JPH0626625B2 - 人体用推進装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はマリンスポーツ等において使用される人体用の
推進装置に関するものである。

（従来の技術） 第２図(a)はこの種の従来の人体用推進装置を示す側面
図であり、図において１０１は水面に浮揚可能な流線形
状の装置本体、１０２は該装置本体１０１の外側面に左
右対称に配設されたハンドル、１０３は前記装置本体１
０１の内部空間に収容されたエンジン、１０４は該エン
ジン１０３の回転軸にギヤボックス１０５及び駆動杆１
０６を介して連結され装置本体１０１の後部（図中右
側）下側に配置されたスクリユー、１０７は前記装置本
体１０１の上面に立設された吸気管、１０８は前記装置
本体１０１の内部に設けられた燃料室、１０９は該燃料
室１０８の補給口を開閉自在に覆うキャップである。

この推進装置は第２図(b)に示すように、水面Ｆに浮揚
した装置本体１０１のハンドル１０２を操縦者Ｊ自身の
両手で把持し、該装置本体１０１を腕及び胸部で挟持し
た状態で使用されるもので、推進速度の調節は一方のハ
ンドルに設けられたスロットル（図示省略）によって行
なわれる。図中実線で表した操縦者Ｊは推進時の状態
を、また図中２点鎖線で表した操縦者Ｊは停止時の状態
を夫々示してある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、先に述べた従来の推進装置では、推進時におい
て操縦者Ｊにかかる水の抵抗（推進負荷）を腕力のみで
支持しなければならず、またこの状態で装置本体１０１
を旋回方向に動かして操舵を行なわなければならないた
め、腕、手首の疲労が大きいことに加え、操縦に相当の
腕力を必要とすることから腕力のない女性、子供等では
使用することが困難であるという問題点があった。

また、前記事情に鑑み、出願人はまず前記装置本体１０
１に操縦者Ｊを支持する支持体（図示省略）を固定配置
したものを考案した。しかしながら、操縦者Ｊを支持す
る支持体を装置本体１０１に固定配置した場合には、加
減速時において操縦者Ｊに浮上あるいは沈降させる力が
働いた際に、該操縦者Ｊと共に装置本体１０１も前後方
向に傾動してしまうため安定性及び操縦性が悪くなると
いう問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、腕力を必
要とせず、初心者でも容易に操縦することができるとと
もに、安定性及び操縦性に優れた人体用推進装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するために、装置本体に原動機
によって駆動されるスクリユー等の推進手段を備え、装
置本体の後方に位置する操縦者が装置本体のハンドルを
把持して操縦するよう構成された人体用推進装置におい
て、前記装置本体に操縦者を支持する支持体を上下方向
に回動自在に取付けるとともに、支持体の回動中心を推
進手段のほぼ推進軸線上に配置している。

（作用） 本発明によれば、人体を支持する支持体が装置本体に装
着されているので、推進時において人体にかかる水の抵
抗（推進負荷）は該支持体を通じて装置本体にかかるこ
とになる。

また、前記支持体が上下方向に回動自在に装置されてい
るので、加減速時において操縦者に浮上あるいは沈降さ
せる力が働いた場合でも、装置本体に対する操縦者の回
動を支持体の回動によって吸収することができる。ま
た、操縦者及び支持体が受ける水の抵抗は支持体の回動
中心を介して推進手段のほぼ推進軸上に作用することか
ら、装置本体が支持体から受ける力の作用線と推進力の
作用線（推進軸）とが一致するため、装置本体には推進
時において支持体から受ける力による偶力のモーメント
が生ずることはない。

（実施例） 以下、図に従って本発明の実施例について説明する。
尚、以下の説明では便宜上、図の左側を前方、図の右側
を後方と言う。

第１図は推進装置の縦断面図、第３図は同上面図、第４
図は同側面図である。

図において、１は水面に浮揚可能な流線形状の装置本体
である。この装置本体１内の前方上部には、第５図にも
示すようにガソリン貯留用の燃料室２が仕切板３によっ
て水密に区画形成されており、該燃料室２の上面に設け
られた補給口２ａには該補給口２ａを密閉状態で閉塞可
能なキャップ４が開閉自在に取付けられている。また、
前記装置本体１内の中央には上面に排熱口５ａを有する
機械室５が設けられており、該機械室５にはエンジン６
及び該エンジン６の出力軸にその入力軸を連結したギヤ
ボックス７が夫々固定されている。更に、前記装置本体
１上面の前記燃料室２と機械室５の間には吸気管８が立
設されており、該吸気管８と前記エンジン６の吸気口と
は装置本体１内に形成された吸気通路９を介して接続さ
れている。更にまた、前記装置本体１内の後方上部に
は、第６図にも示すように装置本体１の所定の浮力を付
与するための空気室１０が水密に区画形成されている。

１１は前記装置本体１の空気室１０の下側に固定された
略角筒形状のマフラーであり、該マフラー１１は第６図
にも示すように、内部に排気通路１２を有するとともに
前記機械室５に前記エンジン６の排気管６ａが接続され
る排気流入口１２ａを、また下面に排気流出口１２ｂを
夫々有している。また、このマフラー１１は中心空洞部
１１ａ内にスクリユー用の軸受１３を有しており、該軸
受１３には前記ギヤボッスク７の出力軸に一端部を連結
した駆動杆１４の他端部が回転自在に軸支され、該他端
部の突出端には推進用のスクリユー１５が固定されてい
る。図示例では前記ギヤボッスク７の出力軸の軸線と前
記スクリユー１５の軸線とが上下にずれているため、駆
動杆１４として２か所にユニバーサルジョイントを備え
たものを使用している。更に、前記マフラー１１の中心
空洞部１ａの上面には後述する支持体２１の第２支持杆
２４の端部を挿入可能な収容筒１６が配設されている。

１７は前記装置本体１のやや前方中央部に横方向に貫通
し前記ギヤボッスク７の背面側に固定されたハンドル用
シャフトであり、該シャフト１７は各端部を装置本体１
の外側面から所定長さ左右対称に突出している。この各
突出端夫々には該突出部分の前側を覆うとともに上下方
向に回転自在な略Ｌ字形状の予備水平舵１８が取付けら
れている。また、前記シャフト１７の図中左側の突出部
分には筒状のグリップ１９が固定されており、また前記
シャフト１７の図中右側の突出部分にはハンドルを兼用
する筒状のスロットル２０が回転自在に取付けられてい
る。このスロットル２０は図示を省略したが前記エンジ
ン６のキャブレターに設けられたスロットルレバーにワ
イヤを介して連結されており、該スロットル２０によっ
てエンジン６の回転、即ちスクリユー１５の回転を調節
できるようになっている。

２１は前記マフラー１１の外側面に上下方向に回動自在
に装着された操縦者支持用の支持体である。この支持体
２１は第７図にも示すように、略コ字形状の連結板２２
と、該連結板２２に一端を回動自在に連結された円筒形
状の第１支持杆２３と、該第１支持杆２３内に移動自在
に配置された第２支持杆２４とから構成されている。

前記連結杆２２は基板２２ａと該基板２２ａの両側に対
称に連設された２個の脚片２２ｂとからなるもので、後
述する連結ピン２７を介して前記装置本体１のマフラー
１１の外側面に回動自在に装着されている。前記基板２
２ａの中央部には前記第１支持杆２３連結用の枢着孔２
２ｃが形成されている。また、各脚孔２２ｂ夫々には上
下方向に所定間隔をおいて形成された同一径の２個の係
止孔２２ｄと該係止孔２２ｄを接続する係止孔２２ｄよ
りも幅が狭い案内孔２２ｅとが形成されている。

前記第１支持杆２３は前記連結板２２の枢着孔２２ｃに
挿入可能な軸２３ａを一端部側面に有しており、該軸２
３ａを枢着孔２２ｃに挿入し該挿入端にピン２５を挿着
することにより連結板２２に回動自在に連結されてい
る。また、この第１支持杆２３の他端部には前記第２支
持杆２４を所望位置で該第１支持杆２２に固定するロッ
ク機構２６が配設されている。

前記第２支持杆２４の第１支持杆２３とは反対側の端部
には操縦者の足を乗せるための杆状の台座２４ａが左右
対称に固定配置されている。

以下に第８図並びに第９図(a)，(b)を参照して前記ロッ
ク機構２６について説明する。

前記ロック機構２６は、第１支持杆２３の第２支持杆２
４側の端部において第９図(a)で時計回り方向にバネ付
勢されるとともに内面に周方向に傾斜した係止案内溝２
６ａを、また該係止案内溝２６ａの端部に形成された後
述するボール２６ｃよりも小径の貫通孔２６ｂとを夫々
有する操作リング２６ｃと、第１支持杆２３の第２支持
杆２４側の端部に形成されたボール保持孔２３ｂと、該
ボール保持孔２３ｂに配置されたボール２６ｄとから構
成されている。また、前記第２支持杆２４には該第２支
持杆２４の回転を防止するために、前記ボール２６ｄよ
りも小径の位置決め孔２４ｂが穿設され、また該位置決
め孔２４ａを含む直線状の位置決め溝２４ｃがその外面
に形成されている。

常時は第９図(a)に示すように、操作リング２６ｃが時
計回り方向にバネ付勢され、ボール２６ｄが係止案内溝
２６ａによって内側に押圧されるので、該押圧力によっ
て第２支持杆２４が押し付けられて固定されることにな
る。また、第９図(a)に示したロック状態から第２支持
杆２４の固定を解除する場合には、第９図(b)に示すよ
うにリング２６ｃをバネ付勢力に抗して反時計回り方向
に回動するだけでよく、該回動によってボール２６ｄが
貫通孔２６ｂに対向すると同時に外側に大きく移動し、
これにより前記押圧力が解かれるので第２支持杆２４を
任意に移動させて支持杆２１を伸縮させることができ
る。

ここで、第１０図(a)，(b)を参照して前述した支持体２
１の前記装置本体１への装着構造及び回動操作について
説明する。

前記マフラー１１の外側面の前記スクリユー１５の軸線
を含む平面上に当る該スクリユー１５のやや後方位置に
は２個の連結孔１１ｂが左右対称に形成されており、該
連結孔１１ｂには連結ピン２７が挿着されている。この
連結ピン２７は外径を３段に形成され、前記連結孔１１
ｂ及び前記連結板２２の案内孔２２ｅよりも僅かに小径
の小径部２７ａと、前記連結孔１１ｂよりも僅かに大径
で、且つ前記連結板２２の係止孔２２ｄよりも僅かに小
径の中径部２７ｂと、前記連結板２２の係止孔２２ｄよ
りも大径な大径部２７ｃを備えており、また大径部２７
ｃにＣ形状の指掛けリング２７ｄを回動自在に有してい
る。また、前記連結ピン２７は小径部２７ａの端部に嵌
合された鍔部材２７ｅと前記連結孔１１ｂの裏面側との
間に張設されたコイルスプリング２７ｆによってマフラ
ー１１の中心空洞部１１ａ方向に付勢され、小径部２７
ａと中径部２７ｂとの段部を連結孔１１ｂの端面に圧接
している。

前記連結板２２は前記連結ピン２７の中径部２７ｂを係
止孔２２ｄに嵌挿されてマフラー１１の外側面に回動自
在に装着されるもので、第１０図(a)の状態、即ち中径
部２７ｂを上側の係止孔２２ｄに嵌挿された状態で該係
止孔２２ｄを支点として支持体２１を回動できるように
なっている。また、中径部２７ｂの係止孔２２ｄへの嵌
挿により連結板２２が該位置からずれないようにロック
されている。

連結ピン２７に嵌合する係止孔２２ｄの位置を変更する
場合には、第１０図(b)に示すように連結ピン２７の指
掛けリング２７ｄをコイルスプリング２７ｆの付勢力に
抗して引き出し、連結ピン２７の小径部２７ａを連結板
２２の係止孔２２ｄに対応させればよく、該状態で連結
板２２を案内孔２２ｅに沿って移動させ他方の係止孔２
２ｄを連結ピン２７に合わせて該連結ピン２７を元の状
態に戻せばよい。

図示例の推進装置における前記係止孔２２ｄの位置変更
は、該推進装置を運搬または保管する際に行なわれるも
ので、第３図のように上側の係止孔２２ｄが連結ピン２
７に嵌合している状態から前述のようにして係止孔２２
ｄを下側に位置変更すれば、支持体２１を第１１図に示
すように装置本体１の下側に折畳むことができるので、
推進装置をコンパクト化してその運搬及び収納保管を容
易と行なうことができる。

第１２図乃至第１４図は先に述べた支持体２１に操縦者
の体、特に上半身を保持する体保持板２８を装着した例
を示すものである。

この体保持板２８は、中央部に縦長の第１支持杆用の挿
通溝２８ｂを有し、上半身及び太股を保持する断面略コ
字形状の第１保持板２８ａと、該第１保持板２８ａの下
部に止めねじ２８ｄによって連結され、股部分を保持す
るひれ状の第２保持板２８ｃとからなるもので、前記第
１保持板２８ａの挿通溝２８ｂに第１支持杆２３を挿通
した状態で該第１保持板２８ａを連結板２２に固定され
て支持体２１に装着される。

以下に、前記推進装置の操縦方法を、停止状態の側面図
を示す第１５図と、推進状態の側面図を示す第１６図を
参照して説明する。尚、これ等図面では体保持板２８を
装着した支持杆２１を用いたものを示してある。

まず、操縦を開始する前に支持体２１の台座２４ａの位
置を身長に合わせて調節する。この調節は先に述べたよ
うに支持体２１のロック機構２６を用いて行なわれるも
ので、操作リング２６ｃをロック解除方向に回動した
後、第２支持杆を適宜移動させ、該位置で操作リング２
６ｃを元に戻せばよい。

推進装置を操縦するに際しては、第１５図に示すよう
に、水面Ｆに浮揚した装置本体１のハンドル１９及びス
ロットル２０（図示省略）を操縦者Ｊ自身の手夫々で把
持するとともに、足を台座２４ａに掛け、上半身を体保
持板２８の上に乗せる。この状態でスロットル２０を徐
々に開けて発進させる。第１６図に示すように、推進に
伴って体が徐々に浮上するが、該浮上は装置本体１に対
する支持体２１の回動によって吸収されるので、装置本
体１が前下方向に傾動することはない。また、この推進
状態で旋回を行ないたい場合には、装置本体１を旋回方
向に傾けるようにすればよく、この旋回時には操縦者を
支持する第１，第２支持杆２３，２４が軸２３ａを中心
として回動するので、装置本体１のみを無理なく傾動さ
せてバイクに乗っているような感覚で推進装置を操縦す
ることができる。

ところで、推進時に操縦者Ｊ及び支持体２１が受ける水
の抵抗は支持体２１の回動中心（連結ピン２７の位置）
を介して装置本体１に伝わるが、この支持体２１の回動
中心を推進力の中心となる軸線、即ちスクリユー１５の
推進軸線上に配置することにより、操縦者Ｊ及び支持体
２１の水の抵抗が装置本体１に与える影響を極めて小さ
くすることができる。これについて以下に説明する。

まず、図１７に示すように、装置本体１の重心Ｇ１には
重力Ｗ１が作用し、装置本体１の浮力中心Ｂ１には浮力
ｂ１が作用している。また、スクリユー１５に推進力Ｆ
が生ずると、装置本体１には水の抵抗Ｄ１と揚力Ｌ１が
速度に比例して作用する。その際、水の抵抗Ｄ１の作用
する軸線と推進力Ｆの作用する軸線との距離をｈ１とす
ると、装置本体１にはＤ１×ｈ１の大きさで偶力のモー
メントが発生するが、この偶力のモーメントと揚力Ｌ１
は水平舵１８によって反応方向の揚力Ｌ２を発生させる
ことにより打ち消され、装置本体１が安定した姿勢に保
たれる。また、装置本体１の推進により、操縦者Ｊ及び
支持体２１には水の抵抗Ｄｍ，Ｄｆ及びＬｍ，Ｌｆがそ
れぞれ作用するが、これらＤｍ及びＤｆは装置本体１と
支持体２１との回動中心に作用する。これにより、Ｄｍ
及びＤｆの作用線と推進力Ｆの作用線（推進軸）とが一
致するため、装置本体１には支持体２１から受ける力Ｄ
ｍ及びＤｆによる偶力のモーメントが発生することはな
い。従って、推進力Ｆが増加または減少すると、操縦者
Ｊ及び支持体２１は揚力Ｌｍ，Ｌｆの変化により支持体
２１の回動支点を中心に浮上または沈降するが、装置本
体１は支持体２１から受ける力の大きさが変化しても常
に安定した姿勢を維持し続ける。尚、支持体２１の回動
中心は厳密に推進軸上に配置されていなくとも、ほぼ推
進軸上にあれば前述と同様の効果を得ることができる。

ここで、支持体２１の回動中心が推進力の中心となる軸
線上から離れている場合、推進力が装置本体１に与える
影響について説明する。

図１８に示すように支持体２１の回動中心が推進力Ｆの
作用する軸線（推進軸）からｈ２だけ上方に離れている
とすると、装置本体１には前述と同様、装置本体１の水
の抵抗による偶力のモーメントＤ１×ｈ１の大きさで作
用するとともに、操縦者Ｊ及び支持体２１の水の抵抗に
よる偶力のモーメント（Ｄｍ＋Ｄｆ）×ｈ２の大きさで
発生する。ちなみに本実施例の場合、推進方向に対する
操縦者Ｊ及び支持体２１の投影面積は装置本体１の約２
倍、その抵抗係数は約２．５倍であると予測され、仮に
ｈ１とｈ２とが等しいとすると、操縦者Ｊ及び支持体２
１の水の抵抗Ｄｍ，Ｄｆによる偶力のモーメントは装置
本体１の水の抵抗Ｄ１による偶力のモーメントの約５倍
になる。即ち、装置本体１の水の抵抗Ｄ１による偶力の
モーメントは水平舵１８によって抑制することはできる
が、操縦者Ｊ及び支持体２１の水の抵抗Ｄｍ，Ｄｆによ
る偶力のモーメントは、Ｄ１によるものに比べて非常に
大きく、推進時の急激な加速または減速の際、水平舵１
８の抑制力だけで対応することは極めて困難である。従
って、本実施例のように装置本体１及び操縦者Ｊが殆ど
水没している装置においては、支持体２１の回動中心が
推進力の中心となる軸線線上から離れていると操縦安定
性を著しく低下させることになる。

このように前記実施例によれば、操縦者Ｊを支持する支
持体２１が上下方向に回動自在に装着されていることか
ら、推進時における推進負荷は該支持体２１を通じて装
置本体１にかかることになり、ハンドル１９及びスロッ
トル２０を把持する操縦者Ｊの腕に対する負担が極めて
少なくなる。従って、推進装置の操縦にそれ程大きな腕
力を必要としないので、その取扱いが極めて容易とな
り、腕力のない女性、子供等でも充分に使用することが
できる。

また、加減速時において操縦者Ｊに浮上あるいは沈降さ
せる力が働いた場合でも、装置本体１に対する操縦者Ｊ
の回動を支持体の回動によって吸収して前記浮上時及び
沈降時に生じ得る装置本体１の傾動を防止することがで
きることに加え、前記支持体２１の回動支点（連結ピン
２７位置）が推進力の中心となる軸線、即ちスクリユー
１５の軸線上に配置されていることから、推進時におい
て支持体から受ける力による偶力が装置本体１に生ずる
ことはなく、この偶力を要因とする装置本体１の傾動を
確実に防止することができるので、推進時における装置
本体１の安定性及び操縦性を向上させることができ、特
段の操縦技術を要せず、初心者でも簡単に操縦すること
ができる。

更に、操縦者Ｊを支持する支持体２１の第１，第２支持
杆２３，２４が軸２３ａを中心として回動するように構
成されているので、推進状態で旋回を行なう場合にも装
置本体１を無理なく旋回方向に傾けることができ、バイ
クに乗っているような感覚で推進装置を操縦することが
できる。

更にまた、支持体２１が伸縮自在に構成されているの
で、支持体２１の台座２４ａの位置を操縦者の身長に合
わせて適宜調節することができるとともに、この調節操
作をロック機構２６の操作リング２６ｃの回動によって
簡単に行なうことができる。また、体保持板２８の装着
された支持杆２１を使用すれば、操縦者Ｊの上半身を横
振れなく安定に支持することができるので、操縦を一層
容易とすることができるとともに操縦時の疲労を軽減す
ることができる。

更にまた、支持体２１が伸縮自在に構成されており、且
つ支持体２１を装置本体１の下側に折畳むことができる
ように装着されているので、この支持体２１を縮長し折
畳むことにより推進装置をコンパクト化してその運搬及
び収納保管を容易に行なうことができる。

更にまた、装置本体１の外側面にハンドル１９及びスロ
ットル２０を覆う予備水平舵１８が回動自在に取付けら
れているので、推進装置の運動性を向上させることがで
きるとともに、特にスロットル２０を把持する手にかか
る水の抵抗を緩和してその操作性をも向上させることが
できる。

尚、前記実施例では支持体２１をマフラー１１の外側面
に装着したものを例示したが、該支持体２１の装着位置
は装置本体１のスクリユー１５の軸線を含む平面上であ
れば何れの部分であってもよい。また、支持体２１とし
て足掛け式のものを例示したが、該支持体は着座式のも
のであってもよいこと勿論である。更に、特許請求の範
囲で使用した推進軸線とは、スクリユー等の推進手段に
おける推進力の中心となる軸線を示すものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の人体用推進装置によれ
ば、推進時においてハンドルを把持した操縦者の腕に加
わる水の抵抗（推進負荷）を極めて少なくすることがで
きるので、腕や手首の疲労を大幅に軽減することができ
るとともに、女性や子供等のように腕力の弱い者であっ
ても容易に操縦することができる。また、加速時または
減速時に操縦者が浮上または沈降しても、これを操縦者
を支持する支持体の回動によって吸収することができる
ので、装置本体の傾動を確実に防止することができる。
その際、操縦者及び支持体の水の抵抗は支持体の回動中
心を介して推進手段の推進軸上に作用するので、装置本
体に推進時において支持体から受ける力による偶力のモ
ーメントが発生することはなく、この偶力のモーメント
を要因とする装置本体の傾動も確実に防止することがで
きる。従って、推進時の安定性及び操縦性を格段に向上
させることができるので、高度な操縦技術を必要とする
ことがなく、初心者から熟練者まで幅広く操縦を楽しむ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る推進装置の縦断面図、第２(a)は
従来の推進装置の側面図、第２図(b)は推進状態を示す
側面図、第３図は本発明に係る推進装置の側面図、第４
図は同上面図、第５図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第６
図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第７図は支持体の分解拡
大図、第８図は第４図のＣ部拡大縦断面図、第９図(a)
は第８図のＥ−Ｅ線断面図、第９図(b)はロック解除状
態を示す図、第１０図(a)は第４図のＤ部拡大縦断面
図、第１０(b)はロック解除状態を示す図、第１１図は
支持体の折畳み状態を示す側面図、第１２図乃至第１４
図は支持体の他の実施例を示すもので、第１２図は支持
体の側面図、第１３図は支持体の上面図、第１４図は支
持体の分解拡大図、第１５図は推進装置の停止状態を示
す側面図、第１６図は推進装置の推進状態を示す側面
図、第１７図は支持体の回動中心が推進軸上に配置され
ている場合の推進装置に作用する力の関係図、第１８図
は支持体の回動中心が推進軸上から離れている場合の推
進装置に作用する力の関係図である。 １……装置本体、６……エンジン、１５……スクリユ
ー、２１……支持体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体に原動機によって駆動されるスク
   リュー等の推進手段を備え、装置本体の後方に位置する
   操縦者が装置本体のハンドルを把持して操縦するよう構
   成された人体用推進装置において、 前記装置本体に操縦者を支持する支持体を上下方向に回
   動自在に取付けるとともに、 支持体の回動中心を推進手段のほぼ推進軸線上に配置し
   た ことを特徴とする人体用推進装置。