JP2848438B2 - 小型水上乗り物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１〜３人乗りの小
型水上乗り物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハンドルで操舵可能とし、エンジンでジ
ェットポンプを駆動して水上を走行する小型の水上乗り
物において、そのエンジン、ジェット推進器、それらの
間の駆動伝達系、及び補機類の配置には、種々のものが
提案されている。

【０００３】前述の小型水上乗り物においては、動力源
であるエンジンには、なるべく小型軽量であることが望
まれる一方で、低速の航走状態から高速の滑走状態に容
易に移れるようにある程度の出力が必要であり、具体的
には、それらの要求をできるだけ満足するような排気量
の設定がなされるのが一般的である。

【０００４】ジェット推進器においては、前述したエン
ジンの出力をなるべく損うことなく、乗り物の推進力に
変換するような形式、配置が望まれる。具体的は、艇底
に水の取入れのための開口と、艇尾に前記取入れた水を
ジェット水流として吐出するノズルとを有し、艇体の首
尾方向に沿った長さをもつ筒状のポンプハウジングと、
その内に配置されるインペラと、このインペラを回転駆
動させる首尾方向に軸心を有する回転軸とを有するジェ
ット推進器、つまりジェットポンプが用いられるのが一
般的である。

【０００５】比較的重量のあるジェットポンプは、前述
の用件を満たすため艇体の後半部に配置されることか
ら、艇体の重量バランスを取るためにも、エンジンは、
ジェットポンプより前方、艇首寄りに配置される。そし
て、離間して配置された各々をカップリングを介して中
間軸等で連結するか、前記回転軸をポンプハウジングよ
り延出し、エンジンに直結する。

【０００６】このような小型水上乗り物として、例え
ば、米国特許第３，６２３，４４７号明細書、及び特開
昭６２−１２５９８７号公報等で開示されている。米国
特許第３，６２３，４４７号は、乗員が立ったままで操
作する動力式小型水上乗り物に係り、この水上乗り物
は、ハル内にエンジンを収納し、このエンジンにてポン
プを駆動し、このポンプで艇のボトムから吸込んだ水を
加圧し、ジェット水流として後方に吐出して前進する。

【０００７】このエンジン、及び排気マニホールドは、
水冷されていて、排気マニホールド出口には、マフラボ
ックスが接続し、このマフラボックスは、エンジンの前
方に配設されている。そして、このマフラボックスから
チューブを介し、艇体側面のディスチャージポートを経
て艇外に排気を吐出する。この時、マフラボックス内の
空気圧力は、艇外の大気圧よりも高く、水のエンジン側
への侵入を防いでいる。

【０００８】一方、特開昭６２−１２５９８７号は、主
に一人乗りで、海上を高速で航走する小型ジェット推進
艇に係り、この推進艇の上部デッキと船底板とに囲まれ
た部分に、エンジンルームが形成され、このエンジンル
ーム中には、艇体の長さ方向、及び幅方向の略々中央部
にエンジンが配置され、このエンジンに近接して燃料タ
ンク、バッテリ、ウオータロック機構等の重量物が配置
されている。前記重量物をエンジンに密接させ、特に大
きなボックス体であるウオータロック機構をエンジンの
横に接近させることにより、艇体の傾斜モーメントが小
さくなり、旋回等の運動性を高めている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した小型水上乗り
物は、エンジンの前方にマフラボックスを配設している
ので、艇体長手方向のスペースを必要とするので、艇長
は長くなる。また小型ジェット推進艇は、エンジンの横
に消音作用のあるウオータロック機構を配置しているの
で、艇体幅方向における互いの干渉を受け易く、ウオー
タロック機構がエンジンの側方、艇体の幅方向に張り出
して位置せざるを得ず、可及的に艇体の幅は大きくな
る。いずれも、必要以上に大きな艇体が要求される不具
合がある。

【００１０】ところで、エンジンの排気マニホールドか
ら延出された排気管は、消音器に接続され、消音器から
大気に連通する外部連通排気管を延出するが、配管長は
エンジンの出力に関連し、必要な長さの排気管長を確保
して、はじめてエンジンの出力、効率向上が図れる。と
ころが、排気管長を長く設定すると、その分艇体の長さ
が大きくなる虞がある。

【００１１】本発明は、以上の課題を解決すべくなされ
たもので、その目的とする処は、艇体の長さ、及び幅を
可及的に小さく抑えつつ、エンジン出力、効率向上を図
ることができる、消音器を含む排気管の配置を実現し得
る小型水上乗り物を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段は、請求項１においては、艇体２の長手方向
に、エンジン４とウオータージェットポンプを駆動する
推進軸５と、該推進軸５によって駆動されるウオーター
ジェットインペラ６とを、艇体２の長手方向にこの順で
配設し、該ウオータージェットインペラ６、該ウオータ
ージェットインペラ６を収容するウオータージェットポ
ンプのポンプハウジング７の底面７ｃを、艇体の底２ｉ
と略々同一面に配置し、該ポンプハウジング７の入口７
ａを艇体の底面２ｉに向けて開口させ、艇体２の船尾か
らノズル７ｂを後方に向かって開口させた小型水上乗り
物であって、エンジン４に連結され、徐々に拡大する排
気通路を有する前部排気管９と、排気管９の排気下流に
連結され、艇体２の長手方向に沿って、後方に向かって
排気を導く排気膨張室１０と、エンジン４の後方で、前
記ウオータージェットインペラを収容するポンプハウジ
ング７よりも前方に配設され、前記気膨張室１０に連結
された消音器１１と、消音器１１に連結されて後方に延
出され、排気出口を艇首側に配置し、その排気出口１２
ａを艇尾側に配置した後部排気管１２とを備える小型水
上乗り物である。

【００１３】請求項２においては、後部消音器１２は、
艇体２の幅方向に配設したバルクヘッド２ｂより前方に
配置させたことである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適する実施の形
態を添付図面に従って詳述する。図１は本発明に係る小
型水上乗り物の平面図、図２は推進系を主とした図１の
縦断面図、図３は排気系を主とした図１の縦断面図、図
４は消音器の斜視図、図５は図４のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００１５】小型水上乗り物１は、艇体２の内部の隅に
図示する如く、発泡プラスチックなどのフロート体２ａ
を充填し、且つ艇体２のやや後部に、艇体の幅方向に補
強材を兼ねたバルクヘッド２ｂを設ける。バルクヘッド
２ｂと、前記フローと体２ａとで、四辺を囲んでエンジ
ンルーム２ｃを形成する。

【００１６】バルクヘッド２ｂ前方のエンジンルーム２
ｃには、前方部から燃料タンク３、エンジン４、推進軸
５を図示する如く前後方向に配置し、前記推進軸５は、
後方へバルクヘッド２ｂを貫通して延出し、その先端に
はインペラ６を備える。推進軸５は、カップリング部５
ｃ，５ｃを具備したフローチング軸５ａとインペラ６に
接合している回転軸５ｂとを直列連結してなる。この推
進軸５は、一本軸でも、二本以上の軸を連結したもので
もよい。

【００１７】インペラ６は、ポンプハウジング７に収容
され、ポンプハウジング７の水（海水等）の入口７ａは
艇体の底２ｆに下向きに開口し、ノズル７ｂは艇尾から
後方に向かって開口している。このノズル７ｂの側方、
及び前方は、艇尾凹部２ｄで囲われていて、ポンプハウ
ジング７のノズル７ｂ廻りへ侵入する海水を、艇尾凹部
２ｄで遮断し、前方のエンジンルーム２ｃへの浸水を防
ぐ。又ポンプハウジング７の水の入口７ａを含む底面７
ｃは、図２で明らかなように、艇体の底２ｉと略々同一
面に配置され、実施例では、ポンプハウジング７の後半
部の底面は、艇体２の底２ｉよりも上位に配置し、入口
７ａを含む前半部を艇体２の底２ｉと略々同一面とし
た。更に、エンジンルーム２ｃには、図２に示す如く、
アッパハル２ｅに空気取入口２ｆを設け、バルクヘッド
２ｂの近傍に排気口２ｇを設けている。

【００１８】エンジンの排気装置８は、図３に示すよう
に、排気の流れ方向に沿って直列に配列された前部排気
管９、具体的には排気管９ａ，９ｂ，９ｃと、艇体の長
手方向（前後方向）を向くように設けられ、前部排気管
９の排気管９ａ，９ｂ，９ｃの排気を導く排気膨張室１
０と、ベンド状に折曲して推進軸５上方を直角に横断す
る連結管１０ａと、前記推進軸５を間にして前記排気膨
張室１０と逆の側（反対側）に配置され、連結管１０ａ
を介して排気膨張室１０連結された消音器１１と、この
消音器１１の排気導出管１１ａにつながる後部排気管１
２とからなり、排気ガスは、排気管１２の出口、即ち吐
出口１２ａから放出される。

【００１９】前部排気管９の最先部の排気管９ａは、排
気マニホールドであって、エンジン４に連結し、図３に
示すようにこれの下流部に排気管９ｂ，９ｃを接続して
なり、全体として下流方向にその径を徐々に拡大する排
気通路を有する。又後部排気管の排気管９ｂ，９ｃは、
排気通路を徐々に拡大した円錐管であり、上述のように
下流方向にその径を徐々に拡大する排気通路を有する。
更に、排気膨張室１０は、エンジンの出力を向上せしめ
る膨張室である。

【００２０】消音器１１は、図４、及び図４のＡ−Ａ断
面図である図５に示すように、プラスチック、若しくは
金属製の箱体１１ｂに、取外し自在の密閉蓋１１ｃを上
面に取り付けて構成したものであり、蓋１１ｃには、上
下方向に貫通する前記排気導出管１１ａを設け、箱体１
１ｂの蓋１１ｃと直交する方向の側壁１１ｄには、エル
ボ形状で排気入口１１ｅを横向きにし、出口を下向きに
した排気導入管１１ｆを貫通して設けている。

【００２１】これら排気導出管１１ａと排気導入管１１
ｆとは、消音器１１の長手方向に離間して設けられると
ともに、消音器１１の内部で、排気導出管１１ａと排気
導入管１１ｆとの間に、仕切板１１ｇを介設する。この
仕切板１１ｇは、取外しが自在であって、その下部に通
孔１１ｈが設けられている。

【００２２】以上の消音器１１は、図１に示すように排
気出口１１ｉを艇首側に、排気入口１１ｅを艇尾側にし
て配置する。図４において、消音器１１の図の左側が艇
首側で、右側が艇尾側である。

【００２３】以上の構成からなる小型水上乗り物の作用
を以下に説明する。エンジン４を始動すると、エンジン
４はキャブレタ４ｃを介してエンジンルーム２ｃ内の空
気を吸入する。前進中の艇にあっては、空気はアッパハ
ルの空気取入れ口２ｆからエンジンルーム２ｃ内に取入
れられ、その一部は、後方の排気口２ｇを介してエンジ
ンルーム２ｃからシート２ｈの下方空間へ排出され、シ
ート２ｈの下方を通って艇尾から放出される。

【００２４】エンジン４は、推進軸５を介してインペラ
６を回転せしめ、インペラ６は、ポンプハウジングへの
入口７ａから水を吸い込み、加圧してノズル７ｂへ押出
す。水の一部は、導水管１３を介してエンジン４に至
り、後部排気管の排気管９ａ、シリンダブロック４ａ、
シリンダヘッド４ｂを冷却して後、後部排気管の排気管
９ｂ、９ｃのウオータジャケットを通り、排気膨張室１
０内へ流入して排気ガスに混入する。

【００２５】水と排気ガスの混合物は、連結管１０ａを
通って消音器１１に至り、その排気入口１１ｅから消音
器１１内に吐出される。前記混合物は、消音器１１に溜
まった水Ｗの中を通りつつ、仕切板１１ｇの通孔１１ｈ
を通って、排気導出管１１ａに至る。

【００２６】消音器１１内には、水Ｗの上方に図５に示
すように、排気ガスＧの溜まりができるが、排気導入管
１１ｆ出口、及び通孔１１ｈがともに水中にあるので、
排気ガスと水の混合物は、水Ｗの中を迂回して通過する
ことになり、もって排気ガスの保有する音響エネルギー
は水Ｗに吸収される。

【００２７】消音された排気ガスと水の混合物は、消音
器１１の上向きに開口した排気出口１１ｉに接続する排
気管１２を通り、その出口１１ｉに接続した後部排気管
１２を通り、艇尾方向に延出した後部排気管１２の吐出
口１２ａから艇外に放出される。エンジン運転中は、消
音器１１内の排気ガス圧が、艇外の大気圧よりも高いた
め、艇外から消音器１１内への水の侵入を防ぐ。上記し
た後部排気管１２は、図１、図３で明らかなように、艇
体の前後方向に設けられ、後部排気管１２は、消音器１
１の上に突出し、後方に屈曲し、このまま後方に延出さ
れ、後端部の吐出口１２ａは、ポンプハウジング７のノ
ズル７ｂの一側方に臨むように配置する。

【００２８】前記した如く、本実施例では、ボックス形
状にして水を収容し、重量物である消音器１１をエンジ
ン４より後方で、且つポンプハウジング７より前方のス
ペースに配置したことで、艇体の長さの要求に対し、エ
ンジンとジェットポンプとその間の推進軸とによる条件
以外に、消音器の長さの条件が加わることがない。又、
艇体の幅の要求に対し、エンジンやジェットポンプに較
べて、幅狭な推進軸の側方に消音器が位置するので、消
音器の幅による制限が緩和される。

【００２９】又、寸法の大きな排気膨張室１０と、前記
消音器１１を推進軸５を中心として左右両脇に配置した
ので、排気膨張室１０の幅方向の張り出し具合に関係な
く、消音器１１を推進軸５側に寄せることができ、可及
的に艇体の幅を小さくすることができる。

【００３０】特に重要なことは、消音器１１において、
消音器１１排気出口１１ｉを、前記したように艇首側
に、排気入口１１ｅを艇尾側に配置し、消音器の船体前
後方向の長さと排気管の一部をオーバーラップさせたの
で、必要排気管長を容易に確保することができ、エンジ
ンの効率、出力向上にもつながり、又排気管長を必要な
長さ確保しつつ、艇体の排気管長に対する条件も軽減す
ることができる。

【００３１】ところで、エンジンは、一般に防振構造を
介して艇体床上に起立し、またインペラは低い位置にお
かれる為に、エンジンの出力軸とインペラとの高低差が
生じる。この点、本実施例では、双方の間に距離をおい
たので、これらを連結するフローチング軸は、緩く傾斜
するだけで、前記高低差を吸収できる。従って、エンジ
ンとインペラとは、歯車機構などの特殊な軸変位手段を
使用せずに、結合可能であり、極めて好都合である。

【００３２】又艇体２のやや後部に、艇体の幅方向に補
強材を兼ねたバルクヘッド２ｂを設けたので、艇体の捩
り剛性、強度は高いものが得られ、バルクヘド２ｂ前方
のエンジンルーム２ｃに消音器１１を含むエンジン４等
の機器類を配置したので、重量物であるバルクヘッド２
ｂ後方のポンプハウジング７との重量バランスが良好で
あり、且つ排気膨張室を含むエンジン性能に影響する排
気系の長さが充分にとれる。

【００３３】

【発明の効果】以上で明らかなように本発明によれば、
請求項１では、艇体の長手方向に、エンジンとウオータ
ージェットポンプを駆動する推進軸と、推進軸によって
駆動されるウオータージェットインペラとを、艇体の長
手方向にこの順で配設し、該ウオータージェットインペ
ラ、該ウオータージェットインペラを収容するウオータ
ージェットポンプのポンプハウジングの底面を、艇体の
底と略々同一面に配置し、該ポンプハウジングの入口を
艇体の底面に向けて開口させ、艇体の船尾からノズルを
後方に向かって開口させた小型水上乗り物であって、エ
ンジンに連結され、徐々に拡大する排気通路を有する前
部排気管と、排気管の排気下流に連結され、艇体の長手
方向に沿って、後方に向かって排気を導く排気膨張室
と、エンジンの後方で、前記ウオータージェットインペ
ラを収容するポンプハウジングよりも前方に配設され、
前記気膨張室に連結さ れた消音器と、消音器に連結され
て後方に延出され、排気出口を艇首側に配置し、その排
気出口を艇尾側に配置した後部排気管とを備えて小型水
上乗り物を構成したので、ウオータージェットポンプの
外観を構成するポンプハウジングを艇体の後部下方に配
置し、且つポンプハウジングの底面を艇体の底面と略々
同一面に配置するように、ポンプハウジングを艇体と一
体化した小型水上乗り物において、消音器の船体前後方
向の長さと排気管の一部をオーバーラップさせることが
でき、ポンプハウジングを艇体の外部下方に突出させる
ことのない小型水上乗り物の限られたスペース内で、必
要とする排気管長を容易に、且つ充分な長さ確保するこ
とができ、小型水上乗り物のエンジンの効率、出力向上
を図ることができる。又排気管長を上記により必要な長
さ確保しつつ、滑走面を主とした艇体底面への影響も軽
減することができる。

【００３４】従って、排気管長を充分に確保しつつ、艇
体の前後方向長さを可及的に抑えることが可能となり、
又上記により、排気膨張室を含むエンジン性能に影響す
る排気系全体の長さが充分にとれる。

【００３５】請求項２では、消音器を艇体の幅方向に配
設したバルクヘッドより前方に配置させたので、艇体の
捩り剛性、強度は高いものが得られ、バルクヘッド前方
のエンジンルームに消音器を含むエンジン等の機器類を
配置したので、重量物であるバルクヘッド後方のポンプ
ハウジングとの重量バランスが良好であり、且つ前記し
たように、排気膨張室を含むエンジン性能に影響する排
気系の長さが充分にとれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る小型水上乗り物の平面図

【図２】推進系を主とした図１の縦断面図

【図３】排気系を主とした図１の縦断面図

【図４】消音器の斜視図

【図５】図４のＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

１…小型水上乗り物、 ２…艇体、 ２ｂ…バルクヘッ
ド、 ２ｉ…艇体の底、 ４…エンジン、 ５…推進
軸、 ６…ウオータジェットインペラ、 ７…ポンプハ
ウジング、 ７ａ…入口、 ９…前部排気管、 １１…
消音器、 １２…後部排気管、 １２ａ…排気出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−58590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−291293（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−115833（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−22317（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−17103（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3369518（ＵＳ，Ａ) 米国特許3324822（ＵＳ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 艇体２の長手方向に、エンジン４とウオ
   ータージェットポンプを駆動する推進軸５と、該推進軸
   ５によって駆動されるウオータージェットインペラ６と
   を、艇体２の長手方向にこの順で配設し、該ウオーター
   ジェットインペラ６、該ウオータージェットインペラ６
   を収容するウオータージェットポンプのポンプハウジン
   グ７の底面７ｃを、艇体の底２ｉと略々同一面に配置
   し、該ポンプハウジング７の入口７ａを艇体の底面２ｉ
   に向けて開口させ、艇体２の船尾からノズル７ｂを後方
   に向かって開口させた小型水上乗り物であって、前記エンジン４に連結され、徐々に拡大する排気通路を
   有する前部排気管９と、 前記排気管９の排気下流に連結され、艇体２の長手方向
   に沿って、後方に向かって排気を導く排気膨張室１０
   と、 前記エンジン４の後方で、前記ウオータージェットイン
   ペラを収容するポンプハウジング７よりも前方に配設さ
   れ、前記気膨張室１０に連結された消音器１１と、 前記消音器１１に連結されて後方に延出され、排気出口
   を艇首側に配置し、その排気出口１２ａを艇尾側に配置
   した後部排気管１２とを 、備えることを 特徴とする小型水上乗り物。
2. 【請求項２】 前記後部消音器１２は、艇体２の幅方向
   に配設したバルクヘッド２ｂより前方に配置させた請求
   項１記載の小型水上乗り物。