JPH0754079Y2

JPH0754079Y2 - ウォータジェット推進装置

Info

Publication number: JPH0754079Y2
Application number: JP10724389U
Authority: JP
Inventors: 和義松井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2004-09-14
Also published as: JPH0347300U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的〕（産業上の利用分野）この考案は、高速船の推進器として用いられるウォータ
ジェット推進器に係り、特にこのウォータジェット推進
器のインテークエルボと船体の船底に固定された取水管
との取付構造の改良に関する。

（従来の技術）第２図に示すように、高速船等の船体１の船尾側には、
推進器としてたとえばウォータジェット推進器が設置さ
れたものがある。このウォータジェット推進器には、イ
ンテークエルボ３およびケーシング４によって流路５が
形成される。この流路５内にポンプ羽根６が配設され、
このポンプ羽根６の後方にディフューザ７およびノズル
８が配置されて固定される。ポンプ羽根６は駆動軸９を
経て原動機10に連結され、回転駆動される。一方、船体
１の船底板11には、取水管12が固定され、この取水管12
とインテークエルボ３とが結合されている。

上記原動機10が作動してポンプ羽根６が回転すると取水
管12から流路５内へ水が吸引されて加圧され、ディフュ
ーザ７によって整流された後、ノズル８から船尾方向へ
噴射される。この噴射により、船体１が推進する。

（考案が解決しようとする課題）ところで、上記取水管12とインテークエルボ３とは図示
しないボルト及びナットにより、リジットにフランジ固
定され、ａ方向およびｂ方向に対し相対移動不可能に固
定される。したがって、船体１の航行中に、船底板11が
水13の抵抗や波14との衝突によって振動及び変形する
と、この振動及び変形は取水管12からインテークエルボ
３へと直接つたわってしまう。このインテークエルボ３
に伝達された振動及び変形は、ケーシング４を経て、こ
のケーシング４に固定された軸受ケース15へ伝わり、駆
動軸９を支持する軸受16へ伝達される。

ここで、船体１が静止している場合の軸受16と駆動軸９
との状態を第３図に示し、船体１が航行している時のあ
る瞬間における軸受16と駆動軸９との状態を第４図に示
す。

第３図においては、軸受16がx,yのいずれの方向にも変
位していないので、駆動軸９の軸心17は直線状態にあ
る。これに対し、第４図に示す如く、船体１が航行して
いる時のある瞬間においては、軸受16に伝わる振動およ
び変形に基づくｙ方向成分の力ｆによって、軸受16の中
心が船体静止時の点Ａから点Ｂへと変位δだけｙ方向へ
変位し、駆動軸９が湾曲する。この結果、駆動軸９に曲
げ応力が生ずる。駆動軸９は回転しているので、駆動軸
９には繰返し曲げ応力が生ずることになる。

また、軸受16が駆動軸９を変位δだけ変位させたのは船
体１の振動および変形に基づくものであり、この変位ｙ
は変動する値である。よって、駆動軸９に変動応力が生
ずることになる。

ここで、軸受16がｙ方向に変位したことにより、駆動軸
９に生ずる曲げ応力を第５図に示し、軸受16が振動する
ことにより駆動軸９に生ずる変動応力を第６図に示す。
第７図に示す応力は、第５図の曲げ応力と第６図の変動
応力とを合わせたものであり、駆動軸９に実際に生じた
応力である。このように、駆動軸７には繰返し曲げ応力
と変動応力が生ずるので、駆動軸９が疲労破壊を起す恐
れがあり、（「材料力学〜基礎と強度設計〜（改訂版）
〜裳華房〜昭和60年４月10日第20版発行〜川田雄一著」
の第10頁「疲労破壊」の項と、同著第338頁の「変動応
力における寿命」の項）、ウォータジェット推進器の寿
命が低下してしまう。

この考案は、上記事情を考慮してなされたものであり、
ウォータジェット推進器の寿命を向上させることができ
るウォータジェット推進器を提供することを目的とす
る。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段）インテークエルボおよびケーシングによって構成された
流路内に、駆動軸によって回転駆動されるポンプ羽根が
配設され、このポンプ羽根の回転により、船体の船底板
における取水管から水を吸引して上記流路へ導びき、上
記ケーシング後方のノズルから噴射して上記船体を推進
させるウォータジェット推進器において、上記インテー
クエルボと取水管とは、これらインテークエルボおよび
取水管の軸方向に移動自在で、直径方向に弾性部材を介
して結合されたことを特徴とするものである。

（作用）従って、この考案に係るウォータジェット推進装置によ
れば、船体の船底に波等が作用して取水管に振動や変形
が生じても、これらの振動等に基づく取水管軸方向成分
の力は、取水管がインテークエルボに対し軸方向に自由
に移動することによって、また、上記振動等に基づく取
水管直径方向成分の力は、弾性部材により吸収されてし
まうので、上記取水管の振動等はインテークエルボへ伝
達されない。このため、駆動軸やポンプ羽根を支持する
軸受に取水管からの振動や変形が伝わらず、これら駆動
軸や軸受に繰返し曲げ応力および変動応力が生ぜず、疲
労破壊を防止できる。この結果、ウォータジェット推進
器の寿命を向上させることができる。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの考案に係るウォータジェット推進装置の一
実施例におけるインテークエルボと取水管との結合構造
を示す断面図である。この一実施例において、前記従来
例と同様な部分は同一の符号を付すことにより説明を省
略する。

インテークエルボ３の下端にはフランジ18が形成され、
このフランジ18にルーズフランジ19がボルト20およびナ
ット21によって取り付けられる。ルーズフランジ19の内
側に取水管22が配置される。この取水管22の上端部に
は、フランジが形成されていない。

上記ルーズフランジ19は、ルーズフランジ第１エレメン
ト23,ルーズフランジ第２エレメント24及び弾性部材と
しての丸ゴムパッキン25によって構成される。ルーズフ
ランジ第１および第２エレメント23および24は、リング
形状であって、重ね合わされてボルト20およびナット21
によりフランジ18に固定される。ルーズフランジ第２エ
レメント24内周面のルーズフランジ第１エレメント23側
は傾斜して形成され、この斜面26とルーズフランジ第１
エレメント23の底面に囲まれて丸ゴムパッキン25が配置
される。

そして、取水管22の上端は、その側面27が上記丸ゴムパ
ッキン25に接触し、その端面28がフランジ18と所定寸法
だけ離れて設置される。したがって、取水管22は、この
取水管22およびインテークエルボ23の軸方向（ａ方向）
に対してスライド自在に設けられ、取水管22およびイン
テークエルボ23の直径方向（ｂ方向）に対して、丸ゴム
パッキン25を押圧しうるよう構成される。

したがって、取水管22が振動および変形した場合、その
振動等に基づくａ方向成分の力は、取水管22がインテー
クエルボ３に対しａ方向にスライド自在であるので、イ
ンテークエルボ３へ伝達されず、振動および変形のａ方
向成分はインテークエルボ３へ伝えられない。一方、取
水管４の振動および変形に基ずくｂ方向成分の力は、丸
ゴムパッキン25へ伝達されるが、その伝達された力のほ
とんどが丸ゴムパッキン25によって吸収されるため、取
水管22の振動および変形のｂ方向成分もインテークエル
ボ３へ伝達されない。

したがって、取水管22の振動および変形のａ方向および
ｂ方向成分がインテークエルボ３に伝達されないので、
インテークエルボ３は振動もしなければ変形もしない。
この結果、軸受16および駆動軸９に船体の振動および変
形が伝達されず、これら軸受16および駆動軸９には振動
成分を含んだ繰返し応力や変動応力が生ぜず、疲労破壊
を防止できて、ウォータジェット推進器の寿命を向上さ
せることができる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案に係るウォータジェット推進器
によれば、船底板に固定された取水管とウォータジェッ
ト推進器のインテークエルボとが、これらインテークエ
ルボおよび取水管の軸方向に移動自在で、直径方向に弾
性部材を介して結合されたことから、船底板の取水管に
伝達された船体の振動および変形がインテークエルボ、
ひいてはウォータジェット推進器の軸受および駆動軸に
伝達されないので、これら軸受および駆動軸の疲労破壊
を防止でき、ウォータジェットの寿命を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るウォータジェット推進装置の一
実施例におけるインテークエルボと取水管との結合構造
を示す断面図、第２図は従来のウォータジェット推進装
置を船体と共に示す側方断面図、第３図は第２図におい
て船体が静止している場合の軸受と駆動軸との状態を示
す断面図、第４図は船体が静止した場合における軸受と
駆動軸との状態を示す断面図、第５図〜第７図は従来の
ウォータジェット推進装置において駆動軸に生ずる曲げ
応力、駆動軸に生ずる変動応力、駆動軸に生ずる曲げ応
力と変動応力との合応力をそれぞれ時間と共に示すグラ
フである。３……インテークエルボ、９……駆動軸、16……軸受、
19……ルーズフランジ、22……取水管、23……ルーズフ
ランジ第１エレメント、24……ルーズフランジ第２エレ
メント、25……丸ゴムパッキン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】インテークエルボおよびケーシングによっ
て構成された流路内に、駆動軸によって回転駆動される
ポンプ羽根が配設され、このポンプ羽根の回転により、
船体の船底板における取水管から水を吸引して上記流路
へ導びき、上記ケーシング後方のノズルから噴射して上
記船体を推進させるウォータジェット推進器において、
上記インテークエルボと取水管とは、これらインテーク
エルボおよび取水管の軸方向に移動自在で、直径方向に
弾性部材を介して結合されたことを特徴とするウォータ
ジェット推進装置。