JPH04501834A - 船舶推進システム用の調節システム - 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】 船舶推進システム用の調節システム ［技術分野］ 本発明は全般的には、プロペラ軸が船尾からほぼ真直ぐに突出して船尾を通過、 延在し、前記プロペラ軸がその外端部に、好ましくはサーフェスウォータドライ ビング（ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｒｉｖｉｎｇ）型のプロペラを有する 形式の船内機を有する水上乗物に使用のための、全般的には船舶またはボート駆 動のための船舶推進システムに関し、この装置は推進装置またはボート駆動装置 本体を操作することによってボートの操舵およびプロペラの上下傾斜調節の両者 がなされるものに関する。

本発明は特に上述の形式のボート駆動用の調節システムに関し、これによれば駆 動本体の出力プロベラ軸との間の傾斜角は水平面の上１乃至数度の所から水平面 の下約８−１０度にまで、又は好ましくは通常の傾斜角である３−６度に対して ＋／ー５ー８度の間に調節可能なものである。

［背景技術］ このタイプのボート駆動装置は欧州特許３７，６９０号（Ｈ　Ｍ　Ａｒｎｅｓｏ ｎ）から公知であるが、この特許は、駆動本体にボールが形成され、これを介し て駆動装置が船内機の一部に接続され、前記ボールがボートの船尾に取付けられ たボールキャリアに軸受けされているものであるが、その際、駆動部はユニバー サルに回転可能であり、また前記駆動部は少なくとも一つの、上下調節用の油圧 シリンダが備えられ、また、少なくとも２個の別の油圧シリンダがボートを左右 に旋回するときに水平面内において駆動部を回転するために形成されている構造 を開示している。

水面駆動プロペラ（ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅｄｒｉｖｉｎｇ．ｐｒｏｐｅｌ 　ｌｅｒ）はいわゆる２−駆動（船内−船外）型に比較して有利であるが、アン グルギアとトランスミッションギアセットを有する船舶駆動装置に比較して何よ りもこの駆動装置はフロー（ｆｌｏｗ）損失および動力損失が少ない。駆動装置 の構造が簡単なために他の形式の多数の船舶推進装置よりもこれはまた安価で、 更に効果的．で、磨耗が少なく、間違いの原因が少ない。

欧州特許３７．６９０号によって公知の装置はストレイトな、サーフェスウォー タドライビング推進駆動である駆動の長所を確かに有するが、これはまた、ボー ルとボール軸受とが強い応力を受けること、その操舵装置に若干の遊びが生じ得 ること、調ｗ１（傾斜）および操舵操作用の油圧シリンダに保守整備を要するが 、これは磨耗の対象となり油圧導管の破損とリークに敏感であること、ボートの 外側にある推進駆動装置から船舶またはボートの内部の操作場所への長い導管な いしホースの必要性があること、と言う欠点が存在する。

通常表面駆動プロペラはバック駆動性が悪いが、これもまた上述の装置の欠点で ある。

［発明の開示］ 従って、本発明の目的は、駆動装置が表面駆動プロペラを有し、これがボートの 船尾を通過してこれから後方にほぼ真直ぐに延在し、推進駆動が次のもの、−ボ ートの外部に設けられた油圧シリンダホースを使用しないでプロペラを上下して 駆動装置の調節（傾斜）を可能とするもの、 一ボートの船内に設けられた油圧シリンダまたは同様な軸方向原動機によって操 舵が成し得るもの、−推進駆動装置は駆動装置の調節およびボートの操舵のため にボートの外部に設けられた付勢装置を全然持たないこと、 一調節および操舵の両者は完全駆動装置構造の内部にそしてボートまたは船舶の 船体の内部に設置された付勢装置によって成されること、 −また、同一の一般形式の従来公知のシステムに比較して改良された後方駆動能 力を有すること、によって形成されている船内−船外原動機用の推進駆動装置を 提案することである。

本発明の特徴は添付請求範囲から明らかである。

本発明のその他の特徴および長所は添付図面を参照しての以下の詳細な説明から 明らかになろう。

［図面の簡単な説明］ 図において図１は本発明による推進駆動装置の１実施例の垂直断面の側面図であ る。図２８と２ｂとは組み合わさって図１の拡大図である。図３は本発明による 駆動装置の通常の調節位置にある場合の部分的側面図である。

図４は最大角度上方に調節された駆動装置を示す図３と類似の図であり、また、 図５は最大角度下方に調節された駆動装置の類似の図である。図６は調節用原動 機と操舵用シリンダの取付は要領を示す駆動装置の部分的斜視図である。図７は 本発明による駆動装置の略式後部図面であって、ボートを一方または他方に旋回 するときの１または複数個のプロペラの運動を示すものである。

［発明を実施するための最良の形態］ 明瞭にするために、船内用ボートエンジンは省略したが、エンジンは実際の推進 駆動装置に直接または間接に接続すべきだし、駆動エンジンと推進駆動装置との 間の駆動結合は周知の任意の形式でよく、本発明に影響を及ぼすものでないこと に注意すべきである。

従来と同様に、本発明の推進駆動装置はボート乃至船舶の船尾１を通過して延在 し、取付はリング２を介して取付けられている。駆動装置は通常ボートの船殻の 内側に設けられた取付は乃至ベアリング本体３と、調節乃至傾斜機構４と、操舵 機構５と、駆動装置本体６と、更にプロペラ機構７とを有する。

駆動装置はボートの底部８の近くに取り付けられる。

ボートは高速型であり好ましくは滑走型でなければならない。本発明の最良の機 能を得るために、船尾はむしろ長い後方傾斜型、例えば２０＠と４０″との間、 または好ましくは２２°と３０″との間の傾斜を持つべきである。図面に示す場 合、船尾は水平面に対して２５°の傾斜角度を有する。通常よりも長い傾斜船尾 のために、プロペラを後方駆動形に調節した場合、比較的垂直に延在している船 尾を有するボートにおいて通常生じるような後方駆動能力を普通減少することと なろう船尾に向かって投げ出されるものに比較して船尾の形状になだらかに従う 前方に向いた水流が得られる。その為本発明の装置は後方駆動能力の改善が得ら れる。

取付はリング２は半径方向に外側に伸びた外部フランジ９と半径方向に内側に伸 びた内部フランジ１０と前記両フランジの間のスリーブ部分１１とが形成されて いる。

外部フランジ９は船尾１の外側に取付けるのに適合したものであり、また、内部 フランジ１０はスリーブ部分１１と共に駆動装置本体の全部６を保持するのに適 当しているものである。

駆動装置を船尾に取付けるに当っては、好ましくは円形の孔１２を船尾１に開け て、前記孔の中に取付はリング２をそのフランジ９が前記船尾１２の周囲の外周 面に接触するように導入する。船尾の内周面には数個のねじ一ナツト接続部材が あり、ベアリング本体３の全周に亘って伸びるフランジ１３が接続リング１４を 介して取付はリング２に接続され、また、全構造はボルト１５によって水密状態 で船尾にねじ止めされる。

ベアリング本体３は密閉水密ケーシングの様に形成され、これは入力駆動シャフ ト１８用のダブルボールベアリング１６と中間スライドボックス１７を介して船 内エンジン（図示せず）に接続されている。入力駆動シャフト１８の端部には、 ２個の離隔したユニバーサルジヨイント１９ａと１９ｂと、中間スリーブ１９ｃ とを有する中間駆動シャフトが形成されるが、この中間駆動シャフト１９ａ−Ｃ は一定の角速度を生じ、トランスミッションジヨイントに一定でないトルクと推 力とが生じるのを防止する。公知の形式のボールベアリング／スライドカップリ ング１６−１７は組合わせ駆動カップリングの軸運動を可能としている。

図、２ｂから最も良く分かるように、プロペラシャフト２０はそのフランジ２１ によって後部ユニバーサルジヨイント１９ｂの出力端に接続されている。プロペ ラシャフト２０は駆動部本体６の中に２個のローラベアリング２２と２３によっ て軸受されているが、これらのローラベアリング２２と２３とはベアリングスリ ーブ２４の中に取り付けられ、これは一方、ねじ接続ロッキングリング２６によ ってプロペラシャフトがその前方および後方の両方向に圧力を受けるように駆動 装置本体ハウジング２５の後部に固定取付けされている。プロペラシャフト２０ の端部にあるシール２７が駆動装置本体６への水の侵入を防止している。プロペ ラ機構７は公知の形式のものであり従って詳細の説明はしない。１または複数個 のプロペラは好ましくは複数個のプロペラブレード２８によって形成されるが、 これらは各種の角度に調節することが可能で、そのため前記プロペラブレードは 、角度調節によって、前方または後方推進、またはアイドル駆動位置を取ること ができる。プロペラブレードの調節は１個または複数個の油圧弁２９を介してプ ロペラシャフト２０とプロペラシャフト内の流路（図示せず）に流入する油圧流 体によってなされる。プロペラブレードのセット位置はインジケータ３０によっ て操縦位置に伝達される。

調節機構４および操舵ｍ構５は一体となったユニットとして形成されるが、これ は取付は部本体と駆動装置本体との間に接続されている。調節機構は接続リング １４によって取付はリング２に接続されている。

特に図２ａを参照すると、調節機構４は一般に共同動作する２個の調節リングを 有するが、これを以下内部調節リング３１と外部調節リングと称することとする 。相互に対面する前記リング３１．３２の表面３３は円錐形である。図示の場合 においては、２調節リングは円錐角度的１０″を有するが、これによって駆動装 置本体６は図３の中性位置から図４の１０°上方にあるいは図５の１０″下方に 調節可能になるが、この円錐の程度は駆動装置を上方または下方に調節するため の所望能力に応じて変化させ得ることは明らかである。この２調節リング３１お よび３２はその相互間で、および取付はリング２および駆動装置本体６の両者に 対して回転自在である。

調節リングすなわち円錐リング３１と３２とは、リングの中性位置においては、 両円錐の最も狭い部分と最も幅広の部分が相互間で接触する様に取り付けられて いる。

内部円錐リング３１は半径方向外側に延在するカラー３４が形成されているが、 これによって接続リング１４と取付はリング２のカラー３５の間に回転自在にク ランプされているが、この目的のために接続リング１４は取付はリング２に３６ でねじ止めされている。第２円錐リング３２の上部で内部歯車リング３７が３８ でねじ接続されて内部歯車リング３７を伴う第２円錐リング３２は固定リング３ ９によって第１即ち内部円錐リング３１に回転自在にクランプされている。ガイ ドリング４０が第２円錐リング３２の底面の溝に回転自在に取り付けられて前記 ガイドリングは駆動装置本体６の終端面４１にねじ止めされている。駆動装置本 体６を伴うガイドリング４０は第２円錐リング３２に第２円錐リングにねじ止め されているロッキングリング４２によって回転自在にクランプされている。

即ち内部円錐リング３１は取付はリング１４を有する接続リング２および第２円 錐リング３２に対して回転自在で、一方歯車リング３７を有する前記第２円錐リ ング３２は第１円錐リング３１および取り付はリング２に対して回転自在であり 、またガイドリング４０を有する駆動装置本体６は外部即ち第２円錐リング３２ に対して回転自在である。

駆動装置本体の上下方向への調節は２円錐リング３１と３２を反対方向に回転す ることでなされる。この目的のために装置には導管４４と４５によって圧力流体 が供給され別の導管４６によってこれが排出される油圧原動機４３が形成されて いる。油圧原動機は第１および第２歯車４８と４９とを有する歯車箱４７を有す る。歯車箱４７を有する油圧原動機４３は前記第１円錐リングと一緒に回転する ために第１円錐リング３１の溝５０の中に取り付けられている。原動機４３は、 円錐リング３１と３２とに同心的に取付は本体３のハウジング５２の頂部に取り 付けられた回転ロッド５１によって一定半径に維持される。

接続リング１４にはリング内面形成歯車５３が形成され、この歯車は従って取付 は本体３に対して静止取付けされている。歯車４８は静止内部歯車５３と共同動 作して油圧原動機４３の付勢、従って歯車４８の回転によって歯車箱４７を有す る原動機は定置内部歯車５３の上を一方向またはその反対方向に回転する。その 際また、第１即ち内部円錐リング３１が原動機４３と共に回転する。

油圧原動機４３の歯車４９は第２円錐リング３２の内部歯車３７と係合して、第 ２円錐リングを第１円錐リング３１の運動とは反対の方向に第１円錐リング３１ の速力と同一の速力で回転するように配列されている。これは歯車４９が歯車４ ８の２倍の速力で回転していることを意味する。

油圧原動機４３の付活によって歯車４８は原動機４３を回転させそのため第１即 ち内部円錐リング３１を内部歯車５３を有する取付は本体３に関して１方向また は他方向に、これと同時に歯車４９は第２円錐リング３２を反対方向に回転させ 、これによって相違する円錐リングの組み合わせが得られる。図３は中性位置に ある装置を示すが、そこでは原動機４３は取付は本体３の上端部に位置し、円錐 リング３１と３２との最も幅の広い部分と最も幅の狭い部分とが夫々相互に接触 し合っている。図面の図４に示すように円錐リング３１と３２とを１方向に回転 すると（ボートの内部から見て反時計方向に）２円錐リング３１と３２の最も幅 広の部分が取付は本体３の低部部分で接触し合って、２円錐リング３１と３２の 最も幅の狭い部分が取付は本体３の上端部で接触し合い、この場合駆動装置本体 は上方に最大限に調節され、図示の場合中性位置から角度で１０″傾斜する。図 ５は油圧原動機４３が反対方向に（ボートの中から見て時計方向に）操作されて 駆動装置本体が最大限下方に、図示の場合１０°下方に傾斜していることを示す 。

駆動装置本体６の端面４１は円形で駆動装置のこの端部は調節機構４の第２円錐 リング３２の溝の中に回転自在に接続されている。駆動装置本体６の取付は本体 に対する回転によってボートを右舷または左舷方向に回転させるためには、スリ ーブ１９ｃとプロペラシャフト２０の両側に駆動装置本体６の中側に油圧シリン ダ５４が存在する。油圧シリンダ５４はそのシリンダ部分でベアリングスリーブ ２４に固定接続された耳片５５に取付けられ、そのピストンロッド部分で取付は 本体ハウジング５２に固定接続されている耳片５６に固定接続されている。

油圧シリンダ５４は駆動装置本体端部４１と第２円錐リング３２との間のスライ ド面に対して特定の角度を持って伸びているので、油圧シリンダの付活は駆動装 置本体６と取付は本体３との間に回転力を発生するが、この力は駆動装置本体を その端部４１で第２円錐リング３２の溝の中で生じ、そのために取付は本体３に 対して回転を生じさせる。

取付は本体３は垂直面に対して若干の角度を有するように設計されているので、 駆動装置本体６の外部端にある１または複数個のプロペラは操舵機能に関して２ 種の運動、即ちボートを回転させる水平面内での回転と垂直方向へのプロペラの 上下移動、を起させるが、この２重運動はボートを、自転車を方向変換させると きに生じるのと同様に、回転中心に垂直に内側に回転させる傾向を生じさせる。

この回転中心に対する内側への回転運動はボートの安定性に寄与するのみならず 、双胴船、水中翼船、高い所にバランス点のある船舶などで特に注目される、あ る種の場合に生じる不快感を防止する。

通常推進駆動装置は水平駆動位置を取るが、これは、図示の場合、水平面に対し て例えば４°の角度であるが、この位置においてボートの底部８から駆動装置本 体６の底部側５７を通り、また駆動部のその他の部分を通過する水流は完全に層 流となる。そのため高速であっても事実上流れ損失がない。ボートの負荷および 速度などを考えると、またはボートを狭い水路で運転することを考えると、駆動 装置を上下に調節することが望まれるが、これは傾斜駆動原動機４３を回転して 達成されるが、この場合歯車５３と３７とが内部および外部調節リング３１と３ ２とを反対の方向に回転させて前記リングの円錐面の相互位置が変化して原動機 ４３の回転方向に応じて駆動装置が順次上下に傾斜度を変化する（図３−５を比 較のこと）。この調節位置の変化はボートの走行中でも非常にうまく行い得、操 舵機能に何等の影響も与えないで行い得る。

操舵は、操舵シリンダ５４を付活して駆動端またはガイドヘッド４０．４１を回 転させることのみで行い得るが、これによって駆動装置本体６は水平方向に回転 すると共に取付は本体およびボートの船尾に対して垂直方向下方に順次下がる。

そのためボートは所望の方向に旋回すると共にボートの回転中心の方向に傾斜す る。

図面から見られる通り操舵フィン５８は好ましくは駆動装置本体６の底部５７に 取り付けることができる。

参照番号 １　船尾 ２　取付はリング ３　取付は本体 ４　調節機構 ５　操舵機構 ６　駆動装置本体 ７　プロペラ機構 ８　底部（ボートの） ９　外部フランジ（２の） １０　内部フランジ（２の） １１　スリーブ部分（２の） １２　孔（１の） １３　フランジ（３の） １４　接続リング １５　ポルト １６　ボールベアリング １７　スライドボックス １８　人力シャフト １９ａ　ユニバーサルジヨイント １９ｂ　ユニバーサルジヨイント １９ｃ　スリーブ ２０　１０ベラシヤフト ２１　フランジ ２２　ローラベアリング ２３　ローラベアリング ２４　ベアリングスリーブ ２５　駆動装置本体ハウジング ２６　ロッキングリング ２７　シール ２８　１０ベラブレード ２９　油圧弁 ３０　インジケータ ３１　内部調節リング ３２　外部調節リング ３３　円錐表面 ３７　内部歯車リング（３２の） ３８　ねじ ３９　ロッキングリング ４０　ガイドリング ４１　終端面、ガイドリング ４２　ロッキングリング ４３　油圧原動機 ４４　導管 ４５　導管 ４６　排出導管 ４７　歯車箱 ４８　歯車 ４９　歯車 ５０溝 ５１　回転ロッド ５２　ハウジング（３） ５３　内部歯車リング ５４　油圧シリンダ ５５　耳片（２４での） ５６　耳片（３での） ５７　底部（６の） ５８　操舵フィン ｚ Ｆｉｇ、　６ Ｆｉｇ、　７ 国際調査報告 国際調査報告　ＰＣＴ／ＳＥ　８９１００５９１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．船内エンジン用であって駆動装置本体（６）を有し、その中にプロペラシャ フト（２０）を伴う入力駆動シャフト（１８）が軸受けされ、前記駆動装置本体 （６）はボートの船尾（１）を通って延在して前記ボートの前記船尾から事実上 真っ直ぐに後方に走り、その外端部に、好ましくはサーフェスウオータドライビ ング型のプロペラを有するプロペラ機構（７）を有する型式の一般にボートまた は船舶とされる船舶用推進駆動装置であって、前記推進駆動装置は調節機構（４ ）を有し、これによってプロペラ（７）を含む駆動装置本体（６）の上下調節が 駆動装置本体（６）の操作によってなされる船舶用推進駆動装置において、 駆動装置本体（６）はボートの船尾（１）において取付けリング（３２）に回転 自在に取付けられ、調節機構（４）も同様にボートの船尾に取付けリング（２） に取付けられ、 調節機構（４）は２個の共同動作する円錐調節リング（３１、３２）を有し、こ れらは相互に直接接触して取付けられると共にその一方の調節リング（３２）は 駆動装置本体（６）に取付けられ、 更に前記２調節リング（３１、３２）は相互間で回転自在で、前記リングの回転 によって相違した円錐リングの組み合わせが得られて駆動装置本体（６）がこれ によって上下に調節される、 事を特徴とする船舶用推進駆動装置。 ２．内部調節リング（３１）は主取付けリング（２）の中に取付けられ、外部調 節リング（３２）は内部調節リング（３１）に取付けられる事を特徴とする請求 項１記載の推進駆動装置。 ３．２調節リング（３１、３２）はその相互間でおよび取付けリング（２）間で 回転自在であり、２調節リング（３２）の外側の一つ（３２）は駆動装置本体（ ６）を有する事を特徴とする請求項１または２記載の推進駆動装置。 ４．ボートの船尾に強固の取付けられた取付け本体（３）を有する請求項３記載 の推進駆動装置において、前記取付け本体（３）には定置内部歯車リング（５３ ）が形成され、内部円錐リング（３１）は調節用原動機（４３）をそなえ、外部 円錐リング（３２）には内部歯車リング（３７）が形成され、調節用原動機（４ ３）の第１歯車（４８）が定置内部歯車リング（５３）に係合し、調節用原動機 （４３）の第２歯車（４９）が外部円錐リング（３２）の歯車リング（３７）に 係合している事を特徴とする請求項３記載の推進駆動装置。 ５．調節歯車（４８、４９）は調節用原動機（４３）の付活によって反対方向に 回転するように配列され、歯車（４９）は外部円錐リング（３２）の歯車リング （３７）に定置歯車リング（５３）に係合している歯車（４８）の角速度の２倍 の角速度で係合されている事を特徴とする請求項４記載の推進駆動装置。 ６．内部調節リング（３１）は取付けリング（２）のカラー（３５）に回転自在 に接続されている事を特徴とする前出請求項各項の任意１項記載の推進駆動装置 。 ７．ボートの前進および後退駆動装置（１）は２０−４０°または好ましくは２ ２−３０°の通常取付け角を水平面に対して有する事を特徴とする前出請求項各 項の任意１項記載の推進駆動装置。 ８．駆動装置は、プロペラシャフト（２１）がボートの走行中水平面に対して３ −６°の角度で延在し、また駆動装置は駆動装置本体が前記通常動作角度から最 大角度約１０°に亘って上下に調節可能であるように設計されている事を特徴と する前出請求項各項の任意１項記載の推進駆動装置。 ９．調節機構（４）はボート船殻（１、８）の内部に固定取付けされた取付け本 体（３）に納められ、これはまた、入力駆動シャフト（１８）とプロペラシャフ ト（２０）の間のカップリング（１９）も収納し、前記カップリングはボールま たはローラスライドボックス（１７）とこれと直列の２個の公知のユニバーサル ジョイント（１９ａと１９ｂ）と中間スリーブ（１９ｃ）を有する事を特徴とす る前出請求項各項の任意１項記載の推進駆動装置。 １０．油圧調節原動機（４３）には歯車箱（４７）が組み合わされ、歯車箱（４ ７）を有する前記原動機（４３）は円錐リング（３１、３２）と同心的に取付け 本体（３）に取付けられた回転ロッド（５１）に誘導されて外部円錐リング（３ ２）と一緒に回転可能である事を特徴とする前出請求項各項の任意１項記載の推 進駆動装置。