JP2010254297A - 舵用フィン - Google Patents

Abstract

【課題】低減された重量と、同時に舵用フィンに作用する舵力に関しての充分な安定性とを有している船舶用の舵用フィンを提供する。
【解決手段】フィン付きタイプの船舶用舵のフィン４０の特性を改良するために、フィン４０は、繊維複合材料からなっている。さらに、フィン本体を製造するに際し、二つのハーフシェルと、場合によってはそれらのハーフシェルの間に配置される強化要素が、フィン本体内に一体化されるようにすることが好ましい。また、上記の製造方法においては、フィン本体を製造するに際し、一つ又はそれ以上の芯材、特に発泡芯材、及び／又は、一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素が、その周りに繊維複合材料が巻かれ及び／又はラミネートされて設けられるようにすることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶、特に高機動性を要求される船の舵用フィンに関する。
ここで、高機動性を要求される船とは、特に大きい舵力（rudder forces）を要求される船、及び／又は、例えばタグボートのように、特別な助けを受けずに接岸操縦のような低スピードのときに操縦を必要とする船をいう。

このようなフィン付きタイプの舵は、フィンラダー又はフラップラダーとも言われているが、一般には、完全鋤（すき）形舵と言われていて、舵の追尾縁、すなわち船の走行方向から見て舵の後ろ側に、可動、すなわち回動可能なフィンが、例えばヒンジなどの好適な取付け手段によって取付けられている。しかし、このようなタイプの可動フィンは、一般的には、他のタイプの舵、例えばセミ鋤形舵や、底板部材（sole piece）に取り付けられる舵にも使用することができる。

フィンは、通常、舵の舵板に対して関節運動させられ、そのフィンの関節運動は、船体とフィンとの間に配置された関節装置によって行われる。このタイプの舵は、しばしば、舵輪の回転の間に、すなわちラダーストック軸の周りで舵が回動している間に、フィンもまた関節運動させられるというように、力強く制御されるようになっている。そのため、フィン付き舵の操縦性を改良するためには、通常の舵に比べて、プロペラ推進力のより大きな方向転換と、より大きな舵力が得られるようにする必要がある。そして、フィンは、通常はヒンジ又はそれに類するものによって主舵の舵板に回動可能に連結され、しかも、通常は垂直軸の周りに、すなわち舵板の追尾縁に平行な軸の周りに組み付けられた状態で回動可能になっている。

フィンは、通常、舵板の高さと同等の高さを有し、船の走行方向の長さは舵板の大体１／３〜１／１０である。舵板の表面が８０ｍ²以上であるコンテナ船やタンカーのような大型船用のフィンは、それなりにサイズが大きくなる。舵用フィンは、舵板と同様、一般的には金属、特にスティールで製作されているので、大型船用の舵用フィンは、それに対応した大きな重量を有している。

図５は、従来技術として知られている回動可能なフィン３０付きの完全鋤形舵１００の一例を示した斜視図である。図５に示されている舵は、船の船体内に配置された舵取り装置（不図示）に連結されているラダーストック２１の周りで回動可能な舵板２０を有している。スライドと回動を行うピストンリンク装置として設計されている関節装置１０により、積極的に回動駆動をさせられるフィン３０は、主に金属で製作されていて、走行方向から見て舵板２０の後方追尾縁に備えられている。

関節装置１０は、船体構造（不図示）の永久構成要素として、フィン３０の上端エリアであって船尾骨材の下端となるところに配置されており、ヒンジピン１４付きの自在継ぎ手と、水平ピストン及び垂直ピストン（不図示）の軸受ハウジング１２，１４とからなっており、舵用フィン３０、及び／又は、舵用フィン３０付き舵板２０の外部に配置されている。フィン３０は、舵板２０の高さ全体にわたっていて、舵板２０の追尾縁２２で回動可能となるように配置されている。

舵輪を回転させる力をより小さくするためや、それに対応して舵の軸受構造の寸法をより小さくするためなどには、基本的には、舵及び／又は舵用フィンをできるだけ軽くするように設計するのが有利である。しかしながら、他方では、プロペラからの水流に対して舵板よりも大きな角度を有するようにする舵用フィンの場合には、極端に大きな舵力が発生する。特に舵用フィンと舵板との間の連結エリアには極端に大きな力が発生するので、舵用フィンを製作する材料は、適度に硬くて安定したものであるように設計される必要がある。

本発明の目的は、従来技術における舵用フィンに比較し、改良された特性、特に低減された重量と、同時に舵用フィンに作用する舵力に関しての充分な安定性とを有している船舶用の舵用フィンを提供することである。

本発明の目的は、請求項１に特定された舵用フィンによって解決される。即ち、上記の目的を達成するために、本発明の舵用フィンは、船舶、特に高機動性を要求される船の舵（１００）用フィン（４０）であって、該フィン（４０）が、繊維複合材料を含んでいることを特徴とする。

また、前記フィン（４０）は、少なくとも部分的に繊維複合材料で作られているフィン本体を含んでいることが好ましい。

また、前記フィン本体は、少なくともその一部が前記フィン（４０）の外面を形成しているようにしていることが好ましい。

また、前記フィン本体は、好ましくは充填材料特に発泡材料を充填されている一つ又はそれ以上に分離された内部中空エリア（４７）を有していることが好ましい。

また、前記フィン本体は、舵（１００）に面している前方先導縁（４１）と、舵とは反対側にある後方追尾縁（４２）と、それらの間に設けられた強化要素、特に中間フロア（４６）とを有していることが好ましい。

また、前記フィン本体は、舵側の前記前方先導縁（４１）のエリアで補強されていることが好ましい。

また、図３ｅの断面図において前記前方先導縁（４１）のエリアにおける前記フィン本体が、前記フィン４０の最大長の１５−５０％の最大長を有していることが好ましい。

また、前記フィンは、好ましくは舵側の前方先導縁（４１）のエリア及び／又は前記フィンの上端エリア（４３）に設けられていて、舵（１００）に結合するため及び／又は舵の構成要素を受け入れるための少なくとも一つの受け入れジョイント要素を有しているようにするのが好ましい。

また、前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素は、一つ又はそれ以上の金属材料、特にスティールで製作されていることが好ましい。

また、前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素は、その周りを繊維複合材料で巻かれた及び／又はラミネートされた一つ又はそれ以上のチューブ（７０，８０，９１，９２）からなることが好ましい。

また、本発明の舵は、船舶、特に高機動性を要求される船用の舵（１００）であって、該舵（１００）は、上記のうちのいずれか一つのフィン（４０）を有しているようにする。

その場合、前記フィン（４０）は、舵板（２０）に連結するため及び／又は舵板（２０）の構成要素を受け入れるために、好ましくは舵に面している前記フィン（４０）の前記前方先導縁（４１）のエリア及び／又は前記フィンの上端エリア（４３）に配置されている少なくとも一つの受け入れジョイント要素を有しており、前記舵板（２０）に設けられていて前記舵板（２０）に前記フィン（４０）を回動可能にするヒンジの一部が前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素に連結され及び／又は前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素内に挿入され、及び／又は、舵（１００）の関節装置（１０）特にスライドと回動を行うピストンが前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素に連結され及び／又は前記フィン（４０）の前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素内に挿入されている舵であることが好ましい。

また、本発明における、船舶、特に高機動性を要求される船の舵用フィンの製造方法においては、フィン本体が、少なくとも大部分は繊維複合材料で作られ、少なくとも大部分はフィン（４０）の外面を形成し、かつ少なくとも一つの中空エリア（４０）を有しており、また、場合によっては、一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素が、舵（１００）に連結するため及び／又は舵（１００）の構成要素を受け入れるために、前記フィン本体の中及び／又は上に備えられており、また、場合によっては、前記少なくとも一つの中空エリア（４７）が、充填材料で満たされているようにする。

また、上記の製造方法においては、フィン本体を製造するに際し、二つのハーフシェルと、場合によってはそれらのハーフシェルの間に配置される強化要素が、フィン本体内に一体化されるようにすることが好ましい。

さらに、上記の製造方法においては、フィン本体を製造するに際し、一つ又はそれ以上の芯材、特に発泡芯材、及び／又は、一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素が、その周りに繊維複合材料が巻かれ及び／又はラミネートされて設けられるようにすることが好ましい。

本発明においては、舵用フィンは、繊維複合材料を有している。少なくとも部分的に繊維複合材料を用いて舵用フィンを製造すると、舵用フィンの重量がかなり減少するという利点があり、また同時に、舵用フィンの安定性、及び／又は、曲げ及び連結についての剛性が充分に得られるという利点がある。特に、カーボン繊維複合材料を使用すると有利である。繊維複合プラスチックやその他の繊維複合材料を使用することもできるが、特にグラファイト繊維複合材料は、カーボン繊維複合材料と同等に使用することができる。繊維複合材料を使用することの利点は、舵用フィンの低重量化が可能になることと、大きな安定性及び剛性が得られることにある。非常に大きな舵力が働く舵用フィンの製造に繊維複合材料を使用することは、本発明で最初に試みられたことである。

基本的には、フィンを出来るだけ多く、即ちフィンの大部分及び／又は主要な部分を、繊維複合材料で製作するのが有利である。舵用フィンに繊維複合材料を多く使用すると、例えば、（１）舵の軸受をより小さい寸法にすることができる、（２）舵用フィンの組立及び／又はメンテナンスが簡単になる、（３）フィンの製造や舵板の調整が簡単になる、などのより大きな利点が得られる。

本発明による舵用フィンの斜視図である。 図１に示されている舵用フィンの側面図である。 図１に示されている舵用フィンの上面図である。 図２ｂに示されている舵用フィンのＡ−Ａ線断面図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＢ−Ｂ線断面図である。 図３ｂ１の一部の拡大図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＣ−Ｃ線断面図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＤ−Ｄ線断面図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＥ−Ｅ線断面図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＦ−Ｆ線断面図である。 図２ａに示されている舵用フィンのＧ−Ｇ線断面図である。 一つの受け入れジョイント要素の斜視図である。 もう一つの受け入れジョイント要素の斜視図である。 さらにもう一つの受け入れジョイント要素の斜視図である。 従来技術として知られているフィン付き鋤形舵の斜視図である。

本発明の好ましい実施態様においては、フィンは、少なくとも一部を繊維複合材料で製作されたフィン本体を有している。そのフィン本体は、フィンの母体及び／又は骨格を形成するものであって、特に、作動中に舵用フィンに与えられる力を受けるのに有利であるように設計されている。フィン本体は、出来るだけ広範囲にわたって繊維複合材料で製作されているのが好ましく、特に、大部分が繊維複合材料で製作されているのが好ましいし、全体が繊維複合材料で製作されているようにしてもよい。舵用フィンのフィン本体は、通常は常套的に金属で製作されているため、フィン本体に占める繊維複合材料の割合が大きくなればなるほど、より大きな重量の低減が達成される。フィン本体は、通常、舵用フィンに作用する力を受けるように設計されている。したがって、繊維複合材料で製作されたときにも、充分な安定性及び／又は剛性が備えられている必要がある。

さらに、フィン本体は、その大部分か、好ましくは完全に、舵用フィンの外面を形成していることが好ましい。そこで、この実施態様の場合には、フィン本体は、舵用フィンの両側面と、前方先導縁と、後方追尾縁と、舵用フィンの上・下端エリアとを含むようにしている。もし必要であれば、繊維複合材料で製作されている舵用フィンの表面には、保護塗料などの好適な被覆材料層を付加的に施すことができる。この実施態様においては、このように、フィン本体は、大部分を密封された本体として舵用フィンを形成している。

特に、このような典型的な実施態様においては、フィン本体は、内部に、互いに分離された一つ又はそれ以上の中空エリアを形成していると有利である。また、これらの中空エリアは、好適な充填材料、特に高強度で防水性のある発泡材料で満たされているようにするとよい。それにより、舵用フィンは、重量低減を必要とする塊状の本体として設計する必要がなくなる。同時に、フィン本体は、舵用フィンに充分な安定性及び／又は剛性が得られるようにも設計し得る。そして、中空エリアに充填材量を充填すると、フィン本体の一層の補強になる。この典型的な実施態様の場合においては、舵用フィンは、金属製のコンポーネントや部品を使用せず、例えば、繊維強化プラスチックで製作されているフィン本体と、ポリウレタン（ＰＵ）発泡材料で製作されている発泡芯材とで製作されている。

さらに、フィン本体は、舵板の方を向いている前方先導縁と、舵に対して反対側を向いている後方追尾縁との間に、強化要素として特に複数の中間フロアが配置されているようにするのが好ましい。このような実施態様の場合においてもまた、舵用フィンの外面の大部分をフィン本体で形成することができる。その強化要素は、負荷に耐える舵用フィンの能力を補強し及び／又は増加するのに役立ち、かつ通常は好みの形状にすることができる。これらの強化要素は、特に繊維複合材料で製作されている複数の中間フロアとして設計されるのが好ましい。これらの中間フロアは、フィン本体の内部の中空エリアを、個別の中空部及び／又は小区分に分割している。しかしながら、強化要素の他の設計例としては、例えばブレース（braces）などのようにすることも考えられる。

もう一つの好ましい実施態様においては、フィンは、舵板に連結するために及び／又は舵板の部品を受け入れるために設計されている一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素を有している。舵用フィンは、通常、主舵である舵板に、関節運動し得るようにして配置されているので、舵板と舵用フィンの間には、関節装置などのような回動可能な連結装置が備えられていなければならない。受け入れジョイント要素は、その連結装置を構成し、フィン側でその構成要素を受け入れるものとして備えられている。このように、受け入れジョイント要素は、例えば舵板の上方エリアで、例えばスライドと回動を行うピストンとして設計され配置されている関節装置の構成要素を受け入れるように設計される。また、受け入れジョイント要素は、選択的又は付加的に、舵用フィンと舵板との間で、ヒンジ連結装置の部品を受け入れるが、この場合の受け入れジョイント要素は、ヒンジ受けとしてもヒンジ自身としても設計し得る。

舵と連結し得るために又は舵の構成要素を受け得るために、受け入れジョイント要素は、舵用フィンの前方先導縁のエリア及び／又はフィンの上端エリアに配置されているのが好都合である。さらに、受け入れジョイント要素は、舵用フィンのフィン本体内に及び／又はフィン本体に一体化されるように設計されるのが好ましい。このようにすると、一つには、舵用フィンの製造工程が容易になるし、また、最も大きな力が舵用フィンと舵板との間の連結エリアに発生するので、受け入れジョイント要素が、舵用フィンの最も安定性のあるエリア、すなわちフィン本体内に確実に配置されることになる。

受け入れジョイント要素は、普通、適宜な材料、とりわけ繊維複合材料又は幾つかの異なる材料の組合せで製作されている。しかしながら、受け入れジョイント要素は、金属材料、特にスティールで設計されているのが好ましい。受け入れジョイント要素のエリアには既に述べたように大きな力が発生するので、及び／又は、スティールは軸受け材料として特に好ましいので、それらの要素は、金属及び／又はスティールで製作されるのが好都合である。しかしながら、他の材料であっても、好適で充分な強度と安定性のあるものであれば使用することが可能である。もし、受け入れジョイント要素が、スティールでフィン本体に一体的に製作されていたとしても、フィン本体の残りの部分が本発明の枠組み内において繊維複合材料で製作されていれば、フィン本体は、大部分が繊維複合材料で製作されていると見なされるべきである。

受け入れジョイント要素をスティール材料で製作するように設計すると、フィン本体を製造する前に、それらを、比較的小さな工作機械で好適に完成サイズに加工することができるという利点がある。そして、それらの受け入れジョイント要素は、それらの周りにフィン本体を作り上げるために、好適な装置を用いて整列させられる。このようにすると、別のやり方であるところの、従来のようなフィン本体を製作した後にスティールを構成する場合における、受け入れジョイント要素の比較的複雑な機械加工を省略することができる。

それらの受け入れジョイント要素は、どのような好適な形状を有するようにすることもできる。そこで、もう一つの好ましい実施態様においては、受け入れジョイント要素は、複数のチューブとして及び／又は幾つかのチューブの組合せ体として設計される。舵用フィンを製造するために、繊維複合材料の繊維が、これらのチューブの周りに好適に巻かれる。それによってチューブは、巻き芯として役立ち、巻き付け完了後は、フィン本体を製造するために周りに繊維が巻かれたコンポーネント内、すなわちフィン本体内に残っている。このようにチューブとして設計された受け入れジョイント要素は、特に、スライドと回動を行う関節装置のピストンを受け入れるのに、及び／又は、舵板のヒンジのヒンジピンを受け入れるのに好適である。さらに、一体化装置とした場合には、フィン本体の安定性及び／又は剛性が増すことになる。

舵用フィン、特に舵用フィンと舵板との間の連結エリアには、最も大きな力が作用するし、しかも、舵用フィンは、通常、その前方先導縁のエリアで舵板に回動可能に連結されているので、フィン本体は、前方先導縁のエリアを補強するように設計されていると有利である。それは、フィン本体を、例えば、フィン本体の他のエリアに比較して、前方縁エリアにおいて、繊維複合材料の補強層を設けるようにしたり、全体により厚く設計することによって達成される。

もう一つの好ましい実施態様においては、フィン本体は、前方先導縁のエリアが、図３ｅの断面図において、フィンの最大の長さの１５〜５０％、好ましくは２０〜４０％の最大の長さを有している。このような割合の長さにすると、舵用フィンの充分な安定性及び／又は剛性、並びに最大の重量低減について、最も好ましい結果を達成することが可能になる。また、そのようなフィン本体の最大の長さは、舵板に対する舵用フィンの回動連結のエリア、特に最も高い位置の回動連結のエリアにおいてであることが好ましい。

繊維複合構成物の製造は、一般に、スティール構成物の場合よりも、複雑な幾何学形状及び／又は湾曲した輪郭の表面を実現するのが簡単である。同時に、流動抵抗が小さくて流体力学上でより有益な外形が、幾何学的に最も望ましい設計で、特に関節装置の配置される上端エリアにおいて実現することが可能である。

さらに、本発明の目的は、フィン本体が、主に繊維複合材料からなり、主にフィンの外面を形成しており、少なくとも一つの中空スペースを有している、船舶、特に高機動性を要求される船の舵用フィンの製造方法によって解決される。フィン本体を繊維複合材料で製作することによって、かなりの重量低減が達成されると同時に、舵用フィンの充分な剛性も保証される。塊状の本体設計に代えて中空エリアを設けるようにすると、舵用フィンの重量低減に、さらに寄与することになる。舵と連結するように及び／又は舵の部品を受け入れるように設計されている一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素を、フィン本体に好適に設けることができる。さらに、少なくとも一つの中空エリアを、充填材料で満たすことができる。

少なくとも大部分が繊維複合材料で製作されているフィン本体の製造のために、従来から知られている幾つかの好適な繊維複合材料のための製造方法を用いることができる。本発明による方法の好ましい実施態様としては、フィン本体の製造のために、フィン本体として一緒に合体される二つのハーフシェルが製造されるようにする。さらに、強化要素、特に中間フロアが、接合前の二つのハーフシェルの間に位置付けられ、接合後の二つのハーフシェル内では中空エリア内に配置されているようにするのが好ましい。

選択し得る他の方法の実施態様としては、発泡芯材が設けられていて、その周りに、フィン本体を製作する繊維複合材料が巻かれるようにする。その繊維複合材料の巻き付けは、受け入れジョイント要素の周りにも行われるようにするのが有利である。また、選択的又は付加的に、繊維複合材料で製作されたレイヤー（layers）及び／又はマットが、特に手作業で、芯材及び／又は受け入れジョイント要素の上にラミネートされる。これに対して、一般的に繊維の巻回は機械によって行われる。この方法によれば、ハーフシェルモールド部品を製作するための初期投資を必要としないので、特に少数生産の場合に、高品質かつ特に非常に経済的なフィン及び／又はフィン本体を製造することができる。

図示されている本発明の好適な実施例を説明する。図１に示されている本発明のフィン４０は、船舶用舵の舵板上で回動可能な関節手段として設計されている。フィン４０の隠れている部品すなわち内部の部品は、図１では破線を用いて示されている。フィン４０は、前方先導縁４１，後方追尾縁４２，上端エリア４３，下端エリア４４を有している。フィン４０は、繊維複合材料で作られていて、前方先導縁４１，後方追尾縁４２，上端エリア４３，下端エリア４４の全てのエリアを有しているフィン本体によって形成されている。

さらに、フィン本体は、両側壁すなわち両側面４５と、二つの縁４１，４２と両側壁４５との間に配置された幾つかの中間フロア４６とを有している。それらの中間フロア４６は、中空エリアを分割しており、二つのエリア４３，４４の縁４１，４２とフィン本体の両側壁４５との間であって、幾つかの分離した中空エリア４７の間に配置されている。これらの中空エリアは、発泡芯材（不図示）で満たされていることが好ましい。

上部凹所４８ａと下部凹所４８ｂとが、フィン４０の前方先導縁４１のエリアに設けられている。さらに、スティールチューブ７０は、両方の凹所４８ａ，４８ｂの間において、前方先導縁４１のエリアのフィン本体に、フィン４０の縦軸と平行にして備えられている。その縦軸と平行にして、もう一つのスティールチューブ８０が、下部凹所４８ｂと下端エリア４４との間において、フィン本体に備えられている。比較的短いもう一つのスティールチューブ９１は、それに対して大体直角に配置されているより長いもう一つのスティールチューブ９２に連結されていて、上部凹所４８ａの上に配置されている。スティールチューブ９２は、上端エリア４３の端から端まで、フィン４０の長さ方向に対して斜め（diagonal）になっている。

スティールチューブ９１，７０，８０は、凹所４８ａ，４８ｂと共に、舵板に回動可能に連結するための二つの受け入れジョイント要素を構成している。ここに示されていてチューブ７０，８０，９１と凹所４８ａ，４８ｂとで構成されているフィン４０の前方端エリアの受け入れジョイント要素は、特に舵板の複数のヒンジのヒンジピンを受けるように設計されている。ヒンジピン（不図示）の周りに配置された舵板のヒンジ構成要素（不図示）が、それぞれの凹所４８ａ，４８ｂ内に挿入され、ヒンジピンは、各々、凹所４８ａ，４８ｂに向けて開いているチューブ７０，８０，９１の端のエリア内に挿入される。

全てのチューブ７０，８０，９１，９２は、完全に舵用フィン４０のフィン本体内に配置されているか、フィン本体内で一体化されている。チューブ９２は、もう一つの受け入れジョイント要素であって、関節装置の一部、特に舵板のスライド及び回動可能なピストン（不図示）を受け入れるように設計されている。そのピストンは、チューブ９２に挿入され、船舶用舵の舵板上でフィン４０を力強く作動させるのに役立つ。図５に一例を示した従来技術のフィンに対して、本発明による舵用フィン４０の受け入れジョイント要素９２は、フィン４０のフィン本体内に配置されているか、フィン本体内で一体化されており、通常のようにフィン４０の上端エリアの上には取り付けられていない。それによって舵用フィン４０の構成が簡素化され、フィン４０上に組み付けられることになる分離された構成要素が不必要になる。

図２ａは、図１に示されている舵用フィン４０の側面図である。また、図２ｂは、同じフィン４０の上面図である。図３ａ〜図３ｇは、図１，図２ａ，図２ｂに示されているフィンの異なる断面を示している。そして、図３ａは、フィン４０の縦断面図である。図３ａにおいて断面をハッチングで示したところは、全て、繊維複合材料で作られた、フィン４０のフィン本体であって、その中に、受け入れジョイント要素のチューブ７０，８０，９１，９２が一体化されている。

複数の中間フロア４６は、相互に平行に配置され、フィン４０のフィン本体の内部エリアを、好ましくは発泡芯材で満たされた幾つかの分離された中空エリア４７に分割している。これにより、フィン全体は、繊維複合材料製のフィン本体と、フィン本体内に一体化されているチューブ７０，８０，９１，９２と、適用可能であるならば中空エリア４７に配置された発泡芯材（不図示）とで作られていることが分かる。さらに、上部凹所４８ａのエリアにおける前方先導縁４１は、ここに高負荷が発生するので、他のエリアよりも厚くして補強されていることが分かる。前方先導縁４１の外側は、上端及び下端エリア４３，４４の外側と同様に、大体直線状に設計されている。

それに対して、追尾縁４２の外側は、フラット状と、曲線状と、凸状との連続形を有していて、フィン４０の最も大きい幅は、上端エリア４３になっている。チューブ７０，８０，９１，９２は、それら自身、舵の構成要素を受け入れるのに役立っている。しかしながら、他方では、それらは、前方先導縁４１のエリアと上端エリア４３に配置されていて、フィン本体のそれぞれのエリアの補強にも役立っている。

図３ｂ１は、図３ａの縦断面図に対して９０°回転させた状態での舵用フィン４０の縦断面図である。図３ｂ２は、図３ｂ１の上端エリア４３を拡大したものであって、チューブ９２が、舵用フィン４０の上端エリア４３において、フィン本体の繊維複合材料によって、完全に取り囲まれ包み込まれていることが分かる。

また、図３ｃ〜図３ｇは、それぞれ、図１，図２ａ，図２ｂに示された舵用フィンの異なる断面を示したものである。図３ｃは、チューブ９２と最も上方にある中空エリア４７との間のエリアにおける舵用フィン４０の断面を示している。この断面は、フィン本体を、横断線Ｃ−Ｃに沿ってなされたものである。したがって、図３ｃは、チューブ９１の空洞を除き、繊維複合材料で作られた完全な面を示している。フィンの輪郭は、チューブ９１の高さにわたって半円形をしている前方先導縁４１から、最も側面幅の大きなエリアに向けて延びている。そして、両方の壁４５は、舵用フィンの幅の約半分を超えたあとに追尾縁４２に向けて曲線で先細りになるまでは、平行になっている。

図３ｄは、長さ方向に見たとき、凹所４８ａの背面側に配置されている中間フロア４６を通る断面を示している。これにより、中間フロア４６は、両方の壁４５や追尾縁４２と一体化されていることが分かる。

図３ｅは、中空エリア４７を通る断面を示している。これにより、繊維複合材料で作られている前方先導端４１のエリアの長さが、舵用フィンの全長の約１／３であることが分かる。中空エリア４７は、二つの長い辺を曲線として大体三角形となるように設計されている。

図３ｆは、中間フロア４６を通るもう一つの断面を示したものであり、図３ｇは、中空エリア４７と凹所４８ｂとを通る断面を示している。

図４ａ，図４ｂ，図４ｃは、フィン４０内に一体化されて配置されているチューブ７０，８０，９１，９２を詳しく示した斜視図である。チューブ７０は、凹所４８ａのエリアに配置され、チューブ７０の他の部分よりも大きな直径をした上端エリア７１を有している。この大きな直径は、それ自身、上端エリア７１の補強に役立つほか、舵板のヒンジとヒンジピン（不図示）の受け入れにさいして、ヒンジピンを軸受けするのに役立つ。チューブ９１とチューブ９２は、大体直角となるように溶接で結合されており、チューブ９２には、チューブ９１の反対側に、開口９３が設けられている。全てのチューブ７０，８０，９１，９２は、それらの開口端に、フィン４０のフィン本体の繊維複合材料上に存在するようになるディスク状の終端ピース９４を有している。図４ａ〜図４ｃに示されているスティールチューブは、インレット（inlet）とも言われている。

１００ 舵
１０ 関節装置
１２ 軸受ハウジング
１４ ヒンジピン
１６ 軸受ハウジング
２０ 舵板
２１ ラダーストック
２２ 舵板の追尾縁
３０ 従来技術のフィン
４０ 本発明のフィン
４１ 先導縁
４２ 追尾縁
４３ 上端エリア
４４ 下端エリア
４５ 側壁
４６ 中間フロア
４７ 中空エリア
４８ａ，４８ｂ 凹所
７０ スティールチューブ
７１ 上端エリア
８０ スティールチューブ
９１ スティールチューブ
９２ スティールチューブ
９３ 開口
９４ 終端ピース

Claims (15)

1. 船舶、特に高機動性を要求される船の舵（１００）用フィン（４０）であって、該フィン（４０）が、繊維複合材料を含んでいることを特徴とする舵用フィン。
2. 前記フィン（４０）は、少なくとも部分的に繊維複合材料で作られているフィン本体を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の舵用フィン。
3. 前記フィン本体は、少なくともその一部が前記フィン（４０）の外面を形成していることを特徴とする請求項２に記載の舵用フィン。
4. 前記フィン本体は、好ましくは充填材料特に発泡材料を充填されている一つ又はそれ以上に分離された内部中空エリア（４７）を有していることを特徴とする請求項２又は３に記載の舵用フィン。
5. 前記フィン本体は、舵（１００）に面している前方先導縁（４１）と、舵とは反対側にある後方追尾縁（４２）と、それらの間に設けられた強化要素、特に中間フロア（４６）とを有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の舵用フィン。
6. 前記フィン本体は、舵側の前記前方先導縁（４１）のエリアで補強されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の舵用フィン。
7. 図４ｅの断面図において前記前方先導縁（４１）のエリアにおける前記フィン本体が、前記フィン４０の最大長の１５−５０％の最大長を有していることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の舵用フィン。
8. 前記フィンは、好ましくは舵側の前記前方先導縁（４１）のエリア及び／又は前記フィンの上端エリア（４３）に設けられていて、舵（１００）に結合するため及び／又は舵の構成要素を受け入れるための少なくとも一つの受け入れジョイント要素を有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の舵用フィン。
9. 前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素は、一つ又はそれ以上の金属材料、特にスティールで製作されていることを特徴とする請求項８に記載の舵用フィン。
10. 前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素は、その周りを繊維複合材料で巻かれた及び／又はラミネートされた一つ又はそれ以上のチューブ（７０，８０，９１，９２）からなることを特徴とする請求項８又は９に記載の舵用フィン。
11. 船舶特に高機動性を要求される船用の舵（１００）であって、該舵（１００）は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のフィン（４０）を有していることを特徴とする舵。
12. 前記フィン（４０）は、舵板（２０）に連結するため及び／又は舵板（２０）の構成要素を受け入れるために、好ましくは舵に面している前記フィン（４０）の前記前方先導縁（４１）のエリア及び／又は前記フィンの上端エリア（４３）に配置されている少なくとも一つの受け入れジョイント要素を有しており、前記舵板（２０）に設けられていて前記舵板（２０）に前記フィン（４０）を回動可能にするヒンジの一部が前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素に連結され及び／又は前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素内に挿入され、及び／又は、舵（１００）の関節装置（１０）特にスライドと回動を行うピストンが前記フィンの前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素に連結され及び／又は前記フィン（４０）の前記少なくとも一つの受け入れジョイント要素内に挿入されていることを特徴とする請求項１１に記載の舵。
13. フィン本体が、少なくとも大部分は繊維複合材料で作られ、少なくとも大部分はフィン（４０）の外面を形成し、かつ少なくとも一つの中空エリア（４０）を有しており、また、場合によっては、一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素が、舵（１００）に連結するため及び／又は舵（１００）の構成要素を受け入れるために、前記フィン本体の中及び／又は上に備えられており、また、場合によっては、前記少なくとも一つの中空エリア（４７）が、充填材料で満たされているようにしたことを特徴とする船舶特に高機動性を要求される船の舵用フィンの製造方法。
14. フィン本体を製造するに際し、二つのハーフシェルと、場合によってはそれらのハーフシェルの間に配置される強化要素が、フィン本体内に一体化されるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の舵用フィンの製造方法。
15. フィン本体を製造するに際し、一つ又はそれ以上の芯材、特に発泡芯材、及び／又は、一つ又はそれ以上の受け入れジョイント要素が、その周りに繊維複合材料が巻かれ及び／又はラミネートされて設けられるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の舵用フィンの製造方法。

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