JP2014151773A - ツインスケグ型船体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】推進性能が向上したツインスケグ型船体構造を提供する。
【解決手段】ツインスケグ型船体構造は、船体２と、前記船体の船尾に設けられ、それぞれプロペラの軸部材６−１，６−２を支持する、一対のスケグ４−１，４−２とを備える。前記一対のスケグの各々は、前記船体の船底から下方に向かって延びている。前記一対のスケグは、前記一対のスケグ間の間隔が下方ほど大きくなるように、伸びている。前記船体の後方から見た場合に、前記一対のスケグは、それぞれ、スケグ中心線に沿って延びている。前記スケグ中心線Ｃ２と鉛直方向とが成す角度は、１５°以上、４０°以下である。前記一対のスケグは、前記プロペラの軸部材の間隔が、前記プロペラの直径以上であり、前記船体の幅ｄ２の３２％以下となるように、設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ツインスケグ型船体構造に関する。

船体の構造として、ツインスケグ型船体構造が知られている。ツインスケグ型船体構造では、船体に、左右一対のスケグが設けられる。一対のスケグのそれぞれには、船体の後方へ向かって突き出すように、プロペラの軸部材が支持される。ツインスケグ型船体構造を用いれば、運行海域の喫水制限などによりプロペラ径が制限される場合であっても、大きな推力を確保することができる。

上記に関連して、特許文献１（特開２００７−２２３５５７号公報）には、ツインスケグが、プロペラの軸中心位置付近で下端部側を船体幅方向外側に広げるように折曲した折曲部を備えている点が開示されている。

また、特許文献２（特開２００８−１３０３９号公報）には、満載喫水における方形係数が０．６５以上０．９０以下のツイン・スケグ・タイプのプロペラ推進の船舶であって、船尾垂線よりラン長さの２５％以上３０％以下前方の範囲内の少なくとも１つの断面船体形状において、シャフトセンタより外側の船体幅が、シャフトセンタ高さの３０％以上９０％以下の高さ分だけ基線より上の水線位置で局所的な最大値を持つと共に、該局所的な最大値を持つ水線位置で、シャフトセンタを含む鉛直線により分けられる内外の船体幅に関して、内側の船体幅と外側の船体幅の合計が満載喫水における船体幅の１０％以上２５％以下で内側の船体幅よりも外側の船体幅が大きいことを特徴とする船舶が開示されている。

また、特許文献３（特開２０１２−３５７８５号公報）には、船体の船尾部に船体幅方向に間隔を隔てて設けられ、下方に向かって船体幅方向外側に傾斜する左右一対のスケグ部と、該スケグ部の後端に回転可能に夫々設けられた左右一対のプロペラと、前記船尾部に前記プロペラ後方に位置させて夫々設けられ、下方に向かって船体幅方向外側に傾斜する左右一対の舵とを備えたことを特徴とする二軸船が開示されている。

特開２００７−２２３５５７号公報 特開２００８−１３０３９号公報 特開２０１２−３５７８５号公報

船舶に対しては、推進性能を向上させることが望まれる。特に、ツインスケグ型船体構造においては、主機配置スペースを確保しつつ、スケグ部分による抵抗を低減することが求められている。

本発明に係るツインスケグ型船体構造は、船体と、前記船体の船尾に設けられ、それぞれプロペラの軸部材を支持する、一対のスケグとを備える。前記一対のスケグの各々は、前記船体の船底から下方に向かって延びている。前記船体の後方から見た場合に、前記一対のスケグは、それぞれ、スケグ中心線に沿って延びている。前記スケグ中心線と鉛直方向とが成す角度は、１５°以上、４０°以下である。前記一対のスケグは、前記プロペラの軸部材の間隔が、前記プロペラの直径以上であり、前記船体の幅の３２％以下となるように、設けられている。

本発明によれば、推進性能が向上したツインスケグ型船体構造が提供される。

図１は、ツインスケグ型船体構造の船尾部分を側方から見たときの図である。 図２は、ツインスケグ型船体構造を示す断面図である。 図３は、プロペラ軸間距離とスケグ幅との関係を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るツインスケグ型船体構造１の船尾部分を側方から見たときの図である。また、図２は、図１に示されるＡＡ断面（Ａ）、ＢＢ断面（Ｂ）、ＣＣ断面（Ｃ）、ＤＤ断面（Ｄ）、及びＥＥ断面（Ｅ）を示す図である。

図１及び図２に示されるように、ツインスケグ型船体構造１は、船体２、及び一対のスケグ４（４−１、４−２）を備えている。

一対のスケグ４は、船体２に一体に設けられている。一対のスケグ４は、それぞれ、船体２の船底３から、下方へ向かって延びるように設けられている。図２に示されるように、一対のスケグ４は、左舷側スケグ４−１及び右舷側スケグ４−２を備えている。各スケグ４は、プロペラ５（図１参照）の軸部材６（左舷側軸部材６−１又は右舷側軸部材６−２）を支持している。

船体２の内部には、一対の主機７（左舷側主機７−１及び右舷側主機７−２）が配置されている。各軸部材６は、基端部で各主機７に連結されている。各軸部材６の先端部分は、各スケグ４から船尾側に突き出ている。各軸部材６−１の先端部分には、プロペラ５が設けられている。

上述のツインスケグ型船体構造においては、各主機７により、各軸部材６が駆動され、これによってプロペラ５が回転する。これにより、推進力が得られる。

ここで、本実施形態においては、一対のスケグ４の形状が工夫されている。以下、この点について説明する。

図２に示されるように、一対のスケグ４は、後方から見た場合に、スケグ中心線Ｃ２に沿うように、船底３から下方に向かって延びている。また、一対のスケグ４の間の間隔は、下方ほど広くなっている。すなわち、各スケグ４は、鉛直線Ｃ１に対して傾斜するように、伸びている。ここで、各スケグ中心線Ｃ２と鉛直線Ｃ１とが成す角度（傾斜角α）は、１５°以上、４０°以下である。

また、一対のスケグ４は、一対の軸部材６（左舷側軸部材６−１及び右舷側軸部材６−２）の間の距離（プロペラ軸間距離ｄ１）が、船体２の幅ｄ２の３２％以下になるように、設けられている。尚、距離ｄ１がプロペラ５の直径よりも小さくなると、左舷側のプロペラと右舷側のプロペラとが干渉する可能性がある。従って、プロペラ軸間距離ｄ１は、プロペラ５の直径より大きい値に設定される。すなわち、プロペラ軸間距離ｄ１は、プロペラ５の直径より大きく、幅ｄ２の３２％以下である。

上述のように、傾斜角αが１５°以上、４０°以下であり、プロペラ軸間距離ｄ１が船体２の幅ｄ２の３２％以下であることにより、推進性能を向上させることが可能である。以下に、この点について説明する。

船舶の推進性能は、抵抗が小さいほど向上し、プロペラ面内の伴流が大きいほど向上する。

一対のスケグ４が、下方ほど間隔が広がるように設けられている場合、一対のスケグ４の間の流路が十分に確保される。その結果、船体形状抵抗を低減することができる。これにより、抵抗の観点から、推進性能を向上させることができる。

また、プロペラ軸間距離ｄ１が小さい場合、船体２の浸水面積を低減することができる。これにより、摩擦抵抗を低減することができ、推進性能を向上させることができる。加えて、プロペラ軸間距離ｄ１が小さい場合、伴流が増大し、伴流の観点からも、推進性能を向上させることができる。

一方で、プロペラ軸間距離ｄ１が小さい場合、船体形状抵抗が増大する。しかしながら、この点に関し、本願発明者は、傾斜角αが１５°以上であれば、プロペラ軸間距離ｄ１の減少に伴う船体形状抵抗の増加量が、小さくなることを見出した。すなわち、傾斜角αが１５°以上に設定されている場合、プロペラ軸間距離ｄ１が小さくなっても、船体形状抵抗をさほど増大せず、摩擦抵抗を低減し、伴流を増加させることができる。一方で、傾斜角αが４０°より大きい値に設定されている場合には、船体２と各スケグ４との連結部分の強度が十分に確保できない場合がある。

また、プロペラ軸間距離ｄ１が船体２の幅ｄ２の３２％以下に設定されていることにより、摩擦抵抗の減少効果及び伴流の増加効果として、十分な効果を得ることができる。逆に、プロペラ軸間距離ｄ１が幅ｄ２の３２％よりも大きい場合、摩擦抵抗の減少効果及び伴流の増加効果として十分な効果が得られない場合がある。

一定の排水量でプロペラ軸間距離ｄ１を３２％以下とした場合はスケグ幅を大きく取れる反面、それ以上の場合はスケグ幅が小さくなる。図３は、プロペラ軸間距離とスケグ幅との関係を説明するための図であり、図１におけるＣＣ断面を示す図である。図３（ａ）は、プロペラ軸間距離ｄ１が小さい場合を示し、図３（ｂ）は、プロペラ軸間距離ｄ１が大きい場合の図を示している。尚、図３（ａ）に示される例と図３（ｂ）に示される例との間で、排水量（断面積）は同じである。図３に示されるように、排水量同じである場合、プロペラ軸間距離ｄ１が小さい方が、各スケグ４の幅として大きな幅を確保することができることがわかる。すなわち、上記の抵抗低減対策により主機７の配置スペースを確保することが困難である痩せ型船型においても、プロペラ軸間距離ｄ１を小さくすることにより、ツインスケグの採用が可能となる。

１ ツインスケグ型船舶の船体構造
２ 船体
３ 船底
４ スケグ
４−１ 左舷側スケグ
４−２ 右舷側スケグ
５ プロペラ
６ プロペラ軸部材
７ 主機
ｄ１ プロペラ軸間距離
ｄ２ 船体幅
Ｃ１ 鉛直線
Ｃ２ スケグ中心線

Claims (2)

1. 船体と、
   前記船体の船尾に設けられ、それぞれプロペラの軸部材を支持する、一対のスケグと、
   を具備し、
   前記一対のスケグの各々は、前記船体の船底から下方に向かって延びており、
   前記一対のスケグは、前記一対のスケグ間の間隔が下方ほど大きくなるように、伸びており、
   前記船体の後方から見た場合に、前記一対のスケグは、それぞれ、スケグ中心線に沿って延びており、
   前記スケグ中心線と鉛直方向とが成す角度は、１５°以上、４０°以下であり、
   前記一対のスケグは、前記プロペラの軸部材の間隔が、前記プロペラの直径以上であり、前記船体の幅の３２％以下となるように、設けられている
   ツインスケグ型船体構造。
2. 請求項１に記載されたツインスケグ型船体構造であって、
   更に、
   前記船体内に配置された一対の主機、
   を具備し、
   前記プロペラの軸部材は、前記一対の主機のそれぞれに連結されている
   ツインスケグ型船体構造。

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