JPH02144286A - 船舶推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は船舶を推進するための船舶推進装置に係り、詳
しくはプロペラ軸に装着したプロペラボスを容易に交換
することが出来る船舶推進装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来より船内外機或いは船外機等船舶の推進装置に於い
ては、プロペラの捻り角度（ピッチ）を変更して推進速
度を変更することが出来る所謂可変ピッチプロペラが提
案されている。この可変ピッチプロペラを用いた場合、
プロペラを回転させるための原動機を一定条件の基で運
転しつつ推進速度を変更することが出来るため有利であ
る。

上記の如き可変ピッチプロペラ装置にあっては、例えば
実開昭５７−３９８９７号公輻に示されるように、プロ
ペラを回転可能に支持するプロペラボスの内部に空室を
形成し、該空室にプロペラのピ・ノチを変更するための
クロスヘツドを嵌入すると共に潤滑油を充填して構成さ
れている。前記クロスヘツドは、プロペラ軸を駆動する
ための駆動手段等を収納したケース内に油圧シリンダー
等の直線駆動手段を配置し、該油圧シリンダーによって
軸方向に駆動されるよう構成されている。

前記プロペラボスの内部に形成された空室は０リング或
いはオイルシール等によって密封され、充填された潤滑
油が外部に漏洩することを防止し得るよう構成されてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記した船内外機或いは船外機は、浅瀬での運転が考え
られ、プロペラが摩耗し易く、従って大型船舶のプロペ
ラと比較してプロペラを交換する度合も高い、このため
プロペラの交換作業を簡単に実施し得ることが必要であ
る。

然し、上記従来の可変ピッチプロペラにあっては、プロ
ペラボスの内部にクロスヘツドが嵌入され、且つケース
側からは該クロスヘツドを駆動するための油圧シリンダ
ーのロッド等が嵌合している。このためプロペラボス内
部に於けるクロスヘツドとロッドとの係合構造が？１ｍ
となる。従ってプロペラを交換する場合には、プロペラ
ボスを順に分解しなければならない。

またプロペラボスを分解する際には、内部に充填した潤
滑油の漏洩等の作業上の問題がある。

本発明の目的は、プロペラボスの交換を容易に行うこと
が出来、しかも交換の際に内部に充填した潤滑油が外部
にａ洩する虞のない船舶推進装置を提供することにある
。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために、本発明の船舶推進装置は、
船舶を推進するためのプロペラと、前記プロペラを支持
するプロペラボスと、前記プロペラボスに動力を伝達す
るためのプロペラ軸を含む伝達手段と、前記プロペラボ
スに回転可能に嵌挿されプロペラのピッチを変更するた
めのピッチ変更手段と、前記ピッチ変更手段を駆動する
ための動力源と、プロペラボスの回転と同期して回転す
る歯車機構とピッチ変更手段に回転を伝達する歯車殿構
とからなる前記ピッチ変更手段に動力源からの回転力を
伝達するための差動歯車機構とにより構成される船舶推
進装置であって、前記ピッチ変更手段を前記差動歯車機
構と離接可能に係合するためにピッチ変更手段及び差動
歯車機構に形成した係合手段と、前記プロペラボスを前
記差動歯車機構と離接可能に結合するためにプロペラボ
ス及び差動歯車機構に形成した結合手段と、ｆｔ１ｉ記
プロペラボスをプロペラ軸に着脱可能に取り付けるため
の取付手段とを有して構成されるものである。

〈作用〉 上記手段によれば、動力をプロペラ軸を含む伝達手段を
介してプロペラボスに伝達することで、プロペラを駆動
して船舶を推進することが出来る。

またプロペラボス側に配設されたプロペラのピッチを変
更するためのピッチ変更手段を、該ピッチ変更手段を駆
動するための動力源によって差動歯車機構を介して回転
駆動することでプロペラのピッチを変更することが出来
る。

即ち、プロペラボスの回転と同期して回転する歯車機構
とピッチ変更手段に回転を伝達するための歯車機構とに
より構成される差動歯車機構を前記動力源によって駆動
することで、前記２つの歯車機構の間に相対的な速度差
を発生させ、従ってプロペラボスとピッチ変更手段との
間に相対的な速度差を発生させ、このプロペラボスとピ
ッチ変更手段との速度差によってピッチ変更手段を回転
させてプロペラのピッチを変更することが出来る。

また前記ピッチ変更手段をプロペラボス側に配設し、該
ピッチ変更手段と差動歯車機構とに夫々を離接可能に係
合するための係合手段を形成すると共に、プロペラボス
と差動歯車機構とに夫々を離接可能に結合するための結
合手段を形成し、且つプロペラボスをプロペラ軸に着脱
可能に取り付けるための取付手段を形成したので、前記
取付手段を操作することによってプロペラボスをプロペ
ラ軸に取り付け、或いは取り外すことが出来、このとき
プロペラボスと差動歯車機構とは結合手段を介して離接
させることが出来、またピッチ変更手段と差動歯車機構
とは係合手段を介して離接させることが出来る。

〈実施例〉 以下上記手段を通用した船舶推進装置の実施例を図を用
いて説明する。

第１図は船舶推進装置の断面説明図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図はプロペラボスとプロペラ軸との
展開説明図である。

図に於いて、垂直軸１は上方に設けられた例えばエンジ
ン等の動力をプロペラ軸２に伝達するための軸である。

この垂直軸１はケーシングＡに回転可能に支承されてい
る。また前記垂直軸ｌの端部にはベベルギヤ１ａが固着
されている。

プロペラ軸２は前記垂直軸ｌと直交して配置され、ケー
シングＡに回転可能に支承されている。

前記プロペラ軸２の端部２ａには、ベベルギヤ３４が互
いに向き合った状態で該軸２に回転可能に枢着されてい
る。また前記端部２ａには、ベベルギヤ３，４の間に位
置してクラッチシフター５がプロペラ軸２に対し回転不
能に、且つ該軸２の軸方向に摺動可能に装着されている
。

前記クラッチシフター５には、プロペラ軸２に埋設した
バネ５ａによって常に一方向に付勢されたシフタービン
５ｂが嵌合され、これによりクラッチシフター５は常に
一方向（第１図に於ける右方向）に付勢されている。

前記シフタービン５ｂにはクラッチビン５Ｃが当接され
ている。このクラッチビン５ｃの一端は垂直軸ｌと平行
に設けたクラッチ軸６の先端に固着したクラ、チカム６
ａと当接している。そして図示しないクラッチレバ−を
操作し、クラッチカム６ａを回動することでクラッチシ
フター５を伝達軸２の軸方向に摺動させ、該シフター５
に形成した爪５ｄとベベルギヤ３．４に形成した爪３ａ
。

４ａとを選択的に噛合させることによって、エンジンの
動力を垂直軸ｌを介してプロペラ軸２に正回転、或いは
逆回転として伝達し得るように構成されている。

プロペラ軸２の他端部２ｂには、スプラインが刻設され
、該スプラインにインナースリーブ７が嵌合されている
。前記インナースリーブ７の外周には、アウタースリー
ブ８がインナースリーブ７との間に空室７ａを形成する
と共に該インナースリーブ７に対し回転可能に装着され
ている。

前記空室７ａには、例えばゴム等の摩擦係数の大きい材
質によって形成された摩擦部材９が挿入され、インナー
スリーブ７、摩擦部材９及びアウタースリーブ８とによ
りドルクリミノクー１０を構成している。即ち、プロペ
ラ軸２の回転はスプラインを介してインナースリーブ７
に伝達され、該回転がインナースリーブ７と摩擦部材９
との接触摩擦、及び摩擦部材９とアウタースリーブ８と
の接触摩擦によりアウタースリーブ８に伝達されるよう
に構成されている。

前記アウタースリーブ８の端部外周部には一定のピッチ
で複数の爪８ａが形成されている。この爪８ａは、プロ
ペラボス１１の外周に形成した爪１１ａと係合すること
によって、プロペラ軸２の回転をプロペラボス１１に伝
達するためのものである。

プロペラ軸２の軸端にはネジ２ｃが形成されている。そ
してプロペラ軸２に装着したプロペラボスＩＩ、及びｌ
・ルクリミソター１０にスペーサ１２ａを当接させ、取
付手段となるナツト１２をネジ２ｃに螺合することで、
これらのプロペラボス１１及びトルクリミッタ−１０を
プロペラ軸２に装着し得るように構成されている。

プロペラボス１１は、第１図及び第２図に示すように周
囲に所定数（本実施例では３枚）のプロペラ１３を装着
し、且つプロペラ１３のピッチを変更するためのピッチ
変更手段を構成するスリーブ状のネジ軸１４を回転可能
に嵌挿して構成されている。

前記プロペラボス１１の内部にはプロペラ１３の数に応
じた室１１ｂが形成されている。この室１１ｂにはクラ
ンク１５が回転可能に嵌合されており、該クランク１５
の回転中心となる軸１５ａがプロペラ軸２の軸心と直交
するように設けられている。このクランク１５にはプロ
ペラ１３がボルト１３ａによって締結されている。

前記クランク１５の内側、即ちプロペラ軸２側であって
軸１５ａから偏心した位置には突起ｔｓｂが形成されて
いる。この突起１５ｂはカラーを介して、ネジ軸１４と
螺合し、ピッチ変更手段を構成するクロスヘツド１６に
形成した溝１６ａに嵌合されている。

この突起１５ｂはネジ軸１４の回転に伴ってプロペラ軸
２の軸方向に移動するクロスへラド１６によって駆動さ
れ、クランク１５を軸１５ａを中心に回転させてプロペ
ラ１３のピッチを変更するものである。

前記ネジ軸１４は、プロペラボス１１の長さと略等しい
長さに形成され、外周所定位置にプロペラ１３のピッチ
を所望の値に設定し得る長さのネジ部Ｉ４ａが形成され
ている。またネジ軸１４の端部には、後述する差動歯車
機構１８と離接可能な係合手段となる爪１４ｂが形成さ
れている。このネジ軸１４はプロペラボス１１に回転可
能に嵌挿され、且つ外周がＯリング１４ｃと当接するこ
とで、室１１ｂを水密状態に保持し得るように構成され
ている。またネジ軸１４とプロペラ軸２との間には、ス
リーブ状の軸受１７が設けられており、この軸受１７に
よってネジ軸１４．プロペラボス１１がプロペラ軸２に
対し回転可能に構成されている。

プロペラボス１１に形成された室１１ｂには、ネジ軸１
４とクロスヘツド１６との螺合、クロスヘツド１６とク
ランク１５との摺動及びプロペラＩ３のプロペラボス１
１に対する回動等を円滑に行うために潤滑油が充填され
ている。このためプロペラボス１１とプロペラ１３との
摺動面には０リング等のシール部材が装着されている。

そして前記Ｏリング及びプロペラボス１１とネジ軸１４
との間に装着された０リング１４Ｃの作用によって、室
１１ｂ内に充填された潤滑油が外部に漏洩することを防
止し得るように構成されている。尚、図に於いてｌｉｄ
は０リング溝である。

このようにプロペラボス１１は、プロペラ１３をクラン
ク１５の軸１５ａを中心として回転可能に支持すると共
に、内部にネジ軸１４．クランク１５及びクロスヘツド
１６を装着し、且つ潤滑油を封入したユニットとして構
成され、更に該プロペラボス１１自体がプロペラ軸２に
着脱可能に構成されている。

プロペラボス１１の端面であって、前記爪１１ａが形成
された面とは反対側の面には、該プロペラボス１１と後
述する差動歯車機構１８とを離接可能に結合するための
結合手段となる爪１１ｃが一定のピッチで複数突設され
ている。この爪１１ｃ及び前記ネジ軸１４に形成した係
合手段としての爪１４ｂは同一方向、即ちケーシングＡ
と対向する方向に配設され、ケーシングＡ側に設けられ
た差動歯車機構１８を構成する２つの歯車機構と夫々離
接可能に噛合し得るよう構成されている。

差動歯車機構１８は、プロペラボス１１の回転と同期し
て回転する歯車機構（以下ｒ第１歯車機構ｊという）１
９と、後述する動力源２８からの動力をピッチ変更手段
を構成するネジ軸１４に伝達するための歯車機構（以下
ｒ第２歯車機構ｊという）２ｏとによって構成されてい
る。本実施例にあっては前記第１．第２歯車機構１９．
２０は夫々遊星歯車機構によって構成されている。

前記差動歯車機構１８によってプロペラ１３のピッチを
変更する場合について簡単に説明する。

前記第１歯車機構１９は、プロペラボス１１に形成した
爪１１ｃと離接可能に結合するための爪２１ａを形成し
た太陽ギヤ２１と、ケーシングＡに固着したリングギヤ
２２と、前記太陽ギヤ２１及びリングギヤ２２と噛合し
太陽ギヤ２１の周りを自転しつつ公転するｔ１Ｍギヤ２
３とによって構成されている。そしてこの第１歯車機構
１９はプロペラボス１１によって駆動され、太陽ギヤ２
１は該ボス１１と同一回転数で回転している。

前記第２歯車機構２０は、ネジ軸１４に形成した爪１４
ｂと離接可能に係合するための爪２４ａを形成した太陽
ギヤ２４と、動力源２８からの動力を伝達されるドライ
ブリングギヤ２５と、前記太陽ギヤ２４及びドライブリ
ングギヤ２５と噛合し且つ第１車機構１９の遊星ギヤ２
３と軸２７によって連結されたｉ星ギヤ２６とによって
構成されている。

上記の如く構成した差動歯車機構１８に於いて、プロペ
ラ１３のピッチを変更する必要のない場合には、動力源
２８は駆動されることなくロックされ、従ってドライブ
リングギヤ２５もロックされる。このとき第２歯車機構
２０の太陽ギヤ２４は第１歯車機構１９の遊星ギヤ２３
を介して伝達されるプロペラボス１１の回転と同期して
回転する。このためネジ軸１４には太陽ギヤ２４を介し
てプロペラボス１１と同一の回転が伝達され、従ってネ
ジ軸１４とプロペラボス１１との間には相対的な速度差
が発生せず、プロペラ１３のピッチは一定値を維持する
。

またプロペラ１３のピッチを変更する場合には、ケーシ
ングＡ内に設けた動力源２８を駆動し、該動力源２８か
らの動力によって第２歯車機構２０を構成するドライブ
リングギヤ２５を回転させる。このとき第２歯車機構２
０を構成する遊星ギヤ２６は、第１歯車機構１９を構成
する遊星ギヤ２３と同一の公転数を有するがドライブリ
ングギヤ２５の回転によって自転数が変化し、従って太
陽ギヤ２４の回転数はプロペラボス１１の回転数と異な
った値となり、これにより太陽ギヤ２４とプロペラボス
１１との間に相対的を速度差が発生する。そして前記太
陽ギヤ２４の回転がネジ軸１４に伝達されることで、該
ネジ軸１４とプロペラボス１１との間に相対的な速度差
が生じ、この速度差によってネジ軸１４がプロペラボス
１１に対し相対的に回転し、該ネジ軸１４に螺合したク
ロスヘツド１６を軸方向に移動させてクランク１５を軸
１５ａを中心に回転させ、プロペラ１３のピッチを変更
することが出来る。

上記の如く構成した船舶推進装置に於いて、プロペラボ
ス１１をプロペラ軸２に装着或いは取り外す場合には、
プロペラ軸２の軸端に形成したネジ２ｃに螺合したナソ
［２を締結成いは離脱することで容易に実施することが
出来る。即ち、プロペラ軸２にプロペラボス１１を嵌合
させ、係合手段となる爪１４ｂを差動歯車機構１８を構
成する第２歯車機構２０の爪２４ａと係合させ、且つ結
合手段となる爪１１ｃを第１歯車機構１９の爪２１ａと
結合させた後、トルクリミッタ−１０をプロペラ軸２に
装着し、該トルクリミッタ−１０にスペーサ１２ａを当
接してナノ目２をプロペラ軸２の軸端に螺合することで
、プロペラボス１１及びトルクリミッタ−１０をプロペ
ラ軸２に取り付けることが出来、また前記取付方法と逆
の手順によって、プロペラ軸２がらプロペラボス１１及
びトルクリミッタ−１０を取り外すことが出来る。

前述の如くしてプロペラ軸２からプロペラボス１１を交
換するに際し、該プロペラボス１１に形成した室１１ｂ
は０リング等によってシールされているため、内部に充
填した潤滑油が外部に漏洩する虞は全く無い。

〔他の実施例〕

第４図はプロペラボスの他の実施例の説明図、第５図は
その展開説明図である。図に於いて前述の実施例と同一
部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付し
説明を省略する。

図に於いてプロペラボス３１はトップスリーブ３１ａと
ボトムスリーブ３１ｂとに分割して形成され、これらの
スリーブ３１ａ、３１ｂをボルト３２によって締結する
ことで一体的に構成されている。このプロペラボス３１
の内部にはプロペラ１３の数に応じて室３１ｃが形成さ
れている。前記室３１Ｃにはプロペラ１３のピッチを変
更するためのピッチ変更手段となるネジ軸３３がオイル
シール３３ａを介して装着され、更にネジ軸３３と螺合
するクロスへフド１６、及びプロペラ１３を取り付けた
クランク１５が嵌入されている。

前記ネジ軸３３の端部には、ケーシング側に設けた差動
歯車機構と離接可能に係合するための係合手段となるス
プライン３３ｂが刻設されている。またボトムスリーブ
３１ｂの端面所定位置には、差動歯車機構と離接可能に
接合するための接合手段となる爪３１ｄが形成されてい
る。

プロペラボス３１に形成した室３１ｃとプロペラ１３と
の摺動面には０リング３１ｅが装着され、また該室３１
ｅには潤滑油が充填されている。

上記の如く構成したプロペラボス３１は、プロペラ軸２
にスプラインを介して着脱可能に取り付けられている。

そしてプロペラボス３１をプロペラ軸２に着脱する際に
は、プロペラ軸２の軸端に取付手段となるナツト１２を
締結成いは離脱することで、容易に実施することが出来
るように構成されている。

前述した如くプロペラボス３１は、該ボス３１に形成し
た室３１Ｃが０リング３１６及びオイルシール３３ａに
よってシールされるため、内部に充填した潤滑油が外部
に漏洩する虞が無い。

前述の各実施例に於いて、プロペラボスに形成した室内
には外部からの挿入物がないため、内容積が常に一定と
なる。このため内部圧の変化が無り、従って内部圧の変
化に伴い発生する種々の問題、例えば潤滑油の漏洩或い
はネジ軸を駆動するための動力の変化等が発生すること
が無く、安定した状態で駆動することが可能となる。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の船舶推進装置を用
いた場合には、動力をプロペラ軸を含む伝達手段を介し
てプロペラボスに伝達することで、プロペラを駆動して
船舶を推進することが出来る。

またプロペラボス側に配設されたプロペラのピッチを変
更するためのピッチ変更手段を、該ピッチ変更手段を駆
動するための動力源によって差動歯車機構を介して駆動
することでプロペラのピッチを変更することが出来る。

即ち、プロペラボスの回転と同期して回転する歯車ａ構
とピッチ変更手段に回転を伝達するための歯車機構とに
より構成される差動歯車機構を前記動力源によって駆動
することで、前記２つの歯車機構の間に相対的な速度差
を発生させ、従ってプロペラボスとピッチ変更手段との
間に相対的な速度差を発生させ、該速度差によってピッ
チ変更手段を駆動してプロペラのピ・ノチを変更するこ
とが出来る。

また前記ピッチ変更手段をプロペラポス側に配設し、該
ピッチ変更手段に差動歯車機構と離接可能に係合するた
めの係合手段を形成すると共に、プロペラボスに差動歯
車機構と離接可能に結合するための結合手段を形成し、
且つプロペラボスをプロペラ軸に着脱可能に取り付ける
ための取付手段を形成したので、前記取付手段を操作す
ることによってプロペラボスをプロペラ軸に取り付け、
或いは取り外すことが出来る。このときプロペラボスと
差動歯車機構とは結合手段を介して離接させることが出
来、またピッチ変更手段と差動歯車８！構とは係合手段
を介して離接させることが出来る。

このためプロペラが摩耗した場合であっても、該摩耗し
たプロペラを容易に交換することが出来、且つプロペラ
交換の際に潤滑油が漏洩する虞が無い等の特徴を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は船舶推進装置の断面説明図、第２図は第１図の
Ｕ−Ｕ断面図、第３図はプロペラボスとプロペラ軸との
展開説明図、第４図は他の実施例に於けるプロペラボス
の説明図、第５図は他の実施例に於けるプロペラボスと
プロペラ軸との展開図である。 Ａはケーシング、２はプロペラ軸、ＩＯはトルクリミッ
タ−１１１はプロペラボス、１１２．１１Ｃは爪、ｔｉ
ｂは室、Ｉ２はナツト、Ｉ３はプロペラ１．１４はネジ
軸、１４ｂは爪、１５はクランク、１６はクロスヘツド
、１８は差動歯車機構、１９は第１歯車機構、２０は第
２歯車機構、２１．２４は太陽ギヤ、２１ａ、２４ａは
爪、２２はリングギヤ、２３．２６は遊星ギヤ、２５は
ドライブリングギヤ、２８は動力源、３１はプロペラボ
ス、３３はネジ軸である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　船舶を推進するためのプロペラと、前記プロペラを支
   持するプロペラボスと、前記プロペラボスに動力を伝達
   するためのプロペラ軸を含む伝達手段と、前記プロペラ
   ボスに回転可能に嵌挿されプロペラのピッチを変更する
   ためのピッチ変更手段と、前記ピッチ変更手段を駆動す
   るための動力源と、プロペラボスの回転と同期して回転
   する歯車機構とピッチ変更手段に回転を伝達する歯車機
   構とからなる前記ピッチ変更手段に動力源からの回転力
   を伝達するための差動歯車機構とにより構成される船舶
   推進装置であって、前記ピッチ変更手段を前記差動歯車
   機構と離接可能に係合するためにピッチ変更手段及び差
   動歯車機構に形成した係合手段と、前記プロペラボスを
   前記差動歯車機構と離接可能に結合するためにプロペラ
   ボス及び差動歯車機構に形成した結合手段と、前記プロ
   ペラボスをプロペラ軸に着脱可能に取り付けるための取
   付手段とを有することを特徴とする船舶推進装置。