JP2872866B2 - 舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置 - Google Patents

舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置

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JP2872866B2
JP2872866B2 JP4214308A JP21430892A JP2872866B2 JP 2872866 B2 JP2872866 B2 JP 2872866B2 JP 4214308 A JP4214308 A JP 4214308A JP 21430892 A JP21430892 A JP 21430892A JP 2872866 B2 JP2872866 B2 JP 2872866B2
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shaft
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outer shaft
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勉 羽場
秀雄 階戸
紳一 大谷
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • B63H2005/106Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type with drive shafts of second or further propellers co-axially passing through hub of first propeller, e.g. counter-rotating tandem propellers with co-axial drive shafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32Other parts
    • B63H23/321Bearings or seals specially adapted for propeller shafts
    • B63H2023/323Bearings for coaxial propeller shafts, e.g. for driving propellers of the counter-rotative type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/30Ships, e.g. propelling shafts and bearings therefor

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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば大形船舶など
において好適に実施される舶用二重反転プロペラ軸用軸
受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】典型的な先行技術はたとえば特開昭62
−110595に開示されている。この先行技術では、
後部プロペラに連結される内軸の外周面と、前部プロペ
ラに連結される外軸に取付けられて内軸が挿通されてそ
の内軸を支持する内軸軸受の内周面との間に、高圧力潤
滑油の圧力油膜を介在させて金属接触を防ぐために、内
軸に同心穴を形成し、その内軸外周面に放射状に貫通す
る複数本の給油孔を設け、前記同心穴から供給される高
圧力潤滑油を、放射状の給油孔を経て、内軸外周面と内
軸軸受の内周面との間に圧力油膜を形成させて離間させ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、油膜が前述のように形成されることによって、焼付
きを防ぎ、また異常摩耗を防ぐことができるけれども、
内軸には、同心穴が形成されており、この内軸は、外軸
に比べて長く、したがってその長い内軸にわたって同心
穴を掘削形成しなければならず、加工が面倒である。
【0004】またこのような先行技術では、内軸軸受下
方向に内軸力が作用するものであるから、その力と見合
う圧力油膜を内軸軸受下半周に形成すればよいにもかか
わらず、放射状の複数の給油孔の全てから高圧力潤滑油
が供給されるので、高圧力潤滑油を大量に供給しなけれ
ばならなくなる。
【0005】本発明の目的は、製造が容易であり、しか
も潤滑油の圧力が低く、また小流量であっても、内軸外
周面と内軸軸受の内周面との間に圧力油膜を確実に形成
することができるようにした舶用二重反転プロペラ軸用
軸受装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、後部プロペラ
に連結される内軸2を、内軸軸受3を介して前部プロペ
ラに連結される外軸5に挿通して支持する舶用二重反転
プロペラ軸用軸受装置において、外軸5に内軸軸受3が
固定され、内軸軸受3にはその内軸軸受3の内周面に臨
んで、周方向に間隔をあけて複数の潤滑油ノズル孔12
を形成し、外軸5には、ノズル孔12に個別的に対応し
て軸線方向に延びる複数の給油路13が設けられ、各給
油路13の前部プロペラ寄りの一端部は、ノズル孔12
に連通され、各給油路13の前部プロペラと反対側の他
端部は、船尾管7より前方で外軸5の外周面に開孔部1
5で臨み、外軸5が回転自在に挿通され、開孔部15を
囲み、内軸2の下方にあるノズル孔12に連通している
開孔部15に臨む周方向に延びる第1凹溝18が形成さ
れ、第1凹溝18に関して軸線方向両側に対を成す第2
凹溝46,47が形成されて、固定位置に設けられる環
体17と、第1および第2凹溝18;46,47に潤滑
油を圧送供給する手段23〜25とを含み、内軸軸受3
よりも前方で内軸2の外周面と外軸5の内周面との間の
空間34は、タンクに接続されることを特徴とする舶用
二重反転プロペラ軸用軸受装置である。
【0007】また本発明は、後部プロペラに連結される
内軸2を、内軸軸受3を介して前部プロペラに連結され
る外軸5に挿通して支持する舶用二重反転プロペラ軸用
軸受装置において、外軸5に内軸軸受3が固定され、内
軸軸受3にはその内軸軸受3の内周面に臨んで、周方向
に間隔をあけて複数の潤滑油ノズル孔12を形成し、外
軸5には、ノズル孔12に個別的に対応して軸線方向に
延びる複数の給油路13が設けられ、各給油路13の前
部プロペラ寄りの一端部は、ノズル孔12に連通され、
各給油路13の前部プロペラと反対側の他端部は、船尾
管7に設けられた外軸軸受6で外軸5の外周面に開孔部
15で臨み、外軸5が回転自在に挿通され外軸軸受6に
は、開孔部15を囲み、内軸2の下方にあるノズル孔1
2に連通している開孔部15に臨む周方向に延びる第1
凹溝18が形成され、第1凹溝18に関して軸線方向両
側に対を成す第2凹溝46,47が形成され、第1およ
び第2凹溝18;46,47に潤滑油を圧送供給する手
段23〜25とを含み、内軸軸受3よりも前方で内軸2
の外周面と外軸5の内周面との間の空間34は、タンク
に接続されることを特徴とする舶用二重反転プロペラ軸
用軸受装置である。
【0008】
【0009】
【0010】
【作用】本発明に従えば、外軸には、船尾管前部または
外軸軸受からの比較的短い複数の軸方向孔を穿設するこ
とにより内周面に臨んで周方向に潤滑油ノズル孔を導通
し、これらの少なくとも外軸内周の下方にあるノズル孔
に、潤滑油を供給するようにしたので、これによって従
来例のように減速機の前部から内軸軸受までの内軸に同
心の長い導油孔の穿設の必要もなく、ノズル孔への潤滑
油を供給する通路を短くしたので製造が容易になる。
【0011】また本発明に従えば、潤滑油が供給される
のは、内軸の下方にあるノズル孔とし、内軸の下方にあ
るノズル孔だけに潤滑油を供給することによって、内軸
の外周面と内軸軸受の内周面との間に、油圧を低くし、
また小流量の潤滑油で、油膜を確実に形成することが可
能になる。
【0012】また本発明に従えば、内軸軸受のノズル孔
に潤滑油を圧送供給するために、そのノズル孔には、外
軸に形成された軸線方向に延びる給油路を連通し、この
給油路の開孔部に、環体17からまたは外軸軸受から、
内軸の下方にあるノズル孔に連通している開孔部にのみ
油を圧送して供給する。
【0013】また本発明に従えば、開孔部を覆う環体を
有し、この環体には、内軸の下方にあるノズル孔に連通
している開孔部に臨む第1凹溝を有し、この凹溝に油を
供給し、こうして簡単な構造によって、内軸の下方にあ
るノズル孔に、油を供給することが可能になる。
【0014】本発明に従えば、船尾管の外軸軸受に前記
開孔部を臨ませる構成にすることによって、外軸に、そ
の外軸の軸線方向に延びて形成される給油路を短くし、
製造を容易にすることができる。また本発明に従えば、
一対の凹溝46,47が凹溝18に関して軸線方向両側
に配置され、これらの第1および第2凹溝18;46,
47に潤滑油が圧送供給されるので、下側の第1凹溝1
8からの潤滑油による上方への力と、第2凹溝46,4
7の潤滑油によって作用する下方への力とを平衡させる
ことができるようになるという優れた効果が達成され
る。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の簡略化した断面
図である。大形船舶の後部プロペラ1に連結される内軸
2は、内軸軸受3を介して、前部プロペラ4に連結され
る外軸5に挿通していわば片持支持し、外軸は外軸軸受
6によって船尾管7に支持される。
【0016】図2は、内軸2と外軸5とを駆動するため
の構成を示す簡略化した断面図である。内軸2には遊星
歯車装置12のサンギア8が固定され、外軸5にはイン
ターナルギア9が固定される。内燃機関10の動力は、
内軸2と外軸5とは、複数のプラネットギアの回転軸を
固定されるため、反転されるように駆動され、伝達され
る。前述の先行技術では、内軸2に同心穴を形成して潤
滑油を供給しており、したがって内軸2に長い同心穴を
形成しなければならず、加工が面倒であったのに対し、
本発明では後述のように、内軸軸受3および外軸5を加
工すればよく、潤滑油の長い供給路を形成する必要がな
くなり、その加工が容易である。
【0017】図3は図1の切断面線III−IIIから
見た断面図である。内軸軸受3は、外軸5に嵌合されて
固定され、この内軸軸受3には潤滑油ノズル孔12が形
成される。このノズル孔12は、内軸軸受3の内周面に
臨み、周方向に等しい間隔をあけて複数、形成される。
内軸軸受3は、すべり軸受であり、軸受メタルから成
る。このノズル孔12は、その内軸軸受3の軸線方向
(図1の左右方向、図3の紙面に垂直方向)に間隔をあ
けて複数個形成され、後部プロペラ1寄りの方向(図1
の左方)になるにつれて内軸軸受3の軸線方向に沿うノ
ズル孔12の分布密度を高くするようにしてもよい。ま
た内軸面に臨むノズル孔の面積を、後部プロペラ1寄り
の方向に大きくするなどして、プロペラの片荷重が大部
分作用しやすい図1の左方側の端部寄りの油膜圧力を全
体的に大きくするようにしてもよい。
【0018】図4は、図1の切断面線IV−IVから見
た断面図である。外軸5には、ノズル孔12に個別的に
対応して軸線方向に延びる複数の給油路13が形成され
る。各給油路13は、ノズル孔12に個別的に対応して
いる。ノズル孔12が内軸軸受3の軸線方向に沿って複
数個形成されている構成においては、周方向に同一位置
にあるノズル孔12は、共通の給油孔13に連通する。
【0019】各ノズル孔12には、絞り14が設けら
れ、潤滑油の流量が調整される。各給油路13の前部プ
ロペラ4とは反対側(図1の右方)の他端部は、外軸5
の外周面に、開孔部15で臨む。
【0020】図5は、図1の切断面線V−Vから見た断
面図である。この開孔部15に関連して弁手段16が設
けられる。弁手段16は、固定位置に設けられる環体1
7を有する。この環体17は、開孔部15に臨む周方向
に約半周にわたって延びる下の凹溝18を有する。下の
凹溝18に連通する開孔部15は、その開孔部15に連
通する給油路13を経て、内軸2の下方にあるノズル孔
12に連通し、この実施例では凹溝18は外軸5の周方
向に約180度の範囲にわたって延びる。凹溝18に
は、管継手22および管路23を経て、タンク24の潤
滑油が、ポンプ25によって圧送供給される。内軸2の
外周面と外軸5の内周面との間の空間34は、管路35
から低位ヘッドタンク28および高位ヘッドタンク29
に連通され、これらのタンク28,29からの潤滑油は
管路30を介してタンク24に戻される。
【0021】図6は図1の切断面線VI−VIから見た
断面図であり、図7はその環体17には、外軸5の外周
面に、前記開孔部15から軸線方向の左右にずれた位置
で、周方向に約180度の範囲にわたって延びる凹溝4
6,47が形成される。これらの凹溝47,48は、管
継手49,50から管路23に接続される。こうして、
弁手段16による外軸5の下半分に作用する凹溝18の
潤滑油による力に抗して、その外軸5の潤滑油の力によ
る下向きの力を作用させて、外軸5の上下の潤滑油によ
る力を平衡させることができる。
【0022】船尾管7には、外軸5の外周面と外軸軸受
6の内周面との間からの油漏れを防ぐシール部材31,
31aが設けられる。また内軸2の外周面と内軸軸受3
の内周面との間の隙間からの油の漏れを防ぐために、前
部プロペラ4に関連してリップ状などのシール部材32
が設けられる。環体17は、船舶の固定部から支持され
ており、外軸5に固定されたストッパ42によって、軸
線方向の変位が阻止される。環体17には、凹溝18の
軸線方向両側で全周にわたって環状のシール部材37,
38が設けられ、油の漏洩を防ぐ。凹溝47,48の潤
滑油が環体17の外方に漏洩することを防ぐために、同
様な環状のシール部材51,52が設けられる。
【0023】ポンプ25からの潤滑油は、弁手段16に
おける環体17の凹溝18から開孔部15を経て、給油
路13に導かれ、内軸軸受3のノズル孔12から内軸軸
受3の内周面に供給される。この潤滑油は、内軸軸受3
に形成されている複数のノズル孔12のうち、内軸2よ
りも下方にある約180度の範囲にわたるノズル孔12
から供給され、したがって内軸2の外周面の下面と、内
軸軸受3の内周面の下面との間に確実に油膜を形成する
ことができ、したがって内軸2と内軸軸受3との金属接
触を防ぎ、焼付きおよび異常摩耗を防ぐことができる。
弁手段16の働きによって、ノズル孔12には、下半分
の約180度の範囲にわたって潤滑油が供給されるだけ
であって、上半分の約180度にわたって配置されたノ
ズル孔12には、油が供給されず、したがってポンプ2
5の圧油が低くても、またその潤滑油の流量が小さくて
も、前述の油膜を確実に形成することができる。
【0024】図3に示されるように、内軸軸受3の外周
面に臨んでその軸線方向に沿って排油凹所33が周方向
に間隔をあけて、複数形成されている。内軸2の外周面
と内軸軸受3の内周面との間の隙間から漏洩した潤滑油
は、図1に示されるシール部材32によってシールさ
れ、外部への漏洩が防がれ、この潤滑油は、内軸軸受3
の排油凹所33を通って弁手段16側(図1の右方)に
流れ、内軸2の外周面と外軸5の内周面との間の空間3
4を経て、管路35から、タンク28,29に戻され
る。
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】図8は、本発明のさらに他の実施例の一部
の断面図である。この実施例は図1〜図7に示される実
施例に類似するけれども、注目すべきはこの実施例では
弁手段16は船尾管7の前部プロペラ4寄りの外軸軸受
3に凹みを付設するような形で設けられている。このよ
うな構成によれば、外軸5に形成される給油路13が短
くてよく、したがって加工製造が容易になるという効果
が優れて達成される。その他の基本的な構成は前述の実
施例と同様であり、図9を参照して、さらに述べる。
【0029】図9は図8に示される弁手段16の拡大し
た断面図であり、図10は図9の切断面線XIV−XI
Vから見た断面図である。前述の図1〜図7に示される
実施例の対応する部分には同一の参照符ないしは添え字
aを付して示す。船尾管7に設けられた外軸軸受6に
は、外軸5の約半周未満の角度θにわたって前述の図5
に示されるのと同様な下の凹溝18aが形成されてお
り、管路23を介して潤滑油が供給される。こうして外
軸5は、弁手段16において、いわば静圧軸受によって
支持される構造となる。二重反転プロペラの構造では、
船尾管7付近における外軸5の外軸軸受6による面圧は
非常に大きいけれども、この実施例のように静圧軸受の
構造とすることによって、外軸軸受6の負荷軽減効果が
得られるという優れた効果が達成される。管路23の下
の凹溝18a近傍には、絞り48が設けられ、潤滑油の
流量が調整される。外軸軸受6の外周面には、軸線方向
に延びる排油凹所53が形成され、漏洩した潤滑油が前
部プロペラ4とは反対側(図12および図13の右方)
に流れて排出される。上述のように図8〜図7に示され
る実施例における凹溝46,47もまた、外軸軸受3に
凹みを付設して構成され、その他の構造もまた上述のよ
うに図1〜図7に示される実施例と同様である。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内軸の内
周面と内軸軸受の内周面との間に油膜を確実に形成する
ために、内軸軸受の内周面に臨んで周方向に間隔をあけ
て複数の潤滑油ノズル孔が形成され、このノズル孔に潤
滑油を圧送供給するようにしたので、構成を簡略化し、
製造を容易にすることができる。
【0037】またこれらの複数のノズル孔のうち、内軸
の下方にあるノズル孔に潤滑油を供給することによっ
て、油圧が低くてすみ、また小流量でよく、実現が容易
となる。
【0038】また本発明によれば、内軸軸受のノズル孔
に連通して、外軸には軸線方向に複数の給油路を各ノズ
ル孔毎に個別的に設け、給油路の開孔部に環体または外
軸軸受の第1凹溝から内軸の下方にあるノズル孔に連通
している開孔部にのみ潤滑油を供給することが可能にな
る。
【0039】環体には、前記開孔部を囲む第1凹溝を形
成し、この第1凹溝に潤滑油を供給するようにし、こう
して簡単な構成で、少なくとも内軸の下方にあるノズル
孔にのみ、潤滑油を供給することが可能になる。
【0040】さらに本発明によれば、船尾管に第1凹溝
を設けて、外軸に形成される給油路を短くし、製造をさ
らに容易にすることができる。さらに本発明によれば、
第1凹溝18に関して軸線方向両側に対を成す第2凹溝
46,47が形成され、これらの第1押釦18;46,
47に潤滑油が圧送供給されるので、外軸5が潤滑油に
よる上下方向の力によって平衡されることができるとい
う優れた効果が達成される。外軸軸受6によって支承す
べき力が軽減されることになる。さらに本発明によれ
ば、一対の第2凹溝46,47は、第1凹溝18に関し
て軸線方向両側に配置され、これによって外軸5にその
軸線を傾けるモーメントが作用することをできるだけ防
ぐことができ、外軸5の軸線をたとえば水平方向に安定
して保つことができるという優れた効果もある。もしも
仮に、単一の第2凹溝46だけが設けられているとすれ
ば、その単一の第2凹溝46と第1凹溝18とが軸線方
向にずれていることによって、外軸5に、外軸5の軸線
が傾く方向の力が作用してしまい、外軸軸受6の寿命が
短くなり、また回転動力が無駄になるおそれがあるけれ
ども、本発明では、第1凹溝18の両側に2つの第2凹
溝46,47を設けて、外軸5の軸線を、たとえば水平
に安定して保つことが上述のように可能である。さらに
本発明によれば、内軸軸受3よりも前方(図1の右方)
で内軸2の外周面と外軸5の内周面との間の空間34
は、タンクに接続され、これによって内軸軸受3から漏
れた潤滑油の不所望な圧ごもりを防止して、排出するこ
とが確実に可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図である。
【図2】図1に示される実施例の内軸2および外軸5を
駆動するための構成を簡略化して示す図である。
【図3】図1の切断面線III−IIIから見た断面図
である。
【図4】図1の切断面線IV−IVから見た断面図であ
る。
【図5】図1の切断面線V−Vから見た断面図である。
【図6】図1の切断面線VI−VIから見た断面図であ
る。
【図7】環体17付近の断面図である。
【図8】本発明の他の実施例の断面図である。
【図9】図8の実施例における弁手段16付近の拡大断
面図である。
【図10】図9の切断面線XIV−XIVから見た断面
図である。
【符号の説明】
1 後部プロペラ 2 内軸 3 内軸軸受 4 前部プロペラ 5 外軸 6 外軸軸受 7 船尾管 12 ノズル孔 13 給油路 14 絞り 15 開孔部 16 弁手段 17 環体 18,18a 凹溝 20,21 シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平4−19917(JP,U) 実開 昭62−140219(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後部プロペラに連結される内軸2を、内
    軸軸受3を介して前部プロペラに連結される外軸5に挿
    通して支持する舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置にお
    いて、 外軸5に内軸軸受3が固定され、 内軸軸受3にはその内軸軸受3の内周面に臨んで、周方
    向に間隔をあけて複数の潤滑油ノズル孔12を形成し、 外軸5には、ノズル孔12に個別的に対応して軸線方向
    に延びる複数の給油路13が設けられ、 各給油路13の前部プロペラ寄りの一端部は、ノズル孔
    12に連通され、 各給油路13の前部プロペラと反対側の他端部は、船尾
    管7より前方で外軸5の外周面に開孔部15で臨み、 外軸5が回転自在に挿通され、開孔部15を囲み、内軸
    2の下方にあるノズル孔12に連通している開孔部15
    に臨む周方向に延びる第1凹溝18が形成され、第1凹
    溝18に関して軸線方向両側に対を成す第2凹溝46,
    47が形成されて、固定位置に設けられる環体17と、 第1および第2凹溝18;46,47に潤滑油を圧送供
    給する手段23〜25とを含み、 内軸軸受3よりも前方で内軸2の外周面と外軸5の内周
    面との間の空間34は、タンクに接続されることを特徴
    とする舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置。
  2. 【請求項2】 後部プロペラに連結される内軸2を、内
    軸軸受3を介して前部プロペラに連結される外軸5に挿
    通して支持する舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置にお
    いて、 外軸5に内軸軸受3が固定され、 内軸軸受3にはその内軸軸受3の内周面に臨んで、周方
    向に間隔をあけて複数の潤滑油ノズル孔12を形成し、 外軸5には、ノズル孔12に個別的に対応して軸線方向
    に延びる複数の給油路13が設けられ、 各給油路13の前部プロペラ寄りの一端部は、ノズル孔
    12に連通され、 各給油路13の前部プロペラと反対側の他端部は、船尾
    管7に設けられた外軸軸受6で外軸5の外周面に開孔部
    15で臨み、 外軸5が回転自在に挿通され外軸軸受6には、 開孔部15を囲み、内軸2の下方にあるノズル孔12に
    連通している開孔部15に臨む周方向に延びる第1凹溝
    18が形成され、第1凹溝18に関して軸線方向両側に
    対を成す第2凹溝46,47が形成され、 第1および第2凹溝18;46,47に潤滑油を圧送供
    給する手段23〜25とを含み、 内軸軸受3よりも前方で内軸2の外周面と外軸5の内周
    面との間の空間34は、タンクに接続されることを特徴
    とする舶用二重反転プロペラ軸用軸受装置。
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