JPH0681832A - 中空軸 - Google Patents

中空軸

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JPH0681832A
JPH0681832A JP5121826A JP12182693A JPH0681832A JP H0681832 A JPH0681832 A JP H0681832A JP 5121826 A JP5121826 A JP 5121826A JP 12182693 A JP12182693 A JP 12182693A JP H0681832 A JPH0681832 A JP H0681832A
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JP
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hollow shaft
shaft
hollow
shells
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JP5121826A
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Inventor
Peter Pfeifer
ペーテル・プフアイフエル
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Dr Ing Geislinger und Co Schwingungstechnik GmbH
Original Assignee
Dr Ing Geislinger und Co Schwingungstechnik GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に船駆動装置用の中空軸を改良して，非常
にこぢんまりと構成され，安価に製造可能であり，申し
分のない振動減衰装置として使用可能であるようにす
る。 【構成】 特に船駆動装置用の中空軸において，らせん
状に向けられた弾性特性を有する少なくとも１つの殻体
２ａ〜２ｇを持つ軸外皮２が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，らせん状に向けられた
弾性特性を有する少なくとも１つの殻体を持つ軸外皮か
ら成る，待に船駆動装置用の，中空軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】周期的なねじり振動が生ずる駆動装置，
即ちピストン機関を持つすべての駆動装置，は，共振に
よる過大荷重を回避しかつ良好な運転及び要求される有
効寿命を保証するために，特別な補償及び減衰装置を備
えなければならない。特に，非常に出力の大きい二サイ
クル機関及び長い駆動軸で動作する船駆動装置では，比
較的大きく寸法設定された，非常に費用のかかる振動減
衰装置を必要とする極端な状態が生ずる。この振動減衰
装置は，使用される材料，特に軸材料，の許容荷重限度
以下に共振のピークを抑えることを可能にし，この場
合，付加的に材料のこわさの低下により共振のピーク
が，一層小さい回転数の方向に移され得る。このことを
達成するために，船駆動装置の軸系に繊維強化プラスチ
ツク製の中間軸を使用することは既に公知であり，この
組込みは，軸系を一層柔軟にするのみならず，この軸系
のかなりの重量を減少させる。繊維強化プラスチツクか
ら製造された軸は，製造上の原因で中空軸であり，１つ
又は複数の殻体で構成され得る。強化繊維はらせん状に
設けられかつ十字形に又は殻体から殻体へ巻回方向を交
互に変えて延びており，それによつてねじりを均一に吸
収することができる。これらの繊維は合成樹脂などに埋
め込まれているので，ある程度の減衰特性が得られる
が，しかしこの減衰特性は非常に僅かであり，実際上影
響され得ない。従つて駆動系の内部にある効果的な減衰
素子として，繊維強化プラスチツク製のこのような中空
軸は使用し得ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は，これらの欠点を除去して，申し分のない振
動減衰装置として使用可能な，冒頭に述べた種類の中空
軸を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば，殻体が中空室を包囲し，この中空室が減衰液を収容
しかつ少なくとも１つの絞り個所を介して減衰液の貯蔵
空間と接続していることによつて解決される。らせん状
の異方性を持つ軸外皮のこのような殻体は，ねじり荷重
により荷重方向に関係して，荷重がらせん方向又は反ら
せん方向に生ずるかに応じて半径方向に拡大又は縮小さ
れる。従つてこの殻体が，貯蔵空間に接続されている，
減衰液で満たされた空所を包囲する場合は，ねじり荷重
の際に，それに付随する容積変化のために液体の排出又
は吸込みに至らせかつねじり振動荷重に同期するねじり
振動の場合に絞り個所における減衰液の強制流通による
呼吸圧送運動に至らせる。この絞りは所望の振動減衰を
保証する。この減衰効果は，絞り個所の数又は断面の大
きさにより，減衰液の性質により，空所の容積により，
殻体における異方性の経過，強さ及び方向などにより難
なく広い範囲内で影響され得るので，良好に調節可能
な，すばらしい減衰特性を持つ中空軸が得られる。この
中空軸は任意に様々な駆動装置に使用できかつ船駆動装
置においても少なくとも一層大きいねじり振動減衰装置
を不必要にする。
【０００５】殻体の必要な異方性は，材料の特別な選択
により又は形状により，異なるやり方で得られる。殻体
は繊維強化プラスチツクから成ることができ，このプラ
スチツクの，らせんに沿つて設けられた強化繊維は好ま
しいらせん方向を持つており，又は殻体はらせん状の表
面構造，例えばらせん状に延びる溝又はひれを持つこと
ができ，それによつて，ねじり振動荷重の際に得られる
異方性により所望の呼吸効果を得ることができる。その
ために材料上又は構造上の異方性が選ばれるかどうか
を，こわさ又は柔らかさ，強度，重量などのような材料
の所望の付加的性質に依存させることができる。
【０００６】原則的には，唯１つの殻体を設けかつ軸空
所を，減哀液で満たされた中空室として形成することは
全く可能であり，そのために，軸の外部に又は軸線方向
に接続する軸部分に設けられた貯蔵空間への接続導管が
必要である。しかし軸外皮が，中空室を形成する中間空
間を空けて，両端で互いに密に結合されている少なくと
も２つの殻体を含んでおり，隣接する殻体の弾性特性が
互いに反対方向に向けられている場合は，特に有利であ
る。なぜならばねじり荷重の際のこの反対方向の異方性
により殻体の正反対の拡大又は縮小が行われかつ呼吸及
び圧送効果，従つて又減衰効果が著しく強まるからであ
る。更に，中空室として使われる中間空間は貯蔵空間と
一緒に同じ軸部分に収容され得る。
【０００７】空所が軸外皮の内部に貯蔵空間を形成しか
つ半径方向孔が空所と中間空間の間に設けられている場
合は，特に２つの殻体から成る軸外皮に適した構造が生
ずる。なせならば既存の中間空間は，軸の貯蔵空間を形
成する空所と直接共同作用しかつ減衰液は遠心力により
問題なく中間空間へ流れ戻ることができるからである。
軸の外部に設けられた貯蔵空間は必要でなく，そのこと
は，貯蔵空間と中間空間の間に接続導管がある場合に可
能であることはもちろんであり，そして閉じられた簡単
な軸構成が生ずる。
【０００８】軸外皮が少なくとも３つの殻体から成りか
つ流通口を介して互いに接続された中間空間が交互に中
空室と貯蔵空間を形成する場合は，独自の貯蔵空間を省
くことができる。なぜならばこれらの中間空間は，反対
方向の呼吸圧送運動によつて減衰液を，流通口を通して
交互に一方の中間空間かろ他方の中間空間へ圧送するか
らである。すばらしい減衰特性を持つ，非常にこぢんま
りした減衰装置が生ずる。
【０００９】調節可能な流通断面を持つ絞り個所が設け
られていて，それぞれの流通断面の選択により減衰効果
が影響され得る場合は有利である。流通断面を調節する
ために，異なる寸法で形成されたブシユ，孔の大きさが
異なる通路ねじ，そして操作可能なスプール又は弁挿入
体を持つ流れ機構が，既存の流通口に簡単なやり方で使
用され得る。
【００１０】
【実施例】図面に本発明対象が概略的に示されている。
【００１１】中空軸１は少なくとも１つの殻体２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇから成る軸外皮２を
持つており，この軸外皮はらせん状の異方性を持つてい
る。図１ないし３による実施例において，２つ又は３つ
の殻体２ａ，２ｂ；２ｃ，２ｄ，２ｅは，中間空間３，
４，５を空けて，両端で互いに密に，例えは接着部６に
より，結合されている。殻体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，
２ｅは繊維強化プラスチツクから成り，強化繊維はほぼ
らせんに沿つて延びており，各殻体には好ましいらせん
方向，即ち左回り又は右回りのらせん方向Ｓ，Ｚがあ
る。隣接する殻体の好ましいらせん方向は互いに反対方
向に向けられているので，前後に並べられた殻体のらせ
んは交互に左回り又は右回りに延びている。
【００１２】この繊維の延び具合により，各殻体に対し
てらせん状の異方性が生じ，各殻体はらせん方向のねじ
り荷重の際にある程度ねじり合わされ，それによつて半
径方向に圧縮されるが，しかし反らせん方向のねじり荷
重の際にねじり開けられかつ半径方向に拡大される。隣
接する殻体は，互いに反対方向に延びる異方性を持つ繊
維を持つているから，個々の殻体は軸外皮のねじり荷重
の際に異方性に関係して拡大又は縮小されかつ個々の殻
体の間に存在する中間空間３，４，５はそれによつて振
動荷重に同期して縮小又は拡大される。中空室として形
成された中間空間３，４，５が減衰液で満たされかつ絞
り個所７，８を介して減衰液の貯蔵空間に接続される場
合は，減衰液に対する圧送運動が起こり，減衰液は絞り
個所７，８を介して中間空間から貯蔵空間へ押し込まれ
又は貯蔵空間から中間空間へ吸い戻される。流れ運動を
絞ることは，効果的な振動減衰に至らせる。
【００１３】図１による実施例において，軸外皮２は２
つの殻体２ａ，２ｂを持つており，中間空間３は中空室
として，絞り個所を形成する半径方向孔７を介して中空
軸１の空所９と接続しており，この空所９は減衰液の貯
蔵空間として使われる。そのためにこの空所は，適切な
覆い１０を持つ端面で閉鎖されさえすればよく，中空軸
は減衰装置としてすぐにも使える。減衰液を充填するた
めに外側殻体２ａに充填口１１があり，この充填口は半
径方向孔７に対して同軸的に延びているので，これらの
孔の製作は困難をもたらさない。更に，閉鎖部１２を介
して閉鎖可能な充填口１１を通して半径方向孔７に独自
の絞り１３を組込むことができ，この絞りは絞り個所の
流通断面の変化を可能にする。
【００１４】図２及び３による実施例では３つの殻体２
ｃ，２ｄ，２ｅが互いに接着されており，両方の中間空
間４，５は，中間殻体２ｄにある流通口８を介して互い
に接続されている。それによつて中間空間は中空室とし
てかつ貯蔵空間として使用され得る。なぜならば振動荷
重の際に中間空間４，５は交互に縮小又は拡大され，従
つて縮小する中間空間から排出される減衰液は拡大する
他方の中間空間に収容されるからである。振動荷重の際
に，中間空間４，５の正反対の呼吸が起こり，絞り個所
としての流通口８を通つて行つたり来たりする減衰液は
所望の減衰効果をもたらす。この場合にも充填口１１が
設けられており，この充填口は中間空間４，５の充填及
び流通口８の製作を可能にし，この流通口８へ，減衰特
性を簡単に制御するための，独自の絞り１３が組込み可
能である。
【００１５】図４の実施例によれば，殻体のらせん状の
異方性は，直交異方性の主軸がらせんに対して接線方向
に延びる直交異方性の性質を持つ材料により得られるの
ではなく，殻体の特別な形状により得られる。図示され
ている中空軸１は，例えば唯１つの殻体２ｆ，２ｇから
成る軸外皮を持つており，この殻体は，らせん状に延び
る溝１４（上側半分）又はひれ１５（下側半分）を形成
し，それによつて所望の異方性を持つ。軸の空所９はこ
の場合，減衰液で満たされた中空室として使われ，この
中空室は，概略だけを図示されている接続導管１６を介
して，外部に設けられた，図示されていない貯蔵空間と
接続している。ねじり振動荷重は殻体の異方性により呼
吸運動に至ろせ，この呼吸運動は，減衰液を，絞り個所
１７，例えば軸空所９を閉鎖する覆い１０のうちの１つ
にある接続導管の接続孔を通して，空所９と貯蔵空間の
間で圧送し，振動減衰を引き起こす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による中空軸の第１の実施例の軸線に沿
う断面図である。
【図２】本発明による中空軸の第２の実施例の軸腺に沿
う断面図である。
【図３】図２による中空軸の部分断面図である。
【図４】本発明による中空軸の第３の実施例の軸線に沿
う断面図である。
【符号の説明】
１ 中空軸 ２ 軸外皮 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ 殻体 ７ 半径方向孔 ８ 流通口 １３ 絞り １７ 絞り個所
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:06 4Ｆ (72)発明者 ペーテル・プフアイフエル オーストリア国ザルツブルク・ボロモイム シユトラーセ20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 らせん状に向けられた弾性特性を有する
    少なくとも１つの殻体（２ａ〜２ｇ）を特つ軸外皮
    （２）から成る中空軸（１）において，殻体（２ａ〜２
    ｇ）が中空室を包囲し，この中空室が減衰液を収容しか
    つ少なくとも１つの絞り個所（７，８，１３，１７）を
    介して減衰液の貯蔵空間と接続していることを特徴とす
    る中空軸。
  2. 【請求項２】 殻体（２ａ〜２ｅ）が繊維強化プラスチ
    ツクから成り，このプラスチツクの，らせんに沿つて設
    けられた強化繊維が好ましいらせん方向を持つているこ
    とを特徴とする，請求項１に記載の中空軸。
  3. 【請求項３】 殻体（２ｆ，２ｇ）がらせん状の表面構
    造，例えばらせん状に延びる溝（１４）又はひれ（１
    ５）を持つていることを特徴とする，請求項１に記載の
    中空軸。
  4. 【請求項４】 軸外皮（２）が，中空室を形成する中間
    空間（３，４，５）を空けて，両端で互いに密に結合さ
    れている少なくとも２つの殻体（２ａ〜２ｅ）を含んで
    おり，隣接する殻体の弾性特性が互いに反対方向に向け
    られていることを特徴とする，請求項１ないし３のうち
    １つに記載の中空軸。
  5. 【請求項５】 空所（９）が軸外皮（２）の内部に貯蔵
    空間を形成しており，空所（９）と中間空間（３）の間
    に半径方向孔（７）が設けられていることを特徴とす
    る，請求項４に記載の中空軸。
  6. 【請求項６】 軸外皮（２）が少なくとも３つの殻体
    （２ｃ〜２ｅ）から成りかつ流通口（８）を介して互い
    に接続された中間空間（４，５）が交互に中空室と貯蔵
    空間を形成することを待徴とする，請求項４に記載の中
    空軸。
  7. 【請求項７】 調節可能な流通断面を持つ絞り個所
    （７，８，１３，１７）が設けられていることを特徴と
    する，請求項１ないし６のうち１つに記載の中空軸。
JP5121826A 1992-04-16 1993-04-14 中空軸 Pending JPH0681832A (ja)

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EP (1) EP0566558B1 (ja)
JP (1) JPH0681832A (ja)
KR (2) KR100269720B1 (ja)
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