JP2013248921A - 船尾管軸封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船尾管軸封装置を小型化することのできる船尾管軸封装置を提供する。
【解決手段】プロペラ軸２００と共に回転するシールリング１１０と、シールリング１１０よりも船外側Ｏに配置されるインフレータブルシールリング１２０と、インフレータブルシールリング１２０をケーシング３１０に固定するリテーナ１３０と、を備え、シールリング１１０におけるリテーナ１３０側の端部には、インフレータブルシールリング１２０に圧縮空気が供給されていない状態において、シールリング１１０の外周面側の領域から船外に至る流路の一部となる溝１１３が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶に備えられる船尾管軸封装置に関するものである。

船尾管軸封装置として、端面シール方式の装置が知られている。図７〜図９を参照して、従来例に係る端面シール方式の船尾管軸封装置について説明する。図７は従来例に係る船尾管軸封装置の取り付け状態を示す模式的断面図である。図８は従来例に係る船尾管軸封装置におけるシールリングの模式的断面図である。図９は従来例に係る船尾管軸封装置におけるリテーナの模式的断面図である。

船尾管軸封装置５００は、プロペラ軸２００と、プロペラ軸２００が挿通される軸孔を有するケーシング３１０との間の環状隙間を封止するために設けられる。この船尾管軸封装置５００は、プロペラ軸２００に固定されるシールリング５１０と、緊急時に使用されるインフレータブルシールリング５２０と、このインフレータブルシールリング５２０をケーシング３１０に固定するリテーナ５３０とを備えている。

ケーシング３１０は、その船外側Ｏの端面が船尾管４００に固定されている。また、このケーシング３１０の船内側Ｉの端面には、メイティングリング３２０が固定されている。また、ケーシング３１０には、海水などを船外に排出させることなどを目的として、冷却水供給配管３３０が取り付けられている。

プロペラ軸２００に固定されたシールリング５１０にはメイティングリング３２０に対して摺動自在に接触するシールリップ５１１が設けられている。このシールリング５１０よりも船外側Ｏにインフレータブルシールリング５２０が配置されている。このインフレータブルシールリング５２０は、リテーナ５３０によってケーシング３１０に固定されている。

そして、シールリング５１０とリテーナ５３０との間の隙間を通って、船外側Ｏから船内側Ｉに浸入してきた海水は、冷却水供給配管３３０から供給される冷却水によって、船外に排出される。

ここで、冷却水によって、海水を確実に船外に排出させるために、シールリング５１０とリテーナ５３０との間に流路がより確実に形成される必要がある。そこで、従来、リテーナ５３０における船内側（Ｉ）の端面に複数の溝５３１を設けていた。

しかしながら、リテーナ５３０に流路形成用の溝５３１を設ける分だけ、リテーナ５３０の厚みが厚くなっていた。そのため、船尾管軸封装置を小型化するには限度があった。

特開平８−１５６８８８号公報 実開平４−１８０９９号公報

本発明の目的は、船尾管軸封装置をより小型化することのできる船尾管軸封装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の船尾管軸封装置は、
軸と該軸が挿通される軸孔を有するケーシングとの間の環状隙間を封止する船尾管軸封装置において、
前記軸と共に回転し、かつ前記ケーシングに設けられたメイティングリングにおける船外側の端面に摺動するシールリップを有するシールリングと、
該シールリングよりも船外側に配置され、かつ圧縮空気が供給されると内周面側に向かって膨らむことで前記軸を締め付けるインフレータブルシールリングと、
前記シールリングと前記インフレータブルシールリングとの間に配置され、かつ前記インフレータブルシールリングを前記ケーシングに固定するリテーナと、
を備え、
前記シールリングにおける前記リテーナ側の端部には、前記インフレータブルシールリングに圧縮空気が供給されていない状態において、前記シールリングの外周面側の領域から船外に至る流路の一部となる溝が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、シールリングに設けられた溝によって、シールリングの外周面側の領域から船外に至る流路が確保される。そのため、リテーナに流路を形成するための溝を形成する必要がないので、リテーナの厚みを薄くすることができる。従って、船尾管軸封装置を小型化することができる。

以上説明したように、本発明によれば、船尾管軸封装置を小型化することができる。

図１は本発明の実施例１に係る船尾管軸封装置の取り付け状態を示す模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係るシールリングの平面図の一部である。 図３は本発明の実施例１に係るシールリングの模式的断面図（図２中のＡＡ断面図）である。 図４は本発明の実施例１に係るリテーナの模式的断面図である。 図５は本発明の実施例２に係るシールリングの平面図の一部である。 図６は本発明の実施例２に係るシールリングの模式的断面図（図５中のＢＢ断面図）である。 図７は従来例に係る船尾管軸封装置の取り付け状態を示す模式的断面図である。 図８は従来例に係る船尾管軸封装置におけるシールリングの模式的断面図である。 図９は従来例に係る船尾管軸封装置におけるリテーナの模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係る船尾管軸封装置について説明する。

＜船尾管軸封装置＞
特に、図１を参照して、船尾管軸封装置全体の構成について説明する。船尾管軸封装置１００は、プロペラ軸２００と、プロペラ軸２００が挿通される軸孔を有するケーシング３１０との間の環状隙間を封止するために設けられる。この船尾管軸封装置１００は、プロペラ軸２００に固定されるゴム製のシールリング１１０と、緊急時に使用されるインフレータブルシールリング１２０と、このインフレータブルシールリング１２０をケーシング３１０に固定する金属製のリテーナ１３０とを備えている。

ケーシング３１０は、その船外側（不図示のプロペラが配置されている側）Ｏの端面が船尾管４００に固定されている。なお、本実施例においては、ケーシング３１０は、ボルトＢ１によって、船尾管４００に固定されている。また、このケーシング３１０の船内側（不図示のエンジンルームが配置されている側）Ｉの端面には、メイティングリング（固定摺動リング）３２０が固定されている。なお、本実施例においては、このメイティングリング３２０は、ボルトＢ２によって、ケーシング３１０に固定されている。また、ケーシング３１０とメイティングリング３２０との間には、これらの隙間を封止するためのＯリング３４０が設けられている。更に、ケーシング３１０には、海水などを船外に排出させ、また、摺動部及び船尾管軸受の冷却と潤滑を目的として、冷却水供給配管３３０が取り付けられている。

シールリング１１０は、その内周面側がプロペラ軸２００に密着するように、このプロペラ軸２００に固定されている。また、シールリング１１０は、その外周面側にガータスプリング１１６が装着されることによって、より確実にプロペラ軸２００に固定されるように構成されている。これにより、プロペラ軸２００と共にシールリング１１０は回転する。そして、シールリング１１０に設けられているシールリップ１１１がメイティングリング３２０に摺動自在に接触することで、固定側（ケーシング３１０等）と回転側（プロペラ軸２００等）との間でシール機能が発揮される。

このシールリング１１０よりも船外側Ｏにインフレータブルシールリング１２０が配置されている。インフレータブルシールリング１２０は、その内部に中空部１２１が設けられている。また、インフレータブルシールリング１２０における外周側の軸方向両側には環状の係合突起部１２２，１２３が設けられている。一方の係合突起部１２２がケーシング３１０に設けられた環状の係合凹部３１１に係合し、かつ他方の係合突起部１２３がリテーナ１３０に設けられた環状の係合突起部１３１に係合した状態で、インフレータブルシールリング１２０は、リテーナ１３０によってケーシング３１０に固定されている。

このインフレータブルシールリング１２０は、緊急用に設けられたもので、シールリング１１０によるシール性能が低下して漏れ量が多くなった場合に、中空部１２１に圧縮空気が供給されて内周側に向かって膨らむように構成されている。このように、圧縮空気によって内周側に向かって膨らむことで、インフレータブルシールリング１２０はプロペラ軸２００を締め付けた状態になり、シール機能が発揮される。

そして、シールリング１１０とリテーナ１３０との間の隙間を通って、船外側Ｏから船内側Ｉに浸入してきた海水は、冷却水供給配管３３０から矢印Ｘ方向に供給される冷却水によって、船外に排出される（矢印Ｙ）。なお、冷却水供給配管３３０から矢印Ｘ方向に供給される冷却水は、シールリング１１０とメイティングリング３２０との摺動面の潤滑及び冷却を促進させる役割も担っている。

＜シールリング及びリテーナ＞
特に、図２〜図４を参照して、本実施例に係るシールリング１１０及びリテーナ１３０について、より詳細に説明する。

シールリング１１０の船内側（Ｉ）には、上述したシールリップ１１１の他に、メイティングリング３２０に対して摺動自在に接触する荷重受部１１２が設けられている。この荷重受部１１２によって、シールリング１１０に流体圧力がかかっても、シールリング１１０の姿勢が安定し、シールリップ１１１のメイティングリング３２０に対する接触状態を安定的に保つことができる。また、この荷重受部１１２には、周方向の複数個所に切り欠き１１２ａが設けられている。この切り欠き１１２ａによって、シールリング１１０の外周側の流体はシールリップ１１１側にも流れる。これにより、シールリップ１１１は、自身の弾性反発力及びシールリップ１１１に加わる流体圧力によって、メイティングリング３２０に対して安定的に接触した状態を維持する。

そして、本実施例に係るシールリング１１０におけるリテーナ１３０側（船外側Ｏ）には、外周側から内周側に向かって伸びる溝１１３が複数設けられている。なお、これらの溝１１３は外周端から内周端付近まで伸びるように構成されている。溝の形状、寸法、個数、配置位置などは、使用条件に応じて適宜設定すればよい。

このように、シールリング１１０に複数の溝１１３を設けたことによって、図１に示すように、インフレータブルシールリング１２０に圧縮空気が供給されていない状態において、シールリング１１０の外周面側の領域から船外に至る流路が確保される（矢印Ｙ参照）。

リテーナ１３０には、上記の通り、図４に示すように、インフレータブルシールリング１２０を固定するために、環状の係合突起部１３１が設けられている。ここで、本実施例に係るリテーナ１３０においては、シールリング１１０に設けられた溝１１３によって流路が確保されることから、従来例のように溝が設けられていない。従って、従来例のように肉厚を厚くする必要がなく、リテーナ１３０は薄板状の環状部材により構成される。なお、本実施例に係るリテーナ１３０は回転対称形状の部材により構成されている。

＜本実施例に係る船尾管軸封装置の優れた点＞
以上のように、本実施例に係る船尾管軸封装置１００によれば、シールリング１１０に設けられた溝１１３によって流路が確保されるため、リテーナ１３０には溝を形成する必要がなくなる。そのため、リテーナ１３０の肉厚を薄くすることができる。これにより、船尾管軸封装置１００全体の軸方向の距離を短くすることが可能となる。従って、船尾管軸封装置１００を小型化することができる。

また、従来例のように、リテーナ５３０に溝５３１を設ける構成を採用した場合には、防錆のために表面処理を行っていても、長期使用によって、溝５３１の部位は溝５３１が設けられていない部位に比して表面が削られ易く、錆が発生する起点となっていた。これに対し、本実施例の場合には、リテーナ１３０には溝を設けていないため、そのような問題が発生しないという利点もある。なお、シールリング１１０はゴム製のため、錆が発生するという問題はない。

また、シールリング１１０とリテーナ１３０との間には微小隙間が形成されるように構成されるが、プロペラ軸２００の移動等によって、シールリング１１０とリテーナ１３０が摺動してしまい、リテーナ１３０が摺動により摩耗してしまうことがある。このような摩耗が生じる場合、従来例のようにリテーナに溝を設けていると、摺動摩耗により溝が浅くなり、流路が十分確保されなくなってしまう。そのため、従来、定期的にシールリングを交換する際に、リテーナも交換しなければならないことがあった。これに対して、本実
施例によれば、仮にリテーナ１３０が摺動により摩耗してしまっても品質上の影響はない。従って、定期的にシールリング１１０を交換する際に、リテーナ１３０を交換する必要がなくなるという利点もある。

（実施例２）
図５及び図６には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、シールリングに設ける溝は内周端まで伸びないように構成した場合を示したが、本実施例では、シールリングに設ける溝が外周端から内周端まで伸びるように構成した場合を示す。その他、シールリング以外の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図５及び図６に示すように、本実施例に係るシールリング１１０ａにおいても、実施例１の場合と同様に、シールリップ１１１と、荷重受部１１２と、荷重受部１１２に設けられた切り欠き１１２ａとを備えている。これらの構成については、実施例１と同一である。

また、本実施例に係るシールリング１１０ａにおいても、実施例１の場合と同様に、シールリング１１０ａにおけるリテーナ１３０側（船外側Ｏ）には、外周側から内周側に向かって伸びる溝１１３ａが複数設けられている。本実施例においては、これらの溝１１３ａは、外周端から内周端まで伸びるように構成されている。

以上のように、本実施例においても、シールリング１１０ａに複数の溝１１３ａを設けたことによって、インフレータブルシールリング１２０に圧縮空気が供給されていない状態において、シールリング１１０ａの外周面側の領域から船外に至る流路が確保される。従って、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。

上記実施例では、船舶のプロペラ軸に船尾管軸封装置を取り付けた場合を例にして説明したが、これに限られず、例えばインペラー軸に船尾管軸封装置を取り付ける場合にも本発明を適用可能である。

１００ 船尾管軸封装置
１１０，１１０ａ シールリング
１１１ シールリップ
１１２ 荷重受部
１１２ａ 切り欠き
１１３，１１３ａ 溝
１１６ ガータスプリング
１２０ インフレータブルシールリング
１２１ 中空部
１２２，１２３ 係合突起部
１３０ リテーナ
１３１ 係合突起部
２００ プロペラ軸
３１０ ケーシング
３１１ 係合凹部
３２０ メイティングリング
３３０ 冷却水供給配管
３４０ Ｏリング
４００ 船尾管

Claims (1)

1. 軸と該軸が挿通される軸孔を有するケーシングとの間の環状隙間を封止する船尾管軸封装置において、
   前記軸と共に回転し、かつ前記ケーシングに設けられたメイティングリングにおける船外側の端面に摺動するシールリップを有するシールリングと、
   該シールリングよりも船外側に配置され、かつ圧縮空気が供給されると内周面側に向かって膨らむことで前記軸を締め付けるインフレータブルシールリングと、
   前記シールリングと前記インフレータブルシールリングとの間に配置され、かつ前記インフレータブルシールリングを前記ケーシングに固定するリテーナと、
   を備え、
   前記シールリングにおける前記リテーナ側の端部には、前記インフレータブルシールリングに圧縮空気が供給されていない状態において、前記シールリングの外周面側の領域から船外に至る流路の一部となる溝が形成されていることを特徴とする船尾管軸封装置。

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