JP6060418B2 - 推進装置 - Google Patents

Description

本発明は、船舶等に好適に用いられる推進装置に関するものである。

一般に、船舶等にあっては、その航行のための推進力をスクリュー等からなる推進装置によって得るようにしている。

ところで、このようなスクリューを用いた推進装置にあっては、船速や海洋条件（たとえば、水中に存在する微小気泡や錆粉、あるいは、プランクトン等の固体粒子の存在）により大きな負圧に耐えられずキャビテーションが発生する。

このキャビテーションの発生は、スクリューのプロペラ翼表面がアバタ状になるばかりでなく、プロペラ翼の付け根にエロージョンが発生し破損につながることも想定される。

このような不具合を解消するために従来では、たとえば、特許文献１に示される技術が提案されている。

この技術は、前記プロペラ翼の付け根部分を構成するボスの後流側にボスキャップを装着するとともに、このボスキャップにフィンを取り付け、このフィンにより、ボス後方への水の流れを整流して、前記フィンの後流における渦をなくすことにより、前述したキャビテーションの発生を抑制するようにしている。

特開２０１０−２１５１８７号公報

しかしながら、前述した従来の技術においては、前述したキャビテーションの発生を抑制することが期待できるものの、前記フィンによる後流の渦を完全になくすことはできず、したがって、キャビテーションを完全になくすことはできない。

また、スクリューの直上と直下では、水深の差により圧力差があり、回転するスクリューは、水深が浅く圧力の低い領域と、水深が深く圧力の高い領域を繰り返し通過させられる。
そして、圧力が低い領域ではキャビテーションが発生しやすく、圧力の高い領域ではキャビテーションが消滅するといった現象が生じ、前記スクリューにかかる負荷が周期的に変化し、これによってスクリューが振動させられて破損することも想定される。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、前述したスクリューの持つ不具合を極力なくした、耐久性の高い推進装置を提供することを解決課題とする。

本発明の推進装置は、前述した課題を解決するために、水上を走行する船舶に装着されて、前記水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置であって、回転駆動される回転基体を備え、この回転基体には、その回転軸線の一端部に設けられ、前記水を吸い込む流体吸引口と、前記回転軸線の他端部に設けられ、前記水を吐出する流体吐出口と、前記流体吸引口に吸い込まれた水を前記流体吐出口へ導く流体誘導路とが形成され、前記流体吸引口と前記流体吐出口とが前記回転基体の回転軸線上に位置させられ、前記流体誘導路が、前記基体の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置させられ、かつ、前記流体吸引口と前記流体誘導路との間に、前記回転基体の回転により前記流体吸引口に吸い込まれた水に遠心力を与えつつ前記流体誘導路へ送り込む流体加速部が形成されていることを特徴とする。

このような構成とすることにより、推進装置が水中にある状態において、その内部が水によって充満される。
この状態で前記回転基体をその軸線回りに回転させると、流体加速部に位置する水が、遠心力によって前記回転基体の回転軸線から離れる方向に向けて移動させられて、前記流体誘導路を経て前記流体吐出口へ送り込まれるとともに、この流体吐出口から外部へ吐出される。

このような水の流れが形成されると、前記流体吸引口から前記流体加速部および前記流体誘導路を経て前記流体吐出口へ至る流路が、連続しかつ隔離された流路であるから、エネルギー保存の法則により前記流体加速部の圧力が低下する。

前記流体加速部の圧力が低下すると、この流体加速部内に、前記流体吸引口から外部の水が引き込まれ、前記水の流れの慣性と相俟って、前述した水流が継続され、前記流体吐出口から水が継続して吐出される。

そして、前記流体吐出口から水が吐出されると、その反作用により、前記推進器に、前記水の吐出方向と逆方向の力が作用し、この力が推進力となる。

前記回転基体の回転数を上げると、前記流体加速部において発生させられる遠心力および負圧も大きくなるとともに、流体の慣性も大きくなり、かつ、前記流体吐出口からの吐出される水流の流速も増加することから、前記推進装置によって発生させられる推進力も増加する。

ここで、前記回転基体内を流れる水は流路に沿って流れることから、水には流路の内壁との摩擦が作用するのみで、推進装置の構成部材が水を剪断するような現象は生じない。
したがって、推進装置の構成部材と水との接触面にキャビテーションを生じさせるような負圧が生じることが殆どない。

この結果、前記推進装置の構成部材への不要な負荷が作用することが抑制され、これらの損傷が抑制される。

前記流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成することができる。

このような構成とすることにより、前記流体誘導路の前記流体吐出口側の端部における遠心力が、前記流体吸引口側の端部における遠心力よりも大きくなり、これによって、前記流体誘導路内においても、その内部を流れる水を加速することができる。

前記流体誘導路の傾斜は、この流体誘導路の、前記流体吸引口側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をＬ１とし、前記流体吐出口側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をＬ２とした場合、Ｌ２≧１．１×Ｌ１であることが好ましい。
このような比率とすることにより、前記流体誘導路の入り口側と出口側との圧力差を有効に発生させて、吐出される水の流速を効率よく高めることができる。

また、前記流体誘導路が、前記回転基体の回転軸線回りに複数形成されている構成とすることもできる。
このような構成とすることにより、流体誘導路を流れる水の質量を、前記回転基体の回転軸線に対して対称的に配置することができ、これによって、前記回転基体の回転の振れを抑制することができる。

そして、前記回転体の他端部には、前記複数の流体誘導路から吐出される水を集合させて前記流体吐出口へ導く環状の集合路を形成する突出部を形成することにより、複数の流体誘導路から吐出される水を円滑に集合させるとともに、流れの乱れを抑制して前記流体吐出口へ送り込むことができる。

前記流体誘導路の、前記回転基体の回転軸線と直交する面内の断面形状を、略長円形状とすることもできる。
このような構成とすることにより、前記流体誘導路内の水量を大きくして、前記流体吐出口から吐出される水量を増加させて、前記流体吐出口から吐出される水の運動エネルギーを増加させることができる。
この結果、得られる推進力も大きくすることができる。

前記回転基体の一端部に、その回転軸線に沿った駆動軸を一体に設け、この駆動軸によって前記回転基体を回転駆動することができる。

そして、前記駆動軸に、傘歯車を介して入力軸を直交して接続しておき、これらの駆動軸、および、前記入力軸が単一のケーシング内に組み込んでおき、このケーシングに、このケーシングを、前記入力軸まわりに回動させて、前記回転基体の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構を連設した構成とすることもできる。

このような構成とすることにより、前記推進方向調整機構で前記回転基体の向きを調整して、推進方向を調整することができ、これによって、船舶の進行方向を調製することができる。
たとえば、前記回転基体の向きを船舶の長さ方向に対して交差するように位置させることにより、前記流体吐出口からの水の吐出方向を船舶の斜め後方へ向けて、船舶を左右に旋回させ、あるいは、前記水の吐出方向を舳先へ向けることにより、船舶を後進させることができる。

これに代えて、前記回転基体の外周に、その回転軸線と同軸上にリングギヤを一体に取り付け、前記回転基体をケーシング内に回転自在に収納し、前記リングギヤに、前記ケーシングに回転自在に支持された駆動軸に一体に取り付けられたピニオンギヤを噛合させ、前記駆動軸に、前記ケーシングに回転自在に支持された入力軸を、傘歯車を介して連設し、かつ、前記ケーシングに、このケーシングを、前記入力軸まわりに回動させて、前記回転基体の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構を連設しておく構成とすることも可能である。

あるいは、前記回転基体の外周に、前記流体吸引口および前記流体吐出口を形成する外筒を摺動可能に装着し、この外筒と前記回転基体との重畳部分に、前記外筒を前記回転基体の回転軸線方向に相対移動させることにより、前記流体吸引口および前記流体吐出口と前記流体誘導路との位置関係を反転させて、前記水の吸い込み方向および吐出方向を反転させる推進方向反転機構を設けた構成とすることも可能である。

このような構成とすることにより、前述したような船舶の旋回や後進を同様に行なうことができる。

また、本発明の推進装置は、回転駆動される回転基体と、この回転基体を回転自在に収納するケーシングとを備え、前記ケーシングの一端部に、前記回転基体の一端部に対向させられる流体吸引口が設けられているとともに、他端部に前記回転基体の他端部に対向させられる流体吐出口が設けられ、前記回転基体に、その回転半径方向外方に離間した位置に、前記流体吸引口と前記流体吐出口とを連通する流体誘導路が形成され、この流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成されていることにより、この流体誘導路内の水に遠心力を与える流体加速部となされた構成とすることができる。いることを特徴とする推進装置。

このような構成とすることにより、前記回転基体の回転に伴い、前記流体誘導路内の水に遠心力が作用するが、前記流体誘導路の、前記流体吐出口側の端部が、前記流体吸引口側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成されていることから、前述した遠心力により、前記水が前記流体吐出口へ向けて送り込まれ、さらに、この流体吐出口を経て外部へ放出される。
そして、その反力によって推進力が得られる。

ここで、回転を与えられるのは前記回転基体のみで、前記ケーシングには回転は与えられない。
したがって、前記ケーシングを固定した状態で推進装置を稼働させることができるから、このケーシングを支持体として前記回転基体の支持構造を構成することができる。

また、前記ケーシングの、前記流体吐出口が形成された部位の内面に、前記回転基体の回転軸線にほぼ沿うように複数の整流板を設けておくことにより、前記流体吐出口から吐出される水の流れを安定させて、推進効率を高めることができる。

本発明によれば、水を吸い込んで加速した後に吐出し、吐出される水から得られる反動によって推進力を発生させることができる。
ここで、吸い込まれた水は、吐出されるまで推進装置内をその構成部材とともに回転することから、前記構成部材と水との間にキャビテーションの発生の原因となる負圧が生じることが殆どなく、したがって、効率のよい推進力を発生させることができるとともに、構成部材の振動等を抑制して、これらの損傷を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態を示すもので、流体吐出口側から見た側面図である。 本発明の第１の実施形態を示すもので、流体吸引口側から見た側面図である。 本発明の第１の実施形態を示す縦断面図であり、（ａ）は外筒が前進推力位置にある状態を、（ｂ）は外筒が後進推力位置にある状態を示している。 本発明の第１の実施形態を示すもので、推進方向反転機構を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態を示すもので、推進方向反転機構の作動を説明するための縦断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す正面図である。 本発明の第３の実施形態の作動を説明するための正面図である。 本発明の第４の実施形態を示す正面図である。 本発明の第４の実施形態の作動を説明するための正面図である。 本発明の第５の実施形態を示す正面図である。 本発明の第６の実施形態を示す正面図である。 本発明の変形例の一実施形態を示す縦断面図である。 本発明の変形例の一実施形態を示すもので、流体吐出側から見た図である。 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体を、流体吐出側から見た図である。 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体を、流体吸引側から見た図である。 本発明の変形例の一実施形態にかかる回転基体の側面図である。 本発明の変形例の一実施形態にかかる整流版を流体吐出側から見た図である。

以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。

本実施形態に係わる推進装置は、水上を走行する船舶（図示略）に装着されて、前記水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置１であって、回転駆動される回転基体２を備え、この回転基体２には、その回転軸線の一端部に設けられ、前記水を吸い込む流体吸引口３と、前記回転軸線の他端部に設けられ、前記水を吐出する流体吐出口４と、前記流体吸引口３に吸い込まれた水を前記流体吐出口４へ導く流体誘導路５とが形成され、前記流体吸引口３と前記流体吐出口４とが前記回転基体２の回転軸線上に位置させられ、前記流体誘導路５が、前記回転基体２の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置させられ、かつ、前記流体吸引口３と前記流体誘導路５との間に、前記回転基体２の回転により前記流体吸引口３に吸い込まれた水に遠心力を与えつつ前記流体誘導路５へ送り込む流体加速部Ａが形成されている。

さらに詳述すれば、前記回転基体２は略円柱状に形成されており、その軸線が前述した回転軸線となされている。
そして、この回転基体２の外周には、円筒状の外筒６が前記回転軸線方向に摺動可能に嵌着されており、この外筒６の両端部が内側へ向けて絞られており、一端部の絞り部６ａによって、前記回転基体２の一端部に対向させられる前記流体吸引口３が形成され、他端部の絞り部６ｂによって、前記回転基体２の他端部に対向させられる前記流体吐出口４が形成されている。

前記回転基体２には、その回転軸線を取り囲むように４個の前記流体誘導路５が全長にわたって形成されている。
これらの流体誘導路５は、本実施形態においては、図２および図３に示すように、前記回転軸線と直交する面内において略長円状の断面となるように形成されている。

また、前記回転基体２の各端面には、図２および図３に示すように、前記各流体誘導路５間を遮るように４個の液体導入板７が一体に突設されており、これらの液体導入板７と、前記回転基体２の一端面と、前記外筒６の絞り部６ａとによって前記流体加速部Ａが形成されている。

さらに、前記回転基体２の他端面で、前記各流体誘導板７の内側に、円錐状の整流用突起８が一体に突設されており、この整流用突起８は、前記外筒６の内壁と、この外筒６の他端部の絞り部６ｂとの間に、前記各流体誘導路５から吐出される水を集合させた後に前記流体吐出口４へ向けて案内する流体集合部Ｂを形成している。

また、前記回転基体２の外周部で、その長さ方向の両端部近傍には、図４（ａ）、（ｂ）および図５に示すように、それぞれ環状突起９が一体に設けられており、この環状突起９の外周面に、前記外筒６の内周面が液密に摺接させられるようになされている。

さらに、前記外筒６の内周面で、その長さ方向の略中間部には環状突起１０が一体に設けられており、この環状突起１０の内周面が、前記回転基体２の一対の環状突起９間において、前記回転基体２の外周面に液密に摺接させられるようになっている。

そして、前記回転基体２の一対の環状突起９と前記外筒６の環状突起１０とによって、一対の油圧室１１・１２が形成されている。

一方、前記回転基体２の回転中心部には、前記流体吸引口３を貫通させられた駆動軸１３が嵌着されている。

この駆動軸１３の内部には、２本の作動油供給路１４・１５が長さ方向に沿って穿設されており、これらの各作動油供給路１４・１５の一端部は、前記回転基体２の内部において、それぞれ前記油圧室１１・１２の一つに連通させられているとともに、他端部は、作動油供給装置Ｚに回転継ぎ手１６を介して接続されている。

前記作動油供給装置Ｚは、作動油を貯留するオイルパン１７と、このオイルパン１７から作動油を吸引して加圧するオイルポンプ１８と、このオイルポンプ１８によって加圧された作動油を貯留するアキュムレーター１９と、このアキュムレーター１９と前記各作動油供給路１４・１５との間に介装され、これらの作動油供給路１４・１５を介して、前記油圧室１１・１２の何れか一方に作動油を供給し、他方から作動油を回収する制御バルブ２０とによって構成されている。

前記作動油供給装置Ｚは、前記油圧室１１・１２の何れか一方に作動油を供給し、他方から作動油を回収することにより、前記外筒６を前記回転基体２の長さ方向に摺動させて、前記流体吸引口３および前記流体吐出口４と前記流体誘導路５との位置関係を反転させて、前記水の吸い込み方向および吐出方向を反転させる推進方向反転機構となされている。

このように構成された本実施形態の推進装置１は、船舶に装着されて水中に位置させられた状態で使用されるが、水中に位置させられた状態において、内部の流体吸引口３、流体加速部Ａ、流体誘導路５、流体集合路Ｂ、および、流体吐出口４の全てが水によって充満させられる。

そして、前記駆動軸１３が船舶の機関によって回転させられることにより駆動される。
船舶を前進させる場合には、前記作動油供給装置Ｚにより、前記一方の油圧室１１に作動油を供給して、図４（ａ）及び図５に示すように、前記外筒６を前記回転基体２の他端部へ移動させておく。

この状態において、前記流体吸引口３が前記回転基体２の一端面に形成されている前記流体導入板７に当接させられて、これらの間に前記流体加速部Ａが形成されている。

これより、前記駆動軸１３が回転されると、この駆動軸１３とともに前記回転基体２が回転し、この回転基体２の回転によって前記液体加速部Ａに位置する水が遠心力を受けて前記流体誘導路５へ送り込まれ、さらに、この流体誘導路５および前記流体集合路Ｂを経て、前記流体吐出口４から外部へ向けて吐出される。

前記流体加速部Ａ内の水に速度が与えられるとその内部圧力が低下し、この圧力低下によって外部の水が前記流体吸引口３から連続して推進装置１内に吸引される。
したがって、前記回転基体２の回転が継続している間、前記流体吐出口４からの水の吐出が継続して行なわれる。

そして、前記流体吐出口４から水が吐出される際の反力が、前記推進装置１を介して船舶に前進方向への推進力として作用する。
その推進力は、前記回転基体２の回転の速さに依存する。

一方、前述した推進装置１内の水流は、一つの流路内を、その流路の長さ方向に沿って移動するものであるから、水流のエネルギー損失は、流路の内壁との摩擦損失のみとなり、効率よく推進力を発生させることができる。
また、水が、形状が固定された流路内を流れることから、水流の近接する位置間の圧力変動が極めて少なく、この結果、キャビテーションの発生が抑制され、この点からも前記効率の低下を抑制することができるとともに、キャビテーションに起因した振動等による構成部材の破損を防止することができる。

一方、船舶を後進させる場合には、前記作動油供給装置Ｚによって、前記外筒６を前記回転基体２の一端部側へ移動させることによって実現される。

このように前記外筒６を移動させると、図４（ｂ）及び図６に示すように、前記流体吸引口３が前記回転基体２の一端部から離間し、前記流体吐出口４が前記回転基体２の他端部に近接させられる。

これによって、図４（ｂ）に示すように、前記流体集合路Ｂが狭められて流体加速部となされ、前記流体加速部Ａが広げられて流体集合部となされる。即ち、流体吸引口から流体誘導路までの傾斜が大きい方が流体加速部となり、傾斜が小さい方が流体集合部となる。ここで、回転基体２の回転により水が吸引される力は上記傾斜の大小により決まるから、外筒６と回転基体２との軸方向の相対位置を変化させることにより、流体吸引口と流体吐出口とが逆になる。

この結果、前記推進装置１内の水流が逆向きとなり、船舶の後進方向の推進力が得られる。

ついで、本発明の第２の実施形態について、図７を参照して説明する。
なお、主要部については前述した第１の実施形態と同様のため、同一符号を用いて説明を簡略化する。

本実施形態では、前記流体誘導路５の、前記流体吐出口４側の端部が、前記流体吸引口３側の端部よりも、前記回転基体２の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体２の回転軸線に対して傾斜するように形成している。

前記流体誘導路５の傾斜は、この流体誘導路５の、前記流体吸引口３側の端部と前記回転基体２の回転軸線からの距離をＬ１とし、前記流体吐出口４側の端部と前記回転基体２の回転軸線からの距離をＬ２とした場合、Ｌ２≧１．１×Ｌ１であることが望ましい。

このような傾斜を設けることにより、前記流体流路５の、前記流体吐出口４側において発生させられる遠心力を、前記流体吸引口３側において発生させられる遠心力よりも大きくすることにより、前記流体吐出口４側の圧力を低下させて、前記流体吐出口４へ向かう流速を高めることができる。

ついで、本発明の第３の実施形態について図８および図９を参照して説明する。

本実施形態は、前記駆動軸１３に、傘歯車２１を介して入力軸２２を直交して接続し、これらの駆動軸１３、および、前記入力軸２２を単一のケーシング２３内に組み込み、前記ケーシング２３に、このケーシング２３を、前記入力軸２２まわりに回動させて、前記回転基体２の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構Ｘを連設したものである。

この推進方向調整機構Ｘは、前記ケーシング２３に取り付けられたドリブンギヤ２４と、前記入力軸２２と異なる駆動源によって回転駆動させられ、前記ドリブンギヤ２４に噛合させられたドライブギヤ２５とによって構成されており、前記ドライブギヤ２５は、操舵機構に連動して駆動される。

このような構成とすることにより、前記推進装置１の本体部分における可動部分を少なくしつつ、図９に示す後進方向のみならず、推進方向を３６０°の範囲で変更することが可能となる。

さらに、本発明の第４の実施形態について、図１０および図１１を参照して説明する。

本実施形態では、前記回転基体２の外周に、その回転軸線と同軸上にリングギヤ２６を一体に取り付けるとともに、前記回転基体２をケーシング２７内に回転自在に収納し、前記リングギヤ２６に、前記ケーシング２７に回転自在に支持された駆動軸２８に一体に取り付けられたピニオンギヤ２９を噛合させ、前記駆動軸２８に、前記ケーシング２７に回転自在に支持された入力軸３０を、傘歯車３１を介して連設し、かつ、前記ケーシング２７に、このケーシング２７を、前記入力軸３０まわりに回動させて、前記回転基体２の回転軸線の向きを変更する推進方向調整機構Ｘを連設した構成としている。

このような構成とすることにより、前記推進装置１の本体部分における可動部分を少なくしつつ、図１１に示す後進方向のみならず、推進方向を３６０°の範囲で変更することが可能となる。

また、前記回転基体２の流体吸引口３の前方部分を大きく開放し、この流体吸引口３への水の流入を円滑なものとすることができる。

本発明の第５の実施形態について、図１２を参照して説明する。
なお、図８及び図９に示す第３の実施形態と基本的に同一部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。

本実施形態では、回転基体２の回転軸線の向きを変更するための、推進方向調整機構Ｘを設けるのに加えて、図１に示したように、整流用突起８の周囲を囲むように形成していた絞り部６ｂを除いた構成としたものである。

このような構成とすることにより、回転基体２の構造を簡素化及び軽量化をすることができる。また、整流用突起８周りの絞り部を無くすことにより、流体吐出時の抵抗を低減することができる。

本発明の第６の実施形態について、図１３を参照して説明する。
なお、図１２に示す第５の実施形態と基本的に同一部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。

本実施形態では、回転基体２の軸線方向の長さを短くした（第５の実施形態の半分程度）構成としたものである。

このような構成とすることにより、回転基体２の構造をさらに簡素化及び軽量化することができる。これにより、推進効率を高めることができる。

図１４ないし図１９は本発明の変形例を示すもので、符号４０で示す推進装置は、回転駆動される回転基体４１と、この回転基体４１を回転自在に収納するケーシング４２とを備え、前記ケーシング４２の一端部に、前記回転基体４１の一端部に対向させられる流体吸引口４２ａが設けられているとともに、他端部に前記回転基体４１の他端部に対向させられる流体吐出口４２ｂが設けられ、前記回転基体４１に、その回転半径方向外方に離間した位置に、前記流体吸引口４２ａと前記流体吐出口４２ｂとを連通する流体誘導路４３が形成され、この流体誘導路４３の、前記流体吐出口４２ｂ側の端部が、前記流体吸引口４２ａ側の端部よりも、前記回転基体４１の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体４１の回転軸線に対して傾斜して形成されていることにより、この流体誘導路４３内の水に遠心力を与える流体加速部となされている。

前記ケーシング４２は、円筒状に形成されており、本例では、その軸線方向に３分割されたフロントケーシング４４、センターケーシング４５、および、リアケーシング４６を備えている。

これらのフロントケーシング４４、センターケーシング４５、および、リアケーシング４６の端部外周には、それぞれフランジ４４ａ・４５ａ・４６ａが設けられており、これらのフランジ４４ａ・４５ａ・４６ａどうしをボルトによって連結し、あるいは、接着剤等によって接着することにより、円筒状のケーシング４２が構成されるようになっている。なお、これらのフランジやボルトによる結合手段は、ケーシング４２の外周面から突出して推進時の水の抵抗を大きくするので、例えば溶接による結合手段やビス止めによる結合手段等を採用することが望ましい。また、ケーシング４２を内筒と外筒で構成し、それらを溶接止めやビス止めにより結合する構造を採用しても良い。

前記回転基体４１は、前記センターケーシング４５内に回転自在に収納されており、前記流体吸引口４２ａに対向させられる端部に、この回転基体４１を回転駆動する駆動軸４７が一体に取り付けられ、他端部には、前記流体吐出口４２ｂへ向けて先細りとなる整流突起４１ａが形成されている。

また、前記フロントケーシング４４の、前記流体吐出口４２ｂが形成された部位の内面に、前記回転基体４１の回転軸線にほぼ沿うように、複数の整流板４８が設けられている。

前記整流板４８は、前記フロントケーシング４４の内壁から中心へ向かうように配置され、かつ、前記フロントケーシング４４の中心軸線に対して、若干傾斜した状態で設けられている。

この傾斜は、前記回転基体４１から吐出される水の向きが、この回転基体４１の軸線方向と回転方向とが合成された方向となり、その方向が、前記フロントケーシング４４の中心軸線に対して傾斜した方向となることから、この水の流れ方向に前記各整流板４８の面を極力沿わせるために設けられる。

このように構成された本実施形態の推進装置４０は、前記ケーシング４２を介して船舶等に固定され、前記駆動軸４７に原動機等が連結される。

そして、駆動軸４７が回転させられることにより、前記回転基体４１が回転させられて、この回転基体４１の前記流体誘導路４３内の水に遠心力が与えられる。

前述したように遠心力が与えられた水は、前記流体誘導路４３の傾斜によって、前記回転基体４１から吐出されて、前記整流板４８によって流れが整えられて前記流体吐出口４２ｂから外部へ噴射される。
この噴射時の反力が、この推進装置４０が取り付けられている船舶等の推進力となる。

本例では、回転部分が前記回転基体４１のみであるから、その駆動力が少なくて済む利点がある。

また、装置の外郭を形成する前記ケーシング４２を回転させる必要がないため、このケーシング４２を、船舶等に固定することができる。
したがって、前記ケーシング４２自体を推進装置４０の固定具として用いることができ、この推進装置４０を確実に固定することができるとともに、不要なブレ等を抑制して安定した作動を得ることができる。

このために、例えば、前記センターケーシング４５の外面に、図１４に鎖線で示すように、予め固定用のステー４９を一体に設けておくこともできる。

なお、前記回転基体４１の誘導路内壁と外周面、ケーシング内壁及び図１５のケーシング内壁と整流板などに撥水塗料を塗布しても良い。このように撥水塗料を塗布した場合、水と流路の内壁に生じる摩擦を低減し、回転基体への負圧が下がり回転基体の動力源の燃料消費量が抑制される。

本発明は、スクリューを持たない推進装置を実現することにより、推進時のキャビテーションの発生を極力抑え、耐久性を大幅に向上させることができる。

１ 推進装置
２ 回転基体
３ 流体吸引口
４ 流体吐出口
５ 流体誘導路
６ 外筒
６ａ 絞り部
６ｂ 絞り部
７ 流体導入板
８ 整流用突起
９ 環状突起
１０ 環状突起
１１ 油圧室
１２ 油圧室
１３ 駆動軸
１４ 作動油供給路
１５ 作動油供給路
１６ 回転継ぎ手
１７ オイルパン
１８ オイルポンプ
１９ アキュムレーター
２０ 制御バルブ
２１ 傘歯車
２２ 入力軸
２３ ケーシング
２４ ドリブンギヤ
２５ ドライブギヤ
２６ リングギヤ
２７ ケーシング
２８ 駆動軸
２９ ピニオンギヤ
３０ 入力軸
３１ 傘歯車
４０ 推進装置
４１ 回転基体
４１ａ 整流突起
４２ ケーシング
４２ａ 流体吸引口
４２ｂ 流体吐出口
４３ 流体誘導路
４４ フロントケーシング
４４ａ フランジ
４５ センターケーシング
４５ａ フランジ
４６ リアケーシング
４６ａ フランジ
４７ 駆動軸
４８ 整流板
４９ ステー
Ａ 流体加速部
Ｂ 流体集合路
Ｘ 推進方向調整機構
Ｚ 作動油供給装置（推進方向反転機構）

Claims (7)

1. 水上を走行する船舶に装着されて、前記水を吸い込み、この吸い込んだ水を吐出する際に生じる反力により、前記船舶に推進力を付与する推進装置であって、
   回転駆動される回転基体と、
   前記回転基体の外周に外筒を備え、
   前記外筒の一端部に、前記回転基体の一端部に対向させられて、前記水を吸い込む流体吸引口と、
   前記外筒の他端部に、前記回転基体の他端部に対向させられて、前記水を吐出する流体吐出口と、が設けられ、
   前記回転基体には、前記回転基体の一端部に液体導入板が設けられるとともに、前記流体吸引口に吸い込まれた水を前記流体吐出口へ導く流体誘導路とが形成され、
   前記流体吸引口と前記流体吐出口とが、前記回転基体の回転軸線が中心となるよう位置させられ、
   前記流体誘導路が、前記回転基体の回転軸線に対して回転半径方向外方に離間して位置させられ、
   かつ、前記流体吸引口と前記流体誘導路との間に、前記回転基体の回転により前記流体吸引口に吸い込まれた水に遠心力を与えつつ前記流体誘導路へ送り込む流体加速部が、前記液体導入板と前記回転基体の一端部と前記外筒の一端部とで形成され、
   前記回転基体の外周には、前記流体吸引口および前記流体吐出口を形成する外筒が摺動可能に装着され、この外筒と前記回転基体との重畳部分に、前記外筒を前記回転基体の回転軸線方向に相対移動させることにより、前記流体吸引口および前記流体吐出口と前記流体誘導路との位置関係を反転させて、前記水の吸い込み方向および吐出方向を反転させる推進方向反転機構が設けられていることを特徴とする推進装置。
2. 前記流体誘導路の、前記回転基体の他端部側の端部が、前記回転基体の一端部側の端部よりも、前記回転基体の回転半径方向外方に位置するように、前記回転基体の回転軸線に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の推進装置。
3. 前記流体誘導路の傾斜が、この流体誘導路の、前記回転基体の一端部側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をＬ１とし、前記回転基体の他端部側の端部と前記回転基体の回転軸線からの距離をＬ２とした場合、Ｌ２≧１．１×Ｌ１であることを特徴とする請求項２に記載の推進装置。
4. 前記流体誘導路が、前記回転基体の回転軸線回りに複数形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の推進装置。
5. 前記回転基体の他端部には、前記複数の流体誘導路から吐出される水を集合させて前記流体吐出口へ導く環状の集合路を形成する突出部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の推進装置。
6. 前記流体誘導路の、前記回転基体の回転軸線と直交する面内の断面形状が、略長円形状となされていることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の推進装置。
7. 前記回転基体に、その回転軸線に沿った駆動軸が一体に設けられて、この駆動軸によって前記回転基体が回転駆動させられるようになされていることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の推進装置。