JP3913262B1 - Oil supply device for rotating shaft - Google Patents
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Abstract
【課題】スラスタなどの回転軸用給油装置において、プロペラ軸端部から高圧油を本船側からプロペラ軸他端側のサーボシリンダに給油する際に漏油量を減少し、効率よく給油でき、構造が簡素化され、加工が容易で、コストダウンが図れるようにする。
【解決手段】プロペラ軸8の基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部23内で変節ロッド14の一部を半径方向に突出させ、変節ロッド14の軸心部に基部外周面より半径方向に穿設され、軸心部を通ってピストン13の先端にいたる給排油路21を穿設し、給油分配部材31に穿設した先端側の半径方向油路31eに接続される先端側油路22を中空軸心部の先端側室23zに、また給油分配部材31に穿設した基端側のL字状油路31fをプロペラ軸8の半径方向孔29を介し中空軸心部の基端側室23xにそれぞれ連通させ、基端側室23zをプロペラ軸8の半径方向孔22cに連通させた。
【選択図】 図1In a lubrication device for a rotating shaft such as a thruster, when high pressure oil is fed from the propeller shaft end to a servo cylinder at the other end of the propeller shaft from the ship side, the amount of oil leakage can be reduced and lubrication can be efficiently performed. Is simplified, processing is easy, and cost can be reduced.
A portion of a knot rod 14 protrudes in a radial direction within a hollow shaft portion 23 slightly closer to the tip than a small diameter portion of a base end of a propeller shaft 8, and the shaft center portion of the knot rod 14 is projected from the outer peripheral surface of the base. A distal end that is drilled in the radial direction, passes through an axial center portion and reaches the distal end of the piston 13, and is connected to a distal-side radial oil passage 31 e that is drilled in the oil distribution member 31. The side oil passage 22 is formed in the distal end side chamber 23z of the hollow shaft center portion, and the base-side L-shaped oil passage 31f formed in the oil supply / distribution member 31 is connected to the hollow shaft center portion via the radial hole 29 of the propeller shaft 8. The base end side chambers 23 x communicated with each other, and the base end side chambers 23 z communicated with the radial holes 22 c of the propeller shaft 8.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、サイドスラスタやアジマススラスタなどのスラスタに本船から給油するための給油装置に関するもので、詳しくは、プロペラ軸の先端に取り付ける可変ピッチプロペラボスの油圧シリンダ室(サーボシリンダ室)に例えば15MPa前後の高圧油を供給可能な、回転軸用給油装置に関するものである。 The present invention relates to a fueling device for refueling a thruster such as a side thruster or an azimuth thruster from a ship. More specifically, the present invention relates to a hydraulic cylinder chamber (servo cylinder chamber) of a variable pitch propeller lab attached to the tip of a propeller shaft. The present invention relates to an oil supply device for a rotary shaft capable of supplying front and rear high pressure oil.
従来、サイドスラスタのサーボシリンダ室へ本船側から圧油を供給する給油装置50は、図6・図7に示すように、プロペラ軸8の基端部外周面に被装され前後に分割された2つのスリーブ51・51の外周面を、円筒状カバー体52で覆い、同カバー体52に一体に設けた外向きフランジ52aでギヤケース3にボルト53で固定して固縛しており、前後の分割スリーブ51の内周面とプロペラ軸8の外周面間には3つのシールリング58が配装され、前後の分割スリーブ51の外周面には圧油の漏れを防止するOリング59が組み込まれている。また、本船A側から垂下される圧油供給配管54は、構造上スリーブ51が軸方向後方へ延長され、カバー体52およびスリーブ51の接続孔52b・51bの位置が後方へやや偏っているため、曲管形状つまり下部で後方へ屈曲させてあり、管継手55を介してカバー体52の接続孔52bにねじ込んで、固縛されている。また、プロペラ軸8の先端に設けられるサーボシリンダ室12a・12bへ圧油を供給し、サーボシリンダ室12a・12b内の圧油を戻す給排油路60・61は、中空部を貫通する変節ロッド14の軸心部とプロペラ軸8の外周寄りにそれぞれ設けられるが、両油路ともに基端部から先端にわたるもので、各給排油路60・61の長さはプロペラ軸8の全長に近いものである。スリーブ51の基端側は円環状の押さえ板56で支持され、ボルト57により円筒状カバー体52の後端に固定されることにより、各分割スリーブ51・51が保持され、かつ位置決めされている。なお、シールリング58は分割スリーブ51で保持され、フローティング状態にある。
Conventionally, as shown in FIGS. 6 and 7, an
上記のような回転軸の軸方向の端部から給油する先行技術は見当たらないが、回転軸の途中から同回転軸の中心軸油路に給油するための給油装置に関する先行技術として、例えば舶用二重反転プロペラの潤滑油供給構造において、上記内側プロペラ軸の軸芯に排油孔を設け、上記内側プロペラ軸を支持する複数の軸受を設けた位置の内側プロペラ軸軸方向の軸受面範囲内に内側プロペラ軸外面と該排油孔とを連通させる油路を設け、上記軸受の外面の軸方向に外側プロペラ軸と内側プロペラ軸との間の空隙と連通する複数の給油溝を設け、該給油溝から軸受内面に連通して上記内側プロペラ軸外面の軸受面の範囲内へ潤滑油を供給する給油孔を設け、該給油孔と上記油路との配設位置を内側プロペラ軸の軸方向にずらすように設けて軸受側から内側プロペラ軸外面へ潤滑油を供給する構造の給油装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Although there is no prior art in which oil is supplied from the axial end of the rotating shaft as described above, as a prior art related to an oil supply device for supplying oil to the central shaft oil passage of the rotating shaft from the middle of the rotating shaft, for example, marine two In the lubricating oil supply structure of the heavy reversing propeller, within the bearing surface range in the axial direction of the inner propeller shaft at the position where the oil drainage hole is provided in the shaft core of the inner propeller shaft and a plurality of bearings for supporting the inner propeller shaft are provided. An oil passage that communicates the outer surface of the inner propeller shaft and the oil drain hole is provided, and a plurality of oil supply grooves that communicate with the gap between the outer propeller shaft and the inner propeller shaft are provided in the axial direction of the outer surface of the bearing. An oil supply hole that communicates with the inner surface of the bearing from the groove and supplies lubricating oil into the range of the bearing surface of the outer surface of the inner propeller shaft is provided, and the position of the oil supply hole and the oil passage is set in the axial direction of the inner propeller shaft. It is provided so as to shift Fueling device structure for supplying lubricating oil has been proposed inward propeller shaft exterior surface (e.g., see Patent Document 1).
また別の先行技術として、回転軸の軸方向の途中から同回転軸内または同回転軸の中心軸油路に給油するための回転軸用環状給油装置において、前記回転軸の周囲に、環状のハウジングを半径方向、軸方向および円周方向の動きを許容して設け、前記ハウジング内周側の前記回転軸との環状空間内に、半径方向の厚みに比べて軸方向の長さを長くしたシールリングを全方向の動きを許容して介設するとともに、前記ハウジング内周面との間隙内においてそのシールリングの外周面の両端部にOリングを取り付け、前記ハウジングおよび前記シールリングを一連に貫通する給油孔を設け、前記ハウジングの外部から前記回転軸内または回転軸の中心軸油路に給油高圧油を供給する際に、その給油高圧油を前記ハウジング内周面と前記シールリング外周面との隙間に導き、前記シールリングを内周面側に押圧変形させることにより、シールリング内周面と前記回転軸外周面との隙間を減少させることを特徴とする給油装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記した従来の給油装置および上記した特許文献1・2に記載の給油装置では、次のような不都合がある。すなわち、
1) プロペラ軸の中空軸心部とは別に外周側に給排油路を設ける必要があるが、外周側の給排油路長もプロペラ軸の全長にほぼ近い長さがあり、穿設作業に熟練を要し、手間がかかるうえに、コストアップの原因になる。
However, the conventional oil supply apparatus described above and the oil supply apparatuses described in
1) It is necessary to provide an oil supply / discharge oil passage on the outer peripheral side separately from the hollow shaft center of the propeller shaft. However, the length of the oil supply / discharge oil passage on the outer peripheral side is almost the same as the total length of the propeller shaft. This requires skill, takes time and increases costs.
2) プロペラ軸の基端部から圧油の供給と排出を行うため、給油分配部材が被装される外周面の仕上げ寸法や加工に高い精度が要求される。しかし、プロペラ軸自体が大型で全長が長いために、基端の給油軸部において高精度の加工と組立を要求するにしても実現が困難である。 2) Since pressure oil is supplied and discharged from the base end of the propeller shaft, high accuracy is required for the finished dimensions and processing of the outer peripheral surface on which the oil distribution member is mounted. However, since the propeller shaft itself is large and has a long overall length, it is difficult to realize even if high precision machining and assembly are required at the base oil supply shaft.
3) 本発明の対象とするスラスタにあっては、小型化に対応して導入される圧油の圧力が従来の4MPa程度から15MPa前後へと非常に高くなってきているが、従来は圧油供給配管に曲管を使用していたため、高圧油による座屈荷重を受けて曲損するおそれがあった。また曲損に至らない場合でも、配管に変形が生じることにより配管の上下で中心位置が前後にずれるので、給油装置本体に過大な押し付け荷重が作用する。また、部品点数が多く部品の加工および組立に長い時間がかかる。さらに、給油カバー体と分割スリーブの二重構造(半径方向において)が採用されているために、構造が複雑で、また構成部品の長さが比較的長いうえに、組立式のため給油装置本体の外径がかなり大きいので、給油装置全体が大型化し、スラスタの小型化に逆行する。 3) In the thruster that is the subject of the present invention, the pressure of the pressure oil introduced in response to the miniaturization has become very high from about 4 MPa to around 15 MPa. Since a curved pipe was used for the supply piping, there was a risk of bending due to a buckling load caused by high pressure oil. Even if bending does not occur, the deformation of the pipe causes the center position to shift back and forth above and below the pipe, so that an excessive pressing load acts on the oil supply device main body. In addition, the number of parts is large and it takes a long time to process and assemble the parts. In addition, since the double structure (in the radial direction) of the oil supply cover and split sleeve is adopted, the structure is complicated and the length of the components is relatively long. Since the outer diameter of the fuel tank is considerably large, the entire fueling device is enlarged, and the size of the thruster is reduced.
4) 2つの分割スリーブの内周面側に配置された3つのシールリングを、主にプロペラ軸外周面に押し付ける過大な荷重が各分割スリーブに作用するため、シールリングの当接箇所が摩耗しやすい。また、二分割したスリーブを用いているために剛性が低く、変形しやすいので、隙間が増加するうえに、分割されたスリーブ間の接合面に隙間が生じてそこからも油が漏れ出すおそれがある。さらに、同様の理由で、スリーブとプロペラ軸間に形成される環状空間(の半径方向寸法)が不均一になりやすい。 4) Excessive load that mainly presses the three seal rings arranged on the inner peripheral surface side of the two split sleeves against the outer peripheral surface of the propeller shaft acts on each split sleeve, so that the contact portion of the seal ring wears out. Cheap. In addition, since the sleeve divided into two is used, it has low rigidity and is easily deformed, so that the gap increases, and there is a possibility that a gap is formed in the joint surface between the divided sleeves, and oil leaks from there. is there. Furthermore, for the same reason, the annular space (the radial dimension thereof) formed between the sleeve and the propeller shaft tends to be non-uniform.
5) 特許文献1・2に記載の先行技術は、いずれも可変ピッチプロペラの給油装置に関するもので、本願発明の対象とするスラスタのように、プロペラ軸の端部に配置する給油装置とは構造が異なっている。
5) The prior arts described in
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、スラスタなどの回転軸用給油装置において、加工や組立の精度を向上でき、プロペラ軸端部から高圧油を本船側からプロペラ軸他端側のサーボシリンダに給油する際に漏油量を減少し、効率よく給油でき、構造が簡素化され、加工が容易で、コストダウンが図れることを課題にしている。 The present invention has been made in view of the above points, and in a rotating shaft oil supply device such as a thruster, the accuracy of processing and assembly can be improved, and high-pressure oil is supplied from the propeller shaft end to the propeller shaft other end side. It is an object to reduce the amount of oil leakage when supplying oil to the cylinder, to efficiently supply oil, to simplify the structure, to facilitate processing, and to reduce costs.
上記の課題を解決するために本発明に係る回転軸用給油装置は、a) ギヤケース内の中空プロペラ軸の先端に可変ピッチプロペラボスを備え、前記プロペラ軸の基端部より前記プロペラボス内のサーボシリンダ室内に給油分配部材を介して給油する回転軸用給油装置であって、b) 前記プロペラ軸の中空軸心部を、基端部においてこれより先端側に比べて口径を縮径し、前記サーボシリンダ室内に配装されたピストンに先端が一体に連結された
変節ロッドを、前記プロペラ軸の中空軸心部に先端側から挿入して基端側へ貫通させて一部を突出させるとともに、中空軸心部の基端小口径部の内周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記ピストンを介して同変節ロッドを軸方向に摺動させることによりプロペラピッチが変節するように構成し、c) 前記基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部内で前記変節ロッドの一部を半径方向に膨出させ、この膨出した環状ピストン部の外周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記環状ピストン部を境にして前記中空軸心部内を先端側室と基端側室とに分離し、前記変節ロッドの軸心部に基部外周面より半径方向および軸心部を通って前記ピストンの先端にいたる給排油路を穿設し、d) 前記給油分配部材に穿設した先端側の半径方向油路に接続される先端側油路を前記中空軸心部の先端側室に、また前記給油分配部材に穿設した基端側のL字状油路を前記中空軸心部の基端側室にそれぞれ連通させ、前記基端側室を前記変節ロッドの半径方向孔に連通させ、e) 前記プロペラ軸の基端部外周面に略円筒状給油分配部材をフローティング状態で被装し、この給油分配部材を全方向の動きを一定範囲内で許容するように位置決めし、f) 前記給油分配部材の外周面両側部を半径方向へ突出させ、各突出部に接続孔部を貫通させて設け、本船側から垂下させた一対の曲がりのない直管(直線状管)からなる圧油供給配管の下端部を対応する前記各接続孔部に嵌挿し、一方の接続孔部から前記先端側油路に連通する先端側半径方向油路を、他方の接続孔部から前記基端側油路に連通する基端側L字状油路を前記給油分配部材にそれぞれ穿設することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the oil supply device for a rotating shaft according to the present invention includes: a) a variable pitch propeller boss provided at a tip of a hollow propeller shaft in a gear case, and a propeller boss in the propeller shaft from a base end portion of the propeller shaft. A rotary shaft oil supply device for supplying oil into the servo cylinder chamber via an oil supply distribution member, and b) reducing the diameter of the hollow shaft center portion of the propeller shaft at the base end portion compared to the front end side thereof, A knotting rod whose tip is integrally connected to a piston disposed in the servo cylinder chamber is inserted into the hollow shaft center portion of the propeller shaft from the tip side and penetrated to the base end side to project a part thereof. An annular groove is formed on the inner peripheral surface of the base end small diameter portion of the hollow shaft center portion, a seal ring is interposed, and the propeller pitch is changed by sliding the same rod rod in the axial direction via the piston. Configure to C) A portion of the knot rod is bulged in a radial direction in a hollow shaft portion slightly closer to the tip than the small diameter portion of the base end, and an annular groove is formed on the outer circumferential surface of the bulged annular piston portion. A seal ring is interposed, and the inside of the hollow shaft portion is separated into a distal end side chamber and a proximal end side chamber with the annular piston portion as a boundary. A feed oil discharge passage extending through the piston to the tip of the piston, and d) a tip-side oil passage connected to a tip-side radial oil passage bored in the oil distribution member is formed on the hollow shaft center portion. An L-shaped oil passage on the proximal end side bored in the oil supply / distribution member is communicated with the proximal end chamber of the hollow shaft portion, and the proximal end chamber is connected to the radial hole of the knotting rod. communicated, e) Floating a substantially cylindrical oil distribution member to the proximal end outer peripheral surface of the propeller shaft The oil distribution member is positioned so as to allow movement in all directions within a certain range, and f) project both sides of the outer peripheral surface of the oil distribution member in the radial direction, and Insert the lower end of the pressure oil supply pipe consisting of a pair of straight pipes (straight pipes) without a bend from the side of the ship. A distal-end radial oil passage communicating with the distal-end oil passage from the connection hole portion and a proximal-side L-shaped oil passage communicating with the proximal-end oil passage from the other connection hole portion are provided to the oil supply distribution member, respectively. It is characterized by being drilled .
上記構成を有する回転軸用給油装置によれば、プロペラ軸の先端と基端部間に給排油用の一対の長い油路を設ける必要があるが、一方は中空プロペラ軸の中空部を使用し、変節ロッドとの隙間を油路とし、この油路に連通する油路をプロペラ軸の基端部側にだけ半径方向孔とともに穿設したので、従来のようにプロペラ軸の狭い部位に長い油路の加工を必要とせずに済み、加工が容易になってコストダウンが図れる。 According to the oil supply device for a rotating shaft having the above configuration, it is necessary to provide a pair of long oil passages for supplying and discharging oil between the tip end and the base end portion of the propeller shaft, but one uses the hollow portion of the hollow propeller shaft. In addition, since the oil passage is made into the oil passage with the gap rod and the oil passage communicating with the oil passage is formed with the radial hole only on the base end side of the propeller shaft, it is long in the narrow portion of the propeller shaft as in the prior art. It is not necessary to process the oil passage, the processing becomes easy and the cost can be reduced.
上記のように構成すれば、給油分配部材を略円筒状の一体品として構造が簡略化され、プロペラ軸の基端部(プロペラボスと反対側)に対し全方向(軸方向および円周方向)の動きを一定の範囲内で許容するように(フローティング状態で)装着したので、給油分配部材の内周面とプロペラ軸端部の外周面との隙間が全周にわたって適正に保たれ、15MPa程度の高圧油を供給する場合でも漏油量を少なく抑えることができ、また、給油分配部材の長さを短縮でき、本船側からの圧油供給用配管に直管を使用できるので、配管の製作が容易であり、従来のように配管の上下で中心位置がずれることにより曲げ荷重(面圧が作用する)が発生して圧油供給用配管に変形を起こさせるような心配がなく、供給側の配管に高圧油が作用しても接続孔部を貫通させているので、給油分配部材には高圧油による押し下げ力が作用せず、また排油側の配管にも油圧回路内の油圧による押し下げ力が作用せず、給油分配部材に過大な押し付け力が作用しないので、回転中にプロペラ軸の焼き付きが生じたりしない。 If comprised as mentioned above , the structure will be simplified as an oil supply / distribution member having a substantially cylindrical shape, and all directions (axial direction and circumferential direction) with respect to the base end of the propeller shaft (opposite to the propeller boss) It is mounted so as to allow the movement of the oil within a certain range (in a floating state), so that the gap between the inner peripheral surface of the oil distribution member and the outer peripheral surface of the propeller shaft end is properly maintained over the entire circumference, about 15 MPa Even when supplying high-pressure oil, the amount of oil leakage can be reduced, the length of the oil distribution member can be shortened, and a straight pipe can be used for the pressure oil supply pipe from the ship side. The supply side is free from the risk of bending pressure (surface pressure acting) causing deformation of the pressure oil supply pipe by shifting the center position at the top and bottom of the pipe as in the past. Even if high-pressure oil is applied to Therefore, the oil supply distribution member does not have a pressing force due to high pressure oil, and the oil pressure distribution pipe does not have a pressing force due to the hydraulic pressure in the hydraulic circuit. Does not act, so the propeller shaft will not seize during rotation.
請求項2に記載のように、前記給油分配部材を被装するプロペラ軸の基端部分を、先端側プロペラ軸の本体部分とは別体の、同本体部分に比べて外径を小さくした円管状給油軸として形成し、この給油軸先端寄りに外向きのフランジを一体に設け、前記本体部分の基端面に前記フランジをボルト止めして前記給油軸を連接することができる。
As described in
このように構成することにより、大型のプロペラ軸に細かい給油路などの加工を施すのと違って、比較的小径で小型で軽量の給油専用の軸に油路を加工するので、高精度の加工や組立が容易になし得、油漏れ等が一層生じにくくなり、高圧油の供給に好適である。 With this configuration, unlike the processing of fine oil supply passages on a large propeller shaft, the oil passage is processed on a shaft dedicated to oil supply with a relatively small diameter and small size, so high-precision machining is possible. As a result, oil leakage and the like are less likely to occur, which is suitable for supplying high-pressure oil.
請求項3に記載のように、前記給油分配部材の内周面にホワイトメタルをライニングす
ることが好ましい。
According to a third aspect of the present invention, it is preferable to line white metal on the inner peripheral surface of the oil supply / distribution member.
このように構成することで、ホワイトメタルはなじみ性が良好で、プロペラ軸端部の外径と給油分配部材との間の隙間を適正に小さくでき、また対面圧能力が高まり、焼き付き防止能力が向上する。 By configuring in this way, the white metal has good conformability, the gap between the outer diameter of the propeller shaft end and the oil distribution member can be appropriately reduced, the contact pressure capability is increased, and the seizure prevention capability is increased. improves.
本発明に係る回転軸用給油装置には、つぎのような優れた効果がある。すなわち、
・プロペラ軸に設ける長手方向の油路を従来に比べて大幅に短縮でき、加工が容易になり、製作費を抑えることができる。
The oil supply device for a rotating shaft according to the present invention has the following excellent effects. That is,
-The oil passage in the longitudinal direction provided on the propeller shaft can be greatly shortened compared to the conventional one, processing becomes easier, and production costs can be reduced.
・給油装置の主要部である給油分配部材の構造が簡単で、長さが従来の部材に比べて短く、しかもプロペラ軸端部の周囲にフローティング状態で装着するため、隙間を小さくして漏油量を最小限に抑えられる。 ・ The structure of the oil distribution member, which is the main part of the oil supply device, is simple, the length is shorter than the conventional members, and it is mounted in a floating state around the end of the propeller shaft. The amount can be minimized.
・圧油供給配管に一直線状の管(直管)を使用できるため、製作が容易であり、また15MPa前後の高圧油を供給しても変形荷重が作用するおそれがない。 -Since a straight pipe (straight pipe) can be used for the pressure oil supply pipe, it is easy to manufacture, and even if high pressure oil of around 15 MPa is supplied, there is no risk of deformation load acting.
・給油分配部材に圧油供給配管からの押し下げ荷重が作用しないため、プロペラ軸の回転中に焼き付きが発生するおそれがない。 -Since the push-down load from the pressure oil supply pipe does not act on the oil distribution member, there is no possibility that seizure will occur during the rotation of the propeller shaft.
・比較的小径で小型で軽量の給油専用の円管状の短軸に油路を加工するので、大型のプロペラ軸に細かい給油路などの加工を施すのと違って、高精度の加工や組立が容易になし得、油漏れ等が一層生じにくくなり、高圧油の供給に好適である。 ・ Because the oil passage is processed into a short shaft with a relatively small diameter and small and lightweight dedicated for oil supply, high-precision processing and assembly are different from processing a fine oil supply passage on a large propeller shaft. It can be easily performed, oil leakage and the like are less likely to occur, and is suitable for supplying high-pressure oil.
以下、本発明に係る回転軸用給油装置について実施の最良の形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out a rotary shaft oiling apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の給油装置の実施例を備えたサイドスラスタを示す全体概要縦断面図、図2は図1の一部を拡大した縦断面図、図3は一対の圧油供給用配管(直管)の分解状態を示す縦断面図と同組立状態を示す縦断面図である。 FIG. 1 is an overall schematic longitudinal sectional view showing a side thruster equipped with an embodiment of an oil supply apparatus of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a part of FIG. 1, and FIG. 3 is a pair of pressure oil supply pipes ( It is a longitudinal cross-sectional view which shows the decomposition | disassembly state of a straight pipe), and a longitudinal cross-sectional view which shows the assembly state.
サイドスラスタ1はコンテナ船などの本船Aの底部もしくは船腹の底部寄りに装備されるが、本例の場合、図1に示すように、本船Aの底部から下向きに装備されている。円筒状のダクト2内の上面に、断面略L形のギヤケース3の上端部が固設され、本船A側から下向きに延びる駆動軸6が上下一対の軸受け4・5によりギヤケース3内に回転可能に支持されている。駆動軸6の下端部に一体にベベルギヤ7が設けられ、このベベルギヤ7に噛合するベベルギヤ9を長手方向中間部に一体に備えた中空のプロペラ軸8が左右一対の軸受け10・11によりギヤケース3内に回転可能に支持されている。プロペラ軸8は先端に外向きのフランジ板8aを一体に備え、このフランジ板8aが可変ピッチ式プロペラボス12の先端開口3aを塞ぐように鉛直方向に配置され、可変ピッチ式プロペラボス12が一体回転可能に取り付けられている。フランジ板8aの後方(基端方向)でプロペラ軸8の外周面上には、複数のシールリング17を介して円筒状シールハウジング16が回転可能に装着され、このシールハウジング16の基端部から外向きに一体に形成されたフランジ16aがギヤケース3の先端側軸受け支持部3bに当接されている。
The
プロペラボス12内はサーボシリンダ室12a・12bに形成され、サーボシリンダ室12a・12b内にはピストン13が前後方向に摺動可能に配装され、ピストン13に一体に連結された変節ロッド14がプロペラ軸8の中空軸心部23を貫通し、基端部14bを突出させている。ピストン13の周囲には、Oリング18が装着されている。プロペラボス12の周囲に複数枚の可変プロペラ翼15が周方向に等間隔に配置され、各可変プロペラ翼15は半径方向の中心軸線を中心に旋回してピッチ角を変えられる可変ピッチプロペラに構成されている。つまり、ピストン13が前後方向に摺動することにより、クランクピンリング19を介して各可変プロペラ翼15が一斉に一方向へ旋回してピッチ角が変わる。各プロペラ翼15は本船A側に装備される駆動装置(図示せず)により回転する駆動軸6から、ベベルギヤ7・9を介してプロペラ軸8に回転力が伝達され、プロペラボス12とともに回転する。
The interior of the propeller boss 12 is formed in servo cylinder chambers 12a and 12b. A
一方、各プロペラ翼15のピッチ角の変更は本船A側からサーボシリンダ室12aまたは12bに高圧油が供給され、ピストン13が特定方向(前方又は後方)へ摺動し、サーボシリンダ室12aまたは12b内の圧油が本船A内の油タンク(図示せず)に戻される(排出される)が、これらが本発明の実施例に係る給油装置20を介して行われる。
On the other hand, the pitch angle of each
ここで、給油装置20について詳しく説明する。
Here, the fueling
図1〜図3に示すように、変節ロッド14の基部からピストン13の先端にかけて軸心部に給排油路21が一連に穿設されており、変節ロッド14の基部外周面から軸心部の給排油路21に向けて半径方向に複数(2本〜4本)の給排油路21aが穿設されている。また、プロペラ軸8の中空軸心部内周面と変節ロッド14外周面の間が給排油路23に構成され、プロペラ軸8の基端部外周面から中空軸心部の給排油路23に向けて半径方向・軸方向・半径方向に一連に連続した給排油路22(22a・22b・22c)が穿設されている。変節ロッド14の基端部14b外周面でプロペラ軸8の中空軸心部の給排油路23において先端側に比べ口径を縮小した基端部23yの内周面との間に、Oリング24が介装されている。また、変節ロッド14の基端部寄りで外周面の一部が半径方向に膨出され、この膨出した環状ピストン部14aの周囲で給排油路23内周面との間にOリング25が介装されている。そして、ピストン軸8の給排油路23において、環状ピストン部14a(正確にはOリング25)を境にして基端側油路23xと先端側油路23zとに分けられる。変節ロッド14が最大限先端側へ摺動した状態で、環状ピストン部14a(正確にはOリング25)の位置よりもやや先端寄りに、先端側油路23zに対する給排油路22(22c)との連通部(口)が設けられ、逆に最大限基端側へ移動した状態で、環状ピストン部14a(正確にはOリング25)の位置はOリング24より先端側に位置している。また、基端側給排油路23xに連通する半径方向孔29が、プロペラ軸8の給排油路22の基端側に設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a supply /
プロペラ軸8において外径の最も小さい端部(基端側)の外周面上に、略円筒状の給油分配部材31がフローティング状態で全方向(軸方向および円周方向)に動きを許容するように装着されている。また、図3に示すように左右一対の圧油供給配管32・32を備え、各圧油供給配管32は曲がりのない直管形状(直線状)の管で、上端に外向きのフランジ32aを備え、ギヤケース3の上端部およびダクト2の上端部に鉛直方向に一連に大口径の給油孔34が穿設され、この下方のギヤケース3に小口径の貫通孔35が穿設されている。給油孔34の内径はフランジ32aの外径よりわずかに大きく、貫通孔35の内径は圧油供給配管32の外径よりわずかに大きく形成されている。各圧油供給配管32は給油孔34から下向きに挿入され、昇降可能であり、上端のフランジ32aが貫通孔35上端の段差部35aに係止されることで吊持される。給油孔34の上端には、本船Aからの圧油供給管36が管継手37を介して接続されている。また給油孔34の高さは圧油供給配管32の下端部分を、後述する給油分配部材31の接続孔部31bから完全に引き抜くことにより、給油分配部材31が可変ピッチプロペラボス12と逆方向に分解できるように設定されている。
A substantially cylindrical
各圧油供給配管32の下端は閉塞され、この閉塞部32bは半径方向へ膨出した膨出部に形成されており、閉塞部32b上方の周囲には環状溝32cが形成され、半径方向孔32dにより圧油供給配管32内の通路32eに連通されている。また、圧油供給配管32の環状溝32c上方は膨出部32fに形成され、膨出部32fの上端に段差部32gが形成されている。
The lower end of each pressure
図4・図5は本発明の他の実施例にかかる給油装置20’を示すもので、両図面に示すように給油分配部材31を被装するプロペラ軸8の基端部分を、先端側プロペラ軸8の本体部分8’とは別体の、同本体部分8’に比べて外径を小さくした略円管状給油軸26を形成し、この給油軸26の先端寄りに外向きのフランジ26aを一体に突設している。一方、プロペラ軸8の本体部分8’の基端面中央部に凹所8aを設けており、凹所8aの内径は給油軸26の先端部26bの外径よりわずかに大きく形成し、給油軸26の先端部26bを凹所8a内に嵌挿し、同時にフランジ26aを本体部分8’の基端面に当接させた状態で、フランジ26aをボルト27にて固定し給油軸26をプロペラ軸本体部分8’に連接している。また給油軸26の先端と凹所8aの内底とに一定の間隙を設け、この間隙8bを給排油路22の一部を構成する半径方向油路(22c)に構成している。さらに、先端部26bの外周面と凹所8aの内周面間にOリング28を介設している。
4 and 5 show an oil supply device 20 'according to another embodiment of the present invention. As shown in both drawings, the proximal end portion of the
一方、給油分配部材31は、図5に示すように外周面より一部を両側方に突出させ、これらの各突出部31aに上下方向に貫通する接続孔部31bをそれぞれ形成している。各接続孔部31bには圧油供給配管32の下端部を嵌挿し、環状溝32cを挟んで上下にOリング38・39を介装している。そして、略U字状のジャンピング防止板40を段差部32gに係止させた状態で、突出部31aの上面にネジ止めしている。また、給油分配部材31の内周面にはホワイトメタル41をライニングし、前後2つの環状溝31c・31dを給油軸26の半径方向の給排油路22a・29にそれぞれ対応する位置に形成している。さらに、左右の接続孔部31bにおいて、図5に示すように半径方向孔31eまたはL字状孔31fをそれぞれ穿設し、L字状孔31fは、環状溝31dおよびプロペラ軸8または給油軸26の基端側給排油路29を通って基端側給排油路23xに連通させ、半径方向孔31eは、環状溝31cおよびプロペラ軸8または給油軸26の給排油路22を通って先端側給排油路23zに連通させている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the oil supply /
さらに、図2または図4に示すように給油分配部材31の下面側の一部を下方へ突出させて、位置決め片31jに形成されている。位置決め片31jの中心部には貫通孔31kが設けられており、この貫通孔31kに開口径より小径で、頭部42a付き位置決めピン42が遊嵌され、基端側軸受け支持部3cに固定されている。この構成により、給油分配部材31はプロペラ軸8に対し軸方向および円周方向に一定の範囲内で摺動可能で、半径方向にも移動可能でプロペラ軸8端部の外周面とホワイトメタル41との隙間が全周にわたりほぼ均一に保たれる。
Further, as shown in FIG. 2 or FIG. 4, a part on the lower surface side of the oil supply /
上記のようにして本発明の特徴部分である給油装置20が構成されるが、その他、変節ロッド14の基端側突出部14b端にレバー43の基端が取り付けられ、このレバー43の先端に一端を止着したワイヤまたはチェーン44を、上下のガイドスプロケット45・46を経由させて本船A側に導き、スプリング47により本船A側に付勢している。これにより、チェーン44を介して変節軸14の軸方向の、基準位置に対する移動量を本船A側で検出できる、つまり、可変ピッチプロペラの可変プロペラ翼15のピッチ角度がフィードバックされる。
As described above, the
つぎに、上記の構成からなる本実施例の給油装置20について使用態様を説明する。
Next, how to use the fueling
図1に示すように、可変ピッチプロペラの可変プロペラ翼15は、本船A側からの駆動力を受けて駆動軸6が回転し、ベベルギヤ7・9を介してプロペラ軸8へ伝達され、プロペラ軸8が回転することにより、ダクト2内で回転し、推力を発生する。
As shown in FIG. 1, the
一方、各可変プロペラ翼15のピッチ角度の変更は、本船A側から高圧油が一方の圧油供給配管32を通り、給油分配部材31の半径方向孔31e、プロペラ軸8または給油軸26の給排油路22、先端側給排油路23z、変節ロッド14の外周面とプロペラ軸8の中空軸心部の給排油路23を通ってピストン13後方のサーボシリンダ室12bに供給されることにより、ピストン13が先端方向(前方)へ摺動し、各可変プロペラ翼15が半径方向軸線を中心に旋回しピッチ角度が変わる。このとき、サーボシリンダ室12a内の先端側の圧油が中心の給排油路21、プロペラ軸8または給油軸26の給排油路29およびL字状孔31fを通って他方の圧油供給配管32より排出される。また、各可変プロペラ翼15のピッチ角の逆方向への変更は、本船A側から高圧油が他方の圧油供給配管32を通り、L字状孔31f・29および変節ロッド14の軸心の給排油路21を通ってピストン13前方のサーボシリンダ室12aに供給されることで、ピストン13が基端方向へ摺動し、各可変プロペラ翼15が半径方向軸線を中心に逆向きに旋回しピッチ角が変わる。このとき、サーボシリンダ室12b内の圧油が先端側給排油路23z・23z・給排油路22および半径方向孔31eを通ってもう一方の圧油供給配管32より排出される。
On the other hand, the pitch angle of each
ところで、本実施例の給油装置20では、プロペラ軸8の中空軸心部の給排油路23を変節ロッド14の基部側で膨出させて形成したピストン部14aで先端側23zと基端側23xとに分離し、この基端側給排油路23zに連通する距離の短い給排油路22をプロペラ軸8に穿設したので、従来のような距離の長い給排油路を加工する必要がなく、構造が簡略化され、コストダウンが図れた。また、略円筒状の給油分配部材31を使用して構造を簡略化したことにより、接続孔部31bの位置を従来の装置に比べて先端側へ移動させられた結果、左右一対の圧油供給配管32に直管を使用できるようになった。さらに、接続孔部31bを貫通孔にするなどして、図3に示すように各圧油供給配管32に高圧油による押し下げ力が作用しても給油分配部材31には押し下げ力が作用しないように、圧油供給配管32の下端部と給油分配部材31の接続孔部31bとの接続構造を工夫している。
By the way, in the
一方、第2実施例にかかる給油装置20’では、図4・図5のように給油軸26をプロペラ軸8とは別体にし、本体部分8’に一体に連結したことにより、給油軸26に形成される給排油路22の加工が容易になり加工および組立の精度が向上した。また、プロペラ軸8の基端部または給油軸26の外周面上の給油分配部材31には、高圧油を供給しても圧油供給配管32を介して押し下げ力が作用しないから、給油分配部材31はフローティング状態に保持され、プロペラ軸8基端部または給油軸26の外周面との隙間が常に適正に保たれ、プロペラ軸8または給油軸26が回転中に焼き付きを起こすことがない。
On the other hand, in the fueling
以上に、本発明の給油装置について一実施例を示したが、下記のように実施することができる。 As mentioned above, although one Example was shown about the oil supply apparatus of this invention, it can implement as follows.
・プロペラ軸のような回転軸に一端部から給油する装置であれば、スラスタの給油装置に限らず、適用できる。 Any apparatus that supplies oil to a rotating shaft such as a propeller shaft from one end can be applied without being limited to a thruster oil supply apparatus.
・サイドスラスタの給油装置に限らず、アジマススラスタの給油装置にも適用できることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention can be applied not only to the side thruster oil supply device but also to the azimuth thruster oil supply device.
・本発明の給油装置は15MPa前後の高圧油を供給して可変ピッチプロペラのピッチを変更するスラスタに好適であるが、従来の4〜10MPa程度の中圧油を供給する給油装置にも適用できる。 The oil supply device of the present invention is suitable for a thruster that changes the pitch of a variable pitch propeller by supplying high-pressure oil of around 15 MPa, but can also be applied to a conventional oil supply device that supplies medium-pressure oil of about 4 to 10 MPa. .
・給油分配部材31の内周面にホワイトメタル41をライニングする代わりに、他の軸受けメタルをライニングすることもできる。
-Instead of lining the white metal 41 on the inner peripheral surface of the
・位置決め片31jに開口31kを設ける代わりに、位置決め片31jをフォーク形状(C型形状)にすることができる。 -Instead of providing the opening 31k in the positioning piece 31j, the positioning piece 31j can be made into a fork shape (C shape).
1 サイドスラスタ
2 ダクト
3 ギヤケース
3b・3c 軸受け支持部
4・5 軸受け
6 駆動軸
7・9 ベベルギヤ
8 プロペラ軸
10・11 軸受け
12 可変ピッチ式プロペラボス
12a・12b サーボシリンダ室
13 ピストン
14 変節ロッド
14a 環状ピストン部
14b 変節ロッド14の突出部
15 プロペラ翼
16 シールハウジング
17 シールリング
18・24・25・38・39 Oリング
19 クランクピンリング
20・20’ 給油装置
21・22・23 給排油路
26 円管状給油軸
27 ボルト
28 Oリング
29 半径方向孔
31 給油分配部材
31b 接続孔部
31e 半径方向孔
31f L字状孔
32 圧油供給配管
32a フランジ
34 給油孔
35 貫通孔
32b 閉塞部
32c 環状溝
32d 半径方向孔
32f 膨出部
40 ジャンピング防止板
41 ホワイトメタル
42 位置決めピン
43 レバー
44 チェーン
A 本船
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記プロペラ軸の中空軸心部を、基端部においてこれより先端側に比べて口径を縮径し、前記サーボシリンダ室内に配装されたピストンに先端が一体に連結された変節ロッドを、前記プロペラ軸の中空軸心部に先端側から挿入して基端側へ貫通させて一部を突出させるとともに、中空軸心部の基端小口径部の内周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記ピストンを介して同変節ロッドを軸方向に摺動させることによりプロペラピッチが変節するように構成し、
前記基端小口径部よりやや先端寄りの中空軸心部内で前記変節ロッドの一部を半径方向に膨出させ、この膨出した環状ピストン部の外周面に環状溝を形成してシールリングを介装し、前記環状ピストン部を境にして前記中空軸心部内を先端側室と基端側室とに分離し、前記変節ロッドの軸心部に基部外周面より半径方向および軸心部を通って前記ピストンの先端にいたる給排油路を穿設し、
前記給油分配部材に穿設した先端側の半径方向油路に接続される先端側油路を前記中空軸心部の先端側室に、また前記給油分配部材に穿設した基端側のL字状油路を前記中空軸心部の基端側室にそれぞれ連通させ、前記基端側室を前記変節ロッドの半径方向孔に連通させ、
前記プロペラ軸の基端部外周面に略円筒状給油分配部材をフローティング状態で被装し、この給油分配部材を全方向の動きを一定範囲内で許容するように位置決めし、
前記給油分配部材の外周面両側部を半径方向へ突出させ、各突出部に接続孔部を貫通させて設け、本船側から垂下させた一対の直線状管からなる圧油供給配管の下端部を対応する前記各接続孔部に嵌挿し、一方の接続孔部から前記先端側油路に連通する先端側半径方向油路を、他方の接続孔部から前記基端側油路に連通する基端側L字状油路を前記給油分配部材にそれぞれ穿設したことを特徴とする回転軸用給油装置。 A rotary shaft oil supply device comprising a variable pitch propeller boss at a distal end of a hollow propeller shaft in a gear case, and supplying oil from a base end portion of the propeller shaft into a servo cylinder chamber in the propeller lab through an oil supply distribution member,
A hollow shaft center portion of the propeller shaft, the diameter of the proximal end portion of which is smaller than that of the distal end side thereof, and a knot rod having a distal end integrally connected to a piston disposed in the servo cylinder chamber, Inserted into the hollow shaft center portion of the propeller shaft from the distal end side, penetrates to the proximal end side and protrudes partly, and forms an annular groove on the inner peripheral surface of the proximal small diameter portion of the hollow shaft center portion to seal A ring is interposed, and the propeller pitch is configured to change by sliding the same rod rod in the axial direction via the piston,
A portion of the knot rod is bulged in a radial direction within a hollow shaft portion slightly closer to the tip than the small diameter portion at the base end, and an annular groove is formed on the outer peripheral surface of the bulged annular piston portion to form a seal ring. The hollow shaft center portion is separated into a distal end side chamber and a proximal end side chamber with the annular piston portion as a boundary, and the axial center portion of the knotting rod passes through the radial direction and the axial center portion from the outer peripheral surface of the base portion. Drilling a supply / discharge oil passage leading to the tip of the piston,
A distal-side oil passage connected to a distal-side radial oil passage drilled in the oil-distribution member is formed in the distal-side chamber of the hollow shaft center portion, and a proximal-side L-shape bored in the oil-distribution member. An oil passage is communicated with each of the proximal end chambers of the hollow shaft portion, and the proximal end chamber is communicated with a radial hole of the knotting rod,
A substantially cylindrical oil distribution member is mounted on the outer peripheral surface of the base end portion of the propeller shaft in a floating state, and the oil distribution member is positioned to allow movement in all directions within a certain range.
Both ends of the outer peripheral surface of the oil distribution member are projected in the radial direction, the connection holes are provided through the projections, and the lower end of the pressure oil supply pipe comprising a pair of straight pipes suspended from the ship side is provided. A proximal end that is inserted into each corresponding connection hole, communicates from one connection hole to the distal oil passage, and communicates from the other connection hole to the proximal oil passage. An oil supply device for a rotating shaft , wherein a side L-shaped oil passage is formed in each of the oil supply distribution members .
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