JPH057599U - フイン付きプロペラボス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子出願以前の出願であるので 要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば船舶の推進器などに多用さ れるスクリュープロペラの特性を改善するための 技術に係り、特に、スクリュープロペラのボス部 のうちボスキャップを除く領域に整流用フィンを 設けたフィン付きプロペラボスに関するものであ る。

〔従来の技術〕

従来、第７図に示すように、通常のスクリュー プロペラ１は、ボス部１Ａの周囲に複数枚のブレ ード１Ｂ…を設けて構成され、そのボス部１Ａを 介して回転駆動用プロペラシャフト２に取付けら れると共に、そのボス部の一端側（通常はこの例 の如く後端側）には、ボス部１Ａの下流側に生じ る渦流をできるだけ小さくするために、側面視が 流線形をなすプロペラボスキャップ３が連設され ている。

また、スクリュープロペラ４の駆動機構が船舶 の外側に設けられる船外機にあっては、第８図に 示すように、ボス部４Ａが下流方向に所謂ラッパ 状に拡開していて、その拡開しているボス部４Ａ の一端（通常はこの例の如く後端）から排ガスを 水中に排出するような構造になっているものもあ る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

而して、前記スクリュープロペラ１，４自体に ついては、そのプロペラ特性（特に推進器効率） を向上させるために、そのブレード１Ｂ…，４Ｂ …の枚数、形状、総展開面積、ピッチ等に関する 設計技術の研究が従来から鋭意進められ、現在で はその成果は事実上限界に近い状態にまで到達し ており、従って、今後この方面からの研究によっ て大幅なプロペラ特性の改善を期待することは極 めて困難な状況にある。

ところで、上記したような構成を有するスクリ ュープロペラ１とプロペラボスキャップ３とを組 み合わせた推進機構においては、例えそれが一様 流中で回転駆動される場合であっても、図中点線 により模式的に示しているように、スクリュープ ロペラ１のボス部１Ａの周囲の流れ及びプロペラ ボスキャップ３の下流側の流れが、そのボス部１ Ａの存在によってかなり乱れたものとなるために、 その乱れを生じること自体によるエネルギー損失 が結構大きい上に、各ブレード１Ｂ…におけるそ のボス部１Ａに近い基端部分が担う発生推進力が その流れの乱れのためにどうしても小さくならざ るを得ず、その結果、全体としての推進器効率が 相当低められる、という問題が生じているものと 考えられる。

とりわけ、上記のスクリュープロペラ１とプロ ペラボスキャップ３との組み合わせた推進機構を、 図中想像線で示すような船舶の船尾端に配置した 場合には、スクリュープロペラ１のボス部１Ａ及 びプロペラボスキャップ３は、非常に乱れた、ま た、大なる船体伴流中に位置することとなるので、 前記した問題は一層助長されるであろう。

同様な問題は、プロペラボスキャップ３が設け られていないボス部４Ａを有する前記船外機の場 合にも考えられる。

この考案は、上記のような問題点に鑑み、その 問題点を解決すべく創案されたものであって、そ の目的とするところは、非常に簡便かつ経済性有 利に実施可能でありながら、相当大きなプロペラ 特性（推進器効率）の改善効果が期待できるフィ ン付きプロペラボスを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的を達成するために、この考案は、ス クリュープロペラのブレードの下流側でボスキャ ップを除くボス部の側周面に、ブレードと同数の 複数枚の整流用フィンを設けると共に、ボス部の 側周面からの整流用フィンの突出量を、ブレード のボス部の側周面からの突出量の５０％以下とし た構成よりなり、また、船外機に使用されるボス キャップを有しないスクリュープロペラのブレー ドの下流側でボス部の側周面に、ブレードと同数 の複数枚の整流用フィンを設けると共に、ボス部 の側周面からの整流用フィンの突出量を、ブレー ドのボス部の側周面からの突出量の５０％以下と した構成よりなる。

〔作用〕

以上のような構成を有するこの考案は次のよう に作用する。

即ち、この考案によるフィン付きプロペラボス は、その周囲に複数枚の整流用フィンを設けてあ るため、後で詳述する実施例の記載からもより一 層明らかとなるように、スクリュープロペラのボ ス部の周囲の流れ及びボス部の下流側の流れが、 前記整流用フィンの存在によって整流されて乱れ の少ないきれいな流れとなるために、従来生じて いたような流れの乱れによるエネルギー損失を非 常に小さく抑制できると共に、スクリュープロペ ラの各ブレードにおけるボス部に近い基端部分に も従来に比べて大きな推力を発生させ得るように なり、それら両作用が相俟って、全体としてのプ ロペラ特性（推進器効率）の大幅な向上がもたら される。従って、この考案は、特に、船舶の船尾 端におけるような非常に乱れた、また、大なる伴 流中にスクリュープロペラを配置する場合に適用 すれば、非常に有効である。また、この考案によ れば、スクリュープロペラの特性改善を、極めて 困難でかつ高価につくそのスクリュープロペラ自 体に対する改良により実現せんとするのでは無く、 ボス部に僅かな改良を加えることで達成し得るも のであるから、極めて簡便かつ経済性有利に実現 できるものである。

〔実施例〕

以下、図面に記載の実施例に基づいてこの考案 をより具体的に説明する。

−第１実施例− ここで、第１図は全体背面図、第２図は全体側 面図、第３図は要部の模式的断面図、第４図は比 較実験結果を表すプロペラ特性図である。

第１図及び第２図に示すように、ボス部１Ａ （第２図参照）の周囲に複数枚（この例では５ 枚）のスキューバックタイプのブレード１Ｂ…を 設けて構成された船舶用スクリュープロペラ１が、 図示しないエンジンに連動連結された回転駆動用 プロペラシャフト２（第２図参照）に前記ボス部 １Ａを介して取付けられると共に、そのボス部１ Ａの後端側に連続するように、プロペラボスキャ ップ３が前記プロペラシャフト２の後端に固定的 に設けられている。

そして、前記ブレード１Ｂ…とプロペラボスキ ャップ３との間のボス部１Ａの側周面には、複数 枚（この例ではブレード１Ｂ…に対応するように 同じく５枚）の整流用フィンＸ…が固定的に設け られている。

なお、前記整流用フィンＸ…のボス部１Ａの側 周面からの突出量は、前記ブレード１Ｂ…のボス 部１Ａの側周面からの突出量の５０％以下で、略 ３３％程度が最も効果的で望ましい。つまり、整 流用フィンＸ…の突出量が余り大きくなり過ぎる ことは、至って所要トルクが増大する傾向を招く 恐れがあるからである。

また、前記各整流用フィンＸは、第３図に模式 的に示すように、その対応するブレード１Ｂのボ ス部１Ａに近い基端部分Ｙ（第１図においてハッ チングで示された部分）の負圧面における流れの 剥離をより効果的に制御できるように、その基端 部分Ｙに対して、全体として所謂隙間翼を形成す るように配置されている。

上記の構成によれば、ブレード１Ｂ…とプロペ ラボスキャップ３との間のボス部１Ａの側周面に 設けられた整流用フィンＸ…の基本的な整流作用 によって、整流用フィンＸ…の上流側及び下流側 の流れが、共に乱れの少ないきれいな流れになる ように整流されるのみならず、前記のように整流 用フィンＸ…をプロペラ１のブレード１Ｂ…の基 端部分Ｙ…に対してそれぞれ隙間翼を形成するよ うに配置したことにより、ブレード１Ｂ…の基端 部分Ｙ…の負圧面側において従来生じがちであっ た流れの剥離（第３図において点線で模式的に示 している）をも極めて効果的に抑制でき、従って、 流れの乱れによるエネルギー損失を非常に小さく できると共に、スクリュープロペラ１のブレード １Ｂ…におけるボス部１Ａに近い基端部分Ｙ…に も大きな推力を発生させることができる。

第４図は、上述した実施例で示した整流用フィ ンＸ…付きスクリュープロペラ１の場合のプロペ ラ単独試験結果と、整流用フィンＸ…を有しない 同じスクリュープロペラ１の場合の単独試験結果 とを比較したプロペラ特性図である。

これを見て明らかなように、この考案に係るフ ィン付きプロペラボスの場合には、同じスクリュ ープロペラ１でありながら、推力係数Ｋ_Ｔが大き くなる一方で、トルク係数Ｋ_Ｑが小さくなり、推 進器効率ηで約1.5％という大幅な改善が達成さ れている。但し、これは一様流中におけるプロペ ラ単独試験の結果であるから、例えば船舶の船尾 端におけるような非常に乱れた、また、大なる船 体伴流中に位置させた状態では、より一層大きな 性能向上が期待できる筈である。

−第２実施例− ここで、第５図は全体背面図、第６図は全体側 面図である。

第５図及び第６図に示すように、ボス部４Ａ （第６図参照）の周囲に複数枚（この例では３ 枚）のスキューバックタイプのブレード４Ｂ…を 設けて構成された船舶用スクリュープロペラ４が、 図示しないエンジンに連動連結された回転駆動用 プロペラシャフト５（第６図参照）に前記ボス部 ４Ａを介して取付けられている。

なお、前記ブレード４Ｂ…の下流側となるボス 部４Ａの後端側には、前記第１実施例と異なり、 ボスキャップは設けられておらず、又ボス部４Ａ は後端側に所謂ラッパ状に拡開し、その後端から 排ガスを水中に排出するような構造となっている。

そして、前記ブレード４Ｂ…の下流側のボス部 ４Ａの側周面には、複数枚（この例ではブレード ４Ｂ…に対応するように同じく３枚）の整流用フ ィンＸ…が固定的に設けられている。

なお、前記整流用フィンＸ…のボス部４Ａの側 周面からの突出量は、前記ブレード４Ｂ…のボス 部４Ａの側周面からの突出量の５０％以下で、略 ３３％程度が最も効果的で望ましい。つまり、整 流用フィンＸ…の突出量が余り大きくなり過ぎる ことは、至って所要トルクが増大する傾向を招く 恐れがあるからである。

また、前記各整流用フィンＸは、前記第１実施 例の第３図に模式的に示した場合と同様ように、 その対応するブレード４Ｂのボス部４Ａに近い基 端部分Ｙ（第５図においてハッチングで示された 部分）の負圧面における流れの剥離をより効果的 に制御できるように、その基端部分Ｙに対して、 全体として所謂隙間翼を形成するように配置され ている。

上記の構成によれば、ブレード４Ｂ…の下流側 のボス部４Ａの側周面に設けられた整流用フィン Ｘ…の基本的な整流作用によって、整流用フィン Ｘ…の上流側及び下流側の流れが、共に乱れの少 ないきれいな流れになるように整流されるのみな らず、前記のように整流用フィンＸ…をプロペラ ４のブレード４Ｂ…の基端部分Ｙ…に対してそれ ぞれ隙間翼を形成するように配置したことにより、 ブレード４Ｂ…の基端部分Ｙ…の負圧面側におい て従来生じがちであった流れの剥離（第３図にお いて点線で模式的に示しているものと同じ）をも 極めて効果的に抑制でき、従って、流れの乱れに よるエネルギー損失を非常に小さくできると共に、 スクリュープロペラ４のブレード４Ｂ…における ボス部４Ａに近い基端部分Ｙ…にも大きな推力を 発生させることができる。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの ではなく、この考案の精神を逸脱しない範囲で種 々の改変をなし得ることは勿論である。

例えば、前記第１及び第２実施例では、整流用 フィンＸ…の形状としては、単なる薄板状として もよいが、前記第３図で示したように正の揚力を 発生可能な翼断面形状を有するようにすれば、そ の整流用フィンＸ…自体にある程度の推力を発生 させることが可能であり一層望ましい。

〔考案の効果〕

以上の記載より明らかなように、この考案に係 るフィン付きプロペラボスによれば、スクリュー プロペラのボス部の側周面に複数枚の整流用フィ ンを設けるという手段を採用したことにより、ス クリュープロペラのボス部の周囲の流れ及びボス 部の下流側の流れを乱れの少ないきれいな流れに 整流できる。

このため、従来生じていたような流れの乱れに よるエネルギー損失を非常に小さく抑制できると 共に、スクリュープロペラの各ブレードにおける ボス部に近い基端部分にも従来に比べて大きな推 力を発生させることができる。従って、全体とし てのプロペラ特性（推進器効率）を大幅に向上さ せ得るようになり、特に、船舶の船尾端における ような非常に乱れた、また、大なる伴流中にスク リュープロペラを配置する場合に非常に有効に適 用できる。

加えて、この考案によれば、極めて困難でかつ 高価につくスクリュープロペラ自体に対する改良 を行わなくても、ボス部に対する極めて簡便かつ 経済性有利な改良にてプロペラ特性の改善を十分 に達成することができる等、極めて実用的有益な る効果を奏するものである。

〔符号の説明〕

１，４……スクリュープロペラ １Ａ，４Ａ……ボス部 １Ｂ，４Ｂ……ブレード ３……プロペラボスキャップ Ｘ……整流用フィン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリュープロペラのブレードの下流側
   で ボスキャップを除くボス部の側周面に、ブレード と同数の複数枚の整流用フィンを設けると共に、 ボス部の側周面からの整流用フィンの突出量を、 ブレードのボス部の側周面からの突出量の５０％ 以下としたことを特徴とするフィン付きプロペラ ボス。
2. 【請求項２】 船外機に使用されるボスキャップを有し
   な いスクリュープロペラのブレードの下流側でボス 部の側周面に、ブレードと同数の複数枚の整流用 フィンを設けると共に、ボス部の側周面からの整 流用フィンの突出量を、ブレードのボス部の側周 面からの突出量の５０％以下としたことを特徴と するフィン付きプロペラボス。