(57)【要約】      （修正有）【課題】推進性能を向上させることのできる、二軸船の推進構造を提供する。【解決手段】船体６に取り付けられた第１のプロペラ構造２−１と、前記船体に取り付けられた第２のプロペラ構造２−２とを具備し、それぞれ、船底から後方に向かって伸びるボッシング３−１，３−２と、前記ボッシングに回転可能に支持され、後方に向かって伸びるプロペラ軸部材９−１，９−２と、前記プロペラ軸部材に取り付けられ、前記プロペラ軸部材の回転に伴い回転し、推進力を生成するプロペラ４−１，４−２とを備える。前記第１のプロペラ構造及び前記第２のプロペラ構造の少なくとも一方は、更に、前記プロペラよりも後方に配置され、前記プロペラ軸部材を支持する軸受８−１，８−２と、前記船底に取り付けられ、前記軸受けを支持する軸受支持部材とを備える。前記軸受支持部材は、前記プロペラ水流を受けて前進方向成分を有する揚力を発生するように構成されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に取り付けられた第１のプロペラ構造と、
前記船体に取り付けられた第２のプロペラ構造と、
を具備し、
前記第１のプロペラ構造及び前記第２のプロペラ構造は、それぞれ、
船底から後方に向かって伸びる、ボッシングと、
前記ボッシングに回転可能に支持され、前記ボッシングから前記後方に向かって伸びる、プロペラ軸部材と、
前記プロペラ軸部材に取り付けられ、前記プロペラ軸部材の回転に伴い回転し、後方に向かってプロペラ水流を発生させ、前記船体を前方に推進させる推進力を生成する、プロペラとを備え、
前記第１のプロペラ構造及び前記第２のプロペラ構造の少なくとも一方は、更に、
前記プロペラよりも後方に配置され、前記プロペラ軸部材を支持する、軸受と、
前記船底に取り付けられ、前記軸受けを支持する、軸受支持部材とを備え、
前記軸受支持部材は、前記プロペラ水流を受けて前進方向成分を有する揚力を発生するように構成されている
二軸船の推進構造。
【請求項２】
請求項１に記載された二軸船の推進構造であって、
前記軸受支持部材は、水平面に平行な面による断面形状が、前記プロペラ水流に沿って伸びる形状となるように、前記プロペラ軸部材が伸びる方向に対して傾いている
二軸船の推進構造。
【請求項３】
請求項２に記載された二軸船の推進構造であって、
前記軸受支持部材は、
前記プロペラよりも後方に配置され、前記船底と前記軸受とを連結するように伸びる、ブラケットと、
前記ブラケットから、前記軸受よりも鉛直下方に向かって伸びる、フィンとを備えている
二軸船の推進構造。
【請求項４】
請求項３に記載された二軸船の推進構造であって、
前記ブラケットと前記フィンとは、それぞれが前記プロペラ水流に沿って伸びている
二軸船の推進構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された二軸船の推進構造であって、
前記軸受及び前記軸受支持部材は、前記第１のプロペラ構造と前記第２のプロペラ構造との両方に設けられている
二軸船の推進構造。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに記載された二軸船の推進構造であって、
前記第１のプロペラ構造に備えられた前記プロペラは、前記第２のプロペラ構造に備えられた前記プロペラよりも後方に位置しており、
前記軸受及び前記軸受支持部材は、前記第２のプロペラ構造にだけ備えられており、
前記第１のプロペラ構造は、
前記プロペラよりも前方に配置された前方軸受と、
前記船底に支持され、前記前方軸受を支持するように伸びる、前方軸受支持部材とを備えている
二軸船の推進構造。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載された二軸船の推進構造であって、
前記第１のプロペラ構造と前記第２のプロペラ構造とは、前記プロペラが設けられた位置が前後でずれており、
後方から見た場合に、前記第１のプロペラ構造における前記プロペラが回転時に占有する円形領域の一部は、前記第２のプロペラ構造における前記プロペラが回転時に占有する円形領域の一部と、重なっている
二軸船の推進構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸船の推進構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶には、推進力を得るために、推進構造が設けられる。推進構造としては、通常、プロペラが用いられる。そのような推進構造として、一軸方式と、二軸方式とが知られている。一軸方式では、プロペラが取り付けられた一本のプロペラ軸が用いられる。二軸方式では、平行に伸びる二本のプロペラ軸が用いられ、それぞれのプロペラ軸にプロペラが取り付けられる。一軸方式では、所望する推進力を得るために、プロペラ軸を大きな仕事量で回転させなければならない。その結果、キャビテーションが発生しやすくなり、プロペラ軸の振動が大きくなり易い。船体の振動が大きくなり易いため、乗り心地の点で不利になりやすい。これに対して、二軸方式では、個々のプロペラを回転させるのに必要な仕事量を小さくすることができる。その結果、キャビテーションを抑制することができ、振動を小さくすることができる。乗り心地等の点から有利である。また、万が一、一方のプロペラが故障したとしても、他方のプロペラによって船舶を推進させることができる。
【０００３】
図１Ａは、二軸方式を用いた船舶（以下、二軸船）を下方から見たときの概略図である。また、図１Ｂは、二軸船の側面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、この二軸船は、船体１０１の船尾に、舵１０２が取り付けられている。また、推進構造１００として、２つの主機１０６（１０６−１、１０６−２）、２つのボッシング１０３（１０３−１、１０３−２）、２本のプロペラ軸部材１０５（１０５−１、１０５−２）及び２つのプロペラ１０４（１０４−１、１０４−２）が備えられている。各主機１０６は、推進構造１００を駆動するための装置であり、船体１０１の内部に配置されている。各プロペラ軸部材１０５は、一端で各主機１０６に連結されており、船体１０１の外部後方に向かって伸びている。各ボッシング１０３は、各プロペラ軸部材１０５を支持するために設けられている。各ボッシング１０３は船体１０１から後方に向かって突き出ている。各ボッシング１０３は中空であり、各プロペラ軸部材１０５は、各ボッシング１０３内を通って船外に伸びている。各プロペラ軸部材１０５の後端部分は、各ボッシング１０３から突き出ている。各プロペラ１０４は、各プロペラ軸部材１０５の後端部分に取り付けられている。
【０００４】
ここで、二軸船では、２本のプロペラ軸部材１０５が用いられるため、それぞれのプロペラ軸部材１０５は中央部分から離れた位置に配置される。船体１０１は、通常、中央部分ほど船底が深く、中央部分から離れた部分では船底が浅くなるように形成されている。そのため、各プロペラ軸部材１０５では、船外に配置されている部分の長さが長くなる。従って、各ボッシング１０３も、長くなる。船外に配置されたボッシング１０３は、抵抗となり、推進性能を低下させる。すなわち、二軸船では、推進性能の点では、一軸船よりも不利になりやすい。そのため、二軸船において、推進性能を向上させることが望まれる。
【０００５】
関連技術が、特許文献１（ＷＯ２００６−０９５７７４）に記載されている。特許文献１には、オーバーラッピングプロペラを装備した船舶において、プロペラの軸心の上下方向少なくとも０．４Ｒ（Ｒはプロペラ半径）の範囲の船尾船体の水線面形状を、その水線面の降誕部角度を船体中心線に対して１５度以下とすると共に水線面形状を先端まで延長した際の先端位置での仮想幅（両幅）を６００ｍｍ以下として先鋭化したことを特徴とする船舶の船尾構造が記載されている。
【０００６】
他の関連技術が、特許文献２（特開平８−７２７９７）に記載されている。特許文献２には、船尾の左右両舷における船体ボッシングから後方へ突出する２本のプロペラシャフトが、その後端部のプロペラよりも後方へ延長された延長シャフトを備える点、同延長シャフトの後端部がラダーホーンに設けられた軸受に支承されている点が記載されている。これにより、従来のシャフトブラケットが廃止されるので、船体の抵抗が減少する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００６−０９５７７４
【特許文献２】特開平８−７２７９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
二軸船の推進性能を、更に向上させることが望まれる。本発明の目的は、推進性能を向上させることのできる、二軸船の推進構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
本発明に係る二軸船の推進構造（１）は、船体（６）に取り付けられた第１のプロペラ構造（２−１）と、船体（６）に取り付けられた第２のプロペラ構造（２−２）とを具備する。第１のプロペラ構造（２−１）及び第２のプロペラ構造（２−２）は、それぞれ、船底から後方に向かって伸びる、ボッシング（３）と、ボッシング（３）に回転可能に支持され、ボッシング（３）から後方に向かって伸びる、プロペラ軸部材（９）と、プロペラ軸部材（９）に取り付けられ、プロペラ軸部材（９）の回転に伴い回転し、後方に向かってプロペラ水流を発生させ、船体（６）を前方に推進させる推進力を生成する、プロペラ（４）とを備える。第１のプロペラ構造（２−１）及び第２のプロペラ構造（２−２）の少なくとも一方は、更に、プロペラ（４）よりも後方に配置され、プロペラ軸部材（９）を支持する、軸受（１０）と、船底に取り付けられ、軸受（１０）を支持する、軸受支持部材（１１、１２）とを備える。軸受支持部材（１１、１２）は、プロペラ水流を受けて前進方向成分を有する揚力を発生するように、取り付けられている。
【００１１】
この発明によれば、プロペラ軸部材（９）の後端部が、軸受（１０）によって支持される。プロペラ軸部材（９）が、ボッシング（３）と軸受（１０）との双方によって支持されるため、ボッシング（３）が受ける荷重を少なくすることができる。その結果、ボッシング（３）を小型化させることが可能になり、ボッシング（３）によって生じる抵抗を少なくすることができる。その結果、推進性能を向上させることが可能になる。加えて、本発明によれば、軸受支持部材（１１、１２）が、プロペラ水流を受けて前進方向成分を有する揚力を発生させる。この揚力により、推進性能を更に向上させることが可能になる。
【００１２】
軸受支持部材（１１、１２）は、水平面に平行な面による断面形状が、プロペラ水流に沿って伸びる形状となるように、プロペラ軸部材（９）が伸びる方向に対して傾いていることが好ましい。
【００１３】
軸受支持部材（１１、１２）は、プロペラ（４）よりも後方に配置され、船底と前記軸受とを連結するように伸びる、ブラケット（１１）と、ブラケット（１１）から、軸受（１０）よりも鉛直下方に向かって伸びる、フィン（１２）とを備えていることが好ましい。
【００１４】
ブラケット（１１）とフィン（１２）とは、それぞれがプロペラ水流に沿って伸びていることが好ましい。
【００１５】
一観点から、軸受（１０）及び軸受支持部材（１１、１２）は、第１のプロペラ構造（２−１）と第２のプロペラ構造（２−２）との両方に設けられていることが好ましい。
【００１６】
第１のプロペラ構造（２−１）に備えられたプロペラ（４−１）は、第２のプロペラ構造（２−２）に備えられたプロペラ（４−２）よりも後方に位置していてもよい。この場合、軸受（１０）及び軸受支持部材（１１、１２）は、第２のプロペラ構造（２−２）にだけ備えられていてもよい。第１のプロペラ構造（２−１）は、プロペラ（４−１）よりも前方に配置された前方軸受（１６）と、船底に支持され、前方軸受（１６）を支持するように伸びる、前方軸受支持部材（１７）とを備えていてもよい。
【００１７】
第１のプロペラ構造（２−１）と第２のプロペラ構造（２−２）とは、プロペラ（４）が設けられた位置が前後でずれていてもよい。後方から見た場合に、第１のプロペラ構造（２−１）におけるプロペラ（４−１）が回転時に占有する円形領域（１４−１）の一部は、第２のプロペラ構造（２−２）におけるプロペラ（４−２）が回転時に占有する円形領域（１４−２）の一部と、重なっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、推進性能を向上させることのできる、二軸船の推進構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】二軸船を示す概略図である。
【図１Ｂ】二軸船の側面図である。
【図２Ａ】実施形態に係る二軸船の推進構造が搭載された船舶を下方から見たときの概略図である。
【図２Ｂ】船舶の側面を示す概略図である。
【図２Ｃ】プロペラを後方から見たときの図である。
【図３】軸受部の構成を示す概略図である。
【図４Ａ】ブラケット及びプロペラを示す断面図である。
【図４Ｂ】フィン及びプロペラを示す断面図である。
【図５】変形例に係る推進構造を示す図である。
【図６】前方軸受部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図２Ａは、本実施形態に係る二軸船の推進構造１が搭載された船舶を下方から見たときの概略図である。図２Ｂは、この船舶の側面を示す概略図である。図２Ａ及び図２Ｂには、船首側が前方として示されており、船尾側が後方として示されている。また、船体６の中心部分を通り、前方から後方に向かって伸びる線が、中心線として示されている。図２Ａに示されるように、船体６の船尾には、舵５が取り付けられている。推進構造１は、船体６の船尾に設けられている。船体６は、中心線に近い部分ほど深く形成されており、中心線から離れた部分ほど浅く形成されている。
【００２２】
推進構造１は、第１のプロペラ構造２−１、及び第２のプロペラ構造２−２を有している。第１のプロペラ構造２−１及び第２のプロペラ構造２−２は、中心線を挟むような位置に配置されている。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、第１のプロペラ構造２−１は、主機７（７−１）、ボッシング３（３−１）、プロペラ軸部材９（９−１）、プロペラボス１３（１３−１）、プロペラ４（４−１）、及び軸受部８（８−１）を備えている。
【００２４】
主機７−１は、プロペラ軸部材９−１を回転させるために設けられている。主機７−１は、船体６の内部に配置されている。
【００２５】
プロペラ軸部材９−１は、プロペラ４−１の回転軸となる部材である。プロペラ軸部材９−１は、一端で主機７−１に連結されている。プロペラ軸部材９−１は、主機７−１から後方に向かって延びており、船体６の外部に突き出ている。
【００２６】
ボッシング３−１は、プロペラ軸部材９−１を支持するために設けられている。ボッシング３−１は、船体６から後方に向かって突き出るように伸びている。ボッシング３−１は中空であり、プロペラ軸部材９−１はボッシング３−１内に配置されている。プロペラ軸部材９−１の後端部分は、ボッシング３−１から突き出ている。
【００２７】
プロペラ軸部材９−１には、ボッシング３−１から突き出た部分に、プロペラボス１３−１が設けられている。プロペラボス１３−１は、プロペラ４−１を支持するために設けられており、プロペラ４−１を支持可能な強度が得られるように、プロペラ軸部材９−１を補強している。
【００２８】
プロペラ軸部材９−１は、プロペラ４−１及びプロペラボス１３−１が設けられた部分から更に後方に向かって伸びている。軸受部８−１は、プロペラ４−１よりも後方に配置されており、プロペラ軸部材９−１の後端部を支持している。軸受部８−１を設けることにより、プロペラ軸部材９−１を、ボッシング３−１と軸受部８−１との双方により支持することができる。そのため、ボッシング３−１が支持するべき荷重を低減することができ、ボッシング３−１に求められる強度を小さくすることができる。その結果、ボッシング３−１を小型化させることが可能になる。これにより、推進する船舶がボッシング３−１によって受ける抵抗を少なくすることができ、推進性能を向上させることが可能である。
【００２９】
第１のプロペラ構造２−１では、主機７−１がプロペラ軸部材９−１を回転させる。これにより、プロペラ４−２が回転し、船体６を推進させるための推進力が得られる。
【００３０】
第２のプロペラ構造２−２は、第１のプロペラ構造２−１と同様に、主機７（７−２）、ボッシング３（３−２）、プロペラ軸部材９（９−２）、プロペラボス１３（１３−２）、プロペラ４（４−２）、及び軸受部８（８−２）を備えている。尚、プロペラ軸部材９−２は、プロペラ軸部材９−１と平行に伸びている。
【００３１】
次いで、第１のプロペラ構造２−１に設けられたプロペラ４−１と、第２のプロペラ構造２−２に設けられたプロペラ４−２との位置関係について、説明する。図２Ａに示されるように、プロペラ４−１は、プロペラ４−２よりも後方に配置されている。また、図２Ｃは、プロペラ４−１及びプロペラ４−２を後方から見たときの図である。図２Ｃに示されるように、プロペラ４−１が回転したときに占有する円形領域１４−１の一部は、プロペラ４−２が回転したときに占有する円形領域１４−２の一部に重なっている。すなわち、本実施形態に係る推進構造１は、いわゆるオーバーラッピングプロペラ構造を有している。このような構成を採用することにより、プロペラ軸部材９−１とプロペラ軸部材９−２とを、近接させて配置することができる。すなわち、各プロペラ軸部材９を、中心線に近い位置に配置することが可能である。その結果、各プロペラ軸部材９が船外に突き出ている部分の長さを短くすることができ、各ボッシング３の長さを短くすることができる。そのため、ボッシング３による抵抗を少なくすることができ、推進性能を向上することができる。
【００３２】
ここで、本実施形態では、更に高い推進性能を得るために、軸受部８の構成が工夫されている。以下に、軸受部８の構成について詳述する。
【００３３】
図３は、軸受部８（８−１、８−２）の構成を示す概略図である。図８に示されるように、軸受部８には、ブラケット１１、軸受１０、及びフィン１２が設けられている。ブラケット１１は、軸受１０を支持するために設けられている。ブラケット１１の上端は、船体６に連結されている。ブラケット１１は、下端で軸受１０に連結されており、軸受１０を支持している。軸受１０は、プロペラ軸部材９を回転可能に支持している。フィン１２は、前進方向成分を有する揚力を発生させるために取り付けられている。フィン１２は、軸受１０に連結されており、軸受１０から鉛直下方に向かって伸びている。
【００３４】
図４Ａは、図３に示されるＡＡ’に沿った断面図であり、ブラケット１１及びプロペラ４の断面形状を示している。図４Ａには、プロペラ軸部材９が伸びる方向が、軸方向として示されている。また、プロペラ４が回転する方向が、回転方向及び周方向として示されている。プロペラ４は、回転時に、後方に向かってプロペラ水流を発生させる。このプロペラ水流は旋回流であり、ブラケット１１が配置された位置では、軸方向に対して傾斜している。図４Ａには、ブラケット１１が設けられた位置におけるプロペラ水流の流速及び方向が、合成流速Ｗとして示されている。ブラケット１１は、この合成流速Ｗに沿って伸びるように、軸方向に対して角度θだけ傾けられて配置されている。角度θは、例えば、１０°以下である。このように、プロペラ水流に沿って伸びるようにブラケット１１が配置されていることにより、ブラケット１１がプロペラ水流から受ける後退方向の力を少なくすることができる。
【００３５】
ここで、合成流速Ｗは、軸方向に沿う軸方向流速Ｖｘと、周方向に沿う周方向流速Ｖｔとに分けることができる。そして、ブラケット１１の断面形状は、周方向流速Ｖｔを受けて揚力Ｌを発生させるように、流線型になっている。この揚力Ｌは、前進方向成分を有している。ブラケット１１には、揚力Ｌの前進方向成分から、抗力Ｄ（軸方向流速Ｖｘによってブラケット１１が受ける力など）の後退方向成分を差し引いた力が、推力Ｔｓとして働く。この推力Ｔｓにより、船舶の推進性能を向上させることができる。
【００３６】
また、図４Ｂは、図３に示されるＢＢ’に沿った断面図であり、フィン１２及びプロペラ４の断面形状を示している。フィン１２の断面形状も、ブラケット１１と同様に、軸方向に対して角度θだけ傾いており、プロペラ水流に沿って伸びている。また、フィン１２も流線型であり、プロペラ水流を受けて揚力Ｌを発生し、推力Ｔｓが得られるように構成されている。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、軸受部８が、プロペラ水流を受けて前進方向成分を有する揚力を発生させる。これにより、前進方向を向く推力を得ることができ、船舶の推進性能を向上させることが可能である。
【００３８】
尚、本実施形態では、オーバーラッピングプロペラ構造を有する推進構造を用いて説明した。但し、本発明はオーバーラッピングプロペラ構造に限定されるものではない。本発明に係る推進構造１を他の二軸船に対して適用することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、２つのプロペラ軸部材９（９−１、９−２）のそれぞれに対して、軸受部８が取り付けられている場合について説明した。但し、必ずしも２つのプロペラ軸部材９（９−１、９−２）のそれぞれに軸受部８が取り付けられている必要はなく、以下に説明する変形例に示されるように、一方のプロペラ軸部材９にのみ軸受部８が取り付けられていてもよい。
【００４０】
一方のプロペラ軸部材９にのみ軸受部８が設けられた推進構造１の一例を、変形例として説明する。図５は、この変形例に係る推進構造１を示す図である。図５に示されるように、変形例１に係る推進構造１では、第１プロペラ４−１の方が第２プロペラ４−２よりも後方に配置されている。そして、第２プロペラ構造２−２にだけ、後端に軸受部８が設けられている。代わりに、プロペラ軸部材９−１には、プロペラ４−１よりも前方に、前方軸受部１５が設けられている。図６は、前方軸受部１５を示す側面図である。図６に示されるように、前方軸受部１５は、ブラケット１７と軸受１６とを備えている。軸受１６は、プロペラ軸部材９−１を回転可能に支持している。ブラケット１７は、船体６と軸受１６とを連結しており、軸受１６を支持している。前方軸受部１５は、軸受部８のようにプロペラ水流を受けて推力を発生するように構成されているわけではなく、プロペラ軸部材９−１を支持するためだけに取り付けられている。
【００４１】
上述の変形例のような構成を採用しても、第２プロペラ構造２−２においては、既述のように軸受部８によって前進方向成分を有する揚力が発生するため、推進性能を向上させることは可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  推進構造
２−１  第１のプロペラ構造
２−２  第２のプロペラ構造
３  ボッシング
４  プロペラ
５  舵
６  船体
７  主機
８  軸受部
９  プロペラ軸部材
１０  軸受
１１  ブラケット
１２  フィン
１３−１  プロペラボス
１３−２  プロペラボス
１４−１  円形占有領域
１４−２  円形占有領域
１５  前方軸受部
１６  前方軸受
１７  前方軸受支持部材（ブラケット）
１００  推進構造
１０１  船体
１０２  舵
１０３  ボッシング
１０４  プロペラ
１０５  プロペラ軸部材
１０６  主機
【図１Ａ】
2011093503.tif 000003
【図１Ｂ】
2011093503.tif 000004
【図２Ａ】
2011093503.tif 000005
【図２Ｂ】
2011093503.tif 000006
【図２Ｃ】
2011093503.tif 000007
【図３】
2011093503.tif 000008
【図４Ａ】
2011093503.tif 000009
【図４Ｂ】
2011093503.tif 000010
【図５】
2011093503.tif 000011
【図６】
2011093503.tif 000012