JPH081314Y2 - 二重反転軸の動力伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主機の出力軸に連結された内側プロペラ軸
から遊星歯車式動力反転装置を介して外側プロペラ軸に
駆動力を伝達する二重反転軸の動力伝達装置に関する。

［従来の技術］ 船舶に使用される二重反転軸の動力伝達装置は、第５
図に示すように、主機１の出力軸２に中間軸2aを介して
船尾側プロペラ４を駆動する内側プロペラ軸５が連結さ
れている。この内側プロペラ軸５には、これを囲繞して
同心状に太陽歯車８の軸９が設けられている。この太陽
歯車８の軸９は、弾性継手10を介して内側プロペラ軸５
に連結されている。太陽歯車８には一次遊星歯車11が噛
合されている。その一次遊星歯車11には同軸上に二次遊
星歯車12が一体で取り付けられている。二次遊星歯車12
は、一次遊星歯車11に対してその歯数が大きく形成され
る。二次遊星歯車12には、外側プロペラ軸７に取り付け
られた歯車13と噛合する内歯歯車14が噛合されており、
この内歯歯車14を介して、船首側プロペラ６を駆動する
外側プロペラ軸７を、内側プロペラ軸５とほぼ同じ回転
数で反転させるようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ 第５図に示すように、一般に主機１およびプロペラ4,
6を含む動力伝達系は、主機１における爆発起振力によ
って振動が発生している。この振動は、第６図に示すよ
うに動力伝達系固有の振動数で共振点（ピーク）を持つ
ことになり、特に、動力伝達系に弾性継手10を設けない
場合には、第６図に示すように、主機１の常用回転数付
近において振動トルクがピーク（図中、実線Ｂで示す）
となり、その振動トルクが、平均伝達トルクを大巾に越
えることになる。このため歯車の噛合い部において、振
動トルクによって歯がたたかれる、いわゆるチャタリン
グ現象が発生し、この回転領域での連続使用ができなく
なる。これを避けるために、第５図に示すように、弾性
継手10を設けて上記振動を吸収し、第４図中Ａで示すよ
うに、回転数の低い領域に振動トルクのピークを存在さ
せるようにすると共に、このピーク値を小さい値にする
ことが考えられている。

しかしながら、第５図に示すように、弾性継手10は、
内側プロペラ軸５の回転を太陽歯車８の軸９に伝達する
動力の導入部近傍に設けられているので、大きいトルク
がかかり、その大トルクに耐えるに相当する弾性継手10
を備えなければならない。特に、大馬力の船舶において
は、弾性継手10に巨大なトルクがかかり、このトルクに
対応する弾性継手10を用いると、弾性継手10は巨大な外
形寸法と重量になりその装着が技術的に困難である。

また、弾性継手10を第５図に示すような箇所に設ける
と、弾性継手10の定期的メンテナンスを行う際、遊星歯
車装置３のハウジングを取り外し、歯車類を取り外しさ
らに船尾側プロペラ４および内側プロペラ軸５を船尾方
向に移動させて弾性継手を取り外さなければならず、そ
の作業が広範囲になる。

本考案は上記問題点を有効に解決すべく創案されたも
ので、その目的は、遊星歯車装置の一次遊星歯車と二次
遊星歯車とを弾性継手で連結することにより、弾性継手
を小容量にしてコンパクト化し、かつ、そのメンテナン
スを容易にする二重反転軸の動力伝達装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、主機の出力軸に
船尾側プロペラを駆動する内側プロペラ軸を連結すると
共に、その内側プロペラ軸と船首側プロペラを駆動する
外側プロペラ軸とを遊星歯車式動力反転装置を介して連
結した二重反転軸の動力伝達装置において、上記内側プ
ロペラ軸に太陽歯車を固定し、該太陽歯車の外周に一次
遊星歯車を噛合し、該一次遊星歯車に主機側に延長され
軸心に沿って挿通孔が形成された一次遊星歯車軸を設
け、他方上記外側プロペラ軸に内歯歯車を一体的に連結
し、該内歯歯車の内周に二次遊星歯車を噛合し、該二次
遊星歯車に主機側に延長された二次遊星歯車軸を設け、
該二次遊星歯車軸を上記一次遊星歯車軸の挿通孔に船尾
側から主機側へ向けて挿通すると共に、主機側に突出し
た一次遊星歯車軸の端部と二次遊星歯車軸の端部との間
に、これらを連結すべく放射状に配置された複数の弾性
片からなる弾性継手を設けて構成したものである。

［作用］ 上記構成によれば、駆動力は主機の出力軸から内側プ
ロペラ軸へ伝達されて船尾側プロペラを回転させる一
方、内側プロペラ軸から遊星歯車式動力反転装置を介し
て外側プロペラ軸へ伝達し、船首側プロペラを反対方向
に回転させる。この動力の伝達の際、遊星歯車式動力装
置に伝達される振動トルクは、弾性継手により吸収され
ると共に、弾性継手は、振動系の共振点（ピーク）を回
転数の低い領域に移行させると共に、そのピーク値を極
めて低くする。したがって、主機の常用回転数領域から
遊星歯車式動力反転装置のチャタリングの発生をなくす
ことができる。また、弾性継手は、一次遊星歯車と二次
遊星歯車とを連結するから、弾性継手に加わるトルク
は、一次および二次遊星歯車の数および太陽歯車との歯
数比によって分散される小さなトルクになる。これによ
り弾性継手は、このトルクに対応させて小さくできコン
パクト化が図れる。また、弾性継手が一次遊星歯車軸と
二次遊星歯車軸との主機側に突出した端部に設けられる
ため、弾性継手のメンテナンスの際には、遊星歯車式動
力反転装置のハウジングの一部を取り外すだけでプロペ
ラ軸を移動することなく弾性継手を取外すことができ、
そのメンテナンス作業がきわめて容易になる。

［実施例］ 本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は主機で、この主機１の出力軸２
には、船尾側プロペラ４を駆動する内側プロペラ軸５が
連結される。また遊星歯車式動力反転装置３は、上記内
側プロペラ軸５を囲繞する外側プロペラ軸７に、上記出
力軸２からの動力を反転させて伝達するようになってい
る。すなわち、内側プロペラ軸５には、この内側プロペ
ラ軸５と一体的に回転する太陽歯車８が取り付けられて
いる。なお、主機出力軸２と内側プロペラ軸５との連結
は上述の構成に限定されるものではなく、主機出力軸２
と内側プロペラ軸５との間に中間軸を設けても構わな
い。第１図及び第２図に示すように太陽歯車８の外周に
は、円周方向に適宜間隔をおいて配列された一次遊星歯
車11が噛合される。これら一次遊星歯車11は、その軸心
上に一次遊星歯車軸17が一体的に設けられており、この
一次遊星歯車軸17の主機１側の端部は、支持枠部材16に
軸受部材16aを介して回転自在に支承されている。一次
遊星歯車11および一次遊星歯車軸17の軸内部には軸挿入
孔17aが形成されており、この軸挿入孔17a内には、軸受
部材17bが一体的に挿入される。軸受部材17b内には二次
遊星歯車軸19が回転自在な状態で挿入されている。各二
次遊星歯車軸19は、その他端部が支持枠部材20に軸受部
材20aを介して回転自在に支承されていると共に、各二
次遊星歯車軸19には、一次遊星歯車11の歯数より大きい
歯数を有する二次遊星歯車12がそれぞれ一体的に設けら
れている。各二次遊星歯車12は、上記内側プロペラ軸５
を囲繞する内歯歯車14に噛合され、内歯歯車14は、上記
外側プロペラ軸７と一体の歯車13に噛合される。なお二
次遊星歯車12の歯数は、外側プロペラ軸７と内側プロペ
ラ軸５とをほぼ同じ回転数で相互に反転させることが可
能な歯数で形成される。

ところで、上記各一次遊星歯車軸17と各二次遊星歯車
軸19との間には、これらを相互に連結する弾性継手18が
設けられる。

実施例にあって弾性継手18は、第１図、第２図に示す
ように、一次遊星歯車軸17の軸端部にドラム21を設け、
そのドラム21内に、二次遊星歯車軸19の軸端部を挿通
し、二次遊星歯車軸19の外周面とドラム21の内周面との
間に、円周方向に間隔をおいてこれら二次遊星歯車軸19
とドラム21とを連結する板状の弾性片22を設けて構成さ
れる。弾性片22は具体的に、第３図に示すように、二次
遊星歯車軸19の外周面およびドラム21の内周面に、その
軸方向に沿ってそれぞれ形成したスプライン23,24に嵌
合され、対応するスプライン23,24を半径方向に結んで
放射状に設けられる。

なお弾性継手18は、上述の構成に限定されるものでな
く上記一次遊星歯車軸17と二次遊星歯車軸19とを連結す
る弾性継手（例えばゴムまたはコイルスプリングを利用
する継手等）であれば構わない。

次に、本実施例の作用を説明する。

第１図に示すように、先ず、駆動力は主機１の出力軸
２から内側プロペラ軸５へ伝達されて船尾側プロペラ４
を回転させる一方、内側プロペラ軸５から遊星歯車式動
力反転装置３を介して外側プロペラ軸７へ伝達されて船
首側プロペラ６を船尾側プロペラ４とほぼ同じ回転数で
反対方向に回転させる。すなわち、太陽歯車８から一次
遊星歯車11,弾性継手18,二次遊星歯車12,内歯歯車14お
よび歯車13を介して外側プロペラ軸７に駆動力が伝達さ
れる。この動力の伝達の際、軸系および遊星歯車式動力
伝達装置３に発生する捩れ振動は第１図及び第２図に示
す弾性継手18により吸収されて防止されると共に、振動
トルクのピークを、第４図中Ａで示すように、回転数の
低い領域に移し、かつ、そのピーク値を極めて低くす
る。したがって、常用回転域に遊星歯車式動力反転装置
３のチャタリングの発生を防止する。また、弾性継手18
は、一次遊星歯車軸17と二次遊星歯車軸19との連結部に
設けてられるから、弾性継手18に加わるトルクは、一次
および二次遊星歯車11,12の数および太陽歯車８と一次
遊星歯車11の歯数比によって分散され小さなトルクとな
る。したがって、弾性継手18はこのトルクに対応させて
小さくなり、コンパクト化できる。一方、弾性継手18の
メンテナンスの際には、弾性継手18が一次遊星歯車軸17
と二次遊星歯車軸19との主機１側に突出した端部に設け
られるため、遊星歯車式動力反転装置３のハウジングの
一部を取り外し、ドラム21と一次遊星歯車軸17との連結
を解放し、弾性継手18を取り出してメンテナンスができ
る。具体的には、ドラム21を一次遊星歯車軸17から取り
外し、ドラム21内部の板状の弾性片22を点検交換する。
かかる作業は歯車装置を取り外したりプロペラ軸を船尾
方向に移動するような作業がなくきわめて容易になる。

［考案の効果］ 本考案は次のような効果を発揮する。

捩振動トルクのピークを回転数の低い領域に存在さ
せ、かつ、そのピーク値をきわめて低くすることができ
るので、主機の常用回転数の範囲に歯車装置のチャタリ
ングを発生させないようにできる。また、弾性継手は一
次遊星歯車と二次歯車との間に小さいトルクの系に設け
られるので、小容量にでき、コンパクト化が図れる。ま
た、そのメンテナンスがきわめて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す概略側面図、第２図は要
部を示す拡大側断面図、第３図は第２図のIII−III線断
面図、第４図は弾性継手を設けた場合の歯車装置の振動
トルクを示す図、第５図は従来例を示す歯車の系統図、
第６図は弾性継手を設けない場合の歯車装置の振動トル
クを示す図である。 図中、１は主機、２は出力軸、３は遊星歯車式動力反転
装置、４は船尾側プロペラ、５は内側プロペラ軸、６は
船首側プロペラ、７は外側プロペラ軸、８は太陽歯車、
11は一次遊星歯車、12は二次遊星歯車、14は内歯歯車、
18は弾性継手、22は弾性片である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主機の出力軸に船尾側プロペラを駆動する
   内側プロペラ軸を連結すると共に、その内側プロペラ軸
   と船首側プロペラを駆動する外側プロペラ軸とを遊星歯
   車式動力反転装置を介して連結した二重反転軸の動力伝
   達装置において、上記内側プロペラ軸に太陽歯車を固定
   し、該太陽歯車の外周に一次遊星歯車を噛合し、該一次
   遊星歯車に主機側に延長され軸心に沿って挿通孔が形成
   された一次遊星歯車軸を設け、他方上記外側プロペラ軸
   に内歯歯車を一体的に連結し、該内歯歯車の内周に二次
   遊星歯車を噛合し、該二次遊星歯車に主機側に延長され
   た二次遊星歯車軸を設け、該二次遊星歯車軸を上記一次
   遊星歯車軸の挿通孔に船尾側から主機側へ向けて挿通す
   ると共に、主機側に突出した一次遊星歯車軸の端部と二
   次遊星歯車軸の端部との間に、これらを連結すべく放射
   状に配置された複数の弾性片からなる弾性継手を設けた
   ことを特徴とする二重反転軸の動力伝達装置。