JPH1066320A - 外周駆動型推進器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［課題］ 動力伝達軸に拠って羽根を回転させ推力を得
る従来のプロペラは原動機の配置等設計の自由度が大き
く制約され、振動・騒音の原因となるうえ効率も悪い。
本発明では、これらの問題を解決したい。 ［解決手段］動力伝達軸に替えて回転磁界を作り、磁力
の吸引・反発を利用して非接触で、永久磁石をもった羽
根車（スクリュー）に回転力を与え推進力を発生する事
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の属する技術分野］この発明は、回
転する磁界の中に置かれた永久磁石のついた羽根車を、
磁石の吸引・反発で支持・回転させ、流体中に置かれた
この羽根車の回転により推進力又は流体の流れを発生さ
せこれを利用するものである。

【０００２】［従来の技術］従来、推進器は、一般に羽
根車の中心に駆動軸があり、これが回転し羽根車を駆動
することで推力を発生していた。

【０００３】［発明が解決しようとする課題］従来の推
進器には次のような欠点があった。 （１）駆動軸が，羽根車の中心にあり回転しているため
流体の流れを駆動軸および軸受が乱し、推進器の効率を
減少させた。 （２）羽根の中央取付部に強度が集中するため、羽根取
付部が大きくこれが流れを乱し、推進器の効率を減少さ
せ抵抗を発生させる。 （３）羽根の先端部の推力がゼロとなるうえここにキャ
ビテーションが発生するため、効率が大きく減少する。 （４）駆動軸の配置のため駆動原動機の配重が大きく制
約を受け、無理な設計となるため、推進器を必要とする
船舶そのものの性能も低下させる。 （５）翼端に発生するキャビテーションや圧力変動が騒
音と振動の大きな原因となっている。

【０００４】［課題を解決するための手段］推力を出す
ための推力発生羽根を取り付けた羽根車外枠の周辺
に永久磁石を配置した羽根車に外周より回転磁界を
与えることで羽根車は回転するこのように羽根車を
駆動軸を使わず回転させ、最も推力が大きく、キャビテ
ーションが発生し易い翼端部を改善し、更に羽根車外
粋に発生する推力と回転トルクを、磁石の反発と形状を
工夫した本体枠と羽根車外枠の間に高圧空気又は高圧
水を注入する事で、推力を支え、回転トルクを減少させ
る。

【０００５】［発明の実施例］以下、本発明の実施例に
ついて説明する。図１、図２に於いて羽根車は、永
久磁石と推力発生羽根から構成されている。水中では
材質と形状を工夫することで羽根車は重力と浮力が釣
り合った状態に設計できる。永久磁石は、回転磁界
発生コイルにより回転力を与えられ回転する。この回転
により羽根車が回転し、推力発生羽根が推力を発生
する。又は推力発生羽根が流体に流れを発生させポン
プ、送風機としても利用できる。羽根車が回転すると
推力や流体の流れによる反作用として、羽根車を本体
枠に押し付ける力が発生する。更に、流体の中で回転す
るので羽根車の外枠部に摩擦抵抗による回転トルクが
発生する。まずこれらのうち推力を支えるために永久磁
石と回転磁界の反発力で羽根車を浮かせる。更に推力
を支持すると共に回転トルクを減少するために高圧空気
を本体枠と羽根車の間隙に吹き込む。図３ では
推力を支持するため高圧空気溜まりを作る本体枠と羽根
車外枠の形状例を示す。は更に大きな推力を受けるた
めの補助的ローラー軸受けを示す。高圧空気のかわりに
高圧水を回転方向に角度をつけて吹き込むことで同じ効
果を得ることができる。

【０００６】［発明の効果］本発明を使えば次のような
利点が生じる。 （１）駆動軸が無い為、従来に無い形の高効率のプロペ
ラが設計できる。 （２）設計の自由度が高くなり、特に船舶では機関の配
置が自由に出来るため高性能の理想的船舶を設計でき
る。 （３）プロペラ羽根の翼端より出る振動やキャビテーシ
ョンが無くなるため振動や騒音のでない理想的な推進器
となる。 （４）動力の伝達軸が不要となり，その軸受け・支柱も
不要となりこれらが流体中で抵抗と成ることが無いため
推進器としての効率が高い。 （５）駆動軸に推進用羽根を取り付けるボスがないため
抵抗が少なく高い効率が得られる。 （６）本発明の様に羽根車を圧縮空気や反発磁界をもっ
て支持すれば無接触支持となり、更に効率の高い推進器
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の外周駆動型推進器の正面図である。

【図２】 本発明の断面図である。

【図３】 本発明の断面図で、羽根車支持枠と本体枠の
形状の４例を示している （イ）本体枠に羽根車外枠支持用のローラー軸受を設け
たうえに圧縮空気又は高圧水を注入する。 （ロ）羽根車支持枠と本体枠の形状を工夫して、羽根車
を圧縮空気又は高圧水の注入で浮上支持する。 （ハ）同上 （ニ）同上

【図４】 従来技術の代表例を示す。 （１）ウォータージェット装置の略図である。 （２）バウスラスター装置の略図である。

【図５】 本発明の応用（実施例）を示す。 （１）ウォータージェット装置への応用の略図である。 （２）バウスラスター装置への応用の略図である。（装
置を上下スライドして格納できる例を示す。） （３）潜水艇用の推進器としての応用の略図である。 （４）ホバークラフトの推進用ファンと浮上用ファンと
しての応用した場合の略図である。 （５）ポンプとしての応用を表わす。 （６）送風機としての応用を表わす。＜人が空中遊泳で
きる＞

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転磁界を回転磁界発生コイルに発生
   させ、永久磁石のついた羽根車（推進器）を回転させ
   推力および流体の流れを得る。
2. 【請求項２】 羽根車の永久磁石と回転磁界との反
   発力で羽根車を浮かせ本体枠との接触を防止する。
3. 【請求項３】 本体枠と羽根車の外枠間の形状を工夫
   した間隙に圧縮空気を送り羽根車と本体枠との接触を
   防止し回転トルクを減少する。
4. 【請求項４】 本体枠と羽根車の外枠間の形状を工夫
   した間隙に高圧水を送り羽根車と本体枠との接触を防
   止し回転トルクを減少する。