(57)【要約】【課題】小型船艇において、バランスを崩して船体が転覆するのを防止する船体転覆防止構造およびこの船体転覆防止構造を備えた船体を提供する。【解決手段】船体転覆防止構造２は、船体床板部分裏面に設置され、船底板部分７と、船体床板部分３と、船首から船尾に向かう船体中心線上に配置される支持材６により閉ざされた空間である貯槽４を形成し、貯槽内には水を収容し、貯槽内に収容された水の水面と船の喫水線とが略同一面を形成してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型船体の船底板部分と、左右舷側面部分と、船体床板部分とからなり、前記船底板部分と前記船体床板部分と前記舷側面部分とで閉ざされた空間である貯槽が形成されてなる船体転覆防止構造であって、
前記船体床板部分に開閉自在の船体孔と、前記船底板部分を貫通し浸水可能となる船底孔とが前記貯槽に設けられ、該貯槽の大きさは、前記貯槽内に収容された水または海水の水面が、定格荷重時の船体の喫水線と略同一面を形成できる大きさであることを特徴とする船体転覆防止構造。
【請求項２】
前記船底孔に蓋を設け、前記貯槽内に収容する水が出し入れ可能であることを特徴とする、請求項１記載の船体転覆防止構造。
【請求項３】
前記船体床板部分が空気槽または発泡プラスチックス層であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の船体転覆防止構造。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の船体転覆防止構造を備えた小型船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に小型船艇の船体底部に備えられる船体転覆防止構造およびこの船体転覆防止構造を備えた小型船に関する。
【背景技術】
【０００２】
船艇、特に小型船、短艇またはレジャーボートなどの１人ないし３人程度が利用する小型の船艇、例えば２０ｔ以下の小型船においては、悪天候のために波が高く海水面が荒れている場合、あるいは人や荷物などの荷重を船の片側にかけた場合など、バランスを崩して船体が転覆しやすい場合がある。
従来、このような問題を解決するために、左右舷側外板に固定された腕木を張り出してその先端に取り付けられた浮力体を海面に浮かべたり（特許文献１）、左右舷側面の水面近くにバルーンを装備するもの（特許文献２）など、その浮揚力で船体の転覆を防止するものが開示されている。
【０００３】
船体の水面下に沈む部分の深さ、つまり喫水が浅い場合、水面上に存在する部分へ風などの影響を受けやすく、船体は不安定な状態である。このような不安定な状態では、波により揺れを起こしやすい。そこで船体下部に錘をつけ、船体の重心を低くして船体の揺れおよび転覆を防止するものが従来開示されている。例えば船体の揺れを減らすために船体内の区画に船の動力になる燃料を注入し、その燃料が錘の役割をするもの（特許文献３）が開示されている。
【０００４】
さらに、船外の海水を利用し、海水が錘の役割をして船体の転覆を防止するものが開示されている。これは例えば、通常は空のタンクに、海が荒れた場合のみポンプで船体内に海水を汲み入れるもの（特許文献４）や、舷側外板に固定されたクレーンを張り出してその先端に上下動自在に取り付けられた容器内に海水を収容し、船体の揺れを感知しながら上記容器を上下動させることで船体の揺れを解消するもの（特許文献５）や、船底に海水の出入りする浸水槽を設けたもの（特許文献６）がある。
【０００５】
しかし、船上から海上に浮力体や錘などを伸ばして船体のバランスを保つものは、船体が静止している場合や海面が穏やかである場合においては不要であり、船上に格納しておく必要がある。しかし小型船艇の中でも特に小型であるレジャーボートなどにおいては、それら装置が船上で邪魔になり、また装置自体が大きな荷重となり好ましくない。
燃料や海水を船体の錘として用いるものは、確かに船体の浮力に対する重心を低くするため、船体の揺れを防止する効果はあった。
しかし従来の海水を船体の錘として使用する船体では、その錘となる海水を入れた部分そのものが、人や荷物を船体に載せた、すなわち通常の荷重を掛けた定格状態の船体の海水面である喫水線よりもかなり深い位置にある。
【０００６】
この喫水線よりはるか低い位置に水タンクを設けて水を収容し錘とするという従来の考え方は、航行中の船体のバランスをとるためには有用であるが、船体の片側に荷重をかけた場合に船体の姿勢をもとの平衡状態に戻す効果が低いという問題がある。
これは、船体を片側に傾けた場合、もともと水中にあって船が傾いた場合でもその水タンク部分は水中にある状態のままである。この場合であると、船体の姿勢をもとの平衡状態に戻そうとする働きは、今まで水面上にあり船が傾いたことで水中に沈んだ部分の浮力に頼るだけであり、転覆を防止する効果が低い。
【０００７】
また、船体中心線付近の喫水線下に、船が傾くことを防止するための水タンク等を設けることも、船体の姿勢をもとの平衡状態に戻す効果が低く、同様に転覆を防止する効果が低い。
【特許文献１】特開平０６−２９３２９３号公報
【特許文献２】特開平０９−０２０２８７号公報
【特許文献３】特開平０５−１３９３７３号公報
【特許文献４】特開２００３−２２６２９０号公報
【特許文献５】特開平０５−２５４４８３号公報
【特許文献６】特開平０７−３０４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、船艇、特に小型船、短艇またはレジャーボートなどの小型の船艇において、例えば悪天候のために波が高く海水面が荒れている場合、あるいは人や荷物などの荷重を船の片側にかけた場合など、バランスを崩して船体が転覆するのを防止する船体転覆防止構造およびこの船体転覆防止構造を備えた小型船の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の船体転覆防止構造は、小型船体の船底板部分と、左右舷側面部分と、船体床板部分とからなり、上記船底板部分と上記船体床板部分と上記舷側面部分とで閉ざされた空間である貯槽が形成されてなり、上記船体床板部分に開閉自在の船体孔と、上記船底板部分を貫通し浸水可能となる船底孔とが上記貯槽に設けられ、この貯槽の大きさは、貯槽内に収容された水または海水の水面が定格荷重時の船体の喫水線と略同一面を形成できる大きさであることを特徴とする。
ここで、定格荷重とは、船体、乗員および荷物の合計荷重をいう。
また、上記船底孔に蓋を設け、上記貯槽内に収容する水が出し入れ可能であることを特徴とする。
また、上記船体床板部分が空気槽または発泡プラスチックス層であることを特徴とする。
本発明の小型船は、上記記載の船体転覆防止構造を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の船体転覆防止構造は、船体下部に設けられた貯槽内に収容された水または海水（以下、水と略称する）の水面が定格荷重時の船体の喫水線と略同一面を形成できる大きさの貯槽であるので、貯槽に収容された水が船体の錘の役割を果たし、さらに収容された水の水面が喫水線と略同一面を形成することで、船体中心線に対し、左右どちらかの側に荷重がかかった場合、特に船体床板部分を空気槽または発泡プラスチックス層とすることにより、荷重をかけて水面下に沈んだ部分に生じる浮力と、荷重がかかった反対側の水面上に現われた水を収容した貯槽部分が新たな荷重になり下方向へ荷重をかけることで、船体の姿勢を平衡状態へ戻そうとする力が作用し、この結果、船体の転覆を防止することができる。
【００１１】
船体床板部分に開閉自在の船体孔と、船底板部分に設けられた貯槽に貫通する底孔に蓋を設けることにより、貯槽内の水は出し入れ可能にすることができる。蓋をしていない状態で船体を水面に浮かべると、底孔から貯槽内に水を収容することができ、航行中は底孔に蓋をして、船体が傾いた場合、貯槽の底孔部分が水面上に現われても、水が抜けることがないようにできる。また船体を陸上に上げる場合、蓋を開け収容されている水を抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の船体転覆防止構造を図に基づき説明する。図１は本発明の船体転覆防止構造を備えた小型船の一例を表わす斜視図を、図２は船体転覆防止構造の斜視図をそれぞれ示す。
【００１３】
図１に示すように、船体転覆防止構造２は、小型船１の船体床板部分３裏面に備えられる。また図２に示すように、船体転覆防止構造２は、底板部分７の周縁部に支持材である側面壁（以下側面壁という）および同支持材である中央壁（以下中央壁という）を備える。底板部分７は船底板としてもよい。図２において長辺が船体の前後方向であり、船体中心線に平行に配置される側面壁を５ａおよび５ｂ、垂直に配置される側面壁を５ｃとする。側面壁５ａおよび５ｂは左右両舷側面としてもよい。また底板部分７の船体中心線上に支持材である中央壁６を有する。中央壁６は底板部分７と船体床板部分３との間を支持固定するものである。また、側面壁および中央壁と、底板部分と、船体床板部分とで閉ざされた空間である、船体中心線に対し左右に平行に２つの貯槽（４ａおよび４ｂ）を形成する。また、この２つの貯槽（４ａおよび４ｂ）は中央壁６を穿孔して両槽を貫通させてもよい。この貯槽は水を収容するためのもので、貯槽を形成する上記の部材は、それぞれ水および空気が漏れないように密着されている必要がある。
この貯槽の別の一例としては、この貯槽部分に、ポリタンクを備えていてもよい。
ここで、図２において、側面壁５ａおよび５ｂに比べて、側面壁５ｃは壁の厚さが薄いが、これは本発明の構造を説明しやすくするためだけのもので、側面壁の厚さはどの面も均一であってもよい。
底板部分および支持材は、通常船艇に用いられる材質を用いることができる。
【００１４】
上記底板部分７は、貯槽（４ａおよび４ｂ）に貫通する底孔８を有する。この底孔８は、ひとつの貯槽に少なくとも１個ずつ、複数個設けてよいが、左右両貯槽には同数個ずつ設けられることが好ましい。浮力層が船底にあるので自動排水ができる。そのため船体が軽くなり持ち運びが容易になる。また、船艇を水に浮かべたとき、この底孔８より浸水させ、貯槽内に水を収容できる。
【００１５】
小型船として使用する場合には、貯槽には水を必ず収容させる。また、貯槽内に収容した水の水面が、定格荷重時の船体の喫水線と略同一面となるようにする。これは、船体の左右どちらかの側に荷重がかかった場合、荷重をかけた側と反対側の貯槽が水面上に現われるようにするためである。
貯槽に収容された水が船体の錘の役割を果たす。さらに収容された水の水面が喫水線と略同一面を形成することで、船体中心線に対し、左右どちらかの側に荷重がかかった場合、荷重をかけた側が水中に沈み、荷重をかけた反対側は、荷重をかけた側が水中に沈んだ分だけ水面上に現われることになる。
ここで、荷重をかけて水面下に沈んだ部分には、沈んだ部分の容積に応じ浮力が生じる。特に船体床板部分に空気槽を設けるか、または船体床板部分を発泡プラスチックス材で形成するかにより、浮力が大きくなる。また、荷重がかかった反対側の水面上に現われた部分は、水を収容した貯槽部分が新たな荷重になり下方向への重力がかかる。上記の浮力および新たな荷重による下方向への重力による船体の姿勢を平衡状態へ戻そうとする働きが起こり、この結果、船体は平衡状態に戻り、船体の転覆を防止することができる。船体の転覆防止構造の具体的な仕組みを説明する実施例については後述する。
【００１６】
船体床板部分に開閉自在の船体孔３ａを設けるとともに、底孔８には蓋を設けることが好ましい。蓋を設けることにより、貯槽内の水は出し入れ可能にすることができる。
蓋をしていない状態で船体を水面に浮かべると、底孔から貯槽内に水を収容することができ、貯槽内を満水にした後に船体孔３ａおよび底孔８の蓋を閉め、この状態で小型船体は使用される。使用時に船体が傾いて貯槽の底孔部分が水面上に現われても、蓋を閉めているので水が抜けることがない。また、レジャーボートなどで船体を陸に上げて格納する際、蓋を開け収容されている水を抜くことができる。
【００１７】
蓋の開閉は、船艇の船上から操作できるものが望ましい。船上から手の届く範囲に底孔を設け、船体を水に浮かべて貯槽内に水を収納したら、手動で蓋を閉めてもよいし、船上で操作が可能である蓋を開閉する装置を備えてもよい。
【実施例】
【００１８】
実施例１
図３および図４に基づき、船体転覆防止構造の仕組みおよび船体転覆防止構造を備えた小型船体の一例について説明する。図３は船体転覆防止構造の斜視図であり、貯槽の容量について説明する図を、図４は図１のＡ−Ａ方向に見た断面図をそれぞれ示す。
本実施例は小型船体を大人２人乗り用の、定格荷重を 140kg 重としたものである。
また、船体床板部分、左右舷側面部分および支持材として、空気槽を有する板材、または発泡スチロールなどの発泡プラスチックスを用いた例である。
【００１９】
図３に示すように、船体中心線に平行に、長さ200cm × 幅40cm × 高さ10cmの貯槽と、それぞれ長さ200cm × 幅5cm × 高さ10cmである側面壁５ａおよび５ｂと、長さ200cm × 幅10cm × 高さ10cm である中央壁６と、長さ200cm × 幅100cm × 高さ5cm である底板部分７から船体転覆防止構造を形成する。側面壁５ｃの容積は本説明を容易にするために、省略して説明する。また説明を容易にするために、船体転覆防止構造および船体転覆防止構造が備えられる船体の重さは定格荷重に含まれるものとして説明する。
【００２０】
上記の寸法の貯槽の場合、各貯槽の容積は200cm × 40cm × 10cm ＝ 80000cm3、すなわち最大80000cc ＝ 80kg の水を収容することができる。左右両貯槽にそれぞれ水を満水にした場合、合計で 160kgの水を収容する。
一方、側面壁の部分は、200cm × 5cm × 10cm ×２＝20000cm3であり、この容積は20000cc ＝ 20kg の水に相当する。
また、支持材である中央壁の部分は、200cm × 10cm × 10cm ＝ 20000cm3であり、この容積は20000cc ＝ 20kg の水に相当する。
また、底板部分の部分の容積は、200cm × 100cm × 5cm ＝ 100000cm3であり、この容積は100000cc ＝ 100kg の水に相当する。
つまり、側面壁、支持材および底板部分を水中に入れた場合、すなわち貯槽の上面まで水中に沈めた場合、160kg重 ＋ 20kg重 ＋ 20kg重 ＋ 100kg重 ＝ 300kg重の浮力が船体転覆防止構造を備えた船体に発生する。
【００２１】
底板部分７に設けた蓋８をした状態で左右両貯槽に水を収容せず船体を水面に浮かべ、船体に乗員および荷物を載せ、全体で定格荷重である 140kg重の荷重を船体にかけた場合、140000cm3 ÷（200cm × 100cm）＝ 7cm より、喫水線は底板部分の下面より 7cm 上部の位置になる（図４（ａ）参照。図中Ｘａがこの場合の喫水線）。
【００２２】
ここで、蓋８を開放すると左右両貯槽に水が浸水する。定格荷重である 140kg重の荷重を船体にかけた場合、貯槽がちょうど満たされたところで浸水は止まる。貯槽が満水になると、貯槽に浸水した水の重量計 160kg重の荷重が加わる。載せた乗員および荷物の荷重 140kg重と貯槽に収容された水 160kg重を合計すると重量は 300kg重となり、水中にある支持材および底板部分に発生する浮力 300kg重と等しくなる。このことにより船の喫水線は、支持材と船体床の境界線と略同一となる（図４の（ｂ）参照。図中Ｘｂがこの場合の喫水線）。この状態で底孔に蓋をする。
【００２３】
この状態で貯槽内に収容した水の水面が、船体の喫水線と略同一面を形成していることが必要である。これは、水が収容された貯槽が喫水線付近にあることが必要であるためである。船体の左右どちらかの側に荷重がかかった場合、荷重をかけた側と反対側の貯槽が水面上に現われるようにするためである。
【００２４】
船体が船体中心線を中心として左右どちらかの側に傾いた場合（図４の（ｃ）参照）、左右両貯槽に同量の水が収容されていることで、船体中心線を軸に、荷重がかかった側は水面下に沈み、荷重がかかった反対側は荷重をかけた側が水面下に沈んだ分だけ水面上に浮かび上がる。
荷重をかけて水面下に沈んだ部分の容積に応じ浮力が生じる（図４の（ｃ）矢印Ａ）。また反対側の浮いた側には浮いたことによって水面上に現われた貯槽部分に収容される水による荷重が生じる（図４の（ｃ）矢印Ｂ）。貯槽内の水が喫水線より下にある時の水は荷重にならないが、水面上に浮かび上がった貯槽内の水は荷重となるためである。
【００２５】
沈んだ側の下面に上方向への浮力が生じることで、船体の姿勢を平衡に保とうとする働きが起こる。また反対側の浮かび上がった側には、水面上に現われた水による荷重により下方向への重力がかかり、このことからも船体の姿勢を平衡に保とうとする働きが起こる。この結果、船体は平衡状態に戻り、船体の転覆を防止することができる。
【００２６】
船体に載せる荷物の重量が、定格荷重である 140kg重よりも小さい場合においては、喫水線が浅くなり、貯槽の位置が水面下で定格荷重の 140kg重のものを載せたときに比べ高くなるが、船体の左右どちらかの側に荷重がかかった場合、荷重をかけた側と反対側の貯槽が水面上に現われるので、上記の説明と同様に、荷重をかけた側が沈んで生じた浮力と、その反対側の水面上に現われた貯槽に新たに生じた重力により、船体の姿勢はもとの平衡状態に戻る。定格荷重のより質量が大きくなると、貯槽の位置が喫水線よりも低い位置になるため、船体の姿勢をもとの平衡状態に戻す効果が低くなり、同様に船体の転覆を防止する効果が低下するため好ましくないが、定格荷重内での使用であれば問題ない。
【００２７】
実施例２
船体床板部分として、空気槽を有する船体床板、または発泡スチロールなどの発泡プラスチックスを用い、左右舷側面部分としてファイバー強化プラスチックス（ＦＲＰ）材を用いた例を図５に示す。この小型船体は支持材を空気槽または発泡プラスチックスとした例である。図５において、左右舷側面部分の厚み、船底板の厚み、船体孔および船底孔とは省略して記載してある。
図５に示すように、船体床板部分として、長さ200cm ×幅 100cm × 高さ10cmの空気槽または発泡スチロール製とする。また、この船体床板部分の下面であって船体中心線に平行に、長さ200cm × 幅50cm × 高さ15cmの支持材部分を設ける。さらにこの支持材部分の両側に長さ200cm × 幅25cm × 高さ15cmの２個の貯槽を設ける。このような構造の船体転覆防止構造を設けた小型船体とする。
【００２８】
上記の寸法の小型船体の場合、各貯槽の容積は200cm × 25cm × 15cm ＝ 75000cm3、すなわち最大75000cc ＝ 75kg の水を収容することができる。左右両貯槽にそれぞれ水を満水にした場合、合計で 140kgの水を収容する。
一方、支持材である中央壁の部分は、200cm × 50cm × 15cm ＝ 150000cm3であり、この容積は150000cc ＝ 150kg の水に相当する。
また、船体底板部分の部分の容積は、200cm × 100cm × 10cm ＝ 200000cm3であり、この容積は200000cc ＝ 200kg の水に相当する。
【００２９】
上記容積関係より、この小型船体の喫水線は、（１）左右両貯槽に水を収容せず、また乗員および荷物を載せない状態で船体を水面に浮かべた場合は、図５中、Ｙａとなり、（２）左右両貯槽にそれぞれ水を満水にした場合は、同Ｙｂとなり、（３）定格荷重として 150kg重の荷重を船体にかけた場合は、同Ｙｃとそれぞれなる。
【００３０】
上記船体が船体中心線を中心として左右どちらかの側に傾いた状態を図６に示す。
（イ）側の貯槽の約 3/5 が喫水線Ｙｃの線上に位置している。これは 75kg × 3/5 ＝ 45kg の荷重が加わっているということになる。一方、（ロ）側の貯槽は水中に位置するからこの貯槽中の水は考慮しなくともよい。逆に空気槽を有するか、または発泡スチロール製の船体床板部分が水中に沈んでいるので、この部分は浮力として作用する。概算として、200cm × 50cm × 13cm ÷ 2 ＝ 65kg の浮力が作用する。このため、（イ）側の荷重と（ロ）側の浮力とで合計 110kg となり、この 110kg の荷重を片側に加えても船体の転覆はしないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の船体転覆防止構造は、大型船艇に比べ安定の悪い小型船においても、例えば悪天候のために波が高く水面が荒れている場合、あるいは人や荷物などの荷重を船の片側にかけた場合などでも、バランスを崩して船体が転覆することをを防止することができる。船体床下裏面に設置するものであるため、船上で邪魔にならず、短艇やレジャーボートなどの小型船に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の船体転覆防止構造を備えた小型船の一例を表わす斜視図である。
【図２】船体転覆防止構造の斜視図である。
【図３】船体転覆防止構造の斜視図であり、貯槽の容量について説明する図である。
【図４】図１をＡ−Ａ方向に見た断面図である。
【図５】本発明の船体転覆防止構造を備えた小型船の他の例を説明する図である。
【図６】図５に示す例が傾いた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  船艇
２  船体転覆防止構造
３  床板
４  貯槽
５  舷側材（側面壁）
６  支持材
７  船底板部分
８  底孔
９  船体
１０  荷物
【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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