(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舷側と船底との境界としてのチャインを備える船体構造において、
船体の深さ方向寸法が船体の中央で最大とされ、
前記チャインが、船首側から船尾側に向うほど高さ方向位置を徐々に下げる配置として形成され、
船首から船尾近傍にかけての船底横断面形状がＶ字状とされると共に、当該Ｖ字の開き角が、船首から船体の中央にかけて次第に小さくなり、舳先から船体全長の１／４分船尾寄りの位置で１１５〜１２５°、船体の中央で８０〜１００°とされる一方、船体の中央から船尾にかけては次第に大きくなっていく形状とされ、
チャインの存在する範囲より舳先側における船首部分の横断面形状が、Ｖ字状とされ、当該Ｖ字の開き角が、前記舳先から船体全長の１／４分船尾寄りの位置における船底横断面のＶ字の開き角より大きくされてなることを
特徴とする船体構造。
【請求項２】
前記請求項１に記載の船体構造において、
前記船底における船体中央部から船首寄り所定範囲の各部位が、チャインの高さと当該チャイン直下における船底最下部の高さとの差寸法がいずれも同じ値となる形状として形成されることを
特徴とする船体構造。
【請求項３】
前記請求項１に記載の船体構造において、
船体全長における船首側１／４の位置から船尾までの各位置における船体の幅を同じ寸法とする船体形状として形成されると共に、当該幅が船体長手寸法の２５〜３０％とされることを
特徴とする船体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる滑走艇型の高速船における船底を中心とする船体構造に関し、特に、波のある状況でも安定した高速航行が可能な船体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の漁船やプレジャーボートにおいても、移動に係る航行時間の短縮を図るため、必要に応じて高速航行可能であることが求められるようになっており、これらの船種でも高速航行に適した船型が採用されている。この高速航行に適した船型としては、いわゆる滑走艇型が一般的であり、通常、舷側と船底を分ける角部としてのチャインが形成され、且つ船底部はＶ字状断面形状をなしている。こうした従来の船体構造の一例として、特開平５−３３８５８２号公報に開示されるものや、特開２００６−８０９１号公報の背景技術に記載されるものがある。
【特許文献１】特開平５−３３８５８２号公報
【特許文献２】特開２００６−８０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の小型高速船は前記各特許文献に記載されるような構成とされており、航行時に発生する波しぶきが船体表面に沿って船上に向うのを防止する役割も果すチャインの位置が、船首部で高く、船尾部で低く設定されているのが一般的となっている。そして、このチャイン位置との関係もあって、従来の船体における船底のＶ字状断面形状のＶ字開き角は、前記特許文献２に示されるように、船首側から船尾側へ向うほど大きくなっている。しかし、この従来の船体構造では、船体中央で船底と水平線とのなす角が比較的小さいことから、波がある状況で航行する場合、船底は波からの衝撃を受けやすく、現実には波がある中での高速航行は難しいという課題を有していた。
【０００４】
また、従来の船体におけるＶ字開き角は、航行時の波切り性能を重視して船首側で小さく、船底のＶ字が鋭角をなす状態となっているが、時化（しけ）の際など高い追い波が発生している状況での航行において、斜め後方から追い波を受けると、細い船首が一種の舵の役割を果して抵抗体となり、波の力で船首の向きが変って船をまっすぐ進められない事態が生じるなど、安定性に欠け、船体の傾きも大きくなって船が転覆する危険性も大きくなることから、実際の航行は非常に困難であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、船底形状の改良により波があっても波から受ける衝撃を小さくして高速で航行できる上、追い波のある状況でも船が傾かず安定し、速度を過度に落さずに航行を継続できる船体構造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】
【０００６】
本発明に係る船体構造は、舷側と船底との境界としてのチャインを備える船体構造において、船体の深さ方向寸法が船体の略中央で最大とされ、前記チャインが、船首側から船尾側に向うほど高さ方向位置を徐々に下げる配置として形成され、船首から船尾近傍にかけての船底横断面形状が略Ｖ字状とされると共に、当該略Ｖ字の開き角が、船首から船体の略中央にかけて次第に小さくなり、舳先から船体全長の約１／４分船尾寄りの位置で約１１５〜１２５°、船体の略中央で約８０〜１００°とされる一方、船体の略中央から船尾にかけては次第に大きくなっていく形状とされ、チャインの存在する範囲より舳先側における船首部分の横断面形状が、略Ｖ字状とされ、当該略Ｖ字の開き角が、前記舳先から船体全長の約１／４分船尾寄りの位置における船底横断面の略Ｖ字の開き角より大きくされてなるものである。
【０００７】
このように本発明によれば、チャインを船首側から船尾側に向うほどその高さ方向位置が徐々に下がる配置とすると共に、略Ｖ字状断面の船底形状を船首側から船体中央にかけて、略Ｖ字の開き角を小さくする一方、船体中央から船尾にかけては大きくし、船体中央部で船底のＶ字をより鋭角とすることにより、高速航行時に水面と接する船体中央部で船底に加わる波からの衝撃を緩和でき、波のある状況で高速航行しても船体に加わる衝撃が小さく、より安全、スムーズに航行可能となる。また、チャイン位置から船底までの距離が船体中央で大きくなり、チャイン位置を相対的に吃水面から高い方に遠ざけることができ、摩擦抵抗が小さくなり、従来と同じ推力でスピードアップが図れる他、従来と同速度を得るのにより低燃費とすることができる。さらに、船首部の舷側及び船底の略Ｖ字の開き角を大きく設定していることから、追い波の存在する場合に波からの影響を受けて傾くのを抑えられ、時化の状態でもより安定した航行が可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る船体構造は必要に応じて、前記船底における船体中央部から船首寄り所定範囲の各部位が、チャインの高さと当該チャイン直下における船底最下部の高さとの差寸法がいずれも略同じ値となる形状として形成されるものである。
【０００９】
このように本発明によれば、船底の船体中央から船首寄り所定範囲部分にチャインの傾きに沿った船底が形成されることにより、水からの抵抗が小さく、滑走状態となる高速航行時に水面に接する最先端部分となる前記部位が水を切ってスムーズに安定航行できることとなる。
【００１０】
また、本発明に係る船体構造は必要に応じて、船体全長における船首側約１／４の位置から船尾までの各位置における船体の幅を略同じ寸法とする船体形状として形成されると共に、当該幅が船体長手寸法の約２５〜３０％とされるものである。
【００１１】
このように本発明によれば、船体の船首側を除く大部分を同じ幅とすると共に、この幅を全長に対する１／４程度の割合に設定し、全長に対する幅が比較的大きな船形とすることにより、船首部分の船底形状を無理なく水平線に対し浅い角度で形成でき、追い波からの影響を受けにくくすることができると共に、船体に十分な幅を与えて横安定性を付与でき、スムーズな航行を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る船体構造を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る船体構造の側面図、図２は本実施形態に係る船体構造の底面図、図３は本実施形態に係る船体構造の正面図及び背面図、図４は本実施形態に係る船体構造における船型の正面線図、図５は図１における船体位置８及び５における船体横断面図である。
【００１３】
前記各図に示すように、本実施形態に係る船体構造は、船体５０において舷側１１と船底１２との境界としてのチャイン１３を備えてなり、このチャイン１３が、船首側から船尾側に向うほど高さ方向位置を徐々に下げていく配置として形成され、また、船首から船尾にかけての船底１２横断面形状が略Ｖ字状とされる構成である。
【００１４】
前記船体５０は、図２に示すように、舳先Ｄから船体全長の１／４分船尾寄りの位置８から船尾後端Ｅまでの各位置における幅を略同じ寸法とする船体形状として形成されると共に、その幅が船体全長の約２５〜３０％とされる構成である。また、船体の深さ方向寸法は、船首側から船体中央にかけて大きくなり、船体中央部５を含む所定範囲で最大となる一方、船体中央から船尾にかけては小さくなっていく。
【００１５】
前記船底１２は、船体５０下部においてチャイン１３により舷側１１から完全に区切られた形状部分として形成され、図４、図５に示すように、この船底１２各部の略Ｖ字状断面における略Ｖ字の開き角θが、船体中央部５で約８０〜１００°、好ましくは約９０°とされると共に、船首から船体中央部５にかけて次第に小さくなり、また、船体中央部５から船尾にかけては次第に大きくなっていき、船尾下端部Ａではほぼ１８０°となる形状とされてなる構成である。言換えると、船底１２は、船底１２各部の船幅方向の水平線となす角（デッドライズ）αが、船首側から船体中央部５にかけて大きくなる一方、船体中央部５から船尾にかけては逆に小さくなっていき、船尾でほぼ０°となる形状とされる構成である。
【００１６】
さらに、この船底１２部分の幅は、チャイン１３の船首側端部から徐々に増加して、舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８で最大となり、ここから船尾にかけてはチャイン１３の段付き部分の幅の増大に伴って少しずつ減少していく。そして、船尾下端部Ａにおける船底１２の幅は、船体全長の２３％前後（約１／４．３）となるよう設定されている。
【００１７】
船底１２のＶ字状の先端となる角部分は、滑らかに連続する丸みを帯びた曲面形状とされ、且つこの船底１２における曲面形状部分の幅が、船首側から船体中央部５にかけて徐々に大きくなり、船体中央部５でこの船体中央部５における船幅方向のチャイン間隔の約１／３．５となる最大幅をなす一方、船体中央部５から船尾にかけては徐々に小さくなる形状とされる構成である。
【００１８】
この船底１２において、船体中央部５から船首寄りの所定範囲、すなわち、舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８から船体中央部５までの部位で、チャイン１３位置からこのチャイン直下にあたる船底１２最下部位置までの高さ寸法Ｈが略同じとされる構成であり、この範囲におけるチャイン１３位置の船幅方向の変化は小さいことから、船底横断面の略Ｖ字の開き角θもこの範囲では略同一となっている。
【００１９】
このチャイン１３位置からこのチャイン直下にあたる船底１２最下部位置までの高さ寸法Ｈは、前記範囲のいずれかで、船体全体の最大値をとる。前記範囲以外の部分における前記高さ寸法Ｈは、船首側から船体中央部５側に近付くにつれ大きくなる一方、船体中央部５から船尾に向かうにつれて小さくなり、船尾下端部Ａでは０となる。
【００２０】
この船体５０の中央付近におけるチャイン１３の高さ位置が、チャインと船底最下部との高さの差が大きくなる分、従来より相対的に高くなっていることから、喫水線から離れることとなり、チャインと水との摩擦抵抗が少なくなり、スピードアップと低燃費化が図れる。
【００２１】
船体中央部５では、チャイン１３位置からそのチャイン直下にあたる船底１２最下部位置までの高さ寸法を十分大きく設定しており、その分、船底の船幅方向水平線となす角（デッドライズ）αを大きくする、すなわち略Ｖ字の開き角θを約８０〜１００°と狭角化できることから（図５（Ｂ）参照）、高速で波浪中を航行しても波から受ける衝撃を小さくすることができ、より快適に航行可能となっている。
【００２２】
この船体中央部５における船底の略Ｖ字開き角θは８０〜１００°の範囲内が好ましく、より好ましくは約９０°である。前記角度範囲より開き角が大きいと波からの衝撃が大きくなるなど、衝撃緩和の効果が十分得られなくなり、逆にこれより開き角が小さいと、船体内側のスペースが狭くなり過ぎて船体製作や船内の有効利用が困難になるという問題が生じる。
【００２３】
一方、船体５０の船首側では、船底１２の船幅方向水平線となす角α（デッドライズ）を小さくする、すなわち船底１２の略Ｖ字の開き角θを広角化しており、舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８では開き角θを約１１５〜１２５°としていることから（図５（Ａ）参照）、海が時化の状態となって航行中に追い波を受ける場合でも、船首が波に乗りやすく、船首が波にぶつかって波から力を受けて船が向きを変えたり大きく傾いたりすることはなく、安定性に優れて高速で波浪中を航行できる。
【００２４】
この舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８における船底１２の略Ｖ字の開き角θは約１１５〜１２５°が好ましく、より好ましくは１２０°である。前記角度範囲より開き角が小さいと追い波に対応する効果が弱くなり、逆に開き角が大きくなり過ぎると、波から受ける衝撃が大きくなる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る船体構造を採用した船の航行状態を、全長１２ｍの船体の例について、従来の同サイズの小型高速船との比較で説明する。まず、従来の船体では、船体の幅は長手方向に大きく変化しており、船尾下端部の幅は船体全長の約１／５．３であったが、本実施形態の船体構造においては、船体の幅は舳先Ｄから船体全長の１／４分船尾寄りの位置８と船尾との間で同一で、且つ船尾下端部Ａの幅は船体全長の約１／４．３と広く設定されていることから、安定性が優れたものとなっている。
【００２６】
高速滑走状態では、船体は船首側が浮上がった状態となって水面と接触する位置が後退して、船体中央部５より船首側の所定範囲の船底部分が波を切るような状態で、水上を滑走することとなる。従来の船体では、船体中央におけるチャイン位置と船底最下部との間の高さ寸法が約３０ｃｍと小さく、且つ船底の略Ｖ字の開き角θが１２０°と大きいことから、波からの衝撃を受けやすく、高速で波の中を航行することは困難であった。すなわち、時化の状況で高速航行すると船底の波から受ける衝撃が大きくなるため、現実には高速航行できなかった。
【００２７】
本実施形態の船体構造では、船体中央部５におけるチャイン１３位置と船底１２最下部との間の高さ寸法Ｈが従来の３倍の約９０ｃｍとなっており、且つ船底１２の略Ｖ字の開き角θが９０°と小さいことから、船底１２に加わる波からの衝撃を小さく抑えられ、時化の状況で高速航行しても船底１２に受ける衝撃は従来型と比べて小さくなり、波の中を快適に高速航行でき、より安全でスムーズな航行を実現可能となる。
【００２８】
加えて、本実施形態の船体構造では、チャイン位置からそのチャイン直下にあたる船底最下部位置までの高さ寸法Ｈが、舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８と、船体中央部５との間の区間でそれぞれ従来より大きくなった結果、水面に対するチャイン位置が従来より高くなることから、船体と水との摩擦抵抗が小さくなり、従来と同じ推力でスピードアップが図れ、また、従来と同速度を得るのに燃費低減が実現する。
【００２９】
一方、船首部分で波とぶつかるような状況、例えば、時化で追い波が生じている状況では、従来の船体の場合、船首部分の船底、特に、舳先から船体全長の約１／４分船尾寄りの位置における船底の略Ｖ字の開き角θが９０°と小さいことから、追い波に対し、船首における水の抵抗が少ないことで、追い波に乗りにくく、追い波の力を受けて傾くなど安全性に欠けるものとなっていた。
【００３０】
本実施形態の船体構造では、舳先Ｄから船体全長の約１／４分船尾寄りの位置８における船底の略Ｖ字の開き角θが約１１５〜１２５°と従来より大きく、また、この開き角よりも、舳先近くの船首部分で舷側のなす略Ｖ字状横断面形状の開き角が大きいことから、船首部の舷側及び船底と幅方向水平線とのなす角も小さくなっており、追い波のある状況で船首における水の抵抗が大きく、船首が追い波に乗って、時化の状態でも追い波の影響を受けにくく安全に航行可能であり、波に対して傾きにくく安定した航行が行える。
【００３１】
このように、本実施形態に係る船体構造においては、チャイン１３を船首側から船尾側に向うほどその高さ方向位置が徐々に下がる配置とすると共に、船底１２の略Ｖ字状断面形状を、船首側から船体中央にかけて略Ｖ字の開き角を小さくする一方、船体中央から船尾にかけては逆に大きくし、船体中央部で船底のＶ字をより鋭角とすることから、高速航行時に水面と接する船体中央部で船底１２に加わる波からの衝撃を緩和でき、波のある状況で高速航行しても船体に加わる衝撃が小さく、より安全、スムーズに航行可能となる。また、チャイン１３位置から船底までの距離が船体中央で大きくなり、チャイン位置を相対的に吃水面から高い方に遠ざけることができ、摩擦抵抗が小さくなり、高速化や低燃費化が図れることとなる。さらに、船首部の舷側及び船底の略Ｖ字の開き角を大きく設定していることから、追い波の存在する場合に波からの影響を受けて傾くのを抑えられ、時化の状態でもより安定した航行が可能となる。
【００３２】
なお、前記実施形態に係る船体構造では、全長１２ｍの小型船への適用例を示しているが、これに限らず、大小を問わず様々な大きさの船体で採用できると共に、船種も漁船等特定の種類に限定されるものではなく、多種多様な船に適用できる。
【００３３】
また、前記実施形態に係る船体構造において、船底１２を連続した平面及び／又は曲面で形成する構成としているが、これに限らず、船底、特に船体中央部より船尾側に、いわゆる境界層制御技術に基づいて航行状態での船底と水との接触抵抗を減らす凹部や段部等を付加形成する構成とすることもでき、高速航行時のスピードアップ又は低燃費化が図れることとなる。
【００３４】
また、前記実施形態に係る船体構造において、船底１２の船尾部分は略平面状に形成する構成としているが、これに限らず、船尾下方のスクリュープロペラの直上部分に位置する船底の所定範囲に凹部を形成し、この凹部の分だけプロペラ位置を上げて配設する構成とすることもでき、プロペラ軸の傾斜を小さくできることでプロペラに加わる抵抗を小さくして推進効率を高められ、さらなるスピードアップ又は低燃費化が図れることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る船体構造の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る船体構造の底面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る船体構造の正面図及び背面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る船体構造における船型の正面線図である。
【図５】図１における船体位置８及び５における船体横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１        舷側
１２        船底
１３        チャイン
５０        船体
【図１】
0005143510.tif 000002
【図２】
0005143510.tif 000003
【図３】
0005143510.tif 000004
【図４】
0005143510.tif 000005
【図５】
0005143510.tif 000006