JPS6243391A - 船舶等の推進用プロペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野１ 本発明は船舶等の推進用プロペラに係り、特に主ブレー
ドと共に補助ブレードを設け、プロペラ効率を可及的に
向上させることができる船舶等の推進用プロペラに関す
るものである。

［従来の技術］ 一般に船舶等の推進装置としてのプロペラを構成するブ
レードには一枚翼が採用されている。

第１５図に示すように、プロペラシャフト１の先端にプ
ロペラポス２が設けられている。このプロペラボス２に
は、これより径方向外方へ延出し、且つ上記プロペラシ
ャフト１と垂直を成す面に対して仰角αを有する複数の
一枚賛ブレード３が取り付けられている。このブレード
３はその断面形状が揚力を効率的に発生するように形成
される。

以上の構成からなるプロペラ４は次のように作用する。

プロペラ４が回転するとブレード３が流体（海水）の中
を移動する。逆に考えれば、第１６図に示すように一方
向へ流れる流体の中の定位＝にブレード３を固定するこ
とであり、この場合、ブレード３には揚力りと抗力りが
生じる。揚力しは流体の流れの方向に対して垂直上方に
発生し、抗力りは流体の流れに平行で下流側方向に発生
する。

プロペラシャフト１の軸方向（推進力方向）に対して、
揚力りの成す角をβ、抗力り方向の成す角をγとすると
船舶の推進力下は Ｔ−Ｌ−ｃｏｓβ−０−ｃｏｓγ となる。

このようにして一枚のブレード３は推進力を１りる。こ
のブレード３を複数枚取り付けたプロペラ４は所定の推
進力を１７で船舶を推進させることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来のプ「１ベラ４においては、高揚力を冑る
ために、ブレード３を、その仰角及び断面形状等を考慮
して調製すると、ブレード３に沿った水流の境界面に剥
離が発止してしまう。これにより抗力が増加する。更に
この抗力は揚力を増加させるのに伴なってｊ台用し、プ
ロペラ効率を減少させていた。

［発明の目的］ 本発明は従来の推進用プロペラにおｉノる問題点を有効
に解決すべく創案されたらのであり、その目的は、プロ
ペラの主ブレードの後流側に補助ブレードを設けること
で、高揚力をｔ７ることができ、プロペラ効率の向上が
図れると共に７０ペラの小型化を可能と成し得る船舶等
の推進用プロペラを１２供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明は推進用プロペラの
各ブレードの後流側に、所定の間隙を隔てて、且つ上記
ブレードの仰角より大きな仰角を有した補助ブレードを
設けて、高揚力を得ることができるようにしたものであ
る。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図及び第２図に示すようにプロペラシャフト７の先
端に取り付けられたプロペラポス８には、それから径方
向外方に延出された四枚の主ブレード９が互いに等角度
を隔てて設けられている。この主ブレード９は所定の仰
角α１を有しており、その後流側には、主ブレード９に
沿って流れる海水から揚力を得るため主ブレード９より
大きな仰角α２を有し、主ブレード９との間に所定のギ
ャップＳ１を設けた補助ブレード１０がフィン状の連結
片１１で連設されている。

以上の構成からなる推進用プロペラ１２は次のように作
用する。

海水中で推進用プロペラ１２がプロペラ駆動手段（図示
せず）によって駆動されると、主ブレード９及び補助ブ
レード１ｏは海水中を所定の速さで移動する。これによ
り、ブレード９，１ｏの−面に正圧、他面に負圧が発止
づる。そしてこれらの圧力の差に応じてブレード９，１
ｏに揚力が発生する。第１１図及び第１２図に、主ブレ
ード９のみの時及び主ブレード９に補助ブレード１０を
取り付１ノだ時における正圧の圧力分布の発生状況を示
す。

第１１図は主ブレード９の最大圧力分布を示してＪ３す
、第１２図は補助ブレード１０によって発生する圧力分
布（実線の部分）が主ブレード９によって発生する圧力
分布（破線の部分）に加算されるのを示している。

所定のギトツプＳ１と仰角α２を有する補助ブレード１
０は主ブレード９而に沿って流れてくる海水に対して仰
角（α２−αｌ）を有することになり、これにより補助
ブレード１ｏに最大の揚力を発生させる。

このようにして一枚のブレード（主ブレード９）での限
界を補助ブレード１０によって補い、高揚力を発生させ
ることができる。

尚、上記実施例では補助ブレード１０を一枚設けたが、
第３図及び第４図に示すように主ブレード９に第１の補
助ブレード１０及び第２の補助ブレード１３をそれぞれ
ギャップＳ１．８２を介してフィン状の連結片１１によ
って設けてもよい。

この時それぞれのブレード９，１０．１３の仰角（α１
．α２．α３）は順次大きく（α１　くα２〈α３）な
っている。

このようにして第１３図に示すように、第２の補助ブレ
ード１３による圧力分布（実線の部分）が、主ブレード
つと第１の補助ブレード１０によって生じる圧力分布に
加算されて更に大きな揚力を発生させることができる。

尚、第１４図は主ブレード９のみの時、主ブレード９に
第１の補助ブレード１ｏを設けた時及び主ブレード９に
第１、第２の補助ブレード１０゜１３を設けた時の仰角
と揚力との関係を示すグラフである。グラフ中のａは主
ブレード９の仰角と揚力との関係であり、ｂは主ブレー
ド９が揚力を最大に発生さＶる仰角αｌに調整された状
態での第１の補助ブレード１０の仰角と全体の揚力との
関係を示しており、Ｃは主ブレード９及び第１の補助ブ
レード１０が両方で揚力を最大に発生させる仰角（α１
．α２）に調整された状態での第２の補助ブレード１３
の仰角と全体の揚力との関係を示している。

また、第５図及び第６図に示すように各ブレード９，１
０．１３の固定を確実なものとするために、プロペラ面
の外周にリング１４を設け、各ブレード９，１０．１３
を連結し補強してもよい。

この実施例ではブレード四枚を備えたプロペラ１２を例
に上げたが、ブレード９の枚数に拘わらず同様の効果を
発揮するのは勿論である。

このようにして、一枚のブレード９で揚力を発生させ、
更に別のブレード１０．１３で独立に揚力を発生させる
ので、一枚のブレードだけのプロペラに対して、同じ揚
ノ〕を（ｑるのに買面積が減り、且つ剥離域を狭めるこ
とができる、即ち抗力が減少し、プロペラ効率が向上す
る。

［変形実施例］ 次に変形実施例について説明する。

第７図は変形実施例を示す平面図、第８図は■−■線矢
視部分断面図、第９図及び第１０図はＩＸ−ＩＸ線矢視
図である。

図示するように、主ブレード９の後流側にフィン状の可
動連結片１５を介して補助ブレード１０が設けられる。

プロペラ面の外周には二重リング１６が設けられ、それ
ぞれ主・補助ブレード９゜１０を支持している。二重リ
ング１６は固定リング２０と可動リング２４とから構成
される。主ブレード９の基端部にはフランジ１７がＢａ
ｔノられ、先端部には回転軸１８と駆動ビン１つが３ｑ
けられている。上記７ランジ１７はプロペラボス８と、
上記回転軸１８は二重リング１６の内側の固定リング２
０とそれぞれ旋回自在に嵌合されている。

補助ブレード１０は可動連結片１５によって主ブレード
９に可動連結片１５を中心に旋回自在に取り付けられ、
二重リング１６側に、この補助ブレード１０を旋回駆動
させるための駆動ビン２１が設けられている。

固定リング２０には、主ブレード９が回転軸１８を中心
に旋回する時、駆動ビン１９が自由に勤けるように回転
軸１８を中心にした円弧状の長穴２２が設けられ、これ
に駆動ビン１９が係合して、主ブレード９の旋回に伴な
って駆動することになる。

補助ブレード１０の場合には主ブレード９の旋回に伴な
って可動連結片１５が移動するので、これを考慮した円
弧状の長穴２３が固定リング２０に設けられ、これに駆
動ビン２１が係合し補助ブレード１０の旋回に伴なって
長穴２３に沿って摺動することになる。

可動リング２４は固定リング２０を覆って設けられ、第
８図に示すように、リング２４の前・後端が鉤状に形成
され前後へのずれを防止している。

更にこの可動リング２４には駆動ビン１９．２１が係合
する長穴２５，２６が設けられる。この長穴２５，２６
は可動リング２４を肋かすことで上記ビン１９．２１を
固定リング２ｏの二つの長穴２２．２３に沿って開動さ
せることがでさるように、この長穴２２，２３と交差さ
せて設ける。更に長穴２５．２６はこれに沿って動く駆
動ビン１９．２１のｍ動範囲が固定リング２０の長穴２
２．２３に沿って動く駆動ビン１９．２１の摺動範囲を
内包する程度に設ける。

以上のように構成された推進用プロペラは所定の揚力を
１りるために、可動リング２４を周方向のブＯペラ回転
方向或いは逆方向へずらして駆動ビン１９．２１を固定
リング２０の長穴２２．２３に沿って摺動させ、主ブレ
ード９を回転軸１８を中心に、また補助ブレード１０を
可！ｌＩ運枯片１５を中心に旋回させて仰角α１．α２
を決定し、固定部材（ビン、リベット等）で固定する。

このようにしてプロペラの推進力を自由に変えることが
できる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のごとぎ優れた効果を発
揮する。

（１）　　主ブレードの侵流側に主ブレードより大ぎな
仰角を有し、所定のギャップを介して補助ブレードを設
けたので、一定の揚力を１ｔするのに藺面積が少なくて
すみ、剥離域を狭めることができる。

＋２＋　　＋１＋項の理由により、抗力が減少しプロペ
ラ効率が可及的に向上する。

（３）　　一定の揚力を得るのに翼面積が少なくてすむ
ので、プロペラの小型化が図れると共に、プロペラの大
きさが限定される場合でも、可及的にプロペラの高揚力
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図のＩｔ−ＩＩＩ矢視断面図、第３図及び第５図は他の
実施例を示す平面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線
矢視断面図、第６図は第５図の部分側面図、第７図は変
形実施例を示す平面図、第８図は第７図の■−■線矢視
断面図、第９図及び第１０図は第７図の部分側面図、第
１１図〜第１３図はブレードに発生する圧力分布を表わ
す図、第１４図は第１１図〜第１３図の圧力分布に対す
る揚力と仰角との関係を表わす図、第１５図は従来例を
示す側面図、第１６図は一枚のブレードを一定の方向へ
流れる流体の中に置いた状態を示す図である。 図中、８はプロペラボス、９は主ブレード、１０は補助
ブレード、１１は連結片である。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　　絹　　谷　　信　　雄第１因 第３図 畦 第７図 第９図　　　第１０図 第１１図　　　第１２図 第１３図　　　　第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 推進用プロペラの各ブレードの後方に、所定の間隙を隔
   てて、且つ上記ブレードの仰角より大きな仰角を有した
   補助ブレードを設けたことを特徴とする船舶等の推進用
   プロペラ。