JP2010042796A - キャビテーション減少のねじれた、特に均衡された舵から成る高速船舶の舵配列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速船舶に使用されるときにキャビテーションを生じにくく、船体にねじれモーメントを伝えることなく曲げ応力のみを生じる舵配列装置を提供する。
【解決手段】細長い輪郭を有し且つ低い輪郭厚さを有し、舵パイプ１２０に位置された舵ポスト１４０を備えていて舵ブレード１００に面するプロペラ１１５と舵ブレードの上領域に位置した舵パイプとから成るねじれた均衡舵ブレード１００から成り、この舵ブレード１００は異なった高さを有する二つの重なった舵ブレード部分１０、２０から成り、プロペラに面する前先端縁１１、２１は、一方の先端縁１１が左舷或いは右舷に片寄っていて、他方の先端縁２１が右舷或いは左舷に片寄っており、舵ブレード１００の二つの側壁面がプロペラから離れて面する端縁に収斂し、異なった円弧輪郭を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、特許請求項１の上位概念によるキャビテーションを減少させるねじれた、特に均衡された舵から成る高速船舶の舵配列装置に関する。

連結したフィンを備えるか、或いは備えない均衡された舵或いは均衡された輪郭舵のような船舶の舵は種々の実施例において知られている。さらに、二つの重なった舵ブレード部分から成るねじれた舵ブレードを有する船舶の舵が知られていて、プロペラに面する先端縁は、一方の先端縁が左舷に片寄っていて、他方の先端縁が右舷に片寄っているように、横方向に片寄っている。

それ故に、特開昭５８−３０８９６号公報（特許文献１）は上下部品から成るねじれた舵ブレードを有する船舶の舵を記載し、両部品はプロペラに面するそれらの方向に且つ特に先端縁に関連する二つの部品のみが横方向に片寄っていて、二つの部品の端縁にまで延びている領域が同じ横断面輪郭と同じ横断面寸法を有する。

英国特許第３３２０８２号明細書（特許文献２）は同様に、プロペラに面する輪郭領域、即ち右舷と左舷に対する先端縁が横方向に裾広がりにされ、先端縁が先端へ先細になるように構成されるねじれた舵ブレードを有する船舶の舵を開示する。二つの舵ブレード部分の横断面輪郭は左舷と右舷側に位置した二つの舵ブレード部分の側壁面が横方向に彎曲された先端縁まで端縁の間に屈曲と直線状に自由に延びているように形成されているので、側壁面が異なった半径の曲率を有する外方に彎曲されない領域を有する。さらに、舵ブレードの輪郭構成は、一方が他方の上に位置した二つの舵ブレード面の二つの横断面が同じ寸法であり、舵ブレードの全高さにわたり延びているようになっている。頂点まで先細になる先端縁により、鋭い縁刻み目が形成されていて、キャビテーションや破壊に晒されている。出力の改良がこの舵の輪郭構成により達成されることを要求している。

最近の船舶の速度は常に更に上昇している。より高速と関連した速い流速の結果として、プロペラや舵における負荷が増加している。公知の舵ブレードの輪郭の対称はキャビテーションとそれによる腐食をまねく舵面における負圧地域をまねく。キャビテーションは流れが極端に加速される舵ブレードのキャビテーション点で生じる。この場合には、プロペラの強い回転流が高速で舵ブレード面に衝突する。この強い加速の結果として、静圧が水の蒸気圧以下に降下して、突然に内破する蒸気気泡の形成を生じる。これら内破は舵ブレード面の破壊をまねき、費用のかかる修理を生じ、頻繁に新たな舵ブレードが使用されなければならない。

特開昭５８−３０８９６号公報 英国特許第３３２０８２号明細書

この発明の課題は、特に均衡した舵ブレードがねじれた舵先縁を有し、腐食がキャビテーション形成による舵ブレードに生じ、特に高い負荷を受けたプロペラを有する高速船舶に使用されるときに回避され得て、舵ポスト据付けが設けられて、舵ブレードに引き込まれた舵パイプが底に一体化されたカラー軸受を介して船舶船体に直接に舵力をまねき、片持ち梁としての力の導入が任意のねじれモーメントなしに純粋な曲げ応力として生じる大きい寸法や非常に大きい寸法を有する舵配列装置を提供することである。さらに、非常な高流速度を有するプロペラ流により発生された下領域の舵ブレードに作用する力が阻止されるべきであり、舵ブレードが舵ポストの軸受に損傷を生じることなく均衡されている。

この課題は、請求項１に特定された特徴事項を有する特殊な舵ポスト据付け部とねじれた均衡舵ブレードとの機能的共働作用の結果として最初に記載されたタイプによる舵配列装置によって達成される。

これによると、この発明の舵配列装置は、次のことを特徴とする；

ａ）小さい輪郭厚さをもつ細長い輪郭を有する均衡舵ブレードから成り、その舵ブレードが同じ或いは異なった高さを有する二つの重なった舵ブレード部分から成り、好ましくは上舵ブレード部分の高さと比較して低い高さを有する下舵ブレード部分から成り且つおよそ半円形輪郭を有するプロペラに面する先端縁から成り、先端縁は一方の先端縁が左舷ＢＢ或いは右舷ＳＢに片寄っていて、他方の先端縁が舵ブレードの長手方向中央線ＬＭＬに関して右舷ＳＢ或いは左舷ＢＢに横方向に片寄っているような形式に位置されていて、二つの舵ブレード部分の側壁面がプロペラから離れて面する端縁へ収斂し、

ａ１）二つの先端縁と端縁とが舵ブレードの上領域ＯＢから下領域ＵＢまでの横断面領域の減少により伴った円錐状に先細になる形式に下方に進行していて、

ａ２）或いは端縁が直線状に且つ舵ポストと平行に進行していて、二つの先端縁が上領域ＯＢから下領域ＵＢまでの横断面領域の減少により伴った円錐状に先細になる形式に下方に進行していて、

ａ３）舵ブレードの端縁と最大輪郭厚さＰＤの間の領域の上舵ブレード部分と下舵ブレード部分の横断面部分が長さＬを有し、その長さが舵ブレードの最大輪郭厚さＰＤと先端縁の間の上舵ブレード部分と下舵ブレード部分の横断面部分の長さＬ１の少なくとも１．５倍に一致し、

ａ４）左舷側ＢＢの上舵ブレード部分と右舷側ＳＢの下舵ブレード部分がそれぞれに平らなアーチ形形式に進行して且つ先端縁から端縁の方向に延びている側壁部分から成り、その側壁部分が長さＬ’２の少なくとも１／３に一致する長さＬ”２に加えて出来るだけ最大輪郭厚さＰＤに遠く先端縁から側壁部分の長さＬ’２にわたり延びている長さＬ２を有し、平らなアーチ形形式に進行する側壁部分が端縁に外へ進行する直線状進行側壁部分と結合されていて、

ａ５）左舷側ＢＢの上舵ブレード部分と右舷側ＳＢの下舵ブレード部分がそれぞれにアーチ形形式に進行して且つ先端縁から端縁の方向に延びているかなり彎曲された側壁部分から成り、その側壁部分が長さＬ’３の少なくとも１／３に一致する長さＬ”３に加えて出来るだけ最大輪郭厚さＰＤに遠く先端縁から側壁部分の長さＬ’３にわたり延びている長さＬ３を有し、アーチ形形式に進行するかなり彎曲された側壁部分が端縁に延びる直線状延びる側壁部分により結合されていて、

ａ６）二つの直線状に進行する側壁部分が対で同じ長さを有し、二つの側壁部分間に位置した横断面部分が同じ寸法であって対称的に構成され、

ａ７）長手方向中央線ＬＭＬから平らなアーチ形形式に進行する側壁部分間の間隔が長手方向中央線ＬＭＬからかなりアーチ形に進行する側壁部分間の間隔より大きく、長手方向中央線ＬＭＬの両側に平らなアーチ形形式に進行する側壁部分間に位置された横断面部分が非対称的に構成され、

ｂ）少なくとも一つの軸受を有する舵ブレードと機能的に共働作用する舵ポストから成り、

ｂ１）特に鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成された舵ポストが、特に鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成されて前記ポストを受ける舵パイプと一緒に、最大輪郭厚さＰＤの領域に、或いはこの領域と上舵ブレード部分の先端縁の間に配列されて、上舵ブレード部分の全高さにわたり端締付け装置と共に延びていて、

ｂ２）片持ち梁として上舵ブレード部分に深く引き込まれている舵ポストの舵パイプが舵ポストを受ける中央長手方向孔を備えていて、

ｂ３）舵パイプ横断面が薄壁として設計されていて、舵パイプが好ましくは舵ポストを据付ける自由端の領域に内壁側のカラー軸受を有し、

ｂ４）端領域には舵ポストがあり、この部分の端は上舵ブレード部分に連結されている。

驚くほどに次のことが見出されていて、舵ブレードの上舵ブレード部分において小さい輪郭厚さと最大輪郭厚さの領域に舵ポストの据付けを有するこの発明による均衡舵としてのねじれた舵ブレードの構成として、下舵ブレード部分が狭い輪郭を得るので、舵ブレードに衝突するプロペラ流の高速にもかかわらずに、この舵ブレードが最大寸法を有するときさえ、力の追加的消費なしに舵ブレードの均衡が可能であり、それは、舵ブレード据付けとねじれた舵ブレードとの機能的共働作用の結果として得られるが、しかし他の舵ブレード構成や舵ポスト据付けによっては達成され得ない。

この発明は舵配列装置、即ち二つの成分、即ちねじれた舵ブレードとそれと機能的に共働作用する特殊に据付けられた舵ポストとから成るシステムを提供する。この舵配列装置は大きい均衡舵ブレードや極端に大きい均衡舵ブレードを建造するために驚くほど見出されていた技術的回答である。舵ブレードの上舵ブレード部分に深く引き込まれた舵ポストが上舵ブレード部分の下領域に一体化されたカラー軸受によって船舶の船体に直接に舵力を案内する。力は片持ち梁として、即ち純粋曲げ応力としてねじれモーメントなしに導入される。結果として、舵ポスト横断面が比較的に薄壁に設計されている。舵ポストの下部分が舵ブレード、即ち上舵ブレード部分に収納されているので、この薄壁性質が非常に重要であり、それで舵ブレードの輪郭厚さに直接影響を有する。舵輪郭が厚いければ厚いほど、更なる抵抗がプロペラ水の加速流に発生されるので、細長い舵輪郭、即ち小さい輪郭厚さがエネルギー効率の良い舵ブレードを建造することができる。

舵ポストの据付けとねじれた舵ブレードとの組合せの舵配列装置の他の利点はより高い品質材料の使用である。高強度鍛造鋼はこの発明による上舵ブレード部分への舵ポストの据付けの結果としてのみ使用され得るので、重量の実質的減少が可能であり、また、同じ性能を有する従来の舵の５０％まで達成される。

舵ポストの据付けとの組合せの舵配列装置の他の実質的利点は、舵ブレードに、即ち上舵ブレード部分におけるこのタイプの一体化据付けの結果として均衡舵或いはスペード舵の設計が初めて可能であり、これがほとんど限定されない寸法である。従来の舵は舵ホーン或いは舵支持体を備える半均衡舵である。そのような複数な機械的構造は固定舵ホーンとその周りに回転する舵ブレードが自由に形成できないので、先端に稀にねじられ得る。これら半均衡舵に生じる舵ブレード内部力とモーメントがこの発明による舵ポストの据付けを有する均衡舵におけるより大きく不均一である。プロペラに面する舵ブレードの先縁の十分な捩じれが著しく構造的に不経済な措置、即ち厚い輪郭を備える。

他の利点は、舵ポストの据付けにより構造的形状としての均衡舵が初めて可能であり、隙間が前に必要とされた舵ホーンや舵ブレードの間にもはや存在しないことを意味することである。結果として、これら隙間を通る横方向流れが回避され、横方向流れに適する厳しいキャビテーション腐食も回避される。

さらに、この発明による舵配列装置の実施例では、好ましくは鍛造鋼から成る舵パイプが舵ブレード、即ち上舵ブレード部分に延びていて、しかし一方の下カラー軸受を備える。同様に、ハブとしての鍛造片を備える舵ポストが舵に動的中心に接近して連結されていて、結果として曲げモーメントによる小さい負荷のみが達成される。重なった振動がこの構成により取り除かれ得る。

それ故に、細長い舵輪郭の結果として、舵ブレードの小さい輪郭厚さにより、舵パイプの軸受の特別な応力なしに、非常に高速に下舵ブレード部分に衝突するプロペラ流の高圧力に関して舵ブレードを均衡させることができる。

舵ブレードにてキャビテーションを取り除くために、この舵ブレードは上下半部に分割されるこの発明による輪郭を有し、舵ブレード先端縁或いは先縁がある角度にねじられる。プロペラ航跡流れと中間船舶線に対する流れの角度がねじられる。この新たな輪郭態様の結果として、プロペラ渦巻流が舵ブレードに沿ってよりよく流れ、キャビテーションを増進させる圧力頂点が舵ブレードの輪郭面に形成されない。舵の周りの改良された流れが燃料の相当の節約や改良された機動性を導く。

この発明の有益な実施例は従属請求項の主題である。

それ故に、この発明は、固定板が上舵ブレード部分と下舵ブレード部分の間に配列されて舵ブレード部分にしっかりと連結されるような舵ブレード配列装置を提供し、締付け板が長手方向中央線ＬＭＬの両側に対称的横断面部分、輪郭と寸法により上舵ブレード部分のベース板と下舵ブレード部分のカバー板とを包囲する表面輪郭と寸法を有する。

この発明の他の実施例は、上舵ブレード部分の先端縁と下舵ブレード部分の先端縁は、横方向に片寄った先端縁部分を通って引かれた中央線Ｍ２が少なくとも３°ー１０°の角度αに、しかしリブの横断面領域の長手方向中央線ＬＭＬに対してより高く、好ましくは８°に進行するように、長手方向中央線ＬＭＬに関して左舷ＢＢと右舷ＳＢに横方向に片寄っていることを提供する。

さらに、この発明による実施例は、左舷側ＢＢと右舷側ＳＢに位置された上下舵ブレード部分の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分が右舷側ＳＢと左舷側ＢＢと右舷側ＳＢに位置された上下舵ブレード部分のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分の長さＬ５と比較されてより短い長さＬ４を有することにある。

この発明は、さらに、上下舵ブレード部分のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分の円弧長さＢＬ１が上下舵ブレード部分の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分の円弧長さＢＬよりかなり大きいので、端縁へ直線状に進行する側壁部分に対する上下舵ブレード部分のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分の遷移地帯ＵＢ１と端縁へ直線状に進行する側壁部分に対する上下舵ブレード部分の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分の遷移地帯ＵＢとが端縁の方向において片寄っている。

上下舵ブレード部分を有するねじれた均衡舵ブレードから成り且つ上舵ブレード部分に据付けられた舵ポストから成る舵配列装置の側面図を示す。 舵配列装置のねじれた舵ブレードの概略図を示す。 取り除かれた外皮と二つの舵ブレードの多数の板形状フレームとを備えるねじれた舵ブレードの概略骨格線図を示す。 図３による舵ブレードの上舵ブレード部分の板形状フレームを示す。 舵ブレードの上舵ブレード部分の他の板形状フレームを示す。 舵ブレードの上舵ブレード部分の別の板形状フレームを示す。 舵ブレードの上舵ブレード部分の更に他の板形状フレームを示す。 図３による舵ブレードの下舵ブレード部分の板形状フレームの拡大図を示す。 図３による舵ブレードの下舵ブレード部分の板形状フレームを示す。 図４によるの板形状フレームの拡大生産図を示す。 図４によるの板形状フレームの拡大生産図を示し、フレームの長手方向中央線から横方向縁領域の距離情報を備える。 上舵ブレード部分と下舵ブレード部分に配列された複数の板形状フレームから成るねじれた均衡舵ブレードの他の実施例の骨格線図を示す。 舵ポストの舵パイプを受ける隙間を備える図７による舵ブレードの上舵ブレード部分の板形状フレームを示す。 舵ポストの舵パイプを受ける隙間を備える図７による舵ブレードの上舵ブレード部分の他の板形状フレームを示す。 舵ポストの舵パイプを受ける隙間を備える図７による舵ブレードの上舵ブレード部分の別の板形状フレームを示す。 舵ポストの舵パイプを受ける隙間を備える図７による舵ブレードの上舵ブレード部分の更に他の板形状フレームを示す。 図７による舵ブレードの下舵ブレード部分の板形状フレームを示す。 図７による舵ブレードの下舵ブレード部分の他の板形状フレームを示す。 図７による舵ブレードの下舵ブレード部分の別の板形状フレームを示す。 舵ポストの舵パイプを受ける隙間を備える図７による舵ブレードの上舵ブレード部分のカバー板の上からの拡大図を示す。 図７による舵配列装置のねじれた舵ブレードの下からの拡大図を示す。 上舵ブレード部分のベース板と下舵ブレード部分のカバー板の輪郭と寸法を包含する輪郭と寸法を有する図７による舵配列装置の上舵ブレード部分と下舵ブレード部分の間に配列された締付け板の上からの拡大図を示す。 ねじれた舵ブレードの前面図を示す。 プロペラ側に斜めに進行する舵ブレード縁を備える舵ブレードの側面図を示す。 他の実施例の上舵ブレードのフレームの横断面輪郭の上からの図を示す。 上舵ブレード部分に配列された舵ポストの舵パイプを備える舵ポスト据付けの垂直部分を示す。

この発明は例示実施例について図面を参照しながら説明される。

この発明による舵配列装置２００はこの発明の目的を達成する二つの機能的に共働作用する成分から成り、即ち好ましい均衡舵がねじれた舵ブレード１００とその領域に据付けられた舵ポスト１４０とを有する（図１、２、３、７と１４）。

図１に示された舵配列装置２００には、１１０が船舶の船体を示し、１２０が舵ポスト１４０を受ける舵パイプを示し、１００が舵ブレードを示す。プロペラ１１５が舵ブレード１００に選定されている。プロペラ軸線がＰＡにより示されている。

図１、２、３と７による舵ブレード１００は二つの重なった舵ブレード部分１０、２０から成り、プロペラ１１５に面する先端縁１１、２１は、上舵ブレード部分１０の先端縁１１が左舷ＢＢに片寄っていて、下舵ブレード部分２０の先端縁２１が舵ブレード１００の長手方向中央線ＬＭＬに対して横方向右舷ＳＢに片寄っている（図４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅと１３）ように片寄っている。先端縁１１、２１の横方向片寄りは達成され得て、上舵ブレード部分１０の先端縁１１が右舷ＳＢに片寄っていて、下舵ブレード部分２０の先端縁２１が左舷ＢＢに片寄っている。上舵ブレード部分１０の二つの側壁面１２、１３と下舵ブレード部分２０の先端縁２１、２３とがプロペラ１１５から離れて面する端縁１５の方向においてアーチ形に先端縁１１、２１から進行して直線状進行側壁部分１６、１７と２６、２７が端縁１５へ解放する。二つの舵ブレード部分１０、２０は共通端縁１５を有し、各舵ブレード部分１０、２０が先端縁１１と２１を有し、それによりねじれが横方向変位の結果として達成される。

これがねじれた舵ブレードを取り付けるのに適するならば、異なって構成された舵が使用され得るけれども、舵配列装置２００は好ましくは均衡舵から成り、この発明による舵ブレード構成の利点が達成される。二つの重なった舵ブレード部分１０、２０が同じ長さ或いは異なった長さを有する。下舵ブレード部分２０が好ましくは上舵ブレード部分の高さと比較されて低い高さを有し、上舵ブレード部分１０の高さが下舵ブレード部分２０の高さの少なくとも１．５倍に一致する。二つの舵ブレード部分１０、２０の先端縁１１と２１が半円円弧形状として構成される。

舵ブレード１００は円錐状に下方に進行する先端縁１１、２１を有し、端縁１５が直線であり、舵ポスト１４０と平行に進行する（図１、２と３）。二つの舵ブレード部分１０、２０の先端縁１１、２１の円錐状輪郭は、上舵ブレード部分１０の同じ輪郭構成と下舵ブレード部分２０の同じ輪郭構成の二つの舵ブレード部分１０、２０の横断面３０の寸法が舵ブレード１００の上領域ＯＢから下領域ＵＢまで減少するので、横断面３０の減少により二つの舵ブレード部分１０、２０の側壁面１２、１３と２２、２３の輪郭により決定される小さい輪郭厚さを有する下方に延びる先細輪郭が得られるようになっている。舵ブレード１００の小さい輪郭厚さがこの発明の本質的特徴事項である。

図１３に示されるように、プロペラ１１５に面する舵ブレード１００の縁或いは先端縁１１、２１が少なくとも５°、好ましくは１０°の角度βにプロペラから離れて面する縁或いは端縁１５に傾斜して進行する。

最大輪郭厚さＰＤの両側の両舵ブレード部分１０、２０の横断面部分３１、３２の長さＬ、Ｌ１が異なって構成される。舵ブレード１００の端縁１５と最大輪郭厚さＰＤの間の領域における上舵ブレード部分１０と下舵ブレード部分２０の横断面部分３１が舵ブレード１００の最大輪郭厚さＰＤと先端縁１１、２１の間に上舵ブレード部分１０と下舵ブレード部分２０の横断面部分３２の長さＬ１と比較されてより大きい長さＬを有する。この場合には、長さ比が好ましくは長さＬ１と比較されて長さＬの好ましくは１．５倍である（図５）。

舵ブレードの構成は、左舷ＢＢの上舵ブレード部分１０と右舷ＳＢの下舵ブレード部分２０がそれぞれに平らなアーチ形形式に進行して且つ端縁１５の方向において先端縁１１、２１から延びている側壁部分１８、２８から成り、その側壁部分は長さＬ’２の少なくとも１／３に一致する長さＬ”２に加えて出来るだけ最大輪郭厚さＰＤに関して先端縁１１、２１から側壁部分１８の長さＬ’２にわたり延びる長さＬ２を有し、平らなアーチ形形式に進行する側壁部分２が端縁１５で終了する直線状進行側壁部分１６と結合されている（図５）。

さらに、左舷ＢＢの上舵ブレード部分１０と右舷ＳＢの下舵ブレード部分２０がそれぞれにアーチ形形式に進行して且つ端縁１５の方向において先端縁１１、２１から延びているかなり彎曲された側壁部分１９、２９から成り、その側壁部分は長さＬ’３の少なくとも１／３に一致する長さＬ”３に加えて出来るだけ最大輪郭厚さＰＤに遠く先端縁１１、２１から側壁部分１９の長さＬ’３にわたり延びる長さＬ３を有する。アーチ形式に進行するかなり彎曲された側壁部分１９、２９が端縁１５で終了する直線状進行側壁部分１７、２７と結合されている（図５、４Ｄ）。

二つの舵ブレード部分１０、２０のこの構成の結果として、両側の側壁部分が最大輪郭厚さＰＤの方向において先端縁１１、２１から且つ端縁１５から下降輪郭を有する。

上舵ブレード部分１０の先端縁１１と下舵ブレード部分２０の先端縁２１とは、横方向に片寄った先端縁を通して引かれた中央線Ｍ２が少なくとも３°ー１０°の角度に、しかしリブの横断面領域の長手方向中央線ＬＭＬに対して好ましくは８°に延びているように、長手方向中央線ＬＭＬに関して左舷ＢＢと右舷ＳＢに横方向に片寄っている。

舵配列装置２００はさらに、舵ブレード１００と機能的に共働作用する鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成された舵ポスト１４０から成り、舵ブレードが少なくとも一つの軸受１５０によって鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成された舵パイプ１２０に据付けられている。舵ポスト１４０は上舵ブレード部分１０の最大輪郭厚さＰＤの領域に単にその中に（図１、２、３と１５）、即ち最大輪郭厚さＰＤを表す線と長手方向中央線ＬＭＬとの交差点（図５）に配列されている。舵ポスト１４０は舵ブレード１００の上舵ブレード部分１０の全高さにわたり固定装置１４５と一緒に延びている。構造理由のために、舵ポスト１４０を備える舵パイプ１２０が最大輪郭厚さＰＤと先端縁１１、２１の間の上舵ブレード部分１０に配列され得る。

片持ち梁として上舵ブレード部分１０に深く引かれている舵パイプ１２０が舵ポスト１４０を受ける内穴１２５を備えていている。舵パイプ１２０は舵パイプの外径による上舵ブレード部分１０のフレーム４０の隙間１０５に舵パイプ１２０を挿入することにより配列されている（図３、８、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）。

片持ち梁としての舵パイプ１２０が舵ブレード１００の舵ポスト１４０を受ける中央内部長手方向穴１２５を備えていている。さらに、舵ポスト端に連結された舵ブレード１００に関する舵パイプ１２０が上舵ブレード部分１０へ延びているように構成されている。その穴１２５には、舵パイプ１２０が舵ポスト１４０を据付ける軸受１５０を有し、この軸受１５０が好ましくは舵パイプ１２０の下端領域１２０ｂに配列されている。舵ポスト１４０の端１４０ｂが部分１４５を備える舵パイプ１２０から案内されている。舵ポスト１４０のこの長くなった部分１４５の自由下端が１７０で上舵ブレード部分１０にしっかりと連結されていて、しかしながら、ここで連結が備えていて、例えばプロペラ軸が交換される必要があるならば、舵ポスト１４０から舵ブレード１００を解放させることができる。この場合には、ねじれた舵ブレード１００と領域１７０の舵ポスト１４０との連結がプロペラ軸線ＰＡ上に位置するので、プロペラ軸を分解するために、舵ブレード１００のみが舵ポスト１４０から取り除かれる必要であるので、舵パイプの自由下端１２０ｂと舵ポスト１４０の自由下端の両方がプロペラ軸の中間上にあるから、プロペラ軸を交換するために舵パイプ１２０から舵ポスト１４０を引き出す必要がない。図１５に示された実施例では、単一内部軸受１５０が舵パイプ１２０に舵ポスト１４０を据付けるために設けられて；舵パイプ１２０の外壁の舵ブレード１００の他の軸受が省略され得る。

舵ブレード１００がパイプ１２０の自由下端１２０ｂを受けるために１６０で示された引っ込めること或いはくぼみを備えている。

舵パイプ１２０の横断面は舵ポスト１４０を据付けるために自由端の領域にて内壁側の少なくとも一つのカラー軸受１３０を有する薄壁として設計されている。舵ポストの追加的軸受が舵パイプ１２０の他の位置に設けられ得る。端領域１４０ｂには、舵ポスト１４０が部分１４０ａにより舵パイプ１２０の外へ案内されて、この部分１４０ａの端が上舵ブレード部分１０に連結されている（図１４）。

図３と７によると、上舵ブレード部分１０と下舵ブレード部分２０とが側壁と水平ウエブ板或いはフレーム４０、５０と垂直ウエブ板或いはフレームを形成する舵メッキから成り、これら水平ウエブ板と垂直ウエブ板が二つの舵ブレードの内部補強を形成する。ウエブ板は軽量化兼あか水路穴を備えていている。

図３、４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃと８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃに示されるように、舵ブレード１００の上舵ブレード部分１０が同じ形状、同じ側壁案内兼適合先端縁１１と端縁１５を有し、フレームの長さがそれぞれに最高フレームから最低フレームまで減少し、それで、フレームの横断面の寸法が頂点から底まで減少するので、先端縁１１が舵ブレード１００のベースへ斜めに進行する。

下舵ブレード部分２０のすべてのフレーム５０が同じ形状、同じ側壁案内兼適合先端縁１１と端縁１５を有し、フレーム５０の長さがそれぞれに最高フレームから最低フレームまで減少し、それで、フレームの横断面の寸法が頂点から底まで減少するので、先端縁１１が舵ブレード２０のベースへ斜めに進行する。

この構成の結果として、上舵ブレード部分１０と下舵ブレード部分２０の先端縁１１、２１が下方に斜めに進行し、端縁１５が図１に示される如く、直線状に且つ舵ポスト１４０の長手方向軸線と平行に進行する。

二つの舵ブレード部分１０、２０は互いに直接に連結されている。図７と１１では、二つの舵ブレード部分１０、２０が固定板４５によって互いに連結されている。この固定板４５は長手方向中央線ＬＭＬの両側に対称的横断面部分４６、４７と、上舵ブレード部分１０のベース板４２と下舵ブレード部分２０のカバー板４１を包囲する面輪郭と寸法を有するので、上舵ブレード部分１０が一方が他方の頂部に固定板４５に置かれて、下舵ブレード部分２０が下から固定板４５に置かれ、この固定板が一方が他方の上に置かれた舵ブレード部分１０、２０から非常に小さい縁領域により横方向突き出す（図１０と１１）。固定板４５が中央長手方向線ＬＭＬに横たわりプロペラに面する半円縁丸み１１’と、プロペラから離れて面する縁１５’とを有し、二つの舵ブレード部分１０、２０の端縁１５を越える。固定板４５の側壁面４５ａ，４５ｂが適合円弧輪郭を有する。

図３と１０に示される如く、下舵ブレード部分２０が下領域の固定板４５を結合し、そのフレーム５０が横断面構成と形状を有し、フレーム４０の横断面構成と形状と一致するが、しかしフレーム４０がその中央長手方向線ＬＭＬを中心に９０°にわたり旋回される（図４Ｄ、４Ｅ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆ）。

図７、８、８Ａ、８Ｂと８Ｃによると、部分Ａ、Ｂ、ＣとＤのフレーム４０が輪郭に関して同じだが、個々のフレーム４０の横断面が頂点から底まで減少するので、先端縁１１が斜めに進行する。部分Ｃが部分Ｄと結合されて固定板４５を備える。下舵ブレード部分２０の部分Ｅ，ＦとＧのフレーム５０がフレーム４０の輪郭と同じ輪郭を有し、しかしフレーム５０のかなり彎曲された側壁部分２９を備える側壁が左舷側ＢＢに横たわり（図８Ｄ，８Ｅと８Ｆ）、図７の例示実施例では、かなり彎曲されたアーチ形側壁部分１９を備えるフレーム４０の側壁が右舷側ＳＢに横たわる（図８，８Ａ，８Ｂと８Ｃ）。下舵ブレード部分２０のフレーム５０の横断面が頂点から底までその長さに関して減少するので、下舵ブレード部分２０の先端縁２１が斜めに進行する（図７）。

図９は舵パイプ１２０を導入する隙間１０５を備えている上舵ブレード部分の上カバー板４３を示す。図１０は二つの舵ブレード部分１０、２０とフレーム４０と５０を備える舵ブレード１００の下から見た図を示す。

舵ポスト１４０の舵パイプ１２０を受ける上舵ブレード部分１０の隙間１０５即ち穴の直径が舵ブレード部分１０の最大輪郭厚さＰＤより僅かに小さい。この構成の結果として、非常に細長い舵ブレード輪郭が形成される。

二つの舵ブレード部分１０、２０を備える舵ブレード１００の構成と横断輪郭は、上下舵ブレード部分１０、２０の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分１８、２８が上下舵ブレード部分１０、２０のかなり彎曲された側壁部分１９、２９の長さＬ３と比較された短い長さＬ２、Ｌ’２を有する（図５と６）。長手方向中央線ＬＭＬに対する上舵ブレード部分１０の側壁部分１８の距離αと側壁部分１９の距離α１とは同じである。端縁１５に関して距離α、α１がいつも同じであるが、しかしそれらが端縁１５の方向において減少する。次の距離関係は先端縁１１の方向において得られる：
α２＜α３
α４＜α５
α６＜α７

最大輪郭厚さＰＤが追従する。次の距離関係は先端縁１１の方向において得られる。
α８＞α９
α１０＞α１１
α１２＞α１３
α１４＞α１５
α１６＞α１７
α１８＞α１９
距離α１６ーα１７の比が約２：１である。図６は互いに対する距離の比を明白に示し、即ち距離α９、α１１、α１３、α１５、α１７、α１９が先端縁１１の方向において距離α８、α１０、α１２、α１４、α１６、α１８に関して実質的に減少する。上舵ブレード部分１０のすべての横断面が同じ形状を有するので、示された距離を備える横断面輪郭が上舵ブレード部分１０のすべての横断面を通して且つ下舵ブレード部分のすべての横断面を通して延びていて、この横断面輪郭が下舵ブレード部分２０の横断面に加えて、特に舵ブレード１００の横断面或いは横断フレームがその長さに関して且つ先端縁に面する領域に関して頂点から底まで先細になる事実を考慮されている（図１０）。

図１４による他の実施例によると、上下舵ブレード部分１０、２０のかなり彎曲された側壁部分１９、２９の円弧長さＢＬ１が上下舵ブレード部分１０、２０の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分１８、２８の円弧長さＢＬより大きいので、上下舵ブレード部分１０、２０のかなり彎曲された側壁部分１９、２９の側壁部分１７、２７への遷移地帯UB1 が端縁１５まで直線状に進行し、上下舵ブレード部分１０、２０の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分１８、２８の側壁部分１６、２６への遷移地帯UBが端縁１５まで直線状に進行し、それら遷移地帯UB1 とUBは、遷移地帯UBに関しての遷移地帯UB1 が端縁に面するように端縁１５の方向において片寄っている。この場合には、側壁部分１８、１９と２８、２９の長さが次の如くである：
Ｌ３≧Ｌ２
Ｌ’２＜Ｌ’３
Ｌ４＞Ｌ’４
（図４）。

端縁１５に収斂する上舵ブレード部分１０と下舵ブレード部分２０の直線状側壁部分１６、１７、２６、２７の脚は、好ましくは同じ長さを有するが、しかし不等の長さ構成が可能である。

この発明は、ねじれた舵ブレード１００が二つの舵ブレード部分１０、２０にわたり延びているフィンを備えていている舵配列装置を包含する。

この発明による舵配列装置は、請求項に特定された特徴事項により、明細書に呈示された実施例により、図面の図に示された例示実施例により特徴付けられている。

１０．．．．．上舵ブレード部分
２０．．．．．下舵ブレード部分
１１、２１．．．先端縁
１５．．．．．端縁
３０．．．．．横断面領域
１００．．．．舵ブレード
１１５．．．．プロペラ
１２０．．．．舵パイプ
１４０．．．．舵ポスト

Claims (7)

1. 駆動可能なプロペラ軸線（ＰＡ）に配列されて舵ブレードと連動されるプロペラ（１１５）と舵ブレード（１００）に連結された舵ポスト（１４０）とを備える舵ブレードから成り、キャビテーションを減少させるねじれた、特に均衡した舵から成るより高速を有する船舶の舵配列装置において、この舵配列装置（２００）は、
   ａ）好ましくは小さい輪郭厚さをもつ細長い輪郭を有する均衡舵ブレード（１００）から成り、その舵ブレードが同じ或いは異なった高さを有する二つの重なった舵ブレード部分（１０、２０）から成り、好ましくは上舵ブレード部分（１０）の高さと比較して低い高さを有する下舵ブレード部分（２０）から成り且つおよそ半円形輪郭を有するプロペラ（１１５）に面する先端縁（１１、２１）から成り、先端縁は一方の先端縁（１１）が左舷（ＢＢ）或いは右舷（ＳＢ）に片寄っていて、他方の先端縁（２１）が舵ブレード（１００）の長手方向中央線（ＬＭＬ）に関して右舷（ＳＢ）或いは左舷（ＢＢ）に横方向に片寄っているような形式に位置されていて、二つの舵ブレード部分（１０、２０）の側壁面（１２，１３；２２，２３）がプロペラ（１１５）から離れて面する端縁（１５）へ収斂し、
   ａ１）二つの先端縁（１１、２１）と端縁（１５）とが舵ブレード（１００）の上領域（ＯＢ）から下領域（ＵＢ）までの横断面領域（３０）の減少により伴った円錐状に先細になる形式に下方に進行していて、
   ａ２）或いは端縁（１５）が直線状に且つ舵ポスト（１４０）と平行に進行していて、二つの先端縁（１１、２１）が上領域（ＯＢ）から下領域（ＵＢ）までの横断面領域（３０）の減少により伴った円錐状に先細になる形式に下方に進行していて、
   ａ３）舵ブレードの端縁（１５）と最大輪郭厚さ（ＰＤ）の間の領域の上舵ブレード部分（１０）と下舵ブレード部分（２０）の横断面部分（３１）が長さ（Ｌ）を有し、その長さが舵ブレード（１００）の最大輪郭厚さ（ＰＤ）と先端縁（１１、２１）の間の上舵ブレード部分（１０）と下舵ブレード部分（２０）の横断面部分（３２）の長さ（Ｌ１）の少なくとも１．５倍に一致し、
   ａ４）左舷側（ＢＢ）の上舵ブレード部分（１０）と右舷側（ＳＢ）の下舵ブレード部分（２０）がそれぞれに平らなアーチ形形式に進行して且つ先端縁（１１、２１）から端縁（１５）の方向に延びている側壁部分（１８、２８）から成り、その側壁部分が長さ（Ｌ’２）の少なくとも１／３に一致する長さ（Ｌ”２）に加えて出来るだけ最大輪郭厚さ（ＰＤ）に関する先端縁（１１、２１）から側壁部分（１８）の長さ（Ｌ’２）にわたり延びている長さ（Ｌ２）を有し、平らなアーチ形形式に進行する側壁部分（１８、２８）が端縁（１５）に外へ進行する直線状進行側壁部分（１６、２６）と結合されていて、
   ａ５）左舷側（ＢＢ）の上舵ブレード部分（１０）と右舷側（ＳＢ）の下舵ブレード部分（２０）がそれぞれにアーチ形形式に進行して且つ先端縁（１１、２１）から端縁（１５）の方向に延びているかなり彎曲された側壁部分（１９、２９）から成り、その側壁部分が長さ（Ｌ’３）の少なくとも１／３に一致する長さ（Ｌ”３）に加えて出来るだけ最大輪郭厚さ（ＰＤ）に関して先端縁（１１、２１）から側壁部分（１９）の長さ（Ｌ’３）にわたり延びている長さ（Ｌ３）を有し、アーチ形形式に進行するかなり彎曲された側壁部分（１９、２９）が端縁（１５）の外に延びる直線状進行側壁部分（１７、２７）により結合されていて、
   ａ６）二つの直線状に進行する側壁部分（１６、１７；２６、２７）が対で同じ長さを有し、二つの側壁部分（１６、１７；２６、２７）間に位置した横断面部分が同じ寸法であって対称的に構成され、
   ａ７）長手方向中央線（ＬＭＬ）から平らなアーチ形形式に進行する側壁部分（１８；２８）間の間隔が長手方向中央線（ＬＭＬ）からかなりアーチ形に進行する側壁部分（１９；２９）間の間隔より大きく、長手方向中央線（ＬＭＬ）の両側に平らなアーチ形形式に進行する側壁部分（１８；２８）間に位置された横断面部分が非対称的に構成され、
   ｂ）少なくとも一つの軸受を有する舵ブレード（１００）と機能的に共働作用する舵ポスト（１４０）から成り、
   ｂ１）特に鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成された舵ポスト（１４０）が、特に鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成されて前記ポストを受ける舵パイプ（１２０）と一緒に、最大輪郭厚さ（ＰＤ）の領域に、或いはこの領域と上舵ブレード部分（１０）の先端縁の間に配列されて、上舵ブレード部分（１０）の全高さにわたり端固定装置（１４５）と共に延びていて、
   ｂ２）片持ち梁として上舵ブレード部分（１０）に深く引き込まれている舵ポスト（１４０）の舵パイプ（１２０）が舵ポスト（１４０）を受ける中央長手方向孔（１２５）を備えていて、
   ｂ３）舵パイプ横断面が薄壁として設計されていて、舵パイプ（１２０）が好ましくは舵ポスト（１４０）を据付ける自由端の領域に内壁側のカラー軸受（１３０）を有し、
   ｂ４）端領域（１４０ｂ）には舵ポスト（１４０）が部分（１４０ａ）を備えて舵パイプ（１２０）から外へ案内されて、この部分（１４０ａ）の端は上舵ブレード部分（１０）に連結されていることを特徴とする舵配列装置。
2. 固定板（４５）が上舵ブレード部分（１０）と下舵ブレード部分（２０）の間に配列されて舵ブレード部分（１０、２０）にしっかりと連結されていて、固定板（４５）が長手方向中央線（ＬＭＬ）の両側に対称的横断面部分（４６、４７）と表面輪郭と寸法を有し、上舵ブレード部分（１０）のベース板（４２）と下舵ブレード部分（２０）のカバー板（４１）とを表面輪郭と寸法により閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の舵配列装置。
3. 上舵ブレード部分（１０）の先端縁（１１）と下舵ブレード部分（２０）の先端縁（２１）は、横方向に片寄った先端縁部分を通って引かれた中央線（Ｍ２）が少なくとも３°ー１０°の角度αに、しかしリブの横断面領域の長手方向中央線（ＬＭＬ）に対してより高く、好ましくは８°に進行するように、長手方向中央線（ＬＭＬ）に関して左舷（ＢＢ）と右舷（ＳＢ）に横方向に片寄っていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の舵配列装置。
4. 左舷側（ＢＢ）と右舷側（ＳＢ）に位置された上下舵ブレード部分（１０、２０）の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分（１８、２８）が右舷側（ＳＢ）と左舷側（ＢＢ）に位置された上下舵ブレード部分（１０、２０）のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分（１９、２９）の長さ（Ｌ５）と比較されてより短い長さ（Ｌ４）を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の舵配列装置。
5. 上下舵ブレード部分（１０、２０）のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分（１９、２９）の円弧長さ（ＢＬ１）が上下舵ブレード部分（１０、２０）の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分（１８、２８）の円弧長さ（ＢＬ）よりかなり大きいので、端縁（１５）へ直線状に進行する側壁部分（１７、２７）に対する上下舵ブレード部分（１０、２０）のかなり彎曲されたアーチ形側壁部分（１９、２９）の遷移地帯（UB１) と端縁（１５）へ直線状に進行する側壁部分（１６、２６）に対する上下舵ブレード部分（１０、２０）の平らに彎曲されたアーチ形側壁部分（１８、２８）の遷移地帯（UB）とが端縁の方向において片寄ってい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舵配列装置。
6. 舵パイプ（１２０）を受ける上舵ブレード部分（１０）の隙間（１０５）即ち穴の直径が舵ブレード部分（１０）の最大輪郭厚さ（ＰＤ）と比較されて僅かに小さい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舵配列装置。
7. プロペラ（１１５）に面する舵ブレード（１００）の縁即ち先端縁（１１、２１）が少なくとも５°、好ましくは１０°の角度βにプロペラ（１１５）から離れて面する縁即ち端縁（１５）に斜めに進行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舵配列装置。

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