JPH11278376A - 船舶における推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プロペラ翼を取り付けるボス部による翼面積の
低下を防止して推進効率の低下を防止する船舶の推進装
置を提供する。 【解決手段】船体船尾部２ａに、旋回軸受１１を介して
鉛直軸心回りで筒状体１２を回転自在に支持するととも
に、この筒状体１２に、内側空間部１３ａを有するノズ
ル部材１３を取り付け、このノズル部材１３内に形成さ
れた環状空間室１４内に、その内側空間部１３ａの外周
に沿って環状の回転体１６を軸受部材１５を介して回転
自在に配置し、回転体１６の内周面に、その回転中心に
向かってプロペラ翼１７を４枚放射状に取り付け、かつ
船体２内に、筒状体１２を回転させる第１回転駆動装置
１８を設けるとともに回転体１６をその外周に形成され
たリング状ギヤ１９を介して回転させる第２回転駆動装
置２１を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶における推進
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶に設けられる推進装置は、図
１４に示すように、船体の底部膨出部１０１から回転自
在に突出されたプロペラ軸１０２の先端部に、ボス部１
０３を介して、複数枚のプロペラ翼１０４が放射状に取
り付けられたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
推進装置によると、ボス部１０３の外径が、プロペラ翼
１０４の外周径に対して占める割合が３０％もあり、こ
のため、翼面積（展開面積）の占める割合が減少し、揚
力の減少に伴う推進効率の低下を招くとともに、ボス部
１０３から渦が発生し、さらなる推進効率の低下を招く
という問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、プロペラ翼を取り付け
るボス部によるプロペラ翼の有効面積の低下を防止し得
るとともに推進効率の低下を防止し得る船舶における推
進装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の船舶における推進装置は、船体船尾部に、
鉛直軸心回りで筒状体を回転自在に支持するとともに、
この筒状体に、内側空間部を有するノズル部材を取り付
け、このノズル部材内に形成された環状空間室内に、そ
の内側空間部の外周に沿って環状の回転体を軸受部材を
介して回転自在に配置し、上記回転体の内周面に、その
回転中心に向かってプロペラ翼を所定間隔置きに複数枚
放射状に取り付け、船体内に、上記筒状体を回転させる
第１回転駆動装置を設けるとともに上記回転体をその外
周に形成されたギヤを介して回転させる第２回転駆動装
置を設けたものである。

【０００６】上記構成によると、ノズル部材に回転自在
に設けられた環状の回転体の内周面に、プロペラ翼をそ
の回転中心に向かって突出するように設けたので、ボス
部を介してプロペラ翼が設けられるものに比べて、翼面
積を広くすることができるため、推進効率が向上する。
また、プロペラ翼が設けられた筒状体を回転させること
により、船舶の進路を変更させるようにしたので、プロ
ペラ翼の後方に配置された舵板を揺動させる場合に比べ
て、推進効率の向上が図られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る船舶における推進装置を、図１〜図７に基づき説明す
る。

【０００８】本発明に係る推進装置はボス部ではなく、
ノズル部材に回転自在に設けられた回転体によりプロペ
ラ翼を回転させるようにしたものであり、しかもノズル
部材の方向を変化させることにより、舵の機能をも有せ
しめたものである。

【０００９】すなわち、図１〜図４に示すように、この
推進装置１は、船体２の船尾部２ａの底壁部３を貫通し
て垂下されるとともに旋回軸受１１を介して鉛直軸心回
りで回転自在に支持された筒状体１２と、この筒状体１
２の下端部に連結保持されて内側空間部１３ａを有する
とともに所定長さ（前後方向での長さ）でかつ正面視が
円形状（環状）にされたノズル部材１３と、このノズル
部材１３内に形成された環状空間室１４内に複数個（例
えば、６０度置きに６個）の軸受部材１５を介して回転
自在に配置された円環状の回転体１６と、この回転体１
６の内周面でかつ所定角度置き、例えば９０度置きの位
置から、その回転軸心（通常の船舶の場合には、プロペ
ラ軸心に相当する）に向けて突出するように設けられた
４枚（４枚に限定されるものではなく、２〜３枚、５枚
以上でもよい）のプロペラ翼１７と、上記筒状体１２を
回転させる第１回転駆動装置１８と、上記回転体１６
を、その外周面に形成された推進用リング状ギヤ１９
を、動力伝達機構２０を介して回転させる第２回転駆動
装置２１とから構成されている。勿論、上記ノズル部材
１３の内周面には、プロペラ翼１７の根元部が挿通し得
る溝部１３ｂが形成されるとともに、プロペラ翼１７は
ノズル部材１３の内側に形成された内側空間部１３ａ内
に位置している。なお、ノズル部材１３の後縁部内に
は、整流用のフィン２２が取り付けられている。

【００１０】第１回転駆動装置１８は、上記筒状体１２
を覆うように設けられた支持台３１上に載置された第１
回転駆動機（電動機が使用されるが、例えば内燃機関で
もよい）３２と、筒状体１２の外周面に設けられた揺動
用リング状ギヤ３３と、この揺動用リング状ギヤ３３に
噛合されるとともに第１回転駆動機３２の出力軸部に取
り付けられた第１駆動ギヤ３４とから構成されている。

【００１１】また、第２回転駆動装置２１は、筒状体１
２の上方位置で上記支持台３１上に載置された第２回転
駆動機（例えば、電動機が使用される）３６と、動力伝
達機構２０を介して上記回転体１６に形成された推進用
リング状ギヤ１９に連動連結された第２駆動ギヤ３７と
から構成され、また上記動力伝達機構２０は、筒状体１
２内に回転自在に設けられた回転軸体３８と、この回転
軸体３８に取り付けられるとともに、推進用リング状ギ
ヤ１９と第２駆動ギヤ３７とに噛合された伝達用ギヤ３
９とから構成されている。なお、上記各ギヤ１９，３７
および３９は、かさ歯車が使用されている。

【００１２】したがって、上記第２回転駆動機３６の駆
動により、回転体１６すなわちプロペラ翼１７を回転さ
せることができ、また第１回転駆動機３２を駆動させる
ことにより、筒状体１２を介してノズル部材１３を鉛直
軸心回りで揺動させて、推進方向を制御することができ
る、すなわち操舵機能を発揮させることができる。

【００１３】また、上記軸受部材１５は、ノズル部材１
３の環状空間室１４内に配置された一対の仕切板４１に
支持された支持軸体４２と、この回転軸体４２の中間部
に回転自在に支持されるとともに上記回転体１６の外側
面に形成された溝部１６ａに係合案内される支持ローラ
４３とから構成されており、プロペラ翼１７の回転によ
り回転体１６に作用する主としてスラスト力を受けるよ
うにされている。なお、上記支持軸体４２を仕切板４１
側に回転自在に支持させるようにしてもよい。勿論、ラ
ジアル方向の力についても、上記スラスト軸受２１によ
り支持される。

【００１４】また、図５に示すように、上記ノズル部材
１３の断面形状は翼形状にされており、このような翼形
状とすることにより、船首方向の力であるスラスト力Ｔ
が発生する。図５において、水流Ｗにより発生する揚力
をＬ、抗力をＤとすると、これらの合力Ｎの内、前方へ
の分力Ｔがスラスト力として作用する。すなわち、プロ
ペラ翼１７による推進力に加えて、ノズル部材１３を翼
形状とすることにより発生するスラスト力が加算され、
したがって船舶における推進効率が向上する。

【００１５】さらに、図６および図７に示すように、上
記プロペラ翼１７は、半長円形状すなわち長方形の端部
が円形に形成された翼本体部１７ａと、回転体１６への
円形の取付板部１７ｂとから構成されるとともに、その
翼本体部１７ａの断面形状はエローフォイル型にされて
おり、効率良く推進力を出せるようにされている。

【００１６】また、上記ノズル部材１３の内周部と回転
体１６の側面との間、および船体２と筒状体１２の外面
との間には、シール部材５１および５２がそれぞれ設け
られて、ノズル部材１３の環状空間室１４内、および船
体２内に海水が入らないようにされている。例えば、ノ
ズル部材１３側のシール部材５１は、環状空間室１４の
内壁部に沿って設けられた環状板材５３に形成された環
状溝（図示せず）内に挿入されたリング状シール材５４
と、同じくこの環状溝内にかつ複数箇所で挿入されて上
記リング状シール材５４を、回転体１６側に付勢する複
数個のばね材（図示せず）とから構成されている。な
お、筒状体１２側のシール部材５２の構成についても、
上記ノズル部材１３側のシール部材５１と同一の構成と
されている。

【００１７】上記構成において、船舶を推進させる場
合、第２回転駆動機３６を駆動して推進用リング状ギヤ
１９を回転させることにより、回転体１６に取り付けら
れた４枚のプロペラ翼１７を回転させれば、推進力が発
生する。

【００１８】また、上記船舶の進路を変更する場合に
は、第１回転駆動機３２を駆動して筒状体１２を回転さ
せて、ノズル部材１３全体の向きを変えればよい。この
ように、推進装置１自体を、ノズル部材１３に回転自在
に設けられた回転体１６の内周面から、プロペラ翼１７
をその中心に向かって突出するように設けたので、従来
のように、ボス部を設ける必要がなく、したがって翼面
積を広くすることができるとともにボス部からの渦の発
生を無くすことができるため、推進効率の向上を図るこ
とができる。また、プロペラ翼１７は、回転体１６の内
周面に取り付けられるため、その根元部の取付けスペー
スを十分に確保することができ、したがってプロペラ翼
１７の強度を上げることができる。さらに、ノズル部材
１３の向きを変えて、船舶の進路を変更するようにした
ので、その変更時においては、プロペラ翼１７そのもの
の向きが変更されるため、推進効率を殆ど低下させるこ
とがない。

【００１９】ところで、上記実施の形態においては、プ
ロペラ翼１７を半長円形状として説明したが、例えば図
８および図９に示すように、放物線形状（または半楕円
形状）のプロペラ翼６１でもよく、また図１０および図
１１に示すように、三角形状のプロペラ翼６２でもよ
く、さらに図１２および図１３に示すように、三日月形
状のプロペラ翼６３すなわちスキュウ翼でもよい。

【００２０】また、上述した各プロペラ翼は、４枚のプ
ロペラ翼を回転体の内周面から中心に向かって突出する
ように設けたが、例えば４枚のプロペラ翼の回転中心側
である先端部同士を互いに連結させることにより、プロ
ペラ翼自体の構造を、より簡単かつ強固にすることがで
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の推進装置の構成に
よると、ノズル部材に回転自在に設けられた環状の回転
体の内周面から、プロペラ翼を回転中心に向かって突出
するように設けたので、従来のように、ボス部を設ける
必要がなく、したがって翼面積を広くすることができる
とともにボス部から発生する渦を無くすことができるた
め、推進効率の向上を図ることができる。また、プロペ
ラ翼は、回転体の内周面に取り付けられているため、そ
の根元部の取付けスペースを十分に確保することがで
き、したがってプロペラ翼の強度を上げることができ
る。さらに、プロペラ翼が設けられた筒状体を回転させ
て船舶の進路を変更させるようにしたので、単に、プロ
ペラ翼の後方に配置された舵板を揺動させる場合に比べ
て、推進効率の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における推進装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ矢視図である。

【図５】同推進装置のノズル部材における推力発生の作
用を説明する図である。

【図６】同推進装置におけるプロペラ翼の正面図であ
る。

【図７】同推進装置におけるプロペラ翼の側面図であ
る。

【図８】同推進装置におけるプロペラ翼の第１の変形例
を示す正面図である。

【図９】図８のＤ−Ｄ矢視図である。

【図１０】同推進装置におけるプロペラ翼の第２の変形
例を示す正面図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ矢視図である。

【図１２】同推進装置におけるプロペラ翼の第３の変形
例を示す正面図である。

【図１３】図１２のＦ−Ｆ矢視図である。

【図１４】従来例における推進装置の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 推進装置 ２ 船体 １１ 旋回軸受 １２ 筒状体 １３ ノズル部材 １３ａ 内側空間部 １４ 環状空間室 １５ 軸受部材 １６ 回転体 １７ プロペラ翼 １８ 第１回転駆動装置 １９ 推進用リング状ギヤ ２０ 動力伝達機構 ２１ 第２回転駆動装置 ３２ 第１回転駆動機 ３３ 揺動用リング状ギヤ ３４ 第１駆動ギヤ ３６ 第２回転駆動機 ３７ 第２駆動ギヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船体船尾部に、鉛直軸心回りで筒状体を回
   転自在に支持するとともに、この筒状体に、内側空間部
   を有するノズル部材を取り付け、このノズル部材内に形
   成された環状空間室内に、その内側空間部の外周に沿っ
   て環状の回転体を軸受部材を介して回転自在に配置し、
   上記回転体の内周面に、その回転中心に向かってプロペ
   ラ翼を所定間隔置きに複数枚放射状に取り付け、船体内
   に、上記筒状体を回転させる第１回転駆動装置を設ける
   とともに上記回転体をその外周に形成されたギヤを介し
   て回転させる第２回転駆動装置を設けたことを特徴とす
   る船舶における推進装置。