JPS5943360B2 - 帆の展縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船舶が風力を利用して航行する際必要となる帆
の展縮方法に関するものである。

近年、石油資源の枯渇化に伴い、風エネルギーを利用す
る帆装置が船舶における省エネルギーの手段の１つとし
て真剣に検討されてきている。

この帆装置は機構的には機械化、自動化を導入し、操帆
に多くの人手を要さないですむようにするとともに、性
能的にも翼としての機能をもたせ、その発生する揚力を
船の推進に利用しようとするものであり、この場合、翼
としての機能を増大させるために、帆は異型断面形状を
もち、風力によって容易に変形しないような、いわゆる
硬帆とし、かつ高い縦横化をもつことが望ましい。

以上により、帆装置はブリッジ上レーダートップより相
当高い高さを有する大きな構造物となり、上記帆装置を
装備した船舶が航行する際、特に出入港時において、橋
などによりエアドラフトに制限がある場合に障害となる
おそれが発生し、したがって何らかの展縮帆装置をもた
ないと就航可能な航路が限定される場合が多い。

一方、従来の展縮帆方法はダイナシップ型のごとく、単
に帆面積を変えたり、あるいは帆断面形状を変化させた
りするもので、帆の発生する力およびモーメントを変化
させることにのみ留意しており、同時に帆装置の高さを
変化させて航路に対する柔軟性をもたせようというもの
ではなかった。

そこで、本発明の目的は、従来の帆装置における展縮方
法が、その縮帆時にも帆の高さ自体を減することができ
ず、したがって、就航可能な航路が限定されるおそれが
あった点を改良し、縮帆時には帆装置全体の高さを減じ
、橋等のエアドラフトのある航路の航行を可能とすると
ともに、その際におけるブリッジからの視界も良好に確
保し、船上での保守及び整備性を向上させることのでき
る帆の展縮装置を提供することにある。

即ち、本発明の特徴とするところは、長手力向両側部に
それぞれ前縁帆および補助帆を開閉可能に設け、かつ、
長手方向一端から他端に向けて該一端を始端とする長方
形切り欠き部を設けた断面翼型形状の主帆を、該切り欠
き部の終端においてヒンジを介して支持杭の頂部に上下
方向回動自在に連結し、主帆を回動させて展帆したとき
に支持杭が主帆の前記切り欠き部に嵌着して主帆の表面
と支持杭の表面とが一体化して面一となる帆の展縮装置
にある。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
及び第２図は本発明の実施例における帆の展縮装置を説
明するための帆装置要部の斜視図であり、第１図はその
展帆状態を示し、そして第２図はその縮帆状態を示して
いる。

図中の１は主帆で、帆として適した形状、構造を有して
おり、２はその安住部材である支持杭でその支持杭２の
頂部に設けたヒンジ３を介して主帆１を回動自在に支持
している。

なお、主帆１には支持杭２を包含すべく切り欠きがあけ
てあり、展帆時には主帆１の表面と、支持杭２に形成さ
れた帆表面とが一体化し、フラットとなる。

なお、本実施例では展縮帆用回転装置として、ヒンジ３
に取り付けた１／４円弧状ラック４を、油圧あるいは電
動等によるモータ６に取り付けられたピニオン５で駆動
する方法を示しているが、油圧によるトルク、ヒンジ、
シリンダ、あるいはワイヤーを取りつけ、これをウィン
チで巻き上げるといった方法等いづれでも良い。

なお、このヒンジ３の取付位置は帆構造の一般的重量と
支持杭により切り欠かれる部分の重量を考えるとカウン
ターウェイト的バランスからは帆の高さ１／２から上方
３／４位置までにおさまるのがよく、一方、縮帆時の高
さを十分低くするという点からは帆の高さ１／２から下
方１／４位置までにおさめることが望ましい。

この場合は回転装置の容量を増すか帆下方にカウンタウ
ェイト（バラスト）をつける必要がある。

また、主帆１は展帆状態では固縛機構１２でヒンジ３と
反対側が支持杭２にロックされる。

一方、帆全体は帆柱１、その支持機構８を介して、図示
していない船体に取りつけられており、風に対して最適
帆角を選ぶための旅回は、帆に取付けた歯車９を、油圧
あるいは電動等のモータ１１により、小歯車１０を介し
て行なわれる。

縮帆状態は固縛機構１２の固縛を解除し、上記の展縮帆
用回転装置を作動させて主帆１を約９０度回転させ、水
平状態にもってゆく。

この状態で、主帆１の先端は船体に取付けられた図示さ
れていない架台で支持され、固縛されることが望ましい
。

次に、第３図から第４図までは本発明の実施作動例で、
第３図は帆として矢印Ｗで示す風力を利用している状態
を示し、第４図は縮帆に先だって帆を旅回させた状態を
示し、そして第５図は縮帆した状態を示している。

まず、第３図において、１は主帆、２は支持杭であり、
図では船の矢印Ｆで示す進行方向に対し右舷前方より矢
印Ｗで吹く風を効率的に利用するため、左舷側の前縁帆
１３および右舷側の補助帆１４を展開している。

この前縁帆１３は、帆の境界層の流れにエネルギーを与
え、剥離を遅らせる働きをし、補助帆１４は大きな最大
揚力を発生させる。

また、机上端部には帆端板１５があり、帆の発生する誘
導効力を減少させる。

なお、図示と反対舷方向から吹く風に対しては、前縁帆
１３′と補助帆１４’がそれぞれ反対舷にも装備されて
いる。

なお、第３図の矢印Ｗの風の方向に対しては、これらを
収納し、主帆１表面の一部を構成させている。

帆全体は軸受を介し、帆柱１により船体に取付けられて
おり、風向に対応しての旅回は旅回装置１１により行な
われる。

第４図は縮帆に先だってすべての前縁帆１３゜１３′及
び補助帆１４，１４’を主帆１に収納し、第５図に示す
支持架台１８に向けて帆面を旅回させた状態で、この旅
回は旅回装置１７によって行なわれる。

第５図は縮帆した状態で、帆は支持杭２以外に支持架台
１８によっても支持さへ この部分で固縛される。

一方、展帆時には支持架台１８における固縛を解放し、
上記の動作の逆を行なうものである。

また、上記実施例におけるヒンジ３に取つけた１／４円
弧状ラック４、モータ６及びピニオン等で構成される展
縮帆用回転装置の帆の展縮動力を低減するためには、主
帆１の構造内にバラストタンクを装着して、海水等を注
入可能にすることができる。

上記実施例により説明した本発明の帆の展縮装置では、
主帆１の内側で高さ方向中央部付近までのびた支持杭２
を固定軸として設け、この固定軸の頂部にて主帆１は約
９０度回動自在に取付けられているが、この固定軸は帆
構造その他によっては主帆１の迎角を変える帆弦長前縁
より１／４に取付けられている凱旋回軸と同一のものと
してもよい。

また、縮帆する場合は主帆１を水平になるよう回動させ
、その頂部をデツキ上に構築した支持架台８上で固着し
、展帆はこの逆の操作を行なうものである。

以上説明したように本発明の帆の展縮装置では、主帆１
の長手方向両側部にそれぞれ前縁帆１３゜１３′および
補助帆１４．１４’を開閉可能に設けたので、風力を効
率的に利用することができる。

また、主帆１を断面翼型形状としたため、発生する揚力
を船の推進に利用することができる。

さらに、支持杭２の頂部に設けたヒンジ３を介して主帆
１を回動自在としているため、帆の展縮が容易となると
共に縮帆時には帆装置全体の高さを減することができる
。

その上、展帆時には支持杭２が主帆１の切り欠き部に嵌
着して主帆１の表面と支持杭２の表面とが一体化して面
一となるため、その表面に風が均一に当るので風の有効
利用をいっそうはかることができる。

従って、本発明の帆の展縮装置を船舶に採用すれば、エ
アドラフトに制限のある航路に対しても、就航可能にな
るため、帆装置を有する船舶の実用価値が増加し、また
強風時においても十分安全性を確保することができる。

更に、主帆が回動するヒンジ位置を適切に選ぶことによ
り、運航に必要な視界に全く影響を与えることがなくな
ると共に、帆装置の重心及び圧力中心にそのヒンジ位置
を選ぶことにより展縮帆に必要な動力を最小とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及第２図は本発明の実施例における帆の展縮装置
要部の斜視図で、第１図はその展帆状態を示し、第２図
はその縮帆状態を示す、また、第３図、第４図及び第５
図は第１図の帆の展縮装置の作動例を示し、第３図は風
力を利用している状態を示し、第４図は展帆状態を示し
、そして第５図は縮帆状態を示している。 １・・・・・・主帆、２・・・・・・支持杭、３・・・
・・・ヒンジ、４・・・・・・１／４円弧状ラック、５
・・・・・・ピニオン、６・・・・・・モータ、８・・
・・・・支持機構、１８・・・・・・支持架台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長手方向両側部にそれぞれ前縁帆１３．１３’およ
   び補助帆１４．１４’を開閉可能に設け、かつ、長手方
   向一端から他端に向けて該一端を始端とする長方形切り
   欠き部を設けた断面翼型形状の主帆１を、該切り欠き部
   の終端においてヒンジ３を介して支持杭２の頂部に上下
   方向回動自在に連結し、主帆１を回動させて展帆したと
   きに支持杭２が主帆１の前記切り欠き部に嵌着して主帆
   １の表面と支持杭２の表面とが一体化して面一となるこ
   とを特徴とする帆の展縮装置。