JP2999191B1 - 立型ウオータジェット推進機 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 立型ウオータジェット推進機において、ベベ
ルピニオンとベベルホイールとの歯当たり調整の作業が
煩雑で、長時間を要していた。 【解決手段】 ギヤケース３の内部にベベルピニオン２
ａおよびベベルホイール２ｂを組み込み、ギヤケース３
からインペラ軸軸受ハウジング５内を垂下したインペラ
軸７を有する立型ウオータジェット推進機において、イ
ンペラ軸軸受ハウジング５と船体に固定される据付フラ
ンジ４とを一体構造とし、据付フランジの４上にホイー
ル側調整シム１６を挟んでギヤケース３を組み付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、ベベ
ルギヤの歯当たり調整作業が簡便に行える立型ウオータ
ジェット推進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】立型ウオータジェット推進機（例えば特
開平６−２７８６９２号公報、特開平６−２８６６９３
号公報、特開平７−５２８８２号公報、特開平８−５８
６８８号公報参照）は、取水口と吐出口が船底と同一平
面になるように構成され、船底から突出しないためクレ
ーン船等のように浅瀬で稼働する特殊船舶や、喫水が浅
いため充分なプロペラ深度を確保できず通常のトンネル
型スラスタを装備できないような船型の船舶に多用され
ている。また、本体部を360°の任意の方向に旋回させ
ることができるため、スラストを自在の方向に発生させ
ることができ、船舶の操縦性を高めることが可能とな
る。

【０００３】かかる立型ウオータジェット推進機では、
インペラから吐出した吐出流は、インペラの下流にある
ディフューザに流入し、水流の運動エネルギを圧力エネ
ルギに変換しながら、ケーシングの内部に流入し吐出口
から船外に吐出する。インペラの動力は、原動機から、
通常中間軸などを経て入力カップリングに伝達される。
入力カップリングからは一体的に固縛した入力軸に至
り、同様に入力軸と一体的になったベベルピニオンに伝
達される。原動機の出力軸は水平軸であるが、インペラ
軸は船底と垂直方向に配置するため駆動方向をベベルギ
ヤで動力の方向を変換する。ベベルピニオンからベベル
ホイールと伝達し、ベベルホイールと一体的になったイ
ンペラ軸、同様にインペラに動力が伝達され、上記に示
すように水を吸い込み吐出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の立型ウオー
タジェット推進機では、据付フランジとインペラ軸軸受
ハウジングとは一体構造ではなく別体品であり、インペ
ラ軸軸受ハウジングはギヤケース側に内側から取り付け
られ、ギヤケースは据付フランジに分解・組立可能にな
るように取り付けた構造様式となっている。さらに歯当
たり調整の際にはホイール側調整シムの厚さを抜き取り
或いは追加し調整するが、ギヤケース組立品は重量物で
あるためクレーン等での作業を伴い、ギヤケースを取り
外しシム厚さを調整した後、再度組み込み取付ける作業
は大工事な調整作業となる。歯当たり調整は、歯面の当
たり状況を確認しながらシムを入れたり抜いたりしなが
らのトライアンドエラーを繰り返す作業であり、その都
度ギヤケースの取り外し、取付作業が伴うことは組立調
整が煩雑となり、その調整作業にも多くの時間が必要と
なる。この作業を簡単に精度良くしかも確実に行えるよ
う改良する必要がある。

【０００５】一般に、ベベルギヤは小型化すればギヤケ
ースがコンパクトになり、更に機械装置全体が小型化で
き、船内据え付けスペースが小さくなり機械の配置上有
利となる。このため、通常ベベルギヤの歯形形状は負荷
能力の高い「曲がり歯かさ歯車」を使い小型化し、歯形
精度も上げ、組立精度も高い水準が要求される。また、
全ての歯車に共通するが、組立精度すなわち歯車歯面の
歯当たり調整は重要な作業で、ギヤケースに組み込んだ
組立状態においては、各構成部品の寸法誤差が集積した
状態になっており、この状態な良好な歯形と歯すじ検査
をすることが大切で、歯当たり調整はそれを代行する重
要な組立調整作業である。歯当たりを良くしておかない
と、騒音発生の原因になり、また良好な歯当たり即ち当
たり接触の調整確認が不充分のままで動力伝達し運転す
ると、ピッチング等の異常摩耗や歯の折損事故につなが
り、機械全体の寿命に大きく影響を及ぼす。

【０００６】そこで、本願発明の目的は、ベベルギヤの
歯当たり調整作業を簡便にでき、機械の信頼性を高めた
立型ウオータジェット推進機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願発明は、ギヤケースの内部にベベルピニオン
およびベベルホイールを組み込み、ギヤケースからイン
ペラ軸軸受ハウジング内を垂下したインペラ軸を有する
立型ウオータジェット推進機において、前記インペラ軸
軸受ハウジングと船体に固定される据付フランジとを一
体構造とし、該据付フランジの上にホイール側調整シム
を挟んでギヤケースを組み付けたものである。

【０００８】これにより、ギヤケース全体を持ち上げる
だけでホイール側調整シムをギヤケースとインペラ軸軸
受ハウジングとの間に挿脱でき、ベベルピニオンとベベ
ルホイールとの歯当たり調整が簡単に行えるようにな
る。

【０００９】この場合、入力軸軸受ハウジングとギヤケ
ースとの取付面の間にピニオン側調整シムを挟装し、ギ
ヤケースと据付フランジとの間にホイール側調整シムを
挟装することにより、該当シムを抜き取り或いは追加す
ることにより歯当たり調整が精度よく行える。

【００１０】また、ピニオン側調整シム及び／又はホイ
ール側調整シムをその周方向に分割すれば、該当シムの
抜き取り或いは追加が容易になる。

【００１１】また、入力軸と対向するギヤケースの位置
に覗き窓を設ければ、ベベルピニオンとベベルホイール
との歯当たり調整の具合が容易に確認できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。図１は本願発明に係る立型ウ
オータジェット推進機の概略縦断面図である。

【００１３】立型ウオータジェット推進機は、船体１に
取り付けられ、中央部に動力伝達機構２を内蔵したギヤ
ケース３を立設した据付フランジ４と、据付フランジ４
中央部下方に延びるインペラ軸軸受ハウジング５と、こ
のインペラ軸軸受ハウジング５を挿通して垂下し下端に
インペラ６を備えたインペラ軸７と、インペラ６の下流
側に位置したインペラ軸軸受ハウジング５に取り付けら
れたディフューザ８と、旋回モータ９により旋回自在に
インペラ軸軸受ハウジング５に支承されたケーシング１
０等からなる。

【００１４】据付フランジ４は、船体１の開口１ｃ上に
設けられて、船体１の内底板１ａ上に固定されている。
この据付フランジ４の中央部に立設したギヤケース３に
は図示しない原動機から延びる入力軸１１がその途中に
入力カップリング１１ａを介在させて、入力軸軸受ハウ
ジング１２に設けた軸受１３に支持されている。入力軸
軸受ハウジング１２とギヤケース３の間には、歯当たり
調整用のピニオン側調整シム１４が挟装されており、取
付ボルト１５で入力軸軸受ハウジング１２と共にギヤケ
ース３に固定されている。

【００１５】ギヤケース３内における入力軸１１の先端
にベベルピニオン２ａが設けられており、このベベルピ
ニオン２ａに噛合して動力伝達機構２を構成するベベル
ホイール２ｂが設けられている。このベベルホイール２
ｂの下方にはインペラ軸７が筒状のインペラ軸軸受ハウ
ジング５の中を挿通して垂下し、上下の軸受７ａで支持
されている。

【００１６】インペラ軸軸受ハウジング５と据付フラン
ジ４とは一体構造（ボルトなどで一体化してもよい）に
なっている。インペラ軸軸受ハウジング５はインペラ軸
７を内挿すべく筒状に下方に延び、その下端のフランジ
部５ａにディフューザ８が多数の取付ボルト８ｂによっ
て取り付けられている。ギヤケース３と据付フランジ４
との間には、歯当たり調整用のホイール側調整シム１６
が挟装され、取付ボルト１７でギヤケース３と共に据付
フランジ４上に固定されている。入力軸１１と対向する
ギヤケース３の位置には歯当たり調整を視認するための
覗き窓３ａが設けてある。

【００１７】円筒状のケーシング１０は、開口１ｃには
まり込む形で設けられており、その中央部にインペラ軸
軸受ハウジング５と同心に旋回輪１８が立設されてい
る。この旋回輪１８は旋回輪軸受１９を介してインペラ
軸軸受ハウジング５に係合支持され、ディフューザ８と
は切り離されて単独に旋回可能になっている。即ち、ケ
ーシング１０の旋回輪１８には係合ギア１８ａが形成さ
れ、据付フランジ４上に配置した旋回モータ９の旋回軸
９ａ下端のギヤ９ｂに噛合しており、旋回モータ９の駆
動によりケーシング１０は単独に旋回するようになって
いる。

【００１８】ケーシング１０の底面１０ａの中央部に
は、取水口２０が形成され、インペラ６を取り囲むよう
にインペラライナ１０ｂが上方に立ち上がっている。デ
ィフューザ８から出た水流は、ディフューザ８に連通し
たケーシング１０の内部（圧力室）２１に入り、圧力室
２１の水はケーシング底面１０ａに形成したガイドベー
ン２２を有する吐出口２３から噴出し推力を発生するよ
うになっている。そして、ケーシング１０を旋回モータ
９により旋回することにより吐出口２３の位置が３６０
°自在に変えられるようになっている。

【００１９】上記ピニオン側調整シム１４およびホイー
ル側調整シム１６は、いずれも薄い黄銅板で形成され、
通常は図２のように周方向に２又は３分割した弧状の薄
板から形成される。シムにはボルト孔が挿通するための
切欠き１４ａ（１６ａ）が内周縁に向けて開いた形で設
けられている。従って、入力軸軸受ハウジング１２とギ
ヤケース３との間の取付ボルト１５を緩めることにより
隙間をつくり、その隙間にピニオン側調整シム１４を挿
脱可能に、また、取付ボルト１７を緩めてギヤケース３
を少し持ち上げた状態でギヤケース３と据付フランジ４
との間に隙間を作り、この隙間にホイール側調整シム１
６が挿脱可能になっている。ボルト数が少ない場合には
シムは半割れでもよいが、ボルト数が多い場合には３つ
割れ又は４つ割れにした方が半径方向からの挿脱が容易
となる。

【００２０】上述のようにギヤケース３は据付フランジ
４上に取り付けられる構造であるが、ギヤケース３を取
り付ける際に、ベベルピニオン２ａとベベルホイール２
ｂとの歯当たりの調整が必要となる。図３(a)のように
歯面ｓの中央部同士が当たれば（ｔが歯当たり部を示
す。以下同じ）調整は不要であるが、(b)のように歯面
ｓの上部同士が当たるとき、(c)のように歯面ｓの下部
同士が当たるときには歯当たり調整が必要となる。また
は、歯すじ方向に歯当たり部が移動していても、同様に
歯当たり調整が必要となる。

【００２１】図３(b)のように歯の上部同士が当たると
きには、図４(a)に示すようにベベルホイール２ｂをイ
ンペラ軸方向に下げ、ベベルピニオン２ａを入力軸方向
にインペラ軸７に近づける方向に寄せる。そのためにホ
イール側調整シム１６の厚さは厚く（シムの枚数を増や
す）し、ピニオン側調整シム１４を薄く（シムの枚数を
減らす）すべく、該当シムを抜き取り或いは追加し調整
する。この場合、据付フランジ４とインペラ軸軸受ハウ
ジング５は一体になっており、ギヤケース３は据付フラ
ンジ４上に取付ボルト１７で組み付けられているので、
その取付ボルト１７を緩めて、ギヤケースをクレーン等
で少し持ち上げることによりホイール側調整シム１６が
挿脱できてその厚さ調整が簡単に行える。ピニオン側調
整シム１４による調整も入力軸軸受ハウジング１２を固
定している取付ボルト１５を緩めてギヤケース３との間
に隙間を作ることにより簡単に行える。

【００２２】(c)のように歯の下部同士が当たるときに
は、図４(b)に示すように上記と逆の調整をすればよ
い。

【００２３】歯当たり調整は、図３(a)のような歯当た
りになるように、歯面の当たり状況をギヤケース３に設
けた覗き窓３ａから確認しながら該当のシムを入れたり
抜いたりしてトライアンドエラーを繰り返して行う。

【００２４】

【発明の効果】この出願発明は、以上説明したような形
態で実施され、次のような効果を奏する。

【００２５】 据付フランジとインペラ軸軸受ハウジ
ングを一体構造としたので、歯当たり調整はギヤケース
全体を持ち上げるだけで可能となり、その間のシムの厚
さを容易に調整することできるため短時間で歯当たり調
整ができる。

【００２６】 歯当たり調整のためシムを挿入・抜き
取りするとき、ギヤケースを組み込んだり、ばらしたり
の組立工数が必要ではないため、歯当たり調整の省力化
ができるだけでなく、作業効率の改善により精度の高い
組立調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る立型ウオータジェット推進機の
概略縦断面図である。

【図２】ピニオン側調整シムおよびホイール側調整シム
の形態を示す平面図である。

【図３】(a)〜(c)は歯当たりの状態を示す図であり、
(a)は歯当たり調整が不要な場合、(b)(c)は歯当たり調
整が必要な場合を示す。

【図４】(a)は図３(b)に対応した歯当たり調整の要領、
(b)は図３(c)に対応した歯当たり調整の要領を示した図
である。

【符号の説明】

１…船体 ２ａ…ベベルピニオン ２ｂ…ベベルホイール ３…ギヤケース ４…据付フランジ ５…インペラ軸軸受ハウジング ６…インペラ ７…インペラ軸 ８…ディフューザ ９…旋回モータ １０…ケーシング １１…入力軸 １２…入力軸軸受ハウジング １４…ピニオン側調整シム １５…取付ボルト １６…ホイール側調整シム １７…取付ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B63H 11/08 F16H 1/14 F16H 57/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギヤケースの内部にベベルピニオンおよ
   びベベルホイールを組み込み、ギヤケースからインペラ
   軸軸受ハウジング内を垂下したインペラ軸を有する立型
   ウオータジェット推進機において、 前記インペラ軸軸受ハウジングと船体に固定される据付
   フランジとを一体構造とし、該据付フランジの上にホイ
   ール側調整シムを挟んでギヤケースを組み付けたことを
   特徴とする立型ウオータジェット推進機。
2. 【請求項２】 入力軸軸受ハウジングとギヤケースとの
   取付面の間にピニオン側調整シムを挟装し、ギヤケース
   と据付フランジとの間にホイール側調整シムを挟装した
   ことを特徴とする請求項１記載の立型ウオータジェット
   推進機。
3. 【請求項３】 ピニオン側調整シム及び／又はホイール
   側調整シムをその周方向に分割して構成したことを特徴
   とする請求項１又は２記載の立型ウオータジェット推進
   機。
4. 【請求項４】 入力軸と対向するギヤケースの位置に覗
   き窓を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１
   項に記載の立型ウオータジェット推進機。