船舶用舵制造技术

本发明专利技术涉及船舶用舵，其具备：挂舵臂(12)，固定于船舶(1)，向下方延伸；方向舵(14)，安装于挂舵臂(12)的后方，能够以舵轴(15)为中心而在规定的舵角范围(例如，±35°)内掌舵；以及至少一对鳍板(16)，安装于挂舵臂(12)，隔开间隔而位于船舶(1)的宽度方向两侧，沿铅垂方向延伸。鳍板(16)优选地为翼形，产生具有行进方向分量的升力(F)，而且在舵角范围内抑制方向舵(14)中的流体的剥离。

Rudder of ship

The present invention relates to a ship rudder, comprising a rudder arm (12), (1) fixed on the ship, to extend downward; the rudder (14), installed on the rudder arm (12) back to the rudder axis (15) as the center within the specified range (for example, rudder angle plus or minus 35 degrees) in the helm; and at least one pair of fins (16), installed on the rudder arm (12), apart from the ship (1) located on both sides of the width direction, extending along the vertical direction. The fin plate (16) is preferably winged to produce a lift (F) having a traveling direction component, and to inhibit the detachment of fluid in the rudder (14) within the rudder angle range.

【技术实现步骤摘要】
船舶用舵
本专利技术涉及在船舶的螺旋桨正后方设置的船舶用舵。
技术介绍
船舶大多在水中具有舵(以下，称为“船舶用舵”)，通过舵来改变水流的流动，变更或调节行进方向。船舶用舵在大型船中安装于船体后部的船底附近，能够左右改变相对于船体中心轴的角度。在拥有螺旋桨(propeller)的船舶中，舵大多位于螺旋桨正后方，通过将前进旋转中的螺旋桨所产生的强水流的朝向向右方向或左方向改变，从而改变船体的朝向。为了提高上述的船舶用舵的性能，已经提出了各种方案(例如，专利文献1、2)。在专利文献1的“带有襟翼(flap)的舵”中，将上端部的一部分露出于水面上方的可动襟翼附设于舵板的后缘。该襟翼沿铅垂方向经由缝隙而沿上下方向分割成多个。在专利文献2的“船舶用舵装置”中，在将舵板可转动地支撑于船体的挂舵臂(rudderhorn)的两侧设置鳍板(fin)，以该鳍板作为前进翼，并且与现有技术相比而增厚翼厚度。由此，减慢螺旋桨面上的流动，谋求螺旋桨面流场的改善所导致的尾流率和推进器效率比的改善。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平6-48373号公报专利文献2：日本特开2006-123849号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题如果船舶用舵增大舵面积，则舵法向压力(normalpressureofrudder)增大而操纵性变好，但推进性能恶化。因此，一直以来，期望不增大舵面积就使舵法向压力增大。本专利技术是为了满足相关的迫切期望而创建的。即，本专利技术的目的在于，提供能够不增大舵面积就使舵法向压力增大且改善船舶的推进性能的船舶用舵。用于解决课题的方案依据本专利技术，提供一种船舶用舵，是在船舶的螺旋桨后方设置的船舶用舵，具备：挂舵臂，其固定于前述船舶，向下方延伸；方向舵，其安装于前述挂舵臂的后方，能够以舵轴为中心而在规定的舵角范围内掌舵；以及至少一对鳍板，其安装于前述挂舵臂，隔开间隔而位于前述船舶的宽度方向两侧，并沿铅垂方向延伸，前述鳍板产生具有前述船舶的行进方向分量的升力，而且在前述舵角范围内抑制前述方向舵中的流体的剥离。具有将前述鳍板安装于前述挂舵臂的撑条。前述鳍板的截面形状是翼形，具有沿行进方向产生前述升力的弯度或迎角。前述鳍板位于前述舵轴的附近或比前述舵轴更靠前方。前述鳍板位于前述方向舵的前述舵角范围的外侧。相对于螺旋桨的轴线上的舵弦长，鳍板弦长处于前述舵弦长的5-30%的范围，前述鳍板与前述挂舵臂的外表面的间隔处于前述舵弦长的3-15%的范围。前述鳍板自螺旋桨的轴线起的高度包含至少螺旋桨直径的30-60%的范围。前述鳍板遍及前述挂舵臂的整个高度而设置。前述撑条的截面形状为翼形，产生具有前述行进方向分量的升力。专利技术的效果依据上述本专利技术的构成，通过将鳍板安装于挂舵臂，从而螺旋桨后方的排移厚度影响变大，螺旋桨前后的流体(尾流)比没有鳍板的情况更慢，有效尾流改善，螺旋桨效率提高。另外，由于处于螺旋桨的旋转流中的鳍板产生具有行进方向分量的升力，因而能够降低舵的阻力，改善升力阻力比。进一步，由于鳍板在舵角范围内抑制方向舵中的流体的剥离，因而在将舵大大地冲开时能够抑制剥离，与现有的舵相比，能够使舵法向压力增加。因此，通过本专利技术，能够不增大舵面积就使舵法向压力增大，而且改善船舶的推进性能。附图说明图1是本专利技术的船舶用舵的整体构成图。图2是图1(B)的部分放大图。图3是示出本专利技术的船舶用舵的实施例1的图。图4是示出实施例1的方向舵的舵力测量试验的结果的图。图5是示出本专利技术的船舶用舵的实施例2的图。图6是示出实施例1、2的船舶用舵的推进性能试验的结果的图。符号说明：CR　舵弦长CF　鳍板弦长Dp　螺旋桨直径F　升力O　原点α　迎角1　船舶2　螺旋桨10　船舶用舵12　挂舵臂12a　水平支撑部14　方向舵15　舵轴16　鳍板18　撑条。具体实施方式基于附图，说明本专利技术的实施方式。此外，对各图中共同的部分标记同一符号，省略重复的说明。图1是本专利技术的船舶用舵10的整体构成图。在该图中，图1(A)是侧面图，图1(B)是图1(A)的B-B向视图。本专利技术的船舶用舵10是在船舶1的螺旋桨(propeller)2的后方设置的舵。在图1中，本专利技术的船舶用舵10具备挂舵臂(rudderhorn)12、方向舵14以及至少一对鳍板(fin)16。挂舵臂12固定于船舶1的后部，向下方延伸。如图1(B)所示，挂舵臂12的水平截面中，上游侧以流线形形成，从而降低对于流体的阻力。另外，其下游侧以凹陷至上游侧的圆弧状的凹面形成，方向舵14的上游侧位于该凹面。另外，如图1(A)所示，挂舵臂12在其下端具有突出至下游侧的水平支撑部12a。方向舵14安装于挂舵臂12的后方，构成为能够以舵轴15为中心而摇动。在该示例中，舵轴15是在挂舵臂12的水平支撑部12a设置的铅垂轴。在该示例中，挂舵臂12和方向舵14作为整体而为矩形，构成为：挂舵臂12位于其上部上游侧，方向舵14在其后方经由舵轴15而能够以舵轴15为中心在规定的舵角范围内掌舵。规定的舵角范围是例如±35°。在比水平支撑部12a更靠上方，方向舵14的前缘的水平截面(图1(B)的前缘)是容纳于挂舵臂12的下游侧的凹面内的圆弧面。另外，在比水平支撑部12a更靠上方，方向舵14如图1(B)那样，与挂舵臂12一起成为左右对称的对称翼形状。另外，在比水平支撑部12a更靠下方，方向舵14仅以方向舵14成为一体且左右对称的对称翼形状。此外，挂舵臂12或方向舵14的构成不限定于上述的示例，也可以是其他的构成。至少一对鳍板16被安装于挂舵臂12，隔开间隔而位于船舶1的宽度方向两侧，沿铅垂方向延伸。此外，鳍板16不限定于一对，也可以是一对以上。另外，铅垂方向不限定于严格意义上的铅垂，也可以相对于铅垂而倾斜。该倾斜角度可以是与前后方向或宽度方向成例如5-15°。在图1中，本专利技术的船舶用舵10进一步具有撑条18，该撑条18将鳍板16安装于挂舵臂12。即，鳍板16经由撑条18而被安装于挂舵臂12。撑条(stay)18沿鳍板16的长度方向(在图1(A)中，为上下方向)隔开间隔而设置多个(至少两个以上)，从而防止鳍板16的振动。以下，为了便于说明，将图1中的螺旋桨2的轴线与舵轴15的交点设为原点O，将行进方向设为X轴，将宽度方向向左朝向设为Y轴，将铅垂向上朝向设为Z轴。另外，将螺旋桨2的直径设为螺旋桨直径Dp，将螺旋桨2的轴线上的方向舵14的行进方向长度设为舵弦长CR，将鳍板16的前缘至后缘的长度设为鳍板弦长CF。在图1中，一对鳍板16沿着Z轴在Z坐标从Zmin至Zmax的范围内沿铅垂方向延伸。另外，各鳍板16定位成后缘的X坐标为Xf，Y坐标为Yf，鳍板16的向外的旋转角度设定为迎角α。图2是图1(B)的部分放大图。在该图中，图2(A)示出方向舵14为最大的舵角(在该示例中为35°)的情况。另外，图2(B)是将图2(A)进一步放大的图。在图1和图2中，鳍板16设定成产生具有行进方向分量的升力F，而且在规定的舵角范围(例如，±35°的范围)内抑制方向舵14中的流体的剥离。以下，说明本专利技术的实施例。[实施例1]图3是示出本专利技术的船舶用舵10的实施例1的图。在该图中，图3(A)是侧面图，图3(B)是图3(A)的B-B向视图。在该示例中，一对鳍板16沿着Z轴遍及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶用舵，是在船舶的螺旋桨后方设置的船舶用舵，具备：挂舵臂，其固定于所述船舶，向下方延伸；方向舵，其安装于所述挂舵臂的后方，能够以舵轴为中心而在规定的舵角范围内掌舵；以及至少一对鳍板，其安装于所述挂舵臂，隔开间隔而位于所述船舶的宽度方向两侧，沿铅垂方向延伸，所述鳍板产生具有所述船舶的行进方向分量的升力，而且在所述舵角范围内抑制所述方向舵中的流体的剥离。

【技术特征摘要】
2016.03.24 JP 2016-0600351.一种船舶用舵，是在船舶的螺旋桨后方设置的船舶用舵，具备：挂舵臂，其固定于所述船舶，向下方延伸；方向舵，其安装于所述挂舵臂的后方，能够以舵轴为中心而在规定的舵角范围内掌舵；以及至少一对鳍板，其安装于所述挂舵臂，隔开间隔而位于所述船舶的宽度方向两侧，沿铅垂方向延伸，所述鳍板产生具有所述船舶的行进方向分量的升力，而且在所述舵角范围内抑制所述方向舵中的流体的剥离。2.根据权利要求1所述的船舶用舵，其特征在于，具有将所述鳍板安装于所述挂舵臂的撑条。3.根据权利要求1所述的船舶用舵，其特征在于，所述鳍板的截面形状是翼形，具有沿行进方向产生所述升力的弯度或迎角。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野功治，增田圣始，藤泽竹春，冈本直也，高岸宪玺，
申请(专利权)人：日本日联海洋株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP