JP5219243B2

JP5219243B2 - 船舵

Info

Publication number: JP5219243B2
Application number: JP2007293720A
Authority: JP
Inventors: 紀幸佐々木
Original assignee: National Maritime Research Institute
Current assignee: National Maritime Research Institute
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2027-11-12
Also published as: JP2009119934A

Description

本発明は、船舶に装備される舵に関し、特に航行時における舵抵抗の軽減を図れるようにした船舵に関する。

従来、船舶における舵としては、図４に示す舵Ｒのように、倒立台形の側面形状を有して、下端を水平に形成したものが一般的に用いられている。
このような舵Ｒの使用の態様としては、港湾における離着桟のための操船のほか、他船との衝突防止のための操舵のように１０〜３５度の大舵角操舵も行われているが、実際の海域で最も長時間使用されるのは、航海中の針路維持のための１〜５度の微小舵角の操舵である。その場合の操舵は、船体に回頭モーメントを発生させ、船の針路を正しく保つために行われるが、同時にいわゆる当て舵抵抗と呼ばれる速力低下をもたらす原因も生じさせている。
また、図５および図６に示すように、倒立台形状の側面を有する船舵Ｒの下端に、平面視が長楕円形の平板Ｐを外方へ水平に張り出すようにして設けることにより、舵力（操縦力）の増加を図ったものも従来から知られている。しかしながら、このような船舵を用いると舵抵抗が大幅に増加するため、船舶の推進性能の低下を招くという不具合がある。
なお、アジマス推進器（ポッドプロペラ）では、船尾船底部から垂下された整流材の下端に紡錘体状のポッドを一体に設けて、同ポッドの後端にプロペラを備えるようにしたものが採用されているが、船体の直進性の維持のためには、上記ポッドの回動手段では大掛かりになるため、上記整流材の後端部に後方フラップを設けて、同フラップの操作により船体の直進性が図られている。
また、船舵の中間部に紡錘体状のバルブを設けることにより、プロペラ後流におけるハブ渦の乱れを整流するものも提案されているが、当て舵抵抗の軽減が期待されるものではない。
特開２００３−０１１８９３号公報特開平６−３０５４８７号公報

本発明は、従来から使用されている倒立台形の側面形状を具えた船舵の下端部の改良により、簡易な手段で船尾の流れを利用して、船舶の直進中の舵抵抗の減少を図るとともに、微小舵角の際の当て舵抵抗も極力減少させるようにして、船舶の保針性能の向上を図れるようにした船舵を提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明の船舵は、船尾に設けられる舵において、倒立台形としての側面形状を有する舵本体を備えるとともに、同舵本体の下端に、縦断面の中心線が後方へ斜め上方に傾斜した翼型断面を有する付加物を備え、同付加物が、上記舵本体の下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体として形成され、かつ上記付加物の縦断面が上記中心線の両側に対称的に張り出した翼型を成していることを特徴としている。

また、本発明の船舵は、上記付加物の縦断面の中心線が後方へ斜め上方に傾斜した傾斜角を、４〜１０度に設定されていることを特徴としている。

一般に、舵付近の流れの向きは、水面下における船尾の形状により４〜１０度の上向きの傾斜となっているので、従来の船舵のように舵底面がフラットの場合は、舵後縁の下端部で大きな剥離を伴う流れを生じ、抵抗の増加をもたらしているが、本発明の船舵では、舵本体の下端に設けられた付加物が、その縦断面の中心線を後方へ斜め上方に傾斜させた翼型に形成されて、しかも舵本体の下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体としての形状を具備し、かつ上記付加物の縦断面が上記中心線の両側に対称的に張り出した翼型を成しているので、同付加物により航行中に揚力を発生し、その前向きの成分は推力として作用するため、自己の舵抵抗の減少に寄与することが可能になる。

また、本発明の船舵では、上記付加物の縦断面の中心線が後方へ斜め上方に傾斜した傾斜角を、４〜１０度に設定されることにより、上述のような自己の舵抵抗の減少が、さらに的確に実現できるようになる効果が得られる。

そして、本発明の船舵は、既存の船舶における倒立台形の側面形状を有する舵についても、簡易な工事により容易に適用することが可能である。

また、倒立台形としての側面形状を有する船舵では、舵本体の下端部の水平断面が縮小しているため強度低下を招く恐れがあるが、本発明の船舵のごとく、舵本体の下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体が設けられることにより、外力に対して強度的に有利となる効果も期待される。

図１は本発明の一実施例としての船舵の側面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図１に示すように、船尾１に設けられる舵２が、ほぼ倒立台形としての側面形状を有する舵本体２ａを備えるとともに、同舵本体２ａの下端に、縦断面の中心線２ｃが後方へ斜め上方に傾斜した翼型断面を有する付加物２ｂを備えて構成されている。

そして、付加物２ｂは、図１〜３に示すように、舵本体２ａの下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体としての形状を具備している。
また、付加物２ｂの縦断面の中心線２ｃが後方へ斜め上方に傾斜した傾斜角αは、４〜１０度に設定される。

上述の本実施例の船舵では、倒立台形としての側面形状を有する舵本体２ａの下端に設けられた付加物２ｂが、その縦断面の中心線２ｃを後方へ斜め上方に傾斜させた翼型に形成されて、しかも舵本体２ａの下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体としての形状を具備しているので、同付加物２ｂが航行中に舵付近の流れ３を受けて揚力を発生し、その前向きの成分は推力として作用するため、自己の舵抵抗の減少をもたらすことが可能になる。

また、本実施例の船舵では、付加物２ｂの縦断面の中心線２ｃが後方へ斜め上方に傾斜した傾斜角αを、船底部後方の流れの傾斜角と同様の４〜１０度に設定されることにより、上述のような自己の舵抵抗の減少が、さらに的確に実現できるようになる効果が得られる。

このようにして、舵抵抗の減少がもたらされるほか、さらに本実施例の船舵では、舵本体２ａの下端における紡錘体としての付加物２ｂの存在により操舵に係る操縦力の大幅な増加も期待される。

そして、本実施例の船舵は、新造船に適用されるのみならず、既存の船舶における倒立台形の側面形状を備えた舵についても、舵板の下端に、紡錘体を後方へ斜めに上昇するごとく装着するという簡易な工事により、容易に適用することが可能である。

また、倒立台形としての側面形状を有する船舵では、舵本体の下端部の水平断面が縮小しているため強度低下を招く恐れがあるが、本発明の船舵のごとく、舵本体２ａの下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体２ｂが設けられることにより、外力に対して強度的に有利となる効果も期待される。

本発明の一実施例としての船舵の船尾への取付け状態を示す側面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。従来の船舵の一例を示す側面図である。従来の船舵の他の例を示す側面図である。図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。

符号の説明

１船尾
２舵
２ａ舵本体
２ｂ付加物
２ｃ中心線
３舵付近の流れ
Ｒ従来の舵
α 傾斜角
Ｐ平板

Claims

船尾に設けられる舵において、倒立台形としての側面形状を有する舵本体を備えるとともに、同舵本体の下端に、縦断面の中心線が後方へ斜め上方に傾斜した翼型断面を有する付加物を備え、同付加物が、上記舵本体の下端外周部よりもやや外方へ張り出した偏平な紡錘体として形成され、かつ上記付加物の縦断面が上記中心線の両側に対称的に張り出した翼型を成していることを特徴とする、船舵。
上記付加物の縦断面の中心線が後方へ斜め上方に傾斜した傾斜角を、４〜１０度に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の船舵。