舵の取付構造及び船舶

【課題】旋回性能の向上と推進性能の向上との両立を図ることが可能な舵の取付構造及び船舶を提供する。
【解決手段】船舶１０は、船体１２と、舵１６と、取付部材１８とを備える。取付部材１８は、上端部２４ａが船体１２に固定されると共に船体１２の幅方向に沿って並ぶ一対の第１部分２４、及び、一対の第１部分２４の下端部２４ｂ同士を接続する第２部分２６を有する。舵１６は、舵軸２２を介して船体１２に対し回動可能に取り付けられていると共に、一対の第１部分２４の間に位置するように配置された状態で、軸部材２８を介して第２部分２６に対し回動可能に取り付けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舵の取付構造及び船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、舵の取付構造として、舵軸及びラダーホーンによって舵を船体から吊り下げるようにしたものや、舵の上端部を舵軸で支持し、舵の下端部をシューピースで支持するようにしたものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】関西造船協会、「造船設計便覧」、第４版、海文堂出版株式会社、昭和５８年８月８日、ｐ．４３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、船体に対して固定されたラダーホーンによる舵の取付構造の場合、舵を支える必要があることから、旋回性能の向上に寄与しないラダーホーンがある程度大きくて厚いものとならざるを得ず、ラダーホーンの面積と操船のために必要な舵の可動部面積との合計面積に対する当該舵の可動部面積の割合が相対的に小さくなっていた。そのため、合計面積が大きいにもかかわらず十分な旋回性能を発揮することができなかった。
【０００４】
また、ラダーホーンは船体に対して固定されているので、旋回性能の向上に寄与しないのみならず、大きくて厚いラダーホーンが、スクリュープロペラの後流に入らない位置において抵抗として作用してしまい、また、スクリュープロペラの後流に入る位置においても抵抗として作用してしまうことがあり、これによって推進性能の低下をもたらすことがあった。
【０００５】
一方、後方に向けて船底部分から突設されたシューピースによる舵の取付構造の場合、ラダーホーンによる舵の取付構造と比較して舵の面積を大きくすることができるものの、シューピースがスクリュープロペラの下に配置されているので、船底からスクリュープロペラ及び舵に向かう水流を妨げていた。そのため、船底からスクリュープロペラ及び舵に向かう水流がシューピースに衝突することで、シューピース及びその近傍において流れの淀みと乱れが発生して振動源となると共にスクリュープロペラにおいてキャビテーションを発生させてしまうことがあった。その結果、推進性能の低下をもたらしていた。
【０００６】
本発明は、旋回性能の向上と推進性能の向上との両立を図ることが可能な舵の取付構造及び船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る舵の取付構造は、船体への舵の取付構造であって、一端が船体に固定されると共に船体の幅方向に沿って並ぶ一対の第１部分、及び、一対の第１の部分の他端同士を接続する第２部分を有する取付部材を備え、舵は、舵軸を介して船体に対し回動可能に取り付けられていると共に、一対の第１部分の間に位置するように配置された状態で、舵軸又は舵軸と異なる他の軸部材を介して第２部分に対し回動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る舵の取付構造では、舵軸と共に、一対の第１部分及び第２部分を有する取付部材によって、舵を船体に取り付けている。そのため、ラダーホーンを必要とせず、またはラダーホーンを併用した場合でも従来よりも十分小さくすることができるので、舵の可動部面積を大きくすることができる。その結果、旋回性能の向上を図ることが可能となる。また、このように、ラダーホーンが必要でなくなり、または従来の舵の取付構造と比較してラダーホーンが小さくなることにより、ラダーホーンに作用する抵抗が従来と比較して低減されるので、推進性能の向上を図ることが可能となる。さらに、本発明に係る舵の取付構造では、シューピースも必要としないので、船底からスクリュープロペラ及び舵に向かう水流がシューピースに衝突して淀んだり乱れたりすることによる振動及びキャビテーションの発生が抑制され、推進性能の更なる向上を図ることが可能となる。従って、本発明に係る舵の取付構造では、旋回性能の向上と推進性能の向上との両立を図ることが可能となっている。
【０００９】
また、一対の第１部分は、船首寄りの先端部から当該先端部に対して船首よりも離れた後端部に向かうにつれて徐々に厚くなりその後徐々に薄くなる翼形状を呈していることが好ましい。このようにすると、一対の第１部分に生ずる抵抗を小さく抑えることができるのみならず、場合によっては一対の第１部分において推力を発生させることができるので、推進性能を一層向上させることが可能となる。
【００１０】
また、一対の第１部分は、当該一対の第１部分が設けられている位置における流れによって生ずる抵抗が最小となるように、その延在方向において捻られていることが好ましい。このようにすると、一対の第１部分に生ずる抵抗を最小に抑えることができるので、推進性能をより一層向上させることが可能となる。
【００１１】
また、一対の第１部分は、当該一対の第１部分が設けられている位置における流れによって船体の前方に向かう推力が発生するように、その延在方向において捻られていることが好ましい。このようにすると、一対の第１部分において推力を発生させることができるので、推進性能をより一層向上させることが可能となる。
【００１２】
また、第２部分は、船首寄りの先端部が船首側に向けて突出した凸曲面とされ、当該先端部に対して船首よりも離れた後端部が先細り状とされた涙滴形状を呈していることが好ましい。このようにすると、プロペラ後流が第２部分においてスムーズに流れることとなるので、推進性能を一層向上させることが可能となる。
【００１３】
本発明に係る船舶は、船体と、舵と、一端が船体に固定されると共に船体の幅方向に沿って並ぶ一対の第１部分、及び、一対の第１の部分の他端同士を接続する第２部分を有する取付部材とを備え、舵は、舵軸を介して船体に対し回動可能に取り付けられていると共に、一対の第１部分の間に位置するように配置された状態で、舵軸又は舵軸と異なる他の軸部材を介して第２部分に対し回動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、旋回性能の向上と推進性能の向上との両立を図ることが可能な舵の取付構造及び船舶を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１６】
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る船舶１０の構造について説明する。船舶１０は、船体１２と、スクリュープロペラ１４と、舵１６と、取付部材１８とを備える。
【００１７】
船体１２は、図１及び図２に示されるように、船尾部１２ａと、下方に向いた下向船尾部１２ｂとを有している。船尾部１２ａには、半球状を呈する突出部２０の先端部分にスクリュープロペラ１４が設置されている。
【００１８】
スクリュープロペラ１４は、自身が回転することにより、スクリュープロペラ１４よりも後方（船体１２の船首から船尾に向かう方向）に位置する舵１６に向けて回転成分を含むプロペラ後流を発生させることができるようになっている。船舶１０は、主にこのスクリュープロペラ１４によって推力を得て前進する。
【００１９】
下向船尾部１２ｂには、船体１２に対し回動可能となるように、舵１６がその上端部１６ａにおいて舵軸２２を介して取り付けられている。そのため、スクリュープロペラ１４を回転させた状態で、図示しない舵取機によって舵軸２２を介して舵１２の角度を変えることで、船舶１０の進行方向を変更し、針路に合わせることができる。
【００２０】
舵１６は、図３に示されるように、船首寄りの先端部１６ｃと、先端部１６ｃに対して船首よりも離れた後端部１６ｄとを有している。舵１６は、先端部１６ｃから後端部１６ｄに向かうにつれて徐々に厚くなりその後徐々に薄くなる翼形状を呈している。
【００２１】
図１及び図２に戻って、取付部材１８は、一対の第１部分２４及び第２部分２６を有している。一対の第１部分２４は、船体１２の幅方向に沿って並ぶと共に、舵１６を間に位置させるように配置されている。一対の第１部分２４は、図３に示されるように、船首寄りの先端部２４ｃと、先端部２４ｃに対して船首よりも離れた後端部２４ｄとを有している。一対の第１部分２４は、先端部２４ｃから後端部２４ｄに向かうにつれて徐々に厚くなりその後徐々に薄くなる翼形状を呈している。
【００２２】
図１及び図２に戻って、一対の第１部分２４の上端部２４ａは、下向船尾部１２ｂに固定されている。一対の第１部分２４の下端部２４ｂ同士は、第２部分２６によって接続されている。なお、一対の第１部分２４の上端部２４ａと下向船尾部１２ｂ、及び、一対の第１部分２４の下端部２４ｂ同士と第２部分２６とは、例えば溶接によって接合することができる。
【００２３】
第２部分２６は、軸部材２８を介して、舵１６をその下端部１６ｂにおいて回動可能に支持している。従って、舵１６は、舵軸２２及び取付部材１８によって下向船尾部１２ｂに取り付けられている。
【００２４】
ところで、従来、舵の取付構造として、舵軸２２及びラダーホーン１１０によって舵１６を船体１２から吊り下げるようにした船舶１０１（図４参照）や、舵１６の上端部を舵軸２２で支持し、舵１６の下端部１６ｂをシューピース１１２で支持するようにした船舶１０２（図５参照）が知られている。
【００２５】
船体１０１に対して固定されたラダーホーン１１０による、図４に示されるような舵１６の取付構造の場合、舵１６を支える必要があることから、旋回性能の向上に寄与しないラダーホーン１１０がある程度大きくて厚いものとならざるを得ず、ラダーホーン１１０の面積と操船のために必要な舵１６の可動部面積との合計面積に対する当該舵１６の可動部面積の割合が相対的に小さくなっていた。そのため、合計面積が大きいにもかかわらず十分な旋回性能を発揮することができなかった。
【００２６】
また、ラダーホーン１１０は船体１２に対して固定されているので、旋回性能の向上に寄与しないのみならず、大きくて厚いラダーホーン１１０が、スクリュープロペラ１４の後流に入らない位置において抵抗として作用してしまい、また、スクリュープロペラ１４の後流に入る位置においても抵抗として作用してしまうことがあり、これによって推進性能の低下をもたらすことがあった。
【００２７】
一方、図５に示されるような、後方に向けて船底１２ｃ部分から突設されたシューピース１１２による舵１６の取付構造の場合、ラダーホーン１１０による舵１６の取付構造と比較して舵１６の面積を大きくすることができるものの、シューピース１１２がスクリュープロペラ１４の下に配置されているので、船底１２ｃからスクリュープロペラ１４及び舵に向かう水流ＷＦを妨げていた。そのため、船底１２ｃからスクリュープロペラ１４及び舵１６に向かう水流ＷＦがシューピース１１２に衝突することで、シューピース１１２及びその近傍において流れの淀みと乱れが発生して振動源となると共にスクリュープロペラ１４においてキャビテーションを発生させてしまうことがあった。その結果、推進性能の低下をもたらしていた。
【００２８】
しかしながら、以上のような本実施形態においては、舵軸２２と共に、一対の第１部分２４及び第２部分２６を有する取付部材１８によって、舵１６を船体１２に取り付けている。そのため、ラダーホーン１１０を必要とせず、またはラダーホーン１１０を併用した場合でも従来よりも十分小さくすることができるので、舵１６の可動部面積を大きくすることができる。その結果、旋回性能の向上を図ることが可能となる。また、ラダーホーン１１０が必要なくなり、または従来の舵の取付構造と比較してラダーホーン１１０が小さくなることにより、ラダーホーン１１０に作用する抵抗が従来と比較して低減されるので、推進性能の向上を図ることが可能となる。さらに、本実施形態においては、シューピース１１２も必要としないので、船底１２ｃからスクリュープロペラ１４及び舵１６に向かう水流ＷＦがシューピース１１２に衝突して淀んだり乱れたりすることによる振動及びキャビテーションの発生が抑制され、推進性能の更なる向上を図ることが可能となる。従って、本実施形態に係る舵１６の取付構造では、旋回性能の向上と推進性能の向上との両立を図ることが可能となっている。
【００２９】
また、従来のようなラダーホーン１１０による舵１６の取付構造の場合、舵１６及びラダーホーン１１０を配置できる場所は船体１２が所定の形状とされている部分に限られるので、旋回性能を向上するためにラダーホーン１１０及び舵１６を大きくすると、それに伴い船体１２の形状が制限されてしまうが、本実施形態においては、ラダーホーン１１０を必要とせず、またはラダーホーン１１０を併用した場合でも従来よりも十分小さくすることができるので、船体１２の形状の設計の自由度を高めることが可能となっている。
【００３０】
また、本実施形態においては、一対の第１部分２４が翼形状を呈している。そのため、一対の第１部分２４に生ずる抵抗を小さく抑えることができるのみならず、場合によっては一対の第１の部分２４において推力を発生させることができる（一対の第１部分２４において回転流の流れをスムーズにすることができる）ので、推進性能を一層向上させることが可能となる。
【００３１】
なお、一般的に、省エネルギーの観点から、軽い喫水（浅い喫水）で航行することが好ましい。この点、従来のようにシューピース１１２が設けられている場合には、スクリュープロペラ１４を船体１２に対して相対的に上方に配置せざるを得ないので、意図的にバラストを搭載して、ある程度船体１２を水中に沈めた状態での航行を要することがあった。しかしながら、本実施形態においては、舵１６が舵軸２２及び取付部材１８によって船体１２に取り付けられており、シューピース１１２を必要としないので、スクリュープロペラ１４を船体１２に対して相対的に下方に配置できるようになっている。そのため、バラスト搭載量を減らすことができるので、省エネルギー化を達成することが可能となっている。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、図６及び図７に示されるように、舵１６の先端部１６ａから後端部１６ｂに向かう切り欠き部３０が先端部１６ａ側に設けられており、この切り欠き部３０内に第２部分２６が配置されたものであってもよい。この場合、舵１６の先端部１６ａ側であれば、任意の位置に切り欠き部３０を設けることができる。
【００３３】
また、図８に示されるように、舵１６の先端部１６ａから後端部１６ｂに向かう切り欠き部３０が先端部１６ａ側に設けられており、この切り欠き部３０内に第２部分２６が配置されると共に、小型のラダーホーン３２を備えるものであってもよい。ラダーホーン３２は、その先端部３２ａが、舵１６の先端部１６ａと同様に、先端部１６ｃから後端部１６ｄに向かうにつれて徐々に厚くなっている。ラダーホーン３２は、舵１６の上端側突部１６ｅと嵌合される凹部３２ｂを有している。舵１６は、舵１６の上端側突部１６ｅに固設された舵軸２２を介して、船体１２及びラダーホーン３２に対し回動自在に取り付けられている。この場合も、舵１６の先端部１６ａ側であれば、任意の位置に切り欠き部３０を設けることができる。
【００３４】
なお、図６〜図８においては、舵１６の先端部１６ａ側に切り欠き部３０が設けられていたが、第２部分２６を配置可能な貫通孔（図示せず）を舵１６に設けるようにしてもよい。
【００３５】
また、図９に示されるように、小型のラダーホーン３２を備えており、第２部分２６がこのラダーホーン３２によって構成されているものであってもよい。
【００３６】
また、図１０に示されるように、第２部分２６を、船首寄りの先端部２６ａが船首側に突出した凸曲面とされ、先端部２６ａに対して船首よりも離れた後端部２６ｂが先細り状とされた涙滴形状としてもよい。このようにすると、スクリュープロペラ１４によって発生された回転流が第２部分２６においてスムーズに流れることとなるので、推進性能を一層向上させることが可能となる。
【００３７】
また、図１１及び図１２に示されるように、一対の第１部分２４が、当該一対の第１部分２４が設けられている位置における流れによって生ずる抵抗が最小となるように、又は、当該一対の第１部分２４が設けられている位置における流れによって船体１２の前方に向かう推力が発生するように、その延在方向において捻られていてもよい。このようにすると、一対の第１部分２４に生ずる抵抗を最小に抑えることができ、又は、一対の第１部分２４において推力を発生させることができるので、推進性能をより一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本実施形態に係る船舶の船尾部分を下方から見た状態で示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る船舶の船尾部分を示す側面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、従来の船舶の船尾部分を示す側面図である。
【図５】図５は、従来の他の船舶の船尾部分を示す側面図である。
【図６】図６は、本実施形態の第１変形例に係る船舶の舵部分を示す斜視図である。
【図７】図７は、本実施形態の第１変形例に係る船舶の船尾部分を示す側面図である。
【図８】図８は、本実施形態の第２変形例に係る船舶の舵部分を示す斜視図である。
【図９】図９は、本実施形態の第３変形例に係る船舶の舵部分を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の第４変形例に係る船舶の舵部分を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の第５変形例に係る船舶の船尾部分を示す側面図である。
【図１２】図１２の（ａ）は図１１のＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ線断面図であり、図１２の（ｂ）は図１１のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…船舶、１２…船体、１４…スクリュープロペラ、１６…舵、１８…取付部材、２２…舵軸、２４…第１部分、２６…第２部分、２８…軸部材。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体への舵の取付構造であって、
一端が前記船体に固定されると共に前記船体の幅方向に沿って並ぶ一対の第１部分、及び、前記一対の第１の部分の他端同士を接続する第２部分を有する取付部材を備え、
前記舵は、舵軸を介して前記船体に対し回動可能に取り付けられていると共に、前記一対の第１部分の間に位置するように配置された状態で、前記舵軸又は前記舵軸と異なる他の軸部材を介して前記第２部分に対し回動可能に取り付けられていることを特徴とする舵の取付構造。
【請求項２】
前記一対の第１部分は、船首寄りの先端部から当該先端部に対して前記船首よりも離れた後端部に向かうにつれて徐々に厚くなりその後徐々に薄くなる翼形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載された舵の取付構造。
【請求項３】
前記一対の第１部分は、当該一対の第１部分が設けられている位置における流れによって生ずる抵抗が最小となるように、その延在方向において捻られていることを特徴とする請求項１又は２に記載された舵の取付構造。
【請求項４】
前記一対の第１部分は、当該一対の第１部分が設けられている位置における流れによって前記船体の前方に向かう推力が発生するように、その延在方向において捻られていることを特徴とする請求項１又は２に記載された舵の取付構造。
【請求項５】
前記第２部分は、前記船首寄りの先端部が船首側に向けて突出した凸曲面とされ、当該先端部に対して前記船首よりも離れた後端部が先細り状とされた涙滴形状を呈していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載された舵の取付構造。
【請求項６】
船体と、
舵と、
一端が前記船体に固定されると共に前記船体の幅方向に沿って並ぶ一対の第１部分、及び、前記一対の第１の部分の他端同士を接続する第２部分を有する取付部材とを備え、
前記舵は、舵軸を介して前記船体に対し回動可能に取り付けられていると共に、前記一対の第１部分の間に位置するように配置された状態で、前記舵軸又は前記舵軸と異なる他の軸部材を介して前記第２部分に対し回動可能に取り付けられていることを特徴とする船舶。

【図１】