JP5496563B2 - Marine propulsion device - Google Patents
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Description
本発明は、船体に取り付けられた第1のプロペラと、船体外に旋回自在に取り付けられて前記第1のプロペラと二重反転システムを構成する第2のプロペラを有するポッド推進装置とを有する舶用推進装置(タンデム型の二重反転システム)に係り、特にハブボルテックスの解消と第1のプロペラの後流領域による不都合の解消を図った舶用推進装置(タンデム型の二重反転システム)に関するものである。 The present invention relates to a marine vessel having a first propeller attached to a hull and a pod propulsion device having a second propeller that is pivotally attached to the outside of the hull and constitutes a counter-rotating system. This is related to propulsion devices (tandem type counter-rotating systems), and more particularly to marine propulsion devices (tandem type counter-rotating systems) that eliminate the hub vortex and the inconvenience caused by the wake area of the first propeller. is there.
最近では、船舶の推進効率を向上させるために、二重反転システムが電気推進船等に使用されている。このような二重反転システムの一形態として、例えば図8に示すようなタンデム型の二重反転システムが知られている。このタンデム型の二重反転システムにおいては、船体100の船尾に前方プロペラ101を設け、船体100の船尾の外側において前方プロペラ101の後方にポッド推進装置102をタンデム配置している。
Recently, in order to improve the propulsion efficiency of a ship, a counter-rotating system is used for an electric propulsion ship or the like. As one form of such a double reversal system, for example, a tandem type double reversal system as shown in FIG. 8 is known. In this tandem type counter-rotating system, a
図8に示すように、前方プロペラ101は、船体100の内部にある図示しない駆動装置(エンジン又は電動モータ)に連結された駆動軸103に取り付けられている。また、ポッド推進装置102は、船体100の船尾の底部に設けられた台床105に垂直軸を中心として旋回自在に取り付けられたストラット106と、ストラット106の下端部に取り付けられたケーシング107と、ケーシング107の前端部に取り付けられて前方プロペラ101に対向して配置される後方プロペラ108を有している。この後方プロペラ108は、前記前方プロペラ101と二重反転プロペラを構成している。そして船体100の船尾の内部にはポッド推進装置102用の電動モータ109が配置され、駆動軸110及び台床105の上のギアボックス111を介して、さらにストラット106及びケーシング107の内部にある図示しない伝動機構を介して、後方プロペラ108を駆動できるように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
このようなタンデム型二重反転システムは、後方のポッド推進装置102が舵としても働くようデザインされており、別に舵を設ける必要がないことや、入出港時にはスラスターとして利用することが可能となるなど、そのメリットは大きい。
Such a tandem type counter-rotating system is designed so that the rear
一方、通常のプロペラでは、図9に示すように、プロペラ200の運動により生ずる渦が流れとともにプロペラハブ部に集まり、ハブボルテックス201が発生することがあった。ハブボルテックス201中にはハブボルテックスキャビテーションが発生し、プロペラハブキャップ202や舵にエロージョンによる損傷が起こるという不都合があるため、ハブボルテックス201の発生を抑える必要がある。
On the other hand, in a normal propeller, as shown in FIG. 9, the vortex generated by the movement of the
前述したタンデム式二重反転システムにおいても、前方プロペラ101からハブボルテックスが発生するため、ハブボルテックスキャビテーションにより、前方プロペラハブ101aや後方プロペラ108およびポッド推進装置102にエロージョンによる損傷が起こることがある。
Also in the tandem type counter-rotating system described above, hub vortex is generated from the
また、タンデム式二重反転システムでは、後方のポッド推進装置102は360°旋回するために前方プロペラ101と離れて設置されているが、前方プロペラハブ101aの後方には周囲よりも流れが遅い後流領域が存在し、ここでは流れが不規則に変動して不安定となるために、推進効率や舵効きの低下が懸念されるほか、後方プロペラハブ108aの先端に流れが当たり、抵抗となってしまうという不都合があった。
In the tandem counter rotating system, the rear
このような従来技術の現状に鑑みて、前述したハブボルテックスの解消に関しては、下記特許文献文献1に示すように、プロペラボスにフィン等を装着したり、下記特許文献文献2に示すように、円筒体の外周面や後端面に溝や凹部を形成したキャップ状の部材をプロペラ本体の後端面に取り付ける提案がなされている。これら特許文献1、2における提案は、いずれも通常のプロペラ推進の船舶に関するものである。
In view of such a state of the art, regarding the elimination of the hub vortex described above, as shown in the following
また、前述したプロペラの後流領域に起因する推進効率や舵効きの低下を解消するため、特許文献3に示すように、通常のプロペラ推進の船舶において、プロペラハブと舵を接続することで推進効率を高める提案がなされている。
Further, in order to eliminate the reduction in propulsion efficiency and rudder effectiveness caused by the wake region of the propeller described above, as shown in
前述したように、通常のプロペラ推進の船舶についてはハブボルテックスの解消に関する提案や、プロペラの後流領域による問題解消のための提案がなされてはいるが、タンデム式二重反転システムにおいて、ハブボルテックス解消と、前方プロペラハブ後流領域の解消を同時に満足する提案は全くなされていなかった。 As mentioned above, for propeller propulsion vessels, proposals for eliminating hub vortex and proposals for solving problems due to the wake area of the propeller have been made. No proposal has been made to satisfy both the elimination and the elimination of the wake area of the front propeller hub.
本発明は、タンデム型の二重反転システムの舶用推進装置において、ハブボルテックスの解消により、ハブボルテックスキャビテーションによるエロージョン損傷を低減させることができ、同時に前方プロペラハブ後流領域を解消して流れの整流効果を実現することにより、抵抗を大幅に減少して推進効率を向上させることを目的としている。 The present invention can reduce erosion damage due to hub vortex cavitation by eliminating hub vortex in a marine propulsion device of a tandem type counter-rotating system, and at the same time, eliminate the wake area of the front propeller hub and rectify the flow. By realizing the effect, the purpose is to greatly reduce the resistance and improve the propulsion efficiency.
請求項1に記載された舶用推進装置は、
船体の船尾に設けられた第1のプロペラと、船体の船尾の外側で前記第1のプロペラに対向して前記第1のプロペラの後方に配置されることにより前記第1のプロペラと二重反転プロペラを構成する第2のプロペラを備えて鉛直方向に平行な旋回軸を中心としていずれの方向についても360度旋回自在となるよう船体に取り付けられたポッド推進装置と、を有する舶用推進装置であって、
前記第1のプロペラに設けられた第1のハブの後端面は、前記旋回軸を中心として前記第2のプロペラを旋回させた場合に前記第2のプロペラが通過しうる範囲を示す仮想凸面よりも前方にあって該仮想凸面に平行な凹面形状とされており、前記第1のハブの後端面と、前記第2のプロペラに設けられた第2のハブの前端面が、所定間隔をおいて対面することを特徴としている。
The marine propulsion device described in
A first propeller provided at the stern of the hull, and a counter-rotation with the first propeller by being arranged behind the first propeller on the outside of the stern of the hull so as to face the first propeller marine propulsion device having a pod propulsion device attached to the hull so as to be freely even 360 degrees pivoting about either direction about parallel pivot axes in a vertical direction comprises a second propeller constituting the propeller met And
The rear end surface of the first hub provided on the first propeller is a virtual convex surface indicating a range through which the second propeller can pass when the second propeller is swung around the swivel axis. It is parallel to concave in the virtual convex even in front, and the rear end face of the first hub, the front end surface of the second hub provided on the second propeller, your predetermined distance And facing each other.
請求項2に記載された舶用推進装置は、請求項1記載の舶用推進装置において、
前記第2のハブの前端面は、前記仮想凸面に一致する形状であることを特徴としている。
The marine propulsion device according to
The front end surface of the second hub has a shape matching the virtual convex surface.
請求項3に記載された舶用推進装置は、請求項1記載の舶用推進装置において、
前記第2のハブの前端面は、前記仮想凸面よりも前方にあり、前記旋回軸を中心として前記仮想凸面の半径よりも大きい半径で旋回することを特徴としている。
The marine propulsion device described in
The front end surface of the second hub is forward of the virtual convex surface, and turns around a turning axis with a radius larger than the radius of the virtual convex surface.
請求項4に記載された舶用推進装置は、請求項1記載の舶用推進装置において、
前記第2のハブの前端面は、前記仮想凸面よりも後方にあり、前記旋回軸を中心として前記仮想凸面の半径よりも小さい半径で旋回することを特徴としている。
The marine propulsion device described in
A front end surface of the second hub is located behind the virtual convex surface and turns around a turning axis with a radius smaller than the radius of the virtual convex surface .
請求項5に記載された舶用推進装置は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の舶用推進装置において、
前記第2のハブの前端面が、前記仮想曲面に平行な凸面形状であることを特徴としている。
The marine propulsion device according to
The front end surface of the second hub has a convex shape parallel to the virtual curved surface.
請求項6に記載された舶用推進装置は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の舶用推進装置において、
前記第2のハブの前端面が、前記仮想曲面よりも曲率半径の大きな凸面形状又は平面であることを特徴としている。
The marine propulsion device described in
The front end surface of the second hub has a convex shape or a plane having a larger radius of curvature than the virtual curved surface.
請求項7に記載された舶用推進装置は、請求項1乃至6の何れか一つに記載の舶用推進装置において、
前記第1のハブの後端面の直径と前記第2のハブの前端面の直径が等しく、前記第1のハブの周面と前記第2のハブの周面が実質的に連続していることを特徴としている。
The marine propulsion device described in
The diameter of the rear end surface of the first hub is equal to the diameter of the front end surface of the second hub, and the peripheral surface of the first hub and the peripheral surface of the second hub are substantially continuous. It is characterized by.
請求項8に記載された舶用推進装置は、請求項1乃至6の何れか一つに記載の舶用推進装置において、
前記第1のハブの後端面の直径よりも前記第2のハブの前端面の直径の方が小さく、所定の操舵角以内の操舵範囲においては、前記第2のハブの前端面が前記第1のハブの後端面よりも外側に突出しないように構成されたことを特徴としている。
The marine propulsion device according to claim 8 is the marine propulsion device according to any one of
The diameter of the front end surface of the second hub is smaller than the diameter of the rear end surface of the first hub, and the front end surface of the second hub is in the first steering range within a predetermined steering angle. It is characterized by not being projected outward from the rear end surface of the hub.
請求項9に記載された舶用推進装置は、請求項1乃至8の何れか一つに記載の舶用推進装置において、
前記ポッド推進装置は、前記第2のプロペラが内部に収納されて前後に開口を有する筒型であって、水流に平行な断面における断面形状が翼型であるダクトを有していることを特徴としている。
A marine propulsion device according to
The pod propulsion device has a cylindrical shape in which the second propeller is housed and has openings in the front and rear, and has a duct having a wing shape in cross section parallel to the water flow. It is said.
請求項1に記載された舶用推進装置によれば、タンデム型二重反転システムの舶用推進装置において、第1のハブと第2のハブの間の空間がほとんどないため、第1のプロペラから発生する自由渦が第1のハブの後方へ集合せず、第1のプロペラからのハブボルテックス発生が抑制され、ハブボルテックスキャビテーションによるエロージョン損傷を低減させることができる。また第1のハブと第2のハブの間の空間がほとんどないため、第1のプロペラの第1のハブの後流領域がなくなり、流れの整流効果も得られる。さらに第2のプロペラの第2のハブの先端に流れが当たって生じていた抵抗を大幅に減少させることができる。
According to the marine propulsion device described in
請求項2に記載された舶用推進装置によれば、請求項1記載の舶用推進装置による効果において、第2のプロペラが旋回する範囲内に第2のハブを納め、第1のハブは第2のハブと所定間隔をおいて対面するように構成することにより、第1のプロペラと第2のプロペラの間隔が最小となり、そのため二重反転効果が最大となり、また配置をもっともコンパクトにすることができる。一方で、ポッド推進装置は360°旋回可能となるよう構成されるため、舵取り時や出入港時の操船性は高い。すなわち、タンデム型二重反転システムの特徴である旋回時や出入港時の操船性と、直進時の高効率な推進性能を両立することができる。
According to the marine propulsion device described in
請求項3に記載された舶用推進装置によれば、第2のハブの前端面を第2のプロペラの旋回範囲よりも前方へ突出させ、第1のハブは第2のハブと所定間隔をおいて対面するように構成することにより、第2のハブの長さが第2のプロペラの旋回範囲よりも長い必要がある等の制約があっても、請求項1又は2に記載の舶用推進装置による効果を達成することができる。
According to the marine propulsion device described in
請求項4に記載された舶用推進装置によれば、第2のハブの前端面を第2のプロペラの旋回範囲よりも後方へ引き込み、第1のハブは第2のプロペラの旋回範囲と所定間隔をおいて対面するように構成することにより、第2のハブの長さが第2のプロペラの旋回範囲よりも短い必要がある等の制約があっても、請求項1又は2に記載の舶用推進装置による効果を達成することができる。
According to the marine vessel propulsion device described in
請求項5に記載された舶用推進装置によれば、第2のハブの前端面が仮想曲面に平行な凸面形状である構造によって、請求項1乃至4の何れか一つに記載の舶用推進装置による効果を達成することができる。
According to the marine propulsion device described in
請求項6に記載された舶用推進装置によれば、第2のハブの前端面が、仮想曲面よりも曲率半径の大きな凸面形状又は平面である構造によって、請求項1乃至4の何れか一つに記載の舶用推進装置による効果を達成することができ、さらに二重反転効果や配置のコンパクトさについて影響を与えずに、第2のハブの形状についての自由度を高くすることができ、加工を容易にすることができる。
According to the marine propulsion device described in
請求項7に記載された舶用推進装置によれば、請求項1乃至6の何れか一つに記載の舶用推進装置の効果において、さらに第1のハブの後端面と第2のハブの前端面の各直径が等しく、両ハブの周面が連続しているので、船舶の直進時には抵抗が少ない。
According to the marine propulsion device described in
請求項8に記載された舶用推進装置によれば、請求項1乃至6の何れか一つに記載の舶用推進装置の効果において、さらに後方にある第2のプロペラの第2のハブの径を、前方にある第1のプロペラの第1のハブの径よりも小さくしたので、直進時は両プロペラの両ハブ間に段差が生じるため、段差のない請求項7の構成よりも抵抗が増えるが、例えば操舵角5°以内の操舵範囲では後方の第2のプロペラの第2のハブの先端が、前方の第1のプロペラの第1のハブより外側へ突出しないため、操舵時の抵抗増加を抑えることができる。
According to the marine propulsion device described in claim 8, in the effect of the marine propulsion device according to any one of
請求項9に記載された舶用推進装置によれば、請求項1乃至8の何れか一つに記載の舶用推進装置の効果において、さらにポッド推進装置のプロペラを筒型のダクト内部に収納したタイプとしたので、第2のプロペラによるダクト内の増速によってダクトの内外に圧力差が生じ、相対的に高い圧力がダクトの外面に加わり、その圧力の前向きの分力によってダクトに推進力が発生するので、ダクトによる推力向上効果が得られる。さらに、省スペースというメリットも得られる。
According to the marine propulsion device described in
1.第1実施形態(図1及び図2)
図1に示す本実施形態の舶用推進装置1は、船体2の船尾3に前方の第1のプロペラ4を配置し、この第1のプロペラ4の後方に、第2のプロペラ6を有するポッド推進装置5を配置し、前記第1及び第2の2つのプロペラ4,6で二重反転プロペラを構成してなるタンデム型の二重反転システムである。
1. First embodiment (FIGS. 1 and 2)
A
図1に示すように、前方のプロペラである第1のプロペラ4は、船体2の内部にある図示しない駆動装置(エンジン又は電動モータ)に連結された駆動軸7に取り付けられている。また、ポッド推進装置5は、船体2の船尾3の底部に設けられた台床8に、垂直な旋回軸20を中心として旋回自在となるように取り付けられて船尾3の下方の空間に突出して設けられたストラット9と、該ストラット9の下端部に取り付けられた筐体であるケーシング10と、ケーシング10の前端部に取り付けられて前方の第1のプロペラ4に対向して配置される後方の第2のプロペラ6を有している。そして船体2の船尾3の内部には、ポッド推進装置5用の図示しない駆動装置(エンジン又は電動モータ)が配置され、駆動軸11及び台床8の上のギアボックス12を介して、さらにストラット9及びケーシング10の内部にある図示しない伝動機構を介して、第2のプロペラ6を第1のプロペラ4と反対方向に駆動できるように構成されている。
As shown in FIG. 1, a
かかる構成によれば、後方のポッド推進装置5はスラスターとして使用するために360°の旋回が可能である。従って舵取り時や出入港時の操船自由度は高く、タンデム型二重反転システムの特長である旋回時や出入港時の操作性が得られる。
According to such a configuration, the rear
図1及び図2に示すように、ポッド推進装置の第2のプロペラ6は、プロペラ軸にプロペラ翼を固定する等のために第2のハブ15を有している。同図中に鎖線で示すように、ポッド推進装置5の旋回軸20を中心として半径rで第2のプロペラ6が旋回する範囲を区画する仮想的な凸面を想定した場合、本例における第2のハブ15の前端面は、この仮想的な凸面に一致した凸周面状となっている。そして、その前方にある第1のプロペラ4も、プロペラ軸にプロペラ翼を固定する等のために第1のハブ16を有しているが、この第1のハブ16の後端面は、第2のハブ15の凸周面状の前端面(すなわち前述した仮想的な凸面)と所定間隔aをおいて対面する凹周面状とされている。すなわち、前方にある第1のハブ16の後端面は、後方の第2のハブ15の前端面との間隔がaとなるように、ボッド推進装置の旋回軸20から半径r+aの円周に沿った形状とされている。このように、第1のハブの後端面の凹面は前述した仮想的な凸面よりも前方にあり、かつ第1のハブの後端面の凹面形状は該仮想的な凸面に対して平行とされている。ここで平行とは、凹凸2つの曲面間の距離が一定であることを意味する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1及び図2中に鎖線で示した仮想的な凸面は、ポッド推進装置5の旋回軸20に直交する水平面内において、当該旋回軸20と、第2のプロペラ6のうち当該旋回軸20から最も遠い位置にある部分とを結ぶ線分の長さをrとした場合に、旋回軸20を中心として半径rで第2のプロペラ6を旋回させた場合に第2のプロペラ6が通過しうる範囲を示している。すなわち、この範囲は、第2のプロペラ6を回転させながらポッド推進装置5を旋回軸20を中心に旋回させた場合に、第2のプロペラ6が通過しうる空間を示しているので、この範囲の外側にある物が、この第2のプロペラ6と接触することはない。
A virtual convex surface indicated by a chain line in FIG. 1 and FIG. 2, in the horizontal plane orthogonal to the
このように、本例によれば、前方の第1のプロペラ4の第1のハブ16と、後方の第2のプロペラ6の第2のハブ15を、ポッド推進装置5の旋回動作に影響が出ない範囲で近接させ、両ハブ16,15の後端面と前端面の形状を微少な寸法aをおいて対面する凹凸形状としたので、前方の第1のハブ16と後方の第2のハブ15は間隔aの隙間を介して接続される形になり、ポッド推進装置5が旋回しても前方の第1のプロペラ4と接触する恐れがなくなるとともに、船舶の直進時においては前方の第1のハブ16の後方の空間はほぼ存在しなくなる。
As described above, according to this example, the
以上説明したように、本例の舶用推進装置1によれば、直進時においては第1のハブ16と第2のハブ15の隙間がほぼなくなるため、第1のプロペラ4からのハブボルテックス発生が抑制され、ハブボルテックスキャビテーションによるエロージョン損傷を低減させることができる。また第1のハブ16の後流領域がなくなるので流れの整流効果も得られる。さらに第2のハブ15の先端に流れが当たって生じていた抵抗を大幅に減少させることができる。従って、前述した両ハブ16,15の隙間の寸法aは、工作上可能な範囲においてできるだけ小さく設定することが好ましい。
As described above, according to the
また、図1及び図2に示すように、本例では、前方にある第1のハブ16の後端面の直径と、後方にある第2のハブ15の前端面の直径が等しいので、ポッド推進装置5の操舵角が0°であり、第1のプロペラ4及び第2のプロペラ6の各プロペラ軸が一致する船舶の直進状態では、第1のハブ16の周面と第2のハブ15の周面は連続しており、抵抗が生じにくい状態となる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, in this example, the diameter of the rear end surface of the
従って、前述したタンデム型二重反転システムの特長である旋回時や出入港時の操作性と共に、直進時の高効率な推進性能も得ることができる。 Therefore, in addition to the operability when turning and entering and leaving the port, which are the features of the tandem type counter-rotating system described above, it is possible to obtain highly efficient propulsion performance when traveling straight.
2.第2実施形態(図3)
図3に示す本実施形態の舶用推進装置は、第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造が第1実施形態と異なるが、その他の構成は第1実施形態と同一であるので、同一部分についての説明は第1実施形態の説明を援用して省略し、第1実施形態と異なる第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造を中心として説明する。
2. Second Embodiment (FIG. 3)
The marine propulsion device of the present embodiment shown in FIG. 3 is different from the first embodiment in the shape and structure of the
図3に示すように、本例における第2のハブ15の前端面は、旋回軸20を中心とした第2のプロペラ6による前述した仮想的な凸面、すなわち図中鎖線で示す半径rの円よりも前方に突出した凸面とされており、旋回軸20を中心とした半径r+lの円に沿って旋回する。そして、第1のプロペラ4の第1のハブ16の後端面は、第2のハブ15の前端面である前記凸面と、所定の間隔bをおいて対面する凹面となっている。
As shown in FIG. 3, the front end surface of the
本例によれば、第2のハブ15の前端面を第2のプロペラ6の旋回範囲よりも前方へ突出させ、第1のハブ16は第2のハブ15と所定間隔bをおいて対面するように構成することにより、第2のハブ15の長さを第2のプロペラ6の旋回範囲よりも長く設定する必要がある場合であっても、第1実施形態と同様の効果を達成することができる。
According to this example, the front end surface of the
3.第3実施形態(図4)
図4に示す本実施形態の舶用推進装置は、第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造が第1実施形態と異なるが、その他の構成は第1実施形態と同一であるので、同一部分についての説明は第1実施形態の説明を援用して省略し、第1実施形態と異なる第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造を中心として説明する。
3. Third embodiment (FIG. 4)
The marine propulsion device of the present embodiment shown in FIG. 4 differs from the first embodiment in the shape and structure of the
図4に示すように、本例における第2のハブ15の前端面は、旋回軸20を中心とした第2のプロペラ6による前述した仮想的な凸面、すなわち図中鎖線で示す半径rの円よりも後方に引っ込んだ凸面とされており、旋回軸20を中心とした半径r−lの円に沿って旋回する。そして、第1のプロペラ4の第1のハブ16の後端面は、第2のプロペラ6による前述した仮想的な凸面と、所定の間隔cをおいて対面する凹面となっている。
As shown in FIG. 4, the front end surface of the
本例によれば、第2のハブ15の前端面を第2のプロペラ6の旋回範囲よりも後方へ引き込み、第1のハブ16は第2のプロペラ6の旋回範囲と所定間隔cをおいて対面するように構成することにより、第2のハブ15の長さが第2のプロペラ6の旋回範囲よりも短く設定する必要がある場合であっても、第1実施形態と同様の効果を達成することができる。
According to this example, the front end surface of the
4.第4実施形態(図5)
図5に示す本実施形態の舶用推進装置は、第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造が第1実施形態と異なるが、その他の構成は第1実施形態と同一であるので、同一部分についての説明は第1実施形態の説明を援用して省略し、第1実施形態と異なる第2のプロペラ6及び第2のハブ15の形状乃至構造を中心として説明する。
4). Fourth embodiment (FIG. 5)
The marine propulsion device of the present embodiment shown in FIG. 5 is different from the first embodiment in the shape and structure of the
図5に示すように、本例における第2のハブ15の前端面は、第2のプロペラ6による前述した仮想的な凸面、すなわち図中鎖線で示す半径rの円から突出しない平面であることを特徴としている。また、図示はしないが、本例における第2のハブ15の前端面は、前述した仮想的な凸面よりも曲率半径の大きな凸面形状であってもよい。
As shown in FIG. 5, the front end surface of the
本例によれば、第2のハブ15の前端面が、前述した仮想的な凸面よりも曲率半径の大きな凸面形状又は平面である構造であるため、二重反転効果や配置のコンパクトさについて影響を与えずに、第2のハブ15の形状についての自由度を高くすることができ、加工を容易にすることができる。
According to this example, since the front end surface of the
5.第5実施形態(図6)
本発明に係るタンデム型二重反転システムの舶用推進装置は、図6に示すようにダクト付きのものとすることも可能であり、舵部をなくして推進装置をコンパクトにすることができる。本実施形態において、第1実施形態と共通する部分については、図6に図1乃至図2と同様の参照符号を付し、第1実施形態における説明を援用する。
5. Fifth embodiment (FIG. 6)
The marine propulsion device of the tandem type counter-rotating system according to the present invention can be provided with a duct as shown in FIG. 6, and the propulsion device can be made compact by eliminating the rudder portion. In this embodiment, about the part which is common in 1st Embodiment, the same referential mark as FIG. 1 thru | or FIG. 2 is attached | subjected to FIG. 6, and description in 1st Embodiment is used.
本実施形態の舶用推進装置1’では、前記ポッド推進装置5’に第2のプロペラ6を収納するダクト30が設けられている。このダクト30は、前後に開口を有し、第2のプロペラ6が内部に収納された筒型であって、水流に平行な断面Sにおける断面形状が翼型とされている。直進時には、第2のプロペラ6によるダクト30内の増速によってダクト30の内外に圧力差が生じ、ダクト30の外面に加わる相対的に高い圧力に起因する前向きの分力によってダクト30に推進力を発生させる。また、旋回時には、ダクト30が第1のプロペラ4からの水流を受けることで舵としての機能を発揮し、またポッド推進装置5’自体の推力を併せて利用することで舵効果をさらに向上させるようになっている。
In the
第1実施形態で説明したように、ポッド推進装置5’は、ストラット9と共に垂直な旋回軸20を中心としていずれの方向についても360度旋回可能であり、所望の回転角度で固定することもできるので、ダクト30内の第2のプロペラ6はダクト30によって整流された流れの中で安定したプロペラ回転ができる。
As described in the first embodiment, the
本例の場合は、後方プロペラ6よりもダクト30の方が径が大きいため、スラスターとして使用するためには、ボッド推進装置5’の旋回軸20からダクト30の先端部までの距離rを半径とする鎖線で示した円周上まで後方の第2のプロペラ6の第2のハブ15を前方へ延長し、前方の第1のプロペラ4の第1のハブ16は、後方の第2のハブ15との間隔がaとなるように、ポッド推進装置5’の旋回中心から半径r+aの円周上まで後方へ延長したような構造とする。この場合も、第1実施形態と同様、間隔aは工作上可能な範囲で小さくするのが望ましい。
In the case of this example, since the diameter of the
6.第6実施形態(図7)
図1乃至図6にそれぞれ示した第1乃至第5実施形態では、前後の第1及び第2のハブ16,15の各端面の径が一致しており、少なくとも直進時には両ハブの各周面が軸方向に沿って連続した面となるような構成となっているが、舵を多用する船舶に対しては、図7(a)に示す本例のように、後方の第2のプロペラ6の第2のハブ15の径を、前方の第1のプロペラ4の第1のハブ16の径よりも小さくした構成とすることで、通常航行で必要な例えば操舵角5°の操舵範囲での抵抗を可及的に減少させることが可能となる。図7(b)は上面から見た操舵角5°の状態を示すが、前方の第1のプロペラ4の第1のハブ16の径内に、後方の第2のプロペラ6の第2のハブ15が収まるようになっている。
6). Sixth embodiment (FIG. 7)
In the first to fifth embodiments shown in FIG. 1 to FIG. 6, the diameters of the front and rear end faces of the first and
すなわち、直進比率が低く舵を多用する船舶については、本例のような構成とすれば、直進時には両プロペラ4,6のハブ16,15間に段差が生じるために第1乃至第5実施形態の構成よりも抵抗が増える可能性はあるが、例えば操舵角5°以内の操舵範囲では、後方の第2のハブ15の先端が前方の第1のハブ16より外側へ突出せず、後方の第2のハブ15の先端に水流が直接当って抵抗を生じることがないので、操舵時の抵抗増加を抑えることができる。このように直進比率が低く舵を多用する船舶については、本例の構成の方が運航期間全体での効率は良くなる可能性がある。
That is, for a ship that has a low straight travel ratio and uses a lot of rudder, if it is configured as in this example, a step is generated between the
1,1’…舶用推進装置
2…船体
3…船尾
4…第1のプロペラ
5,5’…ポッド推進装置
6…第2のプロペラ
15…第2のハブ
16…第1のハブ
20…旋回軸
30…ダクト
S…ダクトの断面
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