JPH021199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は船用プロペラに関する。

従来プロペラは、遠心力作用の結果水が翼から
外方へ投げ飛ばされる傾向のあるプロペラ翼の外
縁の近くで効率の損失を受けていた。このよう
に、翼の回転エネルギーは、プロペラの中心軸線
に平行な方向以外の方向に水を駆動するのに部分
的に消失する。

本考案の目的は、上記の欠点を克服するために
なされたものであり、効率的でかつ安全な船用プ
ロペラを提供するものである。

本考案は、複数のプロペラ翼が中央ハブの周り
に位置し、各翼が、平行な縁と、翼の長さに沿つ
て一定の横断面を有し、シユラウドが、翼の外端
に直接固定された環状壁からなる船用プロペラに
ある。

以下図面を参照して本考案の実施例について説
明する。

第１図と第２図は高速船舶に使用するのに適し
たプロペラを示し、第４図と第５図は船用のプロ
ペラを示し、第６図と第７図は特に船外機関や船
内−船外船用駆動装置に使用するのに適したプロ
ペラを示す。しかしながら、これらのプロペラは
指摘した目的に用いるだけに限定されない。

本考案による好適なプロペラは、２乃至12個の
翼２を固定してある中央ハブ１を有する。翼の数
をこの範囲に限定する必要はないが、大抵のプロ
ペラの翼の数は３個と６個の間にあるものと思わ
れる。特別な目的には、この範囲を越える翼の数
を有するプロペラを使用することができ、それで
もやはり本考案の範囲内にある。

翼の外端にはハブ１と同心のシユラウド３があ
り、流体力学的横断面をもつて、好適にはエーロ
フオイルの形態をして、エーロフオイルの厚い端
部がシユラウドの幅の広い端部にある。シユラウ
ドの壁の内面４は横断面から弓形をしていない截
頭円錐状であり、プロペラの中心軸線に対し６度
の角度をなしているのが望ましいが、０度と18度
の間のどの角度でも良い。通常の範囲は５度と10
度の間である。

シユラウドの前縁はその内外面の両方に斜角を
つけるのが望ましい。内側の斜角はプロペラの中
心軸線に対し15゜乃至45゜の角度が代表的であり
（第１図の角度Ｐ）、外側の斜角は中心軸線に対し
5゜乃至35゜の角度が代表的である（角度Ｑ）。これ
らの斜角は流体力学的流れを得るように形成され
ていて層流を維持するのを助ける。斜角はわずか
にくぼんでいるのが望ましい。

第３図に角度Ａで示した翼２のピツチすなわち
翼弦は、20度と80度の間の範囲に設定されるが、
30度と68度の間が望ましい。翼の数やそれらのピ
ツチは、プロペラが使用される特別の使用目的に
従つて選択することができる。代表的なプロペラ
は、50度の翼ピツチで６個の翼を有する。プロペ
ラは左回りでも右回りでも良く、所望ならば、そ
れらを組にして作ることができる。翼は全て共通
の翼弦ルートを有する。すなわち、翼は平行な縁
を有しかつ翼の横断面が翼の長さに沿つて一定で
ある。各翼の長手方向軸線はプロペラの中心軸線
に対し垂直でも良いし、または垂直平面の前方に
10度の角度から垂直平面から後方に20度の角度ま
で変えてもよいが、好適な範囲は前方に５度と後
方に10度の間である。船用には、翼は後方に７度
の角度を有する。しかしながら、この範囲外の翼
の角度もなお本考案の範囲内にある。

高速船舶用プロペラは３個の翼しかないのが代
表的であり、それらの翼の長手方向軸線はプロペ
ラの中心軸線に垂直な平面から５度後方に設定さ
れる。このようなプロペラを第１図と第２図に示
してある。

プロペラの直径は数センチメートルから数メー
トルまでのどんな所望の直径でも良い。寸法は、
もちろん、プロペラが使用される特別な用途に依
存する。

シユラウドの長さはもちろん直径と共に変り、
シユラウドの長さに対する直径の比率は大抵のプ
ロペラの場合約22/1であるが、特別な用途の場合
その比率はその値から相当に変えても良い。例え
ば、直径236mmの代表的なプロペラは100mmのシユ
ラウド長さを有しても良いのに対し、直径８ｍの
代表的なプロペラは３ｍのシユラウド長さを有し
ても良い。

翼幅に対するシユラウドの長さの比率は、両方
共プロペラの中心軸線に対し平行な方向に測定し
て、１：１と５：１の間で変るのが代表的である
が、大抵の用途には翼グループとして知られるこ
の比率が約2.5：１になるだろう。

図面は、シユラウド内に大体前方に位置した翼
を示す。しかしながら、翼をそのように位置させ
る必要は特になく、いくつかの用途では、特にプ
ロペラの静かな作動が所望な場合には、翼をシユ
ラウドの船尾近くに設置するのが有利であろう。

第３図に示したように、各翼の前縁が斜角を有
するのが代表的であり、その斜角の平面は、図面
に角度Ｂで示したように、翼の平面に対し垂直な
平面から０度乃至35度後方にあるのが望ましい。
翼の後縁では、下側が翼の平面から０度と35度の
間の角度にあるのが代表的である。

ハブの中央孔をいくつかのいろいろな仕方で配
設することができる。例えば、孔を円筒状にし
て、ハブには、ハブを駆動軸に固着するために孔
を横切つて延びるピンを設けても良い。

第４図と第５図は、従来技術のプロペラをその
軸に固着するために普通用いられているような、
キー溝６を有するテーパー孔５を示す。

第７図と第８図はスプライン孔７を示す。この
特別な例では、可撓性のゴムハウジング９と環状
の排出通路１０を有する孔を示してあり、そのハ
ブが半径方向のフイン１２により外側スリーブ１
１に固着されている。しかしながら、好みに応じ
て、ゴムハウジングと排出路またはこれらのいず
れも設ける必要がないし、また所望ならば、それ
らを、前述した普通の円筒状またはテーパー孔と
共に使用することができる。

本考案のプロペラは、従来のスクリユープロペ
ラに比較して次のような起り得る利点を有する。

本考案のプロペラは、エネルギーの消費が少な
く、それ故同じ前進推力を与えるのにエンジン動
力が少なくてすむ。

翼がシユラウドによりおおわれているため、翼
が潜水夫のような専門家、トロール船装置、水上
スキーヤー等ともつれて損傷を与えることが少な
くプロペラがいつそう安全である。

翼がシユラウドにより保護されているため、か
らまつて構造的に損傷することも少ない。また、
プロペラの外面が、水を打つ一連のプロペラ先端
よりもかなりなめらかなシユラウドを含むので、
プロペラのすぐ周りの水が乱れを受けにくい。

一般に船舶は、プロペラの軸線に対しいずれか
一方の方向に偏向する傾向があるが、プロペラの
周囲にシユラウドを設けたことにより偏向を生じ
させることなく、船舶を同一方向に回転させるよ
うな現象を防止することができる。またこのこと
により、従来のスクリユープロペラのように船尾
を振り回す傾向がなく、操舵装置の補正も必要で
ない。また、プロペラのすぐ周りの水が乱れを受
けにくいので、プロペラにより惹起される騒音が
非常に減少することも意味する。これは、魚を驚
かせないことが必要な魚釣り舟の場合に、また軍
事的な用途にも特に有利であろう。

本考案では乱流が減少するので、プロペラが表
面近くで高速で作動しているときでさえ、表面で
のあわ立ちが最小になる。また、船が前進してい
るときにプロペラにより形成された航跡が非常に
小さい。

さらに、本考案のプロペラは、波が船尾を打つ
ことによりあまり影響を受けにくい。船が追風の
海を進んでいて、波が船尾を水面からおし上げる
場合に、本考案のプロペラは、従来のスクリユー
プロペラのように船を振り回す傾向がない。なぜ
なら、プロペラが少なくとも部分的に水中に入つ
ている限り、プロペラが水を捕え続けるので、推
進力が維持されかつ船が波を船尾に受けない。プ
ロペラの底部が水を通つて進む際に、翼がシユラ
ウドの境界内で水を投上げて後方へ推進させる傾
向があるので、船は前方へ推進し続ける。この効
果は、また、特に大きな船の場合に、本考案のプ
ロペラを、従来のプロペラで可能であるより水面
にいつそう近接させて取りつけることができるこ
とを意味する。

翼はまた、シユラウドの安定した性質のため振
動をいつそう受けにくいので、船に通常必要な翼
の振動隙間がもはや必要でない。本考案のプロペ
ラを、従来のスクリユーよりも船体にいつそう近
接させて取りつけることができる。

本考案の試験で、推力が、従来のスクリユーで
可能であるよりもずつと低い速度で働くことが分
つた。これはつまり、ボートまたは船が、特に荒
天の状態で安定していることがいつそう容易であ
ることを意味する。また、シユラウド内の翼は、
水がほど良く接近できる限り、水をシユラウドに
より形成された管の中へ吸込む傾向があるので、
本考案のプロペラは、プロペラのすぐ前の力材に
よりあまり影響を受けないことが分つた。

普通のスクリユーが目下使用されているどんな
種類の状況でも本考案のプロペラを使用すること
ができ、かつかじ取りプロペラのためにかつ船首
や船尾の推力用のために特に有用である。本考案
のプロペラは、船外機関、船尾駆動装置、引き
船、砕氷船、および全ての種類の水上船や水中船
等に使用できる。

前述した特別なプロペラに、あまり望ましくな
い変更もあるけれども、請求された本考案の範囲
内で多くの変更を加えることができる。例えば、
環状の壁の横断面形状に多くの変更を加えること
が可能である。例えば、それを内方かまたは外方
に湾曲させることもできるし、または両方の入り
組んだカーブにすることもできる。翼は、厳密に
エーロフオイルの形をしていない横断面を有して
も良いし、またはプロペラの半径方向に対して湾
曲しているかまたは角度をなしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のプロペラの断面図、第２図は
第１図に示したプロペラの正面図、第３図はハブ
との関係を示す翼の横断面図、第４図は本考案に
よる第２のプロペラの断面図、第５図は第４図に
示したプロペラの正面図、第６図は本考案による
第３のプロペラの断面図、第７図は第６図に示し
たプロペラの正面図である。 １……中央ハブ、２……翼、３……シユラウ
ド、４……シユラウドの壁の内面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 中央ハブのまわりに位置させられ、真直ぐで
   互いに平行な前縁と後縁とを有し、断面が表面
   全体にわたつて凸状および裏面全体にわたつて
   凹状をなすようになめらかにわん曲し、前記前
   縁がプロペラの回転平面に対しほぼ平行である
   ように角度をつけられ、断面形状が長手方向に
   沿つて一定である複数の細長いプロペラ翼と； 翼の外端に固定され、内面と外面とを有する
   環状壁の形状をなし、前記内面は、プロペラの
   下流端に向けて回転軸に対し１度乃至15度の間
   の角度で集束するような截頭円錐状をし、環状
   壁の後縁からプロペラ翼の前縁に接触する点の
   軸線方向前方の点までほぼ平らであり、前記外
   面は、断面がなめらかにわん曲した凸状をして
   いるとともに前縁が斜角をなしているシユラウ
   ドと； からなる船用プロペラ。 ２ 各翼の長手方向軸線がシユラウドの半径に沿
   つて位置している実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のプロペラ。 ３ シユラウドの内面のテーパーが中心軸線に対
   しほぼ６度の角度を有する実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のプロペラ。 ４ 翼が回転軸線に対し20度乃至80度の角度をな
   している実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   プロペラ。 ５ 翼の角度が30度と68度の間にある実用新案登
   録請求の範囲第４項記載のプロペラ。 ６ 各翼の長手方向軸線が、プロペラの中心軸線
   に垂直な平面に対し前方に10度と後方に20度の
   間の範囲の角度をなしている実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のプロペラ。 ７ 各翼の長手方向軸線が、プロペラの中心軸線
   に垂直な平面に対し前方に５度と後方に10度の
   間の範囲の角度をなしている実用新案登録請求
   の範囲第６項記載のプロペラ。 ８ 各翼の長手方向軸線が、プロペラの中心軸線
   に垂直な平面の後方に約７度の角度をなしてい
   る実用新案登録請求の範囲第７項記載のプロペ
   ラ。 ９ 翼の数が２と12の間にある実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のプロペラ。 10 翼の数が３と６の間にある実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のプロペラ。 11 各翼の後縁には、０度と35度の間の角度で翼
   の前縁と後縁を通る平面と会合する下面がある
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のプロペ
   ラ。 12 シユラウドの内面の縁が斜角をなしている実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のプロペラ。 13 シユラウドの内面の前縁の斜角がプロペラの
   中心軸線に対し15゜乃至45゜の角度である実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のプロペラ。 14 シユラウドの外面の前縁の斜角がプロペラの
   中心軸線に対し5゜乃至35゜の角度である実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のプロペラ。 15 シユラウドの前縁の斜角がわずかにくぼんで
   いる実用新案登録請求の範囲第12項乃至13項記
   載のいずれか１つに記載のプロペラ。 16 翼幅に対するシユラウドの長さの比率が、プ
   ロペラの中心軸線に平行な方向に測定して、
   １：１と５：１の間にある実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のプロペラ。 17 前記比率が約2.5：１である実用新案登録請
   求の範囲第16項記載のプロペラ。