(57)【要約】【課題】本発明は、船尾のポッドプロペラに針路安定装置としてのフィンを設けながら、同フィンの回動をポッドプロペラの旋回とは別個に制御できるようにして、船体の旋回性能の十分な向上を図れるようにした針路安定装置付き船舶を提供することを課題とする。【解決手段】船尾部の船底下面１が船尾端へ向かってゆるやかに上昇するように傾斜した船舶において、船尾部の後部から水中へ垂下された回動制御可能の鉛直軸２の下端に、ポッドプロペラ３が装着されており、鉛直軸２を取り囲むように配設された円筒状外軸７に針路安定用フィン８が固着され、同フィン８はポッドプロペラ３と船底下面１との間に配設されて、ポッドプロペラ３の旋回とは別個に回動制御される。【選択図】　図１
2004136782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船尾部の船底下面が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜した船舶において、上記船尾部の後部から水中へ垂下された回動制御可能の鉛直軸と、同鉛直軸の下端に装着されたポッドプロペラとを備え、上記鉛直軸を囲むように配設されて同鉛直軸とは別個に回動制御可能の円筒状外軸と、同外軸に固着されて上記のポッドプロペラと船底下面との間に配設された針路安定用フィンとが装備されていることを特徴とする、針路安定装置付き船舶。
【請求項２】
請求項１に記載の針路安定装置付き船舶において、上記ポッドプロペラの本体下部に回動制御可能に支持された下部鉛直軸を備え、同下部鉛直軸に第２の針路安定用フィンが装着されたことを特徴とする、針路安定装置付き船舶。
【請求項３】
請求項２に記載の針路安定装置付き船舶において、上記下部鉛直軸の回動制御手段が、同下部鉛直軸から側方へ突出した動翼と、同動翼を取り囲むように上記下部鉛直軸と同心的に設けられて上記ポッドプロペラの本体下部に固定された油室形成用円筒状ケーシングと、同ケーシングの内壁から内方へ突出した固定翼と、上記ケーシング内で上記の動翼と固定翼との間に形成される油室に対し作動油の供給排出を行う油圧制御系とを備えて構成されたことを特徴とする、針路安定装置付き船舶。
【請求項４】
請求項２に記載の針路安定装置付き船舶において、上記下部鉛直軸の回動制御手段が、上記ポッドプロペラの本体内部に設けられたプロペラ駆動用電動機の回転軸と上記下部鉛直軸との間に介装された遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチおよび減速歯車機構により構成されていることを特徴とする、針路安定装置付き船舶。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１つに記載の針路安定装置付き船舶において、上記第２の針路安定用フィンの下端部に、同フィンから左右へほぼ水平に張り出した翼板が設けられていることを特徴とする、針路安定装置付き船舶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船尾部にポッドプロペラを備えた船舶に関し、特に上記ポッドプロペラの近傍に針路安定装置を付設された船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船尾部の船底下面が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜した船舶において、船尾部の後部から水中へ垂下された旋回可能のポッドプロペラを備える場合、直進時の針路安定性能を図るため、従来は、船尾部にスケグを設けたり、ポッドプロペラの本体上部にフィンを固着したりすることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにポッドプロペラおよびスケグを備える場合は、船体の旋回時にスケグの抵抗によって旋回性能の低下を来し、またポッドプロペラの上部にフィンを固着する場合は、船体の旋回時に上記フィンもポッドプロペラと一体のまま回動してしまうため、船体の効率のよい旋回性能を維持できないという不具合がある。
【０００４】
そこで本発明は、船尾のポッドプロペラに針路安定装置としてのフィンを設けながら、同フィンの回動をポッドプロペラの旋回とは別個に制御できるようにして、船体の旋回性能の十分な向上を図れるようにした針路安定装置付き船舶を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明の針路安定装置付き船舶は、船尾部の船底下面が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜した船舶において、上記船尾部の後部から水中へ垂下された回動制御可能の鉛直軸と、同鉛直軸の下端に装着されたポッドプロペラとを備え、上記鉛直軸を囲むように配設されて同鉛直軸とは別個に回動制御可能の円筒状外軸と、同外軸に固着されて上記のポッドプロペラと船底下面との間に配設された針路安定用フィンとが装備されていることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の針路安定装置付き船舶は、上記ポッドプロペラの本体下部に回動制御可能に支持された下部鉛直軸を備え、同下部鉛直軸に第２の針路安定用フィンが装着されたことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の針路安定装置付き船舶は、上記下部鉛直軸の回動制御手段が、同下部鉛直軸から側方へ突出した動翼と、同動翼を取り囲むように上記下部鉛直軸と同心的に設けられて上記ポッドプロペラの本体下部に固定された油室形成用円筒状ケーシングと、同ケーシングの内壁から内方へ突出した固定翼と、上記ケーシング内で上記の動翼と固定翼との間に形成される油室に対し作動油の供給排出を行う油圧制御系とを備えて構成されたことを特徴としている。
【０００８】
上述の本発明の針路安定装置付き船舶では、船舶の直進航行時には上記ポッドプロペラと船底下面との間に配設された針路安定用フィンの作用により針路保持が適切に行われる。
【０００９】
一方、船舶の旋回時には上記ポッドプロペラを十分に旋回させるようにしながら、上記フィンについては回動角を控えめに適度に制御して、同フィンの発生する水平方向の揚力により、船舶の旋回が効率よく助長されるようになり、これにより十分な旋回性能が得られるようになる。
【００１０】
そして、上記フィンの回動軸は上記ポッドプロペラの鉛直軸を取り囲む円筒状外軸として配設されるので、その回動制御は、船内の電動式駆動制御機構などを用いて容易に行われるようになる。
【００１１】
また、上記ポッドプロペラの下部に回動制御可能に支持された下部鉛直軸に第２の針路安定用フィンが設けられている場合は、同フィンと前述のポッドプロペラ上方のフィンとの協働作用で船体の直進時の針路保持および旋回時の各フィンによる旋回モーメントの発生が適切に行われるようになる。
【００１２】
そして、上記第２の針路安定用フィンの回動軸としての上記下部鉛直軸の回動制御手段としては種々の機構が考えられるが、上述のように上記下部鉛直軸に突設された動翼と、同動翼を取り囲む油室形成用円筒状ケーシングの内壁から内方へ突出した固定翼との間に、複数の油室が形成されて、同油室への作動油の供給排出を行う油圧制御系が設けられる場合は、簡素な構造で上記第２の針路安定用フィンの回動制御が的確に行われるようになる。
【００１３】
また、本発明の針路安定装置付き船舶は、上記下部鉛直軸の回動制御手段が、上記ポッドプロペラの本体内部に設けられたプロペラ駆動用電動機の回転軸と上記下部鉛直軸との間に介装された遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチおよび減速歯車機構により構成されていることを特徴としている。
【００１４】
上述のように、第２の針路安定用フィンの回動軸としての上記下部鉛直軸の回動制御手段が、ポッドプロペラの本体内部に設けられたプロペラ駆動用電動機の回転軸と上記下部鉛直軸との間に遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチおよび減速歯車機構を設けて構成される場合は、上記電動機の適切な利用により、新たな動力発生手段を必要とせずに上記第２の針路安定用フィンの所要方向への旋回制御が簡便に行われるようになる。
【００１５】
さらに、本発明の針路安定装置付き船舶は、上記第２の針路安定用フィンの下端部に、同フィンから左右へほぼ水平に張り出した翼板が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
上述の針路安定装置付き船舶では、第２の針路安定用フィンの下端部から左右へほぼ水平に張り出した翼板により、上記第２の針路安定用フィンの発生する水平方向の揚力を増大させて、船体の旋回性能を向上させるとともに、船体の直進状態では上記翼板による旋回抵抗の増大により船体の針路安定性を一層向上させることができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明すると、図１は本発明の第１実施形態としての針路安定装置付き船舶を示す船尾部側面図であり、図２〜４は本発明の第２実施形態としての針路安定装置付き船舶を示すもので、図２はその船尾部側面図、図３は図２の要部の一部を破断して示す側面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視断面図であり、図５は図３に対応させて本発明の第３実施形態としての針路安定装置付き船舶の要部を示す側面図であり、図６〜８は本発明の第４実施形態としての針路安定装置付き船舶を示すもので、図６はその船尾部側面図、図７は図６のＢ−Ｂ矢視拡大断面図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００１８】
まず、本発明の第１実施形態としての針路安定装置付き船舶について説明すると、図１に示すように、船尾部の船底下面１が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜したバトック船型を有する船舶において、船尾部の後部から水中へ垂下された円筒状の鉛直軸２が、図示しない軸受により支承されるようにして設けられており、同鉛直軸２の下端にはポッドプロペラ３が装着されている。
【００１９】
そして、鉛直軸２の上端部にはウォームホイール４およびウォーム５からなるギヤセットが装着されて、同ギヤセットを介し電動機６および図示しない制御系による鉛直軸２の回動制御が行われるようになっている。
【００２０】
また、ポッドプロペラ３の本体内部には図示しないプロペラ駆動用電動機が設置されており、同電動機への電力の供給は、船内の電源から円筒状の鉛直軸２の内部を経由する給電ラインにより行われる。
【００２１】
さらに、鉛直軸２を取り囲むように円筒状外軸７が設けられ、同外軸７に固着された針路安定用フィン８が、ポッドプロペラ３と船底下面１との間に配設されて、同フィン８の回動制御は、外軸７の上端部に装着されたウォームホイール９およびウォーム１０からなるギヤセットを介して、電動機１１および図示しない制御系により行われる。
このようにして、フィン８の回動制御は、ポッドプロペラ３の回動制御とは別個に行われるようになっている。
【００２２】
上述の第１実施形態の針路安定装置付き船舶では、船舶の直進航行時にはポッドプロペラ３と船底下面１との間に配設された針路安定用フィン８の作用により適切な針路保持が行われる。
【００２３】
一方、船舶の旋回時にはポッドプロペラ３を十分に旋回させるようにしながら、フィン８については回動角を控えめに適度に制御して、同フィン８の発生する水平方向の揚力により、船舶の旋回が効率よく助長されるようになり、これにより十分な旋回性能が得られるようになる。
【００２４】
そして、フィン８の回動軸はポッドプロペラ３の鉛直軸を取り囲む円筒状外軸７として配設されるので、その回動制御は、船内の電動式駆動機構９〜１１などを用いて容易に行われるようになる。
【００２５】
次に本発明の第２実施形態としての針路安定装置付き船舶について説明すると、図２および図３に示すごとく、この第２実施形態の場合も前述の第１実施形態と同様に、船尾部の船底下面１が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜したバトック船型を有する船舶において、船尾部の後部から水中へ垂下された円筒状の鉛直軸２が、図示しない軸受により支承されるようにして設けられており、同鉛直軸２の下端にはポッドプロペラ３が装着されている。
【００２６】
そして、鉛直軸２の上端部には第１実施形態と同様のウォームホイールおよびウォームのごときギヤセットが装着されて、同ギヤセットを介し電動機および制御系による鉛直軸２の回動制御が行われるようになっている。
【００２７】
また、図３に示すように、ポッドプロペラ３の本体内部にはプロペラ３ａを駆動するための電動機３ｂが設置されており、同電動機３ｂへの電力の供給は、船内の電源から円筒状の鉛直軸２の内部を経由する給電ライン１２により行われる。
【００２８】
この第２実施形態では、特に、ポッドプロペラ３の本体下部に軸受１３を介して支持された下部鉛直軸１４が回動制御可能に設けられて、同下部鉛直軸１４に第２の針路安定用フィンとしての下部フィン１５が設けられている。
【００２９】
そして、下部鉛直軸１４の回動制御手段は、図３および図４に示すように、同下部鉛直軸１４から側方へ突出した動翼１４ａと同動翼１４ａを取り囲むように下部鉛直軸１４と同心的に設けられてポッドプロペラ３の本体下部に固定された油室形成用円筒状ケーシング１６と、同ケーシング１６の内壁から内方へ突出した固定翼１６ａとを備えて構成されており、ケーシング１６内で動翼１４ａおよび固定翼１６ａにより仕切られた各油室１７ａ〜１７ｄへの作動油の供給およびその排出が油孔１８ａ〜１８ｄを通じて行われることにより、下部鉛直軸１４を介し下部フィン１５の回動制御が行われる。
【００３０】
すなわち、図４において各油室１７ａ〜１７ｄへの作動油の給排を矢示のごとく行えば、下部鉛直軸１４はＲ方向へ回動することができ、その作動油の給排のための複数の油管１８（図３参照）は、円筒状の外軸７を通って船内の図示しない油圧制御系へ導かれる。
【００３１】
このようにして、この第２実施形態では、ポッドプロペラ３，針路安定用フィン８および下部フィン１５が、それぞれ別個に回動制御されるように構成されているので、針路安定用フィン８と下部フィン１５との協働作用で船体の直進時の針路保持および旋回時の各フィン８，１５による旋回モーメントの発生が適切に行われるようになる。
【００３２】
そして、下部フィン１５の回動軸としての下部鉛直軸１４の回動制御手段としては下部鉛直軸１４に突設された動翼１４ａと、同動翼１４ａを取り囲む油室形成用円筒状ケーシング１６の内壁から内方へ突出した固定翼１６ａとの間に、油室１７ａ〜１７ｄが形成されて、同油室への作動油の供給排出を行う油圧制御系が設けられるので、簡素な構造で上記第２の針路安定用フィンとしての下部フィン１５の回動制御が的確に行われるようになる。
【００３３】
次に本発明の第３実施形態について説明すると、図５は図４に対応させて本実施形態の針路安定装置付き船舶の要部を示しており、図５において図４と同じ符号は同様の部材を示している。
【００３４】
すなわち、船尾部の船底下面が船尾端へ向かって緩やかに上昇するように傾斜した船舶において、船尾部の後部から水中へ垂下された回動制御可能の円筒状の鉛直軸２の下端にポッドプロペラ３が固着されており、鉛直軸２を取り囲むように配設されて同鉛直軸２とは別個に回動制御可能の円筒状外軸７に、針路安定用フィン８が固着されている。
【００３５】
この第３実施形態では、ポッドプロペラ３の本体下部に軸受１３を介して支持され下部フィン１５を装着された下部鉛直軸１４が、ポッドプロペラ３の本体内部のプロペラ駆動用電動機３ｂによって回転駆動されるようになっていて、同電動機３ｂの回転軸と下部鉛直軸１４との間には、制御ライン１９を介して遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチ２０および減速歯車機構２１が介装されている。
そして、減速歯車機構２１の最終段階にはウォーム２１ａおよびウォームホイール２１ｂからなるギヤセットが配設されている。
【００３６】
上述のように、この第３実施形態では、第２の針路安定用フィン（下部フィン１５）の回動軸としての下部鉛直軸１４の回動制御手段が、ポッドプロペラ３の本体内部に設けられたプロペラ駆動用電動機３ｂの回転軸と下部鉛直軸１４との間に遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチ２０および減速歯車機構２１を設けて構成されるので、電動機３ｂの適切な利用により、新たな動力発生手段を必要とせずに第２の針路安定用フィンとしての下部フィン１５の所要方向への回動制御が簡便に行われるようになる。
【００３７】
次に、図６〜８に示す本発明の第４実施形態では、前述の第２実施形態や第３実施形態と同様の針路安定装置付き船舶において、下部フィン１５の下部から左右へほぼ水平に張り出した翼板２２が設けられており、同翼板２２の後縁部には回動制御可能の補助翼２２ａが設けれらるとともに、同翼板２２の左右両端部には側方へ反り上がった安定翼２２ｂが設けられている。
なお、図６，７において前述の各実施形態と同じ符号は同様の部材を示している。
【００３８】
上述の第４実施形態では前述の図２に示す第２実施形態と同様の作用効果が得られるほか、下部フィン１５の下端部に設けられた翼板２２の作用により下部フィン１５の揚力を増大させて、船体の旋回性能の向上をもたらす効果が得られるようになる。
【００３９】
また下部フィン１５の存在により旋回抵抗の増加がもたらされて、これに伴い船体の針路安定性が一層向上するようになる利点も得られる。
そして、下部フィン１５の後縁部に設けられた補助翼の回動を船体に装備された図示しないピッチングセンサからの検出信号に基づき制御することにより、船体のピッチングを低減させる効果も得られるようになる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の針路安定装置付き船舶によれば次のような効果が得られる。
（１）　船舶の直進航行時には上記ポッドプロペラと船底下面との間に配設された針路安定用フィンの作用により針路保持が的確に行われる。一方、船舶の旋回時には上記ポッドプロペラを十分に旋回させるようにしながら、上記フィンについては回動角を控えめに適度に制御して、同フィンの発生する水平方向の揚力により、船舶の旋回が効率よく助長されるようになり、これにより十分な旋回性能が得られるようになる。そして、上記フィンの回動軸は上記ポッドプロペラの鉛直軸を取り囲む円筒状外軸として配設されるので、その回動制御は、船内の電動式駆動制御機構などを用いて容易に行われるようになる。
（２）　上記ポッドプロペラの本体下部に回動制御可能に支持された下部鉛直軸に第２の針路安定用フィンが設けられている場合は、同フィンと前述のポッドプロペラ上方のフィンとの協働作用で船体の直進時の針路保持および旋回時の各フィンによる旋回モーメントの発生が適切に行われるようになる。
（３）　上記下部鉛直軸に突設された動翼と、同動翼を取り囲む油室形成用円筒状ケーシングの内壁から内方へ突出した固定翼との間に、複数の油室が形成されて、同油室への作動油の供給排出を行う油圧制御系が設けられる場合は、簡素な構造で上記第２の針路安定用フィンの回動制御が的確に行われるようになる。
（４）　第２の針路安定用フィンの回動軸としての上記下部鉛直軸の回動制御手段が、ポッドプロペラの本体内部に設けられたプロペラ駆動用電動機の回転軸と上記下部鉛直軸との間に遠隔制御可能の正逆転切替式クラッチおよび減速歯車機構を設けて構成される場合は、上記電動機の適切な利用により、新たな動力発生手段を必要とせずに上記第２の針路安定用フィンの所要方向への回動制御が簡便に行われるようになる。
（５）　第２の針路安定用フィンの下端部から左右へほぼ水平に張り出した翼板により、上記第２の針路安定用フィンの発生する水平方向の揚力を増大させて、船体の旋回性能を向上させるとともに、船体の直進状態では上記翼板による旋回抵抗の増大により船体の針路安定性を一層向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての針路安定装置付き船舶を示す船尾部側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態としての針路安定装置付き船舶を示す船尾部側面図である。
【図３】図２の要部を拡大し一部を破断して示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図３に対応させて本発明の第３実施形態としての針路安定装置付き船舶の要部を破断して示す側面図である。
【図６】本発明の第４実施形態としての針路安定装置付き船舶の船尾部側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１　船尾部船底下面
２　鉛直軸
３　ポッドプロペラ
３ａ　プロペラ
３ｂ　電動機
４　ウォームホイール
５　ウォーム
６　電動機
７　円筒状外軸
８　針路安定用フィン
９　ウォームホイール
１０　ウォーム
１１　電動機
１２　給電ライン
１３　軸受
１４　下部鉛直軸
１４ａ　動翼
１５　第２の針路安定用フィン（下部フィン）
１６　油室形成用円筒状ケーシング
１７ａ〜１７ｄ　油室
１８　油管
１８ａ〜１８ｄ　油孔
１９ａ〜１９ｄ　制御ライン
２０　クラッチ
２１　減速歯車機構
２１ａ　ウォーム
２１ｂ　ウォームホイール
２２　翼板
２２ａ　補助翼
２２ｂ　安定翼
【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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【図７】
2004136782.tif 000009
【図８】
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