JPH02293296A - フィン付舵 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はフィン付舵に関するものである。

［従来の技術］ 従来のフィン付舵を、第９図〜第１３図を用いて説明す
る。

船体ｌ後部のプロペラ２後方にフィン付舵３を設ける。

該フィン付舵３は、船体１に対して固定されたラダーホ
ーン４と、該ラダーホーン４に対し」二下方向に延びる
軸５の回りに水平旋回可能に支持さ１１た舵板６とから
成る舵部７及び、前記ラダーホーン４の両側に夫々一枚
ずつ取付けられた長さ方向に夫々一定の迎角α．α′を
有するフィン８．８゜により構成されている。

プロペラ２を回転することにより船体ｌは推進力を得て
前進することができる。

この際、第９図に示すようにブロベラ２の回転力の反作
用として水も回転し推進力に寄与しないプロペラ後流９
が発生する。

上記構成のフィン付舵３では、第１３図に示すようにフ
ィン８がプロペラ後流９　（流入角γ）を受けると揚力
Ｌと抗力Ｄを発生し、該揚力Ｌと抗力Ｄの水平成分Ｌ’
　，Ｄ’の和が推進力Ｔとしてプロペラ後流９のエネル
ギーから回収・利用されるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来のフィン付舵では以下のような問
題があった。

フィン８が得られる推進力Ｔはフィン８の面積に比例す
るが、フィン８はプロペラ後流９の範囲内にある部分の
み推進力Ｔを発生することができるため、フィン８の長
さ寸法には略プロペラ２の半径寸法程度という制限があ
り、従って所要の推進力Ｔを得られるようにするには、
フィン８の幅寸法を大きくして必要な面積を確保しなけ
ればならなかった。

そのため、フィン８は通常幅寸法の略１．４〜１．Ｇ倍
の長さ寸法を有する太くて短かい形状となっていたので
、フィン８は推進力Ｔを発生する効率が劣る形状となっ
ていた。

又、フィン８は主に強度上の問題から厚肉（幅寸法の略
０．２５〜０．３倍の厚さ寸法）としていたため、フィ
ン８に掛かる抵抗が大きくなり、その分得られる推進力
Ｔを損失していた。

本発明は上述の実情に鑑み、フィンの形状を細長く且つ
薄肉とすることにより高い推進力の発生効率を得ること
ができ、且つフィンを複数枚設けることにより所要の推
進力を得るのに必要な面積を確保することができるよう
にしたフィン付舵を｛ノｌ供することをｌ］的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、プロペラの後方に配置した舵部の両側に、幅
寸法の略２〜５倍の長さ寸法を有する細長いフィンを、
該フィンの長さ方向の各部か流入するプロペラ後流に対
し推進力を発生可能な迎角を夫々脊するようひねりを持
たせて？（数枚設けたことを特徴とするフィン付舵にが
がるものである。

［作　　　用］ フィンを幅寸法の２〜５倍の長さ寸法を有する細長い形
状としたことにより、高い推進力の発生効率が得られる
。

又、フィンを複数枚としたことにより、所要の推進力を
得るのに必要な面積が確保される。

又、フィンにひねりを持たせることにより、フィンの各
部でプロペラ後流に対して効率良く推進力を発生できる
ようになり、且つフィンに強度を持たせることができて
フィンを薄肉とすることか可能となる。

「実　施　例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第６図は本発明の一実施例である。

尚、説明の重複を避けるため第９図〜第１３図を流川す
る。

後端部における幅寸法ａの略２〜５倍の長さ寸法ｂを有
し、先端に行くに従い幅寸法ａ及び厚さ寸法Ｃが小さく
なる、厚さ方向の断面がエア口フォイル型の細長いフィ
ン１０を設ける。

ラダーホーン４のプロペラ２軸芯位置Ｏよりプロペラ２
半径の略０．１〜０．４倍上方の位置Ａを中心として放
射状となるよう複数のフィン１ｏをラダーホーン４の両
側に取付け、該フィン１ｏに夫々長さ方向の各部がプロ
ペラ後流９に対し推進力Ｔを発生可能な迎角β１・・・
β５・・・βｉを有するようひねり】２を与える。

尚、月はプロペラ後流９の流入角γを量的に表わした分
布曲線であり、プロペラ２軸芯位置０より丁側かプロペ
ラ後流９が上方から下方へ向けて流入する場合、軸芯位
置Ｏより上側がプロペラ後流９が下方から上方へ向けて
流入する場合の流入角γの大きさを示している。

次に、作動について説明する。

第４図はフィンｌＯの幅寸法ａに対する長さ寸法ｂの割
合（以下アスペクト比ｂ／ａという）とフィンｌＯか発
生する推進力Ｔとの関係を表わす線図である。

第４図によれば、アスペクト比ｂ／ａが大きくなりフィ
ンｌＯが細長くなるに従い得られる推進力Ｔか増加する
ことがわかる。

そこで、フィンｌＯの強度及び、プロペラ後流９の範囲
内にフィンｌＯがあるべきことを考慮して、アスペクト
比ｂ／ａを従来の１．４〜１．６から略２〜５とするこ
とにより、フィンＩＯはより高い推進効率を得ることか
できる。

反面、アスペクト比ｂ／ａを大きくすると、フィン１０
の長さ寸法ｂの制限があることから１枚当りのフィンｌ
Ｏの面積が減少するので、フィン１０をＦＳｉ数枚設け
ることにより所要の推進力Ｔを得るのに必要な面積を確
保することができるようにする。

この際、プロペラ後流９は船体伴流の影響等を受けるた
め、この影響を考慮して、フィンＩＯの取付け位置をラ
ダーホーン４のプロペラ２軸芯位置Ｏよりプロペラ２半
径の略０．１〜０．４倍上方の位置Ａとすることにより
、プロペラ後流９のエネルギーを有効に回収することか
できる。

しかも、フィンＩＯを位置Ａを中心に放射状に拡がるよ
うに取付けたことにより、フィンＩＯの相互干渉を防止
して、プロペラ後流９のエネルギーを有効に回収するこ
とができる。

更に、プロペラ後流９は船体伴流や船体抵抗の影響等に
より非常に複雑な流れとなっているため、各船体ｌ毎に
例えば第２図に示すような固有のプロペラ後流９の流入
角の分布曲線１ｌを有しており、該分布曲線１１に基づ
いて、フィンＩＯの長さ方向の各部が、流入するプロペ
ラ後流９に対し推進力Ｔを発生可能な迎角β１，β２．
β３、β４，β５　・・β１を有するよう、フイン１１
にひねりｌ２を与えるようにする。

具体的には、プロペラ後流９の流入角（γ−βｉ；第１
３図のγ一αに相当する）は、流入角と推進力との関係
を表わす第５図に基づいて決定する。

第５図によれば、流入角（γ一βｉ）を大きくして行く
と、推進力Ｔははじめは上昇するが、流入角（γ−βｉ
）が或る値（たいたいｌＯ°前後）に達した時に推進力
Ｔはピークを迎え、流入角（γ一βｉ）をそれ以上にす
ると失速して推進力Ｔを発生しなくなることがわかる。

そこで、プロペラ後流９の流入角（γ−βｉ）は水平線
に対しておよそ±４０″の範囲内となることかわかって
いるので、これを考慮して迎角β；はおよそ±３０＠の
範囲内とする。

これにより、フィンＩＯの各部はプロペラ後流９に対し
て効率良く推進力Ｔを発生することができる。

しかもフィンＩＯにひねりｌ２を与えることにより、フ
ィン１０の強度が向」ニするので、フイン１０を細長い
形状としても所要の強度が確保され、且つフィンｌＯを
より薄肉とすることが可能となる。

第６図のフィン１０の幅寸法ａに対する厚さ寸法Ｃの割
合（以下Ｃ／ａという）とフィン１０に掛かる抵抗との
関係を表わす線図から、フィン１０のＣ／ａを従来の０
．２５〜０．３より小さくしてフィンｌＯを薄肉とする
と、フィン１０に掛かる抵抗が小さくなることがわかる
ので、フィン１０はより大きな推進力Ｔを得ることがで
きる。

第７図・第８図は本発明の他の実施例であり、ラダーホ
ーン４にプロペラの方向に向けて延びる軸ｌ３を突設し
、該軸ｌ３にフィンＩＯを放射状に取付けたボス１４を
外嵌固定した以外は前記実施例と同様の構成を備えてお
り、同様の作用効果を得ることができ、更にフィン１０
の交換を容易に行なうことかできる。

尚、本発明のフィン付舵は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、フィンの枚数は２枚ずつに限らず、
例えば３枚ずつでもそれ以上でも良いこと、フィンはラ
ダーホーンの代りに舵仮に取付けても良いこと、その他
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以−１一説明したように、本発明のフィン付舵によれは
、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

■　フィンを細長い形状としたので、高い推進力の発生
効率が得られる。

■　フィンを複数枚としたことにより、所要の推進力を
得るのに必要な面積を確保することができる。

■　フィンにひねりを持たせたことにより、フィンの各
部が夫々プロペラ後流に対して効率良く推進力を発生す
ることが可能となり、且つフィンに強度を持たせること
ができてフィンを薄肉とすることができる。

■　上記を総合することにより、プロペラ後流からより
大きな推進力を回収することができるようになるので、
燃料を節約することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図はプロペラ
後流の流入角の分布曲線を書き込んだ第１図の背面図、
第３図はフィン各部の厚さ方向の断面を示す図、第４図
はフィンの幅寸法に対する長さ寸法の割合と得られる推
進力との関係を示す線図、第５図はプロペラ後流のフィ
ンに対する流入角と得られる推進力との関係を示す線図
、第６図はフィンの幅寸法に対する厚さ寸法の割合と掛
かる抵抗との関係を示す線図、第７図は本発明の他の実
施例の斜視図、第８図は第７図を一部破断した船体の一
部を含む側面図、第９図は従来例の側面図、第１０図は
第９図の斜視図、第１１図は第１０図の背面図、第１２
図は第１０図の平面図、第１３図はフィンが推進力を発
生する原理図である。 図【１月は船体、２はプロペラ、３はフィン付舵、７は
舵部、９はプロペラ後流、ｌＯはフィン、ＩＩはプロペ
ラ後流の流入角の分布曲線、ｌ２はひねり、β；　はフ
ィンの迎角、γはブロベラ後流の流入角、Ｔは推進力、
ａは幅司法、ｂは長さ寸法を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）プロペラの後方に配置した舵部の両側に、幅寸法の
   略２〜５倍の長さ寸法を有する細長いフィンを、該フィ
   ンの長さ方向の各部が流入するプロペラ後流に対し推進
   力を発生可能な迎角を夫々有するようひねりを持たせて
   複数枚設けたことを特徴とするフィン付舵。