專利名稱：帆船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括具有硬帆的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的帆船。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中提出了包括具有硬帆的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的帆船。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開(kāi)2005 -沘0533。
發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1的硬帆存在的問(wèn)題是雖然在橫向可以折疊，但由于高度不變，因此會(huì)成為在橋梁下航行時(shí)的障礙。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種帆船，該帆船是包括具有硬帆的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的裝有帆的船，硬帆的高度可變。為解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明中提供一種帆船，其特征在于，包括揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)，該揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有硬帆集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)翼截面筒體的硬帆片構(gòu)成，除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片與正下段的硬帆片外嵌合；桅集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)筒體的桅片構(gòu)成，除了最下段的桅片的各段的桅片與正下段的桅片內(nèi)嵌合；連結(jié)體，將同一段的硬帆片的上端部與桅片的上端部連結(jié)；第一驅(qū)動(dòng)單元，將除了最下段的桅片的各段的桅片相對(duì)于正下段的桅片進(jìn)行接近分離驅(qū)動(dòng)；以及第二驅(qū)動(dòng)單元，將桅集合體圍繞長(zhǎng)度方向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)層疊的桅片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，對(duì)層疊的硬帆片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，可以使硬帆集合體伸展收縮。在本發(fā)明的帆船中，通過(guò)使用第一驅(qū)動(dòng)單元對(duì)層疊的桅片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，對(duì)層疊的硬帆片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，使硬帆集合體展開(kāi)或者縮起。使用第二驅(qū)動(dòng)單元將處于展開(kāi)狀態(tài)的硬帆集合體相對(duì)于風(fēng)朝向最佳方向。在本發(fā)明的帆船中，由于利用伸展收縮使由上下排列并層疊的多個(gè)翼截面筒體的硬帆片構(gòu)成的硬帆集合體的高度可變，因此硬帆集合體不會(huì)成為在橋梁下航行的障礙。在本發(fā)明的帆船中，由于除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片與正下段的硬帆片外嵌合，因此展開(kāi)狀態(tài)的硬帆集合體的翼弦長(zhǎng)從下方向上方增加。另一方面，風(fēng)速隨著從甲板起的高度增加而增加。所以，本發(fā)明的帆船的硬帆集合體可以有效捕捉到風(fēng)力。在本發(fā)明的帆船中，由于構(gòu)造為將同一段的硬帆片上端部與桅片上端部連結(jié)，桅片支撐硬帆片，因此通過(guò)用輕量的樹脂形成大尺寸的硬帆片，用鋼等高強(qiáng)度原材料形成與硬帆片相比尺寸小的桅片，可以實(shí)現(xiàn)揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的輕量化與適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。在本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)下，硬帆片在筒體上端部與筒體下端部具有翼截面形狀維持部件，筒體上端部的翼截面形狀維持部件是將同一段的硬帆片的上端部與桅片的上端部連結(jié)的連結(jié)體，筒體下端部的翼截面形狀維持部件是圍繞硬帆片外周面的框架。為了維持翼截面筒體的形狀，優(yōu)選的是在筒體上端部與筒體下端部設(shè)有翼截面形狀維持部件。通過(guò)將連結(jié)同一段的硬帆片的上端部與桅片的上端部的連結(jié)體利用作為筒體
3上端部的翼截面形狀維持部件，在硬帆片的上端部不必另行設(shè)有翼截面形狀維持部件，部件數(shù)量減少。具有的優(yōu)點(diǎn)是作為筒體下端部的翼截面形狀維持部件的圍繞硬帆片外周面的框架，不會(huì)妨礙硬帆集合體的伸展收縮。在本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)下，揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有引導(dǎo)單元，將除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片相對(duì)于正下段的硬帆片在上下方向引導(dǎo)。通過(guò)設(shè)有將除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片相對(duì)于正下段的硬帆片在上下方向引導(dǎo)的引導(dǎo)單元，硬帆集合體的伸展收縮動(dòng)作變得順暢。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的海洋調(diào)查船的立體圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的海洋調(diào)查船所包括的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的構(gòu)造圖。(a)是帆展開(kāi)時(shí)的翼長(zhǎng)方向的剖視圖，(b)是帆縮起時(shí)的翼長(zhǎng)方向的剖視圖，(c)是硬帆集合體的立體圖，(d)是桅集合體的立體圖。圖3是構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的海洋調(diào)查船所包括的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的硬帆集合體和桅集合體和液壓缸的帆縮起時(shí)的剖視圖。(a)是翼長(zhǎng)方向的剖視圖，(b)是翼厚方向的剖視圖，(c)是桅片彼此之間的卡合脫離機(jī)構(gòu)的水平剖視圖，(d)是配設(shè)在硬帆片間的引導(dǎo)部件的水平剖視圖。圖4是構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的海洋調(diào)查船所包括的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的硬帆集合體和桅集合體和液壓缸的展開(kāi)過(guò)程中的剖視圖。(a)是翼長(zhǎng)方向的剖視圖，(b)是翼厚方向的剖視圖。圖5是表示桅片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形例的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明 A海洋調(diào)查船
1螺旋槳推進(jìn)器 2揚(yáng)帆機(jī)構(gòu) 3硬帆集合體 31硬帆片 4桅集合體 41桅片 5液壓千斤頂 6馬達(dá)和齒輪裝置。
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明包括本發(fā)明的實(shí)施例的硬帆片的帆船。如圖1所示，雙體式的海洋調(diào)查船A包括螺旋槳推進(jìn)機(jī)構(gòu)1、具有硬帆的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2。揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2如圖2所示，包括硬帆集合體3、桅集合體4、對(duì)桅集合體4進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)的液壓缸5、將桅集合體4圍繞長(zhǎng)度方向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)和齒輪裝置6、后述的桅片彼此之間的卡合脫離機(jī)構(gòu)以及桅片與液壓缸的卡合脫離機(jī)構(gòu)。
硬帆集合體3如圖2所示，具有上下排列并層疊為5段的碳纖維增強(qiáng)塑料制的硬帆片31。硬帆片31是對(duì)稱翼截面筒體，除了最下段的硬帆片31的各段的硬帆片31與正下段的硬帆片31外嵌合。各硬帆片31具有作為翼截面形狀維持部件的配設(shè)在筒體上端部的頂壁31a、圍繞筒體下端部的外周面的框架31b。桅集合體4如圖2所示，具有上下排列并層疊為5段的鋼制的桅片41。桅片41是正方形截面筒體，除了最下段的桅片41的各段的桅片41與正下段的桅片41內(nèi)嵌合。同一段的硬帆片31的上端部與桅片41的上端部由硬帆片31的頂壁31a連結(jié)。最上段的桅片41的上端被最上段的硬帆片31的頂壁31a塞住。除了最上段的桅片41的各段的桅片41的上端開(kāi)放。最下段的桅片41的下端被底壁41a封閉。除了最下段的桅片41的各段的桅片41的下端開(kāi)放。在最下段的桅片4內(nèi)配設(shè)有液壓缸5。液壓缸5安裝在最下段的桅片41的底壁 41a上并向上方延伸。貫穿海洋調(diào)查船A的甲板A’而上下延伸的桿7支撐最下段的桅片41。馬達(dá)和齒輪裝置6與桿7卡合。如圖3所示，液壓缸5具有下端被最下段的桅片41的底壁41a軸支的缸桿5a、 以及缸桿fe的上部所插入的缸管恥。說(shuō)明桅片彼此之間的卡合脫離機(jī)構(gòu)、和桅片與液壓缸的卡合脫離機(jī)構(gòu)。下面說(shuō)明的卡合脫離機(jī)構(gòu)、和使用該卡合脫離機(jī)構(gòu)和液壓缸5的桅集合體4的伸縮機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)，與日本專利第3212467號(hào)、日本專利第4263觀0號(hào)等所披露的一樣。在缸管恥上安裝有由未圖示的液壓缸在水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的卡合部件8、由未圖示的另一液壓缸在水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的一對(duì)銷9?？ê喜考?與銷9在周向隔開(kāi)90度間隔而配設(shè)。在除了最下段的桅片41的各段的桅片41的下端附近部，安裝有用彈簧向水平方向外側(cè)進(jìn)行作用的銷10。在除了最上段的桅片41的各段的桅片41的下端附近部，形成有正上段的桅片41 的銷10可嵌入的孔11，在除了最上段的桅片41的各段的桅片41的上端附近部，形成有正上段的桅片41的銷10可嵌入的孔12。在除了最下段的桅片41的各段的桅片41的下端附近部，形成安裝在缸管恥上的一對(duì)銷9可嵌入的一對(duì)孔13。說(shuō)明揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2的工作。在非揚(yáng)帆時(shí)，如圖3所示，液壓缸5收縮。構(gòu)成桅集合體4的桅片41間的上下方向重疊量成為最大值，桅集合體4收縮，構(gòu)成硬帆集合體3的硬帆片31間的上下方向重疊量成為最大值，硬帆集合體3縮起。安裝在缸管恥上的卡合部件8位于進(jìn)入位置，與安裝在最上段的桅片41的銷10 卡合。由圖3(c)可知，卡合部件8在水平方向與銷10卡合，但在上下方向不與銷10卡合。安裝在缸管恥上的一對(duì)銷9位于進(jìn)入位置，嵌入最上段的桅片41的一對(duì)孔13中， 將最上段的桅片41固定在缸管恥上。安裝在除了最下段的桅片41的各段桅片41的銷10受到彈簧的作用力而嵌入正下段的桅片41的孔11中，將除了最下段的桅片41的各段桅片41固定在正下段的桅片41上。在揚(yáng)帆時(shí)，卡合部件8向后退位置移動(dòng)，安裝在最上段的桅片41上的銷10克服彈簧的作用力而從形成于正下段的桅片41的孔11脫離，解除最上段的桅片41與正下段的桅片41的固定狀態(tài)。如圖4所示，液壓缸5伸長(zhǎng)，缸管恥向上方移動(dòng)，固定在缸管恥上的最上段的桅片41向上方移動(dòng)，經(jīng)由頂壁31a而與最上段的桅片41連結(jié)的最上段的硬帆片31向上方移動(dòng)。安裝在缸管恥上的卡合部件8向進(jìn)入位置移動(dòng)，安裝在最上段的桅片41上的銷 10嵌入形成于正下段的桅片41的孔12中，將最上段的桅片41固定在正下段的桅片41上。安裝在缸管恥上的一對(duì)銷9向后退位置移動(dòng)，從最上段的桅片41的一對(duì)孔13脫離，解除最上段的桅片41與缸管恥的固定狀態(tài)。液壓缸5收縮，缸管恥向下方移動(dòng)。由于安裝在最上段的桅片41的銷10受到彈簧的作用力，維持嵌入形成于正下段的桅片41的孔12中的狀態(tài)，因此最上段的桅片41與正下段的桅片41的固定狀態(tài)得到維持。由于位于進(jìn)入位置的卡合部件8與安裝在最上段的桅片41的銷10的卡合狀態(tài)為，兩者的卡合僅在水平方向，在上下方向兩者不卡合，因此會(huì)由于缸管恥向下方的移動(dòng)而解除。所以，缸管恥可以毫無(wú)障礙地向下方移動(dòng)。若位于進(jìn)入位置的卡合部件8與安裝在上數(shù)第二段的桅片41的銷10卡合，則缸管5b停止?？ê喜考?向后退位置移動(dòng)，安裝在上數(shù)第二段的桅片41的銷10克服彈簧的作用力而從形成于正下段的桅片41的孔11脫離，解除上數(shù)第二段的桅片41與正下段的桅片 41的固定狀態(tài)。安裝在缸管恥上的一對(duì)銷9向進(jìn)入位置移動(dòng)，嵌入上數(shù)第二段的桅片41的一對(duì)孔13中，將上數(shù)第二段的桅片41固定在缸管恥上。液壓缸5伸長(zhǎng)，缸管恥向上方移動(dòng)，固定在缸管恥的上數(shù)第二段的桅片41向上方移動(dòng)，經(jīng)由頂壁31a而與上數(shù)第二段的桅片41連結(jié)的上數(shù)第二段的硬帆片31向上方移動(dòng)。安裝在缸管恥的卡合部件8向進(jìn)入位置移動(dòng)，安裝在上數(shù)第二段的桅片41的銷 10嵌入形成于正下段的桅片41的孔12中，將上數(shù)第二段的桅片41固定在正下段的桅片 41。安裝在缸管恥的一對(duì)銷9向后退位置移動(dòng)，從上數(shù)第二段的桅片41的一對(duì)孔13 脫離，解除上數(shù)第二段的桅片41與缸管恥的固定狀態(tài)。液壓缸5收縮，缸管恥向下方移動(dòng)。若位于進(jìn)入位置的卡合部件8與安裝在上數(shù)第三段的桅片41的銷10卡合，則缸管5b停止。重復(fù)上述動(dòng)作，構(gòu)成桅集合體4的桅片41間的上下方向重疊量減少至最小值，桅集合體4伸長(zhǎng)，構(gòu)成硬帆集合體3的硬帆片31間的上下方向重疊量減少至最小值，硬帆集合體3展開(kāi)。馬達(dá)和齒輪裝置6工作，桿7圍繞上下延伸的中心軸線旋轉(zhuǎn)，桅集合體4圍繞長(zhǎng)度方向軸線旋轉(zhuǎn)，使硬帆集合體3相對(duì)于風(fēng)朝向最佳方向。
雙體式的海洋調(diào)查船A除了螺旋槳推進(jìn)器1的推力，還使用揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2的硬帆集合體3產(chǎn)生的推力來(lái)進(jìn)行航行。在將展開(kāi)的硬帆集合體3縮起時(shí)，以與展開(kāi)時(shí)的步驟相反的步驟，使除了最下段的桅片41的各段的桅片41向正下段的桅片41下降，使構(gòu)成桅集合體4的桅片41間的上下方向重疊量增加至最大值，使構(gòu)成硬帆集合體3的硬帆片31間的上下方向重疊量增加至最大值。在海洋調(diào)查船A中，由于利用伸展收縮使由上下排列并層疊的多個(gè)翼截面筒體的硬帆片31構(gòu)成的硬帆集合體3的高度可變，因此硬帆集合體3不會(huì)成為在橋梁下航行的障礙。在海洋調(diào)查船A中，由于除了最下段的硬帆片31的各段的硬帆片31與正下段的硬帆片31外嵌合，展開(kāi)狀態(tài)的硬帆集合體3的翼弦長(zhǎng)從下方向上方增加。另一方面，風(fēng)速隨著從甲板A’起的高度增加而增加。所以，海洋調(diào)查船A的硬帆集合體3可以有效捕捉到風(fēng)力。在海洋調(diào)查船A中，由于構(gòu)造為將同一段的硬帆片31的上端部與桅片41的上端部連結(jié)，桅片41支撐硬帆片31，因此通過(guò)用輕量的樹脂形成大尺寸的硬帆片31，用鋼等高強(qiáng)度原材料形成與硬帆片31相比尺寸小的桅片41，可以實(shí)現(xiàn)揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2的輕量化與適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。設(shè)在硬帆片31的筒體上端部的頂壁31a、設(shè)在硬帆片31的筒體下端部的框架 31b，作為維持硬帆片31的翼截面形狀的部件，有效起作用。通過(guò)將連結(jié)硬帆片31的上端部與桅片41的上端部的頂壁31a利用作為翼截面形狀維持部件，不必在筒體上部另行設(shè)有翼截面形狀維持部件，部件數(shù)量減少。具有的優(yōu)點(diǎn)是作為筒體下端部的翼截面形狀維持部件的圍繞硬帆片外周面的框架31b，不會(huì)妨礙硬帆集合體3的伸展收縮。如圖3(d)所示，也可以在除了最下段的硬帆片31的各段的硬帆片31的內(nèi)表面上在周向隔開(kāi)間隔固定多個(gè)在上下延伸的軌道14a，在正下段的硬帆片31的外表面上部在周向隔開(kāi)間隔固定多個(gè)小車部件14b，經(jīng)由球軸承Hc使小車部件14b與軌道1 卡合。由于由軌道Ha和小車部件14b和球軸承Hc形成的引導(dǎo)部件14，將除了最下段的硬帆片31 的各段的硬帆片31相對(duì)于正下段的硬帆片31在上下方向引導(dǎo)，因此硬帆集合體3的伸展收縮動(dòng)作變得順暢。引導(dǎo)部件的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。如圖5(a)所示，也可以將除了最上段的桅片41的各段的桅片41的下部?jī)?nèi)表面與正上的桅片41的上部外表面經(jīng)由液壓千斤頂15連結(jié)，驅(qū)動(dòng)4個(gè)液壓千斤頂15，使桅集合體 4伸縮。如圖5(b)所示，也可以將除了最上段的桅片41的各段的桅片41的內(nèi)表面與正上的桅片41的外表面經(jīng)由齒條和小齒輪16連結(jié)，設(shè)置驅(qū)動(dòng)小齒輪的馬達(dá)，使桅集合體4伸縮。如圖5 (c)所示，也可以在除了最上段的桅片41的各段的桅片41與正上的桅片41 之間設(shè)置提升機(jī)17，使桅集合體4伸縮。如圖5 (d)所示，也可以在重疊的硬帆片31的頂壁31a間設(shè)置縮放儀18和對(duì)縮放儀進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)的液壓千斤頂19，使桅集合體4伸縮。桅集合體4的伸縮機(jī)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。只要能使桅集合體4伸縮且可以保持為伸長(zhǎng)狀態(tài)即可。馬達(dá)和齒輪裝置6不限于圖2所示的結(jié)構(gòu)。只要能使桅集合體4圍繞長(zhǎng)度方向軸線的旋轉(zhuǎn)即可。也可以將揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)2裝載在各種商船、客船等各種船只上。本發(fā)明可以廣泛利用于船舶。
權(quán)利要求
1.一種帆船，包括揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)，該揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有硬帆集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)翼截面筒體的硬帆片構(gòu)成，除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片與正下段的硬帆片外嵌合；桅集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)筒體的桅片構(gòu)成，除了最下段的桅片的各段的桅片與正下段的桅片內(nèi)嵌合；連結(jié)體，將同一段的硬帆片的上端部與桅片的上端部連結(jié)；第一驅(qū)動(dòng)單元，將除了最下段的桅片的各段的桅片相對(duì)于正下段的桅片進(jìn)行接近分離驅(qū)動(dòng)；以及第二驅(qū)動(dòng)單元，將桅集合體圍繞長(zhǎng)度方向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)層疊的桅片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，對(duì)層疊的硬帆片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，可以使硬帆集合體伸展收縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帆船，其特征在于，硬帆片在筒體上端部與筒體下端部具有翼截面形狀維持部件，筒體上端部的翼截面形狀維持部件是將同一段硬帆片的上端部與桅片的上端部連結(jié)的連結(jié)體，筒體下端部的翼截面形狀維持部件是圍繞硬帆片外周面的框^K O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帆船，其特征在于，揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有引導(dǎo)單元，將除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片相對(duì)于正下段的硬帆片在上下方向引導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帆船，其特征在于，揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有引導(dǎo)單元，將除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片相對(duì)于正下段的硬帆片在上下方向引導(dǎo)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帆船，該帆船是包括具有硬帆的揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)的裝有帆的船，硬帆的高度可變。包括揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)，該揚(yáng)帆機(jī)構(gòu)具有硬帆集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)翼截面筒體的硬帆片構(gòu)成，除了最下段的硬帆片的各段的硬帆片與正下段的硬帆片外嵌合；桅集合體，由上下排列并層疊的多個(gè)筒體的桅片構(gòu)成，除了最下段的桅片的各段的桅片與正下段的桅片內(nèi)嵌合；連結(jié)體，將同一段的硬帆片的上端部與桅片的上端部連結(jié)；第一驅(qū)動(dòng)單元，將除了最下段的桅片的各段的桅片相對(duì)于正下段的桅片進(jìn)行接近分離驅(qū)動(dòng)；以及第二驅(qū)動(dòng)單元，將桅集合體圍繞長(zhǎng)度方向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)層疊的桅片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，對(duì)層疊的硬帆片間的上下方向重疊量進(jìn)行可變控制，可以使硬帆集合體伸展收縮。
文檔編號(hào)B63H9/04GK102190078SQ20111006598
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者大內(nèi)一之, 木村學(xué), 鵜澤潔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Gh工藝, 株式會(huì)社大內(nèi)海洋顧問(wèn)