特許 7222531 船舶用プロペラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】船舶用プロペラ

(51)【国際特許分類】

   B63H 1/20 20060101AFI20230208BHJP

   B63H 1/26 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

B63H1/20 B

B63H1/26 D

B63H1/20 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018248032

(22)【出願日】2018-12-28

(65)【公開番号】P2020104808

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000110435

【氏名又は名称】ナカシマプロペラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 貴哉

【審査官】福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１２５０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２７０２８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０２６３０２０７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ １／２０

Ｂ６３Ｈ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に溝部が形成されたボスと、
一端側に基部が形成されたブレードと、を備え、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、
前記ボスの溝部を構成している内壁面に突出部が設けられて前記ブレードの基部の挿入方向に沿って延びており、
前記ブレードの基部を構成している外壁面に陥没部が設けられて当該ブレードの基部の挿入方向に沿って延びており、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入すると前記突出部と前記陥没部が嵌合した状態となり、
前記突出部の頂点とその両斜面及び陥没部の底点とその両斜面が互いに接して隙間を生じないように嵌合している、
ことを特徴とする船舶用プロペラ。

【請求項2】

前記突出部の頂点よりも径方向外側の前記内壁面が径方向外側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記陥没部の底点よりも径方向外側の前記外壁面が径方向外側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記内壁面と前記外壁面が接した状態となる、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶用プロペラ。

【請求項3】

前記突出部の頂点よりも径方向内側の前記内壁面が径方向内側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記陥没部の底点よりも径方向内側の前記外壁面が径方向内側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記内壁面と前記外壁面が接した状態となる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の船舶用プロペラ。

【請求項4】

前記内壁面の外縁と前記外壁面の外縁が一致するとともに当該外壁面の外縁から湾曲部が形成されて翼体部につながっている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船舶用プロペラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶用プロペラに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、繊維強化プラスチック製のブレードを採用した船舶用プロペラが知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。かかる船舶用プロペラは、ボスの溝部にブレードの基部を挿入して構成される。

【0003】

このような船舶用プロペラは、ブレードに大きな荷重か掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。例えば、加速時や曳航時のほか荒天に起因してブレードに大きな荷重が掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。また、船体後方におけるウェイクの速度差に起因してブレードに大きな荷重が掛かると、ブレードが変形してピッチ角が小さくなる。このため、エンジンに過大な負荷が掛かるのを防ぐことができ、かつキャビテーションの発生を抑えることができるのである。

【0004】

ところで、船舶用プロペラが回転している際には、ブレードを押し倒そうとするモーメントがはたらくこととなる。つまり、船舶用プロペラが回転している際には、ブレードの前進面に大きな荷重が掛かるため、ブレードを前方へ押し倒そうとするモーメントがはたらくこととなる。そのため、ボスの溝部を構成している内壁面に局所的に荷重が掛かり、ボスの溝部近傍における応力が大きくなってしまうという問題があった。また、ブレードの基部を構成している外壁面にも局所的に荷重が掛かり、この部分における接触圧力が大きくなってしまうという問題もあった。

【0005】

ここで、図１１から図１３を用いて、従来の船舶用プロペラにおける問題点について詳しく説明する。これらの図は、ボス６とブレード７の計算用モデルを組み合わせたものである（ボス６の溝部６１にブレード７の基部７１を挿入したものである）。これらの図には、船舶用プロペラの回転方向を矢印Ｒにて示している。また、これらの図には、ブレード７を押し倒そうとするモーメントを矢印Ｍにて示している。

【0006】

従来の船舶用プロペラにおいて、ボス６の溝部６１は、いわゆるアリ溝であって、径方向外側へ向かうにつれて両側の内壁面６１ｓが徐々に近づくテーパ断面形状となっている。ブレード７の基部７１は、いわゆるアリであって、径方向外側へ向かうにつれて両側の外壁面７１ｓが徐々に近づくテーパ断面形状となっている。船舶用プロペラは、ボス６の溝部６１にブレード７の基部７１を挿入して構成される。

【0007】

前述したように、船舶用プロペラが回転している際には、ブレード７を押し倒そうとするモーメントがはたらくこととなる（図１１の矢印Ｍ参照）。ブレード７を押し倒そうとするモーメントがはたらいた場合、ブレード７の固定部分である基部７１には、これを回転させようとする大きな荷重が作用する。すると、基部７１を拘束している溝部６１の両側の内壁面６１ｓにも大きな荷重が作用する。

【0008】

具体的に説明すると、傾倒方向側（船舶用プロペラの反回転方向側）の内壁面６１ｓには、この内壁面６１ｓにおける径方向外側部分に大きな荷重Ｆ１が掛かることとなる。このため、当該部分は、荷重Ｆ１に押され、かつ内壁面６１ｓに沿って基部７１が滑り込もうとする動きにより、径方向外側へ押し上げられる（図１１の二点鎖線参照）。従って、この部分における変位が大きくなり（図１２の（Ａ）における領域Ｄ１参照）、ひいては応力が大きくなってしまうという問題があった（図１２の（Ｂ）における領域Ｓ１参照）。また、荷重Ｆ１が溝部６１の溝幅寸法Ｗを広げようとするので、内壁面６１ｓと底壁面６１ｔをつなぐ湾曲部分においても応力が大きくなってしまうという問題があった（図１２の（Ｂ）における領域Ｓ２参照）。

【0009】

更に、ブレード７の基部７１に着目すると、基部７１の傾倒方向側（船舶用プロペラの反回転方向側）の外壁面７１ｓには、作用反作用の法則に基づいて荷重Ｆ１に対向する荷重Ｆ２が掛かることとなる。従って、この部分における接触圧力が大きくなってしまうという問題もあった（図１３の（Ｂ）における領域Ｐ１参照）。

【0010】

他方、反傾倒方向側（船舶用プロペラの回転方向側）の内壁面６１ｓには、この内壁面６１ｓにおける径方向内側部分に大きな荷重Ｆ３が掛かることとなる。このため、当該部分は、荷重Ｆ３に押され、かつ内壁面６１ｓに沿って基部７１が滑り出ようとする動きにより、径方向外側へ押し上げられる（径方向外側へずり変形が生じる：図１１の二点鎖線参照）。従って、この部分における変位が大きくなり（図１２の（Ａ）における領域Ｄ３参照）、ひいては応力が大きくなってしまうという問題があった（図１２の（Ｂ）における領域Ｓ３参照）。また、荷重Ｆ３が溝部６１の溝幅寸法Ｗを広げようとするので、内壁面６１ｓと底壁面６１ｔをつなぐ湾曲部分においても応力が大きくなってしまうという問題があった（図１２の（Ｂ）における領域Ｓ４参照）。

【0011】

更に、ブレード７の基部７１に着目すると、基部７１の反傾倒方向側（船舶用プロペラの回転方向側）の外壁面７１ｓには、作用反作用の法則に基づいて荷重Ｆ３に対向する荷重Ｆ４が掛かることとなる。従って、この部分における接触圧力が大きくなってしまうという問題もあった（図１３の（Ｂ）における領域Ｐ２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１４－１２５０５５号公報

【文献】特開２０１２－６６６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

ボスの溝部にブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、ボスの溝部近傍における応力を低減でき、更にはブレードの基部表面における接触圧力を低減できる船舶用プロペラを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0014】

第一の発明は、
外周面に溝部が形成されたボスと、
一端側に基部が形成されたブレードと、を備え、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入して構成される船舶用プロペラであって、
前記ボスの溝部を構成している内壁面に突出部が設けられて前記ブレードの基部の挿入方向に沿って延びており、
前記ブレードの基部を構成している外壁面に陥没部が設けられて当該ブレードの基部の挿入方向に沿って延びており、
前記ボスの溝部に前記ブレードの基部を挿入すると前記突出部と前記陥没部が嵌合した状態となり、
前記突出部の頂点とその両斜面及び陥没部の底点とその両斜面が互いに接して隙間を生じないように嵌合している、ものである。

【0015】

第二の発明は、第一の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記突出部の頂点よりも径方向外側の前記内壁面が径方向外側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記陥没部の底点よりも径方向外側の前記外壁面が径方向外側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記内壁面と前記外壁面が接した状態となる、ものである。

【0016】

第三の発明は、第一又は第二の発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記突出部の頂点よりも径方向内側の前記内壁面が径方向内側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記陥没部の底点よりも径方向内側の前記外壁面が径方向内側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜しており、
前記内壁面と前記外壁面が接した状態となる、ものである。

【0017】

第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る船舶用プロペラにおいて、
前記内壁面の外縁と前記外壁面の外縁が一致するとともに当該外壁面の外縁から湾曲部が形成されて翼体部につながっている、ものである。

【発明の効果】

【0018】

第一の発明に係る船舶用プロペラは、ボスの溝部を構成している内壁面に突出部が設けられてブレードの基部の挿入方向に沿って延びている。また、ブレードの基部を構成している外壁面に陥没部が設けられてブレードの基部の挿入方向に沿って延びている。そして、ボスの溝部にブレードの基部を挿入すると突出部と陥没部が嵌合した状態となる。かかる船舶用プロペラによれば、ブレードを押し倒そうとするモーメントがはたらき、ボスの溝部を構成している内壁面に局所的に荷重が掛かっても、ボスの溝部近傍における応力を低減することが可能となる。また、ブレードの基部を構成している外壁面に局所的に荷重が掛かっても、ブレードの基部表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0019】

第二の発明に係る船舶用プロペラは、突出部の頂点よりも径方向外側の内壁面が径方向外側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜している。また、陥没部の底点よりも径方向外側の外壁面が径方向外側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜している。そして、内壁面と外壁面が接した状態となる。かかる船舶用プロペラによれば、内壁面の径方向外側部分に荷重が掛かっても、ボスの溝部近傍における応力を低減することが可能となる。また、外壁面の径方向外側部分に荷重が掛かっても、ブレードの基部表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0020】

第三の発明に係る船舶用プロペラは、突出部の頂点よりも径方向内側の内壁面が径方向内側へ向かうにつれて溝幅寸法を広げる方向に傾斜している。また、陥没部の底点よりも径方向内側の外壁面が径方向内側へ向かうにつれて基部厚寸法を広げる方向に傾斜している。そして、内壁面と外壁面が接した状態となる。かかる船舶用プロペラによれば、内壁面の径方向内側部分に荷重が掛かっても、ボスの溝部近傍における応力を低減することが可能となる。また、外壁面の径方向内側部分に荷重が掛かっても、ブレードの基部表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0021】

第四の発明に係る船舶用プロペラは、内壁面の外縁と外壁面の外縁が一致するとともに外壁面の外縁から湾曲部が形成されて翼体部につながっている。かかる船舶用プロペラによれば、翼体部の剛性が高まるので、内壁面に局所的な荷重が掛かるのを抑え、ボスの溝部近傍における応力を確実に低減することが可能となる。また、翼体部の剛性が高まるので、外壁面に局所的な荷重が掛かるのを抑え、ブレードの基部表面における接触圧力を確実に低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】船舶用プロペラを示す図。

【図2】ボスを示す図。

【図3】ブレードを示す図。

【図4】リテーナを示す図。

【図5】ボスにブレードを取り付ける工程を示す図。

【図6】ボスにリテーナを取り付ける工程を示す図。

【図7】ボスの溝部とブレードの基部を示す図。

【図8】ボスの溝部とブレードの基部を組み合わせた状態を示す図。

【図9】ボスの溝部近傍における変位分布と応力分布を示す図。

【図10】ブレードの基部における変位分布と接触圧力分布を示す図。

【図11】（従来構造）ボスの溝部とブレードの基部を組み合わせた状態を示す図。

【図12】（従来構造）ボスの溝部近傍における変位分布と応力分布を示す図。

【図13】（従来構造）ブレードの基部における変位分布と接触圧力分布を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

まず、図１から図６を用いて、本願の発明に係る船舶用プロペラ１について簡単に説明する。本願において、「径方向内側」とは、船舶用プロペラ１の回転軸Ａに垂直に近づく方向を意味し、「径方向外側」とは、船舶用プロペラ１の回転軸Ａから垂直に遠ざかる方向を意味する。

【0024】

船舶用プロペラ１は、エンジンの駆動力を推進力に変換するものである。船舶用プロペラ１は、主にボス２とブレード３とリテーナ４を備えている。なお、船舶用プロペラ１は、いわゆる四枚翼プロペラであるが、これに限定するものではない。また、船舶用プロペラ１は、いわゆるハイスキュープロペラであるが、これに限定するものでもない。

【0025】

ボス２は、プロペラシャフトに取り付けられる。ボス２は、金属製（例えばアルミニウム青銅）の形成物に切削加工などを加えて作成される。ボス２は、その外周面に溝部２１が形成されている。溝部２１は、回転軸Ａを中心として右方へ旋回する螺旋形状となっている。溝部２１は、いわゆるアリ溝であって、後述する突出部２２を考慮しなければ、径方向外側へ向かうにつれて両側の内壁面２１ｓが徐々に近づくテーパ断面形状となっている（図７の（Ａ）における二点鎖線参照）。また、ボス２には、後端面２ｒから前方へ向けて四つのボルト穴２３が設けられている。それぞれのボルト穴２３は、各溝部２１の開口端に対して左側近傍（回転軸Ａを中心とする左旋回側近傍）に設けられている。

【0026】

ブレード３は、ボス２に取り付けられる（図５参照）。ブレード３は、繊維強化プラスチック製（例えば炭素繊維強化プラスチック）の形成物に表面加工などを加えて作成される。ブレード３は、その一端側に基部３１が形成されている。基部３１は、ボス２の溝部２１と同様に右方へ旋回する螺旋形状となっている。基部３１は、いわゆるアリであって、後述する陥没部３２を考慮しなければ、他端側（ボス２にブレード３を取り付けた状態では径方向外側）へ向かうにつれて両側の外壁面３１ｓが徐々に近づくテーパ断面形状となっている（図７の（Ｂ）における二点鎖線参照）。また、ブレード３には、基部３１と一体的に翼体部３３が形成されている。翼体部３３は、一般的な翼形状よりも後退角が大きくなっている。

【0027】

リテーナ４は、ボス２に取り付けられる（図６参照）。リテーナ４は、金属製（例えばアルミニウム青銅）の形成物に切削加工などを加えて作成される。リテーナ４は、中央に穴４１が開いた円環形状となっている。また、リテーナ４には、その後端面４ｒから前方へ突き抜ける四つのボルト挿通穴４３が設けられている。それぞれのボルト挿通穴４３は、リテーナ４を取り付ける際にボルト穴２３に重なる位置に設けられている。それぞれのボルト挿通穴４３は、ボルト４４の頭部が収まる大径穴部とボルト４４の軸部が収まる小径穴部がつながった形状となっている。従って、ボルト４４を用いてリテーナ４を取り付けても、リテーナ４の後端面４ｒからボルト４４の頭部が突き出ない。なお、リテーナ４には、その後端面４ｒから前方へ向けて複数のボルト穴４５が設けられている。これらのボルト穴４５は、図示しないキャップを取り付ける際に利用される。

【0028】

次に、図７を用いて、本船舶用プロペラ１の特徴的な部分について説明する。図７は、コンピュータによるシミュレーションに用いたボス２とブレード３の計算用モデルを示している。これらの計算用モデルは、シミュレーションの結果に対して信頼を得られる程度に簡略化されている。

【0029】

本船舶用プロペラ１は、ボス２の溝部２１を構成している内壁面２１ｓに突出部２２が設けられている。突出部２２は、内壁面２１ｓにおける最も径方向外側にある点（以降「外縁Ｐａ」とする）を通り、内壁面２１ｓと底壁面２１ｔをつなぐ湾曲部分に接する線（二点鎖線参照）に対して隆起している部分である。そして、突出部２２は、基部３１の挿入方向に沿って延びている。そのため、突出部２２は、連続的に円弧状に延びる凸形状として表れる（図５参照）。但し、突出部２２の詳細な形状について限定するものではない。

【0030】

他方、本船舶用プロペラ１においては、ブレード３の基部３１を構成している外壁面３１ｓに陥没部３２が設けられている。陥没部３２は、外壁面３１ｓにおける最も径方向外側にある点（以降「外縁Ｐｂ」とする）を通り、外壁面３１ｓと底壁面３１ｔをつなぐ湾曲部分に接する線（二点鎖線参照）に対して陥没している部分である。そして、陥没部３２は、基部３１の挿入方向に沿って延びている。そのため、陥没部３２は、連続的に円弧状に延びる凹形状として表れる（図５参照）。但し、陥没部３２の詳細な形状について限定するものではない。

【0031】

このようにすることで、ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入すると突出部２２と陥没部３２が嵌合した状態となる（図５参照）。このとき、突出部２２の頂点２２ｐとその両斜面及び陥没部３２の底点３２ｂとその両斜面が互いに接して隙間を生じない。また、ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入した状態においては、ボス２の後端面２ｒから基部３１の後端面３１ｒが僅かに突出するように設計されている（図６参照）。そのため、リテーナ４を取り付けると、ブレード３の基部３１を適宜な荷重で押し込むこととなる。こうして、ボス２に対してブレード３がガタつくことなく、完全に固定されるのである。

【0032】

次に、図７から図１０を用いて、本船舶用プロペラ１の特徴的な部分を説明し、その効果について述べる。これらの図は、ボス２とブレード３の計算用モデルを組み合わせたものである（ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入したものである）。これらの図には、船舶用プロペラ１の回転方向を矢印Ｒにて示している。また、これらの図には、ブレード３を押し倒そうとするモーメントを矢印Ｍにて示している。

【0033】

前述したように、船舶用プロペラ１が回転している際には、ブレード３を押し倒そうとするモーメントがはたらくこととなる。ブレード３を押し倒そうとするモーメントがはたらいた場合、ブレード３の固定部分である基部３１には、これを回転させようとする大きな荷重が作用する。すると、基部３１を拘束している溝部２１の両側の内壁面２１ｓにも大きな荷重が作用する。

【0034】

具体的に説明すると、傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）の内壁面２１ｓには、この内壁面２１ｓにおける径方向外側部分（頂点２２ｐよりも径方向外側部分：以降「内壁面２１１」とする）に大きな荷重Ｆ１が掛かることとなる。本船舶用プロペラ１においては、突出部２２と陥没部３２の嵌合により、内壁面２１ｓに沿って基部３１が滑り込もうとしないので、内壁面２１１の近傍部分が押し上げられない。また、内壁面２１１が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ１を受け止めるので、この内壁面２１１近傍における変位を抑えることができる（図９の（Ａ）における領域Ｄ１参照）。従って、この部分における応力を低減することが可能となる（図９の（Ｂ）における領域Ｓ１参照）。また、内壁面２１ｓと底壁面２１ｔをつなぐ湾曲部分についても応力を低減することが可能となる（図９の（Ｂ）における領域Ｓ２参照）。

【0035】

更に、ブレード３の基部３１に着目すると、基部３１の傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）の外壁面３１ｓには、作用反作用の法則に基づいて荷重Ｆ１に対向する荷重Ｆ２が掛かることとなる。本船舶用プロペラ１においては、外壁面３１ｓ（以降「内壁面３１１」とする）が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ２を受け止めるので、この外壁面３１１近傍における変位を抑えることができる（図１０の（Ａ）における領域Ｄ２参照）。このように、本船舶用プロペラ１においては、ブレード３を押し倒そうとするモーメントがはたらいても、ブレード３の基部３１における変位を抑えて片当たりを防ぐことができ、ひいては基部３１表面における接触圧力を低減できるのである（図１０の（Ｂ）における領域Ｐ１参照）。

【0036】

他方、反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）の内壁面２１ｓには、この内壁面２１ｓにおける径方向内側部分（頂点２２ｐよりも径方向内側部分：以降「内壁面２１２」とする）に大きな荷重Ｆ３が掛かることとなる。本船舶用プロペラ１においては、突出部２２と陥没部３２の嵌合により、内壁面２１ｓに沿って基部３１が滑り出ようとしないので、内壁面２１２の近傍部分が押し上げられない（径方向外側へずり変形が生じない）。また、内壁面２１２が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ３を受け止めるので、この内壁面２１２近傍における変位を抑えることができる（図９の（Ａ）における領域Ｄ３参照）。従って、この部分における応力を低減することが可能となる（図９の（Ｂ）における領域Ｓ３参照）。また、内壁面２１ｓと底壁面２１ｔをつなぐ湾曲部分についても応力を低減することが可能となる（図９の（Ｂ）における領域Ｓ４参照）。

【0037】

更に、ブレード３の基部３１に着目すると、基部３１の反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）の外壁面３１ｓには、作用反作用の法則に基づいて荷重Ｆ３に対向する荷重Ｆ４が掛かることとなる。本船舶用プロペラ１においては、外壁面３１ｓ（以降「内壁面３１２」とする）が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ４を受け止めるので、この外壁面３１２近傍における変位を抑えることができる（図１０の（Ａ）における領域Ｄ４参照）。このように、本船舶用プロペラ１においては、ブレード３を押し倒そうとするモーメントがはたらいても、ブレード３の基部３１における変位を抑えて片当たりを防ぐことができ、ひいては基部３１表面における接触圧力を低減できるのである（図１０の（Ｂ）における領域Ｐ２参照）。

【0038】

以上のように、本船舶用プロペラ１は、ボス２の溝部２１を構成している内壁面２１ｓに突出部２２が設けられてブレード３の基部３１の挿入方向に沿って延びている。また、ブレード３の基部３１を構成している外壁面３１ｓに陥没部３２が設けられてブレード３の基部３１の挿入方向に沿って延びている。そして、ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入すると突出部２２と陥没部３２が嵌合した状態となる。かかる船舶用プロペラ１によれば、ブレード３を押し倒そうとするモーメントがはたらき、ボス２の溝部２１を構成している内壁面２１ｓに局所的に荷重が掛かっても、ボス２の溝部２１近傍における応力を低減することが可能となる。また、ブレード３の基部３１を構成している外壁面３１ｓに局所的に荷重が掛かっても、ブレード３の基部３１表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0039】

次に、同じく図７から図１０を用いて、本船舶用プロペラ１の他の特徴的な部分を説明し、その効果について述べる。ここでは、頂点２２ｐよりも径方向外側の内壁面２１ｓを両側とも「内壁面２１１」とし、頂点２２ｐよりも径方向内側の内壁面２１ｓを両側とも「内壁面２１２」とする。また、底点３２ｂよりも径方向外側の外壁面３１ｓを両側とも「外壁面３１１」とし、底点３２ｂよりも径方向内側の外壁面３１ｓを両側とも「内壁面３１２」とする。

【0040】

本船舶用プロペラ１において、内壁面２１１は、径方向外側へ向かうにつれて溝幅寸法Ｗを広げる方向に傾斜している。従って、突出部２２の頂点２２ｐにおける溝幅寸法Ｗよりも径方向外側における溝幅寸法Ｗのほうが大きくなっている。他方、外壁面３１１は、径方向外側へ向かうにつれて基部厚寸法Ｔを広げる方向に傾斜している。従って、陥没部３２の底点３２ｂにおける基部厚寸法Ｔよりも径方向外側における基部厚寸法Ｔのほうが大きくなっている。このため、ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入すると、内壁面２１１と外壁面３１１が隙間なく完全に接することとなる。

【0041】

このようにしたのは、傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）の内壁面２１１が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ１を受け止めるためである。また、外壁面３１１が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ２を受け止めるためである。加えて、傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）のみならず、反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）にも同様の技術的思想を適用したのは、本船舶用プロペラ１の回転方向に関わらず、効果を奏するためである。但し、傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）のみに適用するとしてもよい。

【0042】

以上のように、本船舶用プロペラ１は、突出部２２の頂点２２ｐよりも径方向外側の内壁面２１１が径方向外側へ向かうにつれて溝幅寸法Ｗを広げる方向に傾斜している。また、陥没部３２の底点３２ｂよりも径方向外側の外壁面３１１が径方向外側へ向かうにつれて基部厚寸法Ｔを広げる方向に傾斜している。そして、内壁面２１１と外壁面３１１が接した状態となる。かかる船舶用プロペラ１によれば、内壁面２１ｓの径方向外側部分（内壁面２１１）に荷重が掛かっても、ボス２の溝部２１近傍における応力を低減することが可能となる。また、外壁面３１ｓの径方向外側部分（外壁面３１１）に荷重が掛かっても、ブレード３の基部３１表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0043】

更に、本船舶用プロペラ１において、内壁面２１２は、径方向内側へ向かうにつれて溝幅寸法Ｗを広げる方向に傾斜している。従って、突出部２２の頂点２２ｐにおける溝幅寸法Ｗよりも径方向内側における溝幅寸法Ｗのほうが大きくなっている。他方、外壁面３１２は、径方向内側へ向かうにつれて基部厚寸法Ｔを広げる方向に傾斜している。従って、陥没部３２の底点３２ｂにおける基部厚寸法Ｔよりも径方向内側における基部厚寸法Ｔのほうが大きくなっている。このため、ボス２の溝部２１にブレード３の基部３１を挿入すると、内壁面２１２と外壁面３１２が隙間なく完全に接することとなる。

【0044】

このようにしたのは、反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）の内壁面２１２が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ３を受け止めるためである。また、外壁面３１２が垂直に近い大きな角度で荷重Ｆ４を受け止めるためである。加えて、反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）のみならず、傾倒方向側（船舶用プロペラ１の反回転方向側）にも同様の技術的思想を適用したのは、本船舶用プロペラ１の回転方向に関わらず、効果を奏するためである。但し、反傾倒方向側（船舶用プロペラ１の回転方向側）のみに適用するとしてもよい。

【0045】

以上のように、本船舶用プロペラ１は、突出部２２の頂点２２ｐよりも径方向内側の内壁面２１２が径方向内側へ向かうにつれて溝幅寸法Ｗを広げる方向に傾斜している。また、陥没部３２の底点３２ｂよりも径方向内側の外壁面３１２が径方向内側へ向かうにつれて基部厚寸法Ｔを広げる方向に傾斜している。そして、内壁面２１２と外壁面３１２が接した状態となる。かかる船舶用プロペラ１によれば、内壁面２１ｓの径方向内側部分（内壁面２１２）に荷重が掛かっても、ボス２の溝部２１近傍における応力を低減することが可能となる。また、外壁面３１ｓの径方向内側部分（外壁面３１２）に荷重が掛かっても、ブレード３の基部３１表面における接触圧力を低減することが可能となる。

【0046】

最後に、図７と図８を用いて、本船舶用プロペラ１の他の特徴的な部分を説明し、その効果について述べる。

【0047】

本船舶用プロペラ１においては、内壁面２１ｓの外縁Ｐａと外壁面３１ｓの外縁Ｐｂが一致するとともに外壁面３１ｓの外縁Ｐｂから湾曲部３４が形成されて翼体部３３につながっている。これについても、あらゆる計算用モデルを用いてシミュレーションを行い、その結果として見出された形状といえる。

【0048】

このように、本船舶用プロペラ１は、内壁面２１ｓの外縁Ｐａと外壁面３１ｓの外縁Ｐｂが一致するとともに外壁面３１ｓの外縁Ｐｂから湾曲部３４が形成されて翼体部３３につながっている。かかる船舶用プロペラ１によれば、翼体部３３の剛性が高まるので、内壁面２１ｓに局所的な荷重が掛かるのを抑え、ボス２の溝部２１近傍における応力を確実に低減することが可能となる。また、翼体部３３の剛性が高まるので、外壁面３１ｓに局所的な荷重が掛かるのを抑え、ブレード３の基部３１表面における接触圧力を確実に低減することが可能となる。

【符号の説明】

【0049】

１ 船舶用プロペラ
２ ボス
２１ 溝部
２１ｓ 内壁面
２１１ 内壁面
２１２ 内壁面
２２ 突出部
２２ｐ 頂点
３ ブレード
３１ 基部
３１ｓ 外壁面
３１１ 外壁面
３１２ 外壁面
３２ 陥没部
３２ｂ 底点
３３ 翼体部
３４ 湾曲部
Ａ 回転軸
Ｗ 溝幅寸法
Ｔ 基部厚寸法
Ｐａ 外縁
Ｐｂ 外縁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】