JPS58149890A - Propelling apparatus of ship - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent variation of the pressure applied onto propeller blades by installing a fixed shaft oppositely to a propeller shaft and arranging a guide on the outer periphery of said fixed shaft and varying the pitch during one revolution of the propeller. CONSTITUTION:When a propeller 2 is revolved through a shaft 7, the blades of the propeller 2 are revolved one time with the blade angle properly varied by a guide groove 9 and a pin-shaped projection 10. Therefore, when the guide groove 9, taking account of the following-wake distribution is installed onto a fixed shaft 8, the blade angle of the propeller is varied, during one revolution, in accordance with the following-wake distribution, the bearing force is reduced to the minimum, and the propeller efficiency can be increased to the maximum. Thus, the variation of the pressure which is received by the propeller blades is smoothed, and the vibration at the stern is reduced, and also the propulsion efficiency of the propeller is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、舶用推進器に関するもので、とくに、プロペ
ラが１回転する間に伴流分布の変化に従って翼角を変化
させるようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a marine propulsion device, and particularly to one in which the blade angle is changed in accordance with changes in wake distribution during one rotation of a propeller.

従来の舶用推進器には、プロペラボスにプロペラ翼をあ
る翼角状態で固定した固定ピッチプロペラ、プロペラの
翼角を船内の操縦室からりモートコントロールして可変
とした可変ピッチプロペラなどがあるが、いずれも、プ
ロペラ軸の１回転中はピッチが変らない。一方、船の船
尾付近の水流は伴流のために一様ではなく、一定ピツチ
のプロペラ翼が回転すると、翼に受ける力が変動して振
動の起振源となり、かつ、プロペラの推進効率も理想的
なものではなかった。Conventional marine propulsion devices include fixed-pitch propellers, in which the propeller blades are fixed at a certain blade angle to the propeller boss, and variable-pitch propellers, in which the propeller blade angle is variable by remote control from the cockpit inside the ship. , the pitch does not change during one revolution of the propeller shaft. On the other hand, the water flow near the stern of the ship is not uniform due to the wake, and when the propeller blades rotate at a constant pitch, the force applied to the blades fluctuates, becoming a source of vibration, and the propulsion efficiency of the propeller also decreases. It wasn't ideal.

いま、これを第１図および第２図により説明する。This will now be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

第１図は一般の商船の側面図會示したものであり、第２
図は第１図のＡ−Ａ面における船尾付近の流れの一例を
示すもので、第２図の０．１〜０．７の数字は伴流係数
、すなわち、船の速度Ｖ、プロペラ付近における伴流ｖ
Ｗ　として、ｗ　＝　−’−の値を示したものである。Figure 1 shows a side view of a general merchant ship, and Figure 2 shows a side view of a general merchant ship.
The figure shows an example of the flow near the stern on plane A-A in Figure 1. The numbers 0.1 to 0.7 in Figure 2 are the wake coefficients, that is, the speed of the ship, V, and the flow near the propeller. wake v
As W, the value of w = -'- is shown.

■ 第１図および第２図において、船は船体１の後方にプロ
ペラ２と付ピロが装面されているが、プロペラ２および
舵３の付近は船体周辺を流れる水流の速度公理が複雑で
、たとえば第２図のように、プロペラボス２′の付近は
船との相対流速が比較的に遅いことを示しており、つま
り、ｗ−コー　の、ｖ−がＶに近いことは、水流が前■ 進方向に、船に引きづられてついてくることを表わして
おり、その分布が非常に不規則である。■ In Figures 1 and 2, the ship is equipped with a propeller 2 and a pillow at the rear of the hull 1, but the speed axiom of the water flow around the hull is complicated near the propeller 2 and rudder 3. For example, as shown in Figure 2, the relative flow velocity to the ship near propeller boss 2' is relatively slow. In other words, the fact that v- of w-co is close to V means that the water flow ■ This indicates that the ship is being dragged along in the direction of travel, and the distribution is very irregular.

また４は船のシューピース、一点鎖線２″はプロペラ２
の先端が画く円周を表わす。Also, 4 is the ship's shoe piece, and the dashed line 2'' is the propeller 2.
The tip of represents the circumference of the circle.

ところで、このような不規則な渡場の中でプロペラ２を
一部ピッチの状態で回転させると、プロペラ翼は常に変
動圧を受け、その圧力変動は船尾振動の要因の一つとな
り、いわゆるベアリングフォースの発生要因となる。ま
た伴流が一様でないため、プロペラ翼への水流の流入角
や流入速度なども回転角に応じて変るため、推進効率も
変動しており、結果として理想状態に程遠いものとなっ
ている。By the way, when the propeller 2 rotates at a partial pitch in such an irregular ford, the propeller blades are constantly subjected to fluctuating pressure, and this pressure fluctuation is one of the causes of stern vibration, and is called bearing force. It becomes a factor of occurrence. Furthermore, since the wake is not uniform, the inflow angle and inflow speed of the water flow to the propeller blades change depending on the rotation angle, so the propulsion efficiency also fluctuates, and as a result, it is far from ideal.

そこで、プロペラが１同転する間に、各プロペラ翼が適
当に回転して、各位置において最適の翼角となるように
構成すれば、圧力変動が最小となり、したがって、船尾
撮動源の有力な一つが除去されることとなり、またプロ
ペラの効率も、より向上させることができる。かような
考えは古くからあったが、実際的な簡単な装置は今まで
なかった。本発明は、そのような簡単な実際的なプロペ
ラ機構を提供することを目的とするものである。Therefore, if each propeller blade rotates appropriately during one rotation of the propeller and is configured to have the optimal blade angle at each position, pressure fluctuations will be minimized, and therefore, it will become an effective source for stern imaging. In addition, the efficiency of the propeller can be further improved. Although such ideas have been around for a long time, there has never been a practical and simple device. The present invention aims to provide such a simple and practical propeller mechanism.

このため、本発明は、プロペラ軸に対向して固定軸を設
け、この固定軸に設けられたガイドに沿って、プロペラ
が１回転する間にプロペラ翼の基端がスライドし、その
間にプロペラ軸に直交した軸心のまわりにプロペラ翼を
伴流分布の変化に従って必要な角度たけ回転させうるよ
うに構成したことを特徴としている。Therefore, in the present invention, a fixed shaft is provided opposite to the propeller shaft, and the base end of the propeller blade slides along a guide provided on the fixed shaft during one rotation of the propeller. The propeller blades are characterized by being configured so that they can be rotated by the required angle around an axis perpendicular to the axis according to changes in the wake distribution.

以下、本発明の一実施例について、第３図ないし第６図
を参照しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 6.

第３図は本発明の一実施例を示したもので、同図におい
て、舵３の前方にポスト５を設け、この実施例では、上
下にフランジ部乙により、該ポスト５は取外し可能にな
っており、また舵３とポスト５との相対関係は、第４図
に示すように、従来から知られているエルン式舵のよう
に構成している。そして、ポスト５の前方には、プロペ
ラ軸７に対応して、固定軸８を取付ける。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. In the figure, a post 5 is provided in front of the rudder 3, and in this embodiment, the post 5 is made removable by upper and lower flanges. Furthermore, the relative relationship between the rudder 3 and the post 5 is structured like a conventionally known Erne type rudder, as shown in FIG. A fixed shaft 8 is attached to the front of the post 5 in correspondence with the propeller shaft 7.

第５図は第３図に示したプロペラ２のボス部の詳細を示
したもので、同図にみられるように、固定軸８の先端近
くの外周には、予め計算して定められたガイド溝９が切
られており、この（称９にプロペラ翼の基端のピン状突
起１０がはまり込んでいる。プロペラ軸７にはプロペラ
ボス部１１がねじ部１２により強固に螺合して固定され
ている。プロペラボス部１１の一部は円形に穴をあけら
れ、プロペラ減取付部１３がはめこまれたのち、リング
状金物１４で押えられ、プロペラ翼が抜けないように強
固にボルトナツト１５でボス部１１に取付けられる。こ
のとき、プロペラ翼が自由に軸心１６のまわりに回転で
きるように配慮するとともに、水密となるように、要す
ればオーリング１フ等で止水する。またボス部１１と同
定軸８の間を水密とするため、グランドパツキン１８を
つめ、パツキン押え１９とボルトナツト２０で押えてい
る。固定軸８には、図示していないが、通油孔が設けら
れており、通油孔はポスト５を通って船内タンクから給
油され、空隙部２１を充満するとともに、各部の摺動部
の潤滑をも兼ねる。FIG. 5 shows the details of the boss part of the propeller 2 shown in FIG. A groove 9 is cut into which a pin-shaped protrusion 10 at the base end of the propeller blade is fitted. A circular hole is made in a part of the propeller boss part 11, and after the propeller reduction attachment part 13 is fitted, it is held down with a ring-shaped metal fitting 14, and the bolt and nut 15 are firmly attached to prevent the propeller blade from coming off. At this time, care should be taken to allow the propeller blades to freely rotate around the axis 16, and if necessary, to make the propeller blades watertight, use an O-ring 1 or the like to stop water. In order to make the space between the boss part 11 and the identification shaft 8 watertight, a gland packing 18 is packed and held down by a packing presser 19 and a bolt nut 20. Although not shown, the fixed shaft 8 is provided with an oil hole. The oil hole is supplied with oil from the inboard tank through the post 5, filling the cavity 21 and also serving as lubrication for the sliding parts of each part.

前記固定軸８に設けられたガイド溝９は、第６図に展開
して示すように、軸の回転角に応じて若干波うった形状
となっている。いま、翼基部である取付部１３のピン状
突起１０が該＃４９にはまった状態で矢印方向に移動す
ると、取付部１３の中心とピン状突起１０とは位置がず
れているから、この場合、取付部１６はピン状突起１０
によって中心２２のまわりに回転運動をすることとなる
。The guide groove 9 provided on the fixed shaft 8 has a slightly undulating shape depending on the rotation angle of the shaft, as shown in an exploded view in FIG. Now, if the pin-shaped protrusion 10 of the attachment part 13, which is the wing base, is fitted into the #49 and moves in the direction of the arrow, the center of the attachment part 13 and the pin-shaped protrusion 10 will be misaligned, so in this case , the mounting portion 16 is a pin-shaped protrusion 10
This results in rotational movement around the center 22.

このように構成されたプロペラ２を軸７により回転させ
ると、プロペラ２の翼はその回転中に該溝９とピン状突
起１０により、適当に翼角を変化させながら１回転させ
ることができる。When the propeller 2 constructed in this way is rotated by the shaft 7, the blades of the propeller 2 can be rotated one revolution while appropriately changing the blade angle due to the grooves 9 and the pin-shaped protrusions 10.

したがって、伴流分布を考慮したガイド溝９を固定軸８
に設けると、伴流分布に応じて１回転中にプロペラの翼
角を変化させ、ベアリングフオースを最小とし、プロペ
ラ効率を最大とすることができる。Therefore, the guide groove 9 that takes wake distribution into account is installed on the fixed shaft 8.
If the propeller blade angle is provided during one revolution according to the wake distribution, the bearing force can be minimized and the propeller efficiency can be maximized.

なお上記実施例では、固定軸８に翼のガイドとして溝９
を設けた場合を述べたが、溝９０代りに線状突起を設け
て翼のガイドとすることもできる。In the above embodiment, the fixed shaft 8 is provided with a groove 9 as a guide for the blade.
Although the case where the groove 90 is provided has been described, a linear protrusion may be provided instead of the groove 90 to serve as a guide for the blade.

このように１本発明は、プロペラ軸に対向して固定軸を
設け、この固定軸に設けられたガイドに沿ってプロペラ
が１回転する間にプロペラ翼の基端がスライドし、その
間にプロペラ軸に直交した軸心のまわりにプロペラ翼を
伴流分布の変化に従って必要な角度だけ回転させうるよ
うにしたから、プロペラ翼の受ける圧力の変動が平滑化
され、船尾振動が少なくなるうえ、プロペラの推進効率
も向上−する。しかも、機構が簡単であって作動が確実
に行なわれ、かつ、製作も容易であるなど１本発明の奏
する効果は、きわめて犬である。In this way, in one aspect of the present invention, a fixed shaft is provided opposite to the propeller shaft, and the base end of the propeller blade slides during one revolution of the propeller along a guide provided on the fixed shaft. Since the propeller blades can be rotated by the necessary angle around the axis perpendicular to the axis according to changes in wake distribution, fluctuations in the pressure applied to the propeller blades are smoothed, stern vibrations are reduced, and the propeller blades are It also improves propulsion efficiency. Moreover, the effects of the present invention are extremely impressive, such as a simple mechanism, reliable operation, and easy manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は一般の藺船の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
面における船尾付近の流れの一例を示した説明図、第３
図は本発明の一実施例を示した船尾部の側面図、第４図
は第３図の切断線Ｂ−Ｂに沿う部分断面平面図、第５図
は第６図のプロペラボス部の詳細を示した一部切欠拡太
側面図、第６図は第５図の固定軸に設けられたガイド溝
の展開説明図である。 １・・・船体、２・・・プロペラ、３・・・舵、４・・
・シューピース、５・・・ポスト、６・・・フランジ、
７・・・プロペラ軸、８・・・固定軸、９・・・ガイド
溝、１０．、、ビン状突起、１１・・・プロペラボス部
、１２゜・・ねじ部、１６・・・プロペラ翼取付部。 １６・・・プロペラ軸に直交した軸心。Figure 1 is a side view of a general ship, Figure 2 is A-A of Figure 1.
Explanatory diagram showing an example of the flow near the stern in the plane, Part 3
The figure is a side view of the stern section showing one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a partial cross-sectional plan view taken along section line B-B in FIG. 3, and FIG. 5 is a detail of the propeller boss portion in FIG. 6. FIG. 6 is an expanded explanatory view of the guide groove provided in the fixed shaft of FIG. 5. 1... Hull, 2... Propeller, 3... Rudder, 4...
・Shoepiece, 5...Post, 6...Flange,
7... Propeller shaft, 8... Fixed shaft, 9... Guide groove, 10. ,, Bottle-shaped projection, 11... Propeller boss part, 12°... Threaded part, 16... Propeller blade attachment part. 16... Axis center perpendicular to the propeller axis.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、　プロペラ軸に対向して設けられた固定軸を備え、
かつ、この固定軸の外周には、プロペラが１回転する間
にプロペラ翼の基端が案内されて前記プロペラ軸に直交
した軸心のまわりに該プロペラ翼を伴流分布の変化に従
って必要な角度だけ回転させるガイドを備えていること
を特徴とする、舶用推進器。1. Equipped with a fixed shaft opposite the propeller shaft,
The base end of the propeller blade is guided around the outer periphery of the fixed shaft during one rotation of the propeller, and the propeller blade is rotated at a necessary angle around the axis perpendicular to the propeller axis according to changes in the wake distribution. A marine propulsion device characterized by being equipped with a guide that rotates the