差発生構造として出口圧力を負圧にする構造を有する必要があるが、導入管８０′，９０の形状は上記したものに限られず、例えば導入管８０′，９０の入口８１′，９１を出口８２，９２よりも後方に設けてもよい。
また、スラスター６，８の構造は上記したものに限られず、例えばプロペラ６２が可変ピッチ式でなくてもよいし、トンネル６１に曲面部６１ｒが設けられていなくてもよい。また、バウスラスター８Ｂにはカバー６４Ｂが設けられ、スターンスラスター６Ｓにはカバーが設けられないなど、前後のスラスター６，８の構成が異なっていてもよい。
なお、上述の船舶は、バウスラスター６Ｂ，８Ｂとスターンスラスター６Ｓ，８Ｓとを備えたものを例示しているが、何れか一方のスラスター６，８を備えているものであればよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  船体
１Ｂ  船首部
１Ｓ  船尾部
１Ｗ  没水部
１ａ  外板
１ｂ  船底
１ｆ  前端部
２  バルバスバウ
６，８  スラスター
６Ｂ，８Ｂ  バウスラスター（スラスター）
６Ｓ，８Ｓ  スターンスラスター（スラスター）
６１，６１Ｂ，６１Ｓ  トンネル（スラスタートンネル）
６１ｗ，６１Ｂｗ，６１Ｓｗ  内壁
６２，６２Ｂ，６２Ｓ  プロペラ
６３，６３Ｂ，６３Ｓ  開口部
６４，６４Ｂ，６４Ｓ  カバー
６４′  前側カバー（カバー）
６４ｒ，６４ｒ′  後縁部（縁部）
６５，６５Ｂ，６５Ｓ  連通部
６６，６６′  後側カバー（カバー）
６６ｆ，６６ｆ′  前縁部（縁部）
８０，８０′，９０  導入管
８１，８１′，９１  入口
８２，９２  出口
８３，８４  突起部
Ｎ  負圧領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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