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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-12
(45)【発行日】2023-05-22
(54)【発明の名称】パドルホイール及びパドルホイールを備えた水草刈取船
(51)【国際特許分類】
B63H 16/04 20060101AFI20230515BHJP
A01D 44/00 20060101ALI20230515BHJP
B63B 35/00 20200101ALI20230515BHJP
B63H 1/04 20060101ALI20230515BHJP
【ＦＩ】
B63H16/04
A01D44/00
B63B35/00 Z
B63H1/04
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018204482
(22)【出願日】2018-10-30
(65)【公開番号】P2020069879
(43)【公開日】2020-05-07
【審査請求日】2021-08-11
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３０年６月１８日－１０月３０日に戸田公園漕艇場（埼玉県戸田市戸田公園５－２７）で公開 平成３０年７月３０日－８月１８日に水元公園（東京都葛飾区水元公園３番２号）で公開 平成３０年８月２２日－２４日に戸田公園漕艇場（埼玉県戸田市戸田公園５－２７）で公開 ２０１８年１０月１５日－１９日に第１７回世界湖沼会議（茨城県つくば市竹園２－２０－３つくば国際会議場多目的ホール）で公開 平成３０年１０月１５日－１９日に製品名ＧＭ－５０００ Ａｑｕａｔｉｃ Ｗｅｅｄ Ｈｕｎｔｅｒ英文パンフレット（発行元：ノダック株式会社）で公開 平成３０年１０月１５日－１９日に製品名ＷＨ－２４００ Ａｑｕａｔｉｃ Ｐｌａｎｔ Ｈａｒｖｅｓｔｅｒ英文パンフレット（発行元：ノダック株式会社）で公開 平成３０年１０月１７日に戸田公園漕艇場（埼玉県戸田市戸田公園５－２７）で公開
(73)【特許権者】
【識別番号】000111395
【氏名又は名称】株式会社テクアノーツ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】曽我 伸一
【審査官】中川 隆司
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－１５８７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－０７９４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録実用新案第２０－０４２１７９１（ＫＲ，Ｙ１）
【文献】中国特許出願公開第１０５９０５２５４（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００９－１３２３６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０７４４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０５－０３７０２４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００２－０８４８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０７４４１７２８（ＣＮ，Ａ）
【文献】実開平０５－０６７２６９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００３－２７６６８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０３８８０５５２（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／００３０６６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｈ １６／０４
Ａ０１Ｄ ４４／００
Ｂ６３Ｂ ３５／００
Ｂ６３Ｈ １／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
船舶の推進に用いる一対のパドルホイールであって、駆動手段に固定され回転可能なハブと、
当該ハブに駆動されるハブから放射状に設けられたスポーク若しくはディスクからなる動力伝達部材と、
当該動力伝達部材の先端に設けられ水面を掻いて推進力を得るパドル部材と、
当該パドル部材を挟むように設けられた一対の板状のホイールと、
を備え、
前記ホイールには、前記パドル部材のパドルホイールの正回転方向の逆側に、喫水線以下においてパドルホイール外部から内部に吸水する吸水口を設け、
前記パドル部材は、前記ホイールの外周にスライドさせて突出させる突出機構を備えたことを特徴とするパドルホイール。
【請求項2】
前記パドル部材は、前記ホイールと連続するスライドウォールを備えたことを特徴とする請求項１に記載のパドルホイール。
【請求項3】
前記吸水口は、外側の前記ホイールのみに設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のパドルホイール。
【請求項4】
前記吸水口は、前記パドル部材の回転方向後方に形成された切欠からなることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のパドルホイール。
【請求項5】
前記ホイールは、回転軸周囲の中心部に開口部を備えたことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のパドルホイール。
【請求項6】
前記ホイールは、回転軸方向から見て、正多角形であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のパドルホイール。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載されたパドルホイールを備えた水草刈取船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パドルホイール及びパドルホイールを備えた水草刈取船に係り、詳しくは、推進効率のよいパドルホイール及びパドルホイールを備えた水草刈取船に関する。
【背景技術】
【0002】
水草が繁茂した水面に浮かべ、フロートを備えた船体の船首に刈刃を有した開口部を備え、両舷側に設けられた一対のパドルホイールで推進しながら、刈り取った水草をコンベアで船体の後方に搬送し、貯蔵し、船体の後部から排出するような水草刈取船がある。このような水草刈取船は、水草が繁茂したり、水深が浅い湖沼や河川においてゆっくりと作業したりすることが多いので、パドルホイールによる推進が適している。
【0003】
しかしながら、パドルホイールによる推進力は、スクリューなどに比べて弱く、刈り取った水草を水草刈取船への取込量が標準以上に増大したような場合は、繁茂した水草の抵抗が大きく、水草域からの脱出が困難となるような場合がある。
【0004】
また、一般にパドルホイールによる推進は比較的低速でスクリューによる駆動と比較して速度が低いという問題があった。
そこで、特許文献１に記載された水草刈取機では、推進用のパドルを備えた台船に補助推進用のスクリューを設けたようなものが提案された。このような構成であれば、パドルとスクリューとを併用することで、推進力は増し、水草域から容易に脱出できる。
そこで、特許文献１に記載された水草刈取機では、推進用のパドルを備えた台船に補助推進用のスクリューを設けたようなものが提案された。このような構成であれば、パドルとスクリューとを併用することで、推進力は増し、水草域から容易に脱出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平８－１７２８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、もともと、水草が繁茂したような湖沼や河川では、スクリュー推進によれば水草などがスクリューに絡みつきやすいという問題があった。また、水深が浅い場合も多く、スクリューが水底の岩などに接触すればスクリューが破損するような場合もあるという問題もあった。
【0007】
本発明は、パドルホイールによる推進でありながら、推進力が大きく、比較的高速で移動できるパドルホイール及びパドルホイールを備えた水草刈取船を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明のパドルホイールでは、船舶の推進に用いる一対のパドルホイールであって、駆動手段に固定され回転可能なハブと、当該ハブに駆動されるハブから放射状に設けられたスポーク若しくはディスクからなる動力伝達部材と、当該動力伝達部材の先端に設けられ水面を掻いて推進力を得るパドル部材と、当該パドル部材を挟むように設けられた一対の板状のホイールとを備え、前記ホイールには、前記パドル部材のパドルホイールの正回転方向の逆側に、喫水線以下においてパドルホイール外部から内部に吸水する吸水口を設けたことを特徴とする。
【0009】
前記吸水口は、外側の前記ホイールのみに設けられたことが好ましい。
また、前記吸水口は、円形であることが好ましい。
前記ホイールは、回転軸周囲の中心部に開口部を備えることも好ましい。
また、前記吸水口は、円形であることが好ましい。
前記ホイールは、回転軸周囲の中心部に開口部を備えることも好ましい。
【0010】
また、前記ホイールは、回転軸方向から見て、正多角形であることも好ましい。
前記パドル部材は、前記ホイールの外周にスライドさせて突出させる突出機構を備えることが望ましい。
前記パドル部材は、前記ホイールの外周にスライドさせて突出させる突出機構を備えることが望ましい。
【0011】
さらに、このパドル部材には、前記ホイールと連続するスライドウォールを備えることが好ましい。
そして、本発明は、上記いずれかのパドルホイールを備えた水草刈取船により、好適に実施できる。
そして、本発明は、上記いずれかのパドルホイールを備えた水草刈取船により、好適に実施できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明のパドルホイール及びパドルホイールを備えた水草刈取船によれば、パドルホイールによる推進でありながら、推進力が大きく、比較的高速で移動できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態の水草刈取船の斜視図。
【図2】実施形態の水草刈取船の平面図。
【図3】刈取ヘッドを下げ、搬出部を上げた実施形態の水草刈取船の左舷の側面図。
【図4】刈取ヘッドを上げ、搬出部を下げた実施形態の水草刈取船の左舷の側面図。
【図5】実施形態のパドルホイールを水草刈取船の外側から見た斜視図。
【図6】実施形態のパドルホイールを水草刈取船の船体側から見た斜視図。
【図7】実施形態のパドルホイールの分解斜視図。
【図8】実施形態のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図9】実施形態のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図10】実施形態のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図11】実施形態のパドルホイールをＡ－Ｂ部分を正面から見た断面図。
【図12】実施形態のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図13】比較例のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図14】比較例のパドルホイールをＣ－Ｄ部分を正面から見た断面図。
【図15】比較例のパドルホイールの作用を示す側面図。
【図16】（ａ）別の実施形態のパドルホイールを示す側面図。（ｂ）スライド式爪を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した水草刈取船の一実施形態を図１～図１２を参照して説明する。説明に当たり、水草刈取船１の作業時の進行方向を前とし、前進する場合
＜全体構成＞
図１～３に示すように、水草刈取船１は、フロートとなる前後方向に長い概ね直方体の船体４と、船体４の船首４１に配置された刈取ヘッド５を備える。船体４の中央部に配置され、刈取ヘッド５により刈り取られた水草を搬送し貯蔵する貯蔵部６を備える。船体４の船尾４２に配置され、貯蔵部６に貯蔵された刈り取られた水草を外部に搬送して搬出する搬出部７を備える。これらはコンベアで連続して水草を搬送可能に構成されている。
以下、本発明を具体化した水草刈取船の一実施形態を図１～図１２を参照して説明する。説明に当たり、水草刈取船１の作業時の進行方向を前とし、前進する場合
＜全体構成＞
図１～３に示すように、水草刈取船１は、フロートとなる前後方向に長い概ね直方体の船体４と、船体４の船首４１に配置された刈取ヘッド５を備える。船体４の中央部に配置され、刈取ヘッド５により刈り取られた水草を搬送し貯蔵する貯蔵部６を備える。船体４の船尾４２に配置され、貯蔵部６に貯蔵された刈り取られた水草を外部に搬送して搬出する搬出部７を備える。これらはコンベアで連続して水草を搬送可能に構成されている。
【0015】
また、船体４の中央部には、貯蔵部６を左右に跨ぐように運転台８が設けられ、運転台８の後部には、エンジンや油圧ポンプ（不図示）が収容されている機械室９が設けられている。
【0016】
また、船体４の上面４５の右舷４３（図２）と左舷４４の中央部には、推進用のパドル部２が左右に突出するように配設されている。
＜船体４＞
船体４は、ステンレス製で、全体が、前後に長く、概ね扁平な直方体のフロートとして水面に浮遊可能に気密な構造となっている。
＜船体４＞
船体４は、ステンレス製で、全体が、前後に長く、概ね扁平な直方体のフロートとして水面に浮遊可能に気密な構造となっている。
【0017】
上面４５は、前後に長い長方形の水平な平面となっている。図３に示すように船首４１の前側下部は、斜め下向きの平面として形成されており、前方に移動時の水の抵抗を低くしている。前側上部は、刈取ヘッド５との干渉を防ぐために斜め上方に向けた平面となっている。船尾４２の下部は、斜め下向きの平面として形成されており、後方に移動時の水の抵抗を低くしている。底面（図３～５参照）は、浅い湖沼でも作業ができ、地上に載置した場合でも安定するように水平面となっている。
【0018】
右舷４３（図２）及び左舷４４は、いずれも垂直な平面として形成されている。
＜刈取ヘッド＞
刈取ヘッド５は、船体４に支持されるフレーム５２と、このフレーム５２に支持されるバケット５３と、このバケット５３の底面に配設される取込コンベア５４とから構成される。
＜刈取ヘッド＞
刈取ヘッド５は、船体４に支持されるフレーム５２と、このフレーム５２に支持されるバケット５３と、このバケット５３の底面に配設される取込コンベア５４とから構成される。
【0019】
＜フレーム＞
フレーム５２は、上方に直線状に延びる左右一対の後アーム５２ａ／５２ａと、この後アーム５２ａと下端部近傍で分岐しておよそ５０度程度前側に直線状に延びる左右一対の前アーム５２ｂ／５２ｂを備える。左右の前アーム５２ｂと後アーム５２ａの上端をそれぞれ連結する上アーム５２ｃが設けられる。このように後アーム５２ａと前アーム５２ｂと上アーム５２ｃによりトラス構造となっている。
フレーム５２は、上方に直線状に延びる左右一対の後アーム５２ａ／５２ａと、この後アーム５２ａと下端部近傍で分岐しておよそ５０度程度前側に直線状に延びる左右一対の前アーム５２ｂ／５２ｂを備える。左右の前アーム５２ｂと後アーム５２ａの上端をそれぞれ連結する上アーム５２ｃが設けられる。このように後アーム５２ａと前アーム５２ｂと上アーム５２ｃによりトラス構造となっている。
【0020】
また、後アーム５２ａ／５２ａの上端同士を左右水平に連結する後水平アーム５２ｄと、前アーム５２ｂ／５２ｂの上端同士を左右水平に連結する前水平アーム５２ｅを備える。
【0021】
船体４の上面４５の前部の左右に支持部５１／５１が設けられ、後アーム５２ａ／５２ａの下端がそれぞれ軸支され、フレーム５２は、この支持部５１／５１を中心に揺動可能となっている。
【0022】
また、船体４の上面４５の船首４１側端部の左右には、下支持部５２ｇ／５２ｇが配設される。下支持部５２ｇ／５２ｇには、ヘッドシリンダ５２ｆ／５２ｆのそれぞれの下端が軸支され、ヘッドシリンダ５２ｆ／５２ｆのそれぞれの上端は、後水平アーム５２ｄの両端部の上支持部５２ｉ／５２ｉに軸支されている。
【0023】
このため、ヘッドシリンダ５２ｆ／５２ｆが伸長すると、フレーム５２は、前部が上昇するように変位し、ヘッドシリンダ５２ｆ／５２ｆが収縮するとフレーム５２は、前部が下降するように変位する。
【0024】
＜バケット＞
バケット５３は、水平な底面５３ａと、底面５３ａの左右両側に垂直に設けられた側壁５３ｂ／５３ｂを備える。側壁５３ｂ／５３ｂは、前部が概ね直角二等辺三角形の形状で、後部は底面５３ａに平行な前部より低い壁面が形成されている。この側壁５３ｂ／５３ｂの前部の頂点近傍は、前水平アーム５２ｅの両端に設けられた前支持部５３ｃ（図３）に支持されている。また、側壁５３ｂ／５３ｂの後端部は、左右の後アーム５２ａ／５２ａの中央部同士を架け渡す後支持部５２ｈにより、底面５３ａの後支持部５３ｄ（図２）が載置されるようにして支持されている。したがって、バケット５３は、フレーム５２と一体に回動する。
バケット５３は、水平な底面５３ａと、底面５３ａの左右両側に垂直に設けられた側壁５３ｂ／５３ｂを備える。側壁５３ｂ／５３ｂは、前部が概ね直角二等辺三角形の形状で、後部は底面５３ａに平行な前部より低い壁面が形成されている。この側壁５３ｂ／５３ｂの前部の頂点近傍は、前水平アーム５２ｅの両端に設けられた前支持部５３ｃ（図３）に支持されている。また、側壁５３ｂ／５３ｂの後端部は、左右の後アーム５２ａ／５２ａの中央部同士を架け渡す後支持部５２ｈにより、底面５３ａの後支持部５３ｄ（図２）が載置されるようにして支持されている。したがって、バケット５３は、フレーム５２と一体に回動する。
【0025】
＜開口部と刈刃＞
側壁５３ｂ／５３ｂの前端には、連続するように開口側壁５５ａが設けられ、開口側壁５５ａ／５５ａの前端は、側壁５３ｂ／５３ｂの間隔より広く、船体４の幅と略同等の幅となっている。この開口側壁５５ａ／５５ａの先端部と底面５３ａの先端部により開口部５５が形成される。
側壁５３ｂ／５３ｂの前端には、連続するように開口側壁５５ａが設けられ、開口側壁５５ａ／５５ａの前端は、側壁５３ｂ／５３ｂの間隔より広く、船体４の幅と略同等の幅となっている。この開口側壁５５ａ／５５ａの先端部と底面５３ａの先端部により開口部５５が形成される。
【0026】
【0027】
刈刃５６は、２枚の刃体が相互に揺動するいわゆる周知のバリカン式刈取機を採用する。オペレータの操作により操作コラム８２が操作されるとヘッドナイフモータ（不図示）が駆動されて刃体が往復動して、水草が切断される。
【0028】
取込コンベア５４は、バケット５３の底面５３ａの内側に配設される。ステンレス製のメッシュ状のチェーンが無端状のコンベアベルトを形成し、一対の搬送ローラにより駆動され（不図示）、刈り取った水草を船体の中央部の運転台８の下の貯蔵部６に搬送する。
【0029】
＜貯蔵部＞
貯蔵部６には、取込コンベア５４と同様の構成の搬送コンベア６０が配設されている。搬送コンベア６０は、取込コンベア５４により搬送された刈り取った水草をさらに後方に搬送する。この時、搬出部７が搬出の動作をしていないときには、搬送コンベア６０により搬送された水草は、搬出部７との境界で搬送が停止され、この部分に水草が貯蔵されていく。
貯蔵部６には、取込コンベア５４と同様の構成の搬送コンベア６０が配設されている。搬送コンベア６０は、取込コンベア５４により搬送された刈り取った水草をさらに後方に搬送する。この時、搬出部７が搬出の動作をしていないときには、搬送コンベア６０により搬送された水草は、搬出部７との境界で搬送が停止され、この部分に水草が貯蔵されていく。
【0030】
＜搬出部＞
搬出部７は、船尾４２から後方に突出するように形成された樋状の構成で、底面７０ａと、この底面７０ａの両側に形成された垂直な側壁７０ｂ／７０ｂを備える。側壁７０ｂ／７０ｂの前側下端には、その一端部が船体４に設けられた支持部（不図示）に軸支される軸部７３が設けられ、搬出部７は、後部が軸部７３を回転中心として上方に揺動可能に支持される。
搬出部７は、船尾４２から後方に突出するように形成された樋状の構成で、底面７０ａと、この底面７０ａの両側に形成された垂直な側壁７０ｂ／７０ｂを備える。側壁７０ｂ／７０ｂの前側下端には、その一端部が船体４に設けられた支持部（不図示）に軸支される軸部７３が設けられ、搬出部７は、後部が軸部７３を回転中心として上方に揺動可能に支持される。
【0031】
また、側壁７０ｂ／７０ｂの外側の中央には、側壁７０ｂの長手方向と直交する方向に上下に突出する棒状の支持部材７４が取り付けられ、支持部材７４の上端部に設けられた支持部７５に搬出コンベアシリンダ７２の上端が軸支され、船尾４２の上面４５の左右に設けられた支持部７６に搬出コンベアシリンダ７２の下端が軸支される。このため、搬出コンベアシリンダ７２が伸長すると搬出部７の後端が軸部７３を回転中心として上方に変位し、搬出コンベアシリンダ７２が収縮すると搬出部７の後端が船体４の上面４５と平行になるまで下方に変位する。
【0032】
また、底面７０ａの上には、搬出コンベア７１が配設される。搬出コンベア７１は、基本的に取込コンベア５４、搬送コンベア６０と共通の構成で水草を搬送する。
＜運転台＞
運転台８は、貯蔵部６を左右に跨ぐように構成される。このため、搬送コンベア６０が水草を搬送し、貯蔵することには差支えがない。運転台８の後部には、機械室９が設けられ、エンジンや油圧ポンプ（不図示）が収容される。機械室９の前方には、運転席８１が設けられ、オペレータが着座する椅子が設けられるとともに、その前方には、油圧回路を制御する操作コラム８２が操作可能に配置される。その前方には、安全のための安全柵８３が配置されている。
＜運転台＞
運転台８は、貯蔵部６を左右に跨ぐように構成される。このため、搬送コンベア６０が水草を搬送し、貯蔵することには差支えがない。運転台８の後部には、機械室９が設けられ、エンジンや油圧ポンプ（不図示）が収容される。機械室９の前方には、運転席８１が設けられ、オペレータが着座する椅子が設けられるとともに、その前方には、油圧回路を制御する操作コラム８２が操作可能に配置される。その前方には、安全のための安全柵８３が配置されている。
【0033】
＜パドル部＞
船体４の上面４５の右舷４３及び左舷４４には、推進用のパドル部２／２が配設される。
船体４の上面４５の右舷４３及び左舷４４には、推進用のパドル部２／２が配設される。
【0034】
パドルホイール１０には、パドルモータ１３が接続されている。パドルホイール１０は、支持軸１５を介して、船体４の上面４５の右舷４３及び左舷４４の取付部１６に、水平位置と垂直位置に回動可能に取り付けられている。支持軸１５の幅方向外側上部と、取付部１６の上部の間には、パドルシリンダ１４が取り付けられている。このため、パドルシリンダ１４が伸長すると支持軸１５が水平に変位し、パドルホイール１０は、水面に接触して、水草刈取船１を推進させることができる。一方、パドルシリンダ１４が収縮すると支持軸１５が垂直に跳ね上げられて、パドルホイール１０が舷側に突出しない状態となる。
【0035】
【0036】
図７に示すようにパドルホイール１０は、中央部には、ハブ１３ａに接続され駆動される六角形の板状のセンターディスク１０ｄが形成される。センターディスク１０ｄには、中央部にハブボルト１３ｂが挿入される６つのボルト挿入孔１０ｇが形成されている。
【0037】
センターディスク１０ｄの各辺に沿って、正回転と逆方向に放射方向に直線状に延びる動力伝達部材であるスポーク１０ｅが配置される。各スポーク１０ｅの内側基端部は、隣接する他のスポーク１０ｅと固定されている。そのため、６本のスポーク１０ｅは一体となっている。
【0038】
各スポーク１０ｅの先端部が、回転軸と平行な連結部材１０ｆの中央部分に固定されている。
この連結部材１０ｆの両端部は、外側の外ホイール１０ｂ、内側（船体側）の内ホイール１０ｃの各頂点に固定されている。
この連結部材１０ｆの両端部は、外側の外ホイール１０ｂ、内側（船体側）の内ホイール１０ｃの各頂点に固定されている。
【0039】
外ホイール１０ｂと内ホイール１０ｃは、六角形の外形の板状部材で、中央部には大きな円形の開口部がある。外ホイール１０ｂには、各頂点の近傍に円形の吸水口１０ｈが穿設されている。
【0040】
水を掻く長方形の板状のパドル部材１０ａの幅方向の一辺は、連結部材１０ｆに沿うように固定され、パドル部材１０ａの幅方向の中央部は、スポーク１０ｅに固定されている。また、パドル部材１０ａの他の対向する２辺は、外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃに密着されている。このため、パドルホイール１０が正回転したときには、パドル部材１０ａ、外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃに囲まれた空間に、水が貯留できる空間を有する。
【0041】
＜パドルモータ＞
図７に示すように駆動手段である油圧モータからなるパドルモータ１３は、回転軸に円盤状のハブ１３ａが装着され、センターディスク１０ｄを駆動するパドルモータ１３のモータ回転軸と平行な６本のハブボルト１３ｂがハブ１３ａに配設されている。ハブ１３ａは、パドルモータ１３と同期して回転する。
図７に示すように駆動手段である油圧モータからなるパドルモータ１３は、回転軸に円盤状のハブ１３ａが装着され、センターディスク１０ｄを駆動するパドルモータ１３のモータ回転軸と平行な６本のハブボルト１３ｂがハブ１３ａに配設されている。ハブ１３ａは、パドルモータ１３と同期して回転する。
【0042】
ハブ１３ａは、パドルホイール１０を装着する。詳しくは、ハブ１３ａのハブボルト１３ｂが、ショックアブソーバー１１を介して、パドルホイール１０のセンターディスク１０ｄのボルト挿入孔１０ｇに挿入される。さらに、ハブボルト１３ｂは、パドル固定プレート１２を貫通して、その先端がホイールナット１３ｃにより、螺合される。
【0043】
ホイールナット１３ｃが螺合されることで、ハブ１３ａと、ショックアブソーバー１１と、センターディスク１０ｄと、パドル固定プレート１２が、一体に固定され、パドルモータ１３の回転がパドルホイール１０に伝達される。
【0044】
【0045】
図８に示す本発明のパドルホイール１０を水草刈取船１の外側から見た図であるが、本発明の作用を説明するために、パドルホイール１０の内部のパドル部材１０ａと連結部材１０ｆが透視できるように描いている。
【0046】
【0047】
図８において、上部の右向きの矢印は、水草刈取船１の前進方向を示す。また、パドルホイール１０に示す２つの時計回りに向けた矢印は、パドルホイール１０の正回転の方向を示す。図８は、この説明におけるパドル部材１０ａ（１）のスタート状態（初期位置）を便宜的に示し、いまだパドル部材１０ａ（１）は着水前の状態である。この状態では、パドル部材１０ａ（１）に起因する水のない空間Ｅは存在していない。
【0048】
図９は、図８のパドルホイール１０が、右に３０°回転した状態を示す。このときパドル部材１０ａ（１）は、水面ＷＬから水中に進入する。２点鎖線で示す弧は、パドルホイール１０の外周の軌跡を示す。パドル部材１０ａ（１）が水中に入ると、水を勢いよく掻き分け、パドル部材１０ａ（１）が通過したところは、パドル部材１０ａ（１）の軌跡に沿って水が排除されて、水のない空間Ｅを生じる。
【0049】
図１０は、パドル部材１０ａ（１）がスタートから６０°回転し、さらに水中に入った状態である。このとき、パドル部材１０ａ（１）は、その軌跡に沿って、水を掻き分け、さらに水のない空間Ｅを拡大させていく。これと同時に、空間Ｅを埋めるように周囲の水が流れ込む。
【0050】
図１１は、図１０のＡ－Ｂ部分のみを、Ａの方向から見た断面図である。パドル部材１０ａ（１）は、その軌跡に沿って、水を掻き分け、さらに水のない空間Ｅを拡大させていく。これと同時に、空間Ｅを埋めるように周囲の水が流れ込む。
【0051】
まず、水がなくなった空間Ｅには、へこんだ水面が再び盛り上がるように下方から流入する水に加え、外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃの外周から流入水Ｗ２，Ｗ３が流入する。
【0052】
しかしながら、パドルホイール１０が高速で回転しているため、外ホイール１０ｂと内ホイール１０ｃの間の水は、半径方向外側に向かって遠心力ＣＦが働くため、下方からの水の進入は困難であるばかりか、むしろ、速度によっては空間Ｅを維持または拡大する力となる。そのため、下方から水のない空間Ｅに水の流入は、パドルホイール１０の回転速度によっては、期待できないことになる。
【0053】
ところが、本発明においては、外ホイール１０ｂには、吸水口１０ｈが穿設されているため、この吸水口１０ｈから、パドル部材１０ａ（１）により負圧となった空間Ｅに吸い込まれるように勢いよく流入水Ｗ１が流入する。なお、内ホイール１０ｃには、吸水口１０ｈが穿設されていないため、空間Ｅの内ホイール１０ｃ側には、水が横方向から流入することはないため、水のない空間Ｅが残存する。
【0054】
図１２は、パドル部材１０ａ（１）がスタートから９０°回転した状態を示す。この状態では、パドル部材１０ａ（１）は、すでに半分が、水面ＷＬのラインを越して、水中から脱している。厳密には、水中から水を掬い上げるようにして水面が盛り上がり、水飛沫を飛ばすような状態である。そして、パドル部材１０ａ（１）の通った空間は、吸水口１０ｈから、空間Ｅに十分な量の流入水Ｗ１が流入して、水のない空間Ｅは、ほとんど消滅している。その結果、パドル部材１０ａ（１）に続く、パドル部材１０ａ（２）の進行方向の面には、十分な水が満たされている。
【0055】
＜比較例の作用＞
図１３は、吸水口１０ｈを有していない比較例を示す図である。本実施形態と、その作用を比較するため、本実施形態の図１０と対比する図となっている。比較例の外ホイール１０ｉは、吸水口１０ｈを備えていない点で、本実施形態と相違するが、その他の構成は同一である。
図１３は、吸水口１０ｈを有していない比較例を示す図である。本実施形態と、その作用を比較するため、本実施形態の図１０と対比する図となっている。比較例の外ホイール１０ｉは、吸水口１０ｈを備えていない点で、本実施形態と相違するが、その他の構成は同一である。
【0056】
図１０と比較すると、図１３では、水のない空間Ｅの占める体積が大きくなっている。これは、吸水口１０ｈから流入する水がないからである。
図１４は、本実施形態の図１１と対比する図であり、図１３のＣ－Ｄ部分のみをＣ側から見た図である。図１１に示す本実施形態では、本発明の外ホイール１０ｂには、吸水口１０ｈが穿設されているため、この吸水口１０ｈから、パドル部材１０ａ（１）により負圧となった空間Ｅに吸い込まれるように勢いよく流入水Ｗ１が流入したため、空間Ｅが急速に小さくなった。
図１４は、本実施形態の図１１と対比する図であり、図１３のＣ－Ｄ部分のみをＣ側から見た図である。図１１に示す本実施形態では、本発明の外ホイール１０ｂには、吸水口１０ｈが穿設されているため、この吸水口１０ｈから、パドル部材１０ａ（１）により負圧となった空間Ｅに吸い込まれるように勢いよく流入水Ｗ１が流入したため、空間Ｅが急速に小さくなった。
【0057】
しかし、比較例の外ホイール１０ｉは、吸水口１０ｈを備えていないため、ここから水が流入することがないため、水のない空間Ｅがより大きく維持されている。また、パドルホイール１０は高速で回転しているため、遠心力ＣＦが働き、速度によっては下方からの水の進入を阻み、あるいは水を押し返し、水のない空間Ｅを拡大させることもある。
【0058】
図１５は、本実施形態の図１２と対比する図である。パドル部材１０ａ（１）はスタート地点から９０°進んでいるが、パドル部材１０ａ（１）に続くパドル部材１０ａ（２）の進行方向には、大きな体積の水のない空間Ｅが存在し、この部分の水が排除されている。
【0059】
＜本実施形態と比較例の水草刈取船の作用の比較＞
ここで、パドルホイール１０の推進力は、パドル部材１０ａが水を後方に押す力（作用）の抗力（反作用）により生じる。パドル部材１０ａが水を後方に押す力は、後方に押す水の質量に依存する。すなわち、パドル部材１０ａの後方に水のない空間Ｅが存在すれば、それだけ質量が小さくなり、その結果、比較例の水草刈取船１は、同じパドルモータ１３のパワーで、パドルホイール１０を回転させても、本実施形態の水草刈取船１よりも、推進力の点で劣ることとなる。
ここで、パドルホイール１０の推進力は、パドル部材１０ａが水を後方に押す力（作用）の抗力（反作用）により生じる。パドル部材１０ａが水を後方に押す力は、後方に押す水の質量に依存する。すなわち、パドル部材１０ａの後方に水のない空間Ｅが存在すれば、それだけ質量が小さくなり、その結果、比較例の水草刈取船１は、同じパドルモータ１３のパワーで、パドルホイール１０を回転させても、本実施形態の水草刈取船１よりも、推進力の点で劣ることとなる。
【0060】
以上、説明したとおり、本実施形態の水草刈取船１は、パドルホイール１０の外ホイール１０ｂに吸水口１０ｈを設けているため、パドルホイールによる推進でありながら、比較例の水草刈取船１よりも、推進力が大きく、比較的高速で移動できるという作用がある。
【0061】
＜効果＞
上記実施形態の水草刈取船によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）同じ大きさのパドルホイール１０において、吸水口１０ｈを備えることで、パドルホイール１０の内部の水のない空間Ｅへの水を供給し、空間Ｅの発生を抑制することで、パドル部材１０ａが掻く水の質量を増加させ、水草刈取船１の推進力を向上させることができる。
上記実施形態の水草刈取船によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）同じ大きさのパドルホイール１０において、吸水口１０ｈを備えることで、パドルホイール１０の内部の水のない空間Ｅへの水を供給し、空間Ｅの発生を抑制することで、パドル部材１０ａが掻く水の質量を増加させ、水草刈取船１の推進力を向上させることができる。
【0062】
（２）パドルホイール１０の外ホイール１０ｂに吸水口１０ｈを穿設するだけで、容易に既存のパドルホイールを事後的に本発明のパドルホイール１０とすることができる。
（３）水草刈取船１の推進力を向上させることで、例えば、水面におけるより高速な移動が可能になる。
（３）水草刈取船１の推進力を向上させることで、例えば、水面におけるより高速な移動が可能になる。
【0063】
（４）水草を刈り取る作業も、より強い力で刈刃を水草に対して押圧できるため、水草の刈取の効率を向上させることができる。
（５）また、水草刈取船１が水面に繁茂した水草により、大きな走行抵抗を受けている場合でも、高い推進力により脱出しやすくなる。
（５）また、水草刈取船１が水面に繁茂した水草により、大きな走行抵抗を受けている場合でも、高い推進力により脱出しやすくなる。
【0064】
（６）モータなどの駆動装置や、回転機構などの複雑な構造がなく、メンテナンスが不要である。
（７）また、推進力を向上させるため、特に別途エネルギーを必要とせず、省エネルギーの効果がある。
（７）また、推進力を向上させるため、特に別途エネルギーを必要とせず、省エネルギーの効果がある。
【0065】
（第２実施形態）
＜特徴的な構成＞
次に、本発明を具体化した水草刈取船の他の実施形態を図１６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。本実施形態は、スライド式の爪部材を備えた点と、吸水口１０ｈの形状が異なるのみで、他の構成は共通なので、その説明は省略する。
＜特徴的な構成＞
次に、本発明を具体化した水草刈取船の他の実施形態を図１６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。本実施形態は、スライド式の爪部材を備えた点と、吸水口１０ｈの形状が異なるのみで、他の構成は共通なので、その説明は省略する。
【0066】
図１６（ｂ）に示すように、本発明の突出機構を構成するスライド式爪１０ｊは、パドル部材を構成するスライド底１０ｋと、外ホイール１０ｂ及び内ホイール１０ｃを半径方向外側に延長するスライドウォール１０ｌを備える。
【0067】
そして、図１６（ａ）に示すように、スライドウォール１０ｌ／１０ｌは、外ホイール１０ｂ及び内ホイール１０ｃに沿うように配置され、スライド底１０ｋがスポーク１０ｅに沿って配置される。そして、スライドウォール１０ｌのスライド底１０ｋ側端部に沿って、スライド溝１０ｍが開口している。スライド式爪１０ｊは、スライドピン１０ｎが、外ホイール１０ｂ及び内ホイール１０ｃの所定の位置に穿設された孔を介してスライド溝１０ｍに挿入され、スライドピン１０ｎの先端がパドルホイール内側でスライドナット１０ｏにより固定される。
【0068】
このように構成されたスライド式爪１０ｊは、スライドナット１０ｏを緩めて内側にスライド移動すると、外ホイール１０ｂの内側に収容される（「収納位置」という。）。また、スライド式爪１０ｊを半径方向外側にスライドさせると、スライド底１０ｋが突出し、スライドウォール１０ｌが、外ホイール１０ｂ及び内ホイール１０ｃを外側に延長させるように配置される（「使用位置」という。）。
【0069】
＜作用＞
スライド式爪１０ｊは、水草刈取船１の運搬時に収納位置に収納するとともに、パドルシリンダ１４を収縮して支持軸１５を垂直に跳ね上げれば、パドルホイール１０が舷側に突出しない状態となり、より小さな運搬用の車両に積み込むことができる。
スライド式爪１０ｊは、水草刈取船１の運搬時に収納位置に収納するとともに、パドルシリンダ１４を収縮して支持軸１５を垂直に跳ね上げれば、パドルホイール１０が舷側に突出しない状態となり、より小さな運搬用の車両に積み込むことができる。
【0070】
一方、スライド式爪１０ｊを使用位置に伸長させ、スライドナット１０ｏを締め付けて位置を固定すれば、半径Ｒ１より大きな半径Ｒ２で、パドル部材の水掻き機能を有するスライド底１０ｋにより水を掻くことができる。
【0071】
このとき、スライド底１０ｋとともに、このスライド底１０ｋとこの両端に沿って、外ホイール１０ｂ及び内ホイール１０ｃと連続するようにスライドウォール１０ｌにより、水をしっかり掻きとってより大きな推進力を得ることができる。
【0072】
この場合、第１実施形態と同様、スライド底１０ｋにより水面から水が掻き取られると、一時的に第１実施形態よりも体積が大きい水のない空間Ｂが形成される。
第２実施形態では、第１実施形態の円形の吸水口１０ｈに替えて切欠からなる吸水口１０ｐを備えている。その作用は、第１実施形態の吸水口１０ｈ（図５参照）と同様に、水のない空間Ｂに対して、横方向から速やかに水を補填する機能がある。そのため、スライド底１０ｋにより、より大きな半径でも有効な推進力を担保することができる。
第２実施形態では、第１実施形態の円形の吸水口１０ｈに替えて切欠からなる吸水口１０ｐを備えている。その作用は、第１実施形態の吸水口１０ｈ（図５参照）と同様に、水のない空間Ｂに対して、横方向から速やかに水を補填する機能がある。そのため、スライド底１０ｋにより、より大きな半径でも有効な推進力を担保することができる。
【0073】
＜効果＞
第１実施形態の効果（１）～（７）に加え、第２実施形態の水草刈取船では、（８）スライド式爪１０ｊを収納位置に収納することで、第１実施形態と同様に突起物を無くして、運搬時によりコンパクトにすることができる。
第１実施形態の効果（１）～（７）に加え、第２実施形態の水草刈取船では、（８）スライド式爪１０ｊを収納位置に収納することで、第１実施形態と同様に突起物を無くして、運搬時によりコンパクトにすることができる。
【0074】
（９）スライド式爪１０ｊを使用位置にすることで、より大きな半径で水を掻くことができるため、第１実施形態より大きな推進力を得ることができる。
（１０）このような大きな半径としても、吸水口１０ｐにより横方向から給水できるので、水のない空間Ｂの発生を抑制することができ、推進力を確保することができる。
（１０）このような大きな半径としても、吸水口１０ｐにより横方向から給水できるので、水のない空間Ｂの発生を抑制することができ、推進力を確保することができる。
【0075】
（１１）吸水口１０ｐは切欠としているので、容易に加工することができる。
＜変更例等＞
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
＜変更例等＞
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【0076】
○本実施形態の吸水口１０ｈは、図示したような円形の窓状のものを例示したが、必ずしも、その大きさは、第１実施形態に限定されるものではない。
○本実施形態の吸水口１０ｈは、円形の窓状のものを例示したが、その形も必ずしも円形のものに限定されない。例えば、楕円、流線形などの開口部でもよい。
○本実施形態の吸水口１０ｈは、円形の窓状のものを例示したが、その形も必ずしも円形のものに限定されない。例えば、楕円、流線形などの開口部でもよい。
【0077】
○また、吸水口１０ｈの位置は、パドル部材に接した位置など、適宜位置は最適化することができる。
○また、第１実施形態の吸水口１０ｈは、窓状のものを例示したが、第２実施形態に示す外ホイール１０ｂのパドル部材１０ａの回転方向後方に形成された切欠からなる吸水口１０ｐのような構成でもよい。また、切欠は、外ホイール１０ｂの外側でなく、内側からの切欠でもよい。
○また、第１実施形態の吸水口１０ｈは、窓状のものを例示したが、第２実施形態に示す外ホイール１０ｂのパドル部材１０ａの回転方向後方に形成された切欠からなる吸水口１０ｐのような構成でもよい。また、切欠は、外ホイール１０ｂの外側でなく、内側からの切欠でもよい。
【0078】
○本実施形態の吸水口１０ｈは、外ホイール１０ｂ側のみに配設されているが、内ホイール１０ｃ側にも配設することができる。また、外ホイール１０ｂ，内ホイール１０ｃのいずれか、あるいは両方に設けてもよい。
【0079】
○本実施形態の外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃは、正六角形のものを例示したが、他の正多角形のものや、円形の形状でもよい。
○本実施形態の外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃは、回転軸の周囲が、開口したドーナツ形状であるが、回転軸の周囲が閉じた板状の形状でもよい。
○本実施形態の外ホイール１０ｂ、内ホイール１０ｃは、回転軸の周囲が、開口したドーナツ形状であるが、回転軸の周囲が閉じた板状の形状でもよい。
【0080】
○実施形態では、外輪船を例に説明したが、内輪船に利用することもできる。
○各装備の駆動は、油圧回路に限定されるものではなく、内燃機関による駆動や、電気駆動でもよい。
○各装備の駆動は、油圧回路に限定されるものではなく、内燃機関による駆動や、電気駆動でもよい。
【0081】
○推進手段は、パドルホイールのみならず、スクリュー推進や風力推進、ウォータジェット推進などを併用するものでもよい。
○実施形態は、最も好適に実施することができる水草刈取船１を例に本発明のパドルホイールを説明したが、もちろん水草刈取船に限定されるものではなく、広く船舶等の推進に利用することができる。
○実施形態は、最も好適に実施することができる水草刈取船１を例に本発明のパドルホイールを説明したが、もちろん水草刈取船に限定されるものではなく、広く船舶等の推進に利用することができる。
【0082】
○なお、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるものでなく、当業者により本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、付加し、削除し、置換して変形して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0083】
１…水草刈取船、２…パドル部、４…船体、５…刈取ヘッド、６…貯蔵部、７…搬出部、８…運転台、９…機械室、１０…パドルホイール、１０ａ…パドル部材、１０ｂ…外ホイール、１０ｃ…内ホイール、１０ｄ…センターディスク、１０ｅ…スポーク（動力伝達部材）、１０ｆ…連結部材、１０ｇ…ボルト挿入孔、１０ｈ…吸水口、１０ｉ…外ホイール（比較例）、１０ｊ…スライド式爪、１０ｋ…スライド底、１０ｌ…スライドウォール、１０ｍ…スライド溝、１０ｎ…スライドピン、１０ｏ…スライドナット、１０ｐ…吸水口、１３…パドルモータ（駆動手段）、１３ａ…ハブ、１４…パドルシリンダ、１５…支持軸、１６…取付部、４１…船首、４２…船尾、４３…右舷、４４…左舷、４５…上面、５１…支持部、５２…フレーム、５３…バケット、５４…取込コンベア、５５…開口部、５５ａ…開口側壁、５６…刈刃、６０…搬送コンベア。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
