JP6245458B2 - Propulsion device - Google Patents

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Description

本発明は、船舶等に好適に用いられる推進装置に関するものである。
背景技術
The present invention relates to a propulsion device that is suitably used for ships and the like.
Background art

一般に、船舶等にあっては、その航行のための推進力をスクリュー等からなる推進装置によって得るようにしている。   Generally, in a ship or the like, a propulsive force for navigation is obtained by a propulsion device including a screw or the like.

ところで、このようなスクリューを用いた推進装置にあっては、船速や海洋条件(たとえば、水中に存在する微小気泡や錆粉、あるいは、プランクトン等の固体粒子の存在)により大きな負圧に耐えられずキャビテーションが発生する。   By the way, in a propulsion device using such a screw, it can withstand a large negative pressure due to ship speed and ocean conditions (for example, the presence of solid bubbles such as microbubbles, rust powder, or plankton present in water). Cavitation occurs.

このキャビテーションの発生は、スクリューのプロペラ翼表面がアバタ状になるばかりでなく、プロペラ翼の付け根にエロージョンが発生し破損につながることも想定される。   The occurrence of this cavitation is assumed not only to make the surface of the propeller blade of the screw avatar, but also to cause erosion at the base of the propeller blade, leading to damage.

このような不具合を解消するために従来では、たとえば、特許文献1に示される技術が提案されている。   Conventionally, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 has been proposed in order to eliminate such problems.

この技術は、前記プロペラ翼の付け根部分を構成するボスの後流側にボスキャップを装着するとともに、このボスキャップにフィンを取り付け、このフィンにより、ボス後方への水の流れを整流して、前記フィンの後流における渦をなくすことにより、前述したキャビテーションの発生を抑制するようにしている。   In this technology, a boss cap is attached to the downstream side of the boss that forms the root portion of the propeller blade, and a fin is attached to the boss cap, and the flow of water to the rear of the boss is rectified by the fin, By eliminating vortices in the wake of the fin, the occurrence of the cavitation described above is suppressed.

特開2010−215187号公報JP 2010-215187 A

しかしながら、前述した従来の技術においては、前述したキャビテーションの発生を抑制することが期待できるものの、前記フィンによる後流の渦を完全になくすことはできず、したがって、キャビテーションを完全になくすことはできない。   However, although the above-described conventional technology can be expected to suppress the occurrence of the above-described cavitation, the wake vortex caused by the fins cannot be completely eliminated, and therefore the cavitation cannot be completely eliminated. .

また、スクリューの直上と直下では、水深の差により圧力差があり、回転するスクリューは、水深が浅く圧力の低い領域と、水深が深く圧力の高い領域を繰り返し通過させられる。
そして、圧力が低い領域ではキャビテーションが発生しやすく、圧力の高い領域ではキャビテーションが消滅するといった現象が生じ、前記スクリューにかかる負荷が周期的に変化し、これによってスクリューが振動させられて破損することも想定される。
In addition, there is a pressure difference due to the difference in water depth immediately above and below the screw, and the rotating screw can be repeatedly passed through a region where the water depth is shallow and the pressure is low and a region where the water depth is deep and the pressure is high.
Cavitation is likely to occur in the low pressure region, and cavitation disappears in the high pressure region. The load on the screw changes periodically, which causes the screw to vibrate and break. Is also envisaged.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、前述したスクリューの持つ不具合を極力なくした、耐久性の高い推進装置を提供することを解決課題とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a highly durable propulsion device that eliminates the above-described problems of the screw as much as possible.

本発明の推進装置は、前述した課題を解決するために、水上を走行する船舶に装着されて、前記水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置であって、回転駆動される回転基体を備え、この回転基体には、その回転軸線の一端部に設けられ、前記水を吸い込む流体吸引口と、前記回転軸線の他端部に設けられ、前記水を吐出する流体吐出口と、前記流体吸引口に吸い込まれた水を前記流体吐出口へ導く流体誘導路とが形成され、前記流体吸引口と前記流体吐出口とが前記回転基体の回転軸線上に位置させられ、前記流体誘導路が、前記基体の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置させられ、かつ、前記流体吸引口と前記流体誘導路との間に、前記回転基体の回転により前記流体吸引口に吸い込まれた水に遠心力を与えつつ前記流体誘導路へ送り込む流体加速部が形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the propulsion device of the present invention is attached to a ship traveling on water, sucks the water, and generates a propulsive force on the ship by a reaction force generated when the sucked water is discharged. The rotary base is provided with a rotary base that is rotationally driven. The rotary base is provided at one end of the rotary axis, the fluid suction port for sucking the water, and the other end of the rotary axis A fluid discharge port that discharges the water and a fluid guide path that guides water sucked into the fluid suction port to the fluid discharge port, and the fluid suction port and the fluid discharge port are The fluid guiding path is positioned on the rotation axis of the rotating base, the fluid guiding path is spaced apart in the rotational radial direction with respect to the rotating axis of the base, and the fluid suction port, the fluid guiding path, During the rotation of the rotating substrate. Wherein the fluid accelerating section for feeding to the fluid guide passage while applying a centrifugal force to the water that is drawn into the fluid suction port is formed.

このような構成とすることにより、推進装置が水中にある状態において、その内部が水によって充満される。
この状態で前記回転基体をその軸線回りに回転させると、流体加速部に位置する水が、遠心力によって前記回転基体の回転軸線から離れる方向に向けて移動させられて、前記流体誘導路を経て前記流体吐出口へ送り込まれるとともに、この流体吐出口から外部へ吐出される。
By setting it as such a structure, in the state which has a propulsion apparatus in water, the inside is filled with water.
When the rotating base is rotated around its axis in this state, water located in the fluid acceleration portion is moved in a direction away from the rotating axis of the rotating base by centrifugal force, and passes through the fluid guide path. While being sent to the fluid discharge port, it is discharged to the outside from this fluid discharge port.

このような水の流れが形成されると、前記流体吸引口から前記流体加速部および前記流体誘導路を経て前記流体吐出口へ至る流路が、連続しかつ隔離された流路であるから、エネルギー保存の法則により前記流体加速部の圧力が低下する。   When such a flow of water is formed, the flow path from the fluid suction port to the fluid discharge port via the fluid acceleration unit and the fluid guide path is a continuous and isolated flow path. Due to the law of conservation of energy, the pressure of the fluid acceleration part is reduced.

前記流体加速部の圧力が低下すると、この流体加速部内に、前記流体吸引口から外部の水が引き込まれ、前記水の流れの慣性と相俟って、前述した水流が継続され、前記流体吐出口から水が継続して吐出される。   When the pressure of the fluid accelerating portion decreases, external water is drawn into the fluid accelerating portion from the fluid suction port, and in combination with the inertia of the water flow, the water flow described above is continued, and the fluid discharge Water is continuously discharged from the outlet.

そして、前記流体吐出口から水が吐出されると、その反作用により、前記推進器に、前記水の吐出方向と逆方向の力が作用し、この力が推進力となる。   When water is discharged from the fluid discharge port, a reaction in a direction opposite to the water discharge direction acts on the propeller due to the reaction, and this force becomes a propulsive force.

前記回転基体の回転数を上げると、前記流体加速部において発生させられる遠心力および負圧も大きくなるとともに、流体の慣性も大きくなり、かつ、前記流体吐出口からの吐出される水流の流速も増加することから、前記推進装置によって発生させられる推進力も増加する。   Increasing the rotational speed of the rotating base also increases the centrifugal force and negative pressure generated in the fluid acceleration section, increases the inertia of the fluid, and increases the flow velocity of the water flow discharged from the fluid discharge port. Since it increases, the propulsive force generated by the propulsion device also increases.

ここで、前記回転基体内を流れる水は流路に沿って流れることから、水には流路の内壁との摩擦が作用するのみで、推進装置の構成部材が水を剪断するような現象は生じない。
したがって、推進装置の構成部材と水との接触面にキャビテーションを生じさせるような負圧が生じることが殆どない。
Here, since the water flowing in the rotating base flows along the flow path, the friction with the inner wall of the flow path only acts on the water, and the phenomenon in which the constituent members of the propulsion device shear the water. Does not occur.
Accordingly, there is almost no negative pressure that causes cavitation on the contact surface between the constituent members of the propulsion device and the water.

この結果、前記推進装置の構成部材への不要な負荷が作用することが抑制され、これらの損傷が抑制される。   As a result, it is possible to suppress an unnecessary load from acting on the constituent members of the propulsion device, and to suppress these damages.

前記流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成することができる。   The end of the fluid guide path on the fluid discharge port side is located on the rotational axis of the rotary base so that the end on the fluid suction port side is positioned outward of the rotary base in the rotational radius direction. And can be formed inclined.

このような構成とすることにより、前記流体誘導路の前記流体吐出口側の端部における遠心力が、前記流体吸引口側の端部における遠心力よりも大きくなり、これによって、前記流体誘導路内においても、その内部を流れる水を加速することができる。   With such a configuration, the centrifugal force at the end of the fluid guide path on the fluid discharge port side is larger than the centrifugal force at the end of the fluid suction port side, thereby the fluid guide path. Even inside, water flowing through the inside can be accelerated.

前記流体誘導路の傾斜は、この流体誘導路の、前記流体吸引口側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をL1とし、前記流体吐出口側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をL2とした場合、L2≧1.1×L1であることが好ましい。
このような比率とすることにより、前記流体誘導路の入り口側と出口側との圧力差を有効に発生させて、吐出される水の流速を効率よく高めることができる。
The inclination of the fluid guiding path is such that the distance between the end of the fluid guiding path on the fluid suction port side and the rotation axis of the rotating base is L1, and the end of the fluid discharge port and the rotating base are rotated. When the distance from the axis is L2, it is preferable that L2 ≧ 1.1 × L1.
By setting such a ratio, it is possible to effectively generate a pressure difference between the inlet side and the outlet side of the fluid guide path and efficiently increase the flow rate of the discharged water.

また、前記流体誘導路が、前記回転基体の回転軸線回りに複数形成されている構成とすることもできる。
このような構成とすることにより、流体誘導路を流れる水の質量を、前記回転基体の回転軸線に対して対称的に配置することができ、これによって、前記回転基体の回転の振れを抑制することができる。
Further, a plurality of the fluid guiding paths may be formed around the rotation axis of the rotating base.
With such a configuration, the mass of water flowing through the fluid guiding path can be arranged symmetrically with respect to the rotation axis of the rotating base, thereby suppressing the rotational shake of the rotating base. be able to.

そして、前記回転体の他端部には、前記複数の流体誘導路から吐出される水を集合させて前記流体吐出口へ導く環状の集合路を形成する突出部を形成することにより、複数の流体誘導路から吐出される水を円滑に集合させるとともに、流れの乱れを抑制して前記流体吐出口へ送り込むことができる。   The other end of the rotating body is formed with a plurality of protrusions that form an annular collecting path that collects water discharged from the plurality of fluid guiding paths and leads the fluid to the fluid discharge port. It is possible to smoothly collect water discharged from the fluid guiding path and to send the water to the fluid discharge port while suppressing disturbance of the flow.

前記流体誘導路の、前記回転基体の回転軸線と直交する面内の断面形状を、略長円形状とすることもできる。
このような構成とすることにより、前記流体誘導路内の水量を大きくして、前記流体吐出口から吐出される水量を増加させて、前記流体吐出口から吐出される水の運動エネルギーを増加させることができる。
この結果、得られる推進力も大きくすることができる。
A cross-sectional shape of the fluid guide path in a plane perpendicular to the rotation axis of the rotating base may be a substantially oval shape.
With this configuration, the amount of water in the fluid guide path is increased, the amount of water discharged from the fluid discharge port is increased, and the kinetic energy of water discharged from the fluid discharge port is increased. be able to.
As a result, the obtained driving force can be increased.

前記回転基体の一端部に、その回転軸線に沿った駆動軸を一体に設け、この駆動軸によって前記回転基体を回転駆動することができる。   A drive shaft along the rotation axis is integrally provided at one end of the rotary base, and the rotary base can be rotationally driven by the drive shaft.

そして、前記駆動軸に、傘歯車を介して入力軸を直交して接続しておき、これらの駆動軸、および、前記入力軸が単一のケーシング内に組み込んでおき、このケーシングに、このケーシングを、前記入力軸まわりに回動させて、前記回転基体の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構を連設した構成とすることもできる。   And, the input shaft is connected orthogonally to the drive shaft through a bevel gear, and the drive shaft and the input shaft are assembled in a single casing, and the casing is connected to the casing. It is also possible to adopt a configuration in which a propulsion direction adjusting mechanism that rotates around the input shaft to change the direction of the rotation axis of the rotating base is provided.

このような構成とすることにより、前記推進方向調整機構で前記回転基体の向きを調整して、推進方向を調整することができ、これによって、船舶の進行方向を調製することができる。
たとえば、前記回転基体の向きを船舶の長さ方向に対して交差するように位置させることにより、前記流体吐出口からの水の吐出方向を船舶の斜め後方へ向けて、船舶を左右に旋回させ、あるいは、前記水の吐出方向を舳先へ向けることにより、船舶を後進させることができる。
By setting it as such a structure, the direction of the said rotation base | substrate can be adjusted with the said propulsion direction adjustment mechanism, and a propulsion direction can be adjusted, and, thereby, the advancing direction of a ship can be adjusted.
For example, by turning the direction of the rotating base so as to cross the length direction of the ship, the water discharge direction from the fluid discharge port is directed diagonally rearward of the ship, and the ship is turned left and right. Alternatively, the watercraft can be moved backward by directing the water discharge direction toward the tip.

これに代えて、前記回転基体の外周に、その回転軸線と同軸上にリングギヤを一体に取り付け、前記回転基体をケーシング内に回転自在に収納し、前記リングギヤに、前記ケーシングに回転自在に支持された駆動軸に一体に取り付けられたピニオンギヤを噛合させ、前記駆動軸に、前記ケーシングに回転自在に支持された入力軸を、傘歯車を介して連設し、かつ、前記ケーシングに、このケーシングを、前記入力軸まわりに回動させて、前記回転基体の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構を連設しておく構成とすることも可能である。   Instead, a ring gear is integrally attached to the outer periphery of the rotary base so as to be coaxial with the rotation axis thereof, and the rotary base is rotatably accommodated in the casing, and is rotatably supported by the casing on the ring gear. A pinion gear integrally attached to the drive shaft is engaged, an input shaft rotatably supported by the casing is connected to the drive shaft via a bevel gear, and the casing is attached to the casing. It is also possible to adopt a configuration in which a propulsion direction adjusting mechanism that rotates around the input shaft and changes the direction of the rotation axis of the rotating base is provided continuously.

あるいは、前記回転基体の外周に、前記流体吸引口および前記流体吐出口を形成する外筒を摺動可能に装着し、この外筒と前記回転基体との重畳部分に、前記外筒を前記回転基体の回転軸線方向に相対移動させることにより、前記流体吸引口および前記流体吐出口と前記流体誘導路との位置関係を反転させて、前記水の吸い込み方向および吐出方向を反転させる推進方向反転機構を設けた構成とすることも可能である。   Alternatively, an outer cylinder that forms the fluid suction port and the fluid discharge port is slidably mounted on the outer periphery of the rotating base, and the outer cylinder is rotated on the overlapping portion of the outer cylinder and the rotating base. A propulsion direction reversal mechanism that reverses the water suction direction and the water discharge direction by reversing the positional relationship between the fluid suction port, the fluid discharge port, and the fluid guide path by relatively moving in the rotation axis direction of the substrate. It is also possible to have a configuration in which

このような構成とすることにより、前述したような船舶の旋回や後進を同様に行なうことができる。   By adopting such a configuration, it is possible to perform the turn and reverse of the ship as described above.

また、本発明の推進装置は、回転駆動される回転基体と、この回転基体を回転自在に収納するケーシングとを備え、前記ケーシングの一端部に、前記回転基体の一端部に対向させられる流体吸引口が設けられているとともに、他端部に前記回転基体の他端部に対向させられる流体吐出口が設けられ、前記回転基体に、その回転半径方向外方に離間した位置に、前記流体吸引口と前記流体吐出口とを連通する流体誘導路が形成され、この流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成されていることにより、この流体誘導路内の水に遠心力を与える流体加速部となされた構成とすることができる。いることを特徴とする推進装置。   The propulsion device of the present invention includes a rotating base that is rotationally driven and a casing that rotatably stores the rotating base, and fluid suction that is opposed to one end of the rotating base at one end of the casing. A fluid discharge port is provided at the other end of the rotating base so as to face the other end of the rotating base, and the fluid suction is provided at a position spaced apart outward in the rotational radius of the rotating base. A fluid guiding path is formed to communicate the opening and the fluid discharge port, and the end of the fluid discharge path on the fluid discharge port side is more than the rotation radius of the rotating base than the end of the fluid suction port side. It is configured to be a fluid accelerating unit that applies centrifugal force to water in the fluid guiding path by being inclined with respect to the rotation axis of the rotating base so as to be located outward in the direction. Can do. A propulsion device characterized by that.

このような構成とすることにより、前記回転基体の回転に伴い、前記流体誘導路内の水に遠心力が作用するが、前記流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成されていることから、前述した遠心力により、前記水が前記流体吐出口へ向けて送り込まれ、さらに、この流体吐出口を経て外部へ放出される。
そして、その反力によって推進力が得られる。
With such a configuration, centrifugal force acts on the water in the fluid guiding path with the rotation of the rotating base, but the end of the fluid guiding path on the fluid discharge port side is the fluid. Since it is formed so as to be inclined with respect to the rotation axis of the rotary base so as to be located outward of the rotary base in the radial direction of rotation than the end on the suction port side, Water is sent toward the fluid discharge port, and further discharged through the fluid discharge port.
And the driving force is obtained by the reaction force.

ここで、回転を与えられるのは前記回転基体のみで、前記ケーシングには回転は与えられない。
したがって、前記ケーシングを固定した状態で推進装置を稼働させることができるから、このケーシングを支持体として前記回転基体の支持構造を構成することができる。
Here, only the rotating base body is given rotation, and no rotation is given to the casing.
Therefore, since the propulsion device can be operated in a state where the casing is fixed, the support structure for the rotating base body can be configured using the casing as a support.

また、前記ケーシングの、前記流体吐出口が形成された部位の内面に、前記回転基体の回転軸線にほぼ沿うように複数の整流板を設けておくことにより、前記流体吐出口から吐出される水の流れを安定させて、推進効率を高めることができる。   In addition, a plurality of rectifying plates are provided on the inner surface of the casing where the fluid discharge port is formed so as to be substantially along the rotation axis of the rotating base, so that water discharged from the fluid discharge port is provided. The propulsion efficiency can be improved by stabilizing the flow of the engine.

本発明によれば、水を吸い込んで加速した後に吐出し、吐出される水から得られる反動によって推進力を発生させることができる。
ここで、吸い込まれた水は、吐出されるまで推進装置内をその構成部材とともに回転することから、前記構成部材と水との間にキャビテーションの発生の原因となる負圧が生じることが殆どなく、したがって、効率のよい推進力を発生させることができるとともに、構成部材の振動等を抑制して、これらの損傷を抑制することができる。
According to the present invention, it is possible to generate a propulsive force by a reaction obtained from the discharged water after sucking and accelerating the water.
Here, the sucked-in water rotates together with its constituent members in the propulsion device until discharged, so that there is almost no negative pressure that causes cavitation between the constituent members and the water. Therefore, efficient propulsive force can be generated, and vibrations of the constituent members can be suppressed to suppress these damages.

本発明の第1の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態を示すもので、流体吐出口側から見た側面図である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a side view seen from a fluid discharge port side. 本発明の第1の実施形態を示すもので、流体吸引口側から見た側面図である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a side view seen from a fluid suction port side. 本発明の第1の実施形態を示す縦断面図であり、(a)は外筒が前進推力位置にある状態を、(b)は外筒が後進推力位置にある状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 1st Embodiment of this invention, (a) has shown the state in which an outer cylinder exists in a forward thrust position, (b) has shown the state in which an outer cylinder exists in a backward thrust position. 本発明の第1の実施形態を示すもので、推進方向反転機構を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a propulsion direction reversing mechanism, showing a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1の実施形態を示すもので、推進方向反転機構の作動を説明するための縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating an operation of a propulsion direction reversing mechanism according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の作動を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the action | operation of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の作動を説明するための正面図である。It is a front view for demonstrating the action | operation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows the 6th Embodiment of this invention. 本発明の変形例の一実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the modification of this invention. 本発明の変形例の一実施形態を示すもので、流体吐出側から見た図である。FIG. 9 shows an embodiment of a modification of the present invention and is a view seen from the fluid discharge side. 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体を、流体吐出側から見た図である。It is the figure which looked at the rotary base | substrate concerning one Embodiment of the modification of this invention from the fluid discharge side. 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体を、流体吸引側から見た図である。It is the figure which looked at the rotation base concerning one embodiment of the modification of the present invention from the fluid suction side. 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体の側面図である。It is a side view of the rotation base concerning one embodiment of the modification of the present invention. 本発明の変形例の一実施形態にかかる整流版を流体吐出側から見た図である。It is the figure which looked at the rectifying plate concerning one Embodiment of the modification of this invention from the fluid discharge side.

以下、本発明の第1の実施形態について、図1ないし図6を参照して説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態に係わる推進装置は、水上を走行する船舶(図示略)に装着されて、前記水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置1であって、回転駆動される回転基体2を備え、この回転基体2には、その回転軸線の一端部に設けられ、前記水を吸い込む流体吸引口3と、前記回転軸線の他端部に設けられ、前記水を吐出する流体吐出口4と、前記流体吸引口3に吸い込まれた水を前記流体吐出口4へ導く流体誘導路5とが形成され、前記流体吸引口3と前記流体吐出口4とが前記回転基体2の回転軸線上に位置させられ、前記流体誘導路5が、前記回転基体2の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置させられ、かつ、前記流体吸引口3と前記流体誘導路5との間に、前記回転基体2の回転により前記流体吸引口3に吸い込まれた水に遠心力を与えつつ前記流体誘導路5へ送り込む流体加速部Aが形成されている。   The propulsion device according to the present embodiment is attached to a ship (not shown) that travels on water, sucks the water, and imparts a propulsive force to the ship by a reaction force generated when the sucked water is discharged. The propulsion device 1 includes a rotary base 2 that is rotationally driven. The rotary base 2 is provided at one end of a rotary axis thereof, and includes a fluid suction port 3 for sucking the water and the other end of the rotary axis. A fluid discharge port 4 that discharges the water and a fluid guide path 5 that guides the water sucked into the fluid suction port 3 to the fluid discharge port 4. The fluid discharge port 4 is positioned on the rotation axis of the rotating base 2, the fluid guiding path 5 is positioned away from the rotating axis of the rotating base 2 in the rotational radial direction, and , Between the fluid suction port 3 and the fluid guiding path 5 The rotation by a fluid accelerating unit A for feeding to the fluid guide passage 5 while applying a centrifugal force to the water that is drawn into the fluid suction opening 3 of the rotary base 2 is formed.

さらに詳述すれば、前記回転基体2は略円柱状に形成されており、その軸線が前述した回転軸線となされている。
そして、この回転基体2の外周には、円筒状の外筒6が前記回転軸線方向に摺動可能に嵌着されており、この外筒6の両端部が内側へ向けて絞られており、一端部の絞り部6aによって、前記回転基体2の一端部に対向させられる前記流体吸引口3が形成され、他端部の絞り部6bによって、前記回転基体2の他端部に対向させられる前記流体吐出口4が形成されている。
More specifically, the rotary base 2 is formed in a substantially cylindrical shape, and its axis is the above-described rotary axis.
A cylindrical outer cylinder 6 is fitted on the outer periphery of the rotating base 2 so as to be slidable in the rotational axis direction, and both ends of the outer cylinder 6 are narrowed inward. The fluid suction port 3 is formed to be opposed to one end portion of the rotating base 2 by the restricting portion 6a at one end, and the other end portion of the rotating base 2 is opposed to the other end portion of the rotating base 2 by the restricting portion 6b at the other end. A fluid discharge port 4 is formed.

前記回転基体2には、その回転軸線を取り囲むように4個の前記流体誘導路5が全長にわたって形成されている。
これらの流体誘導路5は、本実施形態においては、図2および図3に示すように、前記回転軸線と直交する面内において略長円状の断面となるように形成されている。
The rotary base 2 is formed with four fluid guiding paths 5 over the entire length so as to surround the rotation axis.
In the present embodiment, these fluid guide paths 5 are formed so as to have a substantially oval cross section in a plane orthogonal to the rotation axis, as shown in FIGS. 2 and 3.

また、前記回転基体2の各端面には、図2および図3に示すように、前記各流体誘導路5間を遮るように4個の液体導入板7が一体に突設されており、これらの液体導入板7と、前記回転基体2の一端面と、前記外筒6の絞り部6aとによって前記流体加速部Aが形成されている。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, four liquid introduction plates 7 are integrally projected on each end face of the rotary base 2 so as to block between the fluid guide paths 5. The fluid acceleration part A is formed by the liquid introduction plate 7, one end face of the rotating base 2, and the throttle part 6 a of the outer cylinder 6.

さらに、前記回転基体2の他端面で、前記各流体誘導板7の内側に、円錐状の整流用突起8が一体に突設されており、この整流用突起8は、前記外筒6の内壁と、この外筒6の他端部の絞り部6bとの間に、前記各流体誘導路5から吐出される水を集合させた後に前記流体吐出口4へ向けて案内する流体集合部Bを形成している。   Further, a conical rectifying protrusion 8 is integrally provided on the inner side of each fluid guide plate 7 on the other end surface of the rotating base 2, and the rectifying protrusion 8 is formed on the inner wall of the outer cylinder 6. And a fluid collecting portion B for guiding the water discharged from the fluid guide passages 5 to the fluid discharge port 4 after collecting the water discharged from the fluid guiding passages 5 between the throttle 6b at the other end of the outer cylinder 6. Forming.

また、前記回転基体2の外周部で、その長さ方向の両端部近傍には、図4(a)、(b)および図5に示すように、それぞれ環状突起9が一体に設けられており、この環状突起9の外周面に、前記外筒6の内周面が液密に摺接させられるようになされている。   Further, as shown in FIGS. 4 (a), (b) and FIG. 5, annular protrusions 9 are integrally provided on the outer periphery of the rotating base 2 in the vicinity of both ends in the length direction. The inner peripheral surface of the outer cylinder 6 is brought into sliding contact with the outer peripheral surface of the annular protrusion 9 in a liquid-tight manner.

さらに、前記外筒6の内周面で、その長さ方向の略中間部には環状突起10が一体に設けられており、この環状突起10の内周面が、前記回転基体2の一対の環状突起9間において、前記回転基体2の外周面に液密に摺接させられるようになっている。   Further, an annular protrusion 10 is integrally provided on the inner peripheral surface of the outer cylinder 6 at a substantially intermediate portion in the length direction, and the inner peripheral surface of the annular protrusion 10 is a pair of the rotating base 2. Between the annular protrusions 9, the outer peripheral surface of the rotating base 2 is brought into sliding contact with the liquid.

そして、前記回転基体2の一対の環状突起9と前記外筒6の環状突起10とによって、一対の油圧室11・12が形成されている。   A pair of hydraulic chambers 11 and 12 are formed by the pair of annular protrusions 9 of the rotating base 2 and the annular protrusion 10 of the outer cylinder 6.

一方、前記回転基体2の回転中心部には、前記流体吸引口3を貫通させられた駆動軸13が嵌着されている。   On the other hand, a drive shaft 13 penetrating the fluid suction port 3 is fitted to the rotation center portion of the rotary base 2.

この駆動軸13の内部には、2本の作動油供給路14・15が長さ方向に沿って穿設されており、これらの各作動油供給路14・15の一端部は、前記回転基体2の内部において、それぞれ前記油圧室11・12の一つに連通させられているとともに、他端部は、作動油供給装置Zに回転継ぎ手16を介して接続されている。   Inside the drive shaft 13, two hydraulic oil supply paths 14, 15 are bored along the length direction, and one end of each of the hydraulic oil supply paths 14, 15 is formed on the rotating base body. 2, each of the hydraulic chambers 11 and 12 is communicated with each other, and the other end thereof is connected to the hydraulic oil supply device Z via a rotary joint 16.

前記作動油供給装置Zは、作動油を貯留するオイルパン17と、このオイルパン17から作動油を吸引して加圧するオイルポンプ18と、このオイルポンプ18によって加圧された作動油を貯留するアキュムレーター19と、このアキュムレーター19と前記各作動油供給路14・15との間に介装され、これらの作動油供給路14・15を介して、前記油圧室11・12の何れか一方に作動油を供給し、他方から作動油を回収する制御バルブ20とによって構成されている。   The hydraulic oil supply device Z stores an oil pan 17 that stores hydraulic oil, an oil pump 18 that sucks and pressurizes the hydraulic oil from the oil pan 17, and hydraulic oil that is pressurized by the oil pump 18. The accumulator 19 is interposed between the accumulator 19 and each of the hydraulic oil supply passages 14 and 15, and either one of the hydraulic chambers 11 and 12 is interposed via the hydraulic oil supply passages 14 and 15. And a control valve 20 for supplying the hydraulic oil to the other and recovering the hydraulic oil from the other.

前記作動油供給装置Zは、前記油圧室11・12の何れか一方に作動油を供給し、他方から作動油を回収することにより、前記外筒6を前記回転基体2の長さ方向に摺動させて、前記流体吸引口3および前記流体吐出口4と前記流体誘導路5との位置関係を反転させて、前記水の吸い込み方向および吐出方向を反転させる推進方向反転機構となされている。   The hydraulic oil supply device Z slides the outer cylinder 6 in the length direction of the rotating base 2 by supplying hydraulic oil to one of the hydraulic chambers 11 and 12 and collecting hydraulic oil from the other. The propulsion direction reversing mechanism is configured to reverse the positional relationship between the fluid suction port 3 and the fluid discharge port 4 and the fluid guiding path 5 by moving the suction direction and the discharge direction of the water.

このように構成された本実施形態の推進装置1は、船舶に装着されて水中に位置させられた状態で使用されるが、水中に位置させられた状態において、内部の流体吸引口3、流体加速部A、流体誘導路5、流体集合路B、および、流体吐出口4の全てが水によって充満させられる。   The propulsion device 1 of the present embodiment configured as described above is used in a state where the propulsion device 1 is mounted on a ship and positioned underwater. In the state where the propulsion device 1 is positioned in water, The acceleration part A, the fluid guiding path 5, the fluid collecting path B, and the fluid discharge port 4 are all filled with water.

そして、前記駆動軸13が船舶の機関によって回転させられることにより駆動される。
船舶を前進させる場合には、前記作動油供給装置Zにより、前記一方の油圧室11に作動油を供給して、図4(a)及び図5に示すように、前記外筒6を前記回転基体2の他端部へ移動させておく。
The drive shaft 13 is driven by being rotated by a marine engine.
When the marine vessel is advanced, hydraulic oil is supplied to the one hydraulic chamber 11 by the hydraulic oil supply device Z, and the outer cylinder 6 is rotated as shown in FIGS. 4A and 5. It is moved to the other end of the base 2.

この状態において、前記流体吸引口3が前記回転基体2の一端面に形成されている前記流体導入板7に当接させられて、これらの間に前記流体加速部Aが形成されている。   In this state, the fluid suction port 3 is brought into contact with the fluid introduction plate 7 formed on one end surface of the rotating base 2, and the fluid acceleration part A is formed therebetween.

これより、前記駆動軸13が回転されると、この駆動軸13とともに前記回転基体2が回転し、この回転基体2の回転によって前記液体加速部Aに位置する水が遠心力を受けて前記流体誘導路5へ送り込まれ、さらに、この流体誘導路5および前記流体集合路Bを経て、前記流体吐出口4から外部へ向けて吐出される。   Accordingly, when the drive shaft 13 is rotated, the rotating base 2 rotates together with the drive shaft 13, and the water located in the liquid accelerating portion A is subjected to centrifugal force by the rotation of the rotating base 2 and the fluid. It is fed into the guide path 5 and further discharged from the fluid discharge port 4 to the outside through the fluid guide path 5 and the fluid collecting path B.

前記流体加速部A内の水に速度が与えられるとその内部圧力が低下し、この圧力低下によって外部の水が前記流体吸引口3から連続して推進装置1内に吸引される。
したがって、前記回転基体2の回転が継続している間、前記流体吐出口4からの水の吐出が継続して行なわれる。
When a speed is given to the water in the fluid acceleration section A, the internal pressure is reduced, and external water is continuously sucked into the propulsion device 1 from the fluid suction port 3 due to the pressure drop.
Therefore, while the rotation of the rotary base 2 is continued, water is continuously discharged from the fluid discharge port 4.

そして、前記流体吐出口4から水が吐出される際の反力が、前記推進装置1を介して船舶に前進方向への推進力として作用する。
その推進力は、前記回転基体2の回転の速さに依存する。
A reaction force when water is discharged from the fluid discharge port 4 acts on the ship as a propulsion force in the forward direction via the propulsion device 1.
The propulsive force depends on the rotation speed of the rotating base 2.

一方、前述した推進装置1内の水流は、一つの流路内を、その流路の長さ方向に沿って移動するものであるから、水流のエネルギー損失は、流路の内壁との摩擦損失のみとなり、効率よく推進力を発生させることができる。
また、水が、形状が固定された流路内を流れることから、水流の近接する位置間の圧力変動が極めて少なく、この結果、キャビテーションの発生が抑制され、この点からも前記効率の低下を抑制することができるとともに、キャビテーションに起因した振動等による構成部材の破損を防止することができる。
On the other hand, since the water flow in the propulsion device 1 described above moves in one flow path along the length direction of the flow path, the energy loss of the water flow is the friction loss with the inner wall of the flow path. Only, and can generate propulsive force efficiently.
In addition, since water flows in a flow path having a fixed shape, the pressure fluctuation between adjacent positions of the water flow is extremely small, and as a result, the occurrence of cavitation is suppressed, and the efficiency is reduced from this point as well. While being able to suppress, the breakage of the structural member by the vibration etc. resulting from cavitation can be prevented.

一方、船舶を後進させる場合には、前記作動油供給装置Zによって、前記外筒6を前記回転基体2の一端部側へ移動させることによって実現される。   On the other hand, when the ship is moved backward, it is realized by moving the outer cylinder 6 toward the one end of the rotating base 2 by the hydraulic oil supply device Z.

このように前記外筒6を移動させると、図4(b)及び図6に示すように、前記流体吸引口3が前記回転基体2の一端部から離間し、前記流体吐出口4が前記回転基体2の他端部に近接させられる。   When the outer cylinder 6 is thus moved, as shown in FIGS. 4B and 6, the fluid suction port 3 is separated from one end of the rotating base 2, and the fluid discharge port 4 is rotated. It is made to adjoin to the other end part of the base 2.

これによって、図4(b)に示すように、前記流体集合路Bが狭められて流体加速部となされ、前記流体加速部Aが広げられて流体集合部となされる。即ち、流体吸引口から流体誘導路までの傾斜が大きい方が流体加速部となり、傾斜が小さい方が流体集合部となる。ここで、回転基体2の回転により水が吸引される力は上記傾斜の大小により決まるから、外筒6と回転基体2との軸方向の相対位置を変化させることにより、流体吸引口と流体吐出口とが逆になる。   As a result, as shown in FIG. 4B, the fluid collecting path B is narrowed to be a fluid accelerating portion, and the fluid accelerating portion A is widened to be a fluid collecting portion. That is, the one with the larger inclination from the fluid suction port to the fluid guiding path becomes the fluid acceleration portion, and the one with the smaller inclination becomes the fluid collecting portion. Here, the force with which water is sucked by the rotation of the rotating base 2 is determined by the magnitude of the inclination. Therefore, by changing the axial relative position of the outer cylinder 6 and the rotating base 2, the fluid suction port and the fluid discharge port are changed. The exit is reversed.

この結果、前記推進装置1内の水流が逆向きとなり、船舶の後進方向の推進力が得られる。   As a result, the water flow in the propulsion device 1 is reversed, and a propulsive force in the reverse direction of the ship is obtained.

ついで、本発明の第2の実施形態について、図7を参照して説明する。
なお、主要部については前述した第1の実施形態と同様のため、同一符号を用いて説明を簡略化する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above about the principal part, description is simplified using the same code | symbol.

本実施形態では、前記流体誘導路5の、前記流体吐出口4側の端部が、前記流体吸引口3側の端部よりも、前記回転基体2の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体2の回転軸線に対して傾斜するように形成している。   In the present embodiment, the end portion on the fluid discharge port 4 side of the fluid guide path 5 is positioned on the outer side in the rotational radius direction of the rotary base 2 than the end portion on the fluid suction port 3 side. The rotary base 2 is formed so as to be inclined with respect to the rotation axis.

前記流体誘導路5の傾斜は、この流体誘導路5の、前記流体吸引口3側の端部と前記回転基体2の回転軸線からの距離をL1とし、前記流体吐出口4側の端部と前記回転基体2の回転軸線からの距離をL2とした場合、L2≧1.1×L1であることが望ましい。   The inclination of the fluid guide path 5 is such that the distance from the end of the fluid guide path 5 on the fluid suction port 3 side and the rotation axis of the rotary base 2 is L1, and the end of the fluid discharge path 4 side is When the distance from the rotation axis of the rotary base 2 is L2, it is desirable that L2 ≧ 1.1 × L1.

このような傾斜を設けることにより、前記流体流路5の、前記流体吐出口4側において発生させられる遠心力を、前記流体吸引口3側において発生させられる遠心力よりも大きくすることにより、前記流体吐出口4側の圧力を低下させて、前記流体吐出口4へ向かう流速を高めることができる。   By providing such an inclination, by making the centrifugal force generated on the fluid discharge port 4 side of the fluid flow path 5 larger than the centrifugal force generated on the fluid suction port 3 side, By reducing the pressure on the fluid discharge port 4 side, the flow velocity toward the fluid discharge port 4 can be increased.

ついで、本発明の第3の実施形態について図8および図9を参照して説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態は、前記駆動軸13に、傘歯車21を介して入力軸22を直交して接続し、これらの駆動軸13、および、前記入力軸22を単一のケーシング23内に組み込み、前記ケーシング23に、このケーシング23を、前記入力軸22まわりに回動させて、前記回転基体2の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構Xを連設したものである。   In the present embodiment, an input shaft 22 is orthogonally connected to the drive shaft 13 via a bevel gear 21, the drive shaft 13 and the input shaft 22 are assembled in a single casing 23, The casing 23 is provided with a propulsion direction adjusting mechanism X that rotates the casing 23 around the input shaft 22 to change the direction of the rotation axis of the rotating base 2.

この推進方向調整機構Xは、前記ケーシング23に取り付けられたドリブンギヤ24と、前記入力軸22と異なる駆動源によって回転駆動させられ、前記ドリブンギヤ24に噛合させられたドライブギヤ25とによって構成されており、前記ドライブギヤ25は、操舵機構に連動して駆動される。   The propulsion direction adjusting mechanism X includes a driven gear 24 attached to the casing 23 and a drive gear 25 that is driven to rotate by a drive source different from the input shaft 22 and meshed with the driven gear 24. The drive gear 25 is driven in conjunction with a steering mechanism.

このような構成とすることにより、前記推進装置1の本体部分における可動部分を少なくしつつ、図9に示す後進方向のみならず、推進方向を360°の範囲で変更することが可能となる。   With such a configuration, it is possible to change not only the reverse direction shown in FIG. 9 but also the propulsion direction within a range of 360 °, while reducing the number of movable parts in the main body portion of the propulsion device 1.

さらに、本発明の第4の実施形態について、図10および図11を参照して説明する。   Furthermore, the 4th Embodiment of this invention is described with reference to FIG. 10 and FIG.

本実施形態では、前記回転基体2の外周に、その回転軸線と同軸上にリングギヤ26を一体に取り付けるとともに、前記回転基体2をケーシング27内に回転自在に収納し、前記リングギヤ26に、前記ケーシング27に回転自在に支持された駆動軸28に一体に取り付けられたピニオンギヤ29を噛合させ、前記駆動軸28に、前記ケーシング27に回転自在に支持された入力軸30を、傘歯車31を介して連設し、かつ、前記ケーシング27に、このケーシング27を、前記入力軸30まわりに回動させて、前記回転基体2の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構Xを連設した構成としている。   In the present embodiment, a ring gear 26 is integrally attached to the outer periphery of the rotating base 2 so as to be coaxial with the rotation axis thereof, and the rotating base 2 is rotatably accommodated in a casing 27. A pinion gear 29 that is integrally attached to a drive shaft 28 that is rotatably supported by 27 is meshed, and an input shaft 30 that is rotatably supported by the casing 27 is engaged with the drive shaft 28 via a bevel gear 31. A configuration in which the propulsion direction adjusting mechanism X that changes the direction of the rotation axis of the rotating base body 2 is connected to the casing 27 by rotating the casing 27 around the input shaft 30 is provided. Yes.

このような構成とすることにより、前記推進装置1の本体部分における可動部分を少なくしつつ、図11に示す後進方向のみならず、推進方向を360°の範囲で変更することが可能となる。   By adopting such a configuration, it is possible to change not only the reverse direction shown in FIG. 11 but also the propulsion direction within a range of 360 ° while reducing the movable parts in the main body portion of the propulsion device 1.

また、前記回転基体2の流体吸引口3の前方部分を大きく開放し、この流体吸引口3への水の流入を円滑なものとすることができる。   In addition, the front portion of the fluid suction port 3 of the rotating base 2 can be greatly opened, so that the water can smoothly flow into the fluid suction port 3.

本発明の第5の実施形態について、図12を参照して説明する。
なお、図8及び図9に示す第3の実施形態と基本的に同一部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, about the fundamentally same part as 3rd Embodiment shown in FIG.8 and FIG.9, description is simplified using the same code | symbol.

本実施形態では、回転基体2の回転軸線の向きを変更するための、推進方向調整機構Xを設けるのに加えて、図1に示したように、整流用突起8の周囲を囲むように形成していた絞り部6bを除いた構成としたものである。   In the present embodiment, in addition to providing the propulsion direction adjusting mechanism X for changing the direction of the rotation axis of the rotating base 2, as shown in FIG. In this configuration, the diaphragm 6b is removed.

このような構成とすることにより、回転基体2の構造を簡素化及び軽量化をすることができる。また、整流用突起8周りの絞り部を無くすことにより、流体吐出時の抵抗を低減することができる。   By setting it as such a structure, the structure of the rotary base | substrate 2 can be simplified and reduced in weight. Further, the resistance at the time of fluid discharge can be reduced by eliminating the throttle portion around the rectifying protrusion 8.

本発明の第6の実施形態について、図13を参照して説明する。
なお、図12に示す第5の実施形態と基本的に同一部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, about the fundamentally same part as 5th Embodiment shown in FIG. 12, description is simplified using the same code | symbol.

本実施形態では、回転基体2の軸線方向の長さを短くした(第5の実施形態の半分程度)構成としたものである。   In the present embodiment, the length of the rotating base 2 in the axial direction is shortened (about half that of the fifth embodiment).

このような構成とすることにより、回転基体2の構造をさらに簡素化及び軽量化することができる。これにより、推進効率を高めることができる。   By adopting such a configuration, the structure of the rotating base 2 can be further simplified and reduced in weight. Thereby, propulsion efficiency can be improved.

図14ないし図19は本発明の変形例を示すもので、符号40で示す推進装置は、回転駆動される回転基体41と、この回転基体41を回転自在に収納するケーシング42とを備え、前記ケーシング42の一端部に、前記回転基体41の一端部に対向させられる流体吸引口42aが設けられているとともに、他端部に前記回転基体41の他端部に対向させられる流体吐出口42bが設けられ、前記回転基体41に、その回転半径方向外方に離間した位置に、前記流体吸引口42aと前記流体吐出口42bとを連通する流体誘導路43が形成され、この流体誘導路43の、前記流体吐出口42b側の端部が、前記流体吸引口42a側の端部よりも、前記回転基体41の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体41の回転軸線に対して傾斜して形成されていることにより、この流体誘導路43内の水に遠心力を与える流体加速部となされている。   FIGS. 14 to 19 show modifications of the present invention. A propulsion device denoted by reference numeral 40 includes a rotating base 41 that is rotationally driven, and a casing 42 that rotatably stores the rotating base 41. A fluid suction port 42a is provided at one end of the casing 42 so as to be opposed to one end of the rotating base 41, and a fluid discharge port 42b is provided at the other end to be opposed to the other end of the rotating base 41. A fluid guide path 43 is formed in the rotary base 41 and communicated with the fluid suction port 42a and the fluid discharge port 42b at positions spaced outward in the rotational radius direction. , With respect to the rotational axis of the rotary base 41 so that the end on the fluid discharge port 42b side is located outward of the rotary base 41 in the radial direction of rotation relative to the end on the fluid suction port 42a side. By being formed by obliquely, it has been made with the fluid accelerating section that gives a centrifugal force to the water in the fluid guide passage 43.

前記ケーシング42は、円筒状に形成されており、本例では、その軸線方向に3分割されたフロントケーシング44、センターケーシング45、および、リアケーシング46を備えている。   The casing 42 is formed in a cylindrical shape, and in this example, includes a front casing 44, a center casing 45, and a rear casing 46 that are divided into three in the axial direction.

これらのフロントケーシング44、センターケーシング45、および、リアケーシング46の端部外周には、それぞれフランジ44a・45a・46aが設けられており、これらのフランジ44a・45a・46aどうしをボルトによって連結し、あるいは、接着剤等によって接着することにより、円筒状のケーシング42が構成されるようになっている。なお、これらのフランジやボルトによる結合手段は、ケーシング42の外周面から突出して推進時の水の抵抗を大きくするので、例えば溶接による結合手段やビス止めによる結合手段等を採用することが望ましい。また、ケーシング42を内筒と外筒で構成し、それらを溶接止めやビス止めにより結合する構造を採用しても良い。   Flange 44a, 45a, 46a is provided on the outer periphery of the end of these front casing 44, center casing 45, and rear casing 46, respectively, and these flanges 44a, 45a, 46a are connected by bolts, Alternatively, the cylindrical casing 42 is configured by bonding with an adhesive or the like. Note that these flange and bolt coupling means protrude from the outer peripheral surface of the casing 42 and increase the resistance of water during propulsion, so it is desirable to employ, for example, a welding coupling means or a screw fastening coupling means. Moreover, the casing 42 may be constituted by an inner cylinder and an outer cylinder, and a structure in which they are coupled by welding or screwing may be employed.

前記回転基体41は、前記センターケーシング45内に回転自在に収納されており、前記流体吸引口42aに対向させられる端部に、この回転基体41を回転駆動する駆動軸47が一体に取り付けられ、他端部には、前記流体吐出口42bへ向けて先細りとなる整流突起41aが形成されている。   The rotary base 41 is rotatably accommodated in the center casing 45, and a drive shaft 47 for rotating the rotary base 41 is integrally attached to an end portion opposed to the fluid suction port 42a. On the other end, a rectifying protrusion 41a is formed which tapers toward the fluid discharge port 42b.

また、前記フロントケーシング44の、前記流体吐出口42bが形成された部位の内面に、前記回転基体41の回転軸線にほぼ沿うように、複数の整流板48が設けられている。   A plurality of rectifying plates 48 are provided on the inner surface of the portion of the front casing 44 where the fluid discharge port 42b is formed so as to be substantially along the rotational axis of the rotating base 41.

前記整流板48は、前記フロントケーシング44の内壁から中心へ向かうように配置され、かつ、前記フロントケーシング44の中心軸線に対して、若干傾斜した状態で設けられている。   The rectifying plate 48 is arranged so as to go from the inner wall of the front casing 44 toward the center, and is provided in a state slightly inclined with respect to the central axis of the front casing 44.

この傾斜は、前記回転基体41から吐出される水の向きが、この回転基体41の軸線方向と回転方向とが合成された方向となり、その方向が、前記フロントケーシング44の中心軸線に対して傾斜した方向となることから、この水の流れ方向に前記各整流板48の面を極力沿わせるために設けられる。   The inclination is such that the direction of water discharged from the rotating base 41 is a direction in which the axial direction and the rotating direction of the rotating base 41 are combined, and the direction is inclined with respect to the central axis of the front casing 44. Therefore, it is provided in order to keep the surface of each of the rectifying plates 48 along the flow direction of water as much as possible.

このように構成された本実施形態の推進装置40は、前記ケーシング42を介して船舶等に固定され、前記駆動軸47に原動機等が連結される。   The propulsion device 40 of the present embodiment configured as described above is fixed to a ship or the like via the casing 42, and a prime mover or the like is connected to the drive shaft 47.

そして、駆動軸47が回転させられることにより、前記回転基体41が回転させられて、この回転基体41の前記流体誘導路43内の水に遠心力が与えられる。   When the drive shaft 47 is rotated, the rotating base 41 is rotated, and centrifugal force is applied to the water in the fluid guiding path 43 of the rotating base 41.

前述したように遠心力が与えられた水は、前記流体誘導路43の傾斜によって、前記回転基体41から吐出されて、前記整流板48によって流れが整えられて前記流体吐出口42bから外部へ噴射される。
この噴射時の反力が、この推進装置40が取り付けられている船舶等の推進力となる。
As described above, the water to which centrifugal force is applied is discharged from the rotating base 41 due to the inclination of the fluid guiding path 43, and the flow is adjusted by the rectifying plate 48 and jetted from the fluid discharge port 42b to the outside. Is done.
The reaction force at the time of injection becomes the propulsive force of a ship or the like to which the propulsion device 40 is attached.

本例では、回転部分が前記回転基体41のみであるから、その駆動力が少なくて済む利点がある。   In this example, since the rotating portion is only the rotating base 41, there is an advantage that the driving force is small.

また、装置の外郭を形成する前記ケーシング42を回転させる必要がないため、このケーシング42を、船舶等に固定することができる。
したがって、前記ケーシング42自体を推進装置40の固定具として用いることができ、この推進装置40を確実に固定することができるとともに、不要なブレ等を抑制して安定した作動を得ることができる。
Further, since it is not necessary to rotate the casing 42 that forms the outline of the apparatus, the casing 42 can be fixed to a ship or the like.
Therefore, the casing 42 itself can be used as a fixture for the propulsion device 40, and the propulsion device 40 can be securely fixed, and a stable operation can be obtained while suppressing unnecessary blurring and the like.

このために、例えば、前記センターケーシング45の外面に、図14に鎖線で示すように、予め固定用のステー49を一体に設けておくこともできる。   For this purpose, for example, a fixing stay 49 can be integrally provided in advance on the outer surface of the center casing 45 as shown by a chain line in FIG.

なお、前記回転基体41の誘導路内壁と外周面、ケーシング内壁及び図15のケーシング内壁と整流板などに撥水塗料を塗布しても良い。このように撥水塗料を塗布した場合、水と流路の内壁に生じる摩擦を低減し、回転基体への負圧が下がり回転基体の動力源の燃料消費量が抑制される。   Note that water repellent paint may be applied to the inner and outer peripheral surfaces of the guide path of the rotating base 41, the inner wall of the casing, the inner wall of the casing and the current plate in FIG. When the water repellent paint is applied in this way, friction generated between water and the inner wall of the flow path is reduced, the negative pressure on the rotating base is lowered, and the fuel consumption of the power source of the rotating base is suppressed.

本発明は、スクリューを持たない推進装置を実現することにより、推進時のキャビテーションの発生を極力抑え、耐久性を大幅に向上させることができる。   According to the present invention, by realizing a propulsion device that does not have a screw, generation of cavitation during propulsion can be suppressed as much as possible, and durability can be greatly improved.

1 推進装置
2 回転基体
3 流体吸引口
4 流体吐出口
5 流体誘導路
6 外筒
6a 絞り部
6b 絞り部
7 流体導入板
8 整流用突起
9 環状突起
10 環状突起
11 油圧室
12 油圧室
13 駆動軸
14 作動油供給路
15 作動油供給路
16 回転継ぎ手
17 オイルパン
18 オイルポンプ
19 アキュムレーター
20 制御バルブ
21 傘歯車
22 入力軸
23 ケーシング
24 ドリブンギヤ
25 ドライブギヤ
26 リングギヤ
27 ケーシング
28 駆動軸
29 ピニオンギヤ
30 入力軸
31 傘歯車
40 推進装置
41 回転基体
41a 整流突起
42 ケーシング
42a 流体吸引口
42b 流体吐出口
43 流体誘導路
44 フロントケーシング
44a フランジ
45 センターケーシング
45a フランジ
46 リアケーシング
46a フランジ
47 駆動軸
48 整流板
49 ステー
A 流体加速部
B 流体集合路
X 推進方向調整機構
Z 作動油供給装置(推進方向反転機構)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Propulsion apparatus 2 Rotating base | substrate 3 Fluid suction port 4 Fluid discharge port 5 Fluid guide path 6 Outer cylinder 6a Restriction part 6b Restriction part 7 Fluid introduction board 8 Protrusion for flow control 9 Annular protrusion 10 Annular protrusion 11 Hydraulic chamber 12 Hydraulic chamber 13 Drive shaft 14 hydraulic oil supply path 15 hydraulic oil supply path 16 rotary joint 17 oil pan 18 oil pump 19 accumulator 20 control valve 21 bevel gear 22 input shaft 23 casing 24 driven gear 25 drive gear 26 ring gear 27 casing 28 drive shaft 29 pinion gear 30 input shaft 31 Bevel gear 40 Propulsion device 41 Rotating base 41a Rectification protrusion 42 Casing 42a Fluid suction port 42b Fluid discharge port 43 Fluid guideway 44 Front casing 44a Flange 45 Center casing 45a Flange 46 Rear casing 46a Flange 47 Drive shaft 48 Rectifying plate 49 Stay A Fluid acceleration part B Fluid collecting path X Propulsion direction adjustment mechanism Z Hydraulic oil supply device (Propulsion direction reversal mechanism)

Claims (5)

水上を走行する船舶に装着されて、水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置であって、
回転駆動される円柱状の回転基体と、
前記回転基体を回転自在に収納するケーシングと、
前記ケーシングの内面から前記ケーシングの中心に向かう方向に設けられた複数の整流板、を備え、
前記ケーシングの一端部に、前記回転基体の一端部に対向させられて、前記水を吸い込む流体吸引口と、前記ケーシングの他端部に、前記回転基体の他端部に対向させられて、前記水を吐出する流体吐出口と、が設けられ、
前記回転基体には、前記回転基体の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置し前記流体吸引口に吸い込まれた水を前記流体吐出口へ導く流体誘導路が設けられ、
前記流体誘導路は、
円柱状の前記回転基体の内部に、前記流体吸引口側の端部から前記流体吐出口側の端部まで貫通するように形成されるとともに、
前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外側に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成され、
かつ、前記流体吸引口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の断面積の合計が、前記流体吐出口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の断面積の合計より大きく形成され、
前記回転基体の他端部には、前記流体吐出口に向けて先細りとなる整流突起が形成され、
前記整流板は前記整流突起の稜線に沿う端辺を有する形状である、
推進装置。
A propulsion device that is attached to a ship traveling on water, sucks in water, and gives a propulsive force to the ship by a reaction force generated when discharging the sucked water,
A cylindrical rotating base that is rotationally driven;
A casing for rotatably storing the rotating base;
A plurality of rectifying plates provided in a direction from the inner surface of the casing toward the center of the casing,
One end of the casing is opposed to one end of the rotating base, the fluid suction port for sucking the water, the other end of the casing is opposed to the other end of the rotating base, and A fluid discharge port for discharging water,
The rotating base is provided with a fluid guide path that is positioned away from the rotational axis of the rotating base in the rotational radial direction and guides the water sucked into the fluid suction port to the fluid discharge port,
The fluid guiding path is
It is formed inside the cylindrical rotary base so as to penetrate from the end on the fluid suction port side to the end on the fluid discharge port side,
The end on the fluid discharge port side is inclined with respect to the rotation axis of the rotating base so that the end on the fluid suction port side is positioned on the outer side in the rotational radius direction of the rotating base,
The sum of the cross-sectional areas of the cross section perpendicular to the rotational axis of the rotary base at the end on the fluid suction port side is the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the rotational axis of the rotary base at the end on the fluid discharge port Formed larger than the sum of
The other end of the rotating base is formed with a rectifying protrusion that tapers toward the fluid discharge port,
The rectifying plate has a shape having an end along the ridge line of the rectifying protrusion,
Propulsion device.
さらに、前記整流板は、前記回転基体の回転軸線方向と前記回転基体の回転方向とが合成された方向に傾斜して設けられている、
請求項1記載の推進装置。
Furthermore, the rectifying plate is provided so as to be inclined in a direction in which the rotation axis direction of the rotary base and the rotation direction of the rotary base are combined.
The propulsion device according to claim 1.
水上を走行する船舶に装着されて、水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置であって、  A propulsion device that is attached to a ship traveling on water, sucks in water, and gives a propulsive force to the ship by a reaction force generated when discharging the sucked water,
回転駆動される円柱状の回転基体と、  A cylindrical rotating base that is rotationally driven;
前記回転基体を回転自在に収納するケーシングと、  A casing for rotatably storing the rotating base;
前記ケーシングの内面から前記ケーシングの中心に向かう方向に設けられた複数の整流板、を備え、  A plurality of rectifying plates provided in a direction from the inner surface of the casing toward the center of the casing,
前記ケーシングの一端部に、前記回転基体の一端部に対向させられて、前記水を吸い込む流体吸引口と、前記ケーシングの他端部に、前記回転基体の他端部に対向させられて、前記水を吐出する流体吐出口と、が設けられ、    One end of the casing is opposed to one end of the rotating base, the fluid suction port for sucking the water, the other end of the casing is opposed to the other end of the rotating base, and A fluid discharge port for discharging water,
前記回転基体には、前記回転基体の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置し前記流体吸引口に吸い込まれた水を前記流体吐出口へ導く流体誘導路が設けられ、    The rotating base is provided with a fluid guide path that is positioned away from the rotational axis of the rotating base in the rotational radial direction and guides the water sucked into the fluid suction port to the fluid discharge port,
前記流体誘導路は、      The fluid guiding path is
円柱状の前記回転基体の内部に、前記流体吸引口側の端部から前記流体吐出口側の端部まで貫通するように形成されるとともに、        It is formed inside the cylindrical rotary base so as to penetrate from the end on the fluid suction port side to the end on the fluid discharge port side,
前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外側に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成され、        The end on the fluid discharge port side is inclined with respect to the rotation axis of the rotating base so that the end on the fluid suction port side is positioned on the outer side in the rotational radius direction of the rotating base,
かつ、前記流体吸引口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の断面積の合計が、前記流体吐出口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の断面積の合計より大きく形成されている、        The sum of the cross-sectional areas of the cross section perpendicular to the rotational axis of the rotary base at the end on the fluid suction port side is the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the rotational axis of the rotary base at the end on the fluid discharge port Formed larger than the sum of the
推進装置。  Propulsion device.
前記流体誘導路の前記流体吐出口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の形状は、前記回転基体の外周に沿った略長円状である、  The shape of the cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating base at the end of the fluid guide path on the fluid discharge port side is substantially oval along the outer periphery of the rotating base.
請求項1又は3記載の推進装置。  The propulsion device according to claim 1 or 3.
前記流体誘導路の前記流体吸引口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の形状は、前記回転基体の外周に沿った略長円状であり、  The shape of the cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating base at the end of the fluid guiding path on the fluid suction port side is substantially oval along the outer periphery of the rotating base,
前記流体誘導路の前記流体吐出口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の形状は、前記流体吸引口側の端部の前記回転基体の回転軸線と直交する断面の形状より短径が短い、前記回転基体の外周に沿った略長円状である、  The shape of the cross section orthogonal to the rotation axis of the rotary base at the end of the fluid guide path on the fluid discharge port side is more than the shape of the cross section orthogonal to the rotation axis of the rotary base at the end on the fluid suction port side. The minor axis is short, and is substantially oval along the outer periphery of the rotating base.
請求項4記載の推進装置。  The propulsion device according to claim 4.
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