JPH1143096A - プロペラ - Google Patents
プロペラInfo
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- JPH1143096A JPH1143096A JP9215703A JP21570397A JPH1143096A JP H1143096 A JPH1143096 A JP H1143096A JP 9215703 A JP9215703 A JP 9215703A JP 21570397 A JP21570397 A JP 21570397A JP H1143096 A JPH1143096 A JP H1143096A
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- rake
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- radius
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロペラにおいて、翼のフェース面から翼端
を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制することが
できるようにし、そうすることによって翼端部における
バック面とフェース面との間の圧力差を大きく保って、
プロペラの推力の低下を防止するようにし、その結果プ
ロペラ効率を向上させ、同時にプロペラ翼上の応力集中
を避けることができるようにし、プロペラ翼の強度を保
つことができるようにする。 【解決手段】 プロペラボス２と一体にプロペラ翼１を
有するプロペラにおいて、プロペラ翼端の翼幅がプロペ
ラ半径の１０〜３０％であり、プロペラ翼１のレーキ分
布の変化が連続的で、翼根側においては前方側にレーキ
をとり、翼端側においては後方側にレーキをとるととも
に、その変曲点がプロペラ半径の８０％以上の位置にあ
る。
を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制することが
できるようにし、そうすることによって翼端部における
バック面とフェース面との間の圧力差を大きく保って、
プロペラの推力の低下を防止するようにし、その結果プ
ロペラ効率を向上させ、同時にプロペラ翼上の応力集中
を避けることができるようにし、プロペラ翼の強度を保
つことができるようにする。 【解決手段】 プロペラボス２と一体にプロペラ翼１を
有するプロペラにおいて、プロペラ翼端の翼幅がプロペ
ラ半径の１０〜３０％であり、プロペラ翼１のレーキ分
布の変化が連続的で、翼根側においては前方側にレーキ
をとり、翼端側においては後方側にレーキをとるととも
に、その変曲点がプロペラ半径の８０％以上の位置にあ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば舶用プロペ
ラとして適用することができるプロペラに関する。
ラとして適用することができるプロペラに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は直線状のレーキ分布を持つ従来
のプロペラの要部側面図、図１４は図１３の従来のプロ
ペラの正面図、図１５は翼根側が前方レーキを有し、翼
端側が後方レーキを有した従来のプロペラの要部側面
図、図１６は翼根側が後方レーキを有し、翼端側が前方
レーキを有した従来のプロペラの要部側面図、図１７
（１）は従来のプロペラの翼先端におけるプロペラ後方
側から前方側へと流れる２次流れを示した要部側面図、
図１７（２）は図１７（１）のプロペラの要部正面図で
ある。
のプロペラの要部側面図、図１４は図１３の従来のプロ
ペラの正面図、図１５は翼根側が前方レーキを有し、翼
端側が後方レーキを有した従来のプロペラの要部側面
図、図１６は翼根側が後方レーキを有し、翼端側が前方
レーキを有した従来のプロペラの要部側面図、図１７
（１）は従来のプロペラの翼先端におけるプロペラ後方
側から前方側へと流れる２次流れを示した要部側面図、
図１７（２）は図１７（１）のプロペラの要部正面図で
ある。
【０００３】従来、プロペラ翼１の翼端の翼幅６を有限
としたプロペラとしては、例えばサイドスラスターやノ
ズルプロペラのインペラ等に用いられるプロペラが一般
的であり、通常の船舶の推進機として用いられるプロペ
ラのプロペラ翼の輪郭は、図１３および図１４に示すよ
うに、翼端までも連続した曲線となっており、翼端にお
ける翼幅６が零であるのが一般的である。
としたプロペラとしては、例えばサイドスラスターやノ
ズルプロペラのインペラ等に用いられるプロペラが一般
的であり、通常の船舶の推進機として用いられるプロペ
ラのプロペラ翼の輪郭は、図１３および図１４に示すよ
うに、翼端までも連続した曲線となっており、翼端にお
ける翼幅６が零であるのが一般的である。
【０００４】他方、レーキ分布については、プロペラ翼
の強度を保持する観点から、図１３に示したように前方
向または後方向に直線的に変化させるか、図１５におい
て最大翼厚部断面３として示したように、プロペラ翼１
の翼根４側においてはプロペラボス２の中心線に垂直な
プロペラ母線に対して前方側にレーキをとり、翼端５側
においてはプロペラ母線に対して後方向きにレーキをと
るとともに、レーキ分布の変曲点の位置７をプロペラ半
径の４０〜７０％の位置とするか、あるいは図１６にお
いて最大翼厚部断面３として示したように、プロペラ翼
１の翼根４側においてはプロペラ母線に対して後方側に
レーキをとり、翼端５側においてはプロペラ母線に対し
て前方向きにレーキをとるとともに、レーキ分布の変曲
点の位置７をプロペラ半径の４０〜７０％の位置とした
プロペラが一般的である。
の強度を保持する観点から、図１３に示したように前方
向または後方向に直線的に変化させるか、図１５におい
て最大翼厚部断面３として示したように、プロペラ翼１
の翼根４側においてはプロペラボス２の中心線に垂直な
プロペラ母線に対して前方側にレーキをとり、翼端５側
においてはプロペラ母線に対して後方向きにレーキをと
るとともに、レーキ分布の変曲点の位置７をプロペラ半
径の４０〜７０％の位置とするか、あるいは図１６にお
いて最大翼厚部断面３として示したように、プロペラ翼
１の翼根４側においてはプロペラ母線に対して後方側に
レーキをとり、翼端５側においてはプロペラ母線に対し
て前方向きにレーキをとるとともに、レーキ分布の変曲
点の位置７をプロペラ半径の４０〜７０％の位置とした
プロペラが一般的である。
【０００５】プロペラ翼端５の翼幅６が零で、かつレー
キ分布として上述の分布を採用したプロペラは、プロペ
ラの強度上の観点から、翼面上の応力集中を緩和させる
目的で採用されているものであり、プロペラの効率に関
して考慮されたプロペラ形状を有していない。
キ分布として上述の分布を採用したプロペラは、プロペ
ラの強度上の観点から、翼面上の応力集中を緩和させる
目的で採用されているものであり、プロペラの効率に関
して考慮されたプロペラ形状を有していない。
【０００６】ところで、プロペラ翼の翼面上の圧力分布
について見ると、通常、プロペラの前方側に面した翼面
すなわちバック面上の圧力が、プロペラの後方側に面し
た翼面すなわちフェース面上の圧力よりも低く、その圧
力差がプロペラに前進方向の推力を与えている。
について見ると、通常、プロペラの前方側に面した翼面
すなわちバック面上の圧力が、プロペラの後方側に面し
た翼面すなわちフェース面上の圧力よりも低く、その圧
力差がプロペラに前進方向の推力を与えている。
【０００７】また、通常、プロペラ翼の翼面上において
は、図１７（１）および図１７（２）において矢印８で
示すように、プロペラ翼の前縁側から後縁側へと向かう
翼幅方向の流れが生じるが、翼端部５においては、矢印
９で示したように、矢印８で示した流れに対してほぼ直
角な方向に、翼のフェース面からバック面へ向けて、翼
端５を通る２次流れが発生する。これは、バック面の圧
力がフェース面の圧力よりも低いために、圧力の高いと
ころから、低いところ、つまり、フェース面側からバッ
ク面側へと流れが発生するためである。
は、図１７（１）および図１７（２）において矢印８で
示すように、プロペラ翼の前縁側から後縁側へと向かう
翼幅方向の流れが生じるが、翼端部５においては、矢印
９で示したように、矢印８で示した流れに対してほぼ直
角な方向に、翼のフェース面からバック面へ向けて、翼
端５を通る２次流れが発生する。これは、バック面の圧
力がフェース面の圧力よりも低いために、圧力の高いと
ころから、低いところ、つまり、フェース面側からバッ
ク面側へと流れが発生するためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】翼端５部に発生する矢
印９で示すような２次流れは、バック面とフェース面に
おける圧力差を小さくしてしまうため、翼端５部で発生
する推力が小さくなり、その分、プロペラの効率が低下
することとなる。
印９で示すような２次流れは、バック面とフェース面に
おける圧力差を小さくしてしまうため、翼端５部で発生
する推力が小さくなり、その分、プロペラの効率が低下
することとなる。
【０００９】そこで、本発明は、翼のフェース面から翼
端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制すること
ができるようにし、そうすることによって翼端部におけ
るバック面とフェース面との間の圧力差を大きく保っ
て、プロペラの推力の低下を防止するようにし、その結
果プロペラ効率の低下を少なくすることができるように
し、同時にプロペラ翼上の応力集中を避けることができ
るようにし、プロペラ翼の強度を保つことができるよう
にしたプロペラを提供しようとするものである。
端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制すること
ができるようにし、そうすることによって翼端部におけ
るバック面とフェース面との間の圧力差を大きく保っ
て、プロペラの推力の低下を防止するようにし、その結
果プロペラ効率の低下を少なくすることができるように
し、同時にプロペラ翼上の応力集中を避けることができ
るようにし、プロペラ翼の強度を保つことができるよう
にしたプロペラを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明のプロペラにおいては、プロペラ翼端の翼幅
がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プロペラ翼のレ
ーキ分布の変化が連続的で、プロペラ半径の８０％以上
の位置から翼端側においては、同位置から翼根側に直近
のプロペラ半径位置のレーキよりも後方向きにレーキを
とっている。
め、本発明のプロペラにおいては、プロペラ翼端の翼幅
がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プロペラ翼のレ
ーキ分布の変化が連続的で、プロペラ半径の８０％以上
の位置から翼端側においては、同位置から翼根側に直近
のプロペラ半径位置のレーキよりも後方向きにレーキを
とっている。
【００１１】また、本発明のプロペラにおいて、プロペ
ラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根側におい
ては前方側にレーキをとり、翼端側においては後方側に
レーキをとるとともに、その変曲点がプロペラ半径の８
０％以上の位置にある。
ラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根側におい
ては前方側にレーキをとり、翼端側においては後方側に
レーキをとるとともに、その変曲点がプロペラ半径の８
０％以上の位置にある。
【００１２】さらに、本発明のプロペラにおいて、プロ
ペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、
プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根側から
翼端側にかけて後方側にレーキをとるとともに、プロペ
ラ半径の８０％以上の位置に変曲点を有し、同変曲点よ
りも翼端側においては、同変曲点よりも翼根側の後方レ
ーキよりも大きな後方レーキをとっている。
ペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、
プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根側から
翼端側にかけて後方側にレーキをとるとともに、プロペ
ラ半径の８０％以上の位置に変曲点を有し、同変曲点よ
りも翼端側においては、同変曲点よりも翼根側の後方レ
ーキよりも大きな後方レーキをとっている。
【００１３】また、本発明のプロペラにおいて、プロペ
ラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、レーキ分布に
２ケ所の変曲点を有し、翼根側においては後方側にレー
キをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位置にある第１
の変曲点からは前方レーキに向きを変え、プロペラ半径
の８０％以上の位置にある第２の変曲点から翼端側にお
いては後方側にレーキをとっている。
ラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０％であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、レーキ分布に
２ケ所の変曲点を有し、翼根側においては後方側にレー
キをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位置にある第１
の変曲点からは前方レーキに向きを変え、プロペラ半径
の８０％以上の位置にある第２の変曲点から翼端側にお
いては後方側にレーキをとっている。
【００１４】さらに、本発明のプロペラにおいて、プロ
ペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０％以上であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根部におい
てはレーキ量を零とし、プロペラ半径の４０〜７０％位
置においてレーキを前方側に転向し、プロペラ半径の８
０％以上の位置にある変曲点から翼端側においては後方
向きにレーキをとっている。
ペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０％以上であり、プ
ロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、翼根部におい
てはレーキ量を零とし、プロペラ半径の４０〜７０％位
置においてレーキを前方側に転向し、プロペラ半径の８
０％以上の位置にある変曲点から翼端側においては後方
向きにレーキをとっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施の形態に係
るプロペラの要部側面図、図２は図１のプロペラの要部
正面図、図３（１）はプロペラ翼先端におけるプロペラ
後方側から前方側へと流れる２次流れを示すプロペラの
要部側面図、図３（２）は図３（１）のプロペラの要部
正面図、図４は図１のプロペラの性能を数値計算により
求めた際に用いた計算モデルの正面図、図５は図１のプ
ロペラの性能を数値計算により求めた際に用いた計算モ
デルの側面図、図６はプロペラ推力の変化に対するプロ
ペラ効率の変化について、本発明に係るプロペラ（実
線）と従来のプロペラ（点線）とを対比して示すグラ
フ、図７はプロペラ翼端の翼幅とプロペラ効率との関係
を示すグラフ、図８はレーキ分布の変曲点の半径方向位
置とプロペラ効率との関係を示すグラフである。
るプロペラの要部側面図、図２は図１のプロペラの要部
正面図、図３（１）はプロペラ翼先端におけるプロペラ
後方側から前方側へと流れる２次流れを示すプロペラの
要部側面図、図３（２）は図３（１）のプロペラの要部
正面図、図４は図１のプロペラの性能を数値計算により
求めた際に用いた計算モデルの正面図、図５は図１のプ
ロペラの性能を数値計算により求めた際に用いた計算モ
デルの側面図、図６はプロペラ推力の変化に対するプロ
ペラ効率の変化について、本発明に係るプロペラ（実
線）と従来のプロペラ（点線）とを対比して示すグラ
フ、図７はプロペラ翼端の翼幅とプロペラ効率との関係
を示すグラフ、図８はレーキ分布の変曲点の半径方向位
置とプロペラ効率との関係を示すグラフである。
【００１６】図１および図２において、プロペラ翼１の
翼端５における翼幅６がプロペラ半径の１０〜３０％で
あり、プロペラ翼１のレーキ分布の変化が連続的で、翼
根４側においてはプロペラボス２の中心線に垂直なプロ
ペラ母線に対し前方側にレーキをとり、翼端側において
は後方側にレーキをとるとともに、その変曲点の位置７
がプロペラ半径の８０％以上の位置にある。
翼端５における翼幅６がプロペラ半径の１０〜３０％で
あり、プロペラ翼１のレーキ分布の変化が連続的で、翼
根４側においてはプロペラボス２の中心線に垂直なプロ
ペラ母線に対し前方側にレーキをとり、翼端側において
は後方側にレーキをとるとともに、その変曲点の位置７
がプロペラ半径の８０％以上の位置にある。
【００１７】本発明によれば、図３に示したプロペラ翼
１の翼端５部におけるフェース面からバック面へと向け
て発生する矢印９で示すような２次流れの強さが、図１
７に示した従来プロペラの２次流れよりも弱いために、
翼端５部におけるバック面とフェース面の圧力差が保た
れ、推力の低下を小さくすることができ、プロペラ効率
の低下を少なくすることができる。
１の翼端５部におけるフェース面からバック面へと向け
て発生する矢印９で示すような２次流れの強さが、図１
７に示した従来プロペラの２次流れよりも弱いために、
翼端５部におけるバック面とフェース面の圧力差が保た
れ、推力の低下を小さくすることができ、プロペラ効率
の低下を少なくすることができる。
【００１８】本発明に係るプロペラと従来のプロペラと
の効率を比較するために、パネル法による計算を行っ
た。本発明のプロペラの効率を計算するために用いたプ
ロペラ計算モデルは、図４および図５に示したとおりで
ある。図４および図５に示した本発明のプロペラの計算
モデルは、４翼プロペラである。
の効率を比較するために、パネル法による計算を行っ
た。本発明のプロペラの効率を計算するために用いたプ
ロペラ計算モデルは、図４および図５に示したとおりで
ある。図４および図５に示した本発明のプロペラの計算
モデルは、４翼プロペラである。
【００１９】図６において、実線のグラフで示した本発
明のプロペラの効率は、点線のグラフで示した従来のプ
ロペラの効率に比べて、広範囲のプロペラ推力にわたっ
て高い。すなわち本発明のプロペラは、広範囲のプロペ
ラ推力にわたって、高いプロペラ効率のプロペラとな
る。本発明のプロペラによれば、船舶用推進器として、
通常用いられるプロペラ推力状態において、すなわち通
常のプロペラ作動状態において、従来のプロペラよりも
高いプロペラ効率を得ることができる。
明のプロペラの効率は、点線のグラフで示した従来のプ
ロペラの効率に比べて、広範囲のプロペラ推力にわたっ
て高い。すなわち本発明のプロペラは、広範囲のプロペ
ラ推力にわたって、高いプロペラ効率のプロペラとな
る。本発明のプロペラによれば、船舶用推進器として、
通常用いられるプロペラ推力状態において、すなわち通
常のプロペラ作動状態において、従来のプロペラよりも
高いプロペラ効率を得ることができる。
【００２０】本発明のプロペラのレーキ分布は、連続的
に変化させているために、不連続点を有するレーキ分布
を用いた場合に比べて、応力集中を避けることができ、
強度が保たれる。
に変化させているために、不連続点を有するレーキ分布
を用いた場合に比べて、応力集中を避けることができ、
強度が保たれる。
【００２１】図７はプロペラ翼端５の翼幅６とプロペラ
効率との関係を示す。プロペラ翼端５の翼幅６がプロペ
ラ半径の１０％以上あるとき、プロペラの大きな効率向
上が期待できる。プロペラ翼端５の形状は直線状、又は
円弧状のどちらでも良いが、そのようなプロペラ翼端５
を持つプロペラ翼のプロペラ効率向上の効果を大きく期
待することのできるプロペラ翼端５の翼幅６の範囲は、
プロペラ半径の１０％から３０％程度である。好ましく
は１５〜２５％であるこの範囲のプロペラ翼端５の翼幅
６を採用した際の、レーキの変曲点位置７はプロペラ半
径の８０％以上とする必要がある。図８に、レーキの変
曲点位置７とプロペラ効率との関係を示す。レーキの変
曲点位置７は、プロペラ半径の８０％以上とした際に、
プロペラ効率の向上を期待することができる。
効率との関係を示す。プロペラ翼端５の翼幅６がプロペ
ラ半径の１０％以上あるとき、プロペラの大きな効率向
上が期待できる。プロペラ翼端５の形状は直線状、又は
円弧状のどちらでも良いが、そのようなプロペラ翼端５
を持つプロペラ翼のプロペラ効率向上の効果を大きく期
待することのできるプロペラ翼端５の翼幅６の範囲は、
プロペラ半径の１０％から３０％程度である。好ましく
は１５〜２５％であるこの範囲のプロペラ翼端５の翼幅
６を採用した際の、レーキの変曲点位置７はプロペラ半
径の８０％以上とする必要がある。図８に、レーキの変
曲点位置７とプロペラ効率との関係を示す。レーキの変
曲点位置７は、プロペラ半径の８０％以上とした際に、
プロペラ効率の向上を期待することができる。
【００２２】図７に示したように、プロペラ翼端５の翼
幅６をプロペラ半径の１０〜３０％の範囲とし、図１お
よび図２に示したように、レーキ分布の変化は連続で、
その変化は翼根側４では前方レーキをとり、翼端側５で
は後方レーキをとるとともに、かつ図８に示したよう
に、その変曲点の位置７がプロペラ半径の８０％以上好
ましくは８５％以上の位置にある場合には、プロペラ効
率の向上が期待できるとともに、プロペラ翼における応
力集中が避けられ、強度が保たれる。
幅６をプロペラ半径の１０〜３０％の範囲とし、図１お
よび図２に示したように、レーキ分布の変化は連続で、
その変化は翼根側４では前方レーキをとり、翼端側５で
は後方レーキをとるとともに、かつ図８に示したよう
に、その変曲点の位置７がプロペラ半径の８０％以上好
ましくは８５％以上の位置にある場合には、プロペラ効
率の向上が期待できるとともに、プロペラ翼における応
力集中が避けられ、強度が保たれる。
【００２３】プロペラ翼端５の翼幅６をプロペラ半径の
１０％以下としたプロペラや、また、単にレーキ分布の
変化は連続で、その変化は翼根４側では前方レーキをと
り、翼端５側では後方向きにレーキをとるとともに、そ
の変曲点の位置７をプロペラ半径の８０％以上の位置と
したプロペラでは、プロペラ効率の大きな向上は期待で
きない。
１０％以下としたプロペラや、また、単にレーキ分布の
変化は連続で、その変化は翼根４側では前方レーキをと
り、翼端５側では後方向きにレーキをとるとともに、そ
の変曲点の位置７をプロペラ半径の８０％以上の位置と
したプロペラでは、プロペラ効率の大きな向上は期待で
きない。
【００２４】本発明プロペラのレーキ分布の方向とは反
対のレーキ分布を有するプロペラ、すなわち、プロペラ
翼端５の翼幅６がプロペラ半径の１０〜３０％とし、レ
ーキ分布の変化は連続で、その変化は翼根側４では後方
レーキをとり、翼端側５では前方レーキをとるととも
に、かつその変曲点の位置７がプロペラ半径の８０％以
上の位置にあるプロペラの場合は、翼端部におけるバッ
ク面にキャビテーションが多く発生し、キャビテーショ
ンエロージョンの危険が高くなる。
対のレーキ分布を有するプロペラ、すなわち、プロペラ
翼端５の翼幅６がプロペラ半径の１０〜３０％とし、レ
ーキ分布の変化は連続で、その変化は翼根側４では後方
レーキをとり、翼端側５では前方レーキをとるととも
に、かつその変曲点の位置７がプロペラ半径の８０％以
上の位置にあるプロペラの場合は、翼端部におけるバッ
ク面にキャビテーションが多く発生し、キャビテーショ
ンエロージョンの危険が高くなる。
【００２５】図９は本発明の第２の実施の形態に係るプ
ロペラの側面図、図１０はプロペラ翼端と船体との間の
距離的関係を示した要部側面図である。図９のプロペラ
において、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の１０
〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続
的で、翼根側から翼端側にかけて後方側にレーキをとる
とともに、プロペラ半径の８０％以上の位置に変曲点を
有し、同変曲点よりも翼端側においては、同変曲点より
も翼根側の後方レーキよりも大きな後方レーキをとって
いる。
ロペラの側面図、図１０はプロペラ翼端と船体との間の
距離的関係を示した要部側面図である。図９のプロペラ
において、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の１０
〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続
的で、翼根側から翼端側にかけて後方側にレーキをとる
とともに、プロペラ半径の８０％以上の位置に変曲点を
有し、同変曲点よりも翼端側においては、同変曲点より
も翼根側の後方レーキよりも大きな後方レーキをとって
いる。
【００２６】図９において、プロペラ翼端５部における
フェース面からバック面へ向けて発生する２次流れの強
さは、従来プロペラの２次流れよりも弱いために、翼端
５部におけるバック面とフェース面の圧力差が保たれ、
推力の低下を小さくすることができ、プロペラ効率の低
下を小さくすることができる。したがって、従来プロペ
ラよりも効率向上が期待できる。
フェース面からバック面へ向けて発生する２次流れの強
さは、従来プロペラの２次流れよりも弱いために、翼端
５部におけるバック面とフェース面の圧力差が保たれ、
推力の低下を小さくすることができ、プロペラ効率の低
下を小さくすることができる。したがって、従来プロペ
ラよりも効率向上が期待できる。
【００２７】図９に示したプロペラは、図１に示したプ
ロペラの効果に加えて、プロペラが回転することにより
船体表面に誘起されるサーフェースフォースが、図１の
プロペラの場合よりも小さくなる。すなわち、図１０に
示したように、図９のプロペラのプロペラ翼端５と船体
１０との間の距離１２が、図１のプロペラの場合のプロ
ペラ翼端５と船体１０との距離１２′よりも大きくなる
ためである。サーフェースフォースの低減により、船体
振動を図１のプロペラの場合よりも小さくすることが可
能となる。
ロペラの効果に加えて、プロペラが回転することにより
船体表面に誘起されるサーフェースフォースが、図１の
プロペラの場合よりも小さくなる。すなわち、図１０に
示したように、図９のプロペラのプロペラ翼端５と船体
１０との間の距離１２が、図１のプロペラの場合のプロ
ペラ翼端５と船体１０との距離１２′よりも大きくなる
ためである。サーフェースフォースの低減により、船体
振動を図１のプロペラの場合よりも小さくすることが可
能となる。
【００２８】図１１は、本発明の第３の実施の形態に係
るプロペラの要部側面図である。図１１のプロペラにお
いて、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の１０〜３
０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的
で、レーキ分布に２ケ所の変曲点を有しており、翼根４
側においては、後方側にレーキをとり、プロペラ半径の
４０〜７０％位置にある第１の変曲点からは前方レーキ
に向きを変え、プロペラ半径の８０％以上の位置にある
第２の変曲点から翼端側においては後方側にレーキをと
っている。
るプロペラの要部側面図である。図１１のプロペラにお
いて、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の１０〜３
０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的
で、レーキ分布に２ケ所の変曲点を有しており、翼根４
側においては、後方側にレーキをとり、プロペラ半径の
４０〜７０％位置にある第１の変曲点からは前方レーキ
に向きを変え、プロペラ半径の８０％以上の位置にある
第２の変曲点から翼端側においては後方側にレーキをと
っている。
【００２９】図１１に示したプロペラにおいては、プロ
ペラ翼端部５におけるフェース面からバック面へ向けて
発生する２次流れの強さは、従来プロペラの２次流れよ
りも弱いために、翼端５部におけるバック面とフェース
面の圧力差が保たれ、推力の低下を小さくすることがで
き、プロペラ効率の低下を小さく抑えることができる。
その結果、図１１のプロペラは、従来プロペラよりもプ
ロペラ効率を向上させることができる。
ペラ翼端部５におけるフェース面からバック面へ向けて
発生する２次流れの強さは、従来プロペラの２次流れよ
りも弱いために、翼端５部におけるバック面とフェース
面の圧力差が保たれ、推力の低下を小さくすることがで
き、プロペラ効率の低下を小さく抑えることができる。
その結果、図１１のプロペラは、従来プロペラよりもプ
ロペラ効率を向上させることができる。
【００３０】図１１に示したプロペラは、図１６に示し
た従来プロペラのレーキ分布の一部分と同様に、レーキ
分布の翼根４側の変曲点の位置７が、プロペラ半径の４
０〜７０％位置としているために、翼面上の応力集中を
緩和することができる。そのため、図１１のプロペラ
は、図１に示したプロペラや図９に示したプロペラより
もプロペラ強度上優れている。
た従来プロペラのレーキ分布の一部分と同様に、レーキ
分布の翼根４側の変曲点の位置７が、プロペラ半径の４
０〜７０％位置としているために、翼面上の応力集中を
緩和することができる。そのため、図１１のプロペラ
は、図１に示したプロペラや図９に示したプロペラより
もプロペラ強度上優れている。
【００３１】図１２は本発明の第４の実施の形態に係る
プロペラの要部側面図である。この図１２に示したプロ
ペラにおいて、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の
１０〜３０％であり、プロペラ翼１のレーキ分布の変化
が連続的で、翼根４部においてはレーキ量を零とし、プ
ロペラ半径の４０〜７０％位置においてレーキを前方側
に転向し、プロペラ半径の８０％以上の位置７′にある
変曲点から翼端側においては後方向きにレーキをとって
いる。
プロペラの要部側面図である。この図１２に示したプロ
ペラにおいて、プロペラ翼端５の翼幅がプロペラ半径の
１０〜３０％であり、プロペラ翼１のレーキ分布の変化
が連続的で、翼根４部においてはレーキ量を零とし、プ
ロペラ半径の４０〜７０％位置においてレーキを前方側
に転向し、プロペラ半径の８０％以上の位置７′にある
変曲点から翼端側においては後方向きにレーキをとって
いる。
【００３２】図１２のプロペラにおいては、プロペラ翼
端５部におけるフェース面からバック面へ向けて発生す
る２次流れの強さは、従来プロペラの２次流れよりも弱
いために、翼端５部におけるバック面とフェース面の圧
力差が保たれ、推力の低下を小さくすることができるこ
とによって、プロペラ効率の低下を小さく抑えることが
できる。したがって、図１２に示したプロペラは、従来
のプロペラよりもプロペラ効率を大幅に向上させること
ができる。
端５部におけるフェース面からバック面へ向けて発生す
る２次流れの強さは、従来プロペラの２次流れよりも弱
いために、翼端５部におけるバック面とフェース面の圧
力差が保たれ、推力の低下を小さくすることができるこ
とによって、プロペラ効率の低下を小さく抑えることが
できる。したがって、図１２に示したプロペラは、従来
のプロペラよりもプロペラ効率を大幅に向上させること
ができる。
【００３３】図１２のプロペラは、図１１のプロペラと
同様に、レーキ分布の翼根側４の変曲点の位置７がプロ
ペラ半径の４０〜７０％位置としているために、翼面上
の応力集中を緩和することができる。そのため、図１２
のプロペラは、図１のプロペラおよび図９のプロペラに
比べると、プロペラ強度は一層優れている。また、翼根
４部でレーキ量を零としているので、翼根４部における
プロペラ形状が簡単になり、プロペラの加工がし易い。
同様に、レーキ分布の翼根側４の変曲点の位置７がプロ
ペラ半径の４０〜７０％位置としているために、翼面上
の応力集中を緩和することができる。そのため、図１２
のプロペラは、図１のプロペラおよび図９のプロペラに
比べると、プロペラ強度は一層優れている。また、翼根
４部でレーキ量を零としているので、翼根４部における
プロペラ形状が簡単になり、プロペラの加工がし易い。
【００３４】
【発明の効果】本発明のプロペラによれば、以下のよう
な効果が得られる。 （１）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
プロペラ半径の８０％以上の位置から翼端側において
は、同位置から翼根側に直近のプロペラ半径位置のレー
キよりも後方向きにレーキをとったので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、翼端部におけるバック面とフェース面
との間の圧力差を大きく保って、プロペラの推力の低下
を防止することができ、その結果プロペラ効率を向上さ
せることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布の変化
が連続的であることにより、プロペラ翼上の応力集中を
避けることができ、プロペラ翼の強度が保たれる（請求
項１）。 （２）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根側においては前方側にレーキをとり、翼端側におい
ては後方側にレーキをとるとともに、その変曲点がプロ
ペラ半径の８０％以上の位置にあるので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、翼端部におけるバック面とフェース面
との間の圧力差を大きく保って、プロペラの推力の低下
を防止することができ、その結果プロペラ効率を向上さ
せることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布の変化
が連続的で、翼根側においては前方側にレーキをとり、
翼端側においては後方側にレーキをとったことにより、
プロペラ翼上の応力集中を避けることができ、プロペラ
翼の強度が保たれる（請求項２）。 （３）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根側から翼端側にかけて後方側にレーキをとるととも
に、プロペラ半径の８０％以上の位置に変曲点を有し、
同変曲点よりも翼端側においては、同変曲点よりも翼根
側の後方レーキよりも大きな後方レーキをとったので、
翼のフェース面から翼端を通ってバック面へと向かう２
次流れを抑制することができ、そうすることによって翼
端部におけるバック面とフェース面との間の圧力差を大
きく保って、プロペラの推力の低下を防止し、その結果
プロペラ効率を向上させることができ、同時にプロペラ
翼のレーキ分布の変化が連続的であることにより、プロ
ペラ翼上の応力集中を避けることができ、プロペラ翼の
強度が保たれるほか、さらに翼根側から翼端側にかけて
後方側にレーキをとったことにより、プロペラ翼端と船
体との間の距離を大きく保つことができ、プロペラの回
転に伴って船体表面に誘起されるサーフェースフォース
が、小さくて済む（請求項３）。 （４）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
レーキ分布に２ケ所の変曲点を有し、翼根側においては
後方側にレーキをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位
置にある第１の変曲点からは前方レーキに向きを変え、
プロペラ半径の８０％以上の位置にある第２の変曲点か
ら翼端側においては後方側にレーキをとったので、翼の
フェース面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流
れを抑制することができ、そうすることによって翼端部
におけるバック面とフェース面との間の圧力差を大きく
保って、プロペラの推力の低下を防止し、その結果プロ
ペラ効率を向上させることができ、同時にプロペラ翼の
レーキ分布の変化が連続的にした上、翼根側においては
後方側にレーキをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位
置にある第１の変曲点からは前方レーキに向きを変えた
ことにより、プロペラ翼面上の応力集中を大幅に防止
し、プロペラ翼の強度を大きく保つことができる（請求
項４）。 （５）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根部においてはレーキ量を零とし、プロペラ半径の４
０〜７０％位置においてレーキを前方側に転向し、プロ
ペラ半径の８０％以上の位置にある変曲点から翼端側に
おいては後方向きにレーキをとったので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、そうすることによって翼端部における
バック面とフェース面との間の圧力差を大きく保って、
プロペラの推力の低下を防止、その結果プロペラ効率を
向上させることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布
の変化が連続的であることにより、プロペラ翼上の応力
集中を避けることができ、プロペラ翼の強度が保たれ、
さらに翼根部でレーキ量を零としているので、翼根部に
おけるプロペラ形状が簡単になり、プロペラの加工がし
易い（請求項５）。
な効果が得られる。 （１）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
プロペラ半径の８０％以上の位置から翼端側において
は、同位置から翼根側に直近のプロペラ半径位置のレー
キよりも後方向きにレーキをとったので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、翼端部におけるバック面とフェース面
との間の圧力差を大きく保って、プロペラの推力の低下
を防止することができ、その結果プロペラ効率を向上さ
せることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布の変化
が連続的であることにより、プロペラ翼上の応力集中を
避けることができ、プロペラ翼の強度が保たれる（請求
項１）。 （２）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根側においては前方側にレーキをとり、翼端側におい
ては後方側にレーキをとるとともに、その変曲点がプロ
ペラ半径の８０％以上の位置にあるので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、翼端部におけるバック面とフェース面
との間の圧力差を大きく保って、プロペラの推力の低下
を防止することができ、その結果プロペラ効率を向上さ
せることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布の変化
が連続的で、翼根側においては前方側にレーキをとり、
翼端側においては後方側にレーキをとったことにより、
プロペラ翼上の応力集中を避けることができ、プロペラ
翼の強度が保たれる（請求項２）。 （３）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根側から翼端側にかけて後方側にレーキをとるととも
に、プロペラ半径の８０％以上の位置に変曲点を有し、
同変曲点よりも翼端側においては、同変曲点よりも翼根
側の後方レーキよりも大きな後方レーキをとったので、
翼のフェース面から翼端を通ってバック面へと向かう２
次流れを抑制することができ、そうすることによって翼
端部におけるバック面とフェース面との間の圧力差を大
きく保って、プロペラの推力の低下を防止し、その結果
プロペラ効率を向上させることができ、同時にプロペラ
翼のレーキ分布の変化が連続的であることにより、プロ
ペラ翼上の応力集中を避けることができ、プロペラ翼の
強度が保たれるほか、さらに翼根側から翼端側にかけて
後方側にレーキをとったことにより、プロペラ翼端と船
体との間の距離を大きく保つことができ、プロペラの回
転に伴って船体表面に誘起されるサーフェースフォース
が、小さくて済む（請求項３）。 （４）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
レーキ分布に２ケ所の変曲点を有し、翼根側においては
後方側にレーキをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位
置にある第１の変曲点からは前方レーキに向きを変え、
プロペラ半径の８０％以上の位置にある第２の変曲点か
ら翼端側においては後方側にレーキをとったので、翼の
フェース面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流
れを抑制することができ、そうすることによって翼端部
におけるバック面とフェース面との間の圧力差を大きく
保って、プロペラの推力の低下を防止し、その結果プロ
ペラ効率を向上させることができ、同時にプロペラ翼の
レーキ分布の変化が連続的にした上、翼根側においては
後方側にレーキをとり、プロペラ半径の４０〜７０％位
置にある第１の変曲点からは前方レーキに向きを変えた
ことにより、プロペラ翼面上の応力集中を大幅に防止
し、プロペラ翼の強度を大きく保つことができる（請求
項４）。 （５）プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１０〜３０
％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連続的で、
翼根部においてはレーキ量を零とし、プロペラ半径の４
０〜７０％位置においてレーキを前方側に転向し、プロ
ペラ半径の８０％以上の位置にある変曲点から翼端側に
おいては後方向きにレーキをとったので、翼のフェース
面から翼端を通ってバック面へと向かう２次流れを抑制
することができ、そうすることによって翼端部における
バック面とフェース面との間の圧力差を大きく保って、
プロペラの推力の低下を防止、その結果プロペラ効率を
向上させることができ、同時にプロペラ翼のレーキ分布
の変化が連続的であることにより、プロペラ翼上の応力
集中を避けることができ、プロペラ翼の強度が保たれ、
さらに翼根部でレーキ量を零としているので、翼根部に
おけるプロペラ形状が簡単になり、プロペラの加工がし
易い（請求項５）。
【図１】本発明の１実施の形態に係るプロペラの要部側
面図である。
面図である。
【図２】図１のプロペラの要部正面図である。
【図３】（１）図はプロペラ翼先端におけるプロペラ後
方側から前方側へと流れる２次流れを示すプロペラの要
部側面図、（２）図は図３（１）のプロペラの要部正面
図である。
方側から前方側へと流れる２次流れを示すプロペラの要
部側面図、（２）図は図３（１）のプロペラの要部正面
図である。
【図４】図１のプロペラの性能を数値計算により求めた
際に用いた計算モデルの正面図である。
際に用いた計算モデルの正面図である。
【図５】図１のプロペラの性能を数値計算により求めた
際に用いた計算モデルの側面図である。
際に用いた計算モデルの側面図である。
【図６】プロペラ推力の変化に対するプロペラ効率の変
化について、本発明に係るプロペラ（実線）と従来のプ
ロペラ（点線）とを対比して示すグラフである。
化について、本発明に係るプロペラ（実線）と従来のプ
ロペラ（点線）とを対比して示すグラフである。
【図７】プロペラ翼端の翼幅とプロペラ効率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】レーキ分布の変曲点の半径方向位置とプロペラ
効率との関係を示すグラフである。
効率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るプロペラの側
面図である。
面図である。
【図１０】プロペラ翼端と船体との間の距離的関係を示
した要部側面図である。
した要部側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るプロペラの
要部側面図である。
要部側面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るプロペラの
要部側面図である。
要部側面図である。
【図１３】直線状のレーキ分布を持つ従来のプロペラの
要部側面図である。
要部側面図である。
【図１４】図１３の従来のプロペラの正面図である。
【図１５】翼根側が前方レーキを有し、翼端側が後方レ
ーキを有した従来のプロペラの要部側面図である。
ーキを有した従来のプロペラの要部側面図である。
【図１６】翼根側が後方レーキを有し、翼端側が前方レ
ーキを有した従来のプロペラの要部側面図である。
ーキを有した従来のプロペラの要部側面図である。
【図１７】（１）図は従来のプロペラの翼先端における
プロペラ後方側から前方側へと流れる２次流れを示した
要部側面図であり、（２）図は図１７（１）のプロペラ
の要部正面図である。
プロペラ後方側から前方側へと流れる２次流れを示した
要部側面図であり、（２）図は図１７（１）のプロペラ
の要部正面図である。
１ プロペラ翼 ２ プロペラボス ３ プロペラ翼の最大翼厚部断面 ４ 翼根 ５ 翼端 ６ プロペラ翼端の翼幅 ７ レーキ分布の変曲点の位置 ７′ レーキ分布の翼端側における第２の変曲点の位置 ８ 翼面上を前縁側から後縁側へと翼幅方向に流れる
流れの方向を示す矢印 ９ プロペラ翼端部におけるフェース面からバック面
へと流れる２次流れ １０ 船体 １１ 舵 １２ プロペラ翼端と船体との間の距離
流れの方向を示す矢印 ９ プロペラ翼端部におけるフェース面からバック面
へと流れる２次流れ １０ 船体 １１ 舵 １２ プロペラ翼端と船体との間の距離
Claims (5)
- 【請求項１】 プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１
０〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連
続的で、プロペラ半径の８０％以上の位置から翼端側に
おいては、同位置から翼根側に直近のプロペラ半径位置
のレーキよりも後方向きにレーキをとったことを特徴と
する、プロペラ。 - 【請求項２】 プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１
０〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連
続的で、翼根側においては前方側にレーキをとり、翼端
側においては後方側にレーキをとるとともに、その変曲
点がプロペラ半径の８０％以上の位置にあることを特徴
とする、プロペラ。 - 【請求項３】 プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１
０〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連
続的で、翼根側から翼端側にかけて後方側にレーキをと
るとともに、プロペラ半径の８０％以上の位置に変曲点
を有し、同変曲点よりも翼端側においては、同変曲点よ
りも翼根側の後方レーキよりも大きな後方レーキをとっ
たことを特徴とするプロペラ。 - 【請求項４】 プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１
０〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連
続的で、レーキ分布に２ケ所の変曲点を有し、翼根側に
おいては後方側にレーキをとり、プロペラ半径の４０〜
７０％位置にある第１の変曲点からは前方レーキに向き
を変え、プロペラ半径の８０％以上の位置にある第２の
変曲点から翼端側においては後方側にレーキをとったこ
とを特徴とする、プロペラ。 - 【請求項５】 プロペラ翼端の翼幅がプロペラ半径の１
０〜３０％であり、プロペラ翼のレーキ分布の変化が連
続的で、翼根部においてはレーキ量を零とし、プロペラ
半径の４０〜７０％位置においてレーキを前方側に転向
し、プロペラ半径の８０％以上の位置にある変曲点から
翼端側においては後方向きにレーキをとったことを特徴
とする、プロペラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21570397A JP3670811B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | プロペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21570397A JP3670811B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | プロペラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143096A true JPH1143096A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3670811B2 JP3670811B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=16676770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21570397A Expired - Fee Related JP3670811B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | プロペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670811B2 (ja) |
Cited By (8)
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| JPH0811786A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スキュードプロペラ |
-
1997
- 1997-07-25 JP JP21570397A patent/JP3670811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3670811B2 (ja) | 2005-07-13 |
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