JP6160804B2 - 二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 - Google Patents
二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6160804B2 JP6160804B2 JP2012223546A JP2012223546A JP6160804B2 JP 6160804 B2 JP6160804 B2 JP 6160804B2 JP 2012223546 A JP2012223546 A JP 2012223546A JP 2012223546 A JP2012223546 A JP 2012223546A JP 6160804 B2 JP6160804 B2 JP 6160804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rudder
- hull
- stern
- ship
- propeller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
しかしながら、幅広な肥大船においては、船尾の流れが不安定になるため、進路安定性が極端に劣化する。さらに操縦力を向上させるために、舵を大型化しているが、船尾におけるプロペラと舵の収納スペースが不十分となり、プロペラが極端に船体に近づき推進性能を劣化させていた。
船舶の歴史からみて、船舶を推進する手段は過去の帆による帆船時代から、主機関によりプロペラを駆動するプロペラ時代に代わっているが、舵についてはその形や位置が帆船時代となんら変わっていない。現在の地球温暖化防止の対策が求められる時代において、舵を本来の舵だけでなく積極的に省エネ装置として利用することの追求が必要である。
特許文献3では、二枚の舵板をプロペラの側方に配置する構成が提案されている(図8及び段落番号(0019))。
特許文献4は、プロペラより前方に舵が位置するものである。
特許文献3は、二枚の舵板をプロペラの側方に配置しているが、二枚の舵板は、外側に湾曲面を形成し、内側を平坦面としてキャンバーを形成しておらず、二枚の舵板の間を流れるプロペラ後流の整流化を図っている。
すなわち、特許文献3では、舵板の外側の湾曲によって外側の流れが早くなり、舵板の前縁で内側から外側へ向かう流れが生じ、結果的に内側の流れが減速される。そのため、揚力は舵板の外側の方向に生じるがその向きは、舵板に入る流れが船体中心に向かう方向のため、船首方向では無く、抗力となる船尾方向に向いている。従って、特許文献3では、プロペラ推力は向上するが、舵推力は発生しない。
なお、特許文献4は、アジスマ推進器に関するものであり、単に舵がプロペラより前方にあるというものにすぎなく、舵システムとしての基本構成がそもそも異なるものである。
図1は同実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶を示す要部側面構成図、図2は同船舶の要部平面構成図、図3は図2において操舵時の状態を示す要部平面構成図である。
二枚の舵板30は、プロペラ20の側方に配置するとともに二枚の舵板30の内側にはキャンバー(翼弦と中心線の差)31を形成している。二枚の舵板30は、後述するように、プロペラ20の前方に配置してもよい。
二枚の舵板30は、船体10の船尾部の流れを縮流させるキャンバー31の効果により、船体10を前方に推進する推力を発生する形状としている。船体10を前方に推進する推力を発生する形状は、例えば二枚の舵板30の前方幅Aを後方幅Bに対して大きくし、船体10の中心線に対して0度以上10度以内傾けることで、船体10の船尾部の流れに対して適度な迎角を有した配置を確保でき、プロペラ効率を増し、揚力の増加に対して抵抗が少ない最適な舵板30となり、大きな舵推力を得ることができる。
3%以下とすることができる。このため、船体10の船尾部を後方にずらすことができ、船尾部を抵抗の少ない細長い形状としたり、船尾部の船倉の容積を増すことが可能となる。
操舵時には、一方の舵板30を船体10に当接させ、舵板30の前端と船体10との隙間を無くすことが好ましい。
図4では、横軸をプロペラ推力(kg)、縦軸を舵推力(kg)として、本実施の形態による二枚舵システムを装備したモデル船と通常舵を装備したモデル船とを比較している。
ここで用いたモデル船は、垂線間長さ(Lpp)を225m、船の幅(B)を48.8m、方形係数(Cb)を0.8、喫水深さ(d)を13.4mとした。
従って、本実施の形態による二枚舵システムを装備したモデル船は、通常舵を装備したモデル船と比較して15%以上の馬力節減となっている。
船速が大きいほど通常舵を装備したモデル船に対する二枚舵システムを装備したモデル船の馬力低減率は向上する。実際の航行時の船速を14.5ノットとすると12%程度の馬力低減率、実際の航行時の船速を16.5ノットとすると15%程度の馬力低減率となる。
図6では、本実施の形態の船体10のプロペラ軸心ライン及び本実施の形態の船体10の舵板上端ラインと、通常舵船の船体のプロペラ軸心ライン及び通常舵船の船体の舵板上端ラインとを示している。なお、通常舵船の船体の舵板上端ラインは、本実施の形態の船体10の舵板上端ラインと同じ高さとしている。
本実施の形態では、舵板30の上端より下方に位置する船尾部14を、船体中心線からの幅をほぼ同じにした二次元的な形状としている。すなわち、舵板30の上端ラインにおける船尾部ライン14aと、舵板30の下端ラインにおける船尾部ライン14bとは、平面視でほぼ一致させた船体形状としている。
図8に示す船舶は、垂線間長さ(Lpp)を300m、船の幅(B)を65m、喫水深さ(d)を17.9mとした船体10を示している。
通常舵船では、船尾管11の後端12aから船体10の船尾後端部13までの距離Daは、14m以上であり、船体10の長さ(Lpp=300m)に対して4.7%である。
このように、船尾管11の後端12bから船体10の船尾後端部13までの距離Dbを、船体10の長さに対して3%以下とすることで、プロペラ20を後方に位置させることができ、従来船と比較して水線形状を長くすることができる。あるいは、船尾部の船倉の容積を増すことが可能となる。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶は、駆動軸40の一端41を船体10から延出されプロペラ20の下方に配置するプロペラガード60で支持している。なお、本実施の形態においても、プロペラガード60で支持している以外は、図2及び図3と同じ構成であり、同じ動作を行う。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶は、二枚の舵板30を、プロペラ20の前方に配置している以外は、図1と同じ構成であり、同じ動作を行う。
このような舵推力と推進性能のどちらを重視するか、また水線形状を長くすることや船倉の容積を増すことの必要性に応じて、二枚の舵板30はプロペラ20の側方から前方の任意の位置に配置することができる。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶は、二枚の舵板30を、独立した動作を行える駆動手段50a、50bを備えた以外は、図1から図3と同じ構成である。
本実施の形態では、駆動手段50a、50bにより二枚の舵板30を独立して駆動することができ、図13では、駆動手段50aよりも駆動手段50bが舵板30に対して大きな動作を与えた場合を示している。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶では、方形係数が0.7以上又は長さ幅比(L/B)が5以下の肥大船において、特に、推進性能を高め、舵推力による低燃費化を図ることができる。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶は、二枚の舵板30を、舵板上端部30aでは前方幅を後方幅に対して大きくして外開きとし、舵板下端部30bでは前方幅と後方幅を同じとして船体10の中心線に対してほぼ平行とした以外は、図1から図3と同じ構成である。
舵板上端部30aでは前方幅を後方幅に対して大きくして外開きとすることにより、舵板30の上方ほど傾向として強い、入ってくる流れの斜流度に対応させて舵板30の迎角を最適化する効果を有している。
また、舵板上端部30aでは前方幅を後方幅に対して大きくして外開きとすることは、プロペラ20の中心軸より上側で相対的に遅い船尾部の流れをより加速し、舵推力やプロペラ推力を高めることができる。また、舵板下端部30bでは前方幅と後方幅を同じとして船体10の中心線に対してほぼ平行とすることにより、プロペラ20の中心軸より下側で相対的に早い船尾部の流れを加速せずに、上側とバランスを取った上で舵推力を得て、プロペラに作用させることができる。
本実施の形態による二枚舵システムを装備した船舶では、更に舵推力やプロペラ効率を高めることができる。
図15は、既存船舶に対する二枚舵システムを適用する上での設計方法を示すフローチャートである。
まず、二枚の舵板30をプロペラ20の前方もしくは側方に移動する(ステップ1)。なお、ステップ1では、その後に、プロペラ20の位置を二枚の舵板30とともに、船体10の船尾後端部13の方向に移動させてもよい。
次に、可能であれば、舵板30の上端より下方に位置する船尾部14を、垂直方向には角度を持たせない二次元的な船体形状に修正する(ステップ2)。
ステップ1の後、又はステップ2の後に、二枚の舵板30を、船体10による縮流に沿わせた形状に設計する(ステップ3)。
ステップ3の後に、プロペラ縮流により最大推力が発生するように二枚の舵板30のキャンバー31を修正設計する(ステップ4)。
ステップ4の後に、操舵時の舵板30と船体10との干渉を確認する(ステップ5)。
ステップ5において、問題があれば、ステップ1に戻って舵板30の位置を変更する。
以上で述べたように、本実施の形態によれば、二枚の舵板30によって船尾部14の流れの整流効果を生じさせるとともに流れを縮流させ舵板30による推力を発生させることができ、舵板30を本来の舵機能としてだけでなく積極的に省エネ装置として機能させることができる。
11 船尾管
12 後端
13 船尾後端部
14 船尾部
14a 船尾部ライン
14b 船尾部ライン
20 プロペラ
30 舵板
31 キャンバー
32 連結手段
40 駆動軸
50 駆動手段
Claims (8)
- 船体の船尾管の後端に取り付けられるプロペラの側方に配置する二枚の舵板と、二枚の前記舵板を駆動軸を介して駆動する駆動手段を備えた二枚舵システムであって、二枚の前記舵板の内側にキャンバーを形成し、二枚の前記舵板を前記駆動手段により独立して駆動可能に構成し、二枚の前記舵板は、非旋回時に前記舵板の前部が前記舵板の上端より下方に位置する前記船体の船尾部の終端よりも後方で前記プロペラよりも前方になるように配置され、かつ前記駆動軸は前記船体に対する前後方向の位置が前記プロペラと略同位置に配置され、旋回時に一方の前記舵板の前記前部が前記船尾部に近づくように前記駆動手段により同方向に同じ舵角で動作するとともに、制動時に前記駆動手段により互いに反対方向に動作することを特徴とする二枚舵システム。
- 二枚の前記舵板を、前記船体の前記船尾部の縮流による前記キャンバーの効果、又は前記船尾部の流れに対する迎角の効果により前記船体を前方に推進する推力を発生する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の二枚舵システム。
- さらに旋回性を必要とする場合に、他方の前記舵板の角度が前記舵角と異なるように前記駆動手段により動作することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の二枚舵システム。
- 前記駆動軸の一端を前記船体から延出され前記プロペラの下方に配置するプロペラガードで支持したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の二枚舵システム。
- 請求項1から請求項4のいずれかに記載の二枚舵システムを船舶に装備したことを特徴とする二枚舵システムを装備した船舶。
- 前記船舶が、方形係数が0.7以上又は長さ幅比(L/B)が5以下の肥大船であることを特徴とする請求項5に記載の二枚舵システムを装備した船舶。
- 前記舵板の上端より下方に位置する前記船尾部を、船体中心線からの幅をほぼ同じにした二次元的な形状とした、又は前記舵板を前記船体に近接させた操舵時に一方の前記舵板の前記前部と前記船体との隙間が少なくなりフラップ的に作用する形状としたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の二枚舵システムを装備した船舶。
- 前記船尾管の前記後端から前記船体の船尾後端部までの距離を、前記船体の長さに対して3%以下としたことを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の二枚舵システムを装備した船舶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012223546A JP6160804B2 (ja) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | 二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012223546A JP6160804B2 (ja) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | 二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014073815A JP2014073815A (ja) | 2014-04-24 |
JP2014073815A5 JP2014073815A5 (ja) | 2015-11-19 |
JP6160804B2 true JP6160804B2 (ja) | 2017-07-12 |
Family
ID=50748316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012223546A Active JP6160804B2 (ja) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | 二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6160804B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6548062B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2019-07-24 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 船尾用ダクト、船尾用付加物、船尾用ダクトの設計方法、及び船尾用ダクトを装備した船舶 |
DK3103715T3 (da) | 2014-01-31 | 2020-03-23 | K Seven Kk | Styreindretning og styringsfremgangsmåde dertil |
JP6467152B2 (ja) * | 2014-07-09 | 2019-02-06 | 株式会社ケイセブン | 操舵装置 |
JP6659747B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2020-03-04 | 株式会社ケイセブン | 操舵装置 |
JP6860642B1 (ja) | 2019-11-26 | 2021-04-21 | 株式会社ケイセブン | 操舵装置 |
EP4116186A4 (en) * | 2020-03-02 | 2023-08-30 | Tokyo Keiki Inc. | STEERING DEVICE |
JP7312991B2 (ja) * | 2020-07-06 | 2023-07-24 | 協同商船株式会社 | 船舶 |
KR102452421B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2022-10-07 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 게이트 러더 및 이를 구비한 선박 |
DE102021120838A1 (de) | 2021-08-10 | 2023-02-16 | Offcon GmbH | Propellergetriebenes-wasserfahrzeug-ruder-system |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4920291U (ja) * | 1972-05-25 | 1974-02-20 | ||
JPS5055094A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-15 | ||
JPS5217496U (ja) * | 1975-07-25 | 1977-02-07 | ||
JPS5664900U (ja) * | 1979-10-25 | 1981-05-30 | ||
JPS62116397A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 1軸2舵船 |
JPS6429100U (ja) * | 1987-08-14 | 1989-02-21 | ||
JPH08198187A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | I Kikaku:Kk | 船舶における舵装置 |
KR20030082748A (ko) * | 2002-04-18 | 2003-10-23 | 현대중공업 주식회사 | 나선형 추진기와 병렬로 배치되는 선박용 타 |
US7536968B2 (en) * | 2005-09-15 | 2009-05-26 | Aj Marine, Inc. | Hull and steering mechanism for a marine vessel |
-
2012
- 2012-10-05 JP JP2012223546A patent/JP6160804B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014073815A (ja) | 2014-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6160804B2 (ja) | 二枚舵システム及び二枚舵システムを装備した船舶 | |
JP2014073815A5 (ja) | ||
JP5833278B1 (ja) | 操舵装置及びその操舵方法 | |
EP2535261B1 (en) | Paddle wheel yacht | |
KR101099698B1 (ko) | 이중 스케그 선형을 갖는 선박 | |
WO2002090182A1 (fr) | Systeme de gouvernail double pour grand bateau | |
JP6046652B2 (ja) | 船舶 | |
JP5868805B2 (ja) | 肥大船 | |
JP4575985B2 (ja) | 船舶用の舵及び船舶 | |
JP6475436B2 (ja) | 3翼式舵及び3翼式舵付き船舶 | |
JP6493691B2 (ja) | 船舶 | |
KR101225148B1 (ko) | 프로펠러 추진 선박 | |
JP6345221B2 (ja) | 一軸二舵システム | |
JP7107668B2 (ja) | 舵 | |
JP6554743B2 (ja) | 近接二軸船のフィン付舵、船舶 | |
KR102117384B1 (ko) | 선박용 덕트의 지지구조 | |
KR102117385B1 (ko) | 선박용 타원형 덕트의 지지구조 | |
US8881666B2 (en) | Ship | |
CN112874740B (zh) | 三个全回转主推进器船舶尾部布置结构 | |
KR102204035B1 (ko) | 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박 | |
JP2012045968A (ja) | 船舶用の舵、船舶、及び船舶の設計方法 | |
JP4703244B2 (ja) | 舶用一軸二舵システムおよび一軸二舵船舶 | |
JPH066195U (ja) | 船舶用二枚舵装置 | |
KR101225174B1 (ko) | 조타장치 및 이를 구비한 선박 | |
KR101323795B1 (ko) | 선박 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151002 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151002 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160624 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170201 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20170201 |
|
C11 | Written invitation by the commissioner to file amendments |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11 Effective date: 20170214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170307 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20170327 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20170328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170502 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6160804 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |