(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータを内蔵した推進機と、前記推進機を船体に回動可能に固定する支柱とを備えてなるポッド推進機のポッド支柱構造において、
前記支柱は二つ設けるとともに、前記各支柱断面は翼形状に形成されており、前記各支柱は前記船体中心線上に配置される前記推進機から船体に向けて前記船体中心線に対してそれぞれ所定角度で広がる配置とし、かつ、前記各支柱は翼形状の流線形部分に対峙して配置してなることを特徴とするポッド推進機のポッド支柱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータを内蔵した推進機と、前記推進機を船体に回動可能に固定する支柱とを備えてなるポッド推進機のポッド支柱構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、この種のポッド推進機のポッド支柱構造は、駆動モータを内蔵した推進機と、前記推進機を船体に回動可能と固定する１本の支柱とを備えてなるものが一般的である。
図８は、上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。図９は、上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造を示す裏面図である。図１０は、上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造による流体の流れを説明するための図である。
【０００３】
これらの図において、従来のポッド推進機のポッド支柱構造１０１は、船体１０３の中心線上ＣＬに配置された推進機１０５と、前記中心線ＣＬ上に配置されかつ前記推進機１０５を船体１０３の船底所定位置に回動可能と固定する１本の支柱１０７とから構成されている。なお、前記推進機１０５は、駆動モーターを内蔵するポッド本体１０５ａと、前記駆動モーターによって回転するプロペラ１０５ｂとからなる。また、前記支柱１０７は、断面形状が左右対象の翼形状に形成されており、左右対象の翼形状の中心線が船体１０３の中心線ＣＬに通常一致しているものが通常である。
【０００４】
上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造とよく似た構造のポッド推進機のポッド支柱構造（他の従来のポッド推進機のポッド支柱構造）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような従来のポッド推進機のポッド支柱構造や他のポッド支柱構造の場合、伴流による影響と、支柱１０５による塞き止め効果の影響を受け、プロペラサーフェイスフォースが増加するということがわかっている。ここに、「伴流」とは、水に粘性があるため、船が走ると外板に極めて近い水の部分が船に引きずられて同じ方向に進む水の流れのことをいう。この伴流は、船尾で最も大きく、特に１軸船（プロペラシャフトが一つ）ではプロペラ近傍の船尾材上端部で最大となり、船尾材下方及び舷側方向に行くにつれて小さくなるものである。
【０００５】
ここに、船の速度をＶｓ、伴流をＶｗ、プロペラの対水速度をＶａとすれば、
Ｖａ＝Ｖｓ−Ｖｗ              …［１］
で与えられる。
また、伴流係数ｗを考えると、伴流係数ｗは、
ｗ＝Ｖｗ／Ｖｓ                …［２］
で与えられる。
【０００６】
したがって、プロペラの対水速度をＶａを、伴流係数ｗと、船の速度Ｖｓとで表すと、
Ｖａ＝（１−ｗ）Ｖｓ           …［３］
となる。
【０００７】
このような数式を考慮し、上記従来のポッド推進機のポッド支柱構造の伴流係数ｗをポッド１０５ａのプロペラ１０５ｂの回転方向の伴流分布をとって見ると、図４の点線に示すような特性になる。
【特許文献１】
特開２００２−３６２４８７号公報。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造や他の従来のポッド支柱構造によれば、図１０に示すように、船体１０３による伴流と、船尾を流れてきた流れＶｅがプロペラ１０５ｂの後方に配置されたポッド支柱１０７による流れの塞き止め効果により、特にプロペラチップ部の流れＶｃが遅くなり、その外側の流れＶｆが早くなって、船体振動の原因となるプロペラサーフェイスフォースの増加を招くという欠点があった。
本発明は、上述した従来のポッド推進機のポッド支柱構造上の欠点を解消し、プロペラサーフェイスフォースを減少させたポッド推進機のポッド支柱構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係るポッド推進機のポッド支柱構造は、駆動モータを内蔵した推進機と、前記推進機を船体に回動可能に固定する支柱とを備えてなるポッド推進機のポッド支柱構造において、前記支柱は二つ設けるとともに、前記各支柱断面は翼形状に形成されており、前記各支柱は前記船体中心線上に配置される前記推進機から船体に向けて前記船体中心線に対してそれぞれ所定角度で広がる配置とし、かつ、前記各支柱は翼形状の流線形部分と対峙して配置してなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１ないし図４は、本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を説明するための図である。ここに、図１は、本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を後ろから見た図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を上から見た図であって、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
これらの図において、本発明の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１は、船体３の中心線ＣＬ上に配置された推進機５と、前記推進機５を船体３の船底所定位置に回動可能に固定するとともに所定形状に配置された二つの支柱７ｓ，７ｐとを備えたものである。ここに、推進機５は、駆動モーターを内蔵したポッド本体５ａと、このポッド本体５ａの船首方向に回転可能に設けたプロペラ５ｂとから構成されている。
【００１２】
さらに詳細に説明すると、本発明の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１では、既に述べたように、前記鋼板で製造した支柱７ｓ，７ｐは二つ設けられている。また、前記各支柱７ｓ，７ｐの断面形状は、図３に示すように、翼形状に形成されている。翼形状とは、図３に示すように、一方の面はほぼ平面であり、他方の面が流線形をした形状のことをいう。
【００１３】
また、本発明の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１では、前記各支柱７ｓ，７ｐは、前記船体３の中心線ＣＬ上に配置される前記推進機５のポッド本体５ａから前記船体３に向け、かつ、中心線ＣＬを基準にプラスマイナス同一角度に設定されて前記船体３に向けて略Ｖ字状に広がる配置とされるようにする。さらに、前記各支柱７ｓ，７ｐは、図３に示すように、翼形状の流線形部分を対峙するようにして配置している。これにより、前記支柱７ｓ，７ｐは、ポッド本体５ａの中心線ＣＬに対して、左右対象になっている。このような配置関係にして前記支柱７ｓ，７ｐをポッド本体５ａに溶接によって固定し取り付ける。
【００１４】
このようなポッド推進機のポッド支柱構造の作用を図１ないし図３を基に、図４も参照しながら説明する。ここに、図４は、本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造による伴流係数を従来のポッド推進機のポッド支柱構造による伴流係数とを比較できるよう示した図であって、横軸にはプロペラの上端から下端までを回転角で表した回転方向θ［ｄｅｇ．］を、縦軸には伴流係数ｗを、それぞれ示したものである。なお、伴流係数ｗは、上述した数式３によって得ることができる。
【００１５】
このポッド推進機のポッド支柱構造１では、支柱７ｓ，７ｐの断面形状を翼形状にし、船体３の中心線ＣＬからずらして中心線ＣＬに対して略Ｖ字状に船体３の船底に向って広がるような配置とし、かつ翼形状の流線形部分を対峙するように配置しているので、流れＶｅは、図３に示すように、翼まわりの循環Γの発生により、プロペラ５ｂの上側中心（支柱７ｓ，７ｐで囲まれた領域）の流れＶｃが早くなり、支柱７ｓ，７ｐの外側の流れＶｈが遅くなる。
【００１６】
その結果、プロペラ５ｂの上端部の流れＶｃが早くなり、この部分での伴流が少なくなる。これにより、図４の矢印Ｙで示す実線部分に示すように、プロペラ５ｂの上方における伴流係数が減少する。
また、本実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１によれば、上述した構造にしたので、図４の実線に示すようにプロペラ５ｂの上端（θ＝０［ｄｅｇ．］）から下端（θ＝１８０［ｄｅｇ．］）に向って伴流係数ｗが緩やかに変化する特性を得ることができる。
【００１７】
これに対して、従来のポッド推進機のポッド支柱構造によれば、図４の点線に示すようにプロペラ５ｂの上端（θ＝０［ｄｅｇ．］）から下端（θ＝１８０［ｄｅｇ．］）に向って急激に変化する伴流係数ｗとなっている。
したがって、ポッド推進機のポッド支柱構造１におけるプロペラ５ｂの上方における伴流係数ｗを緩やかにすることにより、プロペラキャビテーションの発生から消滅への挙動を円滑に移行できるようにすることができ、船体振動の原因となるサーフェイスフォースを小さくすることができる。
【００１８】
［第２の実施の形態］
図５ないし図７は、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を説明するための図である。ここに、図５は、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。図６は、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を後ろから見た図である。図７は、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を上から見た図であって、図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
これらの図に示される第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造において、第１の実施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付して表示し、かつ、その詳細な説明を省略する。
これらの図において、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１Ａは、推進機５Ａに特徴があり、他の構成は第１の実施の形態と同一構成である。したがって、第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造において、当該推進機５Ａについて主に説明する。
【００２０】
すなわち、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１Ａでは、推進機５Ａは、図５及び７に示すように、駆動モーターを内蔵したポッド本体５ａと、このポッド本体５ａの駆動軸に固定されて回転可能になっているプロペラ５ｂとからなる構造体を、プロペラ５ｂが船尾側に向くように配置するようにしている点に特徴があり、他の構造は第１の実施の形態と同一である。
【００２１】
さらに説明すると、本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１Ａでは、前記鋼板で製造された二つの支柱７ｓ，７ｐの断面形状は、図７に示すように、翼形状に形成されている。前記各支柱７ｓ，７ｐは、前記船体３の中心線ＣＬ上に配置される前記推進機５Ａのポッド本体５ａから前記船体３に向け、かつ、中心線ＣＬを基準にプラスマイナス同一角度に設定されて前記船体３に向けて略Ｖ字状に広がる配置とされるようにする。かつ、前記各支柱７ｓ，７ｐは、図７に示すように、翼形状の流線形部分を対峙するように配置されている。
【００２２】
このような構造の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１Ａによっても、第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造１と同様に、
図４の実線に示すようにプロペラ５ｂの上端（θ＝０［ｄｅｇ．］）から下端（θ＝１８０［ｄｅｇ．］）に向って伴流係数ｗが緩やかに変化する特性を示し、前記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支柱を二つ設けるとともに、前記各支柱断面を翼形状に形成し、前記各支柱を前記船体中心線上に配置される前記推進機から船体に向けて前記船体中心線に対してそれぞれ所定角度で広がる配置とし、かつ、前記各支柱を翼形状の流線形部分が対峙して配置したので、プロペラ上部の伴流係数の変化を緩やかにすることができ、プロペラキャビテーションの発生消滅の挙動を円滑にし、船体振動の原因となるサーフェイスフォースを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を船尾側から見た図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を図２のＡ−Ａ線から見た図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造による伴流係数を従来のポッド推進機のポッド支柱構造による伴流係数とを比較できるよう示した図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を船尾側から見た図である。
【図７】  本発明の第１の実施の形態に係るポッド推進機のポッド支柱構造を図６のＢ−Ｂ線から見た図である。
【図８】  従来のポッド推進機のポッド支柱構造を示す側面図である。
【図９】  従来のポッド推進機のポッド支柱構造を船尾側から見た図である。
【図１０】  従来のポッド推進機のポッド支柱構造による流体の流れを説明するための図である。
【符号の説明】
１，１Ａ  ポッド推進機のポッド支柱構造
３  船体
５，５Ａ  推進機
５ａ  ポッド本体
５ｂ  プロペラ
７ｓ，７ｐ  支柱
【図１】
0003725525.tif 000002
【図２】
0003725525.tif 000003
【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】
0003725525.tif 000008
【図８】
0003725525.tif 000009
【図９】
0003725525.tif 000010
【図１０】
0003725525.tif 000011