JPS6127797A - Ship with aft rotor - Google Patents

Ship with aft rotor

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Publication number
JPS6127797A
JPS6127797A JP14905684A JP14905684A JPS6127797A JP S6127797 A JPS6127797 A JP S6127797A JP 14905684 A JP14905684 A JP 14905684A JP 14905684 A JP14905684 A JP 14905684A JP S6127797 A JPS6127797 A JP S6127797A
Authority
JP
Japan
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propeller
rotor
rotation
stern
ship
Prior art date
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Pending
Application number
JP14905684A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Hoshino
徹二 星野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6127797A publication Critical patent/JPS6127797A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

PURPOSE:To aim at improvements in propulsion efficiency by a propeller, by reducing a rotational flow to be generated rearward the propeller with both upper and lower rotors combined. CONSTITUTION:At a stern rear end part more frontward than a propeller 2, there are provided with an upper rotor 7a and a lower rotor 7b at both upper and lower parts of a propeller shaft 3 free of rotation with a rotation axis in vertical directions as the center. The upper rotor 7a and the lower rotor 7b are made so as to be rotated and driven in the opposite direction with each other by a rotor rotation drive mechanism so as to make a flow of water flowing in the propeller 2 twist in the opposite direction to a direction of rotation in the propeller 2. Rotation of the propeller shaft 3 is transmitted to the upper rotor 7a and the lower rotor 7b via a power transmission mechanism whereby these rotors 7a and 7b are rotated and driven in the opposite direction with each other according to rotation of the propeller 2. With this constitution, a rotational flow due attributable to the propeller 2 is brought to nothing, thus propulsion efficiency is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船尾部の後方にプロペラをそなえた船舶に関
し、特にその船尾部に推進効率を向上するためのロータ
を有する船舶に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ship having a propeller at the rear of the stern, and more particularly to a ship having a rotor at the stern for improving propulsion efficiency.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に船舶にはその船尾部の後方にプロペラがそなえら
れており、同プロペラが一定方向に回転することによっ
て船体に推進力を与えている。
Generally, a ship is equipped with a propeller at the rear of the stern, and the propeller rotates in a fixed direction to provide propulsive force to the ship.

しかし、プロペラの後方にはプロペラの回転に伴う回転
流が残存するため、この回転流の回転エネルギー分だけ
プロペラによる推進力が低下することになる。
However, since a rotational flow accompanying the rotation of the propeller remains behind the propeller, the propulsive force by the propeller is reduced by the rotational energy of this rotational flow.

そこで、従来、船体の船尾部を左右非対称な形状に形成
して、プロペラへ流入する水の流れにあらかじめプロペ
ラの回転方向と逆方向のひねりを与え、このようにして
ひねられた流れとプロペラの回転に起因する回転流とを
互いに打ち消し合わせることによって、プロペラ後方に
′発生する回転流を減少させ、プロペラによる推進効率
を向上させることが行なわれている。
Therefore, in the past, the stern of the ship was formed into an asymmetrical shape to give the flow of water flowing into the propeller a twist in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller. By canceling out the rotational flow caused by the rotation, the rotational flow generated behind the propeller is reduced and the propulsion efficiency of the propeller is improved.

すなわち、第5,6図に示すように、船体1の船尾部に
は、プロペラ2がプロペラ軸3の先端に取り付けられて
そなえられており、同プロペラ2は図中の矢印方向(右
回り)に回転駆動される。
That is, as shown in FIGS. 5 and 6, a propeller 2 is attached to the tip of a propeller shaft 3 at the stern of the hull 1, and the propeller 2 moves in the direction of the arrow (clockwise) in the figure. Rotationally driven.

また、プロペラ2の後方には、舵4が舵支持部材5を介
して船体1に支持されている。
Further, behind the propeller 2, a rudder 4 is supported by the hull 1 via a rudder support member 5.

そして、プロペラ2の前方の船尾端13が、第5〜8図
に示すように、プロペラ軸3より上方部において左舷徊
へ、プロペラ軸3より下方部において右舷側へひねられ
、船体1の船尾部が左右非対称な形状に形成される。
Then, the forward stern end 13 of the propeller 2 is twisted to the port side above the propeller shaft 3 and to the starboard side below the propeller shaft 3, as shown in FIGS. The parts are formed in a laterally asymmetrical shape.

したがって、船尾部におけるプロペラ2へ流入する水の
流れには、プロペラ軸3の上方部において、第7図中の
矢印14aで示すように、左方向へのひねりが与えられ
る一方、プロペラ軸3の下方部において、第8図中の矢
印14bで示すように、右方向へのひねりが与えられる
。つまり、プロペラ2へ流入する水の流れはプロペラ2
の回転方向と逆方向にひねられた流れとなる。
Therefore, the flow of water flowing into the propeller 2 at the stern part is given a leftward twist at the upper part of the propeller shaft 3, as shown by the arrow 14a in FIG. In the lower part, a rightward twist is applied, as shown by arrow 14b in FIG. In other words, the flow of water flowing into propeller 2 is
The flow is twisted in the opposite direction to the direction of rotation.

これにより、上述のごとくひねられた流れとプロペラ2
の回転に起因する回転流とが互いに打ち消し合い、プロ
ペラ2の後方に流出する回転流の回転エネルギーが減少
し、プロペラ2による推進効率が高められるのである。
This creates the twisted flow and propeller 2 as described above.
The rotational flow caused by the rotation of the propeller 2 cancels each other out, the rotational energy of the rotational flow flowing out behind the propeller 2 is reduced, and the propulsion efficiency of the propeller 2 is increased.

なお、第5,6図中の符号10はプロペラ2先端の回転
軌跡、12は船体中心線を示している。
In addition, the reference numeral 10 in FIGS. 5 and 6 indicates the rotation locus of the tip of the propeller 2, and 12 indicates the center line of the hull.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しか、しながら、上述のような従来の左右非対称船尾形
状を有する船舶では、船尾部が一般の船舶に比べて非常
に複雑な形状となるため、その建造に多くの労力を要す
るとともに、建造費用が増大するという問題点がある。
However, in ships with the conventional asymmetrical stern shape as described above, the stern section has a much more complex shape than that of ordinary ships, which requires a lot of labor and construction costs. There is a problem that the amount increases.

また、既存の船舶をこのような船尾形状に改造すること
は非常に困難である。
Furthermore, it is extremely difficult to modify an existing ship into such a stern shape.

さらに、船尾部が大きくひねられているので、船舶の船
体抵抗が増大し、プロペラによる推進効率が向上したと
しても、船舶全体としての推進効率は必ずしも向上しな
いという問題点もある。
Furthermore, since the stern section is largely twisted, the hull resistance of the vessel increases, and even if the propulsion efficiency of the propeller is improved, there is also the problem that the propulsion efficiency of the vessel as a whole does not necessarily improve.

本発明は、上述の諸問題点を解決しようとするもので、
船体抵抗を増大させることなく、容易にプロペラによる
推進効率の向tをはかれるようにした、船尾部ロータ付
外船舶を提供することを目的とする。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems.
It is an object of the present invention to provide an external vessel with a stern rotor, in which the propulsion efficiency of a propeller can be easily improved without increasing the hull resistance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため、本発明の船尾部ロータ付外船舶は、船尾部の
後方にプロペラをそなえた船舶におりて、上記プロペラ
へ流入する水の流れを同プロペラの回転方向と逆向きに
ひねるべく、そのプロペラ軸よりも上方と下方とにそれ
ぞれ船尾部船体へ装着された上部ロータと下部ロータと
が設けられるとともに、これらの上部ロータと下部ロー
タとをほぼ上下方向の回転軸線のまわりに互いに逆向き
に回転駆動しうるロータ回転駆動機構が設けられ、同ロ
ータ回転駆動機構が、上記プロペラ軸の回転を上記の上
部ロータおよび下部ロータへ伝える動力伝達機構として
構成されていることを特徴としている。
For this reason, the external vessel with a stern rotor of the present invention is a vessel equipped with a propeller at the rear of the stern, and is designed to twist the flow of water flowing into the propeller in the opposite direction to the rotational direction of the propeller. An upper rotor and a lower rotor are provided above and below the propeller shaft, respectively, and are mounted on the stern hull, and the upper rotor and the lower rotor are oriented in opposite directions around a rotational axis in a substantially vertical direction. A rotor rotation drive mechanism that can be rotationally driven is provided, and the rotor rotation drive mechanism is configured as a power transmission mechanism that transmits rotation of the propeller shaft to the upper rotor and the lower rotor.

〔作 用〕[For production]

上述の本発明の船尾部ロータ付き船舶では、上記の上部
ロータと下部ロータとが、プロペラ軸の回転に応じて自
動的に、互いに逆向外に回転駆動されることにより、プ
ロペラへ流入する水の流れに上記のプロペラの回転方向
と逆向きのひねりがダミられるので、この゛ようにして
ひねられた流れと、プロペラの回転に起因する回転流と
が互いに打ち消し合い、プロペラの後方に発生する回転
流が減少する。
In the above-mentioned ship with a stern rotor of the present invention, the above-mentioned upper rotor and lower rotor are automatically driven to rotate outwardly in opposite directions according to the rotation of the propeller shaft, thereby reducing the flow of water flowing into the propeller. Since the above-mentioned twist in the direction of rotation of the propeller is added to the flow, the flow twisted in this way and the rotational flow caused by the rotation of the propeller cancel each other out, resulting in the rotation generated behind the propeller. flow decreases.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の一実施例としての船尾部ロー
タ付外船舶について説明すると、第1図はその一部を破
断して示す船尾側面図、第2図はその船体後方から見た
船体後半部の正面線図、第3図は第1図の■−■線に沿
う断面図、第4図は第1図のIv−Iv線に沿う断面図
である。
Below, an explanation will be given of an external vessel with a stern rotor as an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Fig. 1 is a partially cutaway side view of the stern, and Fig. 2 is a rear half of the hull as seen from the rear of the hull. FIG. 3 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line Iv--Iv in FIG.

第1,2図に示すように、船体1の船尾部で、プロペラ
2がプロペラ軸3の先端に取り付けられてそなえられて
おり、同プロペラ2は図中の矢印方向(右回、1))に
回転駆動される。また、プロペラ2の後方には、舵4が
舵支持部材5とシューピース6とによって上下部を支持
されて配設されている。
As shown in Figures 1 and 2, a propeller 2 is attached to the tip of a propeller shaft 3 at the stern of the hull 1, and the propeller 2 moves in the direction of the arrow in the figure (clockwise, 1). Rotationally driven. Further, behind the propeller 2, a rudder 4 is disposed with upper and lower portions supported by a rudder support member 5 and a shoe piece 6.

そして、プロペラ2より前方の船尾後端部には、プロペ
ラ軸3の上方および下方において、それぞれ上部、ロー
タ7aお+び下部ロータ7bが、上下方向の回転軸線を
有し回転可能に装着され設けられてし)る。
At the rear end of the stern in front of the propeller 2, an upper rotor 7a and a lower rotor 7b are rotatably mounted above and below the propeller shaft 3 and have vertical rotation axes, respectively. (become)

また、これらの上部ロータ7aと下部ロータ7bとは、
プロペラ2へ流入する水の流れを同プロペラ2の回転方
向と逆向きにひねるように、ロータ回転駆動機構により
互いに逆向きに回転駆動されるようになっている。
Moreover, these upper rotor 7a and lower rotor 7b are
The rotors are rotated in opposite directions by a rotor rotation drive mechanism so that the flow of water flowing into the propeller 2 is twisted in a direction opposite to the rotation direction of the propeller 2.

このロータ回転駆動機構は、上部ロータ7aおよび下部
ロータ7bにそれぞれ固着された傘歯車8a、8’bと
プロペラ軸3に固着された傘歯車9とが噛み合って、プ
ロペラ軸3の回転を上部ロータ7aおよび下部ロータ7
bへ伝える動力伝達機構として構成されている。
In this rotor rotation drive mechanism, bevel gears 8a and 8'b fixed to the upper rotor 7a and lower rotor 7b, respectively, and a bevel gear 9 fixed to the propeller shaft 3 mesh with each other, so that the rotation of the propeller shaft 3 is transferred to the upper rotor. 7a and lower rotor 7
It is configured as a power transmission mechanism that transmits power to b.

上述の構成により、本発明の船尾部ロータ付き船舶が航
走する際には、プロペラ軸3が第1,2図中の矢印の方
向に回転される。そして、このプロペラ軸3の回転が、
傘歯車8 a、 8 b、 9によって構成される動力
伝達機構を介し、上部ロータ7aと下部ロータ7bとに
伝達され、プロペラ2の回転に応じて上部ロータ7aと
下部ロータ7bとが互いに逆方向に回転駆動される。
With the above-described configuration, when the ship with the stern rotor of the present invention is sailing, the propeller shaft 3 is rotated in the direction of the arrow in FIGS. 1 and 2. The rotation of this propeller shaft 3 is
The power is transmitted to the upper rotor 7a and the lower rotor 7b through a power transmission mechanism constituted by bevel gears 8a, 8b, and 9, and the upper rotor 7a and the lower rotor 7b move in opposite directions according to the rotation of the propeller 2. Rotationally driven.

したがって、船尾部におけるプロペラ2へ流入する水の
流れには、プロペラ軸3の上方部において、第3図中の
矢印11aで示すように、上部ロータ7&の回転により
左方向へのひねりが与えられる一方、プロペラ軸3の下
方部において、第4図中の矢印11bで示すように、下
部ロータ7bの回転により右方向へのひねりが与えられ
る。
Therefore, the flow of water flowing into the propeller 2 at the stern section is given a leftward twist by the rotation of the upper rotor 7& at the upper section of the propeller shaft 3, as shown by the arrow 11a in FIG. On the other hand, the lower part of the propeller shaft 3 is twisted to the right by the rotation of the lower rotor 7b, as shown by the arrow 11b in FIG.

これにより、プロペラ2へ流入する水の流れはプロペラ
2の回転方向と逆向きにひねられ、このようにしてひね
られた流れと、プロペラ2の回転に起因する回転流とが
互いに打ち消し合い、プロペラ2の後方に流出する回転
流の回転エネルギーが減少する。このため、船体抵抗を
増大させることなく、プロペラ2による推進効率の向上
がはかれるのである。
As a result, the flow of water flowing into the propeller 2 is twisted in the opposite direction to the rotation direction of the propeller 2, and the thus twisted flow and the rotational flow caused by the rotation of the propeller 2 cancel each other out, causing the propeller The rotational energy of the rotational flow flowing out to the rear of 2 is reduced. Therefore, the propulsion efficiency of the propeller 2 can be improved without increasing the hull resistance.

しかも、上部ロータ7aおよび下部ロゴり7bの回転駆
動はプロペラ軸3の回転が伝達されて行なわれるので、
それらの回転速度は、プロペラ軸3の回転速度、すなわ
ちプロペラ2の回転速度に応じて変化する。したがって
、プロペラ2の回転に起因する回転流の強さに応じて、
プロペラ2へ流入する水の流れのひねり共合が自動的に
調整されるのである。
Moreover, since the rotation of the upper rotor 7a and the lower rotor 7b is performed by transmitting the rotation of the propeller shaft 3,
Their rotational speeds change depending on the rotational speed of the propeller shaft 3, that is, the rotational speed of the propeller 2. Therefore, depending on the strength of the rotational flow caused by the rotation of the propeller 2,
The torsional combination of the water flow into the propeller 2 is automatically adjusted.

また、従来の左右非対称船尾形状を有する船舶のように
複雑な船体形状を形成することなく、通常の船尾部と同
様の形状を有する船舶にロータ7a、7bを取り付ける
だけであるため、本発明の船舶は、船体抵抗の増大を招
くことなく、容易に建造できる。
In addition, the rotors 7a and 7b of the present invention are simply attached to a ship having the same shape as a normal stern, without forming a complex hull shape like a conventional ship having an asymmetrical stern shape. Ships can be easily constructed without increasing hull resistance.

なお、上部ロータお上り下部ロータは船尾船側部へ設け
てもよいし、また、これらのロータをプロペラ軸より遠
い部分はど天外い直径を有するように形成してもよい。
Note that the upper rotor and the lower rotor may be provided on the stern side of the ship, or the portions of these rotors farther from the propeller shaft may be formed to have an unusual diameter.

さらに、動力伝達機構としてゴムベルトを用いてもよい
Furthermore, a rubber belt may be used as the power transmission mechanism.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明の船尾部ロータ付き船舶に
よれ1r、船尾部の後方にプロペラをそなえた船舶にお
いて、上記プロペラへ流入する水の流れを同プロペラの
回転方向と逆向きにひねるべく、そのプロペラ軸よりも
上方と下方とにそれぞれ船尾部船体へ装着された上部ロ
ータと下部ロータとが設けられるとともに、これらの上
部ロータと下部ロータとをほぼ上下方向の回転軸線のま
わりに互いに逆向きに回転駆動しうるロータ回転駆動機
構が設けられ、同ロータ回転駆動機構が、上記プロペラ
軸の回転を上記の上部ロータおよび下部ロータへ伝える
動力伝達機構として構成されるという簡素な構成で、船
体抵抗を増大させることなく、船舶のプロペラによる推
進効率が大幅に高められるとともに、ネの建造を極めて
容易に且つ低コストで行なえる利点がある。
As described in detail above, in a ship with a stern rotor according to the present invention, in a ship equipped with a propeller at the rear of the stern, the flow of water flowing into the propeller is twisted in the opposite direction to the rotational direction of the propeller. In order to achieve this, an upper rotor and a lower rotor are provided above and below the propeller shaft, respectively, which are attached to the stern hull, and the upper rotor and lower rotor are connected to each other around a rotational axis in a substantially vertical direction. A rotor rotation drive mechanism that can rotate in opposite directions is provided, and the rotor rotation drive mechanism is configured as a power transmission mechanism that transmits the rotation of the propeller shaft to the upper rotor and the lower rotor, This has the advantage that the propulsion efficiency of the ship's propeller is greatly increased without increasing the hull resistance, and the ship can be constructed extremely easily and at low cost.

また、上部ロータおよび下部ロータの回転駆動機構が、
プロペラ軸の回転を上記の上部ロータおよび下部ロータ
へ伝える動力伝達機構として構成されているので、上記
の上部ロータおよび下部ロータを回転させるための他の
駆動装置が必要なく、しがもロータの回転をプロペラの
回転速度に応じて自動的に変化で外、プロペラによる推
進効率の向上をより効果的にはかれるという利点もある
In addition, the rotational drive mechanism of the upper rotor and lower rotor is
Since it is configured as a power transmission mechanism that transmits the rotation of the propeller shaft to the upper and lower rotors, there is no need for any other drive device to rotate the upper and lower rotors. It also has the advantage of being able to more effectively improve the propulsion efficiency of the propeller by automatically changing it according to the propeller's rotational speed.

さらに、通常の形状の船尾部にロータを取り付けるだけ
であるため、一般の船舶を、極めて容易に且つ低コスト
で本発明の船尾部ロータ付き船舶に改造できる利点もあ
る。
Furthermore, since the rotor is simply attached to the normally shaped stern section, there is an advantage that a general ship can be converted into the ship with the stern rotor of the present invention extremely easily and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜4図は本発明の一実施例としての船尾部a−タ付
外船舶を示すもので、#!11図はその一部を破断して
示す船尾側面図、第2図はその船体後方から見た船体後
半部の正面線図、第3図は第1図の■−■線に沿う断面
図、第4図は第1図のIV−IV線に沿う断面図であI
)、第5〜8図は従来の左右非対称船尾形状を有する船
舶(右回りプロペラをそなえる場合)を示すもので、第
5図はその船尾側面図、第6図はその船体後方から見た
船体後半部の正面線図、第7図は第5図の■■−■■線
に沿う断面図、第8図は第5図のvm−vm線に沿う断
面図である。 1・・船体、2・・プロペラ、3・・プロペラ軸、4・
・舵、5・・舵支持部材、6・・シューピース、7a・
・上部ロータ、7b−−下部ロータ、8a、8b、9・
・傘歯車、10・・プロペラ先端の回転軌跡、12・・
船体中心線。
Figures 1 to 4 show an external vessel with a stern part a-ta as an embodiment of the present invention. Figure 11 is a partially cutaway stern side view, Figure 2 is a front view of the rear half of the hull as seen from the rear, Figure 3 is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1, Figure 4 is a sectional view taken along line IV-IV in Figure 1.
), Figures 5 to 8 show a conventional ship with an asymmetrical stern shape (equipped with a clockwise propeller). Figure 5 is a side view of the stern, and Figure 6 is a view of the hull as seen from the rear. A front view of the rear half, FIG. 7 is a sectional view taken along the line ■■-■■ in FIG. 5, and FIG. 8 is a sectional view taken along the vm-vm line in FIG. 5. 1. Hull, 2. Propeller, 3. Propeller shaft, 4.
- Rudder, 5... Rudder support member, 6... Shoe piece, 7a.
・Upper rotor, 7b--Lower rotor, 8a, 8b, 9・
・Bevel gear, 10...Rotation locus of propeller tip, 12...
Hull centerline.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 船尾部の後方にプロペラをそなえた船舶において、上記
プロペラへ流入する水の流れを同プロペラの回転方向と
逆向きにひねるべく、そのプロペラ軸よりも上方と下方
とにそれぞれ船尾部船体へ装着された上部ロータと下部
ロータとが設けられるとともに、これらの上部ロータと
下部ロータとをほぼ上下方向の回転軸線のまわりに互い
に逆向きに回転駆動しうるロータ回転駆動機構が設けら
れ、同ロータ回転駆動機構が、上記プロペラ軸の回転を
上記の上部ロータおよび下部ロータへ伝える動力伝達機
構として構成されていることを特徴とする、船尾部ロー
タ付き船舶。
In a ship equipped with a propeller at the rear of the stern, in order to twist the flow of water flowing into the propeller in the opposite direction to the direction of rotation of the propeller, the propeller is attached to the stern hull above and below the propeller shaft, respectively. An upper rotor and a lower rotor are provided, and a rotor rotation drive mechanism is provided that can rotate the upper rotor and the lower rotor in opposite directions about a rotation axis in a substantially vertical direction. A ship with a stern rotor, characterized in that the mechanism is configured as a power transmission mechanism that transmits rotation of the propeller shaft to the upper rotor and the lower rotor.
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