特許 7638118 水中翼船のロッドシステム

(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】2025-02-20

(45)【発行日】2025-03-03

(54)【発明の名称】水中翼船のロッドシステム

(51)【国際特許分類】

   B63B 1/28 20060101AFI20250221BHJP

   F16C 23/04 20060101ALI20250221BHJP

   F16J 15/16 20060101ALI20250221BHJP

   F16C 29/02 20060101ALI20250221BHJP

   F16C 33/74 20060101ALI20250221BHJP

【ＦＩ】

B63B1/28

F16C23/04 E

F16J15/16 A

F16C29/02

F16C33/74 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021041294

(22)【出願日】2021-03-15

(65)【公開番号】P2022141126

(43)【公開日】2022-09-29

【審査請求日】2024-01-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】菊野 信祐

(72)【発明者】

【氏名】谷口 公俊

【審査官】福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０１２３９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５５９０９６６（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭５４－０７１８９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－１３５３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１８２０６２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｂ １／２８

Ｆ１６Ｃ ２３／０４

Ｆ１６Ｊ １５／１６

Ｆ１６Ｃ ２９／０２

Ｆ１６Ｃ ３３／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中翼船においてストラットによって支持される水中翼のフラップを駆動する水中翼船のロッドシステムであって、
前記フラップに連結されると共に前記ストラット内の挿通空間に挿通され、軸方向に変位して前記フラップを駆動するロッドと、
前記挿通空間に設けられ、前記ロッドを前記軸方向に変位自在に支持する軸受と、
前記挿通空間内で且つ前記軸受と前記フラップとの間に設けられ、前記挿通空間において前記ロッドと前記ストラットとの間をシールする第１シール機構とを備えている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項2】

請求項１に記載の水中翼船のロッドシステムにおいて、
前記第１シール機構から前記軸受側に位置する前記ロッドには、防水剤が塗布されている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の水中翼船のロッドシステムにおいて、
前記挿通空間における前記軸受よりも前記フラップ側と反対側の位置に設けられ、前記挿通空間と前記ロッドとの間をシールする第２シール機構をさらに備えている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項4】

請求項１に記載の水中翼船のロッドシステムにおいて、
前記軸受は、複数設けられている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項5】

水中翼船においてストラットによって支持される水中翼のフラップを駆動する水中翼船のロッドシステムであって、
前記フラップに連結されると共に前記ストラット内の挿通空間に挿通され、軸方向に変位して前記フラップを駆動するロッドと、
前記挿通空間に設けられ、前記ロッドを前記軸方向に変位自在に支持する複数の軸受と、
前記挿通空間における前記複数の軸受よりも前記フラップ側の位置に設けられ、前記挿通空間において前記ロッドと前記ストラットとの間をシールする第１シール機構と、
前記挿通空間に設けられ、前記複数の軸受に前記軸方向から接触し、前記軸受同士の間隔を保持するスペーサとを備えている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項6】

水中翼船においてストラットによって支持される水中翼のフラップを駆動する水中翼船のロッドシステムであって、
前記フラップに連結されると共に前記ストラット内の挿通空間に挿通され、軸方向に変位して前記フラップを駆動するロッドと、
前記挿通空間に設けられ、前記ロッドを前記軸方向に変位自在に支持する複数の軸受と、
前記挿通空間における前記複数の軸受よりも前記フラップ側の位置に設けられ、前記挿通空間において前記ロッドと前記ストラットとの間をシールする第１シール機構とを備え、
前記複数の軸受のうち少なくとも前記第１シール機構に最も近い前記軸受は、球面軸受である、水中翼船のロッドシステム。

【請求項7】

請求項１に記載の水中翼船のロッドシステムにおいて、
前記ロッドの前記フラップ側と反対側の端部に連結され、前記ロッドを軸方向に変位させるアクチュエータをさらに備えており、
前記アクチュエータは、翼走時における非没水部に設けられている、水中翼船のロッドシステム。

【請求項8】

請求項１に記載の水中翼船のロッドシステムにおいて、
前記第１シール機構は、前記ロッドの外周面と接触する内側シール部材と、前記挿通空間の内周面と接触する外側シール部材と、前記内側シール部材および外側シール部材を保持する保持部材とを有しており、
前記保持部材は、前記内側シール部材を保持する第１金属部と、前記外側シール部材を保持する第２金属部と、前記第１金属部と前記第２金属部とを繋ぐ樹脂部とを有している、水中翼船のロッドシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願に開示の技術は、水中翼のフラップを駆動する水中翼船のロッドシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に開示されているように、船底に水中翼が設けられた水中翼船が知られている。水中翼は、船体の左右方向に延びており、ストラットによって支持されている。水中翼には、船体の姿勢を制御するためのフラップが設けられている。そして、ストラットには、フラップに連結され、フラップを駆動するためのロッドが挿通されている。フラップは、アクチュエータがロッドをその軸方向に変位させることにより駆動される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第４６５５９１３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、前述した水中翼船では、船体の姿勢を制御するためにフラップが頻繁に駆動されるところ、ロッドの高い円滑性が要求される。つまり、ロッドの円滑性を向上させることは、船体の姿勢制御の高精度化に繋がる。

【0005】

本願に開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水中翼のフラップを駆動するためのロッドの円滑性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願に開示の技術は、水中翼船においてストラットによって支持される水中翼のフラップを駆動する水中翼船のロッドシステムである。前記ロッドシステムは、ロッドと、軸受と、第１シール機構とを備えている。前記ロッドは、前記フラップに連結されると共に前記ストラット内の挿通空間に挿通され、軸方向に変位して前記フラップを駆動する。前記軸受は、前記挿通空間に設けられ、前記ロッドを前記軸方向に変位自在に支持する。前記第１シール機構は、前記挿通空間における前記軸受よりも前記フラップ側の位置に設けられ、前記挿通空間と前記ロッドとの間をシールする。

【発明の効果】

【0007】

本願に開示の水中翼船のロッドシステムによれば、ロッドの円滑性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、右前方から視た水中翼船の斜視図である。

【図2】図２は、左後方から見た水中翼船の斜視図である。

【図3】図３は、水中翼船の前後のストラット及びフォイルの斜視図である。

【図4】図４は、ロッドシステムの概略構成を示す断面図である。

【図5】図５は、第１シール機構の概略構成を示す断面図である。

【図6】図６は、第２シール機構の概略構成を示す断面図である。

【図7】図７は、ストラット駆動機構の概略構成を示す斜視図である。

【図8】図８は、ストラット駆動機構の概略構成を示す断面図である。

【図9】図９は、ストラット駆動機構のアクチュエータを示す概略の断面図である。

【図10】図１０は、その他の実施形態に係る第１シール機構の概略構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、右前方から視た水中翼船１の斜視図である。図２は、左後方から視た水中翼船１の斜視図である。図３は、水中翼船１の前後のストラット及びフォイルの斜視図である。

【0010】

水中翼船１は、船体２と、１本の前部ストラット３と、前部ストラット３に設けられた前部フォイル４と、３本の後部ストラット５と、後部ストラット５に設けられた後部フォイル６と、２基のジェットポンプ１１と、２基のガスタービンエンジン１２とを備えている。なお、前部ストラット３や前部フォイル４、後部フォイル６等の個数は、これに限定されない。

【0011】

以下、水中翼船１の進行方向の前方を「前」および後方を「後」として前後方向を設定する。水中翼船１の進行方向の前方を向いて右側を「右」および左側を「左」として左右方向を設定する。水中翼船１の高さ方向を上下方向に設定する。

【0012】

前部ストラット３は、船体２の前部であって左右方向の中央に設けられている。前部ストラット３の上端部は、船体２の底に連結されている。前部ストラット３は、前後方向に回転するように（即ち、左右方向に延びる軸回りに回転するように）船体２に設けられている。具体的には、前部ストラット３は、船体２の底から下方へ延びる第１状態と、船体２の底から前方へ延びる第２状態との間で前後方向に回転するように構成されている。さらに、前部ストラット３は、その軸心を中心に回転可能に船体２に設けられている。以下、特に断りがない限り、前部ストラット３等の構成を説明する際には、前部ストラット３は第１状態にあるものとする。

【0013】

前部フォイル４は、前部ストラット３の下端部からそれぞれ左右に延びている。つまり、前部フォイル４は、水中翼の一例であり、前部ストラット３によって支持されている。

【0014】

前部フォイル４の後端部には、複数の前部フラップ４１が設けられている。前部フラップ４１は、船体２の左右方向に延びる軸回りに回動可能に設けられている。前部フラップ４１が回動することにより、前部フォイル４による揚力が調節される。前部フラップ４１は、フラップの一例である。

【0015】

３本の後部ストラット５は、船体２の後部において左右方向に並んで設けられている。後部ストラット５の上端部は、船体２の底に連結されている。後部ストラット５は、前後方向に回転するように（即ち、左右方向に延びる軸回りに回転するように）船体２に設けられている。具体的には、後部ストラット５は、船体２の底から下方へ延びる第１状態と、船体２の底から後方へ延びる第２状態との間で前後方向に回転するように構成されている。以下、３本の後部ストラット５を区別する場合には、左側から順に、左後部ストラット５、中央後部ストラット５、右後部ストラット５と称する。

【0016】

後部フォイル６は、３本の後部ストラット５の下端部に設けられている。具体的には、左後部ストラット５の下端部と中央後部ストラット５の下端部とを連結するように後部フォイル６が左右に延び、右後部ストラット５の下端部と中央後部ストラット５の下端部とを連結するように後部フォイル６が左右に延びている。つまり、後部フォイル６は、水中翼の一例であり、後部ストラット５によって支持されている。

【0017】

後部フォイル６の後端部には、複数の後部フラップ６１が設けられている。後部フラップ６１は、左右方向に延びる軸回りに回動可能に設けられている。後部フラップ６１が回動することにより、後部フォイル６による揚力が調節される。後部フラップ６１は、フラップの一例である。

【0018】

１基のジェットポンプ１１と１基のガスタービンエンジン１２とが１組となり、ガスタービンエンジン１２がジェットポンプ１１を駆動する。つまり、水中翼船１は、２組のジェットポンプ１１及びガスタービンエンジン１２を備えている。

【0019】

２基のジェットポンプ１１は、船体２の後部且つ底部において左右に配置されている。中央後部ストラット５の下端部には、前方に開口する給水口５１が設けられている。中央後部ストラット５の上端部は、二股に分岐し、それぞれ２基のジェットポンプ１１に接続されている。中央後部ストラット５の内部には、給水路が形成されている。水は、給水口５１から中央後部ストラット５の内部に流入し、給水路を流れ、２基のジェットポンプ１１にそれぞれ流入する。

【0020】

２基のガスタービンエンジン１２は、船体２の後部の左右にそれぞれ配置されている。各ガスタービンエンジン１２は、ギヤボックス１２ａ内の減速ギヤ（図示省略）を介して、ジェットポンプ１１に連結されている。

【0021】

ジェットポンプ１１は、軸流ウォータジェットポンプである。ジェットポンプ１１は、後方へ水を噴射し、水中翼船１を前方へ推進させる。

【0022】

水中翼船１は、船体２の底が没水した状態で航行する艇走状態（図示省略）と、前部フォイル４および後部フォイル６による揚力によって船体２が水面よりも上に浮上した状態で航行する翼走状態（図１および図２に示す状態）とに切り換え可能となっている。艇走状態では、前部ストラット３および後部ストラット５の両方が第１状態または第２状態になる。また、艇走状態では、前部ストラット３および後部ストラット５は、一方が第１状態となり他方が第２状態となる場合もある。翼走状態では、前部ストラット３および後部ストラット５の両方が第１状態になる。つまり、水中翼船１は、翼走時には前部フォイル４および後部フォイル６の全体が水面下に没水する、いわゆる全没翼型の水中翼船である。

【0023】

また、水中翼船１は、翼走時において、前部ストラット３がその軸心回りに回動することにより、旋回時の釣り合いを取る。つまり、前部ストラット３は、前部フォイル４を支持する機能と、方向舵としての機能とを有している。

【0024】

〈ロッドシステム〉
図４は、ロッドシステム７の概略構成を示す断面図である。

【0025】

水中翼船１は、前部フォイル４の前部フラップ４１および後部フォイル６の後部フラップ６１を駆動する２つのロッドシステムをさらに備えている。２つのロッドシステムは、基本構成が同様であるため、ここでは一例として、前部フラップ４１を駆動するロッドシステム７について説明する。また、ここで言及する位置および方向は、特に断らない限り、翼走状態の水中翼船１における位置および方向を意味する。

【0026】

ロッドシステム７は、アクチュエータ７１と、ロッド７２と、リンク機構７３と、滑り軸受７４ａ，７４ｂと、第１シール機構７５と、第２シール機構７６と、スペーサ７８とを備えている。

【0027】

ロッド７２は、前部フラップ４１に連結されると共に前部ストラット３内の挿通空間３１に挿通され、軸方向に変位して前部フラップ４１を駆動する。

【0028】

具体的に、ロッド７２は、外形が円形のロッドであり、鉛直方向に延びている。ロッド７２は、前部ストラット３内に形成された挿通空間３１に挿通されている。挿通空間３１は、前部ストラット３において鉛直方向に延びる円柱状の空間である。ロッド７２は、ロッド７２の軸方向（即ち、鉛直方向）に変位可能に挿通空間３１に挿通されている。より詳しくは、ロッド７２は、下端が挿通空間３１ひいては前部ストラット３の外部に位置する状態で挿通空間３１に挿通されている。さらに、ロッド７２は、上端が挿通空間３１の外部に位置する状態で挿通空間３１に挿通されている。

【0029】

ロッド７２は、前部フラップ４１に間接的に連結されている。具体的には、ロッド７２の下端は、リンク機構７３を介して前部フラップ４１に連結されている。前部フラップ４１は、船体２の左右方向に延びるピン４２によって支持されており、ピン４２を中心として回動する。リンク機構７３は、前部フラップ４１のレバー４１ａに連結されている。つまり、ロッド７２が軸方向に変位することにより、リンク機構７３がレバー４１ａ（前部フラップ４１）を回転させる。こうして、ロッド７２は、軸方向に変位することによって前部フラップ４１を駆動する。

【0030】

アクチュエータ７１は、ロッド７２の上端に連結されている。つまり、アクチュエータ７１は、ロッド７２の前部フラップ４１側と反対側の端部に連結されている。そして、アクチュエータ７１は、ロッド７２を軸方向に変位させる。この例では、アクチュエータ７１は油圧シリンダである。つまり、アクチュエータ７１のピストンロッド７１ａがロッド７２の上端に連結され、アクチュエータ７１は、ピストンロッド７１ａを進退動作（往復動作）させることによってロッド７２を軸方向に変位させる。

【0031】

アクチュエータ７１は、翼走時における非没水部に設けられている。非没水部は、水中翼船１において水面ＷＳ下に没水しない部分である。この例では、アクチュエータ７１は、船体２の船底よりも高い位置に設けられている。そのため、翼走時では、船体２が水面ＷＳよりも上に浮上することから、アクチュエータ７１は水面ＷＳ下に没水しない（図４参照）。

【0032】

滑り軸受７４ａ，７４ｂは、挿通空間３１に設けられ、ロッド７２を軸方向に変位自在に支持する。つまり、ロッド７２は、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して軸方向に摺動する。滑り軸受７４ａ，７４ｂは、軸受の一例である。滑り軸受７４ａ，７４ｂは、複数（この例では、４つ）設けられている。複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂは、挿通空間３１において、軸方向に順に配置されている。複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂは、互いに所定の間隔を置いて設けられている。

【0033】

このように、ロッド７２が複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂによって支持されることにより、ロッド７２の座屈が抑制される。そのため、ロッド７２の円滑性が向上する。つまり、ロッド７２は円滑に軸方向に変位する。

【0034】

第１シール機構７５は、挿通空間３１における滑り軸受７４ａ，７４ｂよりも前部フラップ４１側の位置に設けられ、挿通空間３１とロッド７２との間をシールする。つまり、第１シール機構７５は、挿通空間３１において、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち最も前部フラップ４１に近い滑り軸受７４ｂよりも前部フラップ４１側の位置に設けられている。このように、第１シール機構７５が設けられることにより、前部フラップ４１側から挿通空間３１への水（海水）や海洋生物等の異物の浸入が阻止される。

【0035】

第２シール機構７６は、挿通空間３１における滑り軸受７４ａ，７４ｂよりも前部フラップ４１側と反対側の位置に設けられ、挿通空間３１とロッド７２との間をシールする。つまり、第２シール機構７６は、挿通空間３１において、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち最も前部フラップ４１から遠い滑り軸受７４ａ（即ち、最もアクチュエータ７１に近い滑り軸受７４ａ）よりもアクチュエータ７１側の位置に設けられている。このように、第２シール機構７６が設けられることにより、アクチュエータ７１側（即ち、前部フラップ４１側と反対側）から挿通空間３１への水（海水）や海洋生物等の異物の浸入が阻止される。

【0036】

こうして、第１シール機構７５および第２シール機構７６が設けられることにより、挿通空間３１において両シール機構７５，７６によって水密空間３５が区画形成される。水密空間３５は、外部からの水や異物の浸入が阻止される空間であり、ロッド７２における少なくとも滑り軸受７４ａ，７４ｂを摺動する部分を収容する空間として設定される。第１シール機構７５および第２シール機構７６の詳細な構成については、後述する。

【0037】

スペーサ７８は、挿通空間３１に設けられ、滑り軸受７４ａ，７４ｂ同士の間隔を保持する。具体的に、スペーサ７８は、円筒状に形成されており、ロッド７２の外周に配置されている。スペーサ７８の内径は、ロッド７２の外径よりも大きく、スペーサ７８の外径は、挿通空間３１の内径よりも小さい。スペーサ７８は、滑り軸受７４ａ，７４ｂ同士の間に設けられ、滑り軸受７４ａ，７４ｂと接した状態で配置されている。こうしてスペーサ７８が設けられることにより、滑り軸受７４ａ，７４ｂ同士が所定の間隔で保持される。

【0038】

さらに、挿通空間３１では、第１シール機構７５とその直上の滑り軸受７４ｂとの間、および、第２シール機構７６とその直下の滑り軸受７４ａとの間にもスペーサ７８が設けられている。そのため、第１シール機構７５および第２シール機構７６と滑り軸受７４ａ，７４ｂとが所定の間隔で保持される。また、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのそれぞれが、スペーサ７８によって挟持されている。そのため、滑り軸受７４ａ，７４ｂを例えば挿通空間３１の内周面に固定しなくても、滑り軸受７４ａ，７４ｂはスペーサ７８によって保持（固定）される。

【0039】

また、第１シール機構７５から滑り軸受７４ａ，７４ｂ側に位置するロッド７２には、防水剤が塗布されている。より詳しくは、水密空間３５に位置するロッド７２、滑り軸受７４ａ，７４ｂ、第１シール機構７５、第２シール機構７６およびスペーサ７８の表面には防水剤が塗布されている。この例では、防水剤はグリースである。このように防水剤が塗布されることにより、水密空間３５の防水が行われる。また、防水剤としてグリースが用いられるので、ロッド７２と滑り軸受７４ａ，７４ｂとの摺動部の潤滑も行われる。

【0040】

ロッド７２、滑り軸受７４ａ，７４ｂ、第１シール機構７５、第２シール機構７６およびスペーサ７８は、挿通空間３１に組み込む前に、互いに組み付けられる。この組み付けの際に、ロッド７２や滑り軸受７４ａ，７４ｂ等のそれぞれに防水剤が塗布される。組み付けられたロッド７２や滑り軸受７４ａ，７４ｂ等は、再度防水剤が塗布され、挿通空間３１に組み込まれる。

【0041】

こうして挿通空間３１に組み込まれたシール機構７５，７６や滑り軸受７４ａ，７４ｂ等は、押え部材７７ａ，７７ｂによって軸方向に押し付けられる。具体的に、挿通空間３１におけるアクチュエータ７１側の端部に取り付けられる押え部材７７ｂは、第２シール機構７６を下方へ押し付ける。挿通空間３１における前部フラップ４１側の端部に取り付けられる押え部材７７ａは、スペーサ７８を介して第１シール機構７５を上方へ押し付ける。これにより、滑り軸受７４ａ，７４ｂやシール機構７５，７６等が所定の位置に固定される。

【0042】

また、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち少なくとも第１シール機構７５に最も近い滑り軸受７４ｂは、球面軸受（球面滑り軸受ともいう）である。この例では、第１シール機構７５に最も近い滑り軸受７４ｂのみが球面軸受である。図５に示すように、滑り軸受７４ｂは、外輪７４１および内輪７４２を有している。外輪７４１と内輪７４２との滑り接触面は、球面となっている。滑り軸受７４ｂを球面軸受とすることにより、前部フラップ４１からリンク機構７３を介してロッド７２に作用するスラスト荷重（軸方向荷重）を滑り軸受７４ｂで受けることができる。滑り軸受７４ｂ以外の滑り軸受７４ａは、円筒状に形成された単体の部材で構成されている。

【0043】

このように、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち、第１シール機構７５に最も近い、言い換えれば前部フラップ４１に最も近い滑り軸受７４ｂを球面軸受とすることにより、ロッド７２における座屈長さが最小になる。そのため、前部フラップ４１から作用するスラスト荷重（軸方向荷重）によって発生し得るロッド７２の座屈を抑制することができる。

【0044】

図５は、第１シール機構７５の概略構成を示す断面図である。第１シール機構７５は、保持部材７５１と、ロッドパッキン７５５と、ワイパーシール７５６と、ガスケット７５７とを有している。

【0045】

ロッドパッキン７５５は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例であり、この例では、２つ設けられている。ワイパーシール７５６は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例であり、この例では、１つ設けられている。第１シール機構７５では、前部フラップ４１側（図５における下側）から順に、ワイパーシール７５６および２つのロッドパッキン７５５が配置されている。ガスケット７５７は、挿通空間３１の内周面と接触する外側シール部材の一例であり、この例では、１つ設けられている。

【0046】

保持部材７５１は、ロッドパッキン７５５、ワイパーシール７５６およびガスケット７５７を保持する。具体的に、保持部材７５１は、第１金属部７５２と、第２金属部７５３と、樹脂部７５４とを一体で有している。

【0047】

第１金属部７５２は、ロッドパッキン７５５およびワイパーシール７５６を保持する金属製の部分である。第２金属部７５３は、ガスケット７５７を保持する金属製の部分である。第１金属部７５２および第２金属部７５３はそれぞれ、略円環状に形成されている。第１金属部７５２では、内周面に形成された３つの溝に２つのロッドパッキン７５５およびワイパーシール７５６が嵌め込まれている。第２金属部７５３では、外周面に形成された１つの溝にガスケット７５７が嵌め込まれている。

【0048】

第１金属部７５２の外径は、第２金属部７５３の外径よりも小さい。第１金属部７５２の内径は、第２金属部７５３の内径よりも小さい。第１金属部７５２と第２金属部７５３とは、互いにロッド７２の軸方向にずれて設けられている。樹脂部７５４は、第１金属部７５２と第２金属部７５３とを繋ぐ樹脂製の部分である。樹脂部７５４は、弾性を有する部分である。第１金属部７５２と第２金属部７５３とは、樹脂部７５４のみによって繋がっている。なお、第１シール機構７５と滑り軸受７４ｂとの間には、第２金属部７５３と外輪７４１とに接するスペーサ７８が設けられている。

【0049】

このように構成された第１シール機構７５では、保持部材７５１（第１金属部７５２）とロッド７２の外周面との間が、ロッドパッキン７５５およびワイパーシール７５６によってシールされる。また、第１シール機構７５では、保持部材７５１（第２金属部７５３）と挿通空間３１の内周面との間が、ガスケット７５７によってシールされる。こうして、ロッド７２と挿通空間３１との間が第１シール機構７５によってシールされる。なお、第１シール機構７５では、ガスケット７５７の位置で水密空間３５が区画される。

【0050】

また、第１シール機構７５では、第１金属部７５２と第２金属部７５３とが樹脂部７５４によって繋がっているため、第１金属部７５２および第２金属部７５３のそれぞれに径方向への柔軟性を持たせることができる。つまり、第１金属部７５２および第２金属部７５３のそれぞれは、径方向に変位可能となる。そのため、第１金属部７５２はロッド７２の外周面に対する追従が容易となり、第２金属部７５３は挿通空間３１の内周面に対する追従が容易となる。よって、第１シール機構７５によるシール性が高められる。

【0051】

図６は、第２シール機構７６の概略構成を示す断面図である。第２シール機構７６は、保持部材７６１と、ロッドパッキン７６２と、Ｏリング７６３ａ，７６３ｂとを有している。

【0052】

ロッドパッキン７６２は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例であり、この例では、２つ設けられている。Ｏリング７６３ａは、挿通空間３１の内周面と接触する外側シール部材の一例であり、この例では、２つ設けられている。

【0053】

保持部材７６１は、ロッドパッキン７６２およびＯリング７６３ａを保持する。保持部材７６１は、金属製の円筒部材である。保持部材７６１では、内周面に形成された２つの溝にロッドパッキン７６２が嵌め込まれている。保持部材７６１では、下部寄りの外周面に形成された溝にＯリング７６３ａが嵌め込まれ、上端に形成された段差にもう一つのＯリング７６３ａが位置している。この段差に位置するＯリング７６３ａは、上方から押え部材７６７によって保持されている。

【0054】

また、保持部材７６１の内周面には、２つのロッドパッキン７６２の間に凹部が形成されている。その凹部には、１つのＯリング７６３ｂが収容されている。このＯリング７６３ｂは、ロッド７２の外周に嵌められている。また、保持部材７６１は、上部および下部のそれぞれにおいて円筒状の滑り軸受７６４を保持している。滑り軸受７６４は、ロッド７２が挿通され、ロッド７２を軸方向に変位自在に支持する。

【0055】

また、第２シール機構７６は、保持部材７６１の上側および下側のそれぞれに設けられる保持部材７６５およびワイパーシール７６６を有している。ワイパーシール７６６は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例である。保持部材７６５は、金属製の円環状部材である。保持部材７６５では、内周面に形成された溝にワイパーシール７６６が嵌め込まれている。

【0056】

このように構成された第２シール機構７６では、保持部材７６１，７６５とロッド７２の外周面との間が、ロッドパッキン７６２およびワイパーシール７６６によってシールされる。また、第２シール機構７６では、保持部材７６１と挿通空間３１の内周面との間が、Ｏリング７６３ａによってシールされる。こうして、ロッド７２と挿通空間３１との間が第２シール機構７６によってシールされる。

【0057】

〈ストラット駆動機構〉
図７は、ストラット駆動機構８の概略構成を示す斜視図である。図８は、ストラット駆動機構８の概略構成を示す断面図である。図９は、ストラット駆動機構８のアクチュエータ８１を示す概略の断面図である。

【0058】

水中翼船１は、前部ストラット３を回動させるストラット駆動機構８をさらに備えている。ストラット駆動機構８は、アクチュエータ８１と、シャフト８２（通称でキングポストともいう）と、トルクアーム８３と、ハウジング８４とを有している。また、ここで言及する位置および方向は、特に断らない限り、翼走状態の水中翼船１における位置および方向を意味する。

【0059】

シャフト８２は、上下方向に延びており、前部ストラット３の上部に回転不能に連結されている。シャフト８２は、ハウジング８４によって回転自在に支持されている。具体的に、シャフト８２は、ハウジング８４を貫通している。ハウジング８４は、シャフト８２を回転自在に支持する２つの滑り軸受８５，８６を保持している。ハウジング８４を貫通したシャフト８２の上端には、トルクアーム８３が回転不能に連結されている。つまり、ストラット駆動機構８では、シャフト８２とトルクアーム８３と前部ストラット３とが一体となって回動する。

【0060】

アクチュエータ８１は、トルクアーム８３を回動させる。この例では、アクチュエータ８１は、油圧シリンダである。具体的に、アクチュエータ８１のピストンロッド８１３はトルクアーム８３に連結され、アクチュエータ８１のキャップ側がハウジング８４に設けられたブラケット８４ａに連結されている。ピストンロッド８１３が進退動作（往復動作）することにより、トルクアーム８３が回動し、それに伴って前部ストラット３が回動する。

【0061】

アクチュエータ８１には、万一、前部ストラット３が障害物と接触して過剰な力（回動力）がアクチュエータ８１に作用した場合でも、その過剰な力を緩和する機構が設けられている。具体的に、アクチュエータ８１には、リリーフ弁８１６が設けられている。

【0062】

アクチュエータ８１では、シリンダチューブ８１１内のピストン８１２に連結されたピストンロッド８１３が進退する。シリンダチューブ８１１内は、ピストン８１２によってキャップ室８１１ａとロッド室８１１ｂとに区画されている。第１ポートＰｃからキャップ室８１１ａに作動油が供給されると、ピストンロッド８１３が進出する。第２ポートＰｒからロッド室８１１ｂに作動油が供給されると、ピストンロッド８１３が後退する。

【0063】

そして、シリンダチューブ８１１には、キャップ室８１１ａに連通する第１流路８１４と、ロッド室８１１ｂに連通する第２流路８１５とが設けられている。リリーフ弁８１６は、ケース８１７と、弁体８１８と、バネ８１９とを有する。

【0064】

ケース８１７の内部は弁室８１７ａとなっている。弁体８１８（ポペット）は、弁室８１７ａにおいて変位可能に収容されている。この例では、弁体８１８は、図９において上下方向に変位可能となっている。バネ８１９は、弁室８１７ａに設けられ、弁体８１８を一方向（この例では、図９において下方）に付勢している。弁室８１７ａは、第１流路８１４および第２流路８１５の両方に連通している。

【0065】

リリーフ弁８１６では、弁体８１８が変位することにより、第１流路８１４と第２流路８１５とが連通する連通状態と、第１流路８１４と第２流路８１５とが遮断される遮断状態とに切り換えられる。具体的に、弁体８１８がバネ８１９の付勢力によって下方へ変位することにより遮断状態となり、弁体８１８がバネ８１９の付勢力に抗して上方へ変位することにより、連通状態となる。より詳しくは、キャップ室８１１ａの圧力が第１流路８１４を通じて弁体８１８の第１受圧部８１８ａに作用することによる力と、ロッド室８１１ｂの圧力が第２流路８１５を通じて弁体８１８の第２受圧部８１８ｂに作用することによる力とを足し合わせた力が、バネ８１９の付勢力よりも大きくなると、弁体８１８が上方へ変位して連通状態となる。

【0066】

リリーフ弁８１６では、連通状態となると、キャップ室８１１ａとロッド室８１１ｂとが連通するので、キャップ室８１１ａとロッド室８１１ｂとが均圧される。つまり、キャップ室８１１ａおよびロッド室８１１ｂにおいて、圧力が高い一方の室から圧力が低い他方の室に圧力が逃げる。これにより、過剰な回動力がアクチュエータ８１に作用してキャップ室８１１ａまたはロッド室８１１ｂの圧力が過剰に高くなっても、前述のように過剰な圧力を逃がすことができるので、アクチュエータ８１に作用する過剰な力を緩和することができる。そのため、万一、前部ストラット３が障害物と接触しても、アクチュエータ８１やトルクアーム８３が損傷することを未然に防止することができる。

【0067】

以上のように、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７は、水中翼船１において前部ストラット３（ストラット）によって支持される前部フォイル４（水中翼）の前部フラップ４１（フラップ）を駆動する。前部フラップ４１に連結されると共に前部ストラット３内の挿通空間３１に挿通され、軸方向に変位して前部フラップ４１を駆動するロッド７２と、挿通空間３１に設けられ、ロッド７２を軸方向に変位自在に支持する滑り軸受７４ａ，７４ｂ（軸受）と、挿通空間３１における滑り軸受７４ａ，７４ｂよりも前部フラップ４１側の位置に設けられ、挿通空間３１とロッド７２との間をシールする第１シール機構７５とを備えている。

【0068】

前記の構成によれば、ロッド７２が変位する際、ロッド７２は滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して摺動する。一方、前部フラップ４１側から挿通空間３１への水（海水）や海洋生物等の異物の浸入が第１シール機構７５によって阻止される。そのため、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して摺動するロッド７２の外周面が水によって腐食することを防止することができる。また、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して摺動するロッド７２の外周面に海洋生物等が付着することを防止することができる。これにより、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対するロッド７２の摺動抵抗の増加が回避されるので、ロッド７２の円滑性が向上する。よって、前部フラップ４１の制御精度を高めることができる。

【0069】

特に、翼走時には前部フラップ４１は水没することから、その前部フラップ４１側からの水等の浸入の虞が高くなるところ、前記実施形態によれば、その水等の浸入を阻止できるので、ロッド７２の円滑性を効果的に向上させることができる。

【0070】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７において、第１シール機構７５から滑り軸受７４ａ，７４ｂ側に位置するロッド７２には、防水剤が塗布されている。

【0071】

前記の構成によれば、万一、第１シール機構７５から水が浸入した場合でも、ロッド７２の外周面に水が付着することを防水剤によって防止することができる。そのため、ロッド７２の水による腐食をより防止できる。

【0072】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７は、挿通空間３１における滑り軸受７４ａ，７４ｂよりも前部フラップ４１側と反対側の位置に設けられ、挿通空間３１とロッド７２との間をシールする第２シール機構７６をさらに備えている。

【0073】

前記の構成によれば、前部フラップ４１側と反対側から挿通空間３１への水（海水）や海洋生物等の異物の浸入が第２シール機構７６によって阻止される。そのため、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して摺動するロッド７２の外周面が水によって腐食することをより防止することができる。また、滑り軸受７４ａ，７４ｂに対して摺動するロッド７２の外周面に海洋生物等が付着することをより防止することができる。

【0074】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７において、滑り軸受７４ａ，７４ｂは、複数設けられている。

【0075】

前記の構成によれば、滑り軸受７４ａ，７４ｂが複数設けられるので、例えば滑り軸受が１つの場合に比べて、ロッド７２をより安定して支持することができる。そして、それぞれの滑り軸受７４ａ，７４ｂにおけるロッド７２の摺動抵抗の増加を回避することができる。

【0076】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７は、挿通空間３１に設けられ、滑り軸受７４ａ，７４ｂ同士の間隔を保持するスペーサ７８をさらに備えている。

【0077】

前記の構成によれば、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂを所定の間隔で所定の位置に保持することができる。そのため、ロッド７２より安定して支持することができる。また、例えば滑り軸受７４ａ，７４ｂを挿通空間３１の内周面に固定しなくても、滑り軸受７４ａ，７４ｂをスペーサ７８によって挟持することで保持することができる。そのため、メンテナンスや点検時において、滑り軸受７４ａ，７４ｂの挿通空間３１への組み込み作業や挿通空間３１からの取り出し作業が容易となる。

【0078】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７において、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち少なくとも第１シール機構７５に最も近い滑り軸受７４ｂは、球面軸受である。

【0079】

前記の構成によれば、滑り軸受７４ｂが球面軸受であるため、前部フラップ４１からロッド７２に作用するスラスト荷重（軸方向荷重）を滑り軸受７４ｂで受けることができる。そして、その滑り軸受７４ｂは、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち、第１シール機構７５に最も近い、即ち前部フラップ４１に最も近い滑り軸受であるため、ロッド７２における座屈長さを最小にすることができる。したがって、前部フラップ４１から作用するスラスト荷重（軸方向荷重）によって発生し得るロッド７２の座屈を効果的に抑制することができる。その結果、ロッド７２の円滑性がより向上する。

【0080】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７は、ロッド７２の前部フラップ４１側と反対側の端部に連結され、ロッド７２を軸方向に変位させるアクチュエータ７１をさらに備えている。そして、アクチュエータ７１は、翼走時における非没水部に設けられている。

【0081】

前記の構成によれば、アクチュエータ７１が水分によって腐食する等の影響を抑制することができる。

【0082】

また、前記実施形態の水中翼船１のロッドシステム７において、第１シール機構７５は、ロッド７２の外周面と接触するロッドパッキン７５５およびワイパーシール７５６（内側シール部材）と、挿通空間３１の内周面と接触するガスケット７５７（外側シール部材）と、ロッドパッキン７５５、ワイパーシール７５６およびガスケット７５７を保持する保持部材７５１とを有している。保持部材７５１は、ロッドパッキン７５５を保持する第１金属部７５２と、ガスケット７５７を保持する第２金属部７５３と、第１金属部７５２と第２金属部７５３とを繋ぐ樹脂部７５４とを有している。

【0083】

前記の構成によれば、保持部材７５１（第１金属部７５２）とロッド７２の外周面との間が、ロッドパッキン７５５およびワイパーシール７５６によってシールされる。また、保持部材７５１（第２金属部７５３）と挿通空間３１の内周面との間が、ガスケット７５７によってシールされる。こうして、ロッド７２と挿通空間３１との間を第１シール機構７５によってシールすることができる。

【0084】

そして、第１金属部７５２と第２金属部７５３とが樹脂部７５４によって繋がっているため、第１金属部７５２および第２金属部７５３のそれぞれに径方向への柔軟性を持たせることができる。そのため、第１金属部７５２はロッド７２の外周面に対する追従が容易となり、第２金属部７５３は挿通空間３１の内周面に対する追従が容易となる。そのため、例えばロッド７２が撓んだ場合でも、第１金属部７５２がそのロッドの形状に応じて追従するため、ロッド７２に対するロッドパッキン７５５等の接触度を適切に確保することができる。したがって、第１シール機構７５によるシール性を高精度に維持することができる。

【0085】

（その他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0086】

例えば、前記実施形態のロッドシステム７において、第１シール機構は図１０に示すような構成に変更してもよい。図１０は、その他の実施形態に係る第１シール機構７９の概略構成を示す断面図である。この例の第１シール機構７９は、保持部材７９１と、ロッドパッキン７９２と、ワイパーシール７９３と、ガスケット７９４とを有している。

【0087】

ロッドパッキン７９２は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例である。ワイパーシール７９３は、ロッド７２の外周面と接触する内側シール部材の一例である。第１シール機構７９では、前部フラップ４１側（図１０における下側）から順に、ワイパーシール７９３およびロッドパッキン７９２が配置されている。ガスケット７９４は、挿通空間３１の内周面と接触する外側シール部材の一例である。保持部材７９１は、ロッドパッキン７９２、ワイパーシール７９３およびガスケット７９４を保持する。保持部材７９１は、金属製の円筒部材である。保持部材７９１では、内周面に形成された２つの溝にロッドパッキン７９２およびワイパーシール７９３が嵌め込まれている。また、保持部材７９１では、外周面に形成された１つの溝にガスケット７９４が嵌め込まれている。

【0088】

このように構成された第１シール機構７９では、保持部材７９１とロッド７２の外周面との間が、ロッドパッキン７９２およびワイパーシール７９３によってシールされる。また、第１シール機構７９では、保持部材７９１と挿通空間３１の内周面との間が、ガスケット７９４によってシールされる。こうして、ロッド７２と挿通空間３１との間が第１シール機構７９によってシールされる。なお、この第１シール機構７９では、ワイパーシール７９３の位置で水密空間３５が区画される。

【0089】

また、前記実施形態において、後部フラップ６１を駆動するロッドシステムの構成、作用および効果は、基本的には前述した前部フラップ４１を駆動するロッドシステム７と同様である。

【0090】

また、前記実施形態のロッドシステム７において、第２シール機構７６を省略するようにしてもよいし、ロッド７２等への防水剤の塗布を省略するようにしてもよい。

【0091】

また、前述した第１シール機構７５および第２シール機構７６の構成は、単なる一例であって、挿通空間３１への水等の浸入を阻止し得る構成であれば如何なるものであってもよい。

【0092】

また、前記実施形態のロッドシステム７において、防水剤は前述したグリース以外のものを採用するようにしてもよい。

【0093】

また、前記実施形態のロッドシステム７では、複数の滑り軸受７４ａ，７４ｂのうち、第１シール機構７５に最も近い滑り軸受７４ｂのみを球面軸受としたが、滑り軸受７４ｂに加え、他の滑り軸受７４ａの全部または一部も球面軸受としてもよい。

【0094】

また、前記実施形態のロッドシステム７では、軸受として滑り軸受７４ａ，７４ｂを用いたが、転がり軸受を用いるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１ 水中翼船
３ 前部ストラット（ストラット）
４ 前部フォイル（水中翼）
７ ロッドシステム
３１ 挿通空間
４１ 前部フラップ（フラップ）
７１ アクチュエータ
７２ ロッド
７４ａ 滑り軸受（軸受）
７４ｂ 滑り軸受（軸受）
７５，７９ 第１シール機構
７６ 第２シール機構
７８ スペーサ
７５１ 保持部材
７５２ 第１金属部
７５３ 第２金属部
７５４ 樹脂部
７５５ ロッドパッキン（内側シール部材）
７５６ ワイパーシール（内側シール部材）
７５７ ガスケット（外側シール部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】