JP2007137349A

JP2007137349A - 回転軸用給油装置

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Publication number: JP2007137349A
Application number: JP2005336640A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Hino; 満伸日野
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: JP3913262B1

Abstract

【課題】スラスタなどの回転軸用給油装置において、プロペラ軸端部から高圧油を本船側からプロペラ軸他端側のサーボシリンダに給油する際に漏油量を減少し、効率よく給油でき、構造が簡素化され、加工が容易で、コストダウンが図れるようにする。
【解決手段】プロペラ軸８の基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部２３内で変節ロッド１４の一部を半径方向に突出させ、変節ロッド１４の軸心部に基部外周面より半径方向に穿設され、軸心部を通ってピストン１３の先端にいたる給排油路２１を穿設し、給油分配部材３１に穿設した先端側の半径方向油路３１ｅに接続される先端側油路２２を中空軸心部の先端側室２３ｚに、また給油分配部材３１に穿設した基端側のＬ字状油路３１ｆをプロペラ軸８の半径方向孔２９を介し中空軸心部の基端側室２３ｘにそれぞれ連通させ、基端側室２３ｚをプロペラ軸８の半径方向孔２２ｃに連通させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、サイドスラスタやアジマススラスタなどのスラスタに本船から給油するための給油装置に関するもので、詳しくは、プロペラ軸の先端に取り付ける可変ピッチプロペラボスの油圧シリンダ室(サーボシリンダ室）に例えば１５ＭＰａ前後の高圧油を供給可能な、回転軸用給油装置に関するものである。

従来、サイドスラスタのサーボシリンダ室へ本船側から圧油を供給する給油装置５０は、図６・図７に示すように、プロペラ軸８の基端部外周面に被装され前後に分割された２つのスリーブ５１・５１の外周面を、円筒状カバー体５２で覆い、同カバー体５２に一体に設けた外向きフランジ５２ａでギヤケース３にボルト５３で固定して固縛しており、前後の分割スリーブ５１の内周面とプロペラ軸８の外周面間には３つのシールリング５８が配装され、前後の分割スリーブ５１の外周面には圧油の漏れを防止するＯリング５９が組み込まれている。また、本船Ａ側から垂下される圧油供給配管５４は、構造上スリーブ５１が軸方向後方へ延長され、カバー体５２およびスリーブ５１の接続孔５２ｂ・５１ｂの位置が後方へやや偏っているため、曲管形状つまり下部で後方へ屈曲させてあり、管継手５５を介してカバー体５２の接続孔５２ｂにねじ込んで、固縛されている。また、プロペラ軸８の先端に設けられるサーボシリンダ室１２ａ・１２ｂへ圧油を供給し、サーボシリンダ室１２ａ・１２ｂ内の圧油を戻す給排油路６０・６１は、中空部を貫通する変節ロッド１４の軸心部とプロペラ軸８の外周寄りにそれぞれ設けられるが、両油路ともに基端部から先端にわたるもので、各給排油路６０・６１の長さはプロペラ軸８の全長に近いものである。スリーブ５１の基端側は円環状の押さえ板５６で支持され、ボルト５７により円筒状カバー体５２の後端に固定されることにより、各分割スリーブ５１・５１が保持され、かつ位置決めされている。なお、シールリング５８は分割スリーブ５１で保持され、フローティング状態にある。

上記のような回転軸の軸方向の端部から給油する先行技術は見当たらないが、回転軸の途中から同回転軸の中心軸油路に給油するための給油装置に関する先行技術として、例えば舶用二重反転プロペラの潤滑油供給構造において、上記内側プロペラ軸の軸芯に排油孔を設け、上記内側プロペラ軸を支持する複数の軸受を設けた位置の内側プロペラ軸軸方向の軸受面範囲内に内側プロペラ軸外面と該排油孔とを連通させる油路を設け、上記軸受の外面の軸方向に外側プロペラ軸と内側プロペラ軸との間の空隙と連通する複数の給油溝を設け、該給油溝から軸受内面に連通して上記内側プロペラ軸外面の軸受面の範囲内へ潤滑油を供給する給油孔を設け、該給油孔と上記油路との配設位置を内側プロペラ軸の軸方向にずらすように設けて軸受側から内側プロペラ軸外面へ潤滑油を供給する構造の給油装置が提案されている(例えば、特許文献１参照）。

また別の先行技術として、回転軸の軸方向の途中から同回転軸内または同回転軸の中心軸油路に給油するための回転軸用環状給油装置において、前記回転軸の周囲に、環状のハウジングを半径方向、軸方向および円周方向の動きを許容して設け、前記ハウジング内周側の前記回転軸との環状空間内に、半径方向の厚みに比べて軸方向の長さを長くしたシールリングを全方向の動きを許容して介設するとともに、前記ハウジング内周面との間隙内においてそのシールリングの外周面の両端部にＯリングを取り付け、前記ハウジングおよび前記シールリングを一連に貫通する給油孔を設け、前記ハウジングの外部から前記回転軸内または回転軸の中心軸油路に給油高圧油を供給する際に、その給油高圧油を前記ハウジング内周面と前記シールリング外周面との隙間に導き、前記シールリングを内周面側に押圧変形させることにより、シールリング内周面と前記回転軸外周面との隙間を減少させることを特徴とする給油装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平６-２３９２９４号公報（第３頁および図１〜図３）特開平１０-１１５３９９号公報（第３頁〜第５頁および図１〜図４）

しかしながら、上記した従来の給油装置および上記した特許文献１・２に記載の給油装置では、次のような不都合がある。すなわち、
1) プロペラ軸の中空軸心部とは別に外周側に給排油路を設ける必要があるが、外周側の給排油路長もプロペラ軸の全長にほぼ近い長さがあり、穿設作業に熟練を要し、手間がかかるうえに、コストアップの原因になる。

2) プロペラ軸の基端部から圧油の供給と排出を行うため、給油分配部材が被装される外周面の仕上げ寸法や加工に高い精度が要求される。しかし、プロペラ軸自体が大型で全長が長いために、基端の給油軸部において高精度の加工と組立を要求するにしても実現が困難である。

3) 本発明の対象とするスラスタにあっては、小型化に対応して導入される圧油の圧力が従来の４ＭＰａ程度から１５ＭＰａ前後へと非常に高くなってきているが、従来は圧油供給配管に曲管を使用していたため、高圧油による座屈荷重を受けて曲損するおそれがあった。また曲損に至らない場合でも、配管に変形が生じることにより配管の上下で中心位置が前後にずれるので、給油装置本体に過大な押し付け荷重が作用する。また、部品点数が多く部品の加工および組立に長い時間がかかる。さらに、給油カバー体と分割スリーブの二重構造(半径方向において）が採用されているために、構造が複雑で、また構成部品の長さが比較的長いうえに、組立式のため給油装置本体の外径がかなり大きいので、給油装置全体が大型化し、スラスタの小型化に逆行する。

4) ２つの分割スリーブの内周面側に配置された３つのシールリングを、主にプロペラ軸外周面に押し付ける過大な荷重が各分割スリーブに作用するため、シールリングの当接箇所が摩耗しやすい。また、二分割したスリーブを用いているために剛性が低く、変形しやすいので、隙間が増加するうえに、分割されたスリーブ間の接合面に隙間が生じてそこからも油が漏れ出すおそれがある。さらに、同様の理由で、スリーブとプロペラ軸間に形成される環状空間（の半径方向寸法）が不均一になりやすい。

5) 特許文献１・２に記載の先行技術は、いずれも可変ピッチプロペラの給油装置に関するもので、本願発明の対象とするスラスタのように、プロペラ軸の端部に配置する給油装置とは構造が異なっている。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、スラスタなどの回転軸用給油装置において、加工や組立の精度を向上でき、プロペラ軸端部から高圧油を本船側からプロペラ軸他端側のサーボシリンダに給油する際に漏油量を減少し、効率よく給油でき、構造が簡素化され、加工が容易で、コストダウンが図れることを課題にしている。

上記の課題を解決するために本発明に係る回転軸用給油装置は、a) ギヤケース内の中空プロペラ軸の先端に可変ピッチプロペラボスを備え、前記プロペラ軸の基端部より前記プロペラボス内のサーボシリンダ室内に給油分配部材を介して給油する回転軸用給油装置であって、b) 前記プロペラ軸の中空軸心部を、基端部においてこれより先端側に比べて口径を縮径し、前記サーボシリンダ室内に配装されたピストンに先端が一体に連結された変節ロッドを、前記プロペラ軸の中空軸心部に先端側から挿入して基端側へ貫通させて一部を突出させるとともに、中空軸心部の基端小口径部の内周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記ピストンを介して同変節ロッドを軸方向に摺動させることによりプロペラピッチが変節するように構成し、c) 前記基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部内で前記変節ロッドの一部を半径方向に膨出させ、この膨出した環状ピストン部の外周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記環状ピストン部を境にして前記中空軸心部内を先端側室と基端側室とに分離し、前記変節ロッドの軸心部に基部外周面より半径方向および軸心部を通って前記ピストンの先端にいたる給排油路を穿設し、d) 前記給油分配部材に穿設した先端側の半径方向油路に接続される先端側油路を前記中空軸心部の先端側室に、また前記給油分配部材に穿設した基端側のＬ字状油路を前記中空軸心部の基端側室にそれぞれ連通させ、前記基端側室を前記変節ロッドの半径方向孔に連通させたことを特徴とする。

上記構成を有する回転軸用給油装置によれば、プロペラ軸の先端と基端部間に給排油用の一対の長い油路を設ける必要があるが、一方は中空プロペラ軸の中空部を使用し、変節ロッドとの隙間を油路とし、この油路に連通する油路をプロペラ軸の基端部側にだけ半径方向孔とともに穿設したので、従来のようにプロペラ軸の狭い部位に長い油路の加工を必要とせずに済み、加工が容易になってコストダウンが図れる。

請求項２に記載のように、e) 前記プロペラ軸の基端部外周面に略円筒状給油分配部材をフローティング状態で被装し、この給油分配部材を全方向の動きを一定範囲内で許容するように位置決めし、f) 前記給油分配部材の外周面両側部を半径方向へ突出させ、各突出部に接続孔部を貫通させて設け、本船側から垂下させた一対の曲がりのない直管（直線状管）からなる圧油供給配管の下端部を対応する前記各接続孔部に嵌挿し、一方の接続孔部から前記先端側油路に連通する先端側半径方向油路を、他方の接続孔部から前記基端側油路に連通する基端側Ｌ字状油路を前記給油分配部材にそれぞれ穿設することができる。

このように構成すれば、給油分配部材を略円筒状の一体品として構造が簡略化され、プロペラ軸の基端部(プロペラボスと反対側)に対し全方向（軸方向および円周方向）の動きを一定の範囲内で許容するように(フローティング状態で）装着したので、給油分配部材の内周面とプロペラ軸端部の外周面との隙間が全周にわたって適正に保たれ、１５ＭＰａ程度の高圧油を供給する場合でも漏油量を少なく抑えることができ、また、給油分配部材の長さを短縮でき、本船側からの圧油供給用配管に直管を使用できるので、配管の製作が容易であり、従来のように配管の上下で中心位置がずれることにより曲げ荷重(面圧が作用する)が発生して圧油供給用配管に変形を起こさせるような心配がなく、供給側の配管に高圧油が作用しても接続孔部を貫通させているので、給油分配部材には高圧油による押し下げ力が作用せず、また排油側の配管にも油圧回路内の油圧による押し下げ力が作用せず、給油分配部材に過大な押し付け力が作用しないので、回転中にプロペラ軸の焼き付きが生じたりしない。

請求項３に記載のように、前記給油分配部材を被装するプロペラ軸の基端部分を、先端側プロペラ軸の本体部分とは別体の、同本体部分に比べて外径を小さくした円管状給油軸として形成し、この給油軸先端寄りに外向きのフランジを一体に設け、前記本体部分の基端面に前記フランジをボルト止めして前記給油軸を連接することができる。

このように構成することにより、大型のプロペラ軸に細かい給油路などの加工を施すのと違って、比較的小径で小型で軽量の給油専用の軸に油路を加工するので、高精度の加工や組立が容易になし得、油漏れ等が一層生じにくくなり、高圧油の供給に好適である。

請求項４に記載のように、前記給油分配部材の内周面にホワイトメタルをライニングすることが好ましい。

このように構成することで、ホワイトメタルはなじみ性が良好で、プロペラ軸端部の外径と給油分配部材との間の隙間を適正に小さくでき、また対面圧能力が高まり、焼き付き防止能力が向上する。

本発明に係る回転軸用給油装置には、つぎのような優れた効果がある。すなわち、
・プロペラ軸に設ける長手方向の油路を従来に比べて大幅に短縮でき、加工が容易になり、製作費を抑えることができる。

・給油装置の主要部である給油分配部材の構造が簡単で、長さが従来の部材に比べて短く、しかもプロペラ軸端部の周囲にフローティング状態で装着するため、隙間を小さくして漏油量を最小限に抑えられる。

・圧油供給配管に一直線状の管（直管）を使用できるため、製作が容易であり、また１５ＭＰａ前後の高圧油を供給しても変形荷重が作用するおそれがない。

・給油分配部材に圧油供給配管からの押し下げ荷重が作用しないため、プロペラ軸の回転中に焼き付きが発生するおそれがない。

・比較的小径で小型で軽量の給油専用の円管状の短軸に油路を加工するので、大型のプロペラ軸に細かい給油路などの加工を施すのと違って、高精度の加工や組立が容易になし得、油漏れ等が一層生じにくくなり、高圧油の供給に好適である。

以下、本発明に係る回転軸用給油装置について実施の最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の給油装置の実施例を備えたサイドスラスタを示す全体概要縦断面図、図２は図１の一部を拡大した縦断面図、図３は一対の圧油供給用配管(直管）の分解状態を示す縦断面図と同組立状態を示す縦断面図である。

サイドスラスタ１はコンテナ船などの本船Ａの底部もしくは船腹の底部寄りに装備されるが、本例の場合、図１に示すように、本船Ａの底部から下向きに装備されている。円筒状のダクト２内の上面に、断面略Ｌ形のギヤケース３の上端部が固設され、本船Ａ側から下向きに延びる駆動軸６が上下一対の軸受け４・５によりギヤケース３内に回転可能に支持されている。駆動軸６の下端部に一体にベベルギヤ７が設けられ、このベベルギヤ７に噛合するベベルギヤ９を長手方向中間部に一体に備えた中空のプロペラ軸８が左右一対の軸受け１０・１１によりギヤケース３内に回転可能に支持されている。プロペラ軸８は先端に外向きのフランジ板８ａを一体に備え、このフランジ板８ａが可変ピッチ式プロペラボス１２の先端開口３ａを塞ぐように鉛直方向に配置され、可変ピッチ式プロペラボス１２が一体回転可能に取り付けられている。フランジ板８ａの後方（基端方向）でプロペラ軸８の外周面上には、複数のシールリング１７を介して円筒状シールハウジング１６が回転可能に装着され、このシールハウジング１６の基端部から外向きに一体に形成されたフランジ１６ａがギヤケース３の先端側軸受け支持部３ｂに当接されている。

プロペラボス１２内はサーボシリンダ室１２ａ・１２ｂに形成され、サーボシリンダ室１２ａ・１２ｂ内にはピストン１３が前後方向に摺動可能に配装され、ピストン１３に一体に連結された変節ロッド１４がプロペラ軸８の中空軸心部２３を貫通し、基端部１４ｂを突出させている。ピストン１３の周囲には、Ｏリング１８が装着されている。プロペラボス１２の周囲に複数枚の可変プロペラ翼１５が周方向に等間隔に配置され、各可変プロペラ翼１５は半径方向の中心軸線を中心に旋回してピッチ角を変えられる可変ピッチプロペラに構成されている。つまり、ピストン１３が前後方向に摺動することにより、クランクピンリング１９を介して各可変プロペラ翼１５が一斉に一方向へ旋回してピッチ角が変わる。各プロペラ翼１５は本船Ａ側に装備される駆動装置(図示せず)により回転する駆動軸６から、ベベルギヤ７・９を介してプロペラ軸８に回転力が伝達され、プロペラボス１２とともに回転する。

一方、各プロペラ翼１５のピッチ角の変更は本船Ａ側からサーボシリンダ室１２ａまたは１２ｂに高圧油が供給され、ピストン１３が特定方向(前方又は後方)へ摺動し、サーボシリンダ室１２ａまたは１２ｂ内の圧油が本船Ａ内の油タンク(図示せず)に戻される(排出される）が、これらが本発明の実施例に係る給油装置２０を介して行われる。

ここで、給油装置２０について詳しく説明する。

図１〜図３に示すように、変節ロッド１４の基部からピストン１３の先端にかけて軸心部に給排油路２１が一連に穿設されており、変節ロッド１４の基部外周面から軸心部の給排油路２１に向けて半径方向に複数（２本〜４本）の給排油路２１ａが穿設されている。また、プロペラ軸８の中空軸心部内周面と変節ロッド１４外周面の間が給排油路２３に構成され、プロペラ軸８の基端部外周面から中空軸心部の給排油路２３に向けて半径方向・軸方向・半径方向に一連に連続した給排油路２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ）が穿設されている。変節ロッド１４の基端部１４ｂ外周面でプロペラ軸８の中空軸心部の給排油路２３において先端側に比べ口径を縮小した基端部２３ｙの内周面との間に、Ｏリング２４が介装されている。また、変節ロッド１４の基端部寄りで外周面の一部が半径方向に膨出され、この膨出した環状ピストン部１４ａの周囲で給排油路２３内周面との間にＯリング２５が介装されている。そして、ピストン軸８の給排油路２３において、環状ピストン部１４ａ(正確にはＯリング２５）を境にして基端側油路２３ｘと先端側油路２３ｚとに分けられる。変節ロッド１４が最大限先端側へ摺動した状態で、環状ピストン部１４ａ(正確にはＯリング２５）の位置よりもやや先端寄りに、先端側油路２３ｚに対する給排油路２２（２２ｃ）との連通部（口）が設けられ、逆に最大限基端側へ移動した状態で、環状ピストン部１４ａ(正確にはＯリング２５）の位置はＯリング２４より先端側に位置している。また、基端側給排油路２３ｘに連通する半径方向孔２９が、プロペラ軸８の給排油路２２の基端側に設けられている。

プロペラ軸８において外径の最も小さい端部(基端側)の外周面上に、略円筒状の給油分配部材３１がフローティング状態で全方向（軸方向および円周方向）に動きを許容するように装着されている。また、図３に示すように左右一対の圧油供給配管３２・３２を備え、各圧油供給配管３２は曲がりのない直管形状(直線状）の管で、上端に外向きのフランジ３２ａを備え、ギヤケース３の上端部およびダクト２の上端部に鉛直方向に一連に大口径の給油孔３４が穿設され、この下方のギヤケース３に小口径の貫通孔３５が穿設されている。給油孔３４の内径はフランジ３２ａの外径よりわずかに大きく、貫通孔３５の内径は圧油供給配管３２の外径よりわずかに大きく形成されている。各圧油供給配管３２は給油孔３４から下向きに挿入され、昇降可能であり、上端のフランジ３２ａが貫通孔３５上端の段差部３５ａに係止されることで吊持される。給油孔３４の上端には、本船Ａからの圧油供給管３６が管継手３７を介して接続されている。また給油孔３４の高さは圧油供給配管３２の下端部分を、後述する給油分配部材３１の接続孔部３１ｂから完全に引き抜くことにより、給油分配部材３１が可変ピッチプロペラボス１２と逆方向に分解できるように設定されている。

各圧油供給配管３２の下端は閉塞され、この閉塞部３２ｂは半径方向へ膨出した膨出部に形成されており、閉塞部３２ｂ上方の周囲には環状溝３２ｃが形成され、半径方向孔３２ｄにより圧油供給配管３２内の通路３２ｅに連通されている。また、圧油供給配管３２の環状溝３２ｃ上方は膨出部３２ｆに形成され、膨出部３２ｆの上端に段差部３２ｇが形成されている。

図４・図５は本発明の他の実施例にかかる給油装置２０’を示すもので、両図面に示すように給油分配部材３１を被装するプロペラ軸８の基端部分を、先端側プロペラ軸８の本体部分８’とは別体の、同本体部分８’に比べて外径を小さくした略円管状給油軸２６を形成し、この給油軸２６の先端寄りに外向きのフランジ２６ａを一体に突設している。一方、プロペラ軸８の本体部分８’の基端面中央部に凹所８ａを設けており、凹所８ａの内径は給油軸２６の先端部２６ｂの外径よりわずかに大きく形成し、給油軸２６の先端部２６ｂを凹所８ａ内に嵌挿し、同時にフランジ２６ａを本体部分８’の基端面に当接させた状態で、フランジ２６ａをボルト２７にて固定し給油軸２６をプロペラ軸本体部分８’に連接している。また給油軸２６の先端と凹所８ａの内底とに一定の間隙を設け、この間隙８ｂを給排油路２２の一部を構成する半径方向油路（２２ｃ）に構成している。さらに、先端部２６ｂの外周面と凹所８ａの内周面間にＯリング２８を介設している。

一方、給油分配部材３１は、図５に示すように外周面より一部を両側方に突出させ、これらの各突出部３１ａに上下方向に貫通する接続孔部３１ｂをそれぞれ形成している。各接続孔部３１ｂには圧油供給配管３２の下端部を嵌挿し、環状溝３２ｃを挟んで上下にＯリング３８・３９を介装している。そして、略Ｕ字状のジャンピング防止板４０を段差部３２ｇに係止させた状態で、突出部３１ａの上面にネジ止めしている。また、給油分配部材３１の内周面にはホワイトメタル４１をライニングし、前後２つの環状溝３１ｃ・３１ｄを給油軸２６の半径方向の給排油路２２ａ・２９にそれぞれ対応する位置に形成している。さらに、左右の接続孔部３１ｂにおいて、図５に示すように半径方向孔３１ｅまたはＬ字状孔３１ｆをそれぞれ穿設し、Ｌ字状孔３１ｆは、環状溝３１ｄおよびプロペラ軸８または給油軸２６の基端側給排油路２９を通って基端側給排油路２３ｘに連通させ、半径方向孔３１ｅは、環状溝３１ｃおよびプロペラ軸８または給油軸２６の給排油路２２を通って先端側給排油路２３ｚに連通させている。

さらに、図２または図４に示すように給油分配部材３１の下面側の一部を下方へ突出させて、位置決め片３１ｊに形成されている。位置決め片３１ｊの中心部には貫通孔３１ｋが設けられており、この貫通孔３１ｋに開口径より小径で、頭部４２ａ付き位置決めピン４２が遊嵌され、基端側軸受け支持部３ｃに固定されている。この構成により、給油分配部材３１はプロペラ軸８に対し軸方向および円周方向に一定の範囲内で摺動可能で、半径方向にも移動可能でプロペラ軸８端部の外周面とホワイトメタル４１との隙間が全周にわたりほぼ均一に保たれる。

上記のようにして本発明の特徴部分である給油装置２０が構成されるが、その他、変節ロッド１４の基端側突出部１４ｂ端にレバー４３の基端が取り付けられ、このレバー４３の先端に一端を止着したワイヤまたはチェーン４４を、上下のガイドスプロケット４５・４６を経由させて本船Ａ側に導き、スプリング４７により本船Ａ側に付勢している。これにより、チェーン４４を介して変節軸１４の軸方向の、基準位置に対する移動量を本船Ａ側で検出できる、つまり、可変ピッチプロペラの可変プロペラ翼１５のピッチ角度がフィードバックされる。

つぎに、上記の構成からなる本実施例の給油装置２０について使用態様を説明する。

図１に示すように、可変ピッチプロペラの可変プロペラ翼１５は、本船Ａ側からの駆動力を受けて駆動軸６が回転し、ベベルギヤ７・９を介してプロペラ軸８へ伝達され、プロペラ軸８が回転することにより、ダクト２内で回転し、推力を発生する。

一方、各可変プロペラ翼１５のピッチ角度の変更は、本船Ａ側から高圧油が一方の圧油供給配管３２を通り、給油分配部材３１の半径方向孔３１ｅ、プロペラ軸８または給油軸２６の給排油路２２、先端側給排油路２３ｚ、変節ロッド１４の外周面とプロペラ軸８の中空軸心部の給排油路２３を通ってピストン１３後方のサーボシリンダ室１２ｂに供給されることにより、ピストン１３が先端方向(前方）へ摺動し、各可変プロペラ翼１５が半径方向軸線を中心に旋回しピッチ角度が変わる。このとき、サーボシリンダ室１２ａ内の先端側の圧油が中心の給排油路２１、プロペラ軸８または給油軸２６の給排油路２９およびＬ字状孔３１ｆを通って他方の圧油供給配管３２より排出される。また、各可変プロペラ翼１５のピッチ角の逆方向への変更は、本船Ａ側から高圧油が他方の圧油供給配管３２を通り、Ｌ字状孔３１ｆ・２９および変節ロッド１４の軸心の給排油路２１を通ってピストン１３前方のサーボシリンダ室１２ａに供給されることで、ピストン１３が基端方向へ摺動し、各可変プロペラ翼１５が半径方向軸線を中心に逆向きに旋回しピッチ角が変わる。このとき、サーボシリンダ室１２ｂ内の圧油が先端側給排油路２３ｚ・２３ｚ・給排油路２２および半径方向孔３１ｅを通ってもう一方の圧油供給配管３２より排出される。

ところで、本実施例の給油装置２０では、プロペラ軸８の中空軸心部の給排油路２３を変節ロッド１４の基部側で膨出させて形成したピストン部１４ａで先端側２３ｚと基端側２３ｘとに分離し、この基端側給排油路２３ｚに連通する距離の短い給排油路２２をプロペラ軸８に穿設したので、従来のような距離の長い給排油路を加工する必要がなく、構造が簡略化され、コストダウンが図れた。また、略円筒状の給油分配部材３１を使用して構造を簡略化したことにより、接続孔部３１ｂの位置を従来の装置に比べて先端側へ移動させられた結果、左右一対の圧油供給配管３２に直管を使用できるようになった。さらに、接続孔部３１ｂを貫通孔にするなどして、図３に示すように各圧油供給配管３２に高圧油による押し下げ力が作用しても給油分配部材３１には押し下げ力が作用しないように、圧油供給配管３２の下端部と給油分配部材３１の接続孔部３１ｂとの接続構造を工夫している。

一方、第２実施例にかかる給油装置２０’では、図４・図５のように給油軸２６をプロペラ軸８とは別体にし、本体部分８’に一体に連結したことにより、給油軸２６に形成される給排油路２２の加工が容易になり加工および組立の精度が向上した。また、プロペラ軸８の基端部または給油軸２６の外周面上の給油分配部材３１には、高圧油を供給しても圧油供給配管３２を介して押し下げ力が作用しないから、給油分配部材３１はフローティング状態に保持され、プロペラ軸８基端部または給油軸２６の外周面との隙間が常に適正に保たれ、プロペラ軸８または給油軸２６が回転中に焼き付きを起こすことがない。

以上に、本発明の給油装置について一実施例を示したが、下記のように実施することができる。

・プロペラ軸のような回転軸に一端部から給油する装置であれば、スラスタの給油装置に限らず、適用できる。

・サイドスラスタの給油装置に限らず、アジマススラスタの給油装置にも適用できることは言うまでもない。

・本発明の給油装置は１５ＭＰａ前後の高圧油を供給して可変ピッチプロペラのピッチを変更するスラスタに好適であるが、従来の４〜１０ＭＰａ程度の中圧油を供給する給油装置にも適用できる。

・給油分配部材３１の内周面にホワイトメタル４１をライニングする代わりに、他の軸受けメタルをライニングすることもできる。

・位置決め片３１ｊに開口３１ｋを設ける代わりに、位置決め片３１ｊをフォーク形状（Ｃ型形状）にすることができる。

本発明の給油装置の実施例を備えたサイドスラスタを示す全体概要縦断面図である。図１の一部を拡大した縦断面図である。図３（ａ）は一対の圧油供給用配管(直管）の分解状態を示す縦断面図で、図３（ｂ）は同組立状態を示す縦断面図である。本発明の給油装置の他の実施例を備えたサイドスラスタを示す全体概要縦断面図である。本発明の給油装置の他の実施例を備えたサイドスラスタを示す、図４の状態から９０°回転した状態における全体概要縦断面図である。従来の給油装置を備えたサイドスラスタを示す全体概要縦断面図である。図６の一部を拡大した縦断面図である。

符号の説明

１サイドスラスタ
２ダクト
３ギヤケース
３ｂ・３ｃ軸受け支持部
４・５軸受け
６駆動軸
７・９ベベルギヤ
８プロペラ軸
１０・１１軸受け
１２可変ピッチ式プロペラボス
１２ａ・１２ｂサーボシリンダ室
１３ピストン
１４変節ロッド
１４ａ環状ピストン部
１４ｂ変節ロッド１４の突出部
１５プロペラ翼
１６シールハウジング
１７シールリング
１８・２４・２５・３８・３９Ｏリング
１９クランクピンリング
２０・２０’ 給油装置
２１・２２・２３給排油路
２６円管状給油軸
２７ボルト
２８Ｏリング
２９半径方向孔
３１給油分配部材
３１ｂ接続孔部
３１ｅ半径方向孔
３１ｆＬ字状孔
３２圧油供給配管
３２ａフランジ
３４給油孔
３５貫通孔
３２ｂ閉塞部
３２ｃ環状溝
３２ｄ半径方向孔
３２ｆ膨出部
４０ジャンピング防止板
４１ホワイトメタル
４２位置決めピン
４３レバー
４４チェーン
Ａ本船

Claims

ギヤケース内の中空プロペラ軸の先端に可変ピッチプロペラボスを備え、前記プロペラ軸の基端部より前記プロペラボス内のサーボシリンダ室内に給油分配部材を介して給油する回転軸用給油装置であって、
前記プロペラ軸の中空軸心部を、基端部においてこれより先端側に比べて口径を縮径し、前記サーボシリンダ室内に配装されたピストンに先端が一体に連結された変節ロッドを、前記プロペラ軸の中空軸心部に先端側から挿入して基端側へ貫通させて一部を突出させるとともに、中空軸心部の基端小口径部の内周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記ピストンを介して同変節ロッドを軸方向に摺動させることによりプロペラピッチが変節するように構成し、
前記基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部内で前記変節ロッドの一部を半径方向に膨出させ、この膨出した環状ピストン部の外周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記環状ピストン部を境にして前記中空軸心部内を先端側室と基端側室とに分離し、前記変節ロッドの軸心部に基部外周面より半径方向および軸心部を通って前記ピストンの先端にいたる給排油路を穿設し、
前記給油分配部材に穿設した先端側の半径方向油路に接続される先端側油路を前記中空軸心部の先端側室に、また前記給油分配部材に穿設した基端側のＬ字状油路を前記中空軸心部の基端側室にそれぞれ連通させ、前記基端側室を前記変節ロッドの半径方向孔に連通させたことを特徴とする回転軸用給油装置。
前記プロペラ軸の基端部外周面に略円筒状給油分配部材をフローティング状態で被装し、この給油分配部材を全方向の動きを一定範囲内で許容するように位置決めし、
前記給油分配部材の外周面両側部を半径方向へ突出させ、各突出部に接続孔部を貫通させて設け、本船側から垂下させた一対の直線状管からなる圧油供給配管の下端部を対応する前記各接続孔部に嵌挿し、一方の接続孔部から前記先端側油路に連通する先端側半径方向油路を、他方の接続孔部から前記基端側油路に連通する基端側Ｌ字状油路を前記給油分配部材にそれぞれ穿設したことを特徴とする請求項１記載の回転軸用給油装置。
前記給油分配部材を被装するプロペラ軸の基端部分を、先端側プロペラ軸の本体部分とは別体の、同本体部分に比べて外径を小さくした円管状給油軸として形成し、この給油軸先端寄りに外向きのフランジを一体に設け、前記本体部分の基端面に前記フランジをボルト止めして前記給油軸を連接したことを特徴とする請求項１または２記載の回転軸用給油装置。
前記給油分配部材の内周面に、ホワイトメタルをライニングすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスラスタの給油装置。