(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流線形状をした前縁部、平板形状の中間部および楔形状で頂部が前側に配置された後縁部を頂板と底板とで固定してなる船舶用のシリング舵において、
プロペラの回転軸上の後部位置に中間板が配置されるようにし、前記頂板と前記中間板との間および前記中間板と前記底板との間に前縁部、中間部、後縁部をそれぞれ配置し、
前記頂板と前記中間板との間の中間部および後縁部または後縁部のみを、プロペラの回転軸の上側プロペラ流方向にずらして配置し、
前記中間板と前記底板との間の中間部および後縁部または後縁部のみを、プロペラの回転軸の下側プロペラ流方向にずらして配置し、かつ、前記後縁部と前記中間部との間に間隙を設けてなることを特徴とする抵抗低減構造舵。
【請求項２】
前記中間部と前縁部との間に間隙を設けたことを特徴とする請求項１記載の抵抗低減構造舵。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶で使用する舵に関する。さらに説明すると、本発明は、流線形状をした前縁部、平板形状の中間部および楔形状で頂部が前側に配置された後縁部を頂板と中間板と底板とで固定してなる抵抗低減構造舵に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のこの種の船舶用のシリング舵は、流線形状をした前縁部、平板形状の中間部および楔形状で頂部が前側に配置された後縁部を頂板と底板とで固定してなるものとして提案されている。
図５は上述した従来のシリング舵を説明するための図であり、図５（ａ）は従来のシリング舵を示す側面図、図５（ｂ）は従来のシリング舵を示す断面図である。図６は、従来のシリング舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流によるシリング舵に作用する力関係を説明するための図である。
【０００３】
従来のシリング舵１０１は、図５（ａ）、図５（ｂ）および図６に示すように、流線形状をした前縁部１０３、平板形状の中間部１０５および楔形状で頂部が前側に配置された後縁部１０７を頂板１０９と底板１１１とで舵軸１１３に固定し、かつ、プロペラ１１５の後部において前記舵軸１１３により船舶１１７の船体１１９に回動可能に固定されたものである。
このような形状のシリング舵１０１において、プロペラ１１５の回転軸の上側では、プロペラ流Ｌｖが図６に示すように図示上側斜めにシリング舵１０１に供給されている。
【０００４】
このようなプロペラ流Ｌｖがシリング舵１０１に供給されると、図６に示すように流体が流れることになり、揚力Ｌｙが発生するとともに、抗力Ｒｗが発生する。
この揚力Ｌｙは、図６に示すように、前記シリング舵１０１の中心軸ＣＬ方向上で前記シリング舵１０１に前向きに働く推進成分Ｖｓと、中心軸ＣＬの直角成分である横力Ｙｓとに分解される。
【０００５】
一方、抗力Ｒｗは、図６に示すように、シリング舵１０１の中心軸ＣＬ方向上でシリング舵１０１に後ろ向きに働く抵抗成分Ｒｒと、中心軸ＣＬの直角成分である横力Ｙｒとに分解される。
前記揚力Ｌｙによる横力Ｙｓと前記抗力Ｒｗによる横力Ｙｒは加算されることになる。
同様に、プロペラ１１５の回転軸の下側では、図６を用いて説明すれば、図示斜め下側からプロペラ流が供給されることになり、上述同様に、推進成分Ｖｓと抵抗成分Ｒｒとが発生し、これらは上記推進成分Ｖｓと抵抗成分Ｒｒとに加算される。
また、プロペラ１１５の回転軸の下側で発生する横力Ｙｓと横力Ｙｒとは図６では上側に発生し、上記プロペラ１１５の回転軸の上側の横力Ｙｓと横力Ｙｒとで相殺されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したシリング舵１０１では、図６の符号Ａに示すように、中間部１０５付近の流れの剥離により、通常の舵に比べて推進抵抗が大きくなってしまうという欠点があった。
また、上述したシリング舵１０１の形状が、中心軸ＣＬに対して対称であったため、プロペラ１１５の回転流によるエネルギーを十分に回収することができなかった。
本発明は、上述した点に鑑みてなされてもので、揚力を増加させて推進力を増大させてなる抵抗低減構造舵を提供することを目的とする。
【０００７】
【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の発明に係る抵抗低減構造舵は、流線形状をした前縁部、平板形状の中間部および楔形状で頂部が前側に配置された後縁部を頂板と底板とで固定してなる船舶用のシリング舵において、プロペラの回転軸上の後部位置に中間板が配置されるようにし、前記頂板と前記中間板との間および前記中間板と前記底板との間に前縁部、中間部、後縁部をそれぞれ配置し、前記頂板と前記中間板との間の中間部および後縁部または後縁部のみを、プロペラの回転軸の上側プロペラ流方向にずらして配置し、前記中間板と前記底板との間の中間部および後縁部または後縁部のみを、プロペラの回転軸の下側プロペラ流方向にずらして配置し、かつ、前記後縁部と前記中間部との間に間隙を設けてなることを特徴とするものである。
請求項２の発明では、請求項１に係る抵抗低減構造舵において、前記中間部と前縁部との間に間隙を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【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および図２は、本発明の第１の実施の形態を説明するためのものである。ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す図であって、図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す側面図、図１（ｂ）はプロペラ回転軸より上側の抵抗低減構造舵の断面図、図１（ｃ）はプロペラ回転軸より下側の抵抗低減構造舵の断面図である。
【０００９】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流による当該舵に作用する力関係を説明するための図である。
本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵１は、図１（ａ）ないし図１（ｃ）および図２に示すように、流線形状をした前縁部３ａ，３ｂと、平板形状の中間部５ａ，５ｂと、楔形状で頂部が前側に配置された後縁部７ａ，７ｂとを、頂板９と中間板１１と底板１３とで舵軸１５に固定し、かつ、プロペラ１７の後部において前記舵軸１５により船舶１９の船体２１に回動可能に固定されたものであり、次のように構成されている。
【００１０】
さらに説明すると、上記抵抗低減構造舵１は、前記頂板９と前記中間板１１との間に前記前縁部３ａ、前記中間部５ａおよび前記後縁部７ａを配置しており、かつ、前記中間板１１と前記底板１３との間に前記前縁部３ｂ、前記中間部５ｂおよび前記後縁部７ｂを配置している。
また、前記舵１の中間板１１より図示上側において、前記頂板９と前記中間板１１との間に配置されている前記後縁部７ａは、図１（ｂ）および図２に示すように、前記プロペラ１７の回転軸Ｃｃの上側プロペラ流方向にずらして配置されており、前記舵１の中心軸ＣＬに対して図示上側に所定長さずらしてキャンバーが構成されるようにしている。
【００１１】
また、前記舵１の中間板１１より図示下側において、前記中間板１１と前記底板１３との間に配置されている前記後縁部７ｂは、図１（ｃ）に示すように、前記プロペラ１７の回転軸Ｃｃの下側プロペラ流方向にずらして配置されており、前記舵１の中心軸ＣＬに対して図示下側に所定長さずらしてキャンバーＣＢが構成されるようにしている。なお、前記後縁部７ａ，７ｂは、そのずらす長さが同じでで、ずらす方向が中心軸ＣＬに対して対称にされている。
上記抵抗低減構造舵１では、前記後縁部７ａと中間部５ａとの間に図示上から図示左下に向いた斜めの間隙Ｇを形成させ、前記後縁部７ｂと中間部５ｂとの間に図示下から図示左上に斜めの間隙Ｇを形成させている。
【００１２】
上述したような形状の舵１において、プロペラ１７の回転軸の上側では、図２に示すように図示右上側から左下側に向かう斜めのプロペラ流Ｌｖが当該舵１に供給されている。
このようなプロペラ流Ｌｖが当該舵１に供給されると、後縁部７ａがずれてキャンバーＣＢが構成されているため、図２に示すように流体が流れることになり、大きな揚力Ｌｙが発生するとともに、抗力Ｒｗが発生する。
この揚力Ｌｙは、図２に示すように、前記舵１の中心軸ＣＬ方向上で前記舵１に前向きに働く推進成分Ｖｓと、中心軸ＣＬの直角成分である横力Ｙｓとに分解される。
【００１３】
一方、抗力Ｒｗは、図２に示すように、当該舵１の中心軸ＣＬ方向上で当該舵１に後ろ向きに働く抵抗成分Ｒｒと、中心軸ＣＬの直角成分である横力Ｙｒとに分解される。
前記揚力Ｌｙによる横力Ｙｓと前記抗力Ｒｗによる横力Ｙｒは加算されることになる。
同様に、プロペラ１７の回転軸の下側では、図２を用いて説明すれば、図示右下から左上に向かう斜めのプロペラ流が供給されることになり、上述同様に、推進成分Ｖｓと抵抗成分Ｒｒとが発生し、これらは上記推進成分Ｖｓと抵抗成分Ｒｒとに加算される。
【００１４】
また、前記プロペラ１７の回転軸の下側で発生する横力Ｙｓと横力Ｙｒとは図２では上側に発生し、上記プロペラ１７の回転軸の上側の横力Ｙｓと横力Ｙｒとで相殺されることになる。
また、前記中間板１１の上側では、図２に示すように、前記後縁部７ａと前記中間部５ａとの間に形成された間隙Ｇを通して図示上側から図示下側に流れが生じ、図示下側の前縁部３ａと中間部５ａと継ぎ目当たりの背面に発生する剥離を抑制することができる。
【００１５】
同様に、前記中間板１１の下側では、図示しないが、前記後縁部７ｂと前記中間部５ｂとの間に形成された間隙Ｇを通して図示下側から図示上側に流れが生じ、前縁部３ｂと中間部５ｂと継ぎ目当たりの背面（上記背面の反対側）に発生する剥離を抑制することができる。
このように本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵１によれば、中間板１１の上下における後縁部７ａ，７ｂを中心軸ＣＬに対称にずらして（キャンバーを形成している）、かつ、後縁部７ａ，７ｂと中間部５ａ，５ｂとの間に間隙Ｇを形成しているので、背面における剥離を抑制することができ、かつ、揚力が増加し、かつ、推進力が増大する。
【００１６】
［第２の実施の形態］
図３および図４は、本発明の第２の実施の形態を説明するためのものである。ここに、図３は本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す図であって、図３（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す側面図、図３（ｂ）はプロペラ回転軸より上側の抵抗低減構造舵を示す断面図、図３（ｃ）はプロペラ回転軸より下側の抵抗低減構造舵を示す断面図である。
【００１７】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流による当該舵に作用する力関係を説明するための図である。
これらの図において、本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵１Ａが、上記第１の実施の形態と異なるところは、中間部５ａ，５ｂおよび後縁部７ａ，７ｂを中心軸ＣＬから対称にずらした点にあり、他の構成は第１の実施の形態と同じであるので、同一符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００１８】
前記舵１の中間板１１より図示上側において、前記頂板９と前記中間板１１との間に配置されている前記中間部５ａおよび前記後縁部７ａを、図３（ｂ）および図２に示すように、前記プロペラ１７の回転軸Ｃｃの上側プロペラ流方向にずらして配置されており、前記舵１の中心軸ＣＬに対して図示上側に所定長さずらしてキャンバーＣＢが構成されるようにしている。
【００１９】
また、前記舵１の中間板１１より図示下側において、前記中間板１１と前記底板１３との間に配置されている前記中間部５ｂおよび前記後縁部７ｂを、図３（ｃ）に示すように、前記プロペラ１７の回転軸Ｃｃの下側プロペラ流方向にずらして配置されており、前記舵１の中心軸ＣＬに対して図示下側に所定長さずらしてキャンバーＣＢが構成されるようにしている。なお、前記中間部５ａおよび後縁部７ａと、前記中間部５ｂおよび後縁部７ｂとは、そのずらす長さが同じでで、ずらす方向が中心軸ＣＬに対して対称にされている。
上記抵抗低減構造舵１Ａでは、前記前縁部３ａと中間部５ａとの間に図示上から図示左下に向いた斜めの間隙Ｇを形成させ、前記前縁部３ｂと中間部５ｂとの間に図示下から図示左上に斜めの間隙Ｇを形成させている。
【００２０】
上述したような形状の舵１Ａにおいて、プロペラ１７の回転軸の上側では、図４に示すように図示右上側から左下側に向かう斜めのプロペラ流Ｌｖが当該舵１に供給されている。
本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵１によっても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
また、本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵１では、剥離が発生する部分に直接流れを供給するため、剥離の抑制効果が高いものとなる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、中間板の上下における後縁部を中心軸に対称にずらして、かつ、後縁部と中間部との間あるいは前縁部と中間部との間に間隙を形成しているので、背面における剥離を抑制することができ、かつ、揚力が増加し、かつ、推進力が増大するという効果がある。
【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抵抗低減構造舵を示す図であって、図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す側面図、図１（ｂ）はプロペラ回転軸より上側の抵抗低減構造舵の断面図、図１（ｃ）はプロペラ回転軸より下側の抵抗低減構造舵の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る抵抗低減構造舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流による当該舵に作用する力関係を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す図であって、図３（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵を示す側面図、図３（ｂ）はプロペラ回転軸より上側の抵抗低減構造舵を示す断面図、図３（ｃ）はプロペラ回転軸より下側の抵抗低減構造舵を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る抵抗低減構造舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流による当該舵に作用する力関係を説明するための図である。
【図５】従来のシリング舵を説明するための図であり、図５（ａ）は従来のシリング舵を示す側面図、図５（ｂ）は従来のシリング舵を示す断面図である。
【図６】従来のシリング舵の断面形状とプロペラ回転軸の上側プロペラ流によるシリング舵に作用する力関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１，１Ａ  抵抗低減構造舵
３ａ，３ｂ  前縁部
５ａ，５ｂ  中間部
７ａ，７ｂ  後縁部
９  頂板
１１  中間板
１３  底板
１５  舵軸
１７  プロペラ
１９  船舶
２１  船体
ＣＢ  キャンバー
ＣＬ  中心軸
Ｃｃ  回転軸
Ｌｖ  プロペラ流
Ｌｙ  揚力
Ｙｓ，Ｙｒ  横力
Ｒｗ  抗力
Ｖｓ  推進成分
Ｒｒ  抵抗成分
【図１】
0003623946.tif 000002
【図２】
0003623946.tif 000003
【図３】
0003623946.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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