JPH05124582A - 二重反転プロペラ装置 - Google Patents
二重反転プロペラ装置Info
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- JPH05124582A JPH05124582A JP26414391A JP26414391A JPH05124582A JP H05124582 A JPH05124582 A JP H05124582A JP 26414391 A JP26414391 A JP 26414391A JP 26414391 A JP26414391 A JP 26414391A JP H05124582 A JPH05124582 A JP H05124582A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Gear Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 二重反転プロペラ装置の小型化、軽量化を図
る。 【構成】 同軸上に配置された前側プロペラ２と、後側
プロペラ３のプロペラ翼２ａ、３ａの面積、ピッチ角、
回転数を調整して、各プロペラ２、３の負担トルクの比
率を１：１とする。
る。 【構成】 同軸上に配置された前側プロペラ２と、後側
プロペラ３のプロペラ翼２ａ、３ａの面積、ピッチ角、
回転数を調整して、各プロペラ２、３の負担トルクの比
率を１：１とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、同軸上に配置された
２つのプロペラを互いに逆方向へ回転させる二重反転プ
ロペラ装置に関する。
２つのプロペラを互いに逆方向へ回転させる二重反転プ
ロペラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、船舶の推進用のプロペラ装置とし
て、例えば図１に示すように、船体１の後尾に左ピッチ
角のプロペラ翼２ａを有して左方向に回転する前側プロ
ペラ２と、右ピッチ角のプロペラ翼３ａを有して右方向
に回転する後側プロペラ３とが前後に同軸上に配置され
てなり、両プロペラ２，３の回転によって船体１の前方
向へのスラスト（推力）を発生させるとともに、前側プ
ロペラ２の後流の回転流成分を後側プロペラ３によって
打ち消すことにより、プロペラ装置後方の回転流れをな
くして効率の向上を図った二重反転プロペラ装置が知ら
れている。
て、例えば図１に示すように、船体１の後尾に左ピッチ
角のプロペラ翼２ａを有して左方向に回転する前側プロ
ペラ２と、右ピッチ角のプロペラ翼３ａを有して右方向
に回転する後側プロペラ３とが前後に同軸上に配置され
てなり、両プロペラ２，３の回転によって船体１の前方
向へのスラスト（推力）を発生させるとともに、前側プ
ロペラ２の後流の回転流成分を後側プロペラ３によって
打ち消すことにより、プロペラ装置後方の回転流れをな
くして効率の向上を図った二重反転プロペラ装置が知ら
れている。
【０００３】ここで、この種の二重反転プロペラ装置で
は、図２に示すように船舶の主機関４の機関出力軸４ａ
と後側プロペラ３とを内側プロペラ軸５によって直結す
る一方で、前側プロペラ２を機関出力軸４ａと反転機構
６を介して連結することにより、前後プロペラ２、３を
互いに逆方向へ回転させるようになっている。なお、反
転機構６は、船舶の構造に応じて任意に設計されるもの
であるが、図示の例では前側プロペラ２の中心部に嵌合
される中空円筒状の外側プロペラ軸７を、反転歯車８ａ
〜８ｄ、弾性継ぎ手９を介して機関出力軸４ａと連結し
た構成とされている。
は、図２に示すように船舶の主機関４の機関出力軸４ａ
と後側プロペラ３とを内側プロペラ軸５によって直結す
る一方で、前側プロペラ２を機関出力軸４ａと反転機構
６を介して連結することにより、前後プロペラ２、３を
互いに逆方向へ回転させるようになっている。なお、反
転機構６は、船舶の構造に応じて任意に設計されるもの
であるが、図示の例では前側プロペラ２の中心部に嵌合
される中空円筒状の外側プロペラ軸７を、反転歯車８ａ
〜８ｄ、弾性継ぎ手９を介して機関出力軸４ａと連結し
た構成とされている。
【０００４】そして、上述した従来の二重反転プロペラ
装置では、主機関４の出力が前後プロペラ２、３に均等
に割り振られるように、すなわち各プロペラ２、３の馬
力負担比が１：１となるようにプロペラ翼２ａ、３ａの
面積やピッチ角及び各プロペラ２、３の回転数が定めら
れている。また、前側プロペラ２の直径は後側プロペラ
３よりも幾らか大きく設計され、各プロペラ２、３の回
転数は、後側プロペラ３の回転数の方が前側プロペラ２
の回転数よりも高く設定されている。なお、前側プロペ
ラ２の直径を大きくする理由は、前側プロペラ２の外周
側で発生した気泡が後側プロペラ３に接することによる
効率低下を防止するためである。
装置では、主機関４の出力が前後プロペラ２、３に均等
に割り振られるように、すなわち各プロペラ２、３の馬
力負担比が１：１となるようにプロペラ翼２ａ、３ａの
面積やピッチ角及び各プロペラ２、３の回転数が定めら
れている。また、前側プロペラ２の直径は後側プロペラ
３よりも幾らか大きく設計され、各プロペラ２、３の回
転数は、後側プロペラ３の回転数の方が前側プロペラ２
の回転数よりも高く設定されている。なお、前側プロペ
ラ２の直径を大きくする理由は、前側プロペラ２の外周
側で発生した気泡が後側プロペラ３に接することによる
効率低下を防止するためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
前後プロペラの馬力負担比が１：１に設定され、かつ、
後側プロペラの回転数の方が前側プロペラの回転数より
も高く設定されてなる従来の二重反転プロペラ装置で
は、前側プロペラの負担トルクが後側プロペラの負担ト
ルクよりも大きくなる。すなわち、主機関の出力をＰ
（ＰＳ）、前後プロペラの負担馬力をＰ1、Ｐ2（Ｐ
Ｓ）、負担トルクをＴ1、Ｔ2（kgf・m）、回転数をＮ1、
Ｎ2（r.p.m.）とすれば、これらの間には、 Ｐ＝Ｐ1＋Ｐ2 ……(a) Ｔ1＝（２２５０・Ｐ1）／（π・Ｎ1） ……(b) Ｔ2＝（２２５０・Ｐ2）／（π・Ｎ2） ……(c) なる関係が成立する。そして、前側プロペラの回転数Ｎ
1と後側プロペラの回転数Ｎ2とは先にも述べた通りＮ1
＜Ｎ2なる関係にあり、馬力負担比１：１よりＰ1＝Ｐ2
であるから、前側プロペラの負担トルクＴ1が後側プロ
ペラの負担トルクＴ2よりも大きくなるのである。
前後プロペラの馬力負担比が１：１に設定され、かつ、
後側プロペラの回転数の方が前側プロペラの回転数より
も高く設定されてなる従来の二重反転プロペラ装置で
は、前側プロペラの負担トルクが後側プロペラの負担ト
ルクよりも大きくなる。すなわち、主機関の出力をＰ
（ＰＳ）、前後プロペラの負担馬力をＰ1、Ｐ2（Ｐ
Ｓ）、負担トルクをＴ1、Ｔ2（kgf・m）、回転数をＮ1、
Ｎ2（r.p.m.）とすれば、これらの間には、 Ｐ＝Ｐ1＋Ｐ2 ……(a) Ｔ1＝（２２５０・Ｐ1）／（π・Ｎ1） ……(b) Ｔ2＝（２２５０・Ｐ2）／（π・Ｎ2） ……(c) なる関係が成立する。そして、前側プロペラの回転数Ｎ
1と後側プロペラの回転数Ｎ2とは先にも述べた通りＮ1
＜Ｎ2なる関係にあり、馬力負担比１：１よりＰ1＝Ｐ2
であるから、前側プロペラの負担トルクＴ1が後側プロ
ペラの負担トルクＴ2よりも大きくなるのである。
【０００６】そして、このように前側プロペラの負担ト
ルクが大きいままで装置を設計すれば、前側プロペラと
連結された反転機構の構成要素、例えば図２に示す装置
では反転機構６の反転歯車８ａ〜８ｄや弾性継ぎ手９な
どの強度を上げる必要が生じ、この結果、二重反転プロ
ペラ装置の大型化、重量増加が避けられないという問題
が生じる。
ルクが大きいままで装置を設計すれば、前側プロペラと
連結された反転機構の構成要素、例えば図２に示す装置
では反転機構６の反転歯車８ａ〜８ｄや弾性継ぎ手９な
どの強度を上げる必要が生じ、この結果、二重反転プロ
ペラ装置の大型化、重量増加が避けられないという問題
が生じる。
【０００７】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、従来の馬力負担比１：１の二重反転プロペラ
装置と比較して小型化、軽量化を実現できる二重反転プ
ロペラ装置を提供することを目的とする。
たもので、従来の馬力負担比１：１の二重反転プロペラ
装置と比較して小型化、軽量化を実現できる二重反転プ
ロペラ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、前後プロペラのトルク負担比を１：１に
設定したものである。
にこの発明は、前後プロペラのトルク負担比を１：１に
設定したものである。
【０００９】
【作用】本発明では、前後プロペラのトルク負担比
Ｔ1：Ｔ2＝１：１としているため、上式(a)〜(c)におい
て主機関出力Ｐ、前後プロペラ回転数Ｎ1、Ｎ2を従来と
同一に設定したとすれば、負担トルクＴ1＝Ｔ2を実現す
るためには、Ｎ1＜Ｎ2の関係から、前側プロペラの負担
馬力Ｐ1が後側プロペラの負担馬力Ｐ2よりも小さくなる
必要がある。この結果、前側プロペラの負担馬力Ｐ1は
主機関出力Ｐの１／２よりも小さくなり、これらの間に
はＰ1＜Ｐ／２＜Ｐ2なる関係が成立する。ここにおい
て、従来の馬力負担比１：１の下ではＰ1＝Ｐ2＝Ｐ／２
であったため、主機関出力Ｐが一定であれば前側プロペ
ラの負担馬力Ｐ1は、本発明の方が従来よりも小さくな
る。そして、負担馬力Ｐ1が減少し、回転数Ｎ1が同じで
あれば上式(b)から明らかなように負担トルクＴ1も減少
する。従って、本発明では、前側プロペラと機関出力軸
との間に介在される反転機構の構成要素に要求される強
度が小さくて足りることとなり、この結果、装置の小型
化、軽量化が達成される。
Ｔ1：Ｔ2＝１：１としているため、上式(a)〜(c)におい
て主機関出力Ｐ、前後プロペラ回転数Ｎ1、Ｎ2を従来と
同一に設定したとすれば、負担トルクＴ1＝Ｔ2を実現す
るためには、Ｎ1＜Ｎ2の関係から、前側プロペラの負担
馬力Ｐ1が後側プロペラの負担馬力Ｐ2よりも小さくなる
必要がある。この結果、前側プロペラの負担馬力Ｐ1は
主機関出力Ｐの１／２よりも小さくなり、これらの間に
はＰ1＜Ｐ／２＜Ｐ2なる関係が成立する。ここにおい
て、従来の馬力負担比１：１の下ではＰ1＝Ｐ2＝Ｐ／２
であったため、主機関出力Ｐが一定であれば前側プロペ
ラの負担馬力Ｐ1は、本発明の方が従来よりも小さくな
る。そして、負担馬力Ｐ1が減少し、回転数Ｎ1が同じで
あれば上式(b)から明らかなように負担トルクＴ1も減少
する。従って、本発明では、前側プロペラと機関出力軸
との間に介在される反転機構の構成要素に要求される強
度が小さくて足りることとなり、この結果、装置の小型
化、軽量化が達成される。
【００１０】
【実施例】以下、図２に示す二重反転プロペラ装置にお
いて、前側プロペラ２の負担トルクＴ1と後側プロペラ
３の負担トルクＴ2との比率が１：１となるようにプロ
ペラ翼２ａ、３ａの翼面積及びピッチ角を変化させた場
合の各プロペラ２、３の負担トルクを、馬力負担比１：
１に設定される従来例との対比において説明する。な
お、前後プロペラ２、３の直径は、本実施例でも従来と
同様に前側プロペラ２の方が後側プロペラ３よりも大き
くなるように設定した。また、各プロペラ２、３の回転
数は、機関出力軸４ａと直結される後側プロペラ３が機
関出力軸４ａと同速度に設定される一方で、前側プロペ
ラ２が反転歯車８ａ〜８ｄによって機関出力４ａの回転
数よりも減速されている。そして、前後プロペラ２、３
の回転数比Ｎ1：Ｎ2は、１：１．１に設定されている。
いて、前側プロペラ２の負担トルクＴ1と後側プロペラ
３の負担トルクＴ2との比率が１：１となるようにプロ
ペラ翼２ａ、３ａの翼面積及びピッチ角を変化させた場
合の各プロペラ２、３の負担トルクを、馬力負担比１：
１に設定される従来例との対比において説明する。な
お、前後プロペラ２、３の直径は、本実施例でも従来と
同様に前側プロペラ２の方が後側プロペラ３よりも大き
くなるように設定した。また、各プロペラ２、３の回転
数は、機関出力軸４ａと直結される後側プロペラ３が機
関出力軸４ａと同速度に設定される一方で、前側プロペ
ラ２が反転歯車８ａ〜８ｄによって機関出力４ａの回転
数よりも減速されている。そして、前後プロペラ２、３
の回転数比Ｎ1：Ｎ2は、１：１．１に設定されている。
【００１１】以上の条件で機関出力軸４ａの出力Ｐを２
５０００ＰＳ、回転数を６３r.p.m.とした場合、各プロ
ペラ２、３の回転数Ｎ1、Ｎ2は、 Ｎ1＝６３／１．１≒５７r.p.m.， Ｎ2＝６３r.p.m. これらを上式(b),(c)に代入すれば、 Ｔ1＝（２２５０・Ｐ1）／５７π ……(d) Ｔ2＝（２２５０・Ｐ2）／６３π ……(e) 各プロペラ２、３の負担トルクＴ1＝Ｔ2を利用して(d),
(e)式をまとめると、 Ｐ1／Ｐ2＝５７／６３ ……(f) また、上式(a)にＰ＝２５０００（ＰＳ）を代入して、 Ｐ1＋Ｐ2＝２５０００ ……(g) (f),(g)式を連立させてＰ1、Ｐ2について解けば、 Ｐ1＝１１８７５（ＰＳ）， Ｐ2＝１３１２５（ＰＳ）
を得る。 これらの結果を上式(d),(e)に代入すれば、 Ｔ1＝Ｔ2＝１４９（Ton・m） を得る。
５０００ＰＳ、回転数を６３r.p.m.とした場合、各プロ
ペラ２、３の回転数Ｎ1、Ｎ2は、 Ｎ1＝６３／１．１≒５７r.p.m.， Ｎ2＝６３r.p.m. これらを上式(b),(c)に代入すれば、 Ｔ1＝（２２５０・Ｐ1）／５７π ……(d) Ｔ2＝（２２５０・Ｐ2）／６３π ……(e) 各プロペラ２、３の負担トルクＴ1＝Ｔ2を利用して(d),
(e)式をまとめると、 Ｐ1／Ｐ2＝５７／６３ ……(f) また、上式(a)にＰ＝２５０００（ＰＳ）を代入して、 Ｐ1＋Ｐ2＝２５０００ ……(g) (f),(g)式を連立させてＰ1、Ｐ2について解けば、 Ｐ1＝１１８７５（ＰＳ）， Ｐ2＝１３１２５（ＰＳ）
を得る。 これらの結果を上式(d),(e)に代入すれば、 Ｔ1＝Ｔ2＝１４９（Ton・m） を得る。
【００１２】一方、馬力負担比１：１の従来例では、Ｐ
1＝Ｐ2＝Ｐ／２＝１２５００（ＰＳ）だから、これを上
式(d),(e)に代入すればプロペラ２、３の負担トルク
Ｔ1、Ｔ2は、 Ｔ1＝２２５０×１２５００／５７π≒１５７（Ton・m） Ｔ2＝２２５０×１２５００／６３π≒１４２（Ton・m） を得る。
1＝Ｐ2＝Ｐ／２＝１２５００（ＰＳ）だから、これを上
式(d),(e)に代入すればプロペラ２、３の負担トルク
Ｔ1、Ｔ2は、 Ｔ1＝２２５０×１２５００／５７π≒１５７（Ton・m） Ｔ2＝２２５０×１２５００／６３π≒１４２（Ton・m） を得る。
【００１３】以上の結果から明らかなように、本実施例
の二重反転プロペラ装置によれば、前側プロペラ２の負
担トルクＴ1が従来よりも８Ton・m、比率にして５％程度
減少している。従って、前側プロペラ２の駆動系に配設
される反転機構６の構成要素である反転歯車８ａ〜８
ｄ、弾性継ぎ手９などの負荷が減少する。このため、反
転機構６の構成要素に要求される強度を従来より小さく
することができ、これにより前側プロペラ２の反転機構
６を小型化して二重反転プロペラ装置全体の小型軽量化
を図ることができる。なお、以上の例では、前側プロペ
ラ２の負担トルクが減少する一方で、後側プロペラ３の
負担トルクが従来よりも増加するので、後側プロペラ３
の駆動系に影響が及ぶことも考えられなくはない。しか
しながら、後側プロペラ３は機関出力軸４ａと内側プロ
ペラ軸５によって直結されているので構成部品も少な
く、たとえ後側プロペラ３の駆動系の強度を上げたとこ
ろで二重反転プロペラ装置全体の大型化をもたらす程の
影響は生じない。
の二重反転プロペラ装置によれば、前側プロペラ２の負
担トルクＴ1が従来よりも８Ton・m、比率にして５％程度
減少している。従って、前側プロペラ２の駆動系に配設
される反転機構６の構成要素である反転歯車８ａ〜８
ｄ、弾性継ぎ手９などの負荷が減少する。このため、反
転機構６の構成要素に要求される強度を従来より小さく
することができ、これにより前側プロペラ２の反転機構
６を小型化して二重反転プロペラ装置全体の小型軽量化
を図ることができる。なお、以上の例では、前側プロペ
ラ２の負担トルクが減少する一方で、後側プロペラ３の
負担トルクが従来よりも増加するので、後側プロペラ３
の駆動系に影響が及ぶことも考えられなくはない。しか
しながら、後側プロペラ３は機関出力軸４ａと内側プロ
ペラ軸５によって直結されているので構成部品も少な
く、たとえ後側プロペラ３の駆動系の強度を上げたとこ
ろで二重反転プロペラ装置全体の大型化をもたらす程の
影響は生じない。
【００１４】本実施例では、前後プロペラ２、３の負担
トルクを１：１とするために、プロペラ翼２ａ、３ａの
面積、ピッチ角を変更したが、本発明はこれに限らず、
両プロペラ２、３の回転数、翼数を調整することによっ
て負担トルク１：１を実現するようにしても良い。ま
た、図２に示す二重反転プロペラ装置の具体的構成はあ
くまで一例であって、本発明がこのような構成に限定さ
れないのは勿論である。
トルクを１：１とするために、プロペラ翼２ａ、３ａの
面積、ピッチ角を変更したが、本発明はこれに限らず、
両プロペラ２、３の回転数、翼数を調整することによっ
て負担トルク１：１を実現するようにしても良い。ま
た、図２に示す二重反転プロペラ装置の具体的構成はあ
くまで一例であって、本発明がこのような構成に限定さ
れないのは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、前側プロペラの負担トルクが、馬力負担比１：１で
設計されていた従来と比較して減少するので、前側プロ
ペラと機関出力軸との間に介在される反転機構の構成要
素の強度が従来よりも小さくて足りることとなり、この
結果、反転機構の小型化が可能となって二重反転プロペ
ラ装置全体の小型化、軽量化を実現できる。そして、装
置の小型軽量化により、船体内におけるプロペラ装置の
設置スペースに余裕が生じて有効利用を図ることがで
き、さらにはプロペラ装置の組立、分解時の作業性も向
上する。
ば、前側プロペラの負担トルクが、馬力負担比１：１で
設計されていた従来と比較して減少するので、前側プロ
ペラと機関出力軸との間に介在される反転機構の構成要
素の強度が従来よりも小さくて足りることとなり、この
結果、反転機構の小型化が可能となって二重反転プロペ
ラ装置全体の小型化、軽量化を実現できる。そして、装
置の小型軽量化により、船体内におけるプロペラ装置の
設置スペースに余裕が生じて有効利用を図ることがで
き、さらにはプロペラ装置の組立、分解時の作業性も向
上する。
【図１】二重反転プロペラ装置の外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】二重反転プロペラ装置の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
２ 前側プロペラ ３ 後側プロペラ ４ａ 機関出力軸 ６ 反転機構
Claims (1)
- 【請求項１】 同軸上に配置される前側プロペラ及び後
側プロペラを備え、前側プロペラが船舶の機関出力軸と
反転機構を介して連結されて上記機関出力軸と逆方向へ
回転可能に設けられる一方で、上記後側プロペラは上記
機関出力軸と直結されて該機関出力軸と同一方向へ回転
可能に設けられてなる二重反転プロペラ装置において、
上記前側プロペラと後側プロペラのトルク負担比を１：
１に設定したことを特徴とする二重反転プロペラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26414391A JPH05124582A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 二重反転プロペラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26414391A JPH05124582A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 二重反転プロペラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05124582A true JPH05124582A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17399061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26414391A Withdrawn JPH05124582A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 二重反転プロペラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05124582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517933A (ja) * | 2009-02-13 | 2012-08-09 | ザ・ボーイング・カンパニー | 逆回転ファン構成を有する飛行体の推進システム及びノイズの低減方法 |
| TWI809990B (zh) * | 2022-07-21 | 2023-07-21 | 般若科技股份有限公司 | 船用加速型螺旋槳 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP26414391A patent/JPH05124582A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517933A (ja) * | 2009-02-13 | 2012-08-09 | ザ・ボーイング・カンパニー | 逆回転ファン構成を有する飛行体の推進システム及びノイズの低減方法 |
| TWI809990B (zh) * | 2022-07-21 | 2023-07-21 | 般若科技股份有限公司 | 船用加速型螺旋槳 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |