(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の船尾部における左右両端寄り個所に、主機関により同方向に同期して回転駆動可能とした駆動軸の後端側を、船体後方へ突出させて設け、該駆動軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記駆動軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、該駆動軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成を有することを特徴とする舶用推進装置。
【請求項２】
船体の船尾部に、主機関により回転駆動可能とした単数又は複数の駆動軸の後端側と、船体内のスラスト受けに前端部を回転自在に保持させた単数又は複数のスラスト伝達用従動軸の後端側とを、船体後方へ左右水平方向に配列されるように突出させて設け、該各軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記各軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、上記各軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成を有することを特徴とする舶用推進装置。
【請求項３】
船体の船尾部における中央部に、単数又は複数の駆動軸を配置し、且つ上記船体の船尾部の少なくとも左右両端寄り個所に、スラスト伝達用従動軸６をそれぞれ配置するようにした請求項２記載の舶用推進装置。
【請求項４】
船体の船尾部の左右両端寄り個所に駆動軸をそれぞれ配置し、上記各駆動軸の間となる船体の船尾部における中央部に、単数又は複数のスラスト伝達用従動軸を配置するようにした請求項２記載の舶用推進装置。
【請求項５】
左右方向に配置された各軸４，６の間の位置に、プロペラトレイン７の各プロペラブレード９の循環移動に干渉することなく、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状で配置してあるプロペラトレイン７の循環ベルト８の前側端部と後側端部の周方向の一部又は全部の外周方向への変位をそれぞれ防止するための前側及び後側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂを設けるようにした請求項１、２、３又は４記載の舶用推進措置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の推力を得るための舶用推進装置に関するもので、特に、大きな流体通過面積を備えた舶用推進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
舶用の推進装置として一般的に採用されているスクリュープロペラでは、水を下流に加速することで、その反力をスクリュープロペラの動力軸を介し船体へ伝えて推力を得るようにしてある。
【０００３】
このとき、広範囲の水をゆっくり加速すると、効率が上がることがよく知られている。
【０００４】
そのため、従来、舶用の推進装置の高効率化を図る場合は、スクリュープロペラを大直径化し、これにより流体が大直径とされたスクリュープロペラを通過するときの流体通過面積ができるだけ大きくなるように設計することが行われている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】佐々木紀幸，「第８章  省エネプロパルサー」，次世代船開発のための推進工学シンポジウム−推進性能研究委員会・第４回シンポジウム−  推進工学シンポジウムテキスト，社団法人日本造船学会，平成３年４月１日，ｐ．２４６−２４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、スクリュープロペラの上端の位置は、水面から出ないように設定する必要があると共に、下端の位置は船底の位置に対応させて設定する必要がある。よって、高効率化を図るために大直径のスクリュープロペラを採用しようとしても、その上下方向寸法に一致する直径は、船体の運航喫水を考慮して設定する必要があるため、スクリュープロペラの大直径化にも制限がある。
【０００７】
そのために、舶用推進装置における流体通過面積の拡大を図ろうとしても、上記スクリュープロペラの直径による制限を受けているというのが実状である。
【０００８】
又、スクリュープロペラの直径を、船体の運航喫水から許容される範囲内で大直径化した場合は、船舶が軽荷状態のときには、スクリュープロペラの上端部が水面に露出されて推進効率が悪化することを回避するため、バラスト水を大量に積んでスクリュープロペラの上端が水面から出ないようにする必要があり、このため軽荷状態であるにもかかわらず船の重量が重く（排水量が大きく）なってしまい、機関の所要出力が増加してしまう可能性もある。
【０００９】
そこで、本発明は、上下方向寸法が同等のスクリュープロペラに比して、より拡大された流体通過面積を得ることができて、高効率化を図ることが可能であり、一方、従来のスクリュープロペラと同様の流体通過面積を得る場合には、上下方向の寸法を大幅に削減することができて、軽荷状態であって大量のバラスト水を積む必要をなくすことが可能な舶用推進装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、船体の船尾部における左右両端寄り個所に、主機関により同方向に同期して回転駆動可能とした駆動軸の後端側を、船体後方へ突出させて設け、該駆動軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記駆動軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、該駆動軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成とする。
【００１１】
又、請求項２に対応して、船体の船尾部に、主機関により回転駆動可能とした単数又は複数の駆動軸の後端側と、船体内のスラスト受けに前端部を回転自在に保持させた単数又は複数のスラスト伝達用従動軸の後端側とを、船体後方へ左右水平方向に配列されるように突出させて設け、該各軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記各軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、上記各軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成とする。
【００１２】
更に、上記構成において、船体の船尾部における中央部に、単数又は複数の駆動軸を配置し、且つ上記船体の船尾部の少なくとも左右両端寄り個所に、スラスト伝達用従動軸をそれぞれ配置するようにした構成とする。
【００１３】
同様に、上記構成において、船体の船尾部の左右両端寄り個所に駆動軸をそれぞれ配置し、上記各駆動軸の間となる船体の船尾部における中央部に、単数又は複数のスラスト伝達用従動軸を配置するようにした構成とする。
【００１５】
更に、上述の各構成において、左右方向に配置された各軸の間の位置に、プロペラトレインの各プロペラブレードの循環移動に干渉することなく、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状で配置してあるプロペラトレインの循環ベルトの前側端部と後側端部の周方向の一部又は全部の外周方向への変位をそれぞれ防止するための前側及び後側押さえ用ガイドを設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の舶用推進装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）船体の船尾部における左右両端寄り個所に、主機関により同方向に同期して回転駆動可能とした駆動軸の後端側を、船体後方へ突出させて設け、該駆動軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記駆動軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、該駆動軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成としてあるので、プロペラトレインの循環ベルトに取り付けてある複数のプロペラブレードを上記循環ベルトの外周に沿って上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動させるときに該各プロペラブレードに生じる前後方向のスラストを、上記プロペラトレインより駆動軸を介して船体へ伝達することで、該船体の前進又は後進のための推力を得ることができる。
（２）船体の船尾部に、主機関により回転駆動可能とした単数又は複数の駆動軸の後端側と、船体内のスラスト受けに前端部を回転自在に保持させた単数又は複数のスラスト伝達用従動軸の後端側とを、船体後方へ左右水平方向に配列されるように突出させて設け、該各軸の後端部に、無端状の循環ベルトと該循環ベルトの外周面の周方向に取り付けた複数のプロペラブレードとからなるプロペラトレインを、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように掛け回してなり、上記各軸の後端部における上記プロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ張り出す鍔状として上記プロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設け、上記主機関による駆動軸の駆動により、上記各軸の後端部で上記プロペラトレインの循環ベルトを上記長円形状の軌道で循環駆動して、該プロペラトレインの各プロペラブレードを、上記循環ベルトの外周となる上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動できるようにした構成とすることにより、プロペラトレインの循環ベルトに取り付けてある複数のプロペラブレードを上記循環ベルトの外周に沿って上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動させるときに該各プロペラブレードに生じる前後方向のスラストを、上記プロペラトレインより駆動軸と、スラスト伝達用従動軸及びスラスト受けを介して船体へ伝達することで、該船体の前進又は後進のための推力を得ることができる。
（３）したがって、上記（１）（２）のいずれの構成においても、上記プロペラトレインを用いることで、従来用いられている駆動軸と同軸で回転させるプロペラボスの外周にプロペラブレードが取り付けてあるスクリュープロペラに比してプロペラブレードの数を大幅に増加させることができると共に、プロペラブレードの移動範囲を大幅に拡大することができ、よって、上下方向寸法が同等の一軸スクリュープロペラに比して、より拡大された流体通過面積を得ることができることから、推進装置としての高効率化を図ることが可能になる。よって、本発明の舶用推進装置を採用することにより、船舶の大幅な燃費削減効果が期待できる。
（４）更に、駆動軸又は、駆動軸及びスラスト伝達用従動軸の後端部におけるプロペラトレイン配置個所の前後両側となる個所に、外周へ所要寸法張り出す鍔状としてプロペラトレインの循環ベルトの前端と後端を受けるための前部と後部のスラスト受け部材をそれぞれ設けるようにした構成としてあるので、循環移動させるプロペラトレインのプロペラブレードに生じる前後方向のスラストを、該プロペラトレインの循環ベルトより前部と後部のスラスト受け部材を介して各軸へ効率よく伝達することができる。
（５）一方、従来のスクリュープロペラと同じ流体通過面積を得る場合には、プロペラブレードの上下方向の寸法を縮小して、プロペラトレインの上下方向の寸法を、上記従来のスクリュープロペラの上下方向寸法に比して大幅に削減することが可能になるため、軽荷状態のときに無駄なバラスト水を積む必要を軽減できる。よって、軽荷状態のときの船の排水量を軽くすることができて、燃費の大幅な削減効果が期待できる。
（６）船体の船尾部における中央部に、単数又は複数の駆動軸を配置し、且つ上記船体の船尾部の少なくとも左右両端寄り個所に、スラスト伝達用従動軸をそれぞれ配置するようにした構成、又は、船体の船尾部の左右両端寄り個所に駆動軸をそれぞれ配置し、上記各駆動軸の間となる船体の船尾部における中央部に、単数又は複数のスラスト伝達用従動軸を配置するようにした構成とすることにより、駆動軸とスラスト伝達用従動軸を船体の船尾部に左右対称に配置できて、船体の左右方向のバランスを容易に得るのに有利な構成とすることができる。
（７）左右方向に配置された各軸の間の位置に、プロペラトレインの各プロペラブレードの循環移動に干渉することなく、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状で配置してあるプロペラトレインの循環ベルトの前側端部と後側端部の周方向の一部又は全部の外周方向への変位をそれぞれ防止するための前側及び後側押さえ用ガイドを設けるようにした構成とすることにより、上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環させるようにしてあるプロペラトレインの循環ベルトが、自重や遠心力により外周方向へ変位して駆動軸、又は、駆動軸及びスラスト伝達用従動軸の外周より離反する虞を防止できると共に、上記プロペラトレインの各プロペラブレードに生じる前後方向のスラストの反力によって上記循環ベルトにねじれが生じる虞を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の舶用推進装置の実施の一形態を示す概略平面図である。
【図２】図１の装置を船体後方より見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ方向矢視拡大図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ方向矢視拡大図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ方向矢視拡大図である。
【図６】図１の装置におけるプロペラトレインの一部分を拡大して示す斜視図である。
【図７】図１の舶用推進装置の効果を試算するために用いたプロペラトレインの概要を示す図である。
【図８】本発明の実施の他の形態として、プロペラトレインの応用例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１乃至図７は本発明の舶用推進装置の実施の一形態を示すもので、以下のようにしてある。
【００２０】
すなわち、船体１の船尾部２に、前後方向に延びて前端側を船内の主機関３により回転駆動可能とし且つ後端側を船体１より後方へ所要寸法突出させた単数又は複数の駆動軸４と、上記駆動軸４と平行に前後方向に延びて前端部を船内に設けたスラスト受け５に回転自在に保持させ且つ後端側を船体１より後方へ所要寸法突出させた単数又は複数のスラスト伝達用従動軸６を、船幅（舷側）方向となる左右水平方向に配列して設ける。
【００２１】
更に、無端状の循環ベルト８と、該循環ベルト８の外周面に周方向所要間隔で取り付けた複数のプロペラブレード９からなるプロペラトレイン７の上記循環ベルト８を、上下に扁平で左右方向に延びた長円形状となるように、上記左右水平方向に配列された駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６の後端部の外側に掛け回してなる構成とし、これにより、上記主機関３による上記駆動軸４の回転駆動に伴って該駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６の後端部の外側で上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を循環駆動させ、この循環ベルト８の循環駆動により、該循環ベルト８の外周面に取り付けてある各プロペラブレード９を、上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って循環移動させることができるようにする。
【００２２】
詳述すると、上記船体１の船尾部２の船内の船幅方向（左右方向）の中央部に、主機関３と、該主機関３の出力側に取り付けたギアボックス１０を設置し、該ギアボックス１０の左右両端部位置に設けてある図示しない２つの出力部に、船体１の船尾部２に左右方向に所要間隔を隔てて配置した前後方向に延びる２本の駆動軸４の前端部をそれぞれ接続する。これにより、上記主機関３により上記ギアボックス１０を介して上記各駆動軸４を同方向に同期して回転駆動できるようにすると共に、後述するように上記プロペラトレイン７より上記各駆動軸４に対して入力される前後方向のスラストを、該各駆動軸４の前端部が取り付けてある上記ギアボックス１０で受けることにより、船体１へ前後方向の推力として伝えることができるようにしてある。
【００２３】
上記各駆動軸４の後端側は、プロペラトレイン７の循環ベルト８を沿わせるようにするため、該各駆動軸４の後端部には、図３に示すように、外周へ所要寸法張り出す鍔状とした前部と後部の一対のスラスト受け部材１１，１２を、前後方向に上記プロペラトレイン７の循環ベルト８の前後方向の幅寸法に対応した間隔で取り付け、更に、上記各駆動軸４の後端部における上記各スラスト受け部材１１，１２の間にて該各スラスト受け部材１１，１２の近くとなる２個所に、それぞれ駆動ギア（スプロケット）１３が取り付けてある。
【００２４】
なお、上記各駆動軸４に取り付けた前部と後部の各スラスト受け部材１１，１２は、互いに対向する前後方向の面部に、スラストベアリング１４を備えた構成としてあるものとする。
【００２５】
上記船体１の船尾部２の船内の左右両端部位置には、スラスト受け５をそれぞれ設置し、該各スラスト受け５に、船体１の左右両端寄りにそれぞれ配置した２本のスラスト伝達用従動軸６の前端部を回転自在に個別に保持させる。この際、上記各スラスト伝達用従動軸６の前端部には、外周へ張り出す図示しない鍔状の部分を設けておく一方、上記各スラスト受け５には、上記各スラスト伝達用従動軸６の前端部に設けた図示しない鍔状の部分の前後両側を、図示しないスラストベアリングを介して受けることができるようにしてなる構成として、後述するように上記プロペラトレイン７より該各スラスト伝達用従動軸６に対して入力される前後方向のスラストを、各スラスト伝達用従動軸６の前端部を回転自在に保持した各スラスト受け５で受けることにより、船体１へ前後方向の推力として伝えることができるようにしてある。
【００２６】
上記各スラスト伝達用従動軸６の後端側は、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を沿わせるようにするために、船体１の後方へ、上記各駆動軸４の後端部と左右水平方向に並ぶ位置まで突出させた該各スラスト伝達用従動軸６の後端部に、図４に示す如く、上記各駆動軸４の後端部に設けた前後一対のスラスト受け部材１１，１２と同様にして、スラストベアリング１４を備えた前後一対のスラスト受け部材１１，１２がそれぞれ取り付けてある。
【００２７】
上記プロペラトレイン７の循環ベルト８は、図３、図４及び図６に示す如く、該循環ベルト８の前後幅寸法に対応した寸法で前後方向に延びる細長い矩形板状の多数のベルト片１５を、左右の端縁部同士が近接するように並べると共に、隣接するベルト片１５の前後方向中間部の左右の端縁部同士を、屈伸可能なヒンジ式の継ぎ具１６で裏面側から順次連結して、無端状の環状構造が形成してある。
【００２８】
更に、上記循環ベルト８の各ベルト片１５には、図３及び図６に示すように、該各ベルト片１５における上記継ぎ具１６の取り付け個所と干渉しない長手方向両端寄りの２個所に、上記各駆動軸４にそれぞれ設けてある２つの駆動ギア１３の歯１３ａを裏面側から挿入して嵌合させるためのギア嵌合孔１７が、上記駆動ギア１３における歯１３ａのピッチに応じた間隔で左右方向に並べて設けてあり、これにより、上記各ベルト片１５に設けたギア嵌合孔１７が、循環ベルト８の周方向の全周に亘り上記各駆動ギア１３の歯１３ａのピッチに対応した間隔で配列されるようにしてある。図６では、たとえば、各ベルト片１５に、上記各駆動ギア１３の歯１３ａに対応する２個ずつのギア嵌合孔１７を設けた状態が示してある。
【００２９】
更に又、上記循環ベルト８の各ベルト片１５の前端部と後端部には、該各ベルト片１５の表面側へ直角に所要寸法突出する前側と後側の各スラスト伝達部１８と１９がそれぞれ設けてある。これにより、後述するように上記各駆動軸４及び各スラスト伝達用従動軸６に設けた前後一対のスラスト受け部材１１に接触させるための上記各ベルト片１５における前後両端面の面積を、上記前側と後側の各スラスト伝達部１８と１９により拡大させることができるようにしてある。
【００３０】
上記構成としてある循環ベルト８には、該循環ベルト８の外周面における周方向所要間隔個所に対応する周方向所要間隔で配置された複数のベルト片１５の表面に、個別のプロペラブレード９の基端部をそれぞれ取り付けて、プロペラトレイン７を構成するようにしてある。なお、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を上記船体１に左右水平方向に配列して設けてある各駆動軸４及び各スラスト伝達用従動軸６の後端部の外側に上下に扁平で左右方向に延びた長円形状として配置した状態で循環させるときに、該循環ベルト８における上記長円形状の左右両端部となる屈曲部分、すなわち、循環ベルト８が上記各軸４，６のうちの左右両端部に配置された軸である各スラスト伝達用従動軸６の後端部の外周に沿って屈曲して１８０度向きを変える部分での屈曲性を得る必要上、上記循環ベルト８を構成している各ベルト片１５の左右方向の幅寸法が、上記プロペラブレード９の基端部の左右方向の幅寸法よりも小さく設定されている場合には、図６に斜線を付して示す如きプロペラブレード９の基端部における左右幅方向の中間部のみを、対応するベルト片１５の表面に固定するようにすればよい。
【００３１】
上記構成としてあるプロペラトレイン７は、上記循環ベルト８を、上記各駆動軸４と各スラスト伝達用従動軸６の後端部に前後一対で設けてあるスラスト受け部材１１，１２の間の部分の外側に、上下に扁平で左右方向に延びる長円形状となるように配置すると共に、上記各駆動軸４に設けてある駆動ギア１３の歯１３ａが、上記循環ベルト８における該各駆動軸４の上下両側に配置されている各ベルト片１５のギア嵌合孔１７に嵌合するように配置させる。これにより、主機関３によりギアボックス１０を介して各駆動軸４を回転駆動して、該各駆動軸４に取り付けてある各駆動ギア１３を回転駆動させると、該駆動ギア１３の歯１３ａにギア嵌合孔１７が嵌合する上記プロペラトレイン７の循環ベルト８が、上記各駆動ギア１３の回転する方向へ送られることで、該プロペラトレイン７の循環ベルト８を、上記各駆動軸４と各スラスト伝達用従動軸６の後端部の外側で上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環させることができて、該循環ベルト８の外周に取り付けてある上記各プロペラブレード９を、上記循環ベルト８の長円軌道で循環移動させることができるようにしてある。
【００３２】
更に、上記各プロペラブレード９が水中に配置された状態で上記した長円軌道で循環移動することにより該各プロペラブレード９に前後方向のスラストが発生する場合、各プロペラブレード９に発生する前向きのスラストは、上記循環ベルト８の各ベルト片１５のうち、各駆動軸４や各スラスト伝達用従動軸６の外周に順次配置されるベルト片１５の前側スラスト伝達部１８が、上記各駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６に設けてある前部スラスト受け部材１１に対しスラストベアリング１４を介して順次押し付けられた状態で接触させられることで、該各駆動軸４及び各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた後、上記各駆動軸４へ伝えられた前向きのスラストは、上記ギアボックス１０を介して、又、上記各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた前向きのスラストは、対応する各スラスト受け５を介して、それぞれ船体１へ伝達されるようにしてある。
【００３３】
一方、上記各プロペラブレード９に発生する後向きのスラストは、上記循環ベルト８の各ベルト片１５のうち、各駆動軸４や各スラスト伝達用従動軸６の外周に順次配置されるベルト片１５の後側スラスト伝達部１９が、上記各駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６に設けてある後部スラスト受け部材１２に対しスラストベアリング１４を介して順次押し付けられた状態で接触させられることで、該各駆動軸４及び各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた後、上記各駆動軸４へ伝えられた後向きのスラストは、上記ギアボックス１０を介して、又、上記各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた後向きのスラストは、対応する各スラスト受け５を介して、それぞれ船体１へ伝達されるようにしてある。
【００３４】
更に、図１、図２及び図５に示すように、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８における各駆動軸４同士の間に位置する部分、及び、各駆動軸４とその船幅方向の外側に隣接する各スラスト伝達用従動軸６との間に位置する部分をガイドさせるために、上記各駆動軸４同士の間と、各駆動軸４と隣接する各スラスト伝達用従動軸６との間における循環ベルト８の上半部に配置されて上向きとなっている各ベルト片１５の前側スラスト伝達部１８の上側に沿う位置と、上記長円形状の循環ベルト８の下半部に配置されて下向きとなっている各ベルト片１５の前側スラスト伝達部１８の下側に沿う位置には、該各ベルト片１５の前側スラスト伝達部１８の上下方向外向きの変位を拘束して対応する部分の循環ベルト８の上下方向外向きの変位を防止するための前側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂをそれぞれ配置すると共に、上記長円形状の循環ベルト８の上半部に位置して上向きとなっている各ベルト片１５の後側スラスト伝達部１９の上側に沿う位置と、上記長円形状の循環ベルト８の下半部に位置して下向きとなっているベルト片１５の後側スラスト伝達部１９の下側に沿う位置には、該各ベルト片１５の後側スラスト伝達部１９の上下方向外向きの変位を拘束して対応する部分の循環ベルト８の上下方向外向きの変位を防止するための後側押さえ用ガイド２１ａ，２１ｂをそれぞれ配置する。
【００３５】
上記各前側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂは、船体１の船尾部２の外板より水平方向後向きに延びる支持部材２２ａ，２２ｂの後端部に取り付けて支持させると共に、上記各後側押さえ用ガイド２１ａ，２１ｂは、船体１の船尾部２の外板より上記長円形状としてあるプロペラトレイン７の循環ベルト８の内側を通して該循環ベルト８の後端部よりもやや後方となる位置まで水平方向後向きに突出させて設けた支持部材２３の後端部の上下両側にそれぞれ取り付けて支持させるようにしてある。これにより、上記長円形状としてあるプロペラトレイン７の循環ベルト８の上半部の上方への変位と、下半部の下方への変位を、上記各押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂでそれぞれ防止することで、上記上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環させるようにしてあるプロペラトレイン７の循環ベルト８が、自重や遠心力により外周方向へ変位して各駆動軸４やスラスト伝達用従動軸６の外周より離反する虞を防止できるようにしてあると共に、上記プロペラトレイン７の各プロペラブレード９が水中で動く際に、該各プロペラブレード９に生じる前後方向のスラストの反力が上記循環ベルト８に作用しても、該循環ベルト８にねじれが生じる虞を防止できるようにしてある。
【００３６】
なお、図４における符号２４は、上記各スラスト伝達用従動軸６の後端部の外周面における上記循環ベルト８の各継ぎ具１６と干渉しない位置に設けたリング状のスペーサであり、該スペーサ２４の外周面を、プロペラトレイン７の循環ベルト８を構成している各ベルト片１５の裏面側に接触させるようにすることにより、上記循環ベルト８の各ベルト片１５同士を連結している各継ぎ具１６が、各スラスト伝達用従動軸６の後端部の外周面に直接接触しないようにしてある。
【００３７】
以上の構成としてある本発明の舶用推進装置を使用する場合は、主機関３によりギアボックス１０を介して各駆動軸４を回転駆動すると、該各駆動軸４の後端部に設けてある各駆動ギア１３により、プロペラトレイン７の循環ベルト８が、上記各駆動軸４と、各スラスト伝達用従動軸６の外側で、上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って循環駆動されて、該循環ベルト８の長円軌道の外側に沿う上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って、上記プロペラトレイン７の各プロペラブレード９が、循環移動させられるようになる。
【００３８】
したがって、上記主機関３によるギアボックス１０を介した各駆動軸４の一方向への回転駆動により、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を、水中で上記長円軌道に沿って循環移動する各プロペラブレード９が前向きのスラストを生じる方向へ回転駆動させると、上記各プロペラブレード９で生じた前向きのスラストが、循環ベルト８の各ベルト片１５の前側スラスト伝達部１８より、各前部スラスト受け部材１１を介して各駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６へ伝えられ、更に、上記各駆動軸４へ伝えられた前向きのスラストは、上記ギアボックス１０を介して、又、上記各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた前向きのスラストは、対応する各スラスト受け５を介して、それぞれ船体１へ伝達され、この前向きのスラストが上記船体１に前進用の推力として作用することで船舶の前進航行が行われる。
【００３９】
一方、上記主機関３によるギアボックス１０を介した各駆動軸４の上記船舶の前進航行時とは反対方向への回転駆動により、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を、水中で上記長円軌道に沿って循環移動する各プロペラブレード９が後向きのスラストを生じる方向へ回転駆動させると、上記各プロペラブレード９で生じた後向きのスラストが、循環ベルト８の各ベルト片１５の後側スラスト伝達部１９より、各後部スラスト受け部材１２を介して各駆動軸４及びスラスト伝達用従動軸６へ伝えられ、更に、上記各駆動軸４へ伝えられた後向きのスラストは、上記ギアボックス１０を介して、又、上記各スラスト伝達用従動軸６へ伝えられた後向きのスラストは、対応する各スラスト受け５を介して、それぞれ船体１へ伝達され、この後向きのスラストが上記船体１に後進用の推力として作用することで船舶の後進航行が行われる。
【００４０】
このように、本発明の舶用推進装置によれば、上記プロペラトレイン７の循環ベルト８を上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って循環駆動することに伴って、該循環ベルト８に取り付けてある複数のプロペラブレード９を、循環ベルト８の外周に沿って上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環移動させて船体１の前進又は後進のための推力を得ることができる。
【００４１】
更に、上記プロペラトレイン７では、上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って循環する循環ベルト８の外周にプロペラブレード９を取り付けるようにしてあるため、駆動軸と同軸で回転させるプロペラボスの外周にプロペラブレードの基端部を取り付けてなる形式のスクリュープロペラに比して、プロペラブレード９の枚数を大幅に増加させることができると共に、プロペラブレード９の移動範囲を大幅に拡大することができ、よって、上下方向寸法が同等の一軸スクリュープロペラに比して、より拡大された流体通過面積を得ることができることから、推進装置としての高効率化を図ることが可能になる。
【００４２】
たとえば、幅が６０ｍのタンカー（ＶＬＣＣ）では、通常、１０ｍ程度の直径のスクリュープロペラが採用されており、その場合、該スクリュープロペラにおける流体通過面積は約８０ｍ２となる。
【００４３】
これに対し、本発明者が、本発明の舶用推進装置におけるプロペラトレイン７について、図７に概要を示すように、４ｍのブレード長を有するプロペラブレード９を外周に取り付けた循環ベルト８を、上記プロペラブレード９が高さ１０ｍ、幅６０の範囲で移動するように、左右幅方向に５０ｍの間隔を隔てて配置された直径２ｍの軸の間に掛け回した上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道に沿って循環駆動させる場合（なお、上記循環ベルト８厚み寸法は無視してある）について試算したところ、そのときの流体通過面積は約６００ｍ２となり、上下寸法が１０ｍ程度とほぼ同様の上記スクリュープロペラの約７倍となることが判明した。
【００４４】
更に、運動量理論から求められる理想効率を計算したところ、上記した流体通過面積の差により、本発明の舶用推進装置によれば、上記直径１０ｍ程度のスクリュープロペラに比して、約３０％効率が改善できるとの結果が得られた。
【００４５】
したがって、本発明の舶用推進装置を船舶に採用することにより、大幅な燃費削減効果が期待できる。
【００４６】
一方、従来のスクリュープロペラと同じ流体通過面積を得る場合には、プロペラブレード９の上下方向の寸法を小さくして、プロペラトレイン７の上下方向の寸法を、上記従来のスクリュープロペラの上下方向寸法に比して大幅に削減することが可能になることから、軽荷状態のときに無駄なバラスト水を積む必要を軽減でき、よって、軽荷状態のときの船の排水量を軽くすることができて、燃費の大幅な削減効果が期待できる。
【００４７】
更には、従来のスクリュープロペラにてプロペラブレードの翼数に起因して生じていた振動を防止する効果も期待できる。
【００４８】
上記実施の形態では、プロペラトレイン７の循環ベルト８における各ベルト片１５の左右方向の幅寸法が、プロペラブレード９の左右方向の幅寸法よりも狭い場合には、図６にハッチングを付して示したように、プロペラブレード９の基端部における左右幅方向の中間部のみを、対応するベルト片１５の表面に固定するものとして説明したが、図８に示すように、上記プロペラブレード９が取り付けられたベルト片１５の左右両側に隣接する各ベルト片１５の表面における上記プロペラブレード９の基端部に覆われる位置に、所要寸法突出する係合突部２５、たとえば、上記プロペラブレード９が取り付けられたベルト片１５との間に設けてある各継ぎ具１６の屈曲部分を中心として円弧状に延びる係合突部２５をそれぞれ設ける一方、上記プロペラブレード９の基端面における該プロペラブレード９が取り付けられたベルト片１５の左右両側に隣接する各ベルト片１５の表面に設けられた上記各係合突部２５に対応する個所に、該各係合突部２５を挿入して係合させるための円弧状の係合穴２６を設けてなる構成としてもよい。
【００４９】
なお、上記係合突部２５と係合穴２６は、その円弧形状の中心角が、プロペラトレイン７の循環ベルト８が船体１の左右両端部に配置されている軸である各スラスト伝達用従動軸６（図１、図３参照）の後端部の外周に沿って配置されるときに該循環ベルト８の隣接する各ベルト片１５同士が両者間の継ぎ具１６を介して屈曲して配置されるときの屈曲角度よりも大きな角度となるようにしてあるものとする。
【００５０】
又、上記各係合突部２５と対応する係合穴２６は、前後方向の隙間ができるだけ小さくなるようにして、上記プロペラブレード９に前後方向のスラストが生じると、この前後方向のスラストを、プロペラブレード９に設けてある係合穴２６の前後の内面より、該係合穴２６に挿入されている係合突部２５に伝えることができるようにしてあるものとする。
【００５１】
以上の構成とすれば、プロペラトレイン７が循環駆動されることに伴って各プロペラブレード９が水中で移動するときに該各プロペラブレード９で前後方向のスラストが発生すると、この前後方向のスラストを、該各プロペラブレード９の基端部の左右幅方向の中央部が取り付けられたベルト片１５に加えて、その左右両側に隣接する各ベルト片１５にも、各プロペラブレード９の係合穴２６に挿入された係合突部２５を介して常に伝えることができるようになる。よって、プロペラブレード９で発生させる前後方向のスラストを、プロペラトレイン７の循環ベルト８を構成しているより多くのベルト片１５に分散して伝えることができるようになることから、上記各プロペラブレード９の基端部の左右幅方向の中央部の対応するベルト片１５への取付部分や、該ベルト片１５自体に要求される強度を軽減させることが可能になり、上記循環ベルト８の各ベルト片１５同士の継ぎ具１６を介した連結部分に要求される強度や、循環ベルト８の構造の簡略化が可能になるという効果が期待できる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、船体１の左右幅寸法や、船体１内の主機関３の配置に応じて、駆動軸４を船体１の左右幅方向の中央部に１本配置する構成としたり、２本の駆動軸４と２本のスラスト伝達用従動軸６の内外の配置を入れ替えた構成としたり、船体１の左右幅方向の両端寄りに２本の駆動軸４を配置し、船体１の幅方向中央部に単数又は複数のスラスト伝達用従動軸６を配置する構成としてもよい。
【００５３】
又、船体の幅寸法が広い場合には、駆動軸４やスラスト伝達用従動軸６の本数を適宜増やしてもよく、又、船体１の幅寸法があまり広くなくて、船体１の幅方向両端寄りに設けた２本の駆動軸４の間隔があまり広くない場合には、スラスト伝達用従動軸６を省略した構成としてもよい。
【００５４】
前側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂは、後側押さえ用ガイド２１ａ，２１ｂを船体１に支持させるために船体１より上記プロペラトレイン７の循環ベルト８の内側を通して後方へ延びるように設けた支持部材２３に一緒に支持させるようにしてもよい。
【００５５】
上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道で循環駆動されるプロペラトレイン７の循環ベルト８と一緒に循環移動する各プロペラブレード９と干渉しない位置で、循環ベルト８の外周方向への変位を防止できるようにしてあれば、前側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂと、後側押さえ用ガイド２１ａ，２１ｂは、左右幅方向に一連に繋がる構造としてもよい、又、上記循環ベルト８の上下に扁平で左右方向に延びる長円軌道の外周に沿って環状に連続した構造の前側押さえ用ガイドと後側押さえ用ガイドとしてもよい。
【００５６】
前側押さえ用ガイド２０ａ，２０ｂ及び後側押さえ用ガイド２１ａ，２１ｂにおける上記循環ベルト８が接する部分に、ローラ等の摩擦を低減させるための手段を設けるようにしてもよい。
【００５７】
循環ベルト８は、屈伸可能な継ぎ具１６を介して連結してある各ベルト片１５に設けたギア嵌合孔１７を、駆動軸４に取り付けた駆動ギア１３の歯１３ａに直接嵌合させる形式として示したが、上記駆動軸４の駆動ギア１３と、スラスト伝達用従動軸６に取り付けた図示しないギア（スプロケット）の外側に無端状にチェーンを掛け回し、該チェーンの個々のリンク、又は、周方向所要間隔で配列されたリンクの外周側に、上記したと同様のベルト片１５を取り付けた構造としてもよい。
【００５８】
循環ベルト８における各ベルト片１５に設ける前後のスラスト伝達部１８，１９のサイズは、各プロペラブレード９で発生させて船体１へ伝達すべき前後方向のスラストの大小に応じて適宜変更してもよい。
【００５９】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６０】
１  船体
２  船尾部
３  主機関
４  駆動軸
７  プロペラトレイン
８  循環ベルト
９  プロペラブレード
１１  前部スラスト受け部材
１２  後部スラスト受け部材
２０ａ，２０ｂ  前側押さえ用ガイド
２１ａ，２１ｂ  後側押さえ用ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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