JPH0587352U - 二重反転軸の反転歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 船幅の狭い軸室内で、機関出力軸の回転数に
対して所望の回転速度に設定できる二重反転軸の反転歯
車装置を提供すること。 【構成】 中空に形成された外軸１とその内部に同芯的
に配置された内軸２とを相互に逆回転させるべく、これ
ら内外軸１，２と機関出力軸４との間に設けられる反転
歯車装置５において、機関出力軸４に設けられた主太陽
歯車８と、該主太陽歯車８に噛合し固定フレーム１２に
軸支された第一遊星歯車１１と、該第一遊星歯車１１に
同軸に一体的に設けられた第二遊星歯車１３および第三
遊星歯車１４と、上記第二遊星歯車１３の外側に設けら
れ、第二遊星歯車１３と噛合してその回転力を外軸１へ
伝達すべく外軸１に取り付けられた内歯歯車１７と、上
記第三遊星歯車１４の内側に設けられ、第三遊星歯車１
４と噛合してその回転力を内軸２へ伝達すべく内軸２に
取り付けられた副太陽歯車２２と、を備えたことを特徴
としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、船舶等の二重反転プロペラに用いられる内軸と外軸とからなる二重 反転軸に係り、特に、二重反転軸と機関出力軸との間に設けられる反転歯車装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、大型船舶の分野にあっては、省エネルギー推進装置として二重反転プロ ペラが開発されている。この二重反転プロペラは、外軸に取り付けられた第一プ ロペラと、これと逆回転する内軸に取り付けられた第二プロペラとから構成され ている。

【０００３】 この場合、上記外軸と内軸とを相互に逆回転させるために、これら内外軸と機 関出力軸との間には、反転歯車装置が設けられる。図２に示すように、この反転 歯車装置ａは、機関出力軸に連結された内軸ｂに取り付けられた太陽歯車ｃと、 この太陽歯車ｃに噛合すると共に固定フレームｄに軸支された遊星歯車ｅと、こ の遊星歯車ｅの外側に設けられ、遊星歯車ｅと噛合してその回転力を外軸ｆへ伝 達すべく外軸ｆに取り付けられた内歯歯車ｇと、から構成されている。

【０００４】 この構成によれば、機関出力軸が回転して内軸ｂが回転すると、その回転力が 太陽歯車ｃ→遊星歯車ｅ→内歯歯車ｇと伝達して外軸ｆが内軸ｂと逆方方向に回 転することになり、もって二重反転駆動が達成される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記反転歯車装置ａは船舶に搭載されるため、小型・軽量であるこ とが望まれている。しかし、上記反転歯車装置ａにあっては、歯車装置ａの中心 部に太い内軸ｂが貫通しているため、装置ａ全体を軸芯を中心に小直径化したい 場合、この内軸ｂが大きな障害となっていた。

【０００６】 また、上記反転歯車装置ａにあっては、内軸ｂが機関出力軸に連結されている ため、内軸ｂは機関出力軸と同速度で回転することになる。すなわち、内軸ｂを 機関出力軸より速くあるいは遅く回転させることは不可能であり、設計の自由度 が小さい。

【０００７】 以上の事情を考慮して創案された本考案の目的は、小型・軽量でしかも内軸の 回転速度を機関出力軸に対して所望の回転速度に設定できる二重反転軸の反転歯 車装置を提供することにある。

【０００８】

【課題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、中空に形成された外軸とその内部に同芯 的に配置された内軸とを相互に逆回転させるべく、これら内外軸と機関出力軸と の間に設けられる反転歯車装置において、機関出力軸に設けられた主太陽歯車と 、該主太陽歯車に噛合し固定フレームに軸支された第一遊星歯車と、該第一遊星 歯車に同軸に一体的に設けられた第二遊星歯車および第三遊星歯車と、上記第二 遊星歯車の外側に設けられ、第二遊星歯車と噛合してその回転力を外軸へ伝達す べく外軸に取り付けられた内歯歯車と、上記第三遊星歯車の内側に設けられ、第 三遊星歯車と噛合してその回転力を内軸へ伝達すべく内軸に取り付けられた副太 陽歯車と、を備えて構成されている。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、機関出力軸が回転すると、機関出力軸に設けられた主太陽 歯車が回転し、主太陽歯車に噛合する第一遊星歯車が回転し、第一遊星歯車に一 体的に設けられた第二遊星歯車が回転し、第二遊星歯車に噛合する内歯歯車が回 転し、内歯歯車が取り付けられた外軸が機関出力軸と逆方向に回転する。

【００１０】 他方、上記第一遊星歯車が回転すると、同時に第一遊星歯車に一体的に設けら れた第三遊星歯車も回転し、第三遊星歯車に噛合する副太陽歯車が回転し、副太 陽歯車が取り付けられた内軸が機関出力軸と同方向に回転する。これにより、内 軸と外軸の二重反転駆動が達成される。

【００１１】 ここで、上記反転歯車装置にあっては、機関出力軸と内軸とは直接連結されて おらず、歯車装置の中心部に太い内軸が貫通していないため、装置全体を軸芯を 中心に小直径化することができる。

【００１２】 また、機関出力軸と内軸との間に設けられる主・副太陽歯車および第一・第三 遊星歯車の歯数を適宜調節すれば、内軸の回転速度を機関出力軸に対して所望の 回転速度に設定でき、設計の自由度が広がる。

【００１３】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１に、外軸１および内軸２からなる二重反転軸３と機関出力軸に連結された 中間軸４との間に設けられ、上記内外軸１，２を相互に逆回転させるための反転 歯車装置５を示す。上記外軸１はパイプ状に形成されており、その内部に同芯的 に内軸２が挿通されている。この外軸１には前プロペラが取り付けられ、内軸２ には逆ピッチの後プロペラが取り付けられる。

【００１５】 他方、上記中間軸４には高弾性継手６を介して中空の入力軸７が接続されてい る。この入力軸７の外周には主太陽歯車８が一体的に形成されている。また、こ の入力軸７の内部には上記中間軸４が延長されて挿通され、その先端がケーシン グ９内部の固定フレーム１０に軸支されている。この構成によれば、機関の回転 振動は中間軸４までは伝達するもの、高弾性継手６によって吸収・減衰された後 、入力軸７に伝達することになる。よって、太陽歯車８には機関の回転振動が直 接伝達することはなく、これにより以下この太陽歯車８に噛合される歯車機構が 回転振動によって破損することが防止される。

【００１６】 上記主太陽歯車８には第一遊星歯車１１が噛合される。この第一遊星歯車１１ は、固定フレーム１２に軸支されており、その公転が規制され自転のみが可能と なっている。この第一遊星歯車１１は、主太陽歯車８の周りに所定間隔を隔てて 複数個（五，六個程度）設けられている。これら第一遊星歯車１１には、それぞ れ第二遊星歯車１３および第三遊星歯車１４が同芯的に一体的に設けられている 。すなわち、上記第一第二第三遊星歯車１１，１３，１４は、三段一体的に成形 された遊星歯車ユニット１５をなしている。この遊星歯車ユニット１５は、第一 遊星歯車側１１の端部、および第二第三遊星歯車１３，１４の間の部分が、それ ぞれ軸受１６を介して固定フレーム１０，１２に軸支されている。

【００１７】 上記第二遊星歯車１３の外側には、中間軸４と同芯的に配置された筒体状の内 歯歯車１７が設けられており、この内歯歯車１７が第二遊星歯車１３と噛合して いる。上記内歯歯車１７は、外軸連結部材１８を介して外軸１に接続されている 。この構成によれば、第二遊星歯車１３が回転すると、それと同方向に内歯歯車 １７が回転（正回転）し、外軸連結部材１８を介して外軸１が正回転することに なる。なお、上記外軸連結部材１８と固定フレーム１９との間には、外軸１のス ラスト力を受ける外軸スラスト軸受２０が設けられている。

【００１８】 上記第三遊星歯車１４の内側には、内軸連結部材２１の軸端に取り付けられた 副太陽歯車２２が噛合されている。この内軸連結部材２１はスリーブ継手２３を 介して内軸２に連結されている。この構成によれば、第三遊星歯車１４が回転す ると、それと逆方向に副太陽歯車２２が回転（逆回転）し、内軸連結部材２１を 介して内軸２が外軸１の回転に対して逆回転することになる。なお、上記内軸連 結部材２１と外軸連結部材１８との間には、内軸２のスラスト力を受ける内軸ス ラスト軸受２４が設けられている。すなわち、内軸２のスラスト力は、上記内軸 スラスト軸受２４を介して外軸連結部材１８に伝達され、外軸スラスト軸受２０ によって固定フレーム１９に支持される。

【００１９】 以上の構成からなる本実施例の作用を述べる。

【００２０】 機関出力軸が回転すると、機関出力軸に接続された中間軸４が回転し、その回 転力が、高弾性継手６→入力軸７→主太陽歯車８→第一遊星歯車１１→第二遊星 歯車１３→内歯歯車１７→外軸連結部材１８と伝達され、最終的に外軸１が回転 する。この際、各歯車の噛み合いから、外軸１の回転方向は中間軸４の回転方向 と逆になる。

【００２１】 これと同時に、上記第一遊星歯車１１が回転すると、第一遊星歯車１１に一体 的に設けられた第三遊星歯車１４も回転し、その回転力が、副太陽歯車２２→内 軸連結部材２１→スリーブ継手２３と伝達され、最終的に内軸２が回転する。こ の際、各歯車の噛み合いから、内軸２の回転方向は中間軸４の回転方向と同方向 になる。

【００２２】 すなわち、機関出力軸に接続された中間軸４の全回転力は、遊星歯車ユニット １５の第一遊星歯車１１に伝えられ、第二第三遊星歯車１３，１４によって二分 され、外軸１と内軸２とに回転方向を逆にして伝達される。これにより、外軸１ と内軸２との二重反転駆動が達成される。

【００２３】 ここで、上記反転歯車装置５にあっては、中間軸４と内軸２とは直接連結され ておらず、図２に示す従来例のように歯車装置５の中心部に太い内軸２および内 軸連結部材２１が貫通していないため、装置５全体をその軸芯を中心に小直径化 することができる。

【００２４】 また、中間軸４と内軸２との間に設けられる主・副太陽歯車８，２２および第 一・第三遊星歯車１１，１４の歯数を適宜調節すれば、内軸２の回転速度を中間 軸４に対して所望の回転速度に設定でき、設計の自由度が広がる。例えば、主太 陽歯車８と副太陽歯車２２の歯数を同数とし、第一遊星歯車１１と第三遊星歯車 １４の歯数を同数とすれば、内軸２は中間軸４と同速度で回転する。また、この 状態から第三遊星歯車１４の歯数を減らし、これを噛合う副太陽歯車２２の歯数 を多く設定すれば、内軸２は中間軸４より低速度で回転できる。さらに、主太陽 歯車８および第一・第二遊星歯車１１，１３の歯数を適宜調節すれば、外軸１の 回転速度を中間軸４に対して所望の回転速度に設定できることは勿論である。

【００２５】 従って、各歯車の歯数を適宜調節することにより、中間軸４の回転速度に対す る内軸２および外軸１の回転速度を所望の値に設定でき、設計の自由度が広がっ て船舶用二重反転プロペラとしての適切な回転数を実現できる。よって、船幅の 狭い軸室内で機関出力軸の回転数に対して所望の回転速度に設定できる二重反転 軸の反転歯車装置が達成される。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る二重反転軸の反転歯車装置によれば次の如き 優れた効果を発揮できる。

【００２７】 (1) 歯車装置の中央部を太い内軸が貫通しないことから、装置全体の小直径化が 達成できる。

【００２８】 (2) 機関出力軸と内軸とは直接連結されておらず歯車を介して噛合連結されてい るので、各歯車の歯数を適宜調節すれば機関出力軸の回転速度に対する内軸の回 転速度を所望の値に設定でき、二重反転軸の設計の自由度を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す二重反転軸の反転歯車
装置の側断面図である。

【図２】本出願人が先に開発した二重反転軸の反転歯車
装置の側断面図である。

【符号の説明】

１ 外軸 ２ 内軸 ３ 二重反転軸 ４ 機関出力軸としての中間軸 ５ 反転歯車装置 ８ 主太陽歯車 １１ 第一遊星歯車 １２ 固定フレーム １３ 第二遊星歯車 １４ 第三遊星歯車 １７ 内歯歯車 ２２ 副太陽歯車

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空に形成された外軸とその内部に同芯
   的に配置された内軸とを相互に逆回転させるべく、これ
   ら内外軸と機関出力軸との間に設けられる反転歯車装置
   において、機関出力軸に設けられた主太陽歯車と、該主
   太陽歯車に噛合し固定フレームに軸支された第一遊星歯
   車と、該第一遊星歯車に同軸に一体的に設けられた第二
   遊星歯車および第三遊星歯車と、上記第二遊星歯車の外
   側に設けられ、第二遊星歯車と噛合してその回転力を外
   軸へ伝達すべく外軸に取り付けられた内歯歯車と、上記
   第三遊星歯車の内側に設けられ、第三遊星歯車と噛合し
   てその回転力を内軸へ伝達すべく内軸に取り付けられた
   副太陽歯車と、を備えたことを特徴とする二重反転軸の
   反転歯車装置。