JP5033664B2

JP5033664B2 - 二重反転軸受潤滑構造及び舶用推進装置の潤滑油供給装置

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Publication number: JP5033664B2
Application number: JP2008021436A
Authority: JP
Inventors: 英樹主藤; 才貴西山
Original assignee: 株式会社アイ・エイチ・アイマリンユナイテッド
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: JP2009179233A

Description

本発明は、二重反転プロペラ式舶用推進装置における二重反転軸受を潤滑するための潤滑構造及び舶用推進装置の潤滑油供給装置に関する。

二重反転プロペラは、前プロペラから流出する回転エネルギーを、前プロペラとは逆方向に回転する後プロペラで回収し推進力に変えることで、高いプロペラ効率が得られるようにしたプロペラシステムである。以下、二重反転プロペラを搭載した舶用推進装置を「二重反転プロペラ式舶用推進装置」と呼ぶ。二重反転プロペラ式舶用推進装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。

二重反転プロペラ式舶用推進装置の従来例のひとつとして、特許文献１において開示された「二重反転プロペラ装置」を図５に示す。図５の二重反転プロペラ装置１００において、後方プロペラ１０１は主機関（図示せず）に接続された内軸１０２の後端部に取り付けられている。前方プロペラ１０３は反転ギヤ（図示せず）に接続された外軸１０４の後端部に取り付けられていて、前方プロペラ１０１と後方プロペラ１０３は互いに反転駆動されるようになっている。

内軸１０２の重量は外軸１０４の内面に装着された二重反転前部軸受１０５と前方プロペラ１０３のボス内部に装着された二重反転後部軸受１０６とにより支持されており、外軸１０４にかかる重量は船体１１３に装着された船尾管軸受部である前部外軸受１０７及び後部外軸受１０８により支持されるようになっている。各軸受１０５〜１０８に供給される潤滑油が船外や船内に流出するのを防止するために、前部および後部内軸シール装置１０９，１１０および前部および後部外軸シール装置１１１，１１２が設けられている。

特開平７−１００８５号公報

上述した二重反転プロペラにおいては、二重反転前部軸受１０５と二重反転後部軸受１０６を潤滑するために、これらに潤滑油を供給するための潤滑油供給系統を設ける必要がある。しかしながら、二重反転構造という特殊な構造ゆえ、従来は二重反転前部軸受１０５と二重反転後部軸受１０６に対してそれぞれ別々の潤滑油系統を設けていた。このため、潤滑油系統が複雑となる問題があった。

また、従来、二重反転軸受部を潤滑するための二重反転軸受潤滑構造に潤滑油を供給すする系統と、船尾管軸受部を潤滑するための船尾管軸受潤滑構造に潤滑油を供給する系統とは、それぞれ単独系統として設けられているため、潤滑油供給系統が複雑で機器の台数が多く、狭い船尾部での配管及び機器配置が困難である。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、二重反転前部軸受と二重反転後部軸受を一つの潤滑油系統で潤滑することができる二重反転軸受潤滑構造を提供することを第１の課題とする。また本発明は、潤滑油供給系統を簡素化することができる舶用推進装置の潤滑油供給装置を提供することを第２の課題とする。

上記第１の課題を解決するため、本発明の二重反転軸受潤滑構造は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明は、後端部に前プロペラが取り付けられ回転可能に支持された中空状の外軸と、後端部に後プロペラが取り付けられ前記外軸の内部に回転可能に支持された内軸と、前記外軸と前記内軸との間に軸方向に間隔を置いて設けられ前記内軸を前記外軸に対して回転可能に支持するための二重反転前部軸受及び二重反転後部軸受とを備え、前記前プロペラと前記後プロペラとを互いに逆方向に回転させる二重反転プロペラ式舶用推進装置の二重反転軸受潤滑構造であって、前記内軸は中空状に形成されており、該内軸の中空部と、前記外軸と前記内軸の間とが同一系統の潤滑油路を形成しており、前記二重反転前部軸受及び前記二重反転後部軸受は、前記潤滑油路上に配置され共通の潤滑油によって潤滑される、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、内軸の中空部と、内軸と外軸の間とが同一系統の潤滑油路を形成しているので、内軸と外軸の間と内軸の中空部のいずれか一方側に潤滑油を供給すると他方側へも潤滑油が供給される。これにより、内軸と外軸の間と内軸の中空部の一方側に潤滑油供給口を設け、他方側に潤滑油排出口を設け、潤滑油を供給することにより、潤滑油が二重反転前部軸受及び二重反転後部軸受を潤滑して潤滑油排出口から排出される。したがって、二重反転前部軸受と二重反転後部軸受を一つの潤滑油系統で潤滑することができる。

（２）上記（１）の二重反転軸受潤滑構造において、好ましくは、前記二重反転前部軸受の前方及び前記二重反転後部軸受の後方にそれぞれ設けられ潤滑油の漏れを防止するための二重反転前部シール装置及び二重反転後部シール装置を備え、前記二重反転後部シール装置は、前記内軸との間に隙間を形成するように前記前プロペラのボスと前記後プロペラのボスの間に配置され、前記後プロペラのボスには前記隙間と連通し前後方向に貫通する通油路が形成され、前記後プロペラのボスの後端部には、前記内軸と前記通油路とを連通するように形成されたプロペラキャップが配置されている。

上記の構成によれば、二重反転後部シール装置と内軸の間の隙間、後プロペラのボスに形成された通油路、及びプロペラキャップの内側により、内軸の中空部と、外軸と内軸の間とを繋ぐ油路を形成することができる。

（３）上記（１）又は（２）の二重反転軸受潤滑構造において、好ましくは、前記二重反転プロペラ式舶用推進装置は、前記内軸と同軸上に配置され前記内軸に回転駆動力を伝達するための内軸用出力軸を有し、前記内軸用出力軸は中空状に形成され、該内軸用出力軸の中空部は前記内軸の中空部と連通し前記潤滑油路の一部を形成しており、前記内軸用出力軸の前側に設けたシール装置を介して前記潤滑油が供給又は排出される。

上記の構成によれば、動力伝達装置の内軸用出力軸の中空部が潤滑油の油路の一部を形成しているので、内軸用出力軸を利用して、潤滑油の排出又は供給を行うことができる。

（４）上記（２）又は（３）の二重反転軸受潤滑構造において、好ましくは、船尾管の先端側に配置された船首側船尾管シール装置のライナーとシールリングの各々に前記潤滑油を流すための油穴が形成されるとともに、前記二重反転前部軸受と前記二重反転前部シール装置の間と、前記船首側船尾管シール装置の前記ライナーに設けられた前記油穴とを繋ぐ中継油路を形成する中継油路形成構造を備える。

上記の構成によれば、船首側船尾管シール装置に設けられた油穴と、中継油路形成構造により、二重反転部への潤滑油の供給を行うための供給ライン又は二重反転部からの潤滑油の排出を行うための排出ラインを形成することができる。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかの二重反転軸受潤滑構造において、好ましくは、前記二重反転プロペラ式舶用推進装置は、前記外軸からのスラスト荷重を受けて前記内軸に伝達する二重反転スラスト軸受を備え、該二重反転スラスト軸受は、前記潤滑油路上に配置されており前記潤滑油によって潤滑される。

上記の構成によれば、二重反転スラスト軸受が配置される場合でも、二重反転前部軸受及び二重反転後部軸受と共通の潤滑油により二重反転スラスト軸受を潤滑することができる。したがって、二重反転前部軸受、二重反転後部軸受及び二重反転スラスト軸受を一つの潤滑油系統で潤滑することができる。

（６）上記（２）乃至（４）のいずれかの二重反転軸受潤滑構造において、好ましくは、前記潤滑油は、前記二重反転後部シール装置と前記内軸の間を通って前記内軸の中空部へ流れる。

上記の構成によれば、潤滑油は二重反転後部シール装置と内軸の間を後方に向かって流れる。これにより、仮に二重反転後部シール装置から潤滑油路側へ海水が浸入しても、海水が混ざった潤滑油は直接各軸受を通過することなく、内軸の中空部を通って排出され、混入した海水は潤滑油タンク内で分離されるため、海水が混ざった潤滑油によって各軸受が潤滑されるという事態を未然に防止することができる。

上記第２の課題を解決するため、本発明の舶用推進装置の潤滑油供給装置は、以下の技術的手段を採用する。
（７）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の二重反転軸受潤滑構造と、船尾管軸受部を潤滑するための船尾管軸受潤滑構造とに潤滑油を供給するための潤滑油供給装置であって、前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造とに共通に使用される潤滑油を溜める潤滑油タンクと、該潤滑油タンクから前記二重反転軸受潤滑構造及び前記船尾管軸受潤滑構造までの供給路を形成するものであって、前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造に供給する潤滑油を前記供給路の途中部位まで共通で送給する共通管と、前記途中部位で分岐して前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造とにそれぞれ接続する分岐管とを有する給油ラインと、前記給油ライン上に設けられた潤滑油ポンプと、前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクまで戻す回収ラインと、を備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造とに潤滑油を供給するための潤滑油タンク、給油ライン、潤滑油ポンプを、二重反転系統と船尾管系統とで共通化したので、潤滑油供給系統を簡素化することができる。

（８）また、上記の舶用推進装置の潤滑油供給装置において、好ましくは、前記給油ラインは、前記潤滑油ポンプを出た潤滑油の一部を前記潤滑油ポンプの上流側に戻す戻りラインと、該戻りライン上に設けられた圧力調整弁とを有する。

上記の構成によれば、戻りラインと圧力調整弁によって、潤滑油の温度変化による粘度変化に起因する圧力変化をなくして、常に一定圧力で潤滑油を供給することができる。

（９）また、上記の舶用推進装置の潤滑油供給装置において、好ましくは、前記回収ラインは、前記二重反転軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す第１回収管と、該第１回収管上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第１ドレンポッドと、該第１ドレンポッドの下部に接続された第１ドレン弁と、前記船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す第２回収管と、該第２回収管上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第２ドレンポッドと、該第２ドレンポッドの下部に接続された第２ドレン弁とを有する。

上記の構成によれば、回収ラインが、二重反転軸受潤滑構造からの潤滑油を戻す第１回収管と、船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を戻す第２回収管とからなり、それぞれにドレンポッドとドレン弁が設けられているので、二重反転軸受潤滑構造又は船尾管軸受潤滑構造で水が浸入してきた場合に、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造のどちら側で水が浸入してきたかを判断することができる。

（１０）また、上記の舶用推進装置の潤滑油供給装置において、好ましくは、さらに、船尾管軸受部の磨耗粒子を捕集する磨耗粒子除去フィルタを備える。

上記の構成によれば、船尾管軸受部の磨耗粒子が磨耗粒子除去フィルタで捕集されるので、船尾管軸受部の磨耗粒子による二重反転軸受部への悪影響を軽減又は防止できる。

本発明の二重反転軸受潤滑構造によれば、二重反転前部軸受と二重反転後部軸受を一つの潤滑油系統で潤滑することができる。また、本発明の舶用推進装置の潤滑油供給装置によれば、潤滑油供給系統を簡素化することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。また、以下の説明において、「船首側」と「前側」は同じ意味であり、「船尾側」と「後側」は同じ意味である。

図１は、本発明の実施形態にかかる二重反転軸受潤滑構造及び潤滑油供給装置５０を備えた二重反転プロペラ式船舶用推進装置１０の模式平面図である。図１において、二重反転プロペラ式舶用推進装置１０（以下、単に「推進装置」と呼ぶことがある）は、前プロペラ１３が取り付けられた外軸１１と、後プロペラ１５が取り付けられた内軸１２と、外軸１１と内軸１２の回転駆動源である駆動装置３０と、駆動装置３０の回転駆動力を外軸１１と内軸１２に伝達する動力伝達装置２０とを備える。

外軸１１は、中空状の部品であり、船体２に設けられた船尾管３を貫通して設置されている。船尾管３と外軸１１との間には、船尾管軸受部である前側ブッシュ５と後側ブッシュ６が設けられており、これにより、外軸１１が船体２に回転可能に支持されている。船尾管３内には前側ブッシュ５と後側ブッシュ６を潤滑するための船尾管軸受潤滑構造が形成されており、この船尾管軸受潤滑構造には潤滑油供給装置５０から潤滑油が供給される。

潤滑油の機関室側への漏れを防ぐために、船尾管３の船首側の端面には、船首側船尾管シール装置７が設けられている。船尾管３内の潤滑油の海水側への漏れ及び船尾管３内への海水の侵入を防ぐために、船尾管３の船尾側の端面には、船尾側船尾管シール装置８が設けられている。

外軸１１の後端部に前プロペラ１３が取り付けられている。前プロペラ１３は中心部にボス１３ａを有し、このボス１３ａの船首側端面と外軸１１の船尾側端面とが、ボルトなどの連結手段によって連結固定されている。外軸１１の船首側端部には外軸用スリーブ軸継手１６が連結固定されている。

外軸用スリーブ軸継手１６の船首側端部には中空状の外軸中間軸１７が連結固定されている。外軸中間軸１７は、内軸１２の付帯部品（二重反転前部シール装置３７など）のメンテナンスができるように、半径方向に複数（２つ又はそれ以上）に分割可能な構成を備える。

内軸１２は、中空状の部品であり、後端部に後プロペラ１５が取り付けられ外軸１１の内部に回転可能に支持されている。後プロペラ１５は、中心部にボス１５ａを有しており、ボス１５ａにおいて内軸１２の後端テーパ部に圧入により固定され、その後部に緩み止め用のプロペラナット３９が設けられている。

推進装置１０において、内軸１２を外軸１１で回転可能に支持するため、二重反転前部軸受３５と、二重反転後部軸受３６とが設置されている。図１の構成例において、二重反転前部軸受３５は、外軸用スリーブ軸継手１６と内軸１２との間に配置されており、二重反転後部軸受３６は、前プロペラ１３ボスと内軸１２との間に配置されている。なお、二重反転前部軸受３５と二重反転後部軸受３６の配置位置は、上述した位置に限られず、例えば、外軸１１の先端部及び後端部と内軸１２との間であってもよい。

推進装置１０において、外軸１１のスラスト荷重を受けて内軸１２に伝達する二重反転スラスト軸受４０が配置されている。図１の構成例において、二重反転スラスト軸受４０は、前プロペラ１３のボス１３ａの内部に設けられている。より具体的には、前プロペラ１３のボス１３ａと外軸１１の間に環状凹部１４が形成されており、この環状凹部１４に二重反転スラスト軸受４０が設けられている。二重反転スラスト軸受４０は、例えばティルティングパッド式スラスト軸受であるのがよい。

二重反転軸受部（本実施形態では、二重反転前部軸受３５、二重反転後部軸受３６及び二重反転スラスト軸受４０）を潤滑するための二重反転軸受潤滑構造が外軸１１と内軸１２の間に形成されている。この二重反転軸受潤滑構造には潤滑油供給装置５０から潤滑油が供給される。二重反転軸受潤滑構造から潤滑油が漏れ出るのを防止するため、外軸用スリーブ軸継手１６の船首側端面に二重反転前部シール装置３７が配置され、前プロペラ１３のボス１３ａの船尾側端面と後プロペラ１５の中心部ボス１５ａ前端との間に二重反転後部シール装置３８が配置されている。

潤滑油供給装置５０は、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造とに共通に使用される潤滑油を溜める潤滑油タンク５１と、潤滑油タンク５１から二重反転軸受潤滑構造及び船尾管軸受潤滑構造までの供給路を形成する給油ライン５２と、給油ライン５２上に設けられた潤滑油ポンプ５５と、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を潤滑油タンク５１まで戻す回収ライン５６とを備える。

また、潤滑油供給装置５０において、潤滑油ポンプ５５の入側にはポンプ吸入コシキ（フィルタ）７０が設けられ、潤滑油ポンプ５５の下流側に、潤滑油冷却器６９と、ポンプ吸入コシキ７０より目の細かいフィルタ７１が設けられている。

給油ライン５２は、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造に供給する潤滑油を供給路の途中部位まで共通で送給する共通管５３と、途中部位で分岐して二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造とにそれぞれ接続する第１分岐管５４ａ及び第２分岐管５４ｂとを有する。図１の構成例において、第１分岐管５４ａは船首側船尾管シール装置７に接続されている。

給油ライン５２は、潤滑油ポンプ５５を出た潤滑油の一部を潤滑油ポンプ５５の上流側に戻す戻りライン５９と、戻りライン５９上に設けられた圧力調整弁６０とを有する。

回収ライン５６は、二重反転軸受潤滑構造からの潤滑油を潤滑油タンク５１に戻す第１回収管５７と、船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を潤滑油タンク５１に戻す第２回収管５８とを有する。各戻りラインにはサイトグラス８２が設けられ、各潤滑油の流れを目視にて確認できるようになっている。図４の構成例において、第１回収管５７は、後述する潤滑油排出部シール装置７６を介して動力伝達装置２０の内軸用出力主歯車２９の軸に接続されている。

第１回収管５７は、二重反転前部シール装置３７と二重反転後部シール装置３８の所要圧力を確保するために、所要圧力に相当する高さまで出口配管を上げてから、潤滑油タンク５１へ戻るようになっている。
第２回収管５８は、船首側船尾管シール装置７と船尾側船尾管シール装置８の所要圧力を確保するために、所要圧力に相当する高さまで出口配管を上げてから、潤滑油タンク５１へ戻るようになっている。
戻り管の最上部より重力で落ちる部分でのサイホン現象による、流れの悪影響を防止するために、第１回収管５７と第２回収管５８の最上部には、デッキ部８７を貫通する空気抜き管８６ａが結合されている。

図１の構成例において回収ライン５６はさらに、第１回収管５７上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第１ドレンポッド６３と、第１ドレンポッド６３の下部に接続された第１ドレン弁６４と、第２回収管５８上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第２ドレンポッド６６と、第２ドレンポッド６６の下部に接続された第２ドレン弁６７とを有する。第１ドレン弁６３と第２ドレン弁６７の下部にはそれぞれ廃油缶６５，６８が設けられている。

第１ドレンポッド６３に入った潤滑油に水が浸入していた場合、比重の軽い潤滑油が上部に溜まり、比重の重い水が下部に溜まるので、潤滑油は第１ドレンポッド６３の上部側面に接続された第１回収管５７の出口管より潤滑油タンク５１へ戻る。二重反転軸受潤滑構造において水の浸入があったか否かは、第１ドレン弁６４を開くことで確認することができる。また、第１ドレンポッド６３の下部にサイトグラスを設け、常時目視にて確認することができる。

第２ドレンポッド６６に入った潤滑油に水が浸入していた場合、比重の軽い潤滑油が上部に溜まり、比重の重い水が下部に溜まるので、潤滑油は第２ドレンポッド６６の上部側面に接続された第２回収管５８の出口管より潤滑油タンク５１へ戻る。船尾管軸受潤滑構造において水の浸入があったか否かは、第２ドレン弁６７を開くことで確認することができる。また、第２ドレンポッド６３の下部にサイトグラスを設け、常時目視にて確認することができる。

船尾管軸受部である前側ブッシュ５及び後側ブッシュ６はすべり軸受であり、例えばホワイトメタルからなるため、その磨耗粒子を含む潤滑油がそのまま二重反転軸受部（二重反転前部軸受３５、二重反転後部軸受３６及び二重反転スラスト軸受４０）に供給されると二重反転軸受部に悪影響を与える恐れがある。そこで本実施形態の潤滑油供給装置５０は、さらに、船尾管軸受部の磨耗粒子を捕集する磨耗粒子除去フィルタ６２を備える。図１の構成例において磨耗粒子除去フィルタ６２は、共通管５３から分岐して潤滑油タンク５１に戻る分岐ライン６１上に設けられており、潤滑油ポンプ５５から出た潤滑油の一部について磨耗粒子の除去を行うようになっている。なお、磨耗粒子除去フィルタは共通管５３上のフィルタ７１の下流側に設けられてもよい。

図１の構成例において採用している駆動装置３０は、外軸１１の回転駆動源である第１駆動装置３１と、内軸１２の回転駆動源である第２駆動装置３２とからなる。第１駆動装置３１と第２駆動装置３２は、ガスタービンエンジンやディーゼルエンジンなどの主機関であっても、電動機であってもよい。電動モータの場合、例えば、機関室に一つ又は複数のガスタービン発電機やディーゼル発電機などを搭載し、これを電源とすることができる。

このように外軸１１と内軸１２とが、それぞれ独立の駆動源（第１駆動装置３１、第２駆動装置３２）によって駆動されるので、万が一どちらかの駆動源（例えば第１駆動装置３１）が故障しても、他方の駆動源（例えば第２駆動装置３２）によって前プロペラ１３又は後プロペラ１５を駆動することで、船舶の航行を継続することができる。

図１の構成例において採用している動力伝達装置２０は、第１駆動装置３１と第２駆動装置３２の回転駆動力をそれぞれ独立に外軸１１と内軸１２に伝達するように構成された二重反転歯車伝達装置である。より具体的には、動力伝達装置２０は、ハウジング２１を有しており、ハウジング２１の内部に外軸用伝達機構１８Ａと内軸用伝達機構１８Ｂとを備える。図１の構成において、外軸用伝達機構１８Ａと内軸用伝達機構１８Ｂはともに歯車伝達機構で構成されている。なお、図１に示した動力伝達装置２０は、二段歯車式であるが、外軸用伝達機構１８Ａと内軸用伝達機構１８Ｂを省略した一段式としてもよい。

外軸用伝達機構１８Ａは、第１駆動装置３１の出力軸３１ａと同軸上に配置され第１駆動装置３１からの駆動力が入力される外軸用入力歯車２２と、外軸１１と同軸上に配置され外軸１１に回転駆動力を伝達する中空状の外軸用出力主歯車２４と、外軸用入力歯車２２と外軸用出力主歯車２４との間に配置された外軸用中間小歯車２３とを有する。

第１駆動装置３１の出力軸３１ａと外軸用入力歯車２２は、据付時の誤差及び船体２変位による軸心変化を吸収できるように、ギヤカップリング３３ａを介して連結されている。図１において外軸用中間小歯車２３は一つであるが、複数あってもよく、省略してもよい。

内軸用伝達機構１８Ｂは、第２駆動装置３２の出力軸３２ａと同軸上に配置され第２駆動装置３２からの駆動力が入力される内軸用入力歯車２７と、外軸用出力主歯車２４の中空部を貫通して挿入されており内軸１２と同軸上に配置され内軸１２に回転駆動力を伝達する内軸用出力軸としての内軸用出力主歯車２９と、内軸用入力歯車２７と内軸用出力主歯車２９との間に配置された内軸用中間小歯車２８とを有する。内軸用出力主歯車２９は、中空状の部品であり、符号２９ａはその中空部である。

第２駆動装置３２の出力軸と内軸用入力歯車２７は、据付時の誤差及び船体２変位による軸心変化を吸収できるように、ギヤカップリング３３ｂを介して連結されている。図１において内軸用中間小歯車２８は一つであるが、複数あってもよく、省略してもよい。内軸用出力主歯車２９と内軸１２は、内軸用スリーブ軸継手２６によって連結固定されている。

推進装置１０において、内軸１２からのスラスト荷重（内軸１２のみのスラスト荷重と外軸１１のみのスラスト荷重を合成した荷重）を受けて船体２に伝達する内軸用スラスト軸受４１が配置されている。図１の構成例において、内軸用スラスト軸受４１は、動力伝達装置２０のハウジング２１の船首側部分に設けられている。このため、内軸１２からのスラスト荷重はハウジング２１を介して船体２で支持されている。

なお、内軸用スラスト軸受４１の配置位置は、内軸１２からのスラスト荷重を船体２に伝達できれば上述した位置に限定されない。したがって、外軸用出力主歯車２４よりも船首側であれば、ハウジング２１内でもよいし、ハウジング２１の外部であってもよい。

図１の構成例において、外軸用伝達機構１８Ａと内軸用伝達機構１８Ｂはともに歯車伝達機構であるが、一方又は両方がその他の伝達機構（ベルト伝達機構、チェーン伝達機構など）であってもよい。

また、図１の構成例において、外軸用伝達機構１８Ａと内軸用伝達機構１８Ｂは、単一のハウジング２１内に収容されているが、別々のハウジング２１に収容されてもよい。

外軸用出力主歯車２４と外軸１１は、中空状のたわみ軸継手１９を介して連結されている。図１の構成例において、たわみ軸継手１９はギヤカップリングであり、外軸用出力軸２４がギヤカップリングの船首側と連結固定されており、外軸中間軸１７がギヤカップリングの船尾側と連結固定されている。したがって、外軸用出力主歯車２４の回転駆動力は、ギヤカップリング、外軸中間軸１７及び外軸用スリーブ軸継手１６を経由して外軸１１に伝達される。

上述した構成を備えた推進装置１０においては、二重反転スラスト軸受４０によって外軸１１のスラスト荷重を内軸１２で受け、内軸用スラスト軸受４１によって外軸１１と内軸１２を合わせたスラスト荷重を船体２で受け、外軸用出力主歯車２４の回転力は、たわみ軸継手１９を介して外軸１１に伝達される。これにより、外軸１１のスラスト荷重が船体２に対して直接的に伝達されず内軸１２を介してのみ船体２に伝達され、たわみ軸継手１９によって軸心の狂いが許容されることで、船体変位による外軸１１の軸心への影響を無くすことができる。

たわみ軸継手１９としては、フランジ形たわみ軸継手やローラチェーン軸継手などであってもよいが、許容伝達トルクが高く角度変位のみならず軸方向変位をも許容できるギヤカップリングが好適である。

上記の構成において、第１駆動装置３１を回転駆動すると、その駆動力が外軸用伝達機構１８Ａ、たわみ軸継手１９等を経由して外軸１１に伝達され、外軸１１に取り付けられた前プロペラ１３が回転する。また、第２駆動装置３２を回転駆動すると、その駆動力が内軸用伝達機構１８Ｂ及び内軸用スリーブ軸継手２６を経由して内軸１２に伝達され、内軸１２に取り付けられた後プロペラ１５が回転する。

このとき、外軸１１と内軸１２を互いに逆方向に回転させることで、前プロペラ１３と後プロペラ１５を互いに逆方向に回転させる。前プロペラ１３と後プロペラ１５を互いに逆方向に回転させるための第１駆動装置３１と第２駆動装置３２の駆同軸の回転方向は、動力伝達装置２０の構成に依るが、図１の構成例の場合、第１駆動装置３１と第２駆動装置３２の出力軸の回転方向を互いに逆方向とすれば、前プロペラ１３と後プロペラ１５が互いに逆方向に回転する。

なお、図１に示した構成例では、外軸用出力主歯車２４と外軸１１がたわみ軸継手１９を介して連結された構成であったが、外軸用出力主歯車２４と外軸１１が固定軸継手で連結される構成であってもよい。

また、図１に示した構成例では、二重反転プロペラの駆動方式として、二軸の回転入力に対して二軸の回転を出力する方式の駆動機構を採用したが、一軸の回転入力に対して互いに反対方向に回転する二軸の回転を出力する方式の駆動機構を採用してもよい。

本発明の二重反転軸受潤滑構造において、内軸１２の中空部１２ａと、内軸１２と外軸１１の間とは、同一系統の潤滑油路を形成している。以下、このような潤滑油路の構成について、より詳細に説明する。

図２は、図１における船首側船尾管シール装置７の周辺拡大図である。図１において、船尾側船尾管シール装置７は、外軸１１に装着された中空状のライナー７ａと、船尾管３の先端面に固定されたシールケーシング７ｃに固定され、ライナー７ａに対して回転摺動可能に嵌合するリング状のリップ♯１〜♯４を有するシールリング７ｂとからなる。なお、♯４のダミー用シールリングを省略し、３本としてもよい。

シールリング７ｂの外周には、上述した潤滑油供給装置５０の第１分岐管５４ａが接続されている。また、シールリング７ｂのリップ♯２と♯３の間には、第１分岐管５４ａからの潤滑油を内側に導入するため、内外を貫通する油穴４４（本実施形態では周方向に複数）が設けられている。これにより、第１分岐管５４ａからの潤滑油は、シールリング７ｂの油穴４４を通って、シールリング４４の内周側に配置されたリップ♯２と♯３の間に導入される。シールリング７ｂのリップ♯１，♯２，♯３の耐久性を高めるため、♯１と♯２の間、及び、♯３と♯４にダミー用の潤滑油を、油穴８３，８４を通して供給する。

下部油穴８３、８４への潤滑油の供給は、潤滑油供給管の第１分岐管５４ａより分岐した第３分岐管５４ｃにより流量調整弁７９及び流量調整オリフィス８０を通して供給される。供給されたダミー用の潤滑油は、上部油穴８３，８４より配管８１にて、所要の高さまで上げられ、潤滑油の流れを確認するために設けたサイトグラス８２を経由して、潤滑油タンク５１に戻される。
戻り管の最上部より重力で落ちる部分でのサイホン現象による、流れの悪影響を防止するために、配管８１最上部には、デッキ部８７を貫通する空気抜き管８６ｂが結合されている。

ライナー７ａの内部には、シールリング７ｂのリップ♯２と♯３の間に導入された潤滑油を流すための油穴４５が周方向に間隔を置いて複数設けられている。この油穴４５は、ライナー７ａの船首側端部に設けられたフランジ部の外周で開口している。
ライナー７ａからの潤滑油を外軸用スリーブ軸継手１６まで導くために、配管４７が上記の複数の油穴４５に対応して周方向に複数配置されている。
外軸用スリーブ軸継手１７には、配管４７からの潤滑油を二重反転前部軸受３５と二重反転前部シール装置３７との間に導くための油穴４６が、複数の配管４７に対応して周方向に間隔を置いて複数設けられている。

図２の構成例では、配管４７と外軸用スリーブ軸継手１６の油穴４６により、二重反転前部軸受３５と二重反転前部シール装置３７の間と、ライナー７ａに設けられた油穴４５とを繋ぐ中継油路を形成する中継油路形成構造４８が構成されているが、中継油路形成構造４８は、図２の構成例に限定されない。

上記の構成により、船首側船尾管シール装置７に設けられた油穴４４，４５と、中継油路形成構造４８により、外軸１１と内軸１２の間への潤滑油の供給を行うための供給ラインが形成されるので、第１分岐管５４ａから、船首側船尾管シール装置７、中継油路形成構造４８を介して、潤滑油を二重反転前部軸受３５と二重反転前部シール装置３７との間に供給することができる。二重反転前部軸受３５と二重反転前部シール装置３７との間に導入された潤滑油は、外軸１１と内軸１２の間を船尾側に向かって流れ、二重反転スラスト軸受４０と二重反転後部軸受３６を順に潤滑する。

図３は、図１における前プロペラ１３と後プロペラ１５の周辺拡大図である。図３に示すように、二重反転後部シール装置３８は、後プロペラ１５の前端面に固定された中空状のライナー３８ａと、軸受ハウジング８５の後端部に固定されライナー３８ａに対して回転摺動可能に嵌合するシールリング３８ｂとからなり、ライナー３８ａと内軸１２との間に隙間を形成するように前プロペラ１３のボス１３ａと後プロペラ１５のボス１５ａの間に配置されている。ライナー３８ａの内周面と内軸１２の外周面との間の隙間は、潤滑油の油路の一部を形成している。

後プロペラ１５のボス１５ａは、前後方向に貫通する通油穴７８が周方向に複数設けられている。この通油穴７８は、潤滑油の油路の一部を形成する。後プロペラ１５のボス１５ａの後端部には、潤滑油の漏れを防止するためのプロペラキャップ４３が取り付けられている。プロペラキャップ４３は、信頼性向上のため、内側キャップ４３ａと外側キャップ４３ｂとを有する二重構造となっている。後プロペラ１５のボス１５ａの通油路７８の後端と、内軸１２の中空部１２ａの後端は、ともにプロペラキャップ４３（内側キャップ４３ａ）の内部に臨む形で開口している。なお、プロペラキャップは一重構造でもよい。

上記の構成により、二重反転後部シール装置３８と内軸１２の間の隙間、後プロペラ１５のボス１５ａに形成された通油路７８、及びプロペラキャップ４３の内側により、内軸１２の中空部１２ａと、外軸１１と内軸１２との間とを繋ぐ油路が形成される。これにより、二重反転後部軸受３６側からの二重反転用潤滑は、二重反転後部シール装置３８と内軸１２の間の隙間、後プロペラ１５のボス１５ａに形成された通油路７８、及びプロペラキャップ４３の内側を通って、内軸１２の中空部１２ａへ流入する。

図４は、図１における動力伝達装置２０の内軸用出力主歯車２９の先端部の周辺拡大図である。図４において、内軸用出力主歯車２９の軸２９ｂの船首側端部近傍には、軸２９ｂの内外を貫通する排出用油穴４９が設けられており、軸２９ｂの外周側には、排出用油穴４９に対応する位置に潤滑油排出部シール装置７６が設けられている。この構成により、内軸１２の中空部１２ａからの潤滑油は、内軸用出力主歯車２９の中空部２９ａ、排出用油穴４９及び潤滑油排出部シール装置５６を通り、さらに回収管５７を通って上述した潤滑油タンク５１（図１参照）に戻される。なお、内軸用出力主歯車２９の軸２９ｂの先端の開口は止めフランジ７７によって閉じられている。

上記の実施形態において、第１分岐管５４ａを内軸用出力主歯車２９の軸２９ｂに接続し、第１回収管５７を船首側船尾管シール装置７に接続する構成に変更してもよい。すなわち、潤滑油が内軸１２の中空部１２ａを船尾側に向かって流れ、その後内軸１２の船尾側端部で流れ方向を反転し、外軸１１と内軸１２の間を船首側に向かって流れるようにしてもよいが、本実施形態のように、第１分岐管５４ａを船首側船尾管シール装置７に接続し、第１回収管５７を内軸用出力主歯車２９の軸２９ｂに接続する構成とし、潤滑油が外軸１１と内軸１２の間を船尾側に向かって流れ、その後内軸１２の船尾側端部で反転し、内軸１２の中空部１２ａを船首側に向かって流れるようにするのが好ましい。この構成により、仮に二重反転後部シール装置３８から油路側へ海水が浸入しても、海水が混ざった潤滑油は各軸受を通過することなく、内軸１２の中空部１２ａを通って排出されるので、海水が混ざった潤滑油によって各軸受が潤滑されるという事態を未然に防止することができる。

上述した本実施形態の二重反転軸受潤滑構造によれば、以下の効果が得られる。

（１）二重反転前部軸受３５と二重反転前部シール装置３７との間に導入された潤滑油は、船尾側に向かって流れ、二重反転前部軸受３５、二重反転スラスト軸受４０及び二重反転後部軸受３６を潤滑した後、内軸１２の後端部で流れ方向を反転させて内軸１２の中空部１２ａへ流入して船首側へ流れ、内軸用出力主歯車２９の中空部の先端側から排出される。したがって、二重反転前部軸受３５と二重反転後部軸受３６を一つの潤滑油系統で潤滑することができ、二重反転プロペラの軸受部の潤滑油系統を従来と比べて簡単な構造とすることができる。

（２）本実施形態では、外軸１１と内軸１２の間に二重反転スラスト軸受４０が配置される構成であるが、このような構成においても、二重反転前部軸受３５及び二重反転後部軸受３６と共通の潤滑油により二重反転スラスト軸受４０を潤滑することができる。したがって、二重反転前部軸受３５、二重反転後部軸受３６及び二重反転スラスト軸受４０を一つの潤滑油系統で潤滑することができる。

（３）潤滑油が、二重反転後部シール装置３８と内軸１２の間を後方に向かって流れるように流れ方向が設定されているので、仮に二重反転後部シール装置３８から潤滑油路側へ海水が浸入しても、海水が混ざった潤滑油によって各軸受が潤滑されるという事態を未然に防止することができる。

また、本実施形態の舶用推進装置の潤滑油供給装置５０によれば、以下の効果が得られる。

（４）二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造とに潤滑油を供給するための潤滑油タンク５１、給油ライン５２、潤滑油ポンプ５５を、二重反転系統と船尾管系統とで共通化したので、潤滑油供給系統を簡素化することができる。

（５）戻りライン５９と圧力調整弁６０によって、潤滑油の温度変化による粘度変化に起因する圧力変化をなくして、常に一定圧力で潤滑油を供給することができる。

（６）回収ライン５６が、二重反転軸受潤滑構造からの潤滑油を戻す第１回収管５７と、船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を戻す第２回収管５８とからなり、それぞれにドレンポッド６３，６６とドレン弁６４，６７が設けられているので、二重反転軸受潤滑構造又は船尾管軸受潤滑構造で水が浸入してきた場合に、二重反転軸受潤滑構造と船尾管軸受潤滑構造のどちら側で水が浸入してきたかを判断することができる。

（７）船尾管軸受部の磨耗粒子が磨耗粒子除去フィルタ６２で捕集されるので、船尾管軸受部の磨耗粒子による二重反転軸受部への悪影響を軽減又は防止できる。

なお、本発明の二重反転軸受潤滑構造に潤滑油を供給するための手段としては、上述した潤滑油供給装置５０の構成に限定されず、船尾管軸受潤滑構造に潤滑油を供給する系統とは個別に設けられた供給系統であってもよい。

上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施形態にかかる二重反転軸受潤滑構造及び潤滑油供給装置を備えた二重反転プロペラ式船舶用推進装置の模式平面図である。図１における船首側船尾管シール装置の周辺拡大図である。図１における前プロペラと後プロペラの周辺拡大図である。図１における動力伝達装置の内軸用出力主歯車の先端部の周辺拡大図である。特許文献１に開示された従来技術の構成図である。

符号の説明

２船体
３船尾管
５前側ブッシュ
６後側ブッシュ
７船首側船尾管シール装置
７ａシールライナー
７ｂシールリング
７ｃシールケーシング
８船尾側船尾管シール装置
１０二重反転プロペラ式舶用推進装置
１１外軸
１２内軸
１３前プロペラ
１３ａボス
１４環状凹部
１５後プロペラ
１５ａボス
１６外軸用スリーブ軸継手
１７外軸中間軸
１８Ａ外軸用伝達機構
１８Ｂ内軸用伝達機構
１９たわみ軸継手
２０動力伝達装置
２１ハウジング
２２外軸用入力歯車
２３外軸用中間小歯車
２４外軸用出力主歯車
２６内軸用スリーブ軸継手
２７内軸用入力歯車
２８内軸用中間小歯車
２９内軸用出力主歯車
２９ｂ内軸用出力主歯車の軸
３０駆動装置
３１第１駆動装置
３２第２駆動装置
３３ａ，３３ｂギヤカップリング
３５二重反転前部軸受
３６二重反転後部軸受
３７二重反転前部シール装置
３８二重反転後部シール装置
３９プロペラナット
４０二重反転スラスト軸受
４１内軸用スラスト軸受
４３プロペラキャップ
４３ａ内側キャップ
４３ｂ外側キャップ
４４，４５，４６油穴
４７配管
４８中継油路形成構造
４９排出用油穴
５０潤滑油供給装置
５１潤滑油タンク
５２給油ライン
５３共通管
５４ａ第１分岐管
５４ｂ第２分岐管
５５潤滑油ポンプ
５６回収ライン
５７第１回収管
５８第２回収管
５９戻りライン
６０圧力調整弁
６２磨耗粒子除去フィルタ
６３第１ドレンポッド
６４第１ドレン弁
６６第２ドレンポッド
６７第２ドレン弁
７６潤滑油排出部シール装置
７７止めフランジ
７８通油路
７９流量調整弁
８０流量調整用オリフィス
８１シールリング背面側供給用潤滑油戻り管
８２サイトグラス
８３，８４油穴
８５軸受ハウジング

Claims

後端部に前プロペラが取り付けられ回転可能に支持された中空状の外軸と、後端部に後プロペラが取り付けられ前記外軸の内部に回転可能に支持された内軸と、前記外軸と前記内軸との間に軸方向に間隔を置いて設けられ前記内軸を前記外軸に対して回転可能に支持するための二重反転前部軸受及び二重反転後部軸受とを備え、前記前プロペラと前記後プロペラとを互いに逆方向に回転させる二重反転プロペラ式舶用推進装置の二重反転軸受潤滑構造であって、
前記内軸は中空状に形成されており、該内軸の中空部と、前記外軸と前記内軸の間とが同一系統の潤滑油路を形成しており、
前記二重反転前部軸受及び前記二重反転後部軸受は、前記潤滑油路上に配置され共通の潤滑油によって潤滑され、
前記二重反転前部軸受の前方及び前記二重反転後部軸受の後方にそれぞれ設けられ潤滑油の漏れを防止するための二重反転前部シール装置及び二重反転後部シール装置を備え、
前記二重反転後部シール装置は、前記内軸との間に隙間を形成するように前記前プロペラのボスと前記後プロペラのボスの間に配置され、
前記後プロペラのボスには前記隙間と連通し前後方向に貫通する通油路が形成され、
前記後プロペラのボスの後端部には、前記内軸と前記通油路とを連通するように形成されたプロペラキャップが配置されている、ことを特徴とする二重反転軸受潤滑構造。
前記二重反転プロペラ式舶用推進装置は、前記内軸と同軸上に配置され前記内軸に回転駆動力を伝達するための内軸用出力軸を有し、
前記内軸用出力軸は中空状に形成され、該内軸用出力軸の中空部は前記内軸の中空部と連通し前記潤滑油路の一部を形成しており、
前記内軸用出力軸の前側に設けたシール装置を介して前記潤滑油が供給又は排出される、請求項１に記載の二重反転軸受潤滑構造。
船尾管の先端側に配置された船首側船尾管シール装置のライナーとシールリングの各々に前記潤滑油を流すための油穴が形成されるとともに、
前記二重反転前部軸受と前記二重反転前部シール装置の間と、前記船首側船尾管シール装置の前記ライナーに設けられた前記油穴とを繋ぐ中継油路を形成する中継油路形成構造を備える、請求項１又は２に記載の二重反転軸受潤滑構造。
前記二重反転プロペラ式舶用推進装置は、前記外軸からのスラスト荷重を受けて前記内軸に伝達する二重反転スラスト軸受を備え、
該二重反転スラスト軸受は、前記潤滑油路上に配置されており前記潤滑油によって潤滑される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二重反転軸受潤滑構造。
前記潤滑油は、前記二重反転後部シール装置と前記内軸の間を通って前記内軸の中空部へ流れる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二重反転軸受潤滑構造。
請求項１乃至５のいずれかに記載の二重反転軸受潤滑構造と、船尾管軸受部を潤滑するための船尾管軸受潤滑構造とに潤滑油を供給するための潤滑油供給装置であって、
前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造とに共通に使用される潤滑油を溜める潤滑油タンクと、
該潤滑油タンクから前記二重反転軸受潤滑構造及び前記船尾管軸受潤滑構造までの供給路を形成するものであって、前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造に供給する潤滑油を前記供給路の途中部位まで共通で送給する共通管と、前記途中部位で分岐して前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造とにそれぞれ接続する分岐管とを有する給油ラインと、
前記給油ライン上に設けられた潤滑油ポンプと、
前記二重反転軸受潤滑構造と前記船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクまで戻す回収ラインと、を備えることを特徴とする舶用推進装置の潤滑油供給装置。
前記給油ラインは、前記潤滑油ポンプを出た潤滑油の一部を前記潤滑油ポンプの上流側に戻す戻りラインと、該戻りライン上に設けられた圧力調整弁とを有する、請求項６記載の舶用推進装置の潤滑油供給装置。
前記回収ラインは、前記二重反転軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す第１回収管と、該第１回収管上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第１ドレンポッドと、該第１ドレンポッドの下部に接続された第１ドレン弁と、前記船尾管軸受潤滑構造からの潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す第２回収管と、該第２回収管上に設けられ潤滑油を一時的に溜める第２ドレンポッドと、該第２ドレンポッドの下部に接続された第２ドレン弁とを有する、請求項６又は７に記載の舶用推進装置の潤滑油供給装置。
さらに、船尾管軸受部の磨耗粒子を捕集する磨耗粒子除去フィルタを備える請求項６乃至８のいずれか一項に記載の舶用推進装置の潤滑油供給装置。