JP2009120171A - 船舶用高性能舵 - Google Patents

Abstract

【課題】良い運動特性が可動部品なしの特に剛性舵ブレードにより達成され得て、同時に高応力、特に曲げモーメントを受けて、非常に大きい船のために使用され得る高性能舵を提供する。
【解決手段】舵ブレード１０の輪郭は舵１００の長手方向に先縁から中央領域１４まで第一フランク角度により広げられ、中央領域から後方領域１６まで第二フランク角度により先細になり、魚尾を構成することにより後方領域から後縁１８まで再び広がる。さらに、舵トランクが舵ポストを受ける中央内部長手方向孔を備える片持ち梁として、舵ブレードに貫通して構成され、舵ポストを支持する軸受が舵トランクの内部長手方向孔の自由端の領域に配置されていて、その軸受がその自由端により舵ブレードの窪み、テーパなどに貫通し、舵ポストの端領域が舵トランクの外に案内されて舵ブレードと連結されていて、舵ブレードと舵トランクの間に支持が設けられていない。
【選択図】図４ａ

Description

この発明は、完全に釣り合った舵或いは完全すき形舵として構成され、舵ブレード、舵トランクと舵ポストを有し、その舵ブレードが先縁と後縁から成る船舶用高性能舵に関する。

この種の舵は先行技術から知られている。船に据え付けられるときに、舵は通常には船の動きの方向に関して船の船体に設けられたプロペラの後部に配置されていて、それにより舵ブレードの先縁がプロペラに向けられていて、後縁がプロペラから反対に向けられている。据え付けた時には、先縁と後縁が通常には実質的に縦方向に配向されている。

高性能舵は更に「高引上げ舵」として知られ、高動的引上げを発生させ、それで特に良好な舵効果を有する舵である。特に１．４或いはそれより高いＫ₂-係数を有する舵は高性能舵であると考えられている。このＫ₂-係数の割合は特に輪郭の形態に依存する。Ｋ₂-係数は次の式による舵動力を決定するために使用される要因である：
Ｃ_R ＝１３２・Ａ・ｖ² ・Ｋ₁ ・Ｋ₂ ・Ｋ₃ ・Ｋ_t ［Ｎ］
ｖ ＝ 速度
Ｋ₁ ＝ 舵表面の側面比に依存する係数
Ｋ₂ ＝ 舵輪郭のタイプに依存する係数
Ｋ₃ ＝ 舵配列に依存する係数
Ｋ_t ＝ 推力負荷要因に依存する係数

この発明の目的のために、「剛性舵」という用語は単一剛性体から成り、例えば作動可能なフィンなどのような作動可能或いは可動な部品を有しない舵ブレードを意味すると理解されるべきである。
国際出願公開第２００５／１１３３３２号明細書 特開昭５８−３０８９６号公報 特開２０００−５３０９３号公報 特開２００６−２９８２１８号公報 ドイツ特許出願公開第２３０３２９９号明細書

この発明の課題は、良い運動性が可動部品なしの特に剛性舵ブレードにより達成され得て、同時に高応力、特に曲げモーメントを受けて、それで非常に大きい船のために使用され得る冒頭に記述されたタイプの高性能舵を提供することである。

この課題は、請求項１に指示された特徴事項を備える高性能舵により達成される。

従って、導入部に記述されたタイプの高性能舵は、横断面図において舵ブレード輪郭を有し、この舵ブレード輪郭は好ましくは丸く構成された先縁から舵長手方向に舵形状の最大幅点を構成する中央領域まで第一フランク角度により広げられて、中央領域から舵形状の最狭点を構成する後方領域まで第二フランク角度により先細になり、後方領域から好ましくは直線に構成された後縁まで特に魚尾として再び広がる。さらに、舵の舵トランクは舵ポストを受ける中央内部長手方向孔をもつ片持ち梁として設けられていて、舵ブレードに貫通して構成され、その舵ブレードの軸受が舵ポストを支持する舵トランクの内部長手方向孔に配置されていて、軸受がその自由端により舵ポストの窪み、テーパなどに貫通し、舵ポストが端領域により舵トランクの外に案内されてこの端領域により舵ブレードと連結されていて、舵ブレードと舵トランクの間に支持が設けられていなく、舵ポストを舵トランクに支持する内部軸受が舵トランクの自由端の領域に配置されている。従って、この発明は特に構成された舵輪郭と特殊舵軸受配列との共働作用から成立つ。

特に構成された舵輪郭により、高性能舵の流れ特性と運動特性が大きく改良される。第一に、好ましく丸く構成された前方先縁は、すべての舵位置或いは角度の先縁の良好な流れ特性があることを保証する。後方領域から好ましく直線に構成された後方後縁までの魚尾タイプ延長部により且つこの領域の広げることにより、流れがさらにこの領域で加速され、引上げがさらに舵の後方領域にて増加される。全体的には、輪郭の特殊構成により、横流れの減少による方向安定性並びに船制御特性は著しく改良される。この発明の舵により、右舷や左舷側へそれぞれ７０°にまでの舵角度が可能である。直線構成の外に、後縁が凸状に或いは複数の凸状に、例えば双凸状に構成され得る。

この舵輪郭の特殊軸受配列により、舵トランクが舵ブレードに貫通し、舵ポストが軸受によって舵ブレードのテーパなどに舵トランクの端領域に位置されるという利点を生じる。舵ブレードのそれ以上の軸受が舵トランクの外壁面には必要でない。それで、ネック軸受と呼ばれた下主軸受は舵の引上げ中心の付近に位置され得て、従来の軸受配列の場合の如く、舵ブレード上に配置されていない。舵ブレードに作用する応力と曲げモーメントはそれで著しく減少される。特に、従来の舵に比べて、舵ポストが舵トランク内の舵ブレードに導入された下領域に支持されているから、曲げモーメントが或いはほんの僅かな曲げモーメントしか舵ポストに作用しない。これによって舵ポストがその周囲並びに舵ブレード自体の幅に関して従来の高性能舵より小さい寸法を有し得る。従って、この発明の高性能舵の舵構造は、非常に大きい船のために、即ち非常に大きい寸法により可能である。さらに、生産費はそれで僅かな材料しか使用されないので、従来の舵に比較して減少される。舵が輪郭形状により舵ブレードに作用する増加引上げ力を有するので、舵舵ブレードが他の輪郭をもつ舵の場合より幾らか厚く或いは幅広く寸法されなけねばなれない、そして舵が舵幅の減少により減少される比較的高い抗力を有するから、舵幅の減少はこの発明の輪郭をもつ舵の特に有益である。それ故に、そのような輪郭舵の使用はこの発明の軸受配列なしの大きな船に不可能である。

この発明の他の有益な構成は補助請求項に特徴付けられている。

発明の好ましい実施例によると、発明による舵は船に設けられ且つ駆動可能なプロペラスピンドルに配置されたプロペラから成る船に設けられている。さらに、舵ポストと舵ブレードとの連結がプロペラスピンドル中間上に配置されている。この際にプロペラスピンドルを交換するために、舵ポストと舵ブレードとの連結がプロペラスピンドル中間上に位置されていて、舵ポストが特にプレスばめによってその端領域で舵ポストと連結されているから、舵ポストが舵ブレードを取り外した後に舵トランクから取り除かれる必要がないことが有益である。

さらに、舵輪郭を対称的に構成するのに適するので、右舷側並びに左舷側において同じ引上げ条件が存在する。そのような実施例は船のコース維持特性のために有益である。

別の好ましい実施例では、据え付けたときに、通常には船プロペラから離れて向けられる後縁が互いに横方向に片寄って配置される二つの重なった後縁を有する。後縁部分が重なって配置されることは、通常に一部分が他方の上に配置される舵ブレードの据付け状態に関係する。一般的に話すと、両後縁部分が互いに隣接して配置されている。好ましくは、後縁部分は、舵が据え付けられるときに、実質的に水平に延びている分離線或いは分離平面により分離される。片寄り配列により、一方の後縁部分が左舷側或いは右舷側に片寄っていて、他方の後縁部分が右舷側或いは左舷側に片寄っている。それで、片寄り面は両後縁部分が互いに隣接している領域において各後縁にそれぞれに形成されていて、この片寄り面が通常には他方の後縁部分上にそれぞれ横方向に突き出す。この実施例の構成は、一つの片寄り面へ延びている二つの後縁部分間の遷移領域の各側面に（９０°）縁を生じる。別の（９０°）縁が片寄り面の内面に形成されている。

別の実施例では、二つの片寄り後縁部分間の連続遷移を構成する遷移領域が二つの後縁部分間に設けられ得るので、片寄り面或いは縁などが形成されていない。後縁部分の片寄り或いはねじれ配列により、これら部分はそれ自体をプロペラにより発生された旋回に適用するので、エネルギ回復が達成でき、一定動力出力により燃料消費の減少を生じる。

この実施例の特に好ましくは、後縁部分は横断面図において長手方向に分割された半分の魚尾の形状に構成されている。この際に一方の後縁部分の魚尾の先端が左舷側に突き出し、他方の後縁部分が右舷側に突き出す。換言すると、両魚尾部分が舵輪郭に天平面図で鏡逆に配置されている。特に高エネルギ回復がそのような構成によって達成され得る。

出願人の試行は、第一フランク角度が５°から２５°まで、好ましくは１０°から２０°まで、特に好ましくは１２°から１６°までであるならば、特に有益であることを示した。この構成は舵の引上げに積極的に影響する舵ブレードの特に流れ線輪郭を生じる。従来の舵では、第一フランク角度は、舵ブレード体が特に大きな船用の発生した負荷を吸収できるために幅広くしなければならないので、この発明の角度より著しく大きい。発明による高性能舵の構成により、そのような幅広い実施例は必要なく、薄い舵ブレードに生じる小さいフランク角度が使用され得る。

別の好ましい実施例によると、第二フランク角度が５°から１７°まで、好ましくは８°から１３°まで、特に好ましくは１１°である。第一フランク角度と同様な方法では、この発明の第二フランク角度が同様に先行技術から知られた従来の比較できる舵より平らに、或いは小さくされる。

好ましくは、後縁の幅対中央領域の幅の幅比が０．３から０．５まで、好ましくは０．３５から０．４５まで、特に好ましくは０．３８から０．４３までである。中央領域は舵輪郭の最大幅或いは最大厚領域を特徴付ける。この発明による舵軸受配列により、最大幅点と後方後縁の幅の間にそのような幅比を達成することが可能である。先行技術から知られた舵では、幅比が著しく小さい、即ち舵輪郭の中央最大幅領域が先行技術舵には、後方後縁の幅と比較されて著しく大きい。これは、舵トランクが舵ブレードに貫通しない、それで実質的に大きい負荷が舵ポストに作用するので、先行技術舵では、舵ポストが極端に幅広く構成されなければならなく、そして舵ブレードが作用する負荷を吸収できるために補強されなければならなく、特に大きな船の大きな舵であることにより行われる。これは、先行技術から知られた舵では、０．２５の最大幅比が可能であり（例えばドイツ特許出願公開第２３０３２９９号明細書［特許文献５］）、必要された材料とそれで製造価格を増加させる。さらに、これら舵の抗力がより高い。

舵の全長さに関して舵ポスト中間から前方先縁まで距離の長さ比が０．２５から０．４５まで、好ましくは０．３５から０．４３まで、特に好ましくは０．３８から０．４２までである。舵の全長さに関して舵ポストのそのような配列は舵の流れ輪郭を総体的に改良する。特に０．４の比が舵の特に最適流れ釣り合うを生じる。さらに、舵ポストが好ましくは舵の中央領域に、即ちその最大幅或いは最大厚点に配置されている。それで、舵の枢着点は中央領域に、即ち最大輪郭厚の領域に位置されている。そのような配列はこの発明による特殊軸受配列と関連した特殊なスリムな輪郭構成により可能である。最大輪郭厚の領域における舵ポストの配列により、舵トランクと舵ポストを舵ブレードへ案内することが可能である。

この発明の別の好ましい実施例によると、プロペラ直径対舵ブレードの高さの比は０．８から０．９５まで、好ましくは０．８２から０．９まで、特に好ましくは０．８５から０．８７までである。それで、プロペラジェットが舵ブレードの全輪郭に対して流れ得て、それで最高引上げが達成されることが保証される。この発明による構成により、軸受が舵ブレード内側に置かれ、曲げモーメント負荷が上記に支持される舵ブレードに比較されて非常に低いから、比較的に高い舵ブレードを提供することができる。その限りに、舵ブレードの高さが先行技術から知られた舵の高さより大きい。

好ましくは、舵輪郭が中央領域（舵輪郭の最大幅点）と後方領域（舵輪郭の最小幅点）の間の実質的に直線、或いは実質的に凸状に曲がったコースを有する。これによって、最適造形が舵の流れ特性に関して達成され得る。

この発明の実施例は添付図面を参照しながら以下に詳細に説明される。
例示される種々の実施例では、同じ成分が同じ参照数字によって指示される。

図１と２ａには、舵ブレード１０とプロペラ３０を備える舵１００から成る舵配列が例示されている。プロペラ３０は船の船体（ここには描かれてない）と連結されている。４０は舵ポストを示し、５０は舵ポスト４０を取り囲む舵トランクを示す。プロペラ３０は舵ブレード１０に付属されている。舵ブレード１０は舵ポスト４０によって船の船体６０と連結されている。舵ブレード１０はプロペラ３０に向けられた前方先縁１３とプロペラ３０から背けられた後方後縁１８とを有する。

舵ブレード１０は好ましくは円筒状テーパ１１を有する。テーパ１１は舵トランク５０の自由端５１を受けるように形成されている。

舵トランク５０は舵ブレード１０の舵ポスト４０を受ける中央内部長手方向孔５２を備える片持ち梁として設けられているので、舵トランクがおよそチューブの形状を有する。さらに、舵トランク５０は舵ブレード１０に貫通して構成されている。その内部長手方向孔５２には、舵トランク５０は舵ポスト４０を支持する軸受５３を有し、それによってこの軸受５３は舵トランク５０の下端領域５１に配置されている。舵ポスト４０はその自由端４１により舵トランク５０から外に或いは軸受５３から外に案内されている。舵トランク５０から突き出す舵ポスト４０のこの自由端４１はプレスばめによって舵ブレード１０にしっかりと連結されているけれども、ここで連結が設けられ、プロペラスピンドルが交換されなければならないときに、舵ポスト４０から舵ブレード１０の解放を可能とする。この際に領域４１において舵ポスト４０と舵ブレード１０との連結がプロペラスピンドル中間３１上（図１を参照）に位置されているので、プロペラスピンドルの取り外しのために、舵ブレード１０のみが舵ポスト４０から取り除かれなければならなく、その間に舵トランク５０の自由下端５１並びに舵ポスト４０の自由下端４１がプロペラスピンドル中間３１上位置されているので、舵トランク５０から外への舵ポスト４０の引き出しが必要ない。固定ナット４２は舵ポスト４０の自由下端４１と舵ブレード１０との間の組立てを固定するために設けられている。自由端４１を取り囲む舵ブレード１０の領域が鍛鉄から形成された鍛造片として構成されて、更に「ハブ」として設計されている。

図１と２ａに示された実施例では、単内部軸受５３が舵トランク５０内の舵ポスト４０の支持のために設けられている。舵トランク５０の外壁には舵ブレード１０の別の軸受がない。

図２ｂは交差線１２に沿う舵ブレード１０の輪郭を示す。輪郭図における舵ブレード１０が丸くなった前方先縁１３を有することが明白に認識され得る。先縁１３から、舵ブレード１０の輪郭が輪郭或いは舵ブレード１０の最大幅点を構成する中央領域１４まで第一フランク角度αにより幅を広げる。第一フランク角度αは前方先縁１３と中央領域１４との間の幅広領域の正接１５と交差線１２により形成されていて、それによって交差線が同時に舵ブレード１０の輪郭の長手方向軸線を構成する。中央領域１４から舵ブレード１０が舵輪郭の最小幅点を構成する後方領域１６まで再び先細になる。テーパは正接１７と交差線１２により形成されている第二フランク角度βを形成する。後方領域１６から、輪郭は直線に構成される後方後縁１８により形成される端まで再び広げる。この場合には、この幅広げは舵ブレード高さに関して中央領域の両側面に構成されているので、舵輪郭が魚尾のように幅を広げる。舵ブレードの上下領域では、幅広げは魚尾を半分生じる片側面に構成されている。一方の幅広げが左舷側に設けられ、他方の幅広げが右舷側に設けられている。基本的に幅広げが魚尾のように構成され得るか、或いは全舵ブレード高さに魚尾を半分のように片側面に形成されている。

図４ａは図２ａと２ｂの舵の輪郭に一致する舵輪郭の斜視図を示す。従って、図４ａの横断面図は図２ｂの横断面図に一致する。図４ａから認識され得る如く、舵ブレード１０がその後方領域に捩じれて構成され、即ち後縁１８が重なって配置される二つの後縁部分１８ａ、１８ｂに分割される。両後縁部分１８ａ、１８ｂはおよそ同じ長さを有し、そして舵ブレード１０の中間に配置した分離平面或いは水平に延びる分離線によって分割される。それら後縁部分は互いに片寄って配置され、それにより上後縁部分１８ａが左舷側に片寄って、これは船の移動の方向に考慮されていて、下後縁部分１８ｂが右舷側に片寄っている。これは、上横断面図において舵ブレードの端領域に半魚尾の形状を備える右舷側幅広げ１８ａと下横断面図において鏡逆右舷側幅広げ１８ｂとを生じる。中央横断面図において、両半魚尾形状後縁部分１８ａ、１８ｂは重なって表示されて、それで完全魚尾を構成して一緒に配置する。互いに後縁部分１８ａ、１８ｂの片寄り配列により、両後縁部分１８ａ、１８ｂが互いに隣接する領域の片寄り面１９が舵ブレードの各側面に形成されている。片寄り面１９は後縁部分１８ｂの上縁領域或いは横方向に突き出す後縁部分１８ａの下縁領域の領域によって形成されている。

図４ｂは互いに片寄って配置される二つの後縁部分１８ａ、１８ｂを備える舵輪郭の同様な実施例を示し、それによって遷移領域２０がこれら二つの後縁部分１８ａ、１８ｂの間に設けられている。この遷移領域２０は縦軸線に関して斜めに延びていて、互いに両後縁部分１８ａ、１８ｂを連結させるので、縁或いは片寄り面などのなしの連続的遷移が形成される。それで、閉鎖流れ輪郭が後縁１８の領域に形成されている。図４ｂの舵輪郭の横断面図が図４ａ或いは図２ｂの横断面図と同様である。

図４ｃは別の舵輪郭の別の斜視図を示す。この舵輪郭のために、後縁１８は連続的に構成される、即ちそれは互いに片寄っている任意の部分を有しない。従って、上領域並びに下領域にて後方領域１６から後縁１８までの魚尾状幅広げがこの輪郭の横断面図から認識できる。基本的に図４ａから図４ｃまでの輪郭のコースは第一フランク角度αによる輪郭の幅広げと第二フランク角度βによる輪郭のテーパに関して図２ｂからコースと同様である。

図３ａは先行技術から完全すき形或いは完全に釣り合った舵の舵ブレード１０を概略的に示す。この舵ブレード１０は舵ポスト４０により船の船体（ここには描かれてない）と連結されていて、それにより舵ポスト４０が舵ブレード１０の上領域にて舵ブレードとしっかりと連結されている。舵ポスト４０は第一上軸受７０と第二下軸受７１により位置されていて、それにより第二下軸受が舵ブレード１０上に直接に配置されている。

この発明による舵ブレード１０を備える完全すき形舵は図３ｂに概略的に例示され、舵ポスト４０が上領域に上軸受７０と軸受５３により位置されていて、軸受５３が舵ブレード１０の舵ポストの下領域に配置されている。舵ポスト４０がここで舵に貫通し、この舵は図３ａの先行技術の場合ではない。舵トランクが明瞭性のためにここでは描かれてない。それで、この発明による実施例の図３ｂにおける舵の下軸受５３は、図３ａによる先行技術の舵の場合であるこの軸受より舵ブレード１０の引上げ中心に対して接近して配置される。従って、図３ｂの舵のために、図３ａの舵に関して他のモーメント曲線を生じ、それにより計算は両場合に舵ブレード１０に作用する応力として等しく大きい定一様負荷に基づいている。図３ａのために、最高モーメントＭ_b が上軸受７１の領域に生じ、その間に図３ｂによる舵のために最高モーメントが舵ブレード１０の内側に配置される下軸受５３の領域に生じる。図３ｂの最高モーメントＭ_b が図３ａの最高モーメント（およそ５０％以下）よりかなり少ない。これは、負荷ｐ_R が図３ｂの配列の舵ブレード１０に作用する梃子作用が図３ａの配列の梃子作用よりかなり少ないことによって行われる。それで、図３ａの配列の場合であるよりかなり大きい船用の図３ｂによる舵配列を使用することが可能である。

図５は互いに配置される二つの舵輪郭１０、１０’の半分をそれぞれに示す。より太い線により特徴付けられる舵輪郭１０はこの発明による舵の輪郭に一致し、その間に輪郭１０’が先行技術から知られる舵に対応する。舵輪郭１０、１０’は交差線１２によって長手方向に分割され、それにより交差線１２が舵輪郭の長手方向軸線に同時に対応する。舵輪郭１０、１０’の他の半分は鏡逆に構成されて明瞭性のために省略される。図５の例示はこの発明による輪郭１０と先行技術から知られた輪郭１０’と間の差を例示する概略的例示のみであり、正しい尺度に形成されていない。

この発明による輪郭１０は丸く構成された先縁１３から第一フランク角度αによる舵長手方向に中央領域１４まで幅広げる。そこから、輪郭は再びフランク角度βにより後方領域１６まで先細になる。後方領域１６は舵輪郭の最小幅点を構成するのに対して、中央領域１４は舵輪郭の最大幅点を構成する。後方領域１６から、輪郭は再び魚尾の形状により後縁１８まで広がる。ここに配置された舵ポストを備える舵トランク５０が舵輪郭の中央領域１４に設けられている。舵輪郭の枢着点４３と舵ポスト中心がそれぞれに最大厚輪郭点の領域１４に位置されている。枢着点或いは最大厚輪郭点と前方先縁１３の間の距離は文字「ａ」により示されて舵の全長のおよそ４０％に対応する。

これに対して、先行技術から知られた輪郭１０’は先縁１３からかなり大きいフランク角度α’により広がる。それで、最大輪郭厚１４’の領域がこの発明による輪郭１０の場合より前方先縁１３に対してかなり接近する。輪郭１０’の中央領域１４’と先縁１３の間の距離が文字ｂによって示されて舵輪郭１０’の全長さのおよそ２０％に対応する。舵輪郭１０’は中央領域１４’からフランク角度β’により後方領域１６まで先細になり、それによりフランク角度β’はフランク角度βより大きい。中央領域１４’と後方領域１６の間の領域では、輪郭１０’が凹状曲線を形成し、それに対して輪郭１０の輪郭コースが中央領域１４と後方領域１６の間に僅かに凸状である。この発明による舵輪郭１０の構成により、舵ブレード１０へ深く貫通する舵トランク５０を提供するができる。先行技術から知られた輪郭１０’では、これは、枢着点４３の領域において舵トランク５０の十分な場所が存在しないから、不可能である。さらに、輪郭１０’が中央領域１４における輪郭１０より中央領域１４’において幅広いので、輪郭１０の抗力より輪郭１０’の高い抗力である。

船の船体に支持された舵ブレードと舵に設置されたプロペラとを備える高性能舵の概略的横方向図である。 図１の交差線Ａ−Ａによる概略的縦断面を示す。 図２ａの例示を通るそれぞれの交差線に沿う舵輪郭の概略的横断面図を示す。 対応するモーメント曲線を備える先行技術の完全すき形舵として概略的に描かれた高性能舵の概略的横方向図を示す。 対応するモーメント曲線を備える完全すき形舵としてこの発明の高性能舵の概略的横方向図を示す。 輪郭の横断面図を備える舵輪郭の概略的斜視図を示す。 輪郭の横断面図を備える別の舵輪郭の概略的斜視図を示す。 この輪郭の横断面図を備える更に別の舵輪郭の概略的斜視図を示す。 先行技術から知られた輪郭に重なっているこの発明の横断面輪郭の概略的部分図を示す。

符号の説明

１００．．．．舵
１０．．．．．舵ブレード
１１．．．．．テーパ
１２．．．．．交差線
１３．．．．．先縁
１４．．．．．中央領域
１５．．．．．正接
１６．．．．．後方領域
１７．．．．．正接
１８．．．．．後縁
１８ａ，１８ｂ．．．．後縁部分
１９．．．．．片寄り面
２０．．．．．遷移領域
３０．．．．．プロペラ
３１．．．．．プロペラスピンドル中間
４０．．．．．舵ポスト
４１．．．．．自由端
４２．．．．．固定ナット
４３．．．．．枢着点
５０．．．．．舵トランク
５１．．．．．自由端
５２．．．．．内部長手方向孔
５３．．．．．軸受
６０．．．．．船の船体
７０．．．．．上軸受
７１．．．．．下軸受
α．．．．．第一フランク角度
β．．．．．第二フランク角度

Claims (13)

1. 舵ブレード（１０）、舵トランク（５０）と舵ポスト（４０）から成り、その舵ブレード（１０）が先縁（１３）と後縁（１８）を有する完全すき形舵として構成されている船舶用高性能舵（１００）において、舵ブレード（１０）の輪郭が横断面図において先縁（１３）から舵長手方向に舵輪郭の最大幅点を構成する中央領域（１４）まで第一フランク角度（α）により広げられて、中央領域（１４）から舵輪郭の最狭点を構成する後方領域（１６）まで第二フランク角度（β）により先細になり、後方領域（１６）から後縁（１８）まで特に魚尾の形状に再び広がり、舵トランク（５０）が舵ポスト（４０）を受ける中央内部長手方向孔（５２）を備える片持ち梁として設けられ、舵ブレード（１０）に貫通して構成され、舵ポスト（４０）を支持するために軸受（５３）が舵トランク（５０）の内部長手方向孔（５２）に配置されていて、その軸受がその自由端（５１）により舵ブレード（１０）の窪み、テーパなど（１１）に貫通し、舵ポスト（４０）の端領域（４１）が舵トランク（５０）の外に案内されて舵ブレード（１０）と連結されており、舵ブレード（１０）と舵トランク（５０）の間の支持が設けられていなく、舵ポスト（４０）を舵トランク（５０）に支持する内部軸受（５３）が舵トランク（５０）の自由端（５１）の領域に配置されていることを特徴とする船舶用高性能舵。
2. 舵輪郭が対称的に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用高性能舵。
3. 後縁（１８）が互いに横方向に片寄って配置されている二つの重なった後縁部分（１８ａ，１８ｂ）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高性能舵。
4. 後縁部分（１８ａ，１８ｂ）が横断面図において半分の長手方向に分割された魚尾の形状を有することを特徴とする請求項３に記載の高性能舵。
5. 第一フランク角度（α）が５°から２５°まで、好ましくは１０°から２０°まで、特に好ましくは１２°から１６°までに変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高性能舵。
6. 第二フランク角度（β）が５°から１７°まで、好ましくは８°から１３°まで、特に好ましくは１１°に変化することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の高性能舵。
7. 後縁（１８）の幅対中央領域（１４）の幅の幅比が０．３から０．５まで、好ましくは０．３５から０．４５まで、特に好ましくは０．３８から０．４３までに変化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の高性能舵。
8. 舵ポスト中間から後縁（１３）までの距離対舵（１０）の全長の長さ比が０．２５から０．４５まで、好ましくは０．３５から０．４３まで、特に好ましくは０．３８から０．４２までに変化することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の高性能舵。
9. 舵ポストが中央領域（１４）に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の高性能舵。
10. プロペラ直径対舵ブレード（１０）の高さの比は０．８から０．９５まで、好ましくは０．８２から０．９まで、特に好ましくは０．８５から０．８７までに変化することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の高性能舵。
11. 中央領域（１４）と後方領域（１６）の間の舵輪郭が実質的に直線或いは実質的に凸状に曲がったコースを有すること特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の高性能舵。
12. 船が請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の舵（１００）を有することを特徴とする船。
13. 舵（１００）に付属され且つ駆動可能なプロペラスピンドルに配置されたプロペラ（３０）から成る請求項１２に記載の船において、舵ブレード（１０）と舵ポスト（４０）との連結がプロペラスピンドル（３１）上に位置されていることを特徴とする船。

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