JPS63188596A - 放射状舵板付き吊下舵 - 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〕 本発明は、船舶に用いられる舵に関し、特にプロペラ後
流の回転成分を船体推進力にかえうる複数の舵板をそな
えることにより推進性能の向上をはかった舵に関する。

〔従来の技術〕

従来の１軸線における代表的な吊下舵の例を示すと、第
１４．１５図は、従来の半平衡吊下舵を示すもので、第
１４図はその側面図、第１５図は第１４図のＸＶ　−Ｘ
Ｖ矢視断面図であり、第１４．１５図に示すように、舵
０４ａは船体１の船尾に装着されたプロペラ２の後方の
プロペラ後流３中に位置するように配設されで、船体１
より下方に突設されたラダーホーン５ａに支持されてい
る。

ラダーホーン５ａの後部には、上下２箇所に突出部が設
けられていて、この突出部に取付けられたピントルア、
７に、舵０４ａはその上部および中央部を枢着され、舵
軸としてのピントルア、７回りに、回転自由になってい
る。

このような舵０４ａは、全体として１枚の舵板により構
成されていて、舵０４ａの上部におけるピントルアの後
方に結合されたラダースドック８を介して船内の操舵装
置９により、舵板を回転駆動されるようになっている。

従来の吊下舵の他の例を示すと、第１６．１７図に示す
ようなものがあり、第１６図はその側面図、第１７図は
第１６図のＸＶＩ［−ＸＶＩ［矢視断面図であり、既述
の符号は同様箇所を示す。

＠１６，１７図に示すように、舵０４ｂは、プロペラ２
の後方において、船内より下方に突設された舵柱６の下
端に結合されている。また、舵柱６は、舵支持装置６ａ
によって回転自由に軸支され、上端を船内の操舵装置９
に結合されている。そして、舵０４ｂも、１枚の舵仮に
より構成されている。

これにより、舵０４ｂは、操舵装置９によって、適当な
舵角に回動される。

次に、従来の吊下舵のもう一つの例を示すと、第１８〜
２０図に示すようなものがあり、これは第１４．１５図
に示す従来例に基づくもので、第１８図はソノ側面図、
＠１９図は第１８図）ＸＩＸ−ＸＩＸ矢視断面図、第２
０図は第１８図１７）ＸＸ−ＸＸ矢視断面図であり、既
述の符号は同様箇所を示す。

第１８．１９図に示すように、舵０４ｅはプロペラ２の
後方において、その上部と中央部とをそれぞれピントル
アを介してこの舵軸としてのピントルア回りに回朝自在
に船体１に枢着されている。

このうち、上部のピントルアは、船体１の下端に突設さ
れたラグ−ホーン５ｂに軸支され、中央部のピントルア
は、船体１の左右下面から突設された支持部材１０下端
の下部舵支持ｇｌｏａに軸支されている。

なお、支持部材１０は、船体１の船尾下側において、船
長方向の舵軸上位置に左右対称に対をなして突設され、
下端を下部舵支持部１０ａにより結合されている。また
、舵０４ｃも１枚の舵板により構成されている。そして
、舵０４ｃは操舵装置９によって、ラダースドック８を
介して回転駆動される。

さらに、支持部材１０は、プロペラ２の軸心線の延長上
の近傍を中心とする放射状に向けられていて、プロペラ
後流３中に位置しており、各部材１０は、ともに比較的
大きなアスペクト比で適当な迎角を有した翼として形成
されている。

つまり、ｔｔＳ２０図に示すように、支持部材１０の断
面形状がキャンバ−付きの翼型とされていて、この翼面
が、いずれもプロペラの回転後流Ｖｐを受けるとプロペ
ラ回転方向に大きな揚力を生じるような迎角に設定され
でいる。したがって、プロペラ後流Ｖｐが支持部材１０
に流入すると支持部材１０にはＶｐと垂直な方向に揚力
し、平行な方向に抗力りが発生し、全体としてのこれら
の合力Ｆが生じる。

合力Ｆの前後方向成分Ｓについて考えると、支持部材１
０の７スペクト比が大きく設定され、プロペラ後流に対
して適当な迎角を有していると、揚抗力比Ｌ／Ｄが大さ
くなるため、Ｓを前向きにすることができ、推進効率を
高めることができる。

なお、支持部材１０は固定されているため、舵としての
機能はない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のような舵０４ａ〜０４ｃでは、所定の
旋回半径内で船体を旋回させうる操縦性能□　　　を得
るためには、舵０４ａ〜０４ｃをプロペラ後流３の中で
適当な舵角をとった際に発生する揚力の船体横方向成分
を十分に大きくしなくてはならない。このためには、舵
０４ａ〜０４ｃの面積を十分大きくとらねばならず、さ
らに、強度面を考えると、舵厚も大きくとる必要が生じ
、これにより舵０４ａ〜０４ｃによる流体抵抗が大きく
なり、船体の推進性能の悪化を招いてしまうという問題
点がある。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、十分な舵力を得られるとともに、プロペラ後流を利用
しながら推進性能を向上できるようにした放射状舵板付
き吊下舵を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の放射状舵板付き吊下舵は、船尾にお
けるプロペラの後方に配設されて船体にその上方から回
転可能に枢支される吊下舵において、上記プロペラの軸
心線の延長上またはその近傍の部分から左右の斜め下方
へ向け放射状に開いた複数の舵板が配設され、上記舵板
の断面形状が流線形またはキャンバ−付きの翼壁に形成
され、かつ、上記船体の前進時に回転する上記プロペラ
の回転後流に対し上記舵板に発生する揚力の船体前後方
向成分が前進方向に向くように上記舵板の迎角が設定さ
れていることを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の放射状舵板付き舵では、舵板が複数設け
られていることにより、操縦性能上必要な各舵板の分担
揚力が従来の単板式のものよりも大幅に小さくなるので
、各舵板の７スペクト比を大幅に大きくで゛き、これに
よって揚力係数が大幅に大きくなって、単位面積当たり
の揚力が大幅増加する。したがって、総舵面積を減少せ
しめることができて、これにより、舵全体の抵抗が減少
される。

また、上記各舵板がプロペラ回転後流中に放射状にそれ
ぞれ迎角を持って配置されるため、各舵板にはプロペラ
回転後流により大きな揚力が発生し、上記舵板の迎角が
、同舵板に発生する上記揚力の船体前後方向成分が前進
方向に向くように設定されているので、上記揚力が船体
の推進力としてはたらき、推進性能が向上するようにな
る。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜４図は本発明の第１実施例としての放射状舵板付
き吊下舵を示すもので、第１図はその側面図、第２図は
第１図の■−■矢視断面図、第３図はｔｔＳｉ図のＩ［
［−ＩＩＩ矢視断面図、第４図は本実施例の変形例を第
３図に対応させて示す断面図であり、１５〜９図は本発
明の第２実施例としての放射状舵板付き吊下舵を示すも
ので、第５図はその側面図、ｔｊｆＪＧ図は第５図のＶ
Ｉ−Ｖｌ矢視断面図、第７図は第５図の■−■矢視断面
図、第８図は第５図の■−■矢視断面図、第９図は本実
施例の変形例を第７図と対応させて示す断面図であり、
第１０〜１３図は本発明の第３実施例としての放射状舵
板付き吊下舵を示すもので、第１０図はその側面図、第
１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ矢視断面図、第１２図は
第１０図のＸ１ｌ−Ｘ［矢視断面図、第１３図は本実施
例の変形例を第１２図と対応させて示す断面図であり、
既述の符号は同様泣所を示す。

本発明の第１実施例としての放射状舵板付き吊下舵は、
第１４．１５図の従来例に示す半平衡吊下舵に基づいた
もので、＠１．２図に示すように、舵４は船体１の船尾
に装着されたプロペラ２の後方のプロペラ後流３中に位
置するように配設されて、船体１より下方に突設された
ラダーホーン５ａに支持されている。

ラダーホーン５ａの後部には、上下２箇所に突出部が設
けられていて、この突出部に取付けられたピントルア、
７に、舵４はその上部および中央部を枢着され、舵軸と
してのピントルア、７回りに、回転自由になっている。

舵４の上部におけるピントルアの後方に結合されたラダ
ースドック８を介して船内の操舵装置９により、舵板を
回転型！ｆｉｌＪされるようになっている。

本実施例の舵４は、船体中心線に沿った一枚の上部舵板
４ａと、同上部舵板４ａの下端に結合されて、プロペラ
２の軸心線の延長近傍から左右の斜め下方へ向けて放射
状に開いて設けられた２枚の下部舵板４ｂ、４ｃとから
構成されている。この下部舵板４ｂ、４ｃは、船体中心
線に対する角度θを約３０°に設定されている。なお、
上部舵板４ａは従来の舵の舵板上部と同形状に設定され
、各舵板４ａ〜４ｃは、いずれもプロペラ後流３の流域
中に配設されている。

下部舵板４ｂ、４ｃの断面形状はｆｊＳ３図に示すよう
に、流線形に形成されている。また、船体１の前進時に
おけるプロペラ２の回転後流■Ｐを受けて舵板４１３，
４ｃに揚力りと抗力りとが発生するが、この揚力りと抗
力りとの合力Ｆの船体前後方向成分Ｓが前進方向に向く
ように、下部舵板４ｂ、４ｃの迎角ａが設定されている
。

また、下部舵板４ｂ、４ｃのアスペクト比は、従来のも
のよりも十分大きいもの（従来の２倍近く）に設定され
る。

本実施例の放射状舵板付き吊下舵は上述のごとく構成さ
れ、適当な舵角をとった場合に下部舵板４ｂ、４ｃに作
用する力を第２図にで説明すると、右旋回をすべく舵４
を右へ回転した場合、舵角をとらない（舵が船体中心線
に沿う状態）場合に比べて下部舵板４　ｂ、　４　ｃに
生じる揚力りが舵板４［１，４Ｃに直角方向に増大する
。そして、この揚力りの水平方向成分Ｒ＝　Ｌ　ｃｏｓ
θ（θ：互いに連結された舵板相互の交叉角の１７２に
当たる）の和が有効な舵力として旋回運動に寄与する。

なお、従来の舵ではθ＝０のためＲ＝Ｌであるのに対し
、本実施例ではＬの値にｃｏｓθを乗じた分だけ舵力が
小さくなるように思えるが、実際には本実施例のものは
下部舵板４ｂ、４ｃのアスペクト比が従来よりも十分大
きいため、Ｌの値も十分大きくなり、したがって、Ｌ　
ｃｏｓθの和は従来のものより大きくなる。

例えばアスペクト比が１から２になると、揚力係数は概
略１．５倍となるので、θが４０°位までは従来のもの
よりもＲの方が大きくなる。

本実施例では、アスペクト比を従来の２倍近くに設定し
、θを約３０°としているので、従来に比べ本実施例の
Ｒの方が確実に大きくなる。

なお、θは３０°よりも小さく設定すれば、Ｒの値はよ
り大きくなるが、θがあまり小さすぎると、下部舵板４
６，４ｃが互いに干渉して（−分な揚力りが得られない
恐れがあり、これらの点を考慮してθを設定すればよい
。

このように、本実施例の放射状舵板付き吊下舵では、下
部舵板４ｂ、４ｃによるＲの増加分だけ揉乾性能が向上
する。

また、本実施例では、ｆ５３図に示すように、下部舵板
４ｂ、４ｃは船体中心線に平行の流線形断面を有してお
り、船体１の直進時にはプロペラ回転後流Ｖｐが舵板４
ｂ、４ｃに当たると、舵板４ｂ、４ｃの７スベクト比が
大きいため大きな揚力りが発生して、揚抗力比Ｌ／Ｄが
大きくなるため、合力Ｆの前後方向成分Ｓを容易に前進
方向を向けさせることができる。したがって、舵板４ｂ
、４ｃにはたらく揚力を推力として利用でき、推進性能
の向上が得られるのである。

このようにして、本実施例の放射状舵板付き吊下舵によ
れば、下部舵板４ｂ、４ｃの総面積を減少させることが
でき、相対的に舵厚も小さくすることができるので、同
じ舵力を得る舵でも舵の抵抗を減少させることができる
とともに、上述のごとく直進時、各舵板に推力を発生さ
せることができるので、総合的に推進性能の大幅な向上
が得られるのである。

また、上部舵板４ａおよびラダーホーン５１１ｔ　５　
ｂを７スベクト比を大きく設定するとともに、下部舵板
４ｂ、４ｃと同様に推力の得られる流線形断面等の翼壁
に形成することにより、祿舵性能、推進性能がさらに向
上する。

次に、本実施例の下部舵板４ｂ、４ｃの変形例について
説明すると、この変形例では、第４図に示すように、下
部舵板４ｂ’　、４ｃ’の断面形状が、高揚力を発生し
易いキャンバ−付きの翼壁として形成されている。また
、この断面形状に加え、プロペラ回転後流に対する下部
舵板４ｂ’　、４ｃ’の迎角が、最適になるように設定
されている。

このようにすることにより、プロペラ回転後流に対して
下部舵板の発生する揚力りはさらに大きくなり、揚抗力
比り、／Ｄも°−ｉ大きくなる。したがって、合力Ｆの
前進方向成分Ｓも大きくなって、舵板上り発生する総推
力を更に大きくすることができる。

なお、上部舵板４ａおよびラグ−ホーン５　ａ、　５　
ｂの断面形状をキャンバ−付きの翼壁としてもよい。

次に、本発明の第２実施例としての放射状舵板付き吊下
舵について説明すると、本実施例は、第１６．１７図に
示す従来例に基づくもので、ｆ：ｔＳ５゜６図に示すよ
うに、舵１４は、プロペラ２の後方においで、船内より
下方に突設された舵柱６の下端に結合されている。また
、舵柱６は、舵支持装置６ａによって回転自由に軸支さ
れ、上端を船内の揉乾装置９に結合されている。そして
、舵１４も、１枚の舵仮により構成されている。

本実施例の舵１４は、プロペラ２の軸心線の延長上近傍
の部分を中心として放射状に配設された複数の舵板１４
ａ〜１４ｄをそなえ、これら舵板１４ａ〜１４ｃｌのう
ち左右の斜め上方へ向けて配設されたものが上部舵板１
４ａ、１４１〕であり、左右の斜め下方へ向けて配設さ
れたものが下部舵板１４ｃ。

１４ｄである。

上部舵板１４ａ、１４ｂおよび下部舵板１４ｅ、１４ｄ
はそれぞれ船体中心線に対して角度θを有するように対
称に設定されている。本実施例におけるθの値は約３０
°に設定されている。

そして、上部舵板１４ａ、１４ｂの各上端が、プロペラ
後流３の外部に水平に位置する連結板１１に結合されて
、この連結板１１が舵柱６の下端に結合されている。

各舵板１４ａ〜１４ｄは、第７，８図に示すように、い
ずれも流線形断面形状を有し、そのアスペクト比お上り
迎角も第１実施例の舵板４ｂ、４ｃと同様に設定されで
いる。なお、符号１５はハブを示す。

本発明の第２実施例としての放射状舵板付き吊下舵は、
上述のごとく構成されるため、各舵板１４ａ〜１４ｄが
第１実施例とほぼ同様に作用して、操舵性能の向上とと
もに推進性能をも向上できる効果がある。

特に、本実施例では、下部舵板１４ｃ、１４ｄのみなら
ず上部舵板１４ａ、１４ｂも各性能向上に寄与するため
、その効果は一層大きなものとなる。

また、本実施例においても第９図に示すごとく、１１ｓ
舵板１４ａ’　、　１４１３’および図示しない下部舵
板をキャンバ−付きの翼壁形状とすることにより、舵仮
による推力向上を更に増大させうるものである。

次に、本発明のｆｊＳ３実施例としての放射状舵板付き
吊下舵について説明すると、本実施例は１１８〜２０図
に示す従来例に基づいたもので、第１０゜１１図に示す
ように、舵２４はプロペラ２の後方において、その上部
と中央部とをそれぞれピントルアを介してこの舵軸とし
てのピントルア回りに回転自在に船体１に枢着されてい
る。

このうち、上部のピントルアは、船体１の下端に突設さ
れたラダーホーン５ｂに軸支され、中央部のピントルア
は、船体１の左右下面がら突設された支持部材１０下端
の下部舵支持部１０ａに軸支されている。

なお、支持部材１０は、船体１の船尾下側において、船
長方向の舵軸上位置に左右対称に対をなして突設され、
下端を下部舵支持部１０ａにより結合されている。また
、舵２４ら１枚の舵板により構成されている。そして、
舵２４は操舵装置９によって、ラグ−ストック８を介し
て回転駆動される。

さらに、支持部材１０は、プロペラ２の軸心線の廷臣上
の近傍を中心とする放射状に向けられていて、プロペラ
後流３中に位置しており、各部材１０は、ともに比較的
大きなアスペクト比で適当な迎角を有した翼として形ｒ
＆されている。

本実施例の舵２４は、船体中心線に沿った一枚の上部舵
板２４ａと、同上部舵板２４ａの下端に結合されて、プ
ロペラ２の軸心線の延長近傍から左右の斜め下方へ向け
て放射状に開いて設けられた２枚の下部舵板２４１）、
２４ｃとから構成されている。この下部舵板２４ｂ、２
４ｃは、船体中心線に対する角度θを約３０°に設定さ
れている。なお、上部舵板２４ａは従来の舵の舵板上部
と同形状に設定され、各舵板２４ａ〜２４ｃは、いずれ
もプロペラ後流３の流域中に配設されている。

各下部舵板２４１）、２４ｃの断面形状は、ともに流線
形に形成されて、第１実施例と同様に７スペクト比およ
び迎角が設定されている。

本発明の第３実施例としての放射状舵板付き吊下舵は、
上述のごとく構成されて、下部舵板２４Ｉ）。

２４ｃが第１実施例とほぼ同様に作用して、操舵性能お
よび推進性能を向上させることができる。

特に本実施例の場合支持部材１０も推進性能向上に寄与
するため、推進性能向上は一層著しいものとなる。

また、本実施例においても第１３図に示゛すごとく、上
部舵板２４＋）’　、２４ｃ’をキャンバ−付きの翼壁
形状とすることにより、舵板による推力向上を更に増大
させうるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の放射状舵板付き吊下舵に
よれば、十分な繰舵力を確保しながら、舵の抵抗を低減
せしめるとともに舵により推力を発生させることにより
船体の推進性能を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の第１実施例としての放射状舵板付
き吊下舵を示すもので、第１図はその側面図、第２図は
第１図の■−■矢視断面図、第３図は第１図のＩ［［−
Ｉ矢視断面図、第４図は本実施例の変形例を第３図に対
応させて示す断面図であり、ｔｊｓ　５〜９図は本発明
の第２実施例としての放射状舵板付き吊下舵を示すもの
で、第５図はその側面図、ｆｊＳａ図はｆ：ｊＳ５図の
■−■矢視断面図、第７図は第５図の■−■矢視断面図
、第８図は第５図の■−■矢視断面図、第９図は本実施
例の変形例を第７図と対応させて示す断面図であり、第
１０〜１３図は本発明の第３実施例としての放射状舵板
付き吊下舵を示すもので、第１０図はその側面図、第１
１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ矢視断面図、第１２図は第
１０図のＸＩＩ−ＸＵ矢視断面図、第１３図は本実施例
の変形例を第１２図と対応させて示す断面図であり、Ｐ
ＩＳｉ　４．１５図は、従来の半平衡吊下舵を示すもの
で、第１４図はその側面図、第１５図は第１４図のＸＶ
　−ＸＶ矢視断面図であり、第１６．１７図は従来の他
の吊下舵を示すもので、ｆ５１６図はその側面図、第１
７図は第１６図のＸＶＩ［−ＸＶＩＴ矢視断面図であり
、第１８〜２０図は従来のもう一つの吊下舵を示すもの
で、ＰＩＳｉ８図はその側面図、Ｐｔ５１９図は第１８
図）ＸＩＸ−ＸＩＸ矢視断面図、第２０図は第１８図の
ＸＸ　−ＸＸ矢視断面図である。 １・・船体、２・・プロペラ、３・・プロペラ後流、４
・・舵、４ａ・・上部舵板、４ｂ、４ｃ、４ｂ’　。 ４ｃ’　　・・下部舵板、５　ａ、　５　ｂ・・ラグ−
ホーン、６・・舵柱、７・・ビントル、８・・ラダース
ドック、８ａ・・舵支持装置、９・・操舵装置、１０・
・支持部材、１０ａ・・下部舵支持部、１４・・舵、１
４ａ、１４ｂ、１４ａ’　、１４ｂ’　　・・上部舵板
、１４ｃ、１４ｄ・・下部舵板、１５−−ハブ、２４・
・舵、２４ａ・・上部舵板、２４’ｂ、２４ｃ、２４ｂ
’。 ２４ｃ゛・・下部舵板。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第５図 Ｗ−１ 第６図 第８図 第１０図 ■〒 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 Ｘ７−ｉ 第１５図 第１６図 第１７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 船尾におけるプロペラの後方に配設されて船体にその上
   方から回転可能に枢支される吊下舵において、上記プロ
   ペラの軸心線の延長上またはその近傍の部分から左右の
   斜め下方へ向け放射状に開いた複数の舵板が配設され、
   上記舵板の断面形状が流線形またはキャンバー付きの翼
   型に形成され、かつ、上記船体の前進時に回転する上記
   プロペラの回転後流に対し上記舵板に発生する揚力の船
   体前後方向成分が前進方向に向くように上記舵板の迎角
   が設定されていることを特徴とする、放射状舵板付き吊
   下舵。