(57)【要約】【課題】プロペラに衝突するキャビテーションの発生を抑制すること。【解決手段】船舶における船体１の船尾１１にて、プロペラ３よりも前側に位置し、かつプロペラ軸３１の軸心Ｃの放射方向に延出しつつ船体１を前進させる推進力を生じるプロペラ３の回転方向とは逆方向の流れをプロペラ３に与える態様でひねりを付けて設けられたリアクションフィン５１を備え、リアクションフィン５１の延出端に、船体１の前進時でのリアクションフィン５１の負圧側に延出形成された翼端板５２を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶における船体の船尾にて、プロペラよりも前側に位置し、かつプロペラ軸の軸心の放射方向に延出しつつ船体を前進させる推進力を生じる前記プロペラの回転方向とは逆方向の流れを前記プロペラに与える態様でひねりを付けて設けられたリアクションフィンを備える船舶用リアクションフィン装置において、
前記リアクションフィンの延出端に、前記船体の前進時での前記リアクションフィンの負圧側に延出形成された翼端板を設けたことを特徴とする船舶用リアクションフィン装置。
【請求項２】
前記翼端板は、前記船舶の前進時での前記リアクションフィンの正圧側にも延出形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用リアクションフィン装置。
【請求項３】
前記翼端板を含む前記リアクションフィンの軸心からの延出寸法が、前記プロペラの半径の７０％以上９５％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の船舶用リアクションフィン装置。
【請求項４】
船体の船尾に、前記請求項１〜３のいずれか一つに記載の船舶用リアクションフィン装置が設けられていることを特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用リアクションフィン装置および前記船舶用リアクションフィン装置が適用された船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶では、推進性能向上のために船体の船尾にリアクションフィン装置が設けられている。この船舶用リアクションフィン装置は、プロペラ軸を回転可能に支持するボッシングの外壁に対し、プロペラよりも船体の前側に配置され、プロペラ軸の軸心の放射方向に延出形成されたリアクションフィンを備えている。このリアクションフィンは、船体を前進させる推進力を生じるプロペラの回転方向とは逆方向の流れをプロペラに対して与えるように、ひねりが付けられている。
【０００３】
かかる船舶用リアクションフィン装置では、プロペラが回転して船体が前進するとき、リアクションフィンが、プロペラの回転方向と逆方向の流れをプロペラに送り込む。このため、プロペラの後方にてプロペラの回転方向と同じ方向で発生する回転流が減少される。この結果、回転流によるプロペラの推進効率の低下が抑えられ、プロペラの推進性能が向上する。
【０００４】
このような、従来の船舶用リアクションフィン装置は、例えば、特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の船舶用リアクションフィン装置においては、船体が前進するとき、リアクションフィンの延出端に渦が生じる。この渦は、中心が周囲よりも圧力が低いことから、プロペラに流入しプロペラの翼の負圧面の低圧部を通過する際にキャビテーションを発生させる。そして、このキャビテーションがプロペラの翼後縁の圧力回復部に衝突することで、プロペラの推進性能に影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生を抑制することのできる船舶用リアクションフィン装置および船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の船舶用リアクションフィン装置では、船舶における船体の船尾にて、プロペラよりも前側に位置し、かつプロペラ軸の軸心の放射方向に延出しつつ船体を前進させる推進力を生じる前記プロペラの回転方向とは逆方向の流れを前記プロペラに与える態様でひねりを付けて設けられたリアクションフィンを備える船舶用リアクションフィン装置において、前記リアクションフィンの延出端に、前記船体の前進時での前記リアクションフィンの負圧側に延出形成された翼端板を設けたことを特徴とする。
【０００９】
この船舶用リアクションフィン装置によれば、船体が前進するとき、翼端板がリアクションフィンの延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となる。このため、リアクションフィンの延出端での渦の発生が抑えられるので、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラの推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明の船舶用リアクションフィン装置では、前記翼端板は、前記船舶の前進時での前記リアクションフィンの正圧側にも延出形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この船舶用リアクションフィン装置によれば、リアクションフィンの延出端での渦の発生が、リアクションフィンの正圧側にも延出形成された翼端板によってより抑えられるので、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生をより抑制でき、プロペラの推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の船舶用リアクションフィン装置では、前記翼端板を含む前記リアクションフィンの軸心からの延出寸法が、前記プロペラの半径の７０％以上９５％以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
船体の推進速度が増すと、リアクションフィンには、より速い水の流れが作用するため、リアクションフィンが船体の推進に対して抵抗となる。この点、この船舶用リアクションフィン装置によれば、翼端板を含むリアクションフィンの軸心からの延出寸法を、プロペラの半径よりも短くしているので、船体の推進速度が増しても船体への推進に対する抵抗を小さくできる。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明の船舶では、船体の船尾に、上記のいずれか一つに記載の船舶用リアクションフィン装置が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この船舶によれば、船舶用リアクションフィン装置により、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラの推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。また、この船舶によれば、翼端板を含むリアクションフィンの軸心からの延出寸法が、プロペラの半径の７０％以上９５％以下の範囲に設定されていることにより、船体の推進速度が増しても船体への推進に対する抵抗を小さくできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラの推進性能に影響を及ぼす事態を防げる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる船舶用リアクションフィン装置を適用した船舶の船尾を示す概略側面図である。
【図２】図２は、図１における船舶用リアクションフィン装置の斜視図である。
【図３】図３は、図１における船舶用リアクションフィン装置を船体の後側から視た概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる船舶用リアクションフィン装置の作用を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２にかかる船舶用リアクションフィン装置を船体の後側から視た概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる船舶用リアクションフィン装置の作用を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる船舶用リアクションフィン装置および船舶の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
［実施の形態１］
図１および図２に示すように、船舶における船体１の船尾１１には、その下部に舵２が設けられている。舵２よりも前側には、プロペラ３が設けられている。プロペラ３は、その回転軸であるプロペラ軸３１がスケグ４により支持されている。かかるスケグ４は、プロペラ軸３１を覆い、かつ船体１の船底と一体に形成されたボッシング４１を構成している。ボッシング４１は、船体１の左右幅方向の中央にて、船底から下方に膨出するように、その外形が船体１の外側面に対し滑らかな曲線で連続して形成されている。また、ボッシング４１は、プロペラ３に向けて（前側から後側に向けて）、その外形が漸次窄まるように滑らかに湾曲形成され、最も窄まった後端にプロペラ３が配置されている。
【００２０】
このような船舶に対し、図１〜図４（ａ）に示すように、本実施の形態における船舶用リアクションフィン装置５が設けられている。船舶用リアクションフィン装置５は、リアクションフィン５１と翼端板５２とで構成されている。
【００２１】
リアクションフィン５１は、船体１の船尾１１にて、プロペラ３よりも前側に位置し、かつプロペラ軸３１の軸心Ｃの放射方向に、ボッシング４１の外壁から延出形成されている。また、リアクションフィン５１は、船体１を前進させる推進力を生じるプロペラ３の回転方向とは逆方向の流れをプロペラ３に与えるように、ひねりを付けて設けられている。このリアクションフィン５１は、複数設けられており、本実施の形態１では、図３に示すように、プロペラ軸３１の軸心Ｃの放射方向であって左右方向に水平に延出形成された２つと、プロペラ軸３１の軸心Ｃの放射方向であって水平に対して４５度で左右上方に傾斜して延出形成された２つと、プロペラ軸３１の軸心Ｃの放射方向であって水平に対して４５度で左右下方に傾斜して延出形成された２つとで、計６つ設けられている。
【００２２】
翼端板５２は、各リアクションフィン５１の延出端であって、船体１の前進時でのリアクションフィン５１の負圧側の面、すなわち後側に向く面から、船舶の直進方向とほぼ平行で、かつリアクションフィン５１の負圧側の面に対してほぼ９０度で延出形成されている。
【００２３】
このように構成された船舶用リアクションフィン装置５では、プロペラ３が回転して船体１が前進するとき、リアクションフィン５１が、プロペラ３の回転方向と逆方向の流れをプロペラ３に送り込む。このため、プロペラ３の後方にてプロペラ３の回転方向と同じ方向で発生する回転流が減少される。この結果、回転流によるプロペラ３の推進効率の低下が抑えられ、プロペラの推進性能を向上することが可能になる。
【００２４】
しかも、船舶用リアクションフィン装置５では、船体１が前進するとき、図４（ａ）に示すように、翼端板５２が、リアクションフィン５１の延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となる。図４（ｂ）に示すように、翼端板５２を有さない場合には、リアクションフィン５１の延出端で渦が発生する。リアクションフィン５１の延出端で生じた渦がプロペラ３に流入すると、プロペラ３の翼の負圧面の低圧部を通過する際にキャビテーションを発生させる。このキャビテーションは、プロペラ３の翼後縁の圧力回復部に衝突することで、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼすおそれがある。すなわち、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生が翼端板５２により抑えられるので、プロペラ３に衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことが可能になる。
【００２５】
また、実施の形態１の船舶用リアクションフィン装置５では、図３に示すように、翼端板５２を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰの７０％以上９５％以下（０．７０≦ＤＦ／ＤＰ≦０．９５）の範囲に設定されている。すなわち、船舶用リアクションフィン装置５は、翼端板５２を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰよりも短く構成されている。
【００２６】
船体１の推進速度が増すと、リアクションフィン５１には、より速い水の流れが作用するため、リアクションフィン５１が船体１の推進に対して抵抗となる。この点、本実施の形態１の船舶用リアクションフィン装置５によれば、翼端板５２を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦを、プロペラ３の半径ＤＰよりも短くしているので、船体１の推進速度が増しても船体１への推進に対する抵抗を小さくすることが可能になる。すなわち、本実施の形態１の船舶用リアクションフィン装置５は、推進速度が比較的速い船舶に好適に用いることが可能である。
【００２７】
なお、翼端板５２は、リアクションフィン５１の負圧側の面に対して９０度で延出形成されていることが、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することに適している。これに限らず、９０度からリアクションフィン５１の負圧側の面寄りに傾いていたり、９０度からリアクションフィン５１の延出端から外方に傾いていたりしても、リアクションフィン５１の延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となるので、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することが可能である。
【００２８】
また、翼端板５２は、船舶の直進方向と平行に延出形成されていることが、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することに適している。これに限らず、船舶の直進方向に対して後側に向けて軸心Ｃ側に傾いていたり、船舶の直進方向に対して後側に向けて軸心Ｃ側から離隔するように傾いていたりしても、リアクションフィン５１の延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となるので、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することが可能である。
【００２９】
また、実施の形態１の船舶では、上述した船舶用リアクションフィン装置５を適用したことにより、翼端板５２によりリアクションフィン５１の延出端での渦の発生が抑えられるので、プロペラ３に衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことが可能になる。さらに、実施の形態１の船舶では、翼端板５２を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰの７０％以上９５％以下（０．７０≦ＤＦ／ＤＰ≦０．９５）の範囲に設定されていることにより、船体１の推進速度が増しても船体１への推進に対する抵抗を小さくすることが可能になる。
【００３０】
［実施の形態２］
この実施の形態２の船舶用リアクションフィン装置５’は、上述した実施の形態１で説明した船舶に適用される。この船舶用リアクションフィン装置５’は、上述した実施の形態１で説明した船舶用リアクションフィン装置５に対し、翼端板５２’の構成のみ異なる。したがって、本実施の形態２では、実施の形態１の船舶用リアクションフィン装置５と同等部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図５および図６（ａ）に示すように、実施の形態２の船舶用リアクションフィン装置５’では、翼端板５２’が、船舶の前進時でのリアクションフィン５１の負圧側だけでなく、リアクションフィン５１の正圧側にも延出形成されている。
【００３２】
かかる構成によれば、船体１が前進するとき、図６（ａ）に示すように、翼端板５２’が、リアクションフィン５１の延在端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となる。図６（ｂ）に示すように、翼端板５２’を有さない場合には、リアクションフィン５１の延出端で渦が発生する。リアクションフィン５１の延出端で生じた渦がプロペラ３に流入すると、プロペラ３の翼の負圧面の低圧部を通過する際にキャビテーションを発生させる。このキャビテーションは、プロペラ３の翼後縁の圧力回復部に衝突することで、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼすおそれがある。すなわち、によりリアクションフィン５１の延出端での渦の発生が、リアクションフィン５１の正圧側にも延出形成された翼端板５２’によってより抑えられるので、プロペラ３に衝突し得るキャビテーションの発生をより抑制でき、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことが可能になる。
【００３３】
また、実施の形態２の船舶用リアクションフィン装置５’では、図５に示すように、翼端板５２’を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰの７０％以上９５％以下（０．７０≦ＤＦ／ＤＰ≦０．９５）の範囲に設定されている。すなわち、船舶用リアクションフィン装置５’は、翼端板５２を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰよりも短く構成されている。
【００３４】
船体１の推進速度が増すと、リアクションフィン５１には、より速い水の流れが作用するため、リアクションフィン５１が船体１の推進に対して抵抗となる。この点、本実施の形態２の船舶用リアクションフィン装置５’によれば、翼端板５２’を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦを、プロペラ３の半径ＤＰよりも短くしているので、船体１の推進速度が増しても船体１への推進に対する抵抗を小さくすることが可能になる。すなわち、本実施の形態２の船舶用リアクションフィン装置５’は、推進速度が比較的速い船舶に好適に用いることが可能である。
【００３５】
なお、翼端板５２’は、リアクションフィン５１の負圧側および正圧側の面に対して９０度で延出形成されていることが、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することに適している。これに限らず、９０度からリアクションフィン５１の負圧側の面寄りに傾いていたり、９０度からリアクションフィン５１の正圧側の面寄りに傾いていたりしても、リアクションフィン５１の延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となるので、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することが可能である。
【００３６】
また、翼端板５２’は、船舶の直進方向と平行に延出形成されていることが、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することに適している。これに限らず、船舶の直進方向に対して後側に向けて軸心Ｃ側に傾いていたり、船舶の直進方向に対して後側に向けて軸心Ｃ側から離隔するように傾いていたりしても、リアクションフィン５１の延出端にて正圧側から負圧側に巻き込もうとする水の流れの障壁となるので、リアクションフィン５１の延出端での渦の発生を抑制することが可能である。
【００３７】
また、実施の形態２の船舶では、上述した船舶用リアクションフィン装置５’を適用したことにより、翼端板５２’によりリアクションフィン５１の延出端での渦の発生が抑えられるので、プロペラ３に衝突し得るキャビテーションの発生を抑制でき、プロペラ３の推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことが可能になる。さらに、実施の形態２の船舶では、翼端板５２’を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、プロペラ３の半径ＤＰの７０％以上９５％以下（０．７０≦ＤＦ／ＤＰ≦０．９５）の範囲に設定されていることにより、船体１の推進速度が増しても船体１への推進に対する抵抗を小さくすることが可能になる。
【００３８】
ところで、上述した各実施の形態では、図３および図５に示すように、翼端板５２（５２’）を含むリアクションフィン５１の軸心Ｃからの延出寸法ＤＦが、複数のリアクションフィン５１において同じに形成されている。これに限らず、プロペラ３の半径ＤＰの７０％以上９５％以下（０．７０≦ＤＦ／ＤＰ≦０．９５）の範囲であれば、必要に応じて所望の箇所のリアクションフィン５１の寸法ＤＦを変えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる船舶用リアクションフィン装置および船舶は、プロペラに衝突し得るキャビテーションの発生を抑制することで、プロペラの推進性能に影響を及ぼす事態を防ぐことに適している。
【符号の説明】
【００４０】
１  船体
１１  船尾
２  舵
３  プロペラ
３１  プロペラ軸
４  スケグ
４１  ボッシング
５，５’  船舶用リアクションフィン装置
５１  リアクションフィン
５２，５２’  翼端板
Ｃ  プロペラ軸の軸心
ＤＦ  翼端板を含むリアクションフィンの軸心からの延出寸法
ＤＰ  プロペラの半径
【図１】
2010195153.tif 000003
【図２】
2010195153.tif 000004
【図３】
2010195153.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010195153.tif 000007
【図６】
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