JPS58102839A - 軸直結式プロペラ起振力消振機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶推進用プロペラによって発生する船体振
動を抑制する消振機、特に主軸駆動のバランサーを有す
る消振機を船尾管軸受近傍に設けることにより、適確に
且つ効果的にプロペラ起振力を抑制し船体振動を低減し
得る軸直結式プロペラ起振力消振機に関する。

プロペラの起振力は、主としてプロペラが作動する水面
下の水流分布の不同に起因する。即ちプロペラは、船体
に追尾する後流（ウエーキ）中で作動し推進力を発生す
るが、後流の分布が一様でないため、プロペラの各翼の
位置及び翼の長さ方向の各位置で流入角が異なる。従っ
て各翼が発生する推進力及び水流トルクが一回転を周期
として変動し、前者はプロペラ軸方向の起振力を発生し
て船体の縦振動を、後者はプロペラ軸に直角な面内で作
用するトルク変動を生じ船体の横振動を引起こす。

従来プロペラの起振力を軽減するため、プロペラ翼の形
状を変えたり、船尾の形状を変えて水流分布をできるだ
け一様にすることが研究されてきたが、いずれの対策も
推進効率を悪化させる欠点゛を含んでいる。

また電動式のバランサーを船尾に取付は船体の上下振動
を軽減する対策が行われている。この種のバランサーは
、プロペラの回転速度に正確に追従するため、バランサ
ーを同期電動機及び同期発電機により駆動しているが、
電気的な負荷角のずれを生ずる等、バランサーの位相を
プロペラの起振力の位相に正確に合致させることが困難
ではないかと予想される。また数種類の振動次数を抑制
したい場合には、数組のバランサーの設置を必要とする
が、電動式のバランサーでは構造が複雑となり実用化が
困難ではないかと予想される。

本発明は、前述の間頌点を解消し、プロペラ起進力に正
確に位相を合致させることができ、且つ運転中に位相の
ずれを生ずることがなく、シかも起進力の発生源に接近
した位置に配置し得る軸直結式プロペラ起進力消振機を
提供する目的でなしたもので、偏心質量を有し且つ相互
に反対方向に回転する一対の回転体からなるバランサ〜
をｆ船尾管軸・受近゛傍に所要数配置し、前記バランサ
ーを各バランサー毎に定めた速度比を有する増速機構を
介して／ロペラ駆動軸によりそれぞれ回転駆動するよう
構成したことを特徴とするものである。

以下本発明の実施例につき、図面を参照しつつ説明する
。

第１図乃至第５図において、符号（１）は船体、（２）
はプロペラ、（３）はプロペラ軸、（４）は船尾管軸受
、（５）は船尾隔壁であって、本発明の消振機（６）は
、第１図及び第２図に示すごとく、船尾管軸受近傍の内
底板（７）に据付けられる。消振機（６）は、偏心質量
＋ｓｚ　ｔｓｉを有し且つ相互に反対方向（矢印α、ｂ
）に回転する一対の歯車（９１ｆ９１からなるバランサ
一時と、歯車（９）を駆動する動力伝達歯車（１υと、
該動力伝達歯車ａυを駆動するためプロペラ軸（３）に
取付けた駆動歯車（１２１等からなり、前記一対の歯車
（９７（９）及び偏心質ｉｉ　（８１ｔｓ’ｒは船体中
心１ｉＩＣに対し、左右対称に配置されている。

また歯車（９１（９’５の回転軸（１３）　ａ４を回転
可能に支持する台板Ｏａを設け、台板Ｑ４）の基部を内
底板（７）に固着する。

なお駆動歯車（１２＋より動力伝達歯車０υを経て歯車
（９）へ到る動力伝達は、スプロケット及びチェーンを
用いてもよい。また前述した偏心質量（８）（８１の配
置は、上下方向の起振力を消振するための配置であるが
、特に水平方向の起振力を消振する場合は、第５図に示
すごとく、偏心質量（８）（８）の一方を前述の左右対
称から１８０度ずれた位置に配置する。

駆動歯車０渇の歯数とバランサーの歯車（９）　（９５
との歯数の比、即ち直径比は、プロペラ翼数の整数倍と
する。例えば３翼のプロペラの３次の起振力を抑制する
ためには、駆動歯車０３の直径ｄをバランサーの歯車（
９１（ｓｉの直径ｌの３倍とし、６次の起振力を抑制す
るためには６倍とする。

また３次及び６次の起振力を併せて消振する場合は、３
次用のバランサーａ１と６次用のバランサー（図示せず
）を相互に平行に配置する。

なお偏心質量（８１ｔｓｉは、前記直径比によって定ま
る回転速度によって発生する合計値ＦＢがプロペラ（２
）に発生する起振力Ｆｐに略等しくなるように選定する
。

動力伝達歯車（１υは、第４図に示すごとく軸方向（矢
印ｅ）に移動可能に支持されており、プロペラ翼の位相
とバランサ一時の位相を合致させるには一旦動力伝達歯
車（Ｉｌｌの保合を解除し、位相を合わせた後、再び係
合させ、合致した位相を保持するようにする。

次に、本装置の作動及び位相の調整要領を、右ねじの方
向に回転して前進する３翼のプロペラにつき説明する。

バランサーとプロペラの位相を合わせるには、先ず下記
の方法で一応の目安をつけ、実際には試験又は運転によ
って精度を高めるようにする。動力伝達歯車０υを２点
鎖線で示す位置に移動してプロペラ軸（３）と歯車（９
）（９）を相互に自由に回転し得るようにしておき、３
枚の翼のうちの１枚の翼を右舷側に向けて水平に配置し
、一方歯車（９）　ｔｇ’ｒの偏心質量ｔａｒ　（ｓｔ
を最低位置に来るようセットし、次いで伝達歯車０υを
再び係合させる。プロペラに作用する水流）作用は複雑
なので、試験又は運転により再調整を行ない正しく位相
を・・合わせ、合わせた位相を伝達歯車ａυを用いて固
定的に保持する。位相調整した状態で翼がｆ方向に回転
させると起振力ＦＰがプロペラに作用したとき、偏心質
ｉｉ　（８１（８５は遠心力ＦＢ（ＦＢ中ＦＰ）を発生
し、起振力ＦＰを消振する（第１図参照）。従来の電動
式バランサーにおけるように負荷運転中に電動機の負荷
角のずれを生ずるおそれがなく、合致させた位相が機械
的に固定されるので、正確に且つ容易に位相を維持する
ことができ、適確な消振効果が得られる。バランサーの
歯車（９）　（９５の直径ｌが駆動歯車の直径の％にな
っているので、プロペラ軸の１回転中にバランサーの歯
車（９）　（９５は３回転し・プロペラの３次の起振力
を消振することができる。さらにバラとサーが起振源に
近い船尾管軸受（４）の近傍に配置されているので、従
来の消振機のように船体に生じた振動を間接的に抑制す
るのではなく、起振力そのものを抑制するので、消振効
果が大きい。

なお本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の
変更を加え得ることは勿論である。

本発明の軸直結式プロペラ起振力消振機は、前述の構成
を有するので、次の優れた効果を発揮する。

（１）消振機を船尾管軸受近傍に配置したので、プロペ
ラ起振力を直接的に消振でき、船体振動を効果的に防止
できる。

（１１）消振機をプロペラ駆動軸により所定の速度比で
回転駆動するので運転中に位相のずれを生ずることがな
い。

（ｉｉｉｌプロペラ駆動軸の回転力を伝達する歯車を嵌
脱可能に設けることにより、プロペラの起振力の位相に
正確に且つ容易に合致させることができる。

Ｏｖ）第２項と同じ理由により所望の次数の起振力を消
振することができる。

（Ｖ）消振すべき複数個の起振力の次数に対し、それぞ
れの次数に適合する一組のバランサーを複数組相互に並
列に配置することにより、所望の次゛数の起振力をすべ
て消振することができる。

（ｖＤ−組のバランサーの配列を、船体中心線に対して
左右対称に、あるいは垂直方向に上下対称に配置するこ
とにより、上下方向の起振力、あるいは左右方向の起振
力を消振することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である軸直結式プロペラ起振力
消振機の据付位置を示す説明図、第２図は第１図におけ
る■−■方向からの切断平面図、第３図は第１図に示す
実施例の概略構造を示す正面図、第４図は第３図におけ
るｒＶ−ＩＶ力方向らの側面図、第５図はバランサーの
別の配置を示す説明図である。 図中、（２）はプロペラ、（３）はプロペラｍ、（４）
は船尾管軸受、（６）は消振機、（８）　（８’）は偏
心質量、（９）（９）は歯車、００）はバランサ〜、ａ
υは動力伝達歯車、ＦＰはプロペラ起振力、ＦＢは消振
機が発生する遠心力である。 第４図 １２ ９１９’１ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）偏心質量を有し且つ相互に反対方向に回転する一対
   の回転体からなるバランサーを船尾管軸受近傍に所要数
   配置し、前記バランサーを各バランサー毎に定めた速度
   比を有する増速機構を介してプロペラ駆動軸によりそれ
   ぞれ回転駆動するよう構成したことを特徴とする軸直結
   式プロペラ起振力消振機。