(57)【要約】      （修正有）【課題】リアクションフィンにおける剥離を防止できる、推進装置を提供する。【解決手段】推進装置１は、船体２の後方に設けられたプロペラ３と、前記プロペラの回転により生じる回転流を相殺する逆回転流を生成するように、前記プロペラと同軸に設けられた、複数のリアクションフィン４とを備える。前記複数のリアクションフィンの少なくとも一つには、前縁に突起６が設けられている。【選択図】図１
2014151775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の後方に設けられたプロペラと、
前記プロペラの回転により生じる回転流を相殺する逆回転流を生成するように、前記プロペラと同軸に設けられた、複数のリアクションフィンと、
を具備し、
前記複数のリアクションフィンの少なくとも一つには、前縁に突起が設けられている
推進装置。
【請求項２】
請求項１に記載された推進装置であって、
前記複数のリアクションフィンは、
上部リアクションフィンと、
前記上部リアクションフィンよりも下側に配置された下部リアクションフィンとを備えており、
前記突起は、前記下部リアクションフィンに設けられている
推進装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された推進装置であって、
前記プロペラ及び前記複数のリアクションは、一軸船に設けられており、
前記プロペラは、前進時に後方から見た場合に右回りとなるように回転するように構成され、
前記複数のリアクションフィンは、
右舷側に配置された、右舷側リアクションフィンと、
左舷側に配置された、左舷側リアクションフィンとを備え、
前記右舷側リアクションフィンにおいて、前記突起は翼根側に設けられており、
前記左舷側リアクションフィンにおいて、前記突起は翼端側に設けられている
推進装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された推進装置であって、
前記プロペラ及び前記複数のリアクションは、一軸船に設けられており、
前記プロペラは、前進時に後方から見た場合に左回りとなるように回転するように構成され、
前記複数のリアクションフィンは、
右舷側に配置された、右舷側リアクションフィンと、
左舷側に配置された、左舷側リアクションフィンとを備え、
前記右舷側リアクションフィンにおいて、前記突起は翼端側に設けられており、
前記左舷側リアクションフィンにおいて、前記突起は翼根側に設けられている
推進装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された推進装置であって、
前記複数のリアクションフィンは、前記プロペラの前方に設けられている
推進装置。
【請求項６】
請求項１に記載された推進装置であって、
前記プロペラは、前記船体の左舷側と右舷側のそれぞれに設けられており、
前記複数のリアクションフィンは、前記左舷側のプロペラと前記右舷側のプロペラのそれぞれに対応して設けられている
推進装置。
【請求項７】
請求項６に記載された推進装置であって、
前記突起は、前記複数のリアクションフィンのうち、前記船体の中心側に配置されたリアクションフィンに設けられている
推進装置。
【請求項８】
請求項１に記載された推進装置であって、
前記突起は、前記複数のリアクションフィンの全てに設けられている
推進装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された推進装置であって、
前記複数のリアクションフィンの少なくとも一つは、
リアクションフィン本体と、
前記リアクションフィン本体の前縁を覆うフィンカバーとを備え、
前記突起は、前記フィンカバーに設けられている
推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進装置に関する。特に、本発明は、リアクションフィンを有する推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶などには、推進装置として、プロペラが設けられる。プロペラが回転すると、プロペラの回転方向と同一方向に回転する回転流が生成される。この回転流は、推進力に寄与しない。そこで、回転流を相殺するために、リアクションフィンが設けられる場合がある。リアクションフィンは、プロペラの回転方向とは逆方向の回転流（逆回転流）を生成し、プロペラによる回転流を相殺する。その結果、推進性能を向上させることができる。
【０００３】
リアクションフィンに関連して、特許文献１（特開平５−１８５９８６号公報）には、船舶用リアクションフィン装置が開示されている。この船舶用リアクションフィン装置は、プロペラー軸よりも上方レベルに張り出された比較的長い上部リアクションフィンと、上部リアクションフィンの下方に順次張り出されるとともに上部リアクションフィンよりも順次短い中部リアクションフィン、下部リアクションフィンを備えたことを特徴とする。
【０００４】
また、特許文献２（特開２０１０−１７９８６９号公報）には、推進性能向上装置が開示されている。特許文献２には、斜め上方向のフィンの半径をプロペラ半径の８５−１１５％とする点、やや下向きのフィンの半径を、プロペラ半径の３５−５５％とする点、などが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８５９８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リアクションフィンに流入する水流の角度（流入角）は、リアクションフィンにおける左舷側、右舷側、翼端部、及び翼根部において、−１０°乃至３０°程度、異なる場合がある。そのため、流れが剥離する程度に迎角が大きくなる部分が生じる場合がある。剥離が生じると、逆回転流が安定的に生成されにくくなり、推進力が所望する程度に向上しない。プロペラ前方に配置する装置であるため、十分な強度、及び老朽化対策を施す必要がある。
【０００７】
従って、本発明の課題は、リアクションフィンにおける剥離を防止できる、推進装置を提供することにある。剥離を伴う急激な揚力低下・抗力増加は翼を振動させ、翼を劣化の原因となる。振動を低減させる事で耐久性を向上させるメリットがる。振動や抗力の変動が小さくなり、設計荷重が軽減され、従来よりも軽く設計できるため性能、コスト改善に寄与する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る推進装置は、船体の後方に設けられたプロペラと、前記プロペラの回転により生じる回転流を相殺する逆回転流を生成するように、前記プロペラと同軸に設けられた、複数のリアクションフィンとを備える。前記複数のリアクションフィンの少なくとも一つには、前縁に突起が設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リアクションフィンにおける剥離を防止できる、推進装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る推進装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、突起の配置の一例を示す図である。
【図３】図３は、突起の配置の他の一例を示す図である。
【図４】図４は、突起の配置の他の一例を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る各リアクションフィンを示す断面図である。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る推進装置のリアクションフィンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る推進装置１を概略的に示す斜視図である。図１に示されるように、推進装置１は、プロペラ３、及び複数のリアクションフィン４を備えている。
【００１３】
プロペラ３は、船体２の後部に設けられている。尚、船体２には、一箇所にのみ、プロペラ３が設けられている。すなわち、本実施形態では、１軸船に設けられる推進装置１について説明する。
【００１４】
複数のリアクションフィン４は、プロペラ３と同一軸である軸部７に、取り付けられている。複数のリアクションフィン４は、プロペラ３の前方に配置されている。複数のリアクションフィン４の各々は、翼形状を有している。複数のリアクションフィン４は、プロペラ軸と同軸に設けられた軸部７から放射状に伸びている。複数のリアクションフィン４は、プロペラ３の回転方向とは逆方向の回転流（逆回転流）を生成するように、配置されている。
【００１５】
ここで、複数のリアクションフィン４の各々には、突起６（コブ）が設けられている。突起６は、各リアクションフィン４の前縁に設けられている。尚、各リアクションフィン４には、複数の突起６が設けられていてもよい。
【００１６】
上述のように、突起６が設けられていることにより、各リアクションフィン４における流れの剥離が防止される。剥離が防止されるため、逆回転流が安定的に生成される。その結果、プロペラ３による回転流が確実に相殺され、確実に推進性能を向上させることができる。
【００１７】
また、上述のように、突起６が設けられていることにより、各リアクションフィン４の劣化を防止することができる。この点について、以下に説明する。
【００１８】
船体の後方における流れは複雑である。船体の動揺に伴い、複数のリアクションフィン４に流入する水の流れの向きが、急激に変化する場合がある。すなわち、迎角が、急激に変化する場合がある。迎角の変化に伴い、各リアクションフィン４が生成する揚力も、急激に変化する場合がある。具体的には、迎角が０°〜２５°の範囲内である場合、迎角の変化に伴って揚力が急激に変化する。揚力の急激な変化により、各リアクションフィン４の振動が、増加する場合がある。振動により、リアクションフィンの劣化が促進される場合がある。
【００１９】
これに対し、本願発明者の知見によれば、各リアクションフィン４の前縁に突起６が設けられている場合、迎角の変化に伴う揚力の変化量が、小さくなる。これにより、各リアクションフィン４の振動が防止され、リアクションフィン４の劣化を防止することができる。
【００２０】
尚、突起６の大きさ、数、及び形状などは、リアクションフィン４における流れの剥離が防止されるように、設計される。
【００２１】
続いて、突起６の位置について、詳述する。
【００２２】
剥離の防止、及び揚力の変化の抑制の観点からは、突起６は、全てのリアクションフィン４に設けられていることが好ましい。
【００２３】
一方で、全てのリアクションフィン４に突起６が設けられるのではなく、一部のリアクションフィン４にのみ突起６が設けられていてもよい。一部のリアクションフィン４にのみ突起６が設けられる場合、全てのリアクションフィン４に突起６が設けられる場合と比較して、コスト面等の観点で有利になる場合がある。
【００２４】
一部のリアクションフィン４にのみ突起６が設けられる場合、突起６は、剥離が生じやすい部分に設けられていることが好ましい。具体的には、以下の配置例１乃至３に示されるような位置に突起６が設けられていることが好ましい。
【００２５】
＜配置例１＞
図２は、突起６の配置の一例（配置例１）を示す図であり、複数のリアクションフィン４を後方から見た場合の図である。図２に示されるように、複数のリアクションフィン４は、軸部７から放射状に延びるように配置されている。複数のリアクションフィン４は、上部リアクションフィン４−１、及び下部リアクションフィン４−２を備えている。下部リアクションフィン４−２は、上部リアクションフィン４−１よりも下側に配置されている。図２に示される例では、突起６は、下部リアクションフィン４−２にのみ設けられており、上部リアクションフィン４−１には設けられていない。
【００２６】
船体２の後方では、上側よりも下側の方が、水の流れが速くなる。そのため、上部リアクションフィン４−１よりも下部リアクションフィン４−２の方が、剥離を生じやすい。図２に示したように、下部リアクションフィン４−２に突起６が設けられていれば、剥離を効果的に防止することができる。
【００２７】
具体的には、突起６は、取り付け角度が７０°乃至２９０°の範囲に配置されたリアクションフィン４に設けられていることが好ましい。尚、取り付け角度とは、軸部７から鉛直上方に向かう直線（直線ｃ）を基準とした場合における右回りの角度である。
【００２８】
また、一つのリアクションフィン４においても、剥離が生じやすい部分と、剥離が生じ難い部分が存在する場合がある。そこで、突起６は、各リアクションフィン４における剥離が生じやすい部分に設けられていることが好ましい。この点につき、配置例２を用いて説明する。
【００２９】
＜配置例２＞
図３は、突起６の配置の他の一例（配置例２）を示す図であり、複数のリアクションフィン４を後方側から見た場合の図である。図３に示される例では、前進時においてプロペラ３が後方から見た場合に右回りに回転するものとする。図３に示されるように、複数のリアクションフィン４は、右舷側のリアクションフィン４−３、及び左舷側のリアクションフィン４−４を備えている。ここで、右舷側のリアクションフィン４−３においては、突起６が、翼根側（基端側）に設けられている。一方、左舷側のリアクションフィン４−４においては、突起６が、翼端側（先端側）に設けられている。
【００３０】
プロペラ３が右回りに回転する場合、左舷側のリアクションフィン４−４においては、翼端部分のほうが、翼根部分よりも、流れに対する迎角が大きくなる。一方、右舷側のリアクションフィン４−３においては、翼根部分のほうが、翼端部分よりも、流れに対する迎角が大きくなる。迎角が大きい部分では、剥離が生じやすい。そのため、図３に示されるように、左舷側のリアクションフィン４−４の翼端、及び右舷側のリアクションフィン４−３の翼根に突起６が設けられていることにより、より効果的に剥離を防止することができる。
【００３１】
尚、具体的には、翼端側とは、例えば、各リアクションフィン４の長さがｌである場合に、各リアクションフィン４の基端部からの距離が「７／１０×ｌ」以上となる領域である。また、翼根側とは、各リアクションフィン４の長さがｌである場合に、各リアクションフィン４の基端部からの距離が「３／１０×ｌ」以下となる領域である。
【００３２】
また、図３に示した例では、プロペラ３が右回りの場合について説明したが、プロペラ３が左回りの場合には、右舷側のリアクションフィン４−３の翼端側、及び左舷側のリアクションフィンの翼根側に突起６が設けられていることが好ましい。
【００３３】
＜配置例３＞
図４は、突起６の配置の他の一例（配置例３）を示す図であり、複数のリアクションフィン４を後方側から見た場合の図である。配置例３では、配置例１及び配置例２のレイアウトが組み合わされている。すなわち、配置例３においては、プロペラ３が右回りに回転するものとする。そして、複数のリアクションフィン４のうち、突起６は、下部リアクションフィン４−２にのみ、設けられている。更に、右舷側のリアクションフィン４−３においては、突起６は、翼根側に設けられている。一方、左舷側のリアクションフィン４−４においては、突起６は、翼端側に設けられている。このような構成を採用することにより、より効果的に剥離を防止することができる。
【００３４】
尚、本実施形態では、複数のリアクションフィン４がプロペラ３の前方に設けられる場合について説明した。但し、複数のリアクションフィン４がプロペラ３の後方に設けられる場合であっても、各リアクションフィン４の前縁部分に突起６を設けることにより、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、各リアクションフィン４の構成が、工夫されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明については省略する。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る各リアクションフィン４を示す断面図である。本実施形態では、各リアクションフィン４は、リアクションフィン本体９、及びフィンカバー８を備えている。
【００３７】
リアクションフィン本体９は、翼形状を有している。
【００３８】
一方、フィンカバー８は、リアクションフィン本体９の前縁部分を覆うような形状を有している。フィンカバー８には、突起６が設けられている。フィンカバー８は、リアクションフィン本体９の前縁部分に取り付けられている。フィンカバー８は、例えば、ビスなどの締結部材により、リアクションフィン本体９に締結されている。
【００３９】
本実施形態では、リアクションフィン本体９とは別に、突起６を有するフィンカバー８が製造される。そして、フィンカバー８をリアクションフィン本体９の前縁部分に取り付けることにより、突起６を有するリアクションフィン４が得られる。
【００４０】
本実施形態によれば、リアクションフィン４の製造コストを下げることができる。すなわち、本実施形態によれば、突起６を有するリアクションフィン４の全体を新たに製造する必要はない。突起６を有するフィンカバー８を製造し、フィンカバー８を既存のリアクションフィン（リアクションフィン本体９）に取り付けることにより、突起６を有するリアクションフィン４を得ることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。既述の実施形態においては、いわゆる１軸船のリアクションフィン４について説明した。これに対して、本実施形態では、２軸船に適用されるリアクションフィン４について説明する。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る推進装置１のリアクションフィン４を後方側から見たときの図である。図６に示されるように、船体２には、下方に向かって延びる一対のスケグ１０（１０−１、１０−２）が設けられている。一対のスケグ１０は、左舷側のスケグ１０−１及び右舷側スケグ１０−２を有している。左舷側のスケグ１０−１には、左舷側のプロペラ３−１が支持されている。右舷側のスケグ１０−２には、右舷側のプロペラ３−２が支持されている。複数のリアクションフィン４は、左舷側のプロペラ３−１及び右舷側のプロペラ３−２のそれぞれに対応するように、設けられている。すなわち、図６に示される例は、いわゆるツインスケグ型２軸船に用いられる推進装置１を示している。
【００４３】
ここで、突起６は、全てのリアクションフィン４に設けられていてもよいが、既述の実施形態と同様に、一部のリアクションフィン４についてのみ設けられていてもよい。
【００４４】
一部のリアクションフィン４にのみ突起６を設ける場合には、船体の中心ｃ１側に配置されたリアクションフィン４に突起６が設けられていることが好ましい。いわゆるツインスケグ型二軸船の場合、一対のスケグ１０の間を流れる水の流速は、外側を流れる水の流速よりも、速くなる。従って、内側のリアクションフィン４に突起６を設けることにより、剥離を効率よく防止することができる。
【００４５】
以上、本発明について、第１乃至第３の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  推進装置
２  船体
３  プロペラ
４  リアクションフィン
４−１  上部リアクションフィン
４−２  下部リアクションフィン
４−３  右舷側リアクションフィン
４−４  左舷側リアクションフィン
６  突起
７  軸部
８  フィンカバー
９  リアクションフィン本体
Ｃ１  中心線
【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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