JPH0755200Y2 - 遊転プロペラの潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はスクリュー推進器の後流を受けて回転駆動さ
れ、その後流を有効に推進力として利用する遊転プロペ
ラに係り、特に、遊転プロペラの軸受部を強制潤滑し
て、遊転プロペラを円滑に回転させ、遊転プロペラの耐
久性と信頼性の向上を図る遊転プロペラの潤滑装置に関
する。

［従来の技術］ 船舶分野にあってその推進効率の向上を目的とする装置
には、第６図に示す遊転プロペラがある。

この遊転プロペラは、船尾のスクリュー推進器１の後方
位置に取付けた鋳造製ラダーホーン２に、推進器１のス
クリュー軸と同軸上に支持軸としてのスタブ軸３（以下
単にスタブ軸という）を一体形成し、そのスタブ軸３に
軸受4,5を介して遊転プロペラ６を回転自在に支持させ
ることによって、スクリュー７の羽根径よりも大きな羽
根径をもつ遊転プロペラ６でスクリュー７が発生させる
後流を船体の推進力として有効回収するよう構成したも
のである。

［考案が解決しようとする課題］ 上記各軸受4,5の円滑な回転性能を長期にわたって維持
するために従来にあっては軸受4,5と、遊転プロペラ６
のボスに形成したスタブ軸３用の軸穴（ボス穴）と、ス
タブ軸３の外周面とが区画形成する軸受室９にグリスを
封入したり、その軸受室９に潤滑油圧を掛けるのみの潤
滑を行っていた。

しかし定期的にグリスや潤滑油を交換しても運転中に軸
受4,5の状態、グリスや潤滑油の状態やその劣化の程度
を知ることができないために、実際に軸受4,5が円滑に
回転して遊転プロペラ６が正常に回転しているか否かを
検知できなかった。つまり、軸受4,5が円滑に回転でき
なくなると航行中に上記遊転プロペラ６がスタブ軸３か
ら脱落するような事故が起こる虞があるため、遊転プロ
ペラ６の保守・管理上で問題となっていた。

本考案の目的は、上記軸受の潤滑油を常時置換して軸受
を円滑に回転させ、遊転プロペラを円滑に回転させて遊
転プロペラの耐久性と信頼性を向上することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、スクリューの後
流側にラダーを支持するラダーホーンを設け、該ラダー
ホーンにスクリューの軸芯と同芯的に支持軸を設け、該
支持軸に遊転プロペラを軸受を介して回転自在に取り付
けた遊転プロペラの潤滑装置において、上記支持軸とこ
れに取り付けられる遊転プロペラのボス穴との間に軸受
を収容する軸受室を形成し、該軸受室とその上方の船体
内に収容された潤滑油タンクとを潤滑油の供給および排
出ラインを介して接続し、該供給ラインにそのライン内
の潤滑油を加圧して軸受室に供給するフィードポンプを
設けると共に流量制御弁を設け、該流量制御弁の開度を
軸受室内の油圧と軸受室に加わる水圧とをバランスさせ
て軸受室を海水から遮断する開度に設定したものであ
る。

［作用］ 潤滑油タンクはラダーホーンより高い位置の船体に設置
されるから、供給ラインを介して軸受室に重力を作用さ
せ、潤滑油を満たす。一方、フィードポンプは常時駆動
された重力にポンプ吐出圧を加算した送油圧力で上記軸
受室内に潤滑油を供給する。軸受室に供給された潤滑油
は、軸受室内の軸受を潤滑・冷却し、その軸受室と連通
する排出ラインから上記潤滑油タンクに排出される。こ
のように上記ポンプは軸受室内の潤滑油を常に置換させ
て軸受の回転性能を維持させるから、遊転プロペラを良
好に回転させることができる。

ところで、上記軸受室に作用させる潤滑油の最大圧力
は、潤滑油の圧力と海水との圧力をバランスさせて軸受
室を海水から遮断する軸受室のシール部分の耐圧性能に
基づいて一義的に決定される。よって、上記流量制御弁
の開度は、軸受室内の油圧と軸受室に加わる水圧とをバ
ランスさせて、軸受室を海水から遮断する開度に設定す
る。これにより、航行時に軸受室内に海水が侵入するこ
とがなく、且つ軸受室内のオイルが海中に漏洩すること
もない。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を、添付図面に従って説明する。

第３図に示すように、船体10の後尾側には、後流を発生
させて船体10を前進させるスクリュー推進器１が取付け
られ、その推進器１より後方に、船体10を回頭自在とす
るラダー11を鉛直軸周りに回動自在に有したラダーホー
ン２が取付けられている。

ラダーホーン２は、水深方向に延びる本体部12と、その
本体部12から上記推進器１側へ延びる前頭部13とによっ
て構成され、それぞれが水流に対して抵抗の少ない流線
形断面をもつように鋳造にて一体に形成される。第１図
及び第２図に示すように前頭部13の先端には、遊転プロ
ペラ６を軸受4,5を介して回転支持する支持軸としての
スタブ軸３（以下単にスタブ軸という）がフランジ結合
されている。遊転プロペラ６はスクリュー推進器１のス
クリュー７より径大に形成されてそのスクリュー７の外
縁より外側部分で発生する後流を受けて回転され船体10
に対して後流を発生させる。

さて、第１図及び第２図に示すように、遊星プロペラ６
のボス16内のボス穴には、軸受4,5を収容する軸受室９
が区画形成され、その軸受室９内の両端側に軸受4,5が
収容されている。そしてスタブ軸３内には、上記軸受室
９内へ潤滑油を供給しつつ、供給した潤滑油を排出する
供給・排出ライン14,15をそれぞれ形成する。実施例に
あってこの供給・排出ライン14,15は、上記前頭部13と
の接続部より開口されてスタブ軸３の軸内を通り、上記
各軸受室９に対面する外周面に開口されて形成される。
換言すると、上記遊転プロペラ６のボス16に形成したス
タブ軸３用の軸穴と、上記スタブ軸３の外周面との間
に、互いに連通する一連の軸受室９を区画形成し、一方
の供給ライン14から一方の軸受室９内に供給した潤滑油
を、他方の軸受室９から排出ライン15を介して排出する
ように構成する。

そして第１図に示すように、船体10の吃水より上方の位
置に形成された船室17内に潤滑油タンク18を設置し、こ
の潤滑油タンク18の供給・排出ライン19,20を上記スタ
ブ軸３の供給・排出ライン14,15にそれぞれ連結するた
めに、上記ラダーホーン２を次のように形成する。

第２図に示すように、ラダーホーン２内に、上記本体部
12内に水深方向に沿う配管路（以下「第１配管路」とい
う）21を区画形成し、前頭部13内にその配管路21と交差
する方向に配管路（以下「第２配管路」という）22を区
画形成する。なお、交差部分は、通路を拡大して作業空
間ともなるホール23を区画形成する。そして、上記ホー
ル23の内壁24には、上記第２配管路22を水密に密閉する
シールパネル25をインロー嵌合し、ボルト（図示せず）
で一体的に固定する。シールパネル25のインロー部分周
りには、Ｏリング等のパッキン（図示せず）を介設す
る。一方、潤滑油タンク18の供給・排出ライン19,20
は、可撓性潤滑油管から形成し、上記第１配管路21を通
過してホール23内に導入した可撓性潤滑油管の端部をプ
ラグ（後述する）にそれぞれ結合する。

第２図に示すように上記第２配管路22内には、一端が上
記シールパネル25の背面に一体的に設けたプラグ26とそ
れぞれ結合し、他端が上記スタブ軸３の供給・排出ライ
ン14,15と結合する連結管27,28が介設される。但し、こ
れらの連結管27,28は、第４図に示すように、Ｏリング2
9によって油密に嵌合するようになっており、連結管27,
28を接続した状態のシールパネル25をホール23の内壁24
に固定すると、この固定と同時に、スタブ軸３の供給・
排出ライン14,15と連結管27,28との結合がなされる。な
おシールパネル25には、第４図にも示すように前後にか
つ同軸上にプラグ26を取付けてもよい。さらに連結管2
7,28に潤滑油タンク18の供給・排出ライン19,20を連結
すると、潤滑油タンク18と軸受室９との間で潤滑油を循
環させる一連の潤滑油の循環路が形成される。

潤滑油タンク18の供給ライン19には、第１図に示すよう
に、その上流より下流に向かって順次、手動式開閉弁2
9、潤滑油から不純物、異物等を除去するフィルタ装置3
0、潤滑油を圧送するフィードポンプ31が介設され、排
出ライン20には、循環する潤滑油中の摩耗粉を検出し、
潤滑油の性状と軸受4,5の摩耗状態を検出する摩耗粉検
出器32が介設され、そしてスタブ軸３の供給・排出ライ
ン14,15の下流側にはそれぞれ潤滑油圧を検出する圧力
センサ33および潤滑油温を検出する温度センサ34が取付
けられる。また、潤滑油タンク18の供給ライン19には、
フィードポンプ31を迂回するバイパスライン35が接続さ
れ、そのバイパスライン35に流量制御弁36が介設されて
いる。また、第５図に示すように、上記遊転プロペラ６
のボス16には、軸穴37のラダーホーン２側の端部とイン
ロー嵌合するシール盤38がボルト固定される。このシー
ル盤38には上記スタブ軸３の外周面を包囲するシール用
のスリーブ39がボルト固定されている。スリーブ39の外
周面には、軸方向に沿って複数のシールリング40が配設
される。各シールリング40は、スリーブ39の軸方向にお
いて、隣接相互がインロー嵌合可能な形状に形成される
と共に、そのインロー部分には、上記スリーブ39の外周
面に接して海水を遮断する断面Ｌ字状のシール体41が挟
みこまれて一体化されている。そしてこれらシールリン
グ40は連結ボルト（図示せず）によって一つのピースと
してスタブ軸３のフランジ42と結合するシール盤43に固
定される。スタブ軸３内には、上記スリーブ39内面にシ
ール用の潤滑油を供給するシールライン44が形成され、
このシールライン44には、第１図に示すように、上記供
給ライン19のフィードポンプ31の上流で分岐されたシー
ルライン45が連結される。尚この連結は、第１図に示す
ように、上記供給・排出ライン14,15の連結と同様に連
結管46を介して連結される。つまり、スタブ軸３とスリ
ーブ39とのクリアランスからシール体41に潤滑油を供給
し、その潤滑油の圧力をシール体41に作用させるように
している。なお、各センサ33,34,上記摩耗粉検出装置32
は、上記船室17内の制御装置（図示せず）と接続されそ
の制御装置が各センサ33,34の検出状態を表示するよう
になっている。

ところで、上記軸受室９に作用させる潤滑油の最大圧力
は、軸受室９のシール体（図示せず）や潤滑油の圧力と
海水との圧力をバランスさせて軸受室９を海水から遮断
する上記シールリング40のシール体41の耐圧性能に基づ
いて一義的に決定されるから、上記流量制御弁36の開度
は、その最大圧力以内の圧力となる流量に設定される。
すなわち、流量制御弁36の開度は、軸受室９内の油圧と
軸受室９に加わる水圧とをバランスさせて、軸受室９を
海水から遮断する開度に設定される。これにより、航行
時に軸受室９内に海水が侵入することがなく、且つ軸受
室９内のオイルが海中に漏洩することもない。

また、流量制御弁36の開度は、上記シール体41が最大圧
力となる開度以下で、且つ軸受室９内の軸受4,5を良好
に冷却可能な流量の潤滑油を供給する開度に設定するこ
ともできる。この開度は例えば、潤滑油の圧力が上記最
大圧力以内となるように開度調整した後に、軸受室９の
入口温度と出口温度との差が所定値以内となるように開
度調整する。

なお上記所定値は、軸受4,5の発熱容量に基づいて一義
的に決定されものであり、開度設定は上記温度センサ34
及び上記圧力センサ33の検出値に基づいて決定する。ま
た、航行中に温度センサ34で検出される潤滑油の温度が
所定値をこえるような場合は、流量制御弁36の開度を再
調整するが、上記最大圧力をこえる流量が必要であるよ
うな場合は、軸受4,5の異常としてメンテナンスを実行
する。

次に作用を説明する。

第１図に示されるように、船体10に設置された潤滑油タ
ンク18はラダーホーン２より高く、その高さに相応した
重力で供給ライン14,19及びシールライン44,45に潤滑油
の圧力を作用させる。従って供給ライン19に介設された
フィードポンプ31の吐出能力はその重力に相当する分だ
け能力を低下させた小形のフィードポンプの採用が可能
になる。潤滑油タンク18の重力による潤滑油の圧力は、
その圧力をシール体41に作用させる。シール体41はその
潤滑油の圧力で良好にシール機能を発揮し、軸受室９を
海水から遮断する。この状態で、フィードポンプ31を常
時駆動すると、軸受室９内には、重力にフィードポンプ
31の吐出圧を加算した送油圧力の潤滑油が供給されるよ
うになる。

一方、流量制御弁36の開度は、上述の如く軸受室９に作
用させる潤滑油の圧力が上記最大圧力（軸受室９内の油
圧と軸受室９に加わる水圧とがバランスする圧力）以内
となっているため、航行時に軸受室９内に海水が侵入す
ることがなく、且つ軸受室９内のオイルが海中に漏洩す
ることもない。

また、上記最大圧力以内で、且つ軸受4,5の発熱容量に
基づいて軸受室９の入口温度と出口温度との差が所定値
以内とする流量の潤滑油を供給する開度に調整すること
により、必要最小限の流量の潤滑油によって上記各軸受
4,5が良好に潤滑・冷却される。そして、上記軸受室９
内の軸受4,5を潤滑・冷却した後の潤滑油は、軸受室９
内に新たに供給される潤滑油の圧力によって軸受室９か
ら排出ライン15,20に排出されて潤滑油タンク18に戻
り、フィルタ装置30で清浄化されて再度軸受室９に供給
される。従って、常に軸受室９内の潤滑油が清浄化され
た潤滑油に置換される。この結果、潤滑油の劣化が防止
されると共に、各軸受4,5が円滑に回転され、遊転プロ
ペラ６が円滑に回転される。

なお、航行中に温度センサ34で検出される潤滑油の温度
が所定値をこえるような場合は、上記制御装置に軸受高
温の警報を発生させる。この警報によって、オペレータ
は流量制御弁31の開度を再調整する。すなわち潤滑油の
流量を増減させ潤滑油の出口温度が上記所定値以下とな
るように再調整する。この再調整の際、潤滑油の圧力が
上記最大圧力をこえるような流量が必要であるような場
合は、軸受4,5の異常として軸受4,5のメンテナンスを実
行する。

一方、摩耗粉検出器32は常に、排出ライン15,20の潤滑
油中から軸受4,5の摩耗粉を検出し、その検出値を上記
制御装置に入力する。制御装置は、その検出値の入力に
よって表示灯や警報（図示せず）で軸受4,5の異常をオ
ペレータに警告する。この警告によってオペレータは、
排出ライン20に接続したサンプリングライン47から潤滑
油をサンプリングし、摩耗粉の性状と量を測定し、軸受
4,5の異常を判断する。つまり、潤滑油を交換すること
によって軸受4,5の異常に対処可能か、軸受4,5の交換が
必要かを判断する。軸受4,5の交換と判断された場合
は、上記前頭部13のフランジ48からスタブ軸３のフラン
ジ42を外し、軸受4,5を交換して再度フランジ結合す
る。

なお、摩耗粉検出装置32は、周知のように磁極に付着し
て成長する摩耗粉によって電気接点を投入するように構
成されるものである。

従って、摩耗粉検出装置32によって常に、軸受4,5の状
態と潤滑油の状態を監視して軸受4,5を正常状態に維持
させ、遊転プロペラ６を正常に回転させることができ
る。

［考案の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの考案によれば
次の如き優れた効果を発揮する。

遊転プロペラを回転自在とする軸受の耐久性、信頼性を
向上させて遊転プロペラの回転性能を向上させることが
できる共に、遊転プロペラの運転状態における軸受の寿
命と潤滑油の状態を判定でき、この結果として遊転プロ
ペラの回転状態を把握できる。

また、軸受室への油圧を決定する流量制御弁の開度を、
軸受室内の油圧と軸受室に加わる水圧とをバランスさせ
て、軸受室を海水から遮断する開度に設定したので、航
行時に軸受室内に海水が侵入することを防止でき、且つ
軸受室内のオイルが海中に漏洩するも防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の好適一実施例を示す断面図、第２図
は供給・排出ラインと連結管との連結状態を示す部分断
面図、第３図は推進器と遊転プロペラの取付け位置関係
を示す概略図、第４図は可撓性潤滑油管と連結管との他
の連結状態を示す部分断面図、第５図はスタブ軸の断面
図、第６図は従来例を示す断面図である。 図中、２はラダーホーン、３は支持軸としてのスタブ
軸、６は遊転プロペラ、７はスクリュー、９は軸受室、
11はラダー、16はボス、18は潤滑油タンク、19は供給ラ
イン、20は排出ライン、31はフィードポンプ、36は流量
制御弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリューの後流側にラダーを支持するラ
   ダーホーンを設け、該ラダーホーンにスクリューの軸芯
   と同芯的に支持軸を設け、該支持軸に遊転プロペラを軸
   受を介して回転自在に取り付けた遊転プロペラの潤滑装
   置において、上記支持軸とこれに取り付けられる遊転プ
   ロペラのボス穴との間に軸受を収容する軸受室を形成
   し、該軸受室とその上方の船体内に収容された潤滑油タ
   ンクとを潤滑油の供給および排出ラインを介して接続
   し、該供給ラインにそのライン内の潤滑油を加圧して軸
   受室に供給するフィードポンプを設けると共に流量制御
   弁を設け、該流量制御弁の開度を軸受室内の油圧と軸受
   室に加わる水圧とをバランスさせて軸受室を海水から遮
   断する開度に設定したことを特徴とする遊転プロペラの
   潤滑装置。