JP5792906B2 - 海洋船舶の操舵可能なスラスターの潤滑装置を行う方法及びそのための潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、海洋船舶用の新規な操舵可能なスラスターの潤滑を行う方法とそのための潤滑装置に関する。本発明の潤滑方法と装置は特に極寒の環境、即ち氷流のある水中で使用される操舵可能なスラスターに適用される。

ここでは、スラスターは主として海洋船舶の船体の下に設けられる操舵可能な推進装置として理解される。スラスターは船体の下部の推進ユニット（垂直軸の回りに回動可能/操舵可能）と実質的に垂直なハウジングから成る。推進動力は機械的、油圧又は電気式に設けることができる。本発明はこれらの動力手段の選択をカバーするものであるが、以下のスラスターの実例は機械的動力によって必要とされる構造に関して重点を置いている。電気式及び油圧式駆動は簡単に述べている。

この例示的スラスターは、機械的動力の観点から見たとき、３つの主要部分、即ち、上部ギアボックス、垂直軸、及び下部ギアボックスを有している。上部ギアボックスは、ピニオン歯車に終端を持つ実質的に水平な駆動軸により形成される上部ギアトランスミッションを含み、実質的に垂直な上部ギア軸上に設けられた大型ギア歯車に動力を伝達する。垂直軸は通常は３個の部分、即ち、上部ギアボックス軸、フローティング中間軸及びピニオン歯車軸から成る。中間軸は上部ギアボックス軸に結合され、そして、可撓性又はフローティング軸カプリングによりピニオン歯車軸に結合されるか、或いは、中間軸は可撓性又はフローティング軸カプリングと置換される。垂直軸の下部、即ち、ピニオン歯車軸はには、実質的な水平な推進駆動軸上に設けられたギア歯車に動力を伝達するピニオン歯車が設けられている。ピニオン歯車とギア歯車の両方は下部ギアボックス内に位置している。下部ギアボックスは、また、ポッドと呼ばれる。両方のギアボックスにおいては、動力を受ける軸の回転速度が低減される。

スラスターが電気式又は油圧式駆動の場合は、機械的駆動のギアボックスは電気式又は油圧式駆動に置換される。電気式又は油圧式駆動モータの軸は垂直で、好ましくは、可撓性又はフローティングカプリングにより中間軸へ、又は直接にピニオン歯車に連結される。電気式又は油圧式駆動モータは、ある時には、その軸を形成するため、ピニオン歯車に延びる軸が設けられる。

この明細書で述べられるスラスターは操舵可能であるため、スラスターは垂直軸の回りに回転可能とされる必要がある。このことは、上部ギアボックスは、スラスターの残りの要素が操縦される間は静止した状態に維持される必要があることを意味する。この要求を満たすため、上部ギアボックスは海洋船舶の船体構造に環状カバープレートによって固定される。このカバープレートは垂直軸を受け入れるための開口を有し、軸がカバープレートを通して実質的に垂直に延びる少なくとも一つの操舵モータが設けられる。操舵モータの軸の下端には、カバープレートの下に 操舵可能/回動するスラスターのフレーム構造を形成する垂直軸ハウジング上の環状フランジ上に設けられるリング状ギア歯車を回転させる操舵ギアピニオンが設けられる。垂直軸ハウジングは、垂直軸を囲み、下部ギアボックスが垂直軸ハウジングの下端に固定されるように下方に延びている。垂直軸ハウジングは上部垂直軸ハウジングと呼ばれる上部部分と、下部垂直軸ハウジングと呼ばれる下部部分により形成される。上部垂直軸ハウジングはフローティング中間軸を囲み、下部垂直軸ハウジングはピニオン歯車軸を囲む。カバープレートの下面にはリング状支持部材が設けられ、その径方向の外側面はリング状ギア歯車の径方向内側面に面している。垂直軸ハウジングと下部ギアボックスの重量を支持するベアリングがリング状支持部材とリング状ギア歯車に連結して設けられる。上部垂直軸ハウジングはいわゆるステムボックスに囲まれ、そのステムボックスの外壁（図１において円錐形に収れんしている）は海洋船舶の船体構造に連結して設けられる。ステムボックスの外壁の下端には垂直軸ハウジングを支持するベアリングと、ステムボックス内で潤滑油を保持するためのシーリングが設けられる。

ベアリングとシーリングの下側で、上部垂直軸ハウジングは下部垂直軸ハウジングが取り付けられるフランジで終端となる。下部垂直軸ハウジング、いわゆるシャンク（下肢）はピニオン歯車軸が通り、ピニオン歯車軸の上部ベアリングが位置するキャビティを形成する。下部垂直軸ハウジングの下端部に下部ギアボックスが固定される。下部ギアボックス、即ち、ポッドにはピニオン歯車軸の下部ベアリングと、推進駆動軸がそのベアリングと共に設けられている。

操舵可能なスラスターの潤滑が、これまでは、ステムボックス、シャンク及び下部ギアボックスの両方の中でフルオイルバスで行うか、又は各潤滑位置でのスプラッシュ潤滑で行うかによって行われてきた。しかしながら、実際の実施においては、特にステムボックス内のスプラッシュ潤滑は、潤滑を必要とする部分がステムボックスの頂部、即ち、操縦においてステアリングベアリングとギア歯車が含まれるため困難な場合がある。したがって、好ましい代替としてはフルバス潤滑である。フルバス潤滑は最善の潤滑を保証するものであるが、実際は、下部ギアボックス内の潤滑はギア歯車のオイルの攪拌によりかなりのエネルギーを消費する。この問題は、特に、スラスターが、極寒環境内で使用される、いわゆるアイスポッドのときに厳しいものとなる。このアイスポッド構造は、従来のオープンウォータースラスターと比較したとき、比較的小さい推進及び高い推進の軸速度を意味し、これは、オイルの攪拌において高いエネルギーを消費する結果となる。

本発明の第１の目的は、上記問題のうちの一つ又はいくつかの解決を提供することにある。

本発明の第２の目的は、潤滑システムにおけるエネルギーの消費を少なくルするための操舵可能なスラスター潤滑システムの改良を示唆することである。

本発明の第３の目的は、スラスターを操縦するために使用されるギア歯車とベアリングの確実で且つ信頼できる潤滑を確保することである。

本発明の第４の目的は、下部ギアボックスにおいてスプラッシュ潤滑を使用することである。

本発明の第５の目的は、フィルタリングと冷却の目的のため、オイルの循環を増加することである。

本発明の上記及び他の目的の少なくとも一つは、海洋船舶の操舵可能なスラスターの潤滑を行う方法によって適えられるものであり、この潤滑を行う手段は、オイルタンクと、前記オイルタンクと前記スラスターとの間でオイルを循環させる循環手段を有し、前記スラスターは、駆動手段と、所謂ポッドと呼ばれる下部ギアボックス及びそれらの間の垂直軸を有し、前記下部ギアボックスは、プロペラを駆動するための軸と、前記プロペラの軸上に設けられ、実質的に垂直のピニオン歯車軸を持つピニオン歯車によって回転されるギア歯車を含み、前記ピニオン歯車軸は前記垂直軸の少なくとも一部を形成し、前記垂直軸は垂直軸ハウジングによって囲まれ、前記ピニオン歯車はベアリングによって前記垂直軸ハウジングに支持され、前記垂直軸ハウジングは海洋船舶の船体に回動可能に支持され、オイル室が前記垂直軸ハウジングに連結され、封止手段により封止されて設けられており、前記方法は、前記オイル室内においてフルバス潤滑手段を設け、、前記ポッド内で所望のオイルレベルO_Lを維持するために前記ポッド内に導入されるオイルの量を調節することにより前記ポッド内でスプラッシュタイプの潤滑を行うステップを有している。

本発明の上記及び他の目的の少なくとも一つは、海洋船舶の操舵可能なスラスターのための潤滑装置によって適えられるものであり、前記潤滑装置は、オイルタンクと前記オイルタンクと前記スラスターとの間でオイルを循環させる循環手段を有し、前記スラスターは、駆動手段と、所謂ポッドと呼ばれる下部ギアボックス及びそれらの間の垂直軸を有し、前記下部ギアボックスは、プロペラを駆動するための軸と、前記プロペラの軸上に設けられ、実質的に垂直のピニオン歯車軸を持つピニオン歯車によって回転されるギア歯車を含み、前記ピニオン歯車軸は前記垂直軸の少なくとも一部を形成し、前記垂直軸は垂直軸ハウジングによって囲まれ、前記ピニオン歯車はベアリングによって前記垂直軸ハウジングに支持され、前記垂直軸ハウジングは海洋船舶の船体に回動可能に支持され、オイル室が前記垂直軸ハウジングに連結され、前記オイル室内におけるフルバス潤滑を確保するための封止手段により封止されて設けられ、前記潤滑装置は前記ポッド内においてスプラッシュタイプ潤滑の手段を有している。

海洋船舶の操舵可能なスラスターの潤滑を行う前記方法とその潤滑装置の他の特徴は添付のクレームの従属クレームに記載されている。

本発明は、上述の問題の少なくとも一つを解決するとき、ポッドにおけるエネルギーの消費を低減し、また、ポッド内のオイルのレベルを監視するする必要なしに、ポッド内のスプラッシュ潤滑を管理することを可能にする。
以下に海洋船舶の操舵可能なスラスターの潤滑を行う新規な方法とそれを実施するための潤滑装置が図面を参照して詳細に記載される。

操舵可能なスラスターの従来例の概略を示す図である。 本発明の好ましい実施例の操舵可能なスラスターの概略図である。 図２の操舵可能なスラスターの潤滑回路の概略図である。

図１は、駆動装置が３つの主要部分、即ち、上部ギアボックス２，垂直軸及び下部ギアボックス４を持つ観点から見たときの、機械的駆動（スラスターに関連して電気式又は油圧式駆動も使用できる）の従来例の操舵可能のスラスターを示す。上部ギアボックス２はピニオン歯車８に終端を持つ実質的に水平駆動軸６を持ち、実質的に垂直な上部ギア軸１２上に設けられた大型ギア歯車１０に動力を伝達する。この例では、垂直軸は３つの部分、即ち、上部ギアボックス軸１２，フローティング中間軸１４，及びピニオン歯車軸１６により形成される。上記中間軸は上部ギアボックス軸とピニオン歯車軸に可撓性又はフローティング軸カプリングにより連結されるか、又は、上記中間軸は可撓性又はフローティング軸カプリングで置き替えることができる。垂直軸の下端、即ち、ピニオン歯車軸１６は下部ギアボックス４内に延び、ピニオン歯車１８が設けられ、このピニオン歯車１８は動力を実質的に水平な推進駆動軸２２に設けられたギア歯車２０に伝達する。従って、ピニオン歯車１８とギア歯車２０の双方は下部ギアボックス４内に位置する。下部ギアボックス４は、また、ポッドと呼ばれることがある。両方のギアボックス2及び４内において、動力を受ける軸１２と２２の回転速度は減少する。

もし、スラスターが電気式又は油圧式駆動を有する場合、機械的駆動の上部ギアボックス２は電気式又は油圧式駆動に置き替えられる。電気式又は油圧式駆動モータの軸は垂直で、好ましくは可撓性又はフローティングカプリングによって中間軸１４に連結されるか、或いは、直接にピニオン歯車軸１６に連結される。電気的又は油圧式駆動モータには、場合によっては、ピニオン歯車１８にまで下方に延び、それ自身の軸を形成する軸が設けられてもよい。

この明細書で説明されるスラスターの例は操舵可能なものであるため、スラスターはその垂直軸の回りに回転可能とされている。このことは、上部ギアボックス２は静止しており、スラスター要素の他の部分は操舵可能、即ち、回動可能とされていることを意味する。この要件を満たすため、上部ギアボックス２は海洋船舶の船体構造２６に環状のカバープレート２４によって固定されている。このカバープレート２４は垂直軸のための開口を持ち、軸が実質的に垂直にカバープレート２４を通って延びる少なくとも一つの操舵モータ（図示されず）が設けられる。操舵モータの軸の下端部のカバープレート２４の下側には操舵ギアピニオンが設けられており、その操舵ギアピニオンは、操舵可能/回動可能なスラスターのフレーム構造を形成する垂直軸ハウジング上に設けられる環状フランジ３０上に設けられるリング状ギア歯車２８を回転する。垂直軸ハウジング３２は垂直軸を囲み、下部ギアボックス４が垂直軸ハウジング３２の下端に固定されるようにして、下方に延びている。垂直軸ハウジング３２は上部垂直軸ハウジング３２’と称される上部と下部垂直ハウジング３２”と称される下部により形成される。上部垂直ハウジング３２’はフローティング中間軸１４（及びそのカプリング又は中間軸を置き換えるカプリング）を囲み、下部垂直ハウジング３２”はピニオン歯車軸１６を囲む。カバープレート２４の下面にはリング状支持部材３４が設けられ、その径方向の外面はリング状ギア歯車２８の径方向内面に面している。垂直軸ハウジング３２と下部ギアボックス４の重量を支持するベアリング３６がリング状支持部材３４とリング状ギア歯車２８に接続して設けられている。上部垂直ハウジング３２’はその外壁４０（図１において円錐状に広がっている）が海洋船舶の船体構造２６に接続している所謂ステムボックス３８ に囲まれている。ステムボックスの外壁４０の下端部には、上部垂直軸ハウジング３２’を支持するベアリング４２とステムボックス３８内で潤滑油を保持するためのシール４４が設けられている。フランジ３０，リング状ギア歯車２８，ベアリング３６を伴うリング状支持部材３４及び操舵モータのピニオン歯車は全てステムボックス３８内に位置している。

ベアリング４２とシール４４の下側で、上部垂直軸ハウジング３２’が、下部垂直軸ハウジング３２”が取り付けられるフランジ４６の部分で終端となっている。下部垂直軸ハウジング３２”は所謂シャンク４８と称されるキャビティを形成し、そこをピニオン歯車軸１６が通り、また、そこにピニオン歯車軸１６の上部上部ベアリング５０が位置する。下部垂直軸ハウジング３２”の下端には下部ギアボックス４が固定される。下部ギアボックス、即ちポッド４はにはピニオン歯車軸１６の下部ベアリング５２とベアリング５４，５６を伴うプロペラ駆動軸２２が設けられている。ここで、ピニオン歯車軸１６はシャンク内部において支持される、即ちベアリング５０のみで支持されるようにしてもよく、これにより軸の下端が図示されるようなベアリング５２を必要としいようにすることができることが理解されるべきである。

下部ギアボックス４は動力を垂直軸からプロペラ及び軸１６，２２を支持するベアリング５２（必要な場合）、５４，５６に向けて伝達するギアトランスミッション１８，２０を含んでいる。ギアとベアリングの双方にはいくらかの摩擦が存在する。したがって、何らかの潤滑と冷却が必要となる。問題となるスラスターが極寒環境、即ち氷がはびこる状態で使用される可能性があるため、そのような特定のスラスターの典型的な態様は比較的小さなプロペラと高速のプロペラ軸速度である。この後者は下部ギアボックス内の動力に関連する摩擦を増加させる結果をもたらす。この損失の一部はプロペラ軸２２上のギア歯車２０によるオイルの攪乳によって引き起こされる。下部ギアボックス、即ちシャンク４８とステムボックス３８の上部の室は、垂直軸ハウジング３２を回動させるための支持ベアリング３６，垂直軸部分のギア歯車歯合結合、ピニオン軸１６上のベアリング５０，及び中央ジョイントシール４４を含む。これらの全ての要素は運転の信頼性を確実にするために潤滑を必要とする。ピニオン軸１６上の上部ベアリング５０もまたベアリング５０内で発生する摩擦熱に対して補償するため運転の間の何らかの冷却を必要とする。

図１に示される従来のスラスターにおいては、ポッド４、シャンク４８及びステムボックス３８は一つのボリュームを形成し、オイルで満たされていた。オイルはポッド４の底部から取り入れられ、また、スラスターの外部に排出されていた。ポッド４から取り入れられるオイルはクーラーとフィルタを通してヘッダータンクに汲み上げられていた。オイルはヘッダータンクからステムボックス３８の頂部において導入されてスラスターへ戻される。ヘッダータンクをスラスターの上部に配置することにより、システム全体が加圧されていた。

図２は本発明によるスラスターを示す。スラスターの基本的構造は図１に示されたものと類似している。したがって、同一の要素は図１に示されたものの同一の参照番号により参照される。上述の問題の少なくともいくつかを解決するため、下部ギアボックス４にはスプラッシュタイプの潤滑が設けられ、ここでは、ステムボックス３８とシャンク４８はフルバス潤滑を持つ。しかしながら、ポッド内でスプラッシュ潤滑を適用した場合でも、底部ギアボックス内における摩擦損失は依然としてかなりある。ポッド内のオイルの温度が許容できない程度に高い値にならないことを確実にするため、オイルは冷却される必要がある。このことは、下部ギアボックス４からポッド４とオイルタンク６０の間のオイル循環路に設けられたオイル冷却器へオイルの連続的な循環が必要とされる。オイルが循環している間のオイルのレベルがギア歯車の位置に維持される必要がある。上述の問題を解決するための構造的改良は、オイルタンク６０から下部ギアボックス４、即ちポッド、への直接のオイル通路、オイルタンク６０内のオイルのオーバーフロー、及びシャンク４８とポッド４との間のオイル流路に設けられる収縮又は絞りに関係している。

オイルタンク６０から下部ギアボックス４，即ちポッドへ直接連なるオイル流路は、本発明の好ましい実施例によれば、垂直軸の全長に亘り穴６２を設けることにより設けられる、即ち、図示の実施例において、穴６２が垂直軸の各部分、即ち、上部ギアボックス軸１２，中間軸１４及びピニオン歯車軸１６に設けられる。更に、ロータリーパイプ連結が上部ギアボックス軸１２の上端と、垂直軸の各部分間の連結部に設けられてオイルがピニオン歯車軸１６に、更にはポッド４に向けて下降するようにしている。他の選択（図示せず）としては、ステムボックス内又はステムボックスの外側のいずれかに、オイルをオイルタンク６０からステムボックスの下端におけるシーリング/ベアリングハウジングに取り込むためにオイルパイプを設けることである。静止する船体構造と回動する垂直軸ハウジングへとの連結構造はシーリングにより容易に設けることができる。ここで、オイルは シャンクにオイルを下降させる垂直軸ハウジング内の実質的に垂直の通路と連通する半径方向の通路による環状チャンネルに取り入れられるようにすることができる。シャンク内において、オイルを更にポッドへ下降させるため、シャンク内を通りポッドへ下降するパイプを更に設けてもよい。

スラスターが電気式又は油圧式駆動の場合、オイルをオイルタンクからポッドへ供給する上述の両方の方法を使用することができる。換言すると、軸方向の穴を電気式又は油圧式の駆動モータの軸に沿って設けるか、或いは、上述の外部オイル通路を使用することができる。

オイルをオイルタンク６０からポッド４に取り入れる通路に加え、ポッド４には通気通路を設ける必要がある。この通路はポッド４とオイルタンクの間に設けられることが好ましいが、このことは必ずしも必要ではない。通気通路は、原則として、上述のオイルパイプに沿って（例えば、その側部に）分離して設けるか、或いは、上述のパイプラインと穴６２の両方を含むオイルパイプを、下降するオイルがパイプ/穴を満たすことがなく、空気がポッド４からオイルタンク６０に上昇して逃げることができるような十分な余裕を残すサイズとしてもよい。

例えば、オイルの濾過及び/又は冷却のためのステムボックス３８及びシャンク４８からのオイルの循環は、下部ギアボックス４を経由して行われるようにされる。換言すると、操舵ギアピニオン、そのギア歯車２４及びカバープレート２４の下の支持ベアリング３６を潤滑するオイルは、中間軸１４とシャンク４８に至る上部垂直軸ハウジング３２’の間において直接到達する。同じオイルは、また、静止船体構造２６（ステムボックス壁４０を含む）と回動する上部垂直軸ハウジング３２’の間のステムボックス３８の底部においてシーリング４４を潤滑するため、開口６６を経てフランジ３０を通りステムボックス３８内に到達する。ステムボックス３８は、ステムボックス３８から中間軸１４と上部垂直軸ハウジング３２’との間にオイルが流れるようにするため、上部垂直軸ハウジング３２’内の孔６８によりシャンク４８と連絡している。したっがて、ステムボックス３８とシャンク４８は、実際は、同一のオイル室を形成する。

このオイル室から出るオイルの循環は、シャンク４８と下部ギアボックス４の間に設けられる狭窄又は絞り手段により調節される。この狭窄手段については二つのオプションがある。第１のオプション（図示せず）は、所定の径を持つ孔であり、この孔は下部垂直軸ハウジングの部分と二つの室を連結するために使用されるポッドの部分を通して設けられる。第２のオプションは、図２に示されており、シャンク４８からピニオン軸１６の上部ベアリング５０を経由してポッド４にオイルが流れるようにすることである。これは、ベアリングハウジング７０に、この実施例では、一対の上部テーパー付きローラーベアリングと下部ローラーベアリングの間にあるベアリングハウジング内にオイルを導入する少なくとも一つの孔７２を設けることにより行われる。より明確にすると、オイルは二つのベアリングのセットの間の中間リング７４の上にオイルが導入される。したがって、上部ピニオン軸ベアリング５０は、シャンク４８からポッド４への制御されたオイルの流れにより潤滑され、冷却される。狭窄手段７６が回転中間リング７４とベアリングハウジング７０の内面との間に設けられる。即ち、これら二つの部材の間に小さい間隙が存在する。

作動において、少量のオイルがオイルタンク６０からステムボックス３８，シャンク４８及び最後に下部ギアボックス又はポッド４に流れる。当然のこととして、オイルの粘性（温度）はシャンク４８からポッド４への漏れの量にかなりの影響を与える。したがって、オイルが低温で冷却の必要がない場合、シャンクからポッドへのオイルの流れは小さくなり、また、オイルが冷却が必要となる高温の場合は、より大きくなる。上述の構成によって、ベアリング５０を通るオイルの流れはベアリング内の摩擦によりで生じる熱を除去することが確保される。この流れは、また、ステムボックス３８とシャンク４８を通して流れるオイルの循環と濾過を可能とする。通常の状態において、本発明の好ましい実施例によれば、スラスターの潤滑回路は、循環するオイルの約1/3がシャンク３８からポッド４へ流れ、約2/3がオイルタンクから流れる。

シャンク４８から下部ギアボックス４へ向かうオイルの流れを確実にするため、シャンク４８内の圧力を下部ギアボックス４内の圧力より高くする必要がある。これは、オイルタンク６０からポッド４への直接の接続６２、狭窄７６及びオイルタンク６０の通気の組み合わせによってなされる。オイルタンク６０からのオイルの直接の流れはポッド４内のオイルの出口開口のレベルを下部ギアボックス４のオイルレベルＯ_Ｌより上に置くことによりなされるが、その好ましい代替として、垂直軸に沿って穴６２を広くしてオイルを穴の内面に沿って流し、中央部に通気のための開口を残すようにすることである。当然のことながら、ポッドの通気が他の方法により行われるようにすれば、穴６２をオイルで満たすようにしてもよい。その結果として、下部ギアボックス４内の圧力は、オイルタンク６０内の圧力と等しくなる。シャンク４８内の圧力はタンク６０内の圧力とシャンク４８の底部からオイルタンク６０内のオイルレベルまでの高さに対応する圧力、即ち、流体圧、を加えたものと等しくなる。その結果、シャンク４８内の圧力は常にポッド４内の圧力も高くなり、オイルはシャンク４８からポッド４へ流れる。

下部ギアボックス４内でのスプラッシュ潤滑を作動させるため、オイルレベルＯ_Ｌ は実質的にギア歯車２０の中央、即ち、プロペラ軸２２の軸のレベルに維持される必要がある。下部ギアボックス４内のオイルレベルはオイルタンク６０内のオイルレベルを調整することにより制御される。このレベル制御システムはシステム内の不変のオイル量に基づいている。その結果、Ｏ_Ｌで示される下部ギアボックス４の量は、システム全体のオイル量からシャンク４８、ステムボックス３８及びオイルタンク６０内のオイル量を減じた値となる。シャンク４８とステムボックス３８は共にオイルで満たされる。

これまで概略を説明してきたように、下部ギアボックス内のオイルの攪拌に基づく動力の消費の問題は、ポッド内にスプラッシュタイプの潤滑を設けることにより解決されている。ポッド内のオイルのレベルは必ずしもモニターされる必要は全くないが、オイルの循環はポッド４内のオイルレベルが正確に維持されるように設計される必要があった。このことを図３を参照してより詳細に説明する。

図３は本発明によるスラスターの潤滑装置を概略的に示す。オイルはスラスターのレベルより上部のオイルタンク６０内に貯蔵されており、そこからオイルは二つの通路を経由してスラスターに入る。第１の通路７８はオイルタンク６０の底からステムボックス３８に連なり、そこから、図２で詳細に説明したように、シャンク４８と狭窄７６を通り、ポッド４に到る。第２の通路は、タンクのオーバーフロー８０から直接にポッド４に連なる。タンクオーバーフロー８０は、実際には、第２通路の上端の入口開口がオイルタンク６０の底から一定の距離、好ましくは、オイルタンク６０の高さの中間の位置にあることを意味する。好ましくは、必ずしも必要ではないが、図２で詳細に説明したように、第２通路は垂直軸の軸方向に沿ってギアボックス２の頂部からポッド４、即ち、ピニオン歯車１６に下降する。潤滑オイルはポッド４からオイルタンク６０へ二つのオイルポンプ８２、８４によって再循環されるが、この循環は一つのポンプのみによっても可能である。もし必要であれば、戻り通路にフィルタ８６及び/又はオイル冷却器８８を、好ましくはポンプ８２，８４とオイルタンク６０の間に設けることができる。好ましい代替案によれば（図２参照）、再循環オイルはポッド４の底部領域から 上部垂直軸ハウジング３２’内の穴９４へシャンク４８を通るオイルパイプ９０として設けられる吸引チャンネルへ取り込まれ、更に、上部垂直軸ハウジング３２’内の半径方向の穴９４へ流れ、上部垂直軸ハウジング３２’の外面上のシーリング４４内の環状キャビティ９６に到達する。環状キャビティ９６は更にステムボックス３８内又はその外部の吸引チャンネル９８に流体連結されている。吸引チャンネル９８はポッド４の上部に位置するポンプ８２，８６で終わる。

上述のオイル循環は以下のように機能する。オイルタンク６０内のオイルレベルを調節するため、オイルタンク６０内のオイル量が確定される。潤滑システムの全オイル量もまた開始時に確定される。それは、シーリングに漏洩がないということであれば、一定とみなされる。その結果、下部ギアボックス５内のオイル量は全オイル量からシャンク４８とステムボックス３８内とオイルタンク６０のオイル量を減じた値となる。したがって、オイルタンク内のオイルのレベルを調節することにより、下部ギアボックス４内のレベルが制御される。

オイルタンク６０内のオイルレベルの調節はオーバーフロー８０と
ポンプ８２と８４の組によって実行される。オーバーフロー８０はオイルタンク６０の底部からある程度の高さにあるオイル通路６２の上端部における入口開口である。この開口はオイル通路６２によって下部ギアボックス４に接続されており、この通路は、好ましくは垂直軸に沿って設けられ、ピニオン歯車軸１６で終端となっている。下部ギアボックス４からのオイルはオイルタンク内にポンプ８２及び８４により汲み上げられる。

ポンプ８２，８４及びオーバーフロー８０による下部ギアボックス４内のオイルレベルＯ_Ｌの調節は以下の実例により詳細に説明する。タンク６０内のオイルレベルはオーバーフロー開口８０のレベルにまで上昇させることができるだけである。その結果、下部ギアボックス４内のオイル量はオイルの全量からシャンク４８、ステムボックス３８及びオイルタンク６０内のオイル量を減じた量より少なくはならないであろう。オイルタンク６０内のオイルレベルがオーバーフロー開口８０のレベルより低い場合、ポッド４へ戻るオイルはない。ポンプ８２，８４は依然としてタンク６０へオイルを移送する。タンク６０内のオイルレベルは上昇するであろう。ポッド４内のレベルは下がるであろう。このことはタンク６０内のレベルがオーバーフロー開口８０のレベルまで再び到達するまで続く。その次にオイルの戻りがタンク６０からポッド４へ再び始まる。ポッド４への、また、ポッド４からのオイルの流れは再び平衡となる。オイルタンク６０内のレベルはオーバーフロー開口８０の位置によって再び確定される。その結果、ポッド４内のオイル量も、また、確定される。

二つのポンプ８２，８４が使用される場合、ポンプ８２をより小型のものとすることができる。小型のポンプ８２はポッド４からオイルを汲みだすための開始時に使用される。開始時においては、オイルはまだ低温で、粘性が高い。したがって、ステムボックス３８とシャンク４８からポッド４へのオイルの循環はあるとしても小さい。その結果、少量のオイルの流れのみがポッド４から汲みだされる必要がある。運転時おいては、オイルの温度は高くなり、粘性は下がり、それにより、より多くのオイルがシャンク４８からポッド４へ入る。予め決められた温度で、第２のより大型のポンプ８４がスイッチオンされる。二つのポンプ８２，８４は、共に、十分な冷却を行うことを可能とする必要なオイルの流れを与える。

以上は、海洋船舶のスラスターを潤滑するための新規で進歩性のある方法とその潤滑装置を例示的に示すものであることが理解されるべきである。以上の記載は、本発明が記載された実施例とその詳細に限定する目的でなく、本発明の好ましい実施例のみを記載したものであることが理解されるべきである。したがって、上述の明細書の記載は決して本発明を限定するものと理解されるべきでなく、本発明の全体の範囲は添付のクレームによってのみ確定されるべきである。以上の記載から、本発明の個々の特徴は、たとえ、説明及び図面に明示的に記載されていなくても、他の特徴と組み合わせて使用できるものと理解されるべきである。

Claims (14)

1. 海洋船舶の操舵可能なスラスターの潤滑を行う方法であって、前記潤滑を行う装置はオイルタンクと、オイルを前記オイルタンクと前記スラスターとの間に循環させる手段を持ち、前記スラスターは駆動手段と、いわゆるオイルポッドと称される下部ギアボックスとそれらの間の垂直軸を有し、前記下部ギアボックスはプロペラを駆動するためのプロペラ軸と、前記プロペラ軸上に設けられ、実質的に垂直のピニオン歯車軸を持つピニオン歯車によって回転されるギア歯車を含み、前記ピニオン歯車軸は少なくとも前記垂直軸の一部分を形成し、前記垂直軸は垂直軸ハウジングによって囲まれており、前記ピニオン歯車はベアリングにより前記垂直軸ハウジングに支持され、前記垂直軸ハウジングは前記海洋船舶の船体構造に回動可能に支持され、オイル室が前記垂直軸ハウジングに接続され、シーリングによりシールされて設けられており、前記方法は、前記オイル室内でフルバス潤滑を行うステップを有し、前記方法は更に、
   − 第１オイル通路が前記オイルタンクから前記オイル室を経由して前記オイルポッドへ連なり、第２オイル通路が前記オイルタンクから前記オイルポッドへ直接連なる、前記オイルタンクから前記スラスターにオイルを導入するための少なくとも二つのオイル通路を与えるステップと、
   − 前記オイルポッド内で所望のオイルレベルＯ_Ｌを維持するため前記オイルポッド内に導入されるオイル量を調節することにより、前記オイルポッド内でスプラッシュ-タイプの潤滑を行うステップと、
   − 前記オイルポッドにオイルタンクから制御された潤滑オイル量を与えるステップと、
   − 前記オイル室から前記ポッドへ制限された量のオイルを循環させるステップ
   を有することを特徴とする潤滑を行う方法。
2. 前記オイルポッド内に所望のオイルレベルＯ_Ｌを維持するために 前記オイルタンク内のオイルレベルを実質的に一定に維持することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記オイルタンク内にオーバーフローを設け、前記第２オイル通路を前記オーバーフローに接続することにより前記調節を実行することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記オイル室から前記ポッドへのオイルの流れをそれらの間に狭窄を設けることにより制限することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 潤滑装置を持つ操舵可能なスラスターを有する海洋船舶であって、前記潤滑装置はオイルタンクと、オイルを前記オイルタンクと前記スラスターとの間に循環させる手段を持ち、前記スラスターは駆動手段と、いわゆるオイルポッドと称される下部ギアボックスとそれらの間の垂直軸を有し、前記下部ギアボックスはプロペラを駆動するためのプロペラ軸と、前記プロペラ軸上に設けられ、実質的に垂直のピニオン歯車軸を持つピニオン歯車によって回転されるギア歯車を含み、前記ピニオン歯車軸は少なくとも前記垂直軸の一部分を形成し、前記垂直軸は垂直軸ハウジングによって囲まれており、前記ピニオン歯車はベアリングにより前記垂直軸ハウジングに支持され、前記垂直軸ハウジングは前記海洋船舶の船体構造に回動可能に支持され、オイル室が、前記オイル室内におけるフルバス潤滑を確実にするため、前記垂直軸ハウジングに接続し、シーリングによりシールされて設けられており、
   前記ポッド内にスプラッシュタイプ潤滑を与える手段と、前記オイルタンクから前記スラスターにオイルを導入するための少なくとも二つのオイル通路からなる手段を備え、第１オイル通路が前記オイルタンクから前記オイル室を経由して前記オイルポッドへ連なり、前記第１オイル通路は、前記オイル室と前記オイルポッドとの間に前記オイル室から前記オイルポッドへのオイルの流量を制限するための狭窄を有し、第２オイル通路が前記オイルタンクから前記オイルポッドへ直接連なることを特徴とする、海洋船舶。
6. 前記オイルタンクは前記第２オイル通路の上端にオーバーフローを持つ、請求項５に記載の海洋船舶。
7. 前記狭窄はピニオン歯車軸のベアリングに接続して設けられることを特徴とする、請求項５に記載の海洋船舶。
8. 前記狭窄は前記オイル室を前記ポッドに接続する部分に設けられることを特徴とする、請求項５に記載の海洋船舶。
9. 前記オイル室はステムボックスとシャンクにより形成されていることを特徴とする、請求項５乃至８のいずれかに記載の海洋船舶。
10. 前記第２オイル通路は、前記垂直軸に沿った穴であることを特徴とする、請求項５乃至９のいずれかに記載の海洋船舶。
11. 前記第２オイル通路は、前記オイルタンクから船体構造と垂直軸ハウジングを経由して前記ポッドへ分離して設けられたチャンネルである、請求項５に記載の海洋船舶。
12. 前記ポッドには通気手段が設けられていることを特徴とする、請求項５乃至１１のいずれかに記載の海洋船舶。
13. 前記第２オイル通路は、通気手段として使用されることを特長とする、請求項１２に記載の海洋船舶。
14. 前記駆動手段は上部ギアボックス、電気式駆動手段又は油圧式駆動手段である、請求項５乃至１３のいずれかに記載の海洋船舶。

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