JP6516466B2 - 船舶用舵装置 - Google Patents

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Description

本発明は船舶用舵装置に関し、ラダートランクを備えた高揚力舵の効率の向上に資する技術に係るものである。
従来のラダートランクには、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、船尾構造物内に収納シャフトを配置し、収納シャフト内にラダートランクの上部側を配置し、ラダートランクの下端側を舵ブレード内に挿入するものであり、ラダートランクは舵ブレードの幅員内に収められている。
また、船舶用舵には高揚力舵があり、例えば特許文献２に記載するものがある。これは、高揚力断面輪郭を有する舵であり、舵ブレードが水平断面の輪郭において前方へ半円形状に突出させた前縁部と、前縁部に連続して流線型に幅を増大させた後に最小幅部に向けて徐々に幅を減少させた中間部と、中間部に連続して所定幅の後方端に向けて徐々に幅を増大させた魚尾後縁部からなる形状を有している。
特開２０１３−８６７９６ 特開平１０−２９７５９３
上記した高揚力舵にラダートランクを適用すると、ラダートランクの径の大きさが舵ブレードの幅員を上回るので、高揚力舵の舵面が隆起することになり、高揚力舵の断面形状が理想的な状態から変化し、舵面に沿って流れるプロペラ後流の流れが隆起部において乱れる要因となる。このため、効率に優れた高揚力舵にラダートランクを採用することが困難であった。
本発明は上記した課題を解決するものであり、ラダートランクを備えた高揚力舵の効率を向上させることができる船舶用舵装置を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明の船舶用舵装置は、推進プロペラの後方に配設する舵ブレードと、船尾船殻から舵ブレードに挿入し、舵ブレードを回転自在に保持するラダートランクと、ラダートランク内に回転自在に挿入し、下端側を舵ブレードに連結固定する舵軸と、舵軸の上端側に連結する舵取機を備え、舵ブレードは、水平断面の輪郭において前縁部と中間部と後縁部からなり、前縁部は前方へ半円形状に突出した形状をなし、前縁部に連続する中間部は流線型状に幅が増大し、流線形状の部位における最大幅部に達した後に、ラダートランクを内包する隆起部を経て最小幅部に向けて徐々に幅が減少した形状をなし、中間部の最小幅部に連続する後縁部は所定幅の後縁最大幅部に向けて徐々に幅が増大した魚尾形の形状をなし、隆起部はラダートランクの外形に相応する形状をなして舵面が両舷側方向に隆起し、隆起部に舵面から水平方向に向けて左右両舷側に張り出す複数のフィンを舵軸の軸心方向に沿って配列し、プロペラ後流が隆起部に設けた複数のフィンの相互間を流れることを特徴とする。
上記した構成により、舵を中立状態に置いた状態で、推進プロペラの後流は、舵ブレードの舵面に沿って流れる。このプロペラ後流の流れに対し、隆起部が流れを乱し、乱流を発生させる要因となる。しかし、プロペラ後流が隆起部に設けた複数のフィンの相互間を流れることで、乱流の発生が抑制される。このため、ラダートランクを採用した高揚力舵において推進効率の向上を図ることができる。
本発明の実施の形態を示す全体縦断面図 同実施の形態における舵ブレードの縦断面図 図２に示す各レベルＨ１−Ｈ１０における平断面図 図２に示す各位置Ｖ１−Ｖ５における縦断面図 同実施の形態における要部縦断面図 同実施の形態におけるラダートランクの縦断面図 同実施の形態におけるガジョンの縦断面図 本発明の他の実施の形態を示す全体背面図
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７において、船舶用高揚力舵１００は、推進プロペラ１０１の後方で推進プロペラ軸心上に１枚の舵ブレード１０２を配設しており、舵ブレード１０２の頂端部と底端部にそれぞれ頂端板１０３と底端板１０４を有している。頂端板１０３と底端板１０４はそれぞれ左右両舷側に張り出した平板状をなし、底端板１０４は両側縁部が下方に若干屈曲する形状をなす。
船尾船殻には、舵ブレード１０２に対向する位置にスケグ１０５を設けており、船尾船殻１０６からスケグ１０５を通してラダートランク１０７を舵ブレード１０２に挿入しており、ラダートランク１０７はここでは円筒状をなすが、その形状は円筒状に限られるものではない。ラダートランク１０７は、上端側を船尾船殻１０６に固定して配置され、舵ブレード１０２を回転自在に保持する。舵軸１０８はラダートランク１０７の内部に回転自在に挿入し、下端側を舵ブレード１０２に連結固定し、上端側を舵取機１０９、ここではロータリーベーン式舵取機に連結固定している。
図２に示すように、舵ブレード１０２は、縦横に配置した構造フレーム１１０に外板１１１を張り付けたものであり、内部に舵軸１０８と連結するための鋳物からなる連結部１１２を有している。ラダートランク１０７は、舵ブレード１０２の連結部１１２対向するガジョン１１３を下端部に有しており、図５に示すように、ラダートランク１０７の内部に配置した舵軸１０８の下端側をガジョン１１３に挿通し、舵軸１０８の先端のピントル１１４を連結部１１２に挿入し、ピントル１１４にナット１１５を装着して連結部１１２とピントル１１４を連結しており、連結部１１２の下端にナット１１５の廻り止め部１１６を設けている。
ガジョン１１３の内周には軸受けをなすガジョンブッシュ１１７を内嵌配置し、ガジョンブッシュ１１７に対向する舵軸１０８の外周にストックスリーブ１１８を外嵌配置している。
図３、図４に示すように、舵ブレード１０２は、水平断面の輪郭において前縁部１０２ａと中間部１０２ｂと後縁部１０２ｃからなり、前縁部１０２ａは前方へ半円形状に突出した形状をなし、前縁部１０２ａに連続する中間部１０２ｂは流線型状に幅が増大し、流線形状をなす部位の最大幅部１０２ｄに達した後に、隆起部１０２ｅを経て最小幅部１０２ｆに向けて徐々に幅が減少した形状をなし、中間部１０２ｂの最小幅部１０２ｆに連続する後縁部１０２ｃは所定幅の後縁最大幅部１０２ｇに向けて徐々に幅が増大した魚尾形の形状をなす。
隆起部１０２ｅはラダートランク１０７の外形に相応する形状をなして舵面が両舷側方向に隆起しており、隆起部１０２ｅに舵面から水平方向に向けて左右両舷側に張り出す複数のフィン１１９を舵軸１０８の軸心方向に沿って配列している。本実施の形態においてフィン１１９は円弧状をなすが、その形状は限定されるものではない。
図６に示すように、船尾のデッキ１２０には舵取機１０９を設置するための舵取機スタンド１２１を設置しており、ラダートランク１０７の開口周囲にデッキシール１２２を設けている。
以下、上記した構成の作用を述べる。舵ブレード１０２を例えば左舷側に転舵すると推進プロペラ１０１の後流は舵ブレード１０２の左舷側の面に当たり、流線型部において翼としての揚力を発生させ、あるいは水流の直圧力が舵ブレード１０２の左舷側の面に作用するとともに、後縁部１０２ｃの左舷側の面に沿って後方に流れるときの水流の屈折の反力が作用して、舵ブレード１０２には流線型をなすだけの普通舵に比べて高い揚力が発生する。
ラダートランク１０７は、舵ブレード１０２から舵軸１０８に作用する力を受け止めて船尾船殻１０６に伝える。
舵ブレード１０２を中立状態に置いた状態で、推進プロペラ１０１の後流は、舵ブレード１０２の舵面に沿って流れる。このプロペラ後流の流れに対し、隆起部１０２ｅが流れを乱し、乱流を発生させる要因となる。しかし、プロペラ後流が隆起部１０２ｅに設けた複数のフィン１１９の相互間を流れることで、乱流の発生が抑制される。
このため、船舶用高揚力舵の特性、すなわち舵利きが良くて旋回半径が小さい機能を害することなく、ラダートランクの特性、すなわち舵ブレードから舵軸に作用する力をラダートランクで受け止めることを実現でき、ラダートランク１０７を採用した船舶用高揚力舵において推進効率の向上を図ることができる。
図８に示すように、本発明に係る船舶用高揚力舵１００は、その一対を推進プロペラ１０１の後方で推進プロペラ軸を隔てた両側の位置に配置することも可能である。
１００ 船舶用高揚力舵
１０１ 推進プロペラ
１０２ 舵ブレード
１０３ 頂端板
１０４ 底端板
１０５ スケグ
１０６ 船尾船殻
１０７ ラダートランク
１０８ 舵軸
１０９ 舵取機
１１０ 構造フレーム
１１１ 外板
１１２ 連結部
１１３ ガジョン
１１４ ピントル
１１５ ナット
１１６ 廻り止め部
１１７ ガジョンブッシュ
１１８ ストックスリーブ
１０２ａ 前縁部
１０２ｂ 中間部
１０２ｃ 後縁部
１０２ｄ 最大幅部
１０２ｅ 隆起部
１０２ｆ 最小幅部
１０２ｇ 後縁最大幅部
１１９ フィン
１２０ デッキ
１２１ 舵取機スタンド
１２２ デッキシール

Claims (1)

  1. 推進プロペラの後方に配設する舵ブレードと、船尾船殻から舵ブレードに挿入し、舵ブレードを回転自在に保持するラダートランクと、ラダートランク内に回転自在に挿入し、下端側を舵ブレードに連結固定する舵軸と、舵軸の上端側に連結する舵取機を備え、
    舵ブレードは、水平断面の輪郭において前縁部と中間部と後縁部からなり、前縁部は前方へ半円形状に突出した形状をなし、前縁部に連続する中間部は流線型状に幅が増大し、流線形状の部位における最大幅部に達した後に、ラダートランクを内包する隆起部を経て最小幅部に向けて徐々に幅が減少した形状をなし、中間部の最小幅部に連続する後縁部は所定幅の後縁最大幅部に向けて徐々に幅が増大した魚尾形の形状をなし、
    隆起部はラダートランクの外形に相応する形状をなして舵面が両舷側方向に隆起し、
    隆起部に舵面から水平方向に向けて左右両舷側に張り出す複数のフィンを舵軸の軸心方向に沿って配列し、プロペラ後流が隆起部に設けた複数のフィンの相互間を流れることを特徴とする船舶用舵装置。
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