JP2017197010A - 舶用プロペラ - Google Patents

Abstract

【課題】プロペラ羽根のピッチを容易に変更できる組立式の舶用プロペラを提供する。【解決手段】舶用プロペラ１は、羽根フランジ３１を含むプロペラ羽根３と、羽根固定穴２１が設けられた中空のプロペラボス２と、羽根固定穴を通じて羽根フランジと当接し、締結部材４１によって羽根フランジに締結されて羽根フランジと共にプロペラボスを挟持するディスク４と、プロペラボスとディスクの一方に保持された少なくとも１つのピン６と、プロペラボスとディスクの他方に設けられた調整穴内に挿入されたブッシュ８であって、ピンと嵌合する嵌合穴を有するブッシュと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、組立式の舶用プロペラに関する。

舶用プロペラの１つには、複数のプロペラ羽根とプロペラボスとが一体となった固定ピッチプロペラがある。このような固定ピッチプロペラでは、プロペラ羽根のピッチ（角度）が調整不能である。そこで、複数のプロペラ羽根とプロペラボスとが別体となった組立式の舶用プロペラが利用される場合がある。

例えば、特許文献１には、図１２（ａ）および（ｂ）に示すような組立式の舶用プロペラ１００が開示されている。この舶用プロペラ１００では、プロペラ羽根１２０の羽根フランジ１２１が中空のプロペラボス１１０に、植込ボルト１３０および引張ナット１４０によって締結される。具体的に、プロペラボス１１０には、植込ボルト１３０に挿通される複数の開口部１１１が設けられている。各開口部１１１は、羽根フランジ１２１の中心回りの周方向に延びており、この開口部１１１の長さ分だけプロペラ羽根１２０のピッチが調整可能である。

植込ボルト１３０に螺合する引張ナット１４０とプロペラボス１１０の間にはワッシャ１５０が介在している。また、引張ナット１４０は、複数の引張ネジ１６０によってワッシャ１５０から離れる方向に引っ張られており、これにより植込ボルト１３０にテンションがかけられている。

特表２００２−５４４０６３号公報

図１２（ａ）および（ｂ）に示す舶用プロペラ１００では、１つのプロペラ羽根に対して複数本（例えば、１６本）の植込ボルト１３０が必要であるとともに、各植込ボルト１３０に対して複数本（例えば、１６本）の引張ネジ１６０が必要である。従って、プリペラ羽根のプロペラボスへの取付作業が煩雑である。

これに対し、プロペラ羽根のプロペラボスへの取付作業がより簡易な組立式の舶用プロペラも存在する。この舶用プロペラでは、プロペラボス内にディスクが配置される。ディスクは、プロペラボスに設けられた羽根固定穴を通じて羽根フランジと当接し、ボルトによって羽根フランジに締結されて羽根フランジと共にプロペラボスを挟持する。

羽根フランジとプロペラボスとは、少なくとも１つのピンによって連結される。具体的に、羽根フランジには、ピンが嵌合する位置決め穴が設けられている。一方、プロペラボスには調整穴が設けられており、この調整穴には、ピンと嵌合する嵌合穴を有するブッシュが挿入されている。ブッシュを、当該ブッシュの中心に対して嵌合穴の中心をずらすように加工することで、プロペラ羽根のピッチ調整が可能である。

このような舶用プロペラでは、プロペラ羽根のピッチを変更する場合、いったんプロペラ羽根をプロペラボスから取り外して、ブッシュを交換する必要がある。プロペラ羽根をプロペラボスから取り外すには、まずディスクを羽根フランジに締結するボルトを取り外し、その後にクレーンなどを用いてプロペラ羽根をプロペラボス上から移送する。しかし、クレーンなどを用いたプロペラ羽根の移送作業は極力避けることが望まれる。

そこで、本発明は、プロペラ羽根のピッチを容易に変更できる組立式の舶用プロペラを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の舶用プロペラは、羽根フランジを含むプロペラ羽根と、羽根固定穴が設けられた中空のプロペラボスと、前記羽根固定穴を通じて前記羽根フランジと当接し、締結部材によって前記羽根フランジに締結されて前記羽根フランジと共に前記プロペラボスを挟持するディスクと、前記プロペラボスと前記ディスクの一方に保持された少なくとも１つのピンと、前記プロペラボスと前記ディスクの他方に設けられた調整穴内に挿入されたブッシュであって、前記ピンと嵌合する嵌合穴を有するブッシュと、を備える、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、プロペラ羽根のピッチを変更する場合、ディスクを羽根フランジに締結する締結部材を取り外してディスクをプロペラボス内から取り除けば、ブッシュが交換可能となる。つまり、プロペラ羽根をプロペラボスから取り外す必要がない。このため、プロペラ羽根のピッチを容易に変更することができる。

前記調整穴は、前記羽根フランジの中心回りの周方向に延びる長穴であってもよい。この構成によれば、プロペラ羽根のピッチの調整範囲を大きく確保することができる。

例えば、前記ピンは、前記プロペラボスまたは前記ディスクに設けられた位置決め穴と嵌合することによって前記プロペラボスまたは前記ディスクに保持されてもよい。

前記ディスクは、プロペラシャフトの軸方向に長い楕円状の形状を有しており、前記ピンは、前記羽根固定穴から前記プロペラシャフトの軸方向に離間する位置に配置されていてもよい。この構成によれば、プロペラ羽根の数が多い場合でもプロペラボスを小型化することができる。

本発明によれば、プロペラ羽根のピッチを容易に変更することができる。

本発明の第１実施形態に係る舶用プロペラを示す斜視図である。 図１に示す舶用プロペラの断面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。 （ａ）は図２の要部の拡大図、（ｂ）は（ａ）のIV−IV線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）に対応する下面図である。 調整穴およびブッシュの他の形状を示す下面図である。 （ａ）および（ｂ）は変形例の舶用プロペラの部分的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は変形例の舶用プロペラの部分的な断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る舶用プロペラの部分的な断面図、（ｂ）は（ａ）のVIIIＢ−VIIIＢ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）のVIIIＣ−VIIIＣ線に沿った断面図である。 （ａ）および（ｂ）は変形例の舶用プロペラの部分的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は変形例の舶用プロペラの部分的な断面図である。 変形例の舶用プロペラの部分的な断面図である。 （ａ）は従来の舶用プロペラの部分的な断面図、（ｂ）は（ａ）のXII−XII線に沿った断面図である。

（第１実施形態）
図１〜図３に、本発明の第１実施形態に係る舶用プロペラ１を示す。この舶用プロペラ１は、複数のプロペラ羽根３とプロペラボス２とが別体となった組立式である。本実施形態では、プロペラ羽根３の数が４であるが、プロペラ羽根３の数は３以下であってもよいし、５以上であってもよい。

プロペラボス２は、中空である。本実施形態では、プロペラボス２がプロペラシャフト１１の軸方向に延びる筒状である。プロペラボス２の一端は、プロペラシャフト１１の先端に設けられたフランジ１２に、複数のボルト１３によって固定される。プロペラボス２の他端には、図略の複数のボルトによって、カバー１４が固定される。カバー１４は、プロペラボス２の内部空間をプロペラシャフト１１と反対側から閉塞する。

プロペラボス２には、当該プロペラボス２を径方向に貫通する複数の羽根固定穴２１が設けられている。本実施形態では、各羽根固定穴２１の外側部分（プロペラボス２の外周面に近い部分）が大径、内側部分（プロペラボス２の内周面に近い部分）が小径となっている。換言すれば、各羽根固定穴２１の内側部分に、当該羽根固定穴２１の径方向内向きに突出する環状突起が形成されている。

各プロペラ羽根３は、プロペラボス２との連結用の羽根フランジ３１を含む。本実施形態では、羽根フランジ３１が羽根固定穴２１の形状と一致する段付き形状を有しており、羽根フランジ３１の全体が羽根固定穴２１内に挿入されている。つまり、羽根フランジ３１の表側表面（プロペラボス２の径方向外側に位置する表面）は、プロペラボス２の外周面と連続した壁面を構成する。

羽根フランジ３１の裏側表面（プロペラボス２の径方向内側に位置する表面）には、後述するボルト４１と螺合する複数（図例では８つ）のネジ穴３２が形成されている。図例では、ネジ穴３２が羽根フランジ３１の中心回りに等角度間隔で配置されているが、ネジ穴３２の間隔は等角度でなくてもよい。

プロペラボス２内には、プロペラ羽根３と同数のディスク４が配置されている。各ディスク４は、羽根固定穴２１の内側開口よりも大きく、羽根固定穴２１を通じて羽根フランジ３１と当接している。本実施形態では、各ディスク４が、プロペラシャフト１１の軸方向に長い楕円状の形状を有している。ただし、各ディスク４の形状は円形状であってもよい。

各ディスク４は、羽根固定穴２１の軸方向に延びる複数のボルト４１（本発明の締結部材に相当）によって羽根フランジ３１に締結されている。ボルト４１は、プロペラボス２の内側からディスク４を貫通してネジ穴３２に螺合している。ディスク４は、ボルト４１による羽根フランジ３１への締結によって、羽根フランジ３１と共にプロペラボス２（正確には、上述した羽根固定穴２１の内側部分に形成された環状突起）を挟持する。

プロペラボス２とディスク４とは、羽根固定穴２１の軸方向に延びる複数（図例では４つ）のピン６によって連結されている。これらのピン６は、羽根固定穴２１の軸心回りのプロペラ羽根３の運動を制止する役割を果たす。本実施形態では、各ピン６が、軸方向の長さが直径よりも長い円柱状である。ただし、各ピン６の長さは直径よりも短くてもよい。あるいは、各ピン６は、例えば、羽根固定穴２１の軸方向またはそれに直交する方向に長い直方体であってもよい。

本実施形態では、２つのピン６が羽根固定穴２１からプロペラシャフト１１の軸方向の一方に離間する位置に配置され、残りの２つのピン６が羽根固定穴２１からプロペラシャフト１１の軸方向の他方に離間する位置に配置されている。換言すれば、各ピン６は、プロペラシャフト１１の軸方向から見たときに、羽根固定穴２１と重なり合う領域内に位置している。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態では、各ピン６がプロペラボス２に保持されている。具体的に、プロペラボス２には有底の位置決め穴５が設けられており、ピン６は、位置決め穴５に嵌合することによってプロペラボス２に保持されている。本実施形態では、ピン６が、当該ピン６の中心を貫通するボルト９１によってプロペラボス２に固定されている。

一方、ディスク４には、位置決め穴５と対応する位置に、当該ディスク４を貫通する円形の調整穴７が設けられており、調整穴７にはブッシュ８が挿入されている。ブッシュ８は、ピン６が嵌合する嵌合穴８ａを有している。ブッシュ８を、当該ブッシュ８の中心に対して嵌合穴８ａの中心をずらすように加工することで、プロペラ羽根３のピッチ調整が可能である。

より詳しくは、ブッシュ８は、ディスク４の厚さと同一の長さの、嵌合穴８ａを規定する筒状部８１と、筒状部８１のプロペラボス２と反対側の端部から互いに反対向きに広がる一対のフランジ部８２を有する。そして、フランジ部８２がボルト９２によってディスク４に固定されている。

以上説明した構成の舶用プロペラ１では、プロペラ羽根３のピッチを変更する場合、ボルト４１を取り外してディスク４をプロペラボス２内から取り除けば、ブッシュ８が交換可能となる。つまり、プロペラ羽根３をプロペラボス２から取り外す必要がない。このため、プロペラ羽根３のピッチを容易に変更することができる。

しかも、本実施形態では、ディスク４の形状が楕円状であり、プロペラシャフト１１の軸方向において羽根固定穴２１の両側にピン６が配置されているので、プロペラ羽根３の数が多い場合でもプロペラボス２を小型化することができる。

＜変形例＞
前記実施形態では、羽根フランジ３１が段付き形状を有しているが、ディスク４が部分的に羽根固定穴２１内に挿入されるように段付き形状を有し、羽根フランジ３１がフラットであってもよい。この場合、羽根固定穴２１が環状突起を有さず、羽根フランジ３１が羽根固定穴２１内に挿入されていなくてもよい。本変形例は、後述する第２実施形態にも適用可能である。

また、ディスク４は、必ずしも羽根フランジ３１に直接的に当接する必要はなく、羽根固定穴２１内に挿入される別部材を介して間接的に羽根フランジ３１に当接してもよい。本変形例も、後述する第２実施形態に適用可能である。

また、前記実施形態では、ブッシュ８が挿入される調整穴７が円形であった。しかし、図５に示すように、調整穴７は、羽根フランジ３１の中心回りの周方向に延びる長穴であってもよい。この構成によれば、プロペラ羽根３のピッチの調整範囲を大きく確保することができる。本変形例は、後述する第２実施形態にも適用可能である。

また、ピン６およびブッシュ８の固定方法は、適宜変更可能である。例えば、図６（ａ）に示すように、ブッシュ８の筒状部８１の長さが長くされ、フランジ部８２が調整穴７の外に位置してもよい。また、筒状部８１のプロペラボス２と反対側の端部に閉塞部８３が設けられ、この閉塞部８３によってピン６が支持されてもよい。

または、図６（ｂ）に示すように、プロペラボス２に設けられる位置決め穴５がネジ穴となっており、ピン６にそのネジ穴と螺合するネジ山が形成されてもよい。

あるいは、図７（ａ）に示すように、ブッシュ８のフランジ部８２は、筒状部８１のプロペラボス２側の端部に設けられてもよい。また、調整穴７が有底の穴であり、この調整穴７の底によってピン６が支持されてもよい。

または、図７（ｂ）に示すように、調整穴７がディスク４を貫通する場合は、筒状部８１のプロペラボス２と反対側の端部に設けられた閉塞部８３によってピン６が支持されてもよい。

（第２実施形態）
図８（ａ）〜（ｃ）に、本発明の第２実施形態に係る舶用プロペラの一部を示す。本実施形態の舶用プロペラの全体構成は、図１〜図３に示す第１実施形態と同じである。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、各ピン６がディスク４に保持されている。具体的に、ディスク４には当該ディスク４を貫通する位置決め穴５が設けられており、ピン６は、位置決め穴５に嵌合することによってディスク４に保持されている。本実施形態では、ピン６が、ディスク４の側面に設けられたネジ穴に螺合するボルト９３によってプロペラボス２に固定されている。なお、ボルト９３の先端に軸部が設けられ、その軸部がピン６を貫通してもよい。

一方、プロペラボス２には、位置決め穴５と対応する位置に、有底で円形の調整穴７が設けられており、調整穴７にはブッシュ８が挿入されている。ブッシュ８は、ピン６が嵌合する嵌合穴８ａを有している。ブッシュ８を、当該ブッシュ８の中心に対して嵌合穴８ａの中心をずらすように加工することで、プロペラ羽根３のピッチ調整が可能である。

より詳しくは、ブッシュ８は、調整穴７の深さと同一の長さの、嵌合穴８ａを規定する筒状部８１と、筒状部８１のディスク４側の端部から互いに反対向きに広がる一対のフランジ部８２を有する。そして、フランジ部８２がボルト９２によってプロペラボス２に固定されている。

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
ピン６およびブッシュ８の固定方法は、適宜変更可能である。例えば、図９（ａ）に示すように、ピン６の長さが長くされ、ディスク４の内側表面にボルト９５によって固定された支持板９４によってピン６が支持されてもよい。

または、図９（ｂ）に示すように、ピン６の長さがさらに長くされるとともに、ピン６の周面に溝が形成され、その溝に、ボルト９７によってディスク４の内側表面に固定されたキー板９６が係合してもよい。

あるいは、図１０（ａ）に示すように、位置決め穴５が有底の穴であり、この位置決め穴５の底によってピン６が支持されてもよい。なお、筒状部８１のディスク４と反対側の端部に閉塞部８４が設けられてもよい。

または、図１０（ｂ）に示すように、ディスク４に設けられる位置決め穴５がネジ穴となっており、ピン６にそのネジ穴と螺合するネジ山が形成されてもよい。

あるいは、図１１に示すように、ピン６は、ディスク４に一体的に形成されることによってディスク４に保持されてもよい。第１実施形態のようにピン６がプロペラボス２に保持される場合には、プロペラボス２にピン６を一体的に形成するとプロペラボス２の製造コストが高くなるが、ディスク４はプロペラボス２とは異なり板状であるので、ピン６が一体的に形成されたディスク４を低コストで製造することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した第１および第２実施形態に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で種々の変形が可能である。

例えば、ボルト４１と螺合するネジ穴３２が羽根フランジ３１ではなくてディスク４に設けられ、ボルト４１がプロペラボス２の外側から羽根フランジ３１を貫通してネジ穴３２に螺合してもよい。

また、本発明の締結部材は、必ずしもボルトである必要はなく、例えば油圧により直径を変更可能なピン等であってもよい。

また、プロペラボス２とディスク４とを連結するピン６の数は、必ずしも複数である必要はなく、１つであってもよい。

１ 舶用プロペラ
２ プロペラボス
２１ 羽根固定穴
３ プロペラ羽根
３１ 羽根フランジ
４ ディスク
４１ ボルト（締結部材）
５ 位置決め穴
６ ピン
７ 調整穴
８ ブッシュ
８ａ 嵌合穴

Claims (4)

1. 羽根フランジを含むプロペラ羽根と、
   羽根固定穴が設けられた中空のプロペラボスと、
   前記羽根固定穴を通じて前記羽根フランジと当接し、締結部材によって前記羽根フランジに締結されて前記羽根フランジと共に前記プロペラボスを挟持するディスクと、
   前記プロペラボスと前記ディスクの一方に保持された少なくとも１つのピンと、
   前記プロペラボスと前記ディスクの他方に設けられた調整穴内に挿入されたブッシュであって、前記ピンと嵌合する嵌合穴を有するブッシュと、
   を備える、舶用プロペラ。
2. 前記調整穴は、前記羽根フランジの中心回りの周方向に延びる長穴である、請求項１に記載の舶用プロペラ。
3. 前記ピンは、前記プロペラボスまたは前記ディスクに設けられた位置決め穴と嵌合することによって前記プロペラボスまたは前記ディスクに保持される、請求項１または２に記載の舶用プロペラ。
4. 前記ディスクは、プロペラシャフトの軸方向に長い楕円状の形状を有しており、
   前記ピンは、前記羽根固定穴から前記プロペラシャフトの軸方向に離間する位置に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の舶用プロペラ。

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