JPH01293294A - 舶用二重反転プロペラ装置 - 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、同一軸線上に前側プロペラおよび後側プロペ
ラを有する舶用二重反転プロペラ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、舶用二重反転プロペラ装置は、第１の例として、
第６．７図に示すようなものがあり、その反転機構には
遊星歯車機構が用いられる。

すなわち、第６．７図に示すように、主機関１′の回転
軸７′が入力軸となり、この回転軸７′の後端に取付け
られる太陽歯車２Ｃ’が回転駆動されるようになってい
る。この太陽歯車２Ｃ’は、その外周の複数の遊星歯車
２Ｂ’を介し、外軸３Ａ’の前端に形成される内歯車２
Ａ’に接続されるとともに、複数の遊星歯車２Ｂ’の回
転軸後端は、内軸３Ｂ’の前端に枢支連結され、これら
の太陽歯車２０′、遊星歯車２Ｂ’および内歯車２Ａ’
により反転機構２′が構成される。

なお、船外において、内軸３Ｂ’および外軸３Ａ’の後
端にはそれぞれプロペラ６　’　、６　’が装着されて
いる。

まｌ；、内軸３Ｂ’および外軸３Ａ’は後端部付近にお
いて船尾管軸受５′により軸支されるほか、内軸３Ｂ’
は外軸３Ａ’内において、また、外軸３Ａ’は船体側に
それぞれ図示しないスラスト軸受により支持されている
。さらに外軸３Ａ’にはブレーキ装置４′が設けられて
いる。

このような舶用二重反転プロペラ装置では、主機関１′
の回転トルクは回転軸７′を介し反転機構２′の太陽歯
車２Ｃ’に伝達され、同太陽歯車２Ｃ’の回転に伴い遊
星歯車２Ｂ’は自転しながら太陽歯車２Ｃ’の周りを公
転する。

この遊星歯車２Ｂ’の自転により、内歯車２Ａ’を介し
外軸３Ａ’は回転軸７′と反対方向に回転し、その後端
に装着された前側プロペラ６′が回転駆動される一方、
遊星歯車２Ｂ’の公転により、外軸３Ａ’内を貫通する
内軸３Ｂ’は回転軸７′と同方向に回転し、その後端に
装着された後側プロペラ６′が前側プロペラ６′と反対
方向に回転駆動される。そして、各プロペラ６　’　、
６　’において発生するスラストはスラスト軸受により
船体へ伝達されるようになっている。

また、第２の例としては第８〜１０図に示すような平行
軸歯車装置１２′を用いたものがある。

すなわち、第８〜１０図に示すように、主機関ｌＯ′の
回転軸１ビが入力軸となり、この回転軸１ビの後端に取
付けられた入力用大歯車１２Ａ′が回転駆動されるよう
になっている。この入力用大歯車１２Ａ’は内軸用大歯
車１２Ｂ′および第１小歯車１２ｃ’と噛み合っており
、内軸用大歯車１２Ａ’は内軸１３′を介して後側プロ
ペラ１６′に連結されるとともに同プロペラ１６′を駆
動するようになっている。また第１小歯車１２Ｂ′は、
たわみ軸１２Ｄ′を介して第２小歯車１２Ｅ’と連結さ
れ同小歯車１２Ｅ’を駆動する。

さらに第２小歯車１２Ｅ’は外軸１４′の前端部に装着
された外軸用大歯車１２Ｆ′と噛み合っており、外軸１
４′の後端部に取付けられた前側プロペラ１５′は後側
プロペラ１６’と逆方向に回転駆動されるようになって
いる。

また、この装置の場合は内軸１３′、外軸１４’ともに
スラスト軸受により船体に直接支持されているため、前
側プロペラ１５′、後側プロペラ１６’の発生するスラ
ストは外軸１４′と船体の間に設けられた図示しないス
ラスト軸受および内軸１３’と船体の間に設けられた図
示しないスラスト軸受を介して船体に伝達される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の第１の例のような従来の舶用二重反転
プロペラ装置では、内軸と外軸との回転数比を一定に固
定した差動遊星歯車となっているために、海象変化等に
よりプロペラ６　’　、６　’の負荷のバランスが崩れ
ると、一方のプロペラが計画された以上の過速度で回転
する。これを防止するために、外軸３Ａ’の回転数をブ
レーキ装置４′により制御したり、また内軸３Ｂ’の回
転数を油圧モーター等により遊星歯車２Ｂ’の自転速度
を調節することで制御したりするなど人為的にプロペラ
にかかるトルクバランスを保持しなければならないとい
う問題点があり、また、構造上、減速比を２以上にしか
設定できないため主機関１′とプロペラ回転数を最適に
組合わせることができないという問題点もある。

さらに、構造上、内軸３Ｂ’にかかるスラストは、内軸
３Ｂ’と外軸３Ａ’との間に設けられるスラスト軸受に
より外軸３Ａ’を介して船体に伝達されるようになって
いるため、この内軸３Ｂ’のスラスト軸受の構造、配置
および潤滑が難しいという問題点もある。

一方、第２の例では、主機関１０’の回転数を減速し、
前側プロペラ１５’と後側プロペラ１６’として伝達す
るために入力軸１１′と内軸１３′。

外軸１４′、すなわち出力軸が異心となっている。

このため船体内部において人、出力軸を垂直異心にする
と主機関１０′の位置が異心量の分高くなり主機関開放
（吊あげ）スペースの確保が困難になったり、主機関防
振対策が必要になるなど配置上の問題がある。

また、水平異心では、通常主機関１０’は最船尾にある
ため、異心量の分生機関１０’を舷側に配置することが
不可の場合が多く、また、主機関側面の保守スペースお
よび通路の確保もきわめて難しくなるという問題点があ
る。

本発明は、上述の諸問題の解決をはかろうとするもので
、たわみ軸を含む平行軸歯車装置を用いながら入・出力
軸を同一直線上に配置できるようにして、主機関の船内
配置に伴うスペースの確保や、防振対策を容易に行なえ
るようにした、舶用二重反転プロペラ装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の舶用二重反転プロ
ペラ装置は、主機関から後方へ延在する入力軸と、同入
力軸よりも後方において同入力軸の中心軸線の延長上に
配設された内軸と、同内軸を覆うように同内軸と同心的
に配設されたバイブ状外軸とをそなえるともに、上記入
力軸の後端に装着されｔ；入力用大歯車と、上記内軸の
前端番；装着された内軸用大歯車と、上記外軸の前端に
装着された外軸用大歯車とを前方から後方へその順にそ
なえ、上記入力用大歯車により駆動される第１の前部小
歯車と、同前部小歯車に前端を取付けられた第１のたわ
み軸と、同たわみ軸の後端に取付けられて上記内軸用大
歯車に噛み合う第１の後部小歯車とからなる内軸用伝動
歯車機構と、上記入力用大歯車により駆動される第２の
前部小歯車と、同前部小歯車に前端を取付けられＩ；第
２のｔ；わみ軸と、同たわみ軸の後端に取付けられて上
記外軸用大歯車に噛み合う第２の後部小歯車とからなる
外軸用伝動歯車機構とが設けられて、上記の入力用大歯
車と第１の前部小歯車との間または上記の入力用大歯車
と第２の前部小歯車との間のいずれか一方に反転用歯車
が介装され、上記内軸を支承するスラスト軸受が上記の
入力用大歯車と内軸用大歯車との間に配設されているこ
とを特徴としている。

〔作　　　用〕

上述の本発明の舶用二重反転プロペラ装置では、主機関
の回転軸の回転は、入力軸を介し、同入力軸の後端に装
着された入力用大歯車に伝達される。

そして、上記入力用大歯車の回転は、第１の前部小歯車
、たわみ軸、第１の後部小歯車および内軸用大歯車を介
して内軸に伝達され、内軸後端の後備プロペラを回転駆
動する。

一方、上記入力用大歯車の回転は、第２の前部小歯車、
たわみ軸、第２の後部小歯車および外軸用大歯車を介し
て外軸にも伝達され、外軸後端の前側プロペラを回転駆
動する。

その際、上記の入力用大歯車と第１の前部小歯車との間
または上記の入力用大歯車と第２の前部小歯車との間の
いずれか一方には反転用歯車が介装されており、上記の
前側プロペラと後側プロペラはそれぞれ逆方向に回転駆
動される。

〔実　施　例〕

以下、図面により本発明の実施例としての舶用二重反転
プロペラ装置について説明すると、第１〜４図は第１実
施例を示すもので、第１図はその模式的縦断面図、第２
〜４図はそれぞれ第１図のｎ−ｎ、ｍ−ｍ、ｒｖ−ｒｖ
矢視断面図であり、第５図は第２実施例を示す模式的縦
断面図である。

まず、本考案の第１実施例について説明すると、第１〜
４図に示すように、主機関１から延在する入力軸２の後
端に入力用大歯車３Ａが装着されており、その後方にお
いて、入力軸２の中心軸線の延長上に内軸４が配設され
ている。そして、内軸４を覆うように同心的にパイプ状
の外軸５が配設されるとともに、前方から後方へ、入力
用大歯車３Ａと、内軸４の前端に装着された内軸用歯車
３Ｅと、外軸５の前端に装着された外軸用歯車３Ｊとが
、この順に配設されている。

そして、入力用歯車３Ａには第１の前部小歯車３Ｂと反
転用歯車３Ｆとが噛み合っており、第１のたわみ軸３Ｃ
を介して、第１の前部小歯車３Ｂは、内軸用大歯車と噛
み合う第１の後部小歯車３Ｄと連結され、このようにし
て内軸用伝動歯車機構が構成される。

また、反転用歯車３Ｆは第２の前部小歯車３Ｇと噛み合
い、さらに第２のたわみ軸３Ｈを介して第２の前部小歯
車３Ｇは、外軸用大歯車３Ｊと噛み合う第２の後部小歯
車３Ｉと連結され、このようにして外軸用伝動歯車機構
が構成される。

なお、第１および第２のたわみ軸３Ｃ，３Ｈは、第１の
前部および後部小歯車３Ｂ、３Ｄと第２の前部および後
部小歯車３Ｇ、３１とを、それぞれ貫通し、これらの小
歯車との間にある程度の間隙を持って配設されていて、
軸系の回転変動をそれ自体の捩れやたわみで吸収しうる
ものであり、各小歯車３Ｂ、３Ｄ、３Ｇ、３１は図示し
ない軸受により船体に支持されている。

第１図中の符号３は、上述のように構成された反転減速
機構の全体を示している。

内軸４８よび外＠５の後端にはそれぞれ後側プロペラ７
と前側プロペラ６とが装着され、また、内軸４は、その
前端を内軸用スラスト軸受３Ｌにより、入力用大歯車３
Ａと内軸用大歯車３Ｅとの間において船体に支持され、
外軸５は外軸用スラスト軸受３Ｋによって船体に支持さ
れている。

本発明の第１実施例としての舶用二重反転プロペラ装置
は、上述のごとく構成されているので、主機関１の回転
は、入力軸２を介し、入力軸２の後端の入力用大歯車３
Ａに伝達される。そして、入力用大歯車３Ａの回転は、
Ｍｌの前部小歯車３Ｂ、第１のたわみ軸３Ｃ，第１の後
部小歯車３Ｄおよび内軸用大歯車３Ｅを介して内軸４に
減速して伝達され、内軸４の後端の後側プロペラ７を入
力軸２と同方向に回転駆動する。

一方、入力用大歯車３Ａの回転は、反転用歯車３Ｆにも
分岐され、第２の前部小歯車３Ｇ、第２のたわみ軸３Ｈ
，第２の後部小歯車３Ｉおよび外軸用大歯車３Ｊを介し
て外軸にも減速して伝達されるが、入力用大歯車３Ａと
第２の前部小歯車３Ｇの間に反転用歯車３Ｆが介装され
ているため、外軸５の回転は入力軸２の回転方向とは逆
方向になり、外軸後端の前側プロペラ６は後側プロペラ
７とは逆方向に回転駆動される。

そして、後側プロペラ７の回転によって得られるスラス
トは内軸４の前端における内軸用スラスト軸受３Ｌによ
り、直接船体に伝達され、前側プロペラ６の回転によっ
て得られるスラストも同様に外軸５に設けられた外軸用
スラスト軸受３Ｋにより、直接、船体に伝達される。

次に、第５図に示す本発明の第２実施例について説明す
ると、この第２実施例の舶用二重反転プロペラ装置では
、内軸用歯車伝動機構に反転用歯車３Ｆを介装させてい
る構成だけが前述の第１実施例の場合と相違しており、
他の構成は第１実施例と同様である。したがって、この
第２実施例の場合は、内軸４が、入力軸２と逆方向に回
転し、外軸５は入力軸２と同じ方向に回転する。そして
、それ以外の作用は、第１実施例の場合と全く同様であ
る。

上述のように、本発明の各実施例では、従来の遊星歯車
による反転機構をそなえる場合と比べて、簡素な構造の
平行軸反転減速装置３を用いながら、なおかつ主機関１
からの入力軸２と内軸４および外軸５とを同心状態に配
置できるようになり、これにより従来の遊星歯車装置に
おけるプロペラにかかるトルクのバランスの制御機構に
伴う問題点が解消されるほか、異心の平行軸歯車装置を
用いた場合の配置に伴う防振上の問題点や保守の問題点
が解決される。

また、各大歯車３Ａ、３Ｅ、３Ｊおよび各小歯車３Ｂ、
３Ｄ、３Ｇ、３Ｉの歯数を変えることにより、任意の減
速比を容易に選定できるため、プロペラ効率を最大限に
引出すことができる。さらに、内軸用スラスト軸受３Ｌ
を入力用大歯車３Ａと内軸用大歯車３Ｅとの間に配設す
るため、内軸用スラスト軸受３Ｌの構造を簡素にでき、
かつ、潤滑も容易になる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の舶用二重反転プロベラ装
置によれば、次のような効果ないし利点が得られる。

（１）遊星歯車による反転機構に比べて簡素な構造の平
行軸反転減速装置を用いて、なおかつ主機関から延在す
る入力軸と内軸および外軸とが同心状態に配設されるた
め、主機関の船内配置に伴うスペースの確保や、防振対
策が容易に行なえるようになる。

（２）各大歯車および各小歯車の歯数を変えることによ
り、任意の減速比を容易に選定できるため、プロペラ効
率を最大限に引き出すことができる。

（３）内軸用スラスト軸受を入力用大歯車と内軸用大歯
車との間に配設するため、スラスト軸受の構造を簡素に
でき、かつ、潤滑も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の第１実施例としての舶用二重反転
プロペラ装置を示すもので、第１図はその模式的縦断面
図、第２〜４図はそれぞれ第１図のｎ−ｎ、ｍ−ｍ、ｒ
ｖ−ｒｖ矢視断面図であり、第５図は本発明の第２実施
例としての舶用二重反転プロペラ装置を示す模式的縦断
面図であり、第６゜７図は従来の遊星歯車を用いた舶用
二重反転プロペラ装置を示すもので、第６図はその縦断
面図、第７図は第６図の■−■矢視断面図であり、第８
〜ｌＯ図は従来の異心平行軸歯車装置を用いた舶用二重
反転プロペラ装置を示すもので、第８図はその模式的縦
断面図、第９図は第８図のＩＩ−ＩＩＸ矢視断面図第１
０図は第８図のＸ−Ｘ矢視断面図である。 １．１′・・主機関、２・・入力軸、２′・・反転機構
、２Ａ’・・内歯車、２Ｂ′・・遊星歯車、２Ｃ’・・
太陽歯車、３・・反転減速機構、３Ａ・・入力用大歯車
、３Ａ′・・外軸、３Ｂ・・第１の前部小歯車、３Ｂ’
・・内軸、３Ｃ・・第１のたわみ軸、３Ｄ・・第１の後
部小歯車、３Ｅ・・内軸用大歯車、３Ｆ・・反転用歯車
、３Ｇ・・第２の前部小歯車、３Ｈ・・第２のたわみ軸
、３１・・第２の後部小歯車、３Ｊ・・外軸用大歯車、
３Ｋ・・外軸用スラスト軸受、３Ｌ・・内軸用スラスト
軸受、４・・内軸、４′・・ブレーキ装置、５・・外軸
、５′・・船尾管軸受、６・・前側プロペラ、６′・・
プロペラ、７・・後側プロペラ、７′・・回転軸、１０
′・・主機関、１１’・・回転軸、１２′・・平行軸歯
車装置、１２八′・・入力用大歯車、１２Ｂ′・・内軸
用大歯車、１２０′・・第１小歯車、１２Ｄ’・・たわ
み軸、１２Ｅ’・・第２小歯車、１３′・・内軸、１４
′・・外軸、１５’・・前側プロペラ、１６′◆・後側
プロペラ。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第　１　図 ＩＶＩＩ［Ｉ［ ｒ廿廿 第２図　　第３区　　第４７ 第５図 第　６　区 第　７　Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主機関から後方へ延在する入力軸と、同入力軸よりも後
   方において同入力軸の中心軸線の延長上に配設された内
   軸と、同内軸を覆うように同内軸と同心的に配設された
   パイプ状外軸とをそなえるともに、上記入力軸の後端に
   装着された入力用大歯車と、上記内軸の前端に装着され
   た内軸用大歯車と、上記外軸の前端に装着された外軸用
   大歯車とを前方から後方へその順にそなえ、上記入力用
   大歯車により駆動される第１の前部小歯車と、同前部小
   歯車に前端を取付けられた第１のたわみ軸と、同たわみ
   軸の後端に取付けられて上記内軸用大歯車に噛み合う第
   １の後部小歯車とからなる内軸用伝動歯車機構と、上記
   入力用大歯車により駆動される第２の前部小歯車と、同
   前部小歯車に前端を取付けられた第２のたわみ軸と、同
   たわみ軸の後端に取付けられて上記外軸用大歯車に噛み
   合う第２の後部小歯車とからなる外軸用伝動歯車機構と
   が設けられて、上記の入力用大歯車と第１の前部小歯車
   との間または上記の入力用大歯車と第２の前部小歯車と
   の間のいずれか一方に反転用歯車が介装され、上記内軸
   を支承するスラスト軸受が上記の入力用大歯車と内軸用
   大歯車との間に配設されていることを特徴とする舶用二
   重反転プロペラ装置。