JPS625834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶の推進性能を向上させるための
装置に関する。

第１，２図は通常の１軸１舵船の船尾部分を示
すものであり、第３，４図は、第１，２図の船に
おいて、プロペラの前方に数個のフインを取りつ
け、プロペラに流入する流れにプロペラの回転と
逆方向の回転流を与えて、これによりプロペラ後
方の回転流を打消し、推進効率の向上をはかるよ
うにした、従来の船舶推進性能向上装置を示すも
のであつて、上記フインは一般にリアクシヨンフ
インと呼ばれている。

第５，６図は上記リアクシヨンフインの外側に
リングを付してリアクシヨンフインの強度を高め
た場合を示し、第７，８図は同様のリアクシヨン
フインをプロペラ後方の舵に取付け、プロペラ後
方に生じる回転流をなくして、推進効率の向上を
はかつた場合を示し、第９図、１０図はリアクシ
ヨンの断面形状と、これによつて水流の方向の変
化する様子を示している。

なお、第１，３，５，７図は船尾部分を示す船
体側面図、第２図は第１図の−断面図、第４
図は第３図の−断面図、第６図は第５図の
−断面図、第８図は第７図の−断面図、第
９図は第４図の−断面図、第１０図は第８図
のＸ−Ｘ断面図であり、図中の附号１は船体、１
ａは船底、１ｂは船体断面、２は船体断面形状の
線図、３はプロペラ、３ａはプロペラボス、４は
舵、４ａは舵の断面、５は上部舵支持部材、６は
舵柄、７はシユーピース、７ａはシユーピースの
断面、８はプロペラキヤツプ、９はプロペラ軸、
９ａはプロペラ軸の断面、１０は船尾ボツシン
グ、１０ａは船尾ボツシングの断面、１１ａは上
部スターンフレーム、１１ｂは下部スターンフレ
ーム、１２は満載喫水線、１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈは
プロペラ前方に付けられたリアクシヨンフイン、
１３b′はリアクシヨンフインの断面形状、１４は
リング、１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｆ，１５
ｇ，１５ｈはプロペラ後方に付けられたリアクシ
ヨンフイン、１５b′はリアクシヨンフインの断面
形状、１６は舵表面にリアクシヨンフインを取付
けるためのふくらみ、１８はリアククシヨンフイ
ンに流入する水流、１９はリアクシヨンフインよ
り流出する水流を示している。

船舶推進性能向上装置としての上述のリアクシ
ヨンフイン装置は、第１図および第２図に示す通
常の１軸１舵船において、プロペラの前方又は後
方のいずれかに複数個のフインを設けることによ
り、プロペラの後方に流出して損失となつている
回転流をなくして推進効率を向上させるものであ
る。

第３，４図はプロペラ３の前方に８個のリアク
シヨンフイン１３ａ〜１３ｈを設けた場合を示し
ており、それぞれのリアクシヨンフイン１３ａ〜
１３ｈは、一端を船尾ボツシグ１０に固着され、
他端は自由な片持状に構成されている。

これらのリアクシヨンフイン１３ａ〜１３ｈの
断面形状は、プロペラの回転方向によつて異なる
が、プロペラが右回りの場合の断面形状１３b′は
第９図に示すようになつており、リアクシヨンフ
イン１３ｂの存在によつて、これに流入する水流
１８はθ_１だけ方向を変えた水流１９となつて流
出する。

このようにプロペラの前方には８個のリアクシ
ヨンフイン１３ａ〜１３ｈが放射状に設けられて
いるため、プロペラに流入する水流はプロペラ３
の回転方向と逆の方向の回転を持つことになる。

したがつて、この水流の回転の大きさを適当に
選ぶことによつて、この水流の回転をプロペラの
作用によつて生じる回転流と同じ大きさでかつ逆
向きのものとすることができ、この結果プロペラ
後方に回転が残らないようにすることができる。

このようにしてプロペラ後方に流出していた回
転エネルギを回収することにより、推進効率が向
上する。

なお、リアクシヨンフイン１３ａ〜１３ｈの数
は回転流を作る上からは多いほど良いが、フイン
数が多くなるに従つてフインの抵抗も増加するの
で、あまり数を増すことは実用的でない。またフ
インを船尾ボツシング１０へ取付けることも、フ
インの数が増加すると難かしくなる。

したがつて、最小４個、最大10個程度のリアク
シヨンフインを使用するのが普通で、６個または
８個とするのが最も普通である。

第３，４図はリアクシヨンフイン１３ａ〜１３
ｈを片持状に船尾ボツシング１０に固着したもの
で、このような片持状に構成した部材は、根本に
おいて最も応力が高くなるため、リアクシヨンフ
インの構造も先端で最も薄く根本で最も厚く構成
される。このためリアクシヨンフインの根本近く
では互いにフインが接近するため、水流が流れ難
くなり、この結果リアクシヨンフインの抵抗が増
大する。またそれぞれのリアクシヨンフインに振
動が生じやすく、これを防ぐためにはリアクシヨ
ンフインの構造を著しく強固なものとする必要が
あり、このためにはリアクシヨンフインをさらに
厚くしなければならず、これがリアクシヨンフイ
ンの抵抗を増加させてしまうという欠点がある。

また工作上からも、リアクシヨンフイン１３ａ
〜１３ｈをそれぞれ船尾ボツシング１０に固着す
るには多くの作業を必要とする。

第５，６図は、上記の片持状に構成されたリア
クシヨンフイン１３ａ〜１３ｈの構造上の欠点を
補うために、リアクシヨンフイン１３ａ〜１３ｈ
の外側にリング１４を設け、リアクシヨンフイン
の外端をこれに固着したものである。このように
構成することによつて、リアクシヨンフインの片
持状の構造は解消し、またリアクシヨンフインの
固有振動数を増加させて、振動の発生をさけるこ
とが可能となるが、リアクシヨンフイン１３ａ〜
１３ｈにリング１４の抵抗が加わるから、推進効
率向上の上からは得策とはいえず、またリアクシ
ヨンフイン１３ａ〜１３ｈと船尾ボツシング１０
との固着部における水流の状況はほとんど改善さ
れない。

リアクシヨンフインの根本の応力は、リング１
４を直接船体から支えることによつて多少軽減さ
れるが、その構造はやはり根本において最も厚
く、先端で最も薄く構成されるのが普通で、リン
グ１４が船体に強固に支持されている場合でも、
リアクシヨンフインの厚さを根本から先端まで一
様にするのが限度である。

なお、場合によつては上下方向のリアクシヨン
フイン１３ａ，１３ｅを省略し、上部および下部
のスターンフレーム１１ａ，１１ｂそのまゝとし
ていることもある。

第７，８図は、プロペラ３の後方の舵４の表面
にリアクシヨンフイン１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，
１５ｆ，１５ｇ，１５ｈを取付けたもので、プロ
ペラ３の作用によつて発生する回転流を、これら
のリアクシヨンフイン１５ｂ〜１５ｄ，１５ｆ〜
１５ｈにより解消して、その回転エネルギーを回
収するものである。

本例では、上下方向のリアクシヨンフインはな
く、舵４で代用されている。そしてリアクシヨン
フイン１５ｂ〜１５ｄ，１５ｆ〜１５ｈは片持状
に構成されているため、根本において応力が最も
高くなる。このためリアクシヨンフインの構造も
先端で最も薄く、根本で最も厚く構成される。舵
表面のふくらみ１６は、リアクシヨンフイン１５
ｂ〜１５ｄ，１５ｆ，１５ｈが舵４に取付けやす
いように設けられている。

しかし、舵にこのようなリアクシヨンフイン１
５ｂ〜１５ｄ，１５ｆ〜１５ｈを設けると、リア
クシヨンフインに作用する種々の力はすべてその
まゝ舵に伝達されるため、舵を支持する軸受や支
持部材にこれらの力が加わることになり、その構
造を強固にする必要が生じ、またこれらに損傷を
生じる可能性が大きくなるなどの欠点がある。

さらに、操舵に伴つてリアクシヨンフイン１５
ｂ〜１５ｄ，１５ｆ〜１５ｈとプロペラ３との相
互位置が変わるため、必ずしも期待通りの効果を
発揮し得ない欠点がある。

なお、リアクシヨンフインの断面形状は、プロ
ペラの回転方向によつて異なるが、プロペラ３が
右回りの場合の断面形状１５b′は第１０図に示す
ようになつており、プロペラ後流１８は、リアク
シヨンフイン１５ｂの存在により、θ_２だけ方向
を変えた水流１９となつて流出する。

本発明は、従来のリアクシヨンフインが船尾ボ
ツシングに固着される所に構造上の難点を有し
て、工作を難かしくし、さらにこの附近でリアク
シヨンフインが相互に密に存在することにより、
水流をさまたげている点に鑑みて、フインの取付
け構造を工夫することにより、工作の簡易化と、
水流の円滑な流れをはかるようにした船舶推進性
能向上装置を提供することを目的とする。

このため本発明の船舶推進性能向上装置は、船
舶のプロペラの前方又は後方において、該プロペ
ラの直径より小さい直径を持つリングを船体に固
着するとゝもに、該リングの内側および外側に複
数個のフインをそれぞれ片持ち梁的に半径方向に
突設し、かつ上記フインを水流に対し迎角を有す
るように配設したことを特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、第１１，１２図は第１実施例を示し、第
１３，１４図は第２実施例を示し、第１１図、第
１３図は船尾部分を示す船体側面図、第１２図は
第１１図のXII−XII断面図、第１４図は第１３図の
−断面図である。

また第１１〜１４図における符号のうち、既述
の符号と同じものは同様の部分を示しており、ま
た符号３a′はプロペラボスの断面、１３a′，１３
b′，１３c′，１３d′，１３e′，１３f′，１３g′，
１
３h′はそれぞれプロペラ前方のリング１４の外面
に突設されたリアクシヨンフイン、１５a′，１５
b′，１５c′，１５d′，１５e′，１５f′，１５g′，
１
５h′はそれぞれプロペラ後方のリング１４の外面
に突設されたリアクシヨンフイン、１５a″はリア
クシヨンフイン１５a′の断面を示している。

まず、本発明の第１実施例について説明する
と、第１１，１２図に示すように、本実施例では
リアクシヨンフインがリング１４の内面、外面に
それぞれ８枚設けられており、リアクシヨンフイ
ンの数は通常４ないし10枚程度が採用されている
ので、その数の選択は在来技術の場合と同一であ
る。

これらのリアクシヨンフイン１３ａ〜１３ｈ；
１３a′〜１３h′はプロペラ３の前方に設けられペ
ロペラ３よりも小さい直径のリング１４の内外両
面にそれぞれ放射状かつ片持状に設けられ、リン
グ１４の外面の上部の上下方向リアクシヨンフイ
ン１３a′およびリング１４は上部スターンフレー
ム１１ａと、下部の上下方向リアクシヨンフイン
１３e′およびリング１４は下部スターンフレーム
１１ｂとそれぞれ固着することによつて主船体１
に取付けられている。場合によつては上記に加え
てリング１４内面の上下方向リアクシヨンフイン
１３ａ，１３ｅもそれぞれスターンフレーム１１
ａ，１１ｂに固着される。

リング１４の内面に設けたリアクシヨンフイン
１３ａ〜１３ｈは船尾ボツシング１０には固着さ
れず片持状に形成され、またリング１４の外面に
設けたリアクシヨンフイン１３a′〜１３h′も、上
下方向のリアクシヨンフイン１３a′，１３e′を除
き、片持状に構成されている。また、それぞれの
リアクシヨンフインの長さも、リング１４の外面
の上下方向リアクシヨンフイン１３a′，１３e′を
除き、在来技術のリアクシヨンフインの1/2以下
に減少できるから、強度上著しく有利になり片持
状に構成されているにもかゝわらず、厚みを著し
く減少することができる。

上記のようにリング１４の内外面に設けたリア
クシヨンフイン１３ａ〜１３ｈ；１３a′〜１３
h′の長さおよび厚みを、リング１４の外面の上下
方向リアクシヨンフイン１３a′，１３e′を除き、
在来技術に比べて大幅に小さくすることができる
ので、その抵抗を小さくすることができ、これに
よつて本推進性能向上装置の効果を在来技術より
も向上させることができる。

また、リアクシヨンフイン１３ａ〜１３ｈ；１
３a′〜１３h′およびリング１４は一体で構成さ
れ、かつリング内面に設けられたリアクシヨンフ
イン１３ａ〜１３ｈの内端は船尾ボツシング１０
に固着していないため、主船体１への取付けは容
易で、船尾ボツシング１０の構造も在来技術に比
べて著しく簡単にすることができるばかりでなく
従来のもののようにプロペラ翼根付近の流れを妨
げることもない。

第１３，１４図に示す本発明の第２実施例では
リアクシヨンフインをプロペラ３の後方でかつ舵
４の前方に取付けたもので、第１実施例と同じく
プロペラ３よりも小さい直径のリング１４の内外
面にそれぞれ放射状かつ片持状にそれぞれ８枚の
リアクシヨンフイン１５ａ〜１５ｈ；１５a′〜１
５h′を設けている。リアクシヨンフイン１５ａ〜
１５ｈ；１５a′〜１５h′のリング１４の内外面へ
の取付枚数と水流に対する迎角の選定はプロペラ
の後方にリアクシヨンフインを取付けた在来技術
と同一に行なう。

これらのリアクシヨンフイン１５ａ〜１５ｈ；
１５a′〜１５h′とリング１４は一体に構成され、
リング１４外面に設けたリアクシヨンフイン１５
a′，１５e′を介して、上部は船体１および上部舵
支持部材５に、下部はシユーピース７にそれぞれ
固着されている。

リング１４の内外面に設けられたリアクシヨン
フイン１５ａ〜１５ｈ；１５a′〜１５h′の長さ
は、上下方向のリアクシヨンフイン１５a′，１５
e′を除き、在来技術のリアクシヨンフインの1/2
以下に減少できるから強度上著しく有利になり、
片持状に構成されているにもかゝわらず厚みを著
しく減少することができる。

リング１４内面に設けられたリアクシヨンフイ
ン１５ａ〜１５ｈの内端はプロペラ３のボツシン
グ３ａの半径よりも外側にある。

本実施例では上下方向のリアクシヨンフイン１
５ａ〜１５ｅ；１５a′〜１５e′と舵４とは重なつ
た形になつているが、舵４は上下方向リアクシヨ
ン１５ａ，１５ｅ，１５a′，１５e′と同様の作用
を持つているので、リング１４を支持する作用を
持つ外面の上下方向リアクシヨンフイン１５a′，
１５e′を除き、内面の上下方向リアクシヨンフイ
ン１５ａ，１５ｅは省略してもさしつかえない。

このような構造によれば、在来技術のように舵
４にリアクシヨンフインを取付ける必要がなくな
るまで、舵の構造や舵を保持する軸や軸受などの
構造が簡単になり、またリアクシヨンフイン１５
ａ〜１５ｈ；１５a′〜１５h′とリング１４とは一
体に構成され、そのまゝ船体に取付けることがで
きるので工作が簡単、容易である。

また、リング１４の内外面に設けたリアクシヨ
ンフイン１５ａ〜１５ｈ；１５a′〜１５h′の長さ
および厚みを、リング１４の外面の上下方向リア
クシヨンフイン１５a′，１５e′を除き、在来技術
に比べて大幅に小さくすることができるので、そ
の抵抗も小さくすることができ、これによつて本
推進性能向上装置の効果を在来技術よりも向上さ
せることができる。

さらに本実施例ではプロペラ３の中心附近には
リアクシヨンフイン１５ａ〜１５ｈが存在しない
ので、従来のものゝようにプロペラ翼根附近の流
れを妨げず、プロペラキヤツプ８の着脱や、プロ
ペラ軸９後端に螺合するプロペラ取付用ナツト
（図示せず）の着脱も容易に行なうことができ、
プロペラ軸９を船体内部に引抜くことによつてプ
ロペラ３の取外しも可能である。

また、本装置は、舵４を介することなく、直接
船体に固着されているので、舵４の操舵とは関係
なく、常にその推進性能向上効果を発揮すること
ができる。

上記２実施例によれば、リングをプロペラの前
方又は後方に配設し、このリングの直径をプロペ
ラ円のそれよりも小さくし、リングの内外面に半
径方向のリアクシヨンフインをそれぞれ片持梁的
に突設したことにより、下記の効果が奏せられ
る。

(1) リアクシヨンフインの長さを従来のそれの1/
２以下にすることができる。

(2) リアクシヨンフインを、片持梁的支持にも
かゝわらず、厚みを著減することができる。

(3) 船尾ボツシングの構造も従来のそれに比べて
簡単となり、プロペラ翼根付近の水流を妨げる
ことがなくなる。

(4) 上記(1)〜(3)の相乗効果として、リアクシヨン
フインの小型較量化、コスト低減、水抵抗の減
少及び推進性能の向上を図ることができる。

要するに、本発明によれば、船舶のプロペラの
前方又は後方において、該プロペラの直径より小
さい直径を持つリングを船体に固着するとゝも
に、該リングの内側および外側に複数個のフイン
をそれぞれ片持ち梁的に半径方向に突設し、かつ
上記フインを水流に対し迎角を有するように配設
したことにより、従来の工作上の問題点や、機能
上の問題点をすべて解消させて、コストの低減を
図りながら、船舶の推進性能を大巾に向上する船
舶推進性能向上装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、２図は通常の１軸１舵船の船尾部を示
すもので、第１図はその側面図、第２図は第１図
の−線に沿う横断面図であり、第３，４図は
従来の船舶推進性能向上装置を示すもので、第３
図はその側面図、第４図は第３図の−線に沿
う横断面図であり、第５，６図は従来の船舶推進
性能向上装置の他例を示すもので、第５図はその
側面図、第６図は第５図の−線に沿う横断面
図であり、第７，８図は従来の船舶推進性能向上
装置のさらに他の例を示すもので、第７図はその
側面図、第８図は第７図の−線に沿う横断面
図であり、第９図は第４図の−線に沿う断面
図、第１０図は第８図の−線に沿う断面図で
あり、第１１，１２図は本発明の第１実施例とし
ての船舶推進性能向上装置を示すもので、第１１
図はその側面図、第１２図は第１１図のXII−XII線
に沿う横断面図であり、第１３，１４図は本発明
の第２実施例としての船舶推進性能向上装置を示
すもので、第１３図はその側面図、第１４図は第
１３図の−線に沿う横断面図である。 １……船体、１ａ……船底、１ｂ……船体断
面、３……プロペラ、３ａ……プロペラボス、３
a′……プロペラボスの断面、４……舵、５……上
部舵支持部材、６……舵柄、７……シユーピー
ス、７ａ……シユーピースの断面、８……プロペ
ラキヤツプ、９……プロペラ軸、９ａ……プロペ
ラ軸の断面、１０……船尾ボツシング、１０ａ…
…船尾ボツシングの断面、１１ａ……上部スター
ンフレーム、１１ｂ……下部スターンフレーム、
１２……満載喫水線、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ；１３
a′，１３b′，１３c′，１３d′，１３e′，１３f′，
１
３g′，１３h′……プロペラ前方のリアクシヨンフ
イン、１４……リング、１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ；
１５a′，１５b′，１５c′，１５d′，１５e′，１５
f′，１５g′，１５h′……プロペラ後方のリアクシ
ヨンフイン、１５a″……リアクシヨンフイン１５
a′の断面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 船舶のプロペラの前方又は後方において、該
   プロペラの直径より小さい直径を持つリングを船
   体に固着するとゝもに、該リングの内側および外
   側に複数個のフインを半径方向にそれぞれ片持ち
   梁的に突設し、かつ上記フインを水流に対し迎角
   を有するように配設したことを特徴とする船舶推
   進性能向上装置。