JPH04501835A - 船舶推進システムの操舵機構 - 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】 船舶推進システムの操舵機構 ［技術分野］ 本発明は全般的には、一般的には船内エンジンを有する水上船に使用の船舶また はボート駆動装置に関する船舶推進システムに関し、また、プロペラシャフトを 有する駆動システムが船尾からほぼ真直ぐに突出して船尾を通過、延在し、駆動 装置本体の中に包入される型式のものであり、前記プロペラ軸がその外端部に、 好ましくはサーフェスドライブ（ｓｕｒｆａｃｅ　ｄｒｉｖｅ）型のプロペラを 有するものであり、また、ボートの操舵が駆動装置本体それ自体を操作すること によって為されるものに関する。本発明は更に特にこの種の船舶駆動システム用 の新形式の操舵機構に関する。

［背景技術］ このタイプのボート駆動装置は欧州特許第３７．６９０号（Ｈ　Ｍ　Ａｒｎｅｓ ｏｎ）から公知であるが、この特許は、駆動装置本体にボールが形成され、これ を介して駆動装置がボートの中に設置された駆動エンジンに接続され、また前記 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 あり、また、本装置は、ボートを左右に旋回する目的のために水平面内において 駆動装置を回転するためにボートの船尾と駆動装置の一部とを接続している２個 の外部油圧シリンダを有するものであり、また、前記ボールの回転点を中心とし て垂直方向に上下に駆動装置を回転することによって駆動装置をトリム（調節） することを可能とする付加的な油圧シリンダを有する構造を有するものを開示し ている。

水面推進プロペラ（ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅｄｒｉｖｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｌ ｌｅｒ）を有するこの型式のボート駆動装置はいわゆる２一駆動（船内−船外） 型に比較して高度に有利であるが、何よりもアングルギア駆動装置とトランスミ ッションギアセットを有するものに比較して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製造が安値で、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、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、特 に、前記の部品がボートの外側にボートの船尾の後部にある為に調節（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と言う欠点を有する。通常、 また、ボートの外側の推進駆動装置からボート乃至船舶の内部の運転場所への長 い導管および／またはホースの必要性がある。

［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、一ボ ートの外部に設けられた油圧シリンダまたは等価な軸方向動力原動機の助力なし にボートを操舵可能とするもの、 一推進駆動装置がボートの駆動装置の調節またはボートの操舵の為のいずれに対 しても船外に設けられた付勢装置を持たないもの、 一駆動装置の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為されること、一また、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２ａ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 駆動装置の中性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は同様に最大角度下方に調節された駆動装置の図である。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はないこ 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を介して前記船尾に取付けられている。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３０６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、スリ ーブ部分１１を伴う内部フランジ１０は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、孔、好ましくは円形の孔１２を船尾１に 切り取り、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、この中間駆動シャツ）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／スライドボックス 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を介し てプロペラシャフト２０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の端部に固定取付けされている。プロペラシャフト２ ０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可変ピッチ型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 流入する圧力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および操舵機構５は取付は部本体と駆動装置本体との間に接続されて いる一体となったユニットとして形成される。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２ｍの共同動作する調節リングを 有するが、これを以下節１または内部調節リング３１と第２または外部調節リン グ３２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個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円錐調節リング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、中性位置においては、両円錐の最も幅狭の部分と最も幅 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は前記内部円錐リング３１にねじ止めさ れている固定リング３９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３２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は接続リング２、取付はリング１４、および第２円錐リ ング３２に対して回転自在で、一方歯車リングを有する第２円錐リング３２は第 １円錐リング３１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を中性位置から反対 方向に回転することでなされる。図３−５を参照のこと。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４ ８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。油圧原動機４３の歯車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を有する原動機を定置内部歯車５３の上を一方向またはその反対方向 に回転させる。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４８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の付活によって定置歯車リング５３に係合している歯車４８は原 動機４３を前記歯車リング５３上で回転させそのためその上に原動機４３が取付 けられている第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 反対方向に歯車速度の２倍の速度で回転させ、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ｌす本体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 ように原動機４３を第２円錐リング３２と共に一方向に回転すると（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の端面即ちガイド端面４１は円形で駆動装置本体のこの端部は調 節機ｌＪ４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、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。各油圧シリンダ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３のハウジング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。

更にボートの船尾における取付は本体３の接続面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（又は下）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３２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。

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　ボルト 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　プロペラシャフト ２１　フランジ ２２　ローラベアリング ２３　ローラベアリング ２５　駆動装置本体ハウジング ２６　ロッキングリング 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 ３４　カラー（３１の） ３５　カラー表面 ３６　ねじ 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　ｍ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） ｚ ｊ６ Ｆｉｇ、　６ Ｆｉｇ、７ 国際調査報告 国際３査報告　ＰＣＴ／ＳＥ　８９／。。５，２ＴＷｗ−ｍ−−ｓ＋ｅｍ　ｌ− 一一一旬１＠　＋１ｗ　ｅｍｅ’ｍ　ｍ　ｒ＝ｖ　＝　＋ｗ　ｍ−一輔一一一一

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．船内エンジン用であって、プロペラシャフト（２０）を伴う入力駆動シャフ ト（１８）がボートの船尾（１）を通過して延在し、駆動装置本体（６）がボー 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ピング型のプロ ペラを有するプロペラ機構（７）を有し、ボートの操舵は駆動装置（６）自体を 操作する事によって為される型式の一般にボートまたは船舶とされる船舶用推進 駆動装置において、ボートの駆動装置本体（６）と船尾はボートの底部（８）か ら斜めに上向き一後方に傾斜する共通接続面を有し、 ボートの船尾の駆動装置本体（６）の接触面（４０）は前記接触面（４０）に垂 直なシャフトを中心として回転自在に取付けられ、 またそこでボートは前記接触面（４０）の回りに一方向または他方向に全駆動装 置本体（６）を回転させる事によって旋回される、 事を特徴とする船舶用推進駆動装置。
2. ２．ボートの船尾（１）の駆動装置本体（６）の接触面（４０）は円形である事 を特徴とする請求項１記載の推進駆動装置。
3. ３．駆動装置本体（６）の回転自在接触面（４０）は駆動装置本体（６）の外端 部にあるプロペラ機構が、駆動装置本体（６）の回転従ってボートの回転によっ て水平面内において回転すると共に水平回転旋回運動の量に類似する割合で同時 に下方へデイップされるように取付けられている事を特徴とする請求項１記載の 推進駆動装置。
4. ４．駆動装置本体（６）はその回転可能接触面（４０）に水平面に対して２０− ４０°、または好ましくは２２−３０°の角度で取付けられていることを特徴と する請求項１、２または３記載の推進駆動装置。
5. ５．駆動装置はボートが走行中プロペラシャフトが水平面に対して３−６°の平 常角度を形成し、装置は駆動装置本体（６）が前記平常角度から中性調節位置か ら順次約１０°の最大角度に上下に調節可能であるように形成されている事を特 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。
6. ６．駆動装置の操舵装置（５）は調節機構（４）と一体ユニットとして設けられ て相互に直接に接触して取付けられた２共同動作円錐調節リング（３１、３２） を有し、その一方の調節リング（３２）は駆動装置本体（６）を有し、本機構に おいて２円錐調節リング（３１、３２）は相互間で回転自在であり、駆動装置本 体（６）を上下に調節するために各種の円錐リング組み合わせを可能とする事を 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。
7. ７．操舵機構（５）と調節機構（４）とは相互に独立して付勢可能である事を特 徴とする請求項６記載の推進駆動装置。
8. ８．操舵機構（５）は駆動シャフト（１９、２０）の夫々の側に駆動装置本体（ ６）の中側に取付けられた２油圧シリンダ（５４）を有し、これらはその一端で 駆動装置本体（６）に、他端で駆動装置の定置ハウジング（５２）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。