(57)【要約】      （修正有）【課題】推進性能と操舵性能を向上させた船舶を提供する。【解決手段】船底２に水流形成路３を形成すると共にこの水流形成路３内にプロペラ６とこのプロペラ６の後方に舵８を配設し、かつ前記舵８の可動側は船首方向に向けて配設する。この結果、水流形成路３内にプロペラ６の作用で急水流が発生して推力が高まり、推進性能が向上すると共に舵８には水流形成路３内の急速水量が作用するため、操舵性能が向上する。また、船外機付の船舶１においては、船尾４に縦溝を設け、この縦溝を介して船外機を水流水形成路３内に降して交換できるようにすることで、故障時の対応を一人でも簡単にできると共に船外機のプロペラ部分は船底面から引っ込んでいるため、そのままの状態でボートを砂浜に引き上げたり、水中に引き戻すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底に水流形成路を形成すると共にこの水流形成路内にプロペラとこのプロペラの後方に舵を配設し、かつ前記舵の可動側は船首方向に向けられていることを特徴とする推進及び操舵性能を向上させた船舶。
【請求項２】
前記水流形成路の船首側は、船底面からスロープを経由して路底に続くように形成されていることを特徴とする請求項1に記載に船舶。
【請求項３】
前記水流形成路の船首側は、船首側において開口から水流形成路内に水流が形成されることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項４】
前記水流形成路は、船底の中央線を境にして左右対称位置に形成されていると共にそれぞれの水流形成路内にプロペラと舵が配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項５】
前記水流形成路は、船底の表面に突出形成した平行な隔壁により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項６】
前記船舶には、モーターボート又は小型船舶又は大型船舶又は軍艦を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項７】
前記船舶が船外機の場合に、船舶の船尾面に前記水流形成路に続く縦溝を形成し、この縦溝内に船外機を取り付けるように構成してなることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターボート、遊覧船、客船、貨物船あるいは軍艦、船外機付ボート等の船舶に関し、更に詳しくは、これらの船舶において推進性能を向上させて省エネ化を図り、加えて操舵性能を向上させた船舶に関し、更に加えて救助用の船舶においては水面の浮遊物や水中の障害物等により舵行が阻害されない船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の船舶は、その推進用のプロペラ（スクリュー）及び舵は、船体の後底部において露出しており、この形態は動力で推進する方式となって以来基本的には変わっていない。
一方、推進性能の向上と操舵性能の向上を図る提案は多数あり、その例を次に紹介する。
【０００３】
推進性能向上
【特許文献１】（特開２０１１―２２５１６９号公報）  船尾部に船尾部から船体後方向に突出させて、プロペラの回転軸を回転可能に支持する船尾管を設けた船舶において、船尾部の左右両側に夫々配置され、船尾管近傍の船尾部から船体幅方向外側及び船体上方向に向かって延びると共に船尾部に生じる船尾渦Ｓを船尾渦Ｓの渦中心Ｘから半径方向でさえぎるフィンを備えた船舶。
【０００４】
【特許文献２】（特開２０１１―１４０２９３号公報）  プロペラ前進回転方向と逆方向の旋回水流を増大させてプロペラに流入させることで、プロペラ後方の回転流の減少を増大させて推進効率向上を増大させる一方、装置自体の抵抗増加の増大は防止でき、比較的簡素な構成により優れた効果を有する船舶推進性能向上装置として従来のフィンより大きめのひねり角度を有する後フィンを設け、その前方域に従来のフィンより小さめのひねり角度を有する前フィンを設けることにより、その為に上フィン及び後フィン自体の抵抗が従来のものより増大されないで、従来のものよりプロペラ後方回転流減少効果が増大されて、結果として従来のものより推進性能向上効果が向上されて、船体が航海するときの所要馬力が低減される船舶。
【０００５】
【特許文献３】（特開２０１１―１２１５６９号公報）  リアクションフィンで発生する渦によりプロペラが損傷を受けることが防止される船舶の推進性能を向上させるため、推進性能向上装置は、プロペラの回転方向と逆向きの旋回流を発生させるようにプロペラの前方側に配置され、プロペラの回転軸Ｓを中心に放射状に延びる複数のリアクションフィンは、斜め上方に延びるリアクションフィンと、水平方向又は斜め下方に延びるリアクションフィンとを備え、回転軸Ｓからリアクションフィンの翼端までの第１距離は、プロペラのプロペラ半径より大きい。回転軸Ｓからリアクションフィンの翼端までの第２距離は、プロペラ半径より小さく設定する。
【０００６】
操舵性能向上
【特許文献４】（特開２００９―１１９９３４号公報）  従来から使用されている倒立台形の側面形状を具えた船舵の下端部の改良により、簡易な手段で、船舶の直進中の舵抵抗の減少を図ると共に、微小舵角の際の当て舵抵抗も極力減少させるようにして、船舶の保針性能の向上を図れるようにするため、船尾に設けられる舵が、倒立台形状を有する舵本体の下端に、翼型の縦断面を有する偏平な紡錐体としての付加物を外方へやや張り出すようにして備えており、同付加物の縦断面の中心線は、後方へ斜め上方に傾斜して、その傾斜角αは４〜１０度に設定すると、付加物により、航行中に舵付近における船底部後方への流れを受けて揚力を発生し、その前向きの成分は推力として作用するため、舵抵抗の減少がもたらされるほか、操舵時の操舵力の増加を期待することができる。
【０００７】
【特許文献５】（特開２００７―１８６２０４号公報）  舵抵抗の増加をできるだけ小さく抑えた高揚水の舵形状を得るため、舵本体の水平断面形状において、前端部形状が円弧状またはこれに類似する形状からなり、舵本体の後方に向かって徐々に断面幅は増加して最大幅に達し、外側に凸の形状から緩やかな外側に凹の形状に変化しながら断面幅が減少してゆき、その後、後端まで、ほぼ平行な直線で形成される直線状部分を有し、有限幅をもつ後端を有する舵形状とする。
【０００８】
【特許文献６】（特開２００５―２４６９９６号公報）  軸心におけるプロペラ府お後流の回転エネルギーを効率よく揚力に変換して推進性能の向上を図ると共に、舵面積増加による舵性能の向上を図ることができる船舶用舵を得るため、船舶のプロペラ後方に配置される舵において、舵本体の前方又は斜め前方に、プロペラ後流を受けて揚力を発生するフィンを、該舵本体との間にプロペラ後流が流入する隙間Ｓを有して、該フィンのスパン方向が舵の上下方向になるように設ける。
【０００９】
しかし、上記推進性能の向上手段にあっては、プロペラの位置はその全体が水中に位置
するため、プロペラに作用する抵抗は波動抵抗を受けて推力が減殺されると共に後方に向けた推力が分散されることから、プロペラで発生した推力は可成り減少する。
【００１０】
次に、上記操舵性能の向上手段にあっては、舵に作用する水の抵抗が操舵力になるがこ
の場合も舵はその全体が水中に位置するため、方向を決定づける水との接触とこの接触により発生する舵力は周囲の水中に分散し、十分な操舵力が得られない。
【００１１】
以上で説明した課題は、船舶についての永遠の課題として、その改良、提案がなされ
て来ているが、現在に至っても決定的な改善案は提案されていない。
【００１２】
また、従来の船舶であって、救助艇とか船外機付の場合、水面に浮遊物があったり、薄瀬のために岩があってプロペラや舵を損傷する危険があるため、目的場所へ近づけないことがある。
【００１３】
また、船外機付ボート等の場合、船外機が故障すると、帰航できなくなるため、通常は予備機を積んであるが、この予備機の着け替えに特に一人の場合に時間と手間がかかるという問題がある。また、船外機付のボートの場合、地上（砂浜）に引き上げたり地上から水中に戻す際には、プロペラが邪魔になることから、いちいち船外機を船上に揚げておく必要があり、面倒である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、推進性能を向上させて燃料量の低減を図ると共に操舵性能を向上させて航行の安全性を確保することが可能であると共に船外機の場合には海上で簡単にこの船外機の交換が可能な船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、船底に水流形成路を形成すると共にこの水流形成路内にプロペラとこのプロペラの後方に舵を配設し、かつ前記舵の可動側は船首方向に向けられていることを特徴とする推進及び操舵性能を向上させた点に特徴がある。
【００１６】
この発明によると、プロペラは水流形成路内に位置するため、プロペラで発生した推力
は水流形成路内において集中的に後方に至る強力な水流をつくり、水流は船尾に開口した流出口から強力なジェット水流となって放出されるため、水中に全体が露出していた従来のプロペラによる推力に比較して、船舶に作用する推進力はプロペラによる推進力とジェット流水による推力が加わり、格段に向上し、船舶の速度の向上と燃料費の節減が可能になる。
【００１７】
また、舵の向きは従来の後向きではなく、その可動側を前向き（従来とは舵の向きが逆）としたことにより、プロペラで発生した強力な水流をこの前向きの舵で受けて、操舵力が向上し、従来に比較して旋回半径を縮小して操舵性の向上と万一の場合に危険の回避を図ることができる。
【００１８】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の船舶において、水流形成路の船首側
は、船底面からスロープを経由して路底に続くように形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によると、水流形成路は、船底の途中からスロープを経由して徐々に深くなる
ため、水流形成路内に流入する流水に渦流が発生せず、よって流水抵抗を最小に抑えることができる。
【００２０】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の船舶において、水流形成路の船首側
は、船首側において開口から水流形成路内に水流が形成されることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明によると、比較的小型の船舶において実用的であり、請求項２に記載の発明に
合わせて、船舶の直進性能の向上と波動による船舶の傾きを抑制することができる。
【００２２】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の船舶におい
て、水流形成路は、船底の中央線を境にして左右対称位置に形成されていると共にそれぞれの水流形成路内にプロペラと舵が配設されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によると、例えばモーターボートのような小型の船舶において実用化すること
により、高速性能の向上を図ることができる。
【００２４】
次に、請求項５に記載に発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の船舶におい
て、水流形成路は、船底の表面に突出形成した平行な隔壁により形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明によると、船体の強度計算はそのままに、船底の表面に隔壁を設けるだけで水
流形成路の形成ができるため、本発明の実施化が容易となり、加えてコストの低減化も可能になる。
【００２６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項に記載の船舶において、船
舶には、モーターボート又は小型船舶又は大型船舶又は軍艦を含むことを特徴とするものである。
【００２７】
次に、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の船舶が船外機付きのものにおいては、船舶の船尾面に前記水流形成路に続く縦溝を形成し、この縦溝を経由して水流形成路内にプロペラを位置させるように構成してなることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明によると、海上において船外機の交換を一人で簡単に行うことができると共に救助用ボートや漁船の場合、浮遊物や薄瀬で近づくことができない場所であっても、プロペラは船底から奥に引っ込んでいるため、容易に障害物を乗り越えて目的の場所に到達したり航行することができる。また、プロペラ部分は船底面から水流形成路内に引き込んでいるため、そのまま砂浜などにおいて引き上げたり、水中に引き戻したりすることが出来て便利であると共にプロペラや舵を損傷したりする心配がない。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、プロペラ及び舵を水流形成路内に配設したことにより、推進性能が向上し、燃料量の節減を図ることができると共に操舵性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る船舶の説明図
【図２】水流形成路及びプロペラ及び舵の説明用側面図
【図３】水流形成路及びプロペラ及び舵の説明用平面図
【図４】水流形成路及びプロペラ及び舵の説明用後面図
【図５】水流形成路の説明図
【図６】船底の対称位置に水流形成路とプロペラ及び舵を形成した実施例の説明図
【図７】船底に堰壁で水流形成路を形成した実施例の説明図
【図８】船外機の船底面の説明図
【図９】船外機の側面図
【図１０】船外機を船尾方向から見た正面図
【図１１】船外機の取り付け状態の側面図
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）船外機の操舵例の説明図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３１】
図１ないし図４に基づいて請求項１、２に記載した本発明の実施例を詳細に説明する。
図１ないし図４において、符号の１は船舶全体を示し、２は船底である。３はこの船底の中央において、船尾４方向に向けて形成された水流形成路であって、この水流形成路３は、船首側はゆるやかなスロープ５で形成され、船尾４側に向けては断面逆Ｕ字状に形成された水路である。
【００３２】
６は、水流形成路３内であって、その船尾４側に配設されたプロペラであって、動力源７により駆動される。
【００３３】
８は、前記プロペラ６と水流形成路３の船尾開口部３ａ間に配設された舵であって、この舵８は、反軸９に対して可動側８ａが船首側を向くように取り付けられていて、操舵機１０により操舵が行われる。
【００３４】
以上の構成からなる船舶は、プロペラ６の回転により、水流形成路３内に水流が発生し、この水流により船舶１は前進する。勿論プロペラ６を反回転すると船舶１は後進する。
【００３５】
この、前進に合わせて舵８の可動側８ａを左方向（反時計方向）に一定の角度回転すると、水流形成路３内の流水は舵８の前面に当たり、船尾４が反時計方向に振られることにより、船舶１は左旋回を行う。
【００３６】
舵８を時計方向に回転すると、上記とは反対に船舶１は右旋回を行う。
【００３７】
このように、船舶１のプロペラ６は、制限された空間内（水流形成路３内）において回転しこの制限された空間内の水により反力を得て前進するため、プロペラ６による推力が有効に水流形成路３内の水に伝わり、大きな推進力となって船舶１に伝わる。また、水流形成路３内の区画された空間内の水は、船尾４の開口部３ａからジェット流となって流出するため、このジェット流による推力も船舶１に作用する。
【００３８】
一方、舵８は、前向きに形成されているため、水流形成路３内の流水は舵８に当たり、この舵８の向きと反対側の空間から船尾４側に流水するため、旋回力がこの流れにより更に高まる。この点、従来の後向きの舵の場合、舵に作用する水の抵抗分のみが旋回力に寄与するため、旋回半径は大きくならざるを得なかった。
【実施例２】
【００３９】
本実施例２は、請求項３に記載の発明に対応し、図５に示すように、水流形成路３内において、その流入口３ｂを船首１ａ側において開口しており、この形態は比較的小型の船舶において有効である。
【実施例３】
【００４０】
本実施例３は、請求項４に記載の発明に対応し、図６に示すように、船底２において、左右対称位置に水流形成路３とプロペラ６、舵８を形成したものであり、比較的小型の船舶に適用が可能である。
【実施例４】
【００４１】
本実施例４は、請求項５に記載の発明に対応し、図７に示すように、水流形成路３を実施例１のように船底２に断面逆Ｕ字状に形成するのではなく、船底２の表面に平行に堰壁１１ａ、１１ｂを突出させ、この堰壁１１、１１ａの間を水流形成路３としたものであり、タンカーとか大型の船舶において建造コストの低減と容積低下防止に有効である。
【比較例１】
【００４２】
本発明を実施した船舶と従来の船舶について、船体（ボート）の大きさ、重量、エンジンの出力、燃料すべてにおいて同一条件下においてその性能を比較した。この比較例を表１に示す。
【表１】
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【実施例５】
【００４３】
本実施例５は、請求項７の発明に対応し、船外機付ボートとか救助艇に係る。
【００４４】
この実施例５において、水流形成路３の構成は実施例１と同じであるが、ボートあるい
は救助艇１２の船尾面４ａに水流形成路３に続く縦溝１３を形成し、船外機１４をこの縦溝１３を介して水流形成路３内に降して取り付けるもので、このように、縦溝１３を形成しておくことにより、予備用船外機１４ａを交換する際には、船上から故障した船外機１４を引き上げ、予備機１４ａを降ろすだけでプロペラ６を水流形成路３内に位置させることができる。
【００４５】
よって、船外機１４ａの交換を一人で短時間に簡単に行うことができるようになると共にプロペラ６が底面から外に突出していないため、船外機１４をそのままにしてボートを砂浜に引き上げたり、水中へ引き戻すことができる。なお、図１１、１２において１５はプロペラ６が損傷するのを防ぐためのガード板片であって、この板片１５は無くても良い。
【００４６】
１６は船外機１４の固定用クランプである。
【００４７】
図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、船外機による操舵の例であって（Ａ）は直進、（Ｂ）は右旋回、（Ｃ）は左旋回の例である。
【符号の説明】
【００４８】
１    船舶
２    船底
３    水流形成路
４    船尾
５    スロープ
６    プロペラ
７    動力源
８    舵
８ａ  可動側
９    支軸
１０  操舵機
１１ａ、１１ｂ  堰壁
１２  救助艇
１３  縦溝
１４  船外機
１４ａ  予備用船外機
１５  ガード板片
【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】
2013252774.tif 000009
【図７】
2013252774.tif 000010
【図８】
2013252774.tif 000011
【図９】
2013252774.tif 000012
【図１０】
2013252774.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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