JP4361535B2 - Marine thruster seal structure and marine thruster equipped therewith - Google Patents
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Description
本発明は、舶用スラスタにおけるシール構造に関し、詳しくは、舶用スラスタのプロペラ部におけるシール構造とそれを備えた舶用スラスタに関するものである。 The present invention relates to a seal structure in a marine thruster, and more particularly to a seal structure in a propeller portion of a marine thruster and a marine thruster provided with the seal structure.
従来より、舶用スラスタとして、姿勢制御用のサイドスラスタや、プロペラ部の全体が360°旋回可能なアジマススラスタ(全旋回式推進機)等がある。サイドスラスタは離着岸時の補助推進機として多くの船舶に採用されている。アジマススラスタは、ラインシャフト方式の推進機に比べて船体の運動性能が非常に高くなるため、タグボートのように高い運動性能が必要な船舶を主体に採用されている。このアジマススラスタは、その優れた運動性能から、近年、多くの船舶用推進機として採用され始めている。以下の説明では、舶用スラスタの一例としてこのアジマススラスタを例に説明する。 Conventionally, as a marine thruster, there are a side thruster for attitude control, an azimuth thruster (entire swivel propulsion device) capable of turning the entire propeller portion by 360 °, and the like. Side thrusters are used in many ships as an auxiliary propulsion device for takeoff and landing. Since the azimuth thruster has a very high kinematic performance compared to a line shaft type propulsion device, the azimuth thruster is mainly used for ships that require high kinematic performance such as tugboats. This azimuth thruster has recently begun to be adopted as a marine propulsion device because of its excellent motion performance. In the following description, this azimuth thruster will be described as an example of a marine thruster.
図8は、一般的な構造のアジマススラスタを示す縦断面図である。図示するように、このアジマススラスタ101は、アジマススラスタ全体を船体Sに固定するプラットホーム部102と、船体側に設けられた駆動エンジンの動力を水平方向に受入れる上部ギヤボックス103と、この上部ギヤボックス103内でベベルピニオン104とベベルホイール105とによって動力を垂直方向に伝達するピニオン軸106を内部に設けたストラット部107と、ピニオン軸106の動力を水平方向に配置したプロペラ軸108に伝達するベベルピニオン109とベベルホイール110とを内蔵したプロペラ部111と、このプロペラ部111のプロペラ軸108で駆動するプロペラ112とを備えている。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an azimuth thruster having a general structure. As shown in the figure, this
前記プロペラ部111には、垂直方向に配置されたピニオン軸106のベベルピニオン109と水平方向に配置されたプロペラ軸108のベベルホイール110との組立・分解等をするための開口部113が設けられている。この開口部113は、プロペラ部111のギヤケース114を前記ストラット部107の下部と一体的に形成し、このギヤケース114に着脱可能な軸受ハウジング115を取付ボルト122で取付け、この軸受ハウジング115を取外すことによって、ギヤケース114の反プロペラ側に開口部113が形成されるようにしている。
The
また、通常、このギヤケース114と軸受ハウジング115との接合部121は、凹凸状の端部を接合させる接合構造(所謂、インロー構造)で組付けられ、軸受ハウジング115をギヤケース114に沿って軸方向に摺動させて組むように案内面も形成されている。この接合部121の摺動面にはOリング116等のシール材が設けられ、海水の侵入が遮断されている。
Usually, the
一方、前記したように垂直方向に配置されたピニオン軸106から水平方向に配置されたプロペラ軸108に動力伝達方向を直角に変更する場合、そのベベルピニオン109とベベルホイール110との歯当りが不適切であれば、ピッチングやスコーリング等を生じるおそれがあり、所定の伝達性能を確保できなくなる場合や歯車の折損を招くおそれもある。そのため、設計が意図した所定の伝達性能を確保するように、これらの歯当りは最適に調整される。
On the other hand, when the power transmission direction is changed to a right angle from the
この歯当りを最適に調整するには、ベベルピニオン側、ベベルホイール側の両方を調整する必要がある。ベベルピニオン109側の調整は、ストラット部107とピニオン軸軸受ハウジング117との間に上部歯当り調整シム118を組入れることにより、ピニオン軸106を支持する軸受ハウジング117の位置を垂直方向に調整することによって行われる。ベベルホイール110側の調整は、軸受ハウジング115とギヤケース114との間に歯当り調整シム119(以下、「シム」という。)を組入れることにより、この軸受ハウジング115の位置を水平方向に調整して、前記ベベルピニオン109に対するベベルホイール110の位置を調整して歯当りが調整される。
In order to optimally adjust the tooth contact, it is necessary to adjust both the bevel pinion side and the bevel wheel side. The adjustment on the
図9は、アジマススラスタの歯当り調整用シムを模式的に示す斜視図である。このシム119は、0.1〜1.0mm程度の薄板黄銅製で、それらの種々厚さを複数枚組合わせて前記ベベルホイール110の歯当り位置が最適位置となるように組込まれる。このシム119は、一般的に二つ割れ形状で製作されている。123は、取付ボルト122の挿通穴である。シム119の組込みは、取付ボルト122を接合部121から外した状態で、この凹凸状の接合部121の軸受ハウジング115をギヤケース114に係合させたまま、前記種々の厚さのシム119を組合わせて接合部121の側部から組込まれる。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a shimming adjustment shim for an azimuth thruster. The
この種の従来技術として、立型ウォータジェット推進機の据付フランジと、この据付フランジ上に設けるギヤケースとの間にシムを挟んで、ベベルピニオンとベベルホイールとの歯当りを調整するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。 As this type of conventional technology, a shim is placed between the installation flange of the vertical water jet propulsion unit and the gear case provided on the installation flange to adjust the contact between the bevel pinion and the bevel wheel. (For example, refer to Patent Document 1).
また、他の従来技術として、アジマススラスタのプロペラが船底から下に突きでない構造とするために、船舶の底面に下開き状の円錐状船底を形成し、この円錐状船底内に、プロペラを備えた推進軸を斜めに軸受けすると共に、この円錐状船底内において旋回自在に構成したものがある(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、前記したようにギヤケース114と軸受ハウジング115との接合部121には複数枚のシム119が組合わせて組入れられると共に、このシム119は前記したように二つ割れ形状であるため、シム119の二つ割れの部分の合い面125は常に海水にさらされ、この二つ割れの部分から接合部121のOリング外側まで海水が侵入する。このことは、複数枚のシム119を重ねる時に二つ割れの合い面125を周方向にずらして重ねたとしても、その板厚分の隙間から海水が侵入する。そして、この海水が侵入した接合部121の各接合面124には、ギヤケース114と軸受ハウジング115との間に設けられたシム119との隙間により、イオンの濃度差による電池腐食と同じように腐食する隙間腐食が発生する場合がある。特に海水中の塩分により、早期に隙間腐食を生じる場合がある。この隙間腐食を生じると、その接合面124の手直しには多くの時間と労力が必要になり、多大なコストを要する。
However, as described above, a plurality of
このような課題は、シム119が水中に没しない前記特許文献1では生じることがなく、この課題を解決するための手段も前記特許文献1には何ら記載されていない。また、前記特許文献2にも、このような課題を解決するための手段は記載されていない。
Such a problem does not occur in Patent Document 1 in which the
そこで、本発明は、舶用スラスタのプロペラ部におけるギヤケースと軸受ハウジングとの接合部に設けるシムへの水の侵入を確実に防止し、その接合面に隙間腐蝕を生じることがない舶用スラスタのシール構造とそれを備えた舶用スラスタとを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a marine thruster seal structure that reliably prevents water from entering a shim provided at a joint portion between a gear case and a bearing housing in a propeller portion of a marine thruster and does not cause crevice corrosion on the joint surface. And a marine thruster including the same.
前記目的を達成するために、本発明の舶用スラスタのシール構造は、縦方向に配置したピニオン軸を内部に設けたストラット部と、該ピニオン軸のベベルピニオンと横方向に配置したプロペラ軸のベベルホイールとを噛合させるプロペラ部を備え、該プロペラ部のギヤケースを前記ストラット部の下部と一体的に形成し、該ギヤケースの反プロペラ側の開口部に前記プロペラ軸を支持する軸受を設けた軸受ハウジングを固定するとともに、該軸受ハウジングと前記ギヤケースとの間の前記プロペラ軸と直交する接合面にシムを組入れて前記ベベルピニオンとベベルホイールとの歯当りをプロペラ軸の軸方向に調整するように構成した舶用スラスタのシール構造であって、前記軸受ハウジングと前記ギヤケースとの接合面の外周部に、該軸受ハウジングからギヤケースに重なるように突出する外側突出部を設け、該外側突出部の円環状の内周面と、該内周面と対向する前記ギヤケースの円環状の外周面との間に、前記接合面への水の侵入を防止するシール材を設けている。この構成は本発明の基本的な構成であり、これにより、ギヤケースと軸受ハウジングとの接合部に設けるシムの外側で水の侵入を確実に遮断して、この接合部における腐蝕問題を解消することが可能な舶用スラスタのシール構造を提供することができる。
また、縦方向に配置したピニオン軸を内部に設けたストラット部と、該ピニオン軸のベベルピニオンと横方向に配置したプロペラ軸のベベルホイールとを噛合させるプロペラ部を備え、該プロペラ部のギヤケースを前記ストラット部の下部と一体的に形成し、該ギヤケースの反プロペラ側の開口部に前記プロペラ軸を支持する軸受を設けた軸受ハウジングを固定するとともに、該軸受ハウジングと前記ギヤケースとの間の前記プロペラ軸と直交する接合面にシムを組入れて前記ベベルピニオンとベベルホイールとの歯当りをプロペラ軸の軸方向に調整するように構成した舶用スラスタのシール構造であって、前記軸受ハウジングと前記ギヤケースとの接合面の外周部に、該ギヤケースから軸受ハウジングに重なるように突出する外側突出部を設け、該外側突出部の円環状の内周面と、該内周面と対向する前記軸受ハウジングの円環状の外周面との間に、前記接合面への水の侵入を防止するシール材を設けてもよい。このようにしても、ギヤケースと軸受ハウジングとの接合部に設けるシムの外側で水の侵入を確実に遮断して、この接合部における腐蝕問題を解消することが可能な舶用スラスタのシール構造を提供することができる。
In order to achieve the above object, a marine thruster seal structure according to the present invention includes a strut portion having a pinion shaft arranged in a longitudinal direction therein, a bevel of the pinion shaft and a bevel of a propeller shaft arranged in a lateral direction. A bearing housing including a propeller portion that meshes with a wheel, a gear case of the propeller portion is formed integrally with a lower portion of the strut portion, and a bearing that supports the propeller shaft is provided in an opening on the side opposite to the propeller of the gear case. is fixed and configured to the per tooth is adjusted in the axial direction of the propeller shaft with the bevel pinion and the bevel wheel incorporated shims joint surface perpendicular to the propeller shaft between the between the bearing housing gear case A marine thruster seal structure, wherein the bearing housing is formed on an outer peripheral portion of a joint surface between the bearing housing and the gear case. Provided outer protrusion protruding from managing to overlap the gear case, and the inner peripheral surface of the annular outer projecting portion, between the inner peripheral surface opposed to the outer peripheral surface of the annular said gear case, said joining A sealing material is provided to prevent water from entering the surface. This configuration is a basic configuration of the present invention, and by this, water can be reliably blocked outside the shim provided at the joint between the gear case and the bearing housing, and the corrosion problem at this joint can be solved. It is possible to provide a marine thruster seal structure capable of achieving the above.
Also, a strut portion having a pinion shaft arranged in the vertical direction inside, and a propeller portion that meshes the bevel pinion of the pinion shaft with a bevel wheel of the propeller shaft arranged in the horizontal direction, and a gear case of the propeller portion is provided. A bearing housing formed integrally with the lower portion of the strut portion and provided with a bearing for supporting the propeller shaft in an opening on the side opposite to the propeller of the gear case is fixed, and the gap between the bearing housing and the gear case is fixed. A marine thruster sealing structure in which a shim is incorporated in a joint surface orthogonal to the propeller shaft so that the tooth contact between the bevel pinion and the bevel wheel is adjusted in the axial direction of the propeller shaft, the bearing housing and the gear case An outer protrusion that protrudes from the gear case so as to overlap the bearing housing And a sealing material for preventing water from entering the joint surface between the annular inner peripheral surface of the outer projecting portion and the annular outer peripheral surface of the bearing housing facing the inner peripheral surface. It may be provided. Even in this case, a marine thruster seal structure is provided that can reliably block water intrusion outside the shim provided at the joint between the gear case and the bearing housing and eliminate the corrosion problem at this joint. can do.
さらに、前記外側突出部を、前記軸受ハウジング又はギヤケースとは別体のスリーブ状に構成し、該外側突出部を前記ギヤケース又は軸受ハウジングに固定する固定部材を設けると共に、該外側突出部の円環状の内周面と、該内周面と対向する円環状の外周面との間に前記シール材を設けてもよい。これにより、ギヤケースと軸受ハウジングとの接合部の加工や外側突出部を容易に加工することができ、効率良く接合部の加工とシム調整を行うことができる。 Further , the outer protruding portion is formed in a sleeve shape separate from the bearing housing or the gear case, and a fixing member for fixing the outer protruding portion to the gear case or the bearing housing is provided, and an annular shape of the outer protruding portion is provided. and the inner peripheral surface of the may be provided the sealing member between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the opposing annular. Thereby, the process of the junction part of a gear case and a bearing housing and an outside protrusion part can be processed easily, and the process and shim adjustment of a junction part can be performed efficiently.
また、前記外側突出部の軸方向端部と、前記軸受ハウジング又はギヤケースとの間に生じる空間を、該外側突出部の外周面側から内周面側に向けて空間が広がるように形成し、該空間に防水材を充填してもよい。これにより、シール材の外側で防水材による水の侵入防止を図ることができる。 Further , a space formed between the axial end portion of the outer protrusion and the bearing housing or the gear case is formed so that the space expands from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the outer protrusion, The space may be filled with a waterproof material. As a result, water can be prevented from entering by the waterproof material outside the sealing material.
さらに、前記ギヤケースの軸受ハウジング側に、前記軸受ハウジングを軸方向に案内する内側案内面を形成し、該軸受ハウジングのギヤケース側に前記内側案内面に沿って摺動する外側案内面を形成し、該軸受ハウジングの外側案内面と前記ギヤケースの内側案内面との間にシール材を設けてもよい。これにより、水がシムを通過しても軸受ハウジングとギヤケースとの接合部の摺動面でギヤケース内への侵入を確実に遮断することができる。 Further, the bearing housing side of the gear case, said bearing housing to form an inner guide surface for guiding the axial direction, forms an outer guide surface which slides along the inner guide surface to the gear case side of the bearing housing, A sealing material may be provided between the outer guide surface of the bearing housing and the inner guide surface of the gear case. Thereby, even if water passes through the shim, the sliding surface of the joint portion between the bearing housing and the gear case can be reliably blocked from entering the gear case.
また、前記軸受ハウジングの外側案内面を、該軸受ハウジングを前記ギヤケースの内側案内面に沿って反プロペラ側に移動させて該軸受ハウジングの自重をギヤケースで支持した状態で、前記外側突出部の端部が前記接合面よりも軸方向に外れて該接合面の外周側に前記シムの組入れ及び抜出し作業が行える空間を形成することができるプロペラ軸方向長さで形成してもよい。これにより、軸受ハウジングとギヤケースとの接合面にシムを組入れるときに、軸受ハウジングの外側案内面をギヤケースの内側案内面に係合させた状態で作業ができ、迅速なシム調整作業を行うことができる。 Further , the outer guide surface of the bearing housing is moved to the non -propeller side along the inner guide surface of the gear case so that the weight of the bearing housing is supported by the gear case. The propeller may be formed with a length in the axial direction of the propeller that can be formed so that a space can be formed on the outer peripheral side of the joint surface so that the shim can be assembled and removed . As a result, when a shim is incorporated into the joint surface between the bearing housing and the gear case, the work can be performed with the outer guide surface of the bearing housing engaged with the inner guide surface of the gear case, and quick shim adjustment work can be performed. it can.
また、前記外側突出部の基部に、該外側突出部の外側から前記接合面のシム外周部に給脂する給脂口を設けてもよい。これにより、外側突出部と接合面のシム外周部との間に油やグリース等を給脂して、この油脂によっても水の侵入を防止するようにできる。 Moreover, you may provide the greasing port which grits to the shim outer peripheral part of the said joint surface from the outer side of this outer side protrusion part in the base part of the said outer side protrusion part. Accordingly, oil or grease can be supplied between the outer protruding portion and the shim outer peripheral portion of the joint surface, and water can be prevented from entering even with this oil.
一方、本発明のシール構造を備えた舶用スラスタは、これらいずれかのシール構造を備えることにより、プロペラ部におけるギヤの歯当り調整を容易に行うことができると共に、この歯当り調整のためのシムや接合部の隙間腐食等を安定して防止することができる。 On the other hand, the marine thruster provided with the seal structure of the present invention can easily adjust the gear tooth contact in the propeller portion by providing any one of these seal structures, and a shim for this tooth contact adjustment. In addition, it is possible to stably prevent crevice corrosion at the joints.
本発明は、以上説明したような手段により、ギヤケースと軸受ハウジングとの接合面に設けるシムへの水の侵入を確実に遮断して、隙間腐蝕を生じることがない舶用スラスタのシール構造を提供することが可能となる。 The present invention provides a seal structure for a marine thruster that reliably blocks water from entering a shim provided on the joint surface between the gear case and the bearing housing by means as described above, and does not cause crevice corrosion. It becomes possible.
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施の形態でも、舶用スラスタの一例としてアジマススラスタを例にする。図1は、本発明の第1実施の形態に係る舶用スラスタのシール構造の縦断面図であり、図2は、図1に示す舶用スラスタのシール構造におけるギヤケースと軸受ハウジングとの接合面の部分を拡大した縦断面図、図3は、図2に示すギヤケースと軸受ハウジングとの接合面の部分を更に拡大した縦断面図である。図4(a),(b),(c)は、歯当りの状態を示す模式図であり、図5(a),(b)は、図4に示す歯当りの状態に応じた調整方法を示す側面図である。なお、シムは前記図9に示す斜視図と同一であるため、図示は省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Also in the following embodiments, an azimuth thruster is taken as an example of a marine thruster. 1 is a longitudinal sectional view of a seal structure for a marine thruster according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a portion of a joint surface between a gear case and a bearing housing in the seal structure for a marine thruster shown in FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view further enlarging the portion of the joint surface between the gear case and the bearing housing shown in FIG. 4 (a), (b), and (c) are schematic diagrams showing the tooth contact state, and FIGS. 5 (a) and (b) are adjustment methods according to the tooth contact state shown in FIG. FIG. The shim is the same as the perspective view shown in FIG.
図1に示すアジマススラスタ1は、このアジマススラスタ全体を船体Sに固定するプラットホーム部2と、原動機(図示略)の出力軸3の動力を入力カップリング4を介して上部ベベルピニオン5の上部ピニオン軸6に受入れる上部ギヤボックス7と、この上部ギヤボックス7内で水平方向に配置された上部ピニオン軸6の上部ベベルピニオン5と噛合する上部ベベルホイール8の動力を垂直方向の下方へ伝達するピニオン軸9と、このピニオン軸9を支持する軸受10を内蔵したストラット部11と、ピニオン軸9の下部に設けられた下部ベベルピニオン12と噛合する下部ベベルホイール14によって動力を水平方向に配置されたプロペラ軸13に伝達するように構成されたプロペラ部15と、このプロペラ軸13で駆動するプロペラ16とを備えている。
An azimuth thruster 1 shown in FIG. 1 includes an upper pinion of an
これにより、前記原動機の出力軸3の動力が、上部ギヤボックス7内に配置された上部ベベルピニオン5を回転させ、この上部ベベルピニオン5と噛合する上部ベベルホイール8によって回転させられる垂直方向に配置されたピニオン軸9を介して下部のプロペラ部15に設けられた水平方向に配置されたプロペラ軸13を回転させる。そして、このプロペラ軸13でプロペラ16が回転させられ、このプロペラ16の回転により海水がダクト17の右側から吸込まれて噴流となり、ダクト17の左側から噴出されて船体Sを推進させる推力が発生させられる。
Thereby, the power of the output shaft 3 of the prime mover is arranged in a vertical direction in which the
また、前記プラットホーム部には旋回モータ18と旋回ギヤ19とが設けられており、この旋回モータ18によって旋回ギヤ19を回転させることにより、ストラット部11と共にプロペラ部15全体を360°旋回させることが可能となっている。20は、旋回用軸受である。
Further, the platform portion is provided with a turning
一方、前記プロペラ部15には、プロペラ軸13と下部ベベルホイール14との組立・分解等をするための開口部21が設けられている。この開口部21は、プロペラ部15のギヤケース22を前記ストラット部11の下部と一体的に形成し、このギヤケース22に着脱可能な軸受ハウジング23を取付ボルト35で取付け、この軸受ハウジング23を取外すことによって、ギヤケース22の反プロペラ側に開口部21が形成されるようにしている。すなわち、図示する軸受ハウジング23を図の右側に外すことによってギヤケース22の反プロペラ側が開放され、開口部21が形成される。
On the other hand, the
また、前記プロペラ部15には、前記プロペラ軸13を支持する軸受24,25が設けられており、これら反プロペラ側に位置する軸受ハウジング23に設けられた軸受24と、ギヤケース22に設けられた軸受25とによってプロペラ軸13が支持されている。軸受24は、プロペラ推力の反力も支持している。
The
図2,3に示すように、プロペラ部15のギヤケース22と軸受ハウジング23との接合部26は、このギヤケース22と軸受ハウジング23とに形成された凹凸状の端部を接合させる接合構造(以下、「インロー構造」という。)で組付けられている。このインロー構造のギヤケース22側は、半径方向外面側に円環状の外周面27が形成され、半径方向内面側に円環状の内側案内面28が形成されている。また、軸受ハウジング23側は、前記ギヤケース22の外周面27と接する円環状の内周面29を形成した筒状の外側突出部30と、前記内側案内面28と対向する円環状の外側案内面31を形成した内側突出部32とが形成されている。この第1実施の形態は、軸受ハウジング23側からギヤケース22側に向けて外側突出部30が突出するように設けられた例である。前記各面27,28,29,31は同心上に形成されている。ギヤケース22の外周面27と軸受ハウジング23の外側突出部30に形成された内周面29とによって外周インロー面33が構成され、ギヤケース22の内側案内面28と軸受ハウジング23の内側突出部32に形成された外側案内面31とによって内周インロー面34が構成されている。この内周インロー面34は、外周インロー面33よりも軸方向長さが長く形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、これら外周インロー面33と内周インロー面34との間に、プロペラ軸13と直交する接合面40が形成されている。このように構成された接合部26は、ギヤケース22に形成された外周面27の外側に軸受ハウジング23の外側突出部30に形成された内周面29が接し、ギヤケース22に形成された内側案内面28の内側に軸受ハウジング23に形成された外側案内面31が接するようにして組付けられる。このインロー構造の接合部26によってギヤケース22と軸受ハウジング23とは軸心位置が保たれており、これらギヤケース22と軸受ハウジング23とが位置決めされた状態で、軸受ハウジング23が取付ボルト35でギヤケース22に固定される。
A
このインロー構造に形成された軸受ハウジング23の内側突出部32には、端面から軸方向にずれた所定の位置に溝36が設けられ、この溝36にシール材たる内側Oリング37が設けられている。また、ギヤケース22の外周面にも、端面から軸方向にずれた所定の位置に溝38が設けられ、この溝38にシール材たる外側Oリング39が設けられている。この外側Oリング39が、外側突出部30の内周面29と、この外側突出部30が外周に位置するギヤケース22の外周面27との間に設けられたシール材である。この実施の形態では、接合部26におけるギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40の外側と内側とにシール材たるOリング37,39を設けて、ギヤケース22の内部への水の侵入を遮断している。
The inner projecting
そして、このギヤケース22と軸受ハウジング23との間の接合面40には、前記ベベルピニオン12とベベルホイール14(図1参照)との歯当りを調整するための歯当り調整シム41が組入れられている。このシム41は、ベベルピニオン12に対するベベルホイール14の歯当りを調整するために、その厚さを最適化するものである。この歯当り調整は微妙な厚み調整が必要であり、厚みの異なる薄板のシム41(例えば、0.1〜1.0mmの薄板黄銅板)を組合わせてギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40に組入れられる。このシム41も、図9に示すシム119と同様に半円環状(例えば、半径400mm〜750mm)の二つ割れ形状で製作されている。このシム41を接合面40に組入れることにより、ギヤケース22に対する軸受ハウジング23の相対位置を調整して、ベベルホイール14を設けたプロペラ軸13を支持する軸受24を介してベベルホイール14の位置調整が行われる。この歯当り調整は、歯面の歯当り状況を観察しながらシム41の厚みを決定するものであり、微妙な厚み調整が行われる。
A tooth
このシム41の厚み調整としては、図4(a) に示す状態の歯当たりが好ましい状態であり、歯面uの中央部同士が当る(tは、歯当り部を示す。)ような歯当りの状態になるように、前記軸受ハウジング23とギヤケース22との接合面40に好ましい薄板のシム41を組入れて歯当たり調整が行われる。このシム41は、ベベルピニオン12とベベルホイール14との歯当り位置が最適位置になるように複数枚を組合わせて抜差しを繰返して調整をしながらその厚さが決定される。そのため、図2に二点鎖線で示すように、軸受ハウジング23の内側突出部32の外側案内面31をギヤケース22の内側案内面28に係合させた状態でシム41の組入れや抜出し作業が簡便に行えるように、前記図9にように半円環状の二つ割れ形状で製作されている。なお、このプロペラ部15におけるベベルギヤの歯当りについて良好な歯当りを得るには、ベベルピニオン12側を調整した後に、ベベルホイール14側の調整をする必要があるが、予め図1に示すように、ギヤケース22の上部であるストラット部11とピニオン軸軸受ハウジング42との間に上部歯当り調整シム43を組入れて下部ベベルピニオン12の歯当りが調整されるものとして、ベベルホイール14の歯当り調整についてのみ以下に説明する。
As the thickness adjustment of the
図4(b) のように、歯面uの上部同士が当たるときには、図5(a) に示すように、ベベルホイール14がベベルピニオン12に近づくように、軸受ハウジング23とギヤケース22との接合面40に組入れたシム41の総厚みが薄くなるように該当するシム41を抜いてシム41の枚数を減らす。これにより、ベベルホイール14をベベルピニオン12に近づける方向に移動させる。
As shown in FIG. 4 (b), when the upper portions of the tooth surfaces u come into contact with each other, as shown in FIG. 5 (a), the bearing
図4(c) のように、歯面uの下部同士が当るときは、図5(b) に示すように、ベベルホイール14がベベルピニオン12から離れるように、軸受ハウジング23とギヤケース22との接合面40に好ましい厚みのシム41を組入れる。これによりベベルホイール14をベベルピニオン12から離れる方向に移動させる。このようなシム調整は、シム41を組入れたり抜出したりしてトライアンドエラーを繰り返して行われる。
As shown in FIG. 4 (c), when the lower portions of the tooth surfaces u come into contact with each other, as shown in FIG. 5 (b), the bearing
また、このシム41を組入れたり抜出す作業は、軸受ハウジング23をギヤケース22に固定している取付ボルト35を緩めて接合面40よりも抜いた状態で、軸受ハウジング23のギヤケース22側に設けられた内側突出部32の外側案内面31をギヤケース22の接合面側に形成された内側案内面28と係合させて軸受ハウジング23の重量をギヤケース22で支持した状態を保ちながら、接合面40の外周側の空間からシム41の組入れや抜出し作業が容易に行えるようにしている。すなわち、内周インロー面34の係合した状態を保ちながら、外周インロー面33は軸方向に外れた状態にして、接合部26の外側からシム41の組入れ・抜出し作業が行えるようにしている。このように、軸受ハウジング23を取外してしまうことなく、シム41の厚さ調整が容易に行える。なお、歯当り調整をより簡単に行えるように、ギヤケース22内のベベルピニオン12とベベルホイール14との歯当りを外部から確認できる所(ギヤケース22)に覗き窓を設けてもよい。
Further, the work of inserting and removing the
一方、図2,3に示すように、軸受ハウジング23に設けられた外側突出部30の基部付近には、この軸受ハウジング23の接合面40とギヤケース22の接合面40との間の空間44に油やグリース等の油脂類を充填する充填用プラグ45が設けられている。この空間44は、ギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40に組入れるシム41の外周部と外側突出部30の内周との間に油脂類47を溜める油溜りとなる。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, a
さらに、この充填用プラグ45は外側突出部30の下部に設けられており、上部には油脂類を供給するときに空間44内の空気を外部に抜く空気抜きプラグ46が設けられている(図2)。これら充填用プラグ45と空気抜き用プラグ46とは、いずれも外側からの封水と内部の封油とができる。
Further, the filling
このように、接合面40に設けられたシム41の外周部に油脂類47を充填することができるようにし、前記充填用プラグ45からギヤケース22と軸受ハウジング23との接合部26に油やグリス等の油脂類を充満させることにより、この接合部26に組入れるシム41の外周部分が水と接することがないようにしている。
In this way, the outer periphery of the
また、ギヤケース22と軸受ハウジング23との前記外周インロー面33の端部において、ギヤケース22と軸受ハウジング23との間に隙間48を設け、この隙間48に十分な量の防水材49を充填することができるようにしている。この隙間48は、ギヤケース22側と軸受ハウジング23側の外側突出部30との間で、それぞれの中心に向けて空間が広がるような角度(脱落防止角度)で形成されている。つまり、この隙間48に充填した防水材49が硬化後に脱落しないようにしている。これにより、ギヤケース22と軸受ハウジング23との隙間48に脱落防止角度を持たせるような形状を採用することにより、この隙間48に防水材49を充填して、前記Oリング39の外側の部分でも水の侵入を遮断するようにしている。しかも、隙間48の外側を広くすることによって、防水材49が外側突出部30の外面から大きく突出しないように充填することもでき、水流により隙間48から脱落することなく防水効果を発揮でき、水の抵抗増加も抑止できる防水材49を容易に設けることができるようにしている。
In addition, a
さらに、前記軸受ハウジング23をギヤケース22に固定する取付ボルト35の座面には、この座面と軸受ハウジング23との間をシールする座面Oリング51を取付ける溝50が設けられている。この溝50に座面Oリング51を設けて取付ボルト35を固定することにより、この取付ボルト35の座面からボルトの胴部やネジ部に水が侵入しないようにしている。この取付ボルト35の座面におけるシール材は、Oリング51以外にパッキンや液体パッキンでもよい。
Further, a
このように、この第1実施の形態では、ギヤケース22とインロー構造で組込まれる軸受ハウジング23の外側突出部30の端部との隙間48に防水材49を設けて水の侵入を遮断すると共に、このギヤケース22の外周面27と軸受ハウジング23の外側突出部30の内周面29との間に設けられるシール材たるOリング39による水の遮断と、ギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40に設けるシム41の外周部と前記外側突出部30の内周との間に設けた空間44に充填用プラグ45から充填した油脂類47による水の遮断とによって、これらギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40に設けるシム41の外側において水の侵入を確実に遮断している。
As described above, in the first embodiment, the
以上のように構成された第1実施の形態のシール構造52によれば、ギヤケース22の接合面40に軸受ハウジング23の接合面40を合わせるように軸受ハウジング23の内側突出部32をギヤケース22の内側案内面28に挿入し、両接合面40の間にシム41を組入れて取付ボルト35で軸受ハウジング23をギヤケース22に固定することにより、シム41の外周部ではギヤケース22の外周面27と軸受ハウジング23の内周面29との間に設けられた外側Oリング39によって水を遮断することができる。
According to the
また、外側突出部30の内面とシム41との間の空間44に油脂類47(グリース)を充填しているので、この油脂類47によっても水の侵入を遮断することができる。その上、ギヤケース22と軸受ハウジング23の外側突出部30の端部との間に形成した隙間48に防水材49を充填しているので、この防水材49によって前記Oリング39や油脂類47の部分への水の侵入を一次的に遮断するので、ギヤケース22と軸受ハウジング23との接合部26におけるシム41への水の侵入を確実に遮断することができる。
Further, since the
なお、この実施の形態では、ギヤケース22の内側案内面28と軸受ハウジング23の外側案内面31との間に内側Oリング37を設け、水がシム41を通過したとしてもギヤケース22の内部に侵入するのを遮断している。
In this embodiment, an inner O-
また、この第1実施の形態のシール構造52では複数の構成で水の侵入を遮断しているが、前記シム41の外周側で水を遮断するOリング39のみの構成、油脂類47のみの構成、防水材49のみの構成等の基本的な構成でも水の遮断は可能であり、水を遮断するために全ての構成を設ける必要はない。これらは使用条件等に応じて決定すればよい。
Further, in the
このように、この第1実施の形態のシール構造52によれば、ギヤケース22と軸受ハウジング23との接合面40における隙間腐食を防止することができると共に、この接合面40に組入れるシム41の腐食を防止することができるので、プロペラ16のスラスト荷重や、ベベルホイール14の反力荷重を支持する重要ボルトである軸受ハウジング23の取付ボルト35についても、高応力部であるネジ部や胴部が水にさらされるのを防止することができるので、この取付ボルト35の疲労強度を改善して、取付ボルト35の寿命時間を大幅に延長するすることができ、メンテナンス期間の延長等も可能となる。また、このシール構造52を備えたアジマススラスタ1(舶用スラスタ)によれば、このような作用効果を奏することができる。
As described above, according to the
図6は、本発明の第2実施の形態に係る舶用スラスタのシール構造の一部を拡大した縦断面図である。この第2実施の形態は、前記第1実施の形態のシール構造52における外側突出部30に関する構成が異なっている。なお、前記第1実施の形態における構成と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、全体的な構成は前記第1実施の形態と同一であるため、その説明は省略する。
FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional view of a part of the seal structure for a marine thruster according to the second embodiment of the present invention. This 2nd Embodiment differs in the structure regarding the
図示するように、この第2実施の形態では、外側突出部60が、軸受ハウジング61とは別体のスリーブ状に形成されている。この外側突出部60は、内周寸法が軸受ハウジング61における取付ボルト35の取付面の外周寸法に対して隙間62を確保することができる内周面66に形成されている。この第2実施の形態の軸受ハウジング61には、この外側突出部60の内周面66の径寸法とほぼ同等の外周寸法で外側取付面63が形成されている。この外側取付面63は、ギヤケース22の接合面40側に形成された外周面27とほぼ同径で形成されている。ギヤケース22の外周面27と、軸受ハウジング61の外側取付面63とには、接合面40から軸方向にそれぞれずれた所定の位置にシール材たるOリング39,65を設けるための溝38,64が設けられている。また、この第2実施の形態では、軸受ハウジング61の接合面40の最外周部に油溜りの空間を形成する凹状部71が設けられている。この凹状部71は、軸受ハウジング61の全周に形成されている。
As shown in the figure, in the second embodiment, the
そして、この軸受ハウジング61に形成された外側取付面63の外周に、前記スリーブ状の外側突出部60が固定される。外側突出部60と軸受ハウジング61とには、外側突出部60を半径方向外側から軸受ハウジング61に固定するためのネジ部67が設けられている。このネジ部67は、外側突出部60と軸受ハウジング61との半径方向に一致するように設けられており、周方向に複数個が設けられている。このネジ部67に止めネジ68を外側突出部60の外面側から螺合し、軸受ハウジング61に形成されたネジ部67までねじ込むことにより、外側突出部60の軸方向移動が阻止されて軸受ハウジング61に固定される。
The sleeve-shaped
さらに、この外側突出部60には、外周側から前記凹状部71に油やグリス等の油脂類47を充填するための充填用プラグ45が設けられている。この充填用プラグ45は外側突出部60の下部に設けられており、この外側突出部60の上部には、図2に示す第1実施の形態と同様に空気抜きプラグ46が設けられている。
Further, the outer projecting
また、この第2実施の形態でも、前記第1実施の形態と同様に、ギヤケース22と外側突出部60の端部との間に隙間48を設け、この隙間48をそれぞれの中心に向けて空間が広がるように形成して、この隙間48に防水材49が充填されている。この第2実施の形態では、軸受ハウジング61とは別体で構成された外側突出部60と軸受ハウジング61との間にも水の侵入を遮断する防水材70が設けられている。この防水材70は、外側突出部60の取付ボルト35側と軸受ハウジング61との間に、軸方向の奥側に向けて空間が広がる隙間69を設け、この隙間69に充填されている。この防水材70も奥に向けて空間が広がった隙間69に充填されているので、硬化後に外れることがない。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, a
以上のように構成された第2実施の形態のシール構造72によれば、ギヤケース22に形成する外周面27と、軸受ハウジング61に形成する外側取付面63と、外側突出部60に形成する内周面66とをそれぞれ別部材として加工することができるので、効率良く個々の加工を行うことができる。また、これらギヤケース22と軸受ハウジング61との接合面40にシム41を組入れ又は抜出しするシムの厚さ調整作業も、スリーブ状の外側突出部60を外した状態で行えるので、取付ボルト35を緩めた状態にして接合面40の外周側から容易に行うことができ、シム41の組入れ・抜出し調整作業の効率向上を図ることができる。このシム調整の作業完了後、外側突出部60を設ける作業も軸受ハウジング61の外周側から容易に行えるので、効率良くスラスタの歯当り調整とプロペラ部の組立作業を行うことができる。
According to the
しかも、この第2実施の形態のシール構造72によっても、外側突出部60の内周面66とギヤケース22との間に設けたシール材たるOリング39によるシールと、接合面40に設けるシム41の外周部と凹状部71とに充満させた油脂類47によるシールと、外側突出部60の軸方向両端部とギヤケース22及び軸受ハウジング61との間に設けた防水材49,70によるシールとによって水の侵入を遮断するので、確実で安定したシール効果を発揮することができる。
In addition, also with the
図7は、本発明の第3実施の形態に係る舶用スラスタのシール構造を示すプロペラ部の下部の縦断面図である。前記第1,2実施の形態では、いずれも軸受ハウジング23,61の接合面40側からギヤケース22側に向けて外側突出部30,60を突出させ例であるが、この第3実施の形態は、ギヤケース80側から軸受ハウジング81側に向けて外側突出部82を突出させた例である。なお、この第3実施の形態でも、前記第1実施の形態における構成と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、全体的な構成は前記第1実施の形態と同一であるため、その説明も省略する。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the lower part of the propeller portion showing the seal structure of the marine thruster according to the third embodiment of the present invention. In both the first and second embodiments, the outer projecting
図示するように、この第3実施の形態では、ギヤケース80の接合面40の外周部に、軸受ハウジング81側に突出する外側突出部82が形成されており、この例では、ギヤケース80に外側突出部82が一体的に形成されている。
As shown in the figure, in the third embodiment, an
一方、軸受ハウジング81の接合面40側には、前記外側突出部82の内周面83と対向する外周面84が形成されている。この外周面84にはシール材たるOリング86を設けるための溝85が設けられている。この溝85に設けられたOリング86により、外側突出部82の内周面83と軸受ハウジング81の外周面84との間がシールされている。
On the other hand, an outer
また、このギヤケース80と軸受ハウジング81との接合面40の間に設けられるシム41の外周部には油溜りとなる空間87が形成されており、外側突出部82に設けられた充填用プラグ45から油脂類47を充填することができるように構成されている。
In addition, a
さらに、この第3実施の形態では、ギヤケース80に形成された外側突出部82の端部と軸受ハウジング81との間に、それぞれの中心に向けて空間が広がる隙間88が形成されている。この隙間88を形成することにより、前記第1,2実施の形態と同様に、この隙間88に防水材89を充填すると共に、充填して硬化した防水材89の脱落防止を図っている。他の構成は前記第1実施の形態と同一であるため、その説明は省略する。
Furthermore, in the third embodiment, a
以上のように構成された第3実施の形態のシール構造90によれば、ギヤケース80の接合面40側から軸受ハウジング81側に向けて設けられた外側突出部82の内周面83が、軸受ハウジング81の外周面84の外周に位置するように組まれる。これにより、この外側突出部82の端部と軸受ハウジング81との間に設けられた防水材89による水の遮断と、この外側突出部82の内周面83と軸受ハウジング81の外周面84との間に設けられたOリング86による水の遮断と、シム41の外周部における油脂類47による水の遮断とによって、接合面40に設けられたシム41は水にさらされることがなく、接合面40における隙間腐食を防止して安定した接合状態を維持することができる。
According to the
なお、前記したいずれの実施の形態も、舶用スラスタの一例としてアジマススラスタを例に説明したが、サイドスラスタ等の他の舶用スラスタであっても同様に適用可能であり、アジマススラスタに限定されるものではない。 In any of the embodiments described above, an azimuth thruster has been described as an example of a marine thruster. However, other marine thrusters such as a side thruster can be similarly applied, and is limited to an azimuth thruster. It is not a thing.
また、前記した実施の形態では、シール材としてOリング39,86を例に説明したが、Oリング39,86以外のシール材であってもよく、シール材はOリングに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the O-
さらに、前述した実施の形態では、ギヤケース22,80と軸受ハウジング23,61,81との接合面への水の侵入を遮断するために複数の構成を設けた一例を説明したが、前記したようなこの出願の基本的な構成でも、本発明は実施可能であり、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の構成を変更してもよく、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a plurality of configurations are provided to block water from entering the joint surfaces of the
本発明に係る舶用スラスタのシール構造は、ギヤケースと軸受ハウジングとの接合部に設けるシムへの水の侵入を確実に遮断して、その接合面に隙間腐蝕を生じることがないようにした舶用スラスタとして利用できる。 The marine thruster seal structure according to the present invention is a marine thruster that reliably blocks water from entering a shim provided at the joint between the gear case and the bearing housing, and does not cause crevice corrosion on the joint surface. Available as
1…アジマススラスタ(舶用スラスタ)
2…プラットホーム部
3…出力軸
4…入力カップリング
5…上部ベベルピニオン
6…上部ピニオン軸
7…上部ギヤボックス
8…上部ベベルホイール
9…ピニオン軸
10…軸受
11…ストラット部
12…下部ベベルピニオン
13…プロペラ軸
14…下部ベベルホイール
15…プロペラ部
16…プロペラ
21…開口部
22…ギヤケース
23…軸受ハウジング
24,25…軸受
26…接合部
27…外周面
28…内側案内面
29…内周面
30…外側突出部
31…外側案内面
32…内側突出部
33…外周インロー面
34…内周インロー面
35…取付ボルト
36,38…溝
37…内側Oリング(シール材)
39…外側Oリング(シール材)
40…接合面
41…シム
42…ピニオン軸軸受ハウジング
43…上部歯当り調整シム
44…空間
45…充填用プラグ
46…空気抜きプラグ
47…油脂類
48…隙間
49…防水材
50…溝
51…座面Oリング
52…シール構造
60…外側突出部
61…軸受ハウジング
62…隙間
63…外側取付面
64…溝
65…Oリング
66…内周面
67…ネジ部
68…止めネジ
69…隙間
70…防水材
71…凹状部
72…シール構造
80…ギヤケース
81…軸受ハウジング
82…外側突出部
83…内周面
84…外周面
85…溝
86…Oリング
87…空間
88…隙間
89…防水材
90…シール構造
1. Azimuth thruster (marine thruster)
2 ... Platform part
3 ... Output shaft
4 ... Input coupling
5 ... Upper bevel pinion
6 ... Upper pinion shaft
7 ... Upper gearbox
8 ... Upper bevel wheel
DESCRIPTION OF
39 ... Outside O-ring (seal material)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記軸受ハウジングと前記ギヤケースとの接合面の外周部に、該軸受ハウジングからギヤケースに重なるように突出する外側突出部を設け、該外側突出部の円環状の内周面と、該内周面と対向する前記ギヤケースの円環状の外周面との間に、前記接合面への水の侵入を防止するシール材を設けた舶用スラスタのシール構造。 A strut portion having a pinion shaft arranged in the longitudinal direction inside, and a propeller portion for meshing the bevel pinion of the pinion shaft with a bevel wheel of the propeller shaft arranged in the lateral direction, the gear case of the propeller portion being attached to the strut lower and integrally formed parts, is fixed a bearing housing having a bearing supporting the propeller shaft to the opening of the counter-propeller side of the gear case, the propeller shaft between the between the bearing housing gear case A seal structure for a marine thruster configured to adjust a tooth contact between the bevel pinion and the bevel wheel in the axial direction of the propeller shaft by incorporating a shim into a joint surface orthogonal to
Provided on the outer peripheral portion of the joint surface between the bearing housing and the gear case is an outer protruding portion that protrudes from the bearing housing so as to overlap the gear case , an annular inner peripheral surface of the outer protruding portion, and the inner peripheral surface. seal structure opposite between the outer peripheral surface of the annular said gear case, marine thruster provided with a sealing member for preventing the intrusion of water into the joint surface.
前記軸受ハウジングと前記ギヤケースとの接合面の外周部に、該ギヤケースから軸受ハウジングに重なるように突出する外側突出部を設け、該外側突出部の円環状の内周面と、該内周面と対向する前記軸受ハウジングの円環状の外周面との間に、前記接合面への水の侵入を防止するシール材を設けた舶用スラスタのシール構造。Provided on the outer peripheral portion of the joint surface between the bearing housing and the gear case is an outer protruding portion that protrudes from the gear case so as to overlap the bearing housing, an annular inner peripheral surface of the outer protruding portion, and the inner peripheral surface A marine thruster sealing structure in which a sealing material that prevents water from entering the joint surface is provided between the annular outer peripheral surfaces of the bearing housings facing each other.
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