JPH0417836B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は舶用推進駆動装置及びこのような装置
の伝動装置に関する。

２つの駆動推進用プロペラーを操舵のために別
個に駆動しかつ機械的連結して使用することは知
られている。

このような装置によつてボートを逆向きに推進
させるためには、プロペラーの駆動方向を変えて
該プロペラーを逆向きに回転させることが通常行
われている。

実際においてこの装置は、通常、プロペラーと
の駆動連結を解き、続いてプロペラーをそれらの
軸線を中心に反対方向に駆動させるための付加歯
車装置との駆動連結をなす装置を備えた歯車箱が
必要である。

このタイプの機械装置は、ボートを位置決めし
て鋼を保持したり操つたりし、あるいは釣糸を保
持したり操つたり等して終始働いている漁師等に
よつて使用されている場合に特に故障し易いとい
うことが知られている。

前記の歯車箱の交換に要する費用は非常に高
く、また厖大な費用を要する該ボートの休航を長
期間にわたつて行わなければならない。

この問題に対する簡単な解決は、１本の脚部材
によつて単一のプロペラーを支持してその推進方
向を360°にわたつて回転させることができるよう
にすることである。

上記１本の脚部材を使用することは、ボートを
ある参照位置に対し定まつた位置に保持する時に
価値があるが、主推進装置をこのように配置して
使用することは他の困難性をもたらす。

この問題は、第１例として、プロペラーを後向
きから前向きに変えて逆の推進力を得るために、
かなりの長い時間にわたつてプロペラーが他の方
向を向いていて、もしプロペラーがこの期間の間
連結のままであると、連結クラツチと歯車箱に関
する上記問題を含むようになり、またボートは逆
方向への操船の間非常に傾くようになる。

このことは非常に多くの実際的状況において全
く受け入れ難いものであるから、後向きのプロペ
ラーを使用することは見かけ上賢明な方法とは思
われない。

我々は２つのプロペラーを備えることによつて
この問題を解決した。すなわち、この２つのプロ
ペラーはボートに対称に配置されかつ同一の駆動
装置に連結され、もしボートに逆向きの推進力を
与えるときには、プロペラーの各々をその推進方
向に対し180°回転させることによつて得られる
が、２つのプロペラーは一方が反時計方向に回転
し他方が時計方向に回転してこの方向に向けられ
る。

この方法では、各プロペラーによつて達成され
る有効回転速度及び推進力がもちろん実質的に同
一であることを条件として、いかなる斜め推進力
も打ち消され、したがつてこの方法では、かかる
分離可能な操舵プロペラーを有するという著しい
利点を達成することができる。

しかしながら、まだもう一つの問題がある。

プロペラーの回転を船内の駆動装置から行なう
種々の方法があるが、圧倒的に最も賢明な対策
は、はすばベベルギヤを介して連結された３本の
シヤフトと、船体に通した第２のシヤフトと、一
端がプロペラーを有する第３のシヤフトとを備え
ることである。

本発明の観点は、本発明が小さい船よりは大き
な船に特に適用されるということであり、したが
つて、駆動トルクをプロペラーに伝達させる構成
要素に及ぼされる非常に大きな力があり、その結
果大きな荷重が軸受にかかり、これによつて軸受
に関して非常に高い費用かまたは軸受に関して比
較的短い寿命かのいづれかを伴なうということが
問題となる。

或る場所では、軸受の寿命は装置の保守に関し
て主要な費用ではないが、船を船台に引上げなけ
れば、大きな船の船体の下に垂下した脚の中に設
置された軸受には一般的に近づき難い。

さらに、船を船台に引上げたり、船が海洋の真
中にあるとき、軸受が許容摩耗限度を越えてしま
つているのを発見することは不便なことである。

舶推進用操舵脚の概念が実用上現実のものにな
るということをついに提供したこの重要な発明は
この問題に関連している。

本発明のもう一つの特徴を理解するために、ベ
ベルギヤ歯車に関する特長を明らかにしなければ
ならない。

これは、はすばベベルギヤを相応したはすばベ
ベルギヤとかみ合わせたとき、回転の或る方向で
は、かみ合つている歯車の間に、それ自体、シヤ
フトに伝わる大きく重要なスラストがあるのが分
かり、したがつて、シヤフトは大きな荷重能力を
有する軸受によつて支持されるのが重要であると
いうことである。

もし、まがりば歯車を上記方向に向けて反対方
向に互いに回転させれば、互いに連結又は咬合す
るのが分る。

したがつて、回転方向が或る方向のみであつて
両方向でない限り、各はすばベベルギヤの硬度を
適当に構成することにより、推進脚内において欠
くことができない軸受にかかる荷重はほぼ453.59
Kg（1000ポンド）から4.5359Kg（10ポンド）より
幾分小さい値まで除去されるのが分つた。

少なくとも水線下にあり、一般的に船を船台に
引上げることによつてのみ接近しうる軸受のすべ
てをかかる非常に低い軸受の脚で作動させればこ
れは寿命を著しく長くすることができ船用のかか
る操舵構造の提供を非常に実用的にすることがで
きる。

したがつて、はすばベベルギヤの適当な構造に
よつて操舵しうる舶用推進脚を所定の保守作業を
しないで長時間持続するように作ることができる
が、これと対称的に設置された２つの推進駆動部
材の逆回転方向との組合わせは、非常に効果的な
舶用推進装置を達成することができる構造が存在
することを意味している。

軸受荷重の非常に著しい減少したがつて保守期
間の延長をもたらすかかる構造は、ベベルギヤの
回転方向がもちろん逆方向ではなく適当な方向に
おいて一定である適用にのみ関して有益である。

２つの脚部があり、プロペラーの各々の操舵方
向が反対方向に変化されることによるボートの不
当なねじれを生ずることなく逆方向の推力が達成
できるように、脚部の各々が１つのプロペラーを
支持しているような配列中にベベルギヤを用いる
ことによつて、１つのプロペラーの効果が、部分
的な回転中、他のプロペラーの効果を相殺する。

従つて、本発明は、第２シヤフトと共通同軸上
で回転するように固定した２つのベベルギヤを有
するプロペラーの回転を行なう駆動手段を含み、
ベベルギヤの各々は、前記第２シヤフトの軸線方
向に治つて考えるとき、互いに反対方向に向くよ
うに第２シヤフトに固着されており、各ベベルギ
ヤは、第１の場合、第２シヤフトの軸線に対して
横方向に整列した第１シヤフトに取付けられ、第
２の場合、プロペラが固定され且つ前記第２シヤ
フトの軸線に対して横方向に整列した第３シヤフ
トに取付けられた、対応して位置決めされ且つ対
応して成形したベベルギヤに係合するボート推進
ユニツトにおいて、各ベベルギヤがスパイラルベ
ベルギヤ（はすばかさ歯車）であり、前記２つの
ベベルギヤが前記第２シヤフトに固着した場合の
スパイラルの方向は同一方向であり、すなわち、
２つのベベルギヤは両方とも左方向スパイラルベ
ベルギヤであるかまたは両方とも右方向スパイラ
ルベベルギヤである、ことを特徴とするボート推
進ユニツトにある。

好ましくは、前記第３シヤフトはボート推進プ
ロペラーがその外端に固着されている。

好ましくは、前記第２シヤフトに固着した２つ
の前記スパイラルベベルギヤは、各ベベルギヤが
互いに向い合う方向から離れた面に向くように、
向けられ、したがつて第１シヤフト、第２シヤフ
ト及び第２シヤフト間の連結は、前記第２シヤフ
ト及び前記第３シヤフト間で係合するそれぞれの
スパイラルベベルギヤ間の係合のために、第１の
選択した方向に第１シヤフトの回転する際有効な
スラスト（推力）が第２シヤフトに沿う反対方向
のほぼ均等なスラストによつてつり合うようなも
のである。

好ましくは、本発明は、前記第２シヤフトが支
持ハウジングと共にボートの最下部分を貫通する
ようにボート内に備え付けられるときの前述の如
きボート推進ユニツトにある。

好ましくは、ボートに組合される２つのそのよ
うなボート推進ユニツトがあり、ユニツトの各々
は、第２シヤフトが適当な支持ハウジングと共に
ボートの船体の最下部分を貫通するように位置決
めされ、ユニツトの各々はボートの中心線から等
距離で、そのような中心線の反対側に位置決めさ
れている。

好ましくは、ボート内にそのように位置決めさ
れた推進ユニツトの各々は同一の駆動モータによ
つて駆動される。

添付図面を参照して、本発明を以下に説明す
る。

図面、特に第１図を参照すると、第１図は、ボ
ート内に組込まれるとき、ボートの後端から等距
離であるが反対側に位置決めされた２つの離れて
配置したボート推進ユニツトを示す概略図であ
る。

各組立体１は等しく、同等な組立体３および４
を介して共通の駆動モータ２によつて駆動され、
その結果プーリー５および６はプロペラー７およ
び８を同じ回転速度で回転させ、その結果押し進
む。

各プロペラー７および８の推進方向の制御は、
プロペラーの各々がいずれの方向にも向けられる
ように独立して向きを転じることができるような
ものであるか、或いは、他の方法で各プロペラー
を360°の推進方向に回転することができるように
するようなものである。

第２図には、第７図に示すようなこのような２
つの組立体を制御するボートのコントロールセン
ターを示す。各推進ユニツトと左舷制御用トグル
２２および右舷制御用トグル２３との間には制御
装置がある。

デイスプレイ２４には、複数の発光ダイオード
からなるデイスプレイ装置が位置決めされてお
り、発光ダイオードは、適当には光によつて各プ
ロペラーの実線の指示方向を示す。

これによつて、デイスプレイ２５又は２６は、
左舷制御の場合には制御部材２２、右舷制御の場
合には制御部材２３のいずれか適当な制御部材に
よつてセツトされた結果の方向を示す位置指示器
であり、これらの制御部材の各々は、操舵モータ
の選択される回転方向をもたらす３位置トグルス
イツチである。

上述した構成の特徴は、各制御部材２２および
２３が各方向だけを、即ち、制御部材２２の場合
にはボートの左舷側に位置決めされたプロペラー
の推進方向を、制御部材２３の場合にはボートの
右舷側に位置決めされたプロペラーの推進方向
を、独立にかつ別個に制御することにある。

第３図乃至第６図は、ボート２７と、夫々がプ
ロペラー３０および３１を有している２つのプロ
ペラー制御駆動組立体２８および２９と、を示す
ボートの上から見た概略図である。

プロペラー３０および３１の各々の推進回転
は、この場合に、ベルト駆動３３および３４を介
してユニツト２８および２９内の歯車組立体を駆
動するモータ３２によつてもたらされる。

プロペラーの各々の方向は、その推進駆動方向
によつて、プロペラー３０の駆動の方向を制御す
る独立の制御部材３６と、プロペラー３１の推進
の方向を制御する独立の制御部材３７と、を有す
るコントロールセンター３５から制御される。

複数の制御部材３６および３７を使用すること
によつて、各プロペラーの推進方向を第３図に示
すような位置になるよう反対方向に向け、次いで
もちろん、この位置から前方に十分に向けてボー
トの後方移動をもたらすことができる。

各プロペラーを駆動源に連結するための同等な
組立体と、共通のエンジンと、ボートの船首から
ボートの後部までを通るボートの中心線から等距
離に位置決めされた各プロペラーと、を有するこ
とによつて、各プロペラーが反対方向に向くと
き、ボートに生ずる側方向の推力をないか、あつ
ても少なくとも実質的に最小のものにし、前方方
向への推力を少なくし、結局後方方向への推力を
増大させることになる。

第４図は、プロペラーが、前向き推進方向から
逆向き推進へ行くように内向きに回動できるよう
な、代替の逆方向位置を示す。

第５図は、どのように、プロペラーが単なる操
舵方向のために用いられ、かつ必要ならば普通の
方向に共同して作動できるかを示す。

第６図を参照すると、これは、静止前向き設定
の通常駆動のためのプロペラーの位置を示す。

さて、第７図を詳細に参照すると、一端にＶベ
ルトプーリ４２が取付けられ、かつ他端にスパイ
ラルベベルギヤ４３が取付けられている第１軸４
１がある。

意図された回転方向は、矢印４４によつて見ら
れる。

ベベルギヤ４３は、ここでは、右ねじれギヤと
して示され、その正面が方向４５に示されている
ときには、その歯の曲率は、歯が外向きに延びて
いるように時計方向に向つて彎曲しているような
ものである。第１軸は、２組の内向きスラストベ
アリング４６および４７によつて支持され、これ
は、全体として本体４８によつて支持され、この
本体４８は、フランジ４９を介して、図示されて
いないボートの最下船体部分に取付けられてい
る。

第２軸５０は、回転可能ハウジング５３に対し
内向きスラストベアリング５１および５２によつ
て支持され、回転可能ハウジング５３は、内向き
スラストベアリング５４および５５によつて、第
２軸５０の軸線の周りに回転するために支持され
ている。

ハウジング５３は、最下の球形ハウジング５６
を有し、これは、さらに第３軸５７を支持し、こ
れにプロペラー５８が取付けられている。

第２軸５０は、その上端に左ねじりスパイラル
ベベル５９を有し、このベベルは、みぞ付きナツ
ト６０によつて、上記軸に取付けられている。

第２軸５０の下端には左ねじりスパイラルベベ
ル６１を有し、このベベルもまた、みぞ付きナツ
ト６２によつて取付けられている。

ハウジング５６内に支持された第３軸５７は、
内向きスラストベアリング６３および６４によつ
てハウジング内に回転可能に取付けられている。

ボルト６６によつて保持されたベアリングアセ
ンブリホルダー６５が、ハウジングにあり、ま
た、それには、端キヤツプ６７があり、これは、
アセンブリホルダ６５に、６８のところで、ねじ
で係合し、また軸５７に係合する油シール６９と
水シール７０を保持している。軸５７は、リング
７１のねじ係合によつて保持されている。第３軸
５７の前端には、右ねじれスパイラルベベルギヤ
７２がある。

空所７３中への油注入は、第２軸５０中を通つ
ている軸線方向の中心の導管７４を介して行われ
る。

プロペラー５８の推力方向は、本体４８に対す
るハウジング５３の相対回転に依存する。

これは、操舵制御軸７６の最下端に支持された
歯車部材７５にかみ合つている歯車７４によつて
制御され、上記軸の相対的回転位置は、モータ７
７によつて調整され、このモータは、操舵制御軸
７６に取付けられた歯車７８に、かみ合つている
直流モータである。

フランジ７９は、ハウジング５３の外面に対す
る水シール８０を備え、各フランジ４９および７
９は、ボートの船体の最下位置の周りに取付けら
れるようになつていて、それへの強い取付けと水
密シールとを提供している。すでに説明したよう
に、図示の装置においてスパイラルベベルギヤを
用いることによつて、先ず第一に、反作用推進力
が提供され、その結果、特に、ベアリング５１お
よび５２は、非常に軽く負荷され、スパイラル方
向がベベルギヤの１つだけに対向している装置に
比較したとき、或る場合における計算において、
負荷圧力における10倍の増加があることが判つ
た。

本発明の別の利点は、プロペラー５８の推進力
がベベルギヤ６１及び７２の係合によつて生じる
反対向きの推力によつて少なくともある範囲につ
いて対抗させられ、第３軸に沿つて加えられる圧
力は非常に減少させられるということである。

このような反作用力は第１軸については利用す
ることができない。すなわち、第１軸及びこの軸
受のこの反作用力の増大は通常の保守の際に容易
に達成させられるが、上述の問題は第１軸に関し
て直接応用することができない。

駆動軸特にプロペラーの回転方向が同一となつ
たこのような装置は、使用時に特に利点があると
いうことを理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２つのボート推進駆動プロペラ及び
支持ハウジング並びにいかにこれらが同一の駆動
モータに結合したかを示すように結合した駆動体
に対する支持配列の概略図である。第２図は、コ
ントロールパネル装置を示す図である。第３図、
第４図、第５図及び第６図は、２つの駆動プロペ
ラーが、側方の移動なしに、スラストの反転を行
なうように配置した推進方向コントロールセント
及び装置の代表例を示す概略図であり、第５図
は、特に必要に応じて側方移動に対する二重操舵
方向を示す図である。第７図は、好ましい実施例
の推進ユニツトの断面図である。 ２……駆動モータ、５，６……プーリー、７，
８……プロペラー、２２……左舷制御用トグル、
２３……右舷制御用トグル、２４……デイスプレ
イ、２７……ボート、２８……プロペラー制御駆
動組立体、３３……ベルト駆動。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通な同軸回転をさせるために第２軸と固着
   された２つのベベルギヤを有し、ベベルギヤの
   各々は、前記第２軸の軸線方向にそつて互いに反
   対方向に向くように第２軸に固定され、 各ベベルギヤは、第１に前記第２軸の軸線を横
   切つて整列する第１軸に、第２に第２軸の軸線を
   横切つて整列しプロペラを取付けられるようにな
   つた第３軸に、取付けられた対応する位置と形状
   のベベルギヤと噛み合う、プロペラーの回転を行
   なわせるボート推進駆動装置において、 前記各ギヤは、スパイラルベベルギヤであり、
   前記２つのギヤが前記第２軸に固定される場合の
   スパイラル方向は同じであり、それらは両方とも
   左方向のスパイラルベベルギヤ又は両方とも右方
   向のスパイラルベベルギヤであることを特徴とす
   るボート推進駆動装置。 ２ 前記各軸はハウジングに関して支持され、ハ
   ウジングは、前記第２軸の軸線のまわりに回転可
   能である、特許請求の範囲第１項に記載のボート
   推進駆動装置。 ３ 第３の軸は、その外端に固定されたボート推
   進用プロペラを有する、特許請求の範囲第２項に
   記載のボート推進駆動装置。 ４ スパイラルベベルギヤの各々は同じピツチで
   同じ直径であることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のボート
   推進駆動装置。 ５ 前記第２軸に固定された前記２つのスパイラ
   ルベベルギヤは、他の方向から離れるように向
   き、第１軸、第２軸及び第３軸の間の連結は、第
   １の選択された方向への第１軸の回転時に作用す
   る推力が、第２軸と第３軸との間で噛み合うスパ
   イラルベベルギヤの係合によつて生じる第２軸に
   沿つた反対方向の実質的に等しい推力によつて対
   抗される、特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   いずれかに記載のボート推進駆動装置。 ６ 前記第３軸は、一端に取り付けられた舶用型
   駆動プロペラを有し、そのピツチは、水の中で回
   転するとき、力が、前記第２軸と前記第３軸の間
   のそれぞれのスパイラルベベルギヤの間で回転す
   ることによつて生じる軸端推力に十分対抗できる
   ようなものである、特許請求の範囲第５項に記載
   のボート推進駆動装置。 ７ 共通な同軸回転をさせるために第２軸と固着
   された２つのベベルギヤを有し、ベベルギヤの
   各々は、前記第２軸の軸線方向にそつて互いに反
   対方向に向くように第２軸に固定され、 各ベベルギヤは、第１に前記第２軸の軸線を横
   切つて整列する第１軸に、第２に第２軸の軸線を
   横切つて整列しプロペラを取付けられるようにな
   つた第３軸に、取付けられた対応する位置と形状
   のベベルギヤと噛み合う、プロペラーの回転を行
   なわせるボート推進駆動装置を含むボートにおい
   て、 前記各ギヤは、スパイラルベベルギヤであり、
   前記２つのギヤが前記第２軸に固定される場合の
   スパイラル方向は同じであり、それらは両方とも
   左方向のスパイラルベベルギヤ又は両方とも右方
   向のスパイラルベベルギヤであり、２つの推進プ
   ロペラーを推進回転駆動させるように配置された
   ２つの駆動手段が設けられ、各推進プロペラーは
   それぞれの第３軸に固着され、第３軸は直立軸線
   のまわりに360°に亘り推進方向において操舵自在
   であり、各推進プロペラーは他方の推進プロペラ
   ーに対して間隔を置いた関係で支持され、かつ少
   なくとも実質的に等しい駆動推力が得られるよう
   に前記駆動手段およびモータなどに対して位置決
   めされそれらに連結されていることを特徴とする
   ボート。 ８ 各駆動プロペラーはボートの中心線の両側に
   中心線から等しい距離に設けられ、各駆動プロペ
   ラーは他方の駆動プロペラーに対して共通の推進
   方向を持つように位置決めされたときにボートの
   後方端から等距離にあることを特徴とする。特許
   請求の範囲第７項に記載のボート。 ９ コントロールセンターが可視デイスプレイ
   と、各制御部材を可視デイスプレイと相互連結す
   るための手段とを含み、これによりそれぞれのプ
   ロペラーに対する推進方向を示すようになつたデ
   イスプレイが得られるようになつていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第７項又は第８項に記
   載のボート。 １０ ２つのプロペラーの各々が同一の直径およ
   び同一のピツチを有し、かつ同一の有効歯車比を
   持つ伝動装置を介してエンジンによつて同様に駆
   動連結され、これにより各プロペラーが作動時に
   同一の回転速度を持つようにされることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項、第８項もしくは第９
   項に記載のボート。 １１ 各プロペラーの推進駆動方向を制御するた
   めの手段は、歯車部材と、電気モータと、制御手
   段とを含み、歯車部材の回転位置によつてプロペ
   ラーの推進方向が制御され、電気モータは歯車部
   材に連結され、しかも電気モータで受け取られた
   電気信号に応じて２つの回転方向のうちのいずれ
   かに歯車部材を回転駆動させるようになつてお
   り、制御手段が各プロペラーについて制御部材と
   電気モータとの間に連結されて操舵制御を行なう
   ようになつていることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項、第８項、第９項もしくは第10項に記載
   のボート。