WO2019146712A1 - 船舶用プロペラ - Google Patents
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- retainer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/20—Hubs; Blade connections
Definitions
- the present invention relates to a propeller for ships.
- a propeller for a ship configured by inserting a base of a blade into a groove of a boss, wherein the stress is not concentrated in the vicinity of a corner where a side surface and a bottom face of the groove intersect.
- the first invention is A boss having a groove formed on the outer peripheral surface, And a blade having a proximal end formed with a base, It is a propeller for ships constituted by inserting the base of the above-mentioned blade in the slot of the above-mentioned boss, A retainer attached to one end of the boss to prevent the blade from coming off; The outer fitting portion of the retainer is fitted so as to cover the base of the blade together with the boss, and restrains the base which tends to bend radially outward.
- a second invention relates to the marine propeller according to the first invention, An inner fitting portion is formed on the rear end side of the boss, A stepped portion is formed on the rear end side of the base of the blade, The outer fitting portion of the retainer is fitted so as to cover the step portion together with the inner fitting portion, thereby restraining the base which tends to be bent radially outward.
- a third invention relates to the marine propeller according to the second invention,
- the groove portion of the boss has a spiral shape that turns to one side,
- a bolt hole is provided in the vicinity of the opposite side of the groove of the boss,
- the retainer is attached using a bolt screwed into the bolt hole.
- a fourth invention relates to the propeller for a ship according to the third invention,
- the retainer is composed of an outer ring and an inner ring,
- the outer ring is fitted to cover the step portion together with the inner fitting portion,
- the inner ring is attached using a bolt screwed into the bolt hole.
- a fifth invention is the ship propeller according to the second invention, An insertion portion is formed on the rear end side of the inner fitting portion, Threads are formed on the inner peripheral surface of the retainer and the outer peripheral surface of the insertion portion, The retainer is screwed to and attached to the insertion portion.
- a sixth invention is the propeller for a ship according to the fifth invention,
- the retainer is composed of an outer ring and an inner ring,
- the outer ring is fitted to cover the step portion together with the inner fitting portion,
- the inner ring is screwed and attached to the insertion portion.
- a seventh invention relates to the propeller for a ship according to any of the first to sixth inventions, And a pressing member held by the retainer, The pressing member can adjust a pressing load applied to the base of the blade.
- a propeller for a ship is provided with a retainer that is attached to one end side of a boss to prevent the blade from coming off. Then, the outer fitting portion of the retainer is fitted so as to cover the base of the blade together with the boss, thereby restraining the base which is to be bent radially outward. According to such a propeller for a ship, since the deformation in which the base of the blade is bent radially outward can be suppressed, stress is not concentrated in the vicinity of the corner where the side surface and the bottom surface of the groove intersect.
- the inner fitting portion is formed on the rear end side of the boss, and the step portion is formed on the rear end side of the base of the blade. Then, the outer fitting portion of the retainer is fitted so as to cover the step portion together with the inner fitting portion, thereby restraining the base which is to be bent radially outward.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, since the outer fitting portion of the retainer is contained in the space formed by the inner fitting portion and the step portion, the flow of water along the boss is not hindered.
- the groove portion of the boss has a spiral shape that turns to one side, and a bolt hole is provided in the vicinity of the anti-turning side with respect to the groove portion of the boss. Then, the retainer is attached using a bolt screwed into the bolt hole. According to such a propeller for ships, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, since the presence of a bolt hole and the tension of a bolt screwed into the bolt hole do not affect the stress distribution, it is possible to relieve the stress in the vicinity of the corner.
- the retainer is configured of an outer ring and an inner ring. And an outer ring is fitted so that a level difference part may be covered with an inner fitting part, and an inner ring is attached using a bolt screwed to a bolt hole.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by removing the inner ring, it is possible to confirm the appearance such as the presence or absence of a crack near the corner while fixing the blade to the boss.
- an insertion portion is formed on the rear end side of the inner fitting portion, and a screw thread is formed on the inner peripheral surface of the retainer and the outer peripheral surface of the insertion portion. And a retainer is screwed and attached to a penetration part.
- the retainer is configured of an outer ring and an inner ring. Then, the outer ring is fitted to cover the step portion together with the inner fitting portion, and the inner ring is screwed and attached to the insertion portion. According to such a propeller for ships, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by removing the inner ring, it is possible to confirm the appearance such as the presence or absence of a crack near the corner while fixing the blade to the boss.
- a propeller for a ship according to a seventh invention comprises the pressing member held by the retainer.
- the pressing member can adjust the pressing load applied to the base of the blade. According to such a propeller for ships, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, the blade can be fixed with an appropriate pressing load. In addition, even if the bosses and blades undergo age-related deformation, they can be adjusted to an appropriate pressing load.
- the figure which shows the propeller for ships The figure which shows the structure of the propeller for ships. Figure showing a boss.
- FIG. FIG. The figure which shows the assembly process of the propeller for ships. The figure which shows the axial direction cross section of the propeller for ships. The figure which shows a boss
- the figure which shows the axial direction cross section of the propeller for ships The figure which shows a boss
- front means the forward direction of the hull
- rear means the reverse direction of the hull.
- the marine propeller 1 converts the rotational force of the engine into propulsive force.
- the ship propeller 1 includes a boss 2 and a blade 3.
- the ship propeller 1 is a so-called four-blade propeller, but is not limited to this.
- the boss 2 is fixed to the drive shaft S (see FIG. 7).
- the boss 2 is produced by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the boss 2 has a groove 21 formed on the outer peripheral surface 2s.
- the groove 21 narrows as it goes from the rear to the front, and has a spiral shape that turns to the right.
- the groove portion 21 is a so-called dovetail groove, and has a tapered shape in which the side surfaces 21s on both sides gradually approach toward the radially outer side (refer to the XX cross-sectional view of FIG. 3).
- the boss 2 is formed with an inner fitting portion 22 at its rear end side.
- the inner fitting portion 22 is a portion where the outer diameter of the boss 2 is reduced, and forms a cylindrical shape in combination with a step portion 32 described later (see FIG. 2).
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 is axially parallel to the central axis A.
- an insertion portion 23 is formed on the rear end side of the inner fitting portion 22.
- the insertion portion 23 is a portion whose outer diameter is smaller than that of the inner fitting portion 22 and has a cylindrical shape. For this reason, the outer peripheral surface 23s of the insertion portion 23 is parallel to the central axis A in the axial direction.
- the blade 3 is fixed to the boss 2 (see FIG. 2).
- the blade 3 is made of fiber reinforced plastic (for example, carbon fiber reinforced plastic: CFRP).
- CFRP carbon fiber reinforced plastic
- the base 3 is formed in the proximal end side of the blade 3.
- the base portion 31 has a spiral shape that narrows as it goes from the rear to the front and pivots to the right.
- the base 31 is a so-called dovetail, and has a tapered shape in which the side surfaces 31s on both sides gradually approach toward the tip end side (radially outside when the blade 3 is fixed to the boss 2) (X- in FIG. 4). See X sectional view).
- the blade 3 has a step portion 32 formed on the rear end side of the base portion 31 thereof.
- step-difference part 32 is a part to which the height of the base 31 became low, and it comprises the cylindrical shape combining with the inner fitting part 22 mentioned above (refer FIG. 2). Therefore, the outer peripheral surface 32 s of the step portion 32 is axially parallel to the central axis A. Furthermore, a wing body 33 is formed on the upper surface of the base 31.
- the ship propeller 1 is provided with a retainer 4.
- the retainer 4 has a substantially disc shape, but is not limited to this.
- a cap C described later may function as the retainer 4.
- the retainer 4 is fixed to the boss 2 (see FIG. 2).
- the retainer 4 is manufactured by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the retainer 4 has an annular shape with a hole 43 at the center.
- the retainer 4 has an outer fitting portion 44 formed on the front end side thereof.
- the outer fitting portion 44 is a portion of the retainer 4 that protrudes forward, and has a cylindrical shape. For this reason, the inner circumferential surface 44s of the outer fitting portion 44 is parallel to the central axis A in the axial direction. With such a shape, the outer fitting portion 44 is fitted to cover the inner fitting portion 22 formed on the boss 2 and the step portion 32 formed on the base 31 of the blade 3 (see FIG. 2 and FIGS. 6 and 7).
- the retainer 4 restrains the base 31 which tends to bend radially outward.
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 slightly protrudes from the outer peripheral surface 32s of the step 32. (See Da in FIG. 6). Therefore, when the retainer 4 is attached, the outer fitting portion 44 and the inner fitting portion 22 have a close fitting relationship, and act to narrow the groove width of the groove portion 21. Therefore, the base 31 is restrained in a sandwiching manner. In addition, the outer fitting portion 44 is restrained in such a manner that the base portion 31 which tends to bend radially outward is held down (see FIG. 7).
- the boss 2 is provided with four bolt holes 24 from the rear end face 22t of the inner fitting portion 22 toward the front.
- Each bolt hole 24 is provided in the vicinity on the left side of the opening end of each groove portion 21 (near the left turning side centering on the central axis A). This is intended to prevent the bolt hole 24 from coming close to the groove 21 even if the bolt hole 24 is deep, in consideration of the spiral shape in which the groove 21 is pivoted to the right. Therefore, if the grooves 21 have a spiral shape turning to the left, they are provided in the vicinity of the right with respect to the opening end of each groove 21 (near the right turning side with the central axis A as the center). This prevents the stress distribution from being affected by the presence of the bolt holes 24 and the tension of the bolt 48 screwed into the bolt holes 24.
- the retainer 4 is provided with four bolt insertion holes 45 which project forward from the rear end surface 4t.
- the respective bolt insertion holes 45 are provided at positions overlapping the bolt holes 24 when the retainer 4 is attached.
- Each bolt insertion hole 45 has a shape in which a large diameter hole in which the head of the bolt 48 is accommodated and a small diameter hole in which the shaft of the bolt 48 is accommodated are connected. Therefore, even if the retainer 4 is attached using the bolt 48, the head of the bolt 48 does not protrude from the rear end surface 4t of the retainer 4.
- the retainer 4 is provided with a plurality of bolt holes 46 forward from the rear end face 4t. These bolt holes 46 are used when attaching the cap C (see FIG. 7).
- the cap C covers the propeller fixing nut N.
- the ship propeller 1 includes a retainer 4 attached to one end side (rear end side) of the boss 2 to prevent the blade 3 from coming off. Then, the outer fitting portion 44 of the retainer 4 is fitted so as to cover the base 31 of the blade 3 together with the boss 2 and restrains the base 31 which is to be bent radially outward. According to such a propeller 1 for a ship, since the deformation of the base 31 of the blade 3 tending to bend radially outward can be suppressed, stress is not concentrated in the vicinity of the corner where the side 21s of the groove 21 intersects the bottom 21t ( See region R in FIG. 7).
- an inner fitting portion 22 is formed on the rear end side of the boss 2, and a stepped portion 32 is formed on the rear end side of the base 31 of the blade 3.
- the outer fitting portion 44 of the retainer 4 is fitted so as to cover the step portion 32 together with the inner fitting portion 22, thereby restraining the base 31 which tends to be bent radially outward.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, since the outer fitting portion 44 of the retainer 4 fits in the space formed by the inner fitting portion 22 and the step portion 32 (see the * mark portion in FIG. 6), the flow of water along the boss 2 is not inhibited (FIG. 7 See streamline F).
- the groove 21 of the boss 2 has a spiral shape that turns to one side, and a bolt hole 24 is provided in the vicinity of the anti-turning side with respect to the groove 21 of the boss 2. Then, the retainer 4 is attached using a bolt 48 screwed into the bolt hole 24.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, since the presence of the bolt hole 24 and the tension of the bolt 48 screwed into the bolt hole 24 do not affect the stress distribution, it is possible to relieve the stress in the vicinity of the corner (see region R in FIG. 7).
- the inner fitting portion 22 and the step portion 32 form a cylindrical shape.
- the inner circumferential surface 44s of the outer fitting portion 44 have a tapered shape in which the diameter is increased toward the front. Therefore, even such a tapered shape is included in the scope of the technical idea.
- FIGS. 8 to 10 a marine vessel propeller 1 according to a second embodiment will be described using FIGS. 8 to 10.
- front means the forward direction of the hull
- rear means the reverse direction of the hull.
- the boat propeller 1 according to the second embodiment includes a retainer 5 instead of the retainer 4.
- the retainer 5 is composed of an outer ring 51 and an inner ring 52.
- the outer ring 51 is fixed to the boss 2.
- the outer ring 51 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the outer ring 51 has an annular shape with a hole 53 at the center. With such a shape, the outer ring 51 is fitted so as to cover the inner fitting portion 22 formed on the boss 2 and the step portion 32 formed on the base 31 of the blade 3. Thus, the outer ring 51 restrains the base 31 which tends to bend radially outward.
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 slightly protrudes from the outer peripheral surface 32s of the step 32. (See Da in FIG. 9). Therefore, when the outer ring 51 is attached, the outer ring 51 and the inner fitting portion 22 have a close fitting relationship, and act to narrow the groove width of the groove portion 21. Thus, the base 31 is restrained in a sandwiching manner. Further, the outer ring 51 is restrained in such a manner as to press down the base 31 which tends to bend radially outward (see FIG. 10).
- the inner ring 52 is also fixed to the boss 2.
- the inner ring 52 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the inner ring 52 has an annular shape with a hole 54 at the center. With such a shape, the inner ring 52 is fitted to cover the insertion portion 23 formed in the boss 2. Thus, the inner ring 52 pushes the base 31 of the blade 3 with an appropriate load to suppress rattling of the blade 3.
- each bolt hole 25 is provided in the vicinity on the left side (near the left turning side centering on the central axis A) with respect to the opening end of each groove 21.
- four bolt holes 26 are provided forward from the rear end surface 22 t of the inner fitting portion 22. Each bolt hole 26 is also provided in the vicinity on the left side (near the left turning side centering on the central axis A) with respect to the opening end of each groove 21.
- the outer ring 51 is provided with four bolt insertion holes 55 which project forward from the rear end surface 51t. For this reason, the outer ring 51 is attached by a bolt 58 screwed into the bolt hole 25. Further, the inner ring 52 is provided with four bolt insertion holes 56 which project forward from the rear end face 52t. For this reason, the inner ring 52 is attached by a bolt 59 screwed into the bolt hole 26.
- the outer ring 51 is provided with a plurality of bolt holes 57 forward from the rear end face 51t. These bolt holes 57 are used when attaching the cap C.
- the cap C covers the propeller fixing nut N.
- the retainer 5 includes the outer ring 51 and the inner ring 52. Then, the outer ring 51 and the inner fitting portion 22 are fitted so as to cover the step portion 32, and the inner ring 52 is attached using a bolt 59 screwed into the bolt hole 26.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by removing the inner ring 52, it is possible to confirm the appearance such as presence or absence of a crack in the vicinity of the corner while keeping the blade 3 fixed to the boss 2 (while keeping the pressing load applied to the base 31 of the blade 3) Check the appearance of cracks in the vicinity of the corners).
- the outer ring 51 is attached by the bolt 58 screwed into the bolt hole 25, and the inner ring 52 is attached by the bolt 59 screwed into the bolt hole 26.
- the outer ring 51 may be attached in a state in which the inner ring 52 is engaged.
- the outer ring 51 may be attached to the inner ring 52 in a state where the outer ring 51 is engaged.
- the ship propeller 1 according to the third embodiment includes a retainer 6 instead of the retainer 4.
- the retainer 6 is fixed to the boss 2.
- the retainer 6 is produced by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the retainer 6 has an annular shape with a hole 63 at the center.
- the retainer 6 has an outer fitting portion 64 formed on the front end side thereof.
- the outer fitting portion 64 is a portion of the retainer 6 that protrudes forward, and has a cylindrical shape. With such a shape, the outer fitting portion 64 fits so as to cover the inner fitting portion 22 formed on the boss 2 and the step portion 32 formed on the base 31 of the blade 3. Thus, the retainer 6 restrains the base 31 which tends to bend radially outward.
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 slightly protrudes from the outer peripheral surface 32s of the step 32. (See Da in FIG. 12). Therefore, when the retainer 6 is attached, the outer fitting portion 64 and the inner fitting portion 22 have a close fitting relationship, and act to narrow the groove width of the groove portion 21. Thus, the base 31 is restrained in a sandwiching manner. Further, the outer fitting portion 64 is restrained in such a manner as to press down the base portion 31 which tends to bend radially outward (see FIG. 13).
- the above-described bolt holes 24 are not provided in the boss 2. Instead, screw threads are formed on the outer peripheral surface 23 s of the insertion portion 23 in the boss 2. That is, the insertion portion 23 of the boss 2 is a male screw.
- a thread is formed on the inner circumferential surface 63s of the retainer 6. That is, the retainer 6 itself is a female screw. For this reason, the retainer 6 is screwed and attached to the insertion portion 23 of the boss 2.
- the retainer 6 is provided with a plurality of bolt holes 66 from the rear end face 6t toward the front. These bolt holes 66 are used when attaching the cap C.
- the cap C covers the propeller fixing nut N.
- the insertion portion 23 is formed on the rear end side of the inner fitting portion 22, and a screw thread is formed on the inner peripheral surface 63s of the retainer 6 and the outer peripheral surface 23s of the insertion portion 23. . Then, the retainer 6 is screwed to the insertion portion 23 and attached.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, since the bolt holes 24 do not exist and the stress distribution is not affected, it is possible to relieve the stress in the vicinity of the corner (see region R in FIG. 13).
- FIGS. 14 to 16 a marine vessel propeller 1 according to a fourth embodiment will be described using FIGS. 14 to 16. Also here, only different parts will be described in comparison with the ship propeller 1 according to the first embodiment. Also in the following, “front” means the forward direction of the hull, and “rear” means the reverse direction of the hull.
- the ship propeller 1 according to the fourth embodiment includes a retainer 7 instead of the retainer 4.
- the retainer 7 is composed of an outer ring 71 and an inner ring 72.
- the outer ring 71 is fixed to the boss 2.
- the outer ring 71 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the outer ring 71 has an annular shape with a hole 73 at the center. With such a shape, the outer ring 71 is fitted so as to cover the inner fitting portion 22 formed on the boss 2 and the step portion 32 formed on the base 31 of the blade 3. Thus, the outer ring 71 restrains the base 31 which tends to bend radially outward.
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 slightly protrudes from the outer peripheral surface 32s of the step 32. (See Da in FIG. 15). Therefore, when the outer ring 71 is attached, the outer ring 71 and the inner fitting portion 22 have a close fitting relationship, and act to narrow the groove width of the groove portion 21. Therefore, the base 31 is restrained in a sandwiching manner. In addition, the outer ring 71 is restrained in such a manner as to press the base 31 which tends to bend radially outward (see FIG. 16).
- the inner ring 72 is also fixed to the boss 2.
- the inner ring 72 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the inner ring 72 has an annular shape with a hole 74 at the center. With such a shape, the inner ring 72 is fitted so as to cover the insertion portion 23 formed in the boss 2. Thus, the inner ring 72 pushes the base 31 of the blade 3 with an appropriate load to suppress rattling of the blade 3.
- each bolt hole 27 is provided on the left side of the opening end of each groove 21 (in the vicinity of the left turn around the central axis A).
- a screw thread is formed on the outer peripheral surface 23 s of the insertion portion 23. That is, the insertion portion 23 of the boss 2 is a male screw.
- the outer ring 71 is provided with four bolt insertion holes 75 which project forward from the rear end surface 71t. For this reason, the outer ring 71 is attached by a bolt 78 screwed into the bolt hole 27. Further, a thread is formed on the inner peripheral surface 74s of the inner ring 72. That is, the inner ring 72 itself is a female screw. For this reason, the inner ring 72 is screwed and attached to the insertion portion 23 of the boss 2.
- the outer ring 71 is provided with a plurality of bolt holes 77 forward from the rear end surface 71t. These bolt holes 77 are used when attaching the cap C.
- the cap C covers the propeller fixing nut N.
- the retainer 7 includes the outer ring 71 and the inner ring 72. Then, the outer ring 71 and the inner fitting portion 22 are fitted so as to cover the step portion 32, and the inner ring 72 is screwed and attached to the insertion portion 23. According to such a propeller 1 for a ship, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by removing the inner ring 72, it is possible to confirm the appearance such as presence or absence of a crack in the vicinity of the corner while fixing the blade 3 to the boss 2 (while keeping the pressing load applied to the base 31 of the blade 3) Check the appearance of cracks in the vicinity of the corners).
- the outer ring 71 is attached by the bolt 78 screwed into the bolt hole 27, and the inner ring 72 is screwed into the insertion portion 23.
- the outer ring 71 may be attached in a state in which the inner ring 72 is engaged.
- the outer ring 71 may be attached to the inner ring 72 in an engaged state.
- FIGS. 17 to 19 a marine vessel propeller 1 according to a fifth embodiment will be described using FIGS. 17 to 19. Also here, only different parts will be described in comparison with the ship propeller 1 according to the first embodiment. Also in the following, “front” means the forward direction of the hull, and “rear” means the reverse direction of the hull.
- the boat propeller 1 according to the fifth embodiment includes a retainer 8 instead of the retainer 4.
- the retainer 8 is composed of an outer ring 81 and an inner ring 82.
- the outer ring 81 is fixed to the boss 2.
- the outer ring 81 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the outer ring 81 has an annular shape with a hole 83 at the center. With such a shape, the outer ring 81 is fitted so as to cover the inner fitting portion 22 formed on the boss 2 and the step portion 32 formed on the base 31 of the blade 3. Thus, the outer ring 81 restrains the base 31 which tends to bend radially outward.
- the outer peripheral surface 22s of the inner fitting portion 22 slightly protrudes from the outer peripheral surface 32s of the step 32. (See Da in FIG. 18). Therefore, when the outer ring 81 is attached, the outer ring 81 and the inner fitting portion 22 have a close fitting relationship, and act to narrow the groove width of the groove portion 21. Therefore, the base 31 is restrained in a sandwiching manner. In addition, the outer ring 81 restrains the base 31 which tends to bend radially outward so as to be restrained (see FIG. 19).
- the inner ring 82 is also fixed to the boss 2.
- the inner ring 82 is formed by cutting a metal (for example, aluminum bronze) casting.
- the inner ring 82 has an annular shape with a hole 84 at the center. With such a shape, the inner ring 82 is fitted so as to cover the insertion portion 23 formed in the boss 2.
- the inner ring 82 pushes the base 31 of the blade 3 with an appropriate load to suppress the rattling of the blade 3.
- the above-described bolt holes 24 are not provided in the boss 2. Instead, screw threads are formed on the outer peripheral surface 23 s of the insertion portion 23 in the boss 2. That is, the insertion portion 23 of the boss 2 is a male screw.
- the outer ring 81 is provided with four bolt insertion holes 85 which project forward from the rear end face 81t.
- the outer ring 81 is attached to the inner ring 82 in a pressed state, but the bolt insertion hole 85 can be used as a jack hole for extraction.
- a thread is formed on the inner circumferential surface 84s of the inner ring 82. That is, the inner ring 72 itself is a female screw. Therefore, the inner ring 82 is screwed and attached to the insertion portion 23 of the boss 2.
- the inner ring 82 is provided with a plurality of bolt holes 87 from the rear end face 82t toward the front. These bolt holes 87 are used when attaching the cap C.
- the cap C covers the propeller fixing nut N.
- the retainer 8 includes the outer ring 81 and the inner ring 82. Then, the outer ring 81 and the inner fitting portion 22 are fitted to cover the step portion 32, and the inner ring 82 is screwed to the insertion portion 23 and attached.
- the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by removing the inner ring 82, it is possible to confirm the appearance such as presence or absence of a crack in the vicinity of the corner while keeping the blade 3 fixed to the boss 2 (while keeping the pressing load applied to the base 31 of the blade 3) Check the appearance of cracks in the vicinity of the corners).
- the outer ring 81 is attached to the inner ring 82 in a pressed state, and the inner ring 82 is screwed to the insertion portion 23 and attached.
- the outer ring 81 may be attached in a state in which the inner ring 82 is engaged.
- the outer ring 81 may be attached to the inner ring 82 in an engaged state.
- the inner fitting portion 22 is not formed in the boss 2. Further, the step portion 32 is not formed on the base portion 31 of the blade 3. Therefore, the retainer 9 has the inner circumferential surface 94 s of the outer fitting portion 94 in contact with the outer circumferential surface 2 s of the boss 2 and is fitted in contact with the outer circumferential surface 31 u of the base 31 of the blade 3.
- the ship propeller 1 includes the retainer 9 attached to one end side (rear end side) of the boss 2 to prevent the blade 3 from coming off. Then, the outer fitting portion 94 of the retainer 9 is fitted together with the boss 2 so as to cover the base 31 of the blade 3, thereby restraining the base 31 which tends to be bent radially outward. According to such a propeller 1 for a ship, since the deformation of the base 31 of the blade 3 tending to bend radially outward can be suppressed, stress is not concentrated in the vicinity of the corner where the side 21s of the groove 21 intersects the bottom 21t ( See region R in FIG.
- the ship propeller 1 includes a pressing member 10.
- the pressing member 10 is a hexagonal socket set screw, but is not limited to this.
- the pressing member 10 is screwed into a screw hole 47 provided in the retainer 4 (see FIG. 5). Therefore, in the state where the pressing member 10 is held by the retainer 4, the protrusion amount of the tip end portion can be adjusted. In other words, the pressing member 10 is capable of adjusting the pressing load applied to the base 31 of the blade 3 while being held by the retainer 4.
- the ship propeller 1 includes the pressing member 10 held by the retainer 4. Then, the pressing load applied to the base 31 of the blade 3 by the pressing member 10 can be adjusted. According to such a propeller 1 for a ship, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, the blade 3 can be fixed with an appropriate pressing load. Further, even if the boss 2 or the blade 3 is subjected to age-related deformation, it can be adjusted to an appropriate pressing load.
- Reference Signs List 1 ship propeller 2 boss 21 groove 22 inner fitting portion 23 insertion portion 3 blade 31 base 32 step portion 33 wing portion 4 retainer 44 outer fitting portion 48 bolt 10 pressing member
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Abstract
外周面2sに溝部21が形成されたボス2と、基端側に基部31が形成されたブレード3と、を備え、前記ボス2の溝部21に前記ブレード3の基部31を挿入して構成される船舶用プロペラ1であって、前記ボス2の一端側に取り付けられて前記ブレード3の抜け止めとなるリテーナ4を具備し、前記リテーナ4の外嵌部44が前記ボス2とともに前記ブレード3の基部31を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする当該基部31を拘束する、とした。
Description
本発明は、船舶用プロペラに関する。
従来より、繊維強化プラスチック製のブレードを採用した船舶用プロペラが知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。かかる船舶用プロペラは、ボスの溝部にブレードの基部を挿入して構成される。
このような船舶用プロペラは、ブレードに大きな荷重か掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。例えば、加速時や曳航時のほか荒天に起因してブレードに大きな荷重が掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。また、船体後方におけるウェイクの速度差に起因してブレードに大きな荷重が掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。このため、エンジンに過大な負荷が掛かるのを防ぐことができ、かつキャビテーションの発生を抑えることができるのである。
ところで、船舶用プロペラが回転している際には、ブレードを曲げようとするモーメントがはたらくこととなる。つまり、船舶用プロペラが回転している際には、ブレードの前進面に荷重が掛かるため、ブレードを前方へ曲げようとするモーメントがはたらくこととなる(図21の矢印Ma参照)。同時に、ブレードの基部にも径方向外側へ曲げようとするモーメントがはたらくこととなる(図21の矢印Mb参照)。そのため、いわゆるアリ溝である溝部の側面に溝幅を広げようとする荷重が掛かり、ひいては側面と底面が交わる隅部近傍に応力が集中してしまうという問題があったのである(図21の領域R参照)。
ボスの溝部にブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、溝部の側面と底面が交わる隅部近傍に応力が集中しない船舶用プロペラを提供する。
第一の発明は、
外周面に溝部が形成されたボスと、
基端側に基部が形成されたブレードと、を備え、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、
前記ボスの一端側に取り付けられて前記ブレードの抜け止めとなるリテーナを具備し、
前記リテーナの外嵌部が前記ボスとともに前記ブレードの基部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする当該基部を拘束する、ものである。
外周面に溝部が形成されたボスと、
基端側に基部が形成されたブレードと、を備え、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、
前記ボスの一端側に取り付けられて前記ブレードの抜け止めとなるリテーナを具備し、
前記リテーナの外嵌部が前記ボスとともに前記ブレードの基部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする当該基部を拘束する、ものである。
第二の発明は、第一の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記ボスの後端側に内嵌部が形成され、
前記ブレードの基部における後端側に段差部が形成され、
前記リテーナの外嵌部が前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする前記基部を拘束する、ものである。
前記ボスの後端側に内嵌部が形成され、
前記ブレードの基部における後端側に段差部が形成され、
前記リテーナの外嵌部が前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする前記基部を拘束する、ものである。
第三の発明は、第二の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記ボスの溝部が一方へ旋回する螺旋形状となっており、
前記ボスの溝部に対して反旋回側近傍にボルト穴が設けられ、
前記リテーナが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ものである。
前記ボスの溝部が一方へ旋回する螺旋形状となっており、
前記ボスの溝部に対して反旋回側近傍にボルト穴が設けられ、
前記リテーナが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ものである。
第四の発明は、第三の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ものである。
前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ものである。
第五の発明は、第二の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記内嵌部の後端側に挿通部が形成され、
前記リテーナの内周面と前記挿通部の外周面にネジ山が形成され、
前記リテーナが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ものである。
前記内嵌部の後端側に挿通部が形成され、
前記リテーナの内周面と前記挿通部の外周面にネジ山が形成され、
前記リテーナが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ものである。
第六の発明は、第五の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ものである。
前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ものである。
第七の発明は、第一から第六のいずれかの発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記リテーナに保持される押圧部材を具備し、
前記押圧部材が前記ブレードの基部に掛かる押込荷重を調節できる、ものである。
前記リテーナに保持される押圧部材を具備し、
前記押圧部材が前記ブレードの基部に掛かる押込荷重を調節できる、ものである。
第一の発明に係る船舶用プロペラは、ボスの一端側に取り付けられてブレードの抜け止めとなるリテーナを具備している。そして、リテーナの外嵌部がボスとともにブレードの基部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする基部を拘束する。かかる船舶用プロペラによれば、ブレードの基部が径方向外側へ曲がろうとする変形を抑えることができるので、溝部の側面と底面が交わる隅部近傍に応力が集中しない。
第二の発明に係る船舶用プロペラは、ボスの後端側に内嵌部が形成され、ブレードの基部における後端側に段差部が形成されている。そして、リテーナの外嵌部が内嵌部とともに段差部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする基部を拘束する。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、リテーナの外嵌部が内嵌部及び段差部によって形成された空間に収まるので、ボスに沿う水の流れを阻害しない。
第三の発明に係る船舶用プロペラは、ボスの溝部が一方へ旋回する螺旋形状となっており、ボスの溝部に対して反旋回側近傍にボルト穴が設けられている。そして、リテーナがボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、ボルト穴の存在やボルト穴に螺合されるボルトの張力が応力分布に影響を与えないので、隅部近傍における応力を緩和できる。
第四の発明に係る船舶用プロペラは、リテーナがアウターリングとインナーリングで構成されている。そして、アウターリングが内嵌部とともに段差部を覆うように嵌合し、インナーリングがボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、インナーリングを取り外すことにより、ボスにブレードを固定したままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる。
第五の発明に係る船舶用プロペラは、内嵌部の後端側に挿通部が形成され、リテーナの内周面と挿通部の外周面にネジ山が形成されている。そして、リテーナが挿通部に螺合して取り付けられる。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、ボルト穴が存在せず応力分布に影響を与えないので、隅部近傍における応力を緩和できる。
第六の発明に係る船舶用プロペラは、リテーナがアウターリングとインナーリングで構成されている。そして、アウターリングが内嵌部とともに段差部を覆うように嵌合し、インナーリングが挿通部に螺合して取り付けられる。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、インナーリングを取り外すことにより、ボスにブレードを固定したままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる。
第七の発明に係る船舶用プロペラは、リテーナに保持される押圧部材を具備している。そして、押圧部材がブレードの基部に掛かる押込荷重を調節できる。かかる船舶用プロペラによれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、適宜の押込荷重でブレードを固定できる。また、ボスやブレードに経年変形が生じても適宜の押込荷重に調節できる。
まず、図1から図7を用いて、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。以下において、「前」とは船体の前進方向を意味し、「後」とは船体の後進方向を意味する。
船舶用プロペラ1は、エンジンの回転力を推進力に変換するものである。船舶用プロペラ1は、ボス2とブレード3を備えている。なお、本船舶用プロペラ1は、いわゆる四枚翼プロペラであるが、これに限定するものではない。
ボス2は、駆動軸Sに固定される(図7参照)。ボス2は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。ボス2は、その外周面2sに溝部21が形成されている。溝部21は、後方から前方へ向かうにつれて狭くなり、かつ右方へ旋回する螺旋形状となっている。溝部21は、いわゆるアリ溝であって、径方向外側へ向かうにつれて両側の側面21sが徐々に近づくテーパ形状となっている(図3のX-X断面図参照)。また、ボス2は、その後端側に内嵌部22が形成されている。内嵌部22は、ボス2における外径が小さくなった部分であり、後述する段差部32と組み合わさって円筒形状を構成する(図2参照)。このため、内嵌部22の外周面22sは、中心軸Aに対して軸方向に平行となっている。更に、内嵌部22の後端側には、挿通部23が形成されている。挿通部23は、内嵌部22よりも外径が小さくなった部分であり、円筒形状となっている。このため、挿通部23の外周面23sは、中心軸Aに対して軸方向に平行となっている。
ブレード3は、ボス2に固定される(図2参照)。ブレード3は、繊維強化プラスチック(例えば炭素繊維強化プラスチック:CFRP)製である。ブレード3は、その基端側に基部31が形成されている。基部31は、後方から前方へ向かうにつれて細くなり、かつ右方へ旋回する螺旋形状となっている。基部31は、いわゆるアリであって、先端側(ボス2にブレード3を固定した状態では径方向外側)へ向かうにつれて両側の側面31sが徐々に近づくテーパ形状となっている(図4のX-X断面図参照)。また、ブレード3は、その基部31における後端側に段差部32が形成されている。段差部32は、基部31の高さが低くなった部分であり、前述した内嵌部22と組み合わさって円筒形状を構成する(図2参照)。このため、段差部32の外周面32sは、中心軸Aに対して軸方向に平行となっている。更に、基部31の上面には、翼体部33が形成されている。
加えて、船舶用プロペラ1は、リテーナ4を具備している。本船舶用プロペラ1において、リテーナ4は、略円盤形状となっているが、これに限定するものではない。例えば、後述するキャップCがリテーナ4として機能するとしてもよい。
リテーナ4は、ボス2に固定される(図2参照)。リテーナ4は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。リテーナ4は、中央に穴43が開いた円環形状となっている。また、リテーナ4は、その前端側に外嵌部44が形成されている。外嵌部44は、リテーナ4における前方へ突き出した部分であり、円筒形状となっている。このため、外嵌部44の内周面44sは、中心軸Aに対して軸方向に平行となっている。このような形状とすることで、外嵌部44は、ボス2に形成された内嵌部22とブレード3の基部31に形成された段差部32を覆うように嵌合することとなる(図2及び図6及び図7参照)。こうして、リテーナ4は、径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束するのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の外周面32sよりも内嵌部22の外周面22sが僅かに突出する(図6のDa参照)。そのため、リテーナ4を取り付けると、外嵌部44と内嵌部22が締り嵌めの関係となり、溝部21の溝幅を狭めようと作用するので、基部31を挟み込むようにして拘束するのである。また、外嵌部44が径方向外側へ曲がろうとする基部31を押え込むようにして拘束するのである(図7参照)。加えて、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の後端面32tが内嵌部22の後端面22tから僅かに突出する(図6のDb参照)。そのため、リテーナ4を取り付けると、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込むこととなり、ブレード3のガタつきを抑えることができるのである。
ここで、リテーナ4の取付構造について説明する。併せて、キャップCとその取付構造についても説明する。
ボス2には、内嵌部22の後端面22tから前方へ向けて四つのボルト穴24が設けられている。それぞれのボルト穴24は、各溝部21の開口端に対して左側近傍(中心軸Aを中心とする左旋回側近傍)に設けられている。これは、溝部21が右方へ旋回する螺旋形状であることを考慮し、ボルト穴24が深くともこのボルト穴24が溝部21に近接しないように意図したものである。従って、溝部21が左側へ旋回する螺旋形状であるならば、各溝部21の開口端に対して右側近傍(中心軸Aを中心とする右旋回側近傍)に設けられることとなる。このようにすることで、ボルト穴24の存在やボルト穴24に螺合されるボルト48の張力が応力分布に影響を与えるのを防いでいるのである。
他方、リテーナ4には、その後端面4tから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴45が設けられている。それぞれのボルト挿通穴45は、リテーナ4を取り付ける際にボルト穴24に重なる位置に設けられている。それぞれのボルト挿通穴45は、ボルト48の頭部が収まる大径穴部とボルト48の軸部が収まる小径穴部がつながった形状となっている。従って、ボルト48を用いてリテーナ4を取り付けても、リテーナ4の後端面4tからボルト48の頭部が突き出ない。なお、リテーナ4には、その後端面4tから前方へ向けて複数のボルト穴46が設けられている。これらのボルト穴46は、キャップCを取り付ける際に利用される(図7参照)キャップCは、プロペラ固定ナットNを覆うものである。
以降に、本船舶用プロペラ1の特徴とその効果についてまとめる。
本船舶用プロペラ1は、ボス2の一端側(後端側)に取り付けられてブレード3の抜け止めとなるリテーナ4を具備している。そして、リテーナ4の外嵌部44がボス2とともにブレード3の基部31を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束する。かかる船舶用プロペラ1によれば、ブレード3の基部31が径方向外側へ曲がろうとする変形を抑えることができるので、溝部21の側面21sと底面21tが交わる隅部近傍に応力が集中しない(図7の領域R参照)。
具体的に説明すると、本船舶用プロペラ1は、ボス2の後端側に内嵌部22が形成され、ブレード3の基部31における後端側に段差部32が形成されている。そして、リテーナ4の外嵌部44が内嵌部22とともに段差部32を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束する。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、リテーナ4の外嵌部44が内嵌部22及び段差部32によって形成された空間(図6の※印部参照)に収まるので、ボス2に沿う水の流れを阻害しない(図7の流線F参照)。
更に、本船舶用プロペラ1は、ボス2の溝部21が一方へ旋回する螺旋形状となっており、ボス2の溝部21に対して反旋回側近傍にボルト穴24が設けられている。そして、リテーナ4がボルト穴24に螺合するボルト48を用いて取り付けられる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、ボルト穴24の存在やボルト穴24に螺合されるボルト48の張力が応力分布に影響を与えないので、隅部近傍における応力を緩和できる(図7の領域R参照)。
ところで、本船舶用プロペラ1においては、内嵌部22と段差部32で円筒形状を構成している。しかし、内嵌部22と段差部32の外周面22s・32sを後方へ向かうにつれて縮径するテーパ形状とすることも可能である。また、当然のことながら、外嵌部44の内周面44sを前方へ向かうにつれて拡径するテーパ形状とすることも可能である。従って、このようなテーパ形状であっても技術的思想の及ぶ範囲に含まれる。
次に、図8から図10を用いて、第二実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。ここでは、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1と比較して異なる部分のみを説明する。以下においても、「前」とは船体の前進方向を意味し、「後」とは船体の後進方向を意味する。
第二実施形態に係る船舶用プロペラ1は、リテーナ4の代わりにリテーナ5を具備している。リテーナ5は、アウターリング51とインナーリング52で構成されている。
アウターリング51は、ボス2に固定される。アウターリング51は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。アウターリング51は、中央に穴53が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、アウターリング51は、ボス2に形成された内嵌部22とブレード3の基部31に形成された段差部32を覆うように嵌合することとなる。こうして、アウターリング51は、径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束するのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の外周面32sよりも内嵌部22の外周面22sが僅かに突出する(図9のDa参照)。そのため、アウターリング51を取り付けると、アウターリング51と内嵌部22が締り嵌めの関係となり、溝部21の溝幅を狭めようと作用するので、基部31を挟み込むようにして拘束するのである。また、アウターリング51が径方向外側へ曲がろうとする基部31を押え込むようにして拘束するのである(図10参照)。
他方、インナーリング52も、ボス2に固定される。インナーリング52は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。インナーリング52は、中央に穴54が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、インナーリング52は、ボス2に形成された挿通部23を覆うように嵌合することとなる。こうして、インナーリング52は、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込み、ブレード3のガタつきを抑えるのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の後端面32tが内嵌部22の後端面22tから僅かに突出する(図9のDb参照)。そのため、インナーリング52を取り付けると、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込むこととなり、ブレード3のガタつきを抑えることができるのである。
ここで、アウターリング51とインナーリング52の取付構造について説明する。併せて、キャップCとその取付構造についても説明する。
本実施形態に係る船舶用プロペラ1において、ボス2には、上述したボルト穴24が設けられていないものとする。その代わりに、ボス2には、内嵌部22の段差面22uから前方へ向けて四つのボルト穴25が設けられている。それぞれのボルト穴25は、各溝部21の開口端に対して左側近傍(中心軸Aを中心とする左旋回側近傍)に設けられている。同じく、ボス2には、内嵌部22の後端面22tから前方へ向けて四つのボルト穴26が設けられている。それぞれのボルト穴26も、各溝部21の開口端に対して左側近傍(中心軸Aを中心とする左旋回側近傍)に設けられている。
他方、アウターリング51には、その後端面51tから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴55が設けられている。このため、アウターリング51は、ボルト穴25に螺合されるボルト58によって取り付けられる。また、インナーリング52には、その後端面52tから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴56が設けられている。このため、インナーリング52は、ボルト穴26に螺合されるボルト59によって取り付けられる。なお、アウターリング51には、その後端面51tから前方へ向けて複数のボルト穴57が設けられている。これらのボルト穴57は、キャップCを取り付ける際に利用される。キャップCは、プロペラ固定ナットNを覆うものである。
このように、本船舶用プロペラ1は、リテーナ5がアウターリング51とインナーリング52で構成されている。そして、アウターリング51が内嵌部22とともに段差部32を覆うように嵌合し、インナーリング52がボルト穴26に螺合するボルト59を用いて取り付けられる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、インナーリング52を取り外すことにより、ボス2にブレード3を固定したままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる(ブレード3の基部31に押込荷重を掛けた状態のままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる)。
ところで、本船舶用プロペラ1においては、アウターリング51がボルト穴25に螺合されるボルト58によって取り付けられ、インナーリング52がボルト穴26に螺合されるボルト59によって取り付けられる。但し、図10の(A)に示すように、アウターリング51にインナーリング52を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。或いは、図10の(B)に示すように、インナーリング52にアウターリング51を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。
次に、図11から図13を用いて、第三実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。ここでも、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1と比較して異なる部分のみを説明する。以下においても、「前」とは船体の前進方向を意味し、「後」とは船体の後進方向を意味する。
第三実施形態に係る船舶用プロペラ1は、リテーナ4の代わりにリテーナ6を具備している。
リテーナ6は、ボス2に固定される。リテーナ6は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。リテーナ6は、中央に穴63が開いた円環形状となっている。また、リテーナ6は、その前端側に外嵌部64が形成されている。外嵌部64は、リテーナ6における前方へ突き出した部分であり、円筒形状となっている。このような形状とすることで、外嵌部64は、ボス2に形成された内嵌部22とブレード3の基部31に形成された段差部32を覆うように嵌合することとなる。こうして、リテーナ6は、径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束するのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の外周面32sよりも内嵌部22の外周面22sが僅かに突出する(図12のDa参照)。そのため、リテーナ6を取り付けると、外嵌部64と内嵌部22が締り嵌めの関係となり、溝部21の溝幅を狭めようと作用するので、基部31を挟み込むようにして拘束するのである。また、外嵌部64が径方向外側へ曲がろうとする基部31を押え込むようにして拘束するのである(図13参照)。加えて、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の後端面32tが内嵌部22の後端面22tから僅かに突出する(図12のDb参照)。そのため、リテーナ6を取り付けると、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込むこととなり、ブレード3のガタつきを抑えることができるのである。
ここで、リテーナ6の取付構造について説明する。併せて、キャップCとその取付構造についても説明する。
本実施形態に係る船舶用プロペラ1において、ボス2には、上述したボルト穴24が設けられていないものとする。その代わりに、ボス2には、挿通部23の外周面23sにネジ山が形成されている。つまり、ボス2は、挿通部23がオスネジとなっている。
他方、リテーナ6には、その内周面63sにネジ山が形成されている。つまり、リテーナ6は、自らがメスネジとなっている。このため、リテーナ6は、ボス2の挿通部23に螺合して取り付けられる。なお、リテーナ6には、その後端面6tから前方へ向けて複数のボルト穴66が設けられている。これらのボルト穴66は、キャップCを取り付ける際に利用される。キャップCは、プロペラ固定ナットNを覆うものである。
このように、本船舶用プロペラ1は、内嵌部22の後端側に挿通部23が形成され、リテーナ6の内周面63sと挿通部23の外周面23sにネジ山が形成されている。そして、リテーナ6が挿通部23に螺合して取り付けられる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、ボルト穴24が存在せず応力分布に影響を与えないので、隅部近傍における応力を緩和できる(図13の領域R参照)。
次に、図14から図16を用いて、第四実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。ここでも、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1と比較して異なる部分のみを説明する。以下においても、「前」とは船体の前進方向を意味し、「後」とは船体の後進方向を意味する。
第四実施形態に係る船舶用プロペラ1は、リテーナ4の代わりにリテーナ7を具備している。リテーナ7は、アウターリング71とインナーリング72で構成されている。
アウターリング71は、ボス2に固定される。アウターリング71は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。アウターリング71は、中央に穴73が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、アウターリング71は、ボス2に形成された内嵌部22とブレード3の基部31に形成された段差部32を覆うように嵌合することとなる。こうして、アウターリング71は、径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束するのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の外周面32sよりも内嵌部22の外周面22sが僅かに突出する(図15のDa参照)。そのため、アウターリング71を取り付けると、アウターリング71と内嵌部22が締り嵌めの関係となり、溝部21の溝幅を狭めようと作用するので、基部31を挟み込むようにして拘束するのである。また、アウターリング71が径方向外側へ曲がろうとする基部31を押え込むようにして拘束するのである(図16参照)。
他方、インナーリング72も、ボス2に固定される。インナーリング72は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。インナーリング72は、中央に穴74が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、インナーリング72は、ボス2に形成された挿通部23を覆うように嵌合することとなる。こうして、インナーリング72は、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込み、ブレード3のガタつきを抑えるのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の後端面32tが内嵌部22の後端面22tから僅かに突出する(図15のDb参照)。そのため、インナーリング72を取り付けると、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込むこととなり、ブレード3のガタつきを抑えることができるのである。
ここで、アウターリング71とインナーリング72の取付構造について説明する。併せて、キャップCとその取付構造についても説明する。
本実施形態に係る船舶用プロペラ1において、ボス2には、上述したボルト穴24が設けられていないものとする。その代わりに、ボス2には、内嵌部22の段差面22uから前方へ向けて四つのボルト穴27が設けられている。それぞれのボルト穴27は、各溝部21の開口端に対して左側近傍(中心軸Aを中心とする左旋回側近傍)に設けられている。また、ボス2には、挿通部23の外周面23sにネジ山が形成されている。つまり、ボス2は、挿通部23がオスネジとなっている。
他方、アウターリング71には、その後端面71tから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴75が設けられている。このため、アウターリング71は、ボルト穴27に螺合されるボルト78によって取り付けられる。また、インナーリング72には、その内周面74sにネジ山が形成されている。つまり、インナーリング72は、自らがメスネジとなっている。このため、インナーリング72は、ボス2の挿通部23に螺合して取り付けられる。なお、アウターリング71には、その後端面71tから前方へ向けて複数のボルト穴77が設けられている。これらのボルト穴77は、キャップCを取り付ける際に利用される。キャップCは、プロペラ固定ナットNを覆うものである。
このように、本船舶用プロペラ1は、リテーナ7がアウターリング71とインナーリング72で構成されている。そして、アウターリング71が内嵌部22とともに段差部32を覆うように嵌合し、インナーリング72が挿通部23に螺合して取り付けられる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、インナーリング72を取り外すことにより、ボス2にブレード3を固定したままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる(ブレード3の基部31に押込荷重を掛けた状態のままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる)。
ところで、本船舶用プロペラ1においては、アウターリング71がボルト穴27に螺合されるボルト78によって取り付けられ、インナーリング72が挿通部23に螺合して取り付けられる。但し、図16の(A)に示すように、アウターリング71にインナーリング72を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。或いは、図16の(B)に示すように、インナーリング72にアウターリング71を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。
次に、図17から図19を用いて、第五実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。ここでも、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1と比較して異なる部分のみを説明する。以下においても、「前」とは船体の前進方向を意味し、「後」とは船体の後進方向を意味する。
第五実施形態に係る船舶用プロペラ1は、リテーナ4の代わりにリテーナ8を具備している。リテーナ8は、アウターリング81とインナーリング82で構成されている。
アウターリング81は、ボス2に固定される。アウターリング81は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。アウターリング81は、中央に穴83が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、アウターリング81は、ボス2に形成された内嵌部22とブレード3の基部31に形成された段差部32を覆うように嵌合することとなる。こうして、アウターリング81は、径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束するのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の外周面32sよりも内嵌部22の外周面22sが僅かに突出する(図18のDa参照)。そのため、アウターリング81を取り付けると、アウターリング81と内嵌部22が締り嵌めの関係となり、溝部21の溝幅を狭めようと作用するので、基部31を挟み込むようにして拘束するのである。また、アウターリング81が径方向外側へ曲がろうとする基部31を押え込むようにして拘束するのである(図19参照)。
他方、インナーリング82も、ボス2に固定される。インナーリング82は、金属製(例えばアルミニウム青銅)の鋳物に切削加工を加えて作成される。インナーリング82は、中央に穴84が開いた円環形状となっている。このような形状とすることで、インナーリング82は、ボス2に形成された挿通部23を覆うように嵌合することとなる。こうして、インナーリング82は、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込み、ブレード3のガタつきを抑えるのである。
この点について、より詳細に説明すると、ボス2の溝部21にブレード3の基部31を挿入した状態においては、段差部32の後端面32tが内嵌部22の後端面22tから僅かに突出する(図15のDb参照)。そのため、インナーリング72を取り付けると、ブレード3の基部31を適宜な荷重で押し込むこととなり、ブレード3のガタつきを抑えることができるのである。
ここで、アウターリング81とインナーリング82の取付構造について説明する。併せて、キャップCとその取付構造についても説明する。
本実施形態に係る船舶用プロペラ1において、ボス2には、上述したボルト穴24が設けられていないものとする。その代わりに、ボス2には、挿通部23の外周面23sにネジ山が形成されている。つまり、ボス2は、挿通部23がオスネジとなっている。
他方、アウターリング81には、その後端面81tから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴85が設けられている。本実施形態において、アウターリング81は、インナーリング82に押された状態で取り付けられるが、ボルト挿通穴85を抜取用ジャッキ穴として利用できる。また、インナーリング82には、その内周面84sにネジ山が形成されている。つまり、インナーリング72は、自らがメスネジとなっている。このため、インナーリング82は、ボス2の挿通部23に螺合して取り付けられる。なお、インナーリング82には、その後端面82tから前方へ向けて複数のボルト穴87が設けられている。これらのボルト穴87は、キャップCを取り付ける際に利用される。キャップCは、プロペラ固定ナットNを覆うものである。
このように、本船舶用プロペラ1は、リテーナ8がアウターリング81とインナーリング82で構成されている。そして、アウターリング81が内嵌部22とともに段差部32を覆うように嵌合し、インナーリング82が挿通部23に螺合して取り付けられる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、インナーリング82を取り外すことにより、ボス2にブレード3を固定したままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる(ブレード3の基部31に押込荷重を掛けた状態のままで隅部近傍におけるクラックの有無など外観確認を行うことができる)。
ところで、本船舶用プロペラ1においては、アウターリング81がインナーリング82に押された状態で取り付けられ、インナーリング82が挿通部23に螺合して取り付けられる。このとき、図19の(A)に示すように、アウターリング81にインナーリング82を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。或いは、図19の(B)に示すように、インナーリング82にアウターリング81を係合させた状態で取り付けるとしてもよい。
次に、図20を用いて、第六実施形態に係る船舶用プロペラ1について説明する。ここでは、上述した技術的思想を包含する船舶用プロペラ1について説明する。
本船舶用プロペラ1においては、ボス2に内嵌部22が形成されていない。また、ブレード3の基部31に段差部32が形成されていない。そのため、リテーナ9は、その外嵌部94の内周面94sがボス2の外周面2sに接し、かつブレード3の基部31における外周面31uに接して嵌合する。
このように、本船舶用プロペラ1は、ボス2の一端側(後端側)に取り付けられてブレード3の抜け止めとなるリテーナ9を具備している。そして、リテーナ9の外嵌部94がボス2とともにブレード3の基部31を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする基部31を拘束する。かかる船舶用プロペラ1によれば、ブレード3の基部31が径方向外側へ曲がろうとする変形を抑えることができるので、溝部21の側面21sと底面21tが交わる隅部近傍に応力が集中しない(図20の領域R参照)。
次に、各実施形態に適用している他の特徴点について説明する。ここでは、第一実施形態に係る船舶用プロペラ1を用いて説明する。
図7に示すように、船舶用プロペラ1は、押圧部材10を具備している。押圧部材10は、六角穴付き止めネジであるが、これに限定するものではない。
押圧部材10は、リテーナ4に設けられたネジ孔47に螺合されている(図5参照)。そのため、押圧部材10は、リテーナ4に保持された状態で、その先端部分の突出量を調節自在としている。換言すると、押圧部材10は、リテーナ4に保持された状態で、ブレード3の基部31に掛かる押込荷重を調節自在としている。
このように、本船舶用プロペラ1は、リテーナ4に保持される押圧部材10を具備している。そして、押圧部材10がブレード3の基部31に掛かる押込荷重を調節できる。かかる船舶用プロペラ1によれば、前述した効果のほかに次の効果を奏する。即ち、適宜の押込荷重でブレード3を固定できる。また、ボス2やブレード3に経年変形が生じても適宜の押込荷重に調節できる。
1 船舶用プロペラ
2 ボス
21 溝部
22 内嵌部
23 挿通部
3 ブレード
31 基部
32 段差部
33 翼体部
4 リテーナ
44 外嵌部
48 ボルト
10 押圧部材
2 ボス
21 溝部
22 内嵌部
23 挿通部
3 ブレード
31 基部
32 段差部
33 翼体部
4 リテーナ
44 外嵌部
48 ボルト
10 押圧部材
Claims (7)
- 外周面に溝部が形成されたボスと、
基端側に基部が形成されたブレードと、を備え、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、
前記ボスの一端側に取り付けられて前記ブレードの抜け止めとなるリテーナを具備し、
前記リテーナの外嵌部が前記ボスとともに前記ブレードの基部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする当該基部を拘束する、ことを特徴とした船舶用プロペラ。 - 前記ボスの後端側に内嵌部が形成され、
前記ブレードの基部における後端側に段差部が形成され、
前記リテーナの外嵌部が前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合して径方向外側へ曲がろうとする前記基部を拘束する、ことを特徴とした請求項1に記載の船舶用プロペラ。 - 前記ボスの溝部が一方へ旋回する螺旋形状となっており、
前記ボスの溝部に対して反旋回側近傍にボルト穴が設けられ、
前記リテーナが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ことを特徴とした請求項2に記載の船舶用プロペラ。 - 前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記ボルト穴に螺合するボルトを用いて取り付けられる、ことを特徴とした請求項3に記載の船舶用プロペラ。 - 前記内嵌部の後端側に挿通部が形成され、
前記リテーナの内周面と前記挿通部の外周面にネジ山が形成され、
前記リテーナが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ことを特徴とした請求項2に記載の船舶用プロペラ。 - 前記リテーナがアウターリングとインナーリングで構成され、
前記アウターリングが前記内嵌部とともに前記段差部を覆うように嵌合し、
前記インナーリングが前記挿通部に螺合して取り付けられる、ことを特徴とした請求項5に記載の船舶用プロペラ。 - 前記リテーナに保持される押圧部材を具備し、
前記押圧部材が前記ブレードの基部に掛かる押込荷重を調節できる、ことを特徴とした請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の船舶用プロペラ。
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