JP2016215904A - 推進性能向上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で且つ製作容易性を備えた推進性能向上装置を提供することを目的とする。【解決手段】船体のプロペラ前方に設けられる推進性能向上装置であって、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）やＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastic）等の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなる翼断面形状のステータ７Ａ〜１０Ａと、当該船体のボッシング３に対して取り付けられ、ステータ７Ａ〜１０Ａを保持する鋼鉄製で翼断面形状のステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂと、からなる固定翼７〜１０を有することを特徴とする推進性能向上装置。【選択図】図４

Description

本発明は、船舶のプロペラ近傍に設けられる推進性能向上装置に関する。

従来、船舶の推進性能を向上させる目的で、船舶のプロペラ前方に放射状にフィンを設けたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、プロペラの回転方向と逆向きの旋回流を生じさせるようにひねられたフィン（リアクションフィン）を、プロペラ前方のボッシングに放射状に設ける技術が開示されている。特許文献２には、幅方向やや下向き及び斜め上方向に左右各二つずつのフィンを、プロペラ前方のボッシングに放射状に設け、幅方向やや下向きフィンの半径をプロペラ範囲の３５〜５５％にする等の技術が開示されている。

特開平０５−１８５９８６号公報 特開２０１０−１７９８６９号公報

ところで、前進する船体の船尾に生ずる進行方向への水の流れ（伴流）の向きはフィンの半径方向に変化している。そのため、推進性能を向上させるためには、水の流れに即してフィンの捻り角を半径方向に変えることが望ましい。

しかしながら、一般的なフィンは鋼鉄製であり、半径方向に捻り角を変えた複雑な形状のフィンの製作は容易ではなく、製作できたとしても高コストになってしまうという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、安価で且つ製作容易性を備えた推進性能向上装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る推進性能向上装置は、船体のプロペラ前方に設けられる推進性能向上装置であって、繊維強化プラスチックからなる翼断面形状のステータと、当該船体のボッシングに対して取り付けられ、前記ステータを保持する鋼鉄製で翼断面形状のステータ保持部と、からなる固定翼を有することを特徴とする。

また上記の目的を達成するために、前記ステータは、翼断面形状のステータ本体部と、前記ステータ本体部の下方に形成され、前記ステータ保持部が有する中空空間に所定の間隙を有する状態で挿入可能な大きさに形成された挿入部と、を有することを特徴とする。

また上記の目的を達成するために、前記ステータ保持部は、中空空間を有し、断面が翼型形状でスパン方向両端側が開口した所定の厚みを有する鋼製部材であり、当該ステータ保持部の内面下端と外面下端とが前記ボッシングに対して溶接により固着されることを特徴とする。

また上記の目的を達成するために、前記ステータの挿入部には、当該ステータと当該ステータ保持部とを固定させる固定部材を嵌通させるための第１貫通孔が形成され、前記ステータ保持部の外側面には、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔と、当該ステータ保持部と前記ステータとの取付位置の位置決め用の第３貫通孔とが形成されたことを特徴とする。

また上記の目的を達成するために、前記固定翼は、前記ボッシングに幅方向やや下向き及び斜め上方向に少なくとも左右各二つずつ放射状に設けられており、斜め上方向の前記固定翼は、当該固定翼の基端部から先端部にかけて０〜２５度の捻り角が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、安価で且つ製作容易性を備えた推進性能向上装置を提供することができる。

本実施形態に係る推進性能向上装置を備えた船体の構成例を示す側面図（右舷側）である。 図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。 本実施形態に係る固定翼の一例を示す斜視図である。 本実施形態に係るステータ保持部の一例を示す斜視図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の詳細構成例を示す図である。 本実施形態に係る翼端部を説明するための図である。 本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の取付角及び翼端部を示す側面図（左舷側）である。 本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の取付角及び翼端部を示す側面図（右舷側）である。 本実施形態に係る斜め上方固定翼の詳細構成例を示す図である。 本実施形態に係る斜め上方固定翼の捻り角を説明する図である（右舷側）。 本実施形態に係る斜め上方固定翼の捻り角を説明する図である（左舷側）。

以下、本発明の実施形態について説明する。

［船体の構成］
図１は、本実施形態に係る推進性能向上装置を備えた船体の構成例を示す側面図（右舷側）である。

図１に示す船体１は、スターンフレーム２、ボッシング３、プロペラ４、プロペラ軸５、舵６、固定翼７〜１０（図１では、左舷側に取り付けられる固定翼７、８は不図示）、中央フィン１１を備える。なお、固定翼７〜１０及び中央フィン１１を総称する場合に、推進性能向上装置２０と称する。

スターンフレーム２は、船体１の船尾骨材である。ボッシング３は、スターンフレーム２に取り付けられ、プロペラ軸５を支持する機構である。プロペラ４は、船体１が前進時に船尾から見て右回転する推進機構である。プロペラ軸５は、ボッシング３によって支持され、不図示の駆動手段により駆動されて右回転する。なお、プロペラ４は、船体１が前進時に船尾から見て左回転するものであってもよい。この場合、プロペラ軸５は、不図示の駆動手段により駆動されて左回転する。舵６は、船体１の進行方向を自在に定めるための機構である。

固定翼７〜１０は、プロペラ４の旋回流を弱めるために、プロペラ４の前方のボッシング３に放射状に取り付けられ、翼断面形状を有する。これら固定翼７〜１０の各々は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）やＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastic）等の繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」ともいう。）からなる翼断面形状のステータ７Ａ〜１０Ａと、ボッシング３に対して溶接等により取り付けられ、各々がステータ７Ａ〜１０Ａを保持する鋼鉄製で翼断面形状のステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂとから構成される（図１では、固定翼９についてのステータ９Ａとステータ保持部９Ｂのみを図示）。これら固定翼７〜１０についての詳細は後述する。

中央フィン１１は、ボッシング３の上部においてスターンフレーム２に取り付けられる整流板である。翼端部１２は、固定翼７、１０（図１では、固定翼１０側の翼端部１２のみを図示）の先端部において固定翼７、１０と一体的に形成される、ＦＲＰからなる板状の部分である。この翼端部１２は、各固定翼７、１０の整流効果を向上させるものである。

以上に示す構成により、本実施形態に係る船体１では、固定翼７〜１０及び中央フィン１１に総称される推進性能向上装置２０により、プロペラ４の回転方向と逆方向の旋回流を発生させる等により船体１の推進性能を向上させる。なお、このような推進性能向上装置２０は、大型船舶、中型船舶、小型船舶に対して適用可能である。

図２は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図２では、固定翼７〜１０及び中央フィン１１の後縁の形状が示されている。

鉛直上方線Ｈと各固定翼７〜１０、中央フィン１１の後縁の中心線とのなす角度（取付位置）は、固定翼７がθ_１（９２〜１１０度、例えば９２度）、固定翼８がθ_２（３０〜５０度、例えば４５度）、固定翼９がθ_３（３０〜５０度、例えば３５度）、固定翼１０がθ_４（９２〜１１０度、例えば９２度）、中央フィン１１が０度である。

固定翼７、１０は「幅方向やや下向き固定翼」であり、船尾に生ずる水の流れ（伴流）に対しほぼ直角に取り付けられる。なお、「幅方向やや下向き」とは、鉛直上方線Ｈと固定翼７、１０の後縁の中心線とのなす角が９２〜１１０度の範囲内の向きを意味するものとする。一方、固定翼８、９は「斜め上方固定翼」であり、船尾の渦中心に向かって取り付けられる。なお、「斜め上方」とは、鉛直上方線Ｈと固定翼８、９の後縁の中心線とのなす角が３０〜５０度の範囲内の向きを意味するものとする。中央フィン１１については後述する。

固定翼７、１０は、その半径がプロペラ４の半径の５５％である。これら固定翼７、１０の半径は、プロペラ４の半径の３５％〜５５％が望ましい。固定翼７、１０のスパン方向で先端から基端（根元）にかけて、流れが上向きから下向きに変わり、且つ、先端に近いほど流れが速く基端に近いほど流れが遅くなる。したがって、固定翼７、１０の抵抗増加を抑え、且つ、有効にプロペラ４前方でプロペラ４の回転方向と逆向きの旋回流を発生させて、プロペラ４による旋回流を減少させるために、固定翼７、１０の半径はプロペラ４の半径の３５％〜５５％が望ましい。これにより、流木や係留ロープ等の異物が固定翼７、１０に衝突して固定翼７、１０が損傷するという危険も回避できる。

なお、補足すると、推進性能向上装置２０を装着しようとするＣｂ（方形係数）が０．６以上の船舶においては、固定翼７〜１０及びプロペラ４が無い場合のプロペラ軸５の軸高さにおける船尾流れは、プロペラ４の半径の約５５％を超える位置では、船底からの上昇流が支配的であるのに対し、プロペラ４の半径の５５％以内の流向は下降流となっており、その流向が大きく異なる。したがって、プロペラ軸５の軸高さ幅方向に設けた先端がほぼプロペラ４の先端となる長さ（スパン）の固定翼の取付角を半径方向の平均流向に対して、適度な迎え角（約１０度〜３０度）を持たせて定めると、プロペラ半径の５５％以下の範囲の流れに対しては旋回流の回収はできず、かえって抵抗増加により推進性能が悪化する。また、船底からの上昇流の流速は下降流の流速より速く、この上昇流の範囲に固定翼を設置することは抵抗増加の原因となる。

固定翼８、９は、その半径がプロペラ４の半径と同一である。これら固定翼８、９の半径は、プロペラ４の半径の８５％〜１１５％が望ましい。

図３は、図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。なお、Ｂ−Ｂ線は、図１に示すようにプロペラ軸５の軸芯よりプロペラ４の半径の７０％だけ鉛直上方の高さ位置を示す。

図３では、中央フィン１１のスターンフレーム２への取り付け状態を示している。なお、中央フィン１１は、一枚の鉛直状の板片が折り曲げ位置（図３の「Ｄ」点）で板片前半部１１ａと板片後半部１１ｂとに折り曲げられたものである。

まず、中央フィン１１の長さＬ（図３の「Ｃ」点から「Ｅ」点までの船長方向長さ）の決定方法について説明する。長さＬは、中央フィン１１の後端とプロペラ４の翼前端との距離ｌがプロペラ４の直径の１０〜３０％（例えば２５％）となるような値に定められる。

次に、中央フィン１１の鉛直方向取付位置について説明する。中央フィン１１の鉛直方向上端は、プロペラ４の上端位置と、プロペラ４の上端位置よりもプロペラ４の半径の１０％高い位置との間であることが望ましい（図１参照）。また、中央フィン１１の下端は、ボス３近傍であることが望ましい。また、応力集中を避けるために、鉛直方向上下取付位置では、図１に示すように丸みＲをつける。

続いて、中央フィン１１の折り曲げ位置（図３の「Ｄ」点）について説明する。折り曲げ位置は、Ｂ−Ｂ線上における板片前半部１１ａの長さＬ_１が中央フィン１１の長さＬの約３０〜５０％（例えば３１．８％）とする。

続いて、中央フィン１１のスターンフレーム２への取付方法及び曲げ角度について説明する。板片前半部１１ａは、プロペラ軸５の軸芯よりプロペラ４の半径の７０％だけ鉛直上方の高さ位置において、船体中心線からスターンフレーム２の後端半径の２０〜４０％（例えば２５％）ほど右舷側（プロペラ４の翼下降舷側）にずれた位置（図３に示す「Ｃ」点）において、「Ｄ」点が船体中心線上に位置するよう、やや斜めに取り付けられる。

そして、図３に示すように、「Ｄ」点において、板片後半部１１ｂが左舷側（プロペラ４の翼上昇舷側）に折り曲げられている。図３に示すように、板片後半部１１ｂは船体中心線に対して１０〜２０度の角度α（例えば１５度）を有する。

このように、一枚の板片からなる中央フィン１１をプロペラ４の回転方向と逆方向に折り曲げることにより、板に反り（キャンバー）を持たせたことと同様に、プロペラ４に流入する流れをプロペラ４の回転方向と逆向きに偏向させることができ推進性能が向上する。

また、板片前半部１１ａが上記「Ｃ」点に配置されることにより、図３に示すように、右舷側では、船体表面に沿った流れの向きがさほど変化せずに中央フィン１１の表面を流れるため、整流効果を奏する。一方、左舷側では、船体表面に沿った流れが、板片前半部１１ａ、板片後半部１１ｂによって順次方向を変えられるため、比較的スムーズに流向の変化が実現できる。すなわち、プロペラ４に流入する水の流れが、プロペラ４の翼上昇舷側に流れやすく、かつプロペラ４の回転方向と逆方向の旋回流を発生させることができる。そのため、船体１の推進性能が向上する。

図４は、本実施形態に係る固定翼の一例を示す斜視図である。図５は、本実施形態に係るステータ保持部の一例を示す斜視図である。

図４では、本実施形態に係る各固定翼７〜１０について、翼断面形状のステータ７Ａ〜１０Ａと、ボッシング３に対して取り付けられ各々がステータ７Ａ〜１０Ａを保持するステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂとを簡易的に図示している。図５では、ステータ７Ａ〜１０Ａが取り付けられていない状態の各ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂを簡易的に図示している。

図５に示すように、ボッシング３に取り付けられる各ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂは、翼断面形状で、中空で且つスパン方向両端側が開口した所定の厚みの例えば軟鋼を材質とした鋼製部材である。このような各ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂは、ボッシング３に対して溶接により固着される（図６参照）。

図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。図６の下方の斜線部は溶接箇所を示しており、ステータ保持部８Ｂの内面下端と外面下端とがボッシング３に対して溶接により固着される。なお、図示は行わないがステータ保持部７Ｂ、９Ｂ、１０Ｂについても同様である。

図５に戻って、これらステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂの各々が有する中空空間７１、８１、９１、１０１のそれぞれには、ステータ７Ａ〜１０Ａが挿入される。また、各ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂの側面に設けられた貫通孔に嵌挿されるボルト等により、各ステータ７Ａ〜１０Ａは各ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂに保持・固定される。

図７は、本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の詳細構成例を示す図である。図８は、本実施形態に係る翼端部を説明するための図である。

図７では、幅方向やや下向き固定翼である固定翼７（１０）（図４参照）について、ステータ７Ａ（１０Ａ）及びステータ保持部７Ｂ（１０Ｂ）の詳細構成を示している。図８では、ステータ７Ａ（１０Ａ）を斜め下方から見た図を示している。

以下、固定翼７を例に挙げて説明するが、基本的な構成は固定翼１０も同様である。なお、説明の便宜上、図７では、固定翼７（１０）の形状（特に、挿入部７３及びステータ保持部７Ｂの下部形状）を簡略化して図示している。

図７に示すステータ７Ａは、ステータ本体部７２と、ステータ保持部７Ｂの中空空間７１に挿入される挿入部７３とから構成され、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等のＦＲＰによって形成される。ステータ本体部７２と挿入部７３の上端部分７３ａとは、後述するステータ保持部７Ｂの側面と連続した面になり且つ前縁及び後縁が連続するよう、いずれも断面が翼型形状に形成される。ここでは、流れが当たる正面（図中手前面）の膨らみが小さく、背面の膨らみが大きいよう形成される。また、挿入部７３の本体部分７３ｂは、中空空間７１に所定の間隙を有する状態で挿入可能な大きさに形成されている。更に、挿入部７３の本体部分７３ｂの略中央上方には、２箇所の第１貫通孔７４が正面から背面に向かって形成されている。

ステータ保持部７Ｂは、中空空間７１を有し、断面が翼型形状でスパン方向両端側が開口した所定の厚みの鋼製部材である。このステータ保持部７Ｂは、ステータ７Ａと同様に、流れが当たる正面（図中手前面）の膨らみが小さく、背面の膨らみが大きいよう形成されている。このステータ保持部７Ｂの正面及び背面には２箇所の大きい第２貫通孔７５と、その他の小さい第３貫通孔７６が形成されている（図７では、正面のみ図示）。第２貫通孔７５の径は、前述の第１貫通孔７４の径と同一である。第２貫通孔７５は第１貫通孔７４と連通するものである。

第２貫通孔７５は、ステータ保持部７Ｂとステータ７Ａとを固定させるためのボルト穴である。すなわち、例えばステンレス等の材質で両端にねじを切った丸鋼材（不図示）等の固定部材を、当該第２貫通孔７５並びにステータ７Ａの第１貫通孔７４に嵌通させ、その後両端側からワッシャー付きボルト（例えば、Ｍ１６）で締め付けることによって、ステータ保持部７Ｂとステータ７Ａとを固定する。

一方、第３貫通孔７６は、ステータ保持部７Ｂとステータ７Ａの取付位置の位置決め用のボルト穴である。すなわち、予め仮締め用のボルト（例えば、Ｍ１２）を差し込んだ状態で、ステータ７Ａを中空空間７１に挿入し、前述の丸鋼材を第２貫通孔７５並びに第１貫通孔７４に嵌通させた後、仮締め用のボルトを締めながら、ステータ７Ａの側面とステータ保持部７Ｂの側面とが連続した面になり且つ前縁及び後縁が連続するよう位置決めを行う。そして、丸鋼材の両端側からワッシャー付きボルトで締め付けることによって、ステータ保持部７Ｂとステータ７Ａとを固定する。なお、第３貫通孔７６は樹脂等の接着剤を注入するための接着剤注入孔としても利用可能であり、注入された接着剤によりステータ保持部７Ｂとステータ７Ａとの間隙部分を埋め、両者を固定することができる。なお、ステータ保持部７Ｂとステータ７Ａとが固定された後に、第３貫通孔７６に挿入されたボルトの頭部をステータ保持部７Ｂの正面又は背面に合わせて切除し、当該箇所には接着剤を塗布する。

固定翼７の先端部には、翼端部１２が一体的に形成されている。すなわち、翼端部１２は図８及び後述の図９に示すように、固定翼７の先端においてプロペラ４の翼が回転により向かってくる側（左舷側では下側）に突出するよう形成される。前述のように、固定翼７の翼断面形状は、流れが当たる正面（下側面）の膨らみが小さく、背面の膨らみが大きい。そのため、翼端部１２が形成されない場合、正面の圧力が背面の圧力より大きくなって正面から背面への流れが生じ、固定翼７の製流効果が妨げられる。一方、本実施形態に示すように翼端部１２が形成されることにより、流れが固定翼７の先端を横切って反対側の面（背面）側に流れ込むことを防止し、固定翼７による流れの偏向効果が高まり、推進性能を向上させることができる。

なお、翼端部１２は、固定翼７の先端翼断面の背面側では背面形状と一致し、正面側では、プロペラ４の翼が回転より向かってくる側（右舷側では上方、左舷側では下方）の幅方向に突出するようＦＲＰを素材とした一体成形により形成される。

以上に示すように、本実施形態によれば、固定翼７（１０）は、ＦＲＰによって形成されるステータ７Ａ（１０Ａ）と、鋼製部材であるステータ保持部７Ｂ（１０Ｂ）とによって構成される。

本実施形態によれば、ステータ７Ａ（１０Ａ）の材質として利用されるＦＲＰは、複雑形状の生成が容易である。そのため、流体力学的に省エネ効果が大きい複雑な形状を容易に実現することができる製作容易性を有する。また、ＦＲＰそれ自体はボッシング３に直接取り付けることができないので、鋼鉄製のステータ保持部７Ｂ（１０Ｂ）を介して取り付ける。このように固定翼７（１０）の材料を複合化することによって、軽量化並びに耐食性向上を図ることもできる。

図９は、本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の取付角及び翼端部を示す側面図（左舷側）である。図９では、左舷側（プロペラ４の翼上昇舷側）から固定翼７を見た図を示している。

固定翼７は、図９に示すように断面が翼型形状をしている。この固定翼７は、プロペラ軸５の軸芯と固定翼７の後縁中心線とを含む平面から、取付角（図中θ７＝上向き３０度）を有して取り付けられている。固定翼７の基端部から先端部にかけて、捻り角は０度である。翼端部１２の作用効果については、前述の通りである。なお、固定翼７は、船尾流れに即した形状、すなわち基端部から先端部にかけて半径方向に０度より大きい捻り角を有する形状であってもよい。

図１０は、本実施形態に係る幅方向やや下向き固定翼の取付角及び翼端部を示す側面図（右舷側）である。図１０では、右舷側（プロペラ４の翼下降舷側）から固定翼１０を見た図を示している。

固定翼１０は、図１０に示すように断面が翼型形状をしている。この固定翼１０は、プロペラ軸５の軸芯と固定翼１０の後縁中心線とを含む平面から、取付角（図中θ１０＝下向き３０度）を有して取り付けられている。固定翼１０の基端部から先端部にかけて、捻り角は０度である。翼端部１２の作用効果については、「正面」が固定翼１０の上側面を指す点を除き、前述の固定翼７の場合と同様である。また、固定翼１０は、固定翼７と同様に、船尾流れに即した形状、すなわち基端部から先端部にかけて半径方向に０度より大きい捻り角を有する形状であってもよい。

図１１は、本実施形態に係る斜め上方固定翼の詳細構成例を示す図である。図１２は、斜め上方固定翼の捻り角を説明するための図である。

図１１では、斜め上方固定翼である固定翼９（図４参照）について、ステータ９Ａ及びステータ保持部９Ｂの詳細構成を示している。図１２では、固定翼９の後縁中心線とプロペラ軸５の軸芯とを含む平面Ｐ１の垂直上方から、固定翼９を見た図を示している。なお、説明の便宜上、図１１では、固定翼９の形状（特に、挿入部９３及びステータ保持部９Ｂの下部形状）を簡略化して図示している。

図１１に示すステータ９Ａは、ステータ本体部９２と、ステータ保持部９Ｂの中空空間９１に挿入される挿入部９３とから構成され、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等のＦＲＰによって形成される。ステータ本体部９２と挿入部９３の上端部分９３ａとは、後述するステータ保持部９Ｂの側面と連続した面になり且つ前縁及び後縁が連続するよう、いずれも断面が翼型形状に形成されることが望ましい。ここでは、正面及び背面の膨らみは、船尾流れに即した形状となるよう形成される。加えて、前述の固定翼７、１０と異なり、ステータ本体部９２の形状は半径方向に捻り角を変えて形成されている。すなわち、固定翼９の基端部から先端部にかけての捻り角が図１２のθ９’（０度〜２５度、例えば１８度））となるよう、ステータ本体部９２は船尾流れに即して半径方向に捻り角を変えて形成される。また、挿入部９３の本体部分９３ｂは、中空空間９１に所定の間隙を有する状態で挿入可能な大きさに形成されている。更に、挿入部９３の本体部分９３ｂの略中央上方には、２箇所の第１貫通孔９４が正面から背面に向かって形成されている。

ステータ保持部９Ｂは、中空空間９１を有し、断面が翼型形状でスパン方向両端側が開口した所定の厚みを有する鋼製部材である。このステータ保持部９Ｂは、ステータ９Ａと同様に、正面及び背面の膨らみは、船尾流れに即した形状となるよう形成されている。このステータ保持部９Ｂの正面及び背面には２箇所の大きい第２貫通孔９５と、その他の小さい第３貫通孔９６が形成されている（図１１では、正面のみ図示）。第２貫通孔９５の径は、前述の第１貫通孔９４の径と同一である。第２貫通孔９５は第１貫通孔９４と連通するものである。これら第１〜第３貫通孔９４、９５、９６の作用効果は、それぞれ前述の第１〜第３貫通孔７４、７５、７６と同様であるため、ここでは説明を省略する。

なお、図１２に示すように、固定翼９は、プロペラ軸５の軸芯と固定翼９の後縁中心線とを含む平面Ｐ１から、取付角（図中θ９＝２２度）を有して取り付けられている。固定翼９の基端部から先端部にかけて、捻り角θ９’は例えば１８度である。

以上に示すように、本実施形態によれば、固定翼９は、ＦＲＰによって形成されるステータ９Ａと、鋼製部材であるステータ保持部９Ｂとによって構成される。

本実施形態によれば、ステータ９Ａの材質として利用されるＦＲＰは、複雑形状の生成が容易である。そのため、ステータ９Ａのように半径方向に捻りを伴う形状等の流体力学的に省エネ効果が大きい複雑な形状であっても、容易に実現することができる製作容易性を有する。また、ＦＲＰそれ自体はボッシング３に直接取り付けることができないので、鋼鉄製のステータ保持部９Ｂを介して取り付ける。このように固定翼９の材料を複合化することによって、軽量化並びに耐食性向上を図ることもできる。

なお、もう一方の斜め上方固定翼である固定翼８は、図４に示すように、基端部から先端部にかけての捻り角が固定翼９と逆側となるよう形成される点を除き、固定翼９と同様である。

図１３は、斜め上方固定翼の捻り角を説明するための図である。図１３では、固定翼８の後縁中心線とプロペラ軸５の軸芯とを含む平面Ｐ２の垂直上方から、固定翼８を見た図を示している。

図１３に示すように、固定翼８は、プロペラ軸５の軸芯と固定翼８の後縁中心線とを含む平面Ｐ２から、取付角（図中θ８＝７度）を有して取り付けられている。固定翼８の基端部から先端部にかけて、捻り角θ８’は例えば−１８度（時計回り方向を正とした場合）である。

以上説明してきたように、本実施形態に係る推進性能向上装置２０は、ＦＲＰによって形成されるステータ７Ａ〜１０Ａと、鋼製部材であるステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂとからなる固定翼７〜１０を有する。ステータ７Ａ〜１０Ａの材質として利用されるＦＲＰは、複雑形状の生成が容易である。そのため、流体力学的に省エネ効果が大きい複雑な形状を容易に実現することができる製作容易性を有する。また、ＦＲＰそれ自体はボッシング３に直接取り付けることができないので、鋼鉄製のステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂを介して取り付ける。このように固定翼７〜１０の材料を複合化することによって、軽量化並びに耐食性向上を図ることもできる。

また、本実施形態に係る推進性能向上装置２０によれば、新造船では建造課程の最後の段階である塗装直前に取り付けることが可能であり、既存船でも比較的簡単に装着可能である。製作コストが安く、推進性能の向上が図られ、異物衝突によるステータ損傷の危険が少なく、かつ設置できる船舶の対象が広いという効果を奏する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂの中空空間７１〜１０１に各ステータ７Ａ〜１０Ａが上方から挿入される場合を例に説明してきたが、この場合に限定されるものではない。例えば、ステータ保持部７Ｂ〜１０Ｂの一端側（後縁）を開口させ、開口した箇所においてステータ７Ａ〜１０Ａを側方からスライドさせて挿入する構成であっても良い。

また、例えば、上記実施形態では、中央フィン１１がボッシング３の上部においてスターンフレーム２に取り付けられるとともに、固定翼７〜１０がボッシング３の左右に各二つずつ放射状に設けられた形態について説明してきたが、この場合に限定されるものではない。例えば、中央フィン１１の代わりに、ボッシング３の左右のうちプロペラ４の翼下降舷側（本実施形態では、右舷側）にもう一つの長翼の固定翼（本実施形態では、固定翼９と同様の固定翼）を設ける形態、すなわちボッシング３の左右において左三つ右二つ又は左二つ右三つの固定翼を放射状に設ける形態であっても良い。これにより、新たに設けられた固定翼を中央フィン１１と同等に機能させることができる。以上の点を鑑みると、本実施形態に係る固定翼は、ボッシングに幅方向やや下向き及び斜め上方向に少なくとも左右各二つずつ放射状に設ける構成であるということができる。

１ 船体
２ スターンフレーム
３ ボッシング
４ プロペラ
５ プロペラ軸
６ 舵
７、８、９、１０ 固定翼
７Ａ、８Ａ、９Ａ、１０Ａ ステータ
７Ｂ、８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂ ステータ保持部
１１ 中央フィン
１２ 翼端部
７４、９４ 第１貫通孔
７５、９５ 第２貫通孔
７６、９６ 第３貫通孔

Claims (5)

1. 船体のプロペラ前方に設けられる推進性能向上装置であって、
   繊維強化プラスチックからなる翼断面形状のステータと、
   当該船体のボッシングに対して取り付けられ、前記ステータを保持する鋼鉄製で翼断面形状のステータ保持部と、
   からなる固定翼を有することを特徴とする推進性能向上装置。
2. 前記ステータは、
   翼断面形状のステータ本体部と、
   前記ステータ本体部の下方に形成され、前記ステータ保持部が有する中空空間に所定の間隙を有する状態で挿入可能な大きさに形成された挿入部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の推進性能向上装置。
3. 前記ステータ保持部は、中空空間を有し、断面が翼型形状でスパン方向両端側が開口した所定の厚みを有する鋼製部材であり、当該ステータ保持部の内面下端と外面下端とが前記ボッシングに対して溶接により固着されることを特徴とする請求項１に記載の推進性能向上装置。
4. 前記ステータの挿入部には、当該ステータと当該ステータ保持部とを固定させる固定部材を嵌通させるための第１貫通孔が形成され、
   前記ステータ保持部の外側面には、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔と、当該ステータ保持部と前記ステータとの取付位置の位置決め用の第３貫通孔とが形成されたことを特徴とする請求項３に記載の推進性能向上装置。
5. 前記固定翼は、前記ボッシングに幅方向やや下向き及び斜め上方向に少なくとも左右各二つずつ放射状に設けられており、
   斜め上方向の前記固定翼は、当該固定翼の基端部から先端部にかけて０〜２５度の捻り角が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の推進性能向上装置。

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