JPH0732381Y2

JPH0732381Y2 - 船舶推進機用ギヤボックス

Info

Publication number: JPH0732381Y2
Application number: JP1985166002U
Authority: JP
Inventors: 満伸日野
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2000-10-28
Also published as: JPS6272899U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は特に軽量が要求されるSWATH船の推進機用ギヤ
ボックスに関するものである。

（従来の技術）従来、SWATH船において垂直な推進駆動軸からプロペラ
軸に動力連結するための傘歯車装置を内蔵したギヤボッ
クスとしては、第３図に示す構成のものが知られてい
る。

すなわち推進駆動用の垂直軸１は図示せざる原動機に接
続されており、ピニオン2aとホイール2bとからなる傘歯
車装置２を介してプロペラ軸3,プロペラ翼４に接続され
る。5,6は垂直軸１の下部軸受、7,8はプロペラ軸３の軸
受、９はハウジング、10はギヤケース、11は押さえ板で
ある。

（考案が解決しようとする課題）上記駆動軸系において、プロペラ翼４に加わるスラスト
はプロペラ軸３の末端の軸受８によって支持され、そこ
から押さえ板11を介してハウジング９に伝達され、浮力
タンク19によって受け持たれる。浮力タンク19は図示し
ない船体を支持している。傘歯車装置２を介して垂直軸
１からプロペラ軸３に動力伝達する際、傘歯車の歯面、
すなわちホイール2bの歯面には伝達トルクに対応する接
線方向力、半径方向力および軸方向力の三力がそれぞれ
作用し、ピニオン2aの歯面にはホイール2bからの反力と
して接線方向力、半径方向力および軸方向力がそれぞれ
作用する。ピニオン2aに作用する上記三力は下部軸受
５、６を介してギヤケース10によって支持され、ホイー
ルに作用する上記三力は軸受７、８を介してギヤケース
によって支持される。各軸受５、６、７、８にはそれぞ
れ方向や大きさの異なる上記三力が作用するため、ギヤ
ケース10における各軸受間の壁を肉厚にして強固にする
必要がある。なぜなら、この部分の剛性、強度が不足す
ると各軸受５、６、７、８間の歪が大きくなってピニオ
ン2aおよびホイール2bの計画歯当たり位置がずれて歯車
の強度および寿命に悪影響を及ぼす。

さらに、プロペラ翼４への流入水が不均一なため、プロ
ペラ翼４に作用するスラスト（プロペラ推力）が変動
し、プロペラ軸３に作用するスラストが変動する。この
スラストの変動はプロペラ軸に曲げモーメントを発生さ
せ、この曲げモーメントを前記の大きく離間した軸受
７、８が支持するため軸受７、８間の壁をさらに強固に
する必要がある。

加えて、ギヤケース10は浮力タンク19の形状と連続する
流線形状にしていたため、外形形状を大きくする必要が
あった。

叙上の要因が相まってギヤボックスの重量が嵩むという
課題が生じる。

本考案はかかる問題を解消するためになされたものであ
り、軽量化および製造コストの低減を可能にする船舶推
進機用ギヤボックスを提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本考案の船舶推進機用ギヤボックスは、プロペラ軸と、
駆動動力を前記プロペラ軸に伝達するための垂直軸の下
部と、該下部からプロペラ軸へ前記駆動動力を伝達する
ための傘歯車装置とが、浮力タンクに接続されたギヤケ
ースに内蔵されてなる船舶推進機用ギヤボックスであっ
て、前記プロペラ軸用の複数個の軸受を互いに近接させて支
持すると共に前記垂直軸の下部に設けられた下部軸受を
支持する寸法を小さくした厚肉頑丈なブロックと、該ブロックの外面から、その外観が浮力タンクの寸法に
合う流線形状にされた薄肉厚の前記ギヤケースの内面に
対し、放射状に架橋されたリブとを備えていることを特徴としている。

前記ブロックはその軸受荷重に耐えるべく軸受を互いに
強度的に連結するが、傘歯車装置の傘歯車自体はブロッ
ク外部に露出するかしないかは問わない形状としたもの
である。

（作用）本考案の船舶推進機用ギヤボックス（以下、単にギヤボ
ックスという）によれば、そのブロックに前述の従来技
術のギヤケースに作用するのと同様な諸荷重が加わる。
しかし、このブロックは潤滑油容器としての機能は必要
でないから、その各軸受を近接させることによって大幅
に小型化することができる。その結果、肉厚を厚くして
剛性を高めることができるのでその歪は小さいものとな
り、傘歯車装置に悪影響を及ぼすことがない。さらに、
ブロックにはプロペラ推力も加わるが剛性が高いため何
ら問題はない。

一方、ギヤケースにはプロペラ推力がリブを介して伝達
されるが、このプロペラ推力はプロペラ軸に平行な単純
な力としてギヤケースの壁を通して浮力タンクに伝達さ
れる。また、伝達トルクに対応した傘歯車装置の前記諸
荷重は、ピニオンとホイールとの間の作用、反作用に係
る力であるため、すべてブロック内で相殺し合って（内
力となって）ギヤケースには伝わらない。その結果、ギ
ヤケースを薄肉にすることができる。

ギヤケースは潤滑油容器としての機能を受け持ち、浮力
タンクの寸法に合わせた外形形状にするため外形寸法が
大きくなるが、上述のとおり薄肉にできる。さらに、前
述のとおりブロックは厚肉にはするが大幅に小型化する
ため、ギヤボックスを全体的に軽量化することが可能と
なる。

（実施例）本考案の実施例を図によって説明する。

第１図は本考案のギヤボックスの実施例を示す断面図、
第２図は本考案のギヤボックスを適用したSWATH船の一
部透視した概略側面図である。

このSWATH船というのは図２に示すように、水面下に魚
雷型の浮力タンク19が２本平行に配置され、水面上の船
体12との間に船首から船尾にかけて、それぞれ垂直な壁
面を有し且つ幅の狭いストラット15を２枚平行に設ける
ことによって船体12が支持された船舶である。かかるSW
ATH船の航行中の水面はストラットの位置になるため、
水線面積が小さく航行中の造波抵抗が少なくなる。この
SWATH船においては、浮力の大部分を浮力タンク19が受
け持つため、全体重量を極力軽減する必要があり、推進
軸系に対しても軽量化が要求される。また、原動機13の
出力軸とプロペラ軸３とは同軸配置が不可能なため、原
動機13からプロペラ４までの駆動軸系はＺ状を呈してい
る。第１図は第２図のSWATH船の斜線部分の拡大図であ
る。

第１図において垂直軸１とプロペラ軸３とは、ピニオン
2aとホイール2bとからなる傘歯車装置２によって連結さ
れる。垂直軸１の下部には前記ピニオン2aが固設され、
その両側が下部軸受5,6によって支持され、プロペラ軸
３は軸受7,8によって支持される。軸受７、８はプロペ
ラ４とホイール2bとの間に設置される。プロペラ軸３は
軽量にするために中空にされている。

本考案においては、前記４個の軸受5,6,7,8がブロック1
4によって支持されている。このブロック14は軸受支持
部材としてのみ機能するように、とくにプロペラ軸３用
の軸受7,8同士を接近させて寸法を小さくし、且つ厚肉
にすることによって頑丈にし、発生歪が小さくなるよう
にしている。

このブロック14はギヤケース10内部に配装されている。
このギヤケース10は、船体の浮力タンク19と連続する流
線形状の外面を構成するもので、軸受荷重を直接受ける
ことはないので薄肉厚にされている。また、ブロック14
の外面とギヤケース10の内面との間には複数個のリブ16
が放射状に架橋されており、プロペラ軸３に加わるプロ
ペラ推力はブロック14からこれらのリブ16を介してギヤ
ケース10に伝達され、さらに浮力タンク19に伝達され
る。

なお、図中17はカップリング、18は軸封水装置であり、
空所20には海水が入り込んでギヤケース10内の潤滑油と
隔離されている。ギヤケースは薄肉の低圧容器として形
成されているが、軸系はブロックに支持されているため
にギヤケースの歪は軸系に影響を及ぼすことはない。

つぎに作用について述べると、駆動動力の伝達経路は第
３図の従来例と同じであるが、垂直軸１からプロペラ軸
３に動力が伝達される際に傘歯車装置に発生する作用力
は、ブロック14内に互いに近接して配置された４個の軸
受によって支持されるので、ブロック14は小型化されて
高い剛性が得られ、その結果歪量も少なくなり歯当たり
面での影響が生じない。

一方、前述のとおり、傘歯車装置２のピニオン2aおよび
ホイール2b相互間に発生する荷重は全てブロック14の内
力となり、ギヤケース10にはその荷重が伝達されない。
しかも、プロペラ推力はブロック14からリブ16を介して
ギヤケース10に伝達され、ギヤケース10から浮力タンク
19に伝達されるが、ギヤケース10を伝わる。プロペラ推
力の荷重方向はその壁内におけるプロペラ軸に平行な方
向の単純なものとなる。したがって、ギヤケース10の肉
厚を薄くすることができて大幅な重量軽減が可能とな
る。

また、万が一ギヤケース10にある程度の歪が生じても、
下部軸受５、６および軸受７、８のいずれもブロック14
に支持されているため、動力伝達機構に悪影響を及ぼす
ことはなく、機能上何ら差し支えない。

なお、ギヤケース10とブロック14との間には推力伝達用
のリブ16が設けられているので、これが補強リブとして
の機能も発揮してギヤケース10の剛性が確保される。

（考案の効果）叙上の説明から明らかなように、本考案はギヤケース内
に配設するブロックを寸法が小さく且つ厚肉頑丈にし且
つギヤケースを薄肉軽量にすることにより、在来のギヤ
ボックスに比し大幅な重量軽減が可能となるため、SWAT
H船に適用して効果が大きいものである。

すなわち、従来のギヤケースを鋳物製から鉄板製に変更
することができ、ギヤボックス全体のコストダウンが可
能となるうえに、軽構造にすることによって推進効率も
向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すギヤボックスの側面図、
第２図は本考案を適用したSWATH船の側面図、第３図は
従来のギヤボックスの側面図である。１……垂直軸、２……傘歯車装置、2a……ピニオン、2b
……ホイール、３……プロペラ軸、４……プロペラ翼、
5,6……下部軸受、7,8……軸受、９……ハウジング、10
……ギヤケース、11……押さえ板、12……船体、13……
原動機、14……ブロック、15……ストラット、16……リ
ブ、17……カップリング、18……軸封水装置、19……浮
力タンク、20……空所。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プロペラ軸と、駆動動力を前記プロペラ軸
に伝達するための垂直軸の下部と、該下部からプロペラ
軸へ前記駆動動力を伝達するための傘歯車装置とが、浮
力タンクに接続されたギヤケースに内蔵されてなる船舶
推進機用ギヤボックスにおいて、前記プロペラ軸用の複数個の軸受を互いに近接させて支
持すると共に前記垂直軸の下部に設けられた下部軸受を
支持する、寸法を小さくした厚肉頑丈なブロックと、該ブロックの外面から、その外観が浮力タンクの寸法に
合う流線形状にされた薄肉厚の前記ギヤケースの内面に
対し、放射状に架橋されたリブとを備えていることを特徴とする船舶推進機用ギヤボッ
クス。