JP3963646B2 - 舶用推進器 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は請求項１の前提部に記載の種類の舶用推進器に関する。この種の推進器の調整翼により推進器はエンジンまたはモータの異なる走行条件および異なる形式のものに適用できる。この種の推進器の利点は固定翼推進器に比べより広範な使用範囲を包含できることである。これにより推進器の製造者や供給者は一般分類において異なるユーザー要求を比較的限られた種類の推進器で満足させることができる。
発明の背景
調整翼推進器は随分前から知られている。これら推進器は主として２つの形式に分類でき、一番目の形式は各翼が個々に調整できるものであり、他の形式は一操作ですべての翼が共通に調整されるものである。後者の推進器形式の利点は個々の１つの翼の据付けを残りの翼の据付けに合わせるようにする必要がないことであり、このため翼調整の困難さや結果としての不揃いが除去される。
【０００２】
本発明の推進器は上記後者の推進器形式に属するものであり、すべての推進器翼が一斉に調整できる推進器である。
この種の調整翼推進器は、例えば、U.S. 813,074, U.S. 2,574,951, U.S. 5,232,345, U.S. 2,953,208, U.S. 3,403,735, U.S. 3,308,889に記載されている。これら公報に記載されている推進器構造の共通の特徴は、翼を共通に、すなわち一斉に行なう調整は与えられた範囲内における完全な目視据付けであり、すなわち、翼は異なる据付け量に円滑かつ連続的に調整できる、ということである。すべての翼はこの調整により順次新しい据付け位置にロックされる。この方法にはいくつかの欠点がある。まず第１に、翼が計画角度に調整されていることを確認するために、翼据付け量を読み取りまたは決定する必要がある。翼計画据付け量と翼実際据付け量との間には偏差が生じる危険もある。さらに、この翼連続調整原理で実施すると、力で拘束するロックに頼る必要がある。力で拘束するこの翼のロックは翼据付け量が変化する結果となる可能性があり、あるいは大きなロック力の適用が要求され、この大きな力のため調整の際の着脱操作が非常に困難となり、材料に高い張力が生じることになる。またきつく締め付けるロック装置は時間の経過につれて振動や他の力などに基づき緩くなり、翼据付けを妨げることになる。この結果として、数多くの初期の構造はかなり煩雑なものとなっている。
【０００３】
EP 0 300 252には異なる据付け量に翼が一斉に調整できる翼調整器が開示されている。しかし、この装置はかなり複雑であり、ナットとスピンドルの手段により各推進器翼に延長するロッドの捩れ調整運動を軸方向調整運動に変換しなければならない。ロッドに設けられ翼根元の案内溝またはチャンネルと係合するピン手段によって、ロッドの軸方向運動は各翼の回転運動に変換される。
発明の要約
この背景に鑑み、本発明の目的は本分野で公知の技術に存在する上記の問題を解消する種類の推進器を提供することにある。より詳しくは、本発明の目的は翼を明瞭に規定量に調整でき、かつ積極的に据付けを保持できる単純な構造の推進器を提供することにある。
【０００４】
この目的は請求項１の特徴部に記載した特徴を有し、この請求項の前提部に記載した種類の推進器の発明によって達成できた。
予め定めた異なった位置に共に形状ロックできる調整リングとボスである２つの要素間の相対運動の手段を通して共通の調整運動が実行されるので、正確さ不備となる危険が除去され、かつ調整または据付けの厳密な位置を計測しなくても済むような所定位置に翼を調整することができる。調整に関係する予め定めた位置のところに示す必要のあるのは簡単な指示目盛りだけである。形状を拘束するロック設備も確実に翼据付けが振動や走行乱れによって乱されたり影響を受けたりしない。また発明の推進器は構造が簡単であり、そのため比較的安価に製造できる。
【０００５】
本発明の好ましい実施例によれば、調整用調整リングおよびボスが互いに円周方向で相対的にロックされる手段が前記調整リングおよび前記ボスが互いに対向する面に配置される。
【０００６】
ロック要素は両面の各面上で中間の溝またはチャンネルを有し、軸方向に延びる歯の形態をなしている。
溝と歯は補完する形状をし、調整リングとボスとを互いにロック係合する。前記面の一方には複数の歯を設け、他方には少なくとも１つの、好ましくは数個の歯を設ける。この歯と溝で形状拘束ロック効果が達成され、また翼据付けが決まる。
【０００７】
他の好ましい実施例によれば、据付け調整リングの回転を推進器翼に伝達する伝達要素の運動は複数のアームで構成され、各アームは一端を翼の根元に連結し、他端は据付け調整リング内に設けたそれぞれのレセスに突出する。これにより調整リングの回転を簡単にしかも信頼性をもって推進器翼の回転に伝達することができる。
【０００８】
翼調整機構のこの簡単な構造の結果として、ボス内に排気通路を収める空間ができる。このように、発明の好ましい実施例には、排気通路のこのような配置も含まれる。前記構造に設けられるこの設備は、推進器がいろいろな異なる種類の駆動モータで使用される事実を勘案すれば、特に有利なものである。
【０００９】
発明推進器の特に有利な実施例によれば、翼が柔軟であるので、推進性能が操作または走行条件によって影響される。このことは推進器翼が明確に階段状に調整できるので特に重要である。発明の好ましい実施例はまたこの設備にも関係する。
【００１０】
他の好ましい実施例によれば、各翼には破断位置としての弱体部を形成している。推進翼が石やその他の物体に当たったときに、これによってボスが損傷を免れる。このことは発明の推進器に関しては特に重要である。というのは、翼据付けを段階的に調整できるように構成したボスは、翼を固定結合したボスよりも外部力に対してより繊細になっているからである。
【００１１】
本発明の推進器のこれらおよび他の有利な実施例は従属の請求項に記載されている。
発明の詳細は好ましい実施例と付随する図面を参考にして今から述べる。
好ましい実施形態の詳細な説明
図１は本発明の推進器の分解組立図を示し、ボス前半体１およびボス後半体２を含むボスと、駆動モータのギアボックスに接続するユニット３と、調整用調整リング４と、図には２枚しか示されていないが４枚の推進器翼５とで構成される。２つのボス半体１，２はそれぞれ互いに中央に向き、各翼５を組み立てたとき円形軸受６を形成する４つの半円形レセス６ａ，６ｂを設けている。各翼５は軸受６の一つに回転によって取り付けられる円形基部または根元部７を有する。２つのボス半体１，２は、それぞれボス半体の孔８，９を通して図示しない４本のボルトで一体にする。ボス半体にはモータの排気ガスが通せる軸方向に貫流する通路１０，１１が含まれる。推進器はモータから延長する図示しない軸によって駆動され、この軸はボス後半体２のボス開口１２に、例えばスプライン連結により駆動連結される。
【００１２】
各翼の根元部７は円周方向に展開する突出部１３を含む。この突出部１３はこの翼の回転軸に関して半径方向に突出し、翼をボスに取り付けるためのボス半体内の対応する溝またはチャンネル１４と係合して推進器の半径方向に翼を固定する。翼調整アーム１５が各根元部の周縁に取り付けられ、翼の回転軸に関しほぼ半径方向に、すなわち、ほぼ推進器軸の方向に延長する。翼据付けに際してはアーム１５にトルクをかけて調整する。取り付けたとき、アーム１５はボス後半体２の外面上を後方に向かい据付け調整リング４の内側まで延長する。各アーム１５はフレアのついた端部１６を有し、アームを取り付けたときは調整リングの内表面のレセス１７に収納される。
【００１３】
操作に際しては、環状前端面１８をボス後半体２の後端面１９（図１では隠れている）に接触させて、調整リング４をボス後半体に取り付ける。この取り付け状態において、調整リング４は図示しない適当な取付装置を用いてボス後半体２に固定し、調整リングの端面１８上で軸方向に延びる歯２０と中間溝２１によって回転を防止する。前記歯と溝はボス後半体２の端面１９上で対応する形状の歯と溝２３（図１では隠れている）とで係合する。
【００１４】
調整リング４はボス後半体２から緩めて軸方向に移動可能であって、歯と溝２０，２１，２２，２３がもはや互いに係合しない第２の位置までわずかに移動できる。調整リング４はこの位置においてボス後半体２に相対的に回転可能となる。調整リング４をわずかに回転させてボス後半体２に再度締め付けることにより、歯と溝２０，２１，２２，２３によって調整リングは新しい位置にロックされる。調整リング４を回転させることにより、歯と溝が互いに作用しないところまで調整リング４を軸方向に少量移動することができる。しかし、それぞれの翼据付け調整アームの端部１６は、この位置でもまだ調整リング４のレセス１７に入っている。
【００１５】
このように、調整リング４の回転は各アーム１５を介し、調整リングの回転角度に応じて対応する翼の根元部７を回転させて据付けることになる。
図示した構造の調整リングが回転し得る範囲内の位置は歯２０，２１のピッチによって定まる多数の異なる位置に限定される。このように翼据付けは増加しながら調整でき、据付け位置の数は調整リング上あるいはボス後半体上の歯数に依存する。調整リング４およびボス後半体２の歯数はそれぞれ同一とする必要はない。回転位置の数は最大の歯を有するユニットによって定まる。
【００１６】
原則として、調整リングおよびボス後半体それぞれの端面の周縁の一箇所にのみ歯を備えた上述のロック装置を設けることで十分であると考えられる。しかし、図中に２４と１５で示すように、これらの面上の数箇所にわたり対応する一対の係合歯を設けるのが有利である。この配置によるとより一層積極的にロックする効果が生じる。
【００１７】
ボス後半体２および調整リング４が位置する異なる回転位置を目視可能に示すために、端面１９に近いボス後半体２の外面に多数のインデックス・マークの付いた目盛り２７を設ける。調整リング４の外面の対応する箇所には据付けマーク２６を設ける。目盛り２７上の据付けマーク２６の位置は翼の回転位置を示す。
【００１８】
すべての翼には調整リング４の各レセス１７と係合する調整アーム１５を設けているので、調整リング４が回転すると翼５は一斉に回転する。
図２に、各翼５の根元部７を半径方向に取り付け保持するのに適した環状突出部１３および対応する翼調整アーム１５のさらなる詳細を示す。
【００１９】
図３は図２の線III−IIIにおける断面であって、翼の根元部７は、内部が空洞であり、突出部１３のある環状部分と実際の翼５と一体に連結したドーム型部分２８で構成されることを示す。ドーム型部分２８の内面に円周方向に延長する溝２９を設け、ここで翼の根元を弱めて破断位置としての機能を持たせている。翼５が石のような障害物に当たったときには、力がボスに伝達してボスを損傷させる前に、翼が溝２９の箇所で破断される。この配置により推進器の損傷は翼に限定され、ボスも保護される。この種の翼据付け調整装置を含む推進器組み立てのボスは非常に高価であり、かつ固定翼を有する通常の推進器のボスほど頑丈でないことを十分に考慮するべきである。
【００２０】
推進器翼５は、例えばプラスチック材のような柔軟な材料で製作することが好ましい。翼５が後方にスキュウーした形状の場合、翼の後縁３０の外側部分は角度αに相当する角度だけ前方に強制され、図４の破線で示す前方に移った位置に達してピッチを減少させる。例えば加速に対応して、翼に高荷重がかかったときにこの現象が起こる。荷重が大きくなるにしたがって、ピッチの減少も大きくなり、推進が容易になる結果となる。この方法で得られたものは、推進器が高荷重を受けたときに材料の柔軟性に基づきピッチを自動的に減らす「自動ギア機能」の一種といえる。
【００２１】
図５はボス半体１，２間に形成される円形開口６における翼５の付属品を示す断面図である。翼の根元部７における周縁突出部１３はボス半体上の溝またはチャンネル１４と係合して翼をボスに回転装着する。各翼据付け調整アーム１５の端部１６はレセス１７内に延びており、調整リング４が回転したときにこれに引きずられて翼５が回転させられる。調整リング４はその端面がボス後半体の後端面と接触したところがロック位置となり、両端面上の（この図では見えない）歯と溝の相互作用によって相互にロックされる。図示するように４本のボルト３１でボスを一体に保持する。翼の据付けを調整するときは、最初にボルト３１を緩めて調整リング４を歯と溝が互いに係合が外れるまで軸方向に移動させて、調整リング４を回転させる。調整リングを新しい位置まで回転させ、引き続きボルトをこの位置で締めつけ、翼据付けマーク２６は目盛り２７上の別のマーキングに対向する位置まで移動する。マーキング２６および２７は塗装線または刻印線で形成する。
【００２２】
図６および図７はそれぞれ図５の線VI−VIおよび線VII−VIIにおける断面を示し、翼据付け調整に重要要素の相互関係をさらに図解する。図１および５に関して説明した上記記載によって図６および７はおのずと理解できると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の推進器の分解組立図
【図２】本発明の推進器翼の側面図
【図３】図２の線III−IIIにおける断面
【図４】図２の翼内面を半径方向にみた図
【図５】本発明の推進器のボスの一部側面および一部縦断面を示す
【図６】図５の線VI−VIにおける断面
【図７】図５の線VII−VIIにおける断面

Claims (7)

1. 推進器の軸方向を規定するボス（１，２）、ボス周りに配置された複数の調整可能な推進器翼（５）、および翼据付け調整手段（４，１５）を含む舶用推進器であって、
   各翼（５）は、ボスに取り付けられ推進器の軸方向から一定角度をなす軸の周りに回転可能な翼部と根元部（７）とを有し、
   翼据付け調整手段（４，１５）はすべての翼（５）を一斉に回転するように配置し、ボスに設けた第２のロック手段（２２，２３）に係合し補完関係にある第１のロック手段（２０，２１）が含まれる翼据付け調整リング（４）を含み、
   調整リング（４）はボスに面する第１の面（１８）を有し、ボス（１，２）は調整リングに面する面（１９）を有し、前記第１のロック手段（２０，２１）および前記第２のロック手段（２２，２３）はそれぞれ第１および第２の面（１８および１９）上に配置され、
   前記第１のロック手段（２０，２１）および前記第２のロック手段（２２，２３）の一方は、互いに円周方向に隣接するように配置され、互いに中間溝またはチャンネル（２１）で分離され軸方向に延びる複数の歯（２０）が含まれ、前記第１のロック手段および前記第２のロック手段の他方（２２，２３）は、溝またはチャンネル（２１）と形状補完し軸方向に延びる少なくとも１つの歯（２２）が含まれ、
   調整リング（４）は、前記第１（２０，２１）および前記第２（２２，２３）のロック手段が互いにロック係合する第１の軸方向位置と、前記第１および前記第２のロック手段が互いに係合が外れて調整リング（４）がボス（１，２）に相対的に回転可能となる第２の軸方向位置との間で、軸方向に移動可能であり、
   前記第１のロック手段（２０，２１）および前記第２のロック手段（２２，２３）が共に、ボス（１，２）に対する調整リング（４）の多数の異なる回転位置を定め、そして
   翼据付け調整リング（４）を、調整リング（４）の回転位置に対応する各翼（５）の回転位置を増加させながら調整する運動伝達手段（１５）を介して、各推進器翼（５）に連結し、
   運動伝達手段（１５，１７）は、ほぼ軸方向に延長する複数の調整アーム（１５）を含み、各アーム（１５）の一端は翼の根元部（７）に回転不可能に連結し、他端（１６）は調整リング（４）に連結し、前記他端（１６）は調整リング（４）が回転したときにそれに伴って回転することを特徴とする推進器。
2. 各根元部（７）の回転軸は推進器の軸方向にほぼ垂直に延長し、前記回転軸のすべてが同一の半径方向面に位置する、請求項１記載の推進器。
3. 調整リングは多数のアーム受けレセス（１７）が含まれ、それぞれのアーム（１５）の前記他端（１６）は前記レセス（１７）の一つの中に延びる、請求項１または２記載の推進器。
4. ボス（１，２）は、前記推進器駆動のモータから発生する排気ガスの通過を可能とする軸方向に延びる通路（１０，１１）を含む、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の推進器。
5. 各翼は柔軟な材料で作られ、その柔軟性は走行条件に応じて周囲の水から受ける力によって翼形状を変化させるに十分なものである、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の推進器。
6. 各翼には破断位置を形成する弱体部（２９）が含まれる、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の推進器。
7. ボス（１，２）および調整リング（４）には、前記定まった位置のところに調整リング（４）およびボス（１２）が相対的に回転したことを示す機能を有する指示手段（２６，２７）が含まれる、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の推進器。

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