(57)【要約】【課題】プロペラのボス後方での圧力低下を緩和して、推進効率の低下を防止し得るボスキャップを提供する。【解決手段】プロペラ１０のボス１２に装着されるボスキャップ２０であって、プロペラ１０のボス１２後端部に装着され、平坦或いは丸みをおびた後端面２２を有するキャップ本体２１と、一端がキャップ本体２１の後端面２２に接続されると共に他端がキャップ本体２１の外周面２３に接続され、キャップ本体２１の外周面２３側からキャップ本体２１の後端面２２側に流体を導く流路１９とを備え、流路１９は、キャップ本体２１の後端面２２とキャップ本体２１の外周面２３とを結ぶ貫通孔２４からなる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラのボスに装着されるボスキャップであって、
上記プロペラのボス後端部に装着され、平坦或いは丸みをおびた後端面を有するキャップ本体と、一端が上記キャップ本体の後端面に接続されると共に他端が上記キャップ本体の外周面に接続され、上記キャップ本体の外周面側から上記キャップ本体の後端面側に流体を導く流路とを備えたことを特徴とするボスキャップ。
【請求項２】
上記流路は、上記キャップ本体の後端面と上記キャップ本体の外周面とを結ぶ貫通孔からなる請求項１に記載のボスキャップ。
【請求項３】
上記キャップ本体が、後端部が先細りした切頭円錐状に形成された請求項１又は２に記載のボスキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラのボス後端に装着されるボスキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラ推進器は、ボスの外周部に複数の翼を設けてなるプロペラを有し、回転軸（プロペラシャフト）に取り付けられたプロペラが回転することにより揚力を発生し、その揚力が回転軸方向の推力として作用して推進力を得るものである。
【０００３】
なお、特許文献１には、プロペラのボス後端に固着され後端部が末広がりした切頭円錐状（截頭円錐状）のボスキャップと、上記ボスキャップの表面に推進器翼の翼根部におけるピッチ角より小さいピッチ角のらせんにほぼ平行する複数の切込み溝とを備えたスクリュー推進器ハブ渦防止構造が記載されている。当該構造によれば、プロペラのボス後端に後端部が末広がりした切頭円錐状のボスキャップを設けているので、推進器翼の翼根部を通過した流れがボスキャップから剥離して、ハブ渦の発生を防止し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９７５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に船舶では船体後部にプロペラが装着されるが、この場合プロペラのボス後方でハブ渦と呼ばれる渦が発生することが避けられない。このハブ渦の発生はプロペラのボス後方における圧力低下を伴い、ボス後方でキャビテーションが発生して、これが船体の抵抗として働いて推進効率が低下する虞がある。
【０００６】
特に、本発明者は、船舶がプロペラ推進器によって推進力が与えられて推進する際に、そのプロペラ推進器の後方に発生する渦流により負圧が生じ、船舶に対して負の推進力を与える傾向を見出した。そこで、本発明者は、この課題を解決すべく、プロペラ推進器の後方に発生する渦流域にプロペラ推進器の軸部から流体を導き、負圧及び圧力低下を緩和して、船舶の推進力を可及的に向上させるべく本発明を創作するに至ったものである。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、プロペラのボス後方での圧力低下を緩和して、推進効率の低下を防止し得るボスキャップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、プロペラのボスに装着されるボスキャップであって、上記プロペラのボス後端部に装着され、平坦或いは丸みをおびた後端面を有するキャップ本体と、一端が上記キャップ本体の後端面に接続されると共に他端が上記キャップ本体の外周面に接続され、上記キャップ本体の外周面側から上記キャップ本体の後端面側に流体を導く流路とを備えたものである。
【０００９】
また、上記流路は、上記キャップ本体の後端面と上記キャップ本体の外周面とを結ぶ貫通孔からなっても良い。
【００１０】
また、上記キャップ本体が、後端部が先細りした切頭円錐状に形成されても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プロペラのボス後方での圧力低下を緩和して、推進効率の低下を防止し得るボスキャップを提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明をプロペラに適用した例を示す参考形態に係るプロペラの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図３】ボス後方に生じる流れを概略的に示すプロペラの側断面図である。
【図４】他の参考形態に係るプロペラの側断面図である。
【図５】他の参考形態に係るプロペラの側断面図である。
【図６】図５の参考形態に係るボスの斜視図である。
【図７】他の参考形態に係るプロペラの正面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るボスキャップが装着されたプロペラの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は、本発明をプロペラに適用した例を示す参考形態に係るプロペラの正面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、参考形態に係るプロペラ１０は、船舶（船）のプロペラ推進器に使用されるものであり、回転軸（プロペラシャフト、図２参照）１１の後端部に固定され、平坦な後端面１４を有するボス１２と、ボス１２の外周部にボス１２の周方向に所定間隔を隔てて複数（図示例では、四つ）設けられた翼１３と、一端がボス１２の後端面１４に接続されると共に、他端がボス１２の外周面１６に接続され、プロペラ１０の回転時にボス１２の外周面１６側からボスの後端面１４側に流体（水）を導く流路１５とを備える。ボス１２は回転軸１１に対して同芯的に配置される。なお、後端面１４は丸みをおびたものであっても良い。
【００１６】
参考形態に係るボス１２は、後端部が先細りした切頭円錐状に形成されている。また、参考形態では、流路１５は、ボス１２の後端面１４とボス１２の外周面１６とを結ぶ貫通孔１７からなり、その貫通孔１７は、ボス１２の軸方向に対して翼１３より後方でボス１２の外周面１６に開口している。
【００１７】
参考形態に係る貫通孔１７は、ボス１２の周方向に所定間隔を隔てて複数（図示例では、四つ）設けられている。ボス１２の後端面１４における四つの貫通孔１７の開口面積の合計は、プロペラ１０（ボス１２）の強度低下を最小限とする観点から、ボス１２の後端面１４の面積の１０％未満とされている。各貫通孔１７は、ボス１２の半径方向に沿って延出させて設けられる。また、各貫通孔１７は、軸心Ｃ近傍でボス１２の後端面１４に開口し、且つ軸心Ｃに臨んで形成されている。
【００１８】
次に、図１に示す参考形態の作用を図３により説明する。
【００１９】
図３は、ボス後方に生じる流れを概略的に示すプロペラの側断面図である。また図３は、ボス１２の後方にハブ渦が発生していない状態（或いはハブ渦が弱い状態）を示す。
【００２０】
回転軸１１に固定されたプロペラ１０が所定の回転方向Ｒに回転すると、プロペラ１０の翼１３を通過した流れａは、ボス１２の外周面１６に沿ってボス１２の後方に送られる。
【００２１】
参考形態では、流路１５（貫通孔１７）の一端がボス１２の後端面１４に開口すると共に、流路１５（貫通孔１７）の他端がボス１２の外周面１６に開口しているため、プロペラ１０回転時に最も圧力が低くなるボス１２の後端面１４側に、プロペラ１０回転時にボス１２の後端面１４側よりも圧力が高くなるボス１２の外周面１６側から流れｄが流路１５（貫通孔１７）を通して導かれる。
【００２２】
即ち、プロペラ１０回転時に、ボス１２の外周面１６側からボス１２の後端面１４側に導入される流れｄによりボス１２後方の領域ｂが加圧されるので、ボス１２後方の領域ｂでの圧力低下が緩和されてボス１２後方の領域ｂで剥離渦ｃが発生するのが防止されることとなり、ボス１２の後端面１４の抵抗が軽減されて推進効率が向上する。
【００２３】
また、参考形態では、流路１５（貫通孔１７）は強度に余裕のあるボス１２の後端部（ボス１２における翼１３よりも後方の部分）に形成されており、流路１５（貫通孔１７）の形成によりプロペラ１０（ボス１２）の強度を低下させることがない。
【００２４】
また、流路１５（貫通孔１７）をボス１２の軸方向に対して翼１３より前方でボス１２の外周面１６に開口させる（図４参照）ことも考えられるが、プロペラ１０回転時に、ボス１２の外周面１６周りの圧力は翼１３前方と比較して翼１３後方で高くなるので、本実施形態のように流路１５（貫通孔１７）をボス１２の軸方向に対して翼１３より後方でボス１２の外周面１６に開口させる方が、より高圧の流体をボス１２の後端面１４側に導くことができ、ボス１２後方での圧力低下を効果的に緩和することができる。
【００２５】
次に、他の参考形態（図４から図７）、及び本発明の実施形態（図８）について説明する。なお、図１に示した参考形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
図４に示す参考形態では、流路１５（貫通孔１７）は、ボス１２の軸方向に対して翼１３より前方でボス１２の外周面１６に開口している。また、図５及び図６に示す参考形態では、流路１５が、ボス１２の後端面１４とボス１２の外周面１６とを結ぶ深い溝（スリット）１８からなる。また、図７に示す参考形態では、貫通孔１７が、外周面１６から後端面１４に向かいボス１２のほぼ回転方向Ｒに傾斜させて設けられる。
【００２７】
これら図４から図７に示す参考形態においても、図１に示す参考形態と同様の作用効果を奏する。
【００２８】
図８に示す本発明の実施形態では、ボス１２後方における圧力低下緩和のための流路１９が、ボスキャップ２０に形成されている。この場合、ボスキャップ２０は、プロペラ１０のボス１２後端部に装着され、平坦な後端面２２を有するキャップ本体２１と、一端がキャップ本体２１の後端面２２に接続されると共に、他端がキャップ本体２１の外周面２３に接続され、プロペラ１０の回転時にキャップ本体２１の外周面２３側からキャップ本体２１の後端面２２側に流体を導く流路１９とを備える。ボスキャップ２０（キャップ本体２１）はプロペラ１０のボス１２に対して同芯的に配置される。なお、後端面２２は丸みをおびたものであっても良い。
【００２９】
本実施形態に係るキャップ本体２１は、後端部が先細りした切頭円錐状に形成されている。また、本実施形態では、流路１９は、キャップ本体２１の後端面２２とキャップ本体２１の外周面２３とを結ぶ貫通孔２４からなる。
【００３０】
図８に示す実施形態においても、図１に示す参考形態と同様の作用効果を奏する。また、図８に示す実施形態によれば、ボス１２後方における圧力低下緩和のための流路１９を、ボスキャップ２０に形成したので、流路１９（貫通孔２４）の形成により翼１３を支持するボス１２の強度を低下させることがない。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  プロペラ
１２  ボス
１９  流路
２０  ボスキャップ
２１  キャップ本体
２２  後端面
２３  外周面
２４  貫通孔
【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】
2012148778.tif 000008
【図７】
2012148778.tif 000009
【図８】
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