JPH011691A - 動力伝達装置の支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は動力伝達装置の支持装置に係り、特に、出力源
から推進器に動力を伝達する際にその動力を減速して伝
達する遊星歯車装置を有し、かつその遊星歯車装置の自
重を推進軸に負わせて支持された動力伝達装置において
、動力伝達時に遊星歯車装置に生じる反モーメントを、
油圧力により発生する反力で規制すると共にその油圧力
により推進軸のロードを検出づることのできる動力伝達
装置の支持装置に関する。

［従来の技術〕 一般に、船舶においては、推進器としてのプロペラを駆
動するための動力は出力源となるエンジンから推進軸系
を介して推進器に伝達されるようになっている。

近年においては、省エネルギ化を達成することを目的と
して、推進軸系に二重反転軸を採用する船舶が知られて
おり、エンジンがら出力される動力を遊星歯車装置を介
して二重反転軸に伝達し、二重反転軸の内軸と外軸とを
互いに反対方向に回転駆動させてプロペラを駆動させて
推進力を発生させている。

エンジンから得られる動力によってプロペラが回転駆動
し推進力が発生すると、プロペラとエンジンとを結ぶ推
進軸系にはスラスト荷重が加わる。

このスラスト荷重は二手反転軸を採用する船舶にｄりい
ては遊星歯車装置乃至エンジンでそれぞれ受けとめられ
るようになっている。このため、’ｆｔ。

爾車装買はスラスト荷車に耐え得るように、かつ船体変
形を考慮して大型化１重囲化しなければならない。

そこで、特願昭６１−７９６３６号公報においてはこれ
らの欠点を回避すべくフローティング支持された遊星歯
車装置が開示されている。このフローティング支持され
た遊星歯車装置は船体の二重底から離脱され、その自重
をすべて推進軸（二重反転軸）に負わせるように構成し
た所謂シャフトマウント方式のものである。すなわち、
推進力を得ることにより推進軸系（二重反転軸）に作用
するスラスト荷重を船体船尾部分で受けて遊星歯車装置
に負荷をかけないように構成すると共に、動力伝達時に
遊星歯車装置に生じる反モーメントを規制することによ
り、船体変形による影響を回避し遊星歯車装置の小型軽
量化を可能とするものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、推進軸の軽量化および船体構造の簡素化を達
成するためには、推進軸のロードを検出することが必要
である。

一般に船体の二重底等の固定系に遊星歯車装δを固定し
た船舶においては回転駆動する推進軸に直接ロード検出
装置をＳ４１している。このため、回転駆動する推進軸
のロードを高精度に検出するためにはＦＭ発信器あるい
はスリップリング等の高価で複雑な信号伝達装置を用い
なければならない問題があった。個別的にはＦＭ発信器
においては給電装置の装備が必要でコスト高になる。ま
た、スリップリングにあっては、ノイズが入りやすく信
頼性に欠ける問題があった。

したがって、二重反転軸にあっては精度よくしかも容易
にロード検出されることが望まれる。特に、二重反転軸
はその内袖のロードを高精度に検出し、最小径の計画値
に設定することが中空の外軸を細径化することになり、
ロード検出の重要度が大きい。

さらに、遊星歯車装置のシャフトマウント方式において
はその反モーメントの支持構造が重要である。たとえば
、遊星歯車装置をバネ等により船体の二重底等の固定系
から支持したときは、船体の変形に相当するバネの反力
を遊星歯車装置および推進軸が受けることになり、推進
＠およびその軸受等にｎ担が生じる問題がある。

そこで、本発明は上記問題点を有効に解決すべく創案さ
れたものである。

本発明は出力源と推進器とを結ぶ推進軸系に自重をかけ
て支持される遊星歯車装置を有した動力伝達装置にＪ３
いて、上記推進軸系のロードを容易かつ高精叶に検出す
ることを可能にすると共に、動力伝達時に′ｙｉ星１′
＠ｒＪ装置に生じる反モーメントを船体変形を許容しつ
つ命中かつ容易にＪ々制することのできる動力伝達装置
の支持装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 出力源と推進器とを結ぶ推進軸系に設けられ、船体の二
重底等の固定系から離間されて出力源から推進器に動力
を減速して伝達するための″ｆｔ♀歯車装置と、その遊
星歯車装置を間に挾むように上記固定系から立ち上って
設けられ、上記遊星歯車装置に臨／ｕで開放された凹部
を有する架台と、上記遊星歯車装置から上記架台の凹部
に臨んで延出されたブラケットを有すると共に該ブラケ
ットの先端部から上記凹部に上下に相対向させて油圧ラ
ムを係合させ、かつ一方の架台の上下の油圧ラムと他方
の架台の上下の油圧ラムとが互いｊｔいに油圧配管で接
続された遊星歯車装置支持手段と、該支持手段の油圧配
管に設けられた圧力計とから構成したものである。

［作用１ 遊星歯車Ｖｔ置には動力伝達時に反モーメントが生じ、
この反モーメントは油圧力に変換されて各架台に設けら
れる上下一対の油圧ラムに伝達される。この際、各架台
の上下一対の油圧ラムは閉回路でたすき掛けされて、連
通されているため、互いに等しい反力を形成して遊星歯
車装置に発生する反モーメントを打ち消すことになる。

すなわち、反モーメントが油圧力により規制されること
になる。

また、各油圧ラムを連絡する油圧配管には遊星歯車装置
の反モーメントに対抗する油圧力が作用する。そこで、
その油圧力を圧力計で検出することにより、反モーメン
トの大きさを間接的に知り７９　、その反モーメントに
よって推進軸系のトルクを算出できることになる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を添付図面に従って詳述する。

第１図は二重反転機構を採用した船舶の動力伝３３装置
を示したものである。

図示するように、出力源１となるエンジン２と推進器３
となるプロペラ４．５が推進軸系６を介して互いに連結
されている。

推進軸系６はその入力側に位置する入力Ｉｋｌ１７と出
力側に位置するのプロペラ軸となる二重反転軸８とから
主に構成されている。二重反転軸８は船体９の船尾部１
０に挿通され、互いに反対方向に回転する内軸１１と外
軸１２とから構成される。その内軸１１には船尾側プロ
ペラ４が、外軸１２には船首側プロペラ５がそれぞれ取
り付けられている。

また、プロペラ４．５の回転駆動により内ｌ１１１１１
１および外軸１２に発生するスラスト荷重を受けるため
のスラスト軸受１３．１４が、船首側プロペラボス１５
内に設けられる。これらのスラスト軸受１３．１４は内
軸１１より拡径されたカラー１６を挾んで相対向しで設
けられる。すなわち、外軸１２に加わるスラスト荷重を
船尾側スラスト軸受１３及びカラー１６を介して内軸１
１に伝達するようになっている。したがって、内軸１１
及び外軸１２で発生するスラスト荷重は船体９の船尾部
１０で併合され、内軸１１を介してエンジン２で受けら
れるように構成されている。

これらのスラスト軸受１３．１４のほか、推進軸系６は
重力方向上向きに中間軸受１７．特殊軸受１８等の軸受
により支持されている。

また、推進軸系６には′Ｍ星歯車装置１９が設けられて
おり、この遊星歯車装置１９は出力ｍ１の動力を二重反
転軸６に減速して伝達すると共にその内軸１１と外軸１
２とに動力を等しく分配するように構成されている。

′ｆＩ星歯車装置１９はケーシング２０内に太陽歯車２
１と、遊星歯車２２と、内歯歯車２３とからなるギヤト
レーン２４を有し、遊星歯車装置全体の自重を内軸１１
に負わせて支持されている。すなわち、船体９の二重底
２５等の固定系から遊星歯車装置１９をｌ１ｌｌｌ脱さ
せてフローティングさせ、遊星歯車装置１９は二重反転
軸６によって支持されている。

特に、本発明においては第２図に示すように遊星歯車装
置１９を間に挾むように、相向い合った一対の架台２６
．２７が設けられる。

これらの架台２６．２７は二重底２５等の固定系から立
ら上って設けられており、その遊星歯車装置１９に臨む
側にはその遊星歯車装置１９に臨んで開放された凹部２
８．２９が形成されている。

遊星歯車装置１９とこれを挾む架台２Ｇ、　２７とは互
いに歯車装置支持手段３０により、連結される。

この歯車装置支持手段３０は遊星歯車装置１９から各架
台２６．２７に延出されたブラケット３１．３２と、そ
の延出されるブラケット３１．３２の先端に接するよう
に設けられる一対の油圧ラム３３．３４とから主に構成
されている。

ブラケット３１．３２は互いに遊星歯車装置１９のケー
シング２０から左右対象に水平方向に延出され、その延
出される先端部は各架台２６．２７の凹部２８゜２９内
に収納されている。

各架台２６．２７の凹部２８．２９には油圧ラム３３．
３４が収納されており、これらの油圧ラム３３．３４は
上部ラム３５．３６と下部ラム３７．３８とから構成さ
れでいる。これら上部ラム３５．３６と下部ラム３７．
３８とはブラケット３１．３２の先端部から各架台２６
．２７の凹部２８．２９内に上下に相対向して係合覆る
ように構成されている。

また、一方の架台２６側の上下の油圧ラム３５．３７と
、他方の架台２７側の上下の油圧ラム３６．３８とは油
圧配管３９．４０によって互い違いに接続される。

すなわち、一方の架台２６の上部油圧ラム３５ど、他方
の架台２７側の下部油圧ラム３８とが油圧配管３９によ
り結ばれる。同様に、油圧配管４０を介して一方の架台
２Ｇの下部油圧ラム３７と他方の架台２７の１部り１１
圧ラム３６とが結ばれる。

すなわち、各架台２６．２７に上下一対の油圧ラム３３
、３４が形成され、しかも閉回路によってたすぎ掛けさ
れて互いに対となる左右一対の油圧ラム３５゜３８と？
１１１圧ラム３６．３７とが形成される。したがって、
油圧配管３９．４０には常に左右の油圧ラム３３．３４
に加わる負荷がバランスされるように油圧力が伝達され
る。

また、各油圧配管３９．４０には圧力計４１，４２が設
（）られ、これらの圧力計４１．４２は油圧配管３９．
４０内に伝達される油圧力を表示するように構成されて
いる。

さらに、油圧配管３９．４０にはそれぞれ逆止弁４１゜
４２を介して給油源、４３．４４が接続されると共に、
オリフィス４５．４６を介して逆止弁４７．４８が接続
される。

なお、各油圧ラム３３．３４は第３図について説明する
と、シリンダ４９とブラケッ１〜３１の先端部との間に
所定のクリアランスＳを有している。このクリアランス
Ｓはシリンダ４９に対するブラケット３１の移動を許容
する範囲に形成される。

次に本発明の作用について述べる。

第１図に示すように、出力源１から推進器３に動力が伝
達される際に、遊星歯車装置１９には反モーメントが生
じる。

この反モーメントが第２図に示すように、例えばＭ５Ｊ
１歯車装置１９に右回り（前進）に生じたものとする。

この場合、その反モーメントは一方の架台２６の下部油
圧ラム３７とこれに接続される他方の架台２７の上部油
圧ラム３６とに作用づる。すなわち、これらの油圧ラム
３６．３７は互いに閉回路で結ばれているので、右回り
の反モーメントに対してこれを打ち消すように互いに等
しい反力を発生させて対向することになる。したがって
これら油圧ラム３Ｇ。

３７を互いに接続する油圧配管４０には右回りの反モー
メントに対向する油圧力が伝達されることになり、その
油圧力は反モーメントを打ち消す反力として圧力計４２
に表示されることになる。

同様に、後進時には遊星歯車装置１９に左回りの反モー
メントが発生し、この反モーメントは一方の架台２６に
設けられる上部油圧ラム３５と他方の架台２７の油圧ラ
ム３８とにそれぞれ相等しく発生する反力の合力により
打ち消される。この反力の合力は油圧配管３９に設けら
れる圧力計４１に表示される。

これら圧力計４１．４２に表示される反力は間接的にケ
ーシング２０を介して伝達される二重反転＠８の外軸１
２のトルクを表す。二重反転軸６に分配される動力の和
はエンジン２のトルクに相当するので、求められた外軸
１２のトルクをエンジン２のトルクから差し引くことに
より、内軸１１のトルクも求めることができる。

したがって、本発明においては内軸１１あるいは外軸１
２のトルクを直接検出することなく、遊星歯車装置１９
に発生する反モーメントを利用し、その反モーメントを
規制する油圧力により二重反転軸８の個々のトルクを高
精度かつ容易に算出することができる。二重反転軸８の
トルクが高精度に検出されることは二重反転軸８のトル
クの計画値を高精度に算定でき、二重反転軸８軽Ｆｉｌ
小型化および船尾構造の簡素化を達成することができる
。

また、船体１０の吃水の変化等により二重底２５が上下
方向に変形する。

この場合、その二重底２５の撓み量の変化に応じて二重
底２５から推進軸６の内軸１１の軸芯の高ざ］」が変動
する。たとえば、二重底２５が変形して隆起し、軸芯高
さ１」が低くなると、双方の架台２６．２７の下部油圧
ラム３７．３８にそれぞれ等しい荷重が加わる。これに
より、各下、！！１１油圧ラム３７．３８の油が押し出
されて排出される。排出された油は油圧配管３９．４０
を通って下部油圧ラム３７．３８と互に対の関係にある
上部油圧ラム３５．３６に圧送される。づなわら、下方
から上方に、あるいは上方から下方に船体変形黴に応じ
た油の移動によって船体変形を許容乃至吸収することが
できる。

また、各架台２（３，２７に設けられる油圧ラム３３゜
３４は互いに油圧配管３９．４０で連通されているので
、ｎいに等しい反力を同時に発生させることができる。

このため、反モーメントや船体変形に対して強力かつ小
さい力で対応することがぐさ・る。

しかし、油圧配管３９．４０を通して反モーメントによ
ってこれに対向する反力を形成し、船体変形によってこ
れを晶′［容すべく油の移すＪがなされるので、？！ｊ
雑に油圧配管を接続する必要がなく、支持構造が簡単で
済む。

さらに、油の熱膨脹とか、規定以上の１−ルクになって
回路内の圧力が上昇したときは逆止弁４７゜４８より油
をドレンとして逃す。又、回路内から油がリークしたと
きは、給油源４３．４４より油を供給し、回路内を充填
しておく。

なお、本発明においては推進軸６に二重反転軸８を採用
したが、これだけに限るものではなし）。

推進軸６をすべて単軸で構成した場合にも本発明は応用
できる。ずなわら、この場合にはプロペラ軸を車軸で構
成し、その車軸に遊星歯車装置１９の自重を負担させる
ように構成する。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば次の如り、優れた効果を発
揮する。

（１）　　動力を伝達するときに′ｇｆ１星歯車装置に
生じる反モーメントを油圧により規制し、その油圧ツノ
を検出することにより推進軸系の１ヘルクを簡単かつ容
易に検出できる。

（２）　　また、吃水等の変化により船体変形が生じて
も、その変形量に応じて各油圧ラムの油を移動させるの
で、船体変形を許容する応答性が高く、しかも容易にそ
の船体変形を許容乃至吸収することができる。

（３）　　各上下一対の油圧ラムを互い違いに閉回路で
接続したので、各架台側から遊星歯ＴＪ装首の反モーメ
ントに対抗する反力を三等分させて発生させることがで
き、また船体変形を油の移動によって許容乃至吸収でき
、複雑な油圧配管構造が不要になり、支持構造を簡素化
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力伝達装置を示す全体概略図、
第２図は動力伝達装置の要部概略図、第３図は第１図の
要部を示す概略図である。 図中、１は出力源、３は推進軸、６は推進軸系、１９は
遊星歯車装置、２６．２７は架台、２８．２９は凹部、
３１．３２はブラケット、３３．３４は油圧ラム、３９
．４０は油圧配管である。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　　絹　　谷　　信　　雄部　２　図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力源と推進器とを結ぶ推進軸系に設けられ、船体の二
   重底等の固定系から離間されて出力源から推進器に動力
   を減速して伝達するための遊星歯車装置と、該遊星歯車
   装置を間に挾むように上記固定系から立ち上って設けら
   れ、上記遊星歯車装置に臨んで開放された凹部を有する
   架台と、上記遊星歯車装置から上記架台の凹部に臨んで
   延出されたブラケットを有すると共に該ブラケットの先
   端部から上記凹部に上下に相対向させて油圧ラムを係合
   させ、かつ一方の架台の上下の油圧ラムと他方の架台の
   上下の油圧ラムとが互い違いに油圧配管で接続された遊
   星歯車装置支持手段と、該支持手段の油圧配管に設けら
   れた圧力計とを備えたことを特徴とする動力伝達装置の
   支持装置。