JP3916977B2 - 小型走行船 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水流を後方に噴出してその反動で水上を航行する小型滑走艇（ Personal Watercraft（パーソナルウォータークラフト）; ＰＷＣとも呼ばれる) 等の小型走行船に関し、特に、そのウォーターマフラーに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
小型走行船、例えばその一種であるジェット推進型の小型滑走艇は、レジャー用，スポーツ用としてあるいはレスキュー用として、近年多用されている。このジェット推進型の小型滑走艇は、一般に艇の底面に設けられた吸水口から吸い込んだ水を、ウォータージェットポンプで加圧・加速して後方へ噴射することによって船体を推進させる。
【０００３】
そして、このジェット推進型の小型滑走艇の場合、前記ウォータージェットポンプの噴射口の後方に配置したステアリングノズルを、バー型操舵ハンドルを左右に操作することによって左右に揺動させて、後方への水の噴射方向を左右に変更させて、艇を右側あるいは左側に操舵する。
【０００４】
ところで、前記ジェット推進型の小型滑走艇を含む小型走行船は、船体が小型であることから、通常の船舶のように排気管の全長を長くすることができず、従って、排気性能を向上させるために、排気管およびウォーターマフラーを水冷式にして、排気温度を下げ、実質上排気管の全長を長くしたのと同じ作用効果を得るような構成を採用している。
【０００５】
ウォーターマフラーの場合、マフラー内に噴霧状態で水が存在することから、内部に溜まった水を、排気ガスとともに外部に排出するよう構成している。
ところが、ウォーターマフラーが横長の状態の場合、つまり、底部の外形寸法に比べて高さ方向の寸法が小さい場合、該ウォーターマフラーの底面が広くなることから、水の量に対して水位が低くなり、ウォーターマフラー内に溜まった水を排気管から効率的に外部に排出することが難しい。
【０００６】
また、ジェット推進型の小型滑走艇のうち、ライダーが立った状態で乗るような所謂「立ち乗り型」のジェット推進型の小型滑走艇の場合には、エンジンルームの長手方向の寸法が、船首から前記ライダーが搭乗する前方の位置までの比較的短い寸法になるため、ウォーターマフラーを横長に配置しようとすると、該ウォーターマフラー自体の長さを短くする必要がある。しかし、かかる場合には、容積によって決定されるウォーターマフラーの消音効果が低減する。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みておこなわれたもので、ウォーターマフラー内に溜まった水の排出が容易な小型走行船を提供することを第１の目的とし、また、エンジンルームの容積の小さい立ち乗り型のジェット推進型の小型滑走艇にもウォーターマフラー自体の容積を小さくすることなく搭載することができる構成の該ウォーターマフラーを具備した小型走行船を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、以下のような構成からなる小型走行船によって解決することができる。即ち、
本第１の発明にかかる小型走行船は、エンジンで駆動される推進機により推進するよう構成された小型走行船において、
前記エンジンの排気音を低減させるウォーターマフラーが、底部の外形寸法に比べて高さ方向の外形寸法が大きくなる「たて型」に配置されているとともに、 該ウォーターマフラー内に高さ方向に第１の隔壁と第２の隔壁とを相互に離間するよう横設して、上方から第２室、第１室、第３室となるように３室を形成し、前記第１室にエンジン側からの排気接続管の先端部を導入し、該第１室とその上方に位置する前記第２室とを第１の連結管で連通せしめるとともに、第２室と前記第３室とを第２の連結管で連通せしめ、該第３室の底面に排気管の基端が近接した状態で開口し、この第３室から前記排気管を介してウォーターマフラー内の排気ガスを船外に導くように構成したことを特徴とする。
【０００９】
しかして、このように構成された小型走行船によれば、ウォーターマフラー内の水は底面積が小さくなった底部に溜まるため、同じ水の量であっても水位が高くなり、外部に排出し易くなる。
【００１０】
また、前記小型走行船において、前記ウォーターマフラーの内部に、該内部の空間を高さ方向に区画する隔壁が形成されるとともに、この隔壁を貫通する連結管が配置されていると、ウォーターマフラーの上流側（上位側）の空間に溜ろうとする水を容易に下流側（下位側）の空間に該水自体の重力によって移動させることができることから、ウォーターマフラー内の水を外部に排出することが効率的におこなえる構成を実現できる。
【００１１】
また、前記小型走行船において、前記隔壁が下方に凹面状に湾曲しており、該湾曲した隔壁の低い部分に、隔壁の上方の空間から下方の空間に水が落下するように、細径穴が形成されていると、上流側（上位側）の空間に溜まった水を速やかに下流側（下位側）の空間に移動させることができる。
【００１２】
また、前記小型走行船において、前記細径穴が、直径４〜１２ｍｍであると、冷却水として、ウォーターマフラー内に海水を導入する場合にも、該細径穴が詰まり難い構成となる。
【００１３】
本第２の発明にかかる小型走行船は、エンジンで駆動される推進機により推進するよう構成され、エンジンルームが船首からライダーが搭乗する位置にかけて形成されている立ち乗り型の小型走行船において、
前記エンジンの排気音を低減するウォーターマフラーが、エンジンを隔てて船体の一方の側方に配置されるとともに、該エンジンの反対の側方に吸気ボックスが配設されていることを特徴とする。
【００１４】
しかして、このように構成されていると、立ち乗り型の狭いエンジンルーム内において、エンジンを船体の略中心線上に配置し、その両側にウォーターマフラーと吸気ボックスを、それぞれ、バランス良く配置した構成を実現することができる。また、このような配置によると、容積の大きいウォーターマフラーを搭載することができる。
【００１５】
また、前記小型走行船において、前記ウォーターマフラーの全体の概略形状が円筒状をしていると、該円筒状の中央で周囲の側壁からの排気音同士が有効に干渉するため、ウォーターマフラー内で排気音を効率的に消音できる構成が実現でき、しかも板金加工によって容易に且つ安価に製作できる構成となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる小型走行船について、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態にかかるウォーターマフラーを具備した小型走行船である小型滑走艇の、デッキ部分一部を切り欠いた平面図、図２は図１に示す小型滑走艇のウォーターマフラーとその上流側の膨張室を示す側面図、図３は図１あるいは図２のIII-III 矢視横断面図、図４は本発明の実施形態にかかる小型走行船の全体側面図、図５は図４の平面図である。
【００１８】
図４，図５において、Ａは所謂「立ち乗り型」の小型滑走艇の船体で、この船体Ａは、ハルＨとその上方を覆うデッキＤから構成され、これらハルＨとデッキＤを全周で接続する接続ラインはガンネルラインＧと呼ばれる。これらの図において、Ｌは小型滑走艇の喫水線を示す。
【００１９】
そして、中央より前部の前記デッキＤ部分には、図５に図示するように、船体Ａの上面に長手方向に延びる平面視において略長方形の開口部１６が形成され、図５，図４に図示するように、この開口部１６上方には前端のヒンジピンを中心に開閉自在なハッチカバーＨｃが配設されている。また、このハッチカバーＨｃの長手方向の中心部位には、前記ヒンジピンよりさらに前方に位置する揺動軸を中心に後端が上下方向に揺動自在にステアリングポストＳｔが配設されている。このステアリングポストＳｔの後端部には、中央を中心に時計方向あるいは反時計方向に揺動自在なバー型のハンドル２４が設けられている。
【００２０】
また、エンジンＥは、前記開口部１６の下方の、デッキＤに囲まれた横断面形状が「凸」状の空間２０内に、配置される。
この実施形態では、エンジンＥは、多気筒（この実施例では２気筒）の２サイクル式のエンジンＥで、図４に図示するように、エンジンＥのクランクシャフト２６が船体Ａの長手方向に沿うような向きで搭載されており、このクランクシャフト２６の出力端は、プロペラ軸２７を介して、インペラ２１が取着されているウォータージェットポンプＰのポンプ軸２１Ｓ側に、一体的に回転可能に連結されている。そして、このインペラ２１は、その外周方が、ポンプケーシング２１Ｃで覆われ、小型滑走艇の底面に設けられた吸水口１７から取り入れた水を吸水通路を介して取り込んで、ウォータージェットポンプＰで加圧・加速して、通水断面積が後方にゆくに従って小さくなったポンプノズル（噴出部）２１Ｒを通って、後端の噴射口２１Ｋから吐出して、推進力を得るよう構成されている。
【００２１】
また、図４において、２１ＶはウォータージェットポンプＰ内を通過する水を整流するための静翼である。また、図４，図５おいて、前記バー型の操舵ハンドル２４を左右に操作することによって、図５に一点鎖線で示すケーブル２５を介して、前記ポンプノズル２１Ｒ後方のステアリングノズル１８を左右に揺動させて、ウォータージェットポンプＰの稼働時に、艇を所望の方向に操舵できるよう構成されている。
【００２２】
また、図５に図示するように、前記ハンドル２４の後方には、ライダーが立つための、あるいは膝を付いてライディングするための、前記開口部１６の上端よりさらに低いレベルに位置する、フラットなライディングデッキＲｅが設けられている。このライディングデッキＲｅの両側には、該ライディングデッキＲｅを両側より区画するサイドウォールＳｗが立設されている。
【００２３】
また、右舷側のサイドウォールＳｗの下方のハルＨ内にはエンジンＥの排気ポートから排出される排気ガスを船外に導く排気管２９が配設されている。そして、この排気管２９の後端の開口２９ａは、ハルＨの後端面から船外に臨むように設けられている。
【００２４】
また、図５において、Ｌｔは前記エンジンＥの回転数を操作するためのスロットルレバーである。
【００２５】
ところで、本発明の実施形態にかかる小型滑走艇である小型滑走艇では、図１に図示するように、エンジンＥの排気ポートから排出される排気ガスは、膨張室３１を経て、ウォーターマフラーＷｍに至り、このウォーターマフラーＷｍで消音され且つ冷却されて、前記排気管２９を介して、ハルＨの後端面に形成されている開口２９ａから船外へ排出されるよう構成されている。
そして、このウォーターマフラーＷｍは、船体Ａの幅方向の略中心線上に配置されているエンジンＥの一方の側方に配置されている。また、該エンジンＥを中心に、ウォーターマフラーＷｍの反対側の側方には、吸気ボックスＩｎが配置されている。つまり、エンジンＥを隔てて船体Ａの一方の側方にはウォーターマフラーＷｍの、反対の側方には吸気ボックスＩｎが配置されている。
本発明にかかる実施形態の場合、前記ウォーターマフラーＷｍの全体の概略形状は、円筒状をしており、該円筒状の両端の鏡板部分が底面と天井面４０となるよう配置されている。
そして、このウォーターマフラーＷｍは、図１および図２から明らかなように、底部の外径寸法に比べて高さ方向の外形寸法が大きくなった、所謂「たて型」に配置されている。
また、図３に拡大して図示するように、該ウォーターマフラーＷｍの、高さ方向に三等分するように区画する、第１の隔壁４２と第２の隔壁４３が横設されている。そして、この第１の隔壁４２と第２の隔壁４３は、共に中央で下方に凹面状になるよう湾曲した形状をなし、この中心部分には、直径が４〜１２ｍｍの貫通穴４１が形成されている。
そして、この実施形態にかかるウォーターマフラーＷｍの場合には、図３に図示するように、前記第１の隔壁４２と第２の隔壁４３で隔壁された高さ方向において中央に位置するチャンバーが第１室Ｗｍ１となり、最上位に位置するチャンバーが第２室Ｗｍ２となり、最下位に位置するチャンバーが第３室Ｗｍ３となっている。
そして、前記第１室Ｗｍ１には、前記膨張室３１から延設された排気接続管３２の先端が導入されている。また、この第１室Ｗｍ１と第２室Ｗｍ２との間には、これら二つの空間を連結する第１の連結管４４が配設されている。
また、第２室Ｗｍ２と第３室Ｗｍ３との間には、これら二つの空間を連結する第２の連結管４５が配設されている。
そして、前記第３室Ｗｍ３には、前記排気管２９の基端２９ｂが底面に近接した状態で開口し、ウォーターマフラーＷｍ内の排気ガスを船外に導くよう構成されている。
【００２６】
また、この実施形態にかかる小型滑走艇の場合には、前記膨張室３１内において、排気ガスに対して、冷却水の一部が噴霧されるよう構成されている。しかし、排気ガスに対して冷却水の一部を噴霧する箇所としては、前記膨張室３１に限定されるものでなく、例えば、前記排気接続管３２内でおこなってもよく、あるいは、このウォーターマフラーＷｍの入口部分（第１室Ｗｍ１内）でおこなってもよい。
【００２７】
また、図３に図示するように、前記ウォーターマフラーＷｍの下部の鏡板部分を形成している底面３９は、下方に湾曲した形状をなし、また、上部の鏡板部分を形成している天井面４０は上方に湾曲した形状をしている。
【００２８】
しかして、このように構成された本小型滑走艇（小型走行船）によれば、以下のように作用する。
即ち、エンジンＥの排気ポートから排出される排気ガスは、前記膨張室３１を経て、前記排気接続管３２からウォーターマフラーＷｍの前記第１室Ｗｍ１内に導入される。この際、排気ガス中には噴霧された海水等の冷却水が含まれている。そして、排気ガスは、図３において矢印で示されるように、第１室Ｗｍ１から第１の連結管４４を介して、上方の第２室Ｗｍ２に導かれる。そして、上方の第２室から、前記第２の連結管４５を介して、下方の第３室Ｗｍ３に導かれる。
この際、前記第１室Ｗｍ１および第２室Ｗｍ２において、排気ガスから分離された水分は、前記貫通穴４１から重力によって下方に落下し、前記第３室Ｗｍ３に溜まる。
ここで、このウォーターマフラーＷｍでは、従来のように「よこ置」されている場合に比べて底面の面積が小さくなっていることから、同じ量の水、例えば、８００ｃｃの水が溜まった場合にも、高い水位となる。
従って、前記排気管２９の基端２９ｂから、排気管２９を通過して、船外に円滑に排出されることになる。
また、この実施形態のように、ウォーターマフラーＷｍの中央位置に第１室Ｗｍ１を形成して、最も音の高い前記排気接続管３２からの排気ガスを導入するよう構成しているため、音がウォーターマフラーＷｍの上下の鏡板部分から外方に透過する量を低減できる構成となる。
また、この実施形態のように、第３室Ｗｍ３をウォーターマフラーＷｍの最下端位置に設けているため、ウォーターマフラーＷｍ内で排気ガスと分離した水は全てその自身の重力で第３室Ｗｍ３に速やかに集まる。そして、この第３室Ｗｍ３に前記排気管２９の基端２９ｂを設けているため、そこから、ウォーターマフラーＷｍ内に溜まっている水分が排気ガスの有するエネルギーによって該排気ガスと共に効率的に船外に排出することができる。
また、このウォーターマフラーＷｍは、エンジンＥを隔てて、一方の側方に配置されており、他方の側方に吸気ボックスＩｎが配置されているため、小型滑走艇の左右のバランスが良好となり、且つ、ウォーターマフラーＷｍのスペースを可及的に大きくとることができる。
【００２９】
また、この実施形態では、ウォーターマフラーＷｍの概略の外観形状を円筒形にしているため、ウォーターマフラーＷｍ内での排気音同士の干渉による消音効果が高い点で優れており、簡単に板金加工によって製作することが可能となっている。
しかし、この形状に限定されるものでなく、底部の外形寸法に比べて高さ方向の寸法が大きければよく、例えば、縦長になった直方体の形状にすることも可能であり、あるいはその他の形状にしてもよい。
また、材質的には、ウォーターマフラーＷｍであることから、ステンレス板あるいはステンレスパイプを用いることが好ましいが、メッキ鋼板およびメッキ鋼管等を用いてもよく、あるいはアルミニュウム材、又は耐熱樹脂等を材料として使用してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明にかかる小型走行船によれば、ウォーターマフラー内に溜まった水の排出が容易な小型走行船を提供することができる。
また、エンジンルームの容積の小さい立ち乗り型のジェット推進型の小型滑走艇にもウォーターマフラー自体の容積を小さくすることなく搭載することができる構成の該ウォーターマフラーを具備した小型走行船を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態にかかるウォーターマフラーを具備した小型走行船である小型滑走艇の、デッキ部分一部を切り欠いた平面図である。
【図２】 図１に示す小型滑走艇のウォーターマフラーとその上流側の膨張室を示す側面図である。
【図３】 図１あるいは図２のIII-III 矢視横断面図である。
【図４】 図１〜図３に示す小型滑走艇を一部切り欠いて示す全体側面図である。
【図５】 図４に示す小型滑走艇の全体平面図である。
【符号の説明】
Ｅ……エンジン
Ｗｍ……ウォーターマフラー

Claims (6)

1. エンジンで駆動される推進機により推進するよう構成された小型走行船において、
   前記エンジンの排気音を低減させるウォーターマフラーが、底部の外形寸法に比べて高さ方向の外形寸法が大きくなる「たて型」に配置されているとともに、 該ウォーターマフラー内に高さ方向に第１の隔壁と第２の隔壁とを相互に離間するよう横設して、上方から第２室、第１室、第３室となるように３室を形成し、前記第１室にエンジン側からの排気接続管の先端部を導入し、該第１室とその上方に位置する前記第２室とを第１の連結管で連通せしめるとともに、第２室と前記第３室とを第２の連結管で連通せしめ、該第３室の底面に排気管の基端が近接した状態で開口し、この第３室から前記排気管を介してウォーターマフラー内の排気ガスを船外に導くように構成したことを特徴とする小型走行船。
2. 前記ウォーターマフラーの前記第３室の底面が、下方に湾曲した形状をしていることを特徴とする請求項１記載の小型走行船。
3. 前記第１の隔壁又は第２の隔壁が下方に湾曲しており、該湾曲した隔壁の低い部分に、細径穴が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の小型走行船。
4. 前記排気管がウォーターマフラーから艇を横方向に横断して艇の反対側に延設され、しかる後に、船外に導かれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載の小型走行船。
5. 前記小型走行船が、エンジンルームが船首からライダーが搭乗する位置にかけて形成されている立ち乗り型の小型走行船であり、
   前記エンジンが艇の幅方向中央部に位置するとともに、前記ウォーターマフラーが該エンジンを隔てて船体の一方の側方に配置され、該エンジンの反対の側方にエンジンへ空気を供給する吸気ボックスが配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の項に記載の小型走行船。
6. 前記ウォーターマフラーの全体の概略形状が円筒状をしていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の項に記載の小型走行船。

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