JP3203896B2 - 船舶の舵 - Google Patents
船舶の舵Info
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- JP3203896B2 JP3203896B2 JP20795293A JP20795293A JP3203896B2 JP 3203896 B2 JP3203896 B2 JP 3203896B2 JP 20795293 A JP20795293 A JP 20795293A JP 20795293 A JP20795293 A JP 20795293A JP 3203896 B2 JP3203896 B2 JP 3203896B2
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- Japan
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- rudder
- rudder plate
- plate
- steering
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶の舵に係り、特
に、舵板の形状を改良することにより舵効き性を向上さ
せた船舶の舵に関するものである。
に、舵板の形状を改良することにより舵効き性を向上さ
せた船舶の舵に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、一般に、船舶１にお
いてその船尾部２に設けられる舵としては、舵板３がそ
の船首部３ｃにおいて舵心軸５に取り付けられ、舵板３
はその形状が船軸及び船舷方向の断面略矩形状のものが
採用されている。そして、図６に示すように、船舶１の
推進中に舵板３を操舵して例えば船軸に対して左舷側に
舵角θを与えると、舵板３の左舷側はこれに推進スクリ
ュ４からの海水等が衝突して圧力が上昇し、右舷側は圧
力が減少してこれらの差圧による舵板３乃至船尾部２を
右舷側に向ける揚力Ｆが発生する。この揚力Ｆによっ
て、船舶１はその船尾部２が右舷方向に押しずらされ進
行方向を左舷方向に変えることになる。
いてその船尾部２に設けられる舵としては、舵板３がそ
の船首部３ｃにおいて舵心軸５に取り付けられ、舵板３
はその形状が船軸及び船舷方向の断面略矩形状のものが
採用されている。そして、図６に示すように、船舶１の
推進中に舵板３を操舵して例えば船軸に対して左舷側に
舵角θを与えると、舵板３の左舷側はこれに推進スクリ
ュ４からの海水等が衝突して圧力が上昇し、右舷側は圧
力が減少してこれらの差圧による舵板３乃至船尾部２を
右舷側に向ける揚力Ｆが発生する。この揚力Ｆによっ
て、船舶１はその船尾部２が右舷方向に押しずらされ進
行方向を左舷方向に変えることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した舵
を有する船舶の操舵性を高めようとすると、以下に述べ
るような問題がある。
を有する船舶の操舵性を高めようとすると、以下に述べ
るような問題がある。
【０００４】 舵板の数を増加させればよいが、操舵
機構が複雑化してしまう。
機構が複雑化してしまう。
【０００５】 舵板面積を増加させればよいが、これ
により操舵抵抗が増加し、より大きな操舵力が必要とな
り操舵機構が大型化してしまう。
により操舵抵抗が増加し、より大きな操舵力が必要とな
り操舵機構が大型化してしまう。
【０００６】 舵角を増やせばよいが、舵板にはその
形状によって決定される最大揚力を発生する舵角（即ち
迎え角）があり、それ以上舵角を増やすと揚力が低下す
る（所謂ストール）ので限界がある。
形状によって決定される最大揚力を発生する舵角（即ち
迎え角）があり、それ以上舵角を増やすと揚力が低下す
る（所謂ストール）ので限界がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、舵板の形状を改良することにより舵効き性を向上さ
せた船舶の舵を提供することにある。
し、舵板の形状を改良することにより舵効き性を向上さ
せた船舶の舵を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る船舶の舵は、舵板の下辺部を舵心軸より
船尾方向後方に順次下方に傾斜させると共に舵心軸側か
ら船尾方向後方に舵板の断面積を順次拡大し、且つ上記
舵板の下辺部に沿った端縁を鉛直方向に臨ませて尖端状
に形成したものである。
に本発明に係る船舶の舵は、舵板の下辺部を舵心軸より
船尾方向後方に順次下方に傾斜させると共に舵心軸側か
ら船尾方向後方に舵板の断面積を順次拡大し、且つ上記
舵板の下辺部に沿った端縁を鉛直方向に臨ませて尖端状
に形成したものである。
【０００９】また、上記舵板が、その上辺部が舵心軸よ
り船尾方向後方に順次上方に傾斜され、且つ上記舵板の
上辺部に沿った端縁が鉛直方向に臨んで尖端状に形成さ
れたものである。
り船尾方向後方に順次上方に傾斜され、且つ上記舵板の
上辺部に沿った端縁が鉛直方向に臨んで尖端状に形成さ
れたものである。
【００１０】
【作用】上記構成により、舵板に舵角を与えるとその舵
角を与えた反対側の下辺部或いは上辺部に沿った端縁に
海水等のたて渦が生じ、その側の圧力をさらに減少させ
てより大きな揚力を発生させることができ、これによっ
て舵効き性を向上することができる。
角を与えた反対側の下辺部或いは上辺部に沿った端縁に
海水等のたて渦が生じ、その側の圧力をさらに減少させ
てより大きな揚力を発生させることができ、これによっ
て舵効き性を向上することができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００１２】図１に示すように、舵板３は、その下辺部
３ａが舵心軸５より船尾方向後方に順次下方に傾斜され
ると共に、その上辺部３ｂが舵心軸５より船尾方向後方
に順次上方に傾斜されて、舵心軸５側から船尾方向後方
に向けて断面積が順次拡大されるよう形成される。換言
すれば、舵板３は船首側から船尾側に向けて縦長が順次
伸長され、船軸方向の縦断面台形状に形成されたウエッ
ジ・シェイプとなっている。また舵板３は、その船首部
３ｃに船舷方向の縦断面矩形状とされる舵心軸５の取付
部６を有し、その取付部６より船尾側の下辺部３ａ及び
上辺部３ｂに沿った下端縁３ｄ及び上端縁３ｅが、それ
ぞれ鉛直方向に臨んだ尖端状とされて船舷方向の縦断面
六角形状に形成される。このように尖端状に形成された
下端縁３ｄ及び上端縁３ｅのエッジ角αは７０°以下に
設定される。
３ａが舵心軸５より船尾方向後方に順次下方に傾斜され
ると共に、その上辺部３ｂが舵心軸５より船尾方向後方
に順次上方に傾斜されて、舵心軸５側から船尾方向後方
に向けて断面積が順次拡大されるよう形成される。換言
すれば、舵板３は船首側から船尾側に向けて縦長が順次
伸長され、船軸方向の縦断面台形状に形成されたウエッ
ジ・シェイプとなっている。また舵板３は、その船首部
３ｃに船舷方向の縦断面矩形状とされる舵心軸５の取付
部６を有し、その取付部６より船尾側の下辺部３ａ及び
上辺部３ｂに沿った下端縁３ｄ及び上端縁３ｅが、それ
ぞれ鉛直方向に臨んだ尖端状とされて船舷方向の縦断面
六角形状に形成される。このように尖端状に形成された
下端縁３ｄ及び上端縁３ｅのエッジ角αは７０°以下に
設定される。
【００１３】次に実施例の作用を述べる。
【００１４】図２に示すように、船舶１の推進中、舵板
３に例えば左舷側の舵角θを与えると舵板３を右舷側に
押しずらす揚力Ｆが発生するが、その舵角θを与えた反
対側、即ち右舷側の下端縁３ｄ及び上端縁３ｅに図示す
るような海水等のたて渦ｒが発生する。このたて渦ｒに
より、舵板３の舵角θを与えた反対側の圧力をより減少
させ結果的に大きな揚力Ｆを得ることができ、これによ
って舵効き性を向上することができる。
３に例えば左舷側の舵角θを与えると舵板３を右舷側に
押しずらす揚力Ｆが発生するが、その舵角θを与えた反
対側、即ち右舷側の下端縁３ｄ及び上端縁３ｅに図示す
るような海水等のたて渦ｒが発生する。このたて渦ｒに
より、舵板３の舵角θを与えた反対側の圧力をより減少
させ結果的に大きな揚力Ｆを得ることができ、これによ
って舵効き性を向上することができる。
【００１５】このたて渦ｒ発生のメカニズムを詳細に説
明する。図２（ａ）に示すように、舵板３には流速Ｖの
海水等の流れが衝突し、その流速Ｖの舵板３に対して垂
直方向の成分である流速Ｖu が舵板３に作用して揚力Ｆ
を発生させる。図２（ｂ）に示すように、舵板３の上端
縁３ｅ付近に衝突した流速Ｖu はその上端縁３ｅに沿っ
て上昇し、上辺部３ｂから弧状の軌跡を描いて離脱す
る。舵板３の右舷側では流速Ｖより低い流速Ｖs （図２
（ａ）参照）となるので、離脱直後では高い流速Ｖu と
低い流速Ｖs との間に非常に薄い不連続層ｌができる。
不連続層ｌはその層内に小渦ｒs の場を有しているが、
粘性の影響で不連続層ｌは連続になるよう拡散し、小渦
ｒs は次第に大渦ｒl となっていく。この過程により、
舵板３の右舷側には図２（ｃ）に示すようなスパイラル
状のたて渦ｒが発生することになる。
明する。図２（ａ）に示すように、舵板３には流速Ｖの
海水等の流れが衝突し、その流速Ｖの舵板３に対して垂
直方向の成分である流速Ｖu が舵板３に作用して揚力Ｆ
を発生させる。図２（ｂ）に示すように、舵板３の上端
縁３ｅ付近に衝突した流速Ｖu はその上端縁３ｅに沿っ
て上昇し、上辺部３ｂから弧状の軌跡を描いて離脱す
る。舵板３の右舷側では流速Ｖより低い流速Ｖs （図２
（ａ）参照）となるので、離脱直後では高い流速Ｖu と
低い流速Ｖs との間に非常に薄い不連続層ｌができる。
不連続層ｌはその層内に小渦ｒs の場を有しているが、
粘性の影響で不連続層ｌは連続になるよう拡散し、小渦
ｒs は次第に大渦ｒl となっていく。この過程により、
舵板３の右舷側には図２（ｃ）に示すようなスパイラル
状のたて渦ｒが発生することになる。
【００１６】ここで、舵板３は船首側から船尾側に向け
て縦長が順次伸長されているので、推進に伴ってこのた
て渦ｒを上下に逃がさず順次後方に発達させながら送る
よう保持することができる。
て縦長が順次伸長されているので、推進に伴ってこのた
て渦ｒを上下に逃がさず順次後方に発達させながら送る
よう保持することができる。
【００１７】次に変形実施例について述べる。
【００１８】図３に示すように、この第一の変形実施例
においては、舵板３はその左舷側のみ下端縁３ｄ及び上
端縁３ｅにおいてエッジが落とされ、船舷方向の縦断面
縦長の台形状に形成される。このように舵板３を形成し
ても舵効き性を向上することができる。尚、このように
すると操舵方向の左右によって舵の効きが異なることが
懸念されるが、その影響はほとんど無視できる程度であ
り、それよりも下端縁３ｄ及び上端縁３ｅを尖端状にし
たことによる効果の方が顕著に現れる。よって、舵板３
の右舷側のみエッジを落とす形状としてもよい。また、
片側のみエッジを落とすので両側を行う場合に比べ加工
の手間が半減し加工費を削減することができる。
においては、舵板３はその左舷側のみ下端縁３ｄ及び上
端縁３ｅにおいてエッジが落とされ、船舷方向の縦断面
縦長の台形状に形成される。このように舵板３を形成し
ても舵効き性を向上することができる。尚、このように
すると操舵方向の左右によって舵の効きが異なることが
懸念されるが、その影響はほとんど無視できる程度であ
り、それよりも下端縁３ｄ及び上端縁３ｅを尖端状にし
たことによる効果の方が顕著に現れる。よって、舵板３
の右舷側のみエッジを落とす形状としてもよい。また、
片側のみエッジを落とすので両側を行う場合に比べ加工
の手間が半減し加工費を削減することができる。
【００１９】また図４に示すように、この第二の変形実
施例においては、舵板３は、図１の実施例同様その下辺
部３ａが船尾方向斜め下に伸長され下端縁３ｄは尖端状
とされるが、その上辺部３ｂは略水平に伸長され上端縁
３ｅは尖端状とされず、船舷方向の縦断面縦長の五角形
状に形成される。特に、舵板３の上方は船舶の外板（図
５参照）に覆われるので上記たて渦ｒは上方に逃げずら
く、他方舵板３の下方は開放されており下方には逃げや
すくなっていることから、このように舵板３の下部の形
状を変えるだけでも舵効き性を向上することができる。
施例においては、舵板３は、図１の実施例同様その下辺
部３ａが船尾方向斜め下に伸長され下端縁３ｄは尖端状
とされるが、その上辺部３ｂは略水平に伸長され上端縁
３ｅは尖端状とされず、船舷方向の縦断面縦長の五角形
状に形成される。特に、舵板３の上方は船舶の外板（図
５参照）に覆われるので上記たて渦ｒは上方に逃げずら
く、他方舵板３の下方は開放されており下方には逃げや
すくなっていることから、このように舵板３の下部の形
状を変えるだけでも舵効き性を向上することができる。
【００２０】尚、以上実施例の他にも舵板３の形状は様
々考えられ、例えば船首側から船尾側に向けてアール状
に伸長するよう形成してもよい。
々考えられ、例えば船首側から船尾側に向けてアール状
に伸長するよう形成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００２２】（１）舵板の形状を改良することにより大
きな揚力を発生させ、舵効き性を向上することができ
る。
きな揚力を発生させ、舵効き性を向上することができ
る。
【００２３】（２）構造を複雑化せず舵効き性を向上す
ることができ、軽量化、コスト等の点で有利である。
ることができ、軽量化、コスト等の点で有利である。
【図１】本発明に係る船舶の舵の一実施例を示す斜視図
である。
である。
【図２】舵板に発生するたて渦を示す図である。
【図３】舵板の第一の変形実施例を示す斜視図である。
【図４】舵板の第二の変形実施例を示す斜視図である。
【図５】船舶及び従来の舵を示す図で、（ａ）は側面
図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図６】船舶の操舵状態を示す上面図である。
３ 舵板 ３ａ 下辺部 ３ｄ 下端縁 ５ 舵心軸
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−34596（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−31998（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭15−6133（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B63H 25/38
Claims (2)
- 【請求項１】 舵板の下辺部を舵心軸より船尾方向後方
に順次下方に傾斜させると共に舵心軸側から船尾方向後
方に舵板の断面積を順次拡大し、且つ上記舵板の下辺部
に沿った端縁を鉛直方向に臨ませて尖端状に形成してな
ることを特徴とする船舶の舵。 - 【請求項２】 上記舵板が、その上辺部が舵心軸より船
尾方向後方に順次上方に傾斜され、且つ上記舵板の上辺
部に沿った端縁が鉛直方向に臨んで尖端状に形成された
請求項１記載の船舶の舵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20795293A JP3203896B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 船舶の舵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20795293A JP3203896B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 船舶の舵 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0752888A JPH0752888A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3203896B2 true JP3203896B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=16548261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20795293A Expired - Fee Related JP3203896B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 船舶の舵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203896B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP20795293A patent/JP3203896B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0752888A (ja) | 1995-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |