JPH077645Y2 - ホーバークラフトに使用される回転伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、原動機の回転が無端ベルト、無端チェーン等
により伝達される回転軸を使用した回転伝達装置に関
し、更に詳しくはホーバークラフトに使用される回転伝
達装置に関する。

（従来の技術） ホーバークラフトは、機体下面に空気を噴出して浮上
し、機体後方に空気を噴出して水上や陸上を走行する輸
送機関である。

従来、ホーバークラフトの特に小型の機種において、プ
ロペラの回転軸がエンジンに直結されたものが公知であ
る。ところが、プロペラとエンジンとは異なった振動源
となっており、該振動が剛体である回転軸で共振して増
幅され、回転軸に大きな疲労を生じるおそれがあった。

そこで、プロペラの回転軸とエンジンの出力回転軸とが
別に配置され、両者がタイミングベルトを介して回転伝
達され、該タイミングベルトによりプロペラとエンジン
に生ずる振動を吸収して、回転軸の疲労を低減するもの
が提案され、公知となっている。

（考案が解決しようとする課題） しかし、この公知例でも、次のような問題があった。

即ち、回転軸には、該回転軸を回転させるトルクの他に
従動プーリに巻回されたタイミングベルトの接線方向の
荷重による曲げモーメント及びプロペラが空気から受け
る反力によるスラスト荷重が作用しており、この曲げモ
ーメントやスラスト荷重が回転軸の疲労の原因となり、
その耐久性、安全性を低下させている。

一方、回転軸に作用する曲げモーメントをなくすように
した回転伝達機構も公知である。（実開昭55−161949号
公報参照） この公知の回転伝達機構は、第３図に示すように、固定
ケーシング41を貫通して回転軸42を設け、該貫通軸42の
端部に連結体43をスプライン結合によって軸方向に移動
自在に取付け、該連結体43にプーリ44を固定している。
プーリ44は固定ケーシング41に突出形成された環状の固
定軸45に軸受46を介して支持される構造となっている。

しかしながら、上記公知の回転伝達機構に使用されてい
る軸受46はラジアル軸受となっている。このため、スラ
スト方向の荷重を受けることができず、プーリ44がベル
ト47によって回転される回転伝達プーリとして使用され
る場合にはさして不都合はないが、該プーリ44をホーバ
ークラフトのプロペラを支持する回転体として使用する
場合には、脱落してしまうおそれがある。

又、ホーバークラフトは水面や陸面に向けて空気を吹き
出して浮上し、水上や陸上を走行する輸送機関として使
用されることが多く、水滴や塵埃を巻き上げて走行する
ので、回転伝達機構に水滴や塵埃が侵入し易い。前記公
知の回転伝達機構は、軸受け46が開放されているので、
水滴や塵埃が侵入し、以上摩耗や早期摩耗の原因となる
おそれがある。

更に又、駆動側プーリとプロペラとが軸方向に離れた位
置となっている場合には、回転軸42が長くなり、その分
だけ固定ケーシング41が大きくなって重量が重くなると
同時に、装置全体が大きくなってしまう。これを避ける
ために回転軸42の途中を露出した構造とすると、該露出
回転軸が他の構造物や搭乗者等を巻き込んでしまうおそ
れがあるため危険である。

本考案はこの従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは回転トルク以外が回転軸に
作用しないようにすると同時に、ラジアル及びスラスト
の両荷重を受けられる軸受を閉鎖的に設置し、以って回
転軸の疲労を一層低減し、信頼性、安全性を向上すると
同時に軸受の異常摩耗や早期摩耗を低減した回転軸の支
持装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本考案は次のように構成さ
れている。

即ち、本考案は、固定枠11と、該固定枠11に設けられた
中空軸部13と、該中空軸部13の一端にラジアル軸受20を
介して設けられた従動プーリ18と、前記中空軸部13の他
端にアンギュラ軸受24を介して設けられた中心嵌入部を
有するプロペラ５と、前記中空軸部13を貫通して設けら
れた回転軸16と、該回転軸16の一端に形成されて前記従
動プーリ18の外側から該従動プーリ18に嵌合するフラン
ジ部17と、前記回転軸16の他端に設けられ、回転軸16と
回転伝達可能に連結すると共にプロペラ５の中心嵌入部
21の外側から該中心嵌入部21に固定された連結体25と、
前記中空軸部13と従動プーリ18との間に設けられ、前記
ラジアル軸受20を挟んで前記フランジ部17とは反対側に
設けられたシール28と、前記中空軸部13とプロペラ５の
設けられた中心嵌入部21との間に設けられ、前記アンギ
ュラ軸受24を挟んで前記連結体25とは反対側に設けられ
たシール29と、前記従動プーリ18に巻回された無端可撓
部材７とからなるところにある。

（作用） 従動プーリ18に作用するラジアル荷重はラジアル軸受20
を介して中空軸部13で支持するので、該ラジアル荷重が
回転軸16に作用することがなく、回転軸16に曲げモーメ
ントが作用しない。

プロペラ５に作用するラジアル荷重及びスラスト荷重は
アンギュラ軸受24を介して中空軸部13で支持するので、
回転軸16にラジアル荷重及びスラスト荷重が作用するこ
とがない。

又、ラジアル軸受20、アンギュラ軸受24及び中空軸部13
と回転軸16との間の間隙がシール28、29によって外気か
ら遮断されているので、水滴や塵埃の侵入がない。

（実施例） 以下に、本考案の一実施例を図を参照して説明する。こ
こでは、実施例として一人乗りのホーバークラフトのプ
ロペラの回転伝達装置を例示する。

第２図を参照して、ホーバークラフト１は、機体２の座
席３の後方部に駆動源であるエンジン４と回転体である
浮上・推進兼用のプロペラ５が設置され、該プロペラ５
は、ダクト６により覆われている。そして、エンジン４
の回転が無端可撓部材であるタイミングベルト７を介し
てプロペラ５に伝達され、該プロペラ５の回転により空
気を機体２の下面に噴出して浮上すると共に、機体２の
後方に噴出して水上又は陸上等を走行するものである。

第１図をも併せて参照して、エンジン４の出力軸８には
原動プーリ９が嵌合され、更に出力軸８の端部は軸受枠
10により回転自在に支持されている。

このエンジン４の後方部の機体２には、基台11が固定さ
れ、該基台11の頂面に固定枠12が固定されている。該固
定枠12は、中空軸部13が２つのブラケット部14により支
持されて構成され、該中空軸部13には貫通孔15が形成さ
れ、該貫通孔15の内径はプロペラ５の回転軸16の外径よ
り若干大きめに形成され、該貫通孔15に回転軸16が挿通
されるものとなっている。

回転軸16の一端には円板状のフランジ部17が一体形成さ
れており、従動プーリ18を貫通して前記中空軸部13及び
回転軸16が挿通されている。従動プーリ18の外側からフ
ランジ部17が該従動プーリ18に焼き嵌めにより固定さ
れ、従動プーリ18は回転軸16と一体回転する。そして、
従動プーリ18に形成された軸受嵌入穴19の内周面と中空
軸部13の一端の外周面との間にラジアル軸受20が介装さ
れ、従動プーリ18が中空軸部13に支持されている。

一方、プロペラ５の設けられた中心嵌入部21には嵌入穴
22が形成され、該嵌入穴22と中空軸部13の間に固定リン
グ23が嵌合されると共に、該嵌入穴22と中空軸部13の他
端との間にはアンギュラ軸受24が固定リング23に当接し
て介装され、プロペラ５を中空軸部13に支持させてい
る。これによって、前記アンギュラ軸受24がプロペラ５
によって生ずるラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受
けるものとなっている。中心嵌入部21には連結体25が螺
着されており、該連結体25の内周面には雌スプライン26
が形成されてり、回転軸16の他端に形成された雄スプラ
イン27と噛合して、回転軸16とプロペラ５はとは一体回
転されるようになっている。

プーリ18と中空軸部13との間にはシール28が設けられて
いる。該シール28はラジアル軸受20を挟んでフランジ部
17とは反対側に位置して設けられている。又、プロペラ
５の中心嵌入部21と中空軸部13との間にもシール29が設
けられている。該シール29はアンギュラ軸受24を挟んで
連結体25の反対側に位置して設けられている。前記２個
のシール28、29によって、ラジアル軸受20及びアンギュ
ラ軸受24が外気から遮断密封され、中空軸部13と回転軸
16との間の間隙も外気から遮断密封されるようにしてい
る。

ところで、回転軸16は、その一端が従動プーリ18と、他
端が連結体25及びプロペラ５の中心嵌入部21と一体的に
結合されている。また、回転軸16は、その一端をフラン
ジ部17、従動プーリ18及びラジアル軸受20を介して固定
枠12の中空軸部13に支持され、同じくその他端を連結体
25とプロペラ５の中心嵌入部21とアンギュラ軸受24を介
して中空軸部13に支持されており、これにより、回転軸
16は中空軸部13の貫通孔15の内周面と非接触状態に保た
れている。そして、この非接触状態を確実にするため、
回転軸16のプロペラ側の端部の中心にネジ孔30が形成さ
れ、該ネジ穴30にネジ31を固着してキャップ32が固定さ
れている。該キャップ32が連結体25に螺着されることに
より、回転軸16の芯出しができるようになっていると同
時に中空軸部13の端部の密封をおこなっている。

従動プーリ18と原動プーリ９との間には、無端可撓部材
であるタイミングベルト７が巻回されている。無端可撓
部材には、通常のベルト、チェーンの他、ロープ等があ
る。

固定枠12にはカバー33が設けられ、このカバー33によ
り、プロペラ５に吸い込まれる空気流の乱れを押さえ
て、騒音の防止等がなされるものとなっている。

上記のように構成された本実施例は、次のように作用す
る。

エンジン１の出力軸８の回転が原動プーリ９からタイミ
ングベルト７を介して従動プーリ18に伝達され、該従動
プーリ18のトルクが回転軸16に伝達され、該回転軸16の
回転が連結体25、中心嵌入部21を介してプロペラ５に伝
達される。

ここで、従動プーリ18にはタイミングベルト７により該
従動プーリ18の接線方向の荷重（ラジアル荷重）が作用
するけれども、該ラジアル荷重はラジアル軸受20を介し
て固定枠12の中空軸部13に伝達され、回転軸16にはラジ
アル荷重が作用することはない。従って、回転軸16に曲
げモーメントが生ずることはない。

また、回転しているプロペラ５には遠心力及び空気の反
力により各々ラジアル荷重とスラスト荷重とが作用する
けれども、該ラジアル荷重とスラスト荷重とはアンギュ
ラ軸受24を介して中空軸部13に伝達されるので、回転軸
16にラジアル荷重及びスラスト荷重が作用することはな
い。

更に、本考案の支持装置によると、回転軸16にブレが少
なく、従ってプロペラ５の偏心回転が少ないため、プロ
ペラ５とダクト６との間隙を小さくとることができ、機
体全体の小型化に寄与できる。

更にまた、軸受20及びアンギュラ軸受24、更には中空軸
部13と回転軸16の間の隙間がシール28、29によって完全
に外気と遮断されているので、走行によって生ずる水滴
や塵埃がラジアル軸受20、アンギュラ軸受24、中空軸部
13と回転軸16の間の間隙に侵入することがない。

（考案の効果） 本考案では、次のような効果を奏する。

無端可撓部材により従動プーリに作用する接線方向の荷
重（ラジアル荷重）が、軸受を介して固定枠の中空軸部
に伝達され、回転軸にはトルクのみ作用するので、回転
軸に曲げモーメントが生じず、回転軸の疲労が低減さ
れ、回転軸の信頼性及び安全性を向上させる。

プロペラが設けられている側の軸受としてアンギュラ軸
受を設けているので、ラジアル荷重の他にプロペラの回
転によって生ずるスラスト方向の荷重をも受けることが
できるものとなる。

また、中空軸部に設けられた２個のシールがラジアル軸
受とアンギュラ軸受を外気から遮断すると同時に、中空
軸部と回転軸の間の間隙を外気から遮断するので、軸受
の異常摩耗や早期摩耗を低減できる上、中空軸部と回転
軸との間に水滴や塵埃が侵入しないので両者の間の接触
が生じない。

中空軸部の中に回転軸が収容された構造となっているの
で、回転軸が露出しておらず、該回転軸に他の構造物や
搭乗者が巻き込まれることがなく、かつ小型軽量な中空
軸部に収容されているので、従来のように大きい固定ケ
ーシングに収容されたものと比べて重量が低減すると同
時に装置も小型化できる。

また、回転軸を支持する軸受が中空軸部の外周面に設け
られているので、軸受の径を大きくとれるため、軸受の
寿命を向上できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の一実施例を示す縦断面図である。 第２図は、第１図の実施例の全体図である。 第３図は、公知の回転伝達機構を示す断面図である。 1:ホーバークラフト、2:機体 4:エンジン、5:プロペラ 7:タイミングベルト、8:出力軸 9:原動プーリ、11:基台 12:固定枠、13:中空軸部 15:貫通孔、16:回転軸 17:フランジ部、18:従動プーリ 20:ラジアル軸受、21:中心嵌入部 24:アンギュラ軸受、25:連結体 26:雌スプライン、27:雄スプライン 32:キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６３Ｈ 7/02

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定枠11と、該固定枠11に設けられた中空
   軸部13と、該中空軸部13の一端にラジアル軸受20を介し
   て設けられた従動プーリ18と、前記中空軸部13の他端に
   アンギュラ軸受24を介して設けられた中心嵌入部を有す
   るプロペラ５と、前記中空軸部13を貫通して設けられた
   回転軸16と、該回転軸16の一端に形成されて前記従動プ
   ーリ18の外側から該従動プーリ18に嵌合するフランジ部
   17と、前記回転軸16の他端に設けられ、回転軸16と回転
   伝達可能に連結すると共にプロペラ５の中心嵌入部21の
   外側から該中心嵌入部21に固定された連結体25と、前記
   中空軸部13と従動プーリ18との間に設けられ、前記ラジ
   アル軸受20を挟んで前記フランジ部17とは反対側に設け
   られたシール28と、前記中空軸部13とプロペラ５の設け
   られた中心嵌入部21との間に設けられ、前記アンギュラ
   軸受24を挟んで前記連結体25とは反対側に設けられたシ
   ール29と、前記従動プーリ18に巻回された無端可撓部材
   とからなることを特徴とするホーバークラフトに使用さ
   れる回転伝達装置。