JPH1059283A - 船用の可変プロペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後端面をスラストワッシャに押さえられつゝ
プロペラ軸に連結されるプロペラボスに、遠心力の増減
に応じてプロペラ直径を増減させる複数枚のプロペラブ
レードに結合した複数本のブレード軸を支承させ、これ
らブレード軸相互を同期連動させる同期装置の同期リン
グを前記スラストワッシャの周囲に配置した船用の可変
プロペラにおいて、同期リングを他部材に邪魔されるこ
となく前記スラストワッシャに近接させてプロペラボス
の小径化を図りながら、同期リングの回動中心を規定す
る。 【解決手段】 スラストワッシャ２２を囲繞する同期リ
ング４３の後面に円筒状の短軸４３ａを形成し、同期リ
ング４３の後面を押さえるべくプロペラボス１２に固着
される保持板４６に、上記短軸４３ａを回動自在に支承
する案内孔４６ａを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船用の可変プロペ
ラに関し、特に、後端面をスラストワッシャに押さえら
れつゝプロペラ軸に連結されるプロペラボスに、その軸
線を囲み且つその軸線と略平行に配置される複数のブレ
ード軸を回転自在に支承させ、これらブレード軸に複数
のプロペラブレードのボスをそれぞれ結合して、プロペ
ラブレードに働く遠心力の増大に応じてプロペラ直径を
増加すべくプロペラブレードがブレード軸と共に回動す
るようにし、全てのブレード軸を、各ブレード軸の一端
に連設したクランクと、前記スラストワッシャを囲繞し
て配置されると共に、各クランクのクランクピンに係合
してプロペラボスの軸線周りに回動し得るようプロペラ
ボスに支承される同期リングとからなる同期装置を介し
て相互に同期連動させたものゝ改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】かゝる可変プロペラでは、同期リングの
回動中心を規定するために、例えば特開平７−１８７０
７４号公報に開示されているように、プロペラボスの後
端中心部に筒軸を形成し、これにより同期リングの内周
面を回動自在に支承している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かゝる
可変プロペラでは、同期リングの半径方向内側に、プロ
ペラ軸上でプロペラボスの後端面を押さえる比較的大径
のスラストワッシャが配置されているので、同期リング
を支承する前記筒軸は該スラストワッシャと同期リング
との間に配置せざるを得ず、これにより同期リング、延
いてはプロペラボスが必然的に大径化する。このような
プロペラボスの大径化は、言うまでもなく、該ボスの水
中での回転抵抗を増すことになって好ましくない。

【０００４】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、プロペラボスの大径化を招くことなく同期リング
の回動中心を規定し得るようにした、前記船用の可変プ
ロペラを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、後端面をスラストワッシャに押さえられ
つゝプロペラ軸に連結されるプロペラボスに、その軸線
を囲み且つその軸線と略平行に配置される複数のブレー
ド軸を回転自在に支承させ、これらブレード軸に複数の
プロペラブレードのボスをそれぞれ結合して、プロペラ
ブレードに働く遠心力の増大に応じてプロペラ直径を増
加すべくプロペラブレードがブレード軸と共に回動する
ようにし、全てのブレード軸を、各ブレード軸の一端に
連設したクランクと、前記スラストワッシャを囲繞して
配置されると共に、各クランクのクランクピンに係合し
てプロペラボスの軸線周りに回動し得る同期リングとか
らなる同期装置を介して相互に同期連動させた、船用の
可変プロペラにおいて、同期リングの外側面を押さえる
保持板をプロペラブレードに固着し、この保持板に、同
期リングを回動自在に支承する回動案内部を設けたこと
を特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。

【０００７】先ず、図１ないし図６に示す本発明の第１
実施例より説明する。図１において、船のトランサムに
取付けられる船外機の推進機本体１には、図示しないエ
ンジンから駆動される鉛直配置の駆動軸２と、この駆動
軸２の前、後進歯車機構３を介して連結する水平配置の
プロペラ軸４とが支承され、このプロペラ軸４の、推進
機本体１から後方へ突出した部分に可変プロペラ５が装
着される。

【０００８】前、後進歯車機構３は公知のベベルギヤ式
のもので、駆動軸２と平行な切換操作杆６の昇降によ
り、駆動軸２からプロペラ軸４を前進方向に駆動し得る
前進態様と後進方向へ駆動し得る後進態様とに切換えら
れる。

【０００９】図１及び図２において、推進機本体１の後
面に開口する取付孔７には、プロペラ軸４を支承する前
後一対のベアリング８，９を保持するためのベアリング
ホルダ１０が嵌合されると共に、それを後方より押える
リングナット１１が螺着される。ベアリングホルダ１０
は前部のボールベアリング８を保持する大径筒部１０ａ
と、後部のニードルベアリング９を保持する小径筒部１
０ｂとを備え、両筒部１０ａ，１０ｂはテーパ状筒部１
０ｃを介して互いに一体に連結される。また小径筒部１
０ｂには、その外周面から突出してリングナット１１で
押えられるフランジ１０ｄが一体に形成されており、こ
のフランジ１０ｄには、エンジンの排気ポートに推進機
本体１の中空部１ａを介して連通する複数の排気出口１
３が設けられる。

【００１０】さて、可変プロペラ５の構成について図２
ないし図６により説明する。

【００１１】図２において、プロペラ軸４には、ベアリ
ングホルダ１０の後端に隣接してスラストリング１４が
スプライン１５を介して嵌合される。このスラストリン
グ１４はプロペラ軸４のテーパ面４ａに当接して前方移
動が阻止される。

【００１２】このスラストリング１４の後方において、
プロペラ軸４には、トルク制限装置１６を介してプロペ
ラボス１２が連結される。これらトルク制限装置１６及
びプロペラボス１２は、プロペラ軸４を中心とした同心
状に重合して配置される。

【００１３】トルク制限装置１６は、プロペラ軸４にス
プライン１９を介して着脱可能に嵌合されるスリーブ１
８と、このスリーブ１８の外周面に焼付けられると共に
プロペラボス１２の内周面に圧入されるダンパゴム２０
とから構成される。而して、ダンパゴム２０は所定の摩
擦力をもってボス本体１７と連結され、所定値以上の回
転トルクを受けるとプロペラボス１２との間に滑りを生
じるようになっている。

【００１４】またプロペラ軸４の後端部外周面には、プ
ロペラボス１２の中心部後面に形成された位置決めボス
１２ａが回転自在に嵌合され、これによりプロペラボス
１２のプロペラ軸４に対する同心位置が保持される。こ
の位置決めボス１２ａ及びスリーブ１８の後端面をスラ
ストワッシャ２２を介して押えるナット２３がプロペラ
軸４の後端部に螺着され、プロペラボス１２に加わる後
方スラストをスラストワッシャ２２に受止めさせるよう
になっている。ナット２３及びプロペラ軸４には、緩み
止めの割りピン２４が挿入される。

【００１５】またプロペラボス１２前端面は、前記スラ
ストリング１４に対向していて、プロペラボス１２に加
わる前方スラストをこのスラストリング１４に受止めさ
せるようになっている。

【００１６】図２及び図３において、プロペラボス１２
には、その外周面に開口すると共に底面を前記ダンパゴ
ム２０の外周面に近接させて周方向等間隔置きに並ぶ３
つの凹部２６と、各凹部２６の前後方向両端壁に開口す
る一対の軸受孔２８，２９と、相隣る凹部２６間に挟ま
れるランド部２７を軸方向に貫通する３本の排気路３０
と、これら排気路３０及び前記排気出口１３間を連通さ
せる円筒部３１とが設けられる。この円筒部３１は、前
記取付孔７の後方開口部に回転可能に挿入される。プロ
ペラボス１２の各凹部２６にはプロペラブレード３２の
ボス３２ａが収容され、このボス３２ａにスプライン嵌
合するブレード軸３３の前後両端部が前記軸受孔２８，
２９に合成樹脂製のブッシュ３４，３５を介して回転自
在に支承される。こうして３本のブレード軸３３は、プ
ロペラ軸４と平行に且つそれを取囲むように配置され
る。また各プロペラブレード３２は、図３に示すよう
に、プロペラ直径Ｄを最小にする閉じ位置Ａと、それを
最大にする開き位置Ｂとの間をブレード軸３３と共に回
動するもので、その閉じ位置Ａ及び開き位置Ｂは、プロ
ペラブレード３２が凹部２６の内側壁に当接することに
より規制される。

【００１７】図２及び図６に示すように、プロペラボス
１２は、その外周部から後方へ向かって僅かに拡径しな
がら延びるディフューザ管３９を一体に有しており、そ
の内側に画成される同期室４０において、全てのプロペ
ラブレード３２相互を同期連動させる同期装置４１が構
成される。

【００１８】即ち、図２，図４及び図５に示すように、
同期装置４１は、各ブレード軸３３の後端に一体に連設
されたクランク４２と、これらクランク４２相互を連結
する１個の同期リング４３とから構成される。クランク
４２は、ブレード軸３３からプロペラ軸４に向って屈曲
するクランクアーム４２ａと、該アーム４２ａの先端か
ら後方に突出するクランクピン４２ｂとからなってい
る。一方、同期リング４３には、内周面に開口する３つ
のＵ字状係合溝４５が設けられており、それらに上記ク
ランクピン４２ｂが摺動自在に係合される。

【００１９】同期リング４３の内周縁部には、後方へ突
出する円筒状の短軸４３ａが一体に形成されており、該
軸４３ａの外周面に回動自在に嵌合する案内孔４６ａ
（回転案内部）を持った保持板４６が前記ディフューザ
管３９の内周面に嵌合されると共に、プロペラボス１２
の後面に３本のボルト４８により固着される。而して、
全てのブレード軸３３は、それぞれのクランク４２及び
共通の同期リング４３を介して互いに回動角を規制し合
うことにより、同期して回動することができる。

【００２０】同期リング４３はブレード軸３３の後端面
に相対回転自在に当接し、また保持板４６は同期リング
４３の後面に相対回転自在に当接する。したがって、保
持板４６は、同期リング４３を介してブレード軸３３の
後方への移動を阻止する役割をも負う。

【００２１】上記同期リング４３及び保持板４６は、３
本の排気路３０を後方から覆わぬように外形が略三角形
に形成される。

【００２２】同期室４０には、また、同期装置４１を介
して全プロペラブレード３２を前記閉じ位置Ａに向って
回動付勢する３個の戻しばね４９が収容される。これら
戻しばね４９は引張りコイルばねをもって構成されたも
ので、前記３本の排気路３０との対応位置に配置され
る。そし各戻しばね４９の一端は、略三角形状の同期リ
ング４３の頂部に穿設された係止孔５０に係止され、そ
の他端は、プロペラボス１２の後面に突設された係止ピ
ン５１に係止される。

【００２３】次に、この実施例の作用について説明す
る。駆動軸２から前、後進歯車機構３を介してプロペラ
軸４が駆動されると、その駆動トルクは、スリーブ１
８、ダンパゴム２０を経てプロペラボス１２へ、更にブ
レード軸３３からプロペラブレード３２へと伝達するの
で、プロペラブレード３２群がプロペラボス１２と共に
回転して推力を発生する。

【００２４】而して、プロペラボス１２の低速回転域で
は、全てのプロペラブレード３２は、戻しばね４９の力
と水の抗力により同期装置４１を介して閉じ位置Ａに保
持されて、プロペラ直径Ｄを最小にしているので、発生
する推力が比較的小さく、トローリングを容易に行うこ
とができる。

【００２５】その後、プロペラボス１２の回転速度が一
定値を超えて上昇していくと、全てのプロペラブレード
３２は、それらに作用する遠心力が水の抗力及び全ての
戻しばね４９の反発力と釣合うところまで開いていく。
そして所定の高速回転域に入ると最大の開き位置Ｂに達
してプロペラ直径Ｄを最大にするので、大なる推力を発
生して高速クルージングを可能にする。

【００２６】ところで、全てのプロペラブレード３２
は、前述のように同期装置４１により相互に連動してい
るから、各プロペラブレード３２に働く遠心力の差や水
の抗力、その他の外的要因による開き角度のばらつきを
無くして、常にプロペラ５の性能の安定化を図ることが
できる。

【００２７】その際、同期装置４１の同期リング４３
は、スラストワッシャ２２の軸方向後方に配置されてプ
ロペラボス１２に固着される保持板４６の案内孔４６ａ
に支承され、その回動中心が規定される。したがって、
同期リング４３を他部材に干渉されることなくスラスト
ワッシャ２２の外周面に充分に近接させて、同期リング
４３の小径化し、延いてはプロペラボス１２の小径化を
もたらすことができ、これによりプロペラボス１２の水
中での回転抵抗の減少を図ることができる。また図示例
のように、プロペラ５の直上にキャビテーションプレー
ト１ｂ（図１参照）が配設される船外機や船内外機にお
いては、使用するプロペラの最大直径に制約があるが、
プロペラボス１２が小径化することで、そのプロペラ直
径を上記制約範囲に容易に収めることができ、適用範囲
が広い。更に比較的小型の船外機の場合、推進機本体１
のプロペラ軸取出部周りの直径も比較的小径となるが、
プロペラボス１２の小径化により該ボス１２と推進機本
体１との連続性を容易に得ることができる。

【００２８】また同期リング４３には複数個の戻しばね
４９を接続したので、これら戻しばね４９のセット荷重
を相互に異ならせることにより、同期リング４３に対す
る総合戻し力をきめ細かく調節し、プロペラブレード３
２に所望通りの開閉特性を容易に付与することができ
る。

【００２９】航行中、浮流物等の小障害物が或るプロペ
ラブレード３２に当った場合には、衝撃力が同期装置４
１を介して他の全てのプロペラブレード３２に分散し、
そしてダンパゴム２０に捩り変形が生じて、プロペラブ
レード３２に加わる衝撃力を緩和することができる。ま
た岩等の大障害物がプロペラブレード３２に当った場合
は、ダンパゴム２０とプロペラボス１２との間に滑りが
生じ、プロペラ軸４がプロペラボス１２に対して空転す
るので、プロペラ５の各部、並びに動力伝達系の過負荷
を遮断することができる。

【００３０】図示しないエンジンの排ガスは、推進機本
体１の中空部１ａに排出されるもので、その排ガスはベ
アリングホルダ１０の排気出口１３からプロペラボス１
２の円筒部３１へ排出され、そこから３本の排気路３０
に分流し、同期室４０から水中に排出される。このと
き、コイルばねからなる戻しばね４９は排気路３０の直
後に位置を占めるも、上記排ガスの排出を殆ど妨げな
い。。

【００３１】本発明の第２実施例について図７ないし図
１０により説明する。プロペラボス１２には、その直径
線上で対向する２枚のプロペラブレード３２が前実施例
と同様の構造で取付けられ、また２本のブレード軸３３
は前実施例と同様構造の同期装置４１により相互に連動
連結される。但し、同期装置４１の同期リング４３は、
２本のクランクピン４２ｂの係合溝４５を有することか
ら、外周に２個の頂部を有する。この同期リング４３の
後面には、環状配列の複数の突起４３ｂが形成される。

【００３２】一方、２本の排気路３０後端が開口するプ
ロペラボス１２の後端面には、各辺を外方へ膨出させた
略正方形の位置決め凹部１２ｂがプロペラ軸４を中心に
して形成され、該凹部１２ｂの４つの隅角部に、同期リ
ング４３の後面に当接する正方形の保持板４６の４つの
角部が嵌合されると共に、該角部は複数のボルト４８に
よりプロペラボス１２に固着される。その際、保持板４
６に設けられた環状配列の複数の円弧状案内孔４６ｂ
（回動案内部）に、前記同期リング４３の複数の突起４
３ｂが摺動自在に係合され、これによって同期リング４
３の回動中心が規定され、また同期リング４３を介して
プロペラ軸４の後方への動きが規制される。

【００３３】同期リング４３の、引張ばねからなる戻し
ばね４９はプロペラボス１２の軸線を挟んで２個平行に
配置され、それらの各一端は、同期リング４３の頂部に
設けられた係止孔４３に係止され、各他端は、保持板４
６に起立形成された係止爪５２に係止される。その他の
構成は前実施例と基本的に同様であり、図中、前実施例
との対応部分には同一の参照符号を付す。

【００３４】この実施例によれば、前実施例と同様に、
同期リング４３を他部材に邪魔されることなくスラスト
ワッシャ２２の外周面に充分に近接させて、プロペラボ
ス１２の小径化に寄与することができる。また２個の戻
しばね４９のセット荷重を適宜相違させることにより、
全戻しばね４９の総合セット荷重をきめ細かく調節し
て、プロペラブレード３２に所望の開閉特性を与えるこ
とができる。

【００３５】本発明は、上記各実施例に限定されること
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば、保持板４６のプロペラボス１２に対
する同心位置は、ノックピンやボルト４８自体で規定す
ることもできる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、後端面を
スラストワッシャに押さえられつゝプロペラ軸に連結さ
れるプロペラボスに、その軸線を囲み且つその軸線と略
平行に配置される複数のブレード軸を回転自在に支承さ
せ、これらブレード軸に複数のプロペラブレードのボス
をそれぞれ結合して、プロペラブレードに働く遠心力の
増大に応じてプロペラ直径を増加すべくプロペラブレー
ドがブレード軸と共に回動するようにし、全てのブレー
ド軸を、各ブレード軸の一端に連設したクランクと、前
記スラストワッシャを囲繞して配置されると共に、各ク
ランクのクランクピンに係合してプロペラボスの軸線周
りに回動し得る同期リングとからなる同期装置を介して
相互に同期連動させた、船用の可変プロペラにおいて、
同期リングの外側面を押さえる保持板をプロペラブレー
ドに固着し、この保持板に、同期リングを回動自在に支
承する回動案内部を設けたので、同期リングを他部材に
干渉されることなくスラストワッシャの外周面に充分に
近接させて、プロペラボスの小径化を図ることができ、
該ボスの水中での回転抵抗を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る可変プロペラを備え
た船用推進機の要部の一部縦断側面図。

【図２】図１のプロペラ部の拡大縦断面図。

【図３】図２の３−３線断面図。

【図４】図２の４−４線断面図。

【図５】同期リングを取除いて示した図４と同様の断面
図。

【図６】図２の６矢視図。

【図７】本発明の第２実施例を示すもので、プロペラ要
部の縦断面図。

【図８】図７の８−８線断面図。

【図９】同期リングを取除いて示した図８と同様の断面
図。

【図１０】図７の１０矢視図。

【符号の説明】

４・・・・・プロペラ軸 ５・・・・・プロペラ １２・・・・プロペラボス ２２・・・・スラストワッシャ ３２・・・・プロペラブレード ３３・・・・ブレード軸 ４１・・・・同期装置 ４２・・・・クランク ４２ａ・・・クランクアーム ４２ｂ・・・クランクピン ４３・・・・同期リング ４３ａ・・・短軸 ４３ｂ・・・突起 ４６・・・・保持板 ４６ａ・・・案内孔（回動案内部） ４６ｂ・・・円弧状案内孔（回動案内部） Ｄ・・・・・プロペラ直径

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後端面をスラストワッシャ（２２）に押
   さえられつゝプロペラ軸（４）に連結されるプロペラボ
   ス（１２）に、その軸線を囲み且つその軸線と略平行に
   配置される複数のブレード軸（３３）を回転自在に支承
   させ、これらブレード軸（３３）に複数のプロペラブレ
   ード（３２）のボス（３２ａ）をそれぞれ結合して、プ
   ロペラブレード（３２）に働く遠心力の増大に応じてプ
   ロペラ直径（Ｄ）を増加すべくプロペラブレード（３
   ２）がブレード軸（３３）と共に回動するようにし、全
   てのブレード軸（３３）を、各ブレード軸（３３）の一
   端に連設したクランク（４２）と、前記スラストワッシ
   ャ（２２）を囲繞して配置されると共に、各クランク
   （４２）のクランクピン（４２ｂ）に係合してプロペラ
   ボス（１２）の軸線周りに回動し得る同期リング（４
   ３）とからなる同期装置（４１）を介して相互に同期連
   動させた、船用の可変プロペラにおいて、 同期リング（４３）の外側面を押さえる保持板（４６）
   をプロペラブレード（１２）に固着し、この保持板（４
   ６）に、同期リング（４３）を回動自在に支承する回動
   案内部（４６ａ，４６ｂ）を設けたことを特徴とする、
   船用の可変プロペラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、 同期リング（４３）の外側面に円筒状短軸（４３ａ）を
   形成し、この短軸に回動自在に嵌合する案内孔（４６
   ａ）を回動案内部として前記保持板（４６）に設けたこ
   とを特徴とする、船用の可変プロペラ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のものにおいて、 同期リング（４３）の外側面に環状配列の複数の突起
   （４３ｂ）を形成し、これら突起に回動自在に係合する
   複数の円弧状案内孔（４６ｂ）を回動案内部として保持
   板（４６）に設けたことを特徴とする、船用の可変プロ
   ペラ。