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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024049866
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】推進装置
(51)【国際特許分類】
B63H 5/16 20060101AFI20240403BHJP
【ＦＩ】
B63H5/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156352
(22)【出願日】2022-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】山田 卓慶
(72)【発明者】
【氏名】細野 和樹
(57)【要約】
【課題】推進効率の低下を抑制することができる推進装置を提供する。
【解決手段】推進装置は、軸線方向一方側を上流側とするとともに軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、流路内で軸線の径方向に延びるとともに周方向に配列された複数の羽根、及び、軸線を中心として羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、凹部に収容されているとともに、複数の羽根を接続する外周リムを有し、軸線回りに回転可能なプロペラと、外周リムに設けられたロータ、及び、シュラウドに設けられたステータを有するモータと、凹部の開口における羽根の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバーと、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】推進装置は、軸線方向一方側を上流側とするとともに軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、流路内で軸線の径方向に延びるとともに周方向に配列された複数の羽根、及び、軸線を中心として羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、凹部に収容されているとともに、複数の羽根を接続する外周リムを有し、軸線回りに回転可能なプロペラと、外周リムに設けられたロータ、及び、シュラウドに設けられたステータを有するモータと、凹部の開口における羽根の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバーと、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに前記軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、
前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、
前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、
前記凹部の開口における前記羽根の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバーと、
を備える推進装置。
前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、
前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、
前記凹部の開口における前記羽根の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバーと、
を備える推進装置。
【請求項2】
前記カバーの前記径方向内側の内面は、前記シュラウドの内周面と滑らかに接続されている、請求項１に記載の推進装置。
【請求項3】
前記外周リムの内周面は、前記シュラウドの内周面よりも前記径方向外側に位置し、
前記カバーの前記径方向内側の内面は、前記シュラウドとの接続箇所で、前記シュラウドの内周面と同一の前記径方向位置に位置する、請求項１又は２に記載の推進装置。
前記カバーの前記径方向内側の内面は、前記シュラウドとの接続箇所で、前記シュラウドの内周面と同一の前記径方向位置に位置する、請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項4】
前記カバーは、前記シュラウドの内周面に前記径方向内側から取り付けられている、請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項5】
前記シュラウドの内周面及び前記カバーの前記径方向内側の内面の少なくともいずれか一方に、前記プロペラに対して前記上流側に位置するように設けられ、前記羽根と前記軸線方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーンをさらに備え、
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に延びるとともに、前記下流側に向かうにしたがって、前記プロペラの回転方向に湾曲している、請求項１又は２に記載の推進装置。
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に延びるとともに、前記下流側に向かうにしたがって、前記プロペラの回転方向に湾曲している、請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項6】
前記プロペラは、前記軸線方向に並んで複数段設けられ、
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に並ぶ前記プロペラの各段に設けられている、請求項５に記載の推進装置。
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に並ぶ前記プロペラの各段に設けられている、請求項５に記載の推進装置。
【請求項7】
軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに前記軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、
前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、
前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、
前記シュラウドの内周面に、前記プロペラに対して前記上流側に位置するように設けられ、前記羽根と前記軸線方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーンと、
を備え、
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に延びるとともに、前記下流側に向かうにしたがって、前記プロペラの回転方向に湾曲している、推進装置。
前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、
前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、
前記シュラウドの内周面に、前記プロペラに対して前記上流側に位置するように設けられ、前記羽根と前記軸線方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーンと、
を備え、
前記ガイドベーンは、前記軸線方向に延びるとともに、前記下流側に向かうにしたがって、前記プロペラの回転方向に湾曲している、推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、推進装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、海上船舶等に搭載される推進装置が開示されている。この推進装置は、モータを内部に収容してモータの駆動力により回転する中心軸と、中心軸の外周面に設けられた複数の羽根と、これら羽根を外周側から囲うシュラウドと、を備える。
【0003】
また、モータのステータをシュラウド側に配置する推進装置も存在する。このような推進装置では、例えば、羽根の外周側の端部に周方向に沿った円筒状をなし軸線方向に延びる外周リムが設けられ、外周リムにはロータが配置される。このタイプの推進装置は、外周リム側のロータがシュラウド側のステータから受ける斥力により羽根を回転させて推進力を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２００９－５１３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このようなシュラウド側にモータのステータを設けるタイプの推進装置では、軸線方向の流れが高速回転するリムの内周面に差し掛かると、回転方向に境界層が発達する。このため、回転方向に大きな摩擦が生じるが、この摩擦は、駆動に必要なトルクを増大させることのみに作用し、推進力増大には作用しない。このように、回転に伴って外周リムの内周面に摩擦損失が発生し、推進効率が低下することが課題とされていた。
【0006】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、推進効率の低下を抑制することができる推進装置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】
上記課題を解決するために、本開示に係る推進装置は、軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに前記軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、前記凹部の開口における前記羽根の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバーと、を備える。
【0008】
本開示に係る推進装置は、軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成する筒状をなして、内周面から凹むとともに前記軸線の周方向に延びる凹部を有するシュラウドと、前記流路内で前記軸線の径方向に延びるとともに前記周方向に配列された複数の羽根、及び、前記軸線を中心として前記羽根よりも軸線方向に延びる円筒状をなし、前記凹部に収容されているとともに、複数の前記羽根を接続する外周リムを有し、前記軸線回りに回転可能なプロペラと、前記外周リムに設けられたロータ、及び、前記シュラウドに設けられたステータを有するモータと、前記シュラウドの内周面に、前記プロペラに対して前記上流側に位置するように設けられ、前記羽根と前記軸線方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーンと、を備え、前記ガイドベーンは、前記軸線方向に延びるとともに、前記下流側に向かうにしたがって、前記プロペラの回転方向に湾曲している。
【発明の効果】
【0009】
本開示の推進装置によれば、推進効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の第一実施形態に係る推進装置の構成を示す断面図である。
【図2】本開示の第一実施形態に係る推進装置を上流側から見た図である。
【図3】本開示の第一実施形態に係る推進装置の各構成の一例を径方向内側から模式的に示す部分展開図である。
【図4】本開示の第一実施形態の第一変形例に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図5】本開示の第一実施形態の第二変形例に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図6】本開示の第一実施形態の第三変形例に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図7】本開示の第二実施形態に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図8】本開示の第二実施形態に係る推進装置の各構成の一例を径方向内側から模式的に示す部分展開図である。
【図9】本開示の第三実施形態に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図10】本開示の第三実施形態に係る推進装置の各構成の一例を径方向内側から模式的に示す部分展開図である。
【図11】本開示の第四実施形態に係る推進装置の構成を示す部分断面図である。
【図12】本開示の第四実施形態に係る推進装置の各構成の一例を径方向内側から模式的に示す部分展開図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜第一実施形態＞
以下、本開示の第一実施形態に係る推進装置１について、図１から図３を参照して説明する。
推進装置１は、例えば船舶や海底調査用の水中走行体等に用いられる、外周駆動推進器である。
図１、図２に示すように、推進装置１は、シュラウド１０と、中心軸２０と、ストラット２と、内側軸受３と、プロペラ３０と、モータ４０と、カバー５０と、を備える。
以下、本開示の第一実施形態に係る推進装置１について、図１から図３を参照して説明する。
推進装置１は、例えば船舶や海底調査用の水中走行体等に用いられる、外周駆動推進器である。
図１、図２に示すように、推進装置１は、シュラウド１０と、中心軸２０と、ストラット２と、内側軸受３と、プロペラ３０と、モータ４０と、カバー５０と、を備える。
【0012】
（シュラウド）
シュラウド１０は、不図示の船底等に設置され、全体が水等の流体に浸漬される。シュラウド１０は、軸線Ａｃを中心とする円筒状をなしている。これにより、シュラウド１０の内側には、軸線Ａｃ方向に延びる流路Ｐが形成されている。流路Ｐは、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとしている。
シュラウド１０は、不図示の船底等に設置され、全体が水等の流体に浸漬される。シュラウド１０は、軸線Ａｃを中心とする円筒状をなしている。これにより、シュラウド１０の内側には、軸線Ａｃ方向に延びる流路Ｐが形成されている。流路Ｐは、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとしている。
【0013】
以下では、シュラウド１０の軸線Ａｃを単に「軸線Ａｃ」と称し、軸線Ａｃの周方向Ｄｃを単に「周方向Ｄｃ」と称し、軸線Ａｃの径方向を単に「径方向」と称する。また、シュラウド１０内の流路Ｐの上流側Ｄｕを単に「上流側Ｄｕ」と称し、シュラウド１０内の流路Ｐの下流側Ｄｄを単に「下流側Ｄｄ」と称する。
【0014】
シュラウド１０の外周面１０ａは、軸線Ａｃに対する径方向外側に向かって凸となる曲面状に湾曲している。シュラウド１０の内周面１０ｂは、径方向内側に向かって凸となる曲面状に湾曲している。軸線Ａｃを含む断面視で、シュラウド１０の内周面１０ｂは、外周面１０ａよりも周縁の長さが小さく設定されている。つまり、シュラウド１０は翼型の断面形状を有する。
また、シュラウド１０は、内周面１０ｂから径方向外側に向かって凹む凹部１１を有する。
また、シュラウド１０は、内周面１０ｂから径方向外側に向かって凹む凹部１１を有する。
【0015】
（凹部）
凹部１１は、軸線Ａｃを含む断面視で矩形をなすとともに、周方向Ｄｃに延びる環状の溝である。
凹部１１は、軸線Ａｃを含む断面視で矩形をなすとともに、周方向Ｄｃに延びる環状の溝である。
【0016】
（中心軸）
中心軸２０は、軸本体２１と、先端部材２２と、後端部材２３と、軸カバー２４と、を有する。
軸本体２１は、シュラウド１０内に配置され、軸線Ａｃに沿って延びる円柱状をなしている。
中心軸２０は、軸本体２１と、先端部材２２と、後端部材２３と、軸カバー２４と、を有する。
軸本体２１は、シュラウド１０内に配置され、軸線Ａｃに沿って延びる円柱状をなしている。
【0017】
先端部材２２は、軸本体２１の上流側Ｄｕの端部に設けられている。先端部材２２は、軸線Ａｃ方向の上流側Ｄｕから見て軸線Ａｃを中心とした円形状をなすとともに、径方向から見て上流側Ｄｕに向かって凸となる曲面状に突出している。言い換えれば、先端部材２２は、軸線Ａｃ方向の流体の流れに対する抵抗が抑制された流線形をなしている。また、先端部材２２の外周面は、軸本体２１の外周面よりも径方向外側に位置している。
【0018】
後端部材２３は、軸本体２１の下流側Ｄｄの端部に設けられている。後端部材２３は、軸線Ａｃ方向の下流側Ｄｄから見て軸線Ａｃを中心とした円形状をなすとともに、径方向から見て下流側Ｄｄに向かって凸となる曲面状に突出している。さらに、後端部材２３の外周面は、軸本体２１の外周面と同一の径方向位置に位置しているとともに軸本体２１の外周面と滑らかに連続している。言い換えれば、後端部材２３は、軸線Ａｃ方向の流体の流れに対する抵抗が抑制された流線形をなしている。
【0019】
軸カバー２４は、軸本体２１の外周面であって先端部材２２よりも下流側Ｄｄに取り付けられている。軸カバー２４は、軸本体２１を径方向外側から覆う円筒状をなしている。軸カバー２４の外周面は、上流側Ｄｕから下流側Ｄｄに向かうに従って径方向内側に傾斜している。先端部材２２と軸カバー２４との間には、配置空間Ｓが形成されている。
上述した中心軸２０は、ストラット２によって流路Ｐ内で支持されている。
上述した中心軸２０は、ストラット２によって流路Ｐ内で支持されている。
【0020】
（ストラット）
ストラット２は、軸本体２１の外周面であって軸カバー２４よりも下流側Ｄｄに取り付けられている。ストラット２は、軸カバー２４から軸線Ａｃ方向に間隔を空けて配置されている。ストラット２は、軸本体２１の外周面とシュラウド１０の内周面１０ｂとを接続している。ストラット２は径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに間隔をあけて複数配列されている。
ストラット２は、軸本体２１の外周面であって軸カバー２４よりも下流側Ｄｄに取り付けられている。ストラット２は、軸カバー２４から軸線Ａｃ方向に間隔を空けて配置されている。ストラット２は、軸本体２１の外周面とシュラウド１０の内周面１０ｂとを接続している。ストラット２は径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに間隔をあけて複数配列されている。
【0021】
（内側軸受）
内側軸受３は、先端部材２２と軸カバー２４との間の配置空間Ｓに配置されている。内側軸受３は軸本体２１の外周面に取り付けられている。なお、内側軸受３としては滑り軸受や転がり軸受等の公知の軸受装置の中から適宜選択されたものを適用することが可能である。内側軸受３は、中心軸２０に対して、プロペラ３０を回転可能に支持する。
内側軸受３は、先端部材２２と軸カバー２４との間の配置空間Ｓに配置されている。内側軸受３は軸本体２１の外周面に取り付けられている。なお、内側軸受３としては滑り軸受や転がり軸受等の公知の軸受装置の中から適宜選択されたものを適用することが可能である。内側軸受３は、中心軸２０に対して、プロペラ３０を回転可能に支持する。
【0022】
（プロペラ）
プロペラ３０は、シュラウド１０内に配置されている。プロペラ３０は、後述するモータ４０によって軸線Ａｃ回りに回転し、シュラウド１０内に軸線Ａｃ方向の流れＦ１を発生させる装置である。このプロペラ３０による軸線Ａｃ方向の流れＦ１によって、推進力が生じる。
以下では、プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１を単に「回転方向Ｄｃ１」と称する。
プロペラ３０は、可動リング３１と、羽根３２と、外周リム３３と、を有する。
プロペラ３０は、シュラウド１０内に配置されている。プロペラ３０は、後述するモータ４０によって軸線Ａｃ回りに回転し、シュラウド１０内に軸線Ａｃ方向の流れＦ１を発生させる装置である。このプロペラ３０による軸線Ａｃ方向の流れＦ１によって、推進力が生じる。
以下では、プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１を単に「回転方向Ｄｃ１」と称する。
プロペラ３０は、可動リング３１と、羽根３２と、外周リム３３と、を有する。
【0023】
（可動リング）
可動リング３１は、配置空間Ｓ内に配置されている。可動リング３１は、軸線Ａｃを中心とする円筒状をなしている。可動リング３１は、内側軸受３を介して、軸本体２１によって支持されている。このため、可動リング３１は、軸線Ａｃ回りに回転することが可能とされている。
可動リング３１は、配置空間Ｓ内に配置されている。可動リング３１は、軸線Ａｃを中心とする円筒状をなしている。可動リング３１は、内側軸受３を介して、軸本体２１によって支持されている。このため、可動リング３１は、軸線Ａｃ回りに回転することが可能とされている。
【0024】
（羽根）
羽根３２は、可動リング３１の外周面に取り付けられ、羽根３２は、流路Ｐ内で径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに複数配列されている。各羽根３２は、可動リング３１の外周面から径方向外側に向かって延びている。羽根３２は、径方向から見て翼型の断面形状を有している。したがって、羽根３２を軸線Ａｃ回りに回転させると、軸線Ａｃ方向の一方側（上流側Ｄｕ）から他方側（下流側Ｄｄ）に向かって流体の流れＦ１が発生する。
羽根３２は、可動リング３１の外周面に取り付けられ、羽根３２は、流路Ｐ内で径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに複数配列されている。各羽根３２は、可動リング３１の外周面から径方向外側に向かって延びている。羽根３２は、径方向から見て翼型の断面形状を有している。したがって、羽根３２を軸線Ａｃ回りに回転させると、軸線Ａｃ方向の一方側（上流側Ｄｕ）から他方側（下流側Ｄｄ）に向かって流体の流れＦ１が発生する。
【0025】
羽根３２の形状について、より具体的には、羽根３２は、径方向外側に向かうにしたがって、回転方向Ｄｃ１に沿うようにらせん状に捻られるような形状をなしている。また、羽根３２の径方向内側端の軸線Ａｃ方向の長さは、可動リング３１の軸線Ａｃ方向の長さよりも短い。
【0026】
（外周リム）
外周リム３３は、複数の羽根３２よりも径方向外側に配置されている。外周リム３３は、軸線Ａｃを中心として羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなしている。外周リム３３は、シュラウド１０の凹部１１に収容されているとともに、複数の羽根３２の径方向外側端を接続している。外周リム３３は、後述するロータ４１の設置面を確保するために、羽根３２の径方向外側端よりも軸線Ａｃ方向に長く形成されている。外周リム３３は、軸線Ａｃ方向中央部で羽根３２と接続されている。外周リム３３は、羽根３２に対して上流側Ｄｕと下流側Ｄｄの両方に突出している。本実施形態では、外周リム３３の内周面３３ｂは、同一の軸線Ａｃ方向位置では、シュラウド１０の内周面１０ｂよりも径方向外側に位置している。
外周リム３３は、複数の羽根３２よりも径方向外側に配置されている。外周リム３３は、軸線Ａｃを中心として羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなしている。外周リム３３は、シュラウド１０の凹部１１に収容されているとともに、複数の羽根３２の径方向外側端を接続している。外周リム３３は、後述するロータ４１の設置面を確保するために、羽根３２の径方向外側端よりも軸線Ａｃ方向に長く形成されている。外周リム３３は、軸線Ａｃ方向中央部で羽根３２と接続されている。外周リム３３は、羽根３２に対して上流側Ｄｕと下流側Ｄｄの両方に突出している。本実施形態では、外周リム３３の内周面３３ｂは、同一の軸線Ａｃ方向位置では、シュラウド１０の内周面１０ｂよりも径方向外側に位置している。
【0027】
（モータ）
モータ４０は、駆動力によってプロペラ３０を軸線Ａｃ回りに回転させる装置である。モータ４０は、磁石（不図示）が設けられたロータ４１と、コイル（不図示）が設けられたステータ４２と、を有する。ロータ４１は、外周リム３３の外周面３３ａに設けられている。ステータ４２は、シュラウド１０内に設けられている。
モータ４０は、駆動力によってプロペラ３０を軸線Ａｃ回りに回転させる装置である。モータ４０は、磁石（不図示）が設けられたロータ４１と、コイル（不図示）が設けられたステータ４２と、を有する。ロータ４１は、外周リム３３の外周面３３ａに設けられている。ステータ４２は、シュラウド１０内に設けられている。
【0028】
ステータ４２のコイルに通電することで、外周リム３３に設けられたロータ４１の磁石との間で電磁力が発生する。この電磁力によって外周リム３３に対して軸線Ａｃ回りの回転力が与えられる。この回転力によって、プロペラ３０が軸線Ａｃ回りに回転する。
【0029】
（カバー）
カバー５０は、外周リム３３が流路Ｐ（主流発生部分）に直接露出しないように設けられている。図３に示すように、カバー５０は、シュラウド１０の凹部１１の開口における羽根３２の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられている。カバー５０は、凹部１１の開口の上流側Ｄｕと下流側Ｄｄに設けられている。
以下では、上流側Ｄｕのカバー５０を上流側カバー５０ａと称し、下流側Ｄｄのカバー５０を下流側カバー５０ｂと称する。上流側カバー５０ａと下流側カバー５０ｂとによって、羽根３２が軸線方向両側から挟み込まれている。本実施形態では、上流側カバー５０ａと下流側カバー５０ｂとが、軸線Ａｃ方向の長さが略同等となるように形成されている。
カバー５０は、外周リム３３が流路Ｐ（主流発生部分）に直接露出しないように設けられている。図３に示すように、カバー５０は、シュラウド１０の凹部１１の開口における羽根３２の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられている。カバー５０は、凹部１１の開口の上流側Ｄｕと下流側Ｄｄに設けられている。
以下では、上流側Ｄｕのカバー５０を上流側カバー５０ａと称し、下流側Ｄｄのカバー５０を下流側カバー５０ｂと称する。上流側カバー５０ａと下流側カバー５０ｂとによって、羽根３２が軸線方向両側から挟み込まれている。本実施形態では、上流側カバー５０ａと下流側カバー５０ｂとが、軸線Ａｃ方向の長さが略同等となるように形成されている。
【0030】
本実施形態では、カバー５０は、周方向Ｄｃに沿う円筒状に形成されている。カバー５０は、凹部１１内に配置され、内側から凹部１１に接続されている。カバー５０の径方向内側の内面５１（内周面）は、シュラウド１０の内周面１０ｂと滑らかに接続されている。また、カバー５０の径方向内側の内面５１は、シュラウド１０との接続箇所で、シュラウド１０の内周面１０ｂと同一の径方向位置に位置している。本実施形態では、カバー５０は、シュラウド１０と一体に形成されている。
【0031】
（作用効果）
本実施形態の推進装置１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置１は、シュラウド１０と、プロペラ３０と、モータ４０と、カバー５０と、を備える。シュラウド１０は、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとする流路Ｐを形成する筒状をなして、内周面１０ｂから凹むとともに軸線Ａｃの周方向Ｄｃに延びる凹部１１を有する。プロペラ３０は、軸線Ａｃ回りに回転可能に設けられ、流路Ｐ内で軸線Ａｃの径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに配列された複数の羽根３２、及び、軸線Ａｃを中心として羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなし、凹部１１に収容されているとともに、複数の羽根３２を接続する外周リム３３を有する。モータ４０は、外周リム３３に設けられたロータ４１、及び、シュラウド１０に設けられたステータ４２を有する。カバー５０は、凹部１１の開口における羽根３２の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられている。
本実施形態の推進装置１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置１は、シュラウド１０と、プロペラ３０と、モータ４０と、カバー５０と、を備える。シュラウド１０は、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとする流路Ｐを形成する筒状をなして、内周面１０ｂから凹むとともに軸線Ａｃの周方向Ｄｃに延びる凹部１１を有する。プロペラ３０は、軸線Ａｃ回りに回転可能に設けられ、流路Ｐ内で軸線Ａｃの径方向に延びるとともに周方向Ｄｃに配列された複数の羽根３２、及び、軸線Ａｃを中心として羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなし、凹部１１に収容されているとともに、複数の羽根３２を接続する外周リム３３を有する。モータ４０は、外周リム３３に設けられたロータ４１、及び、シュラウド１０に設けられたステータ４２を有する。カバー５０は、凹部１１の開口における羽根３２の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられている。
【0032】
ところで、カバー５０が設けられていない場合、プロペラ３０の回転によって生じる、シュラウド１０内の推進力を生む軸線Ａｃ方向の流れＦ１は、高速回転する外周リム３３の外周面に差し掛かると、回転方向Ｄｃ１に力受けて、回転方向Ｄｃ１に転向する。これにより、外周リム３３の内周面３３ｂに摩擦損失が発生し、推進効率の低下の原因となる。この摩擦損失は、流れＦ１の転向量に応じて増減する。なお、外周リム３３は、反作用で回転方向Ｄｃ１と反対方向に力を受ける。
【0033】
本実施形態の上記構成によれば、シュラウド１０内には、プロペラ３０の回転によって推進力を発生させる軸線Ａｃ方向の流れＦ１が生じる。本実施形態によれば、図３に示すように、このシュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３の内周面３３ｂに沿って流れる区間を短くすることができる。なお、図３では、各箇所における流れＦ１の絶対流速Ｖ１（ベクトル量）と、絶対流速Ｖ１と外周リム３３の回転速度Ｖｃ（ベクトル量）との相対流速Ｖ２（ベクトル量）とが、一例として図示されている。回転速度Ｖｃは、回転方向Ｄｃ１のベクトル量である。回転速度Ｖｃは、実線の矢印で図示されている。なお、反対方向の回転速度Ｖｃが、仮想線で図示されている。この仮想線で図示された回転速度Ｖｃは、相対流速Ｖ２を図示するために便宜上図示されたものであり、実際に生じない。また、カバー５０を設けない場合の相対流速Ｖ２を仮想線で示し、カバー５０を設けた場合の相対流速Ｖ２を実線で示している。このように、カバー５０によって相対流速Ｖ２が大きい区間が短くなり、相対流速Ｖ２の大きさも小さくなる。よって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３の回転によって転向される量を小さくできるので、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。したがって、推進効率の低下を抑制することができる。
【0034】
本実施形態では、カバー５０の径方向内側の内面５１は、シュラウド１０の内周面１０ｂと滑らかに接続されている。
【0035】
これにより、シュラウド１０内の推進力を発生させる軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、シュラウド１０とカバー５０との境界で向きを急激に変更されることを抑制できる。よって、シュラウド１０とカバー５０との境界で生じる摩擦ロスが低減される。したがって、推進効率の低下をより一層抑制することができる。
【0036】
本実施形態では、外周リム３３の内周面３３ｂは、シュラウド１０の内周面１０ｂよりも径方向外側に位置している。カバー５０の径方向内側の内面５１は、シュラウド１０との接続箇所で、シュラウド１０の内周面１０ｂと同一の径方向位置に位置している。
【0037】
本実施形態では、カバー５０がシュラウド１０よりも径方向内側に突出しないので、シュラウド１０とカバー５０との境界で向きを急激に変更されることを抑制できる。よって、シュラウド１０とカバー５０との境界で生じる摩擦ロスが低減される。さらに、カバー５０を通過する際に、カバー５０の内面５１とシュラウド１０の内周面１０ｂとの段差によって渦が発生することを抑制することができる。したがって、推進効率の低下をより一層抑制することができる。
【0038】
（第一実施形態の第一変形例）
続いて、第一実施形態の第一変形例について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、外周リム３３が、羽根３２に対して下流側Ｄｄに上流側Ｄｕよりも長く突出し、下流側カバー５０ｂが、上流側カバー５０ａよりも軸線Ａｃ方向に長く形成されていてもよい。
続いて、第一実施形態の第一変形例について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、外周リム３３が、羽根３２に対して下流側Ｄｄに上流側Ｄｕよりも長く突出し、下流側カバー５０ｂが、上流側カバー５０ａよりも軸線Ａｃ方向に長く形成されていてもよい。
【0039】
（第一実施形態の第二変形例）
続いて、第一実施形態の第二変形例について、図５を参照して説明する。
図５に示すように、外周リム３３が、羽根３２に対して上流側Ｄｕに下流側Ｄｄよりも長く突出し、上流側カバー５０ａが、下流側カバー５０ｂよりも軸線Ａｃ方向に長く形成されていてもよい。
続いて、第一実施形態の第二変形例について、図５を参照して説明する。
図５に示すように、外周リム３３が、羽根３２に対して上流側Ｄｕに下流側Ｄｄよりも長く突出し、上流側カバー５０ａが、下流側カバー５０ｂよりも軸線Ａｃ方向に長く形成されていてもよい。
【0040】
（第一実施形態の第三変形例）
続いて、第一実施形態の第三変形例について、図６を参照して説明する。
図６に示すように、本変形例では、外周リム３３の内周面３３ｂは、シュラウド１０の内周面１０ｂと凹部１１の開口と同一の径方向位置に設けられている。カバー５０は、シュラウド１０の内周面１０ｂに径方向内側から取り付けられている。カバー５０は、ボルト締結によってシュラウド１０に取り付けられてもよく、溶接によりシュラウド１０に取り付けられてもよい。なお、外周リム３３の取り付けは、溶接よりもボルト締結の方が、熱による影響が無いため好ましい。
続いて、第一実施形態の第三変形例について、図６を参照して説明する。
図６に示すように、本変形例では、外周リム３３の内周面３３ｂは、シュラウド１０の内周面１０ｂと凹部１１の開口と同一の径方向位置に設けられている。カバー５０は、シュラウド１０の内周面１０ｂに径方向内側から取り付けられている。カバー５０は、ボルト締結によってシュラウド１０に取り付けられてもよく、溶接によりシュラウド１０に取り付けられてもよい。なお、外周リム３３の取り付けは、溶接よりもボルト締結の方が、熱による影響が無いため好ましい。
【0041】
カバー５０の径方向外側の外面５２（外周面）のうち外周リム３３と径方向で対向する部分には、径方向内側に凹むカバー凹部５３が設けられている。カバー凹部５３は、カバー５０の外面５２の全周にわたって設けられている。カバー凹部５３によって、外周リム３３とカバー５０との接触が回避される。なお、外周リム３３とカバー５０との接触を回避するために、カバー凹部５３の代わりに、シュラウド１０の内周面１０ｂとカバー５０の径方向外側の外面との間にスペーサを設けてもよい。
【0042】
また、推進装置１は、上流側カバー５０ａの上流側Ｄｕの端部と、下流側カバー５０ｂの下流側Ｄｄの端部とに、整流材６０を備える。整流材６０は、軸線Ａｃを中心とする環状をなしている。整流材６０の内周面６０ｂは、軸線Ａｃ方向でカバー５０に接近するにしたがって漸次径方向内側に位置するように傾斜している。整流材６０の内周面６０ｂは、シュラウド１０の内周面１０ｂ及びカバー５０の内面５１と滑らかに接続している。
【0043】
本変形例では、カバー５０は、シュラウド１０の内周面１０ｂに径方向内側から取り付けられている。
【0044】
これにより、推進装置１にカバー５０を容易に設置することができる。したがって、推進装置１の製造効率を向上させることができる。
【0045】
本変形例では、推進装置１は、上流側カバー５０ａの上流側Ｄｕの端部と、下流側カバー５０ｂの下流側Ｄｄの端部とに、整流材６０を備える。整流材６０の内周面６０ｂは、軸線Ａｃ方向でカバー５０に接近するにしたがって漸次径方向内側に位置するように傾斜している。
【0046】
これにより、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１がカバー５０に到達した際に生じる急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、カバー５０の内面５１で生じる摩擦ロスが低減される。さらに、カバー５０を通過する際に、カバー５０の内面５１とシュラウド１０の内周面１０ｂとの段差によって渦が発生することを抑制することができる。したがって、推進効率の低下をより一層抑制することができる。
【0047】
＜第二実施形態＞
以下、本開示の第二実施形態に係る推進装置２０１について、図７、図８を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図７、図８に示すように、推進装置２０１は、ガイドベーン７０をさらに備える。ガイドベーン７０は、外周リム３３に差し掛かる前に軸線Ａｃの流れＦ１の向きを回転方向に徐々に転向させるために設けられている。
以下、本開示の第二実施形態に係る推進装置２０１について、図７、図８を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図７、図８に示すように、推進装置２０１は、ガイドベーン７０をさらに備える。ガイドベーン７０は、外周リム３３に差し掛かる前に軸線Ａｃの流れＦ１の向きを回転方向に徐々に転向させるために設けられている。
【0048】
ガイドベーン７０は、カバー５０の内面５１に、周方向Ｄｃに並んで複数設けられている。本実施形態では、ガイドベーン７０は、カバー５０内面５１からシュラウド１０の内周面１０ｂに跨るように設けられている。なお、シュラウド１０の内周面１０ｂ及びカバー５０の内面５１のいずれか一方にのみ設けられていてもよい。
【0049】
複数のガイドベーン７０は、周方向Ｄｃに等間隔に並べられている。各ガイドベーン７０は、プロペラ３０に対して上流側Ｄｕに位置するように設けられている。各ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に延びるとともに、下流側Ｄｄに向かうにしたがって、プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１に湾曲している。周方向Ｄｃに並ぶ複数のガイドベーン７０は、全て同形状に形成され、曲率も同一である。
【0050】
（作用効果）
本実施形態の推進装置２０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置２０１は、カバー５０の内面５１に、プロペラ３０に対して上流側Ｄｕに位置するように設けられ、羽根３２と軸線Ａｃ方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーン７０をさらに備える。図８に示すように、ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に延びるとともに、下流側Ｄｄに向かうにしたがって、プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１に湾曲している。
本実施形態の推進装置２０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置２０１は、カバー５０の内面５１に、プロペラ３０に対して上流側Ｄｕに位置するように設けられ、羽根３２と軸線Ａｃ方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーン７０をさらに備える。図８に示すように、ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に延びるとともに、下流側Ｄｄに向かうにしたがって、プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１に湾曲している。
【0051】
これにより、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、外周リム３３に到達する前に、ガイドベーン７０によって回転方向Ｄｃ１に徐々に転向される。したがって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３に到達した際に生じる急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。よって、推進効率の低下をより一層抑制することができる。
また、羽根３２の径方向外側端部の外周リム３３に生じ得る、相対流速Ｖ２の過大な迎角を抑制できるので、水中におけるキャビテーション発生を抑制することができる。
また、羽根３２の径方向外側端部の外周リム３３に生じ得る、相対流速Ｖ２の過大な迎角を抑制できるので、水中におけるキャビテーション発生を抑制することができる。
【0052】
なお、本実施形態では、周方向Ｄｃに並ぶ複数のガイドベーン７０は、全て同形状に形成され、曲率も同一であるとしたが、これに限られない。周方向Ｄｃに並ぶ複数のガイドベーン７０は、細部の形状が互いに異なっていてもよい。
【0053】
＜第三実施形態＞
以下、本開示の第三実施形態に係る推進装置３０１について、図９、図１０を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図９、図１０に示すように、プロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に並んで複数段設けられている。本実施形態では、例えばプロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に２つ並んで設けられている。複数のプロペラ３０の段数を、上流側Ｄｕから順に一段目、二段目、…とする。本実施形態では、軸線Ａｃ方向に隣り合うプロペラ３０は、互いに反対方向に回転する。
以下、本開示の第三実施形態に係る推進装置３０１について、図９、図１０を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図９、図１０に示すように、プロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に並んで複数段設けられている。本実施形態では、例えばプロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に２つ並んで設けられている。複数のプロペラ３０の段数を、上流側Ｄｕから順に一段目、二段目、…とする。本実施形態では、軸線Ａｃ方向に隣り合うプロペラ３０は、互いに反対方向に回転する。
【0054】
ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に並ぶプロペラ３０の各段に設けられている。一段目のプロペラ３０より上流側Ｄｕには、ガイドベーン７０が一段のみ設けられ、一段目のプロペラ３０と二段目のプロペラ３０との間には、ガイドベーン７０が二段設けられている。
【0055】
（作用効果）
本実施形態の推進装置３０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、プロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に並んで複数段設けられている。ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に並ぶプロペラ３０の各段に設けられている。
本実施形態の推進装置３０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、プロペラ３０は、軸線Ａｃ方向に並んで複数段設けられている。ガイドベーン７０は、軸線Ａｃ方向に並ぶプロペラ３０の各段に設けられている。
【0056】
これにより、羽根３２の段数が増加するので、推進装置３０１の推進力が向上される。さらに、図１０に示すように、羽根３２の各段にガイドベーン７０が設けられるため、羽根３２の各段で外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。よって、推進効率の低下を抑制することができる。
【0057】
＜第四実施形態＞
以下、本開示の第四実施形態に係る推進装置４０１について、図１１、図１２を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図１１、図１２に示すように、推進装置４０１は、カバー５０を備えておらず、ガイドベーン７０のみ備えている。
以下、本開示の第四実施形態に係る推進装置４０１について、図１１、図１２を参照して説明する。上述した実施形態と同様の構成については、同一の名称、符号を付す等して説明を適宜省略する。
図１１、図１２に示すように、推進装置４０１は、カバー５０を備えておらず、ガイドベーン７０のみ備えている。
【0058】
（作用効果）
本実施形態の推進装置４０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置４０１は、上述したガイドベーン７０を備えるので、図１２に示すように、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、外周リム３３に到達する前に、ガイドベーン７０によって回転方向Ｄｃ１に徐々に転向される。したがって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３に到達した際に生じる、急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。よって、推進効率の低下を抑制することができる。
また、羽根３２の径方向外側端部の外周リム３３に生じ得る、相対流速Ｖ２の過大な迎角を抑制できるので、水中におけるキャビテーション発生を抑制することができる。
本実施形態の推進装置４０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
本実施形態では、推進装置４０１は、上述したガイドベーン７０を備えるので、図１２に示すように、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、外周リム３３に到達する前に、ガイドベーン７０によって回転方向Ｄｃ１に徐々に転向される。したがって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３に到達した際に生じる、急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。よって、推進効率の低下を抑制することができる。
また、羽根３２の径方向外側端部の外周リム３３に生じ得る、相対流速Ｖ２の過大な迎角を抑制できるので、水中におけるキャビテーション発生を抑制することができる。
【0059】
（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0060】
なお、上記実施形態では、推進装置１、２０１、３０１、４０１が例えば船舶や海底調査用の水中走行体等に用いられる場合について説明したが、これに限られない。推進装置１、２０１、３０１、４０１は、水中以外に用いられてもよく、例えば航空機等に用いられてもよい。
【0061】
なお、上記実施形態では、外周リム３３は、羽根３２に対して上流側Ｄｕと下流側Ｄｄの両方に突出しているとしたが、これに限られない。外周リム３３は、羽根３２に対して上流側Ｄｕと下流側Ｄｄのいずれか一方のみに突出していてもよい。この場合、外周リム３３が羽根３２に対して突出する側にのみ、カバー５０は設けられる。
【0062】
なお、上記実施形態では、ストラット２が羽根３２よりも下流側Ｄｄに取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、ストラット２は、羽根３２よりも上流側Ｄｕに取り付けられてもよく、羽根３２に対して上流側Ｄｕ及び下流側Ｄｄの両方に取り付けられてもよい。
【0063】
＜付記＞
各実施形態に記載の推進装置１、２０１、３０１、４０１は、例えば以下のように把握される。
各実施形態に記載の推進装置１、２０１、３０１、４０１は、例えば以下のように把握される。
【0064】
（１）第１の態様の推進装置１、２０１、３０１は、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに前記軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとする流路Ｐを形成する筒状をなして、内周面１０ｂから凹むとともに前記軸線Ａｃの周方向Ｄｃに延びる凹部１１を有するシュラウド１０と、前記流路Ｐ内で前記軸線Ａｃの径方向に延びるとともに前記周方向Ｄｃに配列された複数の羽根３２、及び、前記軸線Ａｃを中心として前記羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなし、前記凹部１１に収容されているとともに、複数の前記羽根３２を接続する外周リム３３を有し、前記軸線Ａｃ回りに回転可能なプロペラ３０と、前記外周リム３３に設けられたロータ４１、及び、前記シュラウド１０に設けられたステータ４２を有するモータ４０と、前記凹部１１の開口における前記羽根３２の回転軌跡を除く部分を覆うように設けられたカバー５０と、を備える。
【0065】
シュラウド１０内には、プロペラ３０の回転によって推進力を発生させる軸線Ａｃ方向の流れＦ１が生じる。本態様によれば、このシュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３の内周面３３ｂに沿って流れる区間を短くすることができる。よって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１がリムの回転によって転向される量を小さくできるので、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。
【0066】
（２）第２の態様の推進装置１、２０１、３０１は、（１）の推進装置１、２０１、３０１であって、前記カバー５０の前記径方向内側の内面５１は、前記シュラウド１０の内周面１０ｂと滑らかに接続されていてもよい。
【0067】
これにより、シュラウド１０内の推進力を発生させる軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、シュラウド１０とカバー５０との境界で向きを急激に変更されることを抑制できる。よって、シュラウド１０とカバー５０との境界で生じる摩擦ロスが低減される。
【0068】
（３）第３の態様の推進装置１、２０１、３０１は、（１）又は（２）の推進装置１、２０１、３０１であって、前記外周リム３３の内周面３３ｂは、前記シュラウド１０の内周面１０ｂよりも前記径方向外側に位置し、前記カバー５０の前記径方向内側の内面５１は、前記シュラウド１０との接続箇所で、前記シュラウド１０の内周面１０ｂと同一の前記径方向位置に位置してもよい。
【0069】
本態様では、カバー５０がシュラウド１０よりも径方向内側に突出しないので、シュラウド１０とカバー５０との境界で向きを急激に変更されることを抑制できる。よって、シュラウド１０とカバー５０との境界で生じる摩擦ロスが低減される。
【0070】
（４）第４の態様の推進装置１は、（１）から（３）のいずれかの推進装置１であって、前記カバー５０は、前記シュラウド１０の内周面１０ｂに前記径方向内側から取り付けられていてもよい。
【0071】
これにより、推進装置１にカバー５０を容易に設置することができる。
【0072】
（５）第５の態様の推進装置２０１、３０１は、（１）から（４）のいずれかの推進装置２０１、３０１であって、前記シュラウド１０の内周面１０ｂ及び前記カバー５０の前記径方向内側の内面５１の少なくともいずれか一方に、前記プロペラ３０に対して前記上流側Ｄｕに位置するように設けられ、前記羽根３２と前記軸線Ａｃ方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーン７０をさらに備え、前記ガイドベーン７０は、前記軸線Ａｃ方向に延びるとともに、前記下流側Ｄｄに向かうにしたがって、前記プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１に湾曲していてもよい。
【0073】
これにより、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、外周リム３３に到達する前に、ガイドベーン７０によって回転方向Ｄｃ１に徐々に転向される。したがって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３に到達した際に生じる急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。
【0074】
（６）第６の態様の推進装置３０１は、（５）の推進装置３０１であって、前記プロペラ３０は、前記軸線Ａｃ方向に並んで複数段設けられ、前記ガイドベーン７０は、前記軸線Ａｃ方向に並ぶ前記プロペラ３０の各段に設けられていてもよい。
【0075】
これにより、羽根３２の段数が増加するので、推進装置３０１の推進力が向上される。さらに、羽根３２の各段にガイドベーン７０が設けられるため、羽根３２の各段で外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。
【0076】
（７）第７の態様の推進装置４０１は、軸線Ａｃ方向一方側を上流側Ｄｕとするとともに前記軸線Ａｃ方向他方側を下流側Ｄｄとする流路Ｐを形成する筒状をなして、内周面１０ｂから凹むとともに前記軸線Ａｃの周方向Ｄｃに延びる凹部１１を有するシュラウド１０と、前記流路Ｐ内で前記軸線Ａｃの径方向に延びるとともに前記周方向Ｄｃに配列された複数の羽根３２、及び、前記軸線Ａｃを中心として前記羽根３２よりも軸線Ａｃ方向に延びる円筒状をなし、前記凹部１１に収容されているとともに、複数の前記羽根３２を接続する外周リム３３を有し、前記軸線Ａｃ回りに回転可能なプロペラ３０と、前記外周リム３３に設けられたロータ４１、及び、前記シュラウド１０に設けられたステータ４２を有するモータ４０と、前記シュラウド１０の内周面１０ｂに、前記プロペラ３０に対して前記上流側Ｄｕに位置するように設けられ、前記羽根３２と前記軸線Ａｃ方向に間隔を空けて隣り合うガイドベーン７０と、を備え、前記ガイドベーン７０は、前記軸線Ａｃ方向に延びるとともに、前記下流側Ｄｄに向かうにしたがって、前記プロペラ３０の回転方向Ｄｃ１に湾曲している。
【0077】
これにより、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が、外周リム３３に到達する前に、ガイドベーン７０によって回転方向Ｄｃ１に徐々に転向される。したがって、シュラウド１０内の軸線Ａｃ方向の流れＦ１が外周リム３３に到達した際に生じる、急激な流れＦ１の転向が抑制される。よって、外周リム３３の内周面３３ｂで生じる摩擦ロスが低減される。
【符号の説明】
【0078】
１…推進装置 ２…ストラット ３…内側軸受 １０…シュラウド １０ａ…外周面 １０ｂ…内周面 １１…凹部 ２０…中心軸 ２１…軸本体 ２２…先端部材 ２３…後端部材 ２４…軸カバー ３０…プロペラ ３１…可動リング ３２…羽根 ３３…外周リム ３３ａ…外周面 ３３ｂ…内周面 ４０…モータ ４１…ロータ ４２…ステータ ５０…カバー ５０ａ…上流側カバー ５０ｂ…下流側カバー ５１…内面 ５２…外面 ５３…カバー凹部 ６０…整流材 ６０ｂ…内周面 ７０…ガイドベーン ２０１…推進装置 ３０１…推進装置 ４０１…推進装置 Ａｃ…軸線 Ｄｃ…周方向 Ｄｃ１…回転方向 Ｄｕ…上流側 Ｄｄ…下流側 Ｆ１…流れ Ｐ…流路 Ｓ…配置空間 Ｖ１…絶対流速 Ｖ２…相対流速 Ｖｃ…回転速度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】