JPH05319380A - 船外機及び船内外機の整流機構付きスクリュウ推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュウ羽根の推力の増大を図り、もって
舵作用の円滑化をなしうる船外機及び船内外機のスクリ
ュウ推進装置を提供すること。 【構成】 スクリュウ羽根の後面の直近位置にして、薄
板状の２以上の整流板を少なくともスクリュウ羽根の軸
心に対称を保って配してなり、スクリュウ羽根の回転に
よって生ずる乱流水流を整流し、水流エネルギーを集中
化し、推進力を増進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】イ．発明の目的 (1) 産業上の利用分野 この発明は、船舶におけるスクリュウ羽根によるスクリ
ュウ推進装置に関し、特には船外機及び船内外機のスク
リュウ推進装置に関する。

【０００２】(2) 従来の技術 船外機はエンジンと伝達駆動装置・スクリュウ推進装置
とが一体となっており、船舶の舷側に旋回自在に取り付
けられるものであり、また、船内外機はエンジンは船内
の船尾部に設置されるものの、伝達駆動装置・スクリュ
ウ推進装置を含むドライブユニットは船外に旋回自在に
取り付けられるものであり、いずれもスクリュウ推進装
置自体の旋回操作により舵作用がなされ、舵を別途配す
る必要のないものである。しかして、スクリュウによる
推進原理は、回転するスクリュウ羽根によって前方の水
が後方へ押しやられ、その反動で推力を得るものであ
る。しかしながら、スクリュウ羽根によって送り出され
る水流は羽根に沿って流れる関係上、乱流状態を呈し、
船尾に渦流を造り、そのすべてが推力になっているとは
言い難い。船外機及び船内外機は上述のように、舵が不
要である利点は有するものの、上述の推力の不効率に加
え、スクリュウ羽根によって惹起される乱流・渦現象に
より、舵作用の円滑さが阻害され、また、船体のローリ
ング・ピッチング運動を引き起こし易い。

【０００３】(3) 発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような船外機及び船内外機のもつ欠点を克
服すべくなされたものであり、スクリュウ羽根の推力の
増大を図り、もって舵作用の円滑化をなしうる船外機及
び船内外機のスクリュウ推進装置を提供することを目的
とする。

【０００４】ロ．発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明の船外機及び船内外機のスクリュウ推進装置は上
記目的を達成するために、以下の構成を採る。すなわ
ち、船体に着脱自在に取り付けられ、スクリュウ羽根に
よる推進駆動機構を備え、かつ、その旋回操作により舵
作用をなす、船外機及び船内外機において、前記スクリ
ュウ羽根の後面の直近位置にして、かつ、スクリュウ羽
根の直径を実質的に超えない範囲において、スクリュウ
羽根の後面に直交する平面をもつ薄板状の２以上の整流
板が少なくともスクリュウ羽根の軸心に対称を保って配
され、かつ、整流板相互により実質的に閉塞する区画空
間を形成してなることを特徴とする。

【０００５】(2) 作用 回転するスクリュウ羽根によって押し出される水流は乱
流状態となるが、スクリュウ羽根の後面の直近に配され
る整流板によって乱流水流を整流し、スクリュウ羽根の
軸線に沿って平行に流れる流水に変える。これによっ
て、水流エネルギーを集中化し、推力に変える。整流さ
れた水流の推力により舵作用は円滑に行われ、かつ、ピ
ッチング、ローリング現象が低減する。

【０００６】(3) 実施例 本発明の船外機及び船内外機のスクリュウ推進装置の実
施例を図面に基づいて説明する。図１〜図４はその一実
施例の船外機への適用を示す。すなわち、図１及び図２
は船外機の全体構成を示し、図３及び図４はその要部の
構成を示す。

【０００７】図１はこの船外機Ｓの外観構成を示し、図
２はその内部構成を示す。これらの図を参照して、この
船外機Ｓは、上部の燃料タンク・機関部１、中間部のコ
ラム部２、及び下部のスクリュウ推進部３を含むととも
に、これらはケーシングによって一体化されるとともに
水密に保護され、かつ、ブラケット部４を介して揺動自
在並びに傾動自在に枢着される。

【０００８】以下、各部の細部構造を説明する。燃料タ
ンク・機関部１には、燃料タンク１０と、該燃料タンク
１０から供給される燃料を気化器（図示せず）を介して
空気との混合気となし、この混合気の爆発により回転駆
動力を得る機関１１と、を備える。

【０００９】コラム部２には、この機関１１の回転駆動
力により回転力を伝達する回転軸１３が配され、該回転
軸１３の下端には傘歯車機構１４の一方の傘歯車１４ａ
が取付けられる。

【００１０】推進部３においては、傘歯車１４ａに噛合
する他方の傘歯車１４ｂを装着した水平のスクリュウ軸
１６が配され、回転軸１３の回転はスクリュウ軸１６に
伝達される。該スクリュウ軸１６の端部にはスクリュウ
羽根１７が取付けられる。本実施例のスクリュウ羽根１
７は、一般に多用されている３枚羽根が使用される。個
々のスクリュウ羽根１７ａは所定の曲率をもって捩り加
工形成され、その回転により曲面に沿って流れ距離（動
線距離）の差から、その前面から水を吸入し、後面に向
けて水を押し出す作用をなす。この結果、羽根１７ａに
推力を生じる。推進部３の外側には、スクリュウ羽根１
７の上位に、キャビテーションプレート１８が水平に張
設される。

【００１１】ブラケット部４は、船体に固定される。す
なわち、該ブラケット部４は船体の船尾の舵部を跨いで
配されるとともに、この部分に螺装されたクランプ２０
を締付けることにより舵部に固定され、このクランプ２
０の解除により舵部から取り外される。また、該ブラケ
ット部４並びに該ブラケット４に連動するスイベルブラ
ケット２１を介してこの船外機Ｓの全体は旋回並びに傾
動自在とされる。すなわち、揺動ピンをもって旋回自在
とされ、チルトピンをもって傾動自在とされる。２４は
操舵杆であり船外機Ｓのケーシング部から延設され、ブ
ラケット部４の揺動ピン回りに回動する。操舵杆２４の
先端にはアクセル部２４ａが配され、気化器の絞り弁に
連動し、機関１１の回転を調整する。

【００１２】その他、図において２５はクラッチレバー
であり、回転軸機構の傘歯車機構１４に連動し、スクリ
ュウ軸１６の正転・逆転の切換えをなす。以上の構成は
公知である。

【００１３】しかして、本実施例の船外機Ｓにおいて
は、以下に述べるように、スクリュウ推進部３へ整流機
構を付加した点に特徴を有する。すなわち、図３及び図
４はこのスクリュウ推進部３を取り出して示したもので
ある。図において、Ｏはスクリュウ羽根２０の軸中心、
Ｐはスクリュウ羽根２０の前面、Ｑはその後面、Ｄはそ
の直径である。

【００１４】３０はその整流装置であって、このスクリ
ュウ推進部３のスクリュウ羽根１７の後面Ｑの直近位置
に配され、縦整流板３１と横整流板３２とを井桁状に組
んで構成される。整流板３１，３２はそれぞれ矩形平板
状をなし、水流の抵抗にならない範囲で可及的薄く形成
される。また、所定の幅を有する。しかして、縦・横整
流板３１，３２はともにその板面をスクリュウ面Ｑに直
交する平面に沿って配され、スクリュウ羽根１７の軸心
Ｏに対して対称形を採る。そして、縦及び横整流板３
１，３２は内部に閉塞する区画空間Ｋを形成する。この
区画空間Ｋは、図示されるとおり、スクリュウ羽根１７
の直径Ｄの範囲内に含まれる。すなわち、直径Ｄよりも
大きい場合には後記する効果を十分に発揮することがで
きず、また、小さすぎても水流の抵抗になる。

【００１５】本整流装置３０の取付け配備については、
スクリュウ推進部３のキャビテーションプレート１８が
通常のものよりも後方へ長めにして形成され、上部取付
け部材３４はこのキャビテーションプレート１８にボル
ト止めをもって固定され、また、その下部の取付け部材
３５はスクリュウ推進部３のケーシング下端から後方へ
張設された連結棒３６に溶接をもって固定される。

【００１６】このように構成された本実施例の整流装置
３０を付したスクリュウ推進装置は次のように作用す
る。スクリュウ羽根１７の回転により、水流はスクリュ
ウ羽根１７の前面Ｐから吸い込まれ、後面Ｑに向けて押
し出されるが、スクリュウ羽根１７の曲面に沿ってなさ
れるので、水流は乱流となる。更には、該水流はスクリ
ュウ羽根１７の中心軸Ｏから拡散する。スクリュウ羽根
１７の後面Ｑの直近に配された整流装置３０では、この
乱流水流を整流板３１，３２で受け、流れを整流する。
すなわち、その流線をスクリュウ羽根１７の軸線Ｏに沿
って平行化する。特に、その閉塞空間Ｋでは整流化が促
進される。この結果、スクリュウ羽根１７の回転によっ
て発生した水流エネルギーは軸線Ｏ回りに集中化され
る。これにより、大きな反動力を受けることになり、推
進力を増大させる。

【００１７】本実施例の整流機構付きスクリュウ推進装
置によれば、回転するスクリュウ羽根１７によって乱流
化・拡散化する水流を整流板３１，３２によって、該整
流板３１，３２相互によって囲まれる区画空間Ｋ内で層
流化・集中化させ、これにより、大きな水流エネルギー
となし、従って大きな反動力を得ることができ、推進力
の増大に寄与する。これにより、船外機Ｓの舵作用が円
滑に行われ、また、ローリング・ピッチングの悪影響が
減少する。

【００１８】叙上の実施例では、船外機への適用例を示
したが、エンジンが船内の船尾部に配される船内外機に
おいても、そのスクリュウ羽根の後部に整流装置３０を
配することにより、同等の作用・効果を得ることができ
る。

【００１９】因みに、整流装置を備えたスクリュウ推進
装置の性能実験の結果を図５に示す。この実験では、ス
クリュウ羽根は直径（Ｄ）30.0cmのもの、整流装置は縦
整流板及び横整流板をそれぞれ２枚井桁状に組み合わせ
たもの、を使用した。ここに、Ｔはスクリュウのスラス
ト力（ｋｇ）、Ｊはスクリュウの前進係数（Ｖ／ＮＤ）
（Ｖ：スクリュウの前進速度（ｍ／ｓ）、Ｎ：スクリュ
ウの毎秒回転数（ｌ／ｓ）、Ｄ：スクリュウの直径
（ｍ））を示す。しかして、図５から判断されるよう
に、整流装置を付したものすなわち本発明のもの（実線
Ａ）は、整流装置のないものすなわち従来のもの（破線
Ｂ）に比べ、約２０％の推進力の増大となっている。

【００２０】（第２実施例）図６及び図７に本発明の他
の実施例（第２実施例）を示す。図において、先の実施
例と同等の部材については同一の符号が付されている。
この実施例の整流装置３０Ａは、多数の縦整流板３１並
びに横整流板３２を格子状に組み合わせてなる。これに
より、多数の区間空間Ｋが形成される。そして、この実
施例においても、整流板３１，３２の配置はスクリュウ
羽根１７の軸心Ｏに対して対称形を採る。 この実施例
によれば、多数の区間空間Ｋを有することにより、スク
リュウ羽根１７の回転による水流エネルギーの整流化並
びに集中化がより促進される。従って、それだけ舵作用
の円滑化がなされる。本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々
設計変更が可能である。

【００２１】ハ．発明の効果 本発明の船外機及び船内外機のスクリュウ推進装置によ
れば、回転するスクリュウ羽根によって乱流化・拡散化
する水流を整流板によって層流化・集中化させ、これに
より、大きな水流エネルギーとなし、従って大きな反動
力を得ることができ、推進力が大幅に増大する。また、
整流された水流の推力により舵作用が円滑に行われる。
更に、乱流状態に帰因する船体のローリング・ピッチン
グ現象の低減化がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の船外機の外観を示す側面
図。

【図２】内部構造を示す構造図。

【図３】本発明の要部の拡大側断面図（図４のIII −II
I 線断面図）。

【図４】図３のIV方向矢視図。

【図５】スラスト力（Ｔ）−前進係数（Ｊ）特性図。

【図６】本発明の他の実施例の要部の側断面図（図７の
VI−VI線断面図）。

【図７】図６のVII 方向矢視図。

【符号の説明】

Ｓ…整流機構付き船外機、３…スクリュウ推進部、１７
…スクリュウ羽根、３０，３０Ａ…整流装置、３１，３
２…整流板、Ｑ…スクリュウ羽根の後面、Ｏ…スクリュ
ウ羽根の軸心、Ｋ…区画空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船体に着脱自在に取り付けられ、スクリュ
   ウ羽根による推進駆動機構を備え、かつ、その旋回操作
   により舵作用をなす船外機及び船内外機において、 前記スクリュウ羽根の後面の直近位置にして、かつ、ス
   クリュウ羽根の直径を実質的に超えない範囲において、
   スクリュウ羽根の後面に直交する平面をもつ薄板状の２
   以上の整流板が少なくともスクリュウ羽根の軸心に対称
   を保って配され、かつ、整流板相互により実質的に閉塞
   する区画空間を形成してなる、ことを特徴とする船外機
   及び船内外機のスクリュウ推進装置。