JPS58102840A - スラスト変動消振機 - 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及びディーセル主機関に
よって発生するスラスト変動を抑制する消振機、特にプ
ロペラ駆動軸により所定の減速比で回転駆動される消振
機をスラスト受けの近傍に取付けることにより、スラス
ト変動を適確に消振し、船体振動を防止し得るスラスト
変動消振機に関する。

船舶を推進するプロペラ駆動軸には、プロペラ及びディ
ーセル主機関によってスラスト変動が発生する。プロペ
ラによるスラスト変動は、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よって生ずる。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
の各翼が発生する推進力が、一回転を周期として変動し
、スラスト方向の起振力を発生する。またディーセル主
機関においては、クランク軸のクランクピンに加わるシ
リンダの爆発荷重が、クランクピン及び該ピンの前後の
ウェブによって形成されるコの字形の部分の形状を変形
せしめ、機関長手方向に変動荷重を発生させる。これ等
のスラスト変動は、内底板に据付けたスラスト受けを介
して船体に伝達され、船体の縦箪動を引き起こす。以下
従来行われてきた船体の防振対策及びその問題点につい
て述べる。

第１図はプロペラ（ａ）に発生したスラスト変動（矢印
ｂ）を消振する空気ばね式ダンパーを示す。この装置は
、推力軸受（ｃ）と主機関（ｄ）の間に、トルクの伝達
が可能で軸方向には相対変位可能な接手、例えばボール
スプライン（ｅ）を設け、−力推力軸受の軸受部（ｆ）
をプロペラ駆動軸（７１）と一体に形成し船体（ｈ）に
対し軸方向に自由に移動できるようにしている。推力軸
受（ｃ）のケーシング（ｊ）は推力を受は止めるための
空気ばね（ｋ）に結合され、該空気ばね（ｋ）には給排
気管（Ｉ）（ｍ）が設けられ、補助タンク（ｎ）と空気
ばね長さ調整弁（ｐ）を絆で図示しない高圧空気源と連
絡している。推力軸受（ｃ）には、プロペラの付加水重
量を含めプロペラ（ａ）から推力軸受（ｃ）までの振動
源が空気ばね（ｋ）を介して船体（ｈ）と結合している
ことになるので、この系の固有振動数をプロペラのスラ
スト変動の振動数に対しそ充分小さくなるよう補助タン
クの容積を選ぶことにより、起振力の船体への伝達を防
止しでいる。しかしこの装置は、横道が複雑であり製作
費も高価である欠点カイある。

第２図は、ディーゼル主機関（ｄ）とプロペラ駆動軸（
Ｓ）を結合する接手フランジ（ｑ）（ｑ）のボルト孔（
ｒ）（ｒ’）　（第３図参照）の位置を適宜組合わせプ
ロペラの起振力とエンジンの起振力の位相が相反するよ
うに結合するものである。しかしこのやり方は、クラン
ク軸（ｓ）及びプロペラ駆動軸（ｇ）の位相が合致する
ボルト孔の組合わせ位置を試行錯誤的に探索しなければ
ならないのに加え、接手フランジはリーマボルトで結合
されるため、何度も繰返して最適位置を発見することが
困難である。

本発明は、前述の間睡点を解消し、プロペラ起振力に正
確に且つ容易に位相を合致させることができ、しかも効
果的な消振効果を発揮し得るスラスト変動消振機を提供
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をスラスト受は近傍に取
付け、該一対の回転体を所定の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、図面を参蕪して説明する。

第４図乃至第６図において、符号（１）は船体、（２）
はプロペラ、（３）はプロペラ駆動軸、ａ）は船尾隔壁
、（５）は中間軸受、（６）はスラスト受けであって、
本発明の消振機■は、偏心質量（８）＜ｓ５を有し１．
１１つ相互に反対方向（矢印ｔ、ｕ）に回転する一対の
歯車（９）　（９）と、歯車（９）を駆動するベベル歯
申機構曽と、該ベベル歯車機構（１０）を駆動するため
プロづう駆動軸ｅ）上に取付けた駆動歯車（１１）等力
６　すｋ）、前記歯車ｒｓ＜ｓｓノ回転軸（１ｚ）（１
３）は内底板（１４）に据付けたスラスト受け（６）の
上面ｆｆｌ　（１５）に回転可能に且つ歯車（９）　（
９）及び偏心質１（８）（８５がプロペラ駆動軸Ｑ）の
軸心マに対し左右対称になるように支承されでいる。

ベベル歯車機構曽は、駆動歯車Ｃ１１）に係合する小歯
車（１６）と、該小歯車〔１６）の軸（１７）に取付け
たベベル歯車（１８）と、歯車−に係合する小歯車（１
９）の軸（２０）に取付けられ且つ前記ベベル歯車（１
８）と係合するベベル歯車（１８’）とからなり、駆動
歯車（１１）と係合する小歯ＩＩ（１６）は、第５図に
示すごとく２点鎖線に示す位置に移動することにより、
駆動歯車（１１）との係合が解除されるよう構成する。

なお駆動歯車（１１）及び小歯車（１６）をスプロケッ
トとし、両者をチェーンにより連結してもよい（図示せ
ず）。

駆動歯車（１１）の歯数と歯車（９）（９５との歯数の
比、即ち直径比は、抑制すべき振動の次数の整数倍とす
る。例えば３Ｉｉｌのプロペラの場合は、駆動歯車（１
１）の直径Ｗを歯車（９）　（９）の直径Ｗ′の３倍と
し、また６次の起振力を抑制する場合は、直径比を６倍
とする。

なお偏心質量（８）　（８）の大きさは、前記直径比に
よって定まる回転速度によって発生する遠心力の合計値
ＦＢが、プロペラｅ）に発生する起振力、即ちスラスト
変動の偵ＦＰに等しくなるよう選定する。

次に本装置の作動及び位相の調整要領を、３翼のプロペ
ラについて説明する。起振力と消振力の位相を合わせる
には、先ず下記の方法で−応の目安をつけ、実際には試
験、または運転によって精度を高めるようにする。ベベ
ル歯ＩｌＩ機横（至）の小歯車（１６）を２点鎖線に示
す位置に移動して（矢印ｘ）ｔプロペラ駆動軸（３）と
歯車（９）（９５が相ηに自由に回転し得る状態にして
おき、３枚の翼のうちの一枚を上方に向けて垂直に配置
し、一方歯車（９）　（９）の偏心質量（８）■を最も
船尾側に片寄った位置にセットし、次いで小歯車（１６
）を再び係合させる。プロペラに作用する水流の作用は
複雑なので、試験、または運転により再調整を行い、正
しく位相を合わせる。合致させた位相は小歯車（１６）
により固定的に保持される。

位相を調整した状態でプロペラＣ）を矢印ｙの方向に回
転させると、歯車（９）（９５はそれぞれｔ、Ｕの方向
に回転する。偏心質量の遠心力の合計偵は、スラスト変
動の鎧、５即ち推進力の変動の値に設定してあり、力の
方向はスラスト変動方向と反対方向に作用するので翼毎
のスラスト変動を抑制する。また歯車＠赫はプロペラ駆
動軸（３）の３倍の速度で回転するので、３翼プロペラ
の３次振動を消振する。また消振機の歯車（９）　（９
５がスラスト受け（６）に取付けられているので、スラ
スト変動は、スラスト受け（６）において消振され、内
底板（１４）に伝達されないので、船体振動を引起こす
ことがない。

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。

本発明のスラスト変動消振機は、前述の構成を有するの
で、次の優れた効果を発揮する。

（Ｄ　　消振機をスラスト受は近傍に設け、スラスト変
動をスラスト受けにおいて消振するようにしたので、ス
ラスト変動が船体に伝達されることがなく、船体振動を
効果的に低減することができる。

（′ｉ）偏心質量を有する歯車を、プロペラ駆動軸によ
り所定の速度比で駆動しているので、所望の次数のスラ
スト変動を消振することができ、且つ運転中に位相のず
れを生ずるおそれがない。

（ロ）プロペラ駆動軸の回転を伝達するベベル歯車機構
の係合を解除することにより、位相の合致する位置を容
易に探索できるので、位相の調整作業を極めて容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気ばね式消振装置の説明図、第２図及
び第３図はクランク軸とプロペラの位相調整による消振
対策を示す説明図、第４図は本発明の実施例であるスラ
スト変動消振機の取付位置の説明図、第５図は第４図の
スラスト変動２１４振機の側面図、第６図は第５図のＶ
ｔ−Ｖ＋力方向らの平面図である。 図中、０）はプロペラ、（３）はプロペラ駆動軸、（６
）はスラスト受け、（８）　（８５は偏心質量、（９）
ｉは歯車、ＱＩａはベベル歯車機構、、（１１）は駆動
歯車を示す。

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
   の回転体をスラスト受は近傍に取付け、該一対の回転体
   を所定の速度比を有する増速機構を介してプロペラ駆動
   軸により回転駆動するよう構成したことを特徴とするス
   ラスト変動消振機。