(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、高速に航行させることができる船舶を提供する。【解決手段】船舶１０の船底１１には、船首から船尾に向かって下方に垂下するように一条のストラット１２が設けられている。このストラット１２には、船首側の左右に１つずつ水中翼１３が設けられると共に、船尾側の左右にも１つずつ水中翼１３が設けられている。水中翼１３は、船首側１３Ａが回転可能に支持されている。船尾側１３Ｂは、船首側１３Ａを支点として上下方向に移動可能とされており、付勢部材１５により下方に付勢されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船首側を支点として船尾側が上下方向に移動可能な水中翼と、
この水中翼の船尾側に接合され、前記水中翼を下方に付勢する付勢部材と
を備えたことを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記水中翼は、左舷および右舷の船首側と船底側とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けられたことを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記水中翼の幅は、船首側よりも船尾側の方が広く、水中翼を幅方向から見ると、上面の少なくとも一部は上方に向かって突出するように湾曲していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全没型の水中翼付き船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、船舶を高速で航行させるために、船底に水中翼を設けることが行われている。この水中翼は、揚力により船体を水面から浮上させることにより、船底と水との接触面積を小さくし、船底が水より受ける抵抗力を軽減させる機能を有している。このような水中翼を設けた船舶では、例えば、船舶の姿勢を安定化させるために、船舶の浮上高度などを超音波センサーなどで計測し、その計測値を用いてコンピュータにより水中翼の迎角等を制御することが行われている。しかしながら、このような制御装置は非常に複雑で高価なものとなり、中小船舶では搭載するのが難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単な構成で、高速に航行させることができる船舶を提供することを目的とする。
【０００５】
なお、特許文献１には、船体の重量の一部または全部を支持するに足る揚力を発生させる迎角で安定化するような翼形状とすることにより、船舶の姿勢を安定化させる方法が記載されている。しかし、本願発明とは具体的な構成が異なっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の船舶は、船首側を支点として船尾側が上下方向に移動可能な水中翼と、この水中翼の船尾側に接合され、前記水中翼を下方に付勢する付勢部材とを備えたものである。
【０００７】
この船舶では、船舶が停泊している時には、水中翼の船尾側が付勢部材により下方に押し下げられ、迎角が大きくなる。よって、船舶の航行開始時には揚力が大きくなり、船体がすばやく浮上する。また、船舶が航行している時には、水中翼が水の抵抗を受けるので、付勢部材の付勢力に反して、水中翼の船尾側が上方に持ち上げられる。水中翼の迎角は、水中翼が受ける水の抵抗と、付勢部材の付勢力とのバランスにより自動的に調節される。よって、船舶の姿勢が安定して保持される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の船舶によれば、上下方向に移動可能な水中翼の船尾側を付勢部材により下方に付勢するようにしたので、船舶の航行開始時には、水中翼の迎角を大きくすることができ、船体をすばやく浮上させることができる。また、船舶の航行中には、水中翼が受ける水の抵抗と、付勢部材の付勢力とのバランスにより、水中翼の迎角を自動的に調節することができ、船舶の姿勢を安定して保持することができる。よって、簡単な構成で、船舶を安定して高速に航行させることができる。
【０００９】
また、左舷および右舷の船首側と船底側とに、水中翼をそれぞれ少なくとも１つずつ設けるようにすれば、船舶の姿勢をより安定して保つことができる。
【００１０】
更に、水中翼の幅を船首側よりも船尾側の方を広くし、水中翼を幅方向から見たときに、上面の少なくとも一部が上方にむかって突出するように湾曲させるようにすれば、より高い効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る船舶を船首側および船尾側から見た構成を表す図である。
【図２】図１に示した船舶を横から見た構成を表す図である。
【図３】水中翼を横から見た構成を拡大して表す図である。
【図４】水中翼を上から見た構成を拡大して表す図である。
【図５】付勢部材の調整を説明する図である。
【図６】付勢部材の調整を説明する他の図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る船舶を船首側および船尾側から見た構成を表す図である。
【図８】図５に示した船舶を横から見た構成を表す図である。
【図９】本発明の変形例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る船舶１０の構成を表すものであり、（Ａ）は船首側からみたもの、（Ｂ）は船尾側から見たものである。図２は、図１に示した船舶１０を横から見た構成を表すものである。この船舶１０は、単胴船であり、例えば、船底１１の中央部には、船首から船尾に向かって下方に垂下するように一条のストラット１２が設けられている。このストラット１２には、船首側の左右に１つずつ全没型の水中翼１３が設けられると共に、船尾側の左右にも１つずつ全没型の水中翼１３が設けられている。すなわち、水中翼１３は、左舷および右舷の船首側と船尾側とにそれぞれ１つずつ、合計４個設けられている。水中翼１３は、左舷と右舷とで、対応する位置にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１４】
図３は水中翼１３を横から見た構成、すなわち幅方向から見た構成を拡大して表すものであり、（Ａ）は船舶１０が停泊している時の状態を表し、（Ｂ）は船舶１０が高速で航行している時の状態を表している。また、図４は水中翼１３を上から見た構成を拡大して表すものである。水中翼１３は、例えば、ストラット１２に固定された支持軸１４に対して、船首側１３Ａが回転可能に支持されており、船尾側１３Ｂは、船首側１３Ａを支点として上下方向に移動可能とされている。
【００１５】
船尾側１３Ｂの上方には、水中翼１３を下方に付勢するスプリングなどの付勢部材１５が配設されている。付勢部材１５の上端部は、例えば、ストラット１２または船底１１に固定されており、下端部は水中翼１３の船尾側１３Ｂの上面に接合されている。付勢部材１５は、船舶１０が停泊している時に、例えば図３（Ａ）に示したように、水中翼１３が迎角を有するように配置されている。また、付勢部材１５の付勢力は、船舶１０が高速で航行する時に、例えば図３（Ｂ）に示したように、水中翼１３がほぼ水平となるように調節されている。
【００１６】
水中翼１３を幅方向から見た形状は、例えば、上面の少なくとも一部が上方に向かって突出するように湾曲していることが好ましい。揚力を大きくすることができるからである。また、上から見た形状は、例えば、船首側１３Ａの幅よりも船尾側１３Ｂの幅の方が広くなっており、魚の尾ひれのように、船首側１３Ａから船尾側１３Ｂに向かって徐々に広くなっていることが好ましい。水から受ける抵抗力を小さくするためである。各水中翼１３は、それぞれ同様の形状を有しているが、左舷と右舷とで対称となっている。
【００１７】
また、各付勢部材１５の付勢力は、すべて同一であってもよいが、船体にかかる加重に応じて、調整することが好ましい。例えば、船尾側に人が乗ることにより、船首側よりも大きな加重が加わる場合には、例えば図５（Ａ）に示したように、船尾側の方が深く沈み、船尾側に設けられた水中翼１３には、船首側の水中翼１３よりも大きな水圧が加わり、迎角が小さくなる。そのため、揚力が小さくなり、船尾側を浮上させることが難しくなる。また、例えば、船首側に人が乗ることにより、船尾側よりも大きな加重が加わる場合には、例えば図５（Ｂ）に示したように、船首側の方が深く沈み、船首側に設けられた水中翼１３には、船尾側の水中翼１３よりも大きな水圧が加わり、迎角が小さくなる。そのため、揚力が小さくなり、船首側を浮上させることが難しくなる。
【００１８】
更に、例えば、左舷または右舷に人が乗ることにより、反対側よりも大きな加重が加わる場合には、例えば図６に示したように、大きな加重が加わる左舷または右舷の方が深く沈み、そちら側に設けられた水中翼１３には、反対側の水中翼１３よりも大きな水圧が加わり、迎角が小さくなる。そのため、揚力が小さくなり、大きな加重が加わる側を浮上させることが難しくなる。そこで、予め大きな加重が係る場所に対応する水中翼１３の付勢部材１５の付勢力を他の付勢部材１５よりも大きくし、迎角が他と同じくなるように調整することが好ましい。
【００１９】
この船舶１０では、停泊している時には、水中翼１３の船尾側１３Ｂが付勢部材１５により下方に押し下げられ、迎角が大きくなっている。よって、船舶１０の航行開始時には揚力が大きくなり、船体がすばやく浮上する。また、船舶１０が航行している時には、水中翼１３が水の抵抗を受けるので、付勢部材１５の付勢力に反して、水中翼１３の船尾側１３Ｂが上方に持ち上げられる。水中翼１３の迎角は、水中翼１３が受ける水の抵抗と、付勢部材１５の付勢力とのバランスにより自動的に調節される。よって、船舶１０の姿勢が安定して保持される。
【００２０】
このように本実施の形態によれば、上下方向に移動可能な水中翼１３の船尾側１３Ｂを付勢部材１５により下方に付勢するようにしたので、船舶１０の航行開始時には、水中翼１３の迎角を大きくすることができ、船体をすばやく浮上させることができる。また、船舶１０の航行中には、水中翼１３が受ける水の抵抗と、付勢部材１５の付勢力とのバランスにより、水中翼１３の迎角を自動的に調節することができ、船舶１０の姿勢を安定して保持することができる。よって、簡単な構成で、船舶１０を安定して高速に航行させることができる。
【００２１】
また、左舷および右舷の船首側と船底側とに、水中翼１３をそれぞれ少なくとも１つずつ設けるようにすれば、船舶１０の姿勢をより安定して保つことができる。
【００２２】
更に、水中翼１３の幅を船首側１３Ａよりも船尾側１３Ｂの方を広くし、水中翼１３を幅方向から見たときに、上面の少なくとも一部が上方にむかって突出するように湾曲するようにすれば、より高い効果を得ることができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る船舶２０の構成を表すものであり、（Ａ）は船首側からみたもの、（Ｂ）は船尾側から見たものである。図８は、図７に示した船舶２０を横から見た構成を表すものである。この船舶２０は、双胴船であり、例えば、船底２１の中央部、左右の胴体２０Ａ，２０Ｂの間には、空気を取り込むための窪み２０Ｃが設けられている。窪み２０Ｃの両側に位置する側壁の下部には、船首から船尾に向かって下方に垂下するようにストラット２２Ａ，２２Ｂが一条ずつ設けられている。
【００２４】
左側のストラット２２Ａ、すなわち左舷のストラット２２Ａには、外側（左側）の船首側と船尾側とに１つずつ水中翼２３が設けられている。右側のストラット２２Ｂ、すなわち右舷のストラット２２Ｂには、外側（右側）の船首と船尾側とに１つずつ水中翼２３が設けられている。すなわち、水中翼２３は、第１の実施の形態と同様に、左舷および右舷の船首側と船尾側とにそれぞれ１つずつ、合計４個設けられている。水中翼２３は、左舷と右舷とで、対応する位置にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００２５】
水中翼２３は、第１の実施の形態で説明した水中翼１３と同様の構成を有している。すなわち、例えば、ストラット２２Ａ，２２Ｂに固定された支持軸２４に対して、船首側２３Ａが回転可能に支持されており、船尾側２３Ｂは、船首側２３Ａを支点として上下方向に移動可能とされている。また、船尾側２３Ｂの上方には、水中翼２３を下方に付勢するスプリングなどの付勢部材２５が配設されていることも同様であり、付勢部材２５の構成も第１の実施の形態で説明した付勢部材１５と同様である。このように双胴船についても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、水中翼１３，２３が４個設けられた場合について説明したが、少なくとも１つ設けられていれば良く、また、４個よりも多く設けられていてもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では、ストラット１２，２２Ａ，２２Ｂを船首から船尾に向かって条状に設けるようにしたが、例えば、図９に示したように、船首側と船尾側の水中翼１３，２３を設ける場所に、それぞれ設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
船舶に用いることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０…船舶、１１…船底、１２…ストラット、１３…水中翼、１３Ａ…船首側、１３Ｂ…船尾側、１４…支持軸、１５…付勢部材、２０…船舶、２０Ａ，２０Ｂ…胴体、２０Ｃ…窪み、２１…船底、２２Ａ，２２Ｂ…ストラット、２３…水中翼、２３Ａ…船首側、２３Ｂ…船尾側、２４…支持軸、２５…付勢部材
【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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