JPH0645356B2

JPH0645356B2 - 舶用二重反転プロペラ装置

Info

Publication number: JPH0645356B2
Application number: JP11887086A
Authority: JP
Inventors: 政利江田; 博史竹下; 克己米倉; 昇峠; 博之橋本; 昭二福島; 定生朝鍋; 邦夫佐木; 將松本; 孝夫笹島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: KR900008502B1; JPS62275894A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、船舶の推進装置として使用される二重反転プ
ロペラ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、舶用二重反転プロペラ装置としては第２図に示す
ようなものがあり、同装置においては、内軸８が、その
後端に後側プロペラ７を装着されるとともに、その前端
を、中間内軸９を介してエンジンとしてのディーゼル主
機関１の出力軸１ａに直結されてそなえられている。ま
た、外軸５が、内軸８の外周に同内軸８と同軸的に配設
され、この外軸５の後端には前側プロペラ６が装着され
るとともに、その前端には、２つ割れ中空軸４を介し反
転装置３′が接続されている。

そして、反転装置３′は、弾性継手２を介しディーゼル
主機間１の出力軸１ａに接続されていて、この出力軸１
ａから弾性継手２を介し入力される回転トルクを、同一
回転数のまま出力軸１ａの回転方向とは反対方向への回
転に変換して２つ割れ中空軸４，外軸５および前側プロ
ペラ６へ伝達するようになっている。

また、外軸５は、船体側に設けられた外軸軸受１５によ
り支承される一方、内軸８は、この内軸８と外軸５との
間に介装された内軸軸受１６により支承されている。

なお、図中の符号１ｂはトルク分岐点、１３は内軸用ス
ラスト軸受、１４は外軸用スラスト軸受を示す。

上述の構成により、舶用二重反転プロペラ装置では、後
側プロペラ７は、中間内軸９および内軸８を介してディ
ーゼル主機関１の出力軸１ａからの回転トルクを達さ
れ、出力軸１ａと同一方向へ回転駆動される一方、前側
プロペラ６は、弾性継手２，反転装置３′、２つ割れ中
空軸４および外軸５を介し、出力軸１ａから分岐された
回転トルクを伝達されて、後側プロペラ７とは反対の方
向へ回転駆動される。

このとき、両プロペラ６，７の翼数，回転数，トルク配
分等には多数の組み合わせがあるが、従来、前側プロペ
ラ６と後側プロペラ７とは、互いに反対方向へほぼ同一
回転数で回転駆動され、ほぼ同一の推力を発生するよう
に設計されるのが最適とされている。これは、互いに反
対方向へほぼ同一回転数で回転駆動される場合に、最も
効率よく前側プロペラ６の後流中における回転エネルギ
が後側プロペラ７によって回収され、推進効率が向上す
るからである。

なお、前側プロペラ６および後側プロペラ７により得ら
れる推力は、それぞれ、外軸５あるいは内軸８等を介し
て外軸用スラスト軸受１４および１３から船体へ伝えら
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のような従来の舶用二重反転プロペラ装
置において、その実用化に際し技術的に最も困難を伴う
部分は、内軸８を外軸５内に支承するための内軸軸受１
６である。この内軸軸受１６としては、浮動ブッシュ
型，静圧軸受型，ころがり軸受型等の種々の型式が考え
られるが、いずれの型式によっても、互いに等速反転す
る内軸８と外軸５との間で、十分な負荷能力を持つ内軸
軸受１６を構成するのは極めて困難であり、焼付きを生
じる可能性が高い。

もし、二重反転プロペラ軸系において、内軸軸受１６が
焼付いた場合には、船舶の軸系駆動に重大な影響（例え
ば航行不能）を与えることになる。

そこで、万一、内軸軸受１６が焼付いた場合には、反転
装置３′へ伝達される回転トルクを遮断した後、内軸８
と外軸５とを固縛して、内軸８とともに外軸５を一方向
へ回転駆動するようにし、内軸軸受１６の焼付きによる
損傷の拡大を防止すことも考えられる。

しかし、従来の舶用二重反転プロペラ装置では、同一回
転数で互いに反転する前側プロペラ６と後側プロペラ７
との発生する推力は等しくなるように構成されているた
め、上述のように、内軸８と外軸５とを固縛し前側プロ
ペラ６と後側プロペラ７とを同一方向へ回転駆動して
も、互いの推力を打し消し合うことになり、結果として
船舶の航行不能となる。

本発明は、このような実情に鑑み、内軸軸受において焼
付き等の故障が発生した際に、内軸と外軸とを固縛して
同一方向へ回転駆動しても、推力を発生することができ
るるようにして、自力での非常航行を可能とし実用性の
高い舶用二重反転プロペラ装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の舶用二重反転プロペラ装置は、船舶
に設けられた二重反転プロペラ軸系において、エンジン
により回転駆動される内軸と、同内軸の外周に配設され
るとともに上記内軸と反対方向に回転駆動される外軸
と、同外軸を支承すべく船体側に設けられた外軸軸受
と、上記内軸を支承すべく同内軸と上記外軸との間に介
装された内軸軸受とをそなえ、上記内軸と上記エンジン
との間に介装され同内軸を上記エンジンから分断しうる
内軸接続部と、上記エンジンから分断された上記内軸を
上記外軸と同方向に回転させるべく上記の内軸と外軸と
を連結する内外軸連結部とが設けられ、上記内軸の後端
における後側プロペラが、上記外軸の後端における前側
プロペラよりも大きな回転数で同前側プロペラとほぼ同
一の推力を発生するように形成されたことを特徴として
いる。

〔作用〕

上述の本発明の舶用二重反転プロペラ装置では、正常航
行時には、前側プロペラと後側プロペラとは、後側プロ
ペラが前側プロペラよりも大きな回転数となるように互
いに反対方向へ回転駆動されて、いずれもほぼ同一の推
力を発生する。

また、内軸軸受に焼付き等が発生した場合の非常航行時
には、内軸が、内軸接続部においてエンジンから分断さ
れるとともに、内外軸接続部において外軸に接続され、
同外軸と同一方向へ回転駆動される。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての舶用二重反
転プロペラ装置について説明すると、第１図(a)はその
正常航行時における状態を示す模式図、第１図(b)はそ
の非常航行時における状態を示す模式図である。

第１図(a)，(b)に示すように、本実施例でも、従来のも
のとほぼ同様、内軸８が、その後端に後側プロペラ７を
装着されるとともに、その前端を、中間内軸９を介しエ
ンジンとしてのディーゼル主機間１の出力軸１ａに直結
されてそなえられている。また、外軸５が、内軸８の外
周に同内軸８と同軸的に配設され、この外軸５の後端に
は前側プロペラ６が装着されるとともに、その前端に
は、２つ割れ中空軸４を介し減速機構付反転装置３が接
続されている。さらに、外軸５は、船体側に設けられた
外軸軸受１５により支承される一方、内軸８は、この内
軸８と外軸５との間に介装された内軸軸受１６により支
承されている。

ここで、減速機構付反転装置３としては、第３図、第４
図に示すような、周知の単段スター型遊星歯車機構が好
適である。

第３図、第４図において、符号３ａは弾性継手２の出力
側に取り付けられた太陽歯車を、また符号３ｂは遊星歯
車を示しており、この遊星歯車３ｂは遊星歯車機構のギ
ヤケーシング３ｄに取り付けられた遊星軸３ｅに枢着さ
れている。さらに、符号３ｃは遊星歯車３ｂに噛合する
内歯歯車を示していて、そのボス部が２つ割れ中空軸４
に接続されるようになっている。

作動において、太陽歯車３ａが矢印方向（中間内軸９と
同じ方向）に回転すると、ギヤケーシング３ｄは固定さ
れているので遊星歯車３ｂは回転し、内歯歯車３ｃは太
陽歯車３ａと反対方向に回転する。

このとき、太陽歯車３ａの外径をＤｓ，内歯歯車３ｃの
内径をＤ_Ｉとすると、減速機構付反転装置３の減速比
は、となる。

そして、本実施例において、反転装置３は、弾性継手２
を介しディーゼル主機関１の出力軸１ａに接続されてい
て、弾性継手２を介し入力される回転トルクを、出力軸
１ａの回転数９０％以下の回転数まで減速するとともに
反対方向への回転に変換して、２つ割れ中空軸４，外軸
５および前側プロペラ６へ伝達するようになっている。

したがって、後側プロペラ７は、内軸８および中間内軸
９を介し出力軸１ａと同一回転数で同一方向へ回転さ
れ、前側プロペラ６は、反転装置３により減速されるた
め、出力軸１ａすなわち後側プロペラ７よりも小さな回
転数で後側プロペラ７とは反対方向へ回転駆動される
が、本実施例では、このような状態で、前側プロペラ６
および後側プロペラ７のいずれにおいてもほぼ同一の前
進推力が発生するように、その翼数あるいは翼のピッチ
等を調整して前側プロペラ６および後側プロペラ７が設
計されている。

一方、ディーゼル主機関１から内軸８と外軸５とへのト
ルク分岐点１ｂよりも後方で且つ内軸軸受１６よりも前
方の位置における、出力軸１ａと中間内軸９との間に
は、スペーサ１０ａが介装されて、軸８，中間内軸９を
ディーゼル主機関１から分断しうる内軸接続部１０が構
成される。

また、この内軸接続部１０と内軸軸受１６との間におけ
る反転装置３と２つ割れ中空軸４との間には、正常航行
時にスペーサ１１ａが介装され、内軸軸受１６に焼付き
等が発生した場合の非常航行時に内軸８，中間内軸９を
外軸５，２つ割れ中空軸４へ接続しうるトルク伝達部材
１２が介装されるようにして、内外軸接続部１１が構成
されている。

なお、図中の符号１３は、後側プロペラ７による推力
を、内軸８，中間内軸９および出力軸１ａを介し船体へ
伝えるための内軸用スラスト軸受、１４は、前側プロペ
ラ６による推力を、外軸５および２つ割れ中空軸４を介
して船体へ伝えるための外軸用スラスト軸受を示す。

本発明の一実施例としての舶用二重反転プロペラ装置は
上述のごとく構成されているので、正常航行時には、第
１図(a)に示すように、後側プロペラ７は、ディーゼル
主機関１（例えば最大出力20000PSを有し回転数６３rpm
とする）の出力軸１ａから中間内軸９および内軸８を介
し直接的に回転トルクを伝達され、出力軸１ａと同一回
転数（６３rpm）で同一方向へ回転駆動される。

また、前側プロペラ６は、従来と同様、弾性継手２，反
転装置３，２つ割れ中空軸４および外軸５を介し、出力
軸１ａから分岐された回転トルクを伝達されて、後側プ
ロペラ７とは反対の方向へ回転駆動されるが、本実施例
では、減速機構付反転装置３において、出力軸１ａから
の回転トルクは、その回転を反対方向へ変換されるだけ
でなく、その回転数を減速（例えば６３rpmから３５rp
m）されて前側プロペラ６へ伝達される。

したがって、後側プロペラ７は前側プロペラ６よりも大
きな回転数で回転することになるが、本実施例において
は、このような状態で、前側プロペラ６および後側プロ
ペラ７はいずれもほぼ同一の前進推力（例えばそれぞれ
10000PS）を発生し、その推力がそれぞれ外軸用スラス
ト軸受１４，１３から船体へ伝えられ船舶は前進航走
（例えば１４ノット程度の速度）する。

ところで、上述したような正常航行中に、万一、内軸軸
受１６に焼付きが生じた場合には、内軸８と外軸５とを
互いに反対方向へ回転駆動するのは困難になる。このよ
うな状態になった場合には、一旦、ディーゼル主機関１
を停止してから、第１図(b)に示すように、内軸接続部
１０においてスペーサ１０ａを取りはずしてディーゼル
主機関１から内軸８，中間内軸９を分断するとともに、
内外軸接続部１１において、スペーサ１１ａを取りはず
した後、トルク伝達部材１２を中間内軸９に装着し２つ
割れ中空軸４と反転装置３との間に介装することによ
り、内軸８，中間内軸９と外軸５，２つ割れ中空軸４と
を接続する。

この状態で、ディーゼル主機関１の出力を弾性継手２の
許容トルク（約10000PS）まで下げて適当な回転数（例
えば５０rpm）で出力軸１ａを回転させると、この出力
軸１ａの回転トルクは、中間内軸９へ伝達されることな
く、弾性継手２を介し反転装置３へ伝えられ、同反転装
置３において回転方向を反転変換されるとともに減速
（５０rpmから２８rpm）されて、２つ割れ中空軸４およ
び外軸５を介し前側プロペラ６へ伝達されるだけでな
く、トルク伝達部１２，中間内軸９および内軸８を介し
後側プロペラ７へ伝達される。

したがって、内軸８および外軸５つまりは後側プロペラ
７および前側プロペラ６がいずれも同一方向（出力軸１
ａの回転方向とは反対の方向）へ一体となって回転駆動
されるようになる。

このとき、前側プロペラ６においては前進推力が発生す
るのに対し、後側プロペラ７は、正常航行時と反対方向
へ回転駆動されているので、後進推力を発生させること
になる。しかし、この後側プロペラ７は、正常航行時に
前側プロペラ６よりも大きな回転数で同前側プロペラ６
とほぼ同一の前進推力を発生するように形成されたもの
であるため、上述のように前側プロペラ６と同一回転数
（２８rpm）で回転駆動された場合に後側プロペラ７が
発生する後進推力は、前側プロペラ６が同一回転数（２
８rpm）で発生する前進推力に比べてかなり小さくなる
（例えば5000PSに対して800PS程度）。

これにより、前側プロペラ６による前進推力が後側プロ
ペラ７による後進推力で相殺されることはなく、同前進
推力が外軸用スラスト軸受１４から船体へ伝達され、そ
の前進推力により非常航行を行なえる（既述の数値例に
よれば4200PSの前進推力が得られ、３ノット程度の速度
で前進航行を行なえる）。

なお、上述のような非常航行時におけるディーゼル主機
関１の出力や回転数は、弾性継手２，反転装置３，外軸
用スラスト軸受１４等に強度的あるいは性能上の負担が
かからないように適当に設定される。

このように、本実施例によれば、二重反転プロペラ軸系
の内軸軸受１６において万一焼付きが生じ、内軸８と外
軸５とを互いに反対方向へ回転駆動することができなく
なったとしても、これらの内軸８と外軸５とをトルク伝
達部材１２を介し固縛して同一方向に回転駆動すること
で、十分な前進推力が得られ非常航行が可能となるの
で、内軸軸受１６の焼付きによる損傷の拡大を防止でき
るだけでなく、舶用二重反転プロペラ装置の実用性を大
幅に高めることができるのである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の舶用二重反転プロペラ装
置によれば、内軸軸受において焼付き等の故障が発生し
た際に、内軸と外軸とを固縛して同一方向へ回転駆動し
ても、前進推力を発生することができるため、内軸軸受
の焼付きによる損傷の拡大を防止しながら、自力での非
常航行が可能となり、舶用二重反転プロペラ装置の実用
性が大幅に向上するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)，(b)は本発明の一実施例としての舶用二重反
転プロペラ装置を示すもので、第１図(a)はその正常航
行時における状態を示す模式図、第１図(b)はその非常
航行時における状態を示す模式図であり、第２図は従来
の舶用二重反転プロペラ装置を示す模式図であり、第３
図は減速機構付反転装置の一例としての単段スター型遊
星歯車機構の側断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ矢視断
面図である。１……エンジンとしてのディーゼル主機関、１ａ……出
力軸、１ｂ……トルク分岐点、２……弾性継手、３……
減速機構付反転装置、４……２つ割れ中空軸、５……外
軸、６……前側プロペラ、７……後側プロペラ、８……
内軸、９……中間内軸、１０……内軸接続部、１０ａ…
…スペーサ、１１……内外軸接続部、１１ａ……スペー
サ、１２……トルク伝達部材、１３……内軸用スラスト
軸受、１４……外軸用スラスト軸受、１５……外軸軸
受、１６……内軸軸受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者峠昇長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者橋本博之長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者福島昭二長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者朝鍋定生長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者佐木邦夫長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者松本將長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者笹島孝夫長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】船舶に設けられた二重反転プロペラ軸系に
おいて、エンジンにより回転駆動される内軸と、同内軸
の外周に配設されるとともに上記内軸と反対方向に回転
駆動される外軸と、同外軸を支承すべく船体側に設けら
れた外軸軸受と、上記内軸を支承すべく同内軸と上記外
軸との間に介装された内軸軸受とをそなえ、上記内軸と
上記エンジンとの間に介装され同内軸を上記エンジンか
ら分断しうる内軸接続部と、上記エンジンから分断され
た上記内軸を上記外軸と同方向に回転させるべく上記の
内軸と外軸とを連結する内外軸連結部とが設けられ、上
記内軸の後端における後側プロペラが、上記外軸の後端
における前側プロペラよりも大きな回転数で同前側プロ
ペラとほぼ同一の推力を発生するように形成されたこと
を特徴とする、舶用二重反転プロペラ装置。