[0001] 本发明涉及一种具备使船舶推进效率提升的附有球的舵板的推进装置。

[0002] 作为螺旋桨推进模式的推进装置，为了使船舶的推进效率提升，在螺旋桨后方的舵板上设置略纺锤形状的球(舵球)的技术已被广泛知晓(例如参照专利文献1)。专利文献1中记载的球位于螺旋桨毂的轴线上，通过略纺锤形状的隆起，延缓相对于螺旋桨的水的流入速度，相对于页轮片面引导更多的水。此外，球通过将由螺旋桨毂产生的毂漩涡沿球的表面整流，减弱毂漩涡以及减少漩涡抵抗。

[0003] 还有，作为使用球的推进装置，为了使船舶的推进效率进一步的提升，填满螺旋桨与设置在舵板上的球之间的间隙的技术已被广泛知晓(例如参照专利文献2)。专利文献2中记载的推进装置防止螺旋桨脱落的螺旋桨螺母设置在螺旋桨毂的后端部，通过覆盖螺旋桨螺母的螺旋桨帽，螺旋桨与球之间的间隙被填满。螺旋桨帽具有向后扩大直径的锥面，通过此扩大直径的锥面，延缓流入螺旋桨的水流提升推进效率。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开平5-39090号公报

[0007] 专利文献2：日本特许第5162449号公报

[0024] 以下，参照附图说明涉及本实施方式的推进装置。图1是本实施方式的推进装置的侧面图。图2是本实施方式的推进装置的部分横截面模式图。另外，在以下的说明中，仅显示将作为扩径部件的覆盖螺旋桨帽的盖件设置于螺旋桨的一例，但并不仅限于此例。

[0025] 如图1以及图2所示，推进装置1构成为通过设置在船尾部2的螺旋桨11推进船体，且通过设置在螺旋桨11后方的舵板21操舵船体。还有，推进装置1在螺旋桨11的后方通过设置在螺旋桨11上的盖件12和设置在舵板21上的球22形成略纺锤形状的曲面，形成所谓的舵球使船 体的推进效率提升。船体的船尾部2上形成有向后方隆起的轴包套3，在轴包套3的前端介于螺旋桨轴13能够旋转地支持螺旋桨11。

[0026] 螺旋桨11形成为在安装于螺旋桨轴13的螺旋桨毂14的外周突设有多个(本实施方式中为4个)叶轮片15。在螺旋桨毂14的轴孔中压入螺旋桨轴13，螺旋桨毂14和螺旋桨轴13构成为能够一体旋转。各叶轮片15扭曲为在旋转方向上从前沿至后沿倾斜，且通过螺旋桨11的旋转运动在各叶轮片15与流体之间产生相对的推进力。在螺旋桨毂14的后部安装螺旋桨螺母16，防止螺旋桨11从螺旋桨轴13脱落。

[0027] 螺旋桨螺母16由筒状的螺旋桨帽17覆盖。在螺旋桨毂14的后部设置圆顶状的盖件12使其覆盖螺旋桨帽17。盖件12由FRP(Fiber Reinforced Plastics)成型，即确保了实现轻量化又确保了充分的强度。盖件12形成为向螺旋桨11的后方扩大直径，且覆盖舵板21的球22的前端面25。像这样，盖件12作为舵球的前侧作用，在螺旋桨11附近的位置以圆顶状的弯曲面承受螺旋桨11的后流。以此，延缓相对于螺旋桨11的水的流入速度，使船舶的推进效率提升。

[0028] 舵板21在螺旋桨11的后方设置为相对于船体沿铅直方向延伸的舵轴23为中心，能够操舵。在舵板21上设置有正视圆形且侧视泪珠形的球22，使其与螺旋桨毂14在同轴上相向。球22从舵板21的前沿24向螺旋桨11侧突出，前端面25进入盖件12的内侧。像这样，球22作为舵球的后侧作用，螺旋桨11的后流被缩小为沿球22的外面顺利地流动。

[0029] 在像这样构成的推进装置1中，通过螺旋桨11的旋转产生的后流通过设置在螺旋桨帽17的圆顶状的盖件12的弯曲面被接受，沿盖件12的弯曲面被整流。由此，流入螺旋桨11的水流变缓推进效率提升。还有，因为由盖件12和球22形成了略纺锤形状的表面，所以沿盖件12的弯曲面的流线形成至球22的后方。由此，乱流的发生被抑制抵抗变小。

[0030] 还有，因为螺旋桨帽17被盖件12覆盖，所以没有必要将螺旋桨帽17形成为圆顶状。即能够将螺旋桨帽17形成筒状，使其具有笔直的外周面。由此，既没有必要将螺旋桨帽17作为两件式构造，也没有必要使其 厚度增加，照常能够以铜合金成型，降低成本。

[0031] 还有，因为盖件12由FRP成型，所以既没有必要像以铜合金等金属材料成型一样，采用两件式构造，也没有必要为了确保强度使各部件保持一定的厚度。因此，既降低了盖件12的制造成本，又实现了轻量化。另外，因为盖件12的直径过大会使变成抵抗推进效率低下，所以优选将盖件12的直径设计为相对于螺旋桨毂14的毂径的1.0-2.5倍，特别优选将盖件12的直径设计为相对于螺旋桨毂14的毂径的1.1-2.0倍。

[0032] 此外因为盖件12构成为舵球的前侧，所以能够缩短从舵板21的前沿24突出的球22的突出长。以此，因为球22的前端面25与舵轴23之间的距离变短，所以即使舵板21被操舵球22旋转，由盖件12和球22形成的流线形也变得难以走样。

[0033] 以下，参照图3A至图3D说明涉及推进装置的操舵时的流线形的走样，图3A至图3D是本实施方式的推进装置的操舵时的说明图。其中，图3A和3B显示比较例的推进装置
9的操舵时的流线形，而图3C和3D显示本实施方式的推进装置1的操舵时的流线形。

[0034] 如图3A所示，比较例的推进装置9与本实施方式的推进装置1比较，相对于舵板41的前沿44球42突出地较大，球42的前端面45接近于螺旋桨31。盖件32延伸至球42的前端面45，在螺旋桨31的轴线上盖件32形成为短了仅球42突出的距离。像这样，在比较例的推进装置9中，球42的前端面45从舵轴43远离。因此，以舵轴43为中心操舵舵板
41，会使球42的前端面45的移动量变大。

[0035] 舵板41的舵角充分小的情况下，球42的中心和盖件32的中心没有大的偏差，通过球42和盖件32流线形被维持。因此，螺旋桨31的后流在盖件32和球42之间的边界部分没有剥离，舵抵抗不会变大。如图3B所示，舵角变为规定角度Θ，因为舵轴43和球42的前端面45远离，所以球42的中心和盖件32的中心之间产生较大的偏差C1。盖件32的外面和球42的外面变得不连续，依存于球42和盖件32的流线形走样。由此，螺旋桨31的后流在盖件31和球42的边界部分剥离，升力低下的同时舵 抵抗增加。

[0036] 另一方面，如图3C所示，本实施方式的推进装置1与比较例的推进装置9比较，相对于舵板21的前沿24球22突出地较小，球22的前端面25接近于舵板21的前沿24。盖件12延伸至球22的前端面25，在螺旋桨11的轴线上球22的突出长形成为短了盖件12长出的距离。像这样，在本实施方式的推进装置1中，相对于比较例的推进装置9，球22的前端面25接近于舵轴23。因此，即使以舵轴23为中心操舵舵板21，球22的前端面25也没有太大地移动。

[0037] 舵板21的舵角充分小的情况下，球22的中心和盖件12的中心没有大的偏差，通过球22和盖件12流线形被维持。因此，螺旋桨11的后流在盖件12和球22之间的边界部分没有剥离，舵抵抗不会变大。如图3D所示，即使与比较例的推进装置9相同舵角变为规定角度Θ，因为舵轴23和球22的前端面25接近，所以球22的前端面25也没有太大地移动。因此，球22的中心和盖件12的中心之间的偏差C2相对于比较例的推进装置9变小，依存于球9和盖件12的流线型不会走样。

[0038] 像这样，本实施方式的推进装置1通过缩短从舵轴23至球22的前端面25之间的距离，舵板21的操舵时使球22的前端面25的移动量减小，使依存于球22和盖件12的流线形难以走样。与比较例的推进装置9比较因为失速角设计得较大，所以即使大幅操舵舵板21也能抑制舵板21的升力低下不会有舵抵抗增加。

[0039] 像以上一样，在本实施方式的推进装置1中，因为在螺旋桨11附近的位置通过盖件12的圆顶状的弯曲面承受螺旋桨11的后流，所以能够延缓流入螺旋桨11的水流。因此，通过设置圆顶状的盖件12于螺旋桨帽17的简易结构，能够充分提升船舶的推进效率。此外，因为使用既有的螺旋桨帽17能够覆盖螺旋桨螺母16，所以没有必要新设计螺旋桨帽
17。

[0040] 另外，本发明并不限于上述各实施方式，能够进行各种变更实施。在上述实施方式中，涉及图示于附图的大小和/或形状并不仅限于此，在 发挥本发明的效果的范围内能够适宜地变更。其他，只要没有脱离本发明的目的的范围能够适宜地变更实施。

[0041] 例如，推进装置1具有弯曲的盖件12，使盖件12和球22一样形成略纺锤形状的表面即可，并不限于上述结构。例如，可以是显示于图4A至图4H的各变型例一样的推进装置。图4A至图4H分别是本实施方式的推进装置的第1变型例至第8变型例的示意图。另外，在图4A至图4H中，为了便于说明，省略了螺旋桨11。

[0042] 在显示于图4A的第1变型例中，球22a相对于舵板21a的前沿24a突出，圆顶状的盖件12a在轴方向形成为短了上述突出的距离。还有，球22a形成略圆椎形，球22a平滑地连接于舵板21a。

[0043] 在显示于图4B的第2变型例中，球22b的前端面25b位于舵板21b的前沿24b的附近，与第1变型例的盖件12a比较，圆顶状的盖件12b在轴方向形成得较长。还有，球22b形成略圆椎形，球22b平滑地连接于舵板21b。

[0044] 在显示于图4C的第3变型例中，球22c的前端面25c位于舵板21c的前沿24c的附近，与第1变型例的盖件12a比较，圆顶状的盖件12c在轴方向形成得较长。盖件12c形成为圆顶状，其螺旋桨11侧的略半部形成圆筒状，其球22c侧的略半部向径方向隆起。还有，球22c形成略圆椎形，球22c平滑地连接于舵板21c。

[0045] 在显示于图4D的第4变型例中，球22d相对于舵板21d的前沿24d突出，圆顶状的盖件12d在轴方向形成为短了上述突出的距离。还有，球22d相对于第1-第3变型例向外侧隆起，球22d从舵板21d的中间部分至前沿24d的前方形成得较长。

[0046] 在显示于图4E的第5变型例中，球22e相对于舵板21e的前沿24e突出，圆顶状的盖件12e在轴方向形成为短了上述突出的距离。还有，球22e相对于第1-第3变型例向外侧隆起，从舵板21e的前侧部分延伸至前沿24e的前方相对于第4变型例球22e形成得较短。

[0047] 在显示于图4F的第6变型例中，球22f相对于舵板21f的前沿24f 突出，圆顶状的盖件12f在轴方向形成为短了上述突出的距离。还有，球22f相对于第1-第3变型例向内侧凹陷，从舵板21f的前侧部分延伸至前沿24f的前方相对于第4变型例球22f形成得较短。

[0048] 在显示于图4G的第7变型例中，球22g的前端面25g位于舵板21g的前沿24g的附近，与第1变型例的盖件12a比较，圆顶状的盖件12g在轴方向形成得较长。还有，球22g相对于第1-第3变型例向外侧隆起，球22g从舵板21g的中间部分延伸至前沿24g附近形成。

[0049] 在显示于图4H的第8变型例中，球22h的前端面25h位于舵板21h的前沿24h的附近，与第1变型例的盖件12a比较，圆顶状的盖件12h在轴方向形成得较长。还有，球22h相对于第1-第3变型例向外侧隆起，从舵板21h的前侧部分延伸至前沿24h附近在上述变型例中球22h形成得最短。

[0050] 在显示于图4A至图4H的变型例中，和本实施方式的推进装置1相同，通过设置圆顶状的盖件12于螺旋桨帽17的简易结构，能够充分提升船舶的推进效率。

[0051] 还有，在本实施方式中，虽然由盖件构成扩径部件，但并不仅限于此结构。扩径部件也可以由螺旋桨帽17构成。即螺旋桨帽17自身也可以形成为圆顶状。通过这样的结构，没有必要设置与螺旋桨帽17不同的扩径部件，能够抑制部件数量的增加降低成本。还有，扩径部件还能够构成为使螺旋桨毂14的后端部形成圆顶状，扩径部件还可以采用直接设置于螺旋桨毂14上的结构。

[0052] 还有，在本实施方式中，虽然盖件12由FRP成型构成，但并不仅限于此结构。盖件12没有材质限制，例如可以由铜合金等金属材料成型构成。

[0053] 还有，在本实施方式中，虽然盖件12形成为覆盖球22的前端面25，但是盖件12也可以形成为覆盖于球22的略前半部。此情况下，在舵板21的操舵时为了使球22的外面不接触盖件12的内面，球22的外面和盖件12的内面之间确保有间隙。

[0054] 像以上说明的一样，本发明具有以简易的结构能够充分提升船舶的推进效率的效果，特别有用于提升大型船舶的推进效率的推经装置。

[0055] 符号说明

[0056] 1：推进部件

[0057] 2：船尾部

[0058] 3：轴包套

[0059] 11：螺旋桨

[0060] 12：盖件(扩径部件)

[0061] 13：螺旋桨轴

[0062] 14：螺旋桨毂

[0063] 15：叶轮片

[0064] 17：螺旋桨帽

[0065] 21：舵板

[0066] 22：球

[0067] 23：舵轴

[0068] 24：前沿

[0069] 25：前端面。