JPH0313438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は可変ピツチプロペラに係り、特に油圧
サーボ機構等の複雑且つ高価な駆動機構を採用せ
ず、固定ピツチプロペラをベースとしてメカニカ
ルで簡単な構造で構成し、そのメンテナンスを良
好にした可変ピツチプロペラに関する。

［従来の技術］ 従来、この種の可変ピツチプロペラ（以下、
「CPP」と呼称する。）としては、第１図に示す
ものが知られている。回転駆動される推進軸ａに
は、これに一体的に連結されたハブｂを介して、
推力を発生すべく旋回されるブレードｃが設けら
れている。このブレードｃの円盤状の基端部ｄに
は、これを推進軸ａの回転方向Ａと交わる方向Ｂ
に回転移動させてそのピツチを変更させるための
円盤状のクランクピンリングｅが重ねて設けら
れ、これらクランクピンリングｅとブレードｃの
基端部ｄとは、ハブｂに回転自在に嵌装されてい
る。

他方、推進軸ａ内方には、ハブｂ前方のキヤツ
プ部ｎに形成されたシリンダｆ内でサーボ弁を備
えたサーボピストンｇを往復駆動すべくシリンダ
ｆ内に作動油を給排する二重管構造で成る油送管
部ｈが形成されている。この油送管部ｈは、第２
図に示す如く、サーボピストンｇに連結されたロ
ツドｉ内に延長され、サーボピストンｇに区画さ
れたシリンダ室ｊ…に作動油を給排してロツドｉ
等を往復移動させることになる。このロツドｉに
は、上記クランクピンリングｅに臨んでクロスへ
ツドｋが設けられている。このクロスヘツドｋに
は、その往復移動方向（ロツドｉの軸方向Ｃ）と
直交する方向に滑動する滑り体ｌが設けられ、こ
の滑り体ｌには、ブレードｃの回転中心Ｄから偏
心されてクランクピンリングｅに植立されたピン
ｍが係合されている。従つて、シリンダ室ｊ…に
作動油が給排されてサーボピストンｇが往復移動
されると、クロスヘツドｋは、滑り体ｌを介して
その往復移動力をピンｍに伝達してクランクピン
リングｅの回転力に変換させることになり、その
結果ブレードｃはそのピツチを変更すべく回転移
動されることになる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、従来のCPPにあつては、ブレード
ｃのピツチを変更すべく往復移動力を与える駆動
手段として油圧サーボ機構を採用していたため、
その機構自体の複雑さに加えて推進器内の構造を
も複雑化させて、固定ピツチプロペラ（以下、
「FPP」と呼称する。）に比して非常に高価なも
のとなり、殊にそのメンテナンスも難しかつた。
特に、曳船等にあつては、ブレードｃのピツチに
左右される自航性能と牽引能力とを共に満足させ
るべくCPPが採用される傾向にあるが、この
CPPの高価格が曳船等のコストアツプを誘因し
ていた。

これに対処すべく、舶用として採用されるメカ
ニカルな構成で成る「可変ピツチプロペラ用駆動
軸結合体」（特公昭45−13011号公報）が提案され
ている。しかしながら、この提案にあつては、メ
カニカルな駆動機構がフエアウオーター構造の内
部深くに配置されており、メンテナンスに際して
は、軸側に取り付けられた駆動機構全体をフエア
ウオータ構造から分離しなければならず、組付構
造が複雑でメンテナンス上問題があつた。

本考案の目的は、上述した如き問題点に鑑みて
創案されたものであり、その目的は、FPPをベ
ースとしてメカニカルで簡単な構造で構成して、
そのコストダウンを達成し、そしてメンテナンス
性を格段に向上させたCPPを提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、推進機ケ
ーシング内にこれに回転自在に軸支された水平な
推進軸の一端を推進機ケーシング外へ水平方向に
延長してその延出軸端にハブの一端を同軸的に連
結し、このハブ内に、往復動されてブレードのピ
ツチを変更する可変ピツチ機構を設けた可変ピツ
チプロペラにおいて、上記推進軸を駆動すべくそ
の軸方向中央に、鉛直上方から駆動軸を連結する
と共に、上記推進軸の軸内に、その軸端間に延長
させて同軸で上記可変ピツチ機構に係合する送り
ネジ体を挿通して設け、この送りネジ体を上記推
進軸に同期させて回転すべく、その一端部を上記
延出軸端から延出させてネジ部を形成すると共
に、上記ケーシングに上記ネジ部を進退自在に螺
合させるための雌ネジ体を有したキヤツプ部を着
脱自在に設け、上記送りネジ体の他端部に、これ
に軸方向に相対移動自在に且つその送りネジ体に
対する相対回転を阻止させて継手軸を嵌合接続
し、該継手軸に、その継手軸の回転に制動を与え
て上記推進軸との回転差を発生させて、上記送り
ネジ体をその軸方向に往復動させる制動手段を設
け、上記ケーシングに上記制動手段を包囲して支
持すべく支持フレームを着脱自在に設けると共
に、この支持フレームを包囲してシールすべくキ
ヤツプ部を着脱自在に設けたものである。

［作用］ 可変ピツチプロペラのピツチを変更するための
主要部となる、雌ネジ体、ネジ部ならびに制動手
段を、上記ケーシングに着脱自在にそれぞれ取付
けられたキヤツプ部および支持フレームを係脱す
ることによつて、推進器ケーシング外部にこれら
主要部を簡単に露出させるようにし、その結果と
して雌ネジ体、ネジ部ならびに継手軸ごと制動手
段を取り外しこれらのメンテナンスをきわめて良
好に行える。

［実施例］ 以下に、本考案の好適一実施例を、添付図面に
従つて詳述する。

第３図に示す如く、推進器ケーシング１内に
は、機関に回転駆動される駆動軸２に２枚のベベ
ル・ギア３，４を介して連結された中空の推進軸
５が水平方向に延長されて設けられる。また、こ
の推進軸５は、ピツチ変更時、別個の正逆回転可
能な補助原動機に連結され、回転駆動されるよう
に構成される。殊に、駆動軸２は、鉛直方向上方
から下方に垂下されて、推進軸５の軸方向中央に
連結され、推進軸５の両軸端部５ａ，５ｂが簡単
な構造で構成される。この推進軸５は、その一端
部５ａが軸受部材６に軸受され、他端部５ｂがフ
ランジ様に形成され、この端部５ｂには中空筒体
状のハブ７が連結される。このハブ７には、その
周方向に沿つて適宜枚数でブレード８が配設され
る。これらブレード８は、ハブ７を介して連結さ
れた推進軸５に旋回駆動され推力を発生するよう
に構成される。これらブレード８の円盤状の基端
部８ａにはブレード８を推進軸５の回転方向Ａと
交わる方向Ｂに回転往復動させてそのピツチを変
更させるための可変ピツチ機構としてのクランク
ピンリング９が、互いの回転中心Ｄを一致させて
重ねられている。これらクランクピンリング９
は、ハブ７に回転自在に嵌装され、ブレード８は
ハブ７上に回転自在に支持している。また、これ
らクランクピンリング９は、ブレード８側と反対
側の端面９ａがハブ７内方を区画形成し、その端
面９ａで後述するクロスヘツド１０を往復移動自
在に嵌装すると共に、推進軸５の回転駆動に同期
させて回転させるように構成される。

これらクランクピンリング９等を備えたハブ７
には、推進器ケーシング１の先端部を成し、推進
軸５と一体的に回転する中空なキヤツプ部１１が
連設され、このキヤツプ部１１内方には、推進軸
５の軸線に一致させて雌ネジ体１２が設けられて
いる。

他方、図示する如く、推進軸５内方には、互い
に回転を断つカラ１３…を介してその軸端５ａ，
５ｂ間に延長させて同軸でクランクピンリング９
に係合する送りネジ体たる往復回転軸１４が往復
移動及び回転自在に挿通される。この往復回転軸
１４は、その一端部１４ａが軸端５ｂから延出さ
れて上記ハブ７内方を貫通してキヤツプ部１１内
に延出され、この一端部１４ａに上記雌ネジ体１
２に螺合すべくその軸方向Ｃに雄ネジが切られた
送りネジ部１４ｂが形成されて構成される。そし
て、この往復回転軸１４は、ネジ面を介して伝達
される推進軸５の回転駆動に同期して回転される
ように構成される。

他方、図示する如く、往復回転軸１４の送りネ
ジ部１４ｂ側とは反対側の端部１４ｃには、軸端
５ａから延出させて推進軸５と同期して回転され
る往復回転軸１４、延いては送りネジ部１４ｂの
回転に制動を与えて推進軸５側の雌ネジ体１２と
送りネジ部１４ｂとの間に回転差を発生させ、往
復回転軸１４をその軸方向Ｃに沿つて往復移動さ
せるための湿式多板クラツチ等の制動手段１５が
係脱自在に設けられる。更に詳述すると、往復回
転軸１４の端部１４ｃには、その軸方向に沿つて
キー溝１６が刻設され、このキー溝１６には、制
動手段１５に接続される継手軸１７に固設された
キー部材１８が嵌装されている。このキー溝１６
は、往復回転軸１４の往復移動を許容すべく、キ
ー部材１８を往復回転軸１４に対して相対移動さ
せる所定の長さで形成される。そして、往復回転
軸１４が回転する時にあつては、キー溝１６、キ
ー部材１８及び継手軸１７が一体的に回転する
も、ピツチ変更時にあつては、制動手段１５が作
動して継手軸１７の回転を制動することとなり、
その回転制動力がキー部材１８を介して往復回転
軸１４に伝達されてその回転が制動されるように
構成される。この制動手段１５は、支持フレーム
１９に固設され、これに連結された油圧管２０を
介して給排される油圧により作動され往復回転軸
１４に係脱されることになる。また上記支持フレ
ーム１９は第３図に示すように推進器ケーシング
１に対して着脱自在に取り付けられたキヤツプ部
２５によつて包囲されシールされている。

このように構成された往復回転軸１４には、上
記ハブ７に嵌装されたクランクピンリング９の端
面９ａに臨んで、一体的にクロスヘツド１０が設
けられる。このクロスヘツド１０には、従来と同
様に、往復回転軸１４の軸方向Ｃと直交する方向
に摺動自在な滑り体２１が設けられ、この滑り体
２１には、クランクピンリング９にその回転中心
Ｄから偏心されて植立されたピン２２が係合され
ている。そして、往復回転軸１４が軸方向Ｃに沿
つて往復駆動されると、それに追従してクロスヘ
ツド１０が往復移動され、その往復移動力は、滑
り体２１と、ハブ７により回転中心Ｄ回りの回転
移動のみを許容されたピン２２とによつて、クラ
ンクピンリング９がブレード８を回転移動させて
そのピツチを変更させることになる。

更に、往復回転軸１４の上記端部１４ｃには、
これより軸方向外方へ往復移動量検出ロツド２３
が延出されて形成され、このロツド２３の近傍に
は、その移動量を検出するポテンシヨ・メータ、
作動トランス等の検出手段２４が設けられる。こ
の検出手段２４には、ピツチ変更制御手段が接続
され、往復回転軸１４の移動量、即ちブレード８
のピツチ変更量が設定値に至つた時又はピツチの
最大変更量に至つた時、これに応じて制動手段１
５を往復回転軸１４から離脱させるように構成さ
れる。

次に、本実施例の作用について述べる。

第３図に示す如く、通常の推進時にあつては、
機関によつて推進軸５が回転駆動され、ブレード
８は旋回されて推力を発生する。この時は、制動
手段１５を往復回転軸１４から離脱させておくの
で、往復回転軸１４は、その送りネジ部１４ｂの
ネジ面を介して連結されたキヤツプ部１１と共に
推進軸５に同期して回転駆動される。

ブレード８のピツチを変更させるに際しては、
別個に備えられた正逆回転自在な補助原動機に推
進軸５を駆動させ、更に推進軸５と送りネジ体た
る往復回転軸１４との回転数に差を与えるべく、
制動手段１５により往復回転軸１４の回転を制動
させる。この制動により与えられた回転数の差
は、雌ネジ体１２に対するネジ送り部１４ｂの往
復移動を発生させ、往復回転軸１４に設けられた
クロスヘツド１０は、往復回転軸１４と共に軸方
向Ｃに沿つて往復移動することになる。この往復
移動の移動力がクランクピンリング９の回転力に
変換されることになり、ブレード８のピツチが変
更されることになる。

これに際し、ピツチの変化量は、検出手段２４
が往復回転軸１４の往復移動量として常時検出
し、ピツチ変更制御手段にフイードバツクするの
で、ピツチ変化量が設定値乃至最大値に至つたこ
とに応じて即座に制動手段１５を離脱させること
ができ、ブレード８に任意のピツチを設定するこ
とができる。

以上の構成により、油圧サーボ機構等の複雑且
つ高価な駆動機構を採用せず、FPPをベースと
してメカニカルで簡単な構造で構成され、そのコ
ストダウンが達成されて、特に、曳船等にあつて
は、従来の油圧サーボ機構を備えたCPPに対し
て遜色のない自航性能及び牽引能力を発揮する低
廉な曳船を提供することになる。

特に本考案によれば、軸方向中央に、鉛直上方
から駆動軸が連結されて両軸端部が簡単な構造と
された推進軸に対して、可変ピツチ機構を作動す
る駆動系を送りネジ体と制動手段から成るメカニ
カルな構造で構成し、殊に送りネジ体のネジ部を
推進軸の一方の軸端から外部に延出させてキヤツ
プの雌ねじ体に螺合させると共に、制動手段を支
持フレームによつて包囲される継手軸に取り付
け、これらメカニカルな構造部分をできる限り、
構造の外部に配置し、その結果として可変ピツチ
プロペラのピツチを変更するための主要部とな
る、雌ネジ体１２、ネジ部１４ｂならびに制動手
段１５を、上記ケーシング１に着脱自在に取付け
られたそれぞれのキヤツプ部１１および支持フレ
ーム１９を係脱することによつて、これら主要部
を簡単に推進機ケーシング１の外部に露出させる
ようにし、その結果として雌ネジ体１２、ネジ部
１４ｂならびに制動手段１５のメンテナンスをき
わめて良好に行うことができる。

また、ブレード８のピツチ変更量を、推進軸５
と往復回転軸１４との回転数の差を積算して概略
的に求めるのではなく、往復移動量検出ロツド２
３の変位乃至位置として直ちに検出できるので、
制御系の応答性を良好にでき、的確なピツチ制御
を施すことができる。

尚、往復回転軸１４の往復移動は、機関と推進
軸５との間に介設される減速装置等によつて、推
進軸５を正逆回転させても良い。

［考案の効果］ 以上要するに、本考案によれば以下の如き優れ
た効果を発揮する。

可変ピツチプロペラのピツチを変更するための
主要部となる、雌ネジ体、ネジ部ならびに制動手
段を、上記ケーシングに着脱自在に取付けられた
それぞれのキヤツプ部および支持フレームを係脱
することによつて、推進機ケーシングの外部にこ
れら主要部を簡単に露出させることができ、その
結果として雌ネジ体、ネジ部ならびに継手軸を含
む制動手段のメンテナンスをきわめて簡単に行う
ことができる、という顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す側断面図、第２図は第１
図における−線矢視断面図、第３図は本考案
の好適一実施例を示す側断面図である。 図中、１は推進器ケーシング、２は駆動軸、５
は推進軸、５ａ，５ｂはその軸端、７はハブ、８
はブレード、９は可変ピツチ機構たるクランクピ
ンリング、１０はクロスヘツド、１１はキヤツプ
部、１２は雌ネジ対、１４は送りネジ体として例
示した往復回転軸、１４ｂはそのネジ部たる送り
ネジ部、１５は制動手段、１７は継手軸、１９は
支持フレーム、２５はキヤツプである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 推進機ケーシング内にこれに回転自在に軸支さ
   れた水平な推進軸の一端を推進機ケーシング外へ
   水平方向に延長してその延出軸端にハブの一端を
   同軸的に連結し、該ハブ内に、往復動されてブレ
   ードのピツチを変更する可変ピツチ機構を設けた
   可変ピツチプロペラにおいて、上記推進軸を駆動
   すべくその軸方向中央に、鉛直上方から駆動軸を
   連結すると共に、上記推進軸の軸内に、その軸端
   間に延長させて同軸で上記可変ピツチ機構に係合
   する送りネジ体を挿通して設け、該送りネジ体を
   上記推進軸に同期させて回転すべく、その一端部
   を上記延出軸端から延出させてネジ部を形成する
   と共に、上記ケーシングに上記ネジ部を進退自在
   に螺合させるための雌ネジ体を有したキヤツプ部
   を着脱自在に設け、上記送りネジ体の他端部に、
   これに軸方向に相対移動自在に且つその送りネジ
   体に対する相対回転を阻止させて継手軸を嵌合接
   続し、該継手軸に、その継手軸の回転に制動を与
   えて上記推進軸との回転差を発生させて、上記送
   りネジ体をその軸方向に往復動させる制動手段を
   設け、上記ケーシングに上記制動手段を包囲して
   支持すべく支持フレームを着脱自在に設けると共
   に、該支持フレームを包囲してシールすべくキヤ
   ツプ部を着脱自在に設けたことを特徴とする可変
   ピツチプロペラ。