JP2010116007A - 船舶のプロペラ - Google Patents

Abstract

【課題】プロペラの性能に多大な影響を及ぼすことなく、簡易な構成でボスの後方でのハブ渦の発生を確実に抑制する。
【解決手段】回転軸に取り付けられるボス１１と、ボス１１に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた翼１２と、周方向に隣接する翼１２間に設けられ、ボス１１の後方でのハブ渦の発生を抑制すべく、ボス１１の表面１４に沿う流れをボス１１の表面１４から外側に誘導するためのハブ渦抑制部１５とを備え、ハブ渦抑制部１５は、ボス１１の表面１４に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する傾斜面１６を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、船舶の推進装置に用いられるプロペラに関する。

船舶の推進装置は、ボスに複数の翼を設けてなるプロペラを有し、回転軸に取り付けたプロペラを回転させることにより揚力を発生させ、その揚力を回転軸方向の推力として作用させて推進力を得るものである。

一般的に船舶では船体後部にプロペラが装着されるが、この場合プロペラのボス後方でハブ渦と呼ばれる渦が発生することが避けられない。ハブ渦はボス表面に沿う流れがボス後方で集束して形成されるものであり、このハブ渦の発生はボス後方における圧力低下を伴い、これが船体の抵抗として働いて推進効率が低下する虞がある。

プロペラのボス後方でのハブ渦の発生の抑制は、ボスの後端部に設けたフィン（特許文献１等参照）や切り込み溝（特許文献２等参照）、プロペラ後方の舵に取り付けた付加物（特許文献３等参照）によって行われることがある。これらフィンや切り欠き溝、舵の付加物により、プロペラ表面に沿う流れ或いはボス後端から生じる渦構造を乱すことで、ボス後方でハブ渦が形成されることが抑制される。

特開２００２−１０４２８４号公報 特開２００６−１５９７２号公報 特開平６−９９８９２号公報

ところで、ハブ渦の発生抑制のためにボスの後端部にフィンを設ける場合、プロペラのボス表面に沿う流れはボスの後端に行くに従い強くなることから、上記のフィンを比較的大型のものにする必要があり、プロペラの性能に多大な影響を及ぼす虞があった。

そこで、本発明の目的は、プロペラの性能に多大な影響を及ぼすことなく、簡易な構成でボスの後方でのハブ渦の発生を確実に抑制し得る船舶のプロペラを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、回転軸に取り付けられるボスと、該ボスに周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた翼と、周方向に隣接する上記翼間に設けられ、上記ボスの後方でのハブ渦の発生を抑制すべく、上記ボスの表面に沿う流れを上記ボスの表面から外側に誘導するためのハブ渦抑制部とを備え、該ハブ渦抑制部は、上記ボスの表面に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する傾斜面を有するものである。

ここで、上記ハブ渦抑制部は、上記ボスの表面に近接させて上記翼の根部の後縁側に取り付けられたフィンからなっても良い。

また、上記ハブ渦抑制部は、周方向に隣接する上記翼間に位置させて上記ボスに設けられた突起からなっても良い。

本発明によれば、プロペラの性能に多大な影響を及ぼすことなく、簡易な構成でボスの後方でのハブ渦の発生を確実に抑制し得るという優れた効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の第一実施形態に係るプロペラの斜視図である。図２は、第一実施形態に係るプロペラの側断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るプロペラ１０は、回転軸（図示せず）に取り付けられるボス（ハブ）１１と、ボス１１に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた翼１２とを有する。本実施形態のボス１１は、後端部が先細りした切頭円錐状に形成されており、平坦な後端面１３（図２参照）を有する。各翼１２は、ハブ１１から半径方向外側に延出するように設けられている。

また、本実施形態に係るプロペラ１０は、周方向に隣接する翼１２間に設けられ、ボス１１の後方でのハブ渦の発生を抑制すべく、ボス１１の表面１４に沿う流れをボス１１の表面１４から外側に誘導するためのハブ渦抑制部１５を有する。このハブ渦抑制部１５は、ボス１１の表面１４に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する傾斜面１６を有する。

本実施形態に係るプロペラ１０では、上記のハブ渦抑制部１５は、ボス１１の表面１４に近接させて翼１２の根部の後縁側に取り付けられた小型のフィン（整流板）１７からなる。本実施形態に係るフィン１７はボス１１の表面１４に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する半径方向外側表面を有しており、その表面が上記の傾斜面１６をなすようになっている。

上記の傾斜面１６は、回転中心軸Ｃに対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜するように設定される。

フィン１７の大きさ、形状及び取付角度等は、プロペラトルクを極力増加させないように考慮して決定する。フィン１７は、例えば、ねじや溶接等により翼１２に取り付けられる。

本実施形態のプロペラ１０によれば、周方向に隣接する翼１２間に設けられ、ボス１１の後方でのハブ渦の発生を抑制すべく、ボス１１の表面１４に沿う流れをボス１１の表面１４から外側に誘導するためのハブ渦抑制部１５（フィン１７）を有し、ハブ渦抑制部１５は、ボス１１の表面１４に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する傾斜面１６を有するので、プロペラ１０が回転すると、プロペラ１０のボス１１の表面１４に沿う流れは、ハブ渦抑制部１５の傾斜面１６（フィン１７の半径方向外側表面）に沿って半径方向外側に沿って流れ、プロペラ１０後方ではボス１１の表面１４から外側に誘導されるようになる（図２参照）。従って、ボス１１の後端から渦構造が生じることが抑制されるので、ボス１１の後方でハブ渦が形成されることを抑制することができる。

特に、ハブ渦抑制部１５（フィン１７）が周方向に隣接する翼１２間に設けられているので、ボス１１の表面１４に沿う流れが強くなる前にボス１１の表面１４から外側に誘導することができ、フィン１７をボス１１の後端部に設けたものに比べて小型なものにすることができるので、プロペラの性能に多大な影響を及ぼすことなく、簡易な構成でボス１１の後方でのハブ渦の発生を確実に抑制することが可能となる。

次に、第二実施形態について図３により説明する。なお、図１及び図２に示した第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るプロペラ２０では、上記のハブ渦抑制部１５は、周方向に隣接する翼１２間に翼１２の後縁側に位置させてボス１１に設けられた小型の突起２１からなる。本実施形態の突起２１はボス１１の表面１４に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する半径方向外側表面を有しており、その表面が上記の傾斜面１６をなすようになっている。

突起２１の大きさ及び形状等は、プロペラトルクを極力増加させないように考慮して決定する。突起２１は、例えば、ねじや溶接等によりボス１１に取り付けられる。なお、突起２１は、ボス１１に一体的に形成されていても良い。

当該プロペラ２０にあっては、プロペラ２０が回転すると、ボス１１の表面１４に沿う流れは、ハブ渦抑制部１５の傾斜面１６（突起２１の半径方向外側表面）に沿って半径方向外側に向かい流れ、プロペラ２０後方ではボス１１の表面１４から外側に誘導されるようになる（図３参照）。

この第二実施形態においても、図１及び図２に示す第一実施形態と同様の作用効果を奏する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

例えば、図４に示すプロペラ３０のように、フィン３１が断面翼形状に形成されていても良い。当該プロペラ３０にあっては、プロペラ３０が回転すると、ボス１１の表面１４に沿う流れは、ハブ渦抑制部１５の傾斜面１６（フィン３１の半径方向外側表面及び半径方向内側表面）に沿って半径方向外側に向かい流れ、プロペラ３０後方ではボス１１の表面１４から外側に誘導されるようになる（図４参照）。

本発明の第一実施形態に係るプロペラの斜視図である。 第一実施形態に係るプロペラの側断面図である。 第二実施形態に係るプロペラの側断面図である。 別の実施形態に係るプロペラの側断面図である。

符号の説明

１０ プロペラ
１１ ボス
１２ 翼
１４ ボスの表面
１５ ハブ渦抑制部
１６ 傾斜面
１７ フィン
２０ プロペラ
２１ 突起
３０ プロペラ
３１ フィン

Claims (3)

1. 回転軸に取り付けられるボスと、該ボスに周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた翼と、周方向に隣接する上記翼間に設けられ、上記ボスの後方でのハブ渦の発生を抑制すべく、上記ボスの表面に沿う流れを上記ボスの表面から外側に誘導するためのハブ渦抑制部とを備え、
   該ハブ渦抑制部は、上記ボスの表面に対して後方に行くに従い半径方向外側に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする船舶のプロペラ。
2. 上記ハブ渦抑制部は、上記ボスの表面に近接させて上記翼の根部の後縁側に取り付けられたフィンからなる請求項１に記載の船舶のプロペラ。
3. 上記ハブ渦抑制部は、周方向に隣接する上記翼間に位置させて上記ボスに設けられた突起からなる請求項１に記載の船舶のプロペラ。

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