JP2904789B2 - 船舶推進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、船外機，船内外機等の、船舶の船尾に着脱
自在に取付けられる船舶推進機に関する。

従来技術 上記船舶推進機には、プロペラとともに該プロペラを
駆動するエンジンを備えた船外機と、プロペラとその駆
動軸のみを備え、船内に設置されたエンジンに該駆動軸
を連結してプロペラを駆動する船内外機とがある。

これらの船舶推進機は、一般に、船尾に取付けられた
時に該船尾から後方に延在するる延出部材と、該延出部
材の下面から垂下する横断面の外形がほぼ翼状をなすケ
ーシングとを有し、該ケーシングの内部に駆動軸が垂設
されている。そして上記ケーシングの下部に形成された
プロペラ軸収納部に、上記駆動軸に連動するプロペラ軸
が収納され、プロペラ軸収納部から後方に突出するプロ
ペラ軸端部にプロペラが取付けられている。前記ケーシ
ングはプロペラ軸収納部からさらに下方へ伸びて横断面
の外形がほぼ翼状をなす所謂スケグを形成している。ま
た、この船舶推進機は船尾に転舵軸を介して取付けら、
該転舵軸のまわりに揺動することにより前記ケーシング
が舵としての機能を果たす。

前記プロペラは回転により水を後方へ押し出して船体
に推進力を与えるが、水を後方へ押し出すとともに水流
にプロペラ回転方向の旋回流を生ぜしめる。この旋回流
の発生に費消されたエネルギは船の推進には寄与しない
ので、その分推進効率が低下し、また反動トルクにより
船体はプロペラ回転方向と逆方向に傾く傾向を生ずる。

船外機や船内外機において、プロペラによる旋回流を
減らすためには、従来、２重反転式プロペラが用いられ
ており、このような例が特開昭57−160794号公報に示さ
れている。しかし２重反転式プロペラは２枚のプロペラ
を必要とし、またこれを駆動するシャフトも２本必要と
なる等、部品点数が多くなるとともに構造も複雑とな
り、かつ重量も重くなる。

なお、プロペラの回転により前記ケーシングに前記転
舵軸まわりのトルクが生じ、これにより操舵方向によっ
て所要操舵力に差が生ずるので、ケーシングの後縁を或
る方向に曲げもしくは該後縁に刃部材を取付けて、該後
縁部の両側面をそれぞれ凹状および凸状とし、これによ
る圧力差によってケーシングに前記トルクに対向するト
ルクを付与するようにしたものが、特開昭63−17199号
公報および特開昭56−103695号公報に示されている。し
かしこれらは操舵特性の向上を図ったものであり、これ
によっては、前述したような旋回流の発生を減らし推進
効率の向上を図ることはできない。

解決しようとする課題 従って本発明は、部品点数の増加を伴なわず簡単な構
造で、プロペラによる旋回流の発生を抑制して推進効率
を向上させることのできる船舶推進機を得ようとするも
のである。

課題を解決するための手段および作用 このため、本発明においては、船舶の船尾に着脱自在
に取付けられる船舶推進機で、船尾から後方に延出する
延出部材の下方に、駆動軸およびプロペラ軸を包囲する
ケーシングを介して、プロペラを回転自在に支持したも
のにおいて、前記ケーシングのプロペラ軸収納部の上下
に延在する上方および下方の各ケーシング部分を、それ
ぞれ、前縁がプロペラ軸線を含む垂直面に対してプロペ
ラ回転方向に偏在し後縁が該垂直面に対して反対方向に
偏在した翼形に形成し、該各ケーシング部分の前記前縁
から後縁に至る翼形中心線を、前記プロペラに流入する
水の流れに該プロペラの回転方向に対して逆向きの回転
を与えるよう、前記プロペラ軸線を含む垂直面に対して
傾斜させる。

本発明によれば、プロペラに流入する水はその直前の
ケーシング部分によって案内整流されて、プロペラの回
転方向に対して逆向きの回転を与えられているので、こ
の水流が回転するプロペラ羽根によって方向を変えプロ
ペラ後方に押し出された時には、回転方向の速度成分は
小さく、後方へのみ向かう直線流に近くなる。従って旋
回流発生によるエネルギ損失が少なく推進効率が向上
し、また旋回流発生に起因する船の傾きも減少する。

前記ケーシング部分の側面は、その前縁から後縁に至
るまで全面に亘って、プロペラ軸線を含む垂直面に対し
左右に傾斜しているので、プロペラに流入する水に有効
に回転を与えることができる。

また、プロペラ軸線に直交する面内における各ケーシ
ング部分の断面を、中間部が前記垂直面に関しプロペラ
回転方向とは反対側に張り出し、かつプロペラ半径の内
側において前記垂直面から最も張り出した形状とするこ
とにより、プロペラが最も効率良く機能する部分におい
て流入水流に最大の回転を与えることができ、これによ
りさらに効果的に上記作用が得られる。

もちろん、前記ケーシング部分の側面は最小の抵抗で
水流に回転を与え得る形状とし、またプロペラ羽根の形
状，ピッチ等はこの回転を与えられた水流に最適なもの
に選定することが望ましいが、これは流体力学を応用す
ることにより容易になし得る。

実 施 例 第１図は本発明の一実施例に係る船舶推進機の側面
図、第４図はその後面図である。この船舶推進機は図示
してない舟艇の船尾に取付けられるが、取付けられた時
に該船尾から後方へ延出するケーシング状の延出部材１
を有し、その下面に左右へ張出したキャビテーションプ
レート２が設けられている。キャビテーションプレート
２の前半部にはその中心位置から下方へ垂下した前後に
細長いケーシング３が設けられている。このケーシング
３の断面形状はほぼ翼状をなしている（第2,3図参
照）。

ケーシング３内には駆動軸４が上方から垂直に貫入し
ている。この駆動軸４は、船外機の場合には延出部材１
上に設置されたエンジンのクランク軸に連結されてお
り、船内外機の場合には舟艇内に設置されたエンジンに
ユニバーサルジョイント等を介して連結される。ケーシ
ング３の上下方向中間部は前後方向に延びる円筒状のプ
ロペラ軸収納部５となっており、その内部に前後方向に
指向してプロペラ軸６が回転自在に支承されている。プ
ロペラ軸６には前後２つのベベルギヤ7,8が回転自在に
嵌合されており、前記駆動軸４の下端に固定されたベベ
ルギヤ９がベベルギヤ７とベベルギヤ８とに噛合ってい
る。ベベルギヤ７とベベルギヤ８との間に、プロペラ軸
６と一体になって回転するが軸線方向には摺動可能なク
ラッチシフタ10が設けられており、このクラッチシフタ
10が前後に摺動してベベルギヤ7,8のいずれかと係合す
ることにより、駆動軸4,ベベルギヤ9,ベベルギヤ７また
は8,クラッチシフタ10を介してプロペラ軸６が正逆のい
ずれかの方向に回転駆動される。クラッチシフタ10はシ
フトスライダ11に接続されており、シフトスライダ11は
プッシュロッド12にカム面を介して係合している。プッ
シュロッド12はギヤシフトロッド13に連結されているの
で、ギヤシフトロッド13を上下に移動させることによ
り、クラッチシフタ10が前後に摺動してベベルギヤ７ま
た８と係合し、プロペラ軸６の回転方向が設定される。

プロペラ軸６の後端部はプロペラ軸収納部５の後端部
から後方へ突出しており、この突出部分に、羽根14aを
有するプロペラ14が、そのボス部14bをプロペラ軸６に
嵌着して取付けられている。プロペラ14は前記のように
正逆転可能であるが、正転時すなわち前進時には第４図
において矢印ａで示すように時計方向に回転する。従っ
て本明細書においてはこの回転方向をプロペラの回転方
向と称する。

ケーシング３のプロペラ軸収納部５より上方の部分3a
は、内部に駆動軸4,ギヤシフトロッド13等を納め、かつ
プロペラ軸６、プロペラ14等が附随したプロペラ軸収納
部５を懸吊支持しなければならないので、第２図に示す
ように比較的厚い断面形状を有しているが、プロペラ軸
収納部５より下方の部分3bはそのような必要がないので
薄い断面形状に形成されている。しかし3a,3bいずれの
部分においても、断面形状は前縁15a,15bおよび後縁16
a,16bを有する翼形をなしている。ただしどの翼形断面
においても、前縁15と後縁16を結ぶ翼形の中心線（平均
線）は、プロペラ14の軸線を含む垂直面17とは一致せ
ず、上方のケーシング部分3aにおいては、第２図に示す
ように、前縁15aは垂直面17に関し後方から見て右側に
偏在し、これに対し後縁16aは垂直面17に関し左側に偏
在している。そして第８図から分るように、このような
断面形状がケーシング部分3aの上部から下部まで連続し
ている。この第８図は、第１図において第２図の断面に
相当するII−II線を挟んでその上方および下方の上方か
ら見た各断面を順次上下に配列して、断面変化を示した
図である。

下方のケーシング部分3bにおいては、第３図に示すよ
うに、前縁15bが垂直面17に関し後方から見て左側に偏
在し、後縁16bが垂直面17に関し右側に偏在している。
そして第９図から分るようにこのような断面形状がケー
シング部分3bの上部から下部まで連続している。第９図
は下方ケーシング部分3bにおける断面変化を示す第８図
と同様な図面である。ただし第３図がケーシング部分3b
の断面を上方から見た図面であるのに対し、第９図にお
いては下方から見た各断面が示されている。

第５図ないし第７図は第４図と同様な後面図である
が、第１図の線V,VI,VIIに沿うケーシング３の各断面を
それぞれ斜線部分で示してある。これらの図面から分る
ように、ケーシング３のプロペラ軸線に直交する面内に
おける各断面は、中間部が前記垂直面17に関しプロペラ
14の回転方向ａとは反対側に張出した弯曲形状をなして
おり、垂直面17から最も偏在した箇所は、プロペラ羽根
14aの外端の回転軌跡Ｒより内部すなわちプロペラ14の
半径の内側に在る。

本実施例は以上のように構成されているので、プロペ
ラ14が矢印ａ方向に回転して船に推進力を与えている
時、前方からプロペラ14に流入する水は、前述のように
垂直面17に対して傾斜しているケーシング部分3a,3bの
整流作用によって、第２図および第３図にそれぞれ矢印
ｆて示すように方向ずけられてプロペラ14に流入する。
この水流は矢印ｂで示す回転成分を有する。すなわちケ
ーシング３によって水流に矢印ｂ方向の回転が与えら
れ、この回転方向は矢印ａで示すプロペラ14の回転方向
に対して逆向きである。従ってプロペラ14から後方に押
出される水流は、ａ方向の旋回が、ケーシング３によっ
て与えられた回転ｂだけ少ない流れとなるので、推進効
率が向上し、また旋回流発生に起因する船の傾きも減少
する。また、プロペラ軸線に直交する面内におけるケー
シング３の断面が、プロペラ半径の内側において垂直面
17から最も偏在した形状をなしているので、プロペラ14
が最も効率良く機能する部分において流入水流に最大の
回転を与えることができ、これによりさらに効果的に上
記作用が得られる。しかもこのような作用は、船舶推進
機に特別な部材を付加することなく極めて簡単な手段で
得られる。

発明の効果 以上の通り、本発明においては、船舶の船尾に着脱自
在に取付けられる船舶推進機で、船尾から後方に延出す
る延出部材の下方に、駆動軸およびプロペラ軸を包囲す
るケーシングを介して、プロペラを回転自在に支持した
ものにおいて、前記ケーシングのプロペラ軸収納部の上
下に延在する上方および下方の各ケーシング部分を、そ
れぞれ、前縁がプロペラ軸線を含む垂直面に対してプロ
ペラ回転方向に偏在し後縁が該垂直面に対して反対方向
に偏在した翼形に形成し、該各ケーシング部分の前記前
縁から後縁に至る翼形中心線を、前記プロペラに流入す
る水の流れに該プロペラの回転方向に対して逆向きの回
転を与えるよう、前記プロペラ軸線を含む垂直面に対し
て傾斜させたので、部品点数の増加，構造の複雑化，重
量の増大等を伴うことなく、極めて簡単な手段により、
プロペラによる旋回流の発生を抑制して推進効率を向上
させ、また旋回流発生に起因する船の傾きを減少させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る船舶推進機の側面図、
第２図および第３図はそれぞれ第１図のII−II線および
III−III線に沿う断面図、第４図は同船舶推進機の側面
図、第５図ないし第７図はそれぞれ第１図の線V,VI,VII
に沿う断面を示した第４図と同様な図面、第８図はケー
シング上方部分の上部から下部に至る上方から見た各水
平断面を順次示した図面、第９図はケーシング下方部分
の下方から見た各水平断面を示した第８図と同様な図面
である。 １……延出部材、２……キャビテーションプレート、３
……ケーシング、４……駆動軸、５……プロペラ軸収納
部、６……プロペラ軸、7,8,9……ベベルギヤ、10……
クラッチシフタ、11……シフトスライダ、12……プッシ
ュロッド、13……ギヤシフトロッド、14……プロペラ、
15……前縁、16……後縁、17……垂直面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船舶の船尾に着脱自在に取付けられる船舶
   推進機で、船尾から後方に延出する延出部材の下方に、
   駆動軸およびプロペラ軸を包囲するケーシングを介し
   て、プロペラを回転自在に支持したものにおいて、前記
   ケーシングのプロペラ軸収納部の上下に延在する上方お
   よび下方の各ケーシング部分を、それぞれ、前縁がプロ
   ペラ軸線を含む垂直面に対してプロペラ回転方向に偏在
   し後縁が該垂直面に対して反対方向に偏在した翼形に形
   成し、該各ケーシング部分の前記前縁から後縁に至る翼
   形中心線を、前記プロペラに流入する水の流れに該プロ
   ペラの回転方向に対して逆向きの回転を与えるよう、前
   記プロペラ軸線を含む垂直面に対して傾斜させたことを
   特徴とする船舶推進機。
2. 【請求項２】プロペラ軸線に直交する面内における前記
   各ケーシング部分の断面は、中間部が前記垂直面に関し
   プロペラ回転方向とは反対側に張り出し、かつプロペラ
   半径の内側において前記垂直面から最も張り出した形状
   をなしている請求項１に記載の船舶推進機。