JPH0733156B2 - 推進およびかじ取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は、たとえば、潜水作業用して意図された船、
クレーンを搭載する船、ケーブルを布設しかつケーブル
を修理する船、浮きドック、はしけ、および特に種々の
海洋プラットホームのような、種々の形式の船、主とし
て特殊作業用の船を推進および／またはかじ取りするた
めのプロペラアセンブリに関するものである。慣用的な
種類のプロペラアセンブリは、通常、回転式推進器［ro
tatable thruster］と呼ばれ、プロペラ囲い板によって
取囲まれかつ傘歯車伝動装置を収納する歯車ハウジング
内で軸受されたプロペラ軸上に取付けられるプロペラを
備え、傘歯車伝動装置を介して、プロペラ軸は、管状支
材を通って延びる駆動軸に連結され、管状支材の下方端
部は、それを支えるために歯車ハウジングに連結され
る。支材の上方端部は、船の船体の底部分にある開口内
に取付けられるようにされ、そのため、駆動軸は、前記
船の船体内に配置された駆動機構に連結されることがで
きる回転式推進器の場合には、支材、歯車ハウジング、
プロペラおよびプロペラ囲い板を備えるこのプロペラア
センブリが、駆動軸線と一致する軸線のまわりに前述の
駆動機構によって回転されることができ、そのため、こ
のプロペラアセンブリによって発生されるプロペラ力が
いかなる選ばれた方向にも向けられるように、支材は船
体の底にある前述の開口内に取付けられる。この種のプ
ロペラアセンブリは、海洋産業で用いられる種々の形式
の船に主として関連して、限りなく拡がる範囲で用いら
れている。このプロペラアセンブリは、船を推進および
／または位置決めするために、すなわち、変動する天候
条件の下で予め定められた作業位置に船の位置を保つた
めに用いられる。

添付の図面の第１図は、当該種類の従来のプロペラアセ
ンブリの一例を図解的に側面図で示したものである。前
述したように、この公知のプロペラアセンブリは、固定
のプロペラ囲い板２によって同心的に取囲まれかつ歯車
ハウジング３内で軸受されたプロペラ軸上に取付けられ
たプロペラ１を備える。歯車ハウジング３は、プロペラ
軸を垂直の駆動軸に連結する傘歯車伝動装置を収納し、
駆動軸は管状支材４を通って延び、管状支材４の下端部
は、歯車ハウジング３に連結されかつこれを支える。支
材４の上方端部は、当該船の船体７の底部分６にある開
口５に適合されることができる。なお、船体の一部しか
図面には示されていない。支材を通って延びる駆動軸
は、全体的に８で示され、船体内に位置されかつプロペ
ラを駆動するようにされた駆動機構に連結されることが
できる。また、船体内には、全体的に９で示された回転
機構が位置され、これは、取付装置内で回転可能に軸受
された支材４に連結されることができ、それによって、
支材４、歯車ハウジング３、プロペラ囲い板２、および
プロペラ１を備えるこのアセンブリの全体は、駆動軸線
に一致している垂直軸線のまわりに回転されることがで
きる。このことによって、プロペラ推力がいかなる所望
の方向にも向けられることができる。

第１図に図解的に示されるように、プロペラ１によって
発生されかつプロペラ囲い板２から出るプロペラジェッ
トは、いくらかの拡がりまたは分岐を有する。静止した
水の中では、プロペラジェットの拡がり角度αは約10度
である。プロペラジェットの分岐または拡がりが原因と
なって、プロペラジェットが近くにある船体の外板に衝
衝突するため、いくらかの動力損失、いわゆる干渉損失
を、この種のプロペラアセンブリを実際に装備したとき
のほとんどにおいて経験する。海洋のプラットホーム、
これらは複数の互いに間隔があけられたはしけを備える
比較的複雑な水中での構造をしばしば有するものである
が、このような海洋プラットホーム上でこの種のプロペ
ラアセンブリを用いるとき、１つのしけ上に取付けられ
た１つのプロペラアセンブリから流出するプロペラジェ
ットが他のはしけに衝突する結果としても、また干渉損
失に遭遇することがある。さらに、このような海洋プラ
ットホームには、しばしば、複数のプロペラアセンブリ
が備えられており、このような場合には、１つのプロペ
ラアセンブリからのプロペラジェットは、このアセンブ
リの下流側に位置する他のプロペラアセンブリの動作条
件に影響を及ぼすこともある。このことも、干渉損失の
原因となる。

上述した干渉損失は、重畳されたとき、装備されたプロ
ペラ装置から得られる正味の動力が、自由な水の中で作
動すると仮定したときのプロペラアセンブリの各々によ
って発生されることができる最大のプロペラ動力を加算
することによって理論的に得られることができる総動力
より小さいということを意味する。また、これらの干渉
損失の大きさは、種々のプロペラアセンブリが向けられ
る方向に依存して変動するであろうということもわかる
であろう。典型的な装備をとる場合には、この動力損失
は、平均して、10〜20％のオーダである。ただし、プロ
ペラアセンブリがある種の形状および整列状態をとる場
合には、これらの損失は、より大きくなり、30％にまで
達することがある。

発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、上述した種類のプロペ
ラアセンブリであって、上述した干渉損失を消去または
少なくともかなり減少するように構成されたプロペラア
センブリを提供しようとするものである。

発明の構成 上述の目的は、この発明に従って、プロペラ囲い板から
出るジェットが、実質的にプロペラ軸線および駆動軸の
軸線を含む面内において、プロペラ軸線に対してわずか
に斜め下方に向けるための手段を有するプロペラ囲い板
を提供するか、および／または、そのように現在のプロ
ペラ囲い板を設計することによって、達成される。この
発明によって、プロペラジエットの上述した方向を達成
するにあたり、複数の種々の構造上の設計が可能であ
る。

実施例 次に、この発明を、添付の図面を参照しながらより詳細
に説明する。

流出するプロペラジェットとプロペラ軸線の方向とによ
ってなす角度は、好ましくは、５〜15度の範囲内、たと
えば約10度に選ばれる。当然、プロペラジェットの水平
に向く力の成分は、プロペラジェットがわずかに斜め下
方に向けられるとき、いくらか減少されるであろうが、
但し、この減少は、反らせ方が上述の範囲内にあるとき
には、１〜３％のオーダ以内にすぎない。案内羽根の配
置によっても、また、案内羽根がもたらす流れの抵抗の
ために、いくらかの動力損失が結果としてもたらされ
る。

上述した不都合を、プロペラ囲い板の出口端部の近くに
特殊なプロペラジェット反らせ案内羽根を配置すること
により除去することが可能であり、それによって、プロ
ペラジェットを所望のごとく反らせることが、全く推力
の損失なしに、あるいは、案内羽根が設けられない場合
に比べて、単に、公称推力の約１％程度のわずかな増加
のみで、達成される、ということがわかった。

第２図、第３図および第４図は、一例として、そのよう
な有利な案内羽根の構成の実施例を示し、第２図は、後
方からその構成を示し、第３図は、第２図の線III−III
に沿うその構成の断面図であり、第４図は、第２図の線
IV−IVに沿う案内羽根の１つの断面図である。

この特殊な構成の案内羽根は、それが複数の水平の案内
羽根11と複数の半径方向の案内羽根12との双方を組込ん
だものであり、水平の案内羽根11はプロペラジェットを
斜め下方に反らせるように傾斜され、かつ、半径方向の
案内羽根の目的はプロペラによって発生されるプロペラ
ジェット内の回転運動を消去しようとするものである、
ということによって特徴付けられる。案内羽根11および
12は外輪13および内輪14によって保持され、外輪13はプ
ロペラ囲い板２の出口端部に取付けられるが、このプロ
ペラ囲い板２のうち一部のみが第３図に図解的に示され
ている。

水平の案内羽根11および半径方向の案内羽根12の双方
は、好ましくは、第３図および第４図にそれぞれ示すよ
うに、湾曲された「翼状」断面を有する。水平の案内羽
根11に対する出口角度βは５〜20度の範囲内にすること
ができ、他方、案内羽根12の迎え角γは、たとえば、２
度のオーダである。

構造上においても機能的にも、水平の案内羽根11を、プ
ロペラ囲い板２の出口開口の上半部内に実質的に単独で
位置させ、他方、半径方向の案内羽根11が前記囲い板の
前記出口端部の下半部内に主として位置させることが適
当であることがわかった。

第２図から第４図に示す実施例において、外輪13は、そ
の周囲の上方部分のまわりに、いわゆる“ひさし"15、
すなわち、プロペラ囲い板２の中心軸線の方へ向って斜
め内方に延びる板フランジを備え、この“ひさし”は、
プロペラジェットを斜め下方に反らせることを助ける。

第２図から第４図に示された実施例の水平の案内羽根11
および半径方向の案内羽根12は、実質的に同じ面内に配
置されるように図示されたが、このことはこの発明の絶
対的な要件ではなく、これら案内羽根は、別々の面内に
配置されることもでき、たとえば半径方向の案内羽根
は、水平の案内羽根の上流側に位置されることもでき
る。また、水平の案内羽根と半径方向の案内羽根との双
方を組込んだ案内羽根の構成の他の実施例も考えられる
ことが理解されるであろう。

また、流出するプロペラジェットをわずかに下方に向け
るための第２図から第４図に示された種々の構成は、他
のものとの種々の組合わせで用いられることもできると
いうことが理解されるであろう。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、プロペラ囲い板から
出てくるウォータジェットが、実質的に、プロペラ軸線
と駆動軸の軸線とを含む面内においてプロペラ軸線に対
してわずかに斜め下方に向けられるようにされるので、
干渉損失を消去またはかなり減少させることができる、
プロペラアセンブリが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のプロペラアセンブリを示す。 第２図は、この発明によるプロペラアセンブリの第１の
実施例における案内羽根の構成を示す。 第３図は、第２図の線III−IIIに沿うその構成の断面図
を示す。 第４図は、第２図の線IV−IVに沿うその構成の断面図を
示す。 図において、１はプロペラ、２はプロペラ囲い板、３は
歯車ハウジング、４は支材、５は開口、６は底部分、７
は船体、10は案内羽根、11aはノズル、11は水平の案内
羽根、12は半径方向の案内羽根、15はフランジである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロペラジェットの方向を制御し、船の船
   体の底部の下に装着される推進およびかじ取り装置であ
   って、 プロペラおよび前記プロペラを囲う固定されたプロペラ
   囲い板と、 前記プロペラがその上に装着されるプロペラ軸と、 前記プロペラ軸が軸受され、かつ前記プロペラ軸に直角
   に延びる駆動軸に前記プロペラ軸を連結する傘歯車伝動
   装置を収納する歯車ハウジングと、 前記駆動軸を囲み、かつ、前記歯車ハウジングを支持す
   るために前記歯車ハウジングに連結される下方端と、船
   の船体の前記底部の開口において垂直に延びるその回転
   軸に対して回転可能に装着されるように構成された上方
   端とを有する管状支材とを備え、前記プロペラ軸は実質
   的に水平方向に延び、 前記プロペラ囲い板は、その出口端部にプロペラの回転
   で前記プロペラ囲い板から発生され、かつ出るプロペラ
   ジェットを前記プロペラ軸の方向に対して斜め下方向に
   偏向させるために斜めに位置決めされた固定の実質的に
   水平方向に延びる案内羽根と、その出口端部にプロペラ
   ジェット内にある回転運動を消去するための固定の実質
   的に半径方向の案内羽根とを備えた、推進およびかじ取
   り装置。
2. 【請求項２】前記プロペラ囲い板から出るプロペラジェ
   ットは、前記プロペラ軸の方向に対して５度から15度の
   角度を形成する、特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】前記水平方向の案内羽根は、実質的に前記
   プロペラ囲い板の出口の上半部内に位置されるととも
   に、前記半径方向の案内羽根は、主として前記プロペラ
   囲い板の前記出口の下半部内に位置される、特許請求の
   範囲第１項記載の装置。
4. 【請求項４】前記水平方向の案内羽根は、５〜20度の出
   口角度をもって傾けられる、特許請求の範囲第１項記載
   の装置。
5. 【請求項５】前記プロペラ囲い板には、その端縁の上方
   部分に沿って、前記プロペラ囲い板の中心軸線に向かっ
   て斜め内方へ傾斜するフランジが形成される、特許請求
   の範囲第１項記載の装置。
6. 【請求項６】前記水平および半径方向の案内羽根は、わ
   ずかに湾曲した、翼状断面を有する、特許請求の範囲第
   １項記載の装置。