技術 ハイブリッド船外機および船位保持機能型船舶

0001

本発明は、主に小型ボートに対して適用されるハイブリッド船外機と、船位保持機能型船舶に関する。

0002

小型ボートに乗って洋上で釣りを楽しもうとする際、推力を停止した状態の小型ボートは風に流されるため、釣りをしたい地点から移動して離れてしまうという問題がある。この問題を解決するための従来の手段として、以下のものがある。

0003

その一つは、漁船に多く見られるものであるが、船尾にスパンカーと呼ばれる帆を張り、スパンカーが風を受けることにより、船首側が風上に立つようにし、風力に抗する程度の前進推力を与えることで洋上の船位を保持するものである。

0004

一般的な小型漁船に取り付けられているスパンカーの例を図４に示す。
図４は、スパンカー５１の有無による横風投影面積の重心位置の移動の状況を示しており、船尾に立てられたスパンカー５１は、船体５２の横方向にかかる風圧重心を船尾方向に移動させる役割を果たす。これにより、水面下の船体５２の横方向にかかる水圧重心よりも船尾方向に風圧重心を位置させることができ、横風を受けた場合には船首が風上を向くモーメントが発生する。この場合には、洋上で船を停止させておくと船首が風上を向くので、エンジン推力を風に押される分だけ前進方向に出せば、結果として洋上の一定地点に船は船位を保持することになる。このような動作によって、目的とする釣りやその他の漁労ができるようにしている。

0005

また、特許文献１に記載のものは、本発明者によるものであり、船首からプロペラーのついた小型電動推進器を水中に下ろし、この電動推進器の推力と向きをボートが受ける風の強さと向きに応じて、風に流されないように自動的にコントロールして、洋上の船位を保持するものである。

0006

特開平１０−５９２９１号公報

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しかし、図４に示すものは、多くの沿岸小型漁船で使用されているが、船尾のスペースを多く取り、操作するには高度な技能が必要で、かつエンジンによる前進、停止等の繰り返しを行うことが必要であるため、一般のボートユーザーには扱いにくいという問題点がある。

0008

また、特許文献１に記載のものは、一定以下の大きさの小型ボートには有効であるものの、やや大きめのボートになると、船首から下ろす電動推進モーターまでのシャフトが長くなり、シャフトの強度耐久性上の問題、シャフトのしなりによる推進能力低下の問題が生じるとともに、ボートの大きさや形状が変わると風向、風速に対する適正な制御ができないため、ボートのサイズ、形状の制約を受けるという問題点がある。また、波のある洋上で操作する者が船首において電動推進器を上げ下げすることが必要であるため、危険性が伴うという問題点もある。

0009

ボートに乗って洋上で釣りを楽しもうとする場合に、釣りの目的地まではできるだけ高速で走行して短時間で到達することが好ましく、目的地での船位保持については、操作がしやすく、正確な船位保持ができることが好ましい。このように、目的地までの高速走行による短時間での到達と、目的地での簡単な操作での正確な船位保持の両立が求められている。

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本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、目的地までの一般走行時は高速走行が可能であるとともに、洋上の一定地点でのフィッシングをしようとする際には、船位の保持を簡単な操作で正確に行うことを可能とするハイブリッド船外機と船位保持機能型船舶を提供することを目的とする。

0011

以上の課題を解決するために、本発明のハイブリッド船外機は、内燃機関と電気モーターとを備え、内燃機関からの出力軸は電気モーターに接続されており、出力軸の下方に前後進クラッチとギアーが接続され、前後進クラッチとギアーにはプロペラーが取り付けられているハイブリッド船外機であって、内燃機関の稼働と電気モーターによる電動推進とが切り替え可能であり、目的地までの走行の際には内燃機関が稼働して、電気モーターは内燃機関によって回転し、その出力によりプロペラーが回転して推力が得られるとともに、目的地での船位保持の際には電気モーターによる電動推進により、電気モーターは内燃機関と切り離されて回転し、その出力によりプロペラーが回転して推力が得られることを特徴とする。

0012

内燃機関の稼働と電気モーターによる電動推進とが切り替え可能であるため、目的地までの一般走行時はハイブリッド船外機の内燃機関を利用して高速走行することができるとともに、洋上の一定地点でフィッシングをしようとする際は、ハイブリッド船外機を内燃機関の稼働から電気モーターによる電動推進に切り替えることができ、これにより船位の保持を簡単な操作で正確に行うことができる。このようにして、目的地までの高速走行による短時間での到達と、目的地での簡単な操作での正確な船位保持の両立を実現することができる。

0013

本発明の船位保持機能型船舶は、本発明のハイブリッド船外機が船尾に２基装備され、それぞれのハイブリッド船外機の電動推進による推力の大きさと方向を変えることによって、船位保持がなされることを特徴とする。

0014

船尾に２基装備されたハイブリッド船外機のそれぞれの電動推進による推力の大きさと、推力の前後切り替えを行うことにより、洋上の一定地点に止まっておくようにしたり、一定の航路を進めたりすることを、簡単な操作で正確に行うことができる。

0015

本発明によると、目的地までの一般走行時は高速走行が可能であるとともに、洋上の一定地点でのフィッシングをしようとする際には、船位の保持を簡単な操作で正確に行うことができる。

0016

本発明の実施形態に係るハイブリッド船外機の構成を示す図である。
本発明の実施形態に係る船位保持機能型船舶の全体構成図である。
船位保持機能についての説明図である。
一般的な小型漁船に取り付けているスパンカーの例を示す図である。

0017

以下に、本発明のハイブリッド船外機と船位保持機能型船舶を、その実施形態に基づいて説明する。
図１に、船位保持機能型船舶に取付けられるハイブリッド船外機の構成を示す。
図１において、ハイブリッド船外機１は、内燃機関２と電気モーター３とを備えており、内燃機関２からの出力軸４は、クラッチ５を経由して電気モーター３に接続されている。出力軸４はさらに下方に延長して、出力軸４の下方に前後進クラッチとギアー６が接続され、前後進クラッチとギアー６にはプロペラー７が取り付けられている。このように、内燃機関２と電気モーター３とが同一の出力軸４に回転力を伝達できるようになっている。

0018

目的地までの一般走行の場合には、内燃機関２が稼働して、電気モーター３は内燃機関２によって回転し、その出力は出力軸４を経由して前後進クラッチとギアー６に伝達される。前後進クラッチとギアー６によって、出力軸の向きが直角に変えられ、プロペラー７が回転して推力が得られる。目的地で船位保持を行う場合には、電動推進に切り替えられて、内燃機関２と電気モーター３との間にあるクラッチ５を切り離して、電気モーター３の回転によりプロペラー７が回転する。このように、内燃機関２の稼働と電気モーター３による電動推進とが切り替え可能であることが、ハイブリッド船外機１の名称の由来である。

0019

内燃機関２と電気モーター３との間には、クラッチ５を設けなくてもよい。この場合は、電気モーター３で推進する際には、内燃機関２は燃料を消費せずにクランクシャフトが回転しているだけとなる。

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図２に、本発明の実施形態に係る船位保持機能型船舶の全体構成図を示す。
船位保持機能型船舶１０は、船体１１の内部に燃料タンク１２とバッテリー１３とを備えており、船尾に２基のハイブリッド船外機１が取り付けられている。２基のハイブリッド船外機１はそれぞれ、燃料タンク１２とバッテリー１３とに接続されており、燃料タンク１２から燃料の供給を受けられるとともに、バッテリー１３から電力の供給を受けられるようになっている。

0021

図３を用いて、船位保持機能型船舶１０の船位保持機能について説明する。
図３（ａ）は、船位保持機能型船舶１０を上から見て、左船外機１ａは前進推力、右船外機１ｂは後進推力を出したときに、右向きの回頭モーメントによって、船首１４が右方向に旋回する様子を示している。

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また、図３（ｂ）は、右舷斜めから風を受けた場合に、左船外機１ａが強く前進推力を出し、右船外機１ｂは弱く後進推力を出すことによって、船首１４が風に向かって回頭し、かつ前進する様子を示している。これによって、風により船首１４が流されて、ボート全体が押し戻されることを防止することができ、船位保持機能を発揮することができる。

0023

船位保持機能型船舶１０では、目的地までの一般走行時はハイブリッド船外機１の内燃機関２を利用して高速走行することができるとともに、洋上の一定地点でフィッシングをしようとする際は、ハイブリッド船外機１を内燃機関２の稼働から電気モーター３による電動推進に切り替えることができる。電動推進器それぞれの推力の大きさと、推力の前後切り替えを行い、別に装備した風向風速センサー、ＧＰＳセンサーからの信号によって機能する制御器によって自動制御させることにより、洋上の一定地点に止まっておくようにしたり、一定の航路を進めたりすることを、簡単な操作で行うことができる。

0024

以上説明したように、本発明のハイブリッド船外機は、目的地までの高速走行による短時間での到達と、目的地での簡単な操作での正確な船位保持の両立を解決すべき課題としており、この課題はこれまでに認識されたことの無い新規なものである。この新規な課題を解決するために、内燃機関と電気モーターの両方を備えていて、内燃機関の稼働と電気モーターによる電動推進とが切り替え可能である点に大きな特徴があり、これによって従来技術に対する大きな優位性を有するものである。

0025

本発明は、目的地までの一般走行時は高速走行が可能であるとともに、洋上の一定地点でのフィッシングをしようとする際には、船位の保持を簡単な操作で正確に行うことを可能とするハイブリッド船外機と船位保持機能型船舶として、広く利用することができる。

0026

１ハイブリッド船外機
１ａ 左船外機
１ｂ 右船外機
２内燃機関
３電気モーター
４出力軸
５クラッチ
６前後進クラッチとギアー
７プロペラー
１０船位保持機能型船舶
１１船体
１２燃料タンク
１３バッテリー
１４船首
５１スパンカー
５２ 船体