JP5318008B2 - 帆走船 - Google Patents
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Description
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、硬帆を有する帆走機構を備える帆走船であって、硬帆の高さが可変の帆走船を提供することを目的とする。
本発明に係る帆走船においては、第1駆動手段を用いて積層するマスト間の上下方向重畳量を可変制御することにより、積層する硬帆間の上下方向重畳量を可変制御し、硬帆集合体を展帆又は縮帆する。第2駆動手段を用いて展帆状態にある硬帆集合体を風に対して最適方向へ差し向ける。
本発明に係る帆走船においては、上下に整列して積層した複数の翼断面筒体の硬帆から成る硬帆集合体を展縮により高さ可変としたので、硬帆集合体は橋梁下の航行の障害にならない。
本発明に係る帆走船においては、同一段の硬帆の上端部とマスト上端部とを連結して、マストが硬帆を支える構造としたので、大寸法の硬帆を軽量の樹脂で形成し、硬帆に比べて小寸法のマストを鋼などの高強度素材で形成することにより、帆走機構の軽量化と適正な強度とを実現することが可能である。
翼断面筒体の形状を維持するために、筒体上端部と筒体下端部とに翼断面維形状持部材を設けるのが望ましい。同一段の硬帆の上端部とマストの上端部とを連結する連結体を筒体上端部の翼断面形状維持部材として利用することにより、硬帆の上端部に翼断面形状維持部材を別途設ける必要がなくなり、部材数が減少する。筒体下端部の翼断面形状維持部材である硬帆外周面を取り巻くフレームには、硬帆集合体の展縮を妨げない利点がある。
最下段の硬帆を除く各段の硬帆を直下段の硬帆に対して上下方向に案内する案内手段を設けることにより、硬帆集合体の展縮動作がスムーズになる。
図1に示すように、双胴式の海洋調査船Aは、プロペラ推進機構1と、硬帆を有する帆走機構2とを備えている。
帆走機構2は、図2に示すように、硬帆集合体3と、マスト集合体4と、マスト集合体4を伸縮駆動する油圧シリンダ5と、マスト集合体4を長手方向軸線回りに回転駆動するモータ・歯車装置6と、後述するマスト同士の係脱機構とマストと油圧シリンダとの係脱機構とを備えている。
硬帆集合体3は、図2に示すように、上下に整列して5段に積層した炭素繊維強化プラスチック製の硬帆31を有している。硬帆31は対称翼断面筒体であり、最下段の硬帆31を除く各段の硬帆31は、直下段の硬帆31に外嵌合している。各硬帆31は、翼断面形状維持部材として、筒体上端部に配設された頂壁31aと、筒体下端部の外周面を取り巻くフレーム31bとを有している。
マスト集合体4は、図2に示すように、上下に整列して5段に積層した鋼製のマスト41を有している。マスト41は正方形断面筒体であり、最下段のマスト41を除く各段のマスト41は、直下段のマスト41に内嵌合している。
同一段の硬帆31の上端部とマスト41の上端部とが、硬帆31の頂壁31aによって連結されている。
最上段のマスト41の上端は最上段の硬帆31の頂壁31aによって塞がれている。最上段のマスト41を除く各段のマスト41の上端は開放されている。最下段のマスト41の下端は底壁41aによって閉鎖されている。最下段のマスト41を除く各段のマスト41の下端は開放されている。
最下段のマスト4内に油圧シリンダ5が配設されている。油圧シリンダ5は最下段のマスト41の底壁41aに取り付けられて上方へ延在している。
海洋調査船Aの甲板A’を貫通して上下に延在するポスト7が、最下段のマスト41を支持している。モータ・歯車装置6がポスト7に係合している。
マスト同士の係脱機構とマストと油圧シリンダとの係脱機構とを説明する。以下に説明する係脱機構と当該係脱機構と油圧シリンダ5とを用いたマスト集合体4の伸縮機構の詳細は、特許第3212467号、特許第4263280号等に開示されたものと同様である。
シリンダチューブ5bには、図示しない油圧シリンダによって水平方向に進退駆動される係合部材8と、図示しない他の油圧シリンダによって水平方向に進退駆動される一対のピン9とが取り付けられている。係合部材8とピン9とは、周方向に90度間隔を隔てて配設されている。
最下段のマスト41を除く各段のマスト41の下端近傍部に、バネで水平方向外側へ付勢されたピン10が取り付けられている。
最上段のマスト41を除く各段のマスト41の下端近傍部に、直上段のマスト41のピン10が嵌入可能な孔11が形成され、最上段のマスト41を除く各段のマスト41の上端近傍部に、直上段のマスト41のピン10が嵌入可能な孔12が形成されている。
最下段のマスト41を除く各段のマスト41の下端近傍部に、シリンダチューブ5bに取り付けられた一対のピン9が嵌入可能な一対の孔13が形成されている。
非帆走時には、図3に示すように、油圧シリンダ5は収縮している。マスト集合体4を構成するマスト41間の上下方向重畳量が最大値になってマスト集合体4は収縮しており、硬帆集合体3を構成する硬帆31間の上下方向重畳量が最大値になって硬帆集合体3は縮帆している。
シリンダチューブ5に取り付けられた係合部材8が進出位置に在って、最上段のマスト41に取り付けられたピン10に係合している。
シリンダチューブ5に取り付けられた一対のピン9が進出位置に在って、最上段のマスト41の一対の孔13に嵌入し、最上段のマスト41をシリンダチューブ5に固定している。
最下段のマスト41を除く各段のマスト41に取り付けられたピン10が、バネの付勢力を受けて直下段のマスト41の孔11に嵌入し、最下段のマスト41を除く各段のマスト41を直下段のマスト41に固定している。
図4に示すように、油圧シリンダ5が伸長してシリンダチューブ5bが上方へ移動し、シリンダチューブ5bに固定された最上段のマスト41が上方へ移動し、頂壁31aを介して最上段のマスト41に連結されたす最上段の硬帆31が上方へ移動する。
シリンダチューブ5に取り付けられた係合部材8が進出位置へ移動し、最上段のマスト41に取り付けられたピン10が、直下段のマスト41に形成された孔12に嵌入して、最上段のマスト41を直下段のマスト41に固定する。
油圧シリンダ5が収縮してシリンダチューブ5bが下方へ移動する。最上段のマスト41に取り付けられたピン10は、バネの付勢力を受けて直下段のマスト41に形成された孔12に嵌入した状態を維持するので、最上段のマスト41と直下段のマスト41との固定状態は維持される。進出位置に在る係合部材8と最上段のマスト41に取り付けられたピン10との係合状態は、シリンダチューブ5bの下方への移動によって解除される。従って、シリンダチューブ5bは支障なく下方へ移動することができる。
進出位置に在る係合部材8が、上から2段目のマスト41に取り付けられたピン10と係合すると、シリンダチューブ5bが停止する。
シリンダチューブ5に取り付けられた一対のピン9が進出位置へ移動し、上から2段目のマスト41の一対の孔13に嵌入し、上から2段目のマスト41をシリンダチューブ5に固定する。
油圧シリンダ5が伸長してシリンダチューブ5bが上方へ移動し、シリンダチューブ5bに固定された上から2段目のマスト41が上方へ移動し、頂壁31aを介して上から2段目のマスト41に連結されたす上から2段目の硬帆31が上方へ移動する。
シリンダチューブ5に取り付けられた係合部材8が進出位置へ移動し、上から2段目のマスト41に取り付けられたピン10が、直下段のマスト41に形成された孔12に嵌入して、上から2段目のマスト41を直下段のマスト41に固定する。
シリンダチューブ5に取り付けられた一対のピン9が後退位置へ移動し、上から2段目のマスト41の一対の孔13から離脱して、上から2段目のマスト41とシリンダチューブ5との固定状態を解除する。
油圧シリンダ5が収縮してシリンダチューブ5bが下方へ移動する。
進出位置に在る係合部材8が、上から3段目のマスト41に取り付けられたピン10と係合すると、シリンダチューブ5bが停止する。
モータ・歯車装置6が作動してポスト7が上下に延在する中心軸線回りに回転し、硬帆集合体3を風に対して最適方向へ差し向ける。
双胴式の海洋調査船Aは、プロペラ推進器1の推力に加えて帆走機構2の硬帆集合体3が発生させた推力をも用いて航行する。
海洋調査船Aにおいては、同一段の硬帆31の上端部とマスト41上端部とを連結して、マスト41が硬帆31を支える構造としたので、大寸法の硬帆31を軽量の樹脂で形成し、硬帆31に比べて小寸法のマスト41を鋼などの高強度素材で形成することにより、帆走機構2の軽量化と適正な強度とを実現することが可能である。
硬帆31の筒体上端部に設けた頂壁31aと、硬帆31の筒体下端部に設けたフレーム31bとは、硬帆31の翼断面形状を維持する部材として効果的に機能する。硬帆31の上端部とマスト41の上端部とを連結する頂壁31aを翼断面形状維持部材として利用することにより、筒体上部に翼断面形状維持部材を別途設ける必要がなくなり、部材数が減少する。筒体下端部の翼断面形状維持部材である硬帆外周面を取り巻くフレーム31bには、硬帆集合体3の展縮を妨げない利点がある。
図5(a)に示すように、最上段のマスト41を除く各段のマスト41の下部内面と直上のマスト41の上部外面とを油圧ジャッキ15を介して連結し、4個の油圧ジャッキ15を駆動して、マスト集合体4を伸縮させても良い。
図5(b)に示すように、最上段のマスト41を除く各段のマスト41の内面と直上のマスト41の外面とをラック・ピニオン16を介して連結し、ピニオンを駆動するモータを設置して、マスト集合体4を伸縮させても良い。
図5(c)に示すように、最上段のマスト41を除く各段のマスト41と直上のマスト41との間に巻き上げ機17を設置して、マスト集合体4を伸縮させても良い。
図5(d)に示すように、重畳する硬帆31の頂壁31a間に、パンタグラフ18とパンタグラフを昇降駆動する油圧ジャッキ19とを設置して、マスト集合体4を伸縮させても良い。
マスト集合体4の伸縮機構は上述の構成に限定されない。マスト集合体4を伸縮でき且つ伸長状態に保持できるものであれば良い。
帆走機構2を、各種商船、客船等種々の船に搭載しても良い。
1 プロペラ推進器
2 帆走機構
3 硬帆集合体
31 硬帆
4 マスト集合体
41 マスト
5 油圧ジャッキ
6 モータ・歯車装置
Claims (3)
- 上下に整列して積層した複数の翼断面筒体の硬帆から成り最下段の硬帆を除く各段の硬帆が直下段の硬帆に外嵌合した硬帆集合体と、上下に整列して積層した複数の筒体のマストから成り最下段のマストを除く各段のマストが直下段のマストに内嵌合したマスト集合体と、同一段の硬帆の上端部とマストの上端部とを連結する連結体と、最下段のマストを除く各段のマストを直下段のマストに対して接近離隔駆動する第1駆動手段と、最下段のマストを上下軸線回りに回転駆動する第2駆動手段とを有する帆走機構を備え、積層するマスト間の上下方向重畳量を可変制御して積層する硬帆間の上下方向重畳量を可変制御することにより、硬帆集合体を展縮可能であることを特徴とする帆走船。
- 硬帆は、筒体上端部と筒体下端部とに翼断面形状維持部材を有し、筒体上端部の翼断面形状維持部材は同一段の硬帆の上端部とマストの上端部とを連結する連結体であり、筒体下端部の翼断面形状維持部材は硬帆外周面を取り巻くフレームであることを特徴とする請求項1に記載の帆走船。
- 帆走機構は、最下段の硬帆を除く各段の硬帆を直下段の硬帆に対して上下方向に案内する案内手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の帆走船。
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