JPH032475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は２重反転プロペラに係り、詳しくは、
２つのプロペラを逆方向へ回転させるための傘歯
車体を備え、それを構成する複数の中間傘歯車に
おける伝達トルクの負担を均一化させることがで
きるようにした２重反転プロペラの新規な駆動機
構に関するものである。

〔従来の技術〕

２重反転プロペラはプロペラ効率改善の効果が
認められているが、舶用では例えば魚雷（効率上
の要請だけではないが）などの推進器に使用され
ているに過ぎない。しかし、一般の舶用分野にお
いては、実用化されていないのが実情である。

ところで、中空上の外軸とこれに内包された内
軸とから構成される同心状のプロペラ軸の先端に
プロペラがそれぞれ相い前後するよう固着され、
傘歯車体を介して互いに正逆転する２重反転プロ
ペラの一例として、特許第60897号明細書に記載
された二重推進器回転及制動装置がある。これ
は、主機関により駆動される原動軸に同心状に固
着された歯輪と、原動軸が軸方向に貫通されてい
る車軸管に同心状に固着された斜状歯輪と、これ
らの歯輪と斜状歯輪に直交して噛み合う２つの斜
状歯輪とからなる歯輪体を備える。そして、その
歯輪体を介して車軸管が車軸とは反対方向に回転
するようになつている。

このような構造によつて、原動軸の先端に取り
付けられた推進翼と車軸管に取り付けられた推進
翼とを同時に反対方向へ回転させることができ
る。そして、直交して噛み合う２つの斜状歯輪を
支持した回転伝動箱を、その外周より制動固定す
ることによつて、この歯輪体に本来の２重反転機
能を与える一方、その制動を解除した場合に、本
来反転すべき船首側の推進翼を、ほとんど船尾側
の推進翼と同一の回転数で同一方向へ回転させ、
主機関の負荷を減ずることができるようにしてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記構成においては、直交して噛み
合う２つの斜状歯輪は、原動軸と同心に回転する
回転伝動箱に支承されており、その支承位置で
は、支承方向の変位が全く許容されない構造とな
つている。したがつて、これらの斜状歯輪を介し
て動力を車軸管に伝える際に、その伝達トルクに
比例した軸方向推力がいずれの斜状歯輪に作用し
ても、そのトルクに比例した力を逃がすことがで
きず、装置の安定した作動が阻害される欠点があ
る。

本考案は上記の問題が鑑みなされたもので、そ
の目的は、一般の舶用分野においても実用化しう
る新規な駆動部を有する２重反転プロペラを提供
し、マルテイパスの歯車による駆動力の伝達にお
いて歯車の加工精度により生じる伝達駆動力のア
ンバランスを解消することのできるようにするこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、中空状の外軸とこれに内包された内
軸とから構成される同心状のプロペラ軸の先端に
プロペラがそれぞれ相い前後するよう固着され、
傘歯車体を介して互いに正逆転する２重反転プロ
ペラに適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
主機関により駆動される中間軸１８に２軸同心の
プロペラ軸のうち内軸１６が直接的に接続される
と共に、傘歯車体２６を介して外軸１５が内軸１
６と反対方向に回転するよう中間軸１８に接続さ
れ、傘歯車体２６の中間傘歯車３４ａ，３４ｂが
軸方向に微少変位可能に弾性支持され、各中間傘
歯車３４ａ，３４ｂが駆動力を外軸１５に伝達す
る際に発生する中間傘歯車３４ａ，３４ｂの軸推
力を、そのピツチ円錐の頂点４０に対し反対方向
に作用するようにして駆動力の伝達を自動的に調
整できるようにしたことである。

そして、各中間傘歯車３４ａ，３４ｂは、船体
に固定された傘歯車体の２６のハウジング１９に
板状スプリング３５を介して支持され、かつ、中
間軸１８に直角方向に微少変位可能のサブハウジ
ング３６に、軸承されているようにしておくとよ
い。

〔作用〕

中間軸１８が駆動されると、内軸１６は主機関
と同方向に回転され、駆動力が伝達される共に、
傘歯車体２６も駆動され、その傘歯車体２６を介
して外軸１５が主機関と逆方向に駆動回転され
る。したがつて、２つのプロペラが相互に逆方向
へ回転される。

一方、傘歯車体２６のそれぞれの傘歯車の製造
工程において微少の加工精度のばらつきが生じる
ことは避けられない。このため、伝達トルクの各
経路にアンバランスが生じる。中間傘歯車３４
ａ，３４ｂの軸推力はそれぞれの伝達トルクに比
例するので、一方の中間傘歯車３４ａの伝達トル
クが大きくなると、駆動力を外軸１５に伝達する
際に発生する中間傘歯車３４ａの軸推力が、その
ピツチ円錐の頂点４０に対し反対である中間軸１
８から離反する方向に作用する。すなわち、中間
傘歯車３４ａが微少に変位するが、その変位量は
中間傘歯車３４ｂのそれよりも大きく、中間軸１
８から離反する方向へ変位することになる。

したがつて、中間傘歯車３４ａ，３４ｂに噛み
合う傘歯車体２６の他の傘歯車３３，３７との間
の相対回転角位置関係において、傘歯車３３に微
少進みが生じ、中間傘歯車３４ｂ側の伝達トルク
が増大する。その結果、両中間傘歯車３４ａ，３
４ｂの伝達トルクのバランスが図られる。このよ
うな中間傘歯車３４ａ，３４ｂの変位は、傘歯車
体２６における各歯車の噛み合いとそのときの伝
達トルクが釣合うように自動的に調整され、常時
バランスのとれた駆動力が外軸１５に伝達され
る。このバランスをとるために、中間傘歯車３４
ａ，３４ｂをそれぞれ軸承するサブハウジング３
６が、板状スプリング３５によりハウジング１９
に対して変位可能とされていると、板状スプリン
グ３５のバネ定数を適当に選択して、バランスを
速やかにとることができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、主機関により駆動される中間
軸には、２軸同心のプロペラ軸を反対方向に回転
させるための傘歯車体における中間傘歯車が微少
変位可能に弾性支持さられており、各傘歯車が駆
動力を外軸に伝達する際に発生する中間傘歯車の
軸推力が、そのピツチ円錐の頂点に対して反対の
方向へ作用するような配慮が施されているので、
伝達トルクのバランスをとるための自動的な中間
傘歯車の変位が可能となる。

また、主機関により駆動される推進軸系におい
て、傘歯車を用いることによつて最小個数の歯車
でプロペラの反転駆動機構が実現され、傘歯車体
のトルク伝達能力の向上のために、幾つもの中間
傘歯車を用いたマルテイパスとすることができ、
プロペラ駆動部のコンパクト化と、各パス間の伝
達トルクのアンバランス自動調整機能を備えさせ
ることができる。

中間傘歯車が軸承されるサブハウジングを、板
状スプリングを介してハウジングに取り付けてお
けば、サブハウジングがハウジングに対して変位
可能となり、中間傘歯車の噛み合い状態の変更に
よる上記のバランスを簡単にとることができる利
点がある。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案の２重反転プロペラ１の１実施
例を示す縦断面図である。

２つのプロペラ９，１０を正逆転させる同心状
の外軸１５および内軸１６とからなるプロペラ軸
１７は、中間軸１８を介して図示しない主機関に
より駆動される。この中間軸１８は船体１１に固
着されているハウジング１９内において推力軸受
を兼ねる軸受２０と中空状の外軸１５を構成する
１つの外軸１５ａ内において推力軸受を兼ねる軸
受２１とにより回転自在に支承され、カツプリン
グ２２，中空軸継手２３およびカツプリング２４
を介して外軸１５ｂに内包された内軸１６に直接
的に接続されている。この内軸１６は中空状の外
軸１５ｂ内において船尾軸受２５に回転自在に支
承され、その一端にプロペラ１０が固着されてい
る。

中空状の外軸１５ａは、後述する傘歯車体２６
の内方に設けられた内部ハウジング２７において
推力軸受を兼ねる軸受２８とハウジング１９内に
おいて推力軸受を兼ねる軸受２９とにより回転自
在に支承され、中空軸継手３０、カツプリング３
１を介して外軸１５ｂに接続されている。そし
て、この外軸１５ｂは船体１１内部の船尾軸受３
２に回転自在に支承され、その一端にプロペラ９
が固着されている。

前記中間軸１８にはハウジング１９内の傘歯車
体２６のうちの傘歯車３３が固着され、この傘歯
車３３と直交して噛み合う複数の例えば図示する
ように２個の中間傘歯車３４ａ，３４ｂがハウジ
ング１９と弾性材である板状スプリング３５で結
合されたサブハウジング３６に軸承され、傘歯車
３３と同じ要目で中間傘歯車３４ａ，３４ｂと直
交して噛み合う傘歯車３７が外軸１５ａに固着さ
れている。そして、中間傘歯車３４ａ，３４ｂは
上述したサブハウジング３６内において推力軸受
を兼ねる軸受３８および軸受３９で回転自在に支
承されている。したがつて、この中間傘歯車３４
ａ，３４ｂそのものは駆動力伝達中においても板
状スプリング３５を介してサブハウジング３６と
共に中間傘歯車３４ａ，３４ｂのピツチ円錐の頂
点４０に対し反対である中間軸１８から離反する
直角方向に微少変位するように、中間傘歯車３４
ａ，３４ｂに配慮が施されている。

なお、内軸１６には軸封装置４１が密着して設
置され、水潤滑方式の船尾軸受２５の潤滑水をシ
ールすることができるようになつている。したが
つて、潤滑用水取入口４２より潤滑水が船尾軸受
２５に注入されると、プロペラ１０の方向に流れ
水中に放出される。そして、船尾軸受２５として
リグナムバイタ、ゴム、プラスチツク材等が使用
される。また、外軸１５ｂには軸封装置４３が密
着して設置され、水潤滑方式の船尾軸受３２の潤
滑水をシールする。したがつて、潤滑用水取入口
４２より潤滑水が船尾軸受３２に注入されると、
プロペラ９の方向に流れ水中に放出される。な
お、船尾軸受３２は船尾軸受２５と同じ材質が用
いられる。

中空軸継手２３は軸系の分解および組立のため
に２つ割れの構造としておく必要があり、中空軸
継手３０は軸封装置４１等の保守点検および軸系
の分解および組立のために同様の構造とし、内部
点検のために覗孔４４が設けられている。

本考案は以上述べたように構成したので、次の
ように２重反転プロペラの駆動を実現することが
できる。

中間軸１８が図示しない主機関により駆動され
ると、カツプリング２２、中空軸継手２３、カツ
プリング２４および内軸１６を介してプロペラ１
０を主機関と同方向に回転させ駆動力を伝達する
と共に、傘歯車体２６の傘歯車３３も回転させ
る。中間傘歯車３４ａ，３４ｂは傘歯車３３、３
７に噛み合つているので、中間軸１８は傘歯車３
３、中間傘歯車３４ａ，３４ｂ，傘歯車３７を介
して外軸１５ａを主機関と逆方向に駆動回転させ
る。したがつて、中空軸継手３０，カツプリング
３１および外軸１５ｂを介してプロペラ９がプロ
ペラ１０と逆方向に駆動回転される。

この場合、傘歯車体２６のそれぞれの傘歯車の
製造工程において微少の加工精度のばらつきが生
じることは避けられず、このため、伝達トルクの
各経路にアンバランスが生じる。このとき、中間
傘歯車３４ａ，３４ｂの軸推力はそれぞれの伝達
トルクに比例するので、いま仮に、一方の中間傘
歯車３４ａ側の伝達トルクが大きくなると、傘歯
車３３，３７が駆動力を外軸１５ａに伝達する際
に発生する中間傘歯車３４ａの軸推力が、そのピ
ツチ円錐の頂点４０に対し反対である前記中間軸
１８から離反する方向に使用するので、中間傘歯
車３４ａが微少にしかし中間傘歯車３４ｂよりも
大きく中間軸１８から離反する方向に変位する。
したがつて、傘歯車３３と３７との間の相対回転
角位置関係において傘歯車３３に微少進みが生じ
るため、中間傘歯車３４ｂ側の伝達トルクが増大
する。この結果、両中間傘歯車３４ａ，３４ｂの
伝達トルクのバランスが得られる。このような中
間傘歯車３４ａ，３４ｂの変位は、傘歯車体２６
における各歯車の噛合いとそのときの伝達トルク
が釣合うように自動的に調整され、常時バランス
のとれた駆動力が外軸１５ａに伝達される。そし
て、このバランスをとるために中間傘歯車３４
ａ，３４ｂをそれぞれ軸承するサブハウジング３
６が板状スプリング３５によりハウジング１９に
対して変位される。したがつて、板状スプリング
３５のバネ定数を適当に選択すれば、バランスを
速やかにとることができる。

上述のような傘歯車体２６において、傘歯車３
３，３７および中間傘歯車３４ａ，３４ｂの速比
を大きくせず、できれば同一要目の傘歯車にすれ
ば各傘歯車の生産性も良く構造上の複雑さも緩和
することができる。

また、上述の実施例では中間傘歯車が２つの場
合と示したが３つ以上でもよく、その数が多くな
れば外軸１５ａへの駆動力の伝達における１つの
中間傘歯車の負荷分担が小さくなり、その歯車強
度および寸法を低減することができるので、２重
反転プロペラの駆動部の小型化を図ることができ
る。

本考案は以上詳細に説明したように、主機関に
より駆動される中間軸には２軸同心のプロペラ軸
の内軸が直接的に接続されると共に、傘歯車体を
介して外軸が内軸に反対方向に回転するよう中間
軸に接続され、傘歯車体中の中間傘歯車が微少変
位可能に弾性支持され、各傘歯車が駆動力を前記
外軸に伝達する際に発生する中間傘歯車の軸推力
が、そのピツチ円錐の頂点に対し反対である前記
中間軸から離反する方向に作用するように設計的
配慮をすることによつて、伝達トルクのバランス
をとるための自動的な中間傘歯車の変位が実現で
きる。

また、主機関により駆動される推進軸系におい
て、傘歯車を用いることによつて最小個数の歯車
で２重反転プロペラの駆動機構を構成することが
できると共に、傘歯車体のトルク伝達能力向上の
ためいくつもの中間傘歯車を用いたマルテイパス
とすることもできるので、プロペラ駆動部をコン
パクト化することができ、加えて、各パス間の伝
達トルクのアンバランスを自動的に調整すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の２重反転プロペラの縦断面図
である。 １……２重反転プロペラ、９，１０……プロペ
ラ、１５，１５ａ，１５ｂ……外軸、１６……内
軸、１７……プロペラ軸、１８……中間軸、１９
……ハウジング、２６……傘歯車体、３３，３７
……傘歯車、３４ａ，３４ｂ……中間傘歯車、３
５……板状スプリング、３６……サブハウジン
グ、４０……頂点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 中空状の外軸とこれに内包された内軸とから
   構成される同心状のプロペラ軸の先端にプロペ
   ラがそれぞれ相い前後するよう固着され、傘歯
   車体を介して互いに正逆転する２重反転プロペ
   ラにおいて、 主機関により駆動される中間軸に前記内軸が
   直接的に接続されると共に、前記中間軸に同心
   状に固着された傘歯車と前記外軸に同心状に固
   着された傘歯車とこれら両傘歯車に直交して噛
   み合う複数の中間傘歯車とからなる傘歯車体を
   介して外軸が前記内軸に反対方向に回転するよ
   う前記中間軸に接続され、 前記傘歯車体の中間傘歯車が前記中間軸に直
   角方向に微少変位可能に弾性支持され、 各傘歯車が駆動力を前記外軸に伝達する際に
   発生する中間傘歯車の軸推力が、そのピツチ円
   錐の頂点に対し反対である前記中間軸から離反
   する方向に作用するようにしたことを特徴とす
   る２重反転プロペラ。 (2) 前記中間傘歯車は、船体に固定された傘歯車
   体のハウジングに板状スプリングを介して支持
   されかつ前記中間軸に直角方向に微少変位可能
   のサブハウジングに、軸承されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ２重反転プロペラ。