JPS6127237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基本的にプロペラ周縁の半分以上が船
舶のボデー乃至船体に形成されたトンネル内に配
置されている少なくとも１つの舶用プロペラを含
んだ海上船舶の新規かつ改良された構造に関する
ものである。

そのようなタイプの船舶は1974年２月26日付の
米国特許第3793980号によつて当業界において周
知である。前記船舶のプロペラは緩速船体進行乃
至走行中においては完全に水中に没しているべき
であり、急速進行中においてはいわゆる半水没プ
ロペラとして作動するべきである。しかしなが
ら、この選択されたトンネル形状は緩速進行のた
めには好ましくないものであり、又部分水没プロ
ペラによる急速進行のためにも好ましくないもの
であるので、作動中は乱流のために大きなエネル
ギ損失が生ずる。

従つて前述の事項を考慮に入れると、本発明の
主たる目的は前述の従来技術の構造の前述の欠点
及び限界をもたない、少なくとも１つのプロペラ
を含む改良された構造の海上船舶を提供すること
である。

本発明の別のかつより具体的な目的は前述のタ
イプの海上船舶を、その緩速及び急速進行の両進
行状態において最適の作動状態が実現出来るよう
に構成することである。

本発明の説明が進行するにつれてより明らかり
なるように、本発明にこれらの目的及び他の目的
を達成するために、本開発に係る海上船舶は、海
上船舶の長手方向において、前記トンネルが水の
流線に従う流れに関して好ましい断面形状を備え
ていることを特徴としている。前記トンネルと船
舶の底部表面との遷移領域には調節可能なコント
ロールプレートが配設されている。こコントロー
ルプレートはそれがトンネル表面と合体され、ト
ンネル中に流線形状の流れを許容せしめる位置
と、そのような表面から離れ、水流がトンネルの
表面から離脱するような突出位置との間で調節す
るこが出来る。

トンネルの本発明の構造によつて、海上船舶の
緩速進行中には当該トンネル中に渦の無い水流が
得られ、プロペラによつてその作用を向上させて
いる急速進行の際には、コントロールプレートを
突出させることにより、極めて信頼性に富んだ態
様により、水流をトンネルの壁から離脱すること
が可能となつている。この場合にも又最小の乱流
と最小の流れ抵抗しか生じない。プロペラは部分
水没プロペラより高い回転速度を以つて良好に作
動することが出来る。

好ましくは、船の長手方向における前記トンネ
ルの断面形状は船底の表面とまじり合う領域乃至
部分を有することが出来る。この領域は凸状線に
よつて画成されており、この凸状線には凹状線に
よつて画成されたセクシヨン乃至部分が続いてい
る。かくして前記トンネルの最適形状が得られて
いる。

船体の長手方向に垂直な面においては前記トン
ネルは基本的に半円形状を備えることが可能であ
り、当該トンネルはプロペラの周縁を取囲んでい
る。トンネルのそのような構造はプロペラの高効
率をもつ最適作動をもたらす。

しかしながら、前記トンネルは又ドーム状表面
によつて少なくとも部分的に限定乃至画成される
ことが可能であり、該ドーム状表面の断面形状は
船の長手方向において水の流線に追従しており、
ドーム状表面は船の長手方向に垂直な真直線によ
つて構成されている。本設計は構造が極めて簡単
であるという利点を有する。

好ましい実施例によると、コントロールプレー
トをプロペラの回転速度範囲即ち緩速進行又は急
速進行の関数として作動させるためのコントロー
ル装置を設けることが出来る。かくて、全ての実
施例において確実なコントロールプレートの作動
が得られる。というのは、進行速度範囲の転換即
ち水没プロペラによる緩速進行と半水没プロペラ
による急速進行の転換はモータ（原動機）の作動
にのみ限定されるからである。

好ましくは、前記プロペラは調節可能なプロペ
ラとすることが出来、、当該プロペラは作動中に
おいて、翼のピツチ角度を調節されることが可能
である。前記翼をプロペラの回転速度範囲の関数
として調節するためのコントロール装置が設けら
れている。急速進行の際において半水没プロペラ
により船舶を作動させるにはプロペラの回転運動
の面に関して翼の角度をある特定の大きな角度に
調節する必要がある。他方、完全水没プロペラに
よる緩速進行の際にはより小さな角度に調節する
ことが好ましい。前述の対策を施すことにより、
両作動範囲における駆動の最適効率が得られ、シ
ステムの作動は単にモータのレギユレータの作動
によつてのみ限定される。

以下付図を参照して本発明のより具体的な説明
を行なう。

次に付図を参照すると、第１図及び第２図には
船底乃至船床３を備えたボデー乃至ハル（船体）
２を有する海上船舶１が例示されている。前記船
底乃至船床３内には、第１図の如く海上船舶を眺
めると、かつ又第３図を参照すると特に良く見え
るように、互いに前後して配置された２つのトン
ネル４が形成されている。加えるに、船体の後尾
２ａには方向制御舵５が配置されている。

第２図によれば、トンネル４内にはプロペラシ
ヤフト７用の軸受チユーブ６が配置されており、
当該シヤフト７はその端部においてプロペラ１０
のハブ８を担持している。このプロペラ１０は、
議論している構造においては、軸線のまわりを調
節することの出来るプロペラ翼１１を備えたいわ
ゆる調節可能なプロペラとすることが出来る。船
底３がプロペラトンネル４とまじわる領域にはコ
ントロールプレート１２が配置されている。この
コントロールプレート１２又はその等価構造体は
シヤフト１３のまわりを回転可能であり、ピスト
ン及びシリンダ機構乃至ユニツト１４を介して２
つの位置間で位置を調節することが出来る。これ
らの位置は第２図の実線で示す後退位置Ｂと、第
２図の破線で示す伸張位置Ａとによつて構成され
ている。

第２図を参照することによつて明らかなよう
に、前記プロペラシヤフト７は作動レバー１７を
備えたレギユレータ１６を装備した駆動モータ１
５とクラツチ乃至カツプリング９を介して接続さ
れている。この作動レバー１７は２つの位置即ち
緩速進行位置Ｓと急速進行の位置Ｆとを備えてい
る。レギユレータ１６からは前記ピストン及びシ
リンダ機構１４への２つのコントロールライン１
８が通じており、前記機構のピストンロツド１４
ａはコントロールプレート１２のレバー１２′と
噛合つている。

前記コントロールレバー１７が緩速進行用の例
示位置Ｓに位置している時には、前記駆動モータ
１５はプロペラシヤフト７をプロペラ１０ととも
に低い回転速度で回転しており、コントロールプ
レート１２は後退位置に配置されている。同位置
は又第４図の例示からも明らかであり、第４図に
おいてはプロペラ１０のまわりを流れる水の流線
Ｗが示されている。従つて、トンネル４内では水
が渦又は乱流を生ずることなく実際上自由に流れ
ていることを並びにプロペラ１０がその完全水没
モードで作動していることは明らかであろう。

もしもコントロールレバー１７が第２図の位置
Ｆへともちきれた場合には、前記駆動モータ１５
はプロペラ１０を高回転速度で動かすとともに、
レギユレータ１６が作動するとピストン及びシリ
ンダユニツト１４又は任意の他の適当な作動装置
の助けにより前記コントロールプレート１２は第
５図に例示された位置Ａへともちきたされる。こ
の第５図からわかるように、コントロールプレー
ト１２の端部における水の流れは船体２の底部３
から離れており、同時に船のプロペラ１０の翼１
１半分だけが水没している。かくてこの場合には
プロペラ１０は半水没プロペラとして作動してい
る。この場合にも又水流は高速度で移動するが、
船１からプロペラ１０に沿つては、著しい乱流損
失は発生しない。

第４図を参照すると良くわかるように、第３図
の線―に沿う断面図であるトンネル４の断面
形状は船床乃至船底３の表面の後において部分乃
至セクシヨンＫを有しており、このセクシヨンＫ
においては断面は凸状線によつて限定至包囲され
ている。その後にはセクシヨン乃至部分Ｌが続い
ており、当該セクシヨンにおいては断面は凹状線
によつて限定乃至包囲されている。セクシヨン乃
至部分Ｌにおいては更に直線状のセクシヨン乃至
部分Ｍが続いている。

前述の実施例においてはトンネル４は船舶１の
長手方向に垂直な面において基本的に半円形状の
断面形状を備えており、各々のそのようなトンネ
ル４は関連するプロペラ１０の周縁を取囲んでい
る。この構造は第３図において最も良く例示され
ている。

プロペラの効率から言えばこの実施例が最適で
あるが、状況によつて比較的複雑なものとなる。

これに対して、第６図及び第７図は本発明の単
純化された実施例を例示しており、この実施例に
おいては水没プロペラ及び半水没プロペラを故障
なく作動出来るという利点が存在している。

第６図及び第７図の両実施例はそれぞれトンネ
ル４′及び４″を備えており、これらのトンネルは
少なくとも部分的にはドーム状又はアーチ状表面
Ｎによつて形成されており、当該表面Ｎの断面形
状は船舶１の長手方向においては、例えば第４図
及び第５図に例示されているように水の流線Ｗに
従つている。しかしながら、前記表面Ｎは実質的
に船１の長手方向に垂直をなして延びる真直線Ｇ
によつて形成されている。

第６図の実施例においては、円の1/4の断面形
状を備えたセクシヨン乃至部分Ｖが表面Ｎの横方
向にあらわれている。製作の最も容易な第７図の
実施例においては、真直線Ｇによつて形成された
ドーム状表面Ｎは平面状乃至平坦は側壁２０迄延
びている。

本発明の海上船舶１は特に調節式プロペラとと
もに用いるのに適しており、前記プロペラは作動
中においてはプロペラ翼のピツチ角度が調節出来
るようになつており、半水没プロペラを用いた急
速進行中においては、そのようなピツチ角度は緩
速進行中よりも大きくなるよう選択することが出
来る。

かくて、第４図においてプロペラ１０はより小
さなピツチ角度βを備えているのが例示されてお
り、一方急速進行中においては、第５図に示すよ
うに、回転平面Ｅに関する前記ピツチ角度β′は
より大きくなつている。

調節可能プロペラのプロペラ翼１１の調節乃至
位置決めのための調節機構２１は良く知られてお
り、本発明の案件を構成するものではない。実
際、そのような目的に適した慣用の調節機構を容
易に採用することが出来る。かくて、第２図にお
いては、翼調節乃至位置２１は単に図式的にのみ
例示されており、当該装置２１は２つのコントロ
ールライン２２を介してレギユレータ１６と接続
されている。従つて、プロペラ翼１１の調節はこ
のようにしてコントロールプレート１２の調節と
同時に行なうことが出来、駆動モータ１５の回転
速度の調節はレギユレータ１６のレバー１７を作
動させることにより行なうことが出来る。

付図に例示された実施例においては、海上船舶
は２つのプロペラを備えており、各々のプロペラ
は別個のトンネルと作動的に関連させることも出
来るし、共通のトンネル内に配設することも出来
る。しかしながら、前記海上船舶は又例えば例示
の意味で１つ又は３つのプロペラの如く、より少
ない数の又はより多い数のプロペラを備えること
も出来る。同様にして、トンネルの数は図示にも
のを異なることが出来る。かくて、各プロペラは
それ自身のトンネルを備えることも出来るし、１
つのトンネルに前述の数個のプロペラを備えるこ
とも出来る。

本発明の好ましい実施例が図示され、説明され
てきたが、本発明はそのような実施例にのみ限定
されるものではなく、特許請求の範囲内で種々に
変更又は修正することが出来ることを理解された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数示に係る海上船体の側面
図、第２図はやはり第１図に示す海上船舶の船尾
の一部を示す断片的断面図、第３図はやはり第５
図の線―に沿つて部分的に断面をとつて示せ
る、第２図の右側から眺めた端面図、第４図は実
質的に第３図の線―に沿つて眺めた、第３図
の構造の断片的断面図であり、緩速進行中におけ
る流線の進行と収縮したコントロールプレートを
例示している。第５図は第４図に対応するも突出
したコントロールプレートと、急速進行中におけ
る流線の進行を例示している部分的断面図、第６
図及び第７図は船舶の後方から眺めたトンネルの
更に別の実施例をそれぞれ例示している図であ
る。 ２：船体、３：船床、４：トンネル、１０：プ
ロペラ翼、１１：プロペラ翼、１２：コントロー
ルプレート、１４：ピストン及びシリンダ機構、
１５：駆動モータ、１６：レギユレータ、Ｗ：水
の流線、Ｋ：凸状線により画成される部分、Ｌ：
凹状線により画成される部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海上船舶であつて、 床部分を備えた船体と、 前記船体の床部分に設けられたトンネルと、 プロペラにしてその周縁の約半分が実質的に前
   記トンネル内に位置している少なくとも１つのプ
   ロペラを有し、 前記トンネルは前記船体の長手方向に延びてお
   り、 前記トンネルは水を乱れなく円滑に流す流線形
   の断面形状を有しており、更に、 プロペラの前方において、前記床部分の表面と
   前記トンネルを円滑に接合させている部分におい
   て配置された調節可能なコントロールプレート
   と、 前記コントロールプレートを第１の位置と第２
   の位置との間で調節するための装置とを有し、 前記コントロールプレートは前記第１の位置に
   ある時に、前記トンネルの表面と一致し、水がト
   ンネル内を円滑に流れ、プロペラが水の流れのな
   かにほぼ全没するようになつており、 前記コントロールプレートは前記第２の位置に
   ある時に、前記トンネルの表面から突出し、隔置
   され、水がトンネル表面から剥離されてプロペラ
   が水の流れのなかに単に半没するようになつてい
   ることを特徴とする海上船舶。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の海上船舶のに
   おいて、前記トンネルの断面形状は、船体の長手
   方向においては、前記船体の床部分の表面と円滑
   に接合する部分を有しており、 前記接合する部分は凸状線によつて画成されて
   おり、当該線には凹状線によつて画成される別の
   部分がつながつていることを特徴とする海上船
   舶。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の海上船舶にお
   いて、 前記トンネルは、船尾から見た場合、基本的に
   半円形状を有し、プロペラの周縁を取囲んでいる
   ことを特徴とする海上船舶。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の海上船舶にお
   いて、 前記トンネルを画成する表面の少なくとも一部
   表面は船体の長手方向において水の流線に従う断
   面形状を備えており、 前記１部表面は実質的に船体の長手方向に垂直
   に延びる直線によつて形成されていることを特徴
   とする海上船舶。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載に海上船舶にお
   いて、 前記コントロールプレートを調節するための前
   記装置はプロペラの回転速度範囲の関数として当
   該コントロールパネルを作動させるためのコント
   ロール装置を有していることを特徴とする海上船
   舶。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の海上船舶にお
   いて、 前記プロペラはその作動中ピツチ角度が調節可
   能である翼を備えた調節可能プロペラと、前記プ
   ロペラの翼をその回転速度範囲の関数として調節
   するためのコントロール装置との有していること
   を特徴とする海上船舶。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の海上船舶にお
   いて、 前記トンネルは船舶運転中その後端が開放され
   ており、該後端におけるトンネル断面積は、前記
   コントロールの操作により影響されないことを特
   徴する海上船舶。