JPH0214238B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変ピツチ型ラダープロペラを備えた
推進装置の運転方法に係り、詳しくは、船舶の主
推進プロペラ後方のラダーに舵取りプロペラを有
するラダープロペラを設け、船舶の低速航行およ
び高速航行時、自在にプロペラピツチを変えてラ
ダー効果の向上および主推進プロペラの推進効率
の向上を図ることができるようにした推進装置の
運転方法に関するものである。

〔従来の技術〕

船舶が低速航行時に旋回するとき舵板によるラ
ダー効果が低下するため、従来はラダーの面積を
大きくとつている。その結果、高速航行時ラダー
面積に応じた大きな転舵トルクが必要となる問題
がある。これを解決するために、トンネル式サイ
ドスラスタを船体に装備しているものもあるが、
著しいコストアツプとなる欠点がある。

ところで、低速航行時に主推進プロペラを作動
させると、その特性上、燃料消費率が著しく低下
するので、主推進プロペラを停止させ、第１図に
示すようにラダー１に装着された固定ピツチ型プ
ロペラ２を図示しない補助機関により駆動するラ
ダープロペラ３がある。

この固定ピツチ型プロペラ２は、低速航行また
は低速旋回時に、主推進プロペラ４の代わりに推
進力を発生して所望の船速を維持したり、ラダー
１を転向することによりその推力方向を変えるの
で、低速時にも所望の旋回力を発生させることが
できる利点がある。一方、高速航行時にはこの固
定ピツチ型プロペラ２は何ら機能する必要がない
ので、停止または遊転されている。その結果、そ
れが抵抗となり推進効率を悪化させる。ちなみ
に、その固定ピツチ型プロペラ２ならびにその動
力伝達箱２ａは、主推進プロペラ４の後流を阻害
すると考えられるので、それぞれのプロペラ軸４
ｂ，２ｂの間隔Ｈができるだけ大きくとられてい
るが、上述したように、高速航行時の推進効率の
低下を余儀なくする欠点がある。

また、主推進プロペラ４は一般に第２図ａに示
すように、そのプロペラボス４ａの後方に強力な
乱流５が発生する欠点があり、これによつて主推
進プロペラ４の推進効率が低下するので、これを
解消するため、第２図ｂに示すラダーバルブ１ａ
が主推進プロペラ４と同一軸線上のラダー１に装
着されたものがある。したがつて、主推進プロペ
ラの後流が全体として層流状態６となり推進効率
が向上するということが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、実公昭15−1822号公報には、ラダー
プロペラ主推進プロペラと同一線上に並べた旋回
用推進装置が記載されている。これにおいては、
ラダープロペラに採用されているプロペラが固定
ピツチプロペラであり、低速旋回時に所望の旋回
力を発生させることができる。しかし、高速およ
び低速航行時における推進効率ならびに旋回性能
を向上させることができず、可変ピツチ型ラダー
プロペラの採用を考える必要がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、ラダー面積を小さくすると共に高価で
装着が容易でないトンネル式サイドスラスタを設
けることなく、高速航行時、主推進プロペラの推
進効率を高く維持することができると共に、低速
航行または低速旋回時に所望の旋回力を発生させ
ることができるように、ラダープロペラに可変ピ
ツチ型プロペラを採用して、高速および低速航行
時における推進効率ならびに旋回性能を向上させ
ることができる可変ピツチ型ラダープロペラを備
えた推進装置の運転方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の可変ピツチ型ラダープロペラを備えた
推進装置の運転方法は、船舶の主推進プロペラの
後方のラダーに、舵取り用可変ピツチ型プロペラ
を装着したラダープロペラを備え、その可変ピツ
チ型プロペラのプロペラ軸、動力伝達箱およびプ
ロペラボスを、主推進プロペラのプロペラ軸と同
一線上に位置させたプロペラ推進装置に適用され
る。

その特徴とするところは、第３図を参照して、
主推進プロペラ２１により高速航行時、可変ピツ
チ型プロペラ１２の回転を停止かつそのプロペラ
ピツチを固定状態に維持させ、一方、低速航行お
よび接岸時、可変ピツチ型プロペラ１２を回転さ
せると共にそのプロペラピツチを変更して前後進
推力を発生させると共に、ラダー角を変更するこ
とにより、推力方向をも変更させるようにしたこ
とである。

〔作 用〕

船舶を高速航行させる場合は、可変ピツチ型プ
ロペラ１２の遊転を阻止しておく。このとき、プ
ロペラ翼１２ａをフエザリング状態、もしくは、
ガイドベーン状態に設定しておくと、プロペラ翼
１２ａによる抵抗の発生量を低く抑えることがで
きる。

低速航行や接岸時に主推進プロペラ２１を使用
すると効率が低下する場合などには、それが停止
される。可変ピツチ型プロペラ１２のピツチを固
定して回転させ、これによつて推進すればよい。
その際、推進プロペラ２１を低出力で駆動し、可
変ピツチ型プロペラ１２を主推進プロペラ２１に
対して反転させ、二重反転プロペラのようにして
作動させることもできる。

低速で後進させたり接岸する場合は、主推進プ
ロペラ２１の逆転またはそれと共にプロペラピツ
チを固定すればよい。ところで、低速旋回すると
き、高速旋回と同様にラダー１６を回動させ、所
定のラダー角となるとラダー１６による旋回力が
発生する外に、可変ピツチ型プロペラ１２の推力
方向の転向により旋回力を発生させることがで
き、低速航行している船舶を速やかに旋回させる
ことができる。

〔発明の効果〕 ラダープロペラとして可変ピツチ型プロペラを
採用し、そのプロペラピツチを変更して所望位置
で固定すると、そのプロペラ翼はラダーやガイド
ベーンとして機能させることができる。一方、低
速航行においては、ラダープロペラが任意の所望
推力を発生することができ、しかも、旋回時に直
接的な旋回力を発揮して円滑な操船を行うことが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第３図は本発明の運転方法が適用される可変ピ
ツチ型ラダープロペラを備えたプロペラ推進装置
１０の断面図であり、プラツトホーム１１の上面
１１ａにラダープロペラである可変ピツチ型プロ
ペラ１２を駆動する原動機１３が搭載されてい
る。そして、プラツトホーム１１に対して垂直に
設置された入力軸１４は、回転動力を可変ピツチ
型プロペラ１２に伝達すると共に、適宜クラツチ
１５で固定されて可変ピツチ型プロペラ１２の回
転を阻止することができるようになつている。

ラダー１６は船体１７に固着されたプラツトホ
ーム１１に対して旋回自在に軸受１８により支承
され、図示しない駆動源によりウオーム１９、ホ
イール２０を介して回動される。そして、そのラ
ダー１６には主推進プロペラ２１の後方で発生す
る乱流を防止するため、主推進プロペラ２１のプ
ロペラ軸２１ａと同一線上にいわゆるラダーバル
ブの機能を発揮するための外形形状を有する動力
伝達箱２２が装着され、この動力伝達箱２２には
入力軸１４の下部のベベルギヤー２３とこれに噛
み合つて回転するベベルギヤー２４およびそのベ
ベルギヤー２４が固着されているプロペラ軸２５
とが内蔵されている。なお、可変ピツチ型プロペ
ラ１２は、入力軸１４、プロペラ軸２５を介して
回転される。

ちなみに、可変ピツチ型プロペラ１２のプロペ
ラ翼１２ａのピツチ変更駆動機構が、プロペラボ
ス２６または前記動力伝達箱２２内に装着されて
いる。しかし、図示の例ではクロスヘツド２７が
プロペラボス２６に内蔵され、クロスヘツド２７
を矢印２８方向へ往復動させる油圧サーボモータ
ピストンなどは、図示しないが、前記動力伝達箱
２２またはプロペラボス２６に内蔵されている。

このようなプロペラ推進装置によれば、次のよ
うに船舶の航行状態に応じてラダープロペラであ
る可変ピツチ型プロペラ１２を作動させることが
できる。

まず、船舶を高速航行させる場合は、原動機１
３を駆動することなく、そして可変ピツチ型プロ
ペラ１２の遊転を防止するため、クラツチ１５に
より入力軸１４を固定状態とする。このとき、サ
ーボモータピストンによつてクロスヘツド２７を
適当量矢印２８方向へ変位させ、第４図ａに示す
ようにプロペラ翼１２ａをフエザリング状態にす
ると共に、第４図ｂに示すように、例えば四つの
プロペラ翼を有する場合には、二つのプロペラ翼
１２Ａ，１２Ｂをラダー１６に一致する位置で固
定する。なお、翼数が奇数であれば少なくとも一
つのプロペラ翼を同様の位置に固定すればよい。

この場合、第４図ａはプロペラ翼１２ａの代表
半径位置における翼断面を示しているので、プロ
ペラ翼に捻りがある場合には、翼根および翼端に
おいて若干の迎角をとることになるが、プロペラ
翼による抵抗の発生量を低く抑えることができ
る。このような状態で直進高速航行すると、可変
ピツチ型プロペラ１２による抵抗の発生は最小限
に抑制され、かつ、主推進プロペラ２１の後流は
動力伝達箱２２により整流されて、プロペラボス
２１ｂの後部で乱流が生じることは回避され、効
率よく船舶を推進させることができる。

高速航行中に船体を旋回させるため、ラダー１
６をウオーム１９およびホイール２０を介して回
動させると、可変ピツチ型プロペラ１２も同時に
舵角方向に回動される。したがつて、前述したプ
ロペラ翼１２Ａ，１２Ｂがラダー１６と同様の機
能を発揮する。

ところで、可変ピツチ型プロペラ１２の固定状
態を前述したフエザリングでなく、主推進プロペ
ラ２１のガイドベーン状態に設定してもよい。こ
の場合には、通常旋回流となつている主推進プロ
ペラ２１の後流が、可変ピツチ型プロペラ１２の
各プロペラ翼１２ａにより整流され、一様な後流
２９が得られるので、推進効率を向上させること
ができる。

次に、低速航行や接岸時に主推進プロペラ２１
を使用すると効率が低下する場合などには、それ
を停止する一方、クラツチ１５を解除して可変ピ
ツチ型プロペラ１２のピツチを、第４図ｃに示す
ように固定して回転させ、これによつて推進す
る。なお、主推進プロペラ２１を低出力で駆動
し、可変ピツチ型プロペラ１２を主推進プロペラ
２１に対して反転させ、二重反転プロペラのよう
にして推進させてもよい。

低速で後進させたり接岸する場合は、主推進プ
ロペラ２１の逆転またはそれと共に、第４図ｄに
示す状態にピツチを固定すればよい。ところで、
低速旋回するときは高速旋回と同様にラダー１６
を回動させ、所定のラダー角となるとラダー１６
による旋回力が発生する外に、可変ピツチ型プロ
ペラ１２の推力方向の転向により旋回力が発生
し、低速航行している船舶を速やかに旋回させる
ことができる。

以上の説明より判るように、ラダープロペラに
可変ピツチ型プロペラを採用し、かつ主推進プロ
ペラと同軸に可変ピツチ型プロペラとその動力伝
達箱を設けており、動力伝達箱はラダーバルブの
機能を発揮して主推進プロペラの推進効率を高く
維持させることができる。そして、可変ピツチ型
プロペラのピツチを変更して所望位置で固定する
と、そのプロペラ翼はラダーやガイドベーンとし
て機能する。低速航行においては、ラダープロペ
ラが任意の所望推力を発生することができるう
え、旋回時に直接的な旋回力を発揮して、円滑な
操船が可能となる。そして、動力伝達箱によるラ
ダーバルブ効果により、５〜７％の省エネルギー
が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固定ピツチ型プロペラがラダー
に装着されたラダープロペラの概略図、第２図ａ
は主推進プロペラの後流を示す状態図、第２図ｂ
はラダーバルブがラダーに装着された概略図、第
３図は本発明が適用される可変ピツチ型プロペラ
をラダーに装着した可変ピツチ型ラダープロペラ
を含む推進装置の断面図、第４図ａは第３図の可
変ピツチ型プロペラがフエザリング状態にある場
合の−線矢視図、第４図ｂは同一状態におけ
る第３図の−線矢視図、第４図ｃは第３図の
可変ピツチ型プロペラが低速前進推力を発生して
いるプロペラピツチ角をとつた場合の−線矢
視図、第４図ｄは第３図の可変ピツチ型プロペラ
が低速後進推力を発生しているプロペラピツチ角
をとつた場合の−線矢視図である。 １２…可変ピツチ型プロペラ、１６…ラダー、
２１…主推進プロペラ、２１ａ…主推進プロペラ
のプロペラ軸、２２…動力伝達箱、２５…可変ピ
ツチプロペラのプロペラ軸、２６…プロペラボ
ス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船舶の主推進プロペラの後方のラダーに、舵
   取り用可変ピツチ型プロペラを装着したラダープ
   ロペラを備え、その可変ピツチ型プロペラのプロ
   ペラ軸、動力伝達箱およびプロペラボスを、主推
   進プロペラのプロペラ軸と同一線上に位置させた
   プロペラ推進装置において、 主推進プロペラにより高速航行時、可変ピツチ
   型プロペラの回転を停止かつそのプロペラピツチ
   を固定状態に維持させ、一方、低速航行および接
   岸時、可変ピツチ型プロペラを回転させると共に
   そのプロペラピツチを変更して前後進推力を発生
   させると共に、ラダー角を変更することにより、
   推力方向をも変更させることを特徴とする可変ピ
   ツチ型ラダープロペラを備えた推進装置の運転方
   法。 ２ 前記高速航行時の可変ピツチ型プロペラのプ
   ロペラピツチの固定は、フエザリング状態に設定
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の可変ピツチ型ラダープロペラを備えた推進装
   置の運転方法。 ３ 前記高速航行時の可変ピツチ型プロペラのプ
   ロペラピツチの固定は、主推進プロペラのガイド
   ベーン状態に設定することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の可変ピツチ型ラダープロペ
   ラを備えた推進装置の運転方法。