(57)【要約】【課題】  キャビテーション性能やプロペラ効率などを向上することができる舶用プロペラを提供すること。【解決手段】  キャンバーの最大値を翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の０．７５よりも後縁側に位置させる形状とすることで、前縁での負圧ピーク値が高くなることを抑え、キャビテーションの初生を遅らせるようにしている。  また、前記キャンバーを、前縁側を小さくするとともに、後縁側を大きくした形状とし、前方のキャンバー減少に対し、後方のキャンバー増大分を大きくすることで、抗力をほとんど変えずに揚力を大きくでき、プロペラ効率の向上を図るようにしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用プロペラの断面形状を、翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の中央よりも後縁側にキャンバーの最大位置を位置させる形状としたことを特徴とする舶用プロペラ。
【請求項２】
前記キャンバーの最大位置を、翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の０．７５よりも後縁側に位置させる形状としたことを特徴とする請求項１記載の舶用プロペラ。
【請求項３】
前記キャンバーの前縁側を小さくするとともに、後縁側を大きくした形状としたことを特徴とする請求項１または２記載の舶用プロペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、舶用プロペラに関し、耐キャビテーション性能を向上するとともに、抗力を増やすことなく揚力を得て、プロペラ効率を向上できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
水中を高速で回転する舶用プロペラでは、翼の周辺で圧力が非常に小さくなり、部分的にその水温での飽和蒸気圧以下になる領域が生じると、この領域の水が蒸発し、気泡が発生する現象である、いわゆるキャビテーションが発生する。
【０００３】
このキャビテーションが舶用プロペラに発生すると、プロペラ翼面前縁近傍に発生したキャビティが翼後縁や翼端の高圧域に曝されると崩壊し、何百気圧にも達する衝撃圧が翼面などに加わり、エロージョンが生じるなどの問題がある。
【０００４】
このようなキャビテーションやこれによるエロージョンを防止するため、種々の提案がなされており、例えば特許文献1のプロペラでは、キャビテーションなどの抑制のため、図４に示すように、プロペラ本体１の所定領域Ａにおいてその前縁部１ａの半径を小さくするとともに、他の所定領域Ｃにおいて後縁部１ｂの厚さを厚くするようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の船舶用プロペラでは、ルートエロージョンを防止するため、図５に示すように、プロペラ本体１の翼根部１ｃの断面形状を、最大厚み位置から後縁１ｂにかけて肉厚が緩やかに減少し、かつ後端でもなお厚みを有するとともに、後端面と翼側面との交差部に丸みを持たせるようにしている。
【０００６】
一方、キャビテーションを極力抑えることができる舶用プロペラの翼断面形状については、これまでの研究結果から、図１（ｂ）中に破線で示すように、通常翼断面形状２を、最大キャンバー３が翼弦長方向の中央（ｘ／Ｃ＝０．５）に位置するようにしたもの（ＮＡＣＡ断面）が広く使用されている。
【特許文献１】特開２０００−７９８９７号公報
【特許文献２】特開平８−９１２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、これまで広く使われていた舶用プロペラの翼断面形状について検討したところ、キャビテーション性能などに改善の余地があることが分かった。
【０００８】
すなわち、図２中に破線で示すように、翼断面の前縁部の負圧ピークが大きいこと、圧力分布の変動が大きいこと等の知見を得るに至った。
【０００９】
この発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたもので、キャビテーション性能やプロペラ効率などを向上することができる舶用プロペラ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】
上記従来技術が有する課題を解決するため、この発明の請求項１記載の舶用プロペラは、舶用プロペラの断面形状を、翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の中央よりも後縁側にキャンバーの最大位置を位置させる形状としたことを特徴とするものである。
【００１１】
この舶用プロペラによれば、キャンバーの最大位置を中央部より後縁側とすることで前縁での負圧ピーク値が高くなることを抑え、キャビテーションの初生を遅らせるようにしている。
【００１２】
また、この発明の舶用プロペラでは、上記構成などに加え、前記キャンバーの最大位置を、翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の０．７５よりも後縁側に位置させる形状としたり、前記キャンバーを、前縁側を小さくするとともに、後縁側を大きくした形状としている。
【００１３】
これら舶用プロペラにより、キャビテーションの初生が遅れ、キャビテーションおよびサーフェスフォースを減少するとともに、前方のキャンバー減少に対し後方のキャンバー増大分を大きくすることで、抗力をほとんど変えずに揚力を大きくでき、プロペラ効率の向上を図るようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の請求項１記載の舶用プロペラによれば、キャンバーの最大位置を中央部より後縁側としたので、前縁での負圧ピーク値が高くなることを抑えることができ、キャビテーションの初生を遅らせることができる。
【００１５】
また、この発明の請求項２記載の舶用プロペラでは、キャンバーの最大位置を、翼弦長方向（ｘ／Ｃ）の０．７５よりも後縁側に位置させる形状とし、請求項３記載の舶用プロペラでは、キャンバーを、前縁側を小さくするとともに、後縁側を大きくした形状としたので、キャビテーションの初生を遅らせ、キャビテーションおよびサーフェスフォースを減少することができるとともに、前方のキャンバー減少に対し後方のキャンバー増大分を大きくすることで、抗力をほとんど変えずに揚力を大きくでき、プロペラ効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。  
図１は、この発明の舶用プロペラの一実施の形態にかかり、（ａ）は概略翼断面形状の説明図、（ｂ）は従来形状と比較して示す翼型の断面形状およびキャンバーラインの説明図である。
【００１７】
この舶用プロペラ１０では、プロペラ本体１１の翼横断面１２のキャンバー１３の最大位置１４を翼弦長方向ｘ／Ｃの中央部より後縁１１ｂ側、好ましくは翼弦長方向ｘ／Ｃ＝０．７５より後縁１１ｂ側にずらすようにし、キャビテーションの初生を遅らせるようにする。
【００１８】
このため、翼横断面における前縁のキャンバーを小さめにとるとともに、後縁のキャンバーを大きくする。
【００１９】
このキャンバー１３の最大位置１４は、従来の翼型では、図１中破線３で示すように、翼弦長方向ｘ／Ｃ＝０．５の中央としていたのに対し、この舶用プロペラ１０では、図１中実線１３で示すように、キャンバー１３の最大位置１４を中央部より後縁側の翼弦長方向ｘ／Ｃ＝０．７５にずらしてある。
【００２０】
このように舶用プロペラ１０の翼断面でのキャンバー１３の最大位置１４を中央より後縁１１ｂ側にずらすことにより、前縁１１ａでの負圧ピークを減少させることができるとともに、圧力分布を平坦なものとすることができ、特に翼弦長方向ｘ／Ｃ＝０．７５より後縁１１ｂ側にずらすことで、一層負圧ピークを減少させ、圧力分布を平坦にすることができる。
【００２１】
そこで、キャンバー１３の最大位置１４を中央部より後端側の翼弦長方向ｘ／Ｃ＝０．７５にずらした場合の圧力分布の測定結果を、従来の翼型と比較して図２に示した。
【００２２】
同図は、横軸を翼弦長方向ｘ／Ｃとし、縦軸を圧力分布Ｃｐとしたもので、図２中実線で示す新翼型の場合では、破線で示す従来型に比べ、圧力係数Ｃｐの前縁１１ａでの負圧ピークが減少し、全域にわたる圧力分布が平坦になっていることが分かる。
【００２３】
このように前縁１１ａで負圧ピークが破線の高い状態から実線のように高くなることを抑えることで、キャビテーションの初生を遅らせることができる。
【００２４】
さらに、この舶用プロペラ１０では、前縁側（ｘ／Ｃ＝０側）でのキャンバーを減少させ、後端１１ｂ側（ｘ／Ｃ＝１．０側）のキャンバー増加分を大きくしている。
【００２５】
このようにキャンバー１３の最大位置１４を翼弦長方向ｘ／Ｃの後縁１１ｂ側にずらすとともに、前縁１１ａ側（ｘ／Ｃ＝０側）でのキャンバーを減少させ、後端（ｘ／Ｃ＝１．０）のキャンバー増加分を大きくすることで、キャビテーションの初生を遅らせることができ、キャビテーションを抑えることで、キャビテーションが大きくなることにより船底に誘起されるサーフェスフォース減少させることができる。
【００２６】
さらに、この舶用プロペラ１０では、前縁側（ｘ／Ｃ＝０側）でのキャンバーを減少させ、後端（ｘ／Ｃ＝１．０）のキャンバー増加分を大きくすることで、抗力をほとんど変えずに揚力を稼ぐことができ、これによりプロペラ効率を改善することができる。
【００２７】
このような舶用プロペラ１０によれば、例えばキャビテーション性能を従来と同程度になるようにした場合、この舶用プロペラ１０を用いることで、試算によれば、図３に示すように、展開面積を小さくすることができ、重量を１０％軽くすることができるとともに、プロペラ単独効率を２％向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の舶用プロペラの一実施の形態にかかり、（ａ）は概略翼断面形状の説明図、（ｂ）は従来形状と比較して示す翼型の断面形状およびキャンバーラインの説明図である。
【図２】この発明の舶用プロペラの一実施の形態にかかる翼弦長方向の圧力係数の変化を示すグラフである。
【図３】この発明の舶用プロペラの一実施の形態にかかる荷重度とプロペラ単独効率の変化を示すグラフである。
【図４】従来の舶用プロペラの形状の説明図である。
【図５】従来の他の舶用プロペラの形状の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０                舶用プロペラ
１１                プロペラ本体
１１ａ              前縁
１１ｂ              後縁
１２                翼横断面
１３                キャンバー
１４                最大位置
ｘ／Ｃ              翼弦長方向
【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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