JPH10508562A - かじプロペラを備える船用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 船用駆動装置は、駆動軸（１）、マイタ歯車（３、４）および出力伝動軸（５）を介して駆動機械装置によって駆動される。出力軸の各端にはプロペラ（６、７）が設けられている。案内羽根（８ａ、９ｂ）からなる案内装置が、両プロペラ（６、７）の間の流れの状態を補正しエネルギーの損失を減少させるように、プロペラ間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 かじプロペラを備える船用駆動装置 本発明は、駆動機械装置および該駆動機械装置により、駆動軸、マイタ歯車お よび出力伝動軸を介して駆動されるかじ−複式プロペラを備え、前記プロペラは 前記出力軸に該出力軸に対して回転移動しないように結合された、船用プロペラ に関する。 この種の船用駆動装置はDE 870 655で知られている。舷側内部に配置された駆 動機械装置の出力は垂直に配置された駆動軸に導入される。前記駆動軸の下端は 、船底を貫通して舷側外側に導かれており、舷側外側においてマイタ歯車を介し て水平に配置された出力軸を駆動する。出力軸のマイタ歯車に接続された側とは 反対側の端は船を推進させるのに利用される船用スクリューを支持している。こ のような装置は、垂直に配置された軸の上端に駆動出力が導入されるのみならず 、駆動軸を同軸に取り巻くカバー管を駆動軸の縦軸線を中心に、３６０°まで、 即ち周方向に旋回させるようにサーボモータが作動せしめられるやり方で、複式 プロペラとして形成されている。サーボモータが作動せしめられるとき、船用ス クリューは、駆動軸の縦軸線を中心に旋回され、また駆動機械装置の出力は、推 進力に変えられるのみならず、駆動システムの水中部分を３６０°旋回するので 船の操縦にも投入される可能性がある。既知の装置においては、各プロペラは１ つのマイタ歯車および１つの出力軸に付けられている。それによって両プロペラ は互いに関係なく駆動することができる。しかし、この駆動装置の技術的な経費 は両プロペラの別々の機能の仕方から得ることができる利益に釣り合っていない 。 本発明の課題は、高い効率をもたらしながら製造技術的に簡単に組み立てられ る、上記の技術の船用駆動装置を開発することである。 本発明の課題は、本発明に従って、請求項１の特徴によって解決される。 ここにおいて、両プロペラはただ１つのマイタ歯車と１つの駆動ストランド（ Antriebsstrang）によって操作される。それによって、技術水準に対して本質的 に簡単な、より安全な(weniger anfaelliger)駆動装置が造り出され、それに より更に建造容積が明らかに減じられる。 案内装置により、該案内装置が前方プロペラによって生ずる後方水流(Nachdra ll)を調整し、それによって失われたエネルギーを取り戻すやり方で、キャビテ ーションによって生ずるエネルギー損失が十分に回避される。 案内装置はDE 293 611で知られている。しかし、DE 293 611には水平な駆動軸 を備えるプロペラ装置、即ちかじ機能を持たないプロペラのシステムが言及され ているだけである。 マイタ歯車と出力軸は普通ケーシングに取り囲まれており、ケーシングは同時 に前記出力軸とマイタ歯車を支承する役目もする。本発明の形態によれば、前記 ケーシングは案内装置と共に１つの一体のユニットを構成し、同時に駆動軸を取 り囲むケーシング管は特に案内羽根として形成されている。それとともに両プロ ペラ間の中間領域は、有効な案内装置にとって流体技術的に最適に利用される。 案内装置は簡単な形態でプロペラの回転軸の回りに１８０°に配置された２つ の案内羽根からなり、両案内羽根はプロペラの回転軸の半径方向に延びている。 プロペラの回転軸の回りに回転対称に位置する２つ以上の案内羽根を設けること も当然に可能である。 案内羽根は特に曲がった翼面プロフィルを持つ。その場合その曲率が本質的に 前方水流部曲率(Vordrallkruemmung)と後方水流部曲率(Nachdrallkruemmung)に あるとき、前記プロフィルは流体技術的に非常に有利であることが判明している 。それで前方プロペラの後方水流を有効に調整することができ、案内羽根の周囲 の流れにおいて生ずる推進力によって前方プロペラの後方水流で失われたエネル ギーが取り戻される。 案内羽根の作用を極力汲み出すために案内羽根の縦の広がりは十分にプロペラ の先端領域の半径と同一に設定される。 本発明について略図示した本発明の実施態様の例に基づいて詳細に説明する。 図面において、 図１は本発明の駆動装置の下端を示す縦断面であり、 図２は図１のII−II線断面図であり、 図３は図１のIII−III線断面図であり、 図４は図１のIV−IV線断面図であり、 図５は案内装置の別の例を示す。 図１は、かじ−複式プロペラとして形成された、船腹に設けられた垂直駆動軸 １と船腹の外側の駆動プロペラを備える船用駆動装置を図示する。 通常のように、それ故図１には図示しないが、モータと伝動装置からなる駆動 機械装置が、駆動軸１が縦軸線２を中心に可変回転数で回転移動するように、垂 直駆動軸１の上端に作用する。駆動軸１の下端には、マイタ歯車３、４のうちの 入口傘歯車３が駆動軸に対して回転移動しないように固着されている。入口傘歯 車３はマイタ歯車３、４のうちの出口傘歯車４と機能的に連絡している。出口傘 歯車４は２つの方向に延びる水平出力軸５に支持されている。水平出力軸５の自 由端には夫々プロペラ６，７が水平出力軸に対して回転移動しないように設けら れている。プロペラの構造は、同じ直径の先端円１４並びに同様な翼形状が可能 であるとはいえ、大抵さまざまである。プロペラ６、７は、出力軸５に一緒に取 りつけられているので同じ回転方向および同じ回転数を有し、またプロペラ６、 ７には、例えば矢印Ａで示すように同方向に水が打ち寄せられる。 マイタ歯車３、４はケーシング９によりまわりを囲まれており、２つの軸受１ ０、１１によって出力軸５は回転可能に支承されている。前記ケーシング９は垂 直駆動軸１を同軸に取り囲んでおり、かじ取りのために駆動軸の縦軸線を中心に 旋回可能なケーシング管９ａに担持されている。駆動システムの水中部分はノズ ル１２の内側に配置されている。 前方プロペラ６はその側流において、失われるエネルギーである残留水流乃至 後方水流を発生させる。後続の、同様に回転するプロペラ７には前方プロペラの 側流が当たる。両プロペラ６、７の間の案内装置なしには前記の好ましくない側 流は強いキャビテーションおよびエネルギー損失の増大をもたらす。 このエネルギー損失を防止するために、両プロペラ６、７間に案内装置８が設 けられる。案内装置によって前方プロペラ６の後方水流は調整される。その際、 失われるエネルギーは、案内装置の環流において推進力を発生させるやり方で、 取り戻される。さらに後続のプロペラ７については前方水流(Vordrall)が発生せ しめられ、それと共に前方水流はより高いエネルギー勾配に変わる。この基準 を考慮に入れて、第２のプロペラ７は特に第１のプロペラ６と異なる構造の形成 を有する。 案内装置８は、図１のように２つの案内羽根８ａおよび８ｂからなり、案内羽 根８ａは垂直な駆動軸１を取り囲むケーシング管９ａによって形成されている。 第２の案内羽根８ｂは水平な出力軸５を囲むケーシング９の下側９ｂにあり、即 ち第１の案内羽根に対して１８０°置き換えられている。両案内羽根６、７は全 ケーシング９、９ａと共に１構成ユニットを形成する。 図２および３は夫々上方案内羽根８ａ乃至下方案内羽根８ｂの横断面図を示す 。図示のように案内羽根８ａ、８ｂは湾曲した支持面プロフィルを有し、その場 合において前方水流部曲率は第２のプロペラ７への流れの向きに対してαであり 、後方水流部曲率は第１のプロペラ６の後方水流の方向に対してβである。 案内羽根８ａ、８ｂの縦方向範囲Ｌは、図４に示すようにプロペラ６、７の先 端円１４の半径Ｒに相当する。 図５は図４と同様な断面図で、案内装置の他の例を示す。この例の場合、２つ の案内羽根の代わりの３つの案内羽根１５、１６、１７が両プロペラ６、７の共 通の回転軸１８の回りに回転対称な配置で設けられている。この案内装置はまた ３つ以上の案内羽根で構成できることは勿論である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年５月２日 【補正内容】 船を駆動するための他の既知のフロペラ装置において１つまたは２つの垂直な 、ケーシング管により囲まれた駆動軸の下端に１つの直角歯車装置(Winkeltrieb )を介して２つの水平プロペラ軸が設けられており、直角歯車装置と反対側のプ ロペラ軸の端には２つのプロペラが夫々プロペラ軸に対して回転しないように設 けられている。前記マイタ歯車は、１つまたは複数の垂直軸の下方軸端と垂直軸 の間に直角歯車装置のマイタ歯車が設けられている。両プロペラ軸は、同時に出 力伝動軸でもあり、駆動ケーシングの一方の側に配置され、または駆動ケーシン グの夫々の側に１つのプロペラ軸が配置され、駆動ケーシングから外へ導かれて いる。両プロペラ軸およびそれ故両プロペラが駆動ケーシングの一方の側に配置 されているとき、前記両プロペラ軸の一方は他方を同軸に中空軸として囲んでい る。両プロペラは、夫々の場合に回転方向とプロペラの直径が恐らく翼数もまち まちであるように定められている(GB 2 190 344)。 最後に、さらに別の技術水準(DE 35 08 203)は、推進力を増大させるためにま たは燃料消費量を減少させるために１つのプロペラを備える船用駆動装置に関す るもので、それ故この発明は、当該発明が合目的的に構成さていると言う特徴に だけ言及しているに過ぎないものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 駆動機械装置とかじ−複式プロペラを備え、前記かじ−複式プロペラは駆 動軸、マイタ歯車および出力伝動軸を介して前記駆動機械装置により駆動される 船用駆動装置であり、前記プロペラは前記出力軸に該出力軸に対して回転しない ように結合されている船用駆動装置において、１つのマイタ歯車の段（３、４） のみが設けられており、前記マイタ歯車は入口側で駆動軸（１）に結合されてお り、出口側で出力軸（５）に結合されており、出力軸（５）の両側はマイタ歯車 から外へ導かれており、出力軸の端には夫々１つのプロペラ（６、７）が配置さ れており、両プロペラ間に１つの案内装置（８乃至１５、１６、１７）が設けら れていることを特徴とする船用駆動装置。 ２． 案内装置（８乃至１５、１６、１７）がマイタ歯車（３、４）および出力 軸（５）を囲むケーシング（９）と共に１つの固定のユニット・を構成すること を特徴とする請求項１に記載の船用駆動装置。 ３． 案内装置（８乃至１５、１６、１７）が少なくとも２つの案内羽根（８ａ 、８ｂ乃至１５、１６、１７）を回転対称の配置で両プロペラ（６、７）の共通 の回転軸線の回りに有し、案内羽根の湾曲した支持面プロフィルが前方水流部曲 率ならびに後方水流部曲率（α乃至β）を有することを特徴とする請求項１また は２に記載の船用駆動装置。 ４． 垂直の駆動軸（１）を囲むケーシング管（９ａ）が案内羽根（８ａ）とし て形成されていることを特徴とする先行する請求項の何れか一項に記載の船用駆 動装置。 ５． 案内羽根（８ａ、８ｂ乃至１５、１６、１７）の半径の縦の広がり（Ｌ） がほぼプロペラ（６、７）の先端円（１４）の半径（Ｒ）に相当することを特徴 とする請求項３または４に記載の船用駆動装置。 ６． 船用駆動装置の舷側の外に存在する部分がノズル（１２）内にあることを 特徴とする先行する請求項の何れか一項に記載の船用駆動装置。