JP7535790B2 - 船外プロペラシャフトを備える多軸船のための配置構成、及び、該配置構成の製造方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、船外プロペラシャフトを備える多軸船、具体的には二軸船、のための配置構成、及び、該配置構成の製造方法に関する。本発明による配置構成は、特に、上記多軸船の駆動システムに好適であり、また、そのエネルギー効率の改善にも好適である。

従来技術において、一軸船の所要駆動力を低減するための装置は公知である。例示として、ここで、欧州特許出願公開第２ １００ ８０８号明細書について言及しておく。
一般的な一軸船の場合は、船舶のプロペラのプロペラシャフトは該船舶の船体内部で延在する。このような船舶では、プロペラシャフトの端部のみが船舶の船体から突出し、船舶のスクリューはプロペラシャフトの突出端に取り付けられている。それに対して、船舶の種類のなかには、多軸船として装備される、つまり、少なくとも２つの船舶用スクリュー又は少なくとも２つの船舶用プロペラを備える船舶もある。具体的には、２つの船舶用スクリュー又は２つの船舶用プロペラを備える二軸船が知られている。多軸船によくみられる船舶の種類は、船外プロペラシャフトを備える多軸船である。この種の船舶では、少なくとも２つのプロペラシャフトは、少なくとも部分的に、船舶の船体外に配置される。この種の船舶では、通常、各プロペラシャフトの大部分が船外に配置される。例えば、プロペラシャフトは、少なくとも１ｍの長さ、好ましくは少なくとも３ｍの長さ、多くの場合は５ｍ以上の長さで、船外に配置され得る。したがって、通常、プロペラシャフトの外側部分は、パイプ等によって覆われているだけであり、船舶の船体とは空間的に離れている。通常、プロペラシャフトの外側部分はそれぞれシャフトブラケットにより支持され、シャフトブラケットはシャフトブラケットアームを介して船舶の船体に接続される。シャフトブラケットは、通常、プロペラシャフトの端部領域に配置されるため、船舶のプロペラは、プロペラシャフトの長手方向におけるシャフトブラケットのすぐ後ろにて、プロペラシャフトに取り付けられる。各船外プロペラシャフトは、厳密に１つのシャフトブラケットによって支持されることが多い。

そのような種類の船舶である船外プロペラシャフトを備える多軸船に関して、エネルギー効率を改善する装置又は所要駆動力を低減する装置はいずれも知られていない。
したがって、本発明の目的は、船外プロペラシャフトを備える多軸船のための配置構成を特定することであり、それによって、該多軸船の所要駆動力が低減され得る。

この目的は、船外プロペラシャフトを備える多軸船、具体的には二軸船、のための配置構成により解決され、該配置構成は、プロペラシャフトを支持するための少なくとも２つのシャフトブラケットと、多軸船の所要駆動力を低減するための少なくとも２つの装置とを備え、少なくとも２つのシャフトブラケットはそれぞれ、該シャフトブラケットを多軸船に固定するための少なくとも１つのシャフトブラケットアームを、好ましくは少なくとも２つのシャフトブラケットアームを有し、少なくとも２つの装置のそれぞれは、１つのシャフトブラケットに割り当てられ、少なくとも２つの装置のそれぞれが少なくとも１つの水中翼を備える。該配置構成において、各シャフトブラケットの少なくとも１つのシャフトブラケットアームはさらに、装置の水中翼として形成され、シャフトブラケットアームの他にはさらなる水中翼は設けられていないか、あるいは、該配置構成の少なくとも２つの装置のそれぞれが前方ノズルを備え、少なくとも２つの装置のそれぞれにおいて、該装置の水中翼として形成された少なくとも１つのフィンがそれぞれ備えられ、少なくとも１つのフィンは、前方ノズルの内側にかつ／又は前方ノズルの外側に配置される。

シャフトブラケットは、それぞれプロペラシャフトを固定するあるいは取り付けるため
に、かつ／又は、プロペラシャフトを支持するために、各プロペラシャフトの外側部分に配置される（すなわち、船体外に位置する）。各シャフトブラケットは、１つの、好ましくは２つ以上の、シャフトブラケットアームを介して、船舶の船体に連結される。シャフトブラケットアームは、支持ストラットとしての機能を有し、それゆえシャフトブラケットに作用する力が船体に伝達される。

多軸船の所要駆動力を低減するための少なくとも２つの装置は、それぞれ、少なくとも１つの水中翼を、好ましくは複数の水中翼を備える。原則的には、少なくとも１つの水中翼は、水中翼プロファイルを有するあらゆる物体又はあらゆる装置によって形成され得る。上記装置における少なくとも１つの水中翼は、プロペラへの流入に影響を与えるために設けられ、それによって、より高いエネルギー効率が得られる。少なくとも１つの水中翼は、水中翼プロファイルを有する固定子、つまり、水中翼プロファイルを有する静止要素であることが好ましい。本説明中において、水中翼プロファイルを有する実施形態とは、少なくとも１つの水中翼の断面図をいう。好ましくは、少なくとも１つの水中翼は、その全体において、つまり、具体的には長手方向に延びている部分全体にわたって、水中翼プロファイルを有する。しかしながら、少なくとも１つの水中翼は、その長手方向から見た場合に、部分的に又は複数の部分のみで水中翼プロファイルを有していてもよい。また、少なくとも１つの水中翼が、長尺状をなすように、つまり、幅よりも長さの方がかなり長く、形成されることが有利である。少なくとも１つの水中翼は、最も有利なプロペラへの流入が得られてエネルギー効率が改善する又は所要駆動力が減少するように、形成又は構成されるべきである。具体的には、これは、少なくとも１つの水中翼がプロペラへの流入において（好適な位置で）プレツイストを生じさせることによって達成される。

各シャフトブラケットに割り当てられた装置は、シャフトブラケットの領域にあるいはシャフトブラケット上に好適に配置され、かつ／又は、シャフトブラケットとあるいはシャフトブラケットの一部と一体化されるように、かつ／もしくは、シャフトブラケットとあるいはシャフトブラケットの一部と相互作用するように、形成される。船舶の進行方向を見ると、各シャフトブラケットに割り当てられた装置は、具体的には、シャフトブラケットの高さに配置されている。船舶の長手方向において、装置は、特に、シャフトブラケットを越えて突出しないように、具体的には船舶のプロペラの方向に突出しないように、配置される。

本発明による配置構成の第１代替実施形態では、各シャフトブラケットの少なくとも１つのシャフトブラケットアームが水中翼として形成されて、装置の少なくとも１つの水中翼を形成する。各シャフトブラケットにおける複数の、具体的には少なくとも２つの、シャフトブラケットアームが、より好ましくはすべてのシャフトブラケットアームが、水中翼として形成されることが好適である。これは、少なくとも１つのシャフトブラケットアームが、少なくともその一部において、水中翼プロファイルを有することを意味する。水中翼として形成されたシャフトブラケットアームの他に、装置には、シャフトブラケットアームではないさらなる水中翼は設けられていない。この場合、既存のシャフトブラケットアームのみを水中翼として再設計すればよく、さらなる追加の水中翼を設ける必要は無い点において有利である。したがって、シャフトブラケットアームは、シャフトブラケットに対するシャフトブラケットアームの通常の支持機能を果たすことに加えて、該シャフトブラケットアームの水中翼プロファイルによってガイド機能を果たす。シャフトブラケットアームの一方の端部はシャフトブラケットに接続され、他方の端部は、船舶の船体に、具体的には固定して、接続される。少なくとも１つのシャフトブラケットアームの一部のみが水中翼として形成されている場合には、少なくとも、シャフトブラケットアームにおけるシャフトブラケットに面する領域が、水中翼として形成されると有利である。本代替実施形態では、装置は、水中翼として形成された少なくとも１つのシャフトブラケットアームのみから構成されてもよいし、あるいは、さらなる構成要素を備えていてもよい。

配置構成の第２代替実施形態では、少なくとも２つの装置はそれぞれ、前方ノズルを備える。前方ノズルは、多軸船の進行方向におけるそれぞれのプロペラの上流側に配置されている。用語「進行方向において」とは、本明細書中において、多軸船が前進する方向として理解されるものとする。コルトノズルあるいはラダープロペラとは異なり、例えば、前方ノズルの内側にはいかなるプロペラも配置されていない。また、前方ノズルはプロペラから離間して配置される。前方ノズルは、該前方ノズルを通過する水の流れの少なくとも一部が、好ましくは全てが、下流側に配置されているプロペラへ案内されるように形成されると有利である。前方ノズルは、一般的には筒状である。しかしながら、原則的には、例えば角断面の形状等、任意の他の断面形状であってもよい。前方ノズルは、１つの部材として形成されてもよいし、一体的に形成されてもよく、あるいは、複数の個別の部分が組み合わされて前方ノズルを形成してもよい。これら個別の部分は、互いに、あるいは、装置及び／又は配置構成の他の要素と、好ましくは接続され、具体的には溶接される。好ましくは、前方ノズルの少なくとも一部の領域は、船舶のプロペラにおけるプロペラシャフトの上方に及び／又はプロペラシャフトの下方に配置される。

原則的には、前方ノズルは、ノズルの又はノズルリングの一部分（例えばノズルリングの１／４、ノズルリングの１／３、ノズルリングの１／２、ノズルリングの２／３、ノズルリングの３／４等）のみを含んでいてもよい。このような実施形態では、周について見た場合に、前方ノズルは開放されるように形成されている。しかしながら、周方向において、前方ノズルは閉鎖されるように形成されることが好ましい。このため、ノズルは、周方向の３６０°にわたって連続的に形成され得る。いくつかの部分によって形成されている前方ノズルの場合には、特にノズルの周が閉鎖されている場合においても、前方ノズルの個別の部分が、配置構成の及び／又は装置の部分と接続されていてもよく、それによって、これらの接続部分がノズルの周の一部を形成する。周方向について見た場合に開放されている前方ノズルの場合は、前方ノズルは、周全体の少なくとも３／４が閉鎖されるように、あるいは周全体の少なくとも２／３が閉鎖されるように、あるいは周全体の少なくとも１／２が閉鎖されるように、あるいは周全体の少なくとも１／３が閉鎖されるように、あるいは周全体の少なくとも１／４が閉鎖されるように、形成され得る。

前方ノズルの壁部は、各前方ノズルのノズルジャケット又はノズル壁部に囲まれる内部領域を形成し、理論的には流入口及び流出口において閉じている。周全体が閉じた前方ノズル、及び周方向において部分的に開放されている前方ノズルはともに、内部領域を形成する。周方向において部分的に開放されたノズルの場合には、端部領域は、周方向において前方ノズルのジャケットにより、また、ノズルジャケットの周方向における２つの端点の間にある理論上の平面により、囲まれている。

水中翼として形成されている少なくとも１つのフィンは、前方ノズルの内側に、すなわち前方ノズルの内部領域に、かつ／又は、前方ノズルの外側に配置される。好ましくは、少なくとも１つのフィンは前方ノズルに固定して接続される。また、少なくとも１つのフィンが前方ノズルの内側に配置されるとともに、少なくとも１つのフィンが前方ノズルの外側に配置されてもよい。また、一方のフィンを前方ノズルの内側に配置し、他方のフィンを前方ノズルの外側に配置して２つのフィンを配置することも可能であり、各フィンをそれらの長手方向でみると、それらフィンは一方が他方の下流側に配置され、かつ、両フィンはノズルジャケットに固定されて、それによって、全体として単一のフィンをなす。少なくとも１つのフィンは、内側及び外側に配置されることも可能であり、これは例えば、フィンが前方ノズルジャケットを貫通している場合である。少なくとも１つのフィンが前方ノズルの外側に配置されている場合には、該少なくとも１つのフィンは、具体的にはその両端のうちの一方の端部にて前方ノズルに固定され、その他方の端部が自由端として形成されると有利である。少なくとも１つのフィンが前方ノズルの内部領域に配置されて
いる場合、該フィンは、その一方の端部にてノズルジャケットに固定されると有利である。また、他方の端部がシャフトブラケットに固定されると有利である。しかしながら原則的には、この端部は自由端として形成されてもよい。また、原則的には逆の実施形態も可能であり、この場合、少なくとも１つのフィンの一方の端部がシャフトブラケット上に配置され、他方の端部が前方ノズルの内側に配置されるとともに自由端として形成される。少なくとも１つのフィンは水中翼プロファイルを有し、かつ、ガイドフィンの形態で形成されることが好ましい、つまり、少なくとも１つのフィンは、具体的には横軸方向の長さよりも長手軸方向の長さがはるかに長い広がりを備えることが好ましい。

本発明による配置構成の第２代替実施形態においては、１つ又は複数のシャフトブラケットアームは、少なくとも１つのフィンとして形成された水中翼に加えて、水中翼プロファイルを有し得る。具体的には、全てのシャフトブラケットアームが水中翼プロファイルを有していてもよい。

本発明による配置構成の第１代替実施形態においては、シャフトブラケットアームの他にはさらなる水中翼が設けられていないが、前方ノズル又は前方ノズルの一部分は同様に設けられ得る。前方ノズルは、１つ又は複数のシャフトブラケットアームに好適に固定される。

本発明による上記２つの代替実施形態においては、少なくとも１つの水中翼は、前方ノズルの内側又は前方ノズルの外側に、あるいはその両方に、配置され得る。また、水中翼が前方ノズルの内側のみに又は前方ノズルの外側のみに配置されてもよい。少なくとも１つの水中翼は、全体にわたって、つまり全長にわたって、水中翼プロファイルを有し得る。また、水中翼プロファイルは長手方向に関して部分的にのみ存在してもよい。少なくとも１つの水中翼がシャフトブラケットアームとして形成されている場合には、例えば、シャフトブラケットアームは一部分において水中翼プロファイルを有し、別の部分は、水中翼プロファイルを有さずに、例えば円形プロファイル、矩形プロファイル、あるいは他の（断面）プロファイルを有する通常の支持部として形成されてもよい。

前方ノズルは、プロペラシャフトと同心状に又は同軸上に形成され得る。すなわち、前方ノズルの回転軸は、プロペラシャフトの軸上に位置していてもよい。しかし原則的には、前方ノズルの回転軸は、プロペラの軸に対して、具体的には上方へ、右へ、左へ、下方へ、あるいはこれらの変位方向のうちの２つの組み合わせで、ずらして配置されていてもよい。前方ノズルの回転軸は、プロペラシャフトの軸に対して傾斜するように配向されてもよい。

前方ノズルのプロファイルは、すなわちノズルジャケットのプロファイルは、前方ノズルのプロファイルの最大長さの２％から２０％、好ましくは５％から１５％、特に好ましくは９％から１２％、の範囲の最大厚を有することが好ましい。また、前方ノズルのプロファイルは、前方ノズルの直径の５％から６０％、好ましくは２０％から４０％、より好ましくは２５％から３０％、の最大長さを有することが好ましい。さらにまた、前方ノズルは、回転対称に形成されても、回転非対称に形成されてもよい。前方ノズルが回転非対称である場合は、上記範囲を決定するために、直径の代わりに、前方ノズルの後縁部における互いに最も離れた位置にある２点間の最大距離が用いられる。具体的には、前方ノズルの外径が、考慮される。

各装置は、プロペラからわずかな距離をおいて配置されることが好ましい。具体的には、装置とそれぞれ割り当てられたプロペラとの間の最大距離は、プロペラの直径の好ましくは最大５０％、より好ましくは最大３０％、最も好ましくは最大２０％である。

各装置が少なくとも２つのシャフトブラケットアームを備える場合、該２つのシャフトブラケットアームは、互いに対して、プロペラシャフトの周方向において、３０°から１２０°、好ましくは５０°から１００°、より好ましくは６０°から８０°、の角距離で配置されることが好ましい。３つのシャフトブラケットアームが設けられている場合には、そのさらなるシャフトブラケットアームと、少なくとも２つのシャフトブラケットアームのうちの最も近い位置にあるシャフトブラケットアームとの角距離が、好ましくは３０°から９０°、より好ましくは５０°から７０°である。

前方ノズル、シャフトブラケットアーム、シャフトブラケット、及び／又は、フィンは、全体が又は一部が金属製、具体的には鋼製、であることが好ましい。これに代えて、又はこれに加えて、他の材料、例えばセラミックあるいは、特に高強度及び／又は繊維強化プラスチック、を使用することも可能である。

少なくとも２つの装置は、同一となるように形成されてもよく、あるいは相違するように形成されてもよく、特に非対称な船体を有する多軸船の場合には、少なくとも２つの装置は相違するように形成され得る。

多軸船の所要駆動力は、本発明による配置構成を用いることによって、有利に低減される。多軸船の所要駆動力を低減するための装置を各シャフトブラケットに割り当てることによって、プロペラへの流入が流体的に最適となり、より高い駆動エネルギーが生じて所要駆動力が低減するように、該装置が十分に固定されて配置されることが確実となる。水中翼としてシャフトブラケットアームを備える実施形態は、シャフトブラケットを支持する又は固定するためにいかなる場合においてもシャフトブラケットアームが設けられなければならず、一方で支持機能を、他方でプロペラへの流入においてプレツイストを生じさせるための水中翼の機能を発揮するという、２つの機能を発揮することが可能な限りにおいて、有利である。前方ノズルを設けることによって、少なくとも領域ごとにプロペラへの流入が促進及び／又は均一化され、それによって、所要駆動力もまた低減される。また、前方ノズルは、該前方ノズルに固定され、かつ、フィンとして形成される水中翼を支持する。

好適な実施形態では、シャフトブラケットの少なくとも１つのシャフトブラケットアームは、好ましくは少なくとも２つのシャフトブラケットアームは、いずれも、それぞれのシャフトブラケットに割り当てられた少なくとも２つの装置のうちの１つと一体化されるように構成されている。本説明中では、「一体化される」とは、少なくとも１つのシャフトブラケットアーム又は少なくとも２つのシャフトブラケットアームが、それぞれ、所要駆動力を低減するための装置の一部であることを意味する。一実施形態においては、装置は、シャフトブラケットアームのみで構成されることも可能であり、それはすなわち、シャフトブラケットアームが水中翼プロファイルとして形成され、その他には水中翼が設けられていない場合である。別の実施形態において、シャフトブラケットアームは、装置における複数の部分のうちの１つであり、シャフトブラケットアームが装置の他の部分と一体的に形成されることが好ましい、すなわち、シャフトブラケットアームは、具体的には装置の他の部分に固定して接続され、１つのユニットを形成することが好ましい。好適な実施形態においては、シャフトブラケット毎に、厳密に２つの、厳密に３つの、又は、厳密に４つの、シャフトブラケットアームを設けてもよい。したがって、好ましくはシャフトブラケット毎に２つから４つのシャフトブラケットアームを設ける、あるいは、好ましくはシャフトブラケット毎に２つから３つのシャフトブラケットアームを設けることも可能である。少なくとも２つのシャフトブラケットが、それぞれ同数のシャフトブラケットアームを有することが有利である。少なくとも２つのシャフトブラケットのシャフトブラケットアームが、位置及び／又は設計及び／又は寸法、具体的には長さ、厚さ、直径等、について同一に形成されるとより好ましい。代替例として、とりわけ非対称な船体を有す
る多軸船の場合に、位置及び／又は設計及び／又は寸法、具体的には長さ、厚さ、直径等、について異なる、少なくとも２つのシャフトブラケットのシャフトブラケットアームの実施形態が好ましい。シャフトブラケットアームは、ほぼ直線状に延在する長尺状支持ストラットとして形成されると有利である。

少なくとも２つの装置のそれぞれがシャフトブラケットに固定されていると有利である。装置がシャフトブラケットアームを備える場合、該装置は、例えばシャフトブラケットアームを介して、シャフトブラケットに固定され得る。これに代えて、又はこれに加えて、装置は、シャフトブラケットに備えられている少なくとも１つのフィンによって、該シャフトブラケットに固定され得る。装置が前方ノズルをさらに備える場合、前方ノズルは、シャフトブラケットアーム及び／又はフィンを介して、シャフトブラケットに固定されてもよい。原則的には、前方ノズルはシャフトブラケットに直接固定され得る。これによって、装置に作用する力が、シャフトブラケットを介して船舶の船体に確実に伝達される。

また、少なくとも２つの装置がいずれも、それぞれ対応するシャフトブラケットにおけるプロペラに面する方の半体に、具体的にはシャフトブラケットにおけるプロペラに面する方の端部領域に、固定されることがより好ましい。シャフトブラケットは、プロペラシャフトが取り付けられた長尺状スリーブの形態で形成されることが多い。プロペラに面するシャフトブラケットの半体に装置を配置することによって、装置とプロペラとの距離を可能な限り短くすることができる。本説明において、用語「シャフトブラケットの半体」とは、プロペラシャフトの軸線に対して理論上直角をなす線又は平面によって形成される半体と理解される。

さらに、前方ノズルは、少なくとも１つのシャフトブラケットアームに、好ましくは複数のシャフトブラケットアームに、固定されることが好ましい。特に好ましいのは、前方ノズルがすべてのシャフトブラケットアームに固定されることである。具体的には、各装置について、前方ノズルは、厳密に２つのシャフトブラケットアームに、又は厳密に３つのシャフトブラケットアームに、又は厳密に４つのシャフトブラケットアームに、固定され得る。これによって、前方ノズルを安定して配置することができる。具体的には、複数の部分によって形成された前方ノズルが設けられてもよく、例えば、前方ノズルの１つの部分が２つのシャフトブラケットアームの間に固定され、また、前方ノズルの別の部分が該シャフトブラケットアームのそれぞれの他方側に固定される。船舶の進行方向を見たときに、シャフトブラケットアームは、ノズルジャケットと完全に一体化するように形成され得るため、シャフトブラケットアームはそれぞれ、接触点又は固定領域にてノズルジャケットによって完全に囲まれる。原則的には、船舶の進行方向を見たときに、シャフトブラケットアームは、部分的にのみノズルジャケット内に突出してもよい。

一実施形態では、各装置が厳密に３つのシャフトブラケットアームを備えることが好ましい。これはとりわけ、配置構成の第１代替実施形態において好適であって、該実施形態では、シャフトブラケットアームが少なくとも１つの水中翼として形成され、シャフトブラケットアームの他にはさらなる水中翼は設けられていない。ここで、第１の、具体的には最も下方の、シャフトブラケットアームと、第２の、具体的には中央の、シャフトブラケットアームとの間の角距離が３０°から９０°、より好ましくは５０°から７０°、の範囲であり、かつ、第２の、具体的には中央の、シャフトブラケットアームと、第３の、具体的には上方の、シャフトブラケットアームとの間の角距離が、３０°から９０°、より好ましくは５０°から７０°、の範囲であるとより好適である。

本発明の配置構成の第２代替実施形態によるさらに好適な実施形態では、水中翼として形成された少なくとも１つのフィン及び前方ノズルが設けられ、また、２つから１０個の
、より好ましくは３つから７つの、最も好ましくは３つ又は４つの、フィンが設けられている。この場合、フィンは、前方ノズルの内側のみに固定されてもよく、あるいは前方ノズルの外側のみに固定されてもよく、あるいは内側及び外側の両方に固定されてもよい。内側のフィンは、シャフトブラケットと前方ノズルの内側とに対して固定されることが好ましい。より好ましくは、本実施形態では全体として３つ又は４つのフィン及び２つのシャフトブラケットアームが設けられ、この場合に、各フィンとして説明されるのは、前方ノズルの内側に位置する部分と前方ノズルの外側に位置する部分とを有するであろうが、一直線上に位置するため全体として１つのフィンをなし、１つのユニットとして機能するガイドフィンとして形成された、１つのフィンである。特に好適な実施形態では、２つのフィンが内側に位置する部分と外側に位置する部分とを有し、２つのシャフトブラケットアームが設けられていることに加えて、前方ノズルの内側のみに位置する１つ又は２つのさらなるフィンが設けられる。

配置構成の少なくとも１つの水中翼が迎え角を有し、かつ／又は、少なくとも１つの水中翼がねじれるように形成されており、したがってねじれ角を有することがさらに好適である。ねじれ角は一定でもよく、変化していてもよい。迎え角は、流入の方向に応じて正か負となる。ゆえに、以下において詳細に特定される迎え角の範囲は、流入の方向に応じて正又は負となる値として理解すべきものである。より好ましくは、迎え角は、０°より大きく４０°までの、好ましくは０°より大きく２５°までの、より好ましくは３°から２０°までの範囲とされる。少なくとも１つの水中翼の長さ方向でみると、迎え角は変化するようにあるいは一定に形成され得るものであり、第１の代替例において、少なくとも迎え角は、水中翼における一点にて上述の範囲のうちの１つの範囲内にあることが好ましい。複数の水中翼が設けられている場合には、すべての水中翼の迎え角が同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。また、水中翼のねじれの程度についても、同じでもあってもよく、互いに異なっていてもよい。少なくとも１つの迎え角を有し、かつ／又は、ねじれている水中翼は、具体的にはフィン及び／又はシャフトブラケットアームであってもよい。この場合、迎え角（しばしば流入角とも称される）は、流入する流体（本明細書では、具体的には水）の方向と、それぞれの水中翼断面における水中翼プロファイルの軸線との間の角度として理解すべきものである。したがって、迎え角によって、流入に関して、水中翼プロファイルの流入量の程度が特定される。少なくとも１つの水中翼がねじれた形状に又はうねった形状に形成されている場合には、水中翼の長さ方向で見ると、迎え角は必然的に変化する。具体的には、少なくとも１つの水中翼の長さ方向で見ると、一部の領域のみが迎え角を有し、別の領域は迎え角を有さず又は０°の迎え角を有して形成され得る。装置について、１つ又は複数の水中翼が迎え角を有していてもよく、あるいは１つ又は複数の水中翼が迎え角を有さない（すなわち、０°の迎え角を有する）ようにしてもよい。

少なくとも１つの水中翼が迎え角を有する場合及び／又は少なくとも１つの水中翼がねじれた形状に形成されている場合に、少なくとも１つの水中翼におけるシャフトブラケットに面する領域において、少なくとも１つの水中翼の迎え角及び／又はねじれの程度は、該少なくとも１つの水中翼の残りの領域における迎え角及び／又はねじれの程度よりも大きい又は小さいことがより好適である。これによって、とりわけ、駆動効率に関して特に有利となるプロペラの流入領域において、より大きな又はより小さなプレツイストが形成されることが有利である。少なくとも１つの水中翼におけるシャフトブラケットに面する領域は、具体的には、少なくとも１つの水中翼がシャフトブラケットに隣接する領域であってもよい。例えば、この領域は、シャフトブラケットに面する水中翼の端部から、水中翼全長の最大４０％にわたって、具体的には最大２０％にわたって、より好ましくは最大１０％にわたって、最も好ましくは最大５％にわたって延在する領域とし得る。代替例では、少なくとも１つの水中翼におけるシャフトブラケットに面する領域は、プロペラ直径の、最大５０％の、好ましくは最大２０％の、より好ましくは最大１０％の、最も好まし
くは最大５％の、長さに対応する長さとし得る。迎え角が、シャフトブラケットに面する領域内で変化する場合には、すなわち迎え角が一定でない場合には、本例の目的のためには最大値を用いるべきである。本例において、用語「ねじれの程度」とは、長手方向で見た場合の少なくとも１つの水中翼の特定の領域内における最大ねじれ角と最小ねじれ角との差の大きさとして理解すべきものである。例えば、この目的のために使用される領域は、少なくとも１つの水中翼の全長のうちの、所定の長さ、具体的には１％から２０％の長さ、好ましくは５％から１０％の長さ、を有し得る。

より好適な実施形態では、少なくとも１つの水中翼は、具体的にはシャフトブラケット又はフィンとして形成され得る少なくとも１つの水中翼は、該少なくとも１つの水中翼の長手方向において異なるプロファイル厚及び／又は異なるプロファイル長を有し得るように設けられている。本例において好適であるのは、とりわけ、少なくとも１つの水中翼におけるシャフトブラケットに面する上記領域が、該少なくとも１つの水中翼の残りの領域よりも、プロファイル厚が大きいことである。これに代えて、又はこれに加えて、少なくとも１つの水中翼のプロファイルは、そのプロファイル厚及び／又はプロファイル長に関して、シャフトブラケットに面する端部からシャフトブラケットに面する方向とは反対側の端部に向かってテーパが付けられていることが好適である。本実施形態について、少なくとも１つの水中翼におけるシャフトブラケットに面する領域は、前述の実施形態と同様に定義されるものであり、したがって、該定義は本例においても同様に用いられる。プロファイル長は、断面図におけるプロファイルの前端領域とプロファイルの後縁部との間の距離に対応し、それゆえ、翼弦線に沿って延在する。プロファイル厚とは、該プロファイルの最大厚をさす。また、本実施形態は、少なくとも１つの水中翼によって引き起こされたプレツイストによって、駆動効率をより高めるようにプロペラへの流入が生じることにおいて、有利である。

船舶の進行方向との関連で、シャフトブラケットアームは、前方ノズル及び／又はフィンよりも大きな広がり又は幅を有する。具体的には、船舶の進行方向との関連で、シャフトブラケットアームは、前方ノズルが該シャフトブラケットアームに接続されている領域において前方ノズルよりも長くてもよい。この場合、船舶の進行方向との関連で、シャフトブラケットアームは、その両側で前方ノズルを越えて突出する。また、船舶の進行方向との関連で、少なくとも１つのフィンが、具体的にはフィンが前方ノズルに固定されている領域において、前方ノズルよりも小さな広がり又は最大で同じ広がりを有すると好適である。

配置構成は、プロペラシャフトに対して動作可能に接続される少なくとも２つのプロペラと、少なくとも２つの舵とを備え、少なくとも２つの舵のそれぞれは、少なくとも２つのプロペラのうちの１つに割り当てられるとより好適である。また、少なくとも２つの舵はいずれも、対応するプロペラのハブからわずかな距離をおいて下流側に配置されている推進バルブを備えることが好ましい。本説明中において、「動作可能に接続される」とは、各プロペラシャフトが、動作可能に接続されたプロペラを駆動することを意味する。原則的には、推進バルブは、従来技術において公知であって、プロペラハブによって引き起こされるハブ渦が低減するようにプロペラハブと相互作用するように形成されることが多い。本願の出願人は、推進バルブを備える舵がそれぞれプロペラの下流側に配置される場合に、本発明による配置構成が特に高い駆動効率で作動することを発見した。いわゆるツイストラダーが設けられており、ラダーブレードの一部の領域同士がそれぞれ互いにずらして配置されている場合に、所要駆動力の効率はさらに向上し得る。推進バルブは、「バルブ」とよばれることも多い。

また、本発明の目的は、船外プロペラシャフトを備える多軸船、具体的には二軸船、であって、上述の代替実施形態又は好適な実施形態のいずれかにおいて上述したような配置
構成を備える多軸船によっても解決される。

さらに、本発明は、船外プロペラシャフトを備える多軸船、具体的には二軸船、のための配置構成を製造する方法に関する。上記方法において、本発明の目的は、船舶の所要駆動力を低減するための少なくとも２つの装置によって解決され、該装置において、各装置は前方ノズルと少なくとも１つの水中翼とを備え、少なくとも１つの水中翼は前方ノズルの内部に及び／又は前方ノズルの外部に配置され、シャフトブラケットの少なくとも１つのシャフトブラケットアームが、好ましくは少なくとも２つのシャフトブラケットアームが、少なくとも２つの装置のうちの１つと一体化して構成されるように、少なくとも２つの装置のそれぞれが、多軸船のプロペラシャフトのシャフトブラケット上に配置されて該シャフトブラケットに固定される。上記配置構成は、上述のように、代替実施形態又は好適な実施形態のいずれか１つによって形成されることが好適である。上記方法で用いられる構成要素は、具体的には装置、少なくとも１つの水中翼、前方ノズル、シャフトブラケット、プロペラシャフト、及び、シャフトブラケットアームは、上述した実施形態の１つによって形成されることが好ましい。

上記方法のさらなる発展において、以下のステップが行われる。
ａ）それぞれが水中翼として形成されている少なくとも２つのシャフトブラケットアームを設けて、少なくとも２つのシャフトブラケットアームを、シャフトブラケットアームの一方の端部領域にてシャフトブラケットに固定し、シャフトブラケットアームの他方の端部領域にて船舶の船体に固定するステップと、
ｂ）少なくとも２つのノズルセグメントを備え、周方向において開放された又は閉鎖された前方ノズルを設けるステップと、
ｃ）少なくとも２つのシャフトブラケットアームの間に第１のノズルセグメントを配置するステップと、
ｄ）第１のノズルセグメントの２つの端部領域のそれぞれを、少なくとも２つのシャフトブラケットアームのうちの隣接するシャフトブラケットアームの第１の側に固定するステップと、
ｅ）第２のノズルセグメントの少なくとも１つの端部領域を、少なくとも２つのシャフトブラケットアームのうちの１つの第２の側に固定するステップ。

この製造方法によって、装置は、具体的には装置の前方ノズルは、シャフトブラケットアームに一体的に接続される。これは、とりわけ、少なくとも２つのノズルセグメントであって、第１のノズルセグメントが２つのシャフトブラケットアーム間に固定され、他方のノズルセグメントが、それら少なくとも２つのシャフトブラケットのアームのうちの１つにおける、別の、第２の側に固定される、少なくとも２つのノズルセグメントを設けることによって達成される。両端部領域により、第２のノズルセグメントはそれぞれ、少なくとも２つのシャフトブラケットアームの第２の側に固定されることが好ましく、それによって全体として閉じたノズルの配置構成が得られる。したがって、ノズルセグメントは、環状セグメントとして形成されることが好ましく、ノズルセグメントが一体となって閉じた又は部分的に閉じた前方ノズルを形成する。この少なくとも２つのノズルセグメントは、互いに別体として設けられ、それぞれ別々にシャフトブラケットアームに固定される。上述のステップａ）～ｅ）は、異なる時間的順序で行われてもよい。これらのステップは、番号で特定された時間的順序で行われることが好ましい。また、少なくとも２つのシャフトブラケットアームが、同一のシャフトブラケットに固定されるか又は同一のシャフトブラケットを支持することが有利である。各シャフトブラケットアームの端部領域は、互いに径方向に、すなわち該シャフトブラケットアームの反対側に配置される。隣接するシャフトブラケットアームの「第１の側」及び「第２の側」という用語は、具体的にはシャフトブラケットアームの側面をさす。具体的には、これらの側面は、互いに反対側に配置される。固定は、溶接を用いてなされることが好ましい。

また、以下のステップを付加的に含むことがより好ましい。
ａ１）水中翼として形成されたフィンを設けて、フィンの一方の端部領域をシャフトブラケットに固定するステップと、
ｂ１）必要に応じて、ノズルセグメントのうちの１つ又は複数に貫通孔を設けて、該貫通孔を通してフィンを案内し、フィンをそれぞれのノズルセグメントに固定するステップと、
ｂ２）必要に応じて、１つ又は複数のフィンを１つ又は複数のノズルセグメントの外面に固定するステップ。

上述のステップａ１）、ｂ１）、及びｂ２）は、それぞれ、その順序とは異なる、好適な時間的順序で実施され得る。ステップｂ１）を参照すると、いくつかのフィンあるいはすべてのフィンが、ノズルセグメントの貫通孔を通って案内され得る。

本発明は、また、船外プロペラシャフトを備える多軸船、具体的には二軸船、のための配置構成を製造するためのさらなる方法に関する。本方法において、本発明の目的は、船舶の所要駆動力を低減させるための少なくとも２つの装置を提供することによって解決され、該装置において、各装置は少なくとも１つの水中翼を備え、少なくとも２つの装置はそれぞれ、多軸船のプロペラシャフトのシャフトブラケットに配置されて固定され、シャフトブラケットのそれぞれには、一方の端部が多軸船の船体に接続され、他方の端部がシャフトブラケットに固定される少なくとも３つのシャフトブラケットアームが、好ましくは厳密に３つのシャフトブラケットアームが設けられ、少なくとも３つのシャフトブラケットアームはそれぞれ装置の水中翼として形成され、シャフトブラケットアームの他にはさらなる水中翼は設けられておらず、好ましくは各装置に、水中翼として形成された少なくとも３つのシャフトブラケットアームとともに装置を形成する前方ノズルが設けられ、代替実施形態又は好適な実施形態によれば、配置構成は、上述のように形成されることが好ましい。

本発明の好ましい例示的な実施形態を図面を用いて以下に説明する。

一実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 別の実施形態の配置構成を備える二軸船を、プロペラ及び舵を図示せずに、後方から示す概略図である。 配置構成とプロペラと舵とを備える二軸船の一部の領域を示す側面図である。 斜め前方から見た、図８Ａに係る実施形態を示す斜視図である。 推進バルブを有する舵を備える、図８Ａに係る実施形態を示す図である。 斜め前方から見た、図９Ａに係る実施形態を示す斜視図である。 フィン及びシャフトブラケットアームが固定されているシャフトブラケットを示す斜視図である。 図１０Ａにおける、１つのシャフトブラケットアームのみを示し、フィンを図示しない図である。

複数の実施形態において、同一の構成要素には以下の同一の参照符号が付される。
図１～７はいずれも二軸船を後方からみた図であり、各図は、二軸船における本発明に係る配置構成の異なる実施形態を示す。明確にするために、船舶のプロペラ、ならびに、該船舶のプロペラの下流側に配置される舵は、図１～図７において図示を省略している。

図１は、船体５０を有する二軸船を示し、該二軸船は、本発明による配置構成１００を備える。配置構成１００は２つのシャフトブラケット１０を備え、２つのシャフトブラケット１０にはプロペラシャフト１２が取り付けられている。プロペラシャフト１２は、少なくとも部分的に船体５０の外側にある。したがって、シャフトブラケット１０もまた船体５０の外側にある。シャフトブラケット１０は、プロペラシャフト１２を被覆し、かつ支持する。船体５０は、下方に突出する中央ウェブ５１を有する。この中央ウェブ５１の両側のそれぞれに、プロペラシャフト１２を支持するシャフトブラケット１０が設けられている。

２つのシャフトブラケット１０は各々、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂを介して船体５０に固定して接続されている。したがって、各シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂは、一方の端部にて船体５０に固定して接続され、その反対側の、他方の端部にてシャフトブラケット１０に固定して接続されている。ゆえに、全体として、図１には４つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂが示されている。

各シャフトブラケット１０には、二軸船の所要駆動力を低減するための装置２０が割り当てられる。各装置２０は、前方ノズル３０と、４つのフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとを備える。フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄはそれぞれ、内側部分４０１及び外側部分４０２を備える。フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの内側部分４０１は、シャフトブラケット１０から前方ノズル３０まで延びており、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの外側部分４０２は、前方ノズル３０からフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの自由端４０３まで延びている。フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、それぞれの内側部分４０１においてシャフトブラケット１０に固定して接続される。同様に、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、前方ノズル３０に固定して接続される。それゆえ、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、前方ノズル３０の凹部（図では示さず）を介してノズルジャケットを通って案内され、該凹部の領域において前方ノズル３０に、例えば溶接によって、固定して接続される。本実施形態においては、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、単一の連続的なガイドフィンによって構成される。代替の実施形態では、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、２つの部分から構成されることも可能であり、一方の部分は、前方ノズル３０、具体的にはノズルジャケットの内側と、シャフトブラケット１０との間にある内側部分４０１として形成され、他方の部分は、一端を有する外側部分４０２であって、前方ノズル３０上において、具体的には前方ノズル３０の外側のジャケット上において、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの外側部分４０２として構成される。フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのすべてが水中翼プロファイルを有する。個々のフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの長さは、互いに同一であってもよく、それぞれ異なっていてもよい。また、個々のフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの角距離αも、互いに同一であってもよく、それぞれ異なっていてもよい。

図１に示される配置構成における前方ノズル３０は、円形の断面を有するため、回転対称に形成されている。前方ノズル３０は、個別のセクション３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆを有する。これらのセクションは、それぞれ、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの間に、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの間に、あるいは、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのうちの１つとシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂのうちの１つとの間に、配置される。個別の前方ノズルセクション３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、別体の要素とすることも可能であり、あるいはその一部又は全部を一体の要素として形成することも可能である。具体的には、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの間に配置されるセクション３０ａは、着脱可能な別体のセクションとして、すなわち独立したノズルセグメントとして形成することも可能であり、残りの前方ノズルセクション３０ｂ～３０ｆを１つの別個の結合要素として形成することも可能である。セクション３０ｂはシャフトブラケットアーム１１ｂとフィン４０ｄとの間に配置され、前方ノズルセクション３０ｃはフィン４０ｄとフィン４０ｃとの間に配置され、前方ノズルセクション３０ｄはフィン４０ｃとフィン４０ｂとの間に配置され、前方ノズルセクション３０ｅはフィン４０ｂとフィン４０ａとの間に配置され、前方ノズルセクション３０ｆはフィン４０ａとシャフトブラケットアーム１１ａとの間に配置されて、それらのそれぞれに固定される。

また、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂは水中翼プロファイルを有する。したがって、具体的にはシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの内側部分１１１が水中翼プロファイルを有する。内側部分１１１は、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂのうちの、前方ノズル３０の内側に、すなわち前方ノズル３０の内部に配置される部分である。それに対して、原則的には、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの外側部分１１２、すなわちシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂのうちの前方ノズル３０の外側に配置される部分は、少なくとも部分的に水中翼プロファイルを有することも可能であるが、水中翼プロファイルを全く有さなくてもよい。

すべてのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、ならびに、すべてのフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、シャフトブラケット１０から外側へ放射状に延出している。前方ノズル３０は、シャフトブラケット１０とあるいはプロペラシャフト１２と同心状に配置される、つまり、前方ノズル３０の回転軸は、シャフトブラケット１０の軸上あるいはプロペラシャフト１２の軸上に位置する。中央ウェブ５１の右舷側及び左舷側にそれぞれ１つずつ位置する２つの装置２０は、垂直軸５１１について互いに対称であり、該垂直軸５１１は、好ましくは船舶の横方向に関して該船舶の中央に位置し、本実施例では中央ウェブ５１の中心軸によって形成される軸である。具体的には、フィン及びシャフトブラケットアームは、垂直軸５１１についてそれぞれ対称に配置されている。装置２０は、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂによって船体５０に担持される。それゆえ、装置２０に作用する力は、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂを介して船体５０にも伝達される。

図２は、図１の実施形態に類似する実施形態を示す。相違するのは、図２では、各装置２０が、４つのフィンではなく、２つのフィン４０ａ、４０ｂのみを有することである。この点以外は、図２における配置構成１００は、図１における配置構成と同様に形成されている。図２の実施形態を構成するためには、図１における各装置２０からフィン４０ｂ及び４０ｄを省略する必要があろう。したがって、図２のフィン４０ａ及び４０ｂは、内側部分４０１と外側部分４０２とを備えるフィンである。図１の実施形態と比較して、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂも変更されていない。具体的には、シャフトブラケットアーム間の角距離βも図１の実施形態と同じである。図１の実施形態と同様に本実施形態においても、すべてのフィン４０ａ、４０ｂそれぞれが、その全長にわたって水中翼プロファイルを有する。

図３による実施形態は、図１による実施形態と類似しているが、図１の実施形態とは異なり、図３におけるフィン４０ｃ及び４０ｄは、それぞれ、内側部分４０１のみを有する。つまり、フィン４０ｃ、４０ｄがシャフトブラケット１０から前方ノズル３０まで延在する一方で、フィン４０ａ、４０ｂは、シャフトブラケット１０から前方ノズル３０まで延在し、前方ノズル３０を超えて外側へ突出している。具体的には、フィン４０ａ、４０ｂは内側部分４０１と外側部分４０２とを有するが、フィン４０ｃ及び４０ｄは内側部分４０１のみを有する。フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄそれぞれの間の角距離α、及び、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂとの間の角距離αは、図１における角距離と同じである。同様に、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ間の角距離βも図１と同じである。

図４は、図１の説明図と類似する実施形態を示す。図１の代替実施形態とは異なり、図４による代替実施形態では、フィン４０ａには外側部分４０２のみが設けられている。それ以外のフィン４０ｂ、４０ｃ、４０ｄはすべて、内側部分４０１と外側部分４０２とを有する。したがって、フィン４０ａは、前方ノズル３０を始点としその自由端４０３まで延在する。これ以外については、フィンの位置決め及びシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの位置決めは、図１の実施形態と同じである。

図５による実施形態もまた、図１の実施形態と類似している。図１の代替実施形態とは異なり、図５による代替実施形態は、３つのフィン、すなわちフィン４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃのみを備える。図１の実施形態と比較して、図５によるフィンの配置構成を得るには、図１においてフィン４０ｃを省略する必要があるであろう。したがって、図５におけるフィン４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃはそれぞれ、内側部分４０１と外側部分４０２とを有する。図５の代替実施形態において、図１の代替実施形態とさらに相違する点は、前方ノズル３０が、その全周が閉じるように形成されていないことである。図１から図４における前述した他の代替例では、前方ノズル３０は、その全周が完全に閉じるように形成されている。図５によれば、フィン４０ｃとフィン４０ｂとの間には、前方ノズルセグメントあるいはノズルジャケットが存在しない。したがって、ノズルの（仮想）全周の半分に満たない、前方ノズル３０の下方領域は、開放して形成されている。開放された前方ノズルを有する本実施形態は、フィン及び／又はシャフトブラケットアームについての他の代替実施形態と組み合わせてもよい。

したがって、前方ノズル３０は、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの間にある前方ノズルセクション３０ａと、シャフトブラケットアーム１１ｂとフィン４０ｃとの間にある前方ノズルセクション３０ｂと、フィン４０ｂとフィン４０ａとの間にある前方ノズルセクション３０ｃと、フィン４０ａとシャフトブラケットアーム１１ａとの間にある前方ノズルセクション３０ｄと、のみから構成される。その他のすべての実施形態の特徴は、具体的には図５に設けられているフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃの配置構成及びシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂの配置構成は、図１の実施形態と同じである。

図１と同様に、図６の代替実施形態における装置２０は、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂを備える。図６において、図１による配置構成１００の代替実施形態と相違する点は、単一のフィン４０ａのみが設けられていること、及び、ノズルセクション３０ａの形態である前方ノズル３０が、単一のノズルセグメントを形成し、フィン４０ａとシャフトブラケットアーム１１ａとの間にのみ設けられていることである。これ以外には、さらなる前方ノズルセグメント又は前方ノズル部分は設けられていない。フィン４０ａは、シャフトブラケット１０から前方ノズル３０まで延在する内側部分４０１と、前方ノズル３０から自由端４０３まで延在する外側部分４０２とを有する。

上述の例示的な実施形態は、上記説明中に述べられた本発明による配置構成の第２代替実施形態に該当し、該実施形態において、装置は、前方ノズルと、各々が水中翼として形成された少なくとも１つのフィンとを備える。それに対して、図７に例示されている以下に説明される代替実施形態は、上記説明中に述べられた本発明による配置構成の第１代替実施形態に該当し、該実施形態において、少なくとも１つのシャフトブラケットアームは、装置の水中翼として形成され、該シャフトブラケットアームの他には、いかなる水中翼も、具体的にはフィンとして形成されたいかなる水中翼も設けられていない。

図１～図６と同様に、図７は、中央ウェブ５１を有する船体５０の背面図であり、中央ウェブ５１の両側には、それぞれ、プロペラシャフト１２が取り付けられたシャフトブラケット１０が設けられている。シャフトブラケット１０及び３つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃはそれぞれ、二軸船の所要駆動力を低減するための装置２０を構成する。シャフトブラケット１０は、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃを介して船体５０に固定して接続される。シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、シャフトブラケット１０から放射状に延出しており、該シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、一端においてシャフトブラケット１０に固定され、他端において船体５０に固定されている。本実施形態では、３つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃのすべてが水中翼プロファイルを有する、すなわちそれら３つすべてが装置２０の水中翼を形成している。この他には、さらなる水中翼は設けられておらず、具体的にはフィンが設けられていない。本実施形態では、前方ノズルも設けられていない。シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びシャフトブラケット１０は、図１～図６の実施形態に基づいて構成され得る。図７による実施形態では、２つの装置２０が垂直軸５１１について対称である。基本的には、ある特定の実施形態であるか否かにかかわらず、該２つの装置は、（垂直軸について見ると）対称、具体的には軸対称、である実施形態が好ましい。これはなぜなら、多くの二軸船において、長手方向で見た船体の２つの半体は、原則的には対称に形成されるからである。

図８Ａ及び図８Ｂは、装置２０を側面図（図８Ａ）及び斜め前方から見た斜視図（図８Ｂ）にて示す。装置２０は、図３に示される装置と同様に形成されている、つまり、装置２０は、２つのシャフトブラケットアームと、全周が完全に閉じているノズルリング３０と、内側部分４０１及び外側部分４０２を有する２つのフィン４０ａ、４０ｂと、内側部分４０１のみを有するさらなる２つのフィン４０ｃ、４０ｄとを備えて形成されている。装置２０は、さらに、プロペラシャフト１２が取り付けられているシャフトブラケット１０を備える。シャフトブラケットは、後端部１０１と前端部１０２とを有する。図８Ａから分かるように、装置２０は、あるいは具体的には前方ノズル３０は、それぞれ、前端部１０２よりも後端部１０１にかなり近接して配置されている。船舶の進行方向における延在具合を見ると、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは前方ノズル３０よりもわずかに短く、それによって前方ノズルの一部分は、前後方向におけるフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄと前方ノズル３０との間の接触領域において、各フィンを超えて突出している。それに対して、船舶の進行方向において、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂは前方ノズルよりも長いため、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂは、前方ノズルを越えて前方及び後方に突出している（具体的には図８Ａ参照）。図８Ａ及び図８Ｂの説明図における前方ノズル３０は、３つの別体のノズルセグメント３０１、３０２、３０３から構成され、これらノズルセグメント３０１、３０２、３０３が組み合わされて、周が閉じた１つのノズルリング３０を形成する。ノズルセグメント３０１は、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ間に配置されてそれらに固定される。ノズルセグメント３０２は、その一方の側でシャフトブラケットアーム１１ｂに接続され、他方側の端部で接合部３０４にて別のノズルセグメント３０３に接続される。ノズルセグメント３０３は、接合部３０４にてノズルセグメント３０２に接続され、また、他方側の端部でシャフトブラケットアーム１１ａに接続される。

船舶の進行方向との関係において、装置２０の下流側には、プロペラシャフト１２により駆動されるプロペラ１３が設けられている。プロペラ１３は、シャフトブラケット１０の後端部１０１に直接隣接している。前方ノズル３０は、プロペラ１３よりも小さな径を有する。例えば、前方ノズルの直径は、プロペラの直径の９０％未満、好ましくは７５％未満、より好ましくは６０％未満とすることができる。フィンは、具体的には（内側部分４０１と外側部分４０２とを有する）フィン４０ａ、４０ｂは、プロペラの直径の半分の長さより短い長さを有する。船舶の進行方向との関係で、プロペラ１３のさらに下流を見ると、舵６０が設けられている。船体５０に固定して接続されるスケグ５２は、舵６０の上方において舵６０に続いて設けられている。特に図８Ａからわかるように、プロペラ１３又はそのプロペラハブは、舵６０から所定の距離ｄ_１をおいて配置されている。

図９Ａ及び図９Ｂによる実施形態は、図８Ａ及び図８Ｂの実施形態と同様に構成される。具体的には、装置２０ならびに対応する要素であるシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、シャフトブラケット１０、前方ノズル３０、及び、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、同様に形成される。図９Ａ及び図９Ｂによる実施形態を一方とし、図８Ａ及び図８Ｂによる実施形態を他方として、両者の唯一の違いは、図９Ａ及び図９Ｂによる実施形態において舵６０が推進バルブ６１を備えることである。推進バルブ６１の先端６１１とプロペラハブ１３１との間の距離ｄ_２は、推進バルブを備えない図８Ａ及び図８Ｂによる実施形態における距離ｄ_１よりも、著しく短い。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、シャフトブラケット１０の拡大斜視図を示す。図１０Ａの説明図では、２つのシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂ、ならびに、４つのフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、及び４０ｄが図示されており、これらはいずれも、それぞれの一方の端部でシャフトブラケット１０に固定されている。明確にするために、装置におけるその他の構成部材又は構成要素はいずれも図示されていない。具体的には、本説明図では、前方ノズルが図示されていない。図１０Ａ及び図１０Ｂの説明図は斜視図であって、視認できない個々の要素の領域は破線で示されている。図１０Ｂは図１０Ａと同じ図であるが、図１０Ｂは、シャフトブラケット１０ａ及びシャフトブラケットアーム１１ａのみを示しており、明確にするために、その他のシャフトブラケットアーム１１ｂならびにフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは図示されていない。図１０Ａから分かるように、各フィンは、丸みを帯びた吸引側４０４と平坦なあるいは平坦状の圧力側４０５とを備える、水中翼プロファイルを有する。また、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂも、丸みを帯びたあるいはより湾曲した吸引側１１３とより平坦状のあるいは平坦な圧力側１１４とを備えることが見て取れるであろう。また、フィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄならびにシャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂは、それぞれ、捻転する（ｅｎｔｗｉｎｅｄ）ようにあるいはねじれるように形成されていることが見て取れるであろう。また、シャフトブラケットアーム１１ａ、１１ｂならびにフィン４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、水流方向１４に対して迎え角を有していることも見て取れる。迎え角γは、シャフトブラケットアームプロファイルの翼弦線１１５又はフィンプロファイルの翼弦線４０６のいずれかを一方の側とし、水流方向１４を他方の側とし、この両者間の角度によって形成される。

１００…配置構成、１０１…シャフトブラケット後端部、１０２…シャフトブラケット前端部、１０…シャフトブラケット、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…シャフトブラケットアーム、１１１…シャフトブラケットアームの内側部分、１１２…シャフトブラケットアームの外側部分、１１３…シャフトブラケットアームの吸引側、１１４…シャフトブラケットアームの圧力側、１１５…シャフトブラケットアームの翼弦線、１２…プロペラシャフト、１３…プロペラ、１３１…プロペラハブ、１４…水流方向、２０…装置、３０…前方ノズ
ル、３０１，３０２，３０３…前方ノズルセグメント、３０４…接合部、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ…前方ノズルセクション、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…フィン、４０１…フィンの内側部分、４０２…フィンの外側部分、４０３…フィンの自由端、４０４…フィンの吸引側、４０５…フィンの圧力側、４０６…翼弦線フィン、５０…船体、５１…船体の中央ウェブ、５１１…垂直対称軸、５２…スケグ、６０…舵、６１…推進バルブ、６１１…推進バルブの前側、ｄ_１，ｄ_２…角距離、α…フィンの角距離、β…シャフトブラケットアームの角距離、γ…迎え角。

Claims (16)

1. 船外プロペラシャフト（１２）を備える多軸船のための配置構成（１００）であって、該配置構成（１００）は、
   前記船外プロペラシャフト（１２）を支持するための少なくとも２つのシャフトブラケット（１０）であって、前記少なくとも２つのシャフトブラケット（１０）はそれぞれ、該シャフトブラケット（１０）を前記多軸船に固定するための少なくとも１つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を有する、少なくとも２つのシャフトブラケット（１０）と、
   前記多軸船の所要駆動力を低減するための少なくとも２つの装置（２０）であって、各装置（２０）は前記少なくとも２つのシャフトブラケット（１０）の１つに割り当てられ、前記少なくとも２つの装置（２０）のそれぞれが少なくとも１つの水中翼を備える、少なくとも２つの装置（２０）と
   を備え、
   前記少なくとも２つの装置（２０）のそれぞれは前方ノズル（３０）を備え、かつ、前記少なくとも２つの装置（２０）のそれぞれは、水中翼として形成された少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を備え、前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）は、前記前方ノズル（３０）の内側に及び前記前方ノズル（３０）の外側に配置されており、前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）は、ねじれるように形成されており、前記少なくとも１つの水中翼は、その長手方向に沿って見たときに異なるプロファイル厚を有し、前記少なくとも１つの水中翼のプロファイルは、プロファイル厚に関して、前記シャフトブラケット（１０）に面する端部から前記シャフトブラケット（１０）に面する側とは反対の端部に向かってテーパが付けられていることを特徴とする、配置構成（１００）。
2. シャフトブラケット（１０）の前記少なくとも１つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）は、前記少なくとも２つの装置（２０）のうちの１つと一体化されるように構成されている、請求項１に記載の配置構成。
3. 前記少なくとも２つの装置（２０）のそれぞれはシャフトブラケット（１０）に固定されている、請求項１又は２に記載の配置構成。
4. 前記少なくとも２つの装置（２０）は、それぞれの前記シャフトブラケット（１０）におけるプロペラ（１３）に面する半体に固定されている、請求項３に記載の配置構成。
5. 各装置（２０）の前記前方ノズル（３０）は、少なくとも１つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）に固定される、請求項１～４のいずれか一項に記載の配置構成。
6. 各装置（２０）が３つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の配置構成。
7. ２個から１０個のフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）が設けられている、請求項１～６のいずれか一項に記載の配置構成。
8. 前記少なくとも１つの水中翼は、０°より大きく４０°までの迎え角（γ）を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の配置構成。
9. 前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）における前記シャフトブラケット（１０）に面する領域において、前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のねじれの程度は、該少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の残りの領域におけるねじれの程度よりも大きい又は小さい、請求項１～８のいずれか一項に記載の配置構成。
10. 前記少なくとも１つの水中翼における前記シャフトブラケット（１０）に面する領域において、前記少なくとも１つの水中翼の前記迎え角（γ）は、該少なくとも１つの水中翼の残りの領域における迎え角（γ）よりも大きい又は小さい、請求項８に記載の配置構成。
11. 前記少なくとも１つの水中翼は、該少なくとも１つの水中翼の長手方向において異なるプロファイル長を有し、前記少なくとも１つの水中翼における前記シャフトブラケット（１０）に面する領域は、該少なくとも１つの水中翼の残りの領域よりも前記プロファイル厚が大きく、かつ／又は、前記少なくとも１つの水中翼のプロファイルは、そのプロファイル長に関して、前記シャフトブラケット（１０）に面する端部から前記シャフトブラケット（１０）に面する側とは反対の端部に向かってテーパが付けられている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の配置構成。
12. 前記配置構成（１００）は、前記船外プロペラシャフト（１２）に対して動作可能に接続される少なくとも２つのプロペラ（１３）と、少なくとも２つの舵（６０）とをさらに備え、
    前記少なくとも２つの舵（６０）のそれぞれは、前記少なくとも２つのプロペラ（１３）のうちの１つに割り当てられ、
    前記少なくとも２つの舵（６０）はそれぞれ、対応する前記プロペラ（１３）のハブ（１３１）からわずかな距離（ｄ_２）をおいて下流側に配置されている推進バルブ（６１）を備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の配置構成。
13. 船外プロペラシャフト（１２）を備える多軸船であって、前記多軸船は請求項１～１２のいずれか一項に記載の配置構成（１００）を備える、多軸船。
14. 船外プロペラシャフト（１２）を備える多軸船のための配置構成（１００）を製造する方法であって、
    前記配置構成（１００）は、請求項１～１２のいずれか一項に記載のように形成されており、
    前記多軸船の所要駆動力を低減するための少なくとも２つの装置（２０）が設けられ、
    各装置（２０）は前方ノズル（３０）と少なくとも１つの水中翼とを備え、
    水中翼として形成された少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）が設けられ、
    前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）は前記前方ノズル（３０）の内側に及び前記前方ノズル（３０）の外側に配置され、
    前記少なくとも１つのフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）は、ねじれるように形成されており、
    前記少なくとも２つの装置（２０）のそれぞれは、シャフトブラケット（１０）の少なくとも１つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）が、前記少なくとも２つの装置（２０）のうちの１つと一体化して構成されるように、前記多軸船の船外プロペラシャフト（１２）のシャフトブラケット（１０）上に配置されて該シャフトブラケット（１０）に固定される、方法。
15. ａ）それぞれが水中翼として形成されている少なくとも２つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を設けて、前記少なくとも２つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を、シャフトブラケットアームの一方の端部領域によりシャフトブラケット（１０）に固定し、シャフトブラケットアームの他方の端部領域により前記多軸船の船体（５０）に固定するステップと、
    ｂ）少なくとも２つのノズルセグメント（３０１、３０２、３０３）を備え、周が開放された又は閉じた前方ノズル（３０）を設けるステップと、
    ｃ）前記少なくとも２つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ）の間に第１のノズルセグメント（３０１）を配置するステップと、
    ｄ）前記第１のノズルセグメント（３０１）の２つの端部領域のそれぞれを、前記少なくとも２つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ）のうちの隣接するシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ）の第１の側に固定するステップと、
    ｅ）第２のノズルセグメント（３０２、３０３）の少なくとも１つの端部領域を、前記少なくとも２つのシャフトブラケットアーム（１１ａ、１１ｂ）のうちの１つの第２の側に固定するステップと、
    を含む、請求項１４に記載の方法。
16. ａ１）前記フィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の一方の端部領域を前記シャフトブラケット（１０）に固定するステップと、
    ｂ１）必要に応じて、前記ノズルセグメント（３０１、３０２、３０３）のうちの１つ又は複数に貫通孔を設けて、前記貫通孔を通して前記フィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を案内し、前記フィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を対応する前記ノズルセグメント（３０１、３０２、３０３）に固定するステップと、
    ｂ２）必要に応じて、１つ又は複数のフィン（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を１つ又は複数のノズルセグメント（３０１、３０２、３０３）の外面に固定するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。

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