JPH07156874A - 船舶用プロペラ - Google Patents
船舶用プロペラInfo
- Publication number
- JPH07156874A JPH07156874A JP30694893A JP30694893A JPH07156874A JP H07156874 A JPH07156874 A JP H07156874A JP 30694893 A JP30694893 A JP 30694893A JP 30694893 A JP30694893 A JP 30694893A JP H07156874 A JPH07156874 A JP H07156874A
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- Japan
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- propeller
- rake angle
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 プロペラ翼３のプロペラ軸心Ａから０．８〜
０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ半径）の範囲の任意の点を起
点Ｂとし、この起点Ｂから翼先端にかけて翼レーキ角α
を徐々に増大させ、翼先端での翼レーキ角αを４５度以
上となるようにするとともに、この翼レーキ角αを屈曲
部ができないように連続的に変化させるように構成した
ものである。 【効果】 翼レーキ角を連続的に変化させているので、
翼形状の変化が滑らかになって、翼面上の流れに乱れが
生じにくくなり、また屈曲部がないので、翼自体に応力
集中が発生しない。
０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ半径）の範囲の任意の点を起
点Ｂとし、この起点Ｂから翼先端にかけて翼レーキ角α
を徐々に増大させ、翼先端での翼レーキ角αを４５度以
上となるようにするとともに、この翼レーキ角αを屈曲
部ができないように連続的に変化させるように構成した
ものである。 【効果】 翼レーキ角を連続的に変化させているので、
翼形状の変化が滑らかになって、翼面上の流れに乱れが
生じにくくなり、また屈曲部がないので、翼自体に応力
集中が発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶用プロペラに関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、翼端に小翼を取り付け、この小翼
により翼端に発生する渦流を拡散させると同時に揚力を
発生させることにより、チップボルテックスの発生を抑
え、かつプロペラ効率の向上を図った船舶用プロペラが
既に提案されている（例えば、実公昭５９−２８９５８
号公報，特公昭６０−１８５９９号公報）。
により翼端に発生する渦流を拡散させると同時に揚力を
発生させることにより、チップボルテックスの発生を抑
え、かつプロペラ効率の向上を図った船舶用プロペラが
既に提案されている（例えば、実公昭５９−２８９５８
号公報，特公昭６０−１８５９９号公報）。
【０００３】また、翼端まわりの流れを防止して、推力
の増大を図ったものとして、翼端に端板を圧力面側に突
出するように取り付けたプロペラ（例えば、特開昭６２
−１０３２９４号公報）または端板が翼の背面側に突出
するように設けたプロペラ（例えば、特開平５−１１２
２９２号公報）も提案されている。
の増大を図ったものとして、翼端に端板を圧力面側に突
出するように取り付けたプロペラ（例えば、特開昭６２
−１０３２９４号公報）または端板が翼の背面側に突出
するように設けたプロペラ（例えば、特開平５−１１２
２９２号公報）も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のプロペラの
構成によると、プロペラと小翼または端板との取り付け
部が屈曲状（ナックル状）にされているため、この屈曲
部において、翼面上の流れに乱れが生じ易くなるととも
に、応力集中が発生し易くなり、強度的に不安が残ると
いう問題があった。
構成によると、プロペラと小翼または端板との取り付け
部が屈曲状（ナックル状）にされているため、この屈曲
部において、翼面上の流れに乱れが生じ易くなるととも
に、応力集中が発生し易くなり、強度的に不安が残ると
いう問題があった。
【０００５】そこで、本発明は上記問題を解消し得る船
舶用プロペラを提供することを目的とする。
舶用プロペラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の船舶用プロペラは、プロペラ翼のプロペラ
軸心から０．８〜０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ半径）の範
囲の任意の点を起点とし、この起点から翼先端にかけて
翼レーキ角を徐々に増大させ、翼先端での翼レーキ角を
４５度以上となるようにするとともに、この翼レーキ角
を屈曲部ができないように連続的に変化させるように構
成したものである。
め、本発明の船舶用プロペラは、プロペラ翼のプロペラ
軸心から０．８〜０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ半径）の範
囲の任意の点を起点とし、この起点から翼先端にかけて
翼レーキ角を徐々に増大させ、翼先端での翼レーキ角を
４５度以上となるようにするとともに、この翼レーキ角
を屈曲部ができないように連続的に変化させるように構
成したものである。
【０００７】
【作用】上記の構成によると、翼レーキ角を連続的に変
化させているので、翼形状の変化が滑らかになって、翼
面上の流れに乱れが生じにくくなり、また屈曲部がない
ので、翼自体に応力集中が発生しない。
化させているので、翼形状の変化が滑らかになって、翼
面上の流れに乱れが生じにくくなり、また屈曲部がない
ので、翼自体に応力集中が発生しない。
【０００８】さらに、翼端部では、プロペラ軸心に垂直
な面に対して、翼面が４５度以上の大きい翼レーキ角
で、背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表
面に発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端
付近の翼面によって遮られ、船体に伝達されにくい。
な面に対して、翼面が４５度以上の大きい翼レーキ角
で、背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表
面に発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端
付近の翼面によって遮られ、船体に伝達されにくい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
き説明する。図１および図２において、１は本実施例に
係る船舶用プロペラで、プロペラボス部２と、このプロ
ペラボス部２の四方に放射状に突設されたプロペラ翼３
とから構成され、またこのプロペラ翼３の先端部は、連
続的に変化するような翼レーキ角（以下、単にレーキ角
という）αでもって屈曲されている。
き説明する。図１および図２において、１は本実施例に
係る船舶用プロペラで、プロペラボス部２と、このプロ
ペラボス部２の四方に放射状に突設されたプロペラ翼３
とから構成され、またこのプロペラ翼３の先端部は、連
続的に変化するような翼レーキ角（以下、単にレーキ角
という）αでもって屈曲されている。
【００１０】さらに、詳細に説明すると、プロペラ翼の
プロペラ軸心Ａから０．８〜０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ
半径）の範囲の任意の点を起点Ｂとし、この起点Ｂから
翼先端にかけてレーキ角αを徐々に増大させ、翼先端で
のレーキ角αを４５度以上となるようになし、かつこの
レーキ角αを屈曲部ができないように連続的に、すなわ
ちナックル部ができないようにスムースに変化させたも
のである。
プロペラ軸心Ａから０．８〜０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ
半径）の範囲の任意の点を起点Ｂとし、この起点Ｂから
翼先端にかけてレーキ角αを徐々に増大させ、翼先端で
のレーキ角αを４５度以上となるようになし、かつこの
レーキ角αを屈曲部ができないように連続的に、すなわ
ちナックル部ができないようにスムースに変化させたも
のである。
【００１１】このように、上記レーキ角αの起点Ｂを、
実質的に、０．８〜０．９５Ｒの範囲とした理由は、下
記の通りである。すなわち、翼先端部でのレーキ角を急
速に曲げることは、図３に示すように、実質的な翼のス
パン長が長くなる（図３において、ＳがΔＲよりも長く
なる）ことを意味する。
実質的に、０．８〜０．９５Ｒの範囲とした理由は、下
記の通りである。すなわち、翼先端部でのレーキ角を急
速に曲げることは、図３に示すように、実質的な翼のス
パン長が長くなる（図３において、ＳがΔＲよりも長く
なる）ことを意味する。
【００１２】スパン長が長くなれば、当然、翼の抗力も
大きくなり、この部分で発生するスラストが同一であれ
ば、効率の観点から、（Ｓ−ΔＲ）はできるだけ、小さ
い方が良い。すなわち、図３に示すように、与えられた
Ｈに対し、（Ｓ−ΔＲ）が小さくなるのは、ΔＲが大き
い場合である。
大きくなり、この部分で発生するスラストが同一であれ
ば、効率の観点から、（Ｓ−ΔＲ）はできるだけ、小さ
い方が良い。すなわち、図３に示すように、与えられた
Ｈに対し、（Ｓ−ΔＲ）が小さくなるのは、ΔＲが大き
い場合である。
【００１３】例えば、レーキ角αが起点Ｂからある角度
で直線的に変化するものとすると、（Ｓ−ΔＲ）≒Ｈ2
／（２ΔＲ）となり、ΔＲが大きくなれば、（Ｓ−Δ
Ｒ）が小さくなるのが分かる。
で直線的に変化するものとすると、（Ｓ−ΔＲ）≒Ｈ2
／（２ΔＲ）となり、ΔＲが大きくなれば、（Ｓ−Δ
Ｒ）が小さくなるのが分かる。
【００１４】一方、レーキによる翼先端部での突出量
は、Ｒの１０％以下（せいぜい５％程度）であるので、
レーキ角の変動開始点、すなわち起点Ｂを０．８Ｒより
小さくした場合、起点Ｂから滑らかにレーキ角αを変化
させると、起点Ｂ付近での変更前後の差があまり大きく
なく、実質的には意味がなくなる。
は、Ｒの１０％以下（せいぜい５％程度）であるので、
レーキ角の変動開始点、すなわち起点Ｂを０．８Ｒより
小さくした場合、起点Ｂから滑らかにレーキ角αを変化
させると、起点Ｂ付近での変更前後の差があまり大きく
なく、実質的には意味がなくなる。
【００１５】また、起点Ｂからレーキ角αをスムースに
変化させると同時に翼断面も徐々に変化させる必要があ
り、そのためには、ある程度の半径方向での長さが必要
となり、起点Ｂを０．９５Ｒより大きくするのは困難で
ある。
変化させると同時に翼断面も徐々に変化させる必要があ
り、そのためには、ある程度の半径方向での長さが必要
となり、起点Ｂを０．９５Ｒより大きくするのは困難で
ある。
【００１６】このように、レーキ角αを変化させる起点
Ｂとしては、０．８〜０．９５Ｒの範囲内とされる。次
に、レーキ角を翼先端部で４５度以上にする理由につい
て説明する。
Ｂとしては、０．８〜０．９５Ｒの範囲内とされる。次
に、レーキ角を翼先端部で４５度以上にする理由につい
て説明する。
【００１７】通常のプロペラにおいて、プロペラ先端を
廻る流れがない（流れは円周方向だけ）とすると、図４
の（ａ）に示すように、プロペラ翼１３の先端部でも圧
力（換言すれば、スラスト）を保持できる。
廻る流れがない（流れは円周方向だけ）とすると、図４
の（ａ）に示すように、プロペラ翼１３の先端部でも圧
力（換言すれば、スラスト）を保持できる。
【００１８】しかし、実際には、翼先端部を境として、
翼の表裏面に圧力差が発生すると、図４の（ｂ）に示す
ように、この圧力差を打ち消す方向に流れＣが発生し、
翼先端部での圧力差はキャンセルされて、有効なスラス
トを分担しなくなる。
翼の表裏面に圧力差が発生すると、図４の（ｂ）に示す
ように、この圧力差を打ち消す方向に流れＣが発生し、
翼先端部での圧力差はキャンセルされて、有効なスラス
トを分担しなくなる。
【００１９】この翼先端廻りでの流れＣを防止するに
は、図４の（ｃ）に示すように、端板１４を取り付ける
のが最も簡単であるが、端板１４そのものは、突出量Ｈ
を持った抵抗体としてしか作用しないので、効率を考え
た場合には、改善の余地が残っている。
は、図４の（ｃ）に示すように、端板１４を取り付ける
のが最も簡単であるが、端板１４そのものは、突出量Ｈ
を持った抵抗体としてしか作用しないので、効率を考え
た場合には、改善の余地が残っている。
【００２０】そこで、本実施例では、すなわち本発明で
は、図４の（ｄ）に示すように、プロペラ翼１３先端部
でのレーキを滑らかな曲線状に変化させることにより、
翼そのものの性能と、端板としての作用の両者を受け持
たせようと考えたものである。
は、図４の（ｄ）に示すように、プロペラ翼１３先端部
でのレーキを滑らかな曲線状に変化させることにより、
翼そのものの性能と、端板としての作用の両者を受け持
たせようと考えたものである。
【００２１】翼性能を重視すれば、レーキ角はできるだ
け小さい方が良いが、端板としての効果を重視すれば、
翼先端でのレーキ角はできるだけ９０度に近づけた方が
良い。
け小さい方が良いが、端板としての効果を重視すれば、
翼先端でのレーキ角はできるだけ９０度に近づけた方が
良い。
【００２２】また、レーキが傾斜した側、すなわち負圧
側には、キャビテーションが発生し、このキャビティ変
化が水圧変動として、プロペラチップ直上の船体部に伝
達されることになるが、翼先端部のレーキ角が大きけれ
ば、翼自体がこのキャビティを覆いかぶさる形となるた
め、キャビティ変化による水圧変動を、船体に伝達させ
にくくする。
側には、キャビテーションが発生し、このキャビティ変
化が水圧変動として、プロペラチップ直上の船体部に伝
達されることになるが、翼先端部のレーキ角が大きけれ
ば、翼自体がこのキャビティを覆いかぶさる形となるた
め、キャビティ変化による水圧変動を、船体に伝達させ
にくくする。
【００２３】このような理由から、レーキ角は少なくと
も４５度以上必要となる。さらに、翼先端部を廻り込む
流れについて説明する。本実施例のプロペラの場合で
も、翼端部を廻り込む流れが存在するが、下記のような
２つの理由により、廻り込み流れによるスラスト低下
は、通常のプロペラの場合に比べて、大幅に減少する。
も４５度以上必要となる。さらに、翼先端部を廻り込む
流れについて説明する。本実施例のプロペラの場合で
も、翼端部を廻り込む流れが存在するが、下記のような
２つの理由により、廻り込み流れによるスラスト低下
は、通常のプロペラの場合に比べて、大幅に減少する。
【００２４】第１の理由として、図５の（ｃ）に示すよ
うに、カーブしたプロペラ翼３断面を考えれば、チップ
を廻り込む流れは、（ａ）に示す通常のプロペラ翼１３
の場合と、そのスラストの点では、そう大差がない。
うに、カーブしたプロペラ翼３断面を考えれば、チップ
を廻り込む流れは、（ａ）に示す通常のプロペラ翼１３
の場合と、そのスラストの点では、そう大差がない。
【００２５】しかし、図５の（ｂ）に示すように、プロ
ペラ翼３のレーキ面について投影して考えれば、通常の
プロペラ翼１３の場合よりも、翼先端付近まで、高い圧
力差（スラスト）が保持できているのが良く分かる。
ペラ翼３のレーキ面について投影して考えれば、通常の
プロペラ翼１３の場合よりも、翼先端付近まで、高い圧
力差（スラスト）が保持できているのが良く分かる。
【００２６】また、第２の理由として、翼先端のごく近
傍では、翼の表裏面に圧力差があまり発生しないような
翼型にまで変化させることができ、すなわち翼先端のレ
ーキ角が４５度以上になれば、このことが可能となり、
翼先端を廻り込む流れそのものが小さくなる。
傍では、翼の表裏面に圧力差があまり発生しないような
翼型にまで変化させることができ、すなわち翼先端のレ
ーキ角が４５度以上になれば、このことが可能となり、
翼先端を廻り込む流れそのものが小さくなる。
【００２７】したがって、チップボルテックスを弱くす
ることができるので、渦によって損失するエネルギーを
小さくすることができる。このように、レーキ角を連続
的に変化させているので、翼形状の変化が滑らかになっ
て、翼面上の流れに乱れが生じにくくなり、また屈曲部
（ナックル部）がないので、翼自体に応力集中が発生し
ない。
ることができるので、渦によって損失するエネルギーを
小さくすることができる。このように、レーキ角を連続
的に変化させているので、翼形状の変化が滑らかになっ
て、翼面上の流れに乱れが生じにくくなり、また屈曲部
（ナックル部）がないので、翼自体に応力集中が発生し
ない。
【００２８】さらに、翼端部では、プロペラ軸心に垂直
な面に対して、翼面が４５度以上の大きいレーキ角で、
背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表面に
発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端付近
の翼面に遮られることになり、したがって船体に伝達さ
れる起振力が減じられる。
な面に対して、翼面が４５度以上の大きいレーキ角で、
背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表面に
発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端付近
の翼面に遮られることになり、したがって船体に伝達さ
れる起振力が減じられる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、翼
レーキ角を連続的に変化させているので、翼形状の変化
が滑らかになって、翼面上の流れに乱れが生じにくくな
り、また屈曲部がないので、翼自体に応力集中が発生し
ない。
レーキ角を連続的に変化させているので、翼形状の変化
が滑らかになって、翼面上の流れに乱れが生じにくくな
り、また屈曲部がないので、翼自体に応力集中が発生し
ない。
【００３０】さらに、翼端部では、プロペラ軸心に垂直
な面に対して、翼面が４５度以上の大きい翼レーキ角
で、背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表
面に発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端
付近の翼面に遮られることになり、したがって船体に伝
達される起振力が減じられる。
な面に対して、翼面が４５度以上の大きい翼レーキ角
で、背面側（負圧側）に傾斜しているため、背面側の表
面に発生するキャビテーションによる圧力変動が翼先端
付近の翼面に遮られることになり、したがって船体に伝
達される起振力が減じられる。
【図１】本発明の一実施例における船舶用プロペラの斜
視図である。
視図である。
【図２】同実施例における船舶用プロペラの要部断面図
である。
である。
【図３】同実施例における船舶用プロペラの作用を説明
するプロペラ翼の模式図である。
するプロペラ翼の模式図である。
【図４】同実施例における船舶用プロペラの作用を説明
する概略構成図である。
する概略構成図である。
【図５】同実施例における船舶用プロペラの作用を説明
する概略構成図である。
する概略構成図である。
１ 船舶用プロペラ ２ プロペラボス部 ３ プロペラ翼 Ａ プロペラ軸心 Ｂ 起点 Ｒ プロペラ半径 α レーキ角
Claims (1)
- 【請求項１】プロペラ翼のプロペラ軸心から０．８〜
０．９５Ｒ（Ｒ：プロペラ半径）の範囲の任意の点を起
点とし、この起点から翼先端にかけて翼レーキ角を徐々
に増大させ、翼先端での翼レーキ角を４５度以上となる
ようにするとともに、この翼レーキ角を屈曲部ができな
いように連続的に変化させるように構成したことを特徴
とする船舶用プロペラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30694893A JPH07156874A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 船舶用プロペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30694893A JPH07156874A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 船舶用プロペラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07156874A true JPH07156874A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17963208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30694893A Pending JPH07156874A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 船舶用プロペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07156874A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1143096A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プロペラ |
| KR100394486B1 (ko) * | 2000-10-11 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | 팁부분에 곡선 레이크를 형성한 선박용 프로펠러 |
| WO2012053378A1 (ja) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | 三菱重工業株式会社 | 推進装置とそれを使用する船舶 |
| JP2012111367A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Ihi Marine United Inc | 二重反転プロペラ及び船舶 |
| CN106081031A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种叶梢振动的减振降噪船用螺旋桨 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928958U (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-23 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池の極柱封口部 |
| JPS6243392A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 舶用可変ピツチプロペラ |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP30694893A patent/JPH07156874A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| CN102958800A (zh) * | 2010-10-19 | 2013-03-06 | 三菱重工业株式会社 | 推进装置及使用该推进装置的船舶 |
| US9021970B2 (en) | 2010-10-19 | 2015-05-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Propulsion device and ship using the same |
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