JPS6177594A - 舶用可変ピツチプロペラ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船舶の推進器等に用いて好適の舶用可変ビγ
チブａベラ装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、舶用主推進器として可変ピッチプロペラが多用さ
れているが、一般に、可変ピッチプロペラや固定ピッチ
の通常のプロペラでは、プロペラ軸方向の推力すなわち
船体の前後方向の推力だけしか得ることができない。

そこで、船体を旋回させるような場合には、従来、舵乃
をＩ４Ｗしたワ、船体の適所に装備されたサイドスラス
タ−等の補助推進器の推力を利用することによって、目
的の！Ｊ＋！を船体に与えている。

特に、サイドスラスタ−等の補助推進器を用いる場合、
その推力を調節することによって、自由な方向へ船体を
移動あるいは回動させることがでさ、揉樅性の向上をは
かることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

゛ヒかしながら、上述のようなサイドスラスタ−等の補
助推進器を船体に彼傭するためには、船体内に補助推進
器用の駆動機構をそな元なければならず、その装備スペ
ースが必要になるとともに、゛船体の重量が増大すると
いう問題点がある。

特に、深海潜水船等の特殊船舶においては、作業用マニ
ピュレータなどの各種Ｈ［をそなえるために、船体の軽
量化および船内スペースの有効利用が要求される一方で
、水上を航行する通常の船舶とは異なり、水平面内のみ
ならず、鉛直面内における船体の移動あるいは回動の制
御も行なう心変があるので、この制御を従来のごとく主
推進器以外のサイドスラスタ−等の補助推進器によって
行なう場合、通常の船舶よりも多くの補助推進器を船体
に装備しなければならず、船体重量の増大を招（ととも
に、狭隘な船内スペースの有効利用をはかれなくなろ。

本発明は、このような実情に鑑み、補助推進器を用いる
ことな（、あらゆる方向への推力調整を可能にして、船
体のｆｉ縦性な高めるとともに、船体の軽量化および船
内スペースの有効利用をはかれるようにした、舶用可変
ピッチプロペラ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明の舶用可変ピッチプロペラ装置は、プロ
ペラボス内においてプロペラ軸に重合し船体側に固定さ
れたガイド管と、同ガイド管に案内されて前後へ摺動で
きるように設けられた球面軸受と、同球面軸受に結合さ
れ上記ガイド管に案内されながら前後へ摺動しうる管状
ピストンロッドを有して船体側に装着された第１の油圧
シリンダと、上記球面軸受の球面に沿い全方向に傾動し
うる傾斜板と、同傾斜板の外周に沿うリング状のガイド
溝に係合して回転摺動しうるリンクローラとをそなえ、
上記傾斜板の前後移動およびｆ＠動に応じてプロペラ翼
のピッチを変更すべく、上記プロペラボス１こ回動可能
に支持された上記プロペラ翼の基端紬を上記リンクロー
ラのリンク部に連結する揺動アームが設けられるととも
に、上記傾斜板の前後傾動および左右傾動をそれぞれ行
なわせるＰＡ２の油圧シリンダおよび第３の油圧シリン
ダが、いずれも上記傾斜板と上記管状ピストンａノドと
の間に装置Ｊｌされていることを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の舶用可変ピッチプロペラ装置では、第１
の油圧シリンダにより傾斜板の前後方向の変位量を調整
制御するとともに、ＩｊＳ２および第３の油圧シリンダ
により傾斜板の前後傾動および左右傾動を調整制御して
、プロペラ軸の一回転中におけるプロペラ翼のピッチ角
を周期的に変化させることができろので、推力の方向と
大きさとが自在に調整されるようになる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての舶用可変ピ
ッチプロペラ装置について説明すると、第１図はその側
断面図、１２図はｆｊＳ１図の■−■矢視断面図、第３
図はそのプロペラへの基端を示す斜視図、第４図（ａ）
〜＜ｅ）はその作用を説明するためのもので、第４図（
ｆｉ）はその傾斜板の基準位置を模式的に示す断面図、
第４図（ｂＬはその傾斜板の前後移動状態を模式的に示
す断面図、Ｐｔ５４図（ｃ）はその傾斜板の前後傾動状
態を模式的に示す断面図、ｔｊＳ４図（ｄ）はその傾斜
板の左右傾動状態を模式的に示す１ｌｌＩ面図、ｔｐＪ
４図（ｅ）はその傾斜板において前後移動１前後傾動お
よび左右傾動が重畳した状態を模式的に示す側面図であ
る。

第１図に示すように、船体側のサポート１に取り付けら
れたケース２には、軸受８およびシール９を介して、プ
ロペラボス６がｔｉｉ１転可能に装着される。そして、
プロペラボス６は、このプロペラボス６内においてプロ
ペラ軸５の一端に同プロペラ紬５と同期回転するように
一体となって接ａされ、同プロペラボス６外周に軸受シ
ール部２２を介して回動可能（ピンチ角可変）に取り付
けられる複数のプロペラ翼１９とともに、プロペラ軸５
の他端に連結される駆動モータ４により、回（駆動され
るようになっている。

一方、プロペラボス６の内部において、ガイド管３が軸
受７を介してプロペラ軸５に重合しており、同ガイド管
３の基端部は船体側のケース２に接続されている。

また、がイド管３には、その外周面上を船体の前後方向
く第１図中において右方向を前方とする）へ摺動できる
ように、球面軸受１２が設けられるとともに、同球ｉｉ
ｉ輸受１２にはガイド管３に案内されながら船体の前後
方向へ摺動しうる管状ピストンロッド１１が接続されて
おり、船体側のケース２に装着された管状の第１の油圧
シリンダ１０を用い管状ピストンロッド１１を駆動する
ことによって、球面軸受１２がガイド管３に沿い前後に
移動するようになっている。

さらに、球面軸受１２には、その球面１２ｂに沿って全
方向に傾動できるように、傾斜板１３が揺動片１２ｍを
介して装着されていて、この傾斜板１３も球面軸受１２
とともに前後移動できるようになっている。

そして、第１．２図に示すように、傾斜板１３にはその
前面上側部および＃面々側部においてそれぞれピストン
ロッド１８ｍおよび１８ｂが接続金１４ｃ１５を介し揺
動可能に取り付けられ、二紅らのピストンロッド１８ｍ
および１８ｂを駆動するｌおよＶ第３の油圧シリンダ１
７ｍおよび１７ｂが、管状ピストンロッド１１外周面に
突設されたシリンダ支持部１６ｍおよｌ　６ｂに揺動可
能に支持されており、これらの第２および第３の油圧シ
リンダ１７ｍおよび１７ｂによって、傾斜板１３の前後
傾動および左右傾動がそれぞれピストンロッド１８ｍお
よび１８ｂを介して球面軸受１２周りに行なわれる。

なお、油圧シリンダ１０．１７ｍ、１７ｂのそれぞれに
は、図示しない給徘油管が接続されるととも゛　　に、
ピストンロッド１１．１８ｍ、１８ｂの変位量を検出す
るための図示しない変位計が取り付１すられていて、油
圧シリンダ１０．１７ｍ、１７ｂへの油の供給量を図示
しない制御装置により制御することによって、同ピスト
ンＵツド１０．１８置、１８ｂの変位量を設定値にｗｒ
Ｊ御できるようになりている。

ところで、第１，３図に示すように、プロペラ翼１９の
基端には、基端部２０がプロペラポス６杓へ突出するよ
うに形成され、この基端部２０にユニバーサルｙｍイン
）２０ｍによって取り付けられる揺動アーム２０゛を介
してりンクローラ２１のリンク部２１ｍが接続されてい
る。

そして、このリンクローラ２１は、傾斜板１３の外周に
沿って形成されているリング状の１４１ｗ４１４に係合
して回転摺動できるようになってぃシ・ したがって、ピストンロッド１１．１８ａ、１８ｂが駆
動されて傾斜板１３が移動あるいは傾動し変位すると、
この変位がリンクａ−フ２１．リンク部２１ｇお上り揺
動７−４２０’　を介しプロペラ翼１９に伝えられ、ｆ
＠斜板１３の変位量に応じて、プロペラ翼１９のピッチ
角を変化させることができる。

なお、プロペラ翼１９のピッチ角の変化幅の設定は、ピ
ストンロッド１１．１８ａ、１８ｂの変位量にて調整し
てもよいし、揺動アーム２０′の７−ム艮で調整しても
よい。

本発明の舶用可変ピッチプロペラ装置は上述のごとく構
成されているので、第１の油圧シリンダ１０の管状ピス
トンロッド１１の変位量を′Ｉ！４！！制御することに
より、傾斜板１３のガイド管３に沿う前後移動が制御さ
れる一方、第２および第３の油圧シリンダ１７ｍおよび
１７ｂのピストンロッド１８＠および１８ｂの変位量を
Ｗ４贅制御することにより、傾斜板１３の前後傾動およ
び左右傾動が制御される。

そして、傾斜板１３の変位量が、同傾斜板１３外周のガ
イド９！１４に係合するリンクロー２２１゜リンク部２
１ｍおよＶ揺動アーム２０゛を介して、各プロペラ翼１
９に伝達される。

したがって、駆動モータ４によりプロペラボス６および
プロペラ翼１９を回転駆動した状態で、傾斜板１３の変
位量に応じ、プロペラ軸５の一回転中におけるプロペラ
翼１９のピッチ角を周期的に変化させ、推力の方向と大
きさとを１ｍｌ整することができる。

すなわち、プロペラ翼１９は、その翼端部のすンクロー
ラ２１とガイド溝１４とによって、同プロペラ翼１９の
ピッチ角ａを規制されており、このピッチ角αの変化量
は傾斜板１３の変位量に比例する。

また、第３図１こ示すように、プロペラ翼１９の回転方
向が反時計周りである場合、プロペラ翼１つが、回転方
向と平行つまり基準位１ｆｉｓにあると、発生する推力
はゼロであるが、回転方向に対して正＊たは負方向にピ
ッチ角ａだけ回動すると、プロペラ翼１９によって前方
向またはｔ表方向への推力が発生する。したがって、プ
ロペラ紬５の回転角に合わせて各プロペラ翼１９のピッ
チ角ａを同時にあるいは周期的に変化させれば、各プロ
ペラ翼１９で発生する推力の合力により、前後方向。

左右方向および上下方向への推力、さらにはこれら３方
向を組合わせた方向への推力を得ることが可能である。

ｒことえば、第４図（ａ）に示すようｔこ、ｆ＠斜板１
３が基準位ｒＩｉＳにある場合には、プロペラ１１１９
のピッチ角はいずれの位置においてら０になり、推力は
発生しない。

このような基準位（！２Ｓから、ｍｉの油圧シリンダ１
０によりピストンロッド１１を後方へ押し出すと、傾斜
板１３は、第４図（ｂ）に示すように、球面軸受１２と
ともにガイド管３に沿い後方へ摺動変位し、プロペラ翼
１９のピッチ角はいずれの位置においても等しい正の値
になるので、船体の前進方向への推力が発生する。

逆に、基バヘ位置Ｓから、第１の油圧シリンダ１０によ
りピストンロッド１１を前方へ引き込むと、傾斜［１３
は前方へｔｒ１動変位し、プロペラ翼１つのピッチ角は
いずれの位置においても等しい負の値になるので、船体
の後進方向への推力が発生する。

一方、基準位Ｉｓから、第２の油圧シリンダ１７ａによ
りピストンロッド１８ａを押し出すと、傾斜板１３は、
第４図（ｅ）に示すように、球面軸受１２に沿い、その
上側が後方に位置するように前後傾動し、プロペラ翼１
９のピッチ角は、プロペラ輸５の一回転中、左右位置に
おいてＯ１上方および下方位置においてそれぞれ正およ
び負の値になる。

したがって、プロペラ翼１９は、上方で前進方向の推力
を発生し、下方で後進方向の推力を発生することになる
ので、船体は下方向へ回動する。

なお、上述と逆の操作により、船体は上方向へ回動する
。

さらに、基準位ＷｔＳから、ＰＩＳ３の油圧シリンダ１
７ｂによりピストンウッド１８ｂを引き込むと、傾斜板
１３は、第４図（ｄ）に示すように、球面軸受１２に沿
いその左側が後方に位置するように左右傾動し、プロペ
ラ翼１９のピッチ角は、プロペラ＠５の一回転中、上下
位置においてＯ１左方および右方位置においてそれぞれ
正および負の値になる。

したがって、プロペラｊｌ１９は、左方で前進方向の推
力を発生し、右方で後進方向の推力を発生することにな
るので、船体は右方向へ旋回する。

なお、上述と逆の操作により、船体は右方向へ旋回する
。

以上においては、傾斜板１３の前後移動９前後Ｍ勤お上
り左右傾動の３方向の動きを独立して説明したが、油圧
シリンダ１０，１７ｉ、Ｉ　７ｂを調整することによっ
て、これらの３方向の！＋１！！を適当に組合わせ、あ
らゆる方向への推力を発生させることができる。

たとえば、基準位置Ｓから、第１の油圧シリンダ１０に
よりピストンロッド１１を押し出し、第２の油圧シリン
ダ１７ａによりピストン（７−／ド１８＆を押し出すと
ともに、第３の油圧シリンダ１７ｂによりピストンロッ
ド１８ｂを引き込むと、傾斜板１３は、第４図（ｅ）に
示すように、前後移動および傾動し、船体は右下方向へ
前進することになる。

上述のような操作において、ピストン口、ド１１゜１８
ａ、１８ｂの変位量を調整し、プロペラ翼１９のピンチ
角を過当に設定することにより、発生する推力の大きさ
の調節も行なうことができる。

このように、本発明の舶用可変ピッチプロペラ装置では
、プロペラ翼１９による推力の方向と大きさとが自在に
調整できるようになるので、従来のようなサイドスラス
タ−等の補助推進器を用し・ることなく、船体の操縦性
が高められる。

さらに、補助推進器用の駆動Ｂ！枯を船体内に装備する
必要がなくなるため、船体の軽量化をはかれるとともに
、船内スペースを有効に利用できるようになる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の舶用可変ピッチプロペラ
装置によれば、プａペフポス内においてプロペラ軸に重
合し船体側に固定されたガイド管と、同ガイド管に案内
されて前後へ摺動でさるように設けられた球面軸受と、
同球面軸受に結合され上記ガイド管に案内されながら前
後へ摺動しうる管状ピストンロッドを有して船体側に！
！着された第１の油圧シリンダと、上記球面軸受の球面
に沿い全方向に傾動しうる傾斜板と、同傾斜板の外周に
沿）リング状のガイド溝に係合して回転摺動しうるリン
クローラとをそなえ、上記傾斜板の前後移動および傾動
に応じてプロペラ翼のピッチを変更すべく、上記プロペ
ラボスに回動可能に支持された上記プロペラ翼の基端袖
を上記リンクローラのリンク部に連結する揺動アームが
設けられるとともに、上記傾斜板の前後傾動および左右
傾動をそれぞれ行なわせる第２の油圧シリンダおよびｔ
ｔＳ３の油圧シリンダが、いずれも上記傾斜板と上記管
状ピストンロッドとの間に装架されるという簡素な構成
で、プロペラ翼による推力の方向と大きさとが自在に調
整で軽るようになるので、従来のようなサイドスラスタ
−等の補助推進器を用いることな（、船体の操縦性を大
幅に高めることができる。

また、補助推進器用の駆動機構を船内に！Ｉ＠する必要
がなくなるので、船体の軽量化をはかれるとともに、船
内スペースを有効に利用できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての舶用可変ピッチプロペラ
装置を示すもので、第１図はその側断面図、第２図は第
１図のｎ−■矢視断面図、第３図はそのプロペラ翼の基
端を示す斜視図であり、第４図（１）〜（ｅ）はその作
用を説明するためのもので、第４図（ａ）はその傾斜板
の基準位置を示す模式的な断面図、第４図（ｂ）はその
傾斜板の前後移動状態を模式的に示す断面図、第４図（
ｅ）はその傾斜板の前後傾動状態を模式的に示す断面図
、第４図（ｄ）はその傾斜板の左右傾動状態を模式的に
示す側面図、第４図（ｃ）はその傾斜板において前後移
動１前後傾動および左右傾動が重任した状態を模式的に
示す側面図である。 １・拳サポート、２・・ケース、３・・ガイド管、４・
・駆動モータ、５・・プロペラ軸、６・・プロペラボス
、７．８・・軸受、９・・シール、１０・・第１の油圧
シリンダ、１１・・管状ピストンロッド、１２・・球面
軸受、１２ｍ・・揺動片、１２ｂ・・球面軸受の球面、
１３・・傾斜板、１４−−ｆｆイド溝、１５−−接続金
具、１６ｍ＋１６ｂ・・シリンダ支持部、１７ｍ・・第
２の油圧シリンダ、１７い拳第３の油圧シリンダ、１８
　ｍ、１８　ｂ・・ピストンロッド、１９・・プロペラ
翼、２０・・基端紬、２０′　・・揺動アーム、２０ｍ
・・ユニバーサルジ謄イン）、２１・Φリンクローラ、
２１ｍ・・リンク部、２２・・軸受シール部、Ｓ・・基
準位置。 復代理人　弁理士　　飯　沼　義　彦 第３図 第４　図 （ａ）　　　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）（ｄ）
　　　　　　　　（ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プロペラボス内においてプロペラ軸に重合し船体側に固
   定されたガイド管と、同ガイド管に案内されて前後へ摺
   動できるように設けられた球面軸受と、同球面軸受に結
   合され上記ガイド管に案内されながら前後へ摺動しうる
   管状ピストンロッドを有して船体側に装着された第１の
   油圧シリンダと、上記球面軸受の球面に沿い全方向に傾
   動しうる傾斜板と、同傾斜板の外周に沿うリング状のガ
   イド溝に係合して回転摺動しうるリンクローラとをそな
   え、上記傾斜板の前後移動および傾動に応じてプロペラ
   翼のピッチを変更すべく、上記プロペラボスに回動可能
   に支持された上記プロペラ翼の基端軸を上記リンクロー
   ラのリンク部に連結する揺動アームが設けられるととも
   に、上記傾斜板の前後傾動および左右傾動をそれぞれ行
   なわせる第２の油圧シリンダおよび第３の油圧シリンダ
   が、いずれも上記傾斜板と上記管状ピストンロッドとの
   間に装架されていることを特徴とする、舶用可変ピッチ
   プロペラ装置。