JP2500401Y2 - 可変ピッチプロペラのカップリング部構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、可変ピッチプロペラの
カップリング部構造に関し、更に詳しくはコンパクトで
分解組立が容易な可変ピッチプロペラのカップリング部
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、操船者の労力軽減と操船性の容易
化を図るために可変ピッチプロペラを搭載した船舶が増
加している。この可変ピッチプロペラは、プロペラ軸の
内側に翼角を変更する変節ロッドを設け、この変節ロッ
ドを往復動させることにより翼角を変更して推力の方向
を変更させることが可能な推進機である。

【０００３】この可変ピッチプロペラの具体的な構造
は、図４の全体断面図に示すように、主機関Ｅから動力
を伝達する中間軸５１と、スペーサ軸５３、駆動軸５
７、駆動軸カップリング５８、プロペラ軸カップリング
６０、プロペラ軸５９とを軸方向に順番に並べ、このプ
ロペラ軸５９の後端に形成されたフランジ５９ａにプロ
ペラボスＰａ，プロペラ翼Ｐｂ，クロスヘッドＰｃ等の
プロペラ関係部品を固着する構造となっている。また、
プロペラ軸５９後部には船体とのシールをするシール装
置Ｓが設けられている。

【０００４】そして、上記構成の内、主機関Ｅからシー
ル装置Ｓの船首側までが機関室スペースＫＬ内に搭載さ
れている。

【０００５】上記構成による可変ピッチプロペラのカッ
プリング部を、図５に示すカップリング部全体の断面図
とともに説明すると、駆動軸５７には、船首側にサーボ
シリンダ５４を内設し、船尾側外周にはフィードバック
リング５５と給油環５６を周設している。そして、サー
ボシリンダ５４のピストン６１とフィードバックリング
５５がロッド５５ａにより連結されており、給油環５６
とサーボシリンダ５４は給油孔５６ａにより連通されて
いる。また、サーボシリンダ５４のピストン６１から船
尾側に突出したピストンロッド６１ａ端部と変節ロッド
６２の端部はナット６３により連結固定されている。

【０００６】この構成による可変ピッチプロペラは、給
油環５６から供給された制御油をサーボシリンダ５４ａ
又は５４ｂに供給してピストン６１を作動させることに
より変節ロッド６２を往復動させる。この変節ロッド６
２の伸縮によりクロスヘッドＰｃをスライドさせてプロ
ペラ翼Ｐｂを回動させることにより翼角を変更してい
る。この翼角の検出は、ピストン６１に連結されたフィ
ードバックリング５５の位置を検出することにより行っ
ている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に従来の可変ピッチプロペラは、主機関から船尾側に向
けて、スペーサ軸５３、駆動軸５７、駆動軸カップリン
グ５８、プロペラ軸カップリング６０、プロペラ軸５９
と軸方向に順番に並べて構成しているので、図５に示す
ようにスペーサ軸からカップリング部の全長Ｌが長くな
り、据付けスペースを広くする必要があった。このた
め、機関室スペースＫＬの狭い船舶にあっては搭載する
のが困難になる等の問題を生じてしまう。

【０００８】また上述したように、可変ピッチプロペラ
の場合は、必ず、プロペラ軸５９の後端に形成されたフ
ランジ５９ａが船尾から突出し、このフランジ５９ａに
プロペラボスＰａ，プロペラ翼Ｐｂ，クロスヘッドＰｃ
等のプロペラ関係部品を固着する構造となっている。従
って、プロペラ軸５９と変節ロッド６２は船尾側から船
体内に挿入して組立てる必要がある。

【０００９】一方、主機関Ｅからの動力は、船首側から
中間軸５１、スペーサ軸５３を介して駆動軸５７に伝達
され、駆動軸５７の動力は駆動軸カップリング５８，プ
ロペラ軸カップリング６０を介して上記プロペラ軸５９
に伝達される。

【００１０】従って、可変ピッチプロペラを装備した船
においては船首側に設けた主機関からの駆動軸５７と、
船尾側に設けたプロペラ翼からのプロペラ軸５９とを、
中間部に設けたカップリング部で組立／分解する必要が
ある。

【００１１】この通常の組立／分解時の他、例えば、給
油環の取付け／取外し時や損傷等によるカップリング部
を分解・点検する必要が生じた場合には、ピストンロッ
ドと変節ロッドを組立／分解する必要がある。この時に
はスペーサ軸５３を取外して駆動軸を船首側にずらすこ
とによりナット６３の締付け／分解の作業をするが、狭
い船内にあっては工事が大変で、その労力と時間は多大
であった。

【００１２】更に、上記カップリング部構造にあって
は、長い駆動軸を必要とするとともに駆動軸カップリン
グ５８とプロペラ軸カップリング６０との２個の軸カッ
プリングを必要とし、また、可変ピッチプロペラは従来
の固定ピッチ式プロペラと比較すると、構造が複雑であ
るので製作あるいは組立等に多くの費用と時間を要して
しまい、構造面あるいは作業面から費用の低減を図るこ
とが困難であった。このため、従来の可変ピッチプロペ
ラは高価な推進機となっている。

【００１３】なお、この種の従来技術として、実公昭62
− 15120号公報があるが、この公報記載の考案は、ピス
トンの位置を検出するフィードバックリングがないもの
であるとともにスペーサリングを有するものであるの
で、前記Ｌ寸法の全長はあまりコンパクトにはなってお
らず、また、組立／分解も本考案におけるカップリング
部構造に比べて複雑なものである。

【００１４】本考案は上記課題に鑑みて、カップリング
部構造を小型化するとともに組立／分解も容易で安価な
可変ピッチプロペラを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る可変ピッチプロペラのカップリング
部構造は、主機関の動力を伝達する中間軸と、翼角を変
更するサーボシリンダを内設した駆動軸と、該サーボシ
リンダの移動量を検出するフィードバックリングと、翼
角を変更する変節ロッドを内設したプロペラ軸とを直列
的に設け、上記サーボシリンダに制御油を供給する給油
環を設けた可変ピッチプロペラのカップリング部におい
て、上記駆動軸に内設したサーボシリンダのピストンロ
ッドと上記変節ロッドとをロッド固定用ナット兼用のフ
ィードバックリングにより連結し、該駆動軸の船尾側端
面に駆動軸フランジを形成するとともに該駆動軸フラン
ジと上記プロペラ軸船首側端面とを複数に分割したスプ
リットカップリングを設けて連結固定し、該駆動軸の船
首側外周を船首側までほぼ同一径の円筒形状に形成し、
該駆動軸の外周部に上記給油環を周設して該駆動軸に内
設したサーボシリン ダへ給油したことを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項２に係る可変ピッチプロペラのカッ
プリング部構造は、上記請求項１の可変ピッチプロペラ
のカップリング部構造において、駆動軸の船首側に開口
部を設け、該開口部に駆動軸外径とほぼ同径の蓋を設
け、該蓋を中間軸のフランジとともに前記駆動軸に固定
してサーボシリンダを形成したことを特徴とするもので
ある。

【００１７】

【作用】上記請求項１の構成によるカップリング部の組
立は、円筒形状の駆動軸外周部に給油環を挿入して取付
けることにより周設し、サーボシリンダのピストンロッ
ドと変節ロッドとをロッド固定用ナット兼用のフィード
バックリングにより連結するとともに、駆動軸とプロペ
ラ軸のカップリングを複数に分割したスプリットカップ
リングにより連結すれば組立ることができる。

【００１８】また、分解は、複数に分割したスプリット
カップリングを取外すとともに、ロッド固定用ナット兼
用のフィードバックリングを取外してピストンロッドと
変節ロッドを分離することによりカップリング部を分解
することができる。

【００１９】このように、駆動軸の外周に給油環を周設
するとともに、駆動軸とプロペラ軸カップリングを複数
に分割したスプリットカップリングにより連結したの
で、中間軸と駆動軸とプロペラ軸とを直列的に設けた可
変ピッチプロペラにおいて、カップリング部の全長が大
幅に短縮されるとともに、組立／分解も容易となる。

【００２０】請求項２の構成によれば、上記請求項１の
作用を奏するとともに、駆動軸の船首側の開口部に駆動
軸外径とほぼ同径の蓋を中間軸のフランジとともに固定
してサーボシリンダを形成することにより、給油環を船
首側から駆動軸の外周に設けることが容易で、しかも蓋
の外周部も駆動軸の一部として利用しカップリング部の
全長を更に短くできる。

【００２１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１はカップリング部の断面図であり、図２は図
１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視図である。

【００２２】図１に示すように、船首側に位置する図示
しない主機関からの中間軸１は、その船尾側端部近傍で
軸受２により支持されている。一方、船尾側からは中空
で船首側端部にプロペラ軸カップリング４を設けたプロ
ペラ軸３と、このプロペラ軸３の内部で軸方向に往復動
することにより翼角を変更する変節ロッド５が設けられ
ている。

【００２３】そして、上記中間軸１とプロペラ軸カップ
リング４の間には、サーボシリンダ６を内設した駆動軸
７と、この駆動軸７の船尾側端部に形成された駆動軸フ
ランジ７ａと上記プロペラ軸カップリング４を連結する
スプリットカップリング９が設けられている。また、こ
のスプリットカップリング９の内側には、上記サーボシ
リンダ６のピストン８から船尾側に向けて突出したピス
トンロッド８ａと上記変節ロッド５を連結するロッド固
定用ナット兼用のフィードバックリング１０により結合
している。また、サーボシリンダ６のピストン８を駆動
する給油環１１は駆動軸７の外周に装着している。な
お、Ｓはプロペラ軸３と船体とのシール装置である。

【００２４】次に、上記各構成を詳細に説明する。先
ず、上記中間軸１の船尾側端部にはフランジ１ａが形成
されており、このフランジ１ａの所定ピッチ円上に複数
の挿入孔１ｂが穿設されている。

【００２５】駆動軸７は、船首側がフランジの無いほぼ
同一径の円筒状に形成されるとともに開口部が設けられ
ており、この開口部には駆動軸７の外径とほぼ同径の蓋
７ｄが設けられており、駆動軸７には上記中間軸１のフ
ランジ１ａに穿設された挿入孔１ｂと同一ピッチ円で雌
ねじ７ｂが形成されている。また、船尾側には駆動軸フ
ランジ７ａが駆動軸７から鍛出して一体的に形成され、
このフランジ７ａの所定ピッチ円上に複数の雌ねじ７ｃ
が形成されている。

【００２６】スプリットカップリング９は、図２に示す
Ａ−Ａ断面図のように２分割のカップリング部材９ａで
構成されており、両方共上記駆動軸フランジ７ａに形成
された複数の雌ねじ７ｃと同一ピッチ円で複数の挿入孔
９ｂが穿設されている。また、２個のスプリットカップ
リング９ａの間には、ナット部１０ａとリング部１０ｃ
とそれらを連結するアーム部１０ｂで構成された上記ロ
ッドの固定用ナットを兼用しているフィードバックリン
グ１０がある。また、スプリットカップリング９を組立
てた状態で、アーム部１０ｂが通る隙間ができるようス
リットＷを形成する。

【００２７】一方、上述したプロペラ軸カップリング４
のフランジ４ａにも、上記駆動軸フランジ７ａに形成さ
れた雌ねじ７ｃと同一ピッチ円で複数の挿入孔４ｂが設
けられている。

【００２８】このように構成された本考案のカップリン
グ部の組立ては、駆動軸７の船首側に蓋７ｄを設け、給
油環１１を駆動軸７の船首側から挿入して所定位置に取
付け固定し、駆動軸７の船首側雌ねじ７ｂに中間軸１の
挿入孔１ｂ側から押ボルト１２を挿入して直接連結す
る。そして、上記プロペラ軸カップリング４のフランジ
４ａと、スプリットカップリング９と、駆動軸７のフラ
ンジ７ａとを接合し、プロペラ軸カップリング４のフラ
ンジ４ａの挿入孔４ｂ側から通しボルト１３をスプリッ
トカップリング９の挿入孔９ｂを挿通させて駆動軸フラ
ンジ７ａの雌ねじ７ｃに螺合することにより一体的に組
立てている。

【００２９】この可変ピッチプロペラの翼角制御は、サ
ーボシリンダ６に制御油を供給することによりピストン
８が往復動し、このピストン８の移動に伴って変節ロッ
ド５も往復動する。この変節ロッド５の往復動により、
図示しない変節ロッド５先端に設けられたクロスヘッド
がリンク機構を介してプロペラ翼を回転させて翼角を変
更している。

【００３０】この翼角の検出は、ピストンロッド８ａと
変節ロッド５を連結しているロッド固定用ナット兼用の
フィードバックリング１０の往復量を検出することによ
り行っている。この検出は、図２に示すように、フィー
ドバックリング１０の外周部に形成した溝１０ｄ（図１
参照）に緩嵌したコマ１４ｂを有するレバー１４ａを設
けた翼角発信器１４を固定側ベースに設置し、フィード
バックリング１０が往復動した場合、図３に示すように
レバー１４ａが揺動するようにし、このレバー１４ａの
揺動角を翼角発信器１４により検出して図示しない制御
演算装置によりプロペラ翼の角度を算出している。この
ように、ピストン８の往復動によるフィードバックリン
グ１０の動きを、レバー１４ａを介して翼角発信器１４
によりフィードバックさせている。

【００３１】以上説明したように、本考案は、駆動軸カ
ップリングを無くし、駆動軸７とスプリットカップリン
グ９／プロペラ軸カップリング４ａを通しボルト１３で
直接連結するとともに、サーボシリンダ６の船尾側にあ
った給油環１１をサーボシリンダ６の外周に取付けるこ
とにより全長を短縮したので、従来例の図５に示すカッ
プリング部の全長Ｌに比べて、図１に示すように中間軸
のフランジ端部からカップリング部の全長Ｌが大幅に短
くなり、可変ピッチプロペラ全体としてもコンパクトに
なっている。

【００３２】また、図１に示すように、スプリットカッ
プリング９の外周に翼角固定金具１５を設けることによ
り、サーボシリンダ６の制御系統に故障を生じた場合で
も、翼角固定金具１５でフィードバックリング１０を固
定することにより翼角を固定して運転することも可能で
ある。

【００３３】なお、上記実施例では、２分割のスプリッ
トカップリング９をプロペラ軸カップリング４ａと駆動
軸７の間に通しボルト１３で連結固定することにより、
ピストンロッド８ａと変節ロッド５の組立／分解ができ
るようにしているが、複数に分割されたものであればよ
く、特に限定されるものではない。

【００３４】

【考案の効果】請求項１のカップリング部構造により、
中間軸と駆動軸とプロペラ軸とを直列的に設けた可変ピ
ッチプロペラにおいて、給油環部およびカップリング部
の全長を大幅に短縮することができるので、据付けスペ
ースが大幅に狭くなり、機関室スペースの狭い船舶にあ
っても可変ピッチプロペラを搭載することが可能にな
る。

【００３５】また、駆動軸が大幅に短くなるとともに、
カップリング部の組立／分解も、スプリットカップリン
グを取り外すことにより容易に行うことができるので労
力と時間が大幅に短縮される。その結果、製造コストあ
るいは作業コストが低減されることにより、安価な可変
ピッチプロペラを提供することができるという効果を奏
する。

【００３６】請求項２のカップリング部構造により、上
記請求項１の効果を奏するとともに、給油環を船首側か
ら駆動軸の外周に設けることが容易となり、しかも蓋の
外周部も駆動軸の一部として利用しカップリング部の全
長を更に短くすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のカップリング部全体を示す断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】従来の可変ピッチプロペラ全体を示す断面図で
ある。

【図５】従来のカップリング部全体を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…中間軸 ３…プロペラ軸 ４…プロペラ軸カップリング ４ａ…プロペラ軸フランジ ５…変節ロッド ６…サーボシリンダ ７…駆動軸 ７ａ…駆動軸フランジ ８…ピストン ８ａ…ピストンロッド ９…スプリットカップリング １０…フィードバックリング １１…給油環 １２…押しボルト １３…通しボルト １４…翼角検出器

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主機関の動力を伝達する中間軸と、翼角
   を変更するサーボシリンダを内設した駆動軸と、該サー
   ボシリンダの移動量を検出するフィードバックリング
   と、翼角を変更する変節ロッドを内設したプロペラ軸と
   を直列的に設け、上記サーボシリンダに制御油を供給す
   る給油環を設けた可変ピッチプロペラのカップリング部
   において、上記駆動軸に内設したサーボシリンダのピストンロッド
   と上記変節ロッドとをロッド固定用ナット兼用のフィー
   ドバックリングにより連結し、 該駆動軸の船尾側端面に
   駆動軸フランジを形成するとともに該駆動軸フランジと
   上記プロペラ軸船首側端面とを複数に分割したスプリッ
   トカップリングを設けて連結固定し、該駆動軸の船首側
   外周を船首側までほぼ同一径の円筒形状に形成し、該駆
   動軸の外周部に上記給油環を周設して該駆動軸に内設し
   たサーボシリンダへ給油したことを特徴とする可変ピッ
   チプロペラのカップリング部構造。
2. 【請求項２】 駆動軸の船首側に開口部を設け、該開口
   部に駆動軸外径とほぼ同径の蓋を設け、該蓋を中間軸の
   フランジとともに前記駆動軸に固定してサーボシリンダ
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の可変ピッチ
   プロペラのカップリング部構造。