JPH04123900U - 船舶のｚドライブ式推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｚドライブ式推進装置自体に船体運動軽減機
能や舵機能をもたせて、小型高速艇などの乗り心地等を
向上させる。 【構成】 上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用い
て、Ｚ形に駆動軸を配置し、これによって推進器を駆動
するようにしたＺドライブ式推進装置において、水中に
あって推進器２を支持駆動する下部ギヤボックス１の反
推進器側に、蓋構造よりなるハブ３を形成し、このハブ
３に水平フィン１３及び／又は垂直フィン１３Ａを突設
する。これにより推進装置自体を多機能化する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、船舶のＺドライブ式推進装置にかかり、詳しくは推進装置自体に 水平フィンや垂直フィンを設けて推進装置の多機能化を図った船舶のＺドライブ 式推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種Ｚドライブ式推進装置は、従来のラインシヤフト式推進装置に比して種 々のメリットはあるが高価である。しかし、既に相当な土台があるということで 、これに若干の要素を加え、その付加価値を大幅に向上させるような試みがある 。例えば、従来のラインシヤフト式推進装置を２重反転プロペラにすることは大 変であるが、Ｚドライブ式推進装置では比較的に容易にこれを実現することがで きる。

【０００３】 図７は従来のラインシヤフト式推進装置を備えた小型高速艇の典型的な配置図 である。図中、Ｈは船体、Ｓは操舵室、Ａは居住区、Ｍは主機関、２２は推進器 、２３は推進軸、２４は舵、２５は張出軸受を示す。

【０００４】 高速艇は小型であればある程波浪中で航走する機会が多い。この時ピッチング などで船体に働く加速度は船首を最大として船尾に向かって減少し、船体中央を 過ぎてもなお減少し、最終船尾に向かって若干上昇するという形が普通である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図７のように船尾の推進器２２を駆動するための主機関Ｍは配置上の必然から 、船体Ｈに働く加速度が最も小さいスペースを専有し、結果として、居住区Ａが 加速度が大きく乗り心地の悪い船首側に押し出されている。客船などでは、その 居住空間を快適に移動させることが目的そのものであり、その面で現状は望まし い形になっていない。

【０００６】 高速艇も大型になると、船尾にも居住スペースを設けることが行われる。ここ では、推進器の軸レーキが大きいため、推進器は１回転を１サイクルとする変動 荷重を発生するが、これが高速艇の宿命である高速回転によるキャビテーション によって大幅に増長される。このため船尾の居住区は振動騒音の面で乗り心地が 悪い。

【０００７】 そこで、従来よりローリングやピッチング等の船体運動を抑制して、船体に働 く加速度そのものを減少させるため、フィンスタビライザーを装備することが行 われる。しかし、フィンスタビライザーを装備するために、船体構造が複雑とな る上、船体との取り合い関係も複雑で現場工事も多くなり、工事的な困難を強い られる。特に上記の小型高速艇のような場合にはその取り付けのための船内スペ ースを確保するのが非常に難しくなる。

【０００８】 また、従来高速艇の船首船底部にフィンを有する魚雷形の没水体を備えて、波 浪中の船体動揺等を軽減するものが知られている（例えば実開昭６３−１３４８ ９１号公報参照）。しかし、この従来例では、推進器とは別にフィン付没水体を 設けるために、船体抵抗の増加を余儀無くされ推進性能が悪化することは避けら れない。

【０００９】 本考案の目的は、Ｚドライブ式の推進装置自体に、即ち下部ギヤボックスの反 推進器側にある蓋の形状および構造を変更して形成したハブにフィンを突設する ことによって上記の従来技術の有する課題を解決することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

かかる目的達成のため、本考案は上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用いて 、Ｚ形に駆動軸を配置し、これによって推進器を駆動するようにした船舶のＺド ライブ式推進装置において、推進器を支持駆動する下部ギヤボックスの反推進器 側にハブを形成し、このハブに水平フィン及び／又は垂直フィンを突設したこと を特徴とする船舶のＺドライブ式推進装置である。

【００１１】

【作用】

上記構成を高速艇に適用した場合、Ｚドライブ式推進装置の特性を利用して、 主機と居住区の配置を入れ替えて、居住区を船体加速度の最小の場所に配置でき るうえに、水平フィンによって船体に働く加速度そのものを減少させることがで き、更にＺドライブ式推進装置では、推進器の軸レーキがないため推進器が発生 する振動騒音を大幅に減ずることができる。垂直フィンを設けた場合には舵の機 能を発揮する。このように船体との取り合い関係等に煩わされずに推進装置自体 に船体運動軽減機能や操舵機能を備えることができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１３】 図１は本考案にかかるＺドライブ式推進装置全体を一部断面して示す側面図で ある。魚雷状の下部ギヤボックス１の一端に可変ピッチプロペラとしての推進器 ２が装着されている。推進器２は、この他に固定ピッチプロペラ、二重反転プロ ペラなど種々適用可能であるが、二重反転プロペラは下部ギヤボックス１の外径 を小さくでき、推進効率上有利である。また、対象船舶によってはダクトプロペ ラも考えられる。

【００１４】 本案対象の推進装置は、上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用いて、Ｚ形に 駆動軸を配置し、これによって推進器を駆動するようにした船舶のＺドライブ式 推進装置である。すなわち、上部ギヤボックス４内において、主機関からの水平 軸５をストラット６内を導通する垂直軸７に傘歯車（図示略）を介して噛合させ 、主機からの動力を直角方向に下部ギヤボックス１側に伝達し、下部ギヤボック ス１内で傘歯車８を用いて上部ギヤボックス４からの動力を垂直軸７と直角方向 の水平軸９に伝達して推進器２を回転駆動するようになっている。Ｚドライブ式 推進装置では推進器の軸レーキがないため、推進器が発生する振動、騒音が大幅 に減る。

【００１５】 図１に示す推進装置は、旋回装置を備えており、これにより操舵機能を果たす 。つまり、下部ギヤボックス１と一体的に形成されたスパーギヤ１０を、これと 噛合するピニオン１１を介して油圧モータ１２で駆動することにより、推進器２ を３６０°任意の方向に旋回させて推力を発生させることで操舵機能が発揮され る。図１では旋回式を示しているが、別途操舵機能を備えておれば旋回式にする 必要はない。

【００１６】 推進器２の反対側（反推進器側）に形成されたハブ３には水平フィン１３が突 設されている。この水平フィン１３は、ハブ３に一体的に構成され船体のピッチ ングやローリングに伴って受動的なダンピングとして機能する。また、水平フィ ン１３の角度を調節できるようにして能動的に船体のピッチングやローリングを 抑制するようにもできる。その角度調節機構を図２と図３に示す。

【００１７】 図２(a)(b)において、水平フィン１３はハブ３の両側に配設され、ハブ３は蓋 の役割を果たしながら水平フィン１３を支持、駆動するためのメカニズムを内包 している。すなわち、ハブ３内に回動軸１４が設けられており、この回動軸１４ の両端に水平フィン１３が一体的に装着されている。回動軸１４にはクランクレ バー１５が装着され、アクチュエータ１６の直線運動を回転運動に変換する。ア クチュエータ１６は例えば油圧サーボモータで構成され、一端をハブ３内面にヒ ンジで取り付けられ、他端をクランクレバー１５にヒンジ連結されている。アク チュエータ１６を作動することによりクランクレバー１５を介して回動軸１４が 回動し、左右に突設した一対の水平フィン１３が同一方向に回動するようになっ ている。従って、この場合の水平フィン１３は、船体のピッチング抑制として機 能する。なお、この水平フィン１３の駆動の指令は、例えば船体のピッチングや ローリングを検出するバーティカルジャイロなどの出力を用いて演算し、このア クチュエータ１６の作動指令とする。

【００１８】 図３(a)(b)の場合には左右一対の水平フィン１３が常に反対方向に回転する機 構である。すなわち、ハブ３内に左右の水平フィン１３と一体的に係合するクラ ンクディスク１７がそれぞれ設けられ、このディスク１７の面上、偏心して取り 付けられたピン１８がブッシュ１９を介してクロスヘッド２０と係合し、アクチ ュエータ２１の作動によるクロスヘッド２０の水平移動に伴って、クランク作用 を行い、左右のクランクディスク１７に設けたピン１８は逆対称位置にあること から左右の水平フィン１３は互いに逆方向に回動するものである。従って、この 場合の水平フィン１３は船体運動としてはローリングだけに対応できることにな る。

【００１９】 実際にはローリングに対してもピッチングに対しても対応できることが望まし い。この場合、アクチュエータは２個の独立に作動するものが左右の各フィンに 係合して、それぞれを別々に駆動することになる。

【００２０】 図４は上記本考案装置を実際の船（小型高速艇を例示）に装備した場合の透視 的な側面図を示す。従来例の図７と比較すると明らかなように、居住区Ａと主機 関Ｍの配置が入れ代わっており、居住区Ａが最も乗り心地の良い場所に配置され 、そのスペースの拡大も可能であり、本船建造における費用対効果比が高められ る。推進器２はほぼ流れに平行に配置されているため、斜流の影響を受けること なく、振動騒音が少なくなっていて、乗り心地の改善に寄与する。水平フィン１ ３は極力船首側に突出配置して船体ピッチングに対して効果が大きくなるよう配 慮されている。図５(a) は船底に図１の推進器を１基装備した場合である。この 種の高速艇では図５(b) に示すように、しばしば２基の推進器が装備されるが、 この図は船体ＨがＶ型になっている場合の推進器２及び水平フィン１３の配置図 を示す。この場合、左右舷の推進器２に装着される水平フィン１３はハブの片側 に突設され、左右舷の水平フィン１３の動きを同一にすることで船体ピッチング 、逆にすることによって船体ローリングに対応することができる。

【００２１】 なお、上記旋回式の推進装置において、例えば推進器２を横向きにした場合、 水平フィン１３は機能しなくなるが、水平フィン１３は元々前進速力がある場合 しか機能しないので、特に障害となることはない。

【００２２】 また、本推進装置を船尾側に配置することも考えられる。この場合、推進器２ を船首側に水平フィン１３を船尾側に配置した方がピッチングに対応する場合有 利である。

【００２３】 上記の実施例では、推進器を３６０°旋回可能に構成することによって操舵機 能を備えていたが、旋回装置を設けることはそれだけ構造的に複雑化は避けられ ない。そこで、図６に示すように水平フィン１３に加えて、操舵機能をもつ垂直 フィン１３Ａをハブ３の上下方向に突設する。この場合、上下の垂直フィン１３ Ａは前述の図２と同様なメカニズムで同一方向に回動自在に構成し、推進器２は 上流側に、垂直フィン１３Ａは下流側に来るように船体に装備する。これにより 推進器２の後流中で上下方向に突設した垂直フィン１３Ａが同一方向に回動して 操舵機能を発揮するものである。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案では、次のような効果を奏する。

【００２５】 推進装置自体に装着した水平フィンによって、船体のピッチングやローリング を減じて、その乗り心地を改善することができるフィンスタビライザーを船体と の取り合い関係に煩わされることなく、簡単に製造、簡単に取り付けることがで きる。

【００２６】 推進装置自体に装着した垂直フィンによって構造的に複雑な旋回機構に代わる 操舵機能をもたせることができる。

【００２７】 本案のような多機能の推進装置を装備することによって船体との取り合い関係 に煩わされず船の機能を種々改善することができる。

【００２８】 本案のようなＺドライブ式推進装置を高速艇に適用した場合、居住区画を船体 加速度の最小の場所に配置でき、しかも水平フィンによる船体に働く加速度その ものを減少できると共に、Ｚドライブ式推進装置では推進器の軸レーキがないた め、推進器が発生する振動、騒音を大幅に減ずることができるから、高速艇の乗 り心地を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるＺドライブ式推進装置
を一部断面して示す側面図である。

【図２】(a)(b)はピッチングに対応できる水平フィンの
角度調節機構を示す横断面図と(a) のＡ−Ａ矢視断面図
である。

【図３】(a)(b)はローリングに対応できる水平フィンの
角度調節機構を示す横断面図と(a) のＢ−Ｂ矢視断面図
である。

【図４】本考案装置を小型高速艇に適用した場合の透視
的側面図である。

【図５】(a)(b) は水平フィンを有する推進器を１基、
又は２基装備した場合の要部正面図である。

【図６】本考案の別の実施例であって、水平フィンと垂
直フィンを備えた場合のＺドライブ式推進装置の側面図
である。

【図７】従来のラインシヤフト式推進装置を装備した小
型高速艇の透視的側面図である。

【符号の説明】

１…下部ギヤボックス ２…推進器 ３…ハブ １３…水平フィン １３Ａ…垂直フィン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用
   いて、Ｚ形に駆動軸を配置し、これによって推進器を駆
   動するようにした船舶のＺドライブ式推進装置におい
   て、推進器を支持駆動する下部ギヤボックスの反推進器
   側にハブを形成し、このハブに水平フィン及び／又は垂
   直フィンを突設したことを特徴とする船舶のＺドライブ
   式推進装置。